JP3380582B2 - Engine valve timing control device - Google Patents

Engine valve timing control device

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JP3380582B2
JP3380582B2 JP06417793A JP6417793A JP3380582B2 JP 3380582 B2 JP3380582 B2 JP 3380582B2 JP 06417793 A JP06417793 A JP 06417793A JP 6417793 A JP6417793 A JP 6417793A JP 3380582 B2 JP3380582 B2 JP 3380582B2
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Japan
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cam
valve
acceleration
swing
drive
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正美 西田
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Mazda Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本願発明は、駆動カムと揺動カム
とを備えたエンジンのバルブタイミング制御装置に関す
るものである。 【0002】 【従来の技術】従来よりエンジンの動弁装置として種々
の形式のものが提案されており、駆動カムによってロッ
カーアームを揺動させてバルブ開閉を行う従来一般的な
動弁装置の他に、例えば特開昭55−137306号公
報に開示されるように、駆動カムと揺動カムとを備え、
該駆動カムによって直接あるいは揺動レバーを介して間
接的に上記揺動カムを揺動させてバルブ開閉を行うよう
にした揺動カム式の動弁装置も知られている。 【0003】また一方、このように駆動カムと揺動カム
とを備えた動弁装置において、上記駆動カムと揺動カム
とをテーパー状に形成し、これらを軸方向に相対移動さ
せることでバルブタイミングを可変とするバルブタイミ
ング制御装置も知られている(例えば、特公昭58−3
8602号公報参照)。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ところで、一般にエン
ジンの動弁装置においては、バルブリフトの正の加速度
を高くすれば同じ開き角で且つ同じバルブリフトにおい
てもバルブリフトのクランク角の積分値、即ち、時間面
積が大きくできることからエンジンの体積効率が向上
し、より高いエンジン出力が得られることが知られてい
る。 【0005】しかし、駆動カムと揺動カムとを備えると
ともに、これらを軸方向に相対移動させることでバルブ
タイミングを可変となすようにしたものにおいては、バ
ルブリフトの加速度は、駆動カムによる加速度成分と揺
動カムによる加速度成分の合算値として規定されること
から、バルブタイミングの可変時にバルブリフトの加速
度(合成加速度)が変化し易く、例えば、バルブタイミ
ングの可変に伴ってこの合成加速度が可変前よりも小さ
くなると上記時間面積の減少によってエンジン出力の低
下を引き起こすことになる。 【0006】そこで本願発明は、バルブタイミングの可
変時におけるバルブリフトの加速度の変化を抑制し、も
って特に加速度の減少変化に伴うエンジン出力の低下を
抑制し得るようにしたエンジンのバルブタイミング制御
装置を提供せんとしてなされたものである。 【0007】 【発明の技術的背景】本願発明者らは、上記目的を達成
するための具体的手段の開発に際して、バルブリフトの
加速度特性に着目し、駆動カムによる加速度成分と揺動
カムによる加速度成分との相互関係が、バルブタイミン
グの可変の前後におけるバルブリフトの加速度(合成加
速度)に与える影響について考察した。 【0008】先ず、図3及び図4に示す如き揺動カム式
の動弁装置を想定した。尚、図3及び図4において、符
号31はエンジンにより回転駆動されるテーパー状の駆
動カム、32はバルブ33のステム上端に設けたバルブ
