JPS6030408A

JPS6030408A - エンジンの動弁装置

Info

Publication number: JPS6030408A
Application number: JP13984483A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Ohara; 大原　光信
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd; Daihatsu Kogyo KK
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1983-07-29
Filing date: 1983-07-29
Publication date: 1985-02-16
Also published as: JPH0425412B2

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】（イ）産業上の利用分野本発明は、吸気バルブのバルブタイミングを自動的に変
更する機能を備えた自動車用エンジン等の動弁装置に関
するものである。

（ロ）従来技術 −ｆ０的な往復動エンジンにおいて吸気バルブの閉じる
時期を早目に設定したもの（第１図の破線ａ参照）は、
標準的なバルブタイミングを有するもの（第１図実線す
参照）に比べて、低速回転域で高いエンジントルクを得
ることができるが、中、高速回転域でトルクの落込みが
大きくなるという傾向がある。逆に、吸気バルブの閉じ
る時期を遅日に設定したもの（第１図の一点鎖線Ｃ参照
）は、標準的なバルブタイミングを有するものに比べて
中、高速回転域でのトルクの落込みは少ないが、低速回
転域で十分なトルクを得ることができないという傾向が
ある。そのため、全回転速度域にわたって高いトルクを
得るためには、前記吸気バルブを駆動するための動弁装
置にバルブタイミングをエンジンの回転速度に応じて早
めたり遅らせたりする機能を持たせることが望ましい。

しかして、このような要望にこたえるべく開発された動
弁装置に関する先行技術として、先に出願した実願昭５
６−５９０７５号に示されるように、タイミングプーリ
をカムシャフトに対して円周方向に所要角度だけ空回り
可能に取（＝Ｊけ、前記シャフトに前記プーリをバルブ
タイミングが早（なる方向に回動付勢するスプリング部
材を設けたものがある。すなわち、このものは、カムシ
ャフトを駆動するのに必要なトルクは、エンジンの回転
速度の増加に略比例して増大するという傾向に着目して
案出されたもので、高速回転域では前記スプリング部材
のたわみが大きくなってバルブタイミングが自動的に遅
角するようになっている。ところが、このような構成の
ものは、カムシャフト側にスプリング部材の取付部やス
トッパ等を設けなければならないため、プーリだけでな
くカムシャフトをも新たに設計しなければならず、遅角
機能を有さない標準エンジンとの共通部品化率が低下し
てコストアップを招くとともに、既存のエンジンに簡単
に適用することができないという不都合がある。

（ハ）発明の目的本発明は、このような事情に着目してなされたもので、
エンジントルクを全回転速度域にわたって高い値に維持
することができ、しかも、部品点数が少なく　４ｆｌｊ
造がきわめて簡単であり、既存のエンジン等にも容易に
適用することができるエンジンの動弁装置を提供するこ
とを目的とする。

に）発明の構成本発明は、かかる目的を達成するために、動弁装置を構
成するプーリ、スプロケットまたはギヤー等の伝動部材
を、クランクシャフトあるいはカムシャフトに固定され
た第１の回転体と、この第１の回転体に対して軸心方向
に進退可能に設けられ外周部に伝動要素を有してなる第
２の回転体と、これら両回転体の対向面にそれぞれ設け
られ少なくとも一方がその外方端に向って漸次浅（なる
ように形成された対をなすカム溝と、これら両カム溝間
に係合されこれら両カム溝に沿って略径方向に摺動可能
なウェイトと、前記両回転体を相寄る方向に押圧して前
記ウェイトを前記カム溝の内方端側へ心付勢する弾性体
とを具備してなるものにし、前記両カム溝を適宜に、あ
るいは、第１の回転体のカム溝の外方端部が第２の回転
体の外方端部よりも回転進み方向に偏位するように設け
たことを特徴とするものである。

