JPH0218247Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は内燃機関の可変バルブタイミング機構
に関し、より詳しくは機関の吸気弁、排気弁等の
開閉弁の開閉条件を機関作動特性に応じて可変と
なし、あるいは機関の運転条件に応じて所定の開
閉弁のみを停止させる可変バルブタイミング機構
に関する。

従来の技術 内燃機関においては機関特性がカム特性によつ
て左右され、例えばカム形状を低回転域において
高トルクを出すように選定すると高回転域でのト
ルクが犠性となり、逆に高回転域において高トル
クを得るようカム形状を選定すると低回転域のト
ルクが低下し、従つて機関の使用全回転域で常に
高トルクを得ることが不可能であつた。機関の使
用全回転域にて常に高トルクを得るために、カム
軸にカムプロフイルの異なる複数のカムを隣接し
て止着し、機関の運転条件に応じて複数のカムを
使い分けるようになした可変バルブ機構が提案さ
れている。特に、ダイレクトドライブ方式の動弁
機構において、異なるカムプロフイルを有する複
数のカムをカム軸に隣接して取付けてリフタの上
方に配置し、該カムおよびリフタ間に前記複数の
カム間を移動可能なパツドを挿着した可変バルブ
タイミング機構が提案されている（実開昭56−
120303号又は実開昭56−157307号）。

また、一部気筒に対するロツカーアームをロツ
カー軸に沿つて移動可能となし、機関の運転状態
に応じて一部気筒の開閉弁を遮断せしめるように
なし、機関の低負荷時には燃焼を受持つ気筒数を
減らし一気筒当りの吸入空気量を増して燃焼効率
を向上させるとともに、吸排気弁を遮断した気筒
のポンピングロスをなくして燃焼を受持つ気筒の
吸気管圧力を高めてポンピングロスを小さくする
ことも提案されている（実開昭56−103638号）。

考案が解決しようとする問題点 本考案は、前述の実開昭56−120303号又は実開
昭56−157307号に記載されたような可変バルブタ
イミング機構を改良するものである。すなわち、
同先行技術では、カムリフトを伝達するためのパ
ツドがカム軸と平行な軸に支承されており、カム
の動きに応じてその軸まわりに揺動するので、そ
のパツドは丸みを帯びた形状となつている。この
ため、パツドが軸方向に移動し異なるカムに接触
するように切り換えられると、パツド自体の形状
によつてそのカムのカムプロフイルに影響を与え
ることとなり、カムプロフイルの設計、寸法管理
が困難となりバルブクリアランスの管理も困難と
なる。そこで、本考案では、カムの動きを伝達す
るシム（パツド）の軸方向の位置にかかわらずカ
ムプロフイルが変化せず、従つてカムプロフイル
の設計や寸法管理、バルブクリアランスの調整を
容易に行なえる可変バルブタイミング機構を提供
するものである。

問題点を解決するための手段 本考案によれば、内燃機関のバルブステム頭部
にリフタを冠着し、機関のクランク軸に調時して
回転するカム軸に、異なるカムプロフイルを有す
る複数のカムを隣接して形成し前記リフタの上方
に配置し、該カムとリフタとの間に平坦なシムを
配置し、該シムの一端を、カム軸と平行に配置し
た軸に摺動並びに揺動可能に取付けたアームの自
由端に枢着し、前記シムをリフタの上部平坦面に
常時接触せしめると共に、該シムがカム間を平行
移動しうるようになした可変バルブタイミング機
構が提供される。なお、上記の「カム」の中に
は、開閉弁を停止させるための、全周がベース円
部から成るカムを含んでいてもよい。

実施例 第１ａ図、第２ａ図、第３ａ図および第４ａ図
は本考案の可変バルブタイミング機構の断面図で
あり、第１ｂ図、第２ｂ図、第３ｂ図および第４
ｂ図は上から見たそれらの平面図である。

吸気弁又は排気弁等の開閉弁１は、ポート２の
燃焼室３への開口部に形成した弁座３ａと共働す
る弁本体１ａ、弁本体１ａに結合した弁ステム１
ｂおよび弁ステム１ｂの上部に止着したリテーナ
４を含んでなり、リテーナ４およびシリンダヘツ
ド１０の上面間に装着した圧縮ばね５により開閉
弁１を上向きに押上げている。弁ステム１ｂの上
端に、平坦な上面を有するバルブリフタ６を冠着
している。

カム軸７は機関のクランク軸（図示せず）に作
動連結しておりその動きに同期して回転する。カ
ム軸７には、カムプロフイルの異なる２つのカム
８ａ，８ｂが隣接して形成されている。カム８ａ
はベース円のみから成るカムリフトのまつたくな
いカムプロフイルを有し、一方カム８ｂはノーズ
部９を備えた通常のカムプロフイルを有する。し
かしながらカム８ａは低速用カムプロフイルを有
しそしてカム８ｂは高速用カムプロフイルを有し
たものであつてもよい。カム軸７は機関の吸気弁
および排気弁などの開閉弁の直上方に位置してお
り、いわゆるダイレクトドライブ方式となつてい
る。

バルブリフタ６とカム８ａ，８ｂとの間には、
カム軸７に対して直角な方向に延びた平坦な板状
または棒状のシム１１を設け、このシム１１をカ
ム軸７方向に２つのカム８ａ，８ｂ間で移動せし
めて選択的に一方のカムに当接するようにしてい
る。すなわち、このシム１１の一端は、カム軸７
と平行なピン１２によりアーム１３の自由端に着
脱自在に枢着され、このアーム１３はカム軸７と
平行な固定軸１４に揺動可能にかつ軸方向に移動
可能に取付けられている。このアーム１３の軸方
向の移動を規制するために固定軸１４のアーム１
３の両側にはコイルばね１５，１６が設けられて
いる。すなわち、コイルばね１５はアーム１３と
シリンダヘツド１０の固定部１０ａとの間に設け
られ、コイルばね１６はアーム１３とこのアーム
１３を駆動するリンクアーム１７との間に設けら
れている。

