JPH0491310A - Valve system of four cycle engine - Google Patents
Valve system of four cycle engineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
この発明は、運転状況に応じて吸・排気バルブのリフト
量や開弁時期等を変化させることができる４サイクルエ
ンジンの動弁装置に係り、特にロッカアームを軽量化で
きる４サイクルエンジンの動弁装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) This invention is a four-stroke engine that can change the lift amount and opening timing of intake and exhaust valves according to the operating conditions. The present invention relates to a valve train, and particularly to a valve train for a four-stroke engine that can reduce the weight of a rocker arm.
（従来の技術）
一般に、自動車および自動二輪車等の車両に搭載される
４サイクルエンジンでは、燃焼室上方に吸・排気バルブ
が配設されており、これらのバルブは動弁装置によって
駆動される。すなわち、上記動弁装置は、エンジンのク
ランクシャフトに連動するカムシャフトを備え、このカ
ムシャフトに形成されたカムによって上記吸・排気バル
ブを所定のタイミングで上下動させている。(Prior Art) Generally, in a four-stroke engine installed in a vehicle such as an automobile or a motorcycle, intake and exhaust valves are disposed above a combustion chamber, and these valves are driven by a valve train. That is, the valve operating device includes a camshaft that is interlocked with the crankshaft of the engine, and uses a cam formed on the camshaft to move the intake and exhaust valves up and down at predetermined timing.
（発明が解決しようとする課題）
ところで、上記４サイクルエンジンは、低回転数域から
中・高回転数域にかけての広い回転数域内で高い出力が
得られること、つまりパワーバンドが広帯域であること
が望ましい。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, the above-mentioned 4-cycle engine has the ability to obtain high output within a wide rotational speed range from low rotational speed to medium and high rotational speed, that is, has a wide power band. is desirable.
しかし、従来の動弁装置では、バルブの開閉タイミング
およびリフト量が固定されているため、特定のエンジン
回転数域でピーク値を有する出力特性しか得られず、し
たがって低回転数域の出力特性に重点を置くか、もしく
は中・高回転数域の出力特性に重点を置くかの選択を余
儀なくされる。However, in conventional valve train systems, the valve opening/closing timing and lift amount are fixed, so output characteristics that only have a peak value in a specific engine speed range can be obtained, and therefore the output characteristics in the low engine speed range cannot be obtained. You are forced to choose whether to focus on the engine or the output characteristics in the medium and high rotation speed range.
この発明は、上述の事情を考慮してなされたものであり
、広い回転数域内で出力を向上させることができると共
に、ロッカアームの軽量化を図ることができる４サイク
ルエンジンの動弁装置を提供することを目的とする。This invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and provides a valve train for a four-stroke engine that can improve output within a wide rotational speed range and can reduce the weight of a rocker arm. The purpose is to
（課題を解決するための手段）
この発明は、回動可能に支持されるとともにエキセント
リック大径部が形成されたロッカシャフトと、このロッ
カシャフトに直接嵌挿されて分岐先端部が形成された第
１のロッカアームと、この第１のロッカアームの両側に
配置されて上記エキセントリック大径部に嵌挿された第
２および第３のロッカアームと、上記第１、第２および
第３のロッカアームをそれぞれ駆動する第１、第２およ
び第３のカムと、を有し、上記第２および第３のロッカ
アームの先端部と上記第１のロッカアームの分岐先端部
とが上下に重ね合されるとともに、上記第２および第３
のカムが同じカムプロフィールに形成され、上記第１の
カムのカムプロフィールが上記カムプロフィールと異な
って形成され、しかも、上記先端部または上記分岐先端
部のうち下に配置されたロッカアームを駆動する上記カ
ムのベースサークルが、他のカムのベースサークルより
も大径に形成されたことを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) The present invention includes a rocker shaft that is rotatably supported and has an eccentric large diameter portion, and a rocker shaft that is directly inserted into the rocker shaft and has a branched tip portion. 1 rocker arm, second and third rocker arms disposed on both sides of the first rocker arm and fitted into the eccentric large diameter portion, and the first, second and third rocker arms, respectively. first, second, and third cams, the tips of the second and third rocker arms and the branched tips of the first rocker arm are vertically overlapped, and the second and third cams are vertically overlapped. and third
cams of the first cam are formed with the same cam profile, the cam profile of the first cam is formed differently from the cam profile, and the first cam drives the rocker arm disposed below the tip or the branch tip. The cam is characterized in that the base circle of the cam is formed to have a larger diameter than the base circles of other cams.
（作用）
したがって、この発明に係る４サイクルエンジンの動弁
装置によれば、ロッカシャフトを所定角度回転させてエ
キセントリック大径部を回転させることにより、上記第
２および第３０ツカアームのカムフロア面を第１０ツカ
アームのカムフロア面に対し上下方向に相対的に位置変
化できる。(Function) Therefore, according to the valve operating system for a four-cycle engine according to the present invention, by rotating the rocker shaft by a predetermined angle and rotating the eccentric large diameter portion, the cam floor surfaces of the second and 30th lever arms are rotated to the first position. 10 The position can be changed vertically relative to the cam floor surface of the arm.
この際、第２および第３０ツカアームのカムフロア面を
第１０ツカアームのカムフロア面に対し下方へ位置変化
させたときには、第２および第３０ツカアームと第２お
よび第３カムとの当接が解除され、第１０ツカアームと
第１カムとが当接して、４サイクルエンジンのバルブは
この第１カムにより駆動する。At this time, when the cam floor surfaces of the second and 30th claw arms are moved downward relative to the cam floor surface of the 10th claw arm, the contact between the second and 30th claw arms and the second and third cams is released, The tenth lever arm and the first cam come into contact with each other, and the valves of the four-stroke engine are driven by the first cam.
