JPH06280522A - エンジンのシリンダヘッド構造 - Google Patents
エンジンのシリンダヘッド構造Info
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- JPH06280522A JPH06280522A JP6952693A JP6952693A JPH06280522A JP H06280522 A JPH06280522 A JP H06280522A JP 6952693 A JP6952693 A JP 6952693A JP 6952693 A JP6952693 A JP 6952693A JP H06280522 A JPH06280522 A JP H06280522A
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- cam
- swing
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジン性能の低下を防止すると共に揺動カ
ムをシリンダヘッドに組付ける際の組付性を向上させ
る。エンジン性能の低下を防止すると共に動弁機構のコ
ンパクト化を図る。 【構成】 エンジンに同期して回転するテーパ状の駆動
カムと、この駆動カムにより駆動されバルブをリフトさ
せる揺動カムとを有するエンジンのシリンダヘッド構造
において、上記駆動カムを保持する下側軸受部材をシリ
ンダヘッドと別体で設け、さらにこの下側軸受部材に上
記揺動カムを保持する揺動カムシャフトの軸受を形成し
たことを特徴とする。
ムをシリンダヘッドに組付ける際の組付性を向上させ
る。エンジン性能の低下を防止すると共に動弁機構のコ
ンパクト化を図る。 【構成】 エンジンに同期して回転するテーパ状の駆動
カムと、この駆動カムにより駆動されバルブをリフトさ
せる揺動カムとを有するエンジンのシリンダヘッド構造
において、上記駆動カムを保持する下側軸受部材をシリ
ンダヘッドと別体で設け、さらにこの下側軸受部材に上
記揺動カムを保持する揺動カムシャフトの軸受を形成し
たことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンのバルブタイ
ミング可変装置に係わり、特に駆動カムと接触する揺動
カムによりバルブの開閉タイミングを変化させるエンジ
ンのシリンダヘッド構造に関する。
ミング可変装置に係わり、特に駆動カムと接触する揺動
カムによりバルブの開閉タイミングを変化させるエンジ
ンのシリンダヘッド構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】駆動カムと接触する揺動カムによりバル
ブの開閉タイミングを変化させるようにした従来のエン
ジンのバルブタイミング可変装置として、特公昭５８−
３８６０３号公報に示されているように、エンジンに同
期して回転する第１のカム（駆動カム）と、このカムに
より駆動され揺動する揺動カムと、この揺動カムに従動
してバルブをリフトさせるロッカアームとを備え、第１
のカムと揺動カムとの接触面をそれぞれ回転軸方向にテ
ーパ状に形成するとともに、揺動カム又は第１のカムを
軸方向に相対移動させる駆動手段を設け、運転状態に応
じて揺動カムの初期位相を変えてバルブタイミングを可
変制御するようにしたものが知られている。
ブの開閉タイミングを変化させるようにした従来のエン
ジンのバルブタイミング可変装置として、特公昭５８−
３８６０３号公報に示されているように、エンジンに同
期して回転する第１のカム（駆動カム）と、このカムに
より駆動され揺動する揺動カムと、この揺動カムに従動
してバルブをリフトさせるロッカアームとを備え、第１
のカムと揺動カムとの接触面をそれぞれ回転軸方向にテ
ーパ状に形成するとともに、揺動カム又は第１のカムを
軸方向に相対移動させる駆動手段を設け、運転状態に応
じて揺動カムの初期位相を変えてバルブタイミングを可
変制御するようにしたものが知られている。
【０００３】このエンジンのバルブタイミング可変装置
における揺動カムのカム面には、バルブを全くリフトさ
せない基本円弧部と、この基本円弧部に隣接して設けら
れた揺動カムの回動量に比例してバルブのリフト量を増
大させるリフト円弧部とが形成されており、揺動カム又
は第１のカムを軸方向に相対移動させることにより、第
１のカムの有効径を変化させ、これによりバルブのリフ
ト量ひいてはこのバルブのリフト作動角（開弁期間）を
変化させるものである。すなわち、揺動カム又は第１の
カムを軸方向に相対移動させ第１のカムの大径側で揺動
カムと接触している状態では第１のカムの有効径が増大
すると共に揺動カムの揺動角が増大し全揺動角をリフト
円弧部が占めるバルブのリフト量が大きくなりこのバル
ブのリフト作動角が長くなる。一方、揺動カム又は第１
のカムを軸方向に相対移動させ第１のカムの少径側で揺