（ホ）実施例以下、本考案の一実施例を第２図〜第７図を参照して説
明する。

エンジンのクランクシャツ１−１とカムシャフト２とに
それぞれ伝動部利たるタイミングプーリ３．４を軸装す
るとともに、これら両プーリ３．４間にタイミングベル
ト５を張設し、１ｌｉｊ記クランクシヤフト１の矢印Ｘ
方向の回転力を前記プーリ３、ベルト５およびプーリ４
を介して前記カムシャフト２に伝達するようにしている
。なお、駆動側のタイミングプーリ３は、通常のもので
あり、キー６を介して前記クランクシャフト１に固定さ
れている。一方、従動側のタイミングプーリ４は前記カ
ムシャフト２に固定された第１の回転体７と、この第１
の回転体７に対して軸心方向に進退可能に設けた第２の
回転体８と、これら両回転体７．８の対向面にそれぞれ
設けた対をなすカム溝９．１０と、これら両カム溝９．
１０間に係合させたウェイトたる鋼鉄製のボール１２と
、前記両回転体７．８を相寄る方向に押圧する弾性体た
るウェーブスプリング１３とを具備してなる。前記第１
の回転体７は、前記カムシャフト２の端部外周に嵌合す
るハブ７ａと、このハブ７ａの外周から突設した円板部
７ｂとからなるもので、前記ハブ７ａは、キー１４およ
びボルト１５を用いて前記カムシャフト２に固定されて
いる。また、前記第２の回転体８は、前記第１の回転体
７のハブ７ａの外周に回転可能に嵌合さぜた円板部８ａ
と、この円板部８ａの外周に一体に形成した円筒部８ｂ
とからなるもので、前記円筒部８ｂの外周には伝動要素
、すなわち、前記タイミングベルト５が噛合する歯８Ｃ
が設けである。また、前記カム溝９は、前記第１の回転
体７の円板部７ｂの端面に略径方向に設けた小判形のも
のであり、前記ボール１２の片半部が嵌合し得るように
４黄断面半円弧状に成形されている。そして、このカム
溝９は、その内方姑９　ａから外方端９ｂに向って潮Ｖ
ζ浅くなるように設定しである。また、前記カム溝１０
は前記第２の回転体８における円板部８ａの前記カム溝
９に対応する部位に設けた小判形のものであり、前記ボ
ール１２の他方の片半部が嵌合し得るように横断面半円
弧状に成形されている。そしてこのカム溝１０も、その
内方ｎ：“＋ｉ　］　Ｏａから外方端１０ｂに向って漸
次浅くなるように設定しである。

なお、前記両カム溝９．１０の刻設方向は相互に若干異
ならせである。すなわぢ、この実施例では前記カム溝９
の外方端９ｂ部が前記カム溝１０の外方端１０ｂ部より
も所要量回１１テ迎み方向に偏位するように設定しであ
る。なお、１６は前記ウェーブスプリング１３を係止さ
せるスナップリングである。また、前記カム溝９．１０
とボール１２は、複数１＠（例えば、３〜６組）のもの
が円周方向に等角間隔をあけて設けである。

このような構成のものであれば、クランクシャフト１お
よびカムシャフト２の回転速度が低い低速回転域におい
ては、ボール１２に作用する遠心力が小さいため、該ボ
ール１２は、第３図および第４図に示すように、各カム
溝９．１０の内方端９ａ、１０８部に保持される。すな
わち、第１の回転体７と第２の回転体８とはウェーブス
プリング１３の弾性力により相寄る方向に付勢されてい
るため、その付勢力によって前記ボール１２が前記両カ
ム溝９．１０間で挟圧されることになるが、これらカム
溝９．１０は、外方端９ｂ、１０ｂ方向に漸次浅くなる
ようにしである。そのため、前記挟圧力と前記カム溝９
．１０の深さ変化によつて前記ボール１２に心方向の力
が作用することになり、その心力が前記遠心力に打ち勝
つ低速回転域では、前記ボール１２が前記カム溝９．１
０の内方端９ａ、１０８部に保持されることになる。こ
の状態からエンジンの回転速度が上昇し前記ボール１２
に作用する遠心力が一定値を越えると、該ボール１２が
前記両回転体７．８の間隔を押し広げつつカム溝９．１
０の外方端９　ｂ　、１０ｂ方向に移動し、前述した心
力とつり合う位置で保持される。この際、前記両カム溝
９．１０の回転方向の傾きの相異により前記両回転体７
．８間に位相差が生じ、その分だけバルブタイミングが
遅れることになる。そして、最高速回転時シこは、第３
図想像線および第５図に示すように、前記］Ｃ−ル１２
が前記カム溝９．１０の外方端９ｂ、１０ｂにまで達し
、バルブタイミングは最も遅れた状態になる。そして、
この状態から減速すると、前記ボール１２に作用する遠
心力が減少し、前述したウェーブスプリング１３により
惹起させる心力によって該ボール１２が前記内方端９ａ
、１０ａ方向へ戻される。第６図は、本実施例における
クランクシャフト１０回転速度とバルブタイミングとの
関係を示したものであり、第７図は低速回転域における
バルブタイミングＩと高速回転域におけるバルブタイミ
ングｌとの違いを示したものである。