また、第２および第３０ツカアームのカムフロア面を第
１０ツカアームのカムフロア面に対しほぼ上方へまたは
同一位置に位置変化させたときには、第１０ツカアーム
と第１カムとの当接が解除され、第２および第３０ツカ
アームと第２および第３カムとがそれぞれ当接して、４
サイクルエンジンのバルブはこの第２および第３のカム
により作動する。このようにロッカシャフトを回動させ
ることによるカムの選択によって、広い回転数域に亘り
エンジン出力を向上させることができる。Further, when the cam floor surfaces of the second and 30th lever arms are moved substantially upwardly or to the same position relative to the cam floor surface of the 10th lever arm, the contact between the 10th lever arm and the first cam is released, and the cam floor surface of the 10th lever arm is released. And the 30th hook arm and the second and third cams are in contact with each other, and the 4th
The valves of the cycle engine are actuated by the second and third cams. By rotating the rocker shaft and selecting a cam in this manner, engine output can be improved over a wide rotational speed range.
さらに、ベースサークルが大径に形成されたカムによっ
て駆動されるロッカアームは、そのカムフロア面を低い
位置に設定できる。この結果、先端部または分岐先端部
が下方に配置されたロッカアームの質量を低減できるの
で、動弁系の慣性質量も低く抑制でき、低速回転域また
は中高速回転域におけるエンジンの限界回転数を向上さ
せることができる。Furthermore, the rocker arm driven by a cam with a large base circle can have its cam floor surface set at a low position. As a result, the mass of the rocker arm whose tip or branched tip is located below can be reduced, so the inertial mass of the valve train can also be kept low, increasing the engine's limit speed in the low-speed or medium-high speed range. can be done.
（実施例） 以下、この発明の一実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第３図は、この発明に係る４サイクルエンジンの動弁装
置の一実施例を示す斜視図、第１図および第２図は第３
図の動弁装置の作動状態を示す側面図である。FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a valve train for a four-stroke engine according to the present invention, and FIGS.
FIG. 3 is a side view showing the operating state of the valve train shown in the figure.
この動弁装置は、エンジンの１つのシリンダにおける吸
気側と排気側にそれぞれ配設される。したがって、第１
図〜第４図に示すバルブ１，２は吸気または排気を行な
うために配置されている。This valve train is disposed on the intake side and the exhaust side of one cylinder of the engine, respectively. Therefore, the first
The valves 1 and 2 shown in FIGS. 1 to 4 are arranged for intake or exhaust.
この一実施例は、第１カムとしての低速用カム３、並び
にこの低速用カム３の一側方および他側方にそれぞれ配
置された第２カムとしての中高速用カム４および第３カ
ムとしての同じく中高速用カム５を有したカムシャフト
６（第１図および第２図）と、カム３，４および５のそ
れぞれの下方に位置された第１０ツカアームとしての低
速用ロッカアーム７、第２０ツカアームとしての中高速
用ロッカアーム８および第３０ツカアームとしての同じ
く中高速用ロッカアーム９と、これらのロッカアーム７
．８および９の支持部７ａ、８ａおよび９ａが嵌挿され
、かつ図示しない軸受部によって回動自在に支承された
ロッカシャフト１１と、を備えて構成される。This embodiment includes a low-speed cam 3 as a first cam, a medium-high speed cam 4 as a second cam, and a third cam disposed on one side and the other side of the low-speed cam 3, respectively. A camshaft 6 (FIG. 1 and FIG. 2) also has a cam 5 for medium and high speeds, a rocker arm 7 for low speeds as a tenth arm located below each of the cams 3, 4, and 5, and a rocker arm 20 for low speeds. A rocker arm 8 for medium and high speeds as a latch arm, a rocker arm 9 for medium and high speeds as a 30th latch arm, and these rocker arms 7
．． The rocker shaft 11 is fitted with the support parts 7a, 8a, and 9a of 8 and 9, and is rotatably supported by a bearing part (not shown).
低速用ロッカアーム７の先端は２方に分岐し、これらの
両分岐端７ｂは、図示しないエンジンの燃焼室を開閉す
る上記バルブ１および２のステム頭部にそれぞれ当接し
ている。また１、低速用ロッカアーム７の支持部７ａは
、ロッカシャフト１１に直接嵌挿されて、回動可能に設
けられる。The tip of the low-speed rocker arm 7 is branched into two directions, and both branched ends 7b are in contact with the stem heads of the valves 1 and 2, which open and close the combustion chambers of the engine (not shown), respectively. Further, 1. The support portion 7a of the low-speed rocker arm 7 is directly fitted onto the rocker shaft 11 and is rotatably provided.
中高速用ロッカアーム８の支持部８ａは、ロッカシャフ
ト１１よりも大径の偏心ブツシュ１２を介して、ロッカ
シャフト１１に対し回動可能に嵌挿される。この偏心ブ
ツシュ１２は、第１図および第２図に示す如く、細心Ｐ
、 Ｐ’がロッカシャフト１１の中心Ｏから偏心して
おり、抜止めピン１０によってロッカシャフト１１に着
脱自在に固定される。したがって、この偏心ブツシュ１
２は、ロッカシャフト１１におけるエキセントリック大
径部として機能する。The support portion 8a of the medium/high speed rocker arm 8 is rotatably fitted onto the rocker shaft 11 via an eccentric bushing 12 having a larger diameter than the rocker shaft 11. This eccentric bushing 12 has a fine P
, P' are eccentric from the center O of the rocker shaft 11, and are detachably fixed to the rocker shaft 11 by a retaining pin 10. Therefore, this eccentric bushing 1
2 functions as an eccentric large diameter portion in the rocker shaft 11.
