JPS603286Y2 - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関の動弁装置に関し、より詳しくは内燃
機関の回転数の応じその吸気弁、排気弁等の開閉弁の開
閉時期を遅らせるようになして機関の高速回転時および
低速回転時のいずれにおいても機関の出力、燃費、効率
等の性能を高めるようになした内燃機関の動弁装置であ
って実用されている機関に大幅な設計変更を行うことな
く搭載可能な装置に関する。

内燃機関の出力、燃費、効率等の性能は機関の開閉弁を
開閉するカム特性に負うところが大きい。

一種類のカムを機関のクランク軸に対し常時同位相で回
転する機関では、カムを高速用に設定した場合には低速
運転時の機関作動特性が犠牲となり、逆にカムを低速用
に設定すると高速運転時の機関作動特性が犠牲となる。

この対策として、例えば米国特許第３．２６２゜４３５
号明細書に記載されているような、内燃機関のクランク
軸に機械的に連結したカム軸駆動部材を負荷に応じてた
わみ量の増加する弾性部材を介して機関開閉弁作動用カ
ム軸に連結し、機関回転数の増加に応じて機関開閉弁の
開閉時期を遅らせるようにした動弁装置が知られている
が、同装置は実験の結果によれば、実際には機関回転数
の増加に応じてカム軸の所要駆動力が増加せず僅かに減
少するかあるいはほぼ一定であり、したがって機関開閉
弁の開閉時期を機関回転数の増加に応じて所期のように
遅らせることができず、所望の機関作動特性が得られな
いという問題があった。

これを改良するものとして本出願人は先に実願昭５３−
１２４７３５号として、内燃機関のクランク軸に機械的
に連結したカム軸駆動部材を負荷に応じてたわみの量を
増加する弾性部材を介して機関の開閉弁を開閉作動する
カムを止着したカム軸に連結した内燃機関の動弁装置に
おいて、回転数の増加とともに所要駆動力の増大する機
関補機を前記カム軸に連結して機関回転数の増加ととも
にカム軸の相対遅れ力状きくなるようになし機関性能を
改善する内燃機関の動弁装置の考案を提案した。

本考案者はこの考案の動弁装置を実用機関へ容易に搭載
し得べく更に検討の結果、本考案に到達したものである
。

すなわち、内燃機関のクランク軸に機械的に連結したカ
ム軸駆動部材を負荷に応じてたわみ量の増加する弾性部
材を介して機関開閉弁作動用カム軸に連結し、エンジン
回転数の増加に応じて自動的に機関開閉弁の開閉時期を
遅らせるようにした内燃機関の動弁装置において、その
回転数の増加につれて所要駆動力が増加する機関補機に
入力軸を、前記弾性部材を介して前記カム軸駆動部材に
従動する部材に直結し、該従動部材を帯状動力伝達要素
を介して該カム軸に連結したことを特徴とする内燃機関
の動弁装置である。

そして本考案はこのような構成とすることにより、カム
軸駆動所要力が機関回転数の増加とともに増大し機関開
閉弁の開閉時期の遅れが確実となり所望の機関特性が得
られるものとなり、また実用機関への搭載も容易なもの
となった。

以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

機関１のクランク軸３にクランクプーリ５を固着し、該
クランクプーリ５と本考案のカム軸駆動部材である駆動
プーリ７の間にタイミングベルト９を張架して機械的に
連結する。

タイミングベルト９はプーリとベルト間の滑りを防止す
るためフグベルトとすることが好ましい。

駆動プーリ７と同軸状に補機１１の入力軸１１ａを位置
させ該入力軸１１ａに本考案の従動部材である従動プー
リ１３を固着する。

駆動プーリ７と従動プーリ１３との間に弾性部材１５を
設けて負荷に応じて弾性部材１５のたわみ量が増加する
ようになす。

第２図および第３図を参照して補機１１の入力軸１１ａ
に従動プーリ１３と並列に円筒状の伝動部材１６を固着
し、該伝動部材１６と同軸状にそれに対し回動可能に前
記駆動プーリ７を設け、駆動プーリ７と伝動部材１６と
の間に弾性部材１５としてのばねを張架している。

