JPS6035109A - 動弁機構 - Google Patents

動弁機構

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JPS6035109A
JPS6035109A JP58142983A JP14298383A JPS6035109A JP S6035109 A JPS6035109 A JP S6035109A JP 58142983 A JP58142983 A JP 58142983A JP 14298383 A JP14298383 A JP 14298383A JP S6035109 A JPS6035109 A JP S6035109A
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JP
Japan
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valve
spring
valve spring
load
engine
Prior art date
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Pending
Application number
JP58142983A
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English (en)
Inventor
Shoichi Honda
本田 正一
Osamu Muto
武藤 脩
Katsu Shirokura
白倉 克
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to US06/638,050 priority patent/US4559909A/en
Publication of JPS6035109A publication Critical patent/JPS6035109A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/46Component parts, details, or accessories, not provided for in preceding subgroups
    • F01L1/462Valve return spring arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2820/00Details on specific features characterising valve gear arrangements
    • F01L2820/03Auxiliary actuators
    • F01L2820/033Hydraulic engines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

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】 本発明は動弁@構に関する。
4サイクル内燃機関の動弁機構において、バルブスプリ
ングは、機関の使用回転範囲内でバルブにジャンプを起
こさせない様にその荷重が設定されている。バルブにジ
ャンプを起こさせない条件としては、スプリング荷重が
バルブの慣性力に打ち勝つことが前提であるが、バルブ
の慣性力は回転数が高くなるにつれその2乗に比例した
形で増加し、高い回転数では非常に大きな値となる。
このため一般に、自動二輪車等に搭載される広い回転域
で使用される機関においては、バルブスプリング荷重は
、使用最高回転数時に必要な荷重に合わせて設定されて
いる。したがって最高回転数以下の領域では、バルブス
プリング荷重が必要以上の強さを有することとなり、こ
れに伴ないバルブを駆動させるため加える力も、この必
要以上の強さを有するバルブスプリングに合わせて、余
分な力を加えなければならない。
この余分な力は、機関の摩擦損失を増大させるばかりで
なく、動弁機構全体に必要以上の過大な荷重をかけるこ
ととなり、ひいては動弁機構を構成する個々の部品の摩
耗をはやめたりする等種々の不具合を招く。このため従
来では、前記余分な力が加わることを前提に、個々の部
品にそれに充分耐え得るだけの強度を持たせるような設
計を行なっているのが実情である。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、中、低回転
域において、摩擦損失を軽減して燃費の向上および回転
の安定化を図ることができ、しかも個々の部品の耐久性
を高めるととができる動弁機構を提供することを目的と
し、その特徴とするところは、回転数に応じてバルブス
プリング長の調整を行ない、回転数に合ったスプリング
荷重を有するようにした点にある。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
本発明の詳細な説明する前に、バルブスプリングの荷重
特性図を参照しながら5本発明を明らかにする。
第1図はバルブスプリングの荷重特性を表わすものであ
って、縦軸にスプリング荷重を、横軸に機関の回転数を
採っている。A点は機関の使用最高回転時において必要
なスプリング荷重値(バルブ開状態)を示し、B点はそ
のスプリング敞付時の荷重値(バルブ閉状態)を示す。
これら荷重を、回転数の2乗に比例して変化させれば、
曲線AAo。
BBo を得ることができるが、こうして得られた曲線
AAo、 BBo は、理想的なスプリング変化特性を
示している。
ところで、一般に使用される動弁機構では、バルブリフ
ト量が、機関の回転数が変化しても、常に一定に保たれ
るようになっており、との結果スプリング取付時の荷重
とバルブがリフトされたときのスプリング荷重との差(
図中W)は、いかなる回転域であっても一定に保たれる
。このため前述の理想曲線AAo、BBoは現実の動弁
機構に即しておらず、現実のものに合わせるためには、
AAo、BBoのいずれかを基準にし、他側をWだけ上
方あるいは下方へ平行移動させるようにすればよい。
