JPS6210410A - ４サイクルエンジン - 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４サイクルエンジンに関する。さらに詳しくは
、弁の開閉時期および開度ｉ１１１ｗｉ装置を備え、単
位時間ごとの回転数（たとえばｒｐＨ、以下回転数とい
う）に自動的に対応して、吸排気弁の開閉時期および開
度を適正に変化させることができる４サイクルエンジン
に関する。

〔従来の技術〕

４サイクルエンジンにおいては、混合ガスおよび排気ガ
スの流動慣性などのため、吸排気弁は上下死点の前で開
き、遅れて閉じるなどのタイミング調整が必要とされて
いるが、トルクを向上させ、かつ燃焼効率を向上させる
ためには、その回転数に見合った適正な進み角および遅
れ角に調整されていなければならないことはよく知られ
ている。しかしながらエンジンの運転は、通常の使用状
態では実験室におけるような定速運転ではなく、常に速
度が変化しているのが実情である。そのため通常運転時
のある一定回転数に合わせて弁の開閉時期を設定したと
しても、好結果がえられる回転数はある一定範囲に限定
される。このことは車両のエンジンにおいて、トルク不
足により充分な加速性がえられない、変速の段数が低減
できず、ミッションギヤを複雑化するなどの不都合を残
している。また弁の開度は、橿低速ヤアイドリング時に
は燃焼効率を高めて有害排気ガスを減少させる必要があ
り、また高速回転時にはそれに応じて吸排気が充分に行
なえるように開度を大きくする必要があることも知られ
ている。しかし現状は速度に関係なく開度が一定してお
り、それを変えることができないのが一般的である。

前記弁開閉時期をエンジン回転数に応じて可変調節自在
とする提案としては、たとえばステフン　ミツチェル（
Ｓｔｅｐｈｅｎ　Ｈｉｃｈｅｌｌ）による［月刊オート
モービルＪ　　（１９８３，１香港）に記載されたもの
がある。ミッチェルはカム軸を中空とし、この中心孔に
タイミングチェーンによって回転駆動される伝動軸を挿
入し、両輪が特殊設計にかかわる継手を介して、軸心を
回転数に対応した距離だけたがいにずれするように連結
したものを提案している。このものは第６ａ図、第６ｂ
図において水平方向にカム１ｆｂ（Ｓｌ）と伝動軸（Ｓ
ｌ）がたがいに偏心した例で示すごとく、水平軸（Ｌ）
を境界として上方のＯ〜１８０°の回転範囲内では、第
６ａ図に示すように両＠（Ｓｌ）、（Ｓｌ）間に遅延角
（α）をうろことができ、下方の１８０〜３６０’の回
転範囲内では、第６ｂ図に示すように、両輪（Ｓｌ）、
（Ｓｌ）間に前進角（β）をうろことができる。それに
よってエンジンが低速回転のときには吸気弁の開弁時期
を遅らせて排気弁と重複している時間を減少すると共に
、排気弁の開弁時期を遅らせることにより膨張サイクル
が延長されるという効果を生ずるものである。

他方、弁開度を可変にした提案がアンドレアティトロ（
Ａｎｄｒｅａ　Ｔｉｔｏｌｏ）による［月刊オートモー
ビルＪ　　（１９８３，８香港）に記載されている。

そのものは円錐形のテーパカムを備え軸方向に移動が可
能なカム軸、タペット先端部に設けられた半円形の溝付
きの受座および半円形断面を有し、該溝に嵌合して曲面
に沿って揺動可能な片状カムフォロアとから構成されて
おり、前記カム軸はエンジン回転数に応じた油圧出力を
生ずる油圧装置と平衡ばねとを結合させることにより、
エンジン回転数に応じて軸移動して、カムフォロアと当
接するテーバカムの位はの変化により、タペットのスト
ロークが変化するようになっている。ティトロによると
、吸気弁開が前進角約１０°、閉が遅延角約１０°で、
排気弁の開状態の持続を６°延長したばあい、弁開度の
変化を従来より３０％前後増加させることができるとい
う結果をえている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら前述した先行技術は、エンジンの燃焼効率
および出力をある程度向上させることはできても、個々
の手段による効果にとどまり、弁開度の自動調整と開閉
時期の自動調整とがもたらす相乗効果（たとえば、最大
トルクかえられる回転範囲が拡大されることにより変速
ギヤ数を減少させうろこと）をうるまでには至らないこ
と、従来の弁機構における各接触伝動箇所のクリアラン
スを解消できず衝撃振動のない無騒音エンジンとは程遠
いこと、かつ調節作動が回転トルクを伝えるカム軸を経
由する方法であるため、機械的あるいは電気的なエンジ
ン回転数の検出信号は、サーボ機構などにより増巾しな
ければカム軸を動かせるのに充分な出力をうろことがで
きないことなどの問題がある。