動カムと接触している状態では第１のカムの有効径が減
少すると共に揺動カムの揺動角が減少し揺動カムの全揺
動角に占める基本円弧部の作動角が増加してバルブのリ
フト量が小さくなりこのバルブ作動角が短くなるもので
ある。
における揺動カムのカム面には、バルブを全くリフトさ
せない基本円弧部と、この基本円弧部に隣接して設けら
れた揺動カムの回動量に比例してバルブのリフト量を増
大させるリフト円弧部とが形成されており、揺動カム又
は第１のカムを軸方向に相対移動させることにより、第
１のカムの有効径を変化させ、これによりバルブのリフ
ト量ひいてはこのバルブのリフト作動角（開弁期間）を
変化させるものである。すなわち、揺動カム又は第１の
カムを軸方向に相対移動させ第１のカムの大径側で揺動
カムと接触している状態では第１のカムの有効径が増大
すると共に揺動カムの揺動角が増大し全揺動角をリフト
円弧部が占めるバルブのリフト量が大きくなりこのバル
ブのリフト作動角が長くなる。一方、揺動カム又は第１
のカムを軸方向に相対移動させ第１のカムの少径側で揺
動カムと接触している状態では第１のカムの有効径が減
少すると共に揺動カムの揺動角が減少し揺動カムの全揺
動角に占める基本円弧部の作動角が増加してバルブのリ
フト量が小さくなりこのバルブ作動角が短くなるもので
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のエ
ンジンのバルブタイミング可変装置においては、駆動カ
ムである第１のカムと揺動カムが面接触しており、その
ため摺動摩擦抵抗が増大し、エンジン性能の低下の原因
となり問題であった。また、揺動カムをシリンダヘッド
に組付ける際、組付性の向上が要望されていた。
ンジンのバルブタイミング可変装置においては、駆動カ
ムである第１のカムと揺動カムが面接触しており、その
ため摺動摩擦抵抗が増大し、エンジン性能の低下の原因
となり問題であった。また、揺動カムをシリンダヘッド
に組付ける際、組付性の向上が要望されていた。
【０００５】そこで、本発明は、従来の技術の問題点を
解決するためになされたものであり、エンジン性能の低
下を防止すると共に揺動カムをシリンダヘッドに組付け
る際の組付性が向上するエンジンのシリンダヘッド構造
を提供することを目的としている。また、本発明は、揺
動カムを保持する揺動カムシャフトの支持剛性を向上さ
せたエンジンのシリンダヘッド構造を提供することを目
的としている。
解決するためになされたものであり、エンジン性能の低
下を防止すると共に揺動カムをシリンダヘッドに組付け
る際の組付性が向上するエンジンのシリンダヘッド構造
を提供することを目的としている。また、本発明は、揺
動カムを保持する揺動カムシャフトの支持剛性を向上さ
せたエンジンのシリンダヘッド構造を提供することを目
的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、エンジンに同期して回転するテーパ状の
駆動カムと、この駆動カムにより駆動されバルブをリフ
トさせる揺動カムとを有するエンジンのシリンダヘッド
構造において、上記駆動カムを保持する下側軸受部材を
シリンダヘッドと別体で設け、さらにこの下側軸受部材
に上記揺動カムを保持する揺動カムシャフトの軸受を形
成したことを特徴としている。
めに本発明は、エンジンに同期して回転するテーパ状の
駆動カムと、この駆動カムにより駆動されバルブをリフ
トさせる揺動カムとを有するエンジンのシリンダヘッド
構造において、上記駆動カムを保持する下側軸受部材を
シリンダヘッドと別体で設け、さらにこの下側軸受部材
に上記揺動カムを保持する揺動カムシャフトの軸受を形
成したことを特徴としている。
【０００７】このように構成された本発明においては、
駆動カムを保持する下側軸受部材をシリンダヘッドと別
体で設けている。さらにこの下側軸受部材に揺動カムを
保持する揺動カムシャフトの軸受を形成している。この
ため、揺動カムの組付性が向上すると共にシリンダヘッ
ドを揺動カムを用いていない通常のタイプのものと共用
することができる。
駆動カムを保持する下側軸受部材をシリンダヘッドと別
体で設けている。さらにこの下側軸受部材に揺動カムを
保持する揺動カムシャフトの軸受を形成している。この
ため、揺動カムの組付性が向上すると共にシリンダヘッ
ドを揺動カムを用いていない通常のタイプのものと共用
することができる。
【０００８】また、本発明においては、下側軸受部材
が、シリンダヘッドに複数のボルトにより固定され、揺
動カムシャフトの軸受がこのボルトの間に配置されてい
る。これにより、揺動カムシャフトの支持剛性が向上す
る。さらに、本発明においては、さらに駆動カムシャフ
トの上側軸受を構成する上側軸受部材を設け、この上側
軸受部材と上記下側軸受部材を共にシリンダヘッドに対
して上記ボルトを共締めして固定するようにすることが
好ましい。
