JPH08109812A - ４サイクルエンジンの給排気弁制御装置 - Google Patents
４サイクルエンジンの給排気弁制御装置Info
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- JPH08109812A JPH08109812A JP24534294A JP24534294A JPH08109812A JP H08109812 A JPH08109812 A JP H08109812A JP 24534294 A JP24534294 A JP 24534294A JP 24534294 A JP24534294 A JP 24534294A JP H08109812 A JPH08109812 A JP H08109812A
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/14—Tappets; Push rods
- F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L2820/00—Details on specific features characterising valve gear arrangements
- F01L2820/01—Absolute values
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 簡単な機構でエンジン速度に応じ給排気を行
い得る可変給排気装置を提供すること。 【構成】 エンジンの給気弁、排気弁の少なくとも一方
の作動タイミングを決めるカム（１）と、このカムの回
転に応じ押圧されて作動し、前記給気弁、排気弁の少な
くとも一方の弁体を押し下げる弁作動部材（５、１５）
とをそなえた４サイクルエンジンの給排気弁制御装置に
おいて、前記カムと前記弁作動部材との間に、前記カム
のカム動作を前記弁作動部材に伝達するとともに、外力
に応じて姿勢が変えられることにより前記カムに対する
接触位置を変えて前記カムのカム動作を前記弁作動部材
に伝達するタイミングと弁リフト量とを可変とするカム
フォロワ（２）およびロッカーアーム（５、１５）が挿
入されたことを特徴とする４サイクルエンジンの給排気
弁制御装置。
い得る可変給排気装置を提供すること。 【構成】 エンジンの給気弁、排気弁の少なくとも一方
の作動タイミングを決めるカム（１）と、このカムの回
転に応じ押圧されて作動し、前記給気弁、排気弁の少な
くとも一方の弁体を押し下げる弁作動部材（５、１５）
とをそなえた４サイクルエンジンの給排気弁制御装置に
おいて、前記カムと前記弁作動部材との間に、前記カム
のカム動作を前記弁作動部材に伝達するとともに、外力
に応じて姿勢が変えられることにより前記カムに対する
接触位置を変えて前記カムのカム動作を前記弁作動部材
に伝達するタイミングと弁リフト量とを可変とするカム
フォロワ（２）およびロッカーアーム（５、１５）が挿
入されたことを特徴とする４サイクルエンジンの給排気
弁制御装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、４サイクルエンジンの
給排気弁の作動タイミングを変化させる装置に係り、と
くにカムの動作を弁に伝えるタイミングおよび弁リフト
量を変化させるものに関する。
給排気弁の作動タイミングを変化させる装置に係り、と
くにカムの動作を弁に伝えるタイミングおよび弁リフト
量を変化させるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの給排気は、カムの回転動作に
応じて給気弁、排気弁の少なくとも一方を作動させるこ
とにより行っている。そして、この給排気は、エンジン
速度が低い場合と高い場合とで、給排気のエンジンのピ
ストン動作に対するタイミングを変えないと充填効率お
よび燃焼効率が最良にならない。つまり、エンジン速度
が高速になるほど給排気のタイミングを早める必要があ
る。そのため従来、ＶＴＥＣ、ＭＩＶＥＣなどと称する
２種類のカムを用い、エンジン回転速度に応じてエンジ
ン燃焼室への給気、さらには排気のタイミングを調整す
る技術が提供されている。
応じて給気弁、排気弁の少なくとも一方を作動させるこ
とにより行っている。そして、この給排気は、エンジン
速度が低い場合と高い場合とで、給排気のエンジンのピ
ストン動作に対するタイミングを変えないと充填効率お
よび燃焼効率が最良にならない。つまり、エンジン速度
が高速になるほど給排気のタイミングを早める必要があ
る。そのため従来、ＶＴＥＣ、ＭＩＶＥＣなどと称する
２種類のカムを用い、エンジン回転速度に応じてエンジ
ン燃焼室への給気、さらには排気のタイミングを調整す
る技術が提供されている。
【０００３】また、ＶＡＮＯＳと称する、ヘリカルギア
を用いてカム動作の給気弁、排気弁の少なくとも一方へ
の作用力伝達度合いを変え得るようにしておき、別途検
出したエンジン速度に応じてヘリカルギアを回転させ、
作用力伝達度合いを変えるようにしたものもある。
を用いてカム動作の給気弁、排気弁の少なくとも一方へ
の作用力伝達度合いを変え得るようにしておき、別途検
出したエンジン速度に応じてヘリカルギアを回転させ、
