TW200533828A - Valve operating system for internal combustion engine - Google Patents

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200533828 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本赉明係關於具備連動於曲軸之凸輪軸、分別從動於形 • 成於此凸輪軸之吸氣凸輪及排氣凸輪而開閉吸氣閥及排氣 • 閥之吸氣凸輪從動構件及排氣凸輪從動構件之内燃機之閥 門傳動裝置，特別係關於可利用前述排氣閥，在起動時發 揮減壓機能，在高速運轉時發揮排氣回流機能之内燃機^ 閥門傳動裝置。 φ 【先前技術】 在内燃機之閥門傳動裝置中，依據下列專利文獻丨所揭 示，已知有在㈣機之高速運轉時以吸氣行程微幅開啟排 氣閥而使排氣回流於燃燒室，以抑制排氣溫度之上升，並 抑制NOx之產生之内燃機之閥門傳動裝置。 [專利文獻1]曰本實開昭55_137245號公報 【發明内容】 以往之上述閥門傳動裝置雖可發揮排氣回流機能，但並 未具備可在内燃機之起動時’利用壓縮行程微幅開啟排氣 ‘閥而而適度地降低汽缸塵力，㈣低起動操作負載之減壓 機能。 因此，本發明之目的係提供—種可發揮減壓機能及排氣 回流機能之雙方之内燃機之閥門傳動裳置。 ' #達成上述目的’本發明係在包含連動於曲軸之凸輪 •車由、分別從動於形成於此凸輪轴之吸氣凸輪及排氣凸^ 分別開閉吸氣閥及排氣閥之吸氣凸輪從動構件及排氣凸輪 ^8723.doc 200533828 從動構件之内燃機之閥門傳動裝置，其第丨特徵在於進一步 包含·減壓凸輪構件，其係設於前述凸輪軸，在於内燃機 之壓縮行程向排氣閥之開啟方向使排氣凸輪從動構件動作

之動作位置及釋放前述排氣凸輪從動構件之不動作位置間 移動者；排氣回流凸輪構件，其係設於前述凸輪軸，在釋 放雨述排lL凸輪從動構件之不動作纟置及⑥内燃機之吸氣 行程可向排氣閥之開啟方向使該排氣凸輪從動構件動作之 動作位置間移動者；及共通之離心機構，其係被前述凸輪 軸驅動，使前述減壓凸輪構件在内燃機之起動旋轉區動作 於動作位置，在起動後動作於不動作位置，並使前述排氣 回，凸輪構件在内燃機之低速運轉區動作於不動作位置， 在南速運轉區動作於動作位置者。 又’前述吸氣凸輪從動構件及排氣凸輪從動構件係分別 對應於後述之本發明之實施射之錢妹及排氣挺柱。 係 入，枣發明除第1特徵外 一，、J ’队π 月^现離心機構 包含離心重錘，1 & I A 4, _ ” 了向半径方向擺動地軸支於固設在 前述凸輪軸之支持構件者；復原彈簧，其係將此離心重錘 向向半控方向内方雜六 者，及/、通之驅動構件，其係連動 =述離心重錘之擺動，並扣合於分別設於前述減壓凸輪 :件及排氣回流構件之凸輪，使前述減壓凸輪構件在内蜗 機之起動旋轉區驅祕動作位置，在起動後驅動於不動作 位置，亚使前述排氣回流凸輪構件在内燃機之低速運轉區 驅動於不動作位置，方古 - 品 在N速運轉區驅動於動作位置者。 又’前述支持構件及驅動構件係分別對應於後述之本發 98723.doc 200533828 明之實施例中之被動齒輪32及驅動環45。 又，本發明除第2特徵外，苴第 , ，、弟3特徵在於前述復原彈簧 係包含第1復原彈簧，其係持續發 只S輝對刖迷離心重錘之半徑 方向向内之施力者；及第 弟2设原体簧，其係由該離心重錘向 半控方向外方擺動特定角廣 一 月庋以上時起，發揮對該離心重錘 之半徑方向向内之反作用力者。 另外，本發明除第2特徵外，其第4特徵在於前述離心重

鍾係包含第1離心重錘，其係在前述凸輪軸之旋轉中，持續 發揮對抗前述復原彈簧施力之離心力者；及第2離心重鍾， ^系到此第1離心重錘向半徑方向外方擺動特定角度為 ”第1離心重錘成一體地發揮對抗前述復原彈菁施力之 、力仁在第1離心重錘向半徑方向外方之擺動達特定角 度以上時，由第1離心重錘分離而使與前述復原彈簧施力對 抗之離心力無效者。 【發明之效果】 、、2據本發明之第1特徵，在閥門傳動裝置之凸輪軸僅設置 減壓凸輪構件、排氣回流凸輪構件及共通之離心機構，即 j門門傳動裝置賦予減壓機能及排氣回流機能，因此， "廉仏地提供附有減壓機能及排氣回流機能之閥門傳動裝 置。 一 、據本發明之第2特徵，利用對於減壓凸輪構件及排 乱口概構件將共通之離心機構形成包含共通之離心重錘及 :k之驅動構件之簡單構成，可使附有減壓機能及排氣回 *機施之閥門傳動裝置成為更廉價者。 98723.doc 200533828 另外’依據本發明之第.. m ,, 數之上升…Γ ，對應於内燃機之旋轉 數之上升而擺動之共通之離心重錘與反作用 1及請原彈菁，經由共通之驅動環可使減 = 排氣回流凸輪構件逐吹動你0 輪構件及 期之、。 