JPH074217A - 可変バルブリフト機構付きカムシャフト - Google Patents
可変バルブリフト機構付きカムシャフトInfo
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- JPH074217A JPH074217A JP7588294A JP7588294A JPH074217A JP H074217 A JPH074217 A JP H074217A JP 7588294 A JP7588294 A JP 7588294A JP 7588294 A JP7588294 A JP 7588294A JP H074217 A JPH074217 A JP H074217A
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- Japan
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- camshaft
- oil
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- valve lift
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンのバルブリフト量を可変とし、従来
以上の吸入・掃気効率を確保し、出力性能を向上させる
ことのできるカム機構を備えたカムシャフトを提供する
ことを目的とする。 【構成】 エンジンのカムシャフト１において、カムの
ノーズ部２ｂをカムのベースサークル部２ａより分離可
能に形成し、両者の境界にオイル溜まり室４を設け、カ
ムノーズ部２ｂの作動域において前記オイル溜まり室４
とカムシャフトジャーナル部とが連通し、前記カムノー
ズ部２ｂを油圧によりカムシャフト１の径方向に移動さ
せてカムノーズ突出量を変化させ、バルブリフト量を可
変とするように構成する。
以上の吸入・掃気効率を確保し、出力性能を向上させる
ことのできるカム機構を備えたカムシャフトを提供する
ことを目的とする。 【構成】 エンジンのカムシャフト１において、カムの
ノーズ部２ｂをカムのベースサークル部２ａより分離可
能に形成し、両者の境界にオイル溜まり室４を設け、カ
ムノーズ部２ｂの作動域において前記オイル溜まり室４
とカムシャフトジャーナル部とが連通し、前記カムノー
ズ部２ｂを油圧によりカムシャフト１の径方向に移動さ
せてカムノーズ突出量を変化させ、バルブリフト量を可
変とするように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンのバルブリフト
量を可変としたカム機構の付いたカムシャフトに関す
る。
量を可変としたカム機構の付いたカムシャフトに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のエンジンにおいてカムシャフトの
カムによるバルブリフト機構は、通常図７に示すよう
に、カムシャフト１の回転に伴いカム２が回転し、カム
ノーズ部２ｂによりバルブリフタ１２が押されてバルブ
の開閉が行われている。図において、２ａはカムのベー
スサークル、７はオイル通路、９はベアリング、１０は
カムシャフトジャーナル部、１２はバルブリフタ、１３
はバルブスプリング、１４はバルブステム、１５はバル
ブである。この時のバルブリフト量は、カム２のベース
サークル２ａに対するカムノーズ部２ｂの頂部の突出量
Ｈにより決まり、そのエンジンの基本仕様に基づいて、
エンジンの運転状態に係わらず一義的に決定され、通
常、これを変更することはできない。しかし、このカム
によるバルブリフト量は、実際はエンジンの運転状態に
応じて適正な値に変化できることが望ましく、このため
に従来各種の工夫が提案されている。
カムによるバルブリフト機構は、通常図７に示すよう
に、カムシャフト１の回転に伴いカム２が回転し、カム
ノーズ部２ｂによりバルブリフタ１２が押されてバルブ
の開閉が行われている。図において、２ａはカムのベー
スサークル、７はオイル通路、９はベアリング、１０は
カムシャフトジャーナル部、１２はバルブリフタ、１３
はバルブスプリング、１４はバルブステム、１５はバル
ブである。この時のバルブリフト量は、カム２のベース
サークル２ａに対するカムノーズ部２ｂの頂部の突出量
Ｈにより決まり、そのエンジンの基本仕様に基づいて、
エンジンの運転状態に係わらず一義的に決定され、通
常、これを変更することはできない。しかし、このカム
によるバルブリフト量は、実際はエンジンの運転状態に
応じて適正な値に変化できることが望ましく、このため
に従来各種の工夫が提案されている。
【０００３】例えば、特開平１−１３８３１０号公報に
おいては、一つのカムメンバーをカムシャフトに固定さ
れた低速用部分と、必要に応じてカムノーズをカムシャ
フトの径方向に突出させることの出来る高速用部分とよ
り成る構成とし、低速運転時には、前記高速用部分はそ
のカムノーズを突出させることなく前記低速用部分と同
一の形状のカムフェイスとなり、両者合体して一つのカ
ムとしての作用を行い、高速運転時には、高速用部分が
そのカムノーズを突出させてバルブスプリングを押圧し