作用力伝達度合いを変えるようにしたものもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの装置は、２種
類のカムもしくはヘリカルギアを用いているので、カム
の進角と弁リフト量とを同時に且つ連続的に制御するこ
とができず、充填効率および燃焼効率を常に最良に保つ
ことができないばかりでなく、全体機構が複雑な構成と
なっている。
類のカムもしくはヘリカルギアを用いているので、カム
の進角と弁リフト量とを同時に且つ連続的に制御するこ
とができず、充填効率および燃焼効率を常に最良に保つ
ことができないばかりでなく、全体機構が複雑な構成と
なっている。
【０００５】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、簡単な機構でエンジン速度に応じて可変給排気を行
い得る４サイクルエンジンの給排気弁制御装置を提供す
ることを目的とする。
で、簡単な機構でエンジン速度に応じて可変給排気を行
い得る４サイクルエンジンの給排気弁制御装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、請求項１記載の、エンジンの給気弁、排気弁
の少なくとも一方の作動タイミングを決めるカムと、こ
のカムの回転に応じ押圧されて作動し、前記給気弁、排
気弁の少なくとも一方の弁体を押し下げる弁作動部材と
をそなえた４サイクルエンジンの給排気弁制御装置にお
いて、前記カムと前記弁作動部材との間に、前記カムの
カム動作を前記弁作動部材に伝達するとともに、外力に
応じて姿勢が変えられることにより前記カムに対する接
触位置を変えて前記カムのカム動作を前記弁作動部材に
伝達するタイミングおよび弁リフト量を可変とするカム
フォロワおよびロッカーアームが挿入されたことを特徴
とする４サイクルエンジンの給排気弁制御装置、請求項
２記載の、請求項１記載の装置における前記カムと前記
弁作動部材とを結ぶ筒状の孔を有し、前記カムの回転軸
と平行な回転中心線を中心にして回転する回転体をそな
え、この回転体の孔に、前記カムフォロワが軸方向移動
可能に支持されている４サイクルエンジンの給排気弁制
御装置、請求項３記載の、請求項１記載の装置における
前記エンジンは１または２以上の気筒を有し、前記回転
体は各気筒に共通に設けられている４サイクルエンジン
の給排気弁制御装置、および請求項４記載の、請求項１
記載の装置における前記カムフォロワは、前記カムの回
転中心から進角方向にオフセットされた４サイクルエン
ジンの給排気弁制御装置、を提供するものである。
発明では、請求項１記載の、エンジンの給気弁、排気弁
の少なくとも一方の作動タイミングを決めるカムと、こ
のカムの回転に応じ押圧されて作動し、前記給気弁、排
気弁の少なくとも一方の弁体を押し下げる弁作動部材と
をそなえた４サイクルエンジンの給排気弁制御装置にお
いて、前記カムと前記弁作動部材との間に、前記カムの
カム動作を前記弁作動部材に伝達するとともに、外力に
応じて姿勢が変えられることにより前記カムに対する接
触位置を変えて前記カムのカム動作を前記弁作動部材に
伝達するタイミングおよび弁リフト量を可変とするカム
フォロワおよびロッカーアームが挿入されたことを特徴
とする４サイクルエンジンの給排気弁制御装置、請求項
２記載の、請求項１記載の装置における前記カムと前記
弁作動部材とを結ぶ筒状の孔を有し、前記カムの回転軸
と平行な回転中心線を中心にして回転する回転体をそな
え、この回転体の孔に、前記カムフォロワが軸方向移動
可能に支持されている４サイクルエンジンの給排気弁制
御装置、請求項３記載の、請求項１記載の装置における
前記エンジンは１または２以上の気筒を有し、前記回転
体は各気筒に共通に設けられている４サイクルエンジン
の給排気弁制御装置、および請求項４記載の、請求項１
記載の装置における前記カムフォロワは、前記カムの回
転中心から進角方向にオフセットされた４サイクルエン
ジンの給排気弁制御装置、を提供するものである。
【０００７】
【作用】請求項１記載の装置は、カムにより決まるエン
ジンの給気弁、排気弁の少なくとも一方の作動タイミン
グをカムフォロワを介して弁作動部材に伝える。カムフ
ォロワは、外力が与えられることによりその姿勢を変え
ることができ、姿勢を変えることによってカムに接触す
る位相角度位置が変わるので、カムからの作動を受け取
るタイミングが変わる。この結果、弁作動部材の作動タ
イミングが変化してカム動作と弁作動部材の動作とのタ
イミング関係が変化し、エンジン速度に対応したエンジ
ンの充填効率および燃焼効率を最良にすることができ
る。また、カムフォロワは姿勢を変えることにより、弁
作動部材との接触位置が変わるから弁リフト量も変わ
る。
ジンの給気弁、排気弁の少なくとも一方の作動タイミン
グをカムフォロワを介して弁作動部材に伝える。カムフ
ォロワは、外力が与えられることによりその姿勢を変え
ることができ、姿勢を変えることによってカムに接触す
る位相角度位置が変わるので、カムからの作動を受け取
るタイミングが変わる。この結果、弁作動部材の作動タ
イミングが変化してカム動作と弁作動部材の動作とのタ
イミング関係が変化し、エンジン速度に対応したエンジ