が、シリンダヘッドに複数のボルトにより固定され、揺
動カムシャフトの軸受がこのボルトの間に配置されてい
る。これにより、揺動カムシャフトの支持剛性が向上す
る。さらに、本発明においては、さらに駆動カムシャフ
トの上側軸受を構成する上側軸受部材を設け、この上側
軸受部材と上記下側軸受部材を共にシリンダヘッドに対
して上記ボルトを共締めして固定するようにすることが
好ましい。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例について添付図面を参
照して説明する。図１は本発明のエンジンのバルブタイ
ミング可変装置の一実施例を示す正面図である。図１に
示すように、１はシリンダヘッドであり、このシリンダ
ヘッド１の上部には、後述する駆動カムシャフトを支持
するためのシリンダヘッド１とは別体の下側軸受部材２
及び上側軸受部材４が、ボルト６により、シリンダヘッ
ド１に共締めして固定されている。
照して説明する。図１は本発明のエンジンのバルブタイ
ミング可変装置の一実施例を示す正面図である。図１に
示すように、１はシリンダヘッドであり、このシリンダ
ヘッド１の上部には、後述する駆動カムシャフトを支持
するためのシリンダヘッド１とは別体の下側軸受部材２
及び上側軸受部材４が、ボルト６により、シリンダヘッ
ド１に共締めして固定されている。
【００１０】シリンダヘッド１には、吸気弁８と排気弁
１０とが設けられている。ここで、こららの吸気弁８と
排気弁１０には、同様の動弁機構が設けられているた
め、以下、吸気弁８の動弁機構のみ説明する。１２は駆
動カムであり、この駆動カム１２は、ノーズ部１３及び
ベースサークル部１５を有し、エンジンと同期して回転
する駆動カムシャフト１４に取り付けられている。この
駆動カムシャフト１４は、下側軸受部材２及び上側軸受
部材４により支持されている。この駆動カムシャフト１
４の下方部には、下側軸受部材２により支持される揺動
カムシャフト１６が設けられ、この揺動カムシャフト１
６には、回動自在に揺動カム１８が取り付けられてい
る。この揺動カム１８は、アーム部２０を有し、このア
ーム部２０の先端部には、ローラ２２が取り付けられて
いる。このローラ２２は、駆動カム１２と接触し回転す
るように構成されている。揺動カム１８は、後述するス
イングアームとの摺動面部（プロフィール部）２３を有
し、この摺動面部２４は、ローラ２２が揺動カムシャフ
ト１６を中心にして揺動することにより同時に揺動して
スイングアームに当接するように構成されている。ここ
で、揺動カムシャフト１６の軸受１９は、下側軸受部材
２に形成され、且つ、下側軸受部材２をシリンダヘッド
１に固定するボルト６間に配置されている。
１０とが設けられている。ここで、こららの吸気弁８と
排気弁１０には、同様の動弁機構が設けられているた
め、以下、吸気弁８の動弁機構のみ説明する。１２は駆
動カムであり、この駆動カム１２は、ノーズ部１３及び
ベースサークル部１５を有し、エンジンと同期して回転
する駆動カムシャフト１４に取り付けられている。この
駆動カムシャフト１４は、下側軸受部材２及び上側軸受
部材４により支持されている。この駆動カムシャフト１
４の下方部には、下側軸受部材２により支持される揺動
カムシャフト１６が設けられ、この揺動カムシャフト１
６には、回動自在に揺動カム１８が取り付けられてい
る。この揺動カム１８は、アーム部２０を有し、このア
ーム部２０の先端部には、ローラ２２が取り付けられて
いる。このローラ２２は、駆動カム１２と接触し回転す
るように構成されている。揺動カム１８は、後述するス
イングアームとの摺動面部（プロフィール部）２３を有
し、この摺動面部２４は、ローラ２２が揺動カムシャフ
ト１６を中心にして揺動することにより同時に揺動して
スイングアームに当接するように構成されている。ここ
で、揺動カムシャフト１６の軸受１９は、下側軸受部材
２に形成され、且つ、下側軸受部材２をシリンダヘッド
１に固定するボルト６間に配置されている。
【００１１】揺動カム１８には、付勢装置２４が設けら
れ、この付勢装置２４により、揺動カム１８のローラ２
２は駆動カム１２の方へ付勢され常に駆動カム１２に当
接する。揺動カム１８の下方には、スイングアーム２６
が設けられ、このスイングアーム２６の一端は、吸気弁
８のバルブステムの上端に当接し、他端は、油圧ラッシ
ュアジャスタ２８により回動可能に支持されている。こ
のスイングアーム２６の背面部３０と上記揺動カム１８
の摺動面部２３とが接触し、バルブのリフト作動角及び
リフト量が調整される。
れ、この付勢装置２４により、揺動カム１８のローラ２
２は駆動カム１２の方へ付勢され常に駆動カム１２に当
接する。揺動カム１８の下方には、スイングアーム２６
が設けられ、このスイングアーム２６の一端は、吸気弁
８のバルブステムの上端に当接し、他端は、油圧ラッシ
ュアジャスタ２８により回動可能に支持されている。こ
