JPH06280529A - 内燃機関の吸排気弁作動用カムシャフト - Google Patents

内燃機関の吸排気弁作動用カムシャフト

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JPH06280529A
JPH06280529A JP5336891A JP5336891A JPH06280529A JP H06280529 A JPH06280529 A JP H06280529A JP 5336891 A JP5336891 A JP 5336891A JP 5336891 A JP5336891 A JP 5336891A JP H06280529 A JPH06280529 A JP H06280529A
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JP
Japan
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cam
intake
exhaust valve
internal combustion
combustion engine
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JP5336891A
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Hiromichi Seki
宏道 関
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関の回転速度に対応してその回転速度
に最適なカム角度を常に得られるようにすること。 【構成】 カムシャフト21に、吸気弁9及び排気弁1
0の作動カムを、同一シャフト上で低速回転用のカム角
度のものと高速回転用のカム角度のものとの少なくとも
2種類隣接して配し、このカムシャフト21をその軸線
方向へ移動させることで、吸気弁9と排気弁10との開
閉タイミングをその回転速度に最適なものとなるように
適宜切替えるようにする。 【効果】 それによって、回転速度に最適な開閉タイミ
ングで吸気弁と排気弁とを開閉させ、内燃機関の能力を
最大限に発揮させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の回転速度
に対応してその回転速度に最適な角度のカムに吸排気弁
を梃子作用により作動させるロッカーアームの一端を接
触させ、内燃機関の性能を最大限に発揮させるべく吸排
気弁による吸排気を行なわしむる内燃機関の吸排気弁作
動用カムシャフトに関する。
【0002】
【従来の技術】従来の一般的に市場に提供されている内
燃機関41は、例えば、図5に示すように、燃焼室44
内で燃焼した燃料の膨脹を利用してシリンダー42内で
ピストン43を往復摺動させ、それによって回転力を発
生させる構造のものである。
【0003】そして、この内燃機関41は、その燃焼室
44の上方に吸気管46と排気管48とを設け、この吸
気管46には吸気弁45が配され、排気管48には排気
弁47が配されて、内燃機関41の各工程にあって、カ
ムシャフト49のカムシャフト駆動輪54による回転に
よって、そこに一体に形成された吸気用カム50及び排
気用カム51、そしてロッカーアーム52及びロッカー
アーム53を介して適宜開閉させることで吸排気を行う
ように形成されている。
【0004】そして、この内燃機関41におけるカムシ
ャフト49は、その作動カム、つまり、吸気用カム50
と排気用カム51との角度が低中速回転用のものとして
予めセットされていて、高速回転、いわゆるレーシング
用とすべくチューニングアップを図る際には、その高速
回転に最適なカム角度で作動カムがセットされているカ
ムシャフトと交換して行っていた。
【0005】又、一方では、近年、高速道路網の充実に
伴い、市街地での低速運転と高速道路での高速運転との
両者の運転を必要とする内燃機関が要求されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、低速運転か
ら高速運転に切替わる際に、いちいちカムシャフトを交
換していてはその作業が大変であるから、低中速回転用
のカムシャフトをそのまま使用して高速運転を行なわな
くてはならず、そのために、できるだけ排気効果を良好
にすべく、 1つのシリンダーに 4個のバルブを配したも
のが高性能内燃機関として市場に提供されているが、そ
の場合であっても、やはり吸排気タイミングが最適では
ないので大きな問題となっていた。
【0007】そこで、この発明は、上述した問題点等に