精由第2復原彈簧之動作時 ^ ^ 凸輪構件之動作區域無關可自由設定排 乳回流凸輪構件之動作區域，因此，只要在閥門傳動 追加間單的構造，即可廉價地提供具有無互相干擾之希望 特性之減壓機能及排氣回流機能之閥門傳動裝置。 另外，依據本發明之第4特徵，利用對應於内燃機之旋轉 丈之上升而擺動之第！及第2離心重鐘與反作用於該等擺動 之條设原彈貪，經由共通之驅動環可使減壓凸輪構件及 排氣回流凸輪構件逐次動作，且藉由使第2離心重錘之 無效之時期之敎，與減壓凸輪構件之動作區域無關可自 由設定排氣回流凸輪構件之動作區域，因此，只要 傳動裝置追加簡單的構造’即可廉價地提供具有無互相干 擾之希望特性之減壓機能及排氣回流機能之閥門傳動裝 置。 ^ 【實施方式】 以下，依據表示於圖式之本發明之適當實施例，說明本 發明之實施型態。 圖1係表示具有本發明之第i實施型態之閥門傳動裝置之 内燃機之縱剖側面目，圖2係圖2之2_2線剖面目，圖3係圖！ 之3-3線剖面圖，圖4係圖3之4_4線剖面圖，圖$係圖^之^巧 線剖面圖，圖6係對應於圖5之作用說明圖，圖7係圖3之7_7 98723.doc -10- 200533828 線剖面圖，圖8係對應於圖7之作用說明圖，圖9係表示減壓 凸輪構件及排氣回流凸輪構件之動作區域之線圖，圖1 〇係 表示曲軸之旋轉角度與吸氣閥及排氣閥之開閉定時之關係 之線圖，圖11係本發明之第2實施型態之閥門傳動裝置之凸 輪軸周邊部之縱剖側面圖，圖12係圖^之^]線剖面圖， 圖1 3係圖12之13 -13線剖面圖，圖1 4係圖11之14 -14線剖面 圖，圖15係對應於圖14之作用說明圖，圖16係圖丨丨之丨卜“ 線剖面圖，圖17係對應於圖16之作用說明圖，圖18係本發 明之第3實施型態之閥門傳動裝置之凸輪軸周邊部之縱剖 側面圖，圖19係圖18之19-19線剖面圖，圖20係圖19之20-20 線剖面圖，圖係圖18之21-21線剖面圖，圖22係對應於圖 21之作用說明圖，圖23係圖18之23-23線剖面圖，圖24係對 應於圖23之作用說明圖。 百先，由圖1〜圖1〇所示之本發明之第i實施型態之說明開 始。 在圖1〜圖3中，内燃機£之内燃機本體丨係由曲軸箱2、由 此曲軸箱2之-側部向斜上方延伸之汽缸體3及接合於此汽 缸體3之上^面之汽缸蓋4所構成。在曲軸箱2中收容著經由 軸承5、5支承於其左右兩侧壁之曲軸6，上述曲抽6經由連 桿8連結於敌裝於汽缸體3之汽缸内徑3a之活塞7。曲軸6之 突出於曲軸箱2外之一端部固定著飛輪1〇，在此飛輪ι〇之外 侧面固設著冷卻扇丨丨。更在#於 文隹紈輪1 0之中心部固設著由冷卻 扇11向軸方向外方突屮> 4 & μ I力大出之起動同軸12，將扣合於此起動筒 軸12而可轉動曲軸6之習知夕g、士 白知之反冲式起動器13經由托架14 98723.doc -II - 200533828 而安裝於曲軸箱2。曲軸6之他端部突出於曲軸箱2之他側壁 外作為輸出端部。 在汽缸蓋4形成連接於汽缸内徑3a之燃燒室15、内端向此 楚:k至1 5開口之吸氣口 1 6i及排氣口 1 6e，並設有開閉此等 吸氣口 1 6i及排氣口丨6e之吸氣閥丨7丨及排氣閥丨7e，開閉驅動 此等吸氣閥17ι及排氣閥i7e之閥門傳動裝置2〇係由曲軸箱 2配設至汽缸蓋4。有關此閥門傳動裝置2〇，容後再詳述。 在汽缸蓋4並旋入使電極面臨燃燒室丨5之火星塞2 1，另外 女衣刀別連接於吸氣口 16ι及排氣口 16e之外端之化油器22 及排氣消音器23。 又，在曲軸箱2之上部安裝鄰接於化油器22及排氣消音器 23之燃料箱24。 茲說明有關閥門傳動裝置20。 在圖1〜圖3中，閥門傳動裝置20具有支撐於曲軸箱2之左 右側壁，並由曲軸6經調時傳動裝置25被驅動之凸輪軸％、 沿著軸方向被滑動自如地支撐於汽缸體3而可滑接地頂接 於凸輪軸26之吸氣凸輪26i及排氣凸輪26e之下端部之凸緣 27ia、27ea之吸氣挺柱27i及排氣挺柱27e、將各下端部連接 於此等吸氣挺柱27i及排氣挺柱276之上端部，將各上端部 延伸至汽缸蓋4之上方之吸氣推桿28i排氣推桿28e、及擺動 自如地支持於固設在汽缸蓋4之一對球狀支持構件33、33 之吸氣搖臂29i及排氣搖臂29e ;吸氣搖臂29i係被配置成使 其一端部頂接於吸氣閥17i之頭部，並使他端部連接於吸氣 推桿28i之上端部，又，排氣搖臂29e係被配置成使其一端 98723.doc -12- 200533828 部頂接於排氣閥17e之頭部 28e之上端部。 並使他端部連接於排氣推桿 而，吸乳凸輪26i及排氣凸輪26e分別上推吸氣挺柱⑼及 排氣挺柱27e時，可藉與其同時移動之吸氣推桿现排氣推 抑使吸氣搖臂29i及排氣搖臂29e分別向吸氣閥⑺及排 :氣閥17e之開啟方向擺動，在吸氣閥⑺及排氣閥^分別裝 著使此等閥向閉合方向施力之吸氣閥簧3〇i及排氣閥菩 3〇e。