てバルブリフト量を大きくすることができる構成を開示
している。ところが、この装置では低速運転時と高速運
転時の間でカムの切換えを行うため、接触面積の減少、
接触部のバルブ中心に対する偏心等、構造上の問題を伴
い、偏磨耗やフリクション等の不具合の懸念があり、ま
た、その構造が複雑である。
おいては、一つのカムメンバーをカムシャフトに固定さ
れた低速用部分と、必要に応じてカムノーズをカムシャ
フトの径方向に突出させることの出来る高速用部分とよ
り成る構成とし、低速運転時には、前記高速用部分はそ
のカムノーズを突出させることなく前記低速用部分と同
一の形状のカムフェイスとなり、両者合体して一つのカ
ムとしての作用を行い、高速運転時には、高速用部分が
そのカムノーズを突出させてバルブスプリングを押圧し
てバルブリフト量を大きくすることができる構成を開示
している。ところが、この装置では低速運転時と高速運
転時の間でカムの切換えを行うため、接触面積の減少、
接触部のバルブ中心に対する偏心等、構造上の問題を伴
い、偏磨耗やフリクション等の不具合の懸念があり、ま
た、その構造が複雑である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の問題点を解決す
るために、本発明においては、エンジンの運転状態に応
じてバルブリフト量を可変とするカム機構を有し、その
作用が確実で、構造が比較的に簡単であり、従来以上の
吸入空気量及び排気ガス量を確保し、出力性能を向上さ
せることのできるカム機構を備えたカムシャフトを提供
することを目的とする。
るために、本発明においては、エンジンの運転状態に応
じてバルブリフト量を可変とするカム機構を有し、その
作用が確実で、構造が比較的に簡単であり、従来以上の
吸入空気量及び排気ガス量を確保し、出力性能を向上さ
せることのできるカム機構を備えたカムシャフトを提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明においては、エンジンのカムシャフトにおい
て、カムのノーズ部をベースサークル部より分離可能に
形成し、前記カムノーズ部を油圧によりカムシャフトの
径方向に移動させてカムノーズ突出量を変化させ、バル
ブリフト量を可変とし、前記カムベースサークル部分と
カムノーズ部分との境界にオイル溜まり室を設け、カム
シャフトの回転中にカムノーズ部の作動域において前記
オイル溜まり室とカムシャフトジャーナル部とが連通す
るように構成された可変バルブリフト機構付きカムシャ
トを提供する。また、前記カムシャフトジャーナル部と
オイル溜まり室とが連通するオイル連絡通路内にオイル
供給経路遮断用の電磁弁を設け、エンジン回転数とエン
ジン出力に応じて前記電磁弁の開閉を行うように構成す
ることが好ましい。
めに本発明においては、エンジンのカムシャフトにおい
て、カムのノーズ部をベースサークル部より分離可能に
形成し、前記カムノーズ部を油圧によりカムシャフトの
径方向に移動させてカムノーズ突出量を変化させ、バル
ブリフト量を可変とし、前記カムベースサークル部分と
カムノーズ部分との境界にオイル溜まり室を設け、カム
シャフトの回転中にカムノーズ部の作動域において前記
オイル溜まり室とカムシャフトジャーナル部とが連通す
るように構成された可変バルブリフト機構付きカムシャ
トを提供する。また、前記カムシャフトジャーナル部と
オイル溜まり室とが連通するオイル連絡通路内にオイル
供給経路遮断用の電磁弁を設け、エンジン回転数とエン
ジン出力に応じて前記電磁弁の開閉を行うように構成す
ることが好ましい。
【０００６】
【作用】エンジンのカムシャフトの回転中に、カムノー
ズ部分の作動域において前記オイル溜まり室とカムシャ
フトジャーナル部とが連通し、前記カムシャフトジャー
ナル部よりオイルがオイル溜まり室内に流入し、その油
圧によりカムノーズ部が突出してカムリフトが増大し、
バルブリフト量が大きくなり、吸入・掃気効率が向上し
エンジンの出力性能が向上する。その後カムが所定量回
転の後、前記オイル溜まり室とカムシャフトジャーナル
部との連通は断たれ、オイル溜まり室内のオイルは放出
されカムノーズ部は収納されてカムは原型に復し、以下
この動作が当該カムの１回転毎に繰り返される。
ズ部分の作動域において前記オイル溜まり室とカムシャ
フトジャーナル部とが連通し、前記カムシャフトジャー
ナル部よりオイルがオイル溜まり室内に流入し、その油
圧によりカムノーズ部が突出してカムリフトが増大し、
バルブリフト量が大きくなり、吸入・掃気効率が向上し
エンジンの出力性能が向上する。その後カムが所定量回
転の後、前記オイル溜まり室とカムシャフトジャーナル
部との連通は断たれ、オイル溜まり室内のオイルは放出
されカムノーズ部は収納されてカムは原型に復し、以下
この動作が当該カムの１回転毎に繰り返される。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に第１実施例による可変バルブ機構の要部をしめ
す。図１（ｄ）はカムシャフト１とカム２及びカムシャ
フトジャーナル部１０の一部側面図、図１（ａ）は図１
（ｄ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のカム
