JPS63138106A - エンジンの動弁装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンの動弁装置に関し、詳しくはカム面
にｐ−ラーフォロ７を当接させ、該ローラーフォロアを
支持する一゛ツカーアームをカムで揺動させることによ
ってエンジンのポペット型吸排気弁を開閉するようにし
たロッカーアーム式のエンジンの動弁装置に関するもの
である。

（従来技術） 一般に、上記したローラーフォロアを有ｔルａツカーア
ーム式の動弁装置を用いるエンジンにおいては、次のよ
うにして吸排気弁を開閉するためのカムの形状が決定さ
れている。

まず、気筒の行程容積、エンジンの使用される最高回転
数から求められる１回の吸気時間、吸排気弁の面積等か
ら、リフトカーブすなわちクランク角の変化に対するバ
ルブリフト量を示すグラフを設定する。

このリフトカーブは、バルブリフトの加速度の変化を滑
らかにするために最大バルブリフト位置を対象の軸とす
る偶関数であるポリダイン曲線或いはバーそダイン曲線
に合わせて設定される。

その後、予めレイアウトされたカム、ロッカーアーム、
バルブステムの位ｒｌｔｅａ−ラー７オーアの径等から
、上記リフトカーブをカム形状に変換してカムの形状を
決定する。

この種のｍ−う−フオロ７を有する動弁装置であって、
カムの回転の中心・ローラーフォロアの回転の中心・ロ
ッカーアームの揺動回転の中心を結んでできる角が鈍角
（９０’＜θく１８０°）をなすものを開示するものと
して、例えば実開昭５９−１１７８１６号公報がある。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、レイアウトの都合等により、上記の角を笥に
鈍角となるように設定した場合には、第５図（ａ）　、
　（ｂ）に示すように、ロッカーアームｌの揺動によっ
て、ロッカー７−ムの揺動回転の中心Ａ・カムの回転の
中心Ｃ・ローラーフォロアの回転の中心Ｂを結んででき
る角ＡＣＢは最大バルブリフト時（ｂ）の方がパルプ閉
弁時（ａ）よりも大となる。

このため、従来の方法で形成されたカムであれば、第５
図（ｂ）の位置での角ＡＢＣの鈍角内方の範囲にはいる
カムの第１傾斜面ｔがカムの回転の中心に占める中心角
をａとすると、角ＡＢＣの鈍角外方の範囲にはいる第２
傾斜面憔がカムの回転の中心に占める中心角βは、角ａ
よりも小さくなる。

従って、同じ高さのバルブリフトを行う傾斜面り、ｓを
比較すると、ｍの方が急傾斜となっており、吸気量を増
加させるためにリフトカーブの積分面積を十分大きくす
る必要がある場合には第２傾斜面ｍがより急傾斜となる
。

また、ここではカムに小径のローラーフォロアが当接す
るので、カム面のリフト開始位置・す７ト終了位置付近
が凹状になる程に傾斜変化が大きくなり、このカム面を
加工するためにはそのための切削工具の径を小さいもの
に変更する必要があり、それに伴って加工能力・切削工
具の寿命を損うことのないよう、切削工具の回転速度・
材質の点でも十分な配慮をすることになり、そのために
多大なコスト増を要するという問題が発生する。

また、上記切削工具の変更なしに上記の高いリフトカー
ブを実現させるためには、ロッカーアームのレバー比を
大きくしてバルブリフトに必要なカム面の高さを低くす
ることや、ローラーフォロアの径を大きくしてバルブリ
フトの変化率が急になる位置でのカム面・ローラーフォ
ー７の接点の移動速度を大きくすることによって、カム
面の傾斜をできるだけゆるやかにする努力が試みられる
。

しかしながら、前者はカム・ローラーフオロアノ接点、
ロッカーシャフト等へ加わる荷置カ大＊くなる点、後者
はｍ−う−フオロアとロッカーシャフトとの距離等レイ
アウト上の間噛の点から、それらによる改善には限界が
ある。