タペット34に摺接するカム面32aと上記駆動カム3
1のカム面に摺接する円弧状のカムフォロア32bとを
有し且つカム支承軸35により揺動可能に支承された揺
動カムである。そして、上記揺動カム32は、上記駆動
カム31の回転(矢印a方向)に伴って矢印b−c方向
に揺動し、上記バルブ33をリフトさせてこれを開閉す
るようになっている。また、上記駆動カム31と揺動カ
ム32とを軸方向に相対移動させることでバルブタイミ
ングを可変とし得るようになっている。 【0009】ここで、揺動カム32のカムリフトを
(g)、カム速度を(g′)、加速度を(g″)とし、
また駆動カム31のカムリフトを(f)、カム速度を
(f′)、加速度を(f″)とすると、バルブ33のバ
ルブリフトの加速度(α)は、 α=f″・g′+(f′)2・g″ として表せることが知られている。このことは、バルブ
リフトの加速度は駆動カムの加速度成分(f″・g′)
と揺動カムの加速度成分((f′)2・g″)との合算
値として規定されるとともに、これらの相互関係の影響
を受けて変化し易いということである。 【0010】本願発明者らは、ここで駆動カムによる加
速度成分と揺動カムによる加速度成分との相互関係とし
て下記する二つの場合を想定し、それぞれの場合につい
てバルブタイミングの可変の前後における合成加速度
(α)の変化状態を比較した。 【0011】先ず、第1の相対関係の想定例として、図
5に示すように、駆動カム31の正の加速度(f″)
と、大バルブリフト時における揺動カム32の正の加速
度(g1″)とが重ならず且つ該駆動カム31の正の加
速度(f″)が揺動カム32の正の加速度(g1″)に
先行するように設定した。尚、図5において符号
(g2″)は小バルブリフト時における揺動カム32の
正の加速度であり、(g1)は大バルブリフト時のリフ
ト特性、(g2)は小バルブリフト時のリフト特性、θ1
は大バルブリフト時の開き角、θ2は小バルブリフト時
の開き角である。 【0012】かかる場合におけるバルブリフト時の合成
加速度(α1),(α2)を図6に示した。尚、同図にお
いて(α1)はバルブタイミング可変前の大バルブリフ
ト時における合成加速度、(α2)はバルブタイミング
可変後の小バルブリフト時における合成加速度である。
この図6を考察すれば、駆動カム31の正の加速度と揺
動カム32の可変前後の正の加速度とが重ならず相互に
影響し合うことがないため、合成加速度(α1),
(α2)はほとんどその大きさに変化は生じない。 【0013】第2の相対関係の想定例として、図7に示
すように、駆動カム31の正の加速度(f″)と、大バ
ルブリフト時における揺動カム32の正の加速度
(g3″)とが重なるように設定した。尚、図7におい
て符号(g4″)は小バルブリフト時における揺動カム
32の正の加速度であり、(g3)は大バルブリフト時
のリフト特性、(g4)は小バルブリフト時のリフト特
性である。 【0014】かかる場合におけるバルブリフト時の合成
加速度(α3),(α4)を図8に示した。尚、同図にお
いて(α3)はバルブタイミング可変前の大バルブリフ
ト時における合成加速度、(α4)はバルブタイミング
可変後の小バルブリフト時における合成加速度である。
この図8を考察すれば、駆動カム31の正の加速度と揺
動カム32の可変前後の正の加速度とが重なることから
これらが相互に影響し合った結果、可変後の合成加速度
(α4)は可変前の合成加速度(α3)に比して小さくな
っていることが分かる。 【0015】さらに、上記二つの想定例のそれぞれにお
けるバルブリフトの時間的変化を図9に示した。この図
9を考察すれば、第2の想定例におけるバルブリフト曲
線L2は第1の想定例におけるバルブリフト曲線L1に
比して細くなっており、従って、バルブリフトの時間
(即ち、クランク角)の積分値、即ち、時間面積は第2
の想定例の方が第1の想定例の場合よりも小さく、それ
だけエンジン出力が低下するということが分かる。即
ち、かかる考察の結果、バルブタイミングの可変前後に
おけるエンジン出力の変化を抑制するには上記第1の想
定例の如きバルブリフト特性が得られるように駆動カム
31と揺動カム32のカム面形状を設定すれば良いとい
うことが知見された。 【0016】 【課題を解決するための手段】そこで本願発明者らは、
かかる知見事実に鑑み、上述の如き課題を解決するため
の具体的手段として、請求項1記載の発明では、テーパ
