JPS6232205A - 内燃機関の動弁装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は、機関の回転に同期して回転駆動されるカムシ
ャフトに、吸気弁あるいは排気弁に対応してカムが一体
化され、ロッカシャフトには前記カムの回転に応じて前
記吸気弁あるいは排気弁を開閉駆動するためのロッカア
ームが枢支される内燃機関の動弁装置に関する。

（２）従来の技術 かかる動弁装置において、バルブ径およびバルブリフ）
ｔは、最高馬力を出力するのに必要な混合気量を吸入し
たときに流入抵抗により馬力低下が生じないように高速
を重視して設定するのが一般的である。

ところで、低速域から高速域まで、同一のバルブタイミ
ングおよび同一リフ）ｔで吸気弁を駆動すると、各回転
数に応じて吸気量が異なるので、燃焼室内への混合気流
人速度が異なる。すなわち低速時には、混合気流人速度
が低下して、燃焼室内での混合気の乱れが小さくなり、
燃焼速度も遅くなる。このため、燃焼効率低下による燃
費の増大、ならびに燃焼速度低下によるノンキング限界
の低下を余儀なくされる。

そこで、かかる問題を解消するために、低速運転時には
吸気弁あるいは排気弁の一部を閉弁体止させ、高速運転
時には吸気弁あるいは排気弁を開弁作動させるようにし
たものが、たとえば特開昭５９＝２２８２１６号公報で
開示されている。

（３）発明が解決しようとする問題点 上記従来の技術では、低速運転時に休止する吸気弁が、
運転条件によっては長期間休止のままである可能性があ
る。吸気弁が長期間にわたって休止したままであると、
燃焼によって生じたカーボンが吸気弁および弁座間に堆
積し、吸気弁が弁座に張付いてしまう。このため、高速
運転に移って開弁作動するときに、吸気弁が弁座から無
理矢理引剥がされることになり、吸気弁および弁座間の
シール上の問題が生じることになる。また、吸気弁の閉
弁体止により、燃料溜りが生じ、吸気弁の量弁時に混合
気濃度が濃くなることがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、低
速運転時に燃焼室内での混合気の乱れを大として燃費の
低減および混合気濃度低下に対するタフネスの向上を図
るとともに、休止に伴う問題点を解決した内燃機関の動
弁装置を提供することを目的とする。

Ｂ８発明の構成 （１１問題点を解決するための手段 本発明によれば、カムシャフトには、低連用カムと高速
用カムとが一体化され、ロッカシャフトには、一方の吸
気弁あるいは排気弁に当接するとともに低速用カムに摺
接する第１ロッカアームと、他方の吸気弁あるいは排気
弁に当接するとともに高速用カムに摺接する第２ロッカ
アームとが枢支され、第１および第２ロッカアーム間に
は、機関の高速運転に対応して両ロッカアームを連結す
る状態と、機関の低速運転に対応して両ロッカアームの
連結を解除する状態とを切換え可能な連結切換手段力！
設けられる。

（２）作　用 機関の高速運転時には両ロッカアームが連結切換手段に
より連結されており、高速用カムによって作動する第２
ロッカアームに追随して第１ロッカアームが揺動し、低
速運転時には、両ロッカアームの連結が解除されている
ので、第１ロッカアームは低速用カム、第２ロッカアー
ムは高速用カムによって作動する。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明すると
、先ず第１図および第２図において、図示しない機関本
体に設けられた一対の吸気弁ｌａ。

１ｂは、機関の回転に同期して１／２の回転比で駆動さ
れるカムシャフト２に一体的に設けられた低速用カム３
および高速用カム５と、カムシャフト２と平行なロッカ
シャフト６に枢支される第１および第２ロッカアーム７
．８との働きによって開閉駆動される。

カムシャフト２は機関本体の上方で回転自在に配設され
ており、高速用カム５は両吸気弁１ａ。

１ｂの中間に対応する位置でカムシャフト２に一体的に
設けられる。また低速用カム３は吸気弁１ａに対応する
位置でカムシャフト２に一体的に設けられる。しかも低
速用カム３は機関の低速運転に対応した形状を有するも
のであり、カムシャフト２の半径方向外方への突出量が
比較的小さい高位部３ａを有する。また高速用カム５は
機関の高速運転に対応した形状を有するものであり、カ
ムシャフト２の半径方向外方への突出量を前記高位部３
ａよりも大とするとともに該高位部３ａよりも広い中心
角範囲にわたる高位部５ａを有する。