上記問題に嵩み、本発明は、まず４サイクルエンジンに
おいて、吸気弁および排気弁などの開閉時期と開度をエ
ンジン回転数に対応してそれらを同時に自動的に変化さ
せることができる、弁の開度および開閉時期調節装置を
提供するものである。

本発明はまた、弁の開度および開閉時期調節装置が、回
転数検出器からの検出信号を従来のようにカム軸を移動
操作するのに充分な駆動出力まで増幅する必要がなく、
小出力の駆動装置で足りる４サイクルエンジンを提供す
るものである。

本発明はまた、ロッカーアームがカム回転の作用を受け
て揺動して、その一端でタペットを作動しポペット弁を
開状態にさせるようにした４サイクルエンジンにおいて
、ロッカーアームの両端およびカムとの接触部分などに
はほとんどクリアランスがなく、エンジン運転中、クリ
アランスに起因する振動騒音が最小限までに解消された
４サイクルエンジンを提供するものである。

本発明はさらに、前記調節装置の動作が周期ごとの作動
末期に減衰し、急停止によるショックを緩衝する調整装
置を備えた４サイクルエンジンを提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の４サイクルエンジンは、その一端を支点として
揺動自在であり、かつその他端が弁ばねに付勢されて常
時ポペット弁を閉状態にさせているタペットに当接され
ており、回転するカムの作用によって周期的に揺動する
ことにより、前記他端がタペットを弁ばねの付勢力に抗
して押すことによってポペット弁を開状態にさせるよう
にしたロッカーアームを備えた４サイクルピストンエン
ジンであって、前記ロッカーアームの支点をなす一端に
は、シリンダと相対的に摺動しかつストロークが変化Ｊ
ｆｆｉ自在なように嵌挿されたプランジャ本体の先端部
が支点に当接されると共にプランジャ本体の嵌挿端がシ
リンダ底部に当接する押圧ばねにより先端方向へ伸長す
るように付勢されており、検出器によりエンジン回転速
度を検出し、それを受けて検出信号に対応して出力作動
する駆動装置により、伝動機構を介してプランジャ本体
とシリンダとの相対ストロークを増減調節する手段によ
ってプランジャ本体の摺動ストロークが変化する弁開度
および開閉時期ｍ面装置を設けたことを特徴としている
。

本発明においてはまた、前記弁開＋’ｚｒｌＸおよび開
閉時期調節装置のストローク調節手段が、つきのように
構成されているのが好ましい。すなわち、前記シリンダ
に、作動油を収容したドレンチャンバーと連通ずる油入
口を設けると共に、シリンダの外周面にリングギヤを形
成してラックと噛み合わせ、シリンダをプランジャ本体
に対して回転させるラックピニオン機構を構成する。前
記プランジャを中空棒状に形成して先端部をロッカーア
ームの端部と嵌合させると共に、プランジャ内部が常に
シリンダの油入口と連通ずるような油入孔と、シリンダ
内下部およびその油出口にそれぞれ連通する油出孔およ
び連通開口を設ける。そしてプランジャ本体内の油入孔
と油出孔とのあいだを逆止弁によって作動油が一方向に
移動するようにすると共に、前記シリンダの油出口がプ
ランジャ本体の油出孔に対して軸回転することにより連
通範囲が変化可能となるように形成されている。