のスイングアーム２６の背面部３０と上記揺動カム１８
の摺動面部２３とが接触し、バルブのリフト作動角及び
リフト量が調整される。
【００１２】図２及び図３に示すように、駆動カム１２
は、テーパ状に形成され、また、この駆動カム１２と接
触する揺動カム１８のローラ２２も同様にテーパ状に形
成されている。また、揺動カム１８は、その摺動面部２
３にて、スイングアーム２６の背面部３０と当接してい
る。駆動カム１２を保持する駆動カムシャフト１６の一
端部には駆動装置（図示せず）が設けられ、この駆動装
置により、駆動カムシャフト１６が軸方向に移動する。
ここで、図２は、駆動カムシャフト１６が右方に移動し
バルブリフトが最大値をとる状態を示している。また、
図３は、駆動カムシャフト１６が左方に移動しバルブリ
フトが最少値をとる状態を示している。
は、テーパ状に形成され、また、この駆動カム１２と接
触する揺動カム１８のローラ２２も同様にテーパ状に形
成されている。また、揺動カム１８は、その摺動面部２
３にて、スイングアーム２６の背面部３０と当接してい
る。駆動カム１２を保持する駆動カムシャフト１６の一
端部には駆動装置（図示せず）が設けられ、この駆動装
置により、駆動カムシャフト１６が軸方向に移動する。
ここで、図２は、駆動カムシャフト１６が右方に移動し
バルブリフトが最大値をとる状態を示している。また、
図３は、駆動カムシャフト１６が左方に移動しバルブリ
フトが最少値をとる状態を示している。
【００１３】図４は揺動カムのロールを示す断面図であ
る。この図４に示すように、揺動カム１８のローラ２２
は、ローラシャフト４０にニードル４２を介して回転可
能な状態で保持されている。さらに、ローラ２２は、調
整ワッシャー４４及びアーム部２０によりローラシャフ
ト４０により取り付けられている。ローラ２２の図面左
方に配置されたアーム２０は、廻り止めナット４６によ
りローラシャフト４０に固定されている。このようにロ
ーラ２２の図面左方に配置されたアーム２０を廻り止め
ナット４６によりローラシャフト４０に固定するのは、
ローラ２２が、駆動カム１８に接触し、矢印で示すスラ
スト力（Ｆ）を受けるためである。このように、揺動カ
ム１８に設けられたローラ２２は、ローラシャフト４０
を軸方向に移動させることにより、軸方向に移動させ、
加工及び組立誤差を容易に調整することができる。ここ
で、ロラーシャフト４０の軸方向の移動は、図示はしな
いが、ロラーシャフト４０の右端に設けられた凹部に治
具を挿入して回転することにより達成される。
る。この図４に示すように、揺動カム１８のローラ２２
は、ローラシャフト４０にニードル４２を介して回転可
能な状態で保持されている。さらに、ローラ２２は、調
整ワッシャー４４及びアーム部２０によりローラシャフ
ト４０により取り付けられている。ローラ２２の図面左
方に配置されたアーム２０は、廻り止めナット４６によ
りローラシャフト４０に固定されている。このようにロ
ーラ２２の図面左方に配置されたアーム２０を廻り止め
ナット４６によりローラシャフト４０に固定するのは、
ローラ２２が、駆動カム１８に接触し、矢印で示すスラ
スト力（Ｆ）を受けるためである。このように、揺動カ
ム１８に設けられたローラ２２は、ローラシャフト４０
を軸方向に移動させることにより、軸方向に移動させ、
加工及び組立誤差を容易に調整することができる。ここ
で、ロラーシャフト４０の軸方向の移動は、図示はしな
いが、ロラーシャフト４０の右端に設けられた凹部に治
具を挿入して回転することにより達成される。
【００１４】次に上記のように構成された本発明の一実
施例について動作を説明する。先ず、駆動カムシャフト
１４がエンジンと同期して図１において反時計まわりに
回転することにより、駆動カム１２が同様に反時計まわ
りに回転する。このとき、駆動カム１２と接触している
揺動カム１８のローラ２２が、時計まわりに回転すると
共に揺動カム１８が揺動カムシャフト１６を中心として
上下方向に揺動運動を行う。本実施例においては、駆動
カム１２と揺動カム１８のローラ２２が、線接触で且つ
ころがり接触となっているため、摺動抵抗を著しく減少
させることができる。
施例について動作を説明する。先ず、駆動カムシャフト
１４がエンジンと同期して図１において反時計まわりに
回転することにより、駆動カム１２が同様に反時計まわ
りに回転する。このとき、駆動カム１２と接触している
揺動カム１８のローラ２２が、時計まわりに回転すると
共に揺動カム１８が揺動カムシャフト１６を中心として
上下方向に揺動運動を行う。本実施例においては、駆動
カム１２と揺動カム１８のローラ２２が、線接触で且つ
ころがり接触となっているため、摺動抵抗を著しく減少
させることができる。
【００１５】揺動カム１８が揺動運動を行うことによ
り、揺動カム１８のスイングアーム２６との接触部であ
る摺動面部２４が揺動カムシャフト１６を中心として上
