JPH07116928B2 - 内燃機関のカム装置 - Google Patents

内燃機関のカム装置

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JPH07116928B2
JPH07116928B2 JP61212944A JP21294486A JPH07116928B2 JP H07116928 B2 JPH07116928 B2 JP H07116928B2 JP 61212944 A JP61212944 A JP 61212944A JP 21294486 A JP21294486 A JP 21294486A JP H07116928 B2 JPH07116928 B2 JP H07116928B2
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valve
intake
exhaust
cam
valve operating
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茂樹 村山
祥巨 梅沢
博明 土屋
義幸 梅本
剛 山田
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石川島播磨重工業株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02Valve drive
    • F01L1/04Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08Shape of cams

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、内燃機関に於けるカム装置特に吸排気弁駆動
用のカム装置に関するものである。
[従来の技術] 大型の内燃機関では出力軸を逆転させる場合内燃機関自
体を逆転させている。
内燃機関自体を逆転させた場合、燃料の噴射ポンプ、吸
気弁、排気弁を駆動するカムが設けられたカム軸も逆転
する。
従って、カム装置は、正転時、逆転時も同じ様なタイミ
ングで噴射ポンプ、吸気弁、排気弁を駆動し得る様な各
カムの形状及び構造を有していなければならない。
ここで吸気弁、排気弁が油圧で開閉される動弁装置を備
えた内燃機関の駆動ポンププランジャの動き、及び噴射
ポンププランジャの動きをクランク軸の動きに対比させ
グラフ化してみると、正転のときは第8図(a)の如く
なり、逆転のときは第8図(b)の如くなる。斯かるプ
ランジャの動きをさせるカム装置としては第4図〜第7
図に示すものがある。
図中1は軸受支部であり、該軸受支部1にカム軸2が回
転自在且摺動自在に支承され、このカム軸2に吸気カム
3、排気カム4、噴射カム5がそれぞれ固着されてい
る。カム軸2がF矢印に回転する場合が正転、R矢印に
回転する場合が逆転である。
吸気カム3、排気カム4、噴射カム5にそれぞれプラン
ジャにカムの動きを直線運動に変換するタペット6,7,8
がローラ9,10,11を介して当接する。吸気カム3、排気
カム4には正転時にタペット6,7を動作させる正転カム
部12,13、逆転時にタペットを動作させる逆転カム部14,
15が形成され、正転カム部と逆転カム部とは斜面で接続
してある。正転時にはローラ9,10を正転カム部12,13に
当接させ、逆転時にはローラ9,10を逆転カム部14,15に
当接させる様になっており、当接位置の変更は、カム軸
2を軸心方向に移転させることによって行っている。
尚、噴射カム5は正転時と逆転時のタペットに変位を与
える部分が離れているので、正転カム部と逆転カム部と
が同一形状にできる。又、カムがプランジャの動作に寄
与する部分は径増加部分(タペット上昇部)である。
又、実公昭59−13288号公報に示されるような可逆転デ
ィーゼル機関の動弁装置も考案されている。
[発明が解決しようとする問題点] 然し、上記従来例では正転、逆転の度にカム軸2を軸心
方向に移動させなければならず、カムのローラ転動面に
ひっかき傷を生じ、長期間の運転では疲労による剥離を
生じてしまう。
又、実公昭59−13288号公報に示されるような可逆転デ
ィーゼル機関の動弁装置では、逆転時の吸排気弁開閉タ
イミングが正転時の吸排気弁開閉タイミングで決められ
てしまうため、設計上の制約を受ける。
本発明は上記実情を鑑みなしたものであり、カムのロー
ラ転動面にひっかき傷を生じさせることなく、ローラ転
動面の剥離を防止し、長期間の運転にも支障のない様に
し、且つ正転、逆転時の吸排気弁開閉タイミングを自由
に決められる内燃機関のカム装置を提供しようとするも
のである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、第1吸排カムの同一外周面に正転排気変位
部、逆転吸気変位部を形成すると共に第2吸排カムの同
一外周面に正転吸気変位部、逆転排気変位部を形成し、
両カムにそれぞれ駆動される第1、第2動弁装置と吸気
弁装置、排気弁装置とを切換弁を有する油圧回路で接続
し、内燃機関の正転逆転時に切換弁を切換え、第1、第