仮にAAoを基準に採ると、図中BCに示すように荷重
が理想曲線BBoで示される荷重より低くなるため、バ
ルブがリフト途中でジャンプする不具合が生じる。
一方BBoを基準に採るど、曲線ADが得られるが、こ
の曲線ADによって表わされる荷重は、曲線AAo で
表わされる荷重よりも大きくなっており、従っていかな
る回転数においてもバルブがジャンプする等の不具合は
生じない。言い換えると、この曲軸ADは、現実の動弁
機構に即した理想の必要荷重特性を示していると言える
本発明に係る動弁機構は、機関の回転数に応じてバルブ
スプリング長を調整する構成とされており、この調整に
は第1図で示す理想曲線ADを参考に、各回転数におけ
る最大スプリング荷重が。
同曲線ADで示される荷重と同じかそれよりも大きい値
を有するよう1図中ハツチングで示す区画S内で変化す
るように定められる。
次に1本発明の一実施例を第2図〜第5図を参照して説
明する。第2図は動弁機構の要部を表わす断面図であり
1図中符号1はガイド2により上下方向摺動自在に支持
された吸気バルブを示している。吸気バルブHj:、周
知の如くロッカーアーム3、カム4等を介して機関の回
転に同期して開閉操作されるようになっており、この吸
気バルブ1を上方に付勢するバルブスプリング5は、機
関の回転数に応じてその長さが調整され得るようになっ
ている。
上記スプリング5の長さを機関の回転数に応じて調整す
る手段について具体的に説明すると、同手段の基本構成
は、スプリング5の下端に当接するバルブスプリングア
ジャスタ6をスプリング5の中心線に沿う方向へ移動さ
せることによりスプリング5の長さを調整するバルブス
プリング長調整機構7と、機関の回転数に応じて前記バ
ルブスプリング長調整Fl[7を操作するバルブスプリ
ング長調整機構操作手段8とからなるものである。
前記バルブスプリング長調整機417は、第3図に示す
ようにバルブガイド2の上部外周に螺合されかつ下部に
スプリング5の下端に当接するつば11を有する前記バ
ルブスプリングアジャスタ6と、つば11の外周に突出
して設けられた両アーム12間に挾持されるピン13を
有するシフトフォーク14と、同シフトフォーク14を
ねじ15を介して一体的に支持するシフトシャフト16
とから構成されている。シフトシャフト16は、その軸
線がバルブ1の中心線と直交するように、シリンダヘッ
ド17に形成された孔18a、18bに挿通され、かつ
同軸純方向へ移動可能に支持されている。また同シフト
シャフト16は、一端がシリンダヘッド17から外部に
突出した状態で配置されるとともに、他端がわ側部に断
面V字状の溝19が複数(本実施例の場合5個)等間隔
的に形成されている。一方シリンダヘット°17には孔
18bから外部まで達する貫通孔20が形成され、この
孔20には前記1119に嵌合するピン21がスプリン
グ21aにより孔18b側に付勢された状態で配置され
ている。なお、22は孔20を塞ぐプラグである。
前記パルプスプリング長調整機構操作手段8ば、前記シ
フトシャフト16を軸線方向に沿って移動させる油圧シ
リンダ23と、同油圧シリンダ23に油通路24を介し
て油を供給するオイルポンプ25とから構成されている
。油圧シリンダ23は、シリンダヘッド17に取り付け
られたシリンダ本体26と、同シリンダ本体26内に嵌
合されるとともに前記シリンダヘッド17から突出する
シフトシャフト16の一端にねじ止めされかつスプリン
グ27により第3図中矢印A方向に付勢されるピストン
28とからなるものである。またシリンダ本体26、ピ
ストン28およびシリンダヘッド17により−C区画さ
れる圧力室29は、前記油通路24を介してオイルポン
プ25に連通されており、油通路24は途中枝分かれし
、コン)o−ル装置30により制御されるしぼり弁31
が介在された油通路32を介してシリンダヘッド17内
部に連通されている。すなわち、機関の回転数増加に伴
ない、オイルポンプ25自体の吐出音が増大することお
よびコントロール装置30によりしぼり弁31の開度が
せばめられることが相俟って圧力室29に作用する油圧
が増大し、逆に回転数が下がると油圧が減少するように
なっている。なお、スプリング27が収納される空間3
3は連通路34を介してシリンダ外部に連通されている
次に、上記構成の動弁機構の作用について説明する。始
動時等機関が低速で回転する場合において、パルプ1が
リフトされると、バルブスプリング5はその時の最高荷
重でバルブスプリングアジャスタ6を押圧し、これに伴
ないバルブスプリングアジャスタ6が、ねじの斜面分力
により第3図中時計方向へ回転させられるような力を受
ける。
ところがアジャスタ11は、シフトフォーク14を介し
てシフトシャフト16に連係され、このシフトシャフト
16がビン21によ抄軸線方向への動きを規制されてい
るため、回転することはない。
すなわち、バルブスプリング5が第2図に示す如く最も
長く延ばされた状態のままバルブ駆動が行なわれるため
、わずかの力を加えるだけでパルプ1を駆動させること
ができる。
その後、機関の回転数が上がると、圧力室29に加わる
油圧が上昇し、これに伴危いピストン28およびこれに
連結されたシフトシャフト16が第3図中矢印B方向へ
押圧される。そしてこの押圧力が、ピストンスプリング
27の付勢力、ビン21と溝19との係合力およびシフ
トシャフト16がバルブスプリング5から受ける矢印入
方向の押圧力の総和より大きくなると、ピストン28お
よびシフトシャフト16は矢印B方向へ動き始める。こ
れと同時にピン21が溝19から抜は出てシフトシャフ
ト16の動きを許容し、シフトシャフト16が所定量移
動して次の溝19(図中下から2番目の溝)がピン21
に対向すると、ビン21が再び間溝19に嵌合してシフ
トシャフト16の動きを止める。このようにしてシフト
シャフト16が溝19の一間隔分だけ移動させられるの
であるが、これに伴ないアジャスタ6は、シフトフォー
ク14を介して第3図中時計方向へ回動させられて、パ
ルプガイド2の外周ねじ部に沿って第2図中上方へ移動
し、バルブスプリング5をそれぞれ圧縮させてスプリン