覆蓋吸氣搖臂29i及排氣搖臂等之汽缸蓋*上之 傳動裝置20之頭蓋18接合於汽缸蓋4之上端面。 前述調時傳動裝置25係由固設於曲軸6之驅動齒輪3卜及 固設於凸輪軸26而由驅動齒輪3UX2分之丨之減速比被驅動 之被動齒輪32所構成。如圖3及圖4所示，將凸輪軸％圍成 半周而形成U字狀之離心重錘35之一端部經由樞軸％被支 持於此被動齒輪32。離心重錘35之重心37在其1;字狀彎曲 部，可在該u字狀彎曲部頂接於被動齒輪32之輪穀32a之收 縮位置A(參照圖4、圖5)、與上述u字狀彎曲部之外側面頂 接於突設在被動齒輪32之側面之止動器38之擴張位置B(參 照圖8)之間，在樞軸36周圍擺動。此離心重錘^在其中間 部與擺動端部設有第1及第2可動連接部4〇、41，固定端部 連接於被動齒輪32之共通之固定連接部42之螺旋拉簧構成 之第1及第2復原彈簧43、44之可動端部43a、44a係連接於 第1及第2可動連接部40、41。第1復原彈簧43係構成以特定 之設定負載Fsl使離心重錘35可常時向半徑方向内方施 力，但第2復原彈黃44之可動端部44a與第2可動連接部41之 98723.doc -13- 200533828 間設有一定之遊隙s，第2藉 弟2设原弹貫44在離心重錘35由收縮 位置A向半径方向外方押 — 万‘動特疋角度以前，不對抗離心重錘 3 5之擺動。換古之，榮 — 口 N 第2復原彈簧44係構成在離心重錘35 由收縮位置A向半徑方向外方摞 u π力ί肥勁特疋角度以後，才與第j 復原彈簧43協同地發揮徒離 叙评便離心重錘35向半徑方向内方施加 之反作用力。 Τ圖3所不，在上述離心重錘35與排氣凸輪26e之間，驅 動％45、顧凸輪構件47及排氣回流凸輪構件μ由離心重 :35側逐次被嵌裝於凸輪軸％。驅動環45係被旋轉自如地 甘欠合於凸輪軸26之外周面，故由沿著驅動環45之兩側夾著 由孩外周面犬出之連結突起45c而配置之一對連結片、 35a係被形成於離心重錘％，可隨著離心重錘35向半徑方向 外方之擺動，而使驅動環45迴動。又，驅動環45在其内周 面，、有軸方向之支持溝45a，利用此支持溝45a在被動齒輪 32與排氣凸輪26e之間，支持著向凸輪軸26之軸方向延伸之 銷4 5 b此銷4 5 b可藉驅動環4 5與凸輪軸2 6之相對旋轉而在 凸輪軸26之外周面上轉動。 在圖5〜圖8中，減壓凸輪構件47及排氣回流凸輪構件48 係在形成於凸輪軸26之兩側面之互相平行之一對導面55、 5 5被肷合成可沿著凸輪軸2 6之直徑線滑動。藉此，減壓凸 輪構件47可沿著導面55、55在動作位置C(圖5)及不動作位 置D(圖6)間滑動，該動作位置c及不動作位置d係由減壓凸 輪構件47與導面55、55正交之方向之内端面56a、5 6b頂接 於凸輪軸26之外周面所規定。又，排氣回流凸輪構件48可 98723.doc 200533828 沿著導面55、55尤4卩丁 i a 在起不動作位置F(圖7)與作用位置G(圖8) 間滑動，該動作位w Γ β 置G及不動作位置F係由排氣回流凸輪構 件48與導面55、55ί 正又之方向之内端面57a、571)頂接於凸 輪軸26之外周面所規定。 減壓凸輪構件47及排氣回流凸輪構件辦別在各外周面 體也/、有遠比排氣凸輪26e之前緣更低之凸狀凸輪、 48a，此等凸狀凸輪心術分別在作用位置c、G由排氣凸

輪26e之基部圓向外方突出，在不動作位置d、f退至該基部 圓内方。又，減壓凸輪構件47之凸狀凸輪47a係被配置成在 其佔有作用位置C時，可藉内燃機之壓縮行程上推排氣挺柱 27e，排氣回流凸輪構件48之凸狀凸輪48&係被配置成在其 佔有作用位置G時，可藉内燃機之吸氣行程上推排氣挺柱 27e 〇 如圖5及圖6所示，在減壓凸輪構件47之凸狀凸輪47&側之 内端面56b中央部，形成有與前述銷45b協同作用之凹狀凸 輪58。此凹狀凸輪58係由藉第“复原彈簧43之施力而將離心 重錘3 5支持於收縮位置a時被銷45b推壓而強制使減壓凸輪 構件47移動至動作位置C之斜面58a、及離心重錘35由收縮 位置A旋轉特定角度以上後（圖6狀態）避開銷4讣之干擾而 容許減壓凸輪構件47轉移至不動作位置D之圓弧狀底面5讣 所構成。減壓凸輪構件47可藉上述凹狀凸輪58之形成，而 使其重心由減壓凸輪構件4 7之中心偏移至與凹狀凸輪5 §之 相反側’在銷4 5 b來到與圓弧狀底面5 8 b相向之位置時，可 藉作用於上述重心之離心力，使減壓凸輪構件4 7轉移至不 98723.doc 15 200533828 動作位置D。 另一方面，在排氣回流凸輪構件48之凸狀凸輪48a侧之内 端面57b中央部，形成有與前述銷45b協同作用之凹狀凸輪 59。