なお弾性連結機構は上述の構造にほか、米国特許第３．
２６２．４３５号明細書に記載されたものと類似にして
もよい。

再び第１図を参照して、従動プーリ１３に整合してカム
プーリ１９をカム軸１７に固着し、従動プーリ１３とカ
ムプーリ１９との間に好ましくはコグベルトからなるタ
イミングベルト２１等の帯状動力伝動要素を張架して、
従動プーリ１３の回転をカムプーリ１９を介してカム軸
１７に伝達するようになす。

カム軸１７は機関１の上部にその長手方向に延在してお
り、軸受２３により回転可能に支持され、その軸上に機
関の各気筒の吸気弁および排気弁（ともに図示せず）を
開閉動作する吸気弁開閉カム２５および排気弁開閉カム
２７を止着する。

前述の補機１１は第４図に示すようにその回転数の増大
とともに所要駆動力の増大するエアポンプ、オイルポン
プ、パワーステアリングポンプ、エアコンポンプ等の従
来から機関近傍に装備されているポンプ類に代表される
。

また機関補機として発電機を用いることもできる。

機関補機１１はその回転数の増加とともに所要駆動力が
増大するものであればよいが、特にインペラ形式のポン
プ類は一回転中のトルクが一定であってカム軸１７およ
び２５，２７に振動を生ぜず好ましい。

また機関補機１１に過大圧力を防止するためのリリーフ
弁を設けて第４図に鎖線で示すような特性としてもよい
。

以上の構成を有する本考案は従来の機関に僅少な設計変
更を行うのみで搭載可能であり、この構成により本考案
装置ではカム軸駆動所要力が機関回転数の増加とともに
第５図に実線Ａで示すように増加する。

これにより機関の回転数の増加につれて弾性部材のたわ
み量が増し駆動プーリに対し従動プーリが遅れて第６図
に実線Ｉから一点鎖線■に、そして更に二点鎖線■のよ
うに位相が遅れる。

従って機関の高速回転時および低速回転時のいずれにお
いても機関の出力、燃費、効率等の性能を高め得る。

なお第５図中一点鎖線Ｂおよび破線Ｃは従来の動弁装置
におけるカム軸駆動所要力線図であり、米国特許第３．
２６２．４３５号明細書に記載された従来装置では本考
案の如く機関回転数の増加につれてカム位相を遅らせる
ことができなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の概略図、第２図は第１図の弾性連
結機構の正面図、第３図は第２図の側面図、第４図は第
１図の補機の所要駆動力線図、第５図は第１図のカム軸
駆動所要力線図、第６図はカム揚程量線図である。 １・・・・・・機関、３−−−−−−クランク軸、５・
・・・・・クランクプーリ、７・・・・・・駆動プーリ
（カム軸駆動部材）、９・・・・・・タイミングベルト
、１１・・・・・・補機、１１ａ・・・・・・入力軸、
１３・・・・・・従動プーリ（従動部材）、１５・・・
・・・ばね（弾性部材）、１７・・・・・・カム軸、２
１・・・・・・タイミングベルト（帯状動力伝動要素）
。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ■ 内燃機関のクランク軸に機械的に連結したカム軸駆
   動部材を負荷に応じてたわみの量を増加する弾性部材を
   介して機関開閉弁作動用カム軸に連結し、機関回転数の
   増加に応じて自動的に機関開閉弁の開閉時期を遅らせる
   ようにした内燃機関の動弁装置において、その回転数の
   増加につれて所要駆動力が増加する機関補機の入力軸を
   、前記弾性部材を介して前記カム軸駆動部材に従動する
   部材に直結し、該従動部材を帯状動力伝動要素を介して
   該カム軸に連結したことを特徴とする内燃機関の動弁装
   置。 ２ 前記機関補機がインペラ形式のポンプである実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の内燃機関の動弁装置。