ベースサークル部２ａのＢ視図、図１（ｃ）は図１
（ａ）のカムノーズ部２ｂのＢ視図である。
図１に第１実施例による可変バルブ機構の要部をしめ
す。図１（ｄ）はカムシャフト１とカム２及びカムシャ
フトジャーナル部１０の一部側面図、図１（ａ）は図１
（ｄ）のＡ−Ａ断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のカム
ベースサークル部２ａのＢ視図、図１（ｃ）は図１
（ａ）のカムノーズ部２ｂのＢ視図である。
【０００８】本実施例においては、図示のとおり、カム
２をカムベースサークル部２ａとカムノーズ部２ｂとに
２分割する。前記両部２ａ、２ｂとの境界にオイル溜ま
り室４を設け、この室の中に常時は前記分割されたカム
ベースサークル部２ａとカムノーズ部２ｂとを一体に密
着させる方向に付勢する引っ張りばねであるカムノーズ
スプリング５が内蔵されている。オイルはカムシャフト
１内のオイル通路７を通り、カムシャフトジャーナル部
１０に入りカムシャフトジャーナル８のベアリング９を
潤滑している。このジャーナル部１０のカム２側の側面
に、カム２の側面が接触摺動する側壁面１１ｂを有する
オイル連絡通路ハウジング１１が設けられ、該ハウジン
グ１１内のオイル連絡通路６を経由して前記ジャーナル
部１０内のオイルがカム２の側面に設けられた給油口３
より給油通路３４を経てカム２内のオイル溜まり室４内
に供給される。
２をカムベースサークル部２ａとカムノーズ部２ｂとに
２分割する。前記両部２ａ、２ｂとの境界にオイル溜ま
り室４を設け、この室の中に常時は前記分割されたカム
ベースサークル部２ａとカムノーズ部２ｂとを一体に密
着させる方向に付勢する引っ張りばねであるカムノーズ
スプリング５が内蔵されている。オイルはカムシャフト
１内のオイル通路７を通り、カムシャフトジャーナル部
１０に入りカムシャフトジャーナル８のベアリング９を
潤滑している。このジャーナル部１０のカム２側の側面
に、カム２の側面が接触摺動する側壁面１１ｂを有する
オイル連絡通路ハウジング１１が設けられ、該ハウジン
グ１１内のオイル連絡通路６を経由して前記ジャーナル
部１０内のオイルがカム２の側面に設けられた給油口３
より給油通路３４を経てカム２内のオイル溜まり室４内
に供給される。
【０００９】上記の構成による可変バルブリフト機構の
作用を図２により説明する。図２はカム２の回転に伴う
カムノーズ部２ｂの作動域における動きの模式的な説明
図で、図２（ａ）に示すように、カム２が矢印Ｒ方向に
回転した場合に、給油口３の位置が図示の通りオイル連
絡通路６の出口（以下オイル出口という）６ａの位置よ
りも回転方向で手前にある時には、オイル出口６ａと給
油口３とは連通せず、したがってオイル溜まり室４には
オイルは補給されず、カムベースサークル２ａとカムノ
ーズ部２ｂとはカムノーズプリング５に引っ張られて密
着した状態にあり、カムの原型が保たれている。次い
で、カムがＲ方向に回転して、図２（ｂ）に示すように
オイル出口６ａと給油口３とが重なった状態になると、
オイルはオイル溜まり室４内に供給されその油圧により
オイル溜まり室４内のカムノーズスプリング５が伸ばさ
れてカムベースサークル２ａとカムノーズ部２ｂとは分
離し、カムノーズ部２ｂが突出した突出行程に入り、カ
ムリフト量ＨがΔＨだけ増加する。続いてカムが回転
し、図２（ｃ）に示すように給油口３がオイル出口６ａ
を離れると両者が閉塞状態になり、オイルの供給が止ま
り、カムノーズ部２ｂは突出が終了しそのまま保持され
た保持行程となる。更にカムが回転すると図２（ｄ）に
示すように給油口３がオイル連絡通路ハウジング１１の
側壁面１１ｂを外れて大気に開放され、カムノーズスプ
リング５の付勢力によりカムノーズ部２ｂが引っ張られ
てその収納が始まり、オイル溜まり室４内のオイルは給
油口３よりエンジン内に放出され、カムノーズ部２ｂは
カム２の軸心に向けて移動して収納される収納行程に入
り、カム２は原型に復し、図２（ａ）に示す状態にもど
る。
作用を図２により説明する。図２はカム２の回転に伴う
カムノーズ部２ｂの作動域における動きの模式的な説明
図で、図２（ａ）に示すように、カム２が矢印Ｒ方向に
回転した場合に、給油口３の位置が図示の通りオイル連
絡通路６の出口（以下オイル出口という）６ａの位置よ
りも回転方向で手前にある時には、オイル出口６ａと給
油口３とは連通せず、したがってオイル溜まり室４には
オイルは補給されず、カムベースサークル２ａとカムノ
ーズ部２ｂとはカムノーズプリング５に引っ張られて密
着した状態にあり、カムの原型が保たれている。次い
で、カムがＲ方向に回転して、図２（ｂ）に示すように
オイル出口６ａと給油口３とが重なった状態になると、
オイルはオイル溜まり室４内に供給されその油圧により
オイル溜まり室４内のカムノーズスプリング５が伸ばさ
れてカムベースサークル２ａとカムノーズ部２ｂとは分
離し、カムノーズ部２ｂが突出した突出行程に入り、カ
ムリフト量ＨがΔＨだけ増加する。続いてカムが回転
し、図２（ｃ）に示すように給油口３がオイル出口６ａ
を離れると両者が閉塞状態になり、オイルの供給が止ま
り、カムノーズ部２ｂは突出が終了しそのまま保持され