此凹狀凸輪59係由在離心重錘35由收縮位置a旋轉特定 角度以前之期間避開與銷45b之干擾而容許排氣回流凸輪 構件48轉移至不動作位置F之圓弧狀底面59&、及離心重錘 35藉離心力向半徑方向外方旋轉特定角度以上時會被銷 45b所推壓而強制使排氣回流凸輪構件48移動至動作位置〇 之斜面59b所構成。排氣回流凸輪構件48可藉上述凹狀凸輪 59之形成，而使其重心由排氣回流凸輪構件48之中心偏移 至與凹狀凸輪59之相反側，在銷45b來到與圓弧狀底面59& 相向之位置時，可藉作用於上述重心之離心力，使排氣回 流凸輪構件48轉移至動作位置〇。 在以上中，離心重錘35、第】及第2復原彈簧43、44及驅 動裱45係利用互相協同作用而構成使減壓凸輪構件47及排 氣回流凸輪構件48動作之共通之離心機構46。 其次’說明此實施例之作用。 曲軸6旋轉時，凸輪軸26經由調時傳動裝置25，被曲軸6 以2分之1之減速比所驅動。而，在吸氣行程中，吸氣凸輪 26i經由吸氣挺柱27i上推吸氣推桿28i，擺動吸氣搖臂而 對抗吸氣閥簧30i之施力，將吸氣閥17i推開。又，在排氣行 程中，排氣凸輪26e經由排氣挺柱27e上推排氣推桿28e，擺 動排氣搖臂29e而對抗排氣閥簧3〇e之施力，將排氣閥17^推 開。此種吸氣閥1 7ι及排氣閥1 7e之開閉時間如圖丨〇所示。 98723.doc -16- 200533828 而，在圖9中，在由内燃機轉數Ne零至低於最低空轉轉數 之特定轉數Ne 1之間之内燃機之起動旋轉區&，如圖4及圖5 所示’離心重錘3 5被第1復原彈簧43之設定負載FS1支持於 收縮位置A。此時，利用離心重錘35，經由互相扣合之連結 突起45c及連結片35a、3 5a被定位之驅動環45之銷45b會推 壓減壓凸輪構件47之凹狀凸輪58之斜面58a，故減壓凸輪構 件47被支持於使其凸狀凸輪47a由排氣凸輪26e之基部圓向 外方突出之作用位置C。因此，假設為起動内燃機e而操作 反冲式起動器13時，在由該起動器π經由起動筒軸12而轉 動曲軸6之同時，可經由調時傳動裝置25驅動凸輪軸％，故 士鈉所述，在活塞7之壓縮行程中，減壓凸輪構件4 7之凸狀 凸輪47a微幅上推排氣挺柱27e，經由排氣推桿28e及排氣搖 臂29e，微幅開啟排氣閥17e。此時之開閉時間如圖ι〇所示。 其結果，汽缸内徑3a之壓縮氣體之一部分被排出至排氣口 We，以抑制該壓縮壓力之上升，故可減輕起動器13之操作 負載，使曲軸6較輕快而順勢轉動，因此可容易起動内燃機E。 起動内燃機而内燃機轉數Ne脫離起動旋轉區&時，如圖6 所示，離心力！^…在離心重錘35之樞軸36周圍產生之轉矩勝 汉第1復原彈黃43之設定負載Fsl在離心重錘3 5之樞軸3 6周 圍產生之轉矩，而由收縮位置八向半徑方向夕卜方擺動，其擺 動由連結片35a傳達至連結突起仏而使驅動環45向反時針 方向靛轉，使銷45b轉移至排氣回流凸輪構件料之凹狀凸輪 ^底面58b之相向位置。因此，減壓凸輪構件47不會受到 銷45b干擾而藉離心力之作用轉移至不動作位置D，而使其 98723.doc -17- 200533828 凸狀凸輪47a退至排氣凸輪2心之基部圓内方。 在此期間，在排氣回流凸輪構件48中，如圖7所示，其凹 狀凸輪59之底面59a朝向驅動環45之銷45b，故排氣回流凸 輪構件48不會受到銷45b干擾而藉離心力之作用支持於不 動作位置F，而使其凸狀凸輪48a退至排氣凸輪26e之基部圓 内方。 利用以上方式，如通常一般僅依賴排氣凸輪2心之作用即 可開閉控制排氣閥1 7e。而，此種狀態會在内燃機轉數Ne 位於Nel〜Ne2之低速運轉區b繼續保時，而，藉内燃機轉數 Ne達到Ne2時之離心重錘35之動作，如圖7所示，離心重錘 35之第2可動連接部41與第2復原彈簧44之可動端部44a之 間之遊隙S消失’開始產生第2復原彈簧44對離心重錘35之 作用，因此，其後，利用第1復原彈簀之設定負載1及 第2復原彈簧44之設定負載FS2在離心重錘35之樞軸3 6周圍 產生之轉矩、與離心力Fw在離心重錘35之樞軸36周圍產生 之轉矩之平衡決定離心重錘35之位置，故其後，伴同内燃 機轉數Ne之上升所產生之離心重錘3 5之速度會變慢。 其次’内燃機轉數Ne超過Ne2，内燃機E進入高速運轉區 C時，離心重錘35最終會到達頂接到被動齒輪32之止動器38 之擴張位置B，利用伴同於此之驅動環45之進一步之反時針 方向之$疋轉’銷4 5 b會推壓排氣回流凸輪構件4 8之凹狀凸輪 59之斜面59b，使排氣回流凸輪構件48對抗其離心力而移動 至動作位置G，故可使排氣回流凸輪構件48之凸狀凸輪48a 由排氣凸輪26e之基部圓突出。