ここで、偏心ブツシュ１２の軸心Ｐは、厚肉頂部１２ａ
が斜め前方へ位置（第２図）したエンジン低回転数域に
おける軸心であり、軸心Ｐ′は、厚肉頂部１２ａが斜め
後方に位置（第１図）したエンジン中・高速回転数域に
おける細心である。Here, the axis P of the eccentric bushing 12 is the thick top portion 12a.
is the shaft center in the low engine speed range when the thick walled top part 12a is located diagonally forward (Fig. 2), and the shaft center P' is the shaft center in the engine medium to high speed range when the thick walled top portion 12a is located diagonally backward (Fig. 1). The details are meticulous.
また、第４図に示す如く、中高速用ロッカシャフト９の
支持部９ａも、上記偏心ブツシュ１２と同一の形状を有
しかつ同一方向に偏心する偏心ブツシュ１３を介して、
ロッカシャフト１１に対し回動可能に嵌挿される。この
偏心ブツシュ１３も抜止めピン１０によりロッカシャフ
ト１１に着脱自在に固定され、エキセントリック大径部
として機能する。Further, as shown in FIG. 4, the support portion 9a of the medium/high speed rocker shaft 9 is also supported via an eccentric bush 13 having the same shape as the eccentric bush 12 and eccentric in the same direction.
It is rotatably fitted into the rocker shaft 11. This eccentric bush 13 is also detachably fixed to the rocker shaft 11 by a retaining pin 10, and functions as an eccentric large diameter section.
さらに、第１図および第２図に示すように、中高速用ロ
ッカアーム８および９の各先端部８ａおよび９ａの下面
は、低速用ロッカアーム７の一方および他方の分岐先端
部７ｂに、シム１４ａを介してそれぞれ当接される。こ
れらの低速用ロッカアーム７の分岐先端部７ｂと中高速
用ロッカアーム８および９の先端部８ｂおよび９ｂとの
接触点は、・バルブ１および２の略軸線上に設定される
。Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, shims 14a are attached to the lower surfaces of the respective tip portions 8a and 9a of the medium and high speed rocker arms 8 and 9 at one and the other branch tip portions 7b of the low speed rocker arm 7. are brought into contact with each other through the The points of contact between the branched tip 7b of the low speed rocker arm 7 and the tips 8b and 9b of the medium and high speed rocker arms 8 and 9 are set approximately on the axes of the valves 1 and 2;
したがって、第２図に示すように、低速用カム３が低・
速用ロッカアーム７のカムフロア面７Ｃを押下して、そ
の各先端部７ｂを下降させた場合、ロッカアーム８およ
び９の各先端部８ｂおよび９ｂは、重力によりこの分岐
先端部７ｂに追従して下降する。一方、第１図に示すよ
うに中高速用力ム４および５が中高速用ロッカアーム８
および９のカムフロア面８ｃおよび９Ｃをそれぞれ押下
した場合には、これらのロッカアーム８および９の先端
部８ｂおよび９ｂが低速用ロッカアーム７の各分岐先端
部７ｂを押下することから、この分岐先端部７ｂが強制
的に下降される。Therefore, as shown in FIG.
When the cam floor surface 7C of the speed rocker arm 7 is pressed down to lower its respective tips 7b, the tips 8b and 9b of the rocker arms 8 and 9 follow the branched tips 7b and descend due to gravity. . On the other hand, as shown in FIG.
When the cam floor surfaces 8c and 9C of the rocker arms 8 and 9 are pressed down, the tips 8b and 9b of these rocker arms 8 and 9 press down the branch tips 7b of the low-speed rocker arm 7. is forced down.
なお、上記シム１４ａは、縦断面丁字形状のシムであり
、低速用ロッカアーム７の両分枝先端部７ｂに上方から
嵌装される。また、バルブ１および２のバルブステム頭
部に有蓋円筒形状のシム１４ｂが被冠され、このシム１
．４ ｂに、低速用ロッカアーム７の分岐先端部７ｂ下
面が当接する。これらのシム１４ａおよび１４ｂは、バ
ルブ１および２のタペットクリアランス調整用に用いら
れる。The shim 14a is a T-shaped shim in longitudinal section, and is fitted into both branched tips 7b of the low-speed rocker arm 7 from above. Further, the valve stem heads of the valves 1 and 2 are covered with a shim 14b in the shape of a closed cylinder, and this shim 1
．． 4b, the lower surface of the branched end portion 7b of the low-speed rocker arm 7 abuts. These shims 14a and 14b are used to adjust the tappet clearances of valves 1 and 2.
