JPH08218908A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

内燃機関の動弁装置

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JPH08218908A
JPH08218908A JP7027868A JP2786895A JPH08218908A JP H08218908 A JPH08218908 A JP H08218908A JP 7027868 A JP7027868 A JP 7027868A JP 2786895 A JP2786895 A JP 2786895A JP H08218908 A JPH08218908 A JP H08218908A
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JP
Japan
Prior art keywords
valve
cam
exhaust valve
exhaust
rotation
Prior art date
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Pending
Application number
JP7027868A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Higashiya
勝 東谷
Manabu Yoshida
学 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP7027868A priority Critical patent/JPH08218908A/ja
Publication of JPH08218908A publication Critical patent/JPH08218908A/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジン高回転時における排気弁とピストン
との干渉を防止する。 【構成】 駆動ギヤ22と排気用カムシャフト15との
間にカム揚程量調整装置30を設け、このカム揚程量調
整装置30内に設けられるウエイト35の遠心力によっ
て、前記駆動ギヤ22に対して排気用カムシャフト15
を進角させ、排気弁11の開閉タイミングをエンジン低
回転時に対して高回転時に早くすることで、前記排気弁
11の閉弁動作期間のリフト量を小さくした構成であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁装置に
係わり、特に、カムの揚程量調整に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関の動弁装置として、例え
ば、特開平2−115537号公報に開示される動弁装
置がある。
【0003】図6に、上記動弁装置を備えるDOHCタ
イプのエンジンを示す。同図において、1はエンジン、
2は該エンジンに形成されたシリンダであって、該シリ
ンダ2にはピストン3が摺動自在に嵌挿されており、シ
リンダ2とピストン3によって燃焼室4が形成されてい
る。上記ピストン3はコネクティングロッド5を介して
図示を省略したクランクシャフトに連結されている。
【0004】上記燃焼室4の開口部6,7には、バルブ
リフタ8,9に係合する吸気弁10及び排気弁11がス
プリング12,13によって閉弁方向に付勢されてそれ
ぞれ配設されている。また、この吸気弁10、排気弁1
1の上方には、上記クランクシャフトの回転と同期して
回転するカム16を有する吸気用カムシャフト14及び
カム17を有する排気用カムシャフト15が配設されて
いる。このカムシャフト14,15の駆動力よって、ス
プリング12,13の付勢力に抗して前記バルブリフタ
8,9を押し下げてることで、前記吸気弁10及び排気
弁11を開弁させる。更に、前記吸気弁10及び排気弁
11は、前記カム16,17のカムプロフィルによっ
て、リフト量と開閉タイミングが設定される。
【0005】このように構成されるエンジン1において
は、近年のエンジン1の高性能化にともなって、燃焼室
4内の圧縮比を高くするために、ピストン3の上死点に
おけるピストン頂面位置を高くし、燃焼室4内の体積を
小さくするとともに、燃焼室4内の吸気、排気効率を向
上するために、吸気弁10及び排気弁11の最大リフト
量を大きくしている。この時、上記の要望に応えるべ
く、図7に示すように、排気弁11においては、最大リ
フト位置がピストンストローク範囲内にオーバーラップ
するよう設定され、最大リフト時期がピストン3の上死
点前となるよう開閉タイミングが設定される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように設定された排気弁11は、図7に示すように、エ