下方向に揺動する。このときの揺動カム１８の摺動面部
２４とスイングアーム２４の背面部３０との摺動状態を
図４乃至図６に示す。ここでは、図８に示すバルブリフ
ト量が最大値をとる状態（図８のバルブリフト特性イで
示す）における摺動状態を説明する。図５は揺動カム１
８のベースサークル即ち摺動面部２３の始点がスイング
アーム２４の背面部３０に当接している状態を示してお
り、このときが、スイングアーム２４のリフト作用がま
さに始まろうとする状態である。図８に示すように、こ
の状態で、吸気弁８が開弁する。次に、図６は揺動カム
１８の摺動面部２３の中間部がスイングアーム２６の背
面部３０に当接してリフト量がａである状態（図８参
照）を示している。さらに、図７は揺動カム１８の摺動
面部２３の終点がスイングアーム２６の背面部３０に当
接してリフト量が最大値ｂである状態（図８参照）を示
している。
り、揺動カム１８のスイングアーム２６との接触部であ
る摺動面部２４が揺動カムシャフト１６を中心として上
下方向に揺動する。このときの揺動カム１８の摺動面部
２４とスイングアーム２４の背面部３０との摺動状態を
図４乃至図６に示す。ここでは、図８に示すバルブリフ
ト量が最大値をとる状態（図８のバルブリフト特性イで
示す）における摺動状態を説明する。図５は揺動カム１
８のベースサークル即ち摺動面部２３の始点がスイング
アーム２４の背面部３０に当接している状態を示してお
り、このときが、スイングアーム２４のリフト作用がま
さに始まろうとする状態である。図８に示すように、こ
の状態で、吸気弁８が開弁する。次に、図６は揺動カム
１８の摺動面部２３の中間部がスイングアーム２６の背
面部３０に当接してリフト量がａである状態（図８参
照）を示している。さらに、図７は揺動カム１８の摺動
面部２３の終点がスイングアーム２６の背面部３０に当
接してリフト量が最大値ｂである状態（図８参照）を示
している。
【００１６】図７に示すリフト量が最大値となった後
は、揺動カム１８は、付勢装置２４により駆動カム１２
の方に常に付勢されているため、図６に示す位置に戻
り、最終的に図４に示す位置に戻る。この図５に示す位
置に揺動カム１８が位置している時は、駆動カム１２の
ベースサークル部１５と揺動カム１８のローラ２２とが
接触している状態であり、吸気弁８は、閉状態（図８参
照）に保持される。
は、揺動カム１８は、付勢装置２４により駆動カム１２
の方に常に付勢されているため、図６に示す位置に戻
り、最終的に図４に示す位置に戻る。この図５に示す位
置に揺動カム１８が位置している時は、駆動カム１２の
ベースサークル部１５と揺動カム１８のローラ２２とが
接触している状態であり、吸気弁８は、閉状態（図８参
照）に保持される。
【００１７】次にバルブタイミングを変更する場合の動
作について説明する。バルブタイミングを変更する場合
には、駆動カムシャフト１６の一端部には駆動装置（図
示せず）により、駆動カムシャフト１６を軸方向に移動
する。バルブリフトを最大値とする場合には、図３に示
すように、駆動カムシャフト１６が最大限に右方に移動
する。また、バルブリフトを最少値とする場合には、図
３に示すように、駆動カムシャフト１６を最大限に左方
に移動する。このとき、揺動カム１８のローラ２２は、
付勢装置２４により常に駆動カム１２に当接している。
作について説明する。バルブタイミングを変更する場合
には、駆動カムシャフト１６の一端部には駆動装置（図
示せず）により、駆動カムシャフト１６を軸方向に移動
する。バルブリフトを最大値とする場合には、図３に示
すように、駆動カムシャフト１６が最大限に右方に移動
する。また、バルブリフトを最少値とする場合には、図
３に示すように、駆動カムシャフト１６を最大限に左方
に移動する。このとき、揺動カム１８のローラ２２は、
付勢装置２４により常に駆動カム１２に当接している。
【００１８】バルブリフト量を最少値とする場合には、
図３に示すように、駆動カムシャフト１６を最大限に左
方に移動するため、駆動カム１２の有効径が減少する。
この結果、揺動カム１８のローラ２２は、その分だけに
駆動カム１２側に付勢装置２４により付勢され、初期位
相が変化する。このため、図８のバルブリフト特性ロで
示すように、吸気弁８の開き始め点が、バルブリフト特
性イで示すものに比べて遅れるとともに、その最大リフ
ト量もローラ２２が駆動カム１２側に付勢された分だけ
小さくなる。結局、図８のバルブリフト特性ロで示すよ
うに、バルブリフトとともに作動角（開弁期間）が小さ
く制御される。
図３に示すように、駆動カムシャフト１６を最大限に左
方に移動するため、駆動カム１２の有効径が減少する。
この結果、揺動カム１８のローラ２２は、その分だけに
駆動カム１２側に付勢装置２４により付勢され、初期位
相が変化する。このため、図８のバルブリフト特性ロで
示すように、吸気弁８の開き始め点が、バルブリフト特
