JPS5970821A - 内燃機関の吸排気弁駆動装置 - 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】 この発明は吸排気弁の開閉時期ならひに弁リフト量を運
転条件に応じて可変制御する内燃機関の吸排気弁駆動装
置に関する。

バルプオーバラツブや新気充填効率等が′帛に最適に得
られるように吸排気弁の開閉時期ならひに弁リフト量を
機関の運転条件に応じて可変制御する吸排気弁駆動装置
は、従来から種々提案されているが、その一つとして第
１図に示す米国特許第３，４１３，’９６５号が知られ
ている。

この弁駆動装置は、バルブ駆動力ム１に一端が当接し、
かつ他端が吸排気弁２のステムエンドに嵌合支持された
ロツカアーム３の背面４を彎曲形成し、この背面４がレ
バー５に支点接触しなからロツカアーム３の左右が揺動
することによって、カムｌのリフトが吸排気弁２に伝達
されるもので、特に上記レバー５はその一端で回動可能
に軸支されておυ、その傾斜が制御カム６によって規制
されるように構成されている。そして、上″記制御カム
６は、例えば油圧アクチュエータ等の駆動機構により機
関運転条件に応じて適宜な位相に回転躯動され、これに
よって吸排気弁２の開閉タイミングおよびリフト量が可
変制御される。すなわち、例えば制御カム６によるレバ
ー５の押し下げ量が大であれば、バルブ駆動力ム１のベ
ースサークル状態においてレバー５の自由端部とロツカ
アーム３とが近接しており、従って第２図の（ａ）に示
す如く吸排気弁２の開弁時期が早丑るとともにバルブリ
フト量が犬となり、また制御カム６による押し下げ量が
小であれば、同じバルブ駆動力ム１のペースサークル状
態であってもレバー５の自由端部とロツカアーム３とが
離間しておシ、従って第２図のｌｂ）に示す如く吸排気
弁の開弁時期が遅れるとともにバルプリフト量が小とな
るのである。

しかしながら、このような従来の弁駆動装置にあっては
、第２図に示すバルプリフト特性から明らかなように、
バルプリフト量が犬となるように制御された場合ｆａｌ
でも、小となるように制御された場合（ｂｌでも、常に
ピークリフトとなるクランク角は一定であり、バルブリ
フト特性はこのクランク角を中心として略相似形にしか
変化し得ない。

換言すれば、バルブリフト量が小となるように勇変制御
すると、それに伴って開弁時期が必ず遅れる形となるも
のであって、それ故必ずしも最適なバルブリフト特性を
得ることができない場合がるる。例えば、この種の弁駆
動装置を吸気弁に適用して第２図の（ｂｌのように制御
すると、同図に点線（Ｃｌにて示す排気弁の閉弁時期よ
シも吸気弁の開弁時期が極端に遅れ、ポンピングロスが
増大する、などの不具合を生じることがある。

この発明は上記のような従来の問題に醜みてなされたも
ので、バルブリフトｉの可変制御に伴いピークリフトと
なるクランク角が同時に変化し得るようにし、例えば開
弁時期を常に略一定に保つなど所望のバルブリフト特性
を得ることが可能な吸排気弁駆動装！ｋ提供することを
目的とする。

すなわち、この発明に係る内燃帰関の吸排気弁駆動装置
は、機関回転に同期して回転するバルブ駆動カムと、一
端が上紀バルプ駆動カムに当接し、かつ他端がバルブス
テムに連係するロツカアームと、上記ロツカアームの背
面に略沿って配設され、上記背面が支点接触するロツカ
アーム支持面全備えるとともに、上記口ツカアームの回
動軸を略バルプ軸線方向に沿って移動ｑＪ能に保持する
ロツカガイド部を備えたレバーと、このレバーと上記口
ツカアームとの間に、両者を互いに離間させる方向に付
勢すべく配設されたばね部拐と、上記レバーのバルブ側
の一端を支持するブラケットと、上記レバーのカム側の
一端の位置を規制′して該レバーの傾斜全制御する制御
機構と、上記レバーの傾斜に応じて該レバーをロツカア
ームとともに長手力向に移動させるように上記ブラケッ
トとレバーとに夫々形成された斜面部とを備えてなるも
のである。

