JPS58500034A - 可変リフト形カムフォロワ− - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 可変リフト形カムフォロワー 本発明は、油圧弁すなわち内燃機関用の油圧力ムフォロワーに関し、特に、内燃 機関の弁開度に応じてリフトを変え得るカムフォロワーに関する。

内燃機関においては、通常カムシャフトは弁のタペットに作動連結されているか 、あるいは、夕にットとカムフォロワーとの遊び量を増加させろ原因ともなる摩 耗、温度および他の要因を補償する装置を介して弁軸に直接連結されている。

公知の方法によれば、りにットに直接的にあるいはプツンユロンドおよびロッカ ーギヤを介してカムフォロワーに連結されており、このカムフォロワーはカムに 隣接した位置に設けられていて軸線方向に案内され、カムの作用により運動され ろようになっていると共に、カムフォロワーの変位後、常にカムと確実に接触す るようにカムフォロワーを戻すためのばねが設けられている。

油圧力ムフォロワーＶＣは二つの形式があるが、いずれも作動中の遊びを無くす ために油のごとき流体を使用している。１つの形式はエノノンオイルによって作 動されるものであり、他の形式は必要な遊びを生じさせるための密封膨油供給装 置を内蔵するものである。

作動原理に、カムフォロワーとブツシュロッド６るいは弁軸との間に７つの部材 を設けることであり、この部材はカムフォロワーと該部材との間の油圧とはね圧 力によってカムフォロワーから伸長した状態に保たれる。しかしながらこの構成 は次のように力っている。す斤わち、カムがカムフォロワーを押すときに、この 位置において密封された油が存在することによってカムフォロワーとりにットと が同時に運動するように、常に油をカムフォロワーと前記部材の内端との間の空 間に導入するようになっている。しかしながら、かような運動が行なわれる間、 いくらかの油がカムフォロワー内の池畔めから絞り出され、油の減量分はカムフ ォロワーが静止していると。

きにエンジンの供給装置あるいはカムフォロワー組立体の一部を構成する密封形 池畔めから補充される。

従来使用されてきたこれらの装置については、カムフォロワーの運動は簡単に弁 に伝達され、弁の適椙な開閉を行なうべくカムフォロワーが所定の距離だけ移動 するように作動させるようになっている。また、弁あるいにブツシュロッドのよ り大きな運動（この運動はカム自体の実際のリフトよりも太きいものである）を 与えるようにするためカムローブ（ｃａｍ　１ｏｂｅ　）　自体の運動が流体力 学的に増幅されるようにして、迅速なリフトすなわち高いリフトを与える油圧力 ムフォロワーを提供することも公知である。

内燃機関等の弁を作動させるためのカムフォロワーの１つの形式に、一端が閉鎖 され中空円筒状本体であって該本体に対し固定されたスリーブに摺動自在に取付 けられた中空円筒状の本体を有し、この中空円筒状本体はカムフォロワーとして 形成されていてカム本体自体と接触するようになっている。ピストンはスリーブ 内で摺動自在に取付けられていて、ピストンの外端はプノンユロツドと係合して おり、チャンバにピストンの内端と中空円筒状本体の閉鎖端との間に形成されて いて作動油を貯えているヘカムによる本体の変位によって作動油が変位され、こ れにより固定スリーブ内のピストンが移動されて、カムすなわち本体のストロー クよりも犬きくかつ迅速なストロークをプソンユロツドに４乏る。

しかしながら、内燃機関の場合には、バルブタイミングはエンノンの作動にとっ て重量である。もし、バルブが最高の作動をするように調整されると、ピストン 運動との関連におけるバルブの開閉の調整とバルブの長時間の重゛復とによって 、これらのエンシンは低速度で走ることが困難になり、捷たエンノンは低速度で 軽負荷のとき貧弱な作動をする。