因此，如前所述，在活塞7 98723.doc •18- 200533828 之吸乳仃程中，矛,J用排氣回流凸輪構件48之凸狀凸輪48a微 巾田上推排乳挺柱27e，、經由排氣推桿—及排氣搖㈣e微幅 開啟排氣閥1 7e。其結果，殘留於排氣口工以之排氣會被吸 入燃燒室15 ’亦即執行排氣回流。此排氣在後段之膨服行 私中之此口氣之燃燒時，可抑制其燃燒溫度之過度之上 升以P牛低排氣中2Ν〇χ濃度，並有助於HC濃度之降低， 進而有助於低燃料費性之提高。 士以上所不，減壓凸輪構件47及排氣回流凸輪構件Μ可 利用隨著内燃機轉數Ne之上升而擺動之共通之離心重錘 35、與反作用於其擺動之第丨及第2復原彈簧“、料，可經 由/、通之驅動ί衣45逐次執行動作，且利用第2復原彈簀44 之動作時期之選定，即第2復原彈簣44之可動端部44a之遊 隙S之選定，與減壓凸輪構件47之動作區域無關地，可自由 設定排氣回流凸輪構件48之動作區域，因此，只要在閥門 傳動衣置20追加簡單的構造，即可廉價地提供具有無互相 干擾之希望特性之減壓機能及排氣回流機^之闕門傳動裝 置20。 其-人，祝明有關圖U〜圖丨7所示之本發明之第2實施例。 如圖11及圖12所示，經由樞軸36被支持於被動歯輪以 離心機構46之離心重錘35與前述實施例同樣地呈現u字 狀在其11子狀％、曲部具有重心3 7，可在該u字狀彎曲部頂 接於被動齒輪32之輪穀32a之收縮位置A、與上述u字狀彎 曲部之外侧面頂接於突設在被動齒輪32之側面之止動器Μ 之擴張位置B之間，在樞軸36周圍擺動。在此離心重錘”， 98723.doc -19- 200533828 與前述實施例同樣地設有可動連接部40，固定端部連接於 被動齒輪32之固定連接部42之第丨復原彈簧43之可動端部 43a係連接於可動連接部4〇。此第i復原彈簧43係構成以特 定之設定負載Fsl使離心重錘35可常時向半徑方向内方施 力。 異於前述實施例，在上述樞軸36之外周遊嵌扭轉螺旋彈 簧構成之第2復原彈簧44之螺旋部44b，在特定之設定負載 Fs2向扭轉方向施加至該螺旋部4仆之狀態下，此第2復原彈 肓44之第1及第2臂部44c、44d夾著樞軸36而被擋止於形成 在離心重錘35之第i及第2擋止片62、63。第1臂部44〇之前 端部由離心重錘35之端部向外方延伸，隔著特定間隔[朝向 該前端部之一側面之止動銷61被突設於被動齒輪U之側 面。而，第2復原彈黃44在離心重錘35由收縮位置A向半徑 方向外方擺動特定角度以前，整個彈簧與離心重錘乃同時 擺動而不對抗離心重錘35之擺動，但在離心重錘35由收縮 位置A向半徑方向外方擺動特定角度以上時，第i臂部4^ 文到止動銷61所阻擋而藉螺旋部4朴更進一步之扭轉，而可 與第1復原彈簧43協同動作地發揮使離心重錘乃向半徑方 向内方施加之反作用力。 其他構成與前述實施例相同，故在圖丨丨〜圖丨7中，在對應 於丽述實施例之部分，附以同一之參照符號而省略其說明。 而，在由内燃機轉數Ne零至低於最低空轉轉數之特定轉 數Nel之間之内燃機之起動旋轉區a(參照圖9)，如圖丨2及圖 I4所示，離心重錘35被第！復原彈簧“之設定負载支持 98723.doc -20· 200533828 於收_位置A。因此，與前述實施例之情形同樣地利用離心 重鍾35 ’經由互相扣合之連結突起45c及連結片35&、35&被 定位之驅動環45之銷45b會推壓減壓凸輪構件47之凹狀凸 輪58之斜面58a，故減壓凸輪構件47被支持於使其凸狀凸輪 47a由排氣凸輪26e之基部圓向外方突出之作用位置〔（參照 圖14)。因此，假設為起動内燃機E而操作反冲式起動器 ^在由""亥起動益經由起動筒轴12而轉動曲轴6之同時， 可經由調時傳動裝置25驅動凸輪軸26，故在活塞7之壓縮行 程中，利用減壓凸輪構件47之凸狀凸輪47a微幅上推排氣挺 柱27e，經由排氣推桿28e及排氣搖臂，微幅開啟排氣閥 17e。此時之時間與前述實施例之情形同樣地如圖所示。 其結果，汽缸内徑3a内之壓縮氣體之一部分被排出至排氣 口 16e ’以抑制該壓縮壓力之上升，故可減輕起動器丨3之操 作負載，使曲軸6較輕快而順勢轉動，因此可容易起動内燃 機E。 …、 起動内燃機而内燃機轉數N e脫離起動旋轉區a時，離心力 Fw在離心重錘35之樞軸36周圍產生之轉矩勝過第}復原彈 簧43之設定負載Fsl在離心重錘35之樞軸％周圍產生之轉 矩，而由收縮位置A向半徑方向外方擺動，其擺動由連結片 35a傳達至連結突起45c而使驅動環45向反時針方向旋轉， 使銷45b轉移至排氣回流凸輪構件48之凹狀凸輪μ之底面 58b之相向位置。因此，減壓凸輪構件叼不會受到銷干 擾而藉離心力之作用轉移至不動作位置D，而使其凸狀凸輪 47a退至排氣凸輪26e之基部圓内方。 