JPH0765485B2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、内燃機関の動弁装置、特に吸気弁と吸気用カ
ム軸の吸気カムとの間に介装される吸気用カムフオロワ
の支点部を、シリンダヘッドに固設される受座部材に首
振り自在に嵌合し、排気弁と排気用カム軸の排気カムと
の間に介装される排気用カムフオロワの支点部を、シリ
ンダヘッドに固設される受座部材に首振り自在に嵌合
し、両カム軸を同一方向に回転させるようにした形式の
動弁装置の改良に関する。

（２） 従来の技術 従来、かかる形式の動弁装置において、吸気用カムフオ
ロワと排気用カムフオロワとをシリンダ軸線に関して対
称的に配置し、吸気用カム軸と排気用カム軸とをクラン
ク軸から共通のタイミングベルトを介して同一方向に回
転駆動するようにしたものが知られている。

（３） 発明が解決しようとする問題点 従来の動弁装置では、吸、排気カムのリフト曲線は、い
ずれも開弁側及び閉弁側の緩衝部に同一勾配が付されて
いた。

ところが吸，排気用カムフオロワのうち、カムのリフト
動作時に該カムからの押圧力の横方向成分を受座部材の
方向に受ける方のカムフオロワは、その他方のカムフオ
ロワと比較して、カムのリフト動作開始の際に受座部材
より比較的遠い位置で該カムから押圧力を受けるので、
該一方のカムフオロワの球状支点部が受座部材に及ぼす
スラフト荷重（即ち該球状支点部の受座部材への押付
力）が、該他方のカムフオロワの球状支点部が受座部材
に及ぼすスラスト荷重よりも比較的小さくなり、このた
め、両カムフオロワに対応するカムからそれぞれ加えら
れる押圧力の横方向成分がたとえ等しいような場合で
も、該一方のカムフオロワが該他方のカムフオロワより
も横方向に比較的移動し易くなって、該一方のカムフオ
ロワの支点部と受座部材との嵌合部での打音発生が起こ
り易くなる問題がある。

本発明はそのような問題を解決することができ、しかも
所定の弁重合角を確保し得る、内燃機関の動弁装置を提
供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明は、吸気弁と吸気用カ
ム軸の吸気カムとの間に介装される吸気用カムフオロワ
の支点部を、シリンダヘッドに固設される吸気用受座部
材に首振り自在に嵌合し、排気弁と排気用カム軸の排気
カムとの間に介装される排気用カムフオロワの支点部
を、シリンダヘッドに固設される排気用受座部材に首振
り自在に嵌合し、両カム軸を同一方向に回転させるよう
にした、内燃機関の動弁装置において、吸気カムのリフ
ト動作時に該吸気カムが吸気用カムフオロワを吸気弁に
向って滑るように吸気用カム軸の回転方向を定める一
方、排気カムのリフト動作時に該排気カムが排気用カム
フオロワを排気用受座部材に向って滑るように排気用カ
ム軸の回転方向を定め、排気カムのリフト曲線の開弁側
緩衝部の勾配を、吸気カムのリフト曲線の開弁側緩衝部
の勾配よりも小さく設定したことを特徴とする。

（２） 作用 排気カムのリフト曲線の開弁側緩衝部の勾配を、吸気カ
ムのリフト曲線の開弁側緩衝部の勾配よりも小さく設定
したので、排気カムのリフト動作は静かに開始され、排
気カムから排気用カムフオロワに作用する押圧力の増加
が緩やかになり、排気用カムフオロワの急激な横移動は
起こらず、該カムフオロワの支点部と受座部材との嵌合
部での打音の発生を防止することができる。

しかも、排気カムのリフト曲線の開弁側緩衝部は、吸、
排気弁の弁重合角に全く影響を及ぼさないから、適正な
弁重合角を確保することができる。

（３） 実 施 例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する
と、第１図において、シリンダブロック１の上面にはシ
リンダヘッド２が重合して結着される。このシリンダヘ
ッド２には、シリンダブロック１内のピストン３の上面
が臨む燃焼室４と、その燃焼室４に開口する吸、排気ポ
ート5i,5eとが形成されると共に、これらポート5i,5eを
開閉する吸、排気弁6i,6eが設けられる。

吸、排気弁6i,6eは、互いに弁頭を上方に向って軸間距
離を広げるように配設されると共に、それぞれ弁ガイド
7i,7eを介してシリンダヘッド２に昇降自在に支承さ
れ、そして動弁装置８により開閉駆動される。

