JPS5888413A - 内燃機関の吸排気弁駆動装置 - Google Patents

内燃機関の吸排気弁駆動装置

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Publication number
JPS5888413A
JPS5888413A JP18598581A JP18598581A JPS5888413A JP S5888413 A JPS5888413 A JP S5888413A JP 18598581 A JP18598581 A JP 18598581A JP 18598581 A JP18598581 A JP 18598581A JP S5888413 A JPS5888413 A JP S5888413A
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JP
Japan
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lever
valve
intake
shaft
plunger
Prior art date
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Pending
Application number
JP18598581A
Other languages
English (en)
Inventor
Seinosuke Hara
誠之助 原
Kaoru Katayama
薫 片山
Yasuo Matsumoto
松本 泰郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPS5888413A publication Critical patent/JPS5888413A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0021Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

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】
この発明は吸排気斧の開閉時期ならびK 9f l)フ
ト量va[転条件に応じて可変I制御する内燃機関の吸
排fifP駆動装置に関する。 バルブオーバラップ中耕気充填効率等が常KiIIk遍
に優られるように@排気弁グ1−閉時期ならびに斧リフ
ト量′4を機関の運転条件に応じて町変側−する吸排気
斧駆―装置は、従来から種々謹巣さnているが、その一
つとして#!1図に示す本国%ff第3j 13,96
5号が迂らnているうこの9P@#装置は、バルブ駆動
カム1に一端が当僧し、かつS嗜が吸排気弁2のステム
エンドKfI&曾支持されたロッカアーム3の罐面4?
湾曲形放し、この背1iili4がレバー5に支点接触
しなからロッカアーム3の左右が*―することによって
。 カム1のリフトが吸排気5P2KtX達されるもので。 %[上記レバー5はその一端で回動町靜に軸支されてお
り、その傾斜が制御カム6によって規制されるように構
成されている。そして、上記1lIJ−力ム6は、Nえ
ば油圧アクチェエータ等の駆IIh磯構により横開11
1転条件K +5じて適宜な位相に回転駆動され、これ
によって吸排気弁2σ)開閉タイミングおよびリフト量
が可変側−される。すなわち。 例えば−一カムロによるレバー5の押し下げ鎗が大であ
れハウバルブー動カム1のベースサークル状sにおいて
レバー5の自由端部とロッカアーム3とが近響しており
、従って吸排気弁2の開弁時期が早まるとともにバルブ
リフト量が大となり、また制−カム口による押し下げ童
が小であれば。 同シバルプ駆動カム1のベースサークル状態であっても
レバー5の自由端部とロッカアーム3とが畦間しており
、従って吸排気弁の開斧時期が遅れるとともにバルブリ
フト量が小となるのである。 しかしながら、このような従来の吸排気弁駆動装置にあ
っては1例えば4気筒以上の多気筒機関では、常にいず
nかの吸排気9+2がリフトしていることから、パルプ
スプリング7の強力な反力によってflllllカム6
のシャフト6aK大赦なiII#トルクが作用し、この
1に#トルクに仇してシャフト6af回転させる#1成
となっていたため、大型で強力なアクチュエータw1!
シ、このために例えば0働車用エンジンなどでは限られ
たスペース内に大#11f1アクチュエータを配置する
ことが困鎧であり、また一方では制御カム6の駆動損失
が増大するという間−があった。 本発明はかかる関1@ A&着目して成されたものであ
り、−熾が軸支され他端が支点支持されたレバーの有効
長t、槽関運転状態KGじて変化する油圧により関節自
在とな5、して、前記Vパーf1傾きの変化によって前
記支点支持位置vld1節し、以ってパルプのり7トお
よびタイミングVSaで−るようになし、以って制−カ
ム口への負荷トルクが小さく、全体f1構成な小形化で
