JPS63285207A - 内燃機関の動弁装置 - 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】 Ａ０発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、機関の運転状態にそれぞれ対応した形状を有
する複数のカムが、機関の運転状態に応じて吸気弁を開
閉駆動すべくカムシャフトに設けられる内燃機関の動弁
装置に関する。

（２）従来の技術 従来、かかる動弁装置では、たとえば特開昭５９−８５
４０８号公報で開示されているように、高速運転時に吸
気弁のリフト量と、開弁じている時間とを低速運転時の
それらよりも大きくするのが一般的である。

（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、内燃機関の高速運転域では、充分な量の空気
を燃焼室に供給すべく、吸気弁の開弁タイミングを、低
速運転域よりも早く開弁するとともに遅く閉弁するよう
にすることが望ましく、上記従来のものでは、そのよう
な要望に応え得ない。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、高
速運転域で充分な量の空気を得るとともに、低速運転域
でも必要量の空気を確保し得るようにした内燃機関の動
弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）　　問題点を解決するための手段本発明によれば
、機関の高速運転に対応する高速用カムは、その回転軸
線と同軸のベース内部からの突出量を機関の低速運転に
対応する低速用カムのベース内部からの突出量よりも小
さく、かつその中心角を低速用カムの中心角よりも大き
く設定される。

（２）作用 上、記構酸によれば、機関の高速運転域では、吸気弁が
、機関の低速運転域よりも早いタイミングで開弁すると
ともに遅いタイミングで閉弁して充分な量の空気を確保
することができるとともにリフト量を小さくして高速時
の慣性によるジャンピングを防止することができ、しか
も低速運転域では吸気弁のリフトＩを高速運転域よりも
大きくして必要量の空気を確保することができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の実施例について説明すると、
先ず本発明の一実施例を示す第１図、第２図および第３
図において、機関本体Ｅに設けられた吸気弁ｌは、機関
のクランク軸から１／２の減速比で回転駆動されるカム
シャフト２に一体に設けられた低速用カム３、隆起部４
および高速用カム５と、カムシャフト２と平行なロッカ
シャフト６に枢支された第１、第２および第３０ツカア
ーム７．８．９と、第１および第２０ツカアーム７．８
間ならびに第２および第３０ツカアーム８゜９間に設け
られた連結切換機構１０ａ、１０ｂとの働きにより開閉
駆動される。

カムシャフト２は、機関本体Ｅの上方で回転自在に配置
されており、低速用カム３、隆起部４および高速用カム
５は、軸方向に順に隣接してカムシャフト２に一体化さ
れる。低速用カム３は、機関の低速運転に対応した形状
を有するものであり、カムシャフト２と同軸のベース内
部３ａと、そのベース内部部３ａから半径方向外方に突
出する高位部３ｂとを有する。隆起部４は、カムシャフ
ト２と同軸の円形に形成される。また高速用カム５は、
機関の高速運転に対応した形状を有するものであり、カ
ムシャフト２と同軸のベース内部５ａと、そのベース内
部５ａから半径方向外方に突出した高位部５ｂとを有す
る。しかも高速用カム５の高位部５ｂは、その中心角α
ｌを低速用カム３における高位部３ｂの中心角α２より
も大にするとともに、ベース内部５ａからの突出ｆｉｄ
ｌを低速用カム３における高位部３ｂの突出量ｄ２より
も小さくした形状に形成される。

ロッカシャフト６は、カムシャフト２よりも下方で固定
配置される。このロッカシャフト６には、低速用カム３
に摺接するカムスリッパ１１を上部に有する第１０ツカ
アーム７と、隆起部４に摺接するスリッパ１２を上部に
有する第２０ツカアーム８と、高速用カム５に摺接する
カムスリッパ１３を上部に有する第３０ツカアーム９と
が、ロッカシャフト６の軸方向に隣接してそれぞれ枢支
される。

第２０ツカアーム８には、吸気弁１が連動、連結される
。すなわち、吸気弁１は、その上端に設けた鍔部１４と
、機関本体Ｅとの間に介装した弁ばね１５により閉弁方
向すなわち上方に向けて付勢されており、第２０ツカア
ーム８の先端には吸気弁１の上端に当接するタペットね
じ１６が進退可能に螺着される。

第１０ツカアーム７は、機関本体Ｅとの間に設けた弾発
付勢手段１７により、そのカムスリッパ１１が低速用カ
ム３に常時摺接する方向に付勢される。この弾発付勢手
段１７は、閉塞端を第１０ツカアーム７の下面に当接さ
せた有底円筒状のりフタ１８と、該リフタ１８および機
関本体Ｅ間に介装されるリフタばね１９とから成り−、
リフタ１８は機関本体已に設けた有底穴２０に摺合され
る。

