JPH10196331A - 可変動弁機構 - Google Patents
可変動弁機構Info
- Publication number
- JPH10196331A JPH10196331A JP8359119A JP35911996A JPH10196331A JP H10196331 A JPH10196331 A JP H10196331A JP 8359119 A JP8359119 A JP 8359119A JP 35911996 A JP35911996 A JP 35911996A JP H10196331 A JPH10196331 A JP H10196331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- lifter
- rotation
- variable valve
- cam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2307/00—Preventing the rotation of tappets
Landscapes
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 立体カムと直打式バルブリフタとを用いた可
変動弁機構において、リフタガイド穴の加工及び寸法公
差管理を容易にするとともに、直打式バルブリフタの偏
摩耗を防止する。 【解決手段】 立体カム2を備えたカムシャフト1と、
その変位装置3と、立体カム2により往復動してバルブ
4を開閉する直打式バルブリフタ10とを備え、直打式
バルブリフタ10は、円板状の端壁部11と円筒状の側
壁部13とからなる倒立カップ状のリフタ本体14と、
立体カム2に追従しながら接触する追従接触部21とを
備える。側壁部13の内側に設けられた回転阻止構造2
7,33により、立体カム2に対して追従接触部21が
リフタ本体14とともに回転するのを阻止する。
変動弁機構において、リフタガイド穴の加工及び寸法公
差管理を容易にするとともに、直打式バルブリフタの偏
摩耗を防止する。 【解決手段】 立体カム2を備えたカムシャフト1と、
その変位装置3と、立体カム2により往復動してバルブ
4を開閉する直打式バルブリフタ10とを備え、直打式
バルブリフタ10は、円板状の端壁部11と円筒状の側
壁部13とからなる倒立カップ状のリフタ本体14と、
立体カム2に追従しながら接触する追従接触部21とを
備える。側壁部13の内側に設けられた回転阻止構造2
7,33により、立体カム2に対して追従接触部21が
リフタ本体14とともに回転するのを阻止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の低回転時か
ら高回転時まで、バルブタイミング及びリフト量を連続
的に又は段階的に変化させる可変動弁機構に関するもの
である。
ら高回転時まで、バルブタイミング及びリフト量を連続
的に又は段階的に変化させる可変動弁機構に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】特公平7−45803号公報には、図1
1に示すように、カムプロフィールが軸方向に変化する
立体カム100を備えたカムシャフト101と、立体カ
ム100によって往復動することにより一つずつのバル
ブ102を開閉する直打式バルブリフタ103とを備え
た可変動弁機構が開示されている。直打式バルブリフタ
103は、各バルブ102の上端部に被さるカップ10
4と、カップ104の上面に立設された周壁109に囲
まれるようにして該上面に置かれたサドル105と、該
サドル105に揺動可能に装着されて立体カム100の
回転に伴う接触線角度の変化に追従しながら立体カム1
00に接触するシュー106とを備えている。
1に示すように、カムプロフィールが軸方向に変化する
立体カム100を備えたカムシャフト101と、立体カ
ム100によって往復動することにより一つずつのバル
ブ102を開閉する直打式バルブリフタ103とを備え
た可変動弁機構が開示されている。直打式バルブリフタ
103は、各バルブ102の上端部に被さるカップ10
4と、カップ104の上面に立設された周壁109に囲
まれるようにして該上面に置かれたサドル105と、該
サドル105に揺動可能に装着されて立体カム100の
回転に伴う接触線角度の変化に追従しながら立体カム1
00に接触するシュー106とを備えている。
【0003】また、特公平6−84722号公報には、
同じく立体カム100を備えたカムシャフト101と、
図11に二点鎖線で示すように、内燃機関の回転数に応
じてカムシャフト101を軸方向へ変位させる油圧アク
チュエータ107と、一つずつのバルブ102を開閉す
る直打式バルブリフタ103とを備えた可変動弁機構が
開示されている。
同じく立体カム100を備えたカムシャフト101と、
図11に二点鎖線で示すように、内燃機関の回転数に応
じてカムシャフト101を軸方向へ変位させる油圧アク
チュエータ107と、一つずつのバルブ102を開閉す
る直打式バルブリフタ103とを備えた可変動弁機構が
開示されている。
【0004】これらの可変動弁機構によれば、内燃機関
の低回転時から高回転時まで、バルブタイミング及びリ
フト量を連続的に変化させて、内燃機関の運転状況に応
じた精密な制御を行なうことができるという利点があ
る。
の低回転時から高回転時まで、バルブタイミング及びリ
フト量を連続的に変化させて、内燃機関の運転状況に応
じた精密な制御を行なうことができるという利点があ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の可変動弁機構に
おいては、立体カム100に対してシュー106が回転
しないようにする必要があるため、次のような回転阻止
構造が設けられている。サドル105の長手方向両端部
に設けられた規制壁108(シュー106の長手方向の
移動を規制するためのもの)には、外周側へ延長部11
0が突設されている。一方、シリンダヘッドのリフタガ
イド穴(図示略)の一部には雌ねじ穴(図示略)が切り
