JPS62291411A - ４サイクルエンジンのバルブ開閉機構 - 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】 ３、発明の詳細な説明 Ｌ１１Ｌ上月１１ 本発明は、高速回転状態と低速回転状態とでバルブの開
角を切換えていずれの状態にても高出力を保持すること
ができ、かつ低速回転状態における振動間合の発生を抑
制した４４ノ−イクルエンジンのバルブ開閉機構に関す
るものである。

支末且Ｉ ４サイクルエンジンにおいては、高速域でバルブの開放
開始時期を早めかつバルブの閉塞峙明を遅らせてバルブ
オーバラップ期間（吸、排気バルブが同時に開放されて
いる期間）を長期化することにより、吸、排気の慣性効
果を利用し、吸、排気効率を高めて機関の高出力を計り
、また低速域にては、バルブの開放開始時期を遅らＵる
とともにバルブの閉塞ｉＩＳ期を♀めでバルブオーバラ
ップ期間をン、９酪化することにより、１月見再循環、
吸気の吹汰けを防止して、機関出力低下を避けるために
、従来では、種々のＩ履ＩＡが提供されてきた。

その一つの機構として、第１図ないし第５図に図示のよ
うな４サイクルエンジンのバルブ開閉機構があった。

このバルブ開閉機構では、図示されないクランクシャフ
トの半分の回転数で回転駆動されるカムシャフト０１に
バルブ開閉用カム０２が相対的に回転しつるように嵌合
され、このカムシャフト０１に半径方向に指向してシリ
ンダ室０３が形成され、カムシャフト０１にバルブ開閉
用カム０２を係脱自在に一体的に結合するロックプラン
ジャ０４がこのシリンダ室０３に出没自在に嵌装され、
この１コツクプランジｉ・０４にストッパー０５が出没
自在に嵌合されており、給油通路０６よりシリンダ室０
３に圧油が供給されると、ロックプランジｐ０４がバル
ブ開閉用カム０２の内部溝０７に突出して、バルブ開閉
用カム０２がカムシャフト０１に一体的に結合され、シ
リンダ室０３内の圧油が給油通路０６より排出されると
、圧縮コイルスプリング０８のばね力によってロックプ
ランジャ０４がシリンダ室０３内に退入し、ストッパー
０５が溝０７の両側面に当接することができる範囲内で
バルブ開閉用カム０２はカムシャフト０１に対し相対的
に回転できるようになっている。

第１図ないし第５図に図示のバルブ開Ｉｌｌ構において
は、高速域にて、ロックプランジャ０４を満０７内に突
出させてバルブ開閉用カム０２をカムシャフト０１に一
体に結合させ、バルブオーバラップ期間を長くした。

また低速域では、ロックプランジャ０４を満０７よりシ
リンダ室０３内に退入させて、カムシ１＝７１−０１に
対しバルブ開閉用カム０２を相対的に回転可能とし、第
１図に図示されるようにバルブ０１０の揚程がＯから増
加し始める際に、圧縮コイルスプリング０１１のセット
荷重によってバルブ開閉用カム０２を停止さゼようとす
る力Ｆ１があるために、カムシャフト０１のみが回転し
、第２図に図示されるようにストッパー０５の側面が満
０７の回転側壁０７ａに接してから、バルブ開閉用カム
０２がカムシャフト０１とともに回転することによって
、バルブ０１０の開放開始時期が遅れ、そしてバルブ開
閉用カム０２の揚程が第３図に図示するように最大値に
達してから第４図のように減少する状態になると、圧縮
コイルスプリング０１１のセット荷重によってバルブ開
閉用カム０２をカムシャフト０１の回転方向に回転させ
ようとする力Ｆ２が働き、バルブの閉塞時期が早められ
るようになり、かくしてバルブオーバラップ期間が短縮
するようになっていた。

が　′１しようとする１１− ところが第４図に図示の状態から第５図に図示のように
、バルブ揚程減少状態において、ストッパー０５が満の
回転側壁０７ａから反回転側壁０７ｂに衝接した際（第
６図Ａ点）に、ストッパー０５と満０１とに大きな衝撃
力が１じ、騒音が発生することが避けられなかった。