また、前記カム３，４および５のうち、中高速用カム４
および５は同一のカムプロフィールを有し、また低速用
カム３はこれらの中高速用カム４および５のカムプロフ
ィールとは異なるカムプロフィールを有する。つまり、
低速用カム３は、エンジンが低回転数域で運転されてい
るときに適したバルブ・リフト量および開閉弁時期が得
られるようにそのカムプロフィールが設定される。また
、中高速用カム４および５は、エンジンが中・高回転数
域で運転されているときに適したバルブリフト量および
開閉弁時期が得られるようにそのカムプロフィールが設
定される。Further, among the cams 3, 4 and 5, the medium/high speed cam 4
and 5 have the same cam profile, and the low speed cam 3 has a different cam profile from the cam profile of these medium and high speed cams 4 and 5. In other words,
The cam profile of the low-speed cam 3 is set so that a valve lift amount and valve opening/closing timing suitable for when the engine is operated in a low rotation speed range are obtained. Further, the cam profiles of the medium and high speed cams 4 and 5 are set so as to obtain a valve lift amount and valve opening/closing timing suitable for when the engine is operated in a medium and high speed range.
上記バルブリフト量は、ノクルブ１および２のストロー
ク長であり、カムリフト量に対応する。第５図には、低
速用カム３のカムプロフィールを実線Ａ（カムリフト量
、Ｃａ）で示し、また中高速用カム４および５のカムプ
ロフィールを破線Ｂ（カムリフト量ｆ！ｂ）で示してい
る。この第５図から明らかなように、中高速用カム４お
よび５は、低速用カム３よりも大きなバルブリフト量が
得られるようにそのカムプロフィールが設定されている
。The above-mentioned valve lift amount is the stroke length of knobs 1 and 2, and corresponds to the cam lift amount. In FIG. 5, the cam profile of the low-speed cam 3 is shown by a solid line A (cam lift amount, Ca), and the cam profile of the medium-high speed cams 4 and 5 is shown by a broken line B (cam lift amount f!b). . As is clear from FIG. 5, the cam profiles of the medium and high speed cams 4 and 5 are set so that a larger valve lift amount can be obtained than that of the low speed cam 3.
なお、第５図の二点鎖線Ｃは、ロッカシャフト１１を回
動して偏心ブツシュ１２および１３の厚肉頂部１２ａお
よび１３ａを斜め前方へ位置させたとき（第２図）の中
高速用カム４および５におけるカムプロフィールを示す
。In addition, the chain double-dashed line C in FIG. 5 indicates the middle and high speed cam when the rocker shaft 11 is rotated and the thick tops 12a and 13a of the eccentric bushings 12 and 13 are positioned diagonally forward (FIG. 2). 4 and 5 are shown.
さらに、上記カム３．４および５のうち、低速用ロッカ
アーム７のカムフロア面７ｃに当接する低速用ロッカア
ーム３のベースサークル３Ｘは、第１図および第２図に
示すように、他の中高速用ロッカアーム４および５のベ
ースサークル４Ｘおよび５Ｘよりも大径に形成される。Furthermore, among the cams 3.4 and 5, the base circle 3X of the low-speed rocker arm 3 that comes into contact with the cam floor surface 7c of the low-speed rocker arm 7 is different from the base circle 3X of the low-speed rocker arm 3, as shown in FIGS. The base circles 4X and 5X of the rocker arms 4 and 5 are formed to have a larger diameter.
したがって、低速用ロッカアーム７のカムフロア面７ｃ
は、低速用カム３のベースサークル３Ｘが中高速用カム
４および５のベースサークル４Ｘおよび５Ｘと同じ場合
のカムフロア面（第１図および第２図に二点鎖線で表示
）に比べ低い位置に設定できる。このため、その分低速
用ロッカアーム７の質量が低減される。Therefore, the cam floor surface 7c of the low-speed rocker arm 7
is at a lower position than the cam floor surface (indicated by the two-dot chain line in Figures 1 and 2) when the base circle 3X of the low-speed cam 3 is the same as the base circles 4X and 5X of the medium-high speed cams 4 and 5. Can be set. Therefore, the mass of the low-speed rocker arm 7 is reduced accordingly.
ところで、第３図に示すように、ロッカシャフト１１の
回動は、エンジンからの油圧によって作動する油圧シリ
ンダ１５によってなされる。この油圧シリンダ１５のピ
ストン（図示せず）にラック１６が連結され、このラッ
ク１６が、ロッカシャフト１１の一端部に形成さ−れた
ピニオン１７に噛み合される。また、油圧シリンダ１５
には、低速用油圧ボート１８および中高速用油圧ボート
１９がそれぞれ設けられ、それぞれのボート１８゜１９
に選択的にエンジンからの油圧が導かれる。Incidentally, as shown in FIG. 3, the rocker shaft 11 is rotated by a hydraulic cylinder 15 operated by oil pressure from the engine. A rack 16 is connected to a piston (not shown) of the hydraulic cylinder 15, and the rack 16 is engaged with a pinion 17 formed at one end of the rocker shaft 11. In addition, the hydraulic cylinder 15
is provided with a low-speed hydraulic boat 18 and a medium-high-speed hydraulic boat 19.
Hydraulic pressure from the engine is selectively guided to.
エンジン回転数が低回転数域にあるときには、低速用油
圧ボート１８へ油圧が供給され、ラック１６は引き戻さ
れ、ピニオン１７は矢印Ｍ方向に回転されて、偏心ブツ
シュ１２および１３は第２図に示すように、その厚肉頂
部１２ａおよび１３ａが斜め前方へ位置するよう回動す
る。また、エンジン回転数が中・高回転域にあるときに
は、中高速用油圧ボート１９へ油圧が供給されて、ラッ
ク１６は押し出され、ピニオン１７は矢印Ｎ方向へ回動
されて、偏心ブツシュ１２および１３は第１図に示すよ
うに、その厚肉頂部１２ａおよび１３ａが斜め後方へ位
置するよう回動する。When the engine speed is in the low speed range, hydraulic pressure is supplied to the low speed hydraulic boat 18, the rack 16 is pulled back, the pinion 17 is rotated in the direction of arrow M, and the eccentric bushes 12 and 13 are rotated as shown in FIG. As shown, the thick top portions 12a and 13a are rotated so as to be positioned diagonally forward. Further, when the engine speed is in the medium/high speed range, hydraulic pressure is supplied to the medium/high speed hydraulic boat 19, the rack 16 is pushed out, the pinion 17 is rotated in the direction of arrow N, and the eccentric bush 12 and 13 is rotated so that its thick top portions 12a and 13a are positioned diagonally rearward, as shown in FIG.