欠いて形成され、該雌ねじ穴には、スリット状のノッチ
112が縦方向に形成されたねじ111がねじ込まれて
いる。そして、延長部110がノッチ112に滑動可能
に挿入されることにより、立体カム100に対するサド
ル105及びシュー106の回転を阻止している。
おいては、立体カム100に対してシュー106が回転
しないようにする必要があるため、次のような回転阻止
構造が設けられている。サドル105の長手方向両端部
に設けられた規制壁108(シュー106の長手方向の
移動を規制するためのもの)には、外周側へ延長部11
0が突設されている。一方、シリンダヘッドのリフタガ
イド穴(図示略)の一部には雌ねじ穴(図示略)が切り
欠いて形成され、該雌ねじ穴には、スリット状のノッチ
112が縦方向に形成されたねじ111がねじ込まれて
いる。そして、延長部110がノッチ112に滑動可能
に挿入されることにより、立体カム100に対するサド
ル105及びシュー106の回転を阻止している。
【0006】このように、従来の回転阻止構造は、ねじ
111をねじ込むためにリフタガイド穴の一部を切り欠
いていたため、次のような問題があった。 リフタガイド穴の加工が難しく、内径の寸法公差管
理ができない。 カップ104が当たるリフタガイド穴の面積が減少
して、極部面圧増からカップ104の偏摩耗が生じる。 シリンダヘッドのスペースの制約から、リフタガイ
ド穴8の周囲の肉厚を厚くできないため、前記切り欠き
によって該周囲の剛性が低下しやすい。すると、組付歪
みや熱歪みが生じ、側壁部13の焼き付きや偏摩耗が生
じる。
111をねじ込むためにリフタガイド穴の一部を切り欠
いていたため、次のような問題があった。 リフタガイド穴の加工が難しく、内径の寸法公差管
理ができない。 カップ104が当たるリフタガイド穴の面積が減少
して、極部面圧増からカップ104の偏摩耗が生じる。 シリンダヘッドのスペースの制約から、リフタガイ
ド穴8の周囲の肉厚を厚くできないため、前記切り欠き
によって該周囲の剛性が低下しやすい。すると、組付歪
みや熱歪みが生じ、側壁部13の焼き付きや偏摩耗が生
じる。
【0007】本発明の課題は、立体カムにより、内燃機
関の低回転時から高回転時まで、バルブタイミング及び
リフト量を連続的に又は段階的に変化させて、内燃機関
の運転状況に応じた精密な制御を行なうことができ、も
ってトルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性等の諸
特性を全回転域にわたって最大限に向上させることがで
きるだけでなく、リフタガイド穴の加工及び寸法公差管
理を容易にし、直打式バルブリフタの偏摩耗を防止する
ことができる可変動弁機構を提供することにある。
関の低回転時から高回転時まで、バルブタイミング及び
リフト量を連続的に又は段階的に変化させて、内燃機関
の運転状況に応じた精密な制御を行なうことができ、も
ってトルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性等の諸
特性を全回転域にわたって最大限に向上させることがで
きるだけでなく、リフタガイド穴の加工及び寸法公差管
理を容易にし、直打式バルブリフタの偏摩耗を防止する
ことができる可変動弁機構を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変動弁機構は、低回転用カムプロフィー
ルから高回転用カムプロフィールまでカムプロフィール
を軸方向に連続的に変化させた立体カムを備えたカムシ
ャフトと、内燃機関の回転数等の運転状況に応じてカム
シャフトを軸方向へ連続的に又は段階的に変位させる変
位装置と、立体カムのカムプロフィールに基づいて往復
動することによりバルブを開閉する直打式バルブリフタ
とを備えた可変動弁機構であって、直打式バルブリフタ
は、円板状の端壁部と円筒状の側壁部とからなる倒立カ
ップ状のリフタ本体と、立体カムの回転に伴う接触線角
度の変化に追従しながら立体カムに接触する追従接触部
とを備え、立体カムに対して追従接触部がリフタ本体と
ともに回転するのを阻止する回転阻止構造が側壁部の内
側に設けられたことを特徴としている。
に、本発明の可変動弁機構は、低回転用カムプロフィー
ルから高回転用カムプロフィールまでカムプロフィール
を軸方向に連続的に変化させた立体カムを備えたカムシ
ャフトと、内燃機関の回転数等の運転状況に応じてカム
シャフトを軸方向へ連続的に又は段階的に変位させる変
位装置と、立体カムのカムプロフィールに基づいて往復
動することによりバルブを開閉する直打式バルブリフタ
とを備えた可変動弁機構であって、直打式バルブリフタ
は、円板状の端壁部と円筒状の側壁部とからなる倒立カ
ップ状のリフタ本体と、立体カムの回転に伴う接触線角
度の変化に追従しながら立体カムに接触する追従接触部
とを備え、立体カムに対して追従接触部がリフタ本体と
ともに回転するのを阻止する回転阻止構造が側壁部の内
側に設けられたことを特徴としている。
【0009】ここで、低回転用カムプロフィールにおけ
るバルブタイミングの位相、開弁作用角及びリフト量
と、高回転用カムプロフィールにおけるバルブタイミン
グの位相、開弁作用角及びリフト量は、個々の内燃機関
における要求事項に応じて適宜設定することができる。
もっとも、多くの場合、低回転用カムプロフィールは開
弁作用角及びリフト量が小さく、高回転用カムプロフィ
ールは開弁作用角及びリフト量が大きい。
るバルブタイミングの位相、開弁作用角及びリフト量
と、高回転用カムプロフィールにおけるバルブタイミン
グの位相、開弁作用角及びリフト量は、個々の内燃機関
における要求事項に応じて適宜設定することができる。
もっとも、多くの場合、低回転用カムプロフィールは開
弁作用角及びリフト量が小さく、高回転用カムプロフィ
ールは開弁作用角及びリフト量が大きい。
【0010】変位装置によりカムシャフトを段階的に変
位させる場合、二段階に変化させてもよいが、その場合
は二段階の変位を調節できるようにすることが好まし
い。さらに好ましくは、カムシャフトを少なくとも三段
階に変位させることである。最も好ましくは、カムシャ