動弁装置８は、吸、排気弁6i,6eの上端部に付設された
リテーナ9i,9eとシリンダヘッド２との間に縮設されて
各弁6i,6eを閉弁方向に付勢する弁ばね10i,10eと、シリ
ンダヘッド２に固着された受座部材11i,11eに基端部を
揺動自在に支承されて先端部を吸、排気弁6i,6eの上端
面にそれぞれ係合させる吸、排気用カムフオロワ12i,12
eと、シリンダヘッド２に回転自在に支承されて吸、排
気用カムフオロワ12i,12e上面のスリッパ面に吸、排気
カム14i,14eをそれぞれ係合させる吸、排気用カム軸13
i,13eとから、所謂DOHC型に構成される。

カムフオロワ12i,12eの基端部は、それぞれのカムフオ
ロワ本体に螺着される調節ボルト15i,15eの球状支点部1
6i,16eにより構成され、これら球状支点部16i,16eをシ
リンダヘッド２に螺着される受座部材11i,11eの球状凹
部17i,17eに嵌合することにより、カムフオロワ12i,12e
は受座部材11i,11eに首振り自在に支承される。これら
カムフオロワ12i,12eは、それぞれ球状支点部16i,16eを
シリンダ軸線18に向けて該軸線18に関して対称的に配置
される。

前記吸、排気用カム軸13i,13eは、図示しないクランク
軸から共通のタイミングベルトを介して同一方向に回転
駆動され、その回転方向は、吸気用カム軸13iでは、吸
気カム14iが吸気用カムフオロワ12iを吸気弁6iに向って
滑る方向Ａとされ、排気用カム軸13eでは、排気カム14e
が排気用カムフオロワ12eを受座部材11eに向って滑る方
向Ｂとされる。

而して、吸気用カム軸13iの吸気カム14iは、機関の吸気
行程でリフト作用を行い、球状支点部16iを中心にして
吸気用カムフオロワ12iを下方に揺動し、吸気弁6iを弁
ばね10iの力に抗して開き、また排気用カム軸13eの排気
カム14eは、排気行程でリフト作用を行い、球状支点部1
6eを中心にして排気用カムフオロワ12eを下方へ揺動
し、排気弁6eを弁ばね10eの力に抗して排気弁6eを開く
ことができる。

吸、排気カム14i,14eは、第２図に示すようなリフト曲
線I,Eによりそれぞれのプロフイルが形成され、そして
吸気用リフト曲線Ｉの開弁側と、排気用リフト曲線Ｅの
閉弁側とは所定の弁重合角αをもって重ねられる。

リフト曲線I,Eは、いずれも開弁側および閉弁側に、
吸、排気カム14i,14eの吸、排気弁6i,6eに対する開閉衝
撃力を緩和するための緩衝部a,b;a′,b′が設けられ
る。

この場合、吸気用リフト曲線Ｉの開弁側緩衝部ａ及び排
気用リフト曲線Ｅの閉弁側緩衝部ｂ′の勾配は所定の前
記弁重合角αにより一義的に決定されるが、排気用リフ
ト曲線Ｅの、弁重合角αとは関係が無い開弁側緩衝部
ａ′の勾配は、吸気用リフト曲線Ｉの開弁側緩衝部ａの
勾配より充分に小さく設定される。第３図に、それら勾
配の具体例を示す。

尚、本発明では、各カムフオロワ12i,12eの球状支点部1
6i,16eを凹部となし、それに嵌合する球状凸部を受座部
材11i,11eに形成することもあり、また両カムフオロワ1
2i,12eは、それらの球状支点部16i,16eを両カム軸13i,1
3eの両側方へ向けて配置することもある。

次にこの実施例の作用を説明すると、吸、排気用カム軸
13i,13eが前述のような回転方向A,Bをとることにより、
吸気カム14iは、そのリフト開始時には吸気用カムフオ
ロワ12iを受座部材11iに近い位置で押圧するのに対し、
排気カム14eは、そのリフト開始時には排気用カムフオ
ロワ12eを排気弁6eに近い位置で押圧するので、このと
きの各球状支点部16i,16eが受座部材11i,11eに及ぼすス
ラスト荷重は、吸気弁6i側の球状支点部16iの方が大き
い。したがって、吸気弁6i側の球状支点部16iは受座部
材11iに対して横方向に動きにくいが、排気弁6e側の球
状支点部16eは受座部材11eに対して横方向に動き易い。
このため、吸、排気カム14i,14eから吸、排気用カムフ
オロワ12i,12eにそれぞれ加えられる押圧力の横方向の
成分が等しくとも、排気カム14eのリフト開始時には排
気用カムフオロワ12eが上記横方向成分により動かさ
れ、該カムフオロワ12eの球状支点部16eと受座部材11e
との嵌合部で打音が発生し易くなる。