ー状のカム面を有する駆動カムと、バルブに摺接するカ
ム面と上記駆動カムのカム面に摺接するカムフォロアと
を有する揺動カムとを備え、上記駆動カムの回転により
上記揺動カムを揺動させることで上記バルブの開閉を行
うとともに、上記駆動カムと揺動カムとの軸方向相対位
置を変更することでバルブタイミングを可変とするエン
ジンのバルブタイミング制御装置に対し、上記バルブタ
イミングの可変操作の前後において上記駆動カムによる
加速度成分と上記揺動カムによる加速度成分との合算値
として規定されるバルブリフトの合成加速度が変化せ
ず、上記揺動カムのカム面における正の加速度成分と上
記駆動カムのカム面における正の加速度成分とが上記バ
ルブのリフト過程において相互に重ならないで、上記
動カムの正の加速度成分が揺動カムの正の加速度成分に
先行するように、上記駆動カム及び揺動カムのカム面の
形状を設定した。 【0017】 【作用】かかる構成とすることにより、請求項1記載の
発明では、バルブタイミングの可変操作の前後における
駆動カム及び揺動カムによる各加速度成分の合算値とし
て規定されるバルブリフトの合成加速度が変化せず、駆
動カムによる加速度が揺動カムによる加速度に与える影
響が少ないことから、バルブタイミングの可変の前後に
おけるバルブリフトの合成加速度の変化、特に加速度の
減少変化が抑制される。 【0018】また、バルブリフトの初期段階においては
駆動カムの加速度成分のみで合成加速度が規定されるこ
とから、バルブリフト初期の加速状態が滑らかとなるも
のである。 【0019】 【発明の効果】従って、本願発明のエンジンのバルブタ
イミング制御装置によれば、バルブタイミングの可変時
におけるバルブリフトの加速度変化、特に減少変化が抑
制されることから、バルブリフト時のバルブリフトの時
間の積分値で表される時間面積の低下が少なく、それだ
けエンジンの体積効率の向上によりエンジン出力が高め
られるとともに、バルブリフト初期の加速状態を滑らか
にできるという効果が得られるものである。 【0020】 【実施例】以下、本願発明を実施例に基づいて具体的に
説明すると、図1及び図2には、本願発明の実施例にか
かるエンジンのバルブタイミング制御装置を多気筒エン
ジンに適用したものが示されており、同各図において符
号1は一気筒当たり2個づつ配置されたバルブであり、
該各バルブ1,1はバルブスプリング2,2により常時閉
弁方向へ付勢されるとともに、その上端にはバルブタペ
ット3が取り付けられている。そして、この各バルブ
1,1の各バルブタペット3は、シリンダヘッド16上
に固定配置されたブラケット10に対して摺動可能に支
持され、該ブラケット10に取り付けられる後述のカム
機構Pによって開閉駆動される。 【0021】カム機構Pは、各気筒毎にそれぞれテーパ
状のカム面を有する第1駆動カム7と第2駆動カム8と
を軸方向に隣接配置するとともに上記ブラケット10に
対してその軸方向へ摺動可能に取り付けられたカムシャ
フト6を有している。そして、このカムシャフト6は、
その一端6aにヘリカルスプラインを形成し、この一端
6aを、上記ブラケット10に回転可能に取付けられる
とともにエンジンにより同期回転せしめられるカムギヤ
9に対してスプライン結合させている。また、該カムシ
ャフト6の他端(図示省略)には該カムシャフト6を軸
方向(矢印R−L方向)へ移動させるモータが取り付け
られ、該カムシャフト6はモータによって軸方向に所定
ストローク範囲内で移動せしめられる。 【0022】一方、上記カムシャフト6と上記各バルブ
1,1の各バルブタペット3,3との間には、該カムシャ
フト6と平行方向に向けて揺動カム支承軸11が配置さ
れている。そして、この揺動カム支承軸11には、第1
揺動カム4と第2揺動カム5とが、上記カムシャフト6
の各駆動カム7,8と上記各バルブ1,1のバルブタペッ
ト3,3の両者に摺接状態で取り付けられている。この
各揺動カム4,5は、上記バルブタペット3の頂面に摺
接するカム面41,51と、上記各駆動カム7,8のカム
面7a,8aにそれぞれ摺接するテーパー状のカムフォ
ロア42,52と、該カムフォロア42,52を常時所定
押圧力で上記各駆動カム7,8側に押圧せしめる揺動カ
ム付勢手段20に摺接するスプリング受面43,53と
を有しており、該揺動カム4,5は上記各駆動カム7,8
の矢印a方向への回転に伴って矢印cーd方向に揺動し