このように、本発明に係る動弁装置によればウェーブス
プリング１３の押圧力やカム溝９．１０の形状等を適当
に選択することによって、吸気バルブのバルブタイミン
グを自動的に制御することができる。しかして、この実
施例のように、バルブタイミングを低速回転域から高速
回転域に移行するのに伴って遅角するように制御するこ
とも容易であり、このようにすれば、吸気慣性を利用で
きる高速回転域でのみ吸気バルブの閉成時期を遅らせる
ことができるので、中、低速回転域における性能を低下
させることなしに高速回転域における出力特性を効果的
に改善することができる。しかも、本動弁装置は、部品
点数が少なく構造がきわめて簡単であり、確実な作動が
期待できる。その上、カムシャフト２等に特別な加工を
施す必要が一切ない。そのため、バルブタイミングの制
御様能を有さない標準エンジンとの間の共通部品化率を
高めてコストダウンを図ることができるとともに、既存
のエンジンにもプーリを交換する手間だけで簡単に適用
することができるという利点がある。

なお、前記実施例では高速回転域でバルブタイミングを
遅角させ得るようにカム溝の形状を設定した場合につい
て説明したが、特許請求の範囲第１項記載の発明はかな
らずしもこのようなものに限られないのは勿論であり、
例えば、アイドリング運転域のみで、あるいは、アイド
リング運転域と高速回転域とでバルブタイミングを遅角
させるようにする等、種々変形が可能である。

また、前記実施例では伝動部材がカムシャフト側のタイ
ミングプーリである場合について説明したが、本発明は
かならずしもこのようなものに限られないのは勿論であ
り、例えば、クランクシャフト側のプーリに適用しても
よい。あるいは、また、プーリに代えて、チェーンを張
設するためのスプロケットやギヤー等にも同様に適用が
可能である。

さらに、ウェイトはボールに限らずころ等であってもよ
い。

（へ）効果本発明は、以上のような構成であるから、エンジントル
クを全回転速度域にわたって高い値に維持することが可
能であり、しかも、構造が簡単で信頼性が高く既存のエ
ンジン等にも容易に適用することができるエンジンの動
弁装置を提供できるものである。

−４、図面の簡単な説明第１図は、エンジン、トルクと回転、鑞度との関係を示
す説明図である。第２図〜第７図は本発明の一実施例を
示し、第２図は一部切欠した正面図第３図は要部を示す
拡大した側断面図、第４図、第５図は作用説明図、第６
図は遅角特性を示す特性説明図、第７図はバルブタイミ
ングを示す図である。

１・・・クランクシャフト２・・・カムシャフト４・・・伝動部材（タイミングプーリ）７・・・第１の
回転体　８・・・第２の回転体９．１０・・・カム溝１２・・・ウェイト（ボール）１３・・・弾性体（ウェーブスプリング）代理人　弁理
士　赤澤−博替田側

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　クランクシャフトの回転力を吸気バルブ開閉用
のカムシャフトに、これら両シャフトにそれぞれ支持さ
せたプーリ、スプロケットまたはギヤー等の対をなす伝
動部材を介して伝達するようにしたものにおいて、少な
くとも一方の伝動部材を、前記シャフトに固定された第
１の回転体と、この第１の回転体に対して軸心方向に進
退可能に設けられ外周部に伝動要素を有してなる第２の
回転体と、これら両回転体の対向面にそれぞれ設けられ
少なくとも一方がその外方端に向って漸次浅くな前記両
回転体を相寄る方向に押圧して前記ウェイトを深くなっ
たカム溝の内方端側へ心付勢する弾性体とを具備してな
るものにし、遠心力による前記ウェイトの外方への移動
によって前記両回転体の位相を相互に変化させ得るよう
に構成したことを特徴とするエンジンの動弁装置。
（２）　クランクシャフトの回転力を吸気バルブ開閉用
のカムシャフトに、これら両シャフトにそれぞれ支持さ
せたプーリ、スプロケットまたはギヤー等の対をなす伝
動部材を介して伝達するようにしたものにおいて、少な
くとも一方の伝動部材を、前記シャフトに固定された第
１の回転体と、この第１の回転体に対して、軸心方向に
進退可能に設けられ外周部に伝動要素を有してなる第２
の回転体と、これら両回転体の対向面にそれぞれ設けら
れ少なくとも一方がその外方端に向って漸次浅くなるよ
うに形成された対をなすカム溝と、これら両カム溝間に
係合されこれら両カム溝に沿って略径方向に摺動可能な
ウェイトと、前記両回転体を相寄る方向に押圧して前記
ウェイトを深くなったカム溝の内方端側へ心付勢する弾
性体とを具備してなるものにし、前記第１の回転体のカ
ム溝の外方端部を前記第２の回転体のカム溝の外方端部
よりも回転進み方向に偏位させていることを特徴とする
エンジンの動弁装置。