98723.doc -21 - 200533828 在此期間’在排氣回流凸輪構件48中，如圖1 6所示，其 凹狀凸輪59之底面59a朝向驅動環45之銷45b，故排氣回流 凸輪構件48不會受到銷45b干擾而藉離心力之作用支持於 不動作位置F，而使其凸狀凸輪48a退至排氣凸輪26e之基部 ' 圓内方。 利用以上方式，如通常一般僅依賴排氣凸輪26e之作用即 可開閉控制排氣閥1 7e。而，此種狀態會在内燃機轉數Ne 位於Nel〜Ne2(參照圖9)之低速運轉區b繼續保時，而，藉内 ► 燃機轉數Ne達到Ne2時之離心重錘35之動作，如圖15、圖 16所示，第2復原彈簧44之第1臂部44c受到被動齒輪32之止 動銷61所阻擋而藉螺旋部44b更進一步之扭轉，其反作用力 可與第1復原彈簧43協同動作地使離心重錘35向半徑方向 内方施力。因此，其後，利用第！復原彈簧43之復原力Fs丄 及弟2设原彈黃4 4之復原力F s 2在離心重錘3 5之椹軸3 6周圍 產生之轉矩、與離心力Fw在離心重錘35之樞軸36周圍產生 鲁 之轉矩之平衡決定離心重錘3 5之位置，故其後，伴同内燃 機轉數Ne之上升所產生之離心重錘3 5之速度會變慢。 ‘ 其次，内燃機轉數Ne超過Ne2(參照圖9)，内燃機£進入高 速運轉區C時，離心重錘35最終會到達頂接到被動齒輪32之 止動器3 8之擴張位置B，利用伴同於此之驅動環4 5之進一步 之反日守針方向之旋轉’如圖17所示，銷4 5 b會推壓排氣回流 凸輪構件48之凹狀凸輪59之斜面59b，使排氣回流凸輪構件 4 8對抗其離心力而移動至動作位置g，故可使排氣回流凸輪 構件48之凸狀凸輪48a由排氣凸輪26e之基部圓突出。因 98723.doc -22- 200533828 此，在活塞7之吸氣行程中1用排氣回流凸輪構件料之凸 狀凸輪偷微幅上推排氣挺柱27e，、經由排氣推桿1及㈣ 搖臂29e微幅開啟排氣閥17e。其結果，殘留於排氣口 ^之 排氣會被吸人燃燒室15，亦即執行排氣回流。此排氣在後 段之膨脹行程中之混合氣之燃燒時，可抑制其燃燒溫度之 過度之上升，以降低排氣中之Ν〇χ濃度，並有助於hc濃度 之降低，進而有助於低燃料費性之提高。 如以上所示，在第2實施例中，減壓凸輪構件〇及排氣回 流凸輪構件48也可利用隨著内燃機轉數Nei上升而擺動之 共通之離〜重錘35、與反作用於其擺動之第i及第2復原彈 簧43、44，可經由共通之驅動環牦逐次執行動作，且利用 第2復原彈簧44之第1臂部44c與止動銷61之頂接時間之選 定，與減壓凸輪構件47之動作區域無關地，可自由設定排 氣回流凸輪構件48之動作區域，因此，只要在閥門傳動裝 置20追加簡單的構造，即可廉價地提供具有無互相干擾之 希差特性之減壓機能及排氣回流機能之閥門傳動裝置2〇。 其-人，說明有關圖1 8〜圖24所示之本發明之第3實施例。 如圖1 8及圖19所示，離心機構46之離心重錘係由經由共 通之樞軸36支持於被動齒輪32之第丨離心重錘35ι及第2離 〜重錘352所構成。第丨離心重錘35ι與第丨實施例之離心重錘 35略同樣地呈現u字狀，其重心3乃在其u字狀彎曲部，可在 該u字狀彎曲部頂接於被動齒輪32之輪穀32a之收縮位置 A、與上述u字狀彎曲部之外側面頂接於突設在被動齒輪32 之侧面之止動器38之擴張位置B之間，在樞軸36周圍擺動。 98723.doc -23- 200533828 在第!離心重錘35l之可動連接部4〇，與第】實施例之離心重 錘35同樣地’將此第導心重錘％連接於以特定之設定負 載Fs常時向半徑方向时施力之扭轉彈簀53之可動端部 53a，又在第i離心、重錘35ι設有失著驅動私之連結突起 45c之一對連結片35a、35a。 第2離心重錘352係以包圍凸輪軸％半周以上方式形成吊 魚釣形’其中間部具有接近於第味心重鐘％之重心％之 重心37s，可在該中間部頂接於被動齒輪“之輪穀“a之外 周面之收縮位置J(參照圖19)、與前端部頂接於同輪毅仏 之外周面之擴張位置K(參照圖24)之間，在樞軸％周圍擺 動’此帛2離心重錘352之收縮位置j及擴張位置κ間之擺動 角度設定於小於第1離心重錘35ι之收縮位置A及擴張位置B 間之擺動角度。在此第2離心重錘352，設有在其擺動於上 述收縮位置J及擴張位置κ之間時，頂接於第丨離心重錘Μ〗 之前端部之頂接部3 5 2 a (參照丨9及圖2 〇 )。為順暢地執行第工 及第2離心重錘35l、352之相對擺動，在第丨離心重錘351形 成可滑動地接觸於第2離心重錘352之側面之—個或多數個 突起64(參照圖20)。 其他構成與前述實施例相同，故在圖18〜圖24中，在對應 於第1 μ軛例之部分，附以同一之參照符號而省略其說明。 而，在由内燃機轉數Ne零至低於最低空轉轉數之特定轉 數Nel之間之内燃機之起動旋轉區a(參照圖9)，如圖及圖 21所示，第1離心重錘35i被復原彈簧53之設定負載Fs支持 於收縮位置A。