０　　を　＞１′？ｒるための“　お　び本発明は、こ
のような難点を克服したもので、４サイクルエンジンの
燃焼室を開閉自在に開閉するバルブと、該バルブを常時
閉方向へ付勢するスプリングと、クランクシャフトに同
期して回転駆動されるカムシャフトと、該カムシャフト
に相対的に回転自在に嵌装されるバルブ開閉用カムと、
該カム周面に接して前記バルブを開閉させるバルブ開閉
部材と、前記カムシャフトとバルブ開閉用カムとを係脱
自在に一体的に結合する一体化手段と、前記力ムシ１７
フトに対し前記バルブ開閉用カムの一定範囲に回る相対
的回転を許容するカム相対回転許容手段とを備えた４サ
イクルエンジンのバルブ開閉機構において、前記一体化
手段の不動作時に、前記バルブ揚程減少状態にて前記ス
プリングのバネ力にによる前記カムシャフトに対Ｊる前
記バルブ開閉用カムの相対的回転に抵抗を加えるカム回
転抵抗手段を設けることにより、低速域でのバルブ揚程
減少状態におけるカムシャーノドとバルブ開ｌ用カムと
の相対的回転速度を低下させて、カム°相対回転許容手
段での！Ｉ″Ｖ！九を減少させ、騒へ発生を抑制するこ
とができる。

欠」Ｌ旦 以）第７図ないし第１４図に図示された本発明の一実施
例について説明する。

カムシャフト５はジャーナル３．／ｌを介して４サイク
ルエンジン１のシリンダヘッド２に回転自在に枢支され
、カムシャフト５は図示されないクランクシャフトに１
７２の回転比で連結されており、クランクシャフトに同
期して回転駆動されるようになっている。

またシリンダヘッド２にはバルブ６．７がカムシャフト
５の長手方向に沿って配設され、このバルブ６．７の頂
端にスリッパ−８，９が一体に付設され、スリッパ−８
，９とシリンダヘッド２とに圧縮コイルスプリング１０
．１１が介装されており、バルブ６．７Ｇよ圧縮コイル
スプリングｉｏ、　＋ｉのセット荷重により常時開基さ
れるようになっている。

さらにバルブ６．７の延長方向にカム１２．１３がそれ
ぞれ位置するように、カム１２．１３がカムシャフト５
に嵌合され、サークリップ１４にて扱けないように止め
られ、カム１２．１３は相Ｕに一体に形成されている。

さらにまた一方のカム１２の嵌合位置にてカムシャフト
５に半径方向へ指向したシリンダ室１５が形成され、こ
のシリンダ室１５には、第１図ないし第５図のバルブ開
閉橢構と同様にロックプランジせ１６が嵌合され、この
ロックプランジャ１６にス１−ツバ−１７が嵌装され、
シリンダ室１５に給油通路１８が付設され、カム１２因
に満１９が形成され、口、ツクプランジャ１６とスｉ〜
ツバ−１７とに圧縮コイルスプリング２０が介装されて
いる。

また使方のカム１３の嵌合位置にてカムシャフト５にシ
リンダ室２１がシリンダ室１５と平行に形成され、この
シリンダ室２１にダンパー２２が嵌合され、ダンパー２
２内に油室２５が形成され、この油室２５とカムシャフ
ト５中の給油通路２６とを連通づる側孔２７が１，２け
られている。

さらにダンパー２２の内端に開孔２８が設けられ、開孔
２８の外側にチェックボールケース３０が配置され、開
孔２８に接するチェックボール２９とチェックボールケ
ース３０とにチェックボルルスプリング３１が介装され
、チェックボールケース３０とシリンダ室２１の底面３
３とにダンパースプリング３２が介装されており、カム
シャフト５中の給油通路２６より側孔２７を介してダン
パー２２の油室２５に圧油が常に供給され、油室２５内
の圧油の圧力によってチェックボールスプリング３１が
圧縮されてチェックボール２９が開孔２８より離され、
油室２５内の圧油はシリンダ￥２１の底部に送られた後
、カムシャフト５中のオリフィス３４よりカム１２の潤
滑孔３５を介して排出され、カム１２とスリッパ−９と
の摺接面が潤滑されるようになっている。

さらにまたダンパー２２の頂部には頂面２３と頂部傾斜
面２４とが形成され、これに相対してカム１３の内面に
カム面３６が形成されており、第１０図から第１１図に
図示されるように、カム１３の回転がカムシャフト５に
対し遅れる方向の相対回転には、ダンパー２２が突出し
てこ机を助長し、第１２図から第１４図に図示されるよ
うに、カム１３の回転がカムシャフト５に対し進む方向
の相対回転には、ダンパー２２がシリンダ室２１内に押
込まれて、油室２５内の圧油が排出される際の流路抵抗
によりこの相対回転が抑制されるようになっている。

第７図ないし第１４図に図示の実施例は前記したように
構成されているので、低速域におりるバルブ６．７の揚
程がＯから増加し始め、圧縮コイルスプリングｉｏ、　
１ｉのセット荷重によってカム１２゜１３にカムシャフ
ト５の回転方向と逆方向の力Ｆ＋が鋤いた際（第１０図
ないし第１１図に図示の状態）には、ダンパー２２が満
１９内に突出し、カムシャフト５５の回転に対するカム
１２．１３の遅れを阻止するように狗かず、カム１２．
１３の開放開始タイミングは第１図ないし第５図に図示
の従来のものと同じＪ：うむ関係にある。