ンの充填効率および燃焼効率を最良にすることができ
る。また、カムフォロワは姿勢を変えることにより、弁
作動部材との接触位置が変わるから弁リフト量も変わ
る。
【０００８】請求項２記載の装置は、カム軸と平行な回
転中心線を中心にして回転する回転体に、カムフォロワ
を軸方向移動可能に支持させ、回転体を回転させてカム
フォロワの姿勢を変える。この結果、回転体の回転角の
変化に応じてカムの動作を弁作動部材に伝達するタイミ
ングが変化する。
転中心線を中心にして回転する回転体に、カムフォロワ
を軸方向移動可能に支持させ、回転体を回転させてカム
フォロワの姿勢を変える。この結果、回転体の回転角の
変化に応じてカムの動作を弁作動部材に伝達するタイミ
ングが変化する。
【０００９】請求項３記載の装置は、単一気筒に、また
は複数気筒に共通に設けられた回転体にカムフォロワが
支持されているから、エンジン全体の給排気を同期的に
行う。
は複数気筒に共通に設けられた回転体にカムフォロワが
支持されているから、エンジン全体の給排気を同期的に
行う。
【００１０】請求項４記載の装置は、カムフォロワがカ
ムの回転中心から進角方向にオフセットされた位置でカ
ム動作に応動する。
ムの回転中心から進角方向にオフセットされた位置でカ
ム動作に応動する。
【００１１】
【発明の効果】請求項１記載の装置は、外力が与えられ
て姿勢が変わることによりカムに対する接触位置が変化
するカムフォロワを介してカムの動作を弁作動部材に伝
達するため、エンジン速度に応じてカムフォロワの姿勢
を変えれば、エンジン速度に応じて変化するタイミング
で弁作動部材への動作伝達を行うことができる。この結
果、給気弁、排気弁の少なくとも一方の動作をエンジン
速度に応じて変化させることができる。また、カムフォ
ロワと弁作動部材との接触位置の変化により、弁のリフ
ト量を変えることができる。しかも本発明は、エンジン
のシリンダヘッド上部の構成であるから、既存のエンジ
ンに付加して改造することにも同様に適用することがで
きる。
て姿勢が変わることによりカムに対する接触位置が変化
するカムフォロワを介してカムの動作を弁作動部材に伝
達するため、エンジン速度に応じてカムフォロワの姿勢
を変えれば、エンジン速度に応じて変化するタイミング
で弁作動部材への動作伝達を行うことができる。この結
果、給気弁、排気弁の少なくとも一方の動作をエンジン
速度に応じて変化させることができる。また、カムフォ
ロワと弁作動部材との接触位置の変化により、弁のリフ
ト量を変えることができる。しかも本発明は、エンジン
のシリンダヘッド上部の構成であるから、既存のエンジ
ンに付加して改造することにも同様に適用することがで
きる。
【００１２】請求項２記載の装置は、カムフォロワをカ
ム軸に平行な回転中心線を中心にして回転する回転体に
支持しているため、エンジン速度に応じて回転体を回転
させればエンジン速度に応じて給気弁、排気弁の少なく
とも一方を作動させることができる。
ム軸に平行な回転中心線を中心にして回転する回転体に
支持しているため、エンジン速度に応じて回転体を回転
させればエンジン速度に応じて給気弁、排気弁の少なく
とも一方を作動させることができる。
【００１３】請求項３記載の装置は、単一気筒に、また
は複数気筒に共通に回転体が設けられているため、複数
気筒であってもエンジン全体の給排気を同期的に行うこ
とができる。このため、エンジン全体につき調和がと
れ、しかもエンジン速度に応じた給排気性能を持つ装置
を提供することができる。
は複数気筒に共通に回転体が設けられているため、複数
気筒であってもエンジン全体の給排気を同期的に行うこ
とができる。このため、エンジン全体につき調和がと
れ、しかもエンジン速度に応じた給排気性能を持つ装置
を提供することができる。
【００１４】請求項４記載の装置は、カムフォロワがカ
ムの回転中心から進角方向にオフセットされているか
ら、カムとフォロワとの相対位置を適宜選択することが
でき、設計の自由度が高くなる。
ムの回転中心から進角方向にオフセットされているか
ら、カムとフォロワとの相対位置を適宜選択することが
でき、設計の自由度が高くなる。
【００１５】
【実施例】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施例と
して、４サイクルエンジンの給排気弁周りを縦断面とし
て示している。図示のように、エンジンへの給気または
混合気は給気孔１０からシリンダに導入され、圧縮、そ
して燃焼の後に排気孔２０から排出される。
して、４サイクルエンジンの給排気弁周りを縦断面とし
て示している。図示のように、エンジンへの給気または
混合気は給気孔１０からシリンダに導入され、圧縮、そ
して燃焼の後に排気孔２０から排出される。
【００１６】この図１では、給気孔１０に設けられた給
気弁を作動させる機構のみを詳細に示していて他は省略
しているが、排気孔２０に設けられる排気弁についても
同様の構成を採ることが可能である。
気弁を作動させる機構のみを詳細に示していて他は省略
しているが、排気孔２０に設けられる排気弁についても
同様の構成を採ることが可能である。
【００１７】給気弁の作動は、カム１の動作によって制
