JPH08165911A - 複合アーム式・連続可変弁タイミング装置. - Google Patents

複合アーム式・連続可変弁タイミング装置.

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JPH08165911A
JPH08165911A JP6336798A JP33679894A JPH08165911A JP H08165911 A JPH08165911 A JP H08165911A JP 6336798 A JP6336798 A JP 6336798A JP 33679894 A JP33679894 A JP 33679894A JP H08165911 A JPH08165911 A JP H08165911A
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JP
Japan
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arm
cam
valve
main
shaft
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JP6336798A
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Minoru Nakagawa
稔 中川
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】弁開閉時期の固定した円弧カムで基本タイミン
グを図り,弁を押すアームのテコの原理と特性を得て,
弁の可変スピードと可変量の大幅なアップを図り,各回
転域で要求される弁タイミングを容易にコントロール可
能にして,リアルタイムな可変の要求に対応した各回転
域での最適な燃焼を得ることのできるエンジンの複合ア
ーム式・連続可変弁タイミング装置の提供。 【構成】弁8を押すメインアーム3の,フォロア10近
くに,セカンダリアーム7,サードアームを,セカンダ
リアームシャフト6で,メインアーム3に備え,メイン
アーム3の支点軸のメインアームシャフト4に,カム5
を取り付けて止めピン9で固定した複合アームで,エン
ジンの回転域に合わせてメインアームシャフト4で,カ
ム5を回してセカンダリアーム7とサードアームを,セ
カンダリアームシャフト6を軸に,せり上げ,せり出し
の高さをコントロールして,メインアームを押す円弧カ
ム1の力点を変化させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は,力点の連続変化が図れる複合ア
ームの特性や原理によって,そのアームの作用点での作
用変化を得て,エンジンのあらゆる回転域での弁のタイ
ミングをスムーズにリアルタイムに連続可変させる装
置,
【0002】
【従来の技術】従来での可変弁タイミング装置の,AV
Tシステムのカムシャフトレス機構以外,多寸法カムや
低速カムと高速カムの切替え,カムシャフトによるカム
山の位相を図るなど,基本的には弁タイミング等の可変
の手段は,カム自体の変化を持て図る装置である.
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】しかし,かかる従来の
可変弁タイミング装置での,可変手段はカム自体を持っ
て行わせるもので,カム自体の特性範囲内にとどまるな
どの限界がある.
【0004】
【発明が解決するための手段】このような点を考慮し
て,弁開閉時期が固定された円弧型カムの運動を伝える
アームを組合わせて複雑な運動が得られる複合アームの
使用によって弁タイミングを図ることで,それらのテコ
の原理や特性で弁リフト量及び弁開閉のタイミングの可
変能力が大幅に図れるようになり,それらの特性によっ
てエンジンのあらゆる回転域で可変量の要求にもリアル
タイムに対応できる可変手段となる.