フトを連続的に変位させることである。変位装置は特定
の構造に限定されず、油圧、電磁力等を利用したものを
例示できる。
位させる場合、二段階に変化させてもよいが、その場合
は二段階の変位を調節できるようにすることが好まし
い。さらに好ましくは、カムシャフトを少なくとも三段
階に変位させることである。最も好ましくは、カムシャ
フトを連続的に変位させることである。変位装置は特定
の構造に限定されず、油圧、電磁力等を利用したものを
例示できる。
【0011】回転阻止構造としては、側壁部の内壁面に
設けられた被ガイド部と、シリンダヘッド側に固定的に
設けられて側壁部の内側に入り込むガイド部とが、往復
動を許容しかつ回転を阻止するように係合する構造等を
例示できる。
設けられた被ガイド部と、シリンダヘッド側に固定的に
設けられて側壁部の内側に入り込むガイド部とが、往復
動を許容しかつ回転を阻止するように係合する構造等を
例示できる。
【0012】ガイド部はリフタガイド部材の一部位に設
けられ、該リフタガイド部材の別部位には、シリンダヘ
ッドに固定されてバルブのステム部を案内するためのバ
ルブガイドの外周に固定される固定部と、バルブを付勢
するためのバルブスプリングの一端を受けるスプリング
シート部とが設けられることが好ましい。
けられ、該リフタガイド部材の別部位には、シリンダヘ
ッドに固定されてバルブのステム部を案内するためのバ
ルブガイドの外周に固定される固定部と、バルブを付勢
するためのバルブスプリングの一端を受けるスプリング
シート部とが設けられることが好ましい。
【0013】固定部に、ステム部の外周をオイルシール
するバルブオイルシール部材が取付けられると、さらに
好ましい。
するバルブオイルシール部材が取付けられると、さらに
好ましい。
【0014】バルブクリアランス調整を可能とするため
に、例えば次のような構造(A)(B)を備えることが
好ましい。 (A)直打式バルブリフタとバルブの端部との間にバル
ブクリアランス調整用のシムが装着された構造。 (B)追従接触部がバルブクリアランス調整用の取替部
品とされること。
に、例えば次のような構造(A)(B)を備えることが
好ましい。 (A)直打式バルブリフタとバルブの端部との間にバル
ブクリアランス調整用のシムが装着された構造。 (B)追従接触部がバルブクリアランス調整用の取替部
品とされること。
【0015】なお、本発明の可変動弁機構は、吸気バル
ブ又は排気バルブの何れか一方に適用することもできる
が、両方に適用することが好ましい。
ブ又は排気バルブの何れか一方に適用することもできる
が、両方に適用することが好ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明を吸気バルブ及び排
気バルブの両方に適用した可変動弁機構の実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。よって、実施形態にお
いて単にバルブというときは、吸気バルブと排気バルブ
の両方を指す。
気バルブの両方に適用した可変動弁機構の実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。よって、実施形態にお
いて単にバルブというときは、吸気バルブと排気バルブ
の両方を指す。
【0017】まず、図1〜図7は第一実施形態の可変動
弁機構を示している。カムシャフト1には、図1におい
て右側の低回転用カムプロフィールから左側の高回転用
カムプロフィールまで、カムプロフィールを軸方向に連
続的に変化させた立体カム2が形成されている。立体カ
ム2はベース円部2aとノーズ部2bとからなり、ベー
ス円部2aは、低回転用カムプロフィールにおいても高
回転用カムプロフィールにおいても同一半径であるた
め、傾斜の無い円柱面である。しかし、ノーズ部2b
は、低回転用カムプロフィールにおいては開弁作用角及
びリフト量が小さく、高回転用カムプロフィールにおい
ては開弁作用角及びリフト量が大きいため、円錐面のよ
うに傾斜している。
弁機構を示している。カムシャフト1には、図1におい
て右側の低回転用カムプロフィールから左側の高回転用
カムプロフィールまで、カムプロフィールを軸方向に連
続的に変化させた立体カム2が形成されている。立体カ
ム2はベース円部2aとノーズ部2bとからなり、ベー
ス円部2aは、低回転用カムプロフィールにおいても高
回転用カムプロフィールにおいても同一半径であるた
め、傾斜の無い円柱面である。しかし、ノーズ部2b
は、低回転用カムプロフィールにおいては開弁作用角及
びリフト量が小さく、高回転用カムプロフィールにおい
ては開弁作用角及びリフト量が大きいため、円錐面のよ
うに傾斜している。
【0018】カムシャフト1の端部には、内燃機関の回
転数等の運転状況に応じてカムシャフト1を軸方向へ連
続的に変位させる変位装置3が設けられている。変位装
置3は、例えば、スプラインを用いたカムシャフト1の
ガイド部と、油圧を用いたカムシャフト1の駆動部とか
らなり(いずれも図示略)、内燃機関の回転センサやア
クセル開度センサ等に基づいて作動するマイクロコンピ
ュータ等の制御装置(図示略)により制御されるように
なっている。
転数等の運転状況に応じてカムシャフト1を軸方向へ連
続的に変位させる変位装置3が設けられている。変位装
置3は、例えば、スプラインを用いたカムシャフト1の
ガイド部と、油圧を用いたカムシャフト1の駆動部とか
らなり(いずれも図示略)、内燃機関の回転センサやア
クセル開度センサ等に基づいて作動するマイクロコンピ
ュータ等の制御装置(図示略)により制御されるように
なっている。
【0019】カムシャフト1の下方には、立体カム2の
カムプロフィールに基づいて上下方向に往復動すること
によりバルブ4を開閉する直打式バルブリフタ10が配
されている。バルブ4のステム部4aは、シリンダヘッ
ド7に固定されたバルブガイド25に挿通されてガイド
されている。
カムプロフィールに基づいて上下方向に往復動すること
によりバルブ4を開閉する直打式バルブリフタ10が配
されている。バルブ4のステム部4aは、シリンダヘッ
ド7に固定されたバルブガイド25に挿通されてガイド