ロッカシャフト６は、カムシャフト２よりも下方で固定
配置される。このロッカシャフト６には、低速用カム３
に対応する第１ロッカアーム７と、高速用カム８に対応
する第２ロッカアーム８とが枢支され、両ロッカアーム
７．８の上部には低速および高速用カム３．５がそれぞ
れ摺接するカムスリッパ１０．Ｉｆが設けられる。また
第１および第２ロッカアーム７．８には、両吸気弁１ａ
。

１ｂの上方に至る腕７ａ、８ａが一体的に設けられる。

これらの腕７ａ、８ａの先端には、各吸気弁１ａ、ｌｂ
の上端に当接し得るタペットねじ１２．１３が進退可能
に螺着される。

一方、両吸気弁１ａ、ｌｂの上部には鍔部１４゜１５が
設けられており、これらの鍔部１４．１５と機関本体と
の間には、吸気弁１ａ、ｌｂを囲繞する弁ばね１６．１
７が介装されており、弁ばね１６．１７により各吸気弁
１ａ、１ｂは上方すなわち閉弁方向に向けて付勢される
。　　　　・第３図において、第１および第２ロッカア
ーム７．８は相互に摺接されており、それらの相対角変
位を可能とする状態と、両ロッカアーム７．８を一体的
に連結する状態とを切換可能な連結切換手段２１が第１
および第２ロッカアーム７．８間に設けられる。

この連結切換手段２１は、第１および第２ロッカアーム
７．８を連結する位置およびその連結を解除する位置間
で移動可能なピストン２３と、そのピストン２３の移動
を規制するストッパ２４と、ピストン２３を連結解除位
置側に移動させるべくストッパ２４を付勢するばね２５
とを備える。

第１ロッカアーム７には、第２ロッカアーム８側に向け
て開放するとともに、ロッカシャフト６と平行な第１ガ
イド穴２６が穿設されており、この第１ガイド穴２６の
閉塞端側には段部２７を介して小径部２８が設けられる
。第１ガイド穴２６にはピストン２３が摺合されており
、このピストン２３と第１ガイド穴２６の閉塞端との間
に油圧室２９が画成される。

第１０フカアーム７には、油圧室２９に連通する油路３
０が穿設され、ロッカシャフト６内には油圧供給源（図
示せず）に通じる油路３１が穿設される。さらに両袖路
３０，３１は、ロッカシャフト６の側壁に穿設された連
通孔３２を介して、第１０７カアーム７の揺動状態に拘
らず常時連通する。

第２ロッカアーム８には、第１ガイド穴２６に対応して
、第１ロッカアーム７側に向けて開放した第２ガイド穴
３５が穿設されており、この第２ガイド穴３５に円板状
のストッパ２４が摺合される。第２ガイド穴３５の閉塞
端側には規制段部３６を介して小径部３７が設けられ、
また前記閉塞端には小径部３７と同軸の挿通孔３８が穿
設される。しかもストッパ２４に同軸かつ一体的に設け
られた案内棒３９が挿通孔３８に挿通される。さらに、
ストッパ２４と第２ガイド穴３５の閉塞端との間には案
内棒３９を囲繞するコイル状のばね２５が介装される。

ピストン２３の軸方向長さは、その一端が段部２７に当
接したときに、その他端が第１および第２ロッカアーム
７．８間に位置するように、またストッパ２４を規制段
部３６に当接させるまで第２ガイド穴３５内に入り込ん
だときに、一端が第１ガイド穴２６内に残るように設定
される。さらに、第１０ンカアーム７の油圧室２９内に
は、ピストン２３を第２ロッカアーム８側に向けて付勢
するばね３３が収納されており、このばね３３のセット
荷重は前記ばね２５よりも小さく設定される。

次にこの実施例の作用について説明すると、機関の低速
運転時には、第４図で示すように連結切換手段２１によ
り第１および第２ロッカアーム７゜８の連結状態を解除
する。すなわち油圧室２９の油圧を開放すると、ストッ
パ２４がばね２５のばね力により第１ロッカアーム７側
に移動し、ピストン２３は段部２７に当接するまで後退
せしめられる。この状態でピストン２３およびストッパ
２４の当接面は第１および第２ロッカアーム７．８の摺
接面に対応する位置にあり、したがって第１および第２
ロッカアーム７．８は相互に摺接して相対角変位可能な
状態にある。