第３０ツカアーム９と、機関本体Ｅとの間にも上記弾発
付勢手段１７と同様の弾発付勢手段（図示せず）が設け
られており、第３０ツカアーム９も第１０ツカアーム７
と同様に上方に向けて弾発付勢され、カムスリッパ１３
が高速用カム５に常時摺接される。

第４図を併せて参照して、連結切換機構１０ａは、第１
および第２０ツカアーム７．８間を連結する位置および
その連結状態を解除する位置間で移動可能なピストン２
２ａと、そのピストン２２ａの移動を規制するストッパ
２３ａと、ピストン２２ａを連結解除側に移動させるべ
くストッパ２３ａを付勢する戻しばね２４ａとを有する
。

第２０ツカアーム８には、第１０ツカアーム７側に向け
て開放するとともにロッカシャフト６と平行な有底の第
１ガイド穴２５ａが穿設されており、この第１ガイド穴
２５ａの閉塞端側には段部２６ａを介して小径部２７ａ
が設けられる。第１ガイド穴２５ａにはピストン２２ａ
が摺合されており、このピストン２２ａと第１ガイド穴
２５ａの閉塞端との間に油圧室２８ａが画成される。

第１０ツカアーム７には、第１ガイド穴２５ａに対応し
て、第２０ツカアーム８側に開放した有底の第２ガイド
穴２９ａがロッカシャフト６と平行に穿設されており、
この第２ガイド穴２９ａに円板状のストッパ２３ａが摺
合される。第２ガイド穴２９ａの閉塞端側には規制段部
３０ａを介して小径部３１ａが設けられ、また前記閉塞
端には小径部３１ａと同軸の挿通孔３２ａが穿設される
。

しかもストッパ２３ａに同軸かつ一体に設けられた案内
棒３３ａが挿通孔３２ａに挿通される。さらに、ストッ
パ２３ａと第２ガイド穴２９ａの閉塞端との間には案内
棒３３ａを囲繞するコイル状の戻しばね２４ａが介装さ
れる。

ピストン２２ａの軸方向長さは、その一端が段部２６ａ
に当接したときに他端が第１および第２０ツカアーム７
．８間に位置するように、またストッパ２３ａを規制段
部３０ａに当接させるまで第２ガイド穴２９ａ内に入り
込んだときに一端が第１ガイド穴２５ａ内に残るように
設定されている。

一方、ロッカシャフト６内は、その軸方向に延びる隔壁
３７によって２つの油路３４ａ、３４ｂに区画されてお
り、それらの油路３４ａ、３４ｂには図示しない油圧供
給源から油圧が択一的に切換えて供給される。

ロッカシャフト６には、一方の油路３４ａに連通ずる連
通孔３５ａと、他方の油路３４ｂに連通する連通孔３５
ｂとが、軸方向に離隔した位置に穿設され、第２０ツカ
アーム８の揺動状態に拘らず連通孔３５ａに連通する連
通路３６ａと連通孔３５ｂに連通する連通路３６ｂとが
第２０ツカアーム８に穿設される。しかも連通路３６ａ
は油圧室２８ａに連通ずる。

第２および第３０ツカアーム８，９間に設けられる連結
切換機構１０ｂは、上記連結切換機構１０ａと基本的に
同一の構成を有するものであり、前記連結切換機構１０
ａに対応する部分に添字すを付して図示するのみとし、
詳細な説明を省略する。この連結切換機構１０ｂの油圧
室２８ｂは、連通路３６ｂおよび連通孔３５ｂを介して
油路３４ｂに連通ずる。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低速
運転時には、一方の油路３４ａに油圧が供給され、他方
の油路３４ｂの油圧は解放される。

このため、一方の連結切換機構１０ａではピストン２２
ａが戻しばね２４ａのばね力に抗して第１０ツカアーム
７側に移動し、ピストン２２ａにより第１および第２０
ツカアーム７．８間が連結される。また他方の連結切換
機構１０ｂではピストン２２ｂとストッパ２３ｂとの摺
接面が第２および第３０ツカアーム８．９間にあり、第
２および第３０ツカアーム８．９間は連結解除状態にあ
る。

したがって第２０ツカアーム８すなわち吸気弁ｌは低速
用カム３の形状に応じて第５図の実線■５で示すタイミ
ングおよびリフトｆｆｉで開閉作動する。

機関の高速運転時には、他方の油路３４ｂに油圧が供給
され、一方の油路３４ａの油圧は解放される。このため
、一方の連結切換機構１０ａでは、戻しばね２４ａのば
ね力によりピストン２２ａおよびストッパ２３ａの摺接
面が第１および第２０ツカアーム７．８間にあり、第１
および第２０ツカアーム７．８が連結解除状態にあるの
に対し、他方の連結切換機構１０ｂではピストン２２ｂ
が戻しばね２４ｂのばね力に抗して第３０ツカアーム９
側に移動して第２および第３０ツカアーム８゜９が連結
される。したがって第２０ツカアーム８すなわち吸気弁
ｌは、高速用カム５の形状に応じて第５図の破線Ｈで示
すタイミングおよびリフト量で開閉作動する。

