JPH04241711A - スイングアーム式動弁装置 - Google Patents

スイングアーム式動弁装置

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JPH04241711A
JPH04241711A JP1379891A JP1379891A JPH04241711A JP H04241711 A JPH04241711 A JP H04241711A JP 1379891 A JP1379891 A JP 1379891A JP 1379891 A JP1379891 A JP 1379891A JP H04241711 A JPH04241711 A JP H04241711A
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、4サイクルエンジンに
採用されるスイングアーム式動弁装置に関し、特に低速
時と高速時とで作動するスイングアームを切り換えるよ
うにした場合の切換機構の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】4サイクルエンジンに採用される動弁装
置として、従来例えばスイングアーム式のものがある。 この方式の動弁装置は、スイングアームの基端をピボッ
トで枢支するとともに先端をバルブステムに当接させ、
上記スイングアームをカムで押圧するように構成されて
いる。このスイングアーム式動弁装置では、カムの回転
に伴ってスイングアームがピボットを支点として揺動し
、これによりバルブが吸気口を開閉し、その結果混合気
がシリンダ内に吸入される。ここで上記混合気の量は上
記バルブの開閉時間及び該バルブのリフト高さ等で決定
される。ところで、エンジンの低速回転時と高速回転時
とでは混合気の適量が異なり、従って最適なバルブの開
閉時間及びバルブのリフト高さも低速回転時と高速回転
時とで異なる。そこで、従来、例えば特開昭60−24
3310 号公報に記載されているように、上記バルブ
のリフト高さを低速回転時と高速回転時とで変えること
ができるようにしたものがある。これは上記スイングア
ームの基端を枢支する第1ピボットとは別に、該スイン
グアームのバルブ側部分を枢支する第2ピボットを設け
たものである。この第2ピボットは油圧シリンダ機構に
よって昇降可能になっている。上記公報記載の従来装置
では、エンジンの低速回転時は、第1ピボットでスイン
グアームを支持し、高速回転時は第2ピボットでスイン
グアームを支持する。これにより高速回転時は低速回転
時よりバルブのリフト高さが大きくなり、多量の混合気
を上記シリンダに供給することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところでエンジン性能
を低速から高速まで広範囲に渡って向上させるには、上
記従来公報に記載されているように低速時と高速時とで
バルブのリフト量を変えるだけでなく、バルブの開閉タ
イミングも変えることが望ましい。そのためには、上記
スイングアーム,ピボット及びカムをそれぞれ低速用と
高速用とで構成し、高速回転時と低速回転時とで高速用
ピボットを固定,非固定にすることにより作動するスイ
ングアームを切り換えることが考えられる。ところが上
記スイングアームを切り換える方法を採用した場合、そ
の機構の如何によっては構造が複雑になったり、作動し
ていないピボットとスイングアームとの打音等が騒音の
原因となったりすることが懸念される。本発明は上記従
来の状況に鑑みてなされたもので、構造の複雑化を回避
し、かつ騒音を低減しながらエンジンの低速回転時と高
速回転時とでバルブのリフト量及び開閉タイミングの両
方を切り換えることのできるスイングアーム式動弁装置
を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、スイングアー
ムの基端をラッシュアジャスタで枢支するとともに先端
をバルブステムに当接させ、上記スイングアームをカム
で押圧するようにしたスイングアーム式動弁装置におい
て、上記スイングアーム,ラッシュアジャスタ,及びカ
ムをそれぞれ低速用と高速用とで構成するとともに該各
スイングアームの先端同士を回動自在に連結し、上記低
速用,高速用ラッシュアジャスタを、シリンダ内にピス
トンを挿入するとともに、該ピストンをこれの先端が上
記スイングアームの基端に隙間なく当接するよう外方に
付勢する付勢手段を設けた構造とし、上記いずれか一方
のラッシュアジャスタのピストンのみに油圧を作用させ
る油圧制御機構を設けたことを特徴としている。
【0005】
【作用】本発明に係るスイングアーム式動弁装置によれ
ば、低速時には低速用ラッシュアジャスタのピストンが
固定され、低速用スイングアームが低速用カムで揺動駆
動され、これによりバルブは低速用スイングアームのア
ーム長及び低速用カムの形状に応じたリフト量及び開閉