本発明においてはまた、前記シリンダの油出口を、円周
方向において先細のほぼ逆直角三角形とするのが好まし
い。

本発明においてはまた、前記プランジャ本体の油出口を
、ほぼ斜め上方へ向って先細りとなる９形とするのが好
ましい。

本発明においてはまた、前記プランジャ本体が、その油
入孔がシリンダとの相対移動中も常に油入口との連通を
維持するよう、油入孔の付近を凹陥部としているのが好
ましい。

本発明においてはまた、前記プランジャ本体の付勢バネ
が、前記ロッカーアームに作用していないときにプラン
ジャをほぼ復帰させることができる強さないしは前記弁
ばね以下の強さであるのが好ましい。

本発明においてはさらに、前記伝動機構を連桿回転機構
とするのが好ましい。

〔作　用〕

前述した本発明の構成によれば、弁ばねにより付勢され
たタペットを、回転カムの作用により揺動するロッカー
アームで押すことにより、ポペット弁を閉状態から開状
態にさせるようにしてなる４サイクルエンジンにおいて
、該ロッカーアームの揺動する際の固定支点となる一端
が、そのストロークが変化自在にシリンダに嵌挿された
プランジャ本体によって構成される開閉度および開閉時
期調節装置の前記プランジャ本体に当接しているため、
弁ばねに対する押付けばねの弾発力の差から、支点位置
が固定的ではなく変化する。そのためタペットを押すロ
ッカーアームが仮にカムの一定娠幅で作用されてもただ
ちに作動せずに、プランジャの変化が停止するまで遅れ
てタペットを押すように作動することになる。さらにロ
ッカーアームの支点からカム作用点およびタペット作動
点までの距離と、タペットによるポペット弁の全開まで
のストロークがそれぞれが一定であるので、タペットに
対する遅れは弁開度を同時に減少させることになる。一
方支点位置に変化をさせる手段として、エンジン回転速
度の検出ＶＲｅから検出器を受け、該信号に対応する出
力を発する駆ｌｌ１ｌ装置の出力作動によって回転速度
に見合ったストロークを与えると共に支点として作用す
る位置にくる時期にプランジャ本体が停止するように油
圧プランジャを調節するようにしているので、プランジ
ャ本体がエンジン回転速度に比例した距離だけ移動した
後に停止し、ロッカーアームの支点として作用すること
により、カムの作用によってタペットを所定の開度と所
定の時期に押し、適切な開度にポペット弁を開かせるこ
とができる。

前述した作動に関して、本発明の一実施例では、油圧プ
ランジャの相対ストロークを増減調節する手段として作
動油の移動をコントロールする方法を示している。すな
わち、シリンダと中空プランジャ本体にそれぞれ油出入
孔と油出入口を設けることによりドレンチャンバーと連
通させ、かつプランジャ本体内に逆止弁を設け、作動油
が油入孔から油出孔に一方向に移動するよう限定する。

同時に、油出孔とドレンチャンバーを連通させるシリン
ダの油出口がプランジャ本体の軸方向に沿って移動する
際、それ自身を周方向に沿って回転させた結果連通が遮
断される位置が変化するようになっている。その結果プ
ランジャ本体が押されて、作動油をドレンチャンバーへ
排出しながらシリンダ内へ向かって移動し、そのあいだ
ドレンチャンバーより油入口、油入孔を経て作動油はプ
ランジャ内へ移動し、前記連通が遮断される位置まで達
し、シリンダ内下部に密閉した作動油の閉じ込み圧力に
より停止するまで、ストロークを調節することができる
。またエンジン速度の検出器の信号に応じた出力を生ず
る駆動装置は、その出力によってラックピニオン機構を
介してシリンダを対応する角度で回転するように駆動さ
せる。つまり検出器が刻々その速度における信号を検出
し、駆動装置が出力し、シリンダを対応した適正な角度
に回転させるため、エンジン運転中シリンダは常に速度
に追従した状態にある。前記シリンダが回転した位置に
おいて、一定周期と振幅で回転するカムがロッカーアー
ムに作用すると、前述したごとくまずロッカーアームは
一端の支点のプランジャ本体を押し、プランジャ本体は
押圧ばねに抗して摺動し、その時点での適切なストロー
クに至ったとき停止Ｆすることができ、したがってこの
ときまで遅れて始めてロッカーアームの作動端がタペッ
トに作用し、ポペット弁を支点位置によって決まる揺動
全幅に等しい開度に開かせるようになる。ついで、カム
回転が後半の閉弁サイクルに至ると、ロッカーアームに
対する作用が解消することにより、まずタペットが弁ば
ねに押戻されてポペット弁を閉じ、遅れてロッカーアー
ム一端側の支点がプランジャ本体に対する押圧作用を解
消し、その結果プランジャ本体は押圧ばねの復元作用を
受けて伸長方向へ移動する。このとき、シリンダ内下部
は減圧膨張するため、プランジャ本体内において、逆止
弁を経て作動油の補充を受けることができ、その分だけ
油入口と油入孔を経てドレンチャンバーから作動油が流
入し、油出孔と油出口が再び連通した後は、あらためて
ドレンチャンバーからまったく原状に達するまで直接補
充流入されるようになっている。