逆に、もしエンジンが低速度において満足できる作動をし又良好なアンドリング が得られるように調整されると、エンノンの作動は高速及び重負荷のとき悪くな る。

従って、本発明の目的は、バルブタイミングを所望により変えることができる装 置を提供することである。

さらに他の目的は、バルブタイミングをエンジンの作動条件によって自動的に変 えろことができる装置を提供することである。

このように、本発明によれば、油圧式カムフォロワーを包含する可変リフトカム フォロワーと、該カムフォロワーによって生じるリフトを変える装置とが提供さ れる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の略図である。

第２図は第１カムフオロワーの断面図である。

第３図は第１カムフオロワーのポンプの一部の断面図である。

第４図は圧縮ブロックの断面図である。

第５図は第ユカムフォロワーとハウソングとの端面図である。

第４図は可変カムシャフトだけ使用した代替装置の断面図である。

第７図は連結器ブロックの断面図である。

第１図において、排気弁又は流入弁である内燃機関の一つのバルブｌに応用した 本発明の説明図を示す。バルブ１にブツシュロッド３からロッカーアーム２によ って作動させられ、該ブツシュロッド３にエンジンの第１カム５Ｖｃ接触した第 １カムフオロワー４によって作動させられる。後に述べるように、第１カムフオ ロワー４は一般のエンジンオイルポンクから出て流入路６を通過するエンソンオ イルを供給される。

第ユカムは可撓性ライン９Ｖｃよって連結ブロック１０に連結された油圧ピスト ンを有する第ユカムフォロワーを作動される。連結ブロック１０はエンジンに固 着すれ、油圧ライン１１によって第１カムフオロワー４に連結されている。

第ニオイルポンプ１２にポンプ／によって駆動され、ライン１３を介して圧力油 を油逃し通路］６を与える調節自在のリリーフ弁１５を有する圧力弁ブロック１ ４に供給し、さらに第１カムフオロワー４に供給する。弁ブロック１４の圧力側 に圧力ライン１７によって第１カムフオロワ４ＶＣ連結されている。

第１カムフオロワー８に対するハウジング１８ｉｌ−を第ユカム７の軸線のまわ りに調節自在であり、その結果、第１カムフオロワー８のタイミング動作が変化 できろ。

後述の如く、この変化によって第１カムフオロワー４のリストの速度およびタイ ミングの変化が弁１の開放の時間および速度と開放期濶に変化を与える。ポンプ １２は、逃し通路１６か放出する油をタンク１９がら引上げる。

第１カムフオロワーユニットニ本体２ｏを設けており、本体２Ｃ１ｊエンノンブ ロツク、すなわちフレームに固着されている。本体にはその下端に本体中で作動 するピストン２２を形成するカムフォロワー２１が設けられており、適当な／− ル２３がピストン部分２２および本体部分２０の間に設けられている。

上端において、第１カムフオロワーには、ブツシュロッドの端部を受入れるソケ ット２５を有するゾッ／ユロソドピストン２４が設けられている。

このデツ７ユロツドピストン２４には貫通孔が設けられ、油にこのピストンを通 して中空ブツシュロッド中に弁ギヤを潤滑するために流入できる。ブツシュロッ ドピストン２４にはチャンバー２７が設けられており、このチャンバー２７にカ ムフォロワーピストン２２およびプツンユロツドピストン２４の間の池畔蔵室間 ２８に開口している。シソシュロッドピストン２４からの開口にはチャンバー２ ７からの油の流れをユっのピストン間の空間２８中に、入れる弁２９が設けられ ている。

油にエンジンの通常の潤滑系から第１カムフオロワーに供給され、本体２０ｖｃ にエンジン中の油路に係合する入口６を形成する凹部３０か設けられている。こ の凹部ｉｌ−を通路３１を介し本体およびブツシュロッドピストンの上部中の横 断路８２を通してプッシュロッドピストン中の通路２６に連通して中空ブツシュ ロッドを介して弁ギヤを潤滑する。

空圧力油がポンプ１４からライン１７を通してブツシュロッドピストン中の溝に 開口している本体２ｏ内の入口に供給され、チャンバー２７に開口している通路 ３４に導カレ、弁２９を介して第１カムフオロワーに満すレる。