御される。カム１は、エンジンの回転と同期的に図にお
ける時計方向に回転し、所定回転位置で給気弁に組み込
まれたスプリングの伸張力に抗し他の部材を介して弁体
を押し下げ、給気孔１０からシリンダに給気を行う。
御される。カム１は、エンジンの回転と同期的に図にお
ける時計方向に回転し、所定回転位置で給気弁に組み込
まれたスプリングの伸張力に抗し他の部材を介して弁体
を押し下げ、給気孔１０からシリンダに給気を行う。
【００１８】この際のカム１のカム動作を給気弁に伝え
る主たる要素として、カムフォロワ２および弁作動部材
としてのロッカーアーム５がある。カムフォロワ２は、
図１（ａ）に示すように円柱状に形成されており、円筒
状の回動体３に設けられた貫通孔に軸方向移動が可能な
ように収容されている。また、カムフォロワ２は、図１
（ｂ）に示すようにカムとの接触部の径が大きく、ガイ
ド部をそれに比較して細くした、いわば茸状の形状であ
ってもよい。
る主たる要素として、カムフォロワ２および弁作動部材
としてのロッカーアーム５がある。カムフォロワ２は、
図１（ａ）に示すように円柱状に形成されており、円筒
状の回動体３に設けられた貫通孔に軸方向移動が可能な
ように収容されている。また、カムフォロワ２は、図１
（ｂ）に示すようにカムとの接触部の径が大きく、ガイ
ド部をそれに比較して細くした、いわば茸状の形状であ
ってもよい。
【００１９】カムフォロワ２による弁体の押し下げ力
が、半球状体４を介してロッカーアーム５に伝達され
る。半球状体４は、ロッカーアーム５の図における上面
に滑り接触しており、カムフォロワ２からの押圧力をロ
ッカーアーム５に対して図における下方に向けて与え
る。このため、ロッカーアーム５は図における反時計方
向に回動し、球状体６を介して弁体８の図示上端に、ス
プリング７の伸張力に抗して弁体８を押し下げる力を与
える。
が、半球状体４を介してロッカーアーム５に伝達され
る。半球状体４は、ロッカーアーム５の図における上面
に滑り接触しており、カムフォロワ２からの押圧力をロ
ッカーアーム５に対して図における下方に向けて与え
る。このため、ロッカーアーム５は図における反時計方
向に回動し、球状体６を介して弁体８の図示上端に、ス
プリング７の伸張力に抗して弁体８を押し下げる力を与
える。
【００２０】ロッカーアーム５は、スプリング７の伸張
力により時計方向の作用力を受けており、図示右端寄り
の回転中心を中心にして予め設定されている動作位置ま
で回動するものである。そして、カムフォロワ２から作
用力を受け、弁体８に作用力を与える。
力により時計方向の作用力を受けており、図示右端寄り
の回転中心を中心にして予め設定されている動作位置ま
で回動するものである。そして、カムフォロワ２から作
用力を受け、弁体８に作用力を与える。
【００２１】この作用力の伝達経路に設けられた要素の
うち、とくにロッカーアーム５はカムフォロワ２から受
け取った作用力を弁体８に伝達するものである。そし
て、カムフォロワ２から作用力を受け取る点と弁体８に
与える点とが位置的にほんの僅かしか離れていない場合
は、ロッカーアーム５の強度をさほど大きくしなくても
よい。
うち、とくにロッカーアーム５はカムフォロワ２から受
け取った作用力を弁体８に伝達するものである。そし
て、カムフォロワ２から作用力を受け取る点と弁体８に
与える点とが位置的にほんの僅かしか離れていない場合
は、ロッカーアーム５の強度をさほど大きくしなくても
よい。
【００２２】弁体８の押し下げにより、弁体８により塞
がれていた給気孔端部が開き、給気孔１０とシリンダと
が連通して給気が行われる。
がれていた給気孔端部が開き、給気孔１０とシリンダと
が連通して給気が行われる。
【００２３】図示および詳細説明を行わないが、排気孔
２０とシリンダとの間でも同様の弁動作による排気のた
めの動作が行われる。
２０とシリンダとの間でも同様の弁動作による排気のた
めの動作が行われる。
【００２４】図２は、本発明による給排気タイミングの
変化動作を説明するための図で、同図（ａ）は通常タイ
ミングの場合を、また同図（ｂ）は早めタイミングの場
合をそれぞれ示している。
変化動作を説明するための図で、同図（ａ）は通常タイ
ミングの場合を、また同図（ｂ）は早めタイミングの場
合をそれぞれ示している。
【００２５】まず同図（ａ）では、カム１が図における
時計方向に回転してきてカムフォロワ２の図示上面に当
接する。この結果、カムフォロワ２は回動体３の貫通孔
に沿って軸方向に押し下げられ、半球状体４を押し下げ
る。
時計方向に回転してきてカムフォロワ２の図示上面に当
接する。この結果、カムフォロワ２は回動体３の貫通孔
に沿って軸方向に押し下げられ、半球状体４を押し下げ
る。
【００２６】次に同図（ｂ）では、同図（ａ）の状態に
比べて回動体３が角度θだけ反時計方向に回動してお
り、カムフォロワ２がカム１に対して傾斜した状態にあ
る。このため、カムフォロワ２の上面の図示右端が最初
にカム１に当接することになる。そして、このカムフォ
ロワ２の上面右端は、カムフォロワ２の中心軸から見て
図示右側にずれているため、カムフォロワ２の上面のう
ちでも真っ先にカム１に当接する部分である。したがっ
て、同図（ａ）の場合は、同図（ａ）に比べてカム１の
