JPS61223210A - エンジンの動弁装置 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、エンジン（内燃機関）の吸排気バルブを開閉
駆動する動弁装置に関する。

〈従来の技術〉 エンジンの吸気バルブ、排気バルブを駆動する動弁装置
はカム機構により各バルブをリフトして開弁を行なうが
、一般に、高出力、高回転用のエンジンでは、吸排気効
率を上げるためにバルブのリフト量とバルブ径を大きく
し、バルブが大きく開くように設計されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 一方、シリンダ内に吸引される混合気は、適当な流速で
吸引されることにより燃料が良好に気化し、また適度な
スワールも発生してシリンダ内での燃焼効率が良好とな
る。しかしながら、高出力、高回転用に設計されたエン
ジンは、高回転時にはシリンダに吸引される混合気の流
速が高く、シリンダ内に吸引される燃料が良好に気化し
、適度なスワールも発生し、高出力が得られるが、低速
回転域でも高速回転時と同様に吸排気バルブが大きく開
口するため、低回転時にバルブを通ってシリンダ内に入
る混合気の流速が低下し、燃料の気化が良好に行なわれ
ず、これにより、燃焼効率が悪化し、低速回転域におけ
る出力が低下する問題があった。

く問題点を解決するための手段〉 本発明は、上記の点にかんがみなされたもので、高速回
転−では吸排気バルブが大きく開き高。・吸排気効率を
実現して高出力が得られ、低速回転域では、吸排気バル
ブの開度を小さくして吸入す゛る混合気の流速を増し、
燃料の気化を良好にして出力の低下を防止し得るエンジ
ンの動弁装置を提供するものである。

このために、本発明は、エンジンの吸気及び排気用のバ
ルブを駆動するカムが各バルブについて複数個カムシャ
フトに軸着された動弁装置であつ・　　て、各バルブを
駆動する複数のカムはバルブのリフト量とバルブタイミ
ングをそれぞれ相違するように形成され、カムシャフト
又はカムは軸方向に摺動してバルブを駆動するカムを替
えるように支持され、カムシャフト又はカムを軸方向に
摺動させるアクチュエータを設けて構成される。

〈実施例〉 以下１本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図はエンジン（内燃機関）における動弁機構の断面
図を、第２図はその斜視図を示している、１はオーバー
ヘッドカムシャフト方式のカムシャフトで、このカムシ
ャフトｌは両側をスラスト軸受２により支持され、スラ
スト軸受２は図示しない回転軸受により支持されること
により、カムシャフト１は回転及び軸方向へ摺動可能に
支持される。カムシャフト１には複数のカムが軸着され
るが、これらのカムは各吸排気用のバルブについてそれ
ぞれハイリフト用カムとローリフト用カムの２つがそれ
ぞれ隣接して軸着されている。すなわち、吸気バルブ３
をロッカアーム４を介して作動する位置に吸気バルブ用
のハイリフト用カム５がカムシャフト１に固定され、ハ
イリフト用カム５の右隣には連接してローリフト用カム
６が固定される。また、排気バルブ７をロッカアーム８
を介して作動する位置には排気バルブのハイリフト用カ
ム９がカムシャフトｌ上に固定され、ハイリフト用カム
９の右隣には連接してローリフト用カム１０が固定され
る。なお、第２図では省略され　　゛ているが、多気筒
エンジンの場合、各気筒毎の吸排気バルブについて上記
と同様のカムがカムシャフト１に固定される。　　　　
　　　　・ロッカアーム４，８はエンドピボット方式に
より板ばね１１と調整ねじ１２を介してシリンダヘッド
１４の一部に揺動可能に支持され、吸気バルブ３と排気
バルブ７にはバルブを閉鎖方向に付勢するコイルばね１
３がステムに外嵌される。１５は電磁ソレノイドや流体
圧シリンダ等を使用したカム変換用のアクチュエータで
、そのプランジャ先端には係合アーム１６が取着され、
カムシャフトｌの端部に軸着した２枚の７ラング部１７
とこの係合アーム１６がカムシャフトｌの回転を許容し
て係合するように配設される。したがって、アクチュエ
ータ１５の作動によりカムシャフト１は軸方向に摺動し
、ロッカアーム４．８に当接するハイリフト用カム５．
９をローリフト用カム６゜ｌＯに又はその逆に変換する
ように動作する。

なお、カムシャフトｌの他端にはスラスト軸受Ｃを介し
てプーリ１８が取付けられ、プーリ１８には図示しない
クランクシャフトに係合されたタイミングベルト１９が
掛けられ、カムシャフト１はクランクシャフトに同期し
て回転駆動され且つ。