て上記バルブ1,1を開閉させるようになっている。 【0023】また、このカム機構Pは、上記カムシャフ
ト6をモータによってその軸方向へ移動させることで上
記各駆動カム7,8と各揺動カム4,5の軸方向相対位置
を変化させ、もって上記バルブ1,1のバルブリフトと
バルブの開き角とを変化させ得るようになっている。具
体的には、図2に示す如く各駆動カム7,8の大径側に
各揺動カム4,5が摺接した状態では大リフトで且つ大
開き角とされ、この状態から上記カムシャフト6が矢印
R方向へ移動して上記各駆動カム7,8の小径側に各揺
動カム4,5が摺接することで小リフトで且つ小開き角
とされる。尚、この場合、上記カムシャフト6の一端6
aをヘリカルスプラインとしていることで、バルブリフ
トの変更と同時にカムギヤ9とカムシャフト6との回転
位相、即ち、バルブタイミングも変更され、その変更態
様は、バルブリフトが大リフト量側に操作される場合に
は進角し、小リフト側に操作される場合には遅角するよ
うに設定されている。 【0024】ところで、この実施例においては、上記各
駆動カム7,8及び各揺動カム4,5のカム面形状の設定
に際しては、本願発明を適用して、上記揺動カム4,5
のカム面41,51における正の加速度成分と上記駆動
カム7,8のカム面7a,8aにおける正の加速度成分と
がバルブリフト過程において相互に重ならず、且つ該駆
動カム7,8の正の加速度成分が上記揺動カム4,5の正
の加速度成分に先行するように該駆動カム7,8と揺動
カム4,5のカム面形状を設定している。このことで、
バルブタイミングの可変操作の前後における上記駆動カ
ム7,8及び揺動カム4,5による各加速度成分の合算
値として規定されるバルブリフトの合成加速度が変化し
ないように該駆動カム7,8及び揺動カム4,5のカム
面の形状を設定されている。 【0025】従って、上記カムシャフト6を軸方向へ移
動させてのバルブタイミング可変時における可変前後の
バルブリフト加速度の変化、特に減少側への変化が抑制
されることから、エンジン出力の低下がなく、良好な出
力性能が維持されるものである。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve timing control device for an engine having a driving cam and a swing cam. 2. Description of the Related Art Various types of engine valve gears have been proposed, and other than the conventional general valve gears which open and close valves by rocking a rocker arm by a driving cam. In addition, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-137306, a driving cam and a swing cam are provided,
There is also known a swing cam type valve operating device that swings the swing cam directly or indirectly via the swing lever by the drive cam to open and close a valve. On the other hand, in such a valve gear having a driving cam and an oscillating cam, the driving cam and the oscillating cam are formed in a tapered shape, and these are relatively moved in the axial direction so that the valve is moved. There is also known a valve timing control device that varies the timing (for example, Japanese Patent Publication No. 58-3).
