JPH01187307A - カム装置 - Google Patents

カム装置

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Publication number
JPH01187307A
JPH01187307A JP63123748A JP12374888A JPH01187307A JP H01187307 A JPH01187307 A JP H01187307A JP 63123748 A JP63123748 A JP 63123748A JP 12374888 A JP12374888 A JP 12374888A JP H01187307 A JPH01187307 A JP H01187307A
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JP
Japan
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cam
follower
disk
cam device
packet
Prior art date
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Pending
Application number
JP63123748A
Other languages
English (en)
Inventor
Bryan Nigel Victor Parsons
ブリヤン　ニゲル　ビクター　パーソンズ
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.)
Jaguar Land Rover Ltd
Original Assignee
Jaguar Cars Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Jaguar Cars Ltd filed Critical Jaguar Cars Ltd
Publication of JPH01187307A publication Critical patent/JPH01187307A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications 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
    • F01L13/0031—Modifications 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 by modification of tappet or pushrod length
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)
  • Transmission Devices (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】 産業上の利用分野 本発明は、カム装置、より詳細には、但し独占的にでは
なく、内燃機関の吸気弁および排気弁をυＩｔｌｌｌす
るために用いられるカム装置に関する。
従来の技術 当今の高性能内燃４ｆｉ関は島い礪ｙＡ回転速痩で最大
出力が得られるように開発されている。これを達成する
ため、弁の開閉を制御するカムの輪郭は、高速の際のガ
ス流を促進するよう、長い機関に高い揚程が得られる如
く設計される。
発明が解決しようとする問題点 この種の設計の場合、低い機関回転速度におけるガス流
は非常に弱められる。このような状態の下では、吸気弁
の遅い閉鎖により流入空気がマニホルド内に流し戻され
て、低回転速度において利用可能なトルク生成量の対応
的な減少を生ずる。
また排気も過早に放出された機関の膨張比、従ってその
効率、を減少させる。更にまた、吸気弁と排気弁との双
方が開くオーバーラツプｍ間が過大であり、排気弁を経
由する空気および燃料の自由流れを可能にさせ、放出物
の問題を生じさせる。
問題点を解決するための手段 本発明によれば、弁の開口の期間を変化させるため、Ｉ
Ｎ関回転速度に応じて調整できるカム装置が得られる。
本発明の一態様によれば、カム装置にて、基礎円形成部
分から成り且つその周囲の一部にわたり外方へ半径方向
に張り出すローブ形成部分を有するカムと、カムの回転
軸線に垂直な＠線に沿って往復運動するように取り付け
られたカム従動節とを含み、カムがカム従動節の端面に
接触して動き、そのためそれとローブ形成部分との係合
によりカム従動節の運動が生起されるようにしたカム５
Ａ置が、ローブ形成部分が端面に係合し且つ離脱する角
位置、従ってカム従動節の運動の期間、を調整するため
、カム従動節の端面の傾斜を調整するように、ＨＩＭを
備えることを特徴としている。
実施例および作用 ここで本発明の各種実施例を、例示のみのため、添付図
面について説明する。
第１図〜第４図に示すカム装置には、基礎円形成部分１
２から突出するローブ形成部分１１を有するカム１０が
包含される。カム１０は、それと共に回転するように、