戻しはね８５がブツシュロッドピストン２４およびカムフォロワーピストンの間 に設けられ、そのため、カムフォロワーピストン２ｚが上昇すると、／方向弁に よって貯蔵部に捕獲された油によって、ブツシュロッドビス・トン２４が上昇さ れ、弁を上昇させる。ユっのピストンを、含む本体を貫通する通路は、ブツシュ ロッドピストンがカムフォロワーピストンより面積が小さいように段階状てもよ い。その結果、ゾッンユロッドピストンにカムフォロワーピストンよりもさらに 動くことかでき弁ギヤに対して増大した運動を与えることができる。

プソノユロツドピストン２４の運動を変化させるため、ユつのピストンの間から 貯蔵所まで必要な漏れ通路をンール２３によって密封し、この漏れを一次カムフ ォロワー８に連結された管路１１を介して制御し、２次カムフォロワーの本体ニ 、２次カム軸７の軸線のまわりで調整できるようになっている。

かぐして、７次カムフォロワー４は、密封されたピストンを有し、エンジンブロ ックの上に取り付けられたコネクタブロック１０までの管１１６Ｃよって、ユ次 カムコオロワーのシリンダ８６とピストン８７へ、可撓性管９によって２次カム フォロワーへ連結されている。好１しくに、ユ次カム軸ニ、７次カム軸と同一形 状であり、チェーン又ハギヤによってクランク軸又は７次カム軸に連結され、７ 次カム軸と同じ速度で駆動される。

２次ユニットのピストンは、ばね３８によって、カム軸７Ｖｃばね付勢され、ブ リード穴３９、調整可能な弁４０と通路４１を介して、貯蔵室１９までの漏れ通 路を制御する。好甘しぐに、このユニットを一つの別のユニットで作り、その本 体１８を、２次カム軸の捷わりに各各独立して時計回り又は反時計回りＶＣ部分 的に回転することができる。

／方の本体に、そのユニットの中に全ての排気弁用の全ての二次カムフオロワー を有し、他方の本体は、流入弁用の全ての２次カムフォロワーを有し、これらは 夫々発火順になっている。それらに、７次ユニット及び一次ユニットを通して延 びている７つのカム軸に連結されてにいるが、Ωつのユニットは別々になってい る。

一次カムフォロワーピストン３７に、カム軸７の上に直接当接してもよいし、変 形例として図示するように、カム軸及びピストンに当接しているレバー装置４２ によって、その運動を変化させてもよくそれによって、少ない運動が得られる。

これによって、特別なカム軸を形成する必要がなく、特別なエンジン用の在来の 軸を使用することができる。

ユつのユニットのハウジングを、エンジンブロックの上に取り付けられた夫々の 真空制御ユニットに連結し、及び／又はこれらをスロットル開閉、エンノンの回 転テール軸速度によって制御し、又は静止型エンジンの場合は、負荷の量に依存 する。

操作では、１次カムからの油の所望の漏れ速度を得るように弁１５を調整し、こ の漏れを変化させ、特別のエンジンのため及び弁に所望の上昇をさせるために、 設定することができる。これは、正確なすき間によって、ピストン３７とスリー ブ３６の間の制御された漏れ通路である。弁１５は、惰性と他の要素かつ組み合 わさって、弁が飛ひ上がらないように、エンノンの低い回転から高い回転まで均 一な油圧を維持するようになっている。父、エンノンか低速度、円滑な運転での 操作が望ま１、ているのか、又は、エンジンが最大限の性能で高速度での操作が 望まｎ−ているのかによってエンノンに対して弁ケ変化させることができる。

二次カムフォロワーのブロックの移動は手動で制御しても良いし或は上述のよう に、次の事項即ち速度、マニホルド圧力、スロットル開度、トルク、歯車比等の ７つ又はそ１以上であるエンノン条件に応答して自動であっても良い。