No. 8602). [0004] In general, in an engine valve train, if the positive acceleration of the valve lift is increased, the integral of the crank angle of the valve lift at the same opening angle and even at the same valve lift. It is known that the value, that is, the time area can be increased, thereby improving the volumetric efficiency of the engine and obtaining a higher engine output. However, in a motor having a driving cam and an oscillating cam, and by making them move relative to each other in the axial direction, the valve timing is made variable, the acceleration of the valve lift is an acceleration component caused by the driving cam. Is defined as the sum of the acceleration components of the swing cam and the swing cam, so that the valve lift acceleration (synthesized acceleration) tends to change when the valve timing is variable. If it becomes smaller, the decrease in the time area causes a decrease in the engine output. Accordingly, the present invention provides an engine valve timing control device capable of suppressing a change in the acceleration of a valve lift when the valve timing is variable, and thereby suppressing a decrease in engine output particularly due to a decrease in the acceleration. It was made as an offer. In developing specific means for achieving the above object, the present inventors focused on the acceleration characteristics of a valve lift, and focused on an acceleration component due to a drive cam and an acceleration component due to a swing cam. The effect of the relationship with the components on the acceleration (synthetic acceleration) of the valve lift before and after the variable valve timing was considered. First, an oscillating cam type valve train as shown in FIGS. 3 and 4 is assumed. In FIGS. 3 and 4, reference numeral 31 denotes a tapered drive cam that is rotationally driven by an engine, 32 denotes a cam surface 32a that slides on a valve tappet 34 provided at the upper end of a stem of a valve 33, and the drive cam 3
1 is a swing cam having an arc-shaped cam follower 32b slidably contacting the first cam surface and supported by a cam support shaft 35 so as to be swingable. The swing cam 32 swings in the direction of arrow bc with the rotation of the drive cam 31 (direction of arrow a), lifts the valve 33, and opens and closes it. Further, the valve timing can be made variable by relatively moving the driving cam 31 and the swing cam 32 in the axial direction. Here, the cam lift of the swing cam 32 is (g), the cam speed is (g '), and the acceleration is (g ").
Assuming that the cam lift of the drive cam 31 is (f), the cam speed is (f ′), and the acceleration is (f ″), the acceleration (α) of the valve lift of the valve 33 is α = f ″ · g ′ + (f ') 2 · g "expressed it is known as. this means that the acceleration of the valve lift of the drive cam acceleration component (f" · g')
And the acceleration component ((f ') 2 · g ″) of the oscillating cam, and is liable to change under the influence of these mutual relations. Assume the following two cases as a correlation between the acceleration component by the drive cam and the acceleration component by the swing cam. In each case, the change state of the combined acceleration (α) before and after the valve timing is changed. First, as an assumed example of the first relative relationship, as shown in FIG. 5, a positive acceleration (f ″) of the driving cam 31 is used.
Does not overlap with the positive acceleration (g 1 ″) of the swing cam 32 during the large valve lift, and the positive acceleration (f ″) of the drive cam 31 is the positive acceleration (g 1 ) of the swing cam 32. In FIG. 5, reference numeral (g 2 ) indicates a positive acceleration of the swing cam 32 during a small valve lift, and (g 1 ) indicates a lift characteristic during a large valve lift. , (G 2 ) is the lift characteristic at the time of small valve lift, θ 1
The opening angle of the time of a large valve lift, θ 2 is an open angle at the time of a small valve lift. FIG. 6 shows the resultant accelerations (α 1 ) and (α 2 ) during valve lift in such a case. In the figure, (α 1 ) is the composite acceleration at the time of the large valve lift before the variable valve timing, and (α 2 ) is the composite acceleration at the time of the small valve lift after the variable valve timing.
Considering FIG. 6, since the positive acceleration of the drive cam 31 and the positive acceleration before and after the change of the swing cam 32 do not overlap and do not affect each other, the combined acceleration (α 1 ),
2 ) hardly changes in its size. As shown in FIG. 7, a positive relative acceleration (f ″) of the drive cam 31 and a positive relative acceleration (g 3 ″) of the swing cam 32 during a large valve lift are assumed as the second relative relationship. ) Was set to overlap. In FIG. 7, the symbol (g 4 ″) indicates the positive acceleration of the swing cam 32 during the small valve lift, (g 3 ) indicates the lift characteristic during the large valve lift, and (g 4 ) indicates the lift characteristic during the small valve lift. 8 shows the resultant accelerations (α 3 ) and (α 4 ) during valve lift in such a case, where (α 3 ) is a large value before the valve timing is varied. The resultant acceleration at the time of valve lift, (α 4 ) is the resultant acceleration at the time of small valve lift after the variable valve timing.