因此，與第1實施例之情形同樣地利用第工 98723.doc -24- 200533828 離心重錘35!，經由互相扣合之連結突起45c及連結片35&、 35a被定位之驅動環45之銷45b會推壓減壓凸輪構件47之凹 狀凸輪58之斜面58a，故減壓凸輪構件47被支持於使其凸狀 凸輪47a由排氣凸輪26e之基部圓向外方突出之作用位置 c。因此，假設為起動内燃機E而操作反冲式起動器13時， 在由該起動器13經由起動筒軸12而轉動曲軸6之同時，可經 由调時傳動裝置25驅動凸輪軸26，故在活塞7之壓縮行程 中’利用減壓凸輪構件47之凸狀凸輪47a微幅上推排氣挺柱 27e，經由排氣推桿28e及排氣搖臂29e，微幅開啟排氣閥 1 7e。此時之時間如圖丨〇所示。其結果，汽缸内徑3&内之壓 縮氣體之一部分被排出至排氣口 1 6e，以抑制該壓縮壓力之 上升’故可減輕起動器13之操作負載，使曲軸6較輕快而順 勢轉動，因此可容易起動内燃機E。 在此期間，亦利用第1離心重錘35!以復原彈簣53之設定 負載Fs推壓第2離心重錘352之頂接部35^，將第2離心重錘 3 52保持於收縮位置j。 起動内燃機而内燃機轉數Ne脫離起動旋轉區a時，如圖22 所示，第1離心重錘351之離心力FW1在樞軸36周圍產生之轉 矩與第2離心重錘3 52之離心力F w2在樞軸3 6周圍產生之轉 矩之和勝過復原彈簧53之設定負載Fs在兩離心重錘35 ^352 之樞軸36周圍產生之轉矩，而使兩離心重錘35ι、352由各收 縮位置A、K向半徑方向外方擺動，第1離心重錘35 !之擺動 由連結片35a傳達至連結突起45c而使驅動環45向反時針方 向旋轉’使銷45b轉移至排氣回流凸輪構件48之凹狀凸輪5 8 98723.doc -25- 200533828 之底面58b之相向位置。因此，減壓凸輪構件47不會受到銷 4讣干擾而藉離心力之作用轉移至不動作位置d，而使其凸 狀凸輪47a退至排氣凸輪26e之基部圓内方。 在此期間，在排氣回流凸輪構件48中，如圖23所示，其 凹狀凸輪59之底面59a朝向驅動環45之銷45b，故排氣回流 凸輪構件48不會受到銷4讣干擾而藉離心力之作用支持於 不動作位置F，而使其凸狀凸輪48a退至排氣凸輪26e之基部 圓内方。 利用以上方式，如通常一般僅依賴排氣凸輪2心之作用即 可開閉控制排氣閥i 7e。而，此種狀態會在内燃機轉數^ 位於Nel〜Ne2之内燃機之低速運轉區13繼續保時，而，藉内 燃機轉數Ne達到Ne2時，如圖22及圖23所示，第2離心重錘 352到達使丽端部頂接於輪穀32a之外周面之擴張位置尺，使 其進一步之外方擺動受到拘束。其結果，第2離心重錘352 之離心力Fw2不再對抗復原彈簧53。因此，利用第丨離心重 錘351之離心力Fwl在樞軸36周圍產生之轉矩、與復原彈簧 之復原力Fs在第1離心重錘35i之樞軸36周圍產生之轉矩 之平衡決定第1離心重錘35l之位置，故其後，伴同内燃機 轉數Ne之上升所產生之第丨離心重錘35ι之擺動速度會變 慢。 因此，内燃機轉數Ne超過Ne2，内燃機£進入高速運轉區 c時’第！離心重錘35ι最終會如圖24所示，到達頂接到被動 齒輪32之止動器38之擴張位置&利用伴同於此之驅動環“ 之進-步之反時針方向之旋轉’銷45b會推壓排氣回流凸輪 98723.doc -26 - 200533828 構件48之凹狀凸輪59之斜面59b，使排氣回流凸輪構件48 對抗其離心力而移動至動作位置G，故可使排氣回流凸輪構 件48之凸狀凸輪48a由排氣凸輪26e之基部圓突出。因此， 在活塞7之吸氣行程中，利用排氣回流凸輪構件料之凸狀凸 輪48a微幅上推排氣挺柱27e，經由排氣推桿28e及排氣搖臂 29e微幅開啟排氣閥17e。其結果，殘留於排氣口 i6e之排氣 會被吸入燃燒室丨5，亦即執行排氣回流。此排氣在後段之 膨脹行程中之混合氣之燃燒時，可抑制其燃燒溫度之過度 之上升，以降低排氣f<N〇x濃度，並有助sHc濃度之降 低，進而有助於低燃料費性之提高。 如以上所不，在本第3實施例中，減壓凸輪構件47及排氣 回流凸輪構件48可利用隨著内燃機轉數Nei上升而擺動之 第1及第2離〜重錘35!、352、與反作用於其擺動之一條復原 彈κ 53，可經由共通之驅動環45逐次執行動作，且利用使 第2離心重錘352之作用無效之選定，與減壓凸輪構件叨之 動作區域無關地，可自由設定排氣回流凸輪構件48之動作 區域，因此，只要在閥門傳動裝置2〇追加簡單的構造，即 可廉價地提供具有無互相干擾之希望特性之減壓機能及排 氣回流機能之閥門傳動裝置2〇。 本奄明並不僅限定於上述實施例，在不脫離其要旨之範 圍内，可作種種之變更。例如，在第丨及第2實施例中，也 可以彈更常數非線性之一條彈簧取代第丨及第2復原彈簧 43 - 44 〇 【圖式簡單說明】 98723.doc -27- 200533828 置之内燃機之縱剖 圖1係表示具有本發明之閥門傳動裝 側面圖。 圖2係圖1之2-2線剖面圖。 圖3係圖1之3-3線剖面圖。 圖4係圖3之4-4線剖面圖。 圖5係圖3之5-5線剖面圖。 圖6係對應於圖5之作用說明圖。 圖7係圖3之7-7線剖面圖。