しかしながら、本発明では、前述のように、排気カム14
eのリフト曲線Ｅの開弁側緩衝部ａ′の勾配を、吸気カ
ム14iのリフト曲線Ｉの開弁側緩衝部ａの勾配よりも小
さく設定したので、排気カム14eのリフト動作は静かに
開始され、排気カム14eから排気用カムフオロワ12eに作
用する押圧力の増加が緩慢になり、排気用カムフオロワ
12eの急激な横移動は起こらず、その結果、その球状支
点部16eと受座部材11eとの嵌合部での打音の発生を防止
することができる。

しかも、排気カム14eのリフト曲線Ｅの開弁側緩衝部
ａ′は、弁重合角αに影響を及ぼすものでないから、適
正な弁重合角αの確保により、機関の高速出力を向上さ
せると共に、燃焼室４に供給される新気の排気ポート5e
への吹抜けを抑えて排気エミッションの低減を図ること
ができる。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、吸気カムのリフト動作時
に該カムが吸気用カムフオロワを吸気弁に向って滑るよ
うに吸気用カム軸の回転方向を定める一方、排気カムの
リフト動作時に該カムが排気用カムフオロワを排気用受
座部材に向って滑るように排気用カム軸の回転方向を定
めたので、カムのリフト開始の際に排気用カムフオロワ
の方が吸気用カムフオロワよりも横方向へ移動し易くな
って、該排気用カムフオロワの支点部と排気用受座部材
との嵌合部で比較的大きな打音を発生し易くなるが、特
に排気カムのリフト曲線の開弁側緩衝部の勾配を吸気カ
ムのリフト曲線の開弁側緩衝部の勾配よりも小さく設定
して排気用カムフオロワの急激な横移動を抑えるように
したから、該排気用カムフオロワ支点部と受座部材との
嵌合部での打音の発生を効果的に防止することができ、
しかもこのように排気カムのリフト曲線の開弁側緩衝部
を吸気カムのそれより緩勾配としても吸，排気弁の弁重
合角に全く影響を及ぼさないから、適正な弁重合角を確
保することができ、以上の結果、機関の出力性能の低下
を抑えながら動弁装置の運転音低減に寄与することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は本発明
動弁装置を備えた内燃機関の要部縦断面図、第２図は上
記動弁装置の吸、排気用リフト曲線図、第３図は吸、排
気用リフト曲線の開弁側緩衝部の勾配比較線図である。 a,b;a′,b′……緩衝部、Ａ……吸気用カム軸の回転方
向、Ｂ……排気用カム軸の回転方向、α……弁重合角、
I,E……リフト曲線、 6i……吸気弁、6e……排気弁、８……動弁装置、11i,11
e……受座部材、12i,12e……吸、排気用カムフオロワ、
13i,13e……吸、排気用カム軸、14i,14e……吸、排気カ
ム、16i,16e……球状支点部、17i,17e……球状凹部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸気弁（6i）と吸気用カム軸（13i）の吸
   気カム（14i）との間に介装される吸気用カムフオロワ
   （12i）の支点部（16i）を、シリンダヘッド（２）に固
   設される吸気用受座部材（11i）に首振り自在に嵌合
   し、排気弁（6e）と排気用カム軸（13e）の排気カム（1
   4e）との間に介装される排気用カムフオロワ（12e）の
   支点部（16e）を、シリンダヘッド（２）に固設される
   排気用受座部材（11e）に首振り自在に嵌合し、両カム
   軸（13i,13e）を同一方向に回転させるようにした、内
   燃機関の動弁装置において、吸気カム（14i）のリフト
   動作時に該吸気カム（14i）が吸気用カムフオロワ（12
   i）を吸気弁（6i）に向って滑るように吸気用カム軸（1
   3i）の回転方向（Ａ）を定める一方、排気カム（14e）
   のリフト動作時に該排気カム（14e）が排気用カムフオ
   ロワ（12e）を排気用受座部材（11e）に向って滑るよう
   に排気用カム軸（13e）の回転方向（Ｂ）を定め、排気
   カム（14e）のリフト曲線（Ｅ）の開弁側緩衝部
   （ａ′）の勾配を、吸気カム（14i）のリフト曲線
   （Ｉ）の開弁側緩衝部（ａ）の勾配よりも小さく設定し
   たことを特徴とする、内燃機関の動弁装置。