た保持行程となる。更にカムが回転すると図２（ｄ）に
示すように給油口３がオイル連絡通路ハウジング１１の
側壁面１１ｂを外れて大気に開放され、カムノーズスプ
リング５の付勢力によりカムノーズ部２ｂが引っ張られ
てその収納が始まり、オイル溜まり室４内のオイルは給
油口３よりエンジン内に放出され、カムノーズ部２ｂは
カム２の軸心に向けて移動して収納される収納行程に入
り、カム２は原型に復し、図２（ａ）に示す状態にもど
る。
【００１０】図３に上記の作用によるバルブリフト特性
を示す。図３（ａ）はカム回転角−バルブリフト線図を
示し、Ｈはカムリフト、Ｌは正味のバルブリフトで、Ｈ
＝Ｌ＋Ｌ0 となりＬ0 は、カムノーズは作動域に入った
がタペット・クリアランスがあるためにバルブがまだ動
かない状態の領域である。前記カムノーズ部２ｂの突出
が始まるとカムリフトＨが増加し、その最大増加量ΔＨ
の時にバルブリフト量もこれと等量のΔＬ（ΔＬ＝Δ
Ｈ）の最大増加量となり、最大のバルブリフト量（Ｌ＋
ΔＬ）が得られる。図中、斜線部はリフト量増加の領域
を示す。
を示す。図３（ａ）はカム回転角−バルブリフト線図を
示し、Ｈはカムリフト、Ｌは正味のバルブリフトで、Ｈ
＝Ｌ＋Ｌ0 となりＬ0 は、カムノーズは作動域に入った
がタペット・クリアランスがあるためにバルブがまだ動
かない状態の領域である。前記カムノーズ部２ｂの突出
が始まるとカムリフトＨが増加し、その最大増加量ΔＨ
の時にバルブリフト量もこれと等量のΔＬ（ΔＬ＝Δ
Ｈ）の最大増加量となり、最大のバルブリフト量（Ｌ＋
ΔＬ）が得られる。図中、斜線部はリフト量増加の領域
を示す。
【００１１】図３（ｂ）はカム回転角−オイル溜まり室
油圧線図である。前記オイル出口６ａと給油口３とが重
なった状態になり油圧が上昇すると図示Ｅよりカムノー
ズ部２ｂが突出し、図示Ｅより図２（ｂ）に示した突出
行程に入り、次いで給油口３がオイル出口６ａを離れる
とカムノーズ部２ｂの突出が終了し、図示Ｆよりは、突
出がそのまま保持され、図２（ｃ）に示した保持行程と
なる。更にカムが回転すると給油口３が大気に開放され
図示Ｇよりカムノーズ部２ｂが収納され、図弐（ｄ）に
示した収納行程に入りカム２は原型に復する。
油圧線図である。前記オイル出口６ａと給油口３とが重
なった状態になり油圧が上昇すると図示Ｅよりカムノー
ズ部２ｂが突出し、図示Ｅより図２（ｂ）に示した突出
行程に入り、次いで給油口３がオイル出口６ａを離れる
とカムノーズ部２ｂの突出が終了し、図示Ｆよりは、突
出がそのまま保持され、図２（ｃ）に示した保持行程と
なる。更にカムが回転すると給油口３が大気に開放され
図示Ｇよりカムノーズ部２ｂが収納され、図弐（ｄ）に
示した収納行程に入りカム２は原型に復する。
【００１２】前記の通り、油圧によりカムノーズ部２ｂ
が最大量ΔＨ突出すると、バルブリフト量もそれと等量
のΔＬだけ増加し、図３（ｃ）に示すようにバルブ全開
時のバルブシート２０とバルブ１５との間隙は、従来の
カム（カム２の原型と同じ）によるバルブ全開時の間隙
ａに対しカムノーズ部２ｂの最大突出時の間隙はこれよ
り大きく拡がりｂ（ａ＜ｂ）となる。図においてバルブ
１５を示す実線１５ａは従来のカム、破線１５ｂは本実
施例のカムを使用した場合のバルブ全開時のバルブの位
置を示す。
が最大量ΔＨ突出すると、バルブリフト量もそれと等量
のΔＬだけ増加し、図３（ｃ）に示すようにバルブ全開
時のバルブシート２０とバルブ１５との間隙は、従来の
カム（カム２の原型と同じ）によるバルブ全開時の間隙
ａに対しカムノーズ部２ｂの最大突出時の間隙はこれよ
り大きく拡がりｂ（ａ＜ｂ）となる。図においてバルブ
１５を示す実線１５ａは従来のカム、破線１５ｂは本実
施例のカムを使用した場合のバルブ全開時のバルブの位
置を示す。
【００１３】上記により、吸入・排気行程時のバルブの
開口面積が増し、新気・排気ガスの流路抵抗が軽減し、
吸入行程において吸入空気量が増し、排気行程時に掃気
効率が上がることが、エンジンの全回転域において図ら
れる。
開口面積が増し、新気・排気ガスの流路抵抗が軽減し、
吸入行程において吸入空気量が増し、排気行程時に掃気
効率が上がることが、エンジンの全回転域において図ら
れる。
【００１４】図４にバルブリフトＬとピストン変位Ｐと
の関係を示す。図４（ａ）は排気時のピストン上死点付
近における従来のカムについてピストン変位Ｐに対応し
たバルブリフトＬの変位をしめし、実線で示すＬe1は排
気バルブリフト、Ｌi1は吸気バルブリフトである。この
従来のカムを用いてバルブリフト量を増加するためにそ
のカムと相似形のカムを用いて最大リフト量を増加した
場合のバルブリフトの変位を１点鎖線でしめし、Ｌe2は
排気バルブリフト、Ｌi2は吸気バルブリフトである。こ
の場合には図に示すＣ1 、Ｃ2 においてはバルブはピス
トンに衝突しバルブスタンプが発生する。なお、図中、
Ｌmin はバルブが閉鎖の状態の位置、Ｐ max はピストン
が上死点の位置を示す。
の関係を示す。図４（ａ）は排気時のピストン上死点付
近における従来のカムについてピストン変位Ｐに対応し
たバルブリフトＬの変位をしめし、実線で示すＬe1は排
気バルブリフト、Ｌi1は吸気バルブリフトである。この