本発明は、上記のことに鑑みて特殊な小径のカム面成形
用切削工具を必要とせず積分面積の大きなリフトカーブ
を得るカムの製作を可能にすることを目的とする。

（発明の構成） 上記目的を達成するために本発明は、ロッカーシャフト
を中心にして揺動回転するロッカーアーム本体の一端に
バルブステムを介して吸排気ボートのうち少なくと′も
一方を開閉するポペット弁をリフトするタペット部を形
成し、ロッカーアーム本体の他端に二又のフォーク部を
形成し、上記ロッカーシャフトに平行なピンを上記フォ
ーク部の間に支持させると共に、該ピンに上記フォーク
部の間に位置するローラーフォａ７を上記ピンを中心と
して回転自在に支持させ、上記ロッカーシャフトに平行
な回転軸を中心に回転するカムを上記ローラーフォロア
の円周部にカム面が当接するよう配置し、上記カムの回
転の中心・ローラーフォロアの回転の中心・ロッカーア
ームの揺動回転の中心を結んでできる角が常に鈍角をな
し、最大バルプリフト位置のときのカム位置でカム面が
上記鈍角内方に位置する第１傾斜面と、上記鈍角外方に
位置する第２傾斜面とを有するロッカ−７一ム式のエン
ジンの動弁装置において、上記第２傾斜面と上記り一う
−フォロ７とが当接するバルブリフト期間を、上記第１
傾斜面と上記ｐ−ラーフォロアとが当接するバルブリフ
ト期間より長くなるようリフトカーブを設定したことを
特徴としている。

（作用） これにより、カム面の傾斜変化が第１傾斜面よヰ り大であも第２傾斜面によるバルブリフトの期間が長く
設定されたので、十分なバルブリフトを得るための第２
傾斜面の傾斜変化が小さくなる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に沿って説明する。

第１図及び第２図において、エンジン２のシリンダヘッ
ド３には、各気筒ごとに吸気２弁、排気ｌ弁の気筒４へ
吸気を供給する吸気ポート５．排気ガスを排出する排気
ポート６が設けられている。

吸気ポート５．排気ポート６を開閉する吸気バルブ７、
排気バルブ８は、シリンダヘッド３とシリンダへラドカ
バー９との間に設けられた勅弁装［１０によって周期的
に開閉作動している。

動弁装置ｌＯは、吸排気バルブ７．８をそれぞれ直接往
復させるバルブステム１１，１２と、パルプステム１１
．１２を吸排気パルプ７．８の閉弁方向に付勢するスプ
リング１３と、ロッカーシャフト１４を中心として揺動
回転しパルプステム１１．１２を吸排気パルプ７．８の
開弁方向に付勢スるロッカー７−ム１５と、該ロッカー
アーム１５のフォーク部１６の間でピン１７を中心とし
て回転自在に支持されたローラーフォロア１８と、該ロ
ーラーフォロア１８を介してロッカー７−ム１５を揺動
させるカム１９とから成る。

ロッカーアーム１５のパルプステム１１，１２を付勢す
る部分には油圧式の間［１１整機構が設けられ、パルプ
ステム１１，１２の頂部とロッカーアーム１５との間隙
をできるだけ小さくするようになっており、必要な油圧
はロッカーシャフトから通路Ｐを介して供給されている
。

カム１９は、エンジン２の出力軸（図示せず）の２分の
１の回転速度で右回りに回転しており、吸気バルブ７を
開閉するためのカム１９のカム面２０は、吸気バルブ７
の閉弁状態でローラーフォー７１８に当接するペース部
２０ａと、吸気バルブ７の開リフト時にローラーフォロ
ア１８に当接し本発明の第１傾斜而に相当する第１傾斜
面２０ｂと、吸気バルブ７の閉リフト時にローラーフォ
ロア１８に当接し本発明の第２＃ｊ料面に相当する第２
傾斜而２０ｃとから成っている。

尚、カム１９の回転の中心Ｘ・ローラーフォロアの回転
の中心Ｙ・ロッカーアーム１５の揺動回転の中心２を結
んでできる角ｘＹｚは常に鈍角となるよう設定されてお
り、第１図の状態では第１傾斜而２０ｂは角ＸＹｚの鈍
角内方の範囲に位置し、第２傾斜面２０ｃは、角ＸＹｚ
の鈍角外方の範囲に位置している。

次に、本実施例の作用を説明する。

第２図すなわち吸気バルブ７の閉弁位置から第１図すな
わち吸気バルブ７の最大バルブリフト位置へカム１９が
右回りで移行するバルブリフト期間は、第４図に示され
るように全開弁期間の半分以下に設定されており、この
期間ではローラーフォロア１８とカム１９の第１傾斜而
２０ｂとが当接している。