運動に対してカムフォロワ２が早めに応動する。またカ
ムフォロワ２の傾き角を逆に時計方向にすれば、カム１
の運動に対しカムフォロワ２は遅れて応動する。
比べて回動体３が角度θだけ反時計方向に回動してお
り、カムフォロワ２がカム１に対して傾斜した状態にあ
る。このため、カムフォロワ２の上面の図示右端が最初
にカム１に当接することになる。そして、このカムフォ
ロワ２の上面右端は、カムフォロワ２の中心軸から見て
図示右側にずれているため、カムフォロワ２の上面のう
ちでも真っ先にカム１に当接する部分である。したがっ
て、同図（ａ）の場合は、同図（ａ）に比べてカム１の
運動に対してカムフォロワ２が早めに応動する。またカ
ムフォロワ２の傾き角を逆に時計方向にすれば、カム１
の運動に対しカムフォロワ２は遅れて応動する。
【００２７】そこで、エンジン速度に応じて回動体３の
回動角度を変えれば、カムフォロワ２はエンジン速度に
応じてカム１に対する姿勢を変える。そして、エンジン
速度が低速のとき同図（ａ）に示す姿勢でカムフォロワ
２がカム１に接触するとすれば、高速のとき同図（ｂ）
に示す姿勢でカムフォロワ２がカム１に接触するよう
に、たとえば図示しない制御モータや油圧などのアクチ
ュエータにより作動するリンク機構などを介して回動体
３を回動させることにより、高速時における給排気がエ
ンジン回転に対して早めに行われることになる。
回動角度を変えれば、カムフォロワ２はエンジン速度に
応じてカム１に対する姿勢を変える。そして、エンジン
速度が低速のとき同図（ａ）に示す姿勢でカムフォロワ
２がカム１に接触するとすれば、高速のとき同図（ｂ）
に示す姿勢でカムフォロワ２がカム１に接触するよう
に、たとえば図示しない制御モータや油圧などのアクチ
ュエータにより作動するリンク機構などを介して回動体
３を回動させることにより、高速時における給排気がエ
ンジン回転に対して早めに行われることになる。
【００２８】したがって、エンジン速度に応じた給排気
が行われることになる。
が行われることになる。
【００２９】図３は、回動体３の形状を示したものであ
る。回動体３は、図示のように全体形状がほぼ円筒状で
あり、その長手方向に沿って並んで配され、回動体３の
周面の一方から他方に抜ける２つの貫通孔３ａ，３ａを
有する。この貫通孔３ａにカムフォロワ２がこの貫通孔
３ａ，３ｂの中で軸方向移動可能に収容される。この場
合、ＤＯＨＣエンジンにおけるバルブ２本分だけを示し
ているが、複数気筒に共通の、さらに長い回動体３を形
成してもよい。それにより、単一の制御モータや油圧な
どのアクチュエータで複数気筒のカムフォロワ２の姿勢
を変えることができる。
る。回動体３は、図示のように全体形状がほぼ円筒状で
あり、その長手方向に沿って並んで配され、回動体３の
周面の一方から他方に抜ける２つの貫通孔３ａ，３ａを
有する。この貫通孔３ａにカムフォロワ２がこの貫通孔
３ａ，３ｂの中で軸方向移動可能に収容される。この場
合、ＤＯＨＣエンジンにおけるバルブ２本分だけを示し
ているが、複数気筒に共通の、さらに長い回動体３を形
成してもよい。それにより、単一の制御モータや油圧な
どのアクチュエータで複数気筒のカムフォロワ２の姿勢
を変えることができる。
【００３０】回動体３の少なくとも一方の端面には連結
部３ｂが設けられており、この連結部３ｂを図示しない
リンク機構に連結された制御モータや油圧などのアクチ
ュエータで駆動することにより、回動体３の回動角を変
えてカムフォロワ２の姿勢を変える。
部３ｂが設けられており、この連結部３ｂを図示しない
リンク機構に連結された制御モータや油圧などのアクチ
ュエータで駆動することにより、回動体３の回動角を変
えてカムフォロワ２の姿勢を変える。
【００３１】図４および図５は、回動体３の回動によ
る、図１の実施例におけるカムフォロワ２の回動によっ
て弁のリフト量変化率がどのように変化するか、および
カムフォロワ２とロッカーアーム５の上限位置つまり弁
のスプリングにより押し上げられたロッカーアーム５が
取る回動限界位置との間のクリアランスがどのように変
化するかを、後述する図６および図７によって説明する
ための模式図である。そして、カムフォロワ２は、その
全長Ｓｔが５０ｍｍであり、そのカム１との当接面から
距離Ｓの点を支点として角度θの位置まで回動する。カ
ムフォロワ２の下端は、半球状体４を介してロッカーア
ーム５に当接している。
る、図１の実施例におけるカムフォロワ２の回動によっ
て弁のリフト量変化率がどのように変化するか、および
カムフォロワ２とロッカーアーム５の上限位置つまり弁
のスプリングにより押し上げられたロッカーアーム５が
取る回動限界位置との間のクリアランスがどのように変
化するかを、後述する図６および図７によって説明する
ための模式図である。そして、カムフォロワ２は、その
全長Ｓｔが５０ｍｍであり、そのカム１との当接面から
距離Ｓの点を支点として角度θの位置まで回動する。カ
ムフォロワ２の下端は、半球状体４を介してロッカーア
ーム５に当接している。
【００３２】この模式図では、カム１に当接するカムフ
ォロワ２が基準状態である直立状態のときと、回転中心
Ｃｆを中心にして回転し想像線で示す角度θの位置まで
回動した状態とを示している。
