JPH0326814A - Ｄｏｈｃ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、吸気カム軸及び排気カム軸を備えたＤＯＨＣ
エンジンの動弁Ｗｌに関し、特にバルブタイミング制御
装置を設けた場合のラップ角度の変動を回避できるよう
にした装置に関する，〔従来の技術〕 バルブタイミング制御装置を傭えたＤＯＨＣエンジンの
動弁装置として、従来、例えば、吸気カム軸，及び排気
カム軸の一端を１本の伝動部材を介してクランク軸で同
時に駆動するように構収するとともに、上記吸気カム軸
の一端に、吸気バルプの開閉タイ１ングを低速時は高速
時より早くする吸気タイミング制御機構を装着したもの
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記従来の動弁装置では、その構造上、上記吸
気バルブの開閉タイミングを早めても、排気バルブの開
閉タイミングは変化しない．そのため吸気，排気バルプ
が同時に開くラップ角度が吸気タイミングの上記進角分
だけ大きくなり、その結果、混合気の吹き抜けが量が増
加したり、逆に排気ガスが逆流する内部ＢＧＭの問題が
生しる懸念がある。

この問題を解消するには、上記例においてさ６に排気カ
ム軸の一端に排気タイミング制ｉｉ横を設け、低速回転
時は高速回転時よ’ＣｕＦ気バルブの開閉タイミングを
早くすることが考えられるやしかしこのようにすると、
タイミング制御機横及び該機構をオン．オフするための
油圧制御装置がそれぞれ２＆ｉ１必要となり、コスト増
加の問題が生じる。

本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたもので、タ
イミング制御機構を作動させてもラップ角が変動するこ
とがなく、混合気の吹き抜け等の問題を解消でき、かつ
タイ４ング制御機構．油圧制？７ｊ装置が１組づつで済
み、コスト増加の問題もないＤＯＨＣエンジンの動弁装
置を提供することを目的としている． 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、吸気カム軸及び排気カム軸を備えたＤＯＨＣ
エンジンの動弁装置において、上記何れか一方のカム軸
の一端をクランク軸で駆動するとともに、該一方のカム
軸の一端に、このカム軸による開閉タイ主ングを低速時
と高速時とで変化させるタイミング制御機構を装着し、
該一方のカム軸と他方のカム軸とを伝動部材で連結した
ことを特徴としている． ここで本発明において、低速時，高速時とは、エンジン
回転速度が低い時，高い時との意味である。また本発明
の伝動部材には、チェン，ベルト歯車が含まれる． さらにまた本発明には、クランク軸で吸気カム軸を駆動
する場合、及びクランク軸で排気カム軸を駆動する場合
の画方が含まれる。吸気カム軸の一端をクランク軸で駆
動する場合は、吸気タイミングを低速時に早める吸気タ
イミング制御機構を吸気カム軸の一端に設ける．また排
気カム軸の一端をクランク軸で駆動する場合は、排気タ
イミングを早める排気タイミング制御機構を排気カム軸
の一端に設けることとなる。

〔作用〕

本願発明では、吸気，排気カム軸の何れか一方のカム軸
の一端をクランク軸で駆動し、該一端にタイミング制御
機構を設けるとともに、該一方のカム軸で他方のカム軸
を駆動するようにしたので上記タイミング制御機構によ
る進角．又は遅角量をそのまま他方のカム軸に伝達でき
る。従ってタイミング制御機構を作動させてもラノブ角
は一定であり、その結果、上述の混合気の吹き抜け，排
気ガスの逆流等の問題を解消できる． またこの場合、単に両カム軸を伝動部材で連結するだけ
で上記ラップ角一定を実現でき、上記従来例のようにタ
イミング制御機構，油圧制ＩＩＩ装置等が増加すること
はない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図について説明する．第ｌ図な
いし第６図は本発明の一実施例によるＤｏｔ｛Ｃエンジ
ンの動弁装置を説明するための図である． 図において、１は本発明が適用されたＶ型６気筒エンジ
ンであり、該エンジン１は、６つの気筒が所定のバンク
角をなすように形威されたシリンダボディ２のＦ面にオ
イルパン３を取り付け、」二面に一対のシリンダヘッド
４．４を配設してヘソドボルトで固定し、該各シリンダ
ヘンド４．４の上面をヘンドカバー５．５で覆った横或
となっている。