Considering FIG. 8, since the positive acceleration of the drive cam 31 and the positive acceleration of the swing cam 32 before and after the change overlap each other, they affect each other, and as a result, the combined acceleration after the change (α 4 ) Is smaller than the synthetic acceleration (α 3 ) before the change. FIG. 9 shows the change over time of the valve lift in each of the above two assumed examples. Considering FIG. 9, the valve lift curve L2 in the second assumed example is narrower than the valve lift curve L1 in the first assumed example, and therefore, the valve lift time (ie, crank angle). , Ie, the time area is the second
It can be seen that the assumed example is smaller than the first assumed example, and the engine output decreases accordingly. That is, as a result of such consideration, in order to suppress the change in engine output before and after the valve timing is varied, the cam surface shapes of the driving cam 31 and the swing cam 32 are adjusted so as to obtain the valve lift characteristics as in the first assumed example. Was found to be set. Means for Solving the Problems Accordingly, the present inventors have proposed:
In view of the findings, as specific means for solving the above-described problems, in the invention described in claim 1, a drive cam having a tapered cam surface, a cam surface slidingly contacting a valve and the drive cam having A swinging cam having a cam follower slidably in contact with a cam surface, and opening and closing the valve by swinging the swinging cam by rotation of the driving cam, and a shaft between the driving cam and the swinging cam. against the valve timing control apparatus for an engine to vary the valve timing by changing a direction relative position, the Barubuta
Before and after the variable operation of the imaging
The sum of the acceleration component and the acceleration component from the swing cam
The combined acceleration of the valve lift specified as
Not, a positive acceleration component in the cam surface of the positive acceleration component and the drive cam in the cam surface of the swing cam not overlap each other in the lift process of the valve, the driving <br/> movement cam The shapes of the cam surfaces of the driving cam and the oscillating cam are set such that the positive acceleration component precedes the positive acceleration component of the oscillating cam. [0017] With [act] Such a configuration, in the first aspect of the present invention, the valve lift being defined as sum of the acceleration component due to the drive cam and the swing cam before and after the variable operation of valves timing The change in the combined acceleration of the valve lift before and after the change in the valve timing, in particular, the decrease in the acceleration is suppressed because the combined acceleration of the drive cam does not change and the acceleration by the drive cam has little effect on the acceleration by the swing cam. . Further, in the initial stage of the valve lift, the combined acceleration is defined only by the acceleration component of the driving cam, so that the acceleration state in the initial stage of the valve lift becomes smooth. [0019] [Effect of the Invention] Thus, according to the valve timing control apparatus for an engine of the present invention, the acceleration change of the valve lift at the time of variable valve timing, since the reduced change in particular is suppressed, at the time of bus Ruburifuto valve The decrease in the time area represented by the integral value of the lift time is small, so that the engine output is increased by the improvement in the volumetric efficiency of the engine, and the effect that the acceleration state at the beginning of the valve lift can be smoothed is obtained. . DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments. FIGS. 1 and 2 show an engine valve timing control apparatus according to an embodiment of the present invention applied to a multi-cylinder engine. In each of the figures, reference numeral 1 denotes two valves arranged per cylinder.
Each of the valves 1, 1 is normally biased in a valve closing direction by a valve spring 2, 2, and a valve tappet 3 is attached to an upper end thereof. Each valve tappet 3 of each valve 1, 1 is slidably supported by a bracket 10 fixedly arranged on a cylinder head 16, and is opened and closed by a cam mechanism P, which will be described later, attached to the bracket 10. Is done. The cam mechanism P has a first driving cam 7 and a second driving cam 8 each having a tapered cam surface for each cylinder, which are arranged adjacent to each other in the axial direction, and is arranged in the axial direction with respect to the bracket 10. It has a camshaft 6 slidably mounted. And this camshaft 6
A helical spline is formed at one end 6a, and this one end 6a is spline-coupled to a cam gear 9 which is rotatably mounted on the bracket 10 and rotated synchronously by the engine. A motor for moving the camshaft 6 in the axial direction (the direction of the arrow RL) is attached to the other end (not shown) of the camshaft 6. Moved within. On the other hand, between the camshaft 6 and the valve tappets 3, 3 of the valves 1, 1, a swing cam bearing shaft 11 is arranged in a direction parallel to the camshaft 6. . The swing cam support shaft 11 has a first
The swing cam 4 and the second swing cam 5 are connected to the camshaft 6.
