JPS63105216A

JPS63105216A - エンジンのバルブ駆動装置

Info

Publication number: JPS63105216A
Application number: JP25145686A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Masuda; 益田　俊治; Tatsuya Uesugi; 達也上杉
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1986-10-22
Filing date: 1986-10-22
Publication date: 1988-05-10

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）本発明はエンジンのバルブ駆動装置に関し、特にエンジ
ン回転数に応じて、吸気弁を駆動するカムを適宜使い分
けるようにしたちのに関する。

（従来の技術）従来、この種のバルブ駆動装置として、例えば特開昭５
８−９１３１７号公報に開示されるように、エンジンの
吸気弁上方にカム軸を配設し、該カム軸に低速用カムプ
ロフィルを有する低速用カムと高速用カムプロフィルを
有する高速用カムとが一体に形成されたカム部材をスラ
イド可能に設置プるとともに、上記カム軸の側方に油圧
プランジャを配置し、この油圧プランジャでもって上記
カム部材を、エンジンの高回転時には高速用カムが吸気
弁のステム上に位置し、エンジンの低回転時には低速用
カムが吸気弁のステム上に位置するようスライド移動さ
せて選択的に切換えることにより、吸気弁をエンジン回
転故に応じた開閉タイミングで開閉し、エンジンの低回
転域と高回転域とで出力の向上と燃費の低減とを両立さ
せるようにしたものが知られている。

（発明が解決しようとする問題点）ところで、エンジンの広い回転域で出力の向上と燃費の
低減とを両立させるには、回転域を、上述の如く低回転
域と烏回転域のみならずさらに細分化してそれぞれの回
転域でエンジン回転数に応じた吸入特性を得るようにす
るのが望ましい。例えば各気筒に２つの吸気弁を備えた
エンジンにおいて、その一つの吸気弁の開閉タイミング
を一定にしたまま、他方の吸気弁の開閉タイミングを低
速用、高速用および不作動に切換えれば、３つの回転域
で出力の向上と燃費の低減とを両立させることが可能で
ある。

本発明はかかる゛要求を満たすべくなされたものであり
、その目的とするところは、エンジン全長を大幅に長く
することなく吸気弁を、低速用カムで駆動する場合と、
高速用カムで駆動する場合と、不作動による場合とを切
換えることができるように低速用カムと高速用カムとを
それぞれカム軸に対してスライド可能な構成とし、かつ
異なる時期に別個にスライド制御することにより、エン
ジンの広い回転域で出力の向上と燃費の低減との両立と
、エンジンのコンパクト化を可能にすることにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、１つの
吸気弁に対し、各々該吸気弁を駆動する低速用カムプロ
フィルを有する低速用カムおよび高速用カムプロフィル
を有する高速用カムがカム軸にそれぞれスライド可能に
設けるとともに、上記低速用カムを吸気弁を駆動する位
置にスライドさせる低速用切換手段と、上記高速用カム
を吸気弁を駆動する位置にスライドさせる高速用切換手
段とを備え、上記低速用切換手段と高速用切換手段との
スライド時期を互いに異なるように設定し、吸気弁の開
閉タイミングを低速用、高速用および不作動に切換える
構成としたものである。

（作用）上記の構成により、本発明では、低速カムと高速カムを
カム軸に対して各々独立してスライド可能な構成とした
ため、コンパクト化を図れる。また、エンジンの回転数
が低速用切換手段のスライド時期に達するまでは吸気弁
と駆動する位置にいずれかのカムもスライドしないので
吸気弁が不作動状態にある。その後、エンジン回転数が
上昇して低速用切換手段のスライド時期に達し、かつ高
速用切換手段のスライド時期に至るまでの間は低速用カ
ムによって吸気弁が駆動される。さらに、エンジン回転
数が上昇して高速用切換手段のスライド時期を超えると
高速用カムによって吸気弁が駆動される。このことによ
り、吸気弁の開閉タイミングが３つの回転域に応じて低
速用、高速用および不作動になる。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第４図は本発明の実施例に係るエンジンのパル
プ駆動ｔｉ［を示す。１はシリンダヘッドであって、該
シリンダヘッド１の下方には複数の気筒が形成されてい
る。該各気筒には、該気筒に吸気を供給する吸気ボート
を開開する第１吸気弁２ａ及び第２吸気弁２ｂが配置さ
れている。そして、この吸気弁２ａ、２ｂはシリンダヘ
ッド１上に支承されたカム軸３により駆動される。各吸
気弁２　ａ　＋　２　ｂの上方にはカム軸３のカムの動
きを各吸気弁２ａ、２ｂに伝達する通有底円筒状のパケ
ット４が配置され、該パケット４と各吸気弁２ａ、２ｂ
のステムとの間には油圧により伸長又は収縮してパルプ
ラッシュを適正値に管理するラッシュアジャスタ５が介
装されている。尚、６はパケット４の回転を防止するた
めのキー、７ａ、７ｂはパルプスプリングである。