鑑み、簡単な構造のもので、内燃機関の回転速度に対応
してその回転速度に最適なカム角度を常に得られる内燃
機関の吸排気弁作動用カムシャフトの提供を課題として
創出されたものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、内燃機関の
吸排気弁を作動させる吸排気弁作動用カムシャフトにお
いて、吸気弁及び排気弁の作動カムを、同一シャフト上
で低速回転用のカム角度のものと高速回転用のカム角度
のものとの少なくとも 2種類隣接して配し、このカムが
配されたシャフトをその軸線方向へ適宜距離移動可能に
形成し、吸排気弁を梃子作用により作動させるロッカー
アームの一端を、内燃機関の回転速度に対応してその回
転速度に最適な角度のカムに接触させるべく、前記カム
シャフトを軸線方向へ適宜移動させる移動手段を設けた
ことにより、上述した課題を解決するものである。
【0009】又、その場合に、作動カムは、低速回転用
のカム角度のものと高速回転用のカム角度のものとを連
続する面によって一体に連結したことにより、上述した
課題を解決するものである。
【0010】
【作用】この発明に係る内燃機関の吸排気弁作動用カム
シャフトは、内燃機関の吸排気弁を作動させる吸排気弁
作動用カムシャフトにおいて、低中速回転のときには、
吸気弁用及び排気弁用のそれぞれのロッカーアームの一
端を、少なくとも、低速回転用の角度の作動カムに当接
させ、吸気弁及び排気弁の作動を低速用、或いは中速用
に最適なタイミングで吸排気弁を作動させる。
【0011】そして、高速回転になった場合には、移動
手段によりカムシャフトを軸線方向へ適宜移動させて、
吸気弁用及び排気弁用のそれぞれのロッカーアームの一
端を、少なくとも、高速回転用の角度の作動カムに当接
させ、吸気弁及び排気弁の作動を高速用に最適なタイミ
ングで吸排気弁を作動させる。
【0012】これらを、その時の内燃機関の回転速度に
応じてカムシャフトを適宜移動させることで、あらゆる
回転速度においてその回転速度に最適な状態のタイミン
グで吸排気弁を作動させるように適正な角度の作動カム
を選択するものである。
【0013】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明すると次の通りである。
【0014】すなわち、図に示す符号1は内燃機関であ
り、例えば、図1に示す如く、燃焼室4内で燃焼した燃
料の膨脹を利用してシリンダー2内でピストン3を往復
摺動させ、それによって回転力を発生させる構造のもの
である。
【0015】そして、この内燃機関1は、その燃焼室4
の上部に吸気孔5と排気孔6とを設け、この吸気孔5に
は吸気管7が連続して配され、排気口6には排気管8が
連続して配され、更に、吸気孔5には、この吸気孔5を
開閉する吸気弁9が配され、排気口6には、この排気口
6を開閉する排気弁10が配されており、内燃機関1の
各工程にあって適宜開閉することで吸排気を行うように
形成されている。
【0016】この吸気弁9と排気弁10との作動は、カ
ムシャフト21によって行う。
【0017】このカムシャフト21は、駆動ベルト29
によって動力が伝達されたカムシャフト駆動輪28の回
転によって駆動回転し、図示の場合には、SOHC(シ
ングルオーバーヘッドカム)タイプとして 1本のカムシ
ャフト21に低速吸気用カム22と高速吸気用カム2
3、低速排気用カム24と高速排気用カム25がそれぞ
れ一体に形成されている。この低速吸気用カム22と高
速吸気用カム23とは隣接して連続する面によって一体
に形成されており、これらは、低速回転に最適なタイミ
ングでロッカーアーム13を介して吸気弁9を開閉させ
る角度と、高速回転に最適なタイミングでロッカーアー
ム13を介して吸気弁9を開閉させる角度とにそれぞれ
若干角度が異なって形成されており、又、低速排気用カ
ム24と高速吸気用カム25とも、隣接して連続する面
によって一体に形成されており、これらも、低速回転に
最適なタイミングでロッカーアーム14を介して排気弁
10を開閉させる角度と、高速回転に最適なタイミング
でロッカーアーム14を介して排気弁10を開閉させる
角度とにそれぞれ若干角度が異なって形成されている。
【0018】そして、低速回転時の場合は、吸気弁9を
梃子作用により作動させるロッカーアーム13のカム当
接部17を低速吸気用カム22に当接させ、且つ、排気
弁10を梃子作用により作動させるロッカーアーム14
のカム当接部18を低速排気用カム24に当接してあ
る。
【0019】又、高速回転時には、吸気弁9を梃子作用
により作動させるロッカーアーム13のカム当接部17