なお、前述したごとく駆動装置の出力によりラックピニ
オン機構を介してシリンダを作動して回転させるかわり
に、シリンダにレバーを突設し、駆動装置により該レバ
ーに連結されたバーを駆動してレバーを回転させるよう
な手段によってもシリンダを回転させることができる。

また、前記油圧プランジャの移動を作動油の移動のコン
トロールによって調整する手段は、ほかにも、シリンダ
底部が押圧ばねの内側で軸方向に移動可能に螺合し、前
記駆ｆＩＩｖ装置がラックピニオン機構を介してシリン
ダ底部を回転駆動することにより、底部を移動させて、
プランジャ本体のストローク下限の当接ストッパーとす
る手段でもよく、同様な作用がえられるものである。

また、油圧プランジャの制動コントロールによる調整装
置において、シリンダの油出口をほぼ逆直角三角形に形
成すれば、シリンダが回転した際その開口縁部が先細の
斜辺となっているため、回転した位置によってプランジ
ャ本体が連通を遮断されるまででに移動できる距離、す
なわちストロークを変化させることができる。

したがって、前記油出口の逆直角三角形をエンジン回転
の低速側が幅広で高速側が先細になるように形成すれば
、始動時における低速から高速運転までの全領域にわた
って弁開度および開閉時期を適正に調節することができ
る。

さらに、前記ロッカーアームは、一端を押付けばねに付
勢されたプランジャ本体に当接され、他端は弁ばねに付
勢されたタペットに当接され、また対向側においてはカ
ム周辺部が逆向きに常時当接していることから、油圧プ
ランジャ本体の先端部が絶えず押圧ばねによって、ロッ
カーアームを押付は気味になるような位置にあるため、
すべてのクリアランスをほとんどなくすことができ、騒
音対策上有効である。

また、プランジャ本体の油出孔を斜め上方へ先細となる
平形に形成することにより、シ１ノンダの油出口辺部に
よって完全に連通を遮断される直前において、連通面積
が徐々に絞られるようになるため、停止時のショックが
緩和される。

〔実施例〕

本発明を一実施例もとづき説明する。図面は説明のため
に本実施例を概略的に具現化した態様を示している。

第１図の要部側断面図において、（１００）は４サイク
ルエンジンのシリンダブロックであり、便宜上その上端
一部のみを示す。図中、点火プラグ（１０１）は吸気の
ためのポペット弁（また（ま吸気弁＞　（２０）により
開閉される吸入通路（１０３）の間口部にのぞんで取り
付けである。

シリンダブロック（ｉｏｏ）の上部はシェル状のカバー
（１０２）によって空間を形成するように覆われている
。

前記吸入通路（１０３）の対向側には図面に示されない
排気通路が、同じくポペット弁（排気弁）によって開閉
されるように形成されているが、その作動時期が吸気弁
（２０）と異ることを除き、本発明の作動機構はまった
く同じであるので、以下の説明においてはとくに強調し
ない限り吸気弁（２０）についての説明のみとする。

