JPS6368710A - 内燃機関のカム装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、内燃機関に於けるカム装置特に吸排気弁駆動
用のカム装置に関するものである。

［従来の技術］ 大型の内燃機関では出力軸を逆転させる場合内燃機関自
体を逆転させている。

内燃機関自体を逆転させた場合、燃料の噴射ポンプ、吸
気弁、排気弁を駆動するカムが設けられたカム軸も逆転
する。

従って、カム装置は、正転時、逆転時も同じ様なタイミ
ングで噴射ポンプ、吸気弁、排気弁を駆動し得る様な各
カムの形状及び構造を有していなければならない。

ここで吸気弁、排気弁が油圧で開閉される動弁装置を備
えた内燃機関の駆動ポンププランジャの動き、及び噴射
ポンププランジャの動きをクランク軸の動きに対比させ
グラフ化してみると、正転のときは第１１図（ωの如く
なり、逆転のときは第１１図（ｂ）の如くなる。斯かる
プランジャの動きをさせるカム装置としては第７図〜第
１Ｏ図に示すものがある。

図中１は軸支部であり、該軸受支部１にカム軸２が回転
自在且摺動の自在に支承され、このカム軸２に吸気カム
３、排気カム４、噴射カム５がそれぞれ固着されている
。カム軸２がＦ矢印に回転する場合が正転、Ｒ矢印に回
転する場合が逆転である。

吸気カム３、排気カム４、噴射カム５にそれぞれプラン
ジャにカムの動きを直線運動に変換するタペット６．７
．８がローラ９，１０．１１を介して当接する。吸気カ
ム３、吸気カム４には正転時にタペット６．７°を動作
させる正転カム部１２．１３、逆転時にタペットを動作
させる逆転カム部１４゜１５が形成され、正転カム部と
逆転カム部とは斜面で接続しである。正転時にはローラ
９．ｌＯを正転カム部１２．１３に当接させ、逆転時に
はローラ９．１０を逆転カム部１４．１５に当接させる
様になっており、当接位置の変更は、カム軸２を軸心方
向に移転させることによって行っている。尚、噴射カム
５は正転時と逆転時のタペットに変位を与える部分が離
れているのので、正転カム部と逆転カム部とが同一形状
にできる。又、カムかプランジャの動作に寄与する部分
は径増加部分（タペット上昇部）である。

［発明が解決しようとする問題点］ 然し、上記従来例では正転、逆転の度にカム軸２を軸心
方向に移動させなければならず、カムのローラ転動面に
ひっかき傷を生じ、長期間の運転では疲労による剥離を
生じてしまう。

本発明は上記実情を鑑みなしたものであり、カムのロー
ラ転動面にひっかき傷を生ぜさせることなく、ローラ転
動面の剥離を防止し、長期間の運転にも支障のない様に
したカム装置を提供しようとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は第１吸排カムの同一外周面に正転排気変位部、
逆転吸気変位部を形成すると共に第２吸排カムの同一外
周面に正転吸気変位部、逆転排気変位部を形成し、両カ
ムにそれぞれ駆動される第１、第２動弁装置と吸気弁装
置、排気弁装置とを切換弁を有する油圧回路で接続し、
−内燃機関の正転逆転時に切換弁を切換え、第１、第２
動弁装置と吸気弁装置、排気弁装置の接続状態を切換え
る様にしたことを特徴とするものである。

［作　　　用］ 正転時には第１吸排カムの正転排気変位部で駆動される
第１動弁装置で排気弁装置を動作させると共に第２吸排
カムの正転吸気変位部で駆動される第２動弁装置で吸気
弁装置を動作させ、逆転時には切換弁を切換え第１吸排
カムの逆転吸気変位部で駆動される第１動弁装置で吸気
弁装置を動作させ、第２吸排カムの逆転排気変位部で排
気弁装置を動作させる。

［実　施　例コ 以下図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

先ずカムの形状を第１図（ω〜（Ｃ）に示す如くする。

噴射カム５については従来と同様な形状であるか、吸気
弁用、排気弁用として第１吸排カム１７、第２吸排カム
１８を用意する。

第１給排カム１７には同−転勤面に正転排気変位部１９
及び逆転吸気変位部２０を形成し、第２吸排カム１８に
は同−転勤面に正転吸気変位部２１、逆転排気変位部２
２を形成する。