グ荷重を増大させる。
その後さらに機関の回転数が上がると、シフトシャフト
16、シフトフォーク14等が前記同様の動きをして、
スプリングアジャスタ6を回動させ、バルブスプリング
5の荷重をさらに増大させる。
すなわち、機関の回転数の増加に伴ない、スプリング荷
重をその時点での回転数に適合するように増大させて、
バルブ1のジャンプを阻止するものである。
そして機関が最高回転数に達すると、シフトシャフト1
6は第4図に示す如く矢印B方向移動限位置にまで至り
、またスプリングアジャスタ6は第5図に示す如く上動
限位置に至シ、かくしてバルブスプリング5は最大に圧
縮された状態となってバルブ1を最大荷重で付勢する。
なお、上記構成におけるバルブスプリング荷重の変化特
性は、機関の回転数に対する圧力室29に作用する油圧
の設定により定まるが、この油圧の設定は、コントロー
ル装置30を介してスプリング荷重特性が第1図に示す
区画Sに内に存するように設定される。
また、上記構成の動弁機構において、機関の回転数が上
昇する時は、前述の如く個々の部品が機能して、スプリ
ング荷重を増大させるが、逆に回転数が下降する時は、
個々の部品が前述と逆の動きをして、スプリング荷重を
を減少させる。このときピン21と溝19との係合力が
シフトシャフト16に作用する際、回転数上昇時に比べ
逆方向に働くため、下降時のスプリング荷重は第1図中
一点鎖線で示す如くか女り遅れたヒステリシスをもつ特
性となる。ところが、回転下降時は車の減速時であって
出力を必要とせず、エンジンブレーキを強く利かせたい
とき等、むしろこの方が好ましい場合がある。
なお、上記実施例においては、吸気バルブ1のバルブス
プリング長を調整しているが、これに限られルコトなく
排気バルブのスプリング長を調整することもできる。ま
た2個配されたバルブスプリングのうち双方とも長さ調
整を行なう必要はなく、いずれか一方のみを調整しても
よい。さらにバルブスプリング5を圧縮させる手段とし
ては、油圧シリンダ23に限られることなく、エアシリ
ンダあるいは電磁ソレノイド等を利用したものでもよい
以上説明したように、本発明によれば、機関の回転数に
応じ、その時の回転数に適した荷重を有するように、バ
ルブスプリングの長さを調整し得る構成であるから、中
低速回転域において、第1図のAA’ とADとの差分
だけバルブスプリング荷重を低減させることができ、こ
の結果バルブ駆動のため加える荷重を軽減することがで
き、もって摩擦損失を低減して出力、燃費、始動性およ
びドライバビリティの向上を図ることができ、またアイ
ドリングを安定し得、さらに熱負荷の軽減および騒音の
減少を図ることができる。
また、動弁機構を構成する個々の部品に加わる荷重を軽
減することができ、部品の耐久性を高めることができる
等の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図はバルブスプリングの荷重特性図、第2図〜第5
図は本発明の一実施例を示し、第2図は動弁機構の要部
を示す縦断側面図、第3図は第2図の1−1線に沿う断
面図、第4図、第5図はそれぞれその動きを説明するた
めに示す図である。 1・・・・・・吸気バルブ、2・・・・・・バルブガイ
ド、5・・・・・・バルブスプリング、6・・・・・・
バルブスプリングアジャスタ、7・・・・・・バルブス
プリング長調整FIA構、 s・・・・・・バルブスプ
リング長調整機構操作手段、14・・・・・・シフトフ
ォーク、16・・・・・・シフトシャフト、17・・・
・・・シリンダヘッド、23・川・・油圧シリンダ、2
5・・・・・・オイルポンプ、30・・・・・・コント
ロール装置、31・・・・・・しぼり弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. バルブスプリングの下端に当接するバルブスプリングア
    ジャスタをバルブスプリングの中心線に沿う方向へ移動
    させることによりバルブスプリングの長さを調整するバ
    ルブスプリング長調整機構と、機関の回転数に応じて前
    記バルブスプリング長調整機構を操作するバルブスプリ
    ング長調整機構操作手段とを備えてなることを特徴とす
    る動弁機構。
JP58142983A 1983-08-04 1983-08-04 動弁機構 Pending JPS6035109A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58142983A JPS6035109A (ja) 1983-08-04 1983-08-04 動弁機構
US06/638,050 US4559909A (en) 1983-08-04 1984-08-06 Valve mechanism for an internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

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JP58142983A JPS6035109A (ja) 1983-08-04 1983-08-04 動弁機構

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JPS6035109A true JPS6035109A (ja) 1985-02-22

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ID=15328198

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JP58142983A Pending JPS6035109A (ja) 1983-08-04 1983-08-04 動弁機構

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US4559909A (en) 1985-12-24

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