上記各シリンダヘソド４のバンク内側には吸気マニホー
ルドが接続される吸気口４ａが形成され、外側には排気
マニホールドが接続される排気口４ｂが形成されている
．また上記各シリンダヘソド４の各ヘッドカバー５との
合面には、バンク内側に吸気カム軸６が、バンク外側に
排気カム軸７が平行に、かつ回転自在に配設されている
．上記各吸気カム軸６の一端６ａには吸気タイミング制
御機構８が装着されている．この吸気タイミング制御機
構８は、吸気カム軸６の一端６ａに固着されたインナシ
ャフト１１と、該ンヤ７１・１１の外方にｖｔ着された
吸気ブーリ１２と、該ブーリｌ２と上記インナシャフト
ｌ１との間に挿入されたスライドピストンｌ３とから構
或されている．上記各吸気カム軸６．６の吸気ブーり１
２及びクランク軸２５の駆動ブーリ２５Ｍとの間には駆
動ベルト１７が巻回されている．なお、２６ばテンシラ
ンプーりである。

上記インナシャフト１１は、その接続穴１１ａを上記吸
気カム軸６の一端６ａに嵌を装着し、両者間に回り止め
ピン１４を挿入するとともに、連結ボルトｌ５をワンシ
ャ１５ｂを介して上記一端６ａに螺挿することによって
該吸気カム軸６に固定されている．また上記連結ボル｝
１５には油圧ｉｌ路１５ａが貫通形威されており、該通
路１５ａの一端は、吸気カム軸６に全長に渡って貫通形
成された油圧通路６Ｃに連通し、他端はインナシャフト
１１の凹部１ｌｂに開口している．なお、６ｄは、油圧
導入ｉｌｌ路であり、これは図示していないがシリンダ
ヘソド４に形成された油圧通路を介して、このエンジン
１に設けられた潤滑用油圧ポンプに連通している． 上記スライドピストンｌ３は主ピストン１３ａ，副ピス
トン１３ｂをボルト１３ｅで接続するとともに両者を付
勢ばねで圧接してなる円筒状のものであり、付勢ばね１
６によってカム軸方向外方に付勢されている．そしてこ
のスライドピストン１３の外周面，内周面には、ねじれ
方向が逆のヘリカルスプライン１３ｃ，１３ｄが形威さ
れており、それぞれ吸気プーり１２の内周面，インナシ
ャフト１１の外周面に形成されたヘリカルスプライン１
２ｂ，１１Ｃに噛合している．これにより上記吸気タイ
ミング制御機＄１１８は、上記スライドピストン１３を
、油圧でカム軸方向内方に前進させることによって、上
記吸気カム軸６を吸気ブーり１２に対して開閉タイミン
グを早める方向（第１図右側から見て時計回り）に、所
定の位相角度（例えば１０度）だけ相対的に回転させる
．そして上記吸気カム軸６の他端６ｂには、油圧制御装
置３０を構成するコントロールバルブ２ｌが装着されて
おり、該バルブ２ｌの外方にはこれを開閉するソレノイ
ド２２が配設され、シリンダへッド４に一体形威された
チェン室４Ｃに固定されている．上記コントロールバル
プ２ｌは、油圧流入口２３ａを有するハウジング２３内
に、油圧流出口２４ａを有するプランジャ２４を進退可
能に、かつ後退方向ｔ付勢して挿入してなり、ブランジ
ャ２４を前進させると閉、後退させると開になる．また
上記ソレノイド２２は、ハウジング２２ａ内にコイル２
２ｂを配置し、該コイル２２ｂ内にアーマチャロッド２
２Ｃを挿入してなり、ソレノイド２２をオンにして冨亥
コイノレ２２ｂにｉｊ１電するとアーマチャロソド２２
Ｃが前進して上記プランジャ２４を前進させて油圧通路
６Ｃを閉じるように構戒されている． 上記吸気カム軸６の他端６ｂには吸気スブロケソト１０
ａが固定されており、これは上記排気カム軸７の他端７
ｂに固着された排気スプロケット１０ｂに伝動チェン１
８で連結されている．この各スプロケット１０ａ，１０
ｂ，伝動チェン１８，及び上記コントロールバルプ２１
は、上記チェン室４Ｃ内に位置している． 次に本実施例の作用効果について説明する．本実施例装
置では、油圧ボンブからの作動油は、吸気カム軸６の油
圧導入通路６ｄから油圧ｉｌｌ路６Ｃ内に導入されるが
、このときソレノイド２２をオフにすれば、コントロー
ルバルプ２１のプランジャ２４が後退して該バルブ２１
が開となる．そのため上記作動油はそのまま上記チェン
室４Ｃ内に流出し、従って上記吸気タイ短ング制御機構
８に油圧が作用することはなく、その結果該タイミング
ｌｊ１ｍ機構８はオフとなる．一方、ソレノイド２２を
オンにすると、コントロールバルブ２１のプランジ中２
４が前進して該バルプ２１が閉になり、油圧が上記タイ
１ング制御機構８のスライドピストンｌ３に作用する． そのため吸気タイ兆ング制御機＃ｌＩ８のスライドピス
トンｌ３の前進によって吸気カム軸６が、吸気ブーリｌ
２に対して時計回り（開閉タイミングを早める方向）に
１０度相対的に回転する．一方、排気カム軸７は吸気カ
ム軸６に伝動チェン１８で連結されているから、上記吸
気カム軸６の進角と同一角度だけ進角することとなる． 上記吸気．排気カム軸６．７の進角について、第５図．
第６図に沿って詳述する．第５図（ａ）は吸気バルブ（
ＩＮ），排気バルブ（Ｅχ）の開角度をクランク角度で
示し、図中実線は上記タイミング制御機ＩｊＩ　８がオ
フの場合、一点鎖線はオンの場合を示す。