カム軸１３に取り付けられ若しくはその一部として形成
される。カム１０の表面１４は、パケット従動節１６の
端面１５と係合する。このパケット従動節１６は円筒状
パケット・ガイド（図示せず）内にカム１０の回転軸線
と垂直に滑動自在に位置し、在来の方法でポペット弁の
ステムの端部に係合し、それにより、カム１０の回転の
際、Ｄ−ブ形成部分１１がポペット弁を開閉する。
パケット従動節１６の端面１５は外形を付与され、パケ
ット・ガイドの＠線に対して傾斜する一対の平たん面１
７．１８を有し、これらの面は、カム基礎円１２の半径
に等しい半径の直径方向弧状面１９で滑らかに相互連結
される。
カム１００表面１４はその幅にわたって、カム基礎円１
２の半径と同等以下の半径に丸みを付与される。カム１
０は従って、パケット従動節１６の何れの方向において
も、パケット従動節１６の外形を付した面１５と係合す
ることができる。パケット従動節１６をそのガイド内で
回転させるために装置（図示せず）が備えられ、それに
より、その外形を付した面１５の方向をカム１０に対し
て変化させることができる。この装置はラック・ピニオ
ン装置の形式をとることもでき、ラック２１はパケット
従動節１６を横切って取り付けられてそこに形成された
ｍ２２と係合し、それにより、ラック２１の軸線方向の
運動がパケット従動ｉ１６の回転を生じさせる。ラック
２１の＠線方向の運動はなるべくなら、機関回転速度に
応答する適切な装置で制御されることが望ましい。
第３図に示す如く、直径方向弧状面１９がカム１００回
転軸線に対し垂直となるようにパケット従動節１６が位
置すると、カム１０は完全に平たんな面２０と係合する
。この位置でカム１０は、ローブ形成部分１１の始点（
点（Ａ））が点（Ｃ）で平たん面２０と係合する時にパ
ケット従動節１６を動かし始め、ローブ形成部分１１の
終点く点（Ｂ））が点（Ｃ）で平たん面２０と係合する
まで弁を開いたままに保持する。パケット従動節１６が
動かされ、その結果として弁は、ある角にわたるカム１
０の運動の問、開いたままに保持される。
パケット従動節１６が９０”回転され、そのため直径方
向弧状面１９がカム１０の回転軸線と平行になると、カ
ム表面１４は外形を付した面２１に係合する。この位置
でカム１０は、ローブ形成部分１１の始点（点（Ａ））
が点（Ｄ）で平たん面１８と係合する時にパケット従動
節１６を動かし始め、ローブ形成部分の終点（点（Ｂ）
）が点（Ｅ）で平たん面１７と係合する時にその当初の
位置へ戻る。パケット従動節１６はその結果カム１０の
ローブ形成部分１１で動かされ、弁は、ある角にわたる
カム１０の回転の間、開いたままに保持される。
αとα＋βとの間でのパケット従動節１６の運動の期間
は、パケット従動節１６を回転することにより達成でき
、それにより面１５は、第３図及び第４図に示すそれら
の中間の角に方向付けされる。更にまた、面１７．１８
の傾斜の角度が点（Ｄ）、（Ｅ）の位置を定め、その結
果、種々の傾斜角をとることによって弁の開閉点を動か
すことができ、従ってカム１０の回転と弁の開閉との間
の位相の関係を変更させる。
第５図に示すカム装置においては、パケット従動節３２
の端面３１にディスク３０が、直径方向ピボット３３上
に旋回自在に取り付けられ、ピボット３３の仮想中心が
ディスク３０の上面３０′に若しくはその付近に在り、
そこでそれがカム３４に係合される。パケット従動節３
２の端部３１は、ピボット３３の回りでディスク３０が
揺動できるよう、ディスク３０から遠ざかるようにピボ
ット３３に対して傾斜する一対の平たん面３５゜３６を
有する。第６Ａ図〜第６Ｆ図に示す如くピボット３３が
、それがカム３４の回転軸線に平行となるように整合さ
れた場合、カム３４の回転により、次の諸段階を経てパ
ケット従動節３２の運動が生ずる。
１）カム３４が（第６Ａ図に示す如く）その基礎円１２
をディスク３０に係合させて回転する場合は、（第６Ｂ
図に示す如く）ローブ形成部分１１がディスク３０に係
合するまで、ディスク３０はパケット従動節３２とカム
３４との双方に拘束されてパケット従動節３２の軸線と
直角に保持される。
２）カム３４のそれ以上の回転によりディスク３０は、
（第６Ｃ図に示す如く）それが傾斜面３５に接して着座
するまで旋回する。
３）　カム３４のそれ以上の回転によりパケット従動節
３２は、（第６Ｄ図に示す如く）その最大移動時にロー
ブ形成部分１１の先端がディスク３０とその仮想中心で
係合するまで下方へ移動する。
４）次いでディスク３０は、（第６Ｅ図に示す如く）引
っくり返って傾斜面３６と係合し、カム３４の引き続く
回転によりパケット従動節３２は、それがその当初の位
置に復帰するまで移動する。
５）（第６Ｆ図に示す如く）その基礎円直径１２に戻る
カム３４の引き続く回転により、ディスク３０はその当
初の位置へ戻される。
パケット従動節３２の運動の期間は従って、角α−βに
わたるカム３４の回転に対応するが、ここでαはローブ
形成部分１１の張る角であり、βは面３５．３６の傾斜
角の差である。
ここで、カム３４の回転軸線が直径方向ピボット３３に