されている。
【0020】直打式バルブリフタ10は、円板状の端壁
部11と該端壁部11から下方へ延びる円筒状の側壁部
13とからなる倒立カップ状のリフタ本体14を備えて
いる。側壁部13はシリンダヘッド7に形成されたリフ
タガイド穴8に上下摺動可能にガイドされている。シリ
ンダヘッド7のリフタガイド穴8の周囲部位には、立体
カム2の回転軌跡を逃がすための逃がし凹部15が形成
されている。端壁部11の下面中心部がバルブ4の端部
を押圧するための押圧部12となっており、押圧部12
とバルブ4の端部との間にはバルブクリアランス調整用
のシム9が介装されている。バルブ4の上端近傍に取り
付けられたバルブリテーナ5には、バルブ4をリフタ1
0側へ付勢するためのバルブスプリング6の上端が当接
している。また、リフタガイド穴8の真下のシリンダヘ
ッド7にはバルブスプリング6の下端を抱持するための
スプリング用凹部26が凹設されている。
部11と該端壁部11から下方へ延びる円筒状の側壁部
13とからなる倒立カップ状のリフタ本体14を備えて
いる。側壁部13はシリンダヘッド7に形成されたリフ
タガイド穴8に上下摺動可能にガイドされている。シリ
ンダヘッド7のリフタガイド穴8の周囲部位には、立体
カム2の回転軌跡を逃がすための逃がし凹部15が形成
されている。端壁部11の下面中心部がバルブ4の端部
を押圧するための押圧部12となっており、押圧部12
とバルブ4の端部との間にはバルブクリアランス調整用
のシム9が介装されている。バルブ4の上端近傍に取り
付けられたバルブリテーナ5には、バルブ4をリフタ1
0側へ付勢するためのバルブスプリング6の上端が当接
している。また、リフタガイド穴8の真下のシリンダヘ
ッド7にはバルブスプリング6の下端を抱持するための
スプリング用凹部26が凹設されている。
【0021】前記リフタガイド穴8によるガイドだけで
は、後述する追従接触部21がリフタ本体14とともに
立体カム2に対して回転してしまうため、その回転阻止
構造として、次のような構造が側壁部13の内側に設け
られている。
は、後述する追従接触部21がリフタ本体14とともに
立体カム2に対して回転してしまうため、その回転阻止
構造として、次のような構造が側壁部13の内側に設け
られている。
【0022】側壁部13の内壁面の下端において、略1
80度離れた二箇所には所定幅の被ガイド部27が突設
され、該被ガイド部27の無い略180度離れた二箇所
には所定幅の被進入部28が設けられている。これら被
ガイド部27及び被進入部28は、側壁部13の開口下
端部の全周を内側に口絞り加工してから、その口絞り部
分の二箇所を切除することにより形成されている。一
方、リフタガイド穴8の真下のシリンダヘッド7には、
例えばステンレスバネ鋼により形成されたリフタガイド
部材30が配設されている。リフタガイド部材30は、
その下面部に設けられた円環板状のスプリングシート部
31がスプリング用凹部26に嵌入され、該スプリング
シート部31の内周部から立設された段付き円筒状の固
定部32がバルブガイド25の外周に回転不能に圧入
(異形状の嵌合でもよい)されることにより、シリンダ
ヘッド7に対して位置決め固定されている。スプリング
シート部31はバルブスプリング6の下端を受けるシー
トとして機能する。スプリングシート部31の外周部の
略180度離れた二箇所から立設されることにより、シ
リンダヘッド7側に固定的に設けられた所定幅(被進入
部28の幅より微小クリアランス分だけ小さい幅)のガ
イド部33は、側壁部13の内側に被進入部28から入
り込んでいる。そして、各ガイド部33の側端面が各被
ガイド部27の側端面と摺接可能に係合することによ
り、直打式バルブリフタ10の往復動を許容しかつ追従
接触部21及びリフタ本体14の回転を阻止している。
80度離れた二箇所には所定幅の被ガイド部27が突設
され、該被ガイド部27の無い略180度離れた二箇所
には所定幅の被進入部28が設けられている。これら被
ガイド部27及び被進入部28は、側壁部13の開口下
端部の全周を内側に口絞り加工してから、その口絞り部
分の二箇所を切除することにより形成されている。一
方、リフタガイド穴8の真下のシリンダヘッド7には、
例えばステンレスバネ鋼により形成されたリフタガイド
部材30が配設されている。リフタガイド部材30は、
その下面部に設けられた円環板状のスプリングシート部
31がスプリング用凹部26に嵌入され、該スプリング
シート部31の内周部から立設された段付き円筒状の固
定部32がバルブガイド25の外周に回転不能に圧入
(異形状の嵌合でもよい)されることにより、シリンダ
ヘッド7に対して位置決め固定されている。スプリング
シート部31はバルブスプリング6の下端を受けるシー
トとして機能する。スプリングシート部31の外周部の
略180度離れた二箇所から立設されることにより、シ
リンダヘッド7側に固定的に設けられた所定幅(被進入
部28の幅より微小クリアランス分だけ小さい幅)のガ
イド部33は、側壁部13の内側に被進入部28から入
り込んでいる。そして、各ガイド部33の側端面が各被
ガイド部27の側端面と摺接可能に係合することによ
り、直打式バルブリフタ10の往復動を許容しかつ追従
接触部21及びリフタ本体14の回転を阻止している。
【0023】このように、回転阻止構造が側壁部13の
内側に設けられていることにより、図11の従来例のよ
うにねじ111をねじ込むためにリフタガイド穴の一部
を切り欠く必要が無い。このため、次の効果が得
られる。 リフタガイド穴8の加工が容易で、内径の寸法公差
管理が容易にできる。 側壁部13が当たるリフタガイド穴8の面積が減少
せず、側壁部13の偏摩耗が生じない。 リフタガイド穴8の周囲の剛性が低下せず、組付歪
みや熱歪みが生じにくいため、側壁部13の焼き付きや
偏摩耗が生じない。
内側に設けられていることにより、図11の従来例のよ
うにねじ111をねじ込むためにリフタガイド穴の一部
を切り欠く必要が無い。このため、次の効果が得
られる。 リフタガイド穴8の加工が容易で、内径の寸法公差
管理が容易にできる。 側壁部13が当たるリフタガイド穴8の面積が減少
