JPS6135683Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は吸排気弁の開閉時期ならびに弁リフ
ト量を運転条件に応じて可変制御する内燃機関の
吸排気弁駆動装置に関する。

バルブオーバラップや新気充填効率等が常に最
適に得られるように吸排気弁の開閉時期ならびに
弁リフト書を機関の運転条件に応じて可変制御す
る吸排気弁駆動装置は、従来から種々堤案されて
いるが、その一つとして第１図に示す米国特許第
3413965号が知られている。

この弁駆動装置は、バルブ駆動カム１に一端が
当接し、かつ他端が吸排気弁２のステムエンドに
嵌合支持されたロツカアーム３の背面４を湾曲形
成し、この背面４がレバー５に支点接触しながら
ロツカアーム３の左右が揺動することによつて、
カム１のリフトが吸排気弁２に伝達されるもの
で、特に上記レバー５はその一端で回動可能に軸
支されており、その傾斜が制御カム６によつて規
制されるように構成されている。そして、上記制
御カム６は、例えば油圧アクチユエータ等の駆動
機構により機関運転条件に応じて適宜な位相に回
転駆動され、これによつて吸排気弁２の開閉タイ
ミングおよびリフト量が可変制御される。すなわ
ち、例えば制御カム６によるレバー５の押し下げ
量が大であれば、バルブ駆動カム１のベースサー
クル状態においてレバー５の自由端部とロツカア
ーム３とが近接しており、従つて吸排気弁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、また制御カム６による押し下げ量が小であれ
ば、同じバルブ駆動カム１のベースサークル状態
であつてもレバー５の自由端部とロツカアーム３
とが離間しており、従つて吸排気弁の開弁時期が
遅れるとともにバルブリフト量が小となるのであ
る。

ところが、かかる従来の装置では、例えば４気
筒以上の多気筒機関に適用した場合に、常にいず
れかの２吸排気弁がリフトしているところから、
バルブスプリング７の強力な反力によつて制御カ
ム６のシヤフト６ａに大きなトルクが作用する。
そしてそのシヤフト６ａを前記トルクに抗して回
転させるため、第２図に示すような油圧制御シス
テムを本出願人は提供している。

これはシヤフト６ａの一端に設けたベーンタイ
プの油圧アクチユエータ３１と、このアクチユエ
ータ３１に制御油圧を供給する電磁弁３２と、こ
の電磁弁３２に連なる機関オイルポンプ３３およ
びオイルパン３４と、機関速度等の運転状況に応
じた信号に基づいて電磁弁３２を制御する制御ユ
ニット３５とからなり、シヤフト６ａをオイルポ
ンプ３３が発生する油圧でもつて駆動するように
なつている。

しかしながら、かかる従来の油圧制御システム
にあつては、オイルポンプ３３の駆動力がシヤフ
ト６ａの回転力に変換される効率60〜70％と低
く、オイルポンプ３３、電磁弁３２、油圧アクチ
ユエータ３１内の油のリークや管路抵抗またはこ
れに伴う油の発熱などによるエネルギー損失が大
きかつた。このため、そのエネルギー損失分を補
うに十分なバルブリフト用動力が必要となり、バ
ルブリフト制御による熱効率の向上効果や出力増
大効果が相殺されてしまうという問題があつた。

この考案はかかる従来の問題点に着目してなさ
れたものであり、駆動カム軸の一端にこれの回り
に遠心力に応じて変位するように取り付けた遠心
おもりと、この遠心おもりの変位に応じて駆動カ
ム軸上を摺動する円錐カムと、この円錐カムの摺
動に応じて制御シヤフトを回動させる揺動レバと
を設けて、遠心力を利用して動力損失を補償する
ようにした内燃機関の吸排気弁駆動装置を提供す
るものである。

以下に、この考案を図面に基づいて説明する。
第３図および第４図はこの考案の一実施例を示
す。前記ロツカアーム３は背面３ａが緩かな凸曲
面となつており、一端がバルブステム２ａのステ
ムエンド２ｃに嵌合支持されている。５はロツカ
アーム３を支点支持するための直線的な支持面を
有するレバーで、このレバー５はバルブステム２
ａの略延長に固設されシヤフト４に一端が回動可
能に軸支されている。また、レバー５の背面５ｂ
に当接して制御カム６があり、これがシヤフト６
ａに固設されている。８はブラケツトで、シヤフ
ト６ａ，駆動カム軸１ａ、シヤフト４をシリンダ
ヘツド９に保持している。カム軸１ａの一端には
キヤツプ１０が圧入されており、キヤツプ１０の
外周上で180゜の相対位置に遠心おもり１３，１
４を先端に有するリンク１１，１２が回動自在に
ピン止めされている。また、これらのリンク１
１，１２の中央部には他のリンク１５，１６の一
端が枢支され、これらの他端はカム軸１ａに摺動
自在に嵌合する円錐カム１７のフランジ部１７ａ
に枢支されている。この円錐カム１７のカム面に
は支軸１９にて支軸された揺動レバー１８の一端
が当接しており、他端に形成したギヤ２０が前記
シヤフト６ａの一端に固設したギヤ２１を噛合し
ている。なお前記支軸１９はブラケツト８のボス
部８ａに固設されている。