圖8係對應於圖7之作用說明圖。 圖9係表示減壓凸輪構件及排氣 L稱仟之動作區域之 圖1 0係表示曲軸之旋轉角度與吸 間之關係之線圖。 氣閥及排氣閥 之開閉時 置之凸輪軸 圖11係本發明之第2實施型態之間門傳動襄 周邊部之縱剖側面圖。 、 圖係圖11之12-12線剖面圖。

圖13係圖12之13 -1 3線剖面圖。 圖14係圖11之14 -14線剖面圖。 圖15係對應於圖14之作用說明圖。 圖丨6係圖11之ι6-16線剖面圖。 圖17係對應於圖16之作用說明圖。 係本發明之第3實施型態之間 周邊部之縱剖側面圖。 衣置之凸輪輛 圖B係圖18之19-19線剖面圖。 98723.doc -28- 200533828 圖20係圖19之20-20線剖面圖。 圖21係圖18之21-21線剖面圖。 圖22係對應於圖21之作用說明圖。 圖23係圖18之23-23線剖面圖。 圖24係對應於圖23之作用說明圖。 【主要元件符號說明】

6 曲軸 17e 排氣閥 17i 吸氣閥 26 凸輪軸 26e 排氣凸輪 26i 吸氣凸輪 27e 排氣凸輪從動構件（排氣挺柱） 27i 吸氣凸輪從動構件（吸氣挺柱） 32 支持構件（被動齒輪） 35 離心重鐘 35i 第1離心重錘 352 第2離心重錘 43, 44, 53 復原彈簧 45 驅動構件（驅動環） 46 離心機構 47 減壓凸輪構件 48 排氣回流構件 58 吸氣凸輪從動構件之凹狀凸輪 59 排氣凸輪從動構件之凹狀凸輪 98723.doc -29- 200533828 c D E F G a c 減壓凸輪構件之動作位置 減屢凸輪構件之不動作位置 内燃機

排氣回流構件之不動作位置 排氣回流構件之動作位置 内燃機之起動旋轉區 内燃機之高速運轉區C

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Claims (1)

1. 200533828 十、申請專利範園： L ^種内燃機之閥門傳動裝置，其係包含連動於曲抽之凸 :軸二分別從動於形成於此凸輪軸之吸氣凸輪及排氣凸 j m閉吸氣閥及排氣閥之吸氣凸輪從動構件及排 乳凸輪從動構件者，其特徵在於進-步包含： 咸£凸輪構件’其係設於前述凸輪轴，在於内燃機之 :縮行程向排氣闕之開啟方向使該排氣凸輪從動構件動 4之動作位置及釋放前述排氣凸輪從動構件之不動作位 置間移動者；排氣回流凸輪構件，其係設於前述凸輪轴， 在釋放刖述排氣凸輪從動構件之不動作位置及於内燃機 之吸氣行程可向排氣閥之開啟方向使該排氣凸輪從動構 、動作之動作位置間移動者；及共通之離心、機構，其係 破:述凸輪軸驅動，使前述減屋凸輪構件在内燃機之起 動方疋轉區動作於動作位置，在起動後動作於不動作位 置亚使别述排氣回流凸輪構件在内燃機之低速運轉區 動作方；不動作位置，在高速運轉區動作於動作位置者。 2.如請求項1之内燃機之閥門傳動裝置，其中 ‘前述離心機構係包含離心重錘’其係可向半徑方向擺 t地軸支於固設在前i凸輪轴之支持構件者；復原彈 育’其係將此離心重錘向向半徑方向内方施力者；及共 通之驅動構件，其係、連動於前述離心重錘之擺動，並扣 合於分別設於前述減垄凸輪構件及排氣回《凸輪構件之 凸輪，使前述減壓凸輪構件在内燃機之起動旋轉區驅動 於動作位置，在起動後驅動於不動作位置，並使前述排 98723.doc 200533828 氣回流凸輪構件在内燃機之低速運車專 區驅動於不動作位 置’在问速運轉區驅動於動作位置者 3 ·如請求項2之内燃機之閥門傳動裝置， 别述復原彈黃係包含第1復原彈筹， 述離心重錘之半徑方向向内之施力者 其中 其係持續發揮對 ;及第2復原彈簧 y 其係由該離心重錘向半徑方向外方擺動特㈣度以上時 起’發揮對該離心重錘之半#方向向内之反作用力者。

   4·如請求項2之内燃機之閥門傳動裝置，其中 前述離心重錘係包含^離心重錘，其係在前述凸輪轴 之叙轉中，持續發揮對抗前述復原彈簧施力之離心力 者；及第2離心重錘，其係到此第丨離心重錘向半徑方向 外方擺動特t角度為止，與第i離心重錘成—體地發揮對 抗則述復原彈簧施力之離心力，但在第丨離心重錘向半徑 方向外方之擺動達特定角度以上時，由第丨離心重錘分離 而使與前述復原彈簧施力對抗之離心力無效者。

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