タイミングで吸気口を開閉することとなる。また高速時
には高速用ラッシュアジャスタのピストンが固定され、
これによりバルブは高速用スイングアームのアーム長及
び高速用カムの形状に応じたリフト量及び開閉タイミン
グで吸気口を開閉する。従って上記カム形状,スイング
アーム長を適宜設定することにより、低速時,高速時に
最適のバルブリフト量及び開閉タイミングを得ることが
できる。そして本発明では、低速用,高速用のいずれか
一方のラッシュアジャスタのピストンのみに油圧を作用
させることによって低速,高速の切り換えを行う構造を
採用したので、切り換え動作が容易確実である。またラ
ッシュアジャスタはシリンダ内にピストンをばね等で付
勢して挿入しただけの構造であるから構造が簡単である
。また非作動側のラッシュアジャスタのピストンは上記
付勢力でもって隙間なくスイングアームに当接している
ので、打音が生じることもなく、騒音を低減できる。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明する
。図1ないし図8は本発明の一実施例によるスイングア
ーム式動弁装置を説明するための図であり、図1はスイ
ングアーム式動弁装置の側面図、図2はスイングアーム
式動弁装置の平面図、図3は図2のIII −III 
線断面図、図4はラッシュアジャスタの縦断面図、図5
は切換装置の平面図、図6は該装置を備えたエンジンの
シリンダヘッド部分の断面図、図7は排気バルブ,吸気
バルブのリフト曲線図、図8は切り換えポイントを示す
図である。
【0007】図において、1は本実施例装置を備えた4
サイクル4バルブエンジンであり、該エンジン1は、ピ
ストン3が摺動自在に挿入されたシリンダブロック2の
上面にシリンダヘッド4を積層締結し、該シリンダヘッ
ド4の上面をヘッドカバー5で覆った構成のものである
【0008】上記シリンダヘッド4の下面には燃焼室6
が形成されており、該燃焼室6には、上記シリンダヘッ
ド4の左,右壁面に開口する吸気通路8,排気通路7が
それぞれ連通している。また上記燃焼室6には上記吸気
通路8,排気通路7の吸気口8a,排気口7aがそれぞ
れ気筒当たり2つづつ開口しており、該各吸,排気口8
a,7aには吸気,排気バルブ14,13のバルブヘッ
ド14b,13bが位置している。また該各吸気,排気
バルブ14,13のバルブステム14a,13aは上方
に延び、上記燃焼室6の中央に配置された点火プラグ9
を挟むように形成されたカム室10a,10b内に突出
している。また上記各バルブステム14a,13aの先
端部に装着されたリテーナ46,47と上記カム室10
a,10bに形成されたばね座10cとの間にはバルブ
スプリング48が介設されており、これにより上記各バ
ルブ13,14は閉方向に付勢されている。
【0009】上記カム室10a,10b内にはそれぞれ
吸気用動弁装置11,排気用動弁装置12が配設されて
いる。該吸気用動弁装置11,排気用動弁装置12は、
それぞれ吸,排気用スイングアーム15,16の基端を
吸,排気用ラッシュアジャスタ44,45で枢支すると
ともに、該スイングアーム15,16の先端を吸,排気
バルブ14,13の上端に当接させ、さらに上記吸,排
気用スイングアーム15,16を吸,排気カム軸17,
18で押圧するように構成されている。
【0010】上記吸気用スイングアーム15は、高速用
アーム21とこれの両側に配設された低速用アーム20
,22とで構成されている。上記高速用アーム21と低
速用アーム20,22は、その先端部20b,21b,
22b同士が1本のピン23によって回動自在に連結さ
れており、低速用アーム20,22の上記先端部20b
,22bの下面が上記吸気バルブ14の上端に当接して
いる。また各アームの基端20a,21a,22aには
上記ラッシュアジャスタ44で支持される支持穴20c
,21c,22cがそれぞれ形成されている。上記低速
用アーム20,22は長さは同じであり、それぞれの長
手方向中央部にはローラ24が回転自在に配設されてい
る。また上記高速用アーム21は上記低速用アーム20
,22より短くなっており、その中央部にはスリッパ2
5が固着されている。なお、26は潤滑油通路である。
【0011】上記吸気用スイングアーム15を駆動する
カム軸17には、高速用カム17aと、一対の低速用カ
ム17bが形成されており、高速用カム17aは上記高
速用アーム21のスリッパ25に摺接しており、また低
速用カム17b,17bは上記低速用アーム20,22
のローラ24,24に転接している。
【0012】また上記ラッシュアジャスタ44は高速用
アジャスタ44aとこれの両側に配置された低速用アジ
ャスタ44b,44bとで構成されており、後述するそ
れぞれの支持ピストン31に形成された支持部31aが
上記高速用アーム21,低速用アーム20,22の支持
穴21c,20c,22cを支持している。上記低速用