このように、ロッカシャフト１１は、油圧シリンダ等１
５，１６．１７の作動により、偏心ブツシュ１２．１３
の厚肉頂部１２ａおよび１３ａが常時ロッカシャフト１
１の上半側で斜め前方から斜め後方の範囲を回動するよ
うに構成される。In this way, the rocker shaft 11 is connected to the hydraulic cylinder etc.
5, 16.17, the eccentric bushing 12.13
The thick top parts 12a and 13a of the rocker shaft 1 are always connected to the rocker shaft 1.
It is configured to rotate in the range from diagonally forward to diagonally backward on the upper half side of 1.
次に、作用を説明する。Next, the effect will be explained.
エンジンが低回転数域にあるときに、油圧シリンダ１５
の作動によってロッカシャフト１１が矢印Ｍ方向に回動
すると、偏心ブツシュ１２および１３のそれぞれの厚肉
頂部１２ａおよび１３ａが斜め前方に位置する（第２図
）。これにより、中高速用ロッカアーム８および９のカ
ムフロア面８Ｃおよび９ｃが低速用ロッカアーム７のカ
ムフロア面７Ｃに対し相対的に下方へ移動し、はぼ同一
位置に設定される。しかし、中高速用カム４および５の
ベースサークル４Ｘおよび５Ｘが低速用カム３のベース
サークル３Ｘよりも小径に形成されているので、中高速
用カム４および５の周面と中高速用ロッカアーム８およ
び９のカムフロア面８Ｃおよび９ｃとの間に隙間が形成
されることになり、その結果、中高速用カム４および５
は空転する。When the engine is in the low rotation speed range, the hydraulic cylinder 15
When the rocker shaft 11 is rotated in the direction of the arrow M by the operation, the thick top portions 12a and 13a of the eccentric bushes 12 and 13 are located diagonally forward (FIG. 2). As a result, the cam floor surfaces 8C and 9c of the medium and high speed rocker arms 8 and 9 move downward relative to the cam floor surface 7C of the low speed rocker arm 7, and are set at approximately the same position. However, since the base circles 4X and 5X of the medium and high speed cams 4 and 5 are formed to have a smaller diameter than the base circle 3X of the low speed cam 3, the circumferential surfaces of the medium and high speed cams 4 and 5 and the medium and high speed rocker arm 8 A gap is formed between the cam floor surfaces 8C and 9c of the cams 4 and 9 for medium and high speeds.
is idling.
このとき、低速用ロッカアーム７は、バルブスプリング
２０の付勢力によってロッカシャフト１１の軸心を中心
として常時上方へ押し上げられているので、そのカムフ
ロア面７Ｃが低速用カム３の周面と当接する。したがっ
て、カムシャフト６が回転すると、バルブ１および２は
第５図に示した低速用カム３のリフト特性Ａに基づいて
上下動する。つまり、バルブ１および２は、低エンジン
回転数域に適したバルブのリフト量を確保しつつ、燃焼
室を開閉する。At this time, since the low-speed rocker arm 7 is constantly pushed upward about the axis of the rocker shaft 11 by the biasing force of the valve spring 20, its cam floor surface 7C comes into contact with the circumferential surface of the low-speed cam 3. Therefore, when the camshaft 6 rotates, the valves 1 and 2 move up and down based on the lift characteristic A of the low-speed cam 3 shown in FIG. In other words, valves 1 and 2 open and close the combustion chamber while ensuring a valve lift amount suitable for a low engine speed range.
一方、エンジンが中・高回転域にあるときに、油圧シリ
ンダ１５の作動によってロッカシャフト１１が矢印Ｎ方
向に回転すると、偏心ブツシュ１２および１３のそれぞ
れ厚肉頂部１２ａおよび１３ａが斜め後方に位置する（
第１図）。これにより、中高速用ロッカアーム８および
９のカムフロア面８ｃおよび９ｃが低速用ロッカアーム
７のカムフロア面７ｃに対して相対的に上方位置まで移
動し、このカムフロア面８Ｃおよび９Ｃがそれぞれ中高
速用カム４および５の周面に当接する。On the other hand, when the rocker shaft 11 rotates in the direction of arrow N due to the operation of the hydraulic cylinder 15 when the engine is in a medium-high rotation range, the thick-walled top portions 12a and 13a of the eccentric bushings 12 and 13, respectively, are positioned diagonally rearward. (
Figure 1). As a result, the cam floor surfaces 8c and 9c of the medium-high speed rocker arms 8 and 9 move to an upper position relative to the cam floor surface 7c of the low-speed rocker arm 7, and the cam floor surfaces 8C and 9C respectively move to the upper position of the medium-high speed cam 4. and the peripheral surface of 5.