を高速吸気用カム23に当接させ、且つ、排気弁10を
梃子作用により作動させるロッカーアーム14のカム当
接部18を低速排気用カム24に当接するように、カム
シャフト21を移動手段によって軸線方向へ適宜移動さ
せるものである。
【0020】この移動手段は、図2に示すように、カム
シャフト駆動輪28とカムシャフト21とを連結してい
るスプライン部33と、カムシャフト駆動輪28とカム
シャフト21に設けてあるフランジ26との間に配され
ているコイルスプリング27と、カムシャフト21のい
ったんに設けられてカムシャフト21を軸線方向へカム
作動により押圧するカム部32とによって形成されてい
る。又、カムシャフト21は、ブッシュ31によって回
転且つ軸線方向での移動を自在となるように軸支した軸
受部30によって保持されている。
【0021】そして、カムシャフト駆動輪28とカムシ
ャフト21とは前述したようにスプライン部33によっ
て連結されていてカムシャフト21の軸線方向の移動が
あってもカムシャフト駆動輪28の回転力はそのまま伝
達するように形成されている。そこで、カム部32のカ
ムの回転によってカムシャフト21をコイルスプリング
27の収縮する方向へ押圧すると、ロッカーアーム13
のカム当接部17とロッカーアーム14のカム当接部1
8とは、その当接位置が低速吸気用カム22から高速吸
気用カム23、そして、低速排気用カム24から高速排
気用カム25へとそれぞれ移動し、それによってロッカ
ーアーム13の弁作動部19は吸気弁9を押圧して吸気
孔5を開かせ、ロッカーアーム14の弁作動部20は排
気弁10を押圧して排気口6を開かせるようにする。
【0022】又、カム部32のカムがピークを過ぎてカ
ムシャフト21が戻り得る状態になれば、コイルスプリ
ング27の弾撥力により再び、ロッカーアーム13のカ
ム当接部17とロッカーアーム14のカム当接部18と
は、その当接位置が高速吸気用カム23から低速吸気用
カム22、そして、高速排気用カム25から低速排気用
カム24へとそれぞれ移動するものである。
【0023】それによって、ロッカーアーム13とロッ
カーアーム14とにより作動する吸気弁9と排気弁10
とは、それぞれの回転に最適な吸排気を行えるようなタ
イミングで開閉されるものである。
【0024】ちなみに、吸気弁9と排気弁10とは、気
体の流れの慣性力の関係で、若干の時間同時に開いてい
る状態があるが、低速回転の場合には、気体の流れの慣
性力が小さいのでその同時に開いている時間を短く、高
速回転の場合には、気体の流れの慣性力が大きいのでそ
の同時に開いている時間を長くすると良好な吸排気を行
うことができる。
【0025】この発明に係る内燃機関の吸排気弁作動用
カムシャフトは、前述した実施例に限定されることがな
いことはいうまでもなく、例えば、低速吸気用カム22
と高速吸気用カム23とのほかに、中速用の吸気カムを
その間に設けても良く、もっと細かく多数のカムを設け
ても良い。これは、排気カムの場合も同様である。
【0026】又、カムシャフト21の移動手段は、前述
したカム部32でなく、油圧機構であっても、その他の
手段でも良い。
【0027】そして、この移動手段は、内燃機関1の回
転速度に応じて自動制御で制御されるほうが望ましい
が、手動で適宜切替える方式にしても良い。
【0028】尚、図中の符号11及び12は、吸気弁9
と排気弁10とを閉じる方向に押圧するスプリングであ
る。
【0029】
【発明の効果】上述の如く構成したこの発明は、内燃機
関1の吸排気弁9,10を作動させる吸排気弁作動用カ
ムシャフト21において、吸気弁9及び排気弁10の作
動カムを、同一シャフト上で低速回転用のカム角度のも
のと高速回転用のカム角度のものとの少なくとも 2種類
隣接して配し、このカムが配されたシャフトをその軸線
方向へ適宜距離移動可能に形成し、吸排気弁9,10を
梃子作用により作動させるロッカーアーム13,14の
一端を、内燃機関1の回転速度に対応してその回転速度
に最適な角度のカムに接触させるべく、前記カムシャフ
ト21を軸線方向へ適宜移動させる移動手段を設けたこ
とにより、低中速回転のときには、吸気弁9用及び排気
弁10用のそれぞれのロッカーアーム13,14の一端
を、少なくとも、低速回転用の角度の作動カムに当接さ
せ、吸気弁9及び排気弁10の作動を低速用、或いは中
速用に最適なタイミングで吸排気弁9,10を作動させ
ることができ、高速回転になった場合には、移動手段に
よりカムシャフト21を軸線方向へ適宜移動させて、吸
気弁9用及び排気弁10用のそれぞれのロッカーアーム
13,14の一端を、少なくとも、高速回転用の角度の