平行となるようにバケツｉ・従動節３２が９０°だけ回
転されると、カム３４がディスク３０に接して回転する
際、ディスク３０はパケット従動節３２と相対的に旋回
することが不可能となり、その結果カム３４は、第３図
に示すそれと同様の方法で平たん面に接して作動する。
パケット従動節３２の運動の期間は従って、ある角にわ
たるカムの回転に対応する。
また、カム表面１４がその幅にわたり丸みを付与されて
ディスク３０の傾倒を可能にされれば、第１図〜第４図
に関して説明した実施例の場合の如く、パケット従動節
３２を回転させることによって、αとα−βとの中間の
角に対応する期間を達成することができ、従ってピボッ
ト３３を中間の角に方向付けすることができる。あるい
はまた上記装置を、上に論議した二つの極端な位置のみ
においで作動させることもできる。このように用いられ
る場合、カム表面１４に、その幅にわたり丸みを付与す
る必要はない。
第１図〜第４図に関して説明した実施例の場合の如く、
面３５．３６の傾斜角を変えて、パケット従動節３２で
制御される弁の開閉位置を変化させることができる。パ
ケット従動節が回転される場合、第１図〜第４図に関し
て説明したそれと同様な方法でも、これを達成すること
ができる。
第７図および第８図に示す実施例においては、揺動ディ
スク３０の運動が減衰素子により制御される。パケット
従動節３２を動かすに要する力は、速度の二乗と、結合
した弁を着座させるための設定値との和に比例するが、
この減衰素子は速度に比例する力を生成する。こうして
減衰素子は、パケット従動節３２を動かすに要するそれ
より大きな力を付するように、ある予定速度について設
定することができ、それにより、予定速度未満の速度で
はディスク３０が傾斜面３５に係合するまではパケット
従動節３２が動き始めないが、予定速度を超えると、デ
ィスク３０がその水平位置とそれが傾斜面３５に接して
着座する位置との中間のある位置にある時に動き始め、
従って、パケット従動節３２を回転させることを必要と
せずにパケット従動節３２の運動の期間が増大される。
第７図に示す実施例においては、ディスク３０の両側へ
旋回自在に付けられた一対のピストン４０によって減衰
素子が得られ、これらのピストンがパケット従動節３２
の端部のシリンダ４１．４２内に係合し、シリンダ４１
．４２が絞り弁４３で相互連結され、それにより、ディ
スク３０が旋回すると一方のシリンダ内の作動流体が絞
り弁４３を経て他方のシリンダに圧入されて、減衰作用
が得られる。
第８図に示す別の実施例においては、ディスク３０とパ
ケット従動節３２の端面１５との間に環状ゴムシール４
５が備えられて、ディスク３０と端面１５との間に一対
の流体室４６．４７が設けられ、これらの室４６．４７
が直径方向ピボット３３で隔離され且つピボット３３を
貫通する制限オリフィス４８で相互連結され、それによ
り、ディスク３０の旋回運動の際、作動流体が一方の室
から他方の室へ圧入される。ディスク３０とパケット従
動節３２の端面との間に適当なエラストマー配合物のリ
ングを置くことにより、同様の効果を達成することがで
きる。
更に別の実施例においては、第７図に示す実施例のシリ
ンダ４１．４２を相互連結せずに、これらを作動流体源
に接続してその圧力を機関の回転速痕に関連して制御Ｏ
′１ｊることができ、それによりディスク３０の運動、
従ってパケット従動節３２の運動の期間、を制御して、
パケット従動節３２を回転させることを必要とせずに、
連続的な変化を得ることができる。
この形式の在来のカムＩ装置においては、弁すきまを調
整するため、パケット従動節３２と弁棒の端部との間に
シムが備えられる。第５図〜第８図に示す実施例の場合
には、シムの代りに、ディスク３０の厚さを変化させて
所要の厚さを得ることができる。
これまで個々のカム装置に関して本発明を説明したが、
幾つかの上記装置が一緒に使用されることもあり得る。
回転自在の従動節がカム装置に包含される場合、全ての
従動節の回転を通常の装置、例えばラック装置で制御す
ることができる。しかし、従動節がカムの基礎円に係合
されている場合には、それらを回転させることが望まし
い。従ってこの目的のため、個々の、若しくは少なく共
二つ以上の、通常の装置を使用することが必要であろう
。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に従って形成されたカム装置を正面図で
示し、第２図は第１図に示すカム装置を側面図で示し、
第３図および第４図はカムに対して異なる方向にあるカ
ム従動節を備えたカム装置の部分を示し、第５図はカム
装置の別の形式を示し、第６Ａ図から第６Ｆ図はカムが
回転する際の第５図に示すカムとカム従動節との順に続
く位買を示し、第７図は第５図に示すカム装置に対する
変更態様を示し、第８図は第５図に示すカム装置の別の
変更Ｗ！Ａ様を示ず。 １０．３４：カム ３０：ディスク １１：ローブ形成部分 ２０：面 １５．３０’、３１　：端面 ２１．２２：装置 １９：直径方向弧状面 １６．３２：カム従動節 １７．１８．３５．３６：傾斜面 ３３：直径方向ピボット ４０〜４３．４５〜４８：減哀装置