せず、側壁部13の偏摩耗が生じない。 リフタガイド穴8の周囲の剛性が低下せず、組付歪
みや熱歪みが生じにくいため、側壁部13の焼き付きや
偏摩耗が生じない。
【0024】固定部32の外周には、バルブオイルシー
ル部材34がその下部の大径部35において外嵌される
とともに溶着等により取付けられて一体化され、上部の
小径部36がバルブ4のステム部4aの外周に接し、該
小径部36を締付リング37が外周から締め付けること
により、ステム部4aの外周をオイルシールしている。
従って、ステム部4aの上部に付着したエンジンオイル
は、バルブオイルシール部材34で遮断されて、バルブ
ガイド25の内部には入らないため、燃焼室(図示略)
に入って消耗するおそれがない。
ル部材34がその下部の大径部35において外嵌される
とともに溶着等により取付けられて一体化され、上部の
小径部36がバルブ4のステム部4aの外周に接し、該
小径部36を締付リング37が外周から締め付けること
により、ステム部4aの外周をオイルシールしている。
従って、ステム部4aの上部に付着したエンジンオイル
は、バルブオイルシール部材34で遮断されて、バルブ
ガイド25の内部には入らないため、燃焼室(図示略)
に入って消耗するおそれがない。
【0025】上記のように、バルブオイルシール部材3
4が一体化されたリフタガイド部材30は、バルブガイ
ド25を介してのシリンダヘッド7への位置決め固定機
能、追従接触部21及びリフタ本体14の回転阻止機
能、バルブスプリング6のシート機能、及びステム部4
aのオイルシール機能を一部品で発揮するため、部品点
数の削減、構造の簡単化、軽量化等を図ることができ、
これまで以上の高回転運転を可能にする。
4が一体化されたリフタガイド部材30は、バルブガイ
ド25を介してのシリンダヘッド7への位置決め固定機
能、追従接触部21及びリフタ本体14の回転阻止機
能、バルブスプリング6のシート機能、及びステム部4
aのオイルシール機能を一部品で発揮するため、部品点
数の削減、構造の簡単化、軽量化等を図ることができ、
これまで以上の高回転運転を可能にする。
【0026】端壁部11には次のように構成された追従
接触機構17が設けられている。端壁部11の上面中央
部には立体カム2の軸線とは直角方向に長い隆起部18
が一体的に形成され、隆起部18には同方向に延びる半
円筒内面座19が凹設されている。半円筒内面座19の
両端は突き抜けるように開放されており、図11の従来
例の規制壁108のような邪魔物が無いため、半円筒内
面座19の精密加工を容易にかつ精度良く行うことがで
きる。また、半円筒内面座19の長手方向略中央部には
係合凹部20が設けられている。係合凹部20の内底面
は平らであるため、係合凹部20の加工を容易に行うこ
とができるとともに、係合凹部20の両内側面の研磨加
工を容易にかつ精度良く行うことができる。半円筒内面
座19には、該半円筒内面座19に揺動(ロール運動)
可能に接触する半円柱面22と、立体カム2に接触する
平らな接触面23とを含む、半割り円柱状の追従接触部
21が揺動可能に嵌合されている。半円柱面22の長手
方向略中央部には扇形の係合凸部24が一体的に設けら
れ、該係合凸部24が係合凹部20に係合して揺動可能
に挟まれている。この係合構造が、追従接触部21の長
手方向両端面が現れた状態で追従接触部21の長手方向
の移動を規制する追従接触部規制構造を構成している。
接触機構17が設けられている。端壁部11の上面中央
部には立体カム2の軸線とは直角方向に長い隆起部18
が一体的に形成され、隆起部18には同方向に延びる半
円筒内面座19が凹設されている。半円筒内面座19の
両端は突き抜けるように開放されており、図11の従来
例の規制壁108のような邪魔物が無いため、半円筒内
面座19の精密加工を容易にかつ精度良く行うことがで
きる。また、半円筒内面座19の長手方向略中央部には
係合凹部20が設けられている。係合凹部20の内底面
は平らであるため、係合凹部20の加工を容易に行うこ
とができるとともに、係合凹部20の両内側面の研磨加
工を容易にかつ精度良く行うことができる。半円筒内面
座19には、該半円筒内面座19に揺動(ロール運動)
可能に接触する半円柱面22と、立体カム2に接触する
平らな接触面23とを含む、半割り円柱状の追従接触部
21が揺動可能に嵌合されている。半円柱面22の長手
方向略中央部には扇形の係合凸部24が一体的に設けら
れ、該係合凸部24が係合凹部20に係合して揺動可能
に挟まれている。この係合構造が、追従接触部21の長
手方向両端面が現れた状態で追従接触部21の長手方向
の移動を規制する追従接触部規制構造を構成している。
【0027】そして、追従接触部21は、小角度の揺動
によって、立体カム2の回転に伴う接触線角度の変化に
追従しながら、接触面23において立体カム2に接触す
るようになっている。このとき、立体カム2は追従接触
部21の接触面23をその長手方向に摺接していくが、
前記の通り追従接触部21の長手方向の移動を規制して
いるので、追従接触部21が半円筒内面座19から外れ
ることはない。また、追従接触部21の長手方向両端面
が現れた状態で、追従接触部21の長手方向の移動を規
制していることにより、該長手方向両端面に図11の従
来例のような規制壁108を設ける必要が無い。このた
め、追従接触部21のカム当たり面長さ(接触面23の
長手方向長さ)を直打式バルブリフタ10の外径と略等
しい長さまで最大限にとることができ、もって立体カム
2のノーズ部2b高さを高くして、バルブ4のリフト量
を最大限に取ることができる。
によって、立体カム2の回転に伴う接触線角度の変化に
追従しながら、接触面23において立体カム2に接触す
るようになっている。このとき、立体カム2は追従接触
部21の接触面23をその長手方向に摺接していくが、
前記の通り追従接触部21の長手方向の移動を規制して
いるので、追従接触部21が半円筒内面座19から外れ
ることはない。また、追従接触部21の長手方向両端面
が現れた状態で、追従接触部21の長手方向の移動を規
制していることにより、該長手方向両端面に図11の従