作動カムに当接させ、吸気弁9及び排気弁10の作動を
高速用に最適なタイミングで吸排気弁9,10を作動さ
せることができるから、内燃機関1の回転速度に対応し
てその回転速度に最適なカム角度を常に得られる。
【0030】従って、内燃機関1の能力を最大限に引き
出すことができる。又、構造も簡単であるから、コスト
的にみてもほとんど変わりなく、従来のように、低速用
と高速用とのカムシャフトを交換する等の面倒な作業は
全くなく、常に適正な吸気弁9と排気弁10との作動を
保証できるものである。
【0031】そして、特に、作動カムを、低速回転用の
カム角度のものと高速回転用のカム角度のものとを連続
する面によって一体に連結したことにより、低速と高速
との中間の微妙なタイミングもカムシャフト21の移動
を適宜制御するだけで極めて容易に設定できるので、内
燃機関1の最も最適な吸排気弁9,10の開閉タイミン
グを常に保つことができるものである。
【0032】このように、この発明によれば、非常に簡
単で、容易に制御可能な構造のもので、内燃機関の回転
速度に対応してその回転速度に最適なカム角度を常に得
られるという非常に優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の概略図である。
【図2】この発明の一実施例の要部正面図である。
【図3】図2におけるA−A矢視線図である。
【図4】図2におけるB−B矢視線図である。
【図5】従来例の概略図である。
【符号の説明】
1 内燃機関 2 シリンダー 3 ピストン 4 燃焼室 5 吸気孔 6 排気口 7 吸気管 8 排気管 9 吸気弁 10 排気弁 11 スプリング 12 スプリング 13 ロッカーアーム 14 ロッカーアーム 15 アーム軸 16 アーム軸 17 カム当接部 18 カム当接部 19 弁作動部 20 弁作動部 21 カムシャフト 22 低速吸気用カム 23 高速吸気用カム 24 低速排気用カム 25 高速排気用カム 26 フランジ 27 コイルスプリング 28 カムシャフト駆動輪 29 駆動ベルト 30 軸受部 31 ブッシュ 32 カム部 33 スプライン部 41 内燃機関 42 シリンダー 43 ピストン 44 燃焼室 45 吸気弁 46 吸気管 47 排気弁 48 排気管 49 カムシャフト 50 吸気用カム 51 排気用カム 52 ロッカーアーム 53 ロッカーアーム 54 カムシャフト駆動輪

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の吸排気弁を作動させる吸排気
    弁作動用カムシャフトにおいて、吸気弁及び排気弁の作
    動カムを、同一シャフト上で低速回転用のカム角度のも
    のと高速回転用のカム角度のものとの少なくとも 2種類
    隣接して配し、このカムが配されたシャフトをその軸線
    方向へ適宜距離移動可能に形成し、吸排気弁を梃子作用
    により作動させるロッカーアームの一端を、内燃機関の
    回転速度に対応してその回転速度に最適な角度のカムに
    接触させるべく、前記カムシャフトを軸線方向へ適宜移
    動させる移動手段を設けたことを特徴とする内燃機関の
    吸排気弁作動用カムシャフト。
  2. 【請求項2】 作動カムは、低速回転用のカム角度のも
    のと高速回転用のカム角度のものとを連続する面によっ
    て一体に連結したことを特徴とする内燃機関の吸排気弁
    作動用カムシャフト。
JP5336891A 1991-02-25 1991-02-25 内燃機関の吸排気弁作動用カムシャフト Pending JPH06280529A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040033443A (ko) * 2002-10-14 2004-04-28 현대자동차주식회사 배기압을 이용한 가변 밸브 타이밍 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720508A (en) * 1980-07-14 1982-02-03 Yoshiji Shishido Valve opening/shutting device of internal combustion engine
JPS597714A (ja) * 1982-07-05 1984-01-14 Miki Suzuki 内燃機関における弁作動用カムシヤフト

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980630