性イで示すものに比べて遅れるとともに、その最大リフ
ト量もローラ２２が駆動カム１２側に付勢された分だけ
小さくなる。結局、図８のバルブリフト特性ロで示すよ
うに、バルブリフトとともに作動角（開弁期間）が小さ
く制御される。
【００１９】次に、駆動カム１２のランプ部１７（図１
に示すベースサークル部１５からノーズ部１３に移動し
た直後の部分をいう。）がローラ２２に接する状態で、
揺動カム１８の摺動面部２３とスイングアーム２６の背
面部３０との接点と、スイングアーム２６と吸気弁８の
バルブステムとの接点とが近接するように揺動カム１８
とスイングアーム２６をそれぞれ設けると共に、スイン
グアーム２６を揺動カム１８の摺動面部２４に沿って設
け、その他端部で油圧ラッシュアジャスタ２８により揺
動自在に支持させている。
に示すベースサークル部１５からノーズ部１３に移動し
た直後の部分をいう。）がローラ２２に接する状態で、
揺動カム１８の摺動面部２３とスイングアーム２６の背
面部３０との接点と、スイングアーム２６と吸気弁８の
バルブステムとの接点とが近接するように揺動カム１８
とスイングアーム２６をそれぞれ設けると共に、スイン
グアーム２６を揺動カム１８の摺動面部２４に沿って設
け、その他端部で油圧ラッシュアジャスタ２８により揺
動自在に支持させている。
【００２０】この結果、初期リフト時、即ち駆動カム１
２のランプ部１７がローラ２２に接触する際に最も大き
な衝撃荷重が揺動カム１８の摺動面部２３を介してスイ
ングアーム２６に作用するが、このとき揺動カム１８の
摺動面部２３とスイングアーム２６の背面部３０との接
点と、スイングアーム２６と吸気弁８のバルブステムと
の接点とが近接しているため、スイングアーム２６に大
きな曲げモーメントが作用することがない。これによ
り、スイングアーム２６の剛性をできるだけ最小限に抑
えて軽量化及びコンパクト化を図ることができる。
２のランプ部１７がローラ２２に接触する際に最も大き
な衝撃荷重が揺動カム１８の摺動面部２３を介してスイ
ングアーム２６に作用するが、このとき揺動カム１８の
摺動面部２３とスイングアーム２６の背面部３０との接
点と、スイングアーム２６と吸気弁８のバルブステムと
の接点とが近接しているため、スイングアーム２６に大
きな曲げモーメントが作用することがない。これによ
り、スイングアーム２６の剛性をできるだけ最小限に抑
えて軽量化及びコンパクト化を図ることができる。
【００２１】上述した本発明の実施例においては、駆動
カム１２と揺動カム１８との摺動抵抗を減少させるため
に、駆動カム１２とローラ２２とによりころがり接触と
している。このように揺動カム１８にローラ２２を設け
た場合、上記実施例のようにスイングアーム２６を設け
ず、揺動カム１２によりダイレクトに吸気弁８のバルブ
ステムをリフトさせることが考えられる。しかしなが
ら、揺動カム１２によりダイレクトに吸気弁８のバルブ
ステムをリフトさせる場合には、必要なバルブリフト特
性を得るために、駆動カム１２を大きくする必要が生
じ、その結果、駆動カム１２と揺動カムシャフト１６と
が当接してしまい構造的に実施不可能となる。このた
め、本発明の実施例においては、揺動カム１２によりダ
イレクトに吸気弁８のバルブステムをリフトさせる構造
を採用せず、上述のように、スイングアーム２６を介し
て揺動カム１２により吸気弁８のバルブステムをリフト
させることのより構造上の問題点を解決している。
カム１２と揺動カム１８との摺動抵抗を減少させるため
に、駆動カム１２とローラ２２とによりころがり接触と
している。このように揺動カム１８にローラ２２を設け
た場合、上記実施例のようにスイングアーム２６を設け
ず、揺動カム１２によりダイレクトに吸気弁８のバルブ
ステムをリフトさせることが考えられる。しかしなが
ら、揺動カム１２によりダイレクトに吸気弁８のバルブ
ステムをリフトさせる場合には、必要なバルブリフト特
性を得るために、駆動カム１２を大きくする必要が生
じ、その結果、駆動カム１２と揺動カムシャフト１６と
が当接してしまい構造的に実施不可能となる。このた
め、本発明の実施例においては、揺動カム１２によりダ
イレクトに吸気弁８のバルブステムをリフトさせる構造
を採用せず、上述のように、スイングアーム２６を介し
て揺動カム１２により吸気弁８のバルブステムをリフト
させることのより構造上の問題点を解決している。
【００２２】以下図９を参照してこの理由を説明する。
図９は、スイングアームを用いてバルブリフトを行うス
イングアームタイプ（本発明の実施例）とスイングアー
ムを用いずダイレクトにバルブリフトを行うダイレクト
タイプとを比較した特性図である。図９は、具体的に
は、駆動カム回転角（θ）に対する揺動カム回転角
（φ）、揺動カム回転角（φ）に対するバルブリフト量
（Ｌ）、及び駆動カム回転角（θ）に対するバルブリフ
ト量（Ｌ）を示している。
