JPS606564Y2 - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、内燃機関の動弁機構に関するものである。

一般に、内燃機関の吸気バルブおよび排気バルブにおい
て、そのバルブ開閉時期もしくはバルブリフト量の最適
値は、負荷あるいは回転数等の運転状態に応じて異なり
、これらを運転状態に応じて変更できるようにすること
は、運転性、燃費性およびエミッション性の向上を図る
点で好ましいものである。

しかし、内燃機関の動弁機構は、機関回転数に応じて高
速で作動するものであり、しかも、多気筒のものでは各
バルブの開閉作動状況は気筒によって異なっており、こ
の状況にあってバルブ開閉時期もしくはバルブリフト量
を回転数等に応じて運転途中に変更するように構成する
ことは、実用化が困難である不具合を有するものである
。

このバルブの開閉時期やリフト量を変更するものとして
、例えば実公昭５０−１９０４１号公報に示されるとお
り、カムが設けられたカム軸を移動するようにしたもの
が提案されているが、この場合、重いカムを移動させる
ために、大きな作動力が必要になるなどの欠点を有する
ものであった。

そこで、本考案はかかる点に鑑み、カム軸に設けたカム
プロフィルの異なる２種類のカムに対し、ロッカアーム
軸を移動させることにより各ロッカアームの両側に配設
したスプリングを介して各ロッカアームを別個に移動可
能とし、ロッカアームに摺接するカムを変更することに
よりバルブ開閉時期およびバルブリフト量を切り換える
ようにした内燃機関の動弁機構を提供するものである。

以下、本考案の実施例を図面に沿って説明する。

第１図および第２図には吸気バルブの動弁機構を示し、
１はカム軸であって、該カム軸１の一端部はシリンダヘ
ッド（図示せず）に設けられたサポータ２に回転自在に
軸支される一方、図示しない他端部も同様にサポータに
より軸支されるとともに調時歯車等が付設されてクラン
ク軸の回転に連係して回転するように支持されている。

このカム軸１には各気筒の吸気バルブ３に対応してそれ
ぞれ２つの異なるカムプロフィルを有する右側の第１カ
ム４と左側の第２カム５が設けられ、この第１カム４と
第２カム５は隣接して一体に形成されている。

６はカム軸１と並設されたロッカアーム軸であって、該
ロッカアーム軸６は所定間隔で各気筒の両側に配設され
た少なくとも２つのサポータ２゜７で軸方向に移動可能
に軸支されている。

尚、端部のサポータ２は上記カム軸１をも軸支するもの
であるが中間部のサポータ７はロッカアーム軸６のみを
軸支している。

８は、各サポータ２，７間のロッカアーム軸６に各気筒
の吸気バルブ３に対応して配置されたロッカアームであ
って、該ロッカアーム８はロッカアーム軸６に沿って軸
方向に移動可能に嵌挿されている。

ロッカアーム８の両側にはそれぞれ第１スプリング９お
よび第２スプリング１０が配設されている。

第１スプリング９は、ロッカアーム８の一端面８ａと、
ロッカアーム軸６に固定されたスプリング受１１との間
に縮装され、第２スプリング１０は、ロッカアーム８の
他端面８ｂとサポータ７の一側面との間に縮装されるも
であり、上記スプリング受１１はサポータ２，７の他側
面に当接可能に設けられている。

又、１２は、ロッカアーム８の一端面８ａすなわち第１
スプリング９が圧接する面と係合するべく、下方のシリ
ンダヘッド側に立設されたロッカアーム８の右行位置を
規制する第１ストツパ、１３は第２スプリング１０が介
装されるロッカアーム８の他端面８ｂとサポータ７間に
介装されたロッカアーム８の左行位置を規制する第２ス
トツパである。

上記ロッカアーム軸６において、ロッカアーム８に対し
第１スプリング９が配設されるスプリング受１１側の先
端部には、該ロッカアート軸６を軸方向に移動させる作
動装置１４が設けられている。

この作動装置１４は、ロッカアーム軸６端部に固着され
たピストン１５と、該ピストン１５が摺動自在に支持さ
れたサポータ２のシリンダ部１６と、ポンプ１７からの
油圧を制御弁１８を介してピストン１５内に供給する油
圧回路１９とからなり、ピストン１５内に供給された油
圧によりロッカアーム軸６を左方に移動させる。

又、ピストン１５とサポータ２間にはピストンリターン
スプリング２０が配設されている。

ロッカアーム８の先端摺接面８ｃは該ロッカアーム８の
移動によりカム軸１の第１カム４もしくは第２カム５の
外周面に摺接可能であり、後端は、アジャストスクリュ
２１を介して吸気バルブ３の弁軸３ａ先端に係合するも
のであり、ロッカアーム８が移動しても両者の係合が離
れないように構威されている。

尚、２２はバルブスプリング、２３はバルブスプリング
２２を受けるスプリング受、２４はスプリング受２３と
弁軸３ａを連結するコックである。

カム軸１に設けられた第１カム４および第２カム５は、
第２図に示す如く、バルブ３を閉状態とするベースサー
クル部Ｂが段差なく同一面を構威し、バルブ３を開状態
とする凸部形状の突出量（バルブリフト量）、回転角度
（バルブ開閉時期）が相違するものであって、本例の場
合、第１カム４は低速用、第２カム５は高速用に設けら
れている。

すなわち、吸気バルブ３において、低速時には速い吸気
流速を得るとともにバルブオーバラップを短くするため
に、第１カム４はバルブリフト量が小さく弁開時期が短
くなるよう設定される一方、高速時には充填率を向上す
るために第２カム５はバルブリフト量が大きく弁開時期
が長くなるように設定されている。