ォロワ２が基準状態である直立状態のときと、回転中心
Ｃｆを中心にして回転し想像線で示す角度θの位置まで
回動した状態とを示している。
【００３３】とくに図５では、図４で矩形に描いたカム
フォロワをＴ字形に描いてその機能を分かり易く示して
いる。
フォロワをＴ字形に描いてその機能を分かり易く示して
いる。
【００３４】図６は、図４の条件を当てはめてシミュレ
ーションして得た特性図であり、、カムフォロワ２の傾
斜角θを横軸に、弁（図示せず）のリフト量を縦軸にそ
れぞれとったものである。この場合、カムフォロワ２の
支点位置は、カムフォロワ２の上端からの距離ＳがＳ＝
１０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で、５ｍｍ刻みで７段階変え
ている。これにより、弁リフト量は、傾斜角θが＋８°
で１３０ないし１４８％まで、また−８°で８０ないし
７５％の範囲まで変化し、傾斜角＋８°ないし−８°の
範囲で任意に変えることにより、上記の範囲内での弁リ
フト量変化率が得られる。なお、弁リフト量の変化は下
式（１）により概算できる。 Ｌ´＝｛Ａ／（Ａ−Ｘ）｝×Ｌ＞Ｌ （１） このように、カムフォロワ２の支点位置を選択すること
により、弁リフト量を大幅に変化させることができるこ
とがわかる。
ーションして得た特性図であり、、カムフォロワ２の傾
斜角θを横軸に、弁（図示せず）のリフト量を縦軸にそ
れぞれとったものである。この場合、カムフォロワ２の
支点位置は、カムフォロワ２の上端からの距離ＳがＳ＝
１０ｍｍ〜４０ｍｍの範囲で、５ｍｍ刻みで７段階変え
ている。これにより、弁リフト量は、傾斜角θが＋８°
で１３０ないし１４８％まで、また−８°で８０ないし
７５％の範囲まで変化し、傾斜角＋８°ないし−８°の
範囲で任意に変えることにより、上記の範囲内での弁リ
フト量変化率が得られる。なお、弁リフト量の変化は下
式（１）により概算できる。 Ｌ´＝｛Ａ／（Ａ−Ｘ）｝×Ｌ＞Ｌ （１） このように、カムフォロワ２の支点位置を選択すること
により、弁リフト量を大幅に変化させることができるこ
とがわかる。
【００３５】図７は、図６と同様に、図４の条件を当て
はめシミュレーションして得た特性図であり、カムフォ
ロワ２の傾斜角θを横軸に、カムフォロワ２のクリアラ
ンスの変化量Δｌを縦軸に取ったものであり、カムとカ
ムフォロワとのクリアランスは、この変化を吸収できる
範囲にする必要がある。そして、クリアランスの変化量
Δｌは下式（２）により求められる。 Δｌ＝（ｒ＋ｌ）−｛（ｒ＋ｌ）ｃｏｓθ＋（ｒ＋Ｓ）ｓｉｎ2 θ｝ （２） 支点Ｓの位置をカムフォロワ２の上端からの距離ＳがＳ
＝１８．７ｍｍ〜１９．１ｍｍの範囲で傾斜角θを８°
としたときのクリアランスの変化量Δｌが、−４μｍな
いし＋３μｍの範囲で変化する。このような範囲のクリ
アランスの変化量であれば実用上問題はない。クリアラ
ンスの変化量Δｌは、図６で説明した弁リフト量以上精
密さを要求されるから、カムフォロワ２の支点位置を選
択するについてはクリアランスの変化量を考慮する必要
がある。そして、支点位置をＳ＝１８．８ｍｍに選べ
ば、傾斜角θが５°程度までクリアランスの変化量はほ
ぼゼロということができるし、支点位置をＳ＝１８．９
ｍｍに選べば、傾斜角８°付近までクリアランスの変化
量を１μｍ以内に収めることができる。また、開弁角度
を狭めることも、このクリアランスを大きくする方向に
アレンジする事によって可能となる。
はめシミュレーションして得た特性図であり、カムフォ
ロワ２の傾斜角θを横軸に、カムフォロワ２のクリアラ
ンスの変化量Δｌを縦軸に取ったものであり、カムとカ
ムフォロワとのクリアランスは、この変化を吸収できる
範囲にする必要がある。そして、クリアランスの変化量
Δｌは下式（２）により求められる。 Δｌ＝（ｒ＋ｌ）−｛（ｒ＋ｌ）ｃｏｓθ＋（ｒ＋Ｓ）ｓｉｎ2 θ｝ （２） 支点Ｓの位置をカムフォロワ２の上端からの距離ＳがＳ
＝１８．７ｍｍ〜１９．１ｍｍの範囲で傾斜角θを８°
としたときのクリアランスの変化量Δｌが、−４μｍな
いし＋３μｍの範囲で変化する。このような範囲のクリ
アランスの変化量であれば実用上問題はない。クリアラ
ンスの変化量Δｌは、図６で説明した弁リフト量以上精
密さを要求されるから、カムフォロワ２の支点位置を選
択するについてはクリアランスの変化量を考慮する必要
がある。そして、支点位置をＳ＝１８．８ｍｍに選べ
ば、傾斜角θが５°程度までクリアランスの変化量はほ
ぼゼロということができるし、支点位置をＳ＝１８．９
ｍｍに選べば、傾斜角８°付近までクリアランスの変化
量を１μｍ以内に収めることができる。また、開弁角度
を狭めることも、このクリアランスを大きくする方向に
アレンジする事によって可能となる。
【００３６】図８（ａ）および（ｂ）は、本発明の他の
実施例を示したもので、カムフォロワ１２を茸状に構成
してリング１３により支持したものである。リング１３
は、図示しないが周知の構成によりシリンダヘッドに支
持されている。また、リング１３は、カムフォロワ１２
を支持できれば、円筒でなく切り欠いた形状のものでも
よい。この場合、ロッカーアームの図示上面はカム軸を
中心にした半径Ｒの円弧面である。