Are mounted in sliding contact with both the drive cams 7, 8 and the valve tappets 3, 3 of the valves 1, 1, respectively. Each of the swing cams 4 and 5 has a cam surface 41 and 51 sliding on the top surface of the valve tappet 3 and a tapered cam follower 42 sliding on the cam surfaces 7a and 8a of the drive cams 7 and 8, respectively. 52, and spring receiving surfaces 43, 53 which are in sliding contact with the oscillating cam biasing means 20 for constantly pressing the cam followers 42, 52 against the driving cams 7, 8 with a predetermined pressing force. The moving cams 4 and 5 correspond to the driving cams 7 and 8 described above.
The valve 1, 1 is opened and closed by swinging in the direction of the arrow cd along with the rotation in the direction of the arrow a. The cam mechanism P changes the relative position of the driving cams 7, 8 and the swinging cams 4, 5 in the axial direction by moving the cam shaft 6 in the axial direction by a motor. Thus, the valve lift of the valves 1, 1 and the opening angle of the valves can be changed. Specifically, as shown in FIG. 2, when the swing cams 4 and 5 are in sliding contact with the large-diameter sides of the drive cams 7 and 8, a large lift and a large opening angle are obtained. 6 moves in the direction of the arrow R, and the swing cams 4 and 5 slidably contact the small-diameter sides of the drive cams 7 and 8, thereby providing a small lift and a small opening angle. In this case, one end 6 of the camshaft 6 is used.
Since a is a helical spline, the rotation phase of the cam gear 9 and the camshaft 6, that is, the valve timing is also changed at the same time as the valve lift is changed, and the valve lift is operated to the large lift amount side. In this case, the advance is set, and when the small lift is operated, the retard is set. In this embodiment, when setting the cam surface shapes of the drive cams 7, 8 and the swing cams 4, 5, the present invention is applied and the swing cams 4, 5 are applied.
The positive acceleration components on the cam surfaces 41 and 51 of the drive cams 7 and 8 and the positive acceleration components on the cam surfaces 7a and 8a of the drive cams 7 and 8 do not overlap each other in the valve lift process, and the positive The cam surfaces of the driving cams 7, 8 and the oscillating cams 4, 5 are set so that the acceleration component of the oscillating cams 4, 5 precedes the positive acceleration component of the oscillating cams 4, 5. With this,
The drive cams 7, 8 and the swinging cam, which are defined as the sum of the respective acceleration components by the drive cams 7, 8 and the swinging cams 4, 5 before and after the variable operation of the valve timing, do not change. The shapes of the cam surfaces of the moving cams 4 and 5 are set. Therefore, when the camshaft 6 is moved in the axial direction and the valve timing is changed, the change in the valve lift acceleration before and after the change, particularly the change to the decreasing side, is suppressed, so that the engine output does not decrease. And good output performance is maintained.

