JPH0626313A

JPH0626313A - 可変バルブタイミング機構

Info

Publication number: JPH0626313A
Application number: JP16687092A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Ono; 義晃小野
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-02
Filing date: 1992-06-02
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】【目的】自動車エンジンが高速時或いは低速時に最適
な状態、つまりバルブ４の最適な開閉タイミング及びそ
の開いている時間の最適長さが得られるので、低速から
中高速までより大きなトルクが本発明品によって得るこ
とができ、エンジン効率を最大限に引き出すことが可能
となる。【構成】ロッカ−ア−ム軸２がカム３に対して左右に
移動自在とし、且つ、バルブ４の降下量を多くするため
に、ロッカ−ア−ム１の当接部に、前記ロッカ−ア−ム
軸２とカム３との間に前記カム３に沿って湾曲に突出さ
せたカム当接部1aを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の高速運転時或い
は低速運転時に対応した最適なバルブタイミングを得る
可変バルブタイミング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５，図６は従来の可変バルブタイミン
グ機構を示す説明図であり、これはロ−タスが提案し、
トリプル．フィンガ−フォロア−．システムと命名した
ものである。この構造は、４バルブエンジンに於いて１
気筒当り、６個のカム（３）と、６本のロッカ−ア−ム
（１'），（１''）が使われ、片側に３個並んだカム
（３）は、中央のカム（３）が高速用で、両側のカム
（３）が低速用のものであり、これに対応して中央には
高速用ロッカ−ア−ム（１''）が、両側には低速用ロッ
カ−ア−ム（１'）が配置され、且つそのロッカ−ア−
ム（１'），（１''）はロッカ−ア−ム軸（２）と反対
側でピン（６）によって結合されている（図６参照）。
更に前記低速カム（３）と高速カム（３）の切り替え
は、シリンダ−ヘッド（８）に埋め込まれたプランジャ
−（７）が上下に移動して行われる。該プランジャ−
（７）が上部にある時は、高速用カム（３）に高速用ロ
ッカ−ア−ム（１''）が当接して高速のバルブタイミン
グとなる［図６（ａ）参照］。一方、前記プランジャ−
（７）が下部にある時は、高速用ロッカ−ア−ム
（１''）は高速用カム（３）に接触せず、低速のバルブ
タイミングとなる［図６（ｂ）参照］。尚、前記プラン
ジャ−（７）の上下移動は油圧によって行われている。

【０００３】他の可変バルブタイミング機構としては、
油圧で直接バルブ（４）を開き、コイルバネでバルブ
（４）を閉じる構造のものもある。尚、これはロッカ−
ア−ム（１）やカム（３）及びカム駆動系を不要と成
し、バルブ（４）の駆動装置が大幅に簡略されたもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記トリ
プル．フィンガ−フォロア−．システムの可変バルブタ
イミング機構のものは１気筒当り、６個のカム（３）
と、６本のロッカ−ア−ム（１'），（１''）及び２個
のプランジャ−（７）が使用されているため、構造が複
雑となり、且つ各プランジャ−（７）の油圧調節で最適
なバルブタイミングになるように合わせることは極めて
難しく、高速時の最適なバルブタイミングを得るのが困
難であった。しかも、これはバルブ（４）の移動量は増
加されるが、開いている時間を長くしたり、バルブタイ
ミングを早め或いは遅めに可変させることは出来なかっ
た。

【０００５】また油圧で直接バルブ（４）が開く可変バ
ルブタイミング機構のものは、応答性の良いソレノイド
バルブと油圧ポンプと制御回路が必要であり、このソレ
ノイドバルブが以外と大きく、量産用の小型化なものが
未だ開発されていない。しかも可変バルブタイミング用
として使用する場合には各ソレノイドバルブの各々微調
節が必要となり、その応答性が最大の問題となり、実際
使用出来ないのが現状である。

【０００６】本発明は自動車エンジンが高速時或いは低
速時に最適な状態、つまりバルブの最適な開閉タイミン
グ及びその開いている時間の最適長さが得られる可変バ
ルブタイミング機構を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、ロッカ−ア−ム軸がカムに対して左右に移動自在
とし、且つ、バルブの降下量を多くする及びバルブタイ
ミングを可変にさせるために、ロッカ−ア−ムの当接部
に、前記ロッカ−ア−ム軸とカムとの間に前記カムに沿
って湾曲に突出させたカム当接部を形成する。