実施例を示したもので、カムフォロワ１２を茸状に構成
してリング１３により支持したものである。リング１３
は、図示しないが周知の構成によりシリンダヘッドに支
持されている。また、リング１３は、カムフォロワ１２
を支持できれば、円筒でなく切り欠いた形状のものでも
よい。この場合、ロッカーアームの図示上面はカム軸を
中心にした半径Ｒの円弧面である。
【００３７】上記実施例に対する変形例として、カム１
の中心位置に対してカムフォロワ２の位置が進角方向、
つまり図における右方向にオフセットされた構成として
もよい。
の中心位置に対してカムフォロワ２の位置が進角方向、
つまり図における右方向にオフセットされた構成として
もよい。
【００３８】このような変形を加えることにより、カム
１の動作をカムフォロワに伝達するタイミングを種々選
択することができる。また、カムフォロワ２の強度にも
配慮して形状を決定することができる。
１の動作をカムフォロワに伝達するタイミングを種々選
択することができる。また、カムフォロワ２の強度にも
配慮して形状を決定することができる。
【図１】同図（ａ）は、本発明を適用した４サイクルエ
ンジンの給排気弁周りの縦断面図、同図（ｂ）は図１
（ａ）の部分詳細図。
ンジンの給排気弁周りの縦断面図、同図（ｂ）は図１
（ａ）の部分詳細図。
【図２】本発明による給排気タイミングの変化動作を説
明するための図で、同図（ａ）は通常タイミングの場合
を、また同図（ｂ）は早めタイミングの場合をそれぞれ
示した図。
明するための図で、同図（ａ）は通常タイミングの場合
を、また同図（ｂ）は早めタイミングの場合をそれぞれ
示した図。
【図３】図１の実施例における回動体３の形状を示した
図。
図。
【図４】図１の実施例におけるカムフォロワの動作を説
明した模式図。
明した模式図。
【図５】図４よりも簡単化して図１の実施例におけるカ
ムフォロワの動作を説明した模式図。
ムフォロワの動作を説明した模式図。
【図６】図１の実施例におけるカムフォロワの傾き角と
それによる弁リフト量の変化率との関係を示す特性図。
それによる弁リフト量の変化率との関係を示す特性図。
【図７】図１の実施例におけるカムフォロワの傾き角と
このカムフォロワに当接するロッカーアームのクリアラ
ンスの変化量との関係を示す特性図。
このカムフォロワに当接するロッカーアームのクリアラ
ンスの変化量との関係を示す特性図。
【図８】本発明の他の実施例を示す図であり、同図
（ａ）は図１と同一角度から見た状態を示し、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ方向に沿って見た状態を示
している。
（ａ）は図１と同一角度から見た状態を示し、同図
（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ方向に沿って見た状態を示
している。
１、１１ カム ２、１２ カムフォロワ ３、１３ 回動体 ３ａ 貫通孔 ３ｂ 連結部 ４ 半球状体 ５、１５ ロッカーアーム ６ リフトガイド ７ バネ ８ 弁体
Claims (4)
- 【請求項１】エンジンの給気弁、排気弁の少なくとも一
方の作動タイミングを決めるカムと、このカムの回転に
応じ押圧されて作動し、前記給気弁、排気弁の少なくと
も一方の弁体を押し下げる弁作動部材とをそなえた４サ
イクルエンジンの給排気弁制御装置において、 前記カムと前記弁作動部材との間に、前記カムのカム動
作を前記弁作動部材に伝達するとともに、外力に応じて
姿勢が変えられることにより前記カムに対する接触位相
角を変えて前記カムのカム動作を前記弁作動部材に伝達
するタイミングおよび弁リフト量を可変とするカムフォ
ロワおよびロッカーアームが挿入されたことを特徴とす
る４サイクルエンジンの給排気弁制御装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、 前記カムと前記弁作動部材とを結ぶ筒状の孔を有し、前
記カムの回転軸と平行な回転中心線を中心にして回転す
る回転体をそなえ、 この回転体の孔に、前記カムフォロワが軸方向移動可能
に支持されている４サイクルエンジンの給排気弁制御装
置。 - 【請求項３】請求項１記載の装置において、 前記エンジンは１または２以上の気筒を有し、 前記回転体は各気筒に共通に設けられている４サイクル
エンジンの給排気弁制御装置。 - 【請求項４】請求項１記載の装置において、 前記カムフォロワは、前記カムの回転中心から進角方向
にオフセットされた４サイクルエンジンの給排気弁制御
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24534294A JPH08109812A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | ４サイクルエンジンの給排気弁制御装置 |
| DE19581378T DE19581378T1 (de) | 1994-10-11 | 1995-10-09 | Einlaß-/Auslaßventil-Steuermechanismus für einen Viertaktmotor |