以下、この発明の具体的な一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

第３図はこの発明の一実施例を示す断面図であって、１
１は機関回転に同期して図の反時計方向に回転するバル
ブ駆動カム、１２は吸排気弁、１３はノくルプスプリン
グ、１４はシリンダヘッド１５にボルト１６にて固着さ
れたプラケツｉｆ示している。１７は、一端１７ａがバ
ルブ駆動力ム１１に、他端１７ｂがノ《ルプステム１２
ａのステムエンド１２１）にバルプキャツプ１８ヲ介し
て夫々当接するとともに、略中央に回動自在に挿通され
た回勤軸１９ヲ有し、力・つ背面２０が所定のプロフィ
ルに湾曲形成されたロツカアーム１２１は上記口ツカア
ーム１７の背面２０に略沿って配設され、該背面加が支
点接触するロツカアーム支持面２２ヲ備えたレバーであ
って、このレバー２１は、その略中央部両側に二股状の
ロツカガイド部２３を有し、該ロツカガイド部乙に上記
ロツカアーム１７の回勤軸１９が略パルプ軸線方向に沿
って摺動可能に嵌合しているとともに、上記回動軸ｌ９
とレハー２１との間には、ロツカアーム１７とレノ《−
２１とを互いに離間させる方向に付勢すべくコイルスプ
リング冴が圧縮配設されている。また上記レバー２１は
、そのバルプ側の一端２１ａに溝２５が凹設され、この
溝５が上記ブラケット１４先端のアジャストスクリュー
２６に当接して揺動可能に支持されているとともに、カ
ム側の一端２ｌｂが、適宜な制御機構、例えば上記ブラ
ケット１４に埋設した油圧アクチュエータυに支持され
ており、この油圧アクチュエータｎの伸縮によって上記
レハー２１の傾斜が制御される構成となっている。

上記油圧アクチュエータ２７は、ブラケット１４内のオ
イルギャラリ２８から導入される機関運転条件に応じた
制御油圧によって全長が伸縮変化するものであって、ブ
ラケット１４に凹設したシリンダバレル２９内に摺動自
在に嵌装された有底円筒状の外筒部凹と、この外筒部３
０内に摺動自在に配設され、かつ内部にオイルギャラＩ
７２８と常時連通した油溜室３１ヲ有する円筒部３２と
、両者間に圧縮配設されて外筒部３０ヲ突出方向に付勢
するコイルスブリング３３とから大略構成されており、
上記外筒部３０内に上記内筒部３２によシ油圧室３４が
区画形成されているとともに、この油圧室３４が逆止弁
３７全介して上記油溜室３１に連通している。そして上
記外筒部３０の平滑な頂面３Ｑａが、レバー２１の一端
２１１）に摺動可能に尚接している。

一方、上記レバー２１の背面およびブラケット１４の内
側面には、互いに摺接する斜面部３５，３６が夫々形敗
されており、レバー２１が上記油圧アクチュエータ２７
によって揺動された際に、該レハー２１の長手方向位置
が両斜面部３５．３６に沿って移動されるようになって
いる。尚この実施例では、レバー２１が上方に揺動する
と図の右方つ丑り吸排気弁１２寄シに、またレバー２１
が下方に揺動すると図の左方つまシカム１１寄シに、レ
バー２１が移動するように両斜面部３５．３６の傾斜方
向が設定されている。

次に」二記構成の吸排気弁駆動装置の作用全説明する。

先ず、オイルギャラリ２８から油圧アクチュエータ２７
に供給される制御油圧が高い場合には、油圧アクチュエ
ータ２７の全長は長くなり、一端２１ａをアジャストス
クリュー２６に支持されたレバー２１は比較的下方に揺
動し、バルプ駆動力ム１１のペースサークル時において
、ロツカアーム１７の背面２０とレバー２１のロツカア
ーム支持面２２とは近接した状態にある。従って、この
状態力・らバルブ駆動力ム１１のリフトが開始すると、
吸排気弁１２は、第４図の（ａ）に示す如く、バルブ駆
動力ム１１のカムプロフィルに規定される開弁期間と略
同一の期間つ１り比較的長期間開弁され、かつバルブ駆
動力ム］１のピークリフト時に得られる最大リフト量も
大となる。

ここで上記レバー２１の長手方向位置は、斜面部３５．
３６の摺接によって図の左方つ贅りカム１１寄シに規制
されておシ、このレバー２１に保持されたロッカアーム
１７の一端１７ａは、図の反時引力向に回転するバルブ
駆動力ム１１に対して、開閉タイミンクが遅れる方向に
移動している。つ脣り、この場合の吸排気弁１２の実質
的なピークリフトは、比較的遅れた時期（α）となる。

尚、上記ロツカアーム１７のリフトに伴い油圧アクチュ
エータ２７には圧縮力が作用するが、逆止弁３７によク
油圧室３４内の油圧が保持芒れるため、レハー２１の傾
斜はそのままに保たれる３、′１：／こ、ロツカアーム
１７およびレバー２１には、反時計方向に回転するカム
１１の衝接による力が作用するため、斜面部３５，３６
は常に圧接状態に保たれ、レバー２１の長手方向位置が
維持される。