図９は、スイングアームを用いてバルブリフトを行うス
イングアームタイプ（本発明の実施例）とスイングアー
ムを用いずダイレクトにバルブリフトを行うダイレクト
タイプとを比較した特性図である。図９は、具体的に
は、駆動カム回転角（θ）に対する揺動カム回転角
（φ）、揺動カム回転角（φ）に対するバルブリフト量
（Ｌ）、及び駆動カム回転角（θ）に対するバルブリフ
ト量（Ｌ）を示している。
【００２３】先ず、揺動カム回転角（φ）に対するバル
ブリフト量（Ｌ）を考えると、機構上、ダイレクトタイ
プでは、ｄＬ／ｄφがスイングアームタイプと比べて大
きくできないため、スイングアームタイプでは、φ−Ｌ
線図において、曲線（Ａ１）で表され、ダイレクトタイ
プでは、曲線（Ｂ１）で表される。θ−Ｌ線図におい
て、同一のバルブリフト特性カーブ（Ａ２）を実現する
ため、φ−Ｌ線図では、スイングアームタイプでは曲線
（Ａ１）、ダイレクトタイプでは曲線（Ｂ１）となり、
θ−φ線図では、スイングアームタイプでは曲線（Ａ
３）、ダイレクトタイプでは曲線（Ｂ３）となる。この
ため、駆動カムのノーズ高さがダイレクトタイプでは、
大きくなる。
ブリフト量（Ｌ）を考えると、機構上、ダイレクトタイ
プでは、ｄＬ／ｄφがスイングアームタイプと比べて大
きくできないため、スイングアームタイプでは、φ−Ｌ
線図において、曲線（Ａ１）で表され、ダイレクトタイ
プでは、曲線（Ｂ１）で表される。θ−Ｌ線図におい
て、同一のバルブリフト特性カーブ（Ａ２）を実現する
ため、φ−Ｌ線図では、スイングアームタイプでは曲線
（Ａ１）、ダイレクトタイプでは曲線（Ｂ１）となり、
θ−φ線図では、スイングアームタイプでは曲線（Ａ
３）、ダイレクトタイプでは曲線（Ｂ３）となる。この
ため、駆動カムのノーズ高さがダイレクトタイプでは、
大きくなる。
【００２４】一方、揺動カムにローラを設けた場合に
は、駆動カムのノーズと揺動カムの支点との干渉が発生
するため、駆動カムのノーズ高さは、あまり大きくでき
ない。このため、θ−φ線図の曲線（Ｂ３）を実現する
ことは、構造的に不可能である。このローラを設けた場
合に成立するθ−φ線図の曲線（Ａ３）に基づきバルブ
リフト量（Ｌ）を考えると、φ−Ｌ線図において、スイ
ングアームタイプでは曲線（Ａ１）、ダイレクトタイプ
では曲線（Ｂ１）（ただし、途中まで）となる。よっ
て、このときのリフト量（Ｌ）は、θ−Ｌ線図におい
て、スイングアームタイプでは曲線（Ａ２）、ダイレク
トタイプでは曲線（Ｂ２）となる。この結果、所望のバ
ルブリフト特性（Ａ２）を得るためには、本発明の実施
例のようにスイングアームを設けることが有効であるこ
とが理解できる。
は、駆動カムのノーズと揺動カムの支点との干渉が発生
するため、駆動カムのノーズ高さは、あまり大きくでき
ない。このため、θ−φ線図の曲線（Ｂ３）を実現する
ことは、構造的に不可能である。このローラを設けた場
合に成立するθ−φ線図の曲線（Ａ３）に基づきバルブ
リフト量（Ｌ）を考えると、φ−Ｌ線図において、スイ
ングアームタイプでは曲線（Ａ１）、ダイレクトタイプ
では曲線（Ｂ１）（ただし、途中まで）となる。よっ
て、このときのリフト量（Ｌ）は、θ−Ｌ線図におい
て、スイングアームタイプでは曲線（Ａ２）、ダイレク
トタイプでは曲線（Ｂ２）となる。この結果、所望のバ
ルブリフト特性（Ａ２）を得るためには、本発明の実施
例のようにスイングアームを設けることが有効であるこ
とが理解できる。
【００２５】一方、揺動カムシャフト１６の軸受１９を
シリンダヘッド１とは別体で駆動カムシャフト１４の軸
受を形成する下側軸受部材２に形成したので、揺動カム
１２の組付性が向上すると共にシリンダヘッド１を揺動
カムを用いない通常のタイプのものと共用することがで
きる利点がある。また、揺動カムシャフト１６の軸受１
９を下側軸受部材２をシリンダヘッド１に固定するボル
ト６間に配置したため、揺動カムシャフト１６の支持剛
性を向上させることができる。
シリンダヘッド１とは別体で駆動カムシャフト１４の軸
受を形成する下側軸受部材２に形成したので、揺動カム
１２の組付性が向上すると共にシリンダヘッド１を揺動
カムを用いない通常のタイプのものと共用することがで
きる利点がある。また、揺動カムシャフト１６の軸受１
９を下側軸受部材２をシリンダヘッド１に固定するボル
ト６間に配置したため、揺動カムシャフト１６の支持剛
性を向上させることができる。
【００２６】さらに、駆動カムシャフト１４の上側軸受
を構成する上側軸受部材４を下側軸受部材２と共にシリ
ンダヘッド１に共締めして固定するようにしたので、組
付性が大幅に向上する。
を構成する上側軸受部材４を下側軸受部材２と共にシリ
ンダヘッド１に共締めして固定するようにしたので、組
付性が大幅に向上する。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のエンジンの