本実施例の弁開度および開閉時期調節装置は、本体とな
る前記シリンダブロック（１００）の上部カバー（１０
２）内に形成された凹孔よりなる嵌挿座（Ｆ）に嵌着さ
れた油圧プランジャ（１０）と、ポペット弁（２０）を
開閉させるためのタペット（２１）およびポペット弁（
２０）を常時閉じるように付勢する弁はね（２２）と、
その両端部（３１）、（３２）がタペット（２１）上端
部とプランジャ（財）上端部にそれぞれ当接されると同
時にそのやや中央寄りの上部がカム（４）に当接され、
プランジャ本体（１２）との当接端部（３２）を支点と
してカム（４）の回転作動を受けて、タペット（２１）
側の他端（３１）を上下作動させるロッカーアーム（３
）とから構成されている。

前記油圧プランジャ鳴は、ほぼ中空円柱状のプランジャ
本体（１２）を円筒状シリンダ（１１）に上下動自在に
滑り嵌合させることにより構成されている。プランジャ
本体（１２）の下端部には小さく絞られて開口するオリ
フィス（１３４）が形成され、プランジャ本体（１２）
の下端部内周面に嵌装されたスラスト座（１３１）と、
スラスト座（１３１）中の押圧ばね（１３２）に付勢さ
れてオリフィス（１３４）に当接する鋼球（１３３）と
からなる逆止弁（１３）により作動油の流れを内から外
への一方向のみに限定している。前記プランジャ本体（
１２）の下端部はさらに、シリンダ（１１）の底部に嵌
着した押付けはね（１４）により、常時本体（１２）の
上端部が上向きに突出するように付勢される一方、上端
は段付に形成された肩部がシリンダ（１１）の開口部に
係合したスナップリング（１７）で係止された押付ワッ
シャ（１６）に当接されることにより、過度に突出する
ことが規制防止されている。なお、前記押圧ばね（１４
）はホペット弁（２０）を閉じる弁ばね（２１）の弾性
付勢力より小さいものとする。

前記プランジャ本体（１２）はさらに、シリンダ（１１
）と摺接する外周面が一部分幅広なリング状凹陥ネック
部（Ｅ）に形成されている。該ネック部（Ｄと内部とを
連通ずる油入孔（Ｃ）が設けられると共に、シリンダ壁
に穿設した油入口（ＡＪを経てシリンダブロック（１０
０）に形成されるドレンチャンバー（１５）と連通ずる
ようにされ、該油入孔（Ｃ）とは逆止弁（１３）を隔て
た下端側周壁にも油出孔（Ｄ）と、該孔（Ｄ）の上昇限
位蹟に対応する位置のシリンダ（１１）の周壁にもドレ
ンチャンバー（１５）に連通ずる油出孔（Ｂ）を穿設し
、作動油を充填することにより、ドレンチャンバー（１
５）と、シリンダ（１１）と、プランジャ本体（１２）
内部とは、逆止弁（１３）の機能により、ドレンチャン
バー（１５）より油入口（Ａ）、ネック部（Ｅ）、油入
孔（Ｃ）、プランジャ本体（１２）内部、オリフィス（
１３４）　、シリンダ（１１）下部、油出孔（Ｄ）、油
出口（Ｂ）を杼でチャンバー（１５）に戻る作動油の閉
路を形成する。しカルながら、前記油入口（Ａ）と油入
孔（Ｃ）はネック部（Ｅ）の幅を適当に選択することに
より、プランジャ本体（１２）の上下動の全工稈にわた
って連通を維持できるようにされている。本実施例にお
いては、第２図に示すように、油入孔（Ｄ）は斜上縁が
とがった平形に形成されると同時に、油出口（８）は逆
直角三角形に形成されており、かつ第３図の平面図で示
すように、シリンダ（１１）は、開口部外周縁がリング
ギヤ（１９）として形成されている。該リングギヤ（１
９）はシリンダブロック（１００）の上面部に沿ってシ
リンダ（１１）の軸心線と直交する方向（第４図中矢印
Ｐで示す方向）に滑り自在なラック（１８）と噛み合っ
ている。

該ラック（１８）は、図示されていないエンジンの回転
数（ｒｏｍ）検出器から検出された回転数に対応する出
力を生じる駆ａ８１構の駆動を蔓けて、回転数に見合っ
た量だけ滑り移動するように構成されている。なお、プ
ランジャ本体（１２）はロッカーアーム（３）の当接端
部（３２）とは、図示されていない嵌合結合などにより
、軸回転しないように構成されている。