きる内燃機関の吸排気斧駆論装置t−撮供する。 以下に1本発明の実施例を図面について説明する。 第2s、第6図は吸排気弁−−装置な具体的に示す平面
図、断1図である。同図において、11はパルプ駆動カ
ム、12は吸排気弁、13はパルプam力五の動舞r吸
排気弁12に云−するロッカアームで、このロッカアー
ム15は扇・く1の字状にわん曲形成され、その略中央
部が支持軸13dK回転自在に@挿され、しかも背rf
J1sbは連続した壷かた円弧面となっている。14は
シリンダへy トill K 7足されたシャツ)、1
5jjOツカアーム15jl支持するための直−的な支
持[1ケ有するレバーテ、このレバー15はパルプステ
ム12mの略延長纏上に固設された前記シャフト14f
。 そtnvn−バー151フ10 る。前記シャフト14の上記歌合t!6にはボルト16
が貫通してねじ込まれ,その先端が上t!v字状字状溝
1匿 が螺合されて込る。 前記レバー15はロッカアームI SgK切欠ホルダー
151)が設けられ、ここに前記支持軸1eavmm保
持している。この支持軸13fiとレバー15との間に
はコイルスプリング17が介在され。 これがレバー15とパルプステム12aとのナス角#を
広げる方向に付勢する。17bはスプリングハウジング
である。 前記レバー15にはその長手方向に、臂底円筒状のシリ
ン/ I Fi cが形成され、ここにプランジャ1B
が挿入されている。プランジャ18は中空円筒状tなし
、 litmK圧入したキャップ18aで塞がれた油@
tabが設けられ、プランジャ1B外のシリンダl5c
PiK油圧璽154が形成されている。油圧j4115
.i内にはコイルスプリング15gが設けられ、プラン
ジャ18な押出す方向に付勢している。また、油圧’4
15.1と油@1sbとの間には逆止ff18cとこれ
fて開閉される連通孔18dが設けら几ている。なお−
’ 8 e * ’ 5e。 1st、1aa、14bt!機関tイにポツプii4じ
る油圧供給通路である。1紀キャップ1B端は斜めの摺
譬面となっており、シャツ)19[当接しレバー15σ
)ローを支える構成となっているう@4図は油圧室15
dの油圧t’ III alするシステムの概略を示す
、#記油圧通@14bは1IIC磁斧2゜に連通し、さ
らにオイルポンプ21ケ介してオイルパン22に通じて
いる。電磁斧2oは機関の吸入9気量1回転速度、S関
温度にもとづく制御ユニット2Sからの信号によって制
御され、機関運転条件に応じた劃−油圧が優られる構成
となっている。 次に1作用について説明する。 先ず、機関運転条件に応じ、レバー15の油圧1115
4に導入される制御油圧が高い場合’i’@5図に示す
、同図は実線で示すロッカアーム1 ’Sがパルプ駆動
カム11のベースサークル状111にアル場合Y示す。 かかる状態でレバー15に供給される油圧が高いため、
油圧室15dの圧力が高くなり、プランジャ18がレバ
ー15から突出するように付勢される。 この油圧の力とコイルスプリング15gとの合力がプラ
ンジャ181に−押し戻す力、つまりコイルスプリング
17f1反力がレバー159を介して、シャ7)19g
支点としてかかる力と釣り会う!で。 プランジセ18が突出する。油圧室ISd@rかかる油
圧が高ければ、前記合力は大きくなりプランジャ1Bの
突出量が大般くなる。したがって、プランジャ18はシ
ャフト19の下にすべり込むので、VA−15σ)シャ
フト1994gは下方r下がる。 このためレバー15とバルブステム12aとのなす角0
は小さくなり、こσ1状躯で駆1カム11が回転すると
、0ツカアーム13はその叉点A1ff徐々に左方に移
動させなから揺癲し、第5図f点線でホス状#IIKな
る。こσまため、パルプ12はロッカアーム13[より
押し下げられ、46図に示すようにθが小の場合r示す
ように大鎗なリフト特性な示す。この時、プランジャ1
8fはパルプスプリング12bの反力により、レバー1
5.シャツ)19y介して強方な押し戻し方が働(が、
逆止9P18cの作用によりり7ト開始時の状態な保っ
ている。 次/、Vパー15の油圧1i15dKかかる油圧が低い
場合には、gS図f示すように、スプリング170反力
により、シャ7)19vW点としてプランジャ18に押
し戻し力が作用するので、油圧1i11sdの油はプラ
ンジャ1Bとシリンダ15cとのす畦間あるいは逆1す
8Cとプランジャとのす錠間などからリークし、前妃押
し戻し力とコイルスプリング15gと油圧力との合力が
バランスする壕でプランジャ1gが押し戻される。従っ
て 7 z4−1 sはスプリング170反力により時
針方nK@論し、レバー15とバルブステム1’)fi
とのなす角−は大−くなり、第7図KN纏で示す状態に
なる。 この&lllからパルプ1勤カム11のリフトが開始す
ると、ロッカアーム1Sは時計方向に揺動すム11のリ
フト開始時に@関しているので、リフト量が小さい閣は
パルプ−σ)一端なそのまま支点人として揺動するだけ
で、吸排9P12は開かない。 従って、開弁σ)タイミングがパルプー−カム11σ〕