また第５図ｆｂ）は、吸気力ｌ、軸０Ｎ），排気カム軸
（１′．Ｘ）の位相角度をカム角度で示し、図中時計回
り矢印．反時酎回り矢印はそれぞれ開閉タイミングの進
角１遅角を示す．また第６図は、」二記タイミング制御
機構８のオン，オフ条件を示す図であり、図中、エンジ
ン回転速度一負荷（発律ｌ・ルク〉特性曲線と、細線と
でＶ！．画された領域Ａ．Ｂにおいて上記タイミング制
御機横８をオン又はオフする。

上記吸気タイミング制′４ＴｊＡｉｌＦ＊８がオフの場
合（第Ｇ図の領域Ｂ）は、吸気バルブは上死点後１２０
度で、排気バルブは上死点前１０８度でそれぞれ最大開
度となり、また両バルブが同時に開いているラップ角度
は４度である。

そして上記タイミング制御機構オンの場合（第６図の頌
域Ａ）は、吸気バルブの開閉タイミングは吸気タイミン
グ制御機横８により２０度（カム軸の角度で１０度）早
くなる．一方、排気バルブの開閉タイミングは、上記吸
気力Ｌ軸の位相角１０度が伝動チＬン１８を介して排気
カム軸７にそのまま伝達されるため、吸気バルブの開閉
タイミングと同一角度だけ早くなる．これによりバルブ
ラソプ角序はタイミング制？１！機構オフ時と同一の４
！］ｒとなる。