【０００８】

【作用】次に本発明の作用を吸気時のバルブタイミング
について説明する。先ずエンジンが低速回転時には、ロ
ッカ−ア−ム（１）の上辺Ａ₁位置でカム（３）と当接
し、且つロッカ−ア−ム（１）の下辺Ｂ₁位置でバルブ
（４）と当接し［図３（ａ）参照］、前記カム（３）に
よってバルブ（４）が開閉される。尚、前記ロッカ−ア
−ム（１）の上辺に示した図中の斜線部分は、カム
（３）が当接する長さを表す。

【０００９】前記エンジンが高速回転になると、図示し
ない制御装置で油圧シリンダ−等の押出手段（５）が作
動し、ロッカ−ア−ム軸（２）の中心がO₁からO₂に水平
移動するので、カム（３）の当接位置はロッカ−ア−ム
（１）のＡ₁からＡ₂に移動し、バルブ（４）の当接位置
はロッカ−ア−ム（１）のＢ₁からＢ₂に移動される。こ
の時、前記カム（３）のＡ₂位置はＡ₁よりも当接角度が
α度早くなる［図３（ｂ）参照］。つまりバルブ（４）
の開く時期が早まるのである。尚、前記ロッカ−ア−ム
軸（２）の中心が、図２のようにO₁からO₂に若干右下が
りの曲線で移動する場合には、油圧シリンダ−等の先端
にリンク機構を設けて曲線状のガイドに従って移動させ
る。

【００１０】次にカム（３）が作動すると、湾曲して突
出させたカム当接部（１ａ）にカム（３）が当接するこ
とにより、バルブ（４）が下げられ開くのである。この
時、バルブタイミングはα度進み、且つ、バルブ（４）
の降下量は、ロッカ−ア−ム（１）のカム当接部（１
ａ）の当接高さ分だけ多くなると共にバルブ（４）がロ
ッカ−ア−ム軸（２）までの距離に反比例して多くなる
のである。尚、前記カム（３）が当接する長さ、つまり
図３の図中に於ける斜線部分は、（ａ）状態の低速時よ
りも（ｂ）状態の高速時の方が、約２割前後増加し、そ
の分だけバルブ（４）を開く時間が増える。またバルブ
（４）の降下量は約３割前後増加する。しかしながら前
記カム（３）が当接する長さ及びバルブ（４）の降下量
はカム当接部（１ａ）の盛り具合，前記カム（３）の偏
心量，ロッカ−ア−ム軸（２）の移動量等によって可変
する。

【００１１】本発明品を排気用として用いる場合には、
カム（３）が逆回転される構造と成せば、そのまま使用
することが出来る。尚、この時、バルブ（４）の開くタ
イミングは変化しないが、開いている時間が長くなると
共にバルフ（４）の降下量も増加される。

【００１２】図４はロッカ−ア−ム（１）がカム（３）
とバルブ（４）の中間でロッカ−ア−ム軸（２）によっ
て支持される構造のものを示す。この場合はロッカ−ア
−ム軸（２）をカム（３）側に水平移動させることによ
り、前記構造のものと同様な作用効果が得られる。

【００１３】本発明品を始めにカム（３）がロッカ−ア
−ム（１）のカム当接部（１ａ）と当接させ、従来の低
速用カム（３）を用いる場合と同等の大きなトルクが出
るように設定する。次に中高速時でロッカ−ア−ム軸
（２）を移動させてカム（３）がカム当接部（１ａ）と
接触しない状態とする構造としても良い。