2動弁装置と吸気弁装置、排気弁装置の接続状態を切換
える様にし、 前記各動弁装置をそれぞれ、 カムによって駆動されるタペットと、 該タペットにより押し引きされるようケーシング内に嵌
入され、吸排気弁駆動用の油圧を発生するためのプラン
ジャと、 前記タペットにより調整レバーとロッドを介して押し引
きされるようケーシング内に嵌入され、前記油圧発生時
期を調整するための圧力調整ピストンと、 前記タペットにより調整レバーとロッドを介して押し引
きされるようケーシング内に配設され、ケーシング内に
発生した油圧を開放するための弁と、 前記圧力調整ピストンの調整レバーの支点の位置を変更
せしめ、前記ロッドと圧力調整ピストンとの当接時期を
変化せしめるアクチュエータと、 前記油圧開放用の弁の調整レバーの支点の位置を変更せ
しめ、前記ロッドと弁との当接時期を変化せしめるアク
チュエータと から構成し、 吸排気弁の開閉タイミングをカムの形状と動弁装置のア
クチュエータによる調整レバーの支点の位置変更によっ
て決定可能としたことを特徴とするものである。
[作用] 正転時には第1吸排カムの正転排気変位部で駆動される
第1動弁装置で排気弁装置を動作させると共に第2吸排
カムの正転吸気変位部で駆動される第2動弁装置で吸気
弁装置を動作させ、逆転時には切換弁を切換え第1吸排
カムの逆転吸気変位部で駆動される第1動弁装置で吸気
弁装置を動作させ、第2吸排カムの逆転排気変位部で駆
動される第2動弁装置で排気弁装置を動作させる。
又、カムの形状と動弁装置のアクチュエータによる調整
レバーの支点の位置変更によって正転、逆転時の吸排気
弁の開閉タイミングは自由に決められる。
[実 施 例] 以下図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
先ずカムの形状を第1図(a)〜(c)に示す如くす
る。
噴射カム5については従来と同様な形状であるが、吸気
弁用、排気弁用として第1吸排カム17、第2吸排カム18
を用意する。
第1吸排カム17には同一転動面に正転排気変位部19及び
逆転吸気変位部20を形成し、第2吸排カム18には同一転
動面に正転吸気変位部21、逆転排気変位部22を形成す
る。
次に、燃料噴射ポンプ23を噴射カム5によって駆動し、
第1動弁装置24を第1吸排カム17により、第2動弁装置
25を第2吸排カム18により駆動する様にする。第1動弁
装置24、第2動弁装置25を切換弁26を介し吸気弁装置2
7、排気弁装置28に接続する。
第1、第2動弁装置24,25はそれぞれ、タペット6,7の動
きにより油圧を発生させるもので、第1、第2動弁装置
24,25はこの油圧によって吸気弁29、排気弁30の開閉が
される様になっている。
正転の時には切換弁26を第2図中、b位置へ切換え、第
1動弁装置24と排気弁装置28とを接続すると共に第2動
弁装置25と吸気弁装置27とを接続する。
カム軸2のF方向の回転によって、噴射カム5、第1吸
排カム17、第2吸排カム18がそれぞれ燃料噴射ポンプ2
3、第1動弁装置24、第2動弁装置25を駆動する。第1
動弁装置24によって発生された油圧で排気弁装置28が、
又第2動弁装置25によって発生された油圧で吸気弁装置
27がそれぞれ駆動され、排気弁30、吸気弁29が開閉す
る。
而して、噴射ポンプ23、第1動弁装置24、第2動弁装置
25を第8図(a)に示すタイミングで作動させる。
次に、内燃機関を逆転する場合は、逆転用の操作レバー
と同期させて切換弁26を第2図中、a位置へ切換え、第
1動弁装置24と吸気弁装置27とを又第2動弁装置25と排
気弁装置28とをそれぞれ接続する。
カム軸の逆転によって、第1吸排カム17の逆転吸気変位
部20で第1動弁装置24が駆動され、第2吸排カム18の逆
転排気変位部22で第2動弁装置25が駆動され、更に第1
動弁装置24は吸気弁装置27を、第2動弁装置25は排気弁
装置28を駆動せしめて吸気弁29、排気弁30を開閉させ
る。又、噴射カム5はその逆転によって、噴射ポンプ23
の作動時期が変化する。
而して、噴射ポンプ23、第2動弁装置25、第1動弁装置
24は第8図(b)に示すタイミングで駆動される。
即ち、正転逆転の変換作動に於いて、タペットとカムと
の機械的位置変更は必要なく、従ってカムにひっかき傷
を生じることがない。
尚、前記した切換弁26は電磁弁としたが、パイロット式
切換弁としてもよく或は手動であってもよい。
次に、上記カム装置によって駆動される動弁装置、弁装
置を例示する。
第3図に於いて、弁装置31(図2における吸気弁装置2
7、排気弁装置28に相当)はピストン32と一体的に摺動
する吸排気弁33を備え、該弁33はアキュムレータ34に封
入した圧縮空気により上方へ付勢されている。又、ピス
トン32の頭部に形成された油室35は動弁装置36(図2に
おける第1動弁装置24、第2動弁装置25に相当)からの
圧油が導かれる様になっており、圧油の作用によって弁
33が開閉する。
動弁装置36のタペット44は一対の調整レバー56,57を介
してプランジャ58に当接しており、一方の調整レバー56
にはケーシング59に摺動自在に嵌入したロッド60が当接
し、該ロッド60は弁61を開閉する様になっている。又、