来例のような規制壁108を設ける必要が無い。このた
め、追従接触部21のカム当たり面長さ(接触面23の
長手方向長さ)を直打式バルブリフタ10の外径と略等
しい長さまで最大限にとることができ、もって立体カム
2のノーズ部2b高さを高くして、バルブ4のリフト量
を最大限に取ることができる。
【0028】本実施形態の可変動弁機構は、次のように
作用する。まず、内燃機関の低回転時には、図4に示す
ように、カムシャフト1が変位装置3により左方向へ変
位し、立体カム2のうちの右側の低回転用カムプロフィ
ールが追従接触部21に対応する。
作用する。まず、内燃機関の低回転時には、図4に示す
ように、カムシャフト1が変位装置3により左方向へ変
位し、立体カム2のうちの右側の低回転用カムプロフィ
ールが追従接触部21に対応する。
【0029】そして、図4(a)に示すように、ベース
円部2aが追従接触部21の接触面23に接触すると
き、その接触線角度は立体カム2の軸線に対し平行であ
るから、接触面23は端壁部11に対し傾かないで、ベ
ース円部2aに接触する。しかし、図4(b)に示すよ
うに、ノーズ部2bが追従接触部21の接触面23に接
触するとき、その接触線角度は立体カム2の軸線に対し
例えば数度〜10数度程度傾くから、追従接触部21は
同角度分だけ揺動して、接触面23がノーズ部2bにう
まく接触する。
円部2aが追従接触部21の接触面23に接触すると
き、その接触線角度は立体カム2の軸線に対し平行であ
るから、接触面23は端壁部11に対し傾かないで、ベ
ース円部2aに接触する。しかし、図4(b)に示すよ
うに、ノーズ部2bが追従接触部21の接触面23に接
触するとき、その接触線角度は立体カム2の軸線に対し
例えば数度〜10数度程度傾くから、追従接触部21は
同角度分だけ揺動して、接触面23がノーズ部2bにう
まく接触する。
【0030】このように、追従接触部21は立体カム2
の1回転毎に小角度揺動して、接触線角度の変化に追従
しながら立体カム2に接触し、ノーズ部2bに押圧され
る。従って、直打式バルブリフタ10は低回転用カムプ
ロフィールに基づいて上下に往復動し、図6の曲線Lに
示すように、排気側及び吸気側のバルブ4を小さい開弁
作用角及びリフト量で開閉させ、低速トルクを高めると
ともに、燃費を向上させる。
の1回転毎に小角度揺動して、接触線角度の変化に追従
しながら立体カム2に接触し、ノーズ部2bに押圧され
る。従って、直打式バルブリフタ10は低回転用カムプ
ロフィールに基づいて上下に往復動し、図6の曲線Lに
示すように、排気側及び吸気側のバルブ4を小さい開弁
作用角及びリフト量で開閉させ、低速トルクを高めると
ともに、燃費を向上させる。
【0031】また、内燃機関の高回転時には、図5に示
すように、カムシャフト1が変位装置3により右方向へ
変位し、立体カム2のうちの左側の高回転用カムプロフ
ィールが追従接触部21に対応する。
すように、カムシャフト1が変位装置3により右方向へ
変位し、立体カム2のうちの左側の高回転用カムプロフ
ィールが追従接触部21に対応する。
【0032】そして、追従接触部21は、図5(a)
(b)に示すように、立体カム2の1回転毎に1回揺動
して、接触線角度の変化に追従しながら立体カム2に接
触し、ノーズ部2bに押圧される。従って、直打式バル
ブリフタ10は高回転用カムプロフィールに基づいて上
下に往復動し、図6の曲線Hに示すように、排気側及び
吸気側のバルブ4を大きい開弁作用角及びリフト量で開
閉させ、吸気量を増やし、高速出力を高める。
(b)に示すように、立体カム2の1回転毎に1回揺動
して、接触線角度の変化に追従しながら立体カム2に接
触し、ノーズ部2bに押圧される。従って、直打式バル
ブリフタ10は高回転用カムプロフィールに基づいて上
下に往復動し、図6の曲線Hに示すように、排気側及び
吸気側のバルブ4を大きい開弁作用角及びリフト量で開
閉させ、吸気量を増やし、高速出力を高める。
【0033】そして、上記の低回転時から高回転時に至
る途中においても、回転数、アクセル開度等の運転状況
に応じて、カムシャフト1が変位装置3により連続的に
変位し、立体カム2のうちの中間部位のカムプロフィー
ルが追従接触部21に対応する。従って、直打式バルブ
リフタ10はそのカムプロフィールに基づいて上下に往
復動し、図6の曲線Mに示すように、バルブ4を中間的
な開弁作用角及びリフト量で開閉させ、運転状況に応じ
たトルク及び出力を発生させる。
る途中においても、回転数、アクセル開度等の運転状況
に応じて、カムシャフト1が変位装置3により連続的に
変位し、立体カム2のうちの中間部位のカムプロフィー
ルが追従接触部21に対応する。従って、直打式バルブ
リフタ10はそのカムプロフィールに基づいて上下に往
復動し、図6の曲線Mに示すように、バルブ4を中間的
な開弁作用角及びリフト量で開閉させ、運転状況に応じ
たトルク及び出力を発生させる。
【0034】以上のように、本実施形態の可変動弁機構
によれば、内燃機関の低回転時から高回転時まで、バル
ブタイミング及びリフト量を連続的に変化させて、内燃
機関の運転状況に応じた精密な制御を行なうことがで
き、もってトルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性
等の諸特性を全回転域にわたって最大限に向上させるこ
とができる。また、カムシャフト1の変位によって、前
記変化をスムーズかつ静かに行なわせることができる。
によれば、内燃機関の低回転時から高回転時まで、バル
ブタイミング及びリフト量を連続的に変化させて、内燃
機関の運転状況に応じた精密な制御を行なうことがで
き、もってトルク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性
等の諸特性を全回転域にわたって最大限に向上させるこ
とができる。また、カムシャフト1の変位によって、前
記変化をスムーズかつ静かに行なわせることができる。
【0035】図7には、本実施形態により得られる内燃
機関のトルク特性を実線で示したが、破線で示したよう
な従来の可変タイプではない一般的な動弁機構や、一点