ついで、本実施例が前記構成によっていかに作動するか
を説明する。

まずエンジン始動前は、油圧プランジ１　（１０）のプ
ランジャ本体（１２）は押付けばね（１４）の弾力に押
されてロッカーアーム（３）の一端部（３２）を押し気
味に当接する位置に上昇しており、シリンダ（１１）お
よびプランジャ本体（１２）内は作動油で充満されてい
る。

エンジンが作動し、低速運転中、クランクシャフトの回
転が調時機構を経て、カム軸に同期的に伝達されると、
それによりカム（４）がロッカーアーム（３）を押し下
げる。ここでロッカーアーム（３）の逆側より両端に作
用している押付けばね（１４）と弁ばね（２２）の力は
、後者のほうが大きいためプランジャ本体（１２）がさ
きに押されて降下し、シリンダ（１１）内の逆止弁（１
３）以下の作動油を油出孔（ＤＪと油出口（Ｂ）を順に
経てドレンチャンバー（１５）へ移動させる。前記排出
は油出孔（Ｄ）と油出口（Ｂ）とが相対的に移動して互
いにずれて連通しなくなると中断され、その結果、プラ
ンジャ本体（１２）は油圧抵抗により降下しなくなる。

これにより初めてプランジャ本体（１２）の上端部すな
わちロッカーアーム（３）の端部（３２）を支点として
、対向端部（３１）がタペット（２１）を弁ばね（２２
）に抗して押し下げ、ポペット弁（２０）を開かせる。

カム（４）がさらに回転しつづけて後半周になると、ロ
ッカーアーム（３）に対する押下げ作用が徐々に解除さ
れ、ついに弁ばね（２２）が伸び切ってポペット弁（２
０）を完全に閉じると、ロッカーアーム（３）の端部（
３１）の作用力もなくなるので、他端部（３２）側がシ
リンダ（１１）内の押付けばね（１４）が優勢となって
プランジャ本体（１２）を上昇させることになる。その
際、シリンダ（１１）内の下部容積が増加するのに対し
、油出孔（Ｄ）と油出口（８）がすぐには連通しないた
め、作動油はプランジャ本体（１２）内からオリフィス
（１３４）を塞いでいる逆止弁（１３）を押し開いて流
入すると同時に、プランジャ本体（１２）内にはドレン
チャンバー　（ｉｓ）より油入口（Ａ）、ネック部（Ｅ
）、油入孔（Ｃ）を経て流出分の作動油の補充を受ける
。そしてプランジャ本体（１２）の上昇によって油出孔
（ＤＪと油出口（Ｂ）が連通ずれば、チャンバー（１５
）からの補充は油出口（Ｂ）と油出孔（Ｄ）とを逆経由
するように切り換わり、カム（４）が原点に戻ったとき
は、プランジャ本体（１２）も始動時の位置に復帰する
。

本発明においては、設計時にその低速アイドリング運転
時のポペット弁（２０）の開閉時期と開度がその回転数
でトルクが最大となるタイミン　　　□グおよび開度と
なるようプランジャ本体（１２）が下降停止する位置を
求め、油出孔（ＤＪと油出口（８）がたがいにずれる位
置をあらかじめ設定することができる。

エンジンの回転速度が高くなると、それに対応する回転
数検出器の信号に基づいて駆動装置がラック（１８）を
駆動し、ラック（１８）はシリンダ（１１）をリングギ
ヤ（１９）を介して回転させる。シリンダ（１１）の回
転は軸回転しないプランジャ本体（１２）との間に円周
方向の相対移動をもたらす。