変形態様では、二次カムフォロワーはボール弁？有スる必要はないが、圧力流体 をビストノ間の室に直接併給しても良い。又、プノシュロンドに対するフィーダ は供給口をおおわないシソシュロッドピストンの移動の際にのみ開くのが良い。

かくして、ユニットは、ピストンの移動に関係して決定的な時間に高いリフトの 弁開度を係るのに使用することができる。かくして、この制御は、弁機構に加わ るきひしい圧力と摩耗全阻止するため、カムが漸進的な開度をもたらすよう形作 らｎ−ている場合には吸込ストロークの始めであっても良いが、燃料・空気混合 物の吸込みケ遅らせかつ文字の圧縮を低下させる。

かくして、ビストノストロークに関係する弁の移動により、ストロークの完了半 分で全開まで漸次開き、ストロークの完了まで漸次開じる。可変ユニットのカム は、ストロークの始めにより大きな開度を与え、ストロークの継続申開いていて 、燃料空気混合物の全吸込みを与えるよう調時されかつ形作らｎ、るのが良い。

かくして、弁は迅速に開き、より大きな時間の間開きばなしであるのが良い。

排気弁の調時は、望みに応じて、より大きな弁才−・ぐラツゾケ生じさせること によってシリンダ内の圧力又は真空を阻止するように延長させても良い。

可変弁調時装置の主な機能はスロットルの開度およびエンジンの回転、に関係し てシリンダの吸込容積を減少させることにある。

二次カムと二次カムは共に等しく、１１３度の作動期間をもつように形作らｊ、 るのが良く、かくして、両ユニットか同時に作動しているならば、ユニットは、 ハウジングを他の方向に回転させることによって、全ストロークへのピストンの ストロークの下端で開度ゲ半分有することになる。Ｐ、１時に、排気ユニットは この期間にわたるように開度を長くする。

更に別の態様では、排気ユニットはそｎ−自体ユづの別別の排気ユニットに与え るように２分さ１．でも良く、とｔ、らの各々は他のユニットと独立に自由に回 転する。例えば、乙気筒エンジンでは、ユニットの第１の部分は３つのピストン ケ制御し、エンノンの浄発順序が１５３乙２１１であったとすれば、第１のユニ ットはピストン１３および２を制御し、第コのユニットニピストン５６および＋ ２制御する。こｆｌにより、負荷か最小で動力を必要としないときにはモータケ 手動か自動で３つのシリンダエンノンに変えることかできる。こｒ−に、排気弁 に長いストローク時間、而して大きなオーパラノゾをもたせ、かくして、ピスト ンの負ＷＴヲ減少させ実質的に無効にすることによって可能である。働らいてい る／リンダから働らいてないシリンダへの流ｎ、を止めるために、１３２および ５６４について別々の排気装置が必要とされる。

排気弁士の装置は、また、特にディーゼルエンノンなどの重いエンノンの始動力 ために用いることができ、この場合、排気弁に、吸入ストロークおよび圧縮スト ロークの大部分の間に開放さｎ、たままになるように制御することができ、始動 モータが、始動のために心壁な速度にモータを回わすことができるようになって いる。

別の実施例（第６図）において、主カム軸に、用する必要がないが、フォロワー ４５は、エンノンブロックに固定さバーた閉鎖端外方部材を備え、または、この 部拐はオーバヘッドカム軸エンノンの場合には、弁ステムに隣ｉｆるエンノンヘ ッドに適合かつ取付けら１．る。

閉鎖端を備えたフォロワー４５には、潤滑油などの油供給源４６または別個の油 供給源から、油が供給される。

この供給は、上述の実施例と同様の態様において上方部分へ行わｊる。

流体連路す°なわち管路手７は、閉鎖端フォロワーから連結ブロック１０に介し て補助カム軸７上のフォロワーへ連結し、油は、管路４８を介して圧力弁ブロッ クから供給さｎ−１その結果、この態様において、弁歯車またげ弁自体に対して の補助カム軸の位置決めに、臨界的のものでない。したがって、フォロワー４５ は、弁１全制御するために揺動アーム４９に作用する。