【図面の簡単な説明】 【図1】本願発明の実施例にかかるバルブタイミング制
御装置を備えたエンジンの動弁系の要部縦断面図であ
る。 【図2】図1のII-II要部縦断面図である。 【図3】一般的な揺動カム式動弁装置の構造説明図であ
る。 【図4】図3のIV-IV矢視図である。 【図5】第1の想定例の場合におけるカム特性図であ
る。 【図6】図5のカム特性を採用した場合のバルブリフト
可変時における合成加速度の変化状態説明図である。 【図7】第2の想定例の場合におけるカム特性図であ
る。 【図8】図7のカム特性を採用した場合のバルブリフト
可変時における剛性加速度の変化状態説明図である。 【図9】カムの時間面積特性図である。 【符号の説明】 1はバルブ、2はバルブスプリング、3はバルブタペッ
ト、4は第1揺動カム、5は第2揺動カム、6はカムシ
ャフト、7は第1駆動カム、8は第2駆動カム、9はカ
ムギヤ、10はブラケット、11は揺動カム支承軸、1
6はシリンダヘッド、20は揺動カム付勢手段、21は
タペット、22はスプリング、23は可動子、24はソ
レノイドコイル、41はカム面、42はカムフォロア、
43はスプリング受面、51はカム面、52はカムフォ
ロア、53はスプリング受面、Pはカム機構である。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of a valve train of an engine provided with a valve timing control device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part taken along the line II-II of FIG. FIG. 3 is a structural explanatory view of a general swing cam type valve train. FIG. 4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG. 3; FIG. 5 is a cam characteristic diagram in the case of a first assumed example. 6 is an explanatory diagram of a change state of a synthetic acceleration when a valve lift is variable when the cam characteristic of FIG. 5 is adopted. FIG. 7 is a cam characteristic diagram in the case of a second assumed example. FIG. 8 is an explanatory diagram of a change in rigid acceleration when the valve lift is variable when the cam characteristic of FIG. 7 is employed. FIG. 9 is a time area characteristic diagram of a cam. [Description of Signs] 1 is a valve, 2 is a valve spring, 3 is a valve tappet, 4 is a first swing cam, 5 is a second swing cam, 6 is a cam shaft, 7 is a first drive cam, and 8 is a 2 drive cam, 9 is a cam gear, 10 is a bracket, 11 is a swing cam support shaft, 1
6 is a cylinder head, 20 is a swing cam urging means, 21 is a tappet, 22 is a spring, 23 is a mover, 24 is a solenoid coil, 41 is a cam surface, 42 is a cam follower,
43 is a spring receiving surface, 51 is a cam surface, 52 is a cam follower, 53 is a spring receiving surface, and P is a cam mechanism.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−148912(JP,A) 特開 昭55−151107(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 13/00 301 F01L 1/08 Continuation of the front page (56) References JP-A-55-148912 (JP, A) JP-A-55-151107 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F01L 13 / 00 301 F01L 1/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 テーパー状のカム面を有する駆動カム
と、 バルブに摺接するカム面と上記駆動カムのカム面に摺接
するカムフォロアとを有する揺動カムとを備え、 上記駆動カムの回転により上記揺動カムを揺動させるこ
とで上記バルブの開閉を行うとともに、上記駆動カムと
揺動カムとの軸方向相対位置を変更することでバルブタ
イミングを可変とするエンジンのバルブタイミング制御
装置であって、上記バルブタイミングの可変操作の前後において上記駆
動カムによる加速度成分と上記揺動カムによる加速度成
分との合算値として規定されるバルブリフトの合成加速
度が変化せず、 上記揺動カムのカム面における正の加速
度成分と上記駆動カムのカム面における正の加速度成分
とが上記バルブのリフト過程において相互に重ならない
で、上記駆動カムの正の加速度成分が揺動カムの正の加
速度成分に先行するように、上記駆動カム及び揺動カム
のカム面の形状を設定したことを特徴とするエンジンの
バルブタイミング制御装置。
(57) [Claim 1] A drive cam having a tapered cam surface, and an oscillating cam having a cam surface slidingly contacting a valve and a cam follower slidingly contacting the cam surface of the drive cam. The valve is opened and closed by swinging the swing cam by rotation of the drive cam, and the valve timing is made variable by changing the axial relative position of the drive cam and the swing cam. An engine valve timing control device, wherein the drive is controlled before and after the valve timing variable operation.
The acceleration component by the moving cam and the acceleration component by the swing cam
Synthetic acceleration of valve lift defined as the sum of minutes and minutes
The degree does not change, and the positive acceleration component on the cam surface of the swing cam and the positive acceleration component on the cam surface of the drive cam do not overlap each other during the valve lift process.
In, as positive acceleration component of the drive cam precedes the positive acceleration component of the swing cam, the valve timing control of the engine, characterized in that setting the shape of the cam surface of the drive cam and the swing cam apparatus.
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