このとき、低速用ロッカアーム７のカムフロア面７ｄも
低速用カム３Ｑベースサークル３Ｘに当接するが、第５
図に示したように、中高速用カム４および５は低速用カ
ム３よりもカムリフト量が大きく形成されているので、
第１図に示す状態下でカムシャフト６が回転された場合
、低速用カム３は低速用ロッカアーム７を作動させず、
中高速用カム４および５がそれぞれ中高速用ロッカアー
ム８および９を介して、第５図のリフト特性Ｂに基づき
バルブ１および２を駆動する。この結果、バルブ１およ
び２は、エンジンの中番高回転数域に適したバルブリフ
ト量を確保しつつ、燃焼室を開閉する。At this time, the cam floor surface 7d of the low-speed rocker arm 7 also comes into contact with the low-speed cam 3Q base circle 3X, but the fifth
As shown in the figure, the medium and high speed cams 4 and 5 are formed to have a larger cam lift than the low speed cam 3, so
When the camshaft 6 is rotated under the condition shown in FIG. 1, the low-speed cam 3 does not operate the low-speed rocker arm 7;
Medium and high speed cams 4 and 5 drive valves 1 and 2 via medium and high speed rocker arms 8 and 9, respectively, based on lift characteristic B shown in FIG. As a result, valves 1 and 2 open and close the combustion chamber while ensuring a valve lift amount suitable for the middle and high engine speed range.
上記実施例によれば、低速用カム３にエンジンの低回転
数域に適したカムプロフィールが形成され、中高速用カ
ム４および５にエンジンの中・高回転数域に適したカム
プロフィールが形成され、さらにロッカシャフト１１の
偏心ブツシュ１２および１３に中高速用ロッカアーム８
および９をそれぞれ回動自在に嵌挿し、ロッカシャフト
１１に直接低速用ロッカアーム７を嵌挿して、ロッカシ
ャフト１１の回動により、低速用・カム３による低速用
ロッカアーム７の作動と、中高速用カム４および５によ
る中高速用ロッカアーム８および９の作動とを選択でき
るので、バルブ１および２を低速用カム３あるいは中高
速用カム４，５にて選択的に駆動させることができる。According to the above embodiment, the low speed cam 3 has a cam profile suitable for the low engine speed range, and the medium and high speed cams 4 and 5 have cam profiles suitable for the medium and high engine speed range. Furthermore, the rocker arm 8 for medium and high speeds is attached to the eccentric bushes 12 and 13 of the rocker shaft 11.
and 9 are rotatably inserted into each other, and the low-speed rocker arm 7 is directly inserted into the rocker shaft 11. By the rotation of the rocker shaft 11, the low-speed rocker arm 7 is operated by the low-speed cam 3, and the low-speed rocker arm 7 is operated by the cam 3. Since the operation of the rocker arms 8 and 9 for medium and high speeds by the cams 4 and 5 can be selected, the valves 1 and 2 can be selectively driven by the cams 3 for low speeds or the cams 4 and 5 for medium and high speeds.
したがって、エンジンの低回転数域から中・高回転数域
にかけての広い回転数域で、４サイクルエンジンの出力
を向上させることができる。Therefore, the output of the four-stroke engine can be improved over a wide engine speed range from low engine speeds to medium and high engine speeds.
また、低速用カム３、中高速用カム４および５の選択を
偏心ブツシュ１２および１３の回動によって行なってい
るので、カム３． ４． ５．の選択時に各部に大きな
ストレスが生ずることがない。このため、カム３． ４
． ５をスムーズに選択することができる。Also, since the selection of the low speed cam 3 and the medium and high speed cams 4 and 5 is performed by rotating the eccentric bushings 12 and 13, the cam 3. 4. 5. No large stress is caused to each part when selecting the parts. For this reason, cam 3. 4
．． 5 can be selected smoothly.
さらに、低速用ロッカアーム７の分岐先端部７ｂは、中
高速用ロッカアーム８および９の先端部８ｂおよび９ｂ
の下、方に配置されて、バルブ１および２にシム１４ｂ
を介して当接されるが、この低速用ロッカアーム７を駆
動する低速用カム３０ベースサークル３Ｘが、中高速用
ロッカアーム８および９を駆動する中高速用カム４およ
び５のべ一スサークル４Ｘおよび５Ｘよりも大径に形成
される。このため、低速用ロッカアーム７のカムフロア
面７Ｃを低い位置に設定できるので、その分、低速用ロ
ッカアーム７の質量を低減できる。この結果、動弁系の
慣性質量を低く抑制でき、低速回転域におけるエンジン
の限界回転数を向上させることができる。なお、このと
き、低速用カム３の質量は増大するが、低速用カム３は
回転運動し、往復運動するロッカアーム７、 ８． ９
と異なるので、低速用カム３の重量が増大しても動弁系
の慣性質量に与える影響は少ない。Further, the branched tip portion 7b of the rocker arm 7 for low speed is the tip portion 8b and 9b of the rocker arm 8 and 9 for medium and high speed.
The shims 14b are placed on the lower side of the valves 1 and 2.
The low speed cam 30 base circle 3X that drives the low speed rocker arm 7 contacts the base circles 4X and 5 of the medium and high speed cams 4 and 5 that drive the medium and high speed rocker arms 8 and 9. It is formed to have a larger diameter than 5X. Therefore, the cam floor surface 7C of the low-speed rocker arm 7 can be set at a low position, and the mass of the low-speed rocker arm 7 can be reduced accordingly. As a result, the inertial mass of the valve train can be suppressed to a low level, and the critical rotation speed of the engine in the low speed rotation range can be improved. At this time, the mass of the low-speed cam 3 increases, but the low-speed cam 3 rotates and the rocker arms 7, 8. reciprocate. 9
Therefore, even if the weight of the low-speed cam 3 increases, there is little effect on the inertial mass of the valve train.