立上りより一定期間遅れ、同様に閉弁のタイミングが前
記カム11の立下りより一定期早まる。 このため、第6図のθが大となる場合のように。 バルブ開期間も挟まりリフ10小さくなる。 &ff、パルプクリアランス調整機構について説明する
。 バルーfpリアランスはVバー15とロッカアーム13
との間あるいはロッカアーム15とバルブステム12a
の一部とσ1間に生じるクリアランスであり、レバー1
5σ)バルブステム−4部?上下働させることにより調
整することがで般る。ここでは、上f!熾部にU字状溝
1sa’i’設け、これr嵌合したシャフト(4[螺合
したボルト16により、レバー15の底部な押し下げて
、0ツカアーム1SとのクリアランスtViめられる求
うKなっている。ここでナツトldaはボルト16の緩
み防止用Vものである。 マタ、パルプクリアランスσ〕自−謂幣?行5機構とし
て、第81EIK示すものが考えられる。すなわち、I
I配U字#15&に嵌合されるシャフト14の相対辺は
平行な2千面14(2,141となっており、これらの
各平面1 j (H、14(l ハL/バー15の長手
方向に対して傾斜する8字状溝15aの2平f115h
s1Ltにそれぞれ摺硬しているう次に、このバルブク
リ丁ランスの自S調整機構の作用について述べる。 パルプクリアランス?常に$に保つため#/r、こcで
tsvバー15σ)バルブステム一端部を押し下げる力
を発生させている。すなわち、いまロッカアーム13が
駆動カム11のペースサークル上にある場合、第8図に
おいてロッカアーム15は実―で示す状dK−あり、B
、C,、D点について力の釣り合いを考えると、第9図
に示すように、レバー15の駆動カム11圓の0点にを
工、コイルスプリング17の反力F。の作用により力F
8が働くσ1で5、椿触点Cの法一方向にはFnが作用
し、0点において41111力が発生せず力のバランス
が保たれているとすると、Vバー15の長手方向にはそ
orバランスカとじて力FLが作用する。従って、Ba
K作用するレバー15の長手方向の刀F・PはFT =
 FL となる、ここでFTの譬触面方回の分力FFKより前記
押し下げ力が発Jfるが、押し下げ力なバルブステム方
向の力とすると、その大きさはyyv大大さよりFDK
なる。 いま、ロッカアーム1sが駆動カム11のペースサーク
ル上にあるから、 FCが例えば約4kg根であるとす
ると。 ?、中!4kfl  、  FB中1確となる。 また、キャップ1gaのシャ7)19[当接する部分の
傾斜がStとすると。 FU: Fl 5in3f−* /coo F1tf=
SXα5×1/α8ア =ty  噌となる。従って。 FT=F’L =t7  切 となる。ここでレバー15のU字状溝ISaの−MY5
!rとす6 ト、  fi′DハF’T (n 分力F
’z o)バランス力であるから1次式で与えられる。 Fl)=FTcOs !S 5’ −1/ sin 5
g: t7X0.58X110.82:t2砺しかしな
がら、ここで実際の押し下げ力はFp −FB == 
0.2に9 となる。こσ月直はバルブスプリング12b、12cの
セット荷重30q程度に比べれば非常に小さいので、弁
12を押し開いてしまうようなことはない。 次に、11mカム11が回転し、吸排気IP12が最大
のリフト量となった場合について説明する。 バルブスプリング12b、12cの反力は7゜蒔程度で
あるので、D点Kかかるカrcはバルブスプリングの反
力による力P′。とコイルスプリング170反力Fcと
の合方になる。ここで、バルブスプリング’ 2 b 
e ’ 2 cの反力による力はaツカ比が第8図に示
す場合で約3程度であるから、Fc’ = !X70=
21g峙 となり、B点にかかる力F’cは F’ = Fc+F’c = 22 okgとなる。こ
こでF。はコイルスプリング17が圧縮されるので略1
o#となる。 従って、 Fl:165&9 IFB : 5 S # FL:9S# FT == FL = 95 # となる。 このため、FDは Fl) = FT cos 5 K @1/ sin 
5 f’=:95Xα58X1/Q、82 =67繻 となるので、B点σ)バランス力は FD−へ:12に4I となり、B点においてツバ−15はシャフト14より離
れる状すとなる。こめため、レバー15は時計方向の回
転力な受けるととKなるが、実際にはB点において摩−
力が発生するので、その回転
【抑えることがで慮る。 また、その摩優力FではB点では固体潤滑状態とみなせ
るので、μ中α2〜[13として。 T?で=μ(FT +sin 55” + F’p c
os 55’ )キαIX(7B+!59)==25〜
35#にもなり、力FDあるいはFB方同分力t−JI
dしても。 上記バランヌカ12kflf十分おさえることがで置る
。 したがって5本実施例ではロッカアームが揺動し、レバ
ー15がパルプスプリング12b、12c。 コイルスプリング17さらには油圧璽スプリング15f
、油圧力などの力な受けても、シャ7)14゜19に!