【００１４】

【実施例】本発明の実施例について説明する。（１）は
ロッカ−ア−ム軸（２）に揺動自在に設けたロッカ−ア
−ムであり、該ロッカ−ア−ム（１）の上部中間には、
後述するカム（３）に沿って湾曲に盛り上げたカム当接
部（１ａ）を形成する。また前記ロッカ−ア−ム（１）
の上辺及び下辺は、ロッカ−ア−ム軸（２）が移動する
際、前記カム（３）と後述するバルブ（４）の当接高さ
が変化しないように形成されている。つまり、図１に於
いては、ロッカ−ア−ム軸（２）がO₁からO₂に水平移動
するので、ロッカ−ア−ム（１）のＡ₁からＡ₂の上辺は
水平に、且つロッカ−ア−ム（１）のＢ₁からＢ₂の下辺
も水平に形成される。又、図２に於いては、ロッカ−ア
−ム軸（２）がO₁からO₂に若干右下がりに移動するの
で、ロッカ−ア−ム（１）のＡ₁からＡ₂の上辺が若干左
上がりに、且つロッカ−ア−ム（１）のＢ₁からＢ₂の下
辺が若干左上がりに形成される。

【００１５】（３）はロッカ−ア−ム（１）の上辺を直
接当接して揺動させるカムである。尚、図４の場合には
前記カム（３）はロッカ−ア−ム（１）の下辺と当接す
る。（４）はロッカ−ア−ム（１）と当接すると共にカ
ム（３）によって開閉するバルブである。（５）はロッ
カ−ア−ム軸（２）をカム（３）側に移動させるための
押出手段であり、該押出手段（５）としては油圧シリン
ダ−或いはエア−シリンダ−の駆動部材とそれを案内す
るガイド部材とから構成するものが用いられ、この押出
手段（５）は公知なものであるので、これ以上の詳細な
説明を省略する。尚、前記押出手段（５）は前記のもの
に限定されるものではない。

【００１６】

【発明の効果】本発明は自動車エンジンが高速時に、バ
ルブ（４）を早く開くと共にその開いている時間を長く
させることが可能となるため、自動車の高速運転時に対
応した最適なバルブタイミングを得ることが出来る。従
って、エンジン効率を最大限に引き出すことが可能とな
る。

【００１７】本発明はロッカ−ア−ム（１）とカム
（３）が低速用と高速用とを兼用させたこと、ロッカ−
ア−ム軸（２）の移動によって低速用と高速用の切り替
えを行うことにより、従来使用されていた多くのロッカ
−ア−ム（１'），（１''）やカム（３）及びプランジ
ャ−（７）の個数が減少し、可変バルブタイミング機構
が簡略化され、車体の軽量化が出来る。

【００１８】本発明はロッカ−ア−ム軸（２）の移動で
低速用と高速用の切り替えを行うことにより、従来行わ
れていた各プランジャ−（７）の油圧調節が不要とな
り、最適なバルブタイミングが簡単に得ることが可能と
なる。

【００１９】本発明品を、予め低速時に於いてカム
（３）がカム当接部（１ａ）と当接するように成すこと
により、従来の低速用カム（３）を用いた場合のみに得
られていた大きなトルクも得られる。また高速時に於い
てもカム（３）がカム当接部（１ａ）と当接するように
成すことにより、従来の高速用カム（３）を用いた場合
と同等のトルクも得られる。従って、低速から中高速ま
でより大きなトルクが本発明品によって得ることが可能
となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す説明図である。

【図２】本発明の別実施例を示す説明図である。

【図３】本発明の作用を示す説明図である。

【図４】本発明の別実施例を示す説明図である。

【図５】従来の実施例を示す説明図である。

【図６】従来の作用を示す説明図である。

【符号の説明】

１ロッカ−ア−ム１ａカム当接部２ロッカ−ア−ム軸３カム４バルブ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ロッカ−ア−ム軸（２）に揺動自在に設
けたロッカ−ア−ム（１）と、該ロッカ−ア−ム（１）
を直接揺動させるカム（３）と、前記ロッカ−ア−ム
（１）と当接し前記カム（３）によって開閉するバルブ
（４）とから成るバルブタイミング機構において、前記
ロッカ−ア−ム軸（２）が前記カム（３）に対して左右
に移動自在とし、更に前記ロッカ−ア−ム（１）の当接
部には、前記ロッカ−ア−ム軸（２）と前記カム（３）
との間に前記カム（３）に沿って湾曲に突出させたカム
当接部（１ａ）を形成したことを特徴とする可変バルブ
タイミング機構。