次に、燃料噴射ポンプ２３を噴射カム５によって駆動し
、第１動弁装置２４を第１吸排カム１７により、第２動
弁装置２５を第２吸排カム１８により駆動する様にする
。第１動弁装置２４、第２動弁装置２５を切換弁２６を
介し吸気弁装置２７、排気弁装置２８に接続する。

第１、第２動弁装置２４．２５はそれぞれ、タペット６
．７の動きにより油圧を発生させるもので、第１、第２
弁装置２４．２５はこの油圧によって吸気弁２９、排気
弁３０の開閉がされる様になっている。

正転の時には切換弁２６を第１動弁装置２４と排気弁装
置２８とを接続すると共に第２動弁装置２５と給気弁装
置２７とを接続する。

カム軸２のＦ方向の回転によって、噴射カム５、第１吸
排カム１７、第２吸排カム１８がそれぞれ燃料噴射ポン
プ２３、第１動弁装置２４、第２動弁装置２５を駆動す
る。第１動弁装置２４によって発生された油圧で排気弁
装置２８が、又第２動弁装置２５によって発生された油
圧で吸気弁装置２７がそれぞれ駆動され、排気弁３０、
吸気弁２９が開閉する。

而して、噴射ポンプ２３、第１動弁装置２４、第２動弁
装置２５を第１１図（ωに示すタイミングで作動させる
。

次に、内燃機関を逆転する場合は、逆転用の操作レバー
と同期させて切換弁２６を切換え、第１動弁装置２４と
吸気弁装置２７とを又第２動弁装置２５と排気弁装置２
８とをそれぞれ接続する。

カム軸の逆転によって、第１吸排カム１７の逆転吸気変
位部２０で第１動弁装置２４が駆動され、第２吸排カム
１８の逆転排気変位部２２で第２動弁装置２４が駆動さ
れ、更に第１動弁装置２４は吸気弁装置２７を、第２動
弁装置２５は排気弁装置２８を駆動せしめて給気弁２９
、排気弁３０を開閉させる。

又、噴射カム５はその逆転によって、噴射ポンプ２３の
作動時期が変化する。

而して、噴射ポンプ２３、第２動弁装置２５、第１動弁
装置２４は第１１図中）に示すタイミングで駆動される
。

即ち、正転逆転の変換作動に於いて、タペットとカムと
の機械的位置変更は必要なく、従ってカムにひっかき傷
を生じることがない。

尚、前記した切換弁２６は電磁弁としたが、パイロット
式切換弁としてもよく或は手動であってもよい。

次に、上記カム装置によって駆動される動弁装置、弁装
置を例示する。

第３図に於いて、弁装置３１はピストン３２と１体的に
摺動する吸排気弁３３を備え、該弁３３はアキュムレー
タ３４に封入した圧縮空気により上方へ付勢されている
。又、ピストン３２の頭部に形成された油室３５は動弁
装置３６からの圧油が導びかれる様になっており、圧油
の作用によって弁３３が開閉する。

動弁装置３６のケーシング３７内には２本の開弁用バレ
ル３８、閉弁用バレル３９が設けてあり、両バレル３８
．３９内にはそれぞれ開弁用プランジャ４０、閉弁用プ
ランジャ４１が摺動自在に嵌入しである。又、前記両バ
レル４０，４１にはそれぞれスリーブ４２．４３が回転
自在に嵌合され、両スリーブ４２．４３とプランジャ４
０．４１とは一体的に回転し得る様連結されている。又
、両プランジャ４０゜４１はタペット４４に追従する様
スプリング４５によって付勢しである。

前記両バレル内は連絡路４６を介し油室３５と連通し、
又両バレル３８．３９の側壁にはタンク４７と連通ずる
供給口４８、排出口４９を穿設する。開弁用プランジャ
４０の頭部には供給口４８と合致する切欠５０を設け、
閉弁用プランジャ４１に刻設した細径部５１に排出口４
９と合致する切欠５２を設ける。