従来のカムを用いてバルブリフト量を増加するためにそ
のカムと相似形のカムを用いて最大リフト量を増加した
場合のバルブリフトの変位を１点鎖線でしめし、Ｌe2は
排気バルブリフト、Ｌi2は吸気バルブリフトである。こ
の場合には図に示すＣ1 、Ｃ2 においてはバルブはピス
トンに衝突しバルブスタンプが発生する。なお、図中、
Ｌmin はバルブが閉鎖の状態の位置、Ｐ max はピストン
が上死点の位置を示す。
【００１５】図４（ｂ）は本実施例についての排気時の
ピストン上死点付近におけるピストン変位Ｐに対応した
バルブリフトＬの変位をしめし、原型のカム２によるバ
ルブリフトＬe1、Ｌi1を実線で、カムノーズ部２ｂの突
出によるバルブリフトＬe2、Ｌi2を一点鎖線で示す。図
示の通りＬe2、Ｌi2共にピストン変位Ｐに接触すること
なく、バルブリフトを増大している。
ピストン上死点付近におけるピストン変位Ｐに対応した
バルブリフトＬの変位をしめし、原型のカム２によるバ
ルブリフトＬe1、Ｌi1を実線で、カムノーズ部２ｂの突
出によるバルブリフトＬe2、Ｌi2を一点鎖線で示す。図
示の通りＬe2、Ｌi2共にピストン変位Ｐに接触すること
なく、バルブリフトを増大している。
【００１６】なお、上記のカムノーズ部２ｂの突出によ
るバルブリフトＬは、従来のカムのノーズ先端部をベー
スサークルより分割することなく、そのまま伸ばすこと
によっても得ることが出来るが、この場合にはカムノー
ズ先端部が尖ってそのＲが小さくなるためにノーズ先端
の面圧が上がり、油膜切れや焼き付きを起こし、また、
バルブの加速度が増し、バルブのジャンプやバウンズ
（跳ね返り）を起こすという不具合が生ずる。本実施例
によれば、バルブリフトＬを更に大きくしてもカムノー
ズ部の先端部のＲは従来のものと同一のままであるので
上記のような不都合は起こらない。
るバルブリフトＬは、従来のカムのノーズ先端部をベー
スサークルより分割することなく、そのまま伸ばすこと
によっても得ることが出来るが、この場合にはカムノー
ズ先端部が尖ってそのＲが小さくなるためにノーズ先端
の面圧が上がり、油膜切れや焼き付きを起こし、また、
バルブの加速度が増し、バルブのジャンプやバウンズ
（跳ね返り）を起こすという不具合が生ずる。本実施例
によれば、バルブリフトＬを更に大きくしてもカムノー
ズ部の先端部のＲは従来のものと同一のままであるので
上記のような不都合は起こらない。
【００１７】図５に第２実施例をしめす。本実施例の前
記第１実施例と異なるところは、カム２内の給油通路３
４内にオイルリーク防止用逆止め弁４０を設けた点で、
その他の構成は第一実施例と同一である。図５（ａ）に
カムシャフト１と当該カム２及びカムシャフトジャーナ
ル部１０の一部側面図をしめし、図５（ｂ）に図５
（ａ）のＧ部に位置するオイルリーク防止用逆止め弁４
０の断面拡大図をしめす。
記第１実施例と異なるところは、カム２内の給油通路３
４内にオイルリーク防止用逆止め弁４０を設けた点で、
その他の構成は第一実施例と同一である。図５（ａ）に
カムシャフト１と当該カム２及びカムシャフトジャーナ
ル部１０の一部側面図をしめし、図５（ｂ）に図５
（ａ）のＧ部に位置するオイルリーク防止用逆止め弁４
０の断面拡大図をしめす。
【００１８】図において、バルブ逆止め弁４０はハウジ
ング４１内にボール４２、スプリング４３、シール部４
４を備え、通路４５、４６によりオイル溜まり室４に連
通している。常時はボール４２はスプリング４３に押さ
れて通路４６を閉鎖した状態にあり、給油口３より流入
したオイルは通路４５を経てオイル溜まり室４に収容さ
れる。
ング４１内にボール４２、スプリング４３、シール部４
４を備え、通路４５、４６によりオイル溜まり室４に連
通している。常時はボール４２はスプリング４３に押さ
れて通路４６を閉鎖した状態にあり、給油口３より流入
したオイルは通路４５を経てオイル溜まり室４に収容さ
れる。
【００１９】前記カム２のカムノーズ部２ｂが図２
（ｂ）に示す突出行程より図２（ｃ）に示す保持行程に
入ると、カム２がバルブスプリング１３を押した反力に
より、オイル溜まり室４内の油圧がボール４２にかか
り、ボール４２はスプリング４３の付勢力に打ち勝って
給油口３側に移動し、シール部４４に密着してシールさ
れ、給油口３を塞ぎ、ここからのオイル漏れが抑制され
る。
（ｂ）に示す突出行程より図２（ｃ）に示す保持行程に
入ると、カム２がバルブスプリング１３を押した反力に
より、オイル溜まり室４内の油圧がボール４２にかか
り、ボール４２はスプリング４３の付勢力に打ち勝って
給油口３側に移動し、シール部４４に密着してシールさ
れ、給油口３を塞ぎ、ここからのオイル漏れが抑制され
る。
【００２０】上記により、前期第一実施例の場合には保
持行程時にはカム２の給油口３とオイル連絡通路ハウジ
ング１１との間のオイルシーリングはハウジング側壁面
１１ｂの摺動面で行われていたためにオイルが漏れ易
く、所定のバルブリフト量が安定して得られないといっ
た不具合があるのが解消される。
持行程時にはカム２の給油口３とオイル連絡通路ハウジ
ング１１との間のオイルシーリングはハウジング側壁面
１１ｂの摺動面で行われていたためにオイルが漏れ易