シリンダヘッド構造によれば、エンジン性能の低下を防
止すると共に揺動カムをシリンダヘッドに組付ける際の
組付性が向上する。また、揺動カムを保持する揺動カム
シャフトの支持剛性を向上させることができる。
シリンダヘッド構造によれば、エンジン性能の低下を防
止すると共に揺動カムをシリンダヘッドに組付ける際の
組付性が向上する。また、揺動カムを保持する揺動カム
シャフトの支持剛性を向上させることができる。
【図１】本発明のエンジンのシリンダヘッド構造の一実
施例を示す正面図
施例を示す正面図
【図２】バルブリフトが最大値をとる状態を示す図１の
Ａ−Ａ線に沿う断面図
Ａ−Ａ線に沿う断面図
【図３】バルブリフトが最少値をとる状態を示す図１の
Ａ−Ａ線に沿う断面図
Ａ−Ａ線に沿う断面図
【図４】揺動カムのロールを示す断面図
【図５】揺動カムのベースサークルがスイングアームに
当接している状態を示す図
当接している状態を示す図
【図６】揺動カムのランプ部がスイングアームに当接し
てリフト量がａである状態を示す図
てリフト量がａである状態を示す図
【図７】揺動カムのランプ部がスイングアームに当接し
てリフト量がｂである状態を示す図
てリフト量がｂである状態を示す図
【図８】バルブリフト特性を示す特性図
【図９】スイングアームを用いてバルブリフトを行うタ
イプとスイングアームを用いずダイレクトにバルブリヒ
トを行うタイプとを比較した特性図
イプとスイングアームを用いずダイレクトにバルブリヒ
トを行うタイプとを比較した特性図
１ シリンダヘッド ２ 下側軸受部材 ４ 上側軸受部材 ６ ボルト ８ 吸気弁 １０ 排気弁 １２ 駆動カム １３ ノーズ部 １４ 駆動カムシャフト １５ ベースサークル部 １６ 揺動カムシャフト １７ ランプ部 １８ 揺動カム １９ 揺動カムシャフトの軸受 ２０ アーム部 ２２ ローラ ２３ 摺動面部 ２４ 付勢装置 ２６ スイングアーム ２８ 油圧ラッシュアジャスタ ３０ 背面部 ４０ ローラシャフト ４２ ニードル ４４ 調整ワッシャー ４６ 廻り止めナット
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンに同期して回転するテーパ状の
駆動カムと、この駆動カムにより駆動されバルブをリフ
トさせる揺動カムとを有するエンジンのシリンダヘッド
構造において、 上記駆動カムを保持する下側軸受部材をシリンダヘッド
と別体で設け、さらにこの下側軸受部材に上記揺動カム
を保持する揺動カムシャフトの軸受を形成したことを特
徴とするエンジンのシリンダヘッド構造。 - 【請求項２】 上記下側軸受部材が、シリンダヘッドに
複数のボルトにより固定され、上記揺動カムシャフトの
軸受がこのボルトの間に配置された請求項１記載のエン
ジンのシリンダヘッド構造。 - 【請求項３】 さらに上記駆動カムシャフトの上側軸受
を構成する上側軸受部材を設け、この上側軸受部材と上
記下側軸受部材を共にシリンダヘッドに対して上記ボル
トを共締めして固定するようにした請求項２記載のエン
ジンのシリンダヘッド構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6952693A JPH06280522A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6952693A JPH06280522A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06280522A true JPH06280522A (ja) | 1994-10-04 |
Family
ID=13405263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6952693A Pending JPH06280522A (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | エンジンのシリンダヘッド構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06280522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011125194A1 (ja) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP6952693A patent/JPH06280522A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011125194A1 (ja) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の動弁装置 |
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