【0005】
【作用】かくて本発明では,メインアームシャフト4を
支点に,バルブ8,を上下運動させるメインアーム3
の,フォロア10近くに,セカンダリアームシャフト6
と,セカンダリアーム7を持たせ,セカンダリアーム
7,をせり上げるカム5を,メインアームシャフトに取
り付けた(図3のサードアーム18は,カム5,によっ
てセカンダリアームシャフト6,を軸にせり出される)
複合アームによって,それぞれの回転域に弁タイミング
を図るもので.吸入側での弁タイミングでは,まず,エ
ンジンのアイドル時では吸入行程の半ばに弁が開き始
め,その行程のピストンの下死点近かくで弁が閉じるよ
うなタイミングで円弧型カム1,のカム山がメインアー
ム3,のフォロア10,を押す位置に円弧型カムの弁開
閉時期を固定して,クランクシャフト二回転で一回転さ
せ,複合アームを押すようにする.これによってエンジ
ンのアイドル時や低回転域でのピストンのポンプ効果を
増してスワールを生成させ,燃料と空気の混合を促進し
て燃焼速度を上げ,低速トルクのアップと低燃費が図
れ,希薄燃焼を可能にしてNOxレベルの低減が行え
る.つぎにエンジンの回転を速めるにつれて電子制御し
た油圧等で徐々にメインアームシャフト4を回し,その
軸に備えたカム5のカム山で,セカンダリアームシャフ
ト6,を支点に持つセカンダリアーム7,をせり上げる
(図3では,サードアーム18が同じく,セカンダリア
ームシャフト6を支点に,カム5,の低部のカム山でせ
り出し始める).その作用で回転する円弧型カム1,の
カム山がセカンダリアームのスリッパフォロア11,を
押し始める,これにより複合アームの押し出しは早まり
バルブ8,を早めに開き始める.このことは,押された
セカンダリアーム7が,カム5を支点に押し下がり,セ
カンダリアームシャフト6を押して,メインアームシャ
フト4をさらに押し出してバルブ8,のリフト量を増す
作用となる.つづいて円弧型カム1のカム山は,メイン
アームシャフト4,のフォロア10,に移って押し続
け,円弧型カム1,のベースサークルとなってバルブ8
を閉じる,よってバルブ8,が開いている時間は長くな
り,吸入効果が増していく.つぎにエンジンの回転がか
なり高い回転域となった時は,電子制御した油圧等でメ
インアームシャフト4をさらに回して,カム5により,
円弧型カム1,のベースサークル近くまでセカンダリア
ームシャフト6をせり上げる(図3では,カム5,の低
部のカム山によって,円弧型カム1,のベースサークル
近くまでサードアーム18,をさらにせり出し,円弧型
カム1,のカム山がそのサードアーム18,まで押し続
けることになり,バルブ8の,閉じる時間が遅れる).
この作動によってさらにセカンダリアーム7の,スリッ
パフォロア11を早く押し始める,このことはセカンダ
リアーム7,の支点はカム5になり,そのせり上げによ
って支点(カム5)は高くなり,セカンダリアームシャ
フト6を押してメインアームシャフトがさらに押し出さ
れ,バルブ8,のリフト量が増す作用となり,その押し
出しの早くなつた分だけ,バルブ8,の開くタイミング
が早まり,カム山はメインアームシャフト4の,フォロ
ア10,に移って押し続け,円弧型カム1の,ベースサ
ークルとなり弁を閉じるタイミング(図3では,サード
アーム18,まで押し続けてカム1,のベースサークル
になると弁を閉じる.)までバルブ8,が開いているの
で,弁が開いている時間も長くなり,高回転域での吸入
効果をさらに上げて高馬力を得る.この複合アームによ
って弁タイミングとリフト量の両方の同時制御が可能と
なり,その可変スピードや可変量のコントロールはメイ
ンアームシャフト4,の軸に備えたカム5によって容易
に行うことができる,そのメインアームシャフト4,を
電子制御した油圧等で回す(ひねる)ことで,あらゆる
回転域への変更にも瞬時に可変対応ができる.
【0006】
【実施例】図1は,本発明の複合アーム式,連続可変弁
タイミング装置の主要部分の要約説明図で,図2は,図
1の複合アームによる特性を表した図で,Aは,弁開閉
時期を固定した円弧型カムのカム山による,複合アーム
のセカンダリアーム7,のカム5による,せり上げ前
(低回転域)のメインアームによる運動量と,最大せり
上げによるメインアームの運動量を比較した図で.B
は,セカンダリアーム7,のカム5による,せり上げ前
の複合アーム図.Cは,セカンダリアーム7,のカム5
による,最大せり上げとなった複合アーム図.Dは,A
の複合アームによる運動量の,弁リフト量と弁開閉タイ
ミングを表にしたものであり.図3は,図1の複合アー
ムを進化させたもので,弁の閉じるタイミングも遅らせ
る作用を兼ねた,複合アームの特性を表した図で,E
は,サードアーム18を備えて,弁閉じのタイミングが
図れるようにした,複合アームの主要部分の要約図.F
は,セカンダリアーム7と,サードアーム18の,カム
5による,せり上げ,せり出し前の複合アーム図.J
は,セカンダリアーム7と,サードアーム18の,カム
5,による最大せり上げ,せり出しした複合アームの
図.Hは,Eの複合アームによる運動量の,弁リフト量
と弁開閉タイミングを表にしたもの.各図での複合アー
ム各部のリターンスプリング,駆動部,ピストン,他の
バルブ,シリンダーヘッド,燃焼室等は省略してあり,
アームの形や大きさ,支点,力点,各アームの位置等で
この複合アームはさらに進化させることが可能であり,
より複雑な作用が図れる.