く、所定のバルブリフト量が安定して得られないといっ
た不具合があるのが解消される。
【００２１】図６に第３実施例をしめす。本実施例の前
記第１実施例及び第２実施例と異なるところは、前記カ
ムシャフトジャーナル部とオイル溜まり室とが連通する
オイル連絡通路内にオイル供給経路遮断用の電磁弁を設
け、エンジン回転数とエンジン出力に応じて前記電磁弁
の開閉を行うように構成されたことで、その他の構成は
それぞれ第１実施例及び第２実施例と同一である。
記第１実施例及び第２実施例と異なるところは、前記カ
ムシャフトジャーナル部とオイル溜まり室とが連通する
オイル連絡通路内にオイル供給経路遮断用の電磁弁を設
け、エンジン回転数とエンジン出力に応じて前記電磁弁
の開閉を行うように構成されたことで、その他の構成は
それぞれ第１実施例及び第２実施例と同一である。
【００２２】図において、カムシャフトジャーナル部１
０とオイル溜まり室４とが連通するオイル連絡通路６内
にオイル供給経路遮断用の電磁弁５０を設け、この電磁
弁５０を、スロットルセンサ出力５４と噴射ポンプ回転
出力５６を入力したコンピュータ５２によりＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御する。この中のスロットルセンサ出力５４はエン
ジン出力（負荷）に対応し、噴射ポンプ回転出力５６は
エンジン回転数に対応するので、これにより、エンジン
の出力と回転数に応じた電磁弁５０の開閉か行われる。
即ち、予め設定したスロットルセンサ出力５４と噴射ポ
ンプ回転出力５６の特性をコンピュータ５２のマップに
入力しておき、エンジンの運転中に上記の読み取り結果
をマップと対比させ、電磁弁５０のＯＮ−ＯＦＦ制御を
行う。
０とオイル溜まり室４とが連通するオイル連絡通路６内
にオイル供給経路遮断用の電磁弁５０を設け、この電磁
弁５０を、スロットルセンサ出力５４と噴射ポンプ回転
出力５６を入力したコンピュータ５２によりＯＮ−ＯＦ
Ｆ制御する。この中のスロットルセンサ出力５４はエン
ジン出力（負荷）に対応し、噴射ポンプ回転出力５６は
エンジン回転数に対応するので、これにより、エンジン
の出力と回転数に応じた電磁弁５０の開閉か行われる。
即ち、予め設定したスロットルセンサ出力５４と噴射ポ
ンプ回転出力５６の特性をコンピュータ５２のマップに
入力しておき、エンジンの運転中に上記の読み取り結果
をマップと対比させ、電磁弁５０のＯＮ−ＯＦＦ制御を
行う。
【００２３】上記の構成による具体的な作用を説明する
と、例えば、吸気弁の場合、軽〜中負荷の運転状態にお
いては、電磁弁５０はＯＦＦとなり、このときは該電磁
弁の弁棒５１は弁体より突出してオイル連絡通路６を遮
断してオイル溜まり室４へのオイル供給は行われず、バ
ルブリフト量は最小となり、吸気弁よりの吸入空気量は
減少する。又、高負荷状態では電磁弁５０はＯＮとな
り、オイル連絡通路６は開放され、バルブリフト量は最
大となり、吸入空気量は増加する。このようにして電磁
弁のＯＮ−ＯＦＦによりカムノーズ部へのオイル供給を
制御する。
と、例えば、吸気弁の場合、軽〜中負荷の運転状態にお
いては、電磁弁５０はＯＦＦとなり、このときは該電磁
弁の弁棒５１は弁体より突出してオイル連絡通路６を遮
断してオイル溜まり室４へのオイル供給は行われず、バ
ルブリフト量は最小となり、吸気弁よりの吸入空気量は
減少する。又、高負荷状態では電磁弁５０はＯＮとな
り、オイル連絡通路６は開放され、バルブリフト量は最
大となり、吸入空気量は増加する。このようにして電磁
弁のＯＮ−ＯＦＦによりカムノーズ部へのオイル供給を
制御する。
【００２４】上記により、前記第１、第２実施例におい
ては負荷の高低にかかわらずバルブリフト量が一定のた
めに、例えば、大量の吸入空気を必要としない軽負荷領
域でも必要以上の空気が供給されてしまうために圧縮及
び排気工程時のポンプ損失や摺動抵抗が増し、燃料消費
率が悪化する傾向があったのが防止され、むしろ燃費は
向上され、さらに出力の向上をも達成することができ、
高出力でしかも燃費の良い性能のエンジンが期待でき
る。
ては負荷の高低にかかわらずバルブリフト量が一定のた
めに、例えば、大量の吸入空気を必要としない軽負荷領
域でも必要以上の空気が供給されてしまうために圧縮及
び排気工程時のポンプ損失や摺動抵抗が増し、燃料消費
率が悪化する傾向があったのが防止され、むしろ燃費は
向上され、さらに出力の向上をも達成することができ、
高出力でしかも燃費の良い性能のエンジンが期待でき
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明を実施することにより、従来では
限界となっていたバルブリフト量に対して、エンジンの
基本仕様を同一にしたままでリフト量を更に増加するこ
とが可能となり、吸入行程において吸入空気量が増し、
排気行程時に掃気効率が上がることが、エンジンの全回
転域において図られ、出力性能と燃費性能を向上させる
ことができる。
限界となっていたバルブリフト量に対して、エンジンの
基本仕様を同一にしたままでリフト量を更に増加するこ
とが可能となり、吸入行程において吸入空気量が増し、
排気行程時に掃気効率が上がることが、エンジンの全回