このような連結解除状態にあっては、カムシャフト２の
回転動作により、第１ロッカアーム７が低速用カム３と
の摺接に応じて揺動し、第２ロッカアーム８が高速用カ
ム５との摺接に応じて揺動する。したがって一方の吸気
弁１ａは低速用カム３で定まるタイミングおよびリフト
量で開閉作動し、他方の吸気弁１ｂは高速用カム５で定
まるタイミングおよびリフト量で開閉作動する。

このようにして両吸気弁１ａ、ｌｂがタイミングおよび
リフト量を異ならせて開閉作動することにより、燃焼室
内では流入混合気の乱れが生じ易くなり、混合気濃度低
下に対するタフネスの向上および燃費の低減が図られる
。

機関の高速運転に際しては、連結切換手段２１により、
第３図で示すように第１および第２ロッカアーム７．８
が連結される。すなわち、油圧室２９に油圧が供給され
ることにより、ピストン２３はばね２５のばね力に抗し
てストッパ２４を押圧しながら第２ガイド穴３５内に嵌
入し、ストッパ２４が規制段部３６に押付けられる。こ
の状態で第１および第２０フカアーム７．８は相対回動
を阻止され、一体的に揺動する。

この連結状態では、高速用カム５に摺接した第２０フカ
アーム８の揺動量が第１ロッカアーム７よりも大きいの
で、第１ロッカアーム７は第２０フカアーム８に追随し
て揺動する。したがって両吸気弁１ａ、ｌｂは、高速用
カム５で規定されるタイミングおよびリフト量で開閉駆
動され、吸入効率の向上により高出力、高トルクを得る
ことができる。

以上の実施例では、一対の吸気弁１ａ、ｌｂに関連して
説明したが、本発明は一対の排気弁に関連して実施する
こともでき、その場合、低速運転時には排気の乱れによ
る未燃ガスの低減を図り、高速運転時には排気抵抗減少
による高出力、高トルクを得ることができる。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明によれば、低速運転時には第１およ
び第２ロッカアームを低速用カムおよび高速用カムでそ
れぞれ作動するようにしたので、燃焼室内での混合気の
乱れを大きくして、混合気濃度低下に対するタフネスの
向上および燃費の低減を図ることができ、また高速運転
時には両ロッカアームを高速用カムで作動せしめるので
、高出力トルクを得ることができる。しかも両吸気弁あ
るいは両排気弁が運転時に休止することはないのでカー
ボンの堆積が生じることはなく、燃料溜りが生じること
も防止される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は縦
断側面図であって第２図の１−１線断面図、第２図は第
１図の平面図、第３図は連結時を示すための第１図ｍ−
ｍ線拡大断面図、第４図は連結解除時の第３図に対応し
た拡大断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・吸気弁、２・・・カムシャフト、３・
・・低速用カム、５・・・高速用カム、６・・・ロッカ
シャフト、７・・・第１ロッカアーム、８・・・第２ロ
ッカアーム、２１・・・連結切換手段 第２図 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関の回転に同期して回転駆動されるカムシャフトに、
   一対の吸気弁あるいは排気弁に対応してカムが一体化さ
   れ、ロッカシャフトには前記カムの回転動作に応じて前
   記吸気弁あるいは排気弁を開閉駆動するためのロッカア
   ームが枢支される内燃機関の動弁装置において、前記カ
   ムシャフトには、低速用カムと高速用カムとが一体化さ
   れ、前記ロッカシャフトには、一方の前記吸気弁あるい
   は排気弁に当接するとともに低速用カムに摺接する第１
   ロッカアームと、他方の前記吸気弁あるいは排気弁に当
   接するとともに高速用カムに摺接する第２ロッカアーム
   とが枢支され、第１および第２ロッカアーム間には、機
   関の高速運転に対応して両ロッカアームを連結する状態
   と、機関の低速運転に対応して両ロッカアームの連結を
   解除する状態とを切換え可能な連結切換手段が設けられ
   ることを特徴とする内燃機関の動弁装置。