また、第１図および第３図に示すように、上記カム軸３
において第１吸気弁２ａのパケット４上から気筒外側に
は、縦断面が矩形状のカム１ＮｌｌＴｉ部８が形成され
ている。該カム嵌挿部８には、各第１吸気弁２ａに対し
、低速用カムプロフィルを有する低速用カムつと８連用
カムプロフイルを有する高速用カム１０とが、高速用カ
ム１０が低速用カム９よりも気筒の外側に位置するよう
にそれぞれその内方に形成された矩形状の嵌入穴で上記
カム嵌挿部８にその軸方向に摺動自在に外嵌されている
。該低速用カム９および高速用カム１０は、第３図およ
び第４図に示すように、カム軸３の半径方向からの取付
けができるように、嵌入孔の一辺を境にしＴ：２分割さ
れ、これらの分割体は互いにボルトで結合されている。

また、上記高速用カムプロフィルは、高速用カム１０に
より第１吸気弁２ａを駆動した場合に低速用カム９によ
り第１吸気弁２ａを駆動する場合よりも開弁期間が長く
かつ、リフト量も大きくなるよう低速用カムプロフィル
よりも大きく形成されたものである。

さらに、上記カム軸３のカム嵌挿部８よりも気筒外側に
は、上記低速用カム９を第１吸気弁２ａのパケット４上
にスライドさせるよう押圧する低速用切換手段としての
低速用油圧プランジャ１１と、高速用カム１０をこのパ
ケット４上にスライドさせるよう押圧する高速用切換手
段としての高速用油圧プランジャ１２とが配設されてい
る。一方、カム軸３のカム嵌挿部８よりも気筒内側には
、低速用カム９を上記パケット４側方に位置づけるよう
付勢する低速用リターンスプリング１３と、高速側カム
１０をこのパケット４側方に位置づけるよう付勢する高
速用リターンスプリング１４とが配設されている。

また、第５図に示すように、各気筒の低速用油圧プラン
ジャ１１の油圧室は低速用オイル通路１５を介してオイ
ルポンプ１７に接続されているとともに、高速用油圧プ
ランジャ１２の油圧室は高速用オイル通路１６を介して
オイルポンプ１７に接続されている。該低速用オイル通
路１５には、低速用カム９および高速用カム１０のいず
れもが不作動の場合と低速用カム９が作動する場合とを
低速側切換回転数をスライド時期として切換える低速用
切換弁１８が介設されているとともに、高速用オイル通
路１６には、低速用カム９が作動する場合と高速用カム
１０が作ｉ１Ｊする場合とを高速側切換回転数をスライ
ド時期として切換える高速用切換弁１９が介設されてい
て、エンジン回転数が低速側切換回転数よりも低い低回
転域では両切換弁１８．１９を閉じて全油圧プランジャ
１１゜１１・・・、１２．１２・・・に油圧を供給せず
、各気筒の低速用カム９および高速用カム１０が第１吸
気弁２ａのパケット４側方に位置づけられて低速用カム
９および高速用カム１０のいずれもが不作動になり第１
吸気弁２ａが不作動になる一方、低速側切換回転数と高
速側切換回転数との間の回転域では低速用切換弁１８を
開き且つ高速用切換弁１９を閉じて各低速用油圧プラン
ジャ１１の油圧室に油圧を供給し、各気筒で低速用カム
９が低速用油圧プランジャ１１により第１吸気弁２ａの
パケット４上に位置づけられて低速用カム９により各第
１吸気弁２ａが駆動され、さらにエンジン回転数が高速
側切換回転数よりも高い高回転域では両切換弁１８．１
９を聞いて全油圧プランジャ１１゜１１・・・、１２．
１２・・・に油圧に供給し、各気筒の低速用カム９およ
び高速用カム１０が第１吸気弁２ａのパケット４上に位
置づけら桟で、低速用カム９よりもカム形状が大きい高
速用カム１０がパケット４に接触し、この高速用カム１
０によって各第１吸気弁２ａが駆動されるようになされ
ていて、第１吸気弁２ａの開閉タイミングを低速用、高
速用および不作動に切換えるように構成している。尚、
低速用カム９および高速用カム１０が共に第１吸気弁２
ａのパケット４側方に位置づけられているときにはカム
軸３に一体的に設けられ、上記カム９，１００基礎円と
同一の直径を有するストッパ部３ａがパケット４に当接
してパケット４の上昇移動を防止するようにしている。