次に、前記構成になる吸排気弁駆動装置の作用
を説明する。

いま、機関回転速度が早くなるとすると、カム
軸１ａの回転速度も高まり、遠心力おもり１３，
１４が遠心力を受けリンク１１，１２が外方に広
げられる。ここで円錐カム１７はリンク１５，１
６に連結されているため、この円錐カム１７はカ
ム軸１ａの軸端方向に引張力を受ける。このカム
面はカム軸１ａの軸端方向に小径となつているた
め、円錐カム１７に当接している揺動レバー１８
は、第４図において時計方向に回動される。この
ためギヤ２０，２１の噛合によつてシヤフト６ａ
は反時計方向に回動し、カム６はレバー５を押し
下げ前記支点接触点をレバー５の自由端に移動せ
しめ。

一方、機関回転速度が遅くなると、遠心おもり
１３，１４に作用する遠心力が弱まり、円錐カム
１７がカム軸端方向に引張られる力も弱まる。こ
こでレバー５にはスプリング７の反力がロツカア
ーム３を介して作用するので、制御カム６の向き
からシヤフト６ａには時計方向のトルクが作用す
る。したがつて、揺動レバー１８はギヤ２０，２
１を介して反時計方向の回動力を受ける。この回
動力は円錐カムを軸端から離す方向に作用し、前
記、引張力とバランスする点で円錐カムが停止す
る。このように、機関回転速度が低くなる程、前
記引張力が弱まつて円錐カム１７は軸端から離れ
る。これは揺動レバーを介してシヤフト６ａが時
計方向に回動した位置になり、レバー５は上方に
傾いた状態となる。このように機関回転速度に格
じてレバー５の傾斜が制御される。

なお、円錐カム１７と揺動レバー１８との摩擦
力を低減し、シヤフト６ａの回転制御に要する動
力の損失を軽減するため、第５図および第６図に
示すように、揺動レバー１８にローラ２２を設
け、ローラ２２が円錐カム１７に当接するように
することもできる。

以上説明してきたように、この考案によれば、
駆動カム軸の一端にカム軸のまわりに回転する遠
心おもりとこの遠心おもりに連動する円錐カムと
を設け、この円錐カムのリフトを揺動レバーによ
り制御シヤフトに伝達して、バルブリフトを可変
制御するようにしたため高価で動力損失の多い油
圧制御システムを用いないで、簡単な構成にてシ
ヤフト６ａの制御トルクを得ることができ、バル
ブリフトのための動力損失を有効に軽減できるの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の内燃機関の吸排気弁駆動装置、
第２図は従来の制御カムシヤフト用油圧制御シス
テム、第３図は本考案の内燃機関の吸排気弁駆動
装置を一部切断して示した平面図、第４図は同じ
く一部切断して示した正面図、第５図および第６
図は揺動レバーの改良例を示す平面図および正面
図である。 １……バルブ駆動カム、２ａ……バルブステ
ム、３……ロツカアーム、３ａ……背面、５……
レバー、６……制御カム、６ａ……シヤフト、１
３，１４……遠心おもり、１７……円錐カム、１
８……揺動アーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 機関回転に同期して回転するバルブ駆動カム
   と、吸排気弁のバルブステムと、一端が前記バル
   ブ駆動カムに他端がバルブステムにそれぞれ連係
   するロツカアームと、前記バルブ駆動カム側とは
   反対側のロツカアーム背面に一側面が支点接触
   し、かつバルブステムの側で回動可能に支持され
   たレバーと、該レバーの他側面に当接する制御カ
   ムを有するシヤフトと、前記バルブ駆動カムに偏
   位自在に取り付けた遠心おもりと、該遠心おもり
   の偏位に応じバルブ駆動カムのカム軸上を摺動す
   る円錐カムと、この円錐カムに一端部が当接し、
   かつ他端部に設けたギヤが前記シヤフトに取り付
   けたギヤに係合して揺動する揺動レバーとを備え
   てなる内燃機関の吸排気弁駆動装置。