その結果油出孔（Ｄ）と油出口（Ｂ）とは水平方向に相
対移動するが、油出口（Ｂ）は第２図および第４図に示
すごとく、逆直角三角形に下限口縁が先細になっている
ため、プランジャ本体（１２）の垂直降下工程中、たが
いに連通ずることができる範囲が短くなる方向へ変化す
る。すなわち第４図において、油出口（Ｂ）が油出孔（
Ｄ）に対して、位置（Ｂ１）から矢印Ｐ方向へ水平移動
することにより位置（Ｂ２）に達したとき、油出孔（Ｄ
）との連通は降下行程（Ｄ　Ｏｌ）であったのが降下工
程（Ｄ　Ｄ２）に短縮されることになり、プランジャ本
体（１２）がロッカーアーム（３）の端部（３２）に対
する支点として働く位置が高くなると同時に１作動時期
も早く、作動時間も長くなる。他方、カム（４）は固定
した遍心段で同期回転しているため、前記のプランジャ
本体（１２）の支点位置の変化と時期変化は、ロッカー
アーム（３）の他端部（３１）においてタペット（２１
）の押下げ振幅、時期および期間の変化をもたらし、支
点がエンジン運転中、回転数に応じた位置をとり、回転
数が変ると変動し結果的にポペット弁（２０）の開度と
開閉時期とを変化させることができる。

〔発明の効果〕

前記実施例の説明から明らかなように、回転数検出器と
駆動装置とによる変位出力を利用して、本発明による弁
開度および開閉時期調節装置の油圧プランジャのシリン
ダを、ラックピニオン機構を介して相応に回転させれば
、ロッカーアームの支点である端部に当接しているプラ
ンジャ本体は、エンジンと同期的に回転するカムの押下
げ作用力を受けたロッカーアームが、他端に当接するタ
ペットの弁ばねのより大きい抵抗力によって支点端部を
優先して押すため、押し下げられて下降する。その際、
プランジャ本体とシリンダ底部との間に形成された密空
内に充満している作動油は、プランジャ本体の下端部の
油出孔と、それと連通ずるシリンダ下部の油出口を経て
ドレンチャンバーに排出させることにより密閉室を圧縮
して降下することができる。したがって逆三角形に形成
された油出口が、シリンダの回転に伴って油出孔に対し
て相対移動し、プランジャ本体が降下中、油出孔が油出
口と連通ずる時間と降下できる距離が、それぞれ加速の
ばあいは短縮される方へ、減速のばあいは延長される方
へ変化することになり、それに対応してプランジャ本体
の降下が高速運転はど早期に止まり、かつ距離が短くな
り、低速運転はど遅れて止まり、かつ距離も長くなる。

そのためロッカーアームの他端部によりタペットを前者
のばあいは早期に押してポペット弁の開度を大きくし、
開弁時間も長く、後者のばあいでは遅れて押し下げ作用
が働き、開度が小さく、開弁時間を短くすることになる
。前記作用をダイヤグラムで示すと、概略第５図のよう
に表わせる。

なお油出孔の形状を平形にすることにより、油出孔が油
出口の口縁部によって連通を遮断されるあいだ、面積が
徐々に絞られるようになるため、プランジャ本体の停止
は短時間に急停止するのではなくて、作動油の排出が減
衰し徐々に停止するようにさせることができ、したがっ
て停止によるショックを緩和することができる。

また、油出口の逆三角形において斜辺口縁は直線または
一定傾斜度に限定されるものではなく、カムの輪郭形状
を考慮し、エンジン特性曲線とも対応して、曲線口縁と
することもできるしまた傾斜度を変えることもできる。

本発明は、前述したごとくエンジン運転中は、常に回転
数に対応追従して吸気弁、排気弁の開度および開閉時期
を自動的に最も適正な値に調整できるようにし、従来の
弁開度自動調整装置や開閉時期調節装置の個々の効果を
兼ね備え、はとんどの回転数範囲においてそれぞれに見
合った良好なトルクをうろことができる。その結果、車
両においてはスタートダッシュ性能を向上でき、また変
速機の変速段数を減らすことによって、その部品減少、
機構の簡略化、コンパクト化が可能となり、さらにすべ
ての速度において最良の燃焼効率で運転可能であるため
省エネルギーにも大きく寄与する。

また、本発明の構成も公知の別々に弁開度と開閉時期な
どを調節する装置よりも簡単ですみ、コンパクトでかつ
製造コストが安くなると共に、単気筒でも多気筒でもそ
の数に影響なく個々のシリンダを独立に調節するが、各
ｉ！ｌｌ装置を簡単な公知手段で直列や並列に連動調節
させることも可能でありかつ容易でもある。