最大バルブリフト位置を通過した後の閉リフトのための
バルブリフト期間は、第４図に示されるように全開弁期
間の半分以上に設定されている。

ｔいかえれば、この期間すなわち第２傾斜面２０Ｃとロ
ーラーフォロア１８とが当接するバルブリフト期間は、
第１傾斜面２０ｂとローラーフォー７１８とが当接する
バルブリフト期間よりも長く設定されている。

このため第３図に破線で示される従来のリフトカーブに
合わせて成形したカムと比較すると、本実施例は以下の
ような相違が見られる。

従来のリフトカーブに合わせて成形されたカムを用いる
と第５図のようにロッカーアームｌの揺動が原因で第２
傾斜面悔が急傾斜となっているが、本実施例では第１図
および第２図の第２＃１斜面２０Ｃがローラーフォｐ７
１８に当接するバルブリフト期間が第３図に実線で示さ
れるように長くなっているので、その分第２傾斜而２０
ｃの傾斜もゆるやかになり、傾斜の変化も小さくなる。

また、一方ではカム面２０とローラーフォロア１８との
接点をＨとすると角ＨＹＺが変化することにより、第４
図に示すように第１傾斜面２０ｂとローラーフォロア１
８とが当接するバルブリフト期間の方が比較的レバー比
が高いので、カム面２００１での少ないリフト量に対し
てロッカーアーム１５の大きな揺動すなわち吸気バルブ
７０大きいリフト量を得ることができ、効率的なバルブ
リフトを行なうことになる。

尚、本実施例においては、カムが右回転するもののみに
ついて説明したが、カムを左回転するものに対しても本
発明は適用可能である。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明は、最大バルブリフト時に
カムの回転の中心・ローラーフォロアの回転の中心・ロ
ッカーアームの揺動回転の中心を結んでできる鈍角の、
外方の範囲に位置するカムの第２傾斜面とローラーフォ
ロアとが当接するバルブリフト期間を、上記鈍角の内方
に位置するカムの第１傾斜面とローラーフォＩ２７とが
当接するバルブリフト期間より長く設定したという構成
である。

この構成により、上記カムの第２＃１斜面の傾斜の変化
を小さくできるため、特殊な小径のカム成形用の切削工
具なしに高いバルブリフトの得られるカムを製作できる
。

また、カム面の傾斜の変化をゆるやかにするためにロー
ラーフォロアの径を拡大してローラーフォロアが他部材
と干渉したり、全体的にレバー比ｔ　上ｔｆてロッカー
シャフトやカム面に加わる向直が大きくなることがない
。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明による動弁装置、第３図は従
来と本実施例とのバルブリフトカーブを示すグラフ、第
４図は本実施例のレバー比の変化を示すグラフ、第５図
は従来の動弁装ｇｒある。 ３・・シリンダヘッド、５・・吸気ポート、７・・吸気
パルプ、１１・・バルブステム、１４・・−ツカ−シャ
フト、１５・０ロツカー７−ム、１Ｂ−−ローラーフォ
ー７．１９・・カム、２０−−カムｌ　　２０ｂ＊−第
１１１Ｎ面、２０ｃ・・第２傾斜面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ロッカーシャフトを中心にして揺動回転するロッカーア
   ーム本体の一端にバルブステムを介して吸排気ポートの
   うち少なくとも一方を開閉するポペット弁をリフトする
   タペット部を形成し、ロッカーアーム本体の他端に二又
   のフォーク部を形成し、上記ロッカーシャフトに平行な
   ピンを上記フォーク部の間に支持させると共に、該ピン
   に上記フォーク部の間に位置するローラーフォロアを上
   記ピンを中心として回転自在に支持させ、上記ロッカー
   シャフトに平行な回転軸を中心に回転するカムを上記ロ
   ーラーフォロアの円周部にカム面が当接するよう配置し
   、上記カムの回転の中心・ローラーフォロアの回転の中
   心・ロッカーアームの揺動回転の中心を結んでできる角
   が常に鈍角をなし、最大バルブリフト位置のときのカム
   位置でカム面が上記鈍角内方に位置する第１傾斜面と、
   上記鈍角外方に位置する第２傾斜面とを有するロッカー
   アーム式のエンジンの動弁装置において、上記第２傾斜
   面と上記ローラーフォロアとが当接するバルブリフト期
   間を、上記第１傾斜面と上記ローラーフォロアとが当接
   するバルブリフト期間より長くなるようリフトカーブを
   設定したことを特徴とするエンジンの動弁装置。