このように本実施例では、吸気カム軸６の一端に吸気タ
イミング制御機横８４ｉ：設けるとともに、該′＠気カ
ム輔６を伝動チェン１８で排気カム軸７に連結したので
、吸気カム軸６の進角をそのまま排気カム軸゛ｔに伝達
でき、ざれにより、吸気タイミングを変化させながらラ
ップ角を一定にでき、上述の混合気の吹き抜け，排気ガ
スの逆流を防止できる． また、吸気カム軸６の進角を伝動チ工ン１８で排気カム
軸７に伝達するＩｊＩ造を採用したので、タイ果ング制
御機構及び油圧制御装置が１組づつで済み、上述の従来
例のようなコスト増加の問題が生じることはない。

なお、上記実施例では、第６図（ａｌに示すように、低
速回転時にタイよング制御！！９横をオンさせるように
したが、これとは逆に高速回転時にオンさせるように横
或することもでき、このようにすれば高速回転時は発生
油圧が高い屯で有利である。この場合は勿論、吸気タイ
ミング制御機構はオン時開閉タイミングを遅らせるよ・
）に横或する必要がある． また七記実施例では、吸気．排気カム軸６．７の他端同
士を伝動チェンｌ８で連結したが、この連結位置はどこ
でもよく、また伝動ベル１−，歯車等で連結してもよい
． また上記実施例では、吸気カム軸６をクランク軸２５で
駆動する場合を説明したが、本発明は排気カム軸をクラ
ンク軸で駆動ｒる場合にも勿論通用できる．さらにまた
上記実施例では、Ｖ型エンジンについて説明したが、本
発明は勿論他の直列型エンジンにも適用できる． 〔発明の効果〕 以上のように本発明に係るＤＯＨＣエンジンの動弁装置
によれば、タイ湾ング制扉機構を何れか一方のつム軸の
一端に設けるとども？，こ、該一方のカム軸を他方のカ
ム軸に連結したので、タイミング制御機構による一方の
カム軸のタイミング変化量をそのまま他方のカム軸に伝
達でき、従って開閉タイミングを変化させながらラップ
角度を一定にでき、その結果混合気の吹き抜け、排気ガ
スの逆疏等の問題を防止できる効果があり、またタイミ
ング制御機構等が１組で済み、コスト増加の問題が生し
ることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例による動弁装置
を説明するための図であり、第１図はヘンドカバーを外
した状態の一部断面平面図、第２図はタイミング制御機
構部分の断面平面図、第３図は油圧制御装置部分の一部
断面平面図、第４図は該実施例装置が採用されたエンジ
ンの側面図、第５図（８）は開閉タイミングをクランク
角で示す図、第５図ｆｂｌはカム軸の進角．遅角量を示
す図、第６図（ａ），第６図（ｂｌはそれぞれタイミン
グ制御Ｗ１横のオン．オフ領域をエンジン回転速度一負
荷特性曲線で示す図である． 図において、１はＤＯＨＣエンジン、６．７は吸気、排
気カム軸（一方，他方のカム軸）、６ａは吸気カム軸の
一端、８は吸気タイくング制御機構、ｌ８は伝動チェン
〈伝動部材〉、２５はクランク軸、である．

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気カム軸及び排気カム軸を備えたＤＯＨＣエン
   ジンの動弁装置において、上記何れか一方のカム軸の一
   端をクランク軸で駆動するとともに、該一方のカム軸の
   一端に、該カム軸による開閉タイミングを低速時と高速
   時とで変化させるタイミング制御機構を装着し、該一方
   のカム軸と他方のカム軸とを伝動部材で連結したことを
   特徴とするＤＯＨＣエンジンの動弁装置。
2. （２）上記一方、他方のカム軸がそれぞれ吸気、排気カ
   ム軸であり、上記タイミング制御機構が、吸気カム軸に
   よる開閉タイミングを低速時は高速時より早くするよう
   に構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のＤＯＨＣエンジンの動弁装置。