さらに、本発明の構成によれば、ロッカーアームの両端
部がプランジャ本体およびタペットに対していずれもば
ねを介して弾力的に付勢されるよう当接されている。ま
たロッカーアーム全体がカムに対し両端部の弾力付勢に
よって浮動当接させることにより、従来問題となってい
たクリアランスを最小限に抑えることができるため、運
転時にクリアランスによる衝撃や振動がほとんど解消さ
れるのに加えて、プランジャ本体が支点として作用する
際も油出孔よりの排油が徐々に減少することによりショ
ックの緩和がなされることも相まって、振動騒音がいち
じるしく軽減され、無害排気と共に無公害エンジンの提
供を可能にさせるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の弁開度および開閉時期調節装置の一実
施例を備えたエンジン要部の概略側断面図、第２図は同
実施例の要部をなす油圧プランジャの主なる構成の分解
斜視図、第３図は第２図の油圧プランジャおよびその近
傍の平面図、第４図は第２図の要部作用を示す説明図、
第５図は本発明の作用の概要を示す弁作動曲線、第６ａ
図および第６ｂ図はそれぞれ従来の弁開閉時期調節機構
の説明図である。 ；ｔ７４図 目。 、ｔ’６６図 才６ｂλ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　その一端を支点として揺動自在でありかつその他端
   が弁ばねに付勢されて常時ポペット弁を閉状態にさせて
   いるタペットに当接されており、回転するカムの作用に
   よって周期的に揺動することにより、前記他端がタペッ
   トを弁ばねの付勢力に抗して押すことによってポペット
   弁を開状態にさせるようにしたロッカーアームを備えた
   ４サイクルエンジンであって、前記ロッカーアームの支
   点をなす一端には、シリンダと相対的に摺動しかつスト
   ロークが変化調節自在なように嵌挿されたプランジャ本
   体の先端部が当接されると共にプランジャ本体の嵌挿端
   が、シリンダ底部に当接する押圧ばねにより先端方向に
   伸長するよう付勢されており、検出器によりエンジン回
   転速度を検出し、それを受けて検出信号に対応して出力
   作動する駆動装置により、伝動機構を介してプランジャ
   本体とシリンダとの相対ストロークを増減調節する手段
   によってプランジャ本体の摺動ストロークが変化する弁
   開度および開閉時期調節装置を設けたことを特徴とする
   ４サイクルエンジン。 ２　前記弁開度および開閉時期調節装置のストローク調
   節手段が、シリンダには作動油を収容したドレンチャン
   バーと連通する油入口と油出口を設けると共に、外周面
   にはリングギヤを形成してラックと噛み合わせ、シリン
   ダをプランジャ本体に対し回転させるようにし、前記プ
   ランジャは中空棒状であり先端部がロッカーアーム端部
   と嵌合すると共に、内部が常にシリンダの油入口と連通
   するような油入孔と、シリンダ内下部およびその油出口
   とにそれぞれ連通する油出孔および連通開口とを設け、
   かつ前記プランジャ本体内の油入孔と油出孔とのあいだ
   を逆止弁によって作動油が一方向に移動するようにする
   と同時に、前記シリンダの油出口はプランジャ本体の油
   出孔に対し軸回転すれば連通範囲が変化するように構成
   されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の４
   サイクルエンジン。 ３　前記シリンダの油出口が、円周方向において先細の
   ほぼ逆直角三角形であることを特徴とする特許請求の範
   囲第２項記載の４サイクルエンジン。 ４　前記プランジャ本体の油出孔が、ほぼ斜め上方へ向
   って先細の雫形であることを特徴とする特許請求の範囲
   第２項記載の４サイクルエンジン。 ５　前記プランジャ本体が、その油入孔がシリンダとの
   相対移動中も常に油入口との連通を維持するよう、油出
   孔の付近を凹陥部としていることを特徴とする特許請求
   の範囲第２項記載の４サイクルエンジン。 ６　前記プランジャ本体の付勢ばねが、前記ロッカーア
   ームに作用されないときはプランジャをほぼ復帰させる
   ことができる強さないしは前記弁バネ以下の強さである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の４サイク
   ルエンジン。 ７　前記伝動機構が連桿回転機構である特許請求の範囲
   第１項記載の４サイクルエンジン。