次に機関運転条件に応じて油圧アクチュエータ２７に供
給される制御油圧が低くなると、上記制御油圧とコイル
スプリング３３との合力がコイルスプリング２４の反力
と釣合う点まで外前部３０が後退する。そのためレバー
２１ケ上方に揺動し、ロツカアーム１７の背面加とレバ
ー２１のロツカアーム支持面２２とは離間した状態とな
る。従って、この状態からバルブ駆動力ム１１のリフト
が開始すると、吸排気弁１２は、第４図の（ｂ）に示す
如く、バルブ駆動力ム１１のカムプロフィルに規定され
る開弁期間よりも一定期間短い期間のみ開弁され、かつ
バルブ駆動力ム１１のピークリフト時に得られる最大リ
フト量も小となる。

また上記レバー２１が上方に揺動するのに伴い、斜面部
３５．３６の摺接によってレバー２１の長手方向位置が
図の右方つまシ吸排気弁１２寄９に規制され、この結果
ロツカアーム１７の一端１７ａは、図の反時計方向に回
転するバルブ駆動力ム１１に対して、開閉タイミングが
早まる方向に移動する。つまり、この場合の吸排気弁１
２の実質的なピークリフトは、比較的早い時期｛β｝と
なる。

従つで、上記構成においては、第４図に明らかなように
、最大リフト量を大とした場合（ａｌに対し、最大リフ
ト量を小とした場合ｆｌ））でも、開弁タイミング奮略
同一あるいは若干遅れる程反に設定することが可能とな
シ、各槓運転条件に対するバルブリフト特性全一層自由
に設定できる。例えは、この弁駆動装置を吸気弁側に適
用した場合、第４図に点線（Ｃ）で示す排気弁のリフト
に対するバルプオーバラツブ金、吸気弁最大リフト量の
大小に拘らず任意に得ることができるのである。

尚、バルブステムｊ２ａの熱膨張等に対処するために必
要なバルブクリアランスは、レバー２１の一端を支持し
たアジャストスクリュー部の進退によって極めて容易に
調整することができる。

次に第５図に示す実施例は、バルブ駆動力ム１■の回転
方向が逆つまり図において時計方向となっているものに
おいて、レバー２１とブラケット１４に夫々形成される
斜面部３５．３６の傾斜方向が上記実施例とは逆向きに
設けられたものであって、この実施例の構成においても
、上述した第４図のようなバルブリフト特性を得ること
ができる。

尚、上記両実施例においては、レバー２１の傾斜を規制
する制御機構として、何れも全長が伸縮する型式の油圧
アクチュエータ２７を用いているが、他に第１図のよう
なカム型式のものなども用いることができる。

以上、詳細に説明したように、この発明によれば、バル
ブリフト量全可変制御すると同時に、実質的なピークリ
フトとなるクランク角を変化せしめることができ、例え
ばパルプメーバラソプを任意に設定できるなど、従来の
この釉の吸排気弁躯動装置に比べてバルブリフト特性を
一層自由に変化させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の吸排気弁駆動装置の断面図、第２図は
そのバルブリフト特性の一例を示す％性図、第３図はこ
の発明に係る吸排気弁駆動装置の断面図、第４図はその
バルブリフト特性の一例を示す特性図、第５図はこの発
明の異なる実施例を示す要部の断面図でおる。 １１・・・バルプ駆動カム、１２・・・吸排気弁、１４
・・・ブラケット、１７・・・ロツカアーム、２１・・
・レバー、乙・・・ロッカガイド部、ム・・・コイルス
ブリンク、２７・・・油圧アクチュエータ、３５．３６
・・・斜面部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｆｌ）機関回転に同期して回転するバルプ駆動カムと、
   一端が上記バルブ駆動カムに当接し、かつ他端がバルブ
   ステムに連係するロツカアームと、上記ロツカアームの
   背面に略沿って配設され、上記背面が支点接触するロツ
   カアーム支持面を備えるとともに、上記ロツカアームの
   回動軸を略バルブ軸線方向に沿って移動可能に保持する
   ロツカガイド部を備えたレバーと、このレバーと上記ロ
   ツカアームとの間に、両者を互いに離間させる方向に付
   勢すべく配設されたばね部材と、上記レバーのバルプ側
   の一端全支持するブラケットと、上記レバーのカム側の
   一端の位置を規制して該レバーの傾斜を制御する制御機
   構と、上記レバーの傾斜に応じて該レバーをロツカアー
   ムとともに長手力向に移動させるように上記ブラケット
   とレバーとに夫々形成された斜面部とを備えてなる内燃
   機関の吸排気弁躯動装置。