５３．５４は弁である。

両プランジャ４０．４１が最下位置にある状態で油は両
バレル３８．３９内に充満されており、プランジャ４０
．４１の上昇と共にバレル内の油は押出される開弁用プ
ランジャ４０が供給口４８を閉塞する迄は余剰の油とし
てタンクへ戻され、供給口４８を閉塞すると油圧が発生
し吸排気弁３３が押下げられる。閉弁用プランジャ４１
の細径部が排出口４９を開口すると両バレル内の排出口
４９を経てタンクへ排出される（バレル内部と細径部と
は溝５５によって連通される）。バレル内が開放される
ことにより油室３５の油圧も低下して開弁する。即ち、
両プランジャ４０．４１の上昇作動により吸排気弁３３
が開閉する。

尚、スリーブ４２．４３を回転させることにより、切欠
５０．５２と供給口４８、排出口４９の合致時期が変化
し、スリーブ４２．４３の回転方向の位置調整によって
バルブの開閉作動を調整できる。

次に、第４図は他の動弁装置の例を示す。

タペット４４は１対の調整レバー５６．５７を介してプ
ランジャ５８に当接しており、１方の調整レバー５６に
はケーシング５９に摺動自在に嵌入したロッド６０が当
接し、該ロッド６０は弁６１を開閉する様になっている
。又、他方の調整レバー５７にはケーシング５９に摺動
自在に嵌入したロッド６２が当接し、該ロッド６２は圧
力調整ピストン８３と当接可能となっている。

プランジャ５８が上昇すると油圧が発生するが、油圧の
発生と共に圧力調整ピストン６３が降下する。圧力調整
ピストン６３が降下している間は大きな油圧は発生せず
、従って吸排気弁３３も開弁しない。タペット４４が上
昇するとロッド６２も上昇し、圧力調整ピストン６３の
降下と相俟って、両者が当接する。この時から急激な圧
力発生があり、吸排気弁３３を開弁する。更に、タペッ
ト４４が上昇すると前記ロッド６０が弁６１を押上げ開
口させ、油室３５の圧油をタンク４７に排出する。

而して、吸排気弁３３はこの時点で閉弁する。

尚、６４．６５はアクチユエータであり、そのシャフト
６８．６７を出入させることにより前記調整レバー５６
．５７の支点が変位し、両ウッド８０．８２と弁６１、
圧力調整ピストン８３の当接時期が変化し、吸排気弁３
３の開閉時期が変化する。

更に、第５図は他の動弁装置の例を示すもので前記第３
図で示した動弁装置でプランジャが１本のものであり、
吸排気弁３３の開閉時期を限定された範囲内で可変制御
できるものであり、第６図にも示すものは第５図に示す
ものと略同様な構造で開閉時期が固定のものを示し、上
記示したいずれの動弁装置も本発明に適用可能である。

［発明の効果］ 以上述べた如く本発明によれば、動弁装置と弁装置との
油圧回路を切換えるだけで正転逆転が可能となるので装
置が著しく簡潔になると共にタペットに対しカムを摺動
させる必要がないのでひっかき傷を生じることがなくカ
ムの転勤面が荒れずカムの寿命が長くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ω＜ｂｏｃ＞は本発明の実施例に使用されるカ
ムの形状を示す図、第２図は該実施例の概念図、第３図
は該実施例が適用可能な動弁装置の１例を示す断面図、
第４図〜第６図はそれぞれ他の動弁装置を示す断面図、
第７図は従来のカム装置の断面図、第８図は第７図のＡ
−Ａ矢視図、第９図は第７図のＢ−Ｂ矢視図、第１０図
は第７図のＣ−Ｃ矢視図、第１１図（ａ）（ｂ）はカム
の作動タイミングを示す線図である。 １７は第１吸排カム、１８は第２吸排カム、１９は正転
排気変位部、２０は逆転吸気変位部、２１は正転吸気変
位部、２２は逆転排気変位部、２４は第１動弁装置、２
５は第２動弁装置、２６は切換弁、２７は吸気弁装置、
２８は排気弁装置を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）第１吸排カムの同一外周面に正転排気変位部、逆転
   吸気変位部を形成すると共に第２吸排カムの同一外周面
   に正転吸気変位部、逆転排気変位部を形成し、両カムに
   それぞれ駆動される第１、第２動弁装置と吸気弁装置、
   排気弁装置とを切換弁を有する油圧回路で接続し、内燃
   機関の正転逆転時に切換弁を切換え、第１、第２動弁装
   置と吸気弁装置、排気弁装置の接続状態を切換える様に
   したことを特徴とする内燃機関のカム装置。