【0007】図1のように,まずメインアームシャフト
4に,メインアーム3と,カム5,を取り付けて,止め
ピン9で,カム5と,メインアームシャフト4,を固定
し,メインアームシャフト4,を支点に動くメインアー
ム3(図ではツインアームであるが一つでも可能)と,
セカンダリアーム7を,セカンダリアームシャフト6,
で取り付け,2つのメインアーム3だけ固定され,メイ
ンアームシャフト4を支点に,同じにスイング可能とな
る.低回転域では円弧型カム1,のカム山でメインアー
ム3,のフォロア10だけ押し,高回転域にはカム5に
よって,セカンダリアーム7をせり上げ,円弧型カム
1,のカム山でまず,フォロア11続いて,フォロア1
0を押し,バルブ8を同じに押し出す.エンジンの各回
転域に合わせてメインアームシャフト4で,カム5を回
して,セカンダリアーム7を,セカンダリアームシャフ
ト6を軸に,せり上げの高さをコントロールする.
【0008】図3のEは,メインアームシャフト4に,
メインアーム3と,カム5,を取り付けて,止めピン9
で,カム5と,メインアームシャフト4,を固定し,メ
インアームシャフト4,を支点に動くメインアーム3
(図ではツインであるが一つでも可能)と,セカンダリ
アーム7,さらにサードアーム18を,セカンダリアー
ムシャフト6で取り付け,2つのメインアーム3だけ図
1と同じく固定されて同じにスイング可能となる.セカ
ンダリアーム7と,サードアーム18は,セカンダリア
ームシャフト6を軸に,上下にカム山を持ったカム5に
よって,回転が上がるとせり上げ,せり出される.低回
転域では円弧型カム1,のカム山でメインアーム3,の
フォロア10だけ押し,高回転域ではセカンダリアーム
7と,サーードアーム18がカム5によってせり上げ,
せり出され,まずスリッパフォロア11,続いてフォロ
ア10,最後にサードアーム18を押して,バルブ8を
同じに押し出す.エンジンの各回転域に合わせてメイン
アームシャフト4で,カム5を回して,セカンダリアー
ム7と,サードアーム18を,セカンダリアームシャフ
ト6を軸に,せり上げ,せり出しの高さをコントロール
する.
【0009】
【発明の効果】本発明では,エンジンの連続可変弁タイ
ミングを,複雑な作用を持つ複合アームの使用によつ
て,低回転域でのスワールを生成させ,燃料と空気の混
合を促進して燃焼速度を上げ,低速トルクのアップと低
燃費を図り,希薄燃焼を可能にしてNOxの低減を図
り,高回転域では吸入効果を上げて高馬力を得るもの
で,複合するアームによるテコの働きで弁リフト量,弁
開閉タイミングの大幅な可変が得られ,カムによる可変
方法より幅広く且つスピーディーに,エンジンの要求す
るあらゆる回転域での弁可変の対応が可能となり,最適
な燃焼を得る.
【0010】
【図面の簡単な説明】
【図1】複合アーム式・連続可変弁タイミング装置の,
主要部分の要約図.