転域において図られ、出力性能と燃費性能を向上させる
ことができる。
【図１】第１実施例による可変バルブ機構の要部をしめ
す。図１（ｄ）はカムシャフトとカム及びカムシャフト
ジャーナル部の一部側面図、図１（ａ）は図１（ｄ）の
Ａ−Ａ断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のカムベースサ
ークル部のＢ視図、図１（ｃ）は図１（ａ）のカムノー
ズ部のＢ視図である。
す。図１（ｄ）はカムシャフトとカム及びカムシャフト
ジャーナル部の一部側面図、図１（ａ）は図１（ｄ）の
Ａ−Ａ断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のカムベースサ
ークル部のＢ視図、図１（ｃ）は図１（ａ）のカムノー
ズ部のＢ視図である。
【図２】カムの回転に伴うカムノーズ部の動きの模式的
な説明図である。図２（ａ）はカムノーズ部が突出する
前のカムが原型にある状態、図２（ｂ）はカムノーズ部
の突出行程時の状態、図２（ｃ）はカムノーズ部の保持
行程時の状態、図２（ｄ）はカムノーズ部の収納行程時
の状態をしめす。
な説明図である。図２（ａ）はカムノーズ部が突出する
前のカムが原型にある状態、図２（ｂ）はカムノーズ部
の突出行程時の状態、図２（ｃ）はカムノーズ部の保持
行程時の状態、図２（ｄ）はカムノーズ部の収納行程時
の状態をしめす。
【図３】バルブリフト特性を示す図である。図３（ａ）
はカム回転角−バルブリフト線図、図３（ｂ）はカム回
転角−オイル溜まり室油圧線図、図３（ｃ）はバルブ全
開時のバルブシートとバルブとの間隙を示す図である。
はカム回転角−バルブリフト線図、図３（ｂ）はカム回
転角−オイル溜まり室油圧線図、図３（ｃ）はバルブ全
開時のバルブシートとバルブとの間隙を示す図である。
【図４】バルブリフトとピストン変位との関係を示し、
図４（ａ）は従来のカムについて、図４（ｂ）は本発明
による実施例についての、それぞれの排気上死点付近に
おける両者の関係位置を示す線図である。
図４（ａ）は従来のカムについて、図４（ｂ）は本発明
による実施例についての、それぞれの排気上死点付近に
おける両者の関係位置を示す線図である。
【図５】第２実施例による可変バルブ機構の要部をしめ
す。図５（ａ）はカムシャフトとカム及びカムシャフト
ジャーナル部の一部側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｇ部断面拡大図をしめす。
す。図５（ａ）はカムシャフトとカム及びカムシャフト
ジャーナル部の一部側面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の
Ｇ部断面拡大図をしめす。
【図６】第３実施例による可変バルブ機構の要部をしめ
す。
す。
【図７】従来技術によるカムシャフトのバルブリフト機
構の一例をしめす。
構の一例をしめす。
【符号の説明】 １…カムシャフト ２…カム ２ａ…カムベースサークル部 ２ｂ…カムノーズ部 ３…給油口 ４…オイル溜まり室 ５…カムノーズスプリング ６…オイル連絡通路 ６ａ…オイル出口 ９…ベアリング １０…カムシャフトジャーナル部 １１…オイル連絡通路ハウジング １３…バルブスプリング １５…バルブ ４０…オイルリーク防止用逆止め弁 ５０…電磁弁 ５２…コンピュータ ５４…スロットルセンサ出力 ５６…噴射ポンプ回転出力
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジン内で油圧を利用しカムのリフト
量を変化させる可変バルブリフト機構付きカムシャフト
において、カムのノーズ部をカムのべースサークル部よ
り分離可能に形成し、前記カムノーズ部を油圧によりカ
ムシャフトの径方向に摺動させ、前記カムベースサーク
ル部とカムノーズ部との境界にオイル溜まり室を設け、
カムシャフトの回転中にカムノーズ部の作動域において
前記オイル溜まり室とカムシャフトジャーナル部とが連
通するように構成されたことを特徴とする可変バルブリ
フト機構付きカムシャフト。 - 【請求項２】 前記カムシャフトジャーナル部とオイル
溜まり室とが連通するオイル連絡通路内にオイル供給経
路遮断用の電磁弁を設け、エンジン回転数とエンジン出
力に応じて前記電磁弁の開閉を行うように構成されたこ
とを特徴とする請求項１記載の可変バルブリフト機構付
きカムシャフト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7588294A JPH074217A (ja) | 1993-04-14 | 1994-04-14 | 可変バルブリフト機構付きカムシャフト |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8747893 | 1993-04-14 | ||
| JP5-87478 | 1993-04-14 | ||
| JP7588294A JPH074217A (ja) | 1993-04-14 | 1994-04-14 | 可変バルブリフト機構付きカムシャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074217A true JPH074217A (ja) | 1995-01-10 |