鎖線で示したような低・高回転で二段階に変化させるタ
イプの可変動弁機構に対し、全回転域にわたってトルク
が増加しており、谷も生じていない。また、設定にもよ
るが、燃費は、二段階変化タイプに対し、最大で15〜
20%程度向上すると考えられる。
機関のトルク特性を実線で示したが、破線で示したよう
な従来の可変タイプではない一般的な動弁機構や、一点
鎖線で示したような低・高回転で二段階に変化させるタ
イプの可変動弁機構に対し、全回転域にわたってトルク
が増加しており、谷も生じていない。また、設定にもよ
るが、燃費は、二段階変化タイプに対し、最大で15〜
20%程度向上すると考えられる。
【0036】次に、図8は第二実施形態の可変動弁機構
を示している。本実施形態は、内燃機関の構造上、バル
ブオイルシール部材34の位置が高い場合に、バルブオ
イルシール部材34をリフタガイド部材30とは別体に
構成し、バルブガイド25の上端部に固定した点におい
てのみ第一実施形態と相違するものであり、その他は第
一実施形態と同様である。
を示している。本実施形態は、内燃機関の構造上、バル
ブオイルシール部材34の位置が高い場合に、バルブオ
イルシール部材34をリフタガイド部材30とは別体に
構成し、バルブガイド25の上端部に固定した点におい
てのみ第一実施形態と相違するものであり、その他は第
一実施形態と同様である。
【0037】次に、図9及び図10は第三実施形態の可
変動弁機構を示している。本実施形態は、前記被ガイド
部27に代えて、側壁部13の内壁面の下端から中間高
さ(好ましくは高さ10mm以上)まで又は下端から上
端まで垂直に延びる4本の突条よりなる被ガイド部29
が設けられた点においてのみ、第一実施形態と相違する
ものであり、その他は第一実施形態と同様である。各ガ
イド部33の側端面が2本の被ガイド部29の側端面と
摺接可能に係合することにより、直打式バルブリフタ1
0の往復動を許容しかつ前記回転を阻止している。
変動弁機構を示している。本実施形態は、前記被ガイド
部27に代えて、側壁部13の内壁面の下端から中間高
さ(好ましくは高さ10mm以上)まで又は下端から上
端まで垂直に延びる4本の突条よりなる被ガイド部29
が設けられた点においてのみ、第一実施形態と相違する
ものであり、その他は第一実施形態と同様である。各ガ
イド部33の側端面が2本の被ガイド部29の側端面と
摺接可能に係合することにより、直打式バルブリフタ1
0の往復動を許容しかつ前記回転を阻止している。
【0038】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 (1)カムシャフト1を段階的に変位させるようにする
こと。 (2)変位装置3の構成や制御の仕方を適宜変更するこ
と。 (3)前記各実施形態においては、押圧部12とバルブ
4の端部との間にバルブクリアランス調整用のシム9が
介装されているが、このシム9を省略すること。この場
合、追従接触部21として厚さの少しずつ異なるものを
用意し、これを適宜選択して取替えることにより、バル
ブクリアランス調整をすることが好ましい。
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 (1)カムシャフト1を段階的に変位させるようにする
こと。 (2)変位装置3の構成や制御の仕方を適宜変更するこ
と。 (3)前記各実施形態においては、押圧部12とバルブ
4の端部との間にバルブクリアランス調整用のシム9が
介装されているが、このシム9を省略すること。この場
合、追従接触部21として厚さの少しずつ異なるものを
用意し、これを適宜選択して取替えることにより、バル
ブクリアランス調整をすることが好ましい。
【0039】
【発明の効果】本発明の可変動弁機構は、上記の通り構
成されているので、立体カムにより、内燃機関の低回転
時から高回転時まで、バルブタイミング及びリフト量を
連続的に又は段階的に変化させて、内燃機関の運転状況
に応じた精密な制御を行なうことができ、もってトル
ク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性等の諸特性を全
回転域にわたって最大限に向上させることができるだけ
でなく、リフタガイド穴の加工及び寸法公差管理を容易
にし、直打式バルブリフタの偏摩耗を防止することがで
きる、という優れた効果を奏する。
成されているので、立体カムにより、内燃機関の低回転
時から高回転時まで、バルブタイミング及びリフト量を
連続的に又は段階的に変化させて、内燃機関の運転状況
に応じた精密な制御を行なうことができ、もってトル
ク、出力、燃費、排気ガスのクリーン性等の諸特性を全
回転域にわたって最大限に向上させることができるだけ
でなく、リフタガイド穴の加工及び寸法公差管理を容易
にし、直打式バルブリフタの偏摩耗を防止することがで
きる、という優れた効果を奏する。
【図1】本発明を具体化した第一実施形態の可変動弁機
構を示す斜視図である。
構を示す斜視図である。
【図2】同可変動弁機構の主要部材の分解斜視図であ
る。
る。
【図3】同可変動弁機構の断面図である。
【図4】同可変動弁機構を内燃機関の低回転時において
示す断面図である。
示す断面図である。
【図5】同可変動弁機構を内燃機関の高回転時において
示す断面図である。
示す断面図である。
【図6】同可変動弁機構によるバルブタイミング及びリ
フト量を示すグラフである。
フト量を示すグラフである。
【図7】同可変動弁機構により得られる内燃機関のトル
ク特性を従来例と比較して示すグラフである。
ク特性を従来例と比較して示すグラフである。
【図8】第二実施形態の可変動弁機構を示す断面図であ
る。
る。
【図9】第三実施形態の可変動弁機構を示す断面図であ
る。
る。
【図10】図9のX−X線断面図である。
【図11】従来例の可変動弁機構を示す斜視図である。