アクチュエータ１５により摺動可能となっているなお、
上記アクチュエータ１５は、エンジン回転数に応じて動
作するような制御装置に接続され、例えば、エンジン回
転数が３００　Ｏｒｐｍ未満の場合、アクチュエータ１
５のプランジャを押し出し、エンジン回転数が３０００
　ｒｐ層層上上なるとプランジャを引き戻すように動作
する。

次に、上記構成の動弁装置の動作を説明、する。

エンジンの回転に伴なってタイミングベルト１９により
駆動されるカムシャフトｌはクランクシャフトと同期し
て回転する。エンジン回転数・が例えば３０００　ｒｐ
ｍ未満の場合、アクチュエータ１５は係合アーム１６を
押し出すように作動し、これによってカムシャフト１が
第２図の左方向に押されて摺動し、ローリフト用カム６
がロッカアーム４の上に、ローリフト用カムｌＯがロツ
カアーム８の上に位置する。したがって、通常の中速か
ら低速回転域では吸気バルブ３と排気バルブ７はこのロ
ーリフト用カム６とｌＯによりロッカアーム４と８を介
して押し下げられ、通常の開度とタイミングで開弁する
ように動作する。このため、低回転域において、吸気バ
ルブ３と排気バルブ７が不要に大きく開くことがなくな
りシリンダ内に吸引される混合気の流速が低下すること
が防止される。よって、吸引される燃料の気化が良好に
なり、低回転域における出力の低下は防止される。

一方、エンジン回転数が３００　Ｏｒｐｍ以上とな・　
　つた場合、アクチュエータ１５は係合７−ム１６を介
してカムシャフト１を右方向に摺動させ、第２図に示す
位置に移動させる。すると、ハイリフト用カム５がロッ
カーアーム４の上に、ハイリフト用カム９がロッカアー
ム８の上に達する。したがって、高速回転域における吸
気バルブ３と排気バルブ７はこのハイリフト用カム５と
９によりロッカアーム４と８を介して押し下げられ１通
常より大きい開度と速いタイミングでバルブを開くよう
に動作する。このため高回転時の吸気バルブ３及び排気
バルブ７の開度が大きくなり多量の混合気を効率良くシ
リンダ内に吸引し、エンジンは高出力を出すことができ
る。

なお、上記の実施例では各バルブに対しハイリフト用カ
ムとローリフト用カムの２種類を使用し、中低速域と高
速域でこのカムを切り換えたが。

３種類以上のリフトのカムを各バルブについて用意し上
記と同様に各回転速度域で切り換えるようにすることも
できる。また、カムシャフト１を摺動させるアクチュエ
ータは操作レバーにワイヤケーブルを連結する等、手動
により動かす構造とすることもできる。さらに、カムシ
ャフトに対し。

カムのみを摺動させるように構成することもできる。

〈発明の効果〉 以上説明したように、本発明の動弁装置によれば、吸排
気バルブのリフトを大きくした高速回転、高出力用のエ
ンジンであっても、低速回転時にはカムを切り換えてバ
ルブのリフトを小さくしその開度を小さくすると共にバ
ルブタイミングを遅くすることができるため、低速回転
域においてシリンダ内に吸引される混合気の流速の低下
が防止され、燃料の気化不良による燃焼効率の低下なな
くし、低速回転域での出力を増加させることができる。

したがって、低速回転域から高速回転域ま、　　　でエ
ンジン出力を回転数にほぼ比例して増加させることがで
き、自動車、自動二輪車、各種産業用内燃機関にとって
は使用しやすいエンジンとすることができる。

【図面の簡単な説明】 図は本発明の実施例を示し、第１図は動弁装置の断面図
、第２図は同装置の斜視図である。 １・・・カムシャフト、 ３・・・吸気バルブ。 ５．９・・・ハイリフト用カム、 ６．１０・・・ローリフト用カム。 ７・・・排気バルブ、 １５・・・アクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エンジンにおける吸気及び排気用のバルブを駆動するカ
   ムが各バルブについて複数個カムシャフトに軸着された
   動弁装置であって、各バルブを駆動する複数の前記カム
   は該バルブのリフト量とバルブタイミングを相違するよ
   うに形成され、該カムを固定したカムシャフト又はカム
   は軸方向に摺動して前記バルブを駆動するカムを換える
   ように支持され、該カムシャフト又はカムを軸方向に動
   かすアクチュエータを設けたことを特徴とするエンジン
   の動弁装置。