さらに、上記カム＠３には、第２＠気弁２ｂ用のカム２
０．２０・・・がそれぞれ各第２吸気弁２ｂのパケット
４上に位置するように固定されており、この各カム２０
によりエンジン全回転域で各第２吸気弁２ｂを所定の固
定タイミングで開閉駆動するようにしている。

したがって、上記実施例においては、エンジン低回転域
では第２吸気弁２ｂのみが作動する一方、低速側切換回
転数と高速側切換回転数との間の回転域では第１吸気弁
２ａが低速側カムプロフィルに応じた開閉特性で作動す
るとともに第２吸気弁２ｂが作動し、さらに高速域では
第１吸気弁２ａが高速用カムプロフィルに応じた開閉特
性で作動するとともに第２吸気弁２ｂが作動するので、
エンジンの吸入特性を３つの回転域′ｃ変えることがで
き、エンジンの広い回転域で出力の向上と燃費の低減と
の両立が可能となる。

また、低速用カム９と高速用カム１ｏとを別体とし且つ
それぞれのカムに油圧プランジ１ν１１゜１２を設けた
ので、カム切換時におけるカムの操作力が小さなものに
なる。

さらに、低速用カム９と高速用カム１０とをそれぞれ２
分割形とし且つ油圧プランジャ１１．１２をカム軸３内
に設けたので、シリンダヘッド１自体の構造を複雑にす
ることなく、既存のものに対して簡単な変更で実施でき
る。

また、低速用油圧プランジャ１１および高速用油圧プラ
ンジャ１２をカム軸３内に設けたので、カム９，１０の
スライド時にこじり力が発生せず、カム９．１０をスム
ーズに切換えることができる。

（発明の効果）以上説明したように、本発明のエンジンのバルブ駆動装
置によれば、１つの吸気弁に対し、低速用カムおよび高
速用カムをカム軸にそれぞれスライド可能に設けたので
、エンジン全長をそれ程長くせず、コンパクト化が図れ
るとともに、該各カムをぞれぞれ別々の切換手段でもっ
て異なる時期に吸気弁を駆動する位置にスライドさせて
、吸気弁の開閉タイミングを低速用、？３連用および不
作動に切換えるようにしたので、エンジンの吸入特性を
３つの回転域で変えることができ、エンジンの広い回転
域で出力の向上と燃費の低減との両立が可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は全体構成図、第
２図はパケット付近の平面図、第３図は第１図における
１１線断面図、第４図はカムの側面図、第５図は油圧プ
ランジャの油圧系統を示す説明図である。２ａ・・・第１吸気弁、９・・・低速用カム、１ｏ・・
・高速用カム、１１・・・低速用油圧プランジャ、１２
・・・高速用油圧プランジャ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）１つの吸気弁に対し、各々該吸気弁を駆動する低
速用カムプロフィルを有する低速用カムおよび高速用カ
ムプロフィルを有する高速用カムがカム軸にそれぞれス
ライド可能に設けられているとともに、上記低速用カム
を吸気弁を駆動する位置にスライドさせる低速用切換手
段と、上記高速用カムを吸気弁を駆動する位置にスライ
ドさせる高速用切換手段とを備え、上記低速用切換手段
と高速用切換手段とのスライド時期が互いに異なるよう
に設定されていて、吸気弁の開閉タイミングを低速用、
高速用および不作動に切換えるように構成されているこ
とを特徴とするエンジンのバルブ駆動装置。