前述のように、シム１１はピン１２によりアー
ム１３の自由端に着脱自在に枢着されるが、必要
に応じて厚さないし高さの異なるシム１１に交換
し、開閉弁１の弁ステム１ｂの方向のバルブクリ
アランスを調整することができる。なお、１９は
ピン１２の抜けを防止する割ピンである。シム１
１の厚さ（高さ）は当然のことながらカム８ｂの
カムリフト量よりも大でなければならない（ただ
し、カム８ａがベース円のみで形成されている場
合）。

第１図および第２図はシム１１がカム８ｂに当
接している状態、すなわち開閉弁１の開閉作動時
の状態を示すものである。この状態では、カム軸
７の回転によりノーズ部９を備えたカム８ｂのカ
ムプロフイルに従つたカム力がシム１１およびバ
ルブリフタ６を介して開閉弁１に伝わり、カム８
ｂのベース円部がシム１１に当接している時は開
閉弁１が閉じ（第１図）、カム８ｂのノーズ部９
がシム１１に当接している時は開閉弁１が開く
（第２図）。

第３図および第４図はシム１１がベース円のみ
のカムプロフイルを有するカム８ａに当接してい
る状態、すなわち開閉弁１の停止時の状態を示し
ている。このようにカム８ｂから８ａへの切替え
を行なうには、リンクアーム１７を矢印Ｐ方向に
移動させ、ばね１５，１６に圧縮ばね力を蓄積さ
せる。そして、シム１１がカム８ｂのカムプロフ
イルのベース円部に接触している時点でアーム１
３が矢印Ｐ方向へ移動するのを許容し、ばね力が
蓄積された圧縮ばね１５，１６の作用でアーム１
３はシム１１と共に一気に矢印Ｐ方向へ移動し、
シム１１がカム８ａに当接するようになる。そし
て、シム１１がベース円のみから成るカム８ａに
当接している状態では、カム軸７の回転位置に関
係なく、開閉弁１は閉じたままとなる（第３図お
よび第４図）。この状態は機関の低負荷域で、こ
のような停止した開閉弁１の気筒が休止している
状態である。次に、カム８ａから８ｂへ切替える
場合は、逆にリンクアーム１７と矢印Ｐと反対の
方向へ移動せしめ、ばね１５，１６に引張ばね力
を蓄積させる。そして、シム１１がカム８ｂのベ
ース円部と共通のカム８ａの部位に接触している
時点で、蓄積された引張ばね力によりアーム１３
は一気に矢印Ｐと反対の方向へ移動し、シム１１
が直ちにカム８ｂのベース円部に接触するように
なる。なお、カム８ａ，８ｂの共通のベース円部
にシムが接触している時のみアーム１３（パツ
ド）の移動を許容する機構については公知であ
り、例えば前述の実開昭56−120303号の明細書お
よび図面に詳しく説明されている。

なお、上述の実施例では、カム８ａはベース円
のみから成るカムリフトのまつたくないカムプロ
フイルを有し、一方カム８ｂはノーズ部９を備え
た通常のカムプロフイルを有する実施例について
説明したが、本考案はこれに限定されるものでは
ない。例えば、カム８ａを低速用カムプロフイル
を有するカム、カム８ｂを高速用カムプロフイル
を有するカムとして構成してもよい。この場合
は、第１図および第２図が高速の状態、第３図お
よび第４図が低速の状態（ただし、開閉弁１は開
閉動作をする）となる。

考案の効果 本考案によれば、平坦なシム１１をアーム１３
に枢着したので、シム１１がカム８ａ，８ｂのい
ずれに当接していても、またカム軸７がどの回転
位置にあつても、シム１１は常時バルブリフタ６
の上部平坦面に接触していることとなる。従つ
て、アーム１３が固定軸１４のどの位置にあつて
もカムプロフイルを変更する必要がなく、カムの
設計や寸法管理が容易となり、バルブクリアラン
スの調整も容易となる。また、シム１１が平坦な
形状であるので加工、組付、取替が容易である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図、第２ａ図、第３ａ図および第４ａ図
は本考案の可変バルブタイミング機構の断面図、
第１ｂ図、第２ｂ図、第３ｂ図および第４ｂ図は
上から見たそれらの平面図である。 １……開閉弁、６……バルブリフタ、７……カ
ム軸、８ａ，８ｂ……カム、１１……シム、１２
……ピン、１３……アーム、１４……固定軸、１
５，１６……ばね、１７……リンクアーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 内燃機関の開閉弁１のバルブステム１ｂ頭部に
   リフタ６を冠着し、機関のクランク軸に調時して
   回転するカム軸７に、異なるカムプロフイルを有
   する複数のカム８ａ，８ｂを隣接して形成し前記
   リフタの上方に配置し、該カム８ａ，８ｂとリフ
   タ６との間に平坦なシム１１を配置し、該シムの
   一端を、カム軸７と平行に配置した軸１４に摺動
   並びに揺動可能に取付けたアーム１３の自由端に
   枢着し、前記シム１１をリフタ６の上部平坦面に
   常時接触せしめると共に、該シム１１がカム８
   ａ，８ｂ間を移動しうるようになした可変バルブ
   タイミング機構。