しかしカム１２．１３のカム山頂端がスリッパ−８゜９
に接してから、これを通過し、バルブ６．７の揚程が最
大１直から減少し始め、圧縮コイルスプリング１０．１
１のセット荷重によってカム１２．１３をカムシせフト
５よりも速くカムシャフト５の回転方向に回転させる力
Ｆ２が動い！ζ際（第１１図ないし第１３図に図示の状
態）には、ダンパー２２がシリンダ？；ｉ　２１内に押
込まれ、油室２５内の圧油が開孔２８よりシリング全２
１を介してオリフィス３４を通過する時の流路抵抗によ
って、ダンパー２２の頂部傾斜面２４とカム１３内のカ
ム面３６とに前記力［２に対向する逆向きの大きな摩擦
力が生じ、カムシャフト５の回転方向に沿ったカムシャ
フト５に対するカム１２．１３の相対回転運動が抑制さ
れ、ストッパー１７が溝１９の反回転側壁１９ｂに緩や
かに衝接し、ストッパー１１と溝１９とには左程大きな
衝ｉ？力が生ぜず、ＩＪ　Ｍの発生が阻止される。

そして低速域でのバルブリフト曲線は第１５図の破線で
示されるようになる。

第７図ないし第１４図に図示の実施例でＩよ、カム１２
、１３がバルブ６．７の上方に位首したスリッパ−８，
９に接触しうるようになっていたが、第１６図に図示す
るようにカムがロッカアームに接し、ロッカアームがバ
ルブを押下げる構造のバルブ開ｒ１１機構にも本発明は
適用可能である。

１更夏１皿 このように本発明では、低速域でのバルブ揚程減少状態
におけるカム相対回転計容手段の衝撃力を減少できるの
で、騒音発生を抑制できるとともに、バルブｒ７ｉ１開
機構の耐久性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は従来のバルブ開閉ｍｈ’ｔｘの動
作状態を図示した断面図、第６図は高速域と低速域での
バルブリスト曲線を実線および破、線で示した図面であ
り、第７図は本発明に係る４サイクルエンジンのバルブ
開開機構の一実施例を図示した縦断面図、第８図および
第９図は第７図の■−■線およびｒＸ　−ＩＸ線に沿っ
て截断した断面図、第１０図ないし第１４図はその実施
例の動作状態を図示した断面図、第１５図は該実施例の
高速域と低速域でのバルブリフト曲線を実線および破線
で示した図面、第１６図は他の実施例の要部側面図であ
る。 １・・・４サイクルエンジン、２・・・シリンダヘッド
、３．４・・・ジャーナル、５・・・カムシャフト、６
，７・・・バルブ、８，９・・・スリッパ−１１０，１
１・・・圧縮コイルスプリング、１２．１３・・・カム
、１４・・・サークリップ、１５・・・シリンダ室、１
６・・・ロックプランジャ、１７・・・ストッパー、１
８・・・給油通路、１９・・・溝、２０・・・圧縮コイ
ルスプリング、２１・・・シリンダ室、２２・・・ダン
パー、２３・・・頂面、２４・・・頂部傾斜面、２５・
・・油室、２６・・・給油通路、２７・・・側孔、２８
・・・開孔、２９・・・チェックボール、３０・・・チ
ェックボールケース、３１・・・チェックボールスプリ
ング、３２・・・ダンパースプリング、３３・・・底面
、３４・・・オリフィス、３５・・・１１ｆｆ滑孔、３
６・・・カム面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４サイクルエンジンの燃焼室を開閉自在に開閉するバル
   ブと、該バルブを常時閉方向へ付勢するスプリングと、
   クランクシャフトに同期して回転駆動されるカムシャフ
   トと、該カムシャフトに相対的に回転自在に嵌装される
   バルブ開閉用カムと、該カム周面に接して前記バルブを
   開閉させるバルブ開閉部材と、前記カムシャフトとバル
   ブ開閉用カムとを係脱自在に一体的に結合する一体化手
   段と、前記カムシャフトに対し前記バルブ開閉用カムの
   一定範囲に亘る相対的回転を許容するカム相対回転許容
   手段とを備えた４サイクルエンジンのバルブ開閉機構に
   おいて、前記一体化手段の不動作時に、前記バルブ揚程
   減少状態にて前記スプリングのバネ力にによる前記カム
   シャフトに対する前記バルブ開閉用カムの相対的回転に
   抵抗を加えるカム回転抵抗手段を設けたことを特徴とす
   る４サイクルエンジンのバルブ開閉機構。