,高速用アジャスタ44b,44aは、シリンダ30と
、該シリンダ30内に摺動自在に挿入された支持ピスト
ン31と、上記シリンダ30の下部に固着された切換弁
29とから構成されている。高速用ラッシュアジャスタ
44aを示す図4において上記シリンダ30は、上部に
ピストン導出孔30aが、下部には油穴30bがそれぞ
れ形成された円筒状のものである。上記支持ピストン3
1は、内部が空洞になった棒状のもので、外方に突出す
る上端部にはピボット部31aが形成されており、該ピ
ボット部31aが上記各支持穴20c〜22cを支持す
る。また上記シリンダ30の底面と支持ピストン31の
下端面との間にばね32が介在されており、これにより
該支持ピストン31は上端位置に付勢され、かつ上記支
持穴20c〜22cの内面に隙間なく当接している。 また上記シリンダ30の高さ方向中程にはピストン31
の内部に潤滑油を導入するオイル導入孔30cが形成さ
れており、該ピストン31内に導入されたオイルはオイ
ル通路31bを通ってスイングアーム15の支持穴20
c〜22cに供給される。なお、50は上記オイル導入
孔30cに潤滑油を供給するオイル供給通路である。
【0013】上記切換弁29は弁シリンダ29aと、該
弁シリンダ29aに摺動自在に挿入された弁ピストン2
9bと、該弁ピストン29bと上記弁シリンダ29aと
の間に介在されたばね29dとから構成されている。上
記弁シリンダ29aの上部には油穴29gが形成され、
該油穴29gは上記油穴30bと連通している。また上
記弁シリンダ29aの下部には高圧用油穴29e,低圧
用油穴29fが形成されている。29cは上記弁シリン
ダ29aの開口部を閉塞する蓋である。なお、低速用ア
ジャスタ44bは、切換弁29部分が図示のものと左右
対称になっている。
【0014】上記シリンダヘッド4の高速,低速用アジ
ャスタ44a,44bの下方部分には油路33〜35が
クランク軸方向に延びるよう形成されている。上記高圧
用アジャスタ44aの高圧用油穴29eは油路33と連
通し、低圧用油穴29fは油路34と連通している。ま
た低圧用アジャスタ44bの高圧用,低圧用油穴29e
,29fはそれぞれ油路35,34と連通している。 なお、油路34は油だまりに開放されている。
【0015】そして上記油路33,35の一端は油圧ポ
ンプに接続されており、他端は該油路33,35の開閉
を行う切換装置36に連結されている。該切換装置36
は、常時低圧に保持されたハウジング39と、該ハウジ
ング39内に嵌着されたシリンダ40と、該シリンダ4
0内に摺動自在に挿入されたピストン41と、該ピスト
ン41を図示左方に付勢するばね43と上記ハウジング
39に取り付けられ、そのピストンロッド42aが上記
ピストン41に当接しているソレノイド42とから構成
されている。上記油路33,35は上記シリンダ40に
形成された穴37,38及びピストン41の穴41b,
41aを介して上記ハウジング39内に連通可能になっ
ている。ソレノイド42がオフすると上記ピストン41
が図示位置に位置し、これにより油路33が高圧に保持
されるとともに油路35が解放され、またソレノイド4
2がオンするとピストン41が前進し、油路35が高圧
に保持され、油路33が解放される。
【0016】次に本実施例の作用効果について説明する
。エンジンの高速回転時には、上記切換装置36のソレ
ノイド42がオフし、ピストン41は図示位置に位置す
る。これによりピストン41が上記油路33を閉じるこ
とから該油路33内が高圧になり、この油圧によって高
圧用アジャスタ44aの弁ピストン29bが前進して上
記油穴29gを閉じる。その結果、シリンダ30と支持
ピストン31の間に充填されていたオイルの流出が阻止
され、該高圧用アジャスタ44aのピストン31が固定
され、そのピボット部31aが高速用アーム21を確実
に支持することとなる。またこのとき低圧用アジャスタ
44bは、油路35が解放されることからその油穴29
gが開となり、そのピストン31はばね32の付勢力の
みでもって低速用アーム20,22を支持することとな
る。従って上記吸気用スイングアーム15、ひいては吸
気バルブ14は、高速用カム17aの形状及び高速用ア
ーム21のアーム長に応じたリフト量及び開閉タイミン
グで吸気口8aを開閉することとなる。
【0017】一方、低速回転時にはソレノイド42がオ
ンし、上記ピストン41を前進させ上記油路33を開く
とともに油路35を閉じる。すると油路33の圧力が下
がるとともに油路35の圧力が上昇する。これにより高
速用アジャスタ44aにおいては、上記弁ピストン29
bがばね29dで押されて上記油穴29gを開き、上記
シリンダ30と支持ピストン31との間にあるオイルを
開放して支持ピストン31をフリーにする。一方低速用
アジャスタ44bにおいては弁ピストン29bが油圧2
9gを閉じ、これにより低速用アジャスタ44bのピス