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）基礎円形成部分から成り且つその周囲の一部にわ
    たり外方へ半径方向に張り出すローブ形成部分（１１）
    を有するカム（１０）、（３４）と、カム（１０）、（
    ３４）の回転軸線に垂直な軸線に沿つて往復運動するよ
    うに取り付けられたカム従動節（１６）、（３０）、（
    ３２）とを含み、カム（１０）、（３４）がカム従動節
    （１６）、（３０）、（３２）の端面（１５）、（３０
    ′）に接触して動き、そのためそれとローブ形成部分（
    １１）との係合によりカム従動節（１６）、（３０）、
    （３２）の運動が生ずるようにしたカム装置において、
    ローブ形成部分（１１）が端面（１５）、（３０′）に
    係合し且つ離脱する角位置、従つてカム従動節（１６）
    、（３０）、（３２）の運動の期間、を調整するため、
    カム従動節（１６）、（３０）、（３２）の端面（１５
    ）、（３０′）の傾斜を調整するように、装置（１５）
    、（２０）、（３０）を備えることを特徴とするカム装
    置。
  2. （２）特許請求の範囲第１項に記載のカム装置において
    、カム従動節（１６）の端面（１５）が外形を付与され
    、外形を付した面（１５）の方向をカム（１０）の回転
    軸線に対して変化させるために装置を備えることを特徴
    とするカム装置。
  3. （３）特許請求の範囲第２項に記載のカム装置において
    、カム従動節（１６）の端面（１５）がカム（１０）に
    向かい外方へ傾斜する一対の平たん面（１７）、（１８
    ）を有し、前記平たん面（１７）、（１８）が、カム（
    １０）の基礎円直径に等しい半径の直径方向弧状面（１
    ９）で滑らかに相互連結されることを特徴とするカム装
    置。
  4. （４）特許請求の範囲第１項に記載のカム装置において
    、直径方向ピボット（３３）によりカム従動節（３２）
    の端面（３１）にディスク（３０）が取り付けられ、カ
    ム従動節（３２）の端面（３１）に平たん面（３５）、
    （３６）を、ディスク（３０）から遠ざかるようにピボ
    ット（３３）に対し傾けて設けることを特徴とするカム
    装置。
  5. （５）特許請求の範囲第１項から第４項の何れか一つの
    項に記載のカム装置において、カム従動節（１６）、（
    ３２）の回転のための装置（２１）、（２２）を備える
    ことを特徴とするカム装置。
  6. （６）特許請求の範囲第５項に記載のカム装置において
    、カム従動節（１６）、（３２）がカム（１０）に対し
    いかなる方向へも回転でき、カム（１０）が、それと係
    合するカム従動節（１６）、（３２）の面（１５）、（
    ３１）の変化する傾斜に適応するよう、その幅にわたつ
    て丸みを付与されることを特徴とするカム装置。
  7. （７）特許請求の範囲第５項に記載のカム装置において
    、カム従動節（１６）、（３２）の完全に平たんな面（
    ２０）、（３０′）にカム（１０）が係合する一つの位
    置からカム従動節（１６）、（３２）の傾斜面（１７）
    、（１８）、（３５）、（３６）へカム（１０）が直角
    に配設される第二の位置へカム従動節（１６）、（３２
    ）を回転させ得ることを特徴とするカム装置。
  8. （８）特許請求の範囲第４項に記載のカム装置において
    、ディスク（３０）とカム従動節（３２）との間に減衰
    装置（４０）、（４１）、（４２）、（４３）、（４５
    ）、（４６）、（４７）、（４８）が設けられ、従つて
    ある予定の速度において、カム従動節（３２）が動き始
    めるディスク（３０）の傾斜が変更されることを特徴と
    するカム装置。
  9. （９）特許請求の範囲第４項に記載のカム装置において
    、ディスク（３０）を旋回するに要する力を変化させる
    ために装置（４０）、（４１）、（４２）が設けられ、
    そのため力の変化により従動節（３２）の動き始めるデ
    ィスク（３０）の傾斜角、従つて運動の期間、を変化さ
    れ得ることを特徴とするカム装置。
JP63123748A 1987-05-21 1988-05-20 カム装置 Pending JPH01187307A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB8711993 1987-05-21
GB878711993A GB8711993D0 (en) 1987-05-21 1987-05-21 Cam mechanisms

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JPH01187307A true JPH01187307A (ja) 1989-07-26

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ID=10617680

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JP63123748A Pending JPH01187307A (ja) 1987-05-21 1988-05-20 カム装置

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US (1) US4869215A (ja)
EP (1) EP0292185B1 (ja)
JP (1) JPH01187307A (ja)
AT (1) ATE77675T1 (ja)
DE (1) DE3872311T2 (ja)
GB (1) GB8711993D0 (ja)

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