持され、揺動することなく一定の位置ケ保つことができ
る。よってロッカアーム1!Iはレバーtgt−常#f
:固定支点として揺動するので、正常なバルブリフト特
性が得られるとともに、前記押し下げ力の発生により、
閉弁期間中でも常fパルプクリアランスな零に保つこと
がで鎗る。 次に、パルプステムの熱膨張やバルブシートの摩耗によ
りパルプステムエンド12dが上昇した場41−におい
ては、パルプの初期#電は略sobと大舞いので、閉弁
期間中は前記押し下げ力に抗してパルプステムエンドr
】上昇が可能である、このような状態からパルプがリフ
トv開始した場合。 前記反力Fc*F5aFPLof”r が増大し、 F
D、 Ff  も増大するEともに、レバー15が逆止
弁の一舞により殆んど収縮しないことから、レバー15
は後退することなくロッカアーム15の揺avxxるこ
とがで虜る。 一方、バルブステムエンドが下降した場合は。 前記押し下げ力により、ただちにクリアランスをつめる
ことがで置る。、ff1様のことが、リフト量な小さく
した場合にも成立する。 このように、油圧−1f8によりレバー15σ】有効長
t、閉斧期関中の反力が殆んど作用しないと大に変化せ
しめて、バルブリフト?可変制御するとともKSVパー
15の長手方向rかかる方?利用して、パルプクリアラ
ンスの零gll*myt’得ることができる、 なお1本発明において、I:lツカアーム1Sがその長
手方向への1−カム11より受けるスラスト力な!える
ため、ホルダ15bg設けているが。 @1elK示すように、ロツカアー415とパルプステ
ムエンドとt連係させるようにしてもよいつ以上詳1I
IK説明したよ5ff、本発明によnば。 ロッカアームに!点響触するレバー0回−Y*端部から
i点螢触glIまでの畏さ?1機関の運転状−に応じて
変化させるようにしたため、エンジン濶滑川油圧なそf
lfiま利用することKより、小形のアクチェエータで
パルプのり7トおよびタイミングなl動損失少なく制御
で舞る。また、アクチュエータtコンパクト化で−るた
め、#斧部分の高さ?抑え、従って工゛ンジンの高さを
低くで麹るなどの効果な奏する。
【図面の簡単な説明】 第1図は従来の1&排fi卵1−装置の断面図、第2図
は本発明にかかる吸排気斧畝動装置の平面図。 第51g1は同じく要部の縦断面図、第4図は匍1−油
圧系の構成説明図、構5図は吸排気弁部―装置の作動説
明図、第6図はバルブリフト特性図、纂7図は吸排気9
P@動装置の作勧税明図、第8図は吸排気9P@動装置
の他σ)実施例Y示す要部の縦断面図、第9図はレバー
に作用する力のベクトル説明図であろう 11・・・パルプ駆動カム% 12b・・・パルプステ
ム。 1s・・・ロッカアーム、14・壷・シャ7)、15・
・・レバー、14cs14da15h*151・・・摺
#面(平面)。 第4図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ill  機関回転に同期して回転するパルプ簿−力ム
    と、一端が前記バルブ駆動カムに当接し、かつ他端がバ
    ルブステムに連係するaツカアーふと、前記ロッカアー
    ムの背1iに沿って配設さTL、ffa関運転状1lI
    K応じてその有効量が変化し、lI配クロツカアーム揺
    動叉点を変化させるレバーと、バルブステムの略唸長騙
    ヒで前記レバ一端な支持するシャフトと?備えてなる内
    燃Im媚の吸排気1?駆動饅置。 ・;!)  レバ一端とシャフトとの支持部は、前記レ
    バーの長手方向に対してバルブステム−へ畑斜する平面
    で互い一摺接してなる特許請求の範囲第1項に記載の内
    燃機関の吸排気斧駆勧装置、
JP18598581A 1981-11-19 1981-11-19 内燃機関の吸排気弁駆動装置 Pending JPS5888413A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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