【図2】Aの図は,複合アームの,低回転域での運動
と,高回転域での運動を比較した図.Bの図は,複合ア
ームの,低回転域でのアーム作動図.Cの図は,複合ア
ームの,高回転域でのアーム作動図.Dの図は,複合ア
ームによる,低回転域での運動量と,高回転域での運動
量の比較をグラフにした表.
【図3】Eの図は,図1の複合アームにサードアームを
備えて,弁閉じのタイミングも図れるように進化させ
た,複合アームの主要部分の要約図.Fの図は,その複
合アームの,低回転域でのアーム作動図.Jの図は,そ
の複合アームの,高回転域でのアーム作動図.Hの図
は,その複合アームによる,低回転域での運動量と,高
回転域での運動量の比較をグラフにした表.
【符号の説明】
1 円弧型カム 2 カムシャフト 3 メインアーム 4 メインアームシャフト 5 カム 6 セカンダリアームシャフト 7 セカンダリアーム 8 バルブ 9 止めピン 10 フォロア 11 スリッパフォロア 12 カムによる,セカンダリアームせり上げ,
せり下げ運動. 13 低回転域でのアーム作動による,複合アー
ムの運動量 14 高回転域でのアーム作動による,複合アー
ムの運動量 15 低回転域と高回転域とのカム山の進角 16 弁開閉時間 17 弁リフト量 18 サードアーム 19 サードアームを備えた複合アームによる,
高回転域での運動量

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】特に4サイクル式内燃機関の吸入,排気の
    連続可変弁タイミングを複合アームによって図る方法
    で,図1のように,片側を支点(メインアームシャフ
    ト)として弁開閉を行うアームをメインアームとし,そ
    のメインアームを押す円弧型カムのカム山(力点)近く
    のメインアームに軸を持たせ,その軸(セカンダリアー
    ムシャフト)を支点としたセカンダリアームを持たせ
    た,サブとなるアームの取り付けによって複数の支点,
    力点,作用点が生じて,複雑な作用を得られる複合アー
    ムにして.そのメインアームの支点軸(メインアームシ
    ャフト)にカムを取り付けて,そのカムでセカンダリア
    ームをせり上げる(他の手段でも可能).そのことでま
    ず円弧型カムのカム山の力点がセカンダリアームとな
    り,せり上げるカムが支点となりメインアームにある軸
    側(セカンダリアームシャフト)へ移ることでメインア
    ームを早めに押す.結果として作用点が作用する距離
    (弁リフト)が長くなり,そしてその作用が早く開始し
    て,戻るタイミングがセカンダリアームせり出し前と同
    じであるため作用時間(弁開き時間)も長くなる.戻る
    タイミングを遅らせるには,図3のように,サードアー
    ムをセカンダリアームがせり上がるとせり出すようにし
    て,メインアームの力点近くにその支点を持たせた複合
    アームにして円弧型カムを回すと,そのカム山はまずセ
    カンダリアーム,つづいてメインアームに移り最後にサ
    ードアームとなり,結果的に弁の閉じる時間は遅くなっ
    て弁開き時間は長くなる.弁開き始める時間と弁リフト
    量の増はセカンダリアームせり上がる高さで決まり,サ
    ードアームがせり出しでは弁リフト量の増はなく,弁の
    閉じる時間は決められる.このような複雑な作用を行う
    複合アームの特性や原理をもとに弁タイミングの連続可
    変を行う特徴の,複合アーム式・連続可可変弁タイミン
    グ装置.
JP6336798A 1994-12-12 1994-12-12 複合アーム式・連続可変弁タイミング装置. Pending JPH08165911A (ja)

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JP6336798A JPH08165911A (ja) 1994-12-12 1994-12-12 複合アーム式・連続可変弁タイミング装置.

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JP (1) JPH08165911A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010037996A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Otics Corp 可変動弁機構
JP2010096046A (ja) * 2008-10-15 2010-04-30 Mitsubishi Motors Corp 双頭ロッカアーム組立方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010037996A (ja) * 2008-08-01 2010-02-18 Otics Corp 可変動弁機構
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