1 カムシャフト 2 立体カム 3 変位装置 4 バルブ 4a ステム部 6 バルブスプリング 7 シリンダヘッド 8 リフタガイド穴 9 シム 10 直打式バルブリフタ 11 端壁部 12 押圧部 13 側壁部 14 リフタ本体 17 追従接触機構 18 隆起部 19 半円筒内面座 20 係合凹部 21 追従接触部 22 半円柱面 23 接触面 24 係合凸部 25 バルブガイド 26 スプリング用凹部 27 被ガイド部 28 被進入部 29 被ガイド部 30 リフタガイド部材 31 スプリングシート部 32 固定部 33 ガイド部 34 バルブオイルシール部材 37 締付リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02F 1/24 F02F 1/24 F
Claims (6)
- 【請求項1】 低回転用カムプロフィールから高回転用
カムプロフィールまでカムプロフィールを軸方向に連続
的に変化させた立体カムを備えたカムシャフトと、 内燃機関の回転数等の運転状況に応じて前記カムシャフ
トを軸方向へ連続的に又は段階的に変位させる変位装置
と、 前記立体カムのカムプロフィールに基づいて往復動する
ことによりバルブを開閉する直打式バルブリフタとを備
えた可変動弁機構であって、 前記直打式バルブリフタは、円板状の端壁部と円筒状の
側壁部とからなる倒立カップ状のリフタ本体と、前記立
体カムの回転に伴う接触線角度の変化に追従しながら前
記立体カムに接触する追従接触部とを備え、 立体カムに対して前記追従接触部が前記リフタ本体とと
もに回転するのを阻止する回転阻止構造が前記側壁部の
内側に設けられたことを特徴とする可変動弁機構。 - 【請求項2】 前記回転阻止構造は、前記側壁部の内壁
面に設けられた被ガイド部と、シリンダヘッド側に固定
的に設けられて前記側壁部の内側に入り込むガイド部と
が、前記往復動を許容しかつ前記回転を阻止するように
係合する構造である請求項1記載の可変動弁機構。 - 【請求項3】 前記ガイド部はリフタガイド部材の一部
位に設けられ、該リフタガイド部材の別部位には、前記
シリンダヘッドに固定されて前記バルブのステム部を案
内するためのバルブガイドの外周に固定される固定部
と、前記バルブを付勢するためのバルブスプリングの一
端を受けるスプリングシート部とが設けられた請求項2
記載の可変動弁機構。 - 【請求項4】 前記固定部に、前記ステム部の外周をオ
イルシールするバルブオイルシール部材が取付けられた
請求項3記載の可変動弁機構。 - 【請求項5】 前記直打式バルブリフタと前記バルブの
端部との間にバルブクリアランス調整用のシムが装着さ
れた請求項1〜4のいずれか一項に記載の可変動弁機
構。 - 【請求項6】 前記追従接触部がバルブクリアランス調
整用の取替部品とされた請求項1〜4のいずれか一項に
記載の可変動弁機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35911996A JP3359524B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 可変動弁機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35911996A JP3359524B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 可変動弁機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196331A true JPH10196331A (ja) | 1998-07-28 |
| JP3359524B2 JP3359524B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=18462840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35911996A Expired - Fee Related JP3359524B2 (ja) | 1996-12-27 | 1996-12-27 | 可変動弁機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3359524B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007146731A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン及び車両 |
| DE10355331B4 (de) * | 2002-12-24 | 2007-09-20 | Suzuki Motor Corp., Hamamatsu | Vorrichtung zur variablen Ventilsteuerung eines Motors |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008133770A (ja) | 2006-11-28 | 2008-06-12 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
-
1996
- 1996-12-27 JP JP35911996A patent/JP3359524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10355331B4 (de) * | 2002-12-24 | 2007-09-20 | Suzuki Motor Corp., Hamamatsu | Vorrichtung zur variablen Ventilsteuerung eines Motors |
| JP2007146731A (ja) * | 2005-11-25 | 2007-06-14 | Yamaha Motor Co Ltd | エンジン及び車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3359524B2 (ja) | 2002-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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