トン31が固定され、吸気用スイングアーム15は低速
用カム17b,低速用アーム20,22に応じて揺動し
、吸気バルブ14を駆動する。
【0018】図8は、本実施例エンジンにおける切り換
えポイントを示す図である。即ち、本実施例では負荷が
低いほどエンジン回転速度が高くなってから高速側に切
り換え、負荷が高いほどエンジン回転速度が低いうちに
高速側に切り換える。図7は本実施例エンジンにおける
バルブリフト量及び開閉タイミングを示す図である。同
図からも明らかなように本実施例では、高速側に切り換
えることにより、バルブリフト量が低速時よりも大きく
なるとともに、その開,閉タイミングがそれぞれ進角,
遅角し、吸,排気バルブの両方が開くオーバーラップ期
間が長くなっている。
【0019】このように本実施例のスイングアーム式動
弁装置によれば、スイングアーム,ラッシュアジャスタ
,及びカムをそれぞれ低速用と高速用とで構成するとと
もに、該各低速用,高速用アジャスタ44b,44aを
油圧で切り換えるようにしたのでバルブリフト量及び開
閉タイミングの両方を低速時と高速時とで切り換えるこ
とができ、エンジン運転状態に適した吸気制御ができる
。また本実施例では、ラッシュアジャスタとして、シリ
ンダ30内にピストン31を挿入した構造とし、該ピス
トン31に作用させるオイルを封じ込め、あるいは解放
することによって切り換えるようにしたので、低速時と
高速時とにおける切り換えが容易確実であり、かつ構造
が簡単である。また、非作動側のスイングアームに対し
ては、ピストン31のピボット部31aがばね32の付
勢力でもって隙間なく当接するので、該部分における打
音が生じることはなく、それだけエンジン騒音を低減で
きる。
【0020】なお、上記実施例では高速用アーム21と
低速用アーム20,22とを異なる長さに設定したが、
これらは同じ長さに設定しても良い。また上記実施例で
は低速用アームと高速用アームとを1本のピン32で連
結したが、これは左,右に2分割された短い2本のピン
で連結しても良い。これにより軽量化が図れる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明に係るスイングアー
ム式動弁装置によれば、低速用,高速用のラッシュアジ
ャスタをシリンダ内にピストンを外方に付勢して挿入し
た構造にするとともに、いずれか一方のピストンのみに
油圧を作用させるようにしたので、リフト量と開閉タイ
ミングの両方を低速と高速とで容易確実に切り換えるこ
とができ、また構造を簡単にできるとともに騒音を低減
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるスイングアーム式動弁
装置の側面図である。
【図2】上記スイングアーム式動弁装置の平面図である
【図3】図2のIII −III 線断面図である。
【図4】上記実施例装置のラッシュアジャスタの縦断面
である。
【図5】上記実施例装置の切換装置の平面図である。
【図6】上記実施例エンジンのシリンダヘッド部分の断
面図である。
【図7】上記実施例装置の排気バルブ,吸気バルブのリ
フト曲線図である。
【図8】上記実施例装置の切換ポイントを示す図である
【符号の説明】
14a  バルブステム 17a  高速用カム 17b  低速用カム 20,22  低速用スイングアーム 20a,21a,22a  スイングアームの基端20
b,21b,22b  スイングアームの先端21  
高速用スイングアーム 23  連結ピン 30  シリンダ 31  支持ピストン(ピストン) 32  付勢ばね 36  切換装置(油圧制御機構) 44a  高速用ラッシュアジャスタ 44b  低速用ラッシュアジャスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  スイングアームの基端をラッシュアジ
    ャスタで枢支するとともに先端をバルブステムに当接さ
    せ、上記スイングアームをカムで押圧するようにしたス
    イングアーム式動弁装置において、上記スイングアーム
    ,ラッシュアジャスタ,及びカムをそれぞれ低速用と高
    速用とで構成するとともに該各スイングアームの先端同
    士を互いに回動自在に連結し、上記低速用,高速用ラッ
    シュアジャスタを、シリンダ内にピストンを挿入すると
    ともに、該ピストンをこれの先端が上記スイングアーム
    の基端に隙間なく当接するよう外方に付勢する付勢手段
    を設けた構造とし、上記いずれか一方のラッシュアジャ
    スタのピストンのみに油圧を作用させる油圧制御機構を
    設けたことを特徴とするスイングアーム式動弁装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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