Family
ID=26417048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7588294A Pending JPH074217A (ja) | 1993-04-14 | 1994-04-14 | 可変バルブリフト機構付きカムシャフト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH074217A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030047059A (ko) * | 2001-12-07 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 유압회로를 이용한 가변 밸브 시스템 |
| JP2006144799A (ja) * | 2004-11-20 | 2006-06-08 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | 特に自動車エンジンのためのカム軸 |
| JP2006526727A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 切換可能なカムを備える、殊に自動車用内燃機関のためのカムシャフト |
| WO2011054249A1 (zh) * | 2009-11-03 | 2011-05-12 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车发动机气门升程两级可调的配气方法及装置 |
| WO2012063536A1 (ja) | 2010-11-08 | 2012-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 可変動弁装置 |
| FR3070719A1 (fr) * | 2017-09-07 | 2019-03-08 | Renault S.A.S | Arbre a cames pour moteur a combustion |
-
1994
- 1994-04-14 JP JP7588294A patent/JPH074217A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030047059A (ko) * | 2001-12-07 | 2003-06-18 | 현대자동차주식회사 | 유압회로를 이용한 가변 밸브 시스템 |
| JP2006526727A (ja) * | 2003-06-02 | 2006-11-24 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 切換可能なカムを備える、殊に自動車用内燃機関のためのカムシャフト |
| JP4843484B2 (ja) * | 2003-06-02 | 2011-12-21 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 切換可能なカムを備える、殊に自動車用内燃機関のためのカムシャフト |
| JP2006144799A (ja) * | 2004-11-20 | 2006-06-08 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | 特に自動車エンジンのためのカム軸 |
| JP4690866B2 (ja) * | 2004-11-20 | 2011-06-01 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 特に自動車エンジンのためのカム軸 |
| WO2011054249A1 (zh) * | 2009-11-03 | 2011-05-12 | 奇瑞汽车股份有限公司 | 一种汽车发动机气门升程两级可调的配气方法及装置 |
| WO2012063536A1 (ja) | 2010-11-08 | 2012-05-18 | トヨタ自動車株式会社 | 可変動弁装置 |
| US8955478B2 (en) | 2010-11-08 | 2015-02-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable valve operating apparatus |
| US9046012B2 (en) | 2010-11-08 | 2015-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable valve operating apparatus for internal combustion engine |
| FR3070719A1 (fr) * | 2017-09-07 | 2019-03-08 | Renault S.A.S | Arbre a cames pour moteur a combustion |
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