さらに、上記実施例では、低速用ロッカアーム７の分岐
先端部７ｂがシム１４ｂを介、してバルブ１および２に
当接する動弁装置につき説明したが、第８図に示すよう
に、中高速用ロッカアーム８および９の先端部８ｂおよ
び９ｂがシム１４ｂを介してバルブ１および２に当接す
る動弁装置にも適用できる。Furthermore, in the above embodiment, the branching tip 7b of the rocker arm 7 for low speed is in contact with the valves 1 and 2 via the shim 14b, but as shown in FIG. The present invention can also be applied to a valve train in which the tip ends 8b and 9b of the rocker arms 8 and 9 abut against the valves 1 and 2 via shims 14b.
つまり、第８図に示す動弁装置では、第２０ツカアーム
としての中高速用ロッカアーム８′および第３０ツカア
ームとしての中高速用ロッカアーム９′のそれぞれの先
端部８ｂ’および９ｂ’が、バルブ１，２のステム頭部
にシム１４ｂを介して当接される。そして、第１０ツカ
アームとしての低速用ロッカアーム７′の各分岐先端部
７ｂ′が中高速用ロッカアーム８′および９′のそれぞ
れの先端部８ｂ’ および９′の上面に、シム１４ａを
介して当接される。That is, in the valve operating system shown in FIG. The stem head of No. 2 is brought into contact with the stem head of No. 2 via a shim 14b. Then, each branch tip 7b' of the low-speed rocker arm 7' serving as the tenth lever arm comes into contact with the upper surface of the tip 8b' and 9' of the medium-high speed rocker arm 8' and 9' via the shim 14a. be done.
この場合には、中高速用ロッカアーム８′のカムフロア
面８０′に当接する中高速用カムのベースサークルと、
中高速用ロッカアーム９′のカムフロア面９ｃに当接す
る中高速用カムのベースサークルとが、低速用ロッカア
ーム７′のカムフロア面７ｃ’ に当接する低速用カム
３のベースサークルよりも大径に形成される。したがっ
て、この場合も、カムフロア面８ｃ’ および９０′
を定位置に設定できるので、中高速用ロッカアーム８′
および９′を軽量化でき、中高回転域におけるエンジン
の限界回転数を向上させることができる。In this case, the base circle of the medium-high speed cam that comes into contact with the cam floor surface 80′ of the medium-high speed rocker arm 8′,
The base circle of the medium/high speed cam that contacts the cam floor surface 9c of the medium/high speed rocker arm 9' is formed to have a larger diameter than the base circle of the low speed cam 3 that contacts the cam floor surface 7c' of the low speed rocker arm 7'. Ru. Therefore, in this case as well, cam floor surfaces 8c' and 90'
The rocker arm 8' for medium and high speeds can be set in a fixed position.
and 9' can be reduced in weight, and the engine's limit rotational speed in the medium and high rotational speed range can be improved.
なお、上記両実施例では、中高速用カム４および５のカ
プロフィールが第５図の破線Ｂに示すものである場合に
つき述べたが、この中高速用カム４および５のカムプロ
フィールを第６図の破線Ｂ′あるいは第７図の破線Ｂ“
に示すものとして、エンジンの中・高回転時におけるバ
ルブ１および２のリフトを変更してもよい。In both of the above embodiments, the cam profiles of the medium and high speed cams 4 and 5 are as shown by the broken line B in FIG. 5, but the cam profiles of the medium and high speed cams 4 and 5 are Dashed line B' in the figure or dashed line B'' in Figure 7
The lifts of valves 1 and 2 during medium and high engine speeds may be changed as shown in FIG.
また、上記実施例では、ロッカシャフト１１の回転駆動
源として油圧シリンダ１５を用いる場合につき説明した
が、この回転駆動源としてモータを用い、プーリおよび
ベルト等の動力伝達手段によってロッカシャフト１１を
回転駆動させるようにしてもよい。Further, in the above embodiment, a case has been described in which the hydraulic cylinder 15 is used as a rotational drive source for the rocker shaft 11, but a motor is used as the rotational drive source, and the rocker shaft 11 is rotationally driven by a power transmission means such as a pulley and a belt. You may also do so.
以上のように、この発明に係る４サイクルエンジンの動
弁装置によれば、回動可能に支持されたロッカシャフト
にエキセントリック大径部が形成され、第２および第３
０ツカアームがこのエキセントリック大径部に嵌挿され
ると共に、第１０ツカアームが第２および第３０ツカア
ームの間に配置されて直接ロッカシャフトに嵌挿された
ことから、ロッカシャフトの回動による上記カムの選択
によって、広い回転数域に亘りエンジン出力を向上させ
ることができる。As described above, according to the valve train for a four-cycle engine according to the present invention, the eccentric large diameter portion is formed in the rotatably supported rocker shaft, and the second and third
Since the 0th lever arm was fitted into this eccentric large diameter portion, and the 10th lever arm was placed between the 2nd and 30th lever arms and directly fitted into the rocker shaft, the rotation of the cam due to the rotation of the rocker shaft was Depending on the selection, engine output can be improved over a wide rotational speed range.
また、上記先端部あるいは上記分岐先端部のうち下方に
配置されたロッカアームを駆動するカムのベースサーク
ルが、他のカムのベースサークルよりも大径に形成され
たので、ベースサークルが大径に形成されたカムによっ
て駆動されるロッカアームの重量を低減できる。In addition, the base circle of the cam that drives the rocker arm located below the tip or the branch tip is formed to have a larger diameter than the base circles of other cams. The weight of the rocker arm driven by the cam can be reduced.