すべての実施ψ（１において、弁の正確な作動からの制御さハ、たブリード（抽 気）があり、このブリードは、弁の正確な機能のために必要である。ブリードは 詳細に記載さｎ、でいないが、当該技術における当業者は、ブリードが、本発明 を利用する弁の作動のために必要であることを了解しているであろう。

実際には、油は、別個のポンプを利用することなく、エンノン油ポンプから併給 さｒ、る。別個のポンプは、本発明が現存するエンノンに対する変形として適用 されるときに利用され、またエンノンが本発明とともに設計さするならば、単一 のポンプ１用いることができる。

したがって、了解できるように、内燃エンノンの弁の弁タイミングを変えるため に手動的または自動的に制御できる比較的簡単な装置が提供され、そのために、 エンノンは、すべての速度において最も効率的に運転され、とｎ、は燃料を節約 し、また排気ガス奮発して出る汚染物の全音減少する。

本発明の一つの形式を、成る程度詳細に説明したが、実際には、本発明は、そｊ 、に限定さｎ、るべきものではなく、本発明の技術思セおよび範囲内に入る種々 の変形を含むことができる。

図面の浄書（内容に変更なし）“− 特許庁長官　殿 ｌ　事件の表示 ＰＣＴ／Ａ’Ｕ３２１００００３ ２発明の名称　可変リフト形カムフォロフ−３、補正をする者 事件との関係　出願人 ・　氏名ライド　マーリーン　アルフレソゲ５、　補正命令の日付　昭和５７年 １り月／２臼６・　補正の対象　願書の翻訳文の出願人の構図面の翻訳文 国際調査報告 ト−１１ １１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ／　カム／ギフトおよび油圧力ムフォロワーを備える内燃機関の弁のリフトおよ びリフト期間を変えるための機構において、前記油圧力ムフォロワーからの油圧 油の流出が第コのカムフォロワーによって制御され、前記第ユのカムフォロワー が第ユのカムシャフトのまわりで調節自在に回転可能となった・・ウノング内で 作動することを特徴とする機構。 ス　前記第１項（Ｃ記載の機構において、前記油圧力ムフォロワーが本体と、前 記カムシャフトによって直接的に作動されるようになったカムフォロワーピスト ンと、チャンバを形成するように前記カムフォロワーピスト／／！／・ら隔設さ れたプノシュロンドピストンと、油圧流体を前記チャンバに供給するための供給 手段とを包含し、前記チャンバが前記カムフォロワーからの流出を調整するべく 前記第スのカムフォロワーに油圧的に連結されていることを特徴とする機構。 ３　前記第２項に記載の機構において、前記第ユのカムフォロワーが内燃機関に よって駆動される第ユのカム／ギフトでもって作動され、前記第ユのカムフォロ ワーが前記第２のカム／ギフトの軸線のまわりで回転自在となった本体を有する ことを特徴とする機構。 ダ　前記第３順に記載の機構において、前記カムフォロワーが流出通路を有し、 前記流出通路が調節自在の弁を・備えていることを特徴とする機構。 Ｓ　前記第２項に記載の機構において、前記供給手段が油圧ボノグと、前記油圧 ポンプを圧力弁ブロックに連結するためのラインとを包含し、前記圧力弁ブロッ クが前記カムフォロワーへの圧力を調整するようにナラた調節自在の弁を有する ことを特徴とする機構。 乙　前記第２項に記載の機構において、前記第コのカムフォロワーから前記チャ ンバへの油圧的連結部が前記第ユのカムフォロワーと連結ブロックとの間の可撓 性圧力ライノと、前記連結ブロックから前記カムフォロワーへの油圧ラインとを 包含していることを特徴とする機構。 ７　内燃機関の弁のリフトおよびリフト期間を変えるための機構であって、離性 図面を参照して説明しかつそこに図示したような機構。