| PCT/JP1995/002063 WO1996011325A1 (fr) | 1994-10-11 | 1995-10-09 | Dispositif de commande de soupapes d'admission/echappement destine a un moteur a quatre temps |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24534294A JPH08109812A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | ４サイクルエンジンの給排気弁制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109812A true JPH08109812A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17132251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24534294A Pending JPH08109812A (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | ４サイクルエンジンの給排気弁制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08109812A (ja) |
| DE (1) | DE19581378T1 (ja) |
| WO (1) | WO1996011325A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036373A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-02-14 | Herbert Naumann | Hubventilsteuerungen |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006004935A1 (de) | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Schaeffler Kg | Variabler Ventiltrieb zur Veränderung von Steuerzeiten nockenbetätigter Gaswechselventile |
| JP4896817B2 (ja) * | 2006-07-25 | 2012-03-14 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6182009U (ja) * | 1984-11-05 | 1986-05-30 | ||
| JPS6272410U (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-09 | ||
| EP0620360A3 (en) * | 1990-02-16 | 1995-01-18 | Lotus Group Ltd | Valve pusher device. |
| US5056476A (en) * | 1990-08-28 | 1991-10-15 | King Brian T | Variable valve duration and lift for an internal combustion engine |
| JPH06185324A (ja) * | 1992-12-15 | 1994-07-05 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のバルブタイミングおよびリフト制御装置 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP24534294A patent/JPH08109812A/ja active Pending
-
1995
- 1995-10-09 WO PCT/JP1995/002063 patent/WO1996011325A1/ja active Application Filing
- 1995-10-09 DE DE19581378T patent/DE19581378T1/de not_active Ceased
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10036373A1 (de) * | 2000-07-18 | 2002-02-14 | Herbert Naumann | Hubventilsteuerungen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1996011325A1 (fr) | 1996-04-18 |
| DE19581378T1 (de) | 1996-12-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20051101 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060328 |