すなわち、高速用カム５における高位部５ｂの中心角α
２が低速用カム３の高位部３ｂの中心角αｌよりも大き
く設定されているので、高速運転時には、吸気弁１の開
弁時期が低速運転時よりも早くなるとともに、吸気弁１
の閉弁時期が低速運転時よりも遅くなる。したがって吸
気弁１が開いている時間が比較的大となり、充分な量の
空気を燃焼室に供給することができる。しかも吸気弁１
のリフト量が小さいので、高速時の慣性によるジャンピ
ングを防止することができる。また低速運転時には、吸
気弁１の開いている時間が比較的小さくなるが、吸気弁
ｌのリフト量が高速運転時よりも大きく設定されている
ので必要量の空気を確保することができる。

なお、各カム３，５の寸法設定に際して、吸気弁ｌのリ
フト特性曲線Ｈ，Ｌで囲まれる部分の面積をほぼ等しく
することが望ましい。

第６図および第７図は本発明の他の実施例を示すもので
あり、前記実施例に対応する部分には同一の参照符号を
付す。

ロッカシャフト６には、第１０ツカアーム７、第２０ツ
カアーム８′および第３０ツカアーム９が枢支されてお
り、第２０ツカアーム８′には一対の吸気弁１ａ、ｌｂ
が連動、連結される。またカムシャフト２には、第１０
ツカアーム７に摺接する低速用カム３と、第２０ツカア
ーム８′に摺接する極低連用カム３′　と、第３０ツカ
アーム９に摺接する高速用カム５とが一体化される。

各ロッカアーム７．８’、９には、全てのロッカアーム
７．８’　、９の連結を解除する状態と、第１および第
２０ツカアーム７．８′間を連結する状態と、第２およ
び第３０ツカアーム８′、９間を連結する状態とを切換
可能な連結切換機構が設けられており、極低連用カム３
′で吸気弁１ａ。

ｔｂが開閉駆動される状態と、低速用カム３で吸気弁１
ａ、ｌｂが開閉駆動される状態と、高速用カム５で吸気
弁１ａ、ｌｂが開閉駆動される状態とが切換えらる。

しかも極低連用カム３′の形状はそれによる開弁プロフ
ィルが第７図の実線Ｌ１で示すようになるべく設定され
、低速用カム３の形状はそれによる開弁プロフィルが第
７図の鎖線Ｌ２で示すようになるべく設定され、高速用
カム５の形状はそれによる開弁プロフィルが第７図の破
線Ｈで示すようになるべく設定される。

この実施例によっても、高速運転時には吸気弁ｌａ、ｌ
ｂＯ開弁タイミングを早くするとともに閉弁タイミング
を遅くして充分な量の空気を供給することができ、また
低速用カム３による低速運転時には吸気弁１ａ、ｌｂの
開弁リフト量をそれぞれ比較的大きくして必要量の空気
を確保することができる。

本発明は、ピストンによりロッカアームの連結および連
結解除を切換えるようにした動弁装置だけでなく、ロッ
カアームをカムシャフトの軸方向に移動させて摺接すべ
きカムを切換えるようにした動弁装置にも適用可能であ
る。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、機関の高速運転に対応す
る高速用カムは、その回転軸線と同軸のベース内部から
の突出量を機関の低速運転に対応する低速用カムのベー
ス内部からの突出量よりも小さく、かつその中心角を低
速用カムの中心角よりも大きく設定されるので、機関の
低速運転時には吸気弁の開弁タイミングを早くするとと
もに閉弁タイミングを遅くして充分な量の空気を燃焼室
に供給することができるとともに高速時の慣性によるジ
ャンピングを防止することができ、しかも低速運転時に
は、開弁リフト量を大きくして必要量の空気を確保する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すものであ
り、第１図は平面図、第２図は第１図の１ｌ−ｆｆ線断
面図、第３図は第１図の■−■線断面図、第４図は第２
図のＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は吸気弁の開弁プロフ
ィルを示す図、第６図および第７図は本発明の他の実施
例を示すものであり、第６図は平面図、第７図は吸気弁
の開弁プロフィルを示す図である。 １、ｌａ、ｌｂ・・・吸気弁、２・・・カムシャフト、
３・・・低速用カム、３ｂ、５ｂ・・・ベース内部、５
・・・高速用カム、

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の運転状態にそれぞれ対応した形状を有する複数の
   カムが、機関の運転状態に応じて吸気弁を開閉駆動すべ
   くカムシャフトに設けられる内燃機関の動弁装置におい
   て、機関の高速運転に対応する高速用カムは、その回転
   軸線と同軸のベース内部からの突出量を機関の低速運転
   に対応する低速用カムのベース内部からの突出量よりも
   小さく、かつその中心角を低速用カムの中心角よりも大
   きく設定されることを特徴とする内燃機関の動弁装置。