第１図および第２図は第３図の動弁装置の作動状態を示
す側面図、第３図はこの発明に係る４サイクルエンジン
の動弁装置の一実施例を示す斜視図、第４図は第３図の
動弁装置を示す平面図、第５図は第３図のカムのカムプ
ロフィールを示す図、第６図および第７図は第５図に示
すカムプロフィールのそれぞれの変形例を示す図、第８
図は４サイクルエンジンの動弁装置の他の実施例におけ
るロッカアーム部分を示す平面図である。
１．２・・・バルブ、３・・・低速用カム、３Ｘ・・・
低速用カムのベースサークル、４，５・・・中高速用カ
ム、４Ｘ、５Ｘ・・・中高速用カムのベースサークル、
７・・・低速用ロッカアーム、７ａ・・・低速用ロッカ
アームの支持部、７ｂ・・・低速用ロッカアームの分岐
先端部、７ｃ・・・低速用ロッカアームのカムフロア面
、８，９・・・中高速用ロッカアーム、８ａ、９ａ・・
・中高速用ロッカアームの支持部、８ｂ、９ｂ・・・中
高速用ロッカアームの先端部、１１・・・ロッカシャフ
ト、１２．１３・・・偏心ブツシュ、Ａ・・・低速用カ
ムのカムプロフィール、Ｂ・・・中高速用カムのカムプ
ロフィール。
出願人代理人 波 多 野 久８（Ｓ
８σ（９ａ）
８ｃ（５
８（“
８ｂ （９ｂ）、1 and 2 are side views showing the operating state of the valve train shown in FIG. 3, FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the valve train for a four-stroke engine according to the present invention, and FIG. 5 is a plan view showing the valve train shown in FIG. 3, FIG. 5 is a view showing the cam profile of the cam shown in FIG. 3, and FIGS. 6 and 7 are modifications of the cam profile shown in FIG. Figure 8
The figure is a plan view showing a rocker arm portion in another embodiment of a valve train for a four-stroke engine. 1.2...Valve, 3...Low speed cam, 3X...
Base circle of low-speed cam, 4, 5...Medium-high speed cam, 4X, 5X...Base circle of medium-high speed cam,
7...Low speed rocker arm, 7a...Low speed rocker arm support part, 7b...Low speed rocker arm branch tip, 7c...Low speed rocker arm cam floor surface, 8, 9...Mid-high speed Rocker arm for 8a, 9a...
・Supporting part of the rocker arm for medium and high speeds, 8b, 9b... Tip of the rocker arm for medium and high speeds, 11... Rocker shaft, 12.13... Eccentric bushing, A... Cam profile of the cam for low speeds, B...Cam profile for medium and high speed cam. Applicant's agent Hisashi Hatano 8(S 8σ(9a) 8c(5 8(" 8b (9b),
Claims (1)
部が形成されたロッカシャフトと、このロッカシャフト
に直接嵌挿されて分岐先端部が形成された第１のロッカ
アームと、この第１のロッカアームの両側に配置されて
上記エキセントリック大径部に嵌挿された第２および第
３のロッカアームと、上記第１、第２および第３のロッ
カアームをそれぞれ駆動する第１、第２および第３のカ
ムと、を有し、上記第２および第３のロッカアームの先
端部と上記第１のロッカアームの分岐先端部とが上下に
重ね合されるとともに、上記第２および第３のカムが同
じカムプロフィールに形成され、上記第１のカムのカム
プロフィールが上記カムプロフィールと異なって形成さ
れ、しかも、上記先端部または上記分岐先端部のうち下
方に配置されたロッカアームを駆動する上記カムのベー
スサークルが、他のカムのベースサークルよりも大径に
形成されたことを特徴とする４サイクルエンジンの動弁
装置。A rocker shaft that is rotatably supported and is formed with an eccentric large diameter portion; a first rocker arm that is directly fitted onto the rocker shaft and has a branched tip; second and third rocker arms arranged and fitted into the eccentric large diameter portion; first, second and third cams that drive the first, second and third rocker arms, respectively; the tip portions of the second and third rocker arms and the branched tip portions of the first rocker arm are vertically overlapped, and the second and third cams are formed to have the same cam profile; The cam profile of the first cam is formed differently from the cam profile, and the base circle of the cam that drives the rocker arm disposed below the tip or the branch tip is different from that of the other cam. A valve train for a four-stroke engine that is characterized by having a diameter larger than the base circle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20525490A JPH0491310A (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Valve system of four cycle engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20525490A JPH0491310A (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Valve system of four cycle engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0491310A true JPH0491310A (en) | 1992-03-24 |
Family
ID=16503944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20525490A Pending JPH0491310A (en) | 1990-08-03 | 1990-08-03 | Valve system of four cycle engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0491310A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008267249A (en) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Otics Corp | Variable valve train |
| KR101284327B1 (en) * | 2010-09-20 | 2013-07-08 | 기아자동차주식회사 | Variable valve lift device and cap shim thickness determination method thereof |
-
1990
- 1990-08-03 JP JP20525490A patent/JPH0491310A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008267249A (en) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Otics Corp | Variable valve train |
| KR101284327B1 (en) * | 2010-09-20 | 2013-07-08 | 기아자동차주식회사 | Variable valve lift device and cap shim thickness determination method thereof |
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