他方の調整レバー57にはケーシング59に摺動自在に嵌入
したロッド62が当接し、該ロッド62は圧力調整ピストン
63と当接可能となっている。
プランジャ58が上昇すると油圧が発生するが、油圧の発
生と共に圧力調整ピストン63が降下する。圧力調整ピス
トン63が降下している間は大きな油圧は発生せず、従っ
て吸排気弁33も開弁しない。タペット44が上昇するとロ
ッド62も上昇し、圧力調整ピストン63の降下と相俟っ
て、両者が当接する。この時から急激な圧力発生があ
り、吸排気弁33を開弁する。更に、タペット44が上昇す
ると前記ロッド60が弁61を押上げ開口させ、油室35の圧
油をタンク47に排出する。而して、吸排気弁33はこの時
点で閉弁する。
尚、64,65はアクチュエータであり、そのシャフト66,67
を出入させることにより前記調整レバー56,57の支点が
変位し、両ロッド60,62と弁61、圧力調整ピストン63の
当接時期が変化し、吸排気弁33の開閉時期が変化する。
[発明の効果] 以上述べた如く本発明によれば、動弁装置と弁装置との
油圧回路を切換えるだけで正転逆転が可能となるので装
置が著しく簡潔になると共にタペットに対しカムを摺動
させる必要がないのでひっかき傷を生じることがなくカ
ムの転動面が荒れずカムの寿命が長くなり、又、正転、
逆転時の吸排気弁開閉タイミングをカムの形状と動弁装
置のアクチュエータによる調整レバーの支点の位置変更
によって自由に決められるため、設計上の自由度が増
す。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)(b)(c)は本発明の実施例に使用され
るカムの形状を示す図、第2図は該実施例の概念図、第
3図は該実施例が適用可能な動弁装置の1例を示す断面
図、第4図は従来のカム装置の断面図、第5図は第4図
のA−A矢視図、第6図は第4図のB−B矢視図、第7
図は第4図のC−C矢視図、第8図(a)(b)はカム
の作動タイミングを示す線図である。 17は第1吸排カム、18は第2吸排カム、19は正転排気変
位部、20は逆転吸気変位部、21は正転吸気変位部、22は
逆転排気変位部、24は第1動弁装置、25は第2動弁装
置、26は切換弁、27は吸気弁装置、28は排気弁装置を示
す。
フロントページの続き (72)発明者 梅本 義幸 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (72)発明者 山田 剛 神奈川県横浜市磯子区新中原町1番地 石 川島播磨重工業株式会社技術研究所内 (56)参考文献 実開 昭61−57109(JP,U) 実公 昭59−13288(JP,Y2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1吸排カムの同一外周面に正転排気変位
    部、逆転吸気変位部を形成すると共に第2吸排カムの同
    一外周面に正転吸気変位部、逆転排気変位部を形成し、
    両カムにそれぞれ駆動される第1、第2動弁装置と吸気
    弁装置、排気弁装置とを切換弁を有する油圧回路で接続
    し、内燃機関の正転逆転時に切換弁を切換え、第1、第
    2動弁装置と吸気弁装置、排気弁装置の接続状態を切換
    える様にし、 前記各動弁装置をそれぞれ、 カムによって駆動されるタペットと、 該タペットにより押し引きされるようケーシング内に嵌
    入され、吸排気弁駆動用の油圧を発生するためのプラン
    ジャと、 前記タペットにより調整レバーとロッドを介して押し引
    きされるようケーシング内に嵌入され、前記油圧発生時
    期を調整するための圧力調整ピストンと、 前記タペットにより調整レバーとロッドを介して押し引
    きされるようケーシング内に配設され、ケーシング内に
    発生した油圧を開放するための弁と、 前記圧力調整ピストンの調整レバーの支点の位置を変更
    せしめ、前記ロッドと圧力調整ピストンとの当接時期を
    変化せしめるアクチュエータと、 前記油圧開放用の弁の調整レバーの支点の位置を変更せ
    しめ、前記ロッドと弁との当接時期を変化せしめるアク
    チュエータと から構成し、 吸排気弁の開閉タイミングをカムの形状と動弁装置のア
    クチュエータによる調整レバーの支点の位置変更によっ
    て決定可能としたことを特徴とする内燃機関のカム位
    置。
JP61212944A 1986-09-10 1986-09-10 内燃機関のカム装置 Expired - Lifetime JPH07116928B2 (ja)

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JPS6368710A JPS6368710A (ja) 1988-03-28
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JPS6157109U (ja) * 1984-09-20 1986-04-17

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