次に、作用を説明すれば、ロッカアーム軸６の作動装置
１４の非作動時には、第１図に示す如く、ロッカアーム
軸６はピストンリターンスプリング２０により右方の位
置にあり、スプリング受１１がサポータ２，７に当接し
、ロッカアーム８は第１ストツパ１２に当接して摺接面
８ｃはカム軸１の第１カム４と摺接している。

この状態から作動装置１４のピストン１５内に油圧が供
給されると、ロッカアーム軸６は左方に移行し、このロ
ッカアーム軸６に固定されたスプリング受１１も同時に
移動して第１スプリング９を圧縮する結果、第２スプリ
ング１０より付勢力が大きくなった第１スプリング９に
よりロッカアーム８は左方（第２カム５の方向）に付勢
される。

このように左方に付勢されたロッカアーム８はその摺接
面８ｃが第１カム４および第２カム５共通のベースサー
クル部Ｂに位置したとき、第１カム４から第２カム５に
摺接が切り換わるようにロッカアーム軸６上を第２スプ
リング１０を圧縮しながら左方に摺動し、第２ストツパ
１３に当接して停止する。

このロッカアーム８の第１カム４から第２カム５への移
動は、作動装置１４の作動によるロッカアーム軸６の移
動後、カム軸１の回転に応じて順次行われる。

又、ロッカアーム８が第２カム５に摺接している状態か
ら作動装置１４の油圧供給が停止解除されると、該ロッ
カアーム軸６は右方に復帰し、これに伴ってスプリング
受１１も右方へ移動し、第１スプリング９の圧縮状態を
弱める。

その結果第１スプリング９より付勢力の大きくなった第
２スプリング１０によりロッカアーム８は右方へ付勢さ
れることになる。

よって、摺接面８ｃが第１カム４と第２カム５のベース
サークル部Ｂと合致したときロッカアーム８は第２カム
５から第１カム４へ摺接を切り換えるようにロッカアー
ム軸６上を移動し、第１ストツパ１２との当接により停
止する。

上記作動装置１４への油圧の供給、すなわち制御弁１８
の作動は、機関回転数を検出して例えば３０００ｒｐｍ
の時点で切り換えるように作動させるものであって、低
速時には第１カム４のカムプロフィルで吸気バルブ３を
開閉し、高速時には第２カム５のカムプロフィルで吸気
バルブ３を開閉するように構成されている。

上記例においては、吸気バルブ３を機関回転数に応じて
高速時、低速時でそのバルブ開閉時期およびバルブリフ
ト量を変更するように形成しているが、この他、運転性
、燃費性、エミッション性等を向上するべく種々の運転
状況に応じて上記特性を変更すればよいものであり、排
気バルブについても同様である。

従って、以上の如き本考案によれば、カム軸にカムプロ
フィルの異なる第１カムと第２カムとを設け、軸方向に
移動可能に軸支されたロッカアーム軸のサポータ間にロ
ッカアームを嵌挿し、ロッカアームのスプリング受とロ
ッカアーム間に第１スプリングを、ロッカアームとサポ
ータ間に第２スプリングをそれぞれ縮装するとともに、
ロッカアーム軸を軸方向に移動させる作動装置を設けた
ことにより、ロッカアームを作動装置の作動により第１
カムと第２カムとにその摺接を切り換えるようにしたも
のであって所定の運転状態に応じてカムプロフィルの異
なるカムによって所望のバルブ開閉時期およびバルブリ
フト量でバルブを開閉させることができるために、出力
の向上、燃費の向上およびエミッション性の向上を図る
ことができる。

又、各ロッカアームが両側のスプリングの付勢力の差に
よって第１カムと第２カムとに移動するように設けたた
めに、ロッカアーム軸を移動させてもカム軸の回転位置
によりロッカアームが移動不能の場合にはロッカアーム
はベースサークルが回転して来るまで移動せずに待つも
のであって、多気筒機関においても良好に確実にその切
換作動を行うことができるものであるなど、実用上程々
の優れた利点を有している。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は一部断面にし
て示す要部平面図、第２図は第１図の■−■線に沿う断
面図である。 １・・・・・・カム軸、２，７・・・・・・サポータ、
３・・・・・・バルブ、４・・・・・・第１カム、５・
・・・・・第２カム、Ｂ・・・・・・ベースサークル部
、６・・・・・田ツカアーム軸、訃・・・・・ロッカア
ーム、８ａ・・・・・・一端面、８ｂ・・・・・・他端
面、８ｃ・・・・・・摺接面、９・・・・・・第１スプ
リング、１０・・・・・・第２スプリング、１１・・・
・・・スプリング受、１２・・・・・・第１ストツパ、
１３・・・・・・第２ストツパ、１４・・・・・・作動
装置、１５・・・・・ゼストン、１６・・・・・・シリ
ンダ部、１９・・・・・・油圧回路、２０・・・・・ゼ
ストンリターンスプリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 回転自在に軸支されたカム軸に設けられた２つの異なる
   カムプロフィルを有する第１カムおよび第２カムと、少
   なくとも２つのサポータで軸方向に移動可能に軸支され
   たロッカアーム軸と、ロッカアーム軸に嵌挿され上記サ
   ポータ間に配置されたロッカアームと、ロッカアーム軸
   に固定されたスプリング受とロッカアームの一端面との
   間に縮装された第１スプリングと、ロッカアームの他端
   面とサポータ間に出装された第２スプリングと、ロッカ
   アーム軸の先端でかつスプリング受側に設けられロッカ
   アーム軸を軸方向に移動させる作動装置とを有し、上記
   ロッカアームの第１カムと第２カムとの摺接を切り換え
   るようにしたことを特徴とする内燃機関の動弁機構。