ンジン回転数の低回転領域(N0 〜N1 )においては、
最大リフト位置、最大リフト時期が共に設定時と変化す
ることなく所望の開閉駆動を行うが、高回転領域(N1
〜)においては、排気弁11が高回転で駆動されて慣性
力が増大することとなり、排気弁11が開弁から閉弁に
移行し閉弁が完了するまでの閉弁動作時には、この慣性
力の作用によってカム17のカムプロフィルに対してス
プリング13による排気弁11の閉弁動作が追従しなく
なり、カム17と、バルブリフタ9あるいは排気弁11
とが離間する場合がある。すなわち、この慣性力によっ
て高回転時においては排気弁11の閉弁動作時のリフト
量が増大し、所望の閉弁駆動が行われなくなり、ピスト
ン3と排気弁11が干渉する恐れがあった。
【0007】この発明の目的は、排気弁の閉弁動作期間
におけるカムの揚程量を、機関回転数が低いときに対し
て高いときを小さくすることにより、排気弁がピストン
に干渉することを防止する。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1の発明は、クランクシャフトの回転に連動し
て回転するカムと、前記カムに対し付勢手段により押圧
される弁駆動装置とを有し、前記カムの回転に伴う前記
弁駆動装置の変位により、排気弁を作動せしめる排気弁
作動装置を有し、かつ、前記排気弁の最大リフト位置が
ピストンの上死点時のピストン頂面位置を越えて、ピス
トンストローク範囲内に設定された内燃機関の動弁装置
において、機関低回転時における前記排気弁が閉弁動作
する閉弁動作期間に対し、機関高回転時は機関低回転時
に比し、前記カムの揚程量を小さくするカム揚程量調整
装置を設けたことを特徴とする。
【0009】
【作用】上記構成により本発明は、排気弁の閉弁動作期
間におけるカムの揚程量を、機関高回転時には、低回転
時に比して小さくしているため、高回転時の排気弁のリ
フト量が低回転時より大きくなることはない。
【0010】
【実施例】以下、本発明における内燃機関の動弁装置を
具体化した一実施例を図1〜図5に基づいて説明する。
ただし、従来と同一または対応する構成については同符
号を付し、その説明を省略する。
【0011】図1は、本実施例の動弁装置を備えるDO
HCタイプのエンジンを示す。同図において、エンジン
1に形成されるシリンダ2内に摺動自在に嵌挿されるピ
ストン3があり、該ピストン3とシリンダ2によって燃
焼室4が形成されいる。上記ピストン3は、コネクティ
ングロッド5を介してクランクシャフト18に連結され
ている。また、19,20はそれぞれ吸気ポート、排気
ポートであり、燃焼室4への開口部6,7には弁駆動装
置としてのバルブリフタ8,9に係合する吸気弁10、
排気弁11が付勢手段としてのスプリング12,13に
よって閉弁方向に付勢された状態でそれぞれ配設されて
いる。更に、この吸気弁10及び排気弁11の上方に
は、それぞれを所定のタイミングでもって開閉駆動すべ
く、吸気用カムシャフト14及び排気用カムシャフト1
5が配設されている。上記吸気用カムシャフト14に
は、カム16と駆動ギヤ21が設けられるとともに、上
記排気用カムシャフト15には、カム17及び駆動ギヤ
22と、前記カム17と駆動ギヤ22との間に介装され
るカム揚程調整装置30が設けられている。前記駆動ギ
ヤ21,22及びクランクシャフト18のクランクシャ
フトプーリ18′には、タイミングベルト23が掛装さ
れ、クランクシャフト18の回転をタイミングベルト2
3を介して伝達し、前記吸気用カムシャフト14及び排
気用カムシャフト15を同期して回転させている。
【0012】次に、上記カム揚程量調整装置30につい
て、図2を用いて詳しく説明する。図2は、カム揚程量
調整装置30の分解図を示し、円板状のハブ31には、
その外形位置に対向して突出する2本のハブボルト3
2,33と、ハブ31の中心において突出する円筒状の
パイプ34が一体に形成されている。35は、ウエイト
であり、一端の重量に対して他端の重量が重く、偏重量
となった半円弧状に形成されるとともに、前記一端は、
前記ハブボルト32を係合するボルト穴35aを有し、
前記他端は、所定の曲率を有する曲面35bが形成され
ている。尚、上記ウエイト35と同一形状に形成される
図示しないウエイトが、前記ウエイト35に対して対称
配置されており、上記ハブボルト33は前記図示しない
ウエイトに係合する。37は、有底筒状に形成されたフ
ランジであり、その底部には、上記ハブ31に形成され
たパイプ34に嵌合する嵌合穴37aが設けられるとと
もに、内周底面に開口端に向かって突出する2本のジャ
ーナル38,39と、外周底面に前記ジャーナル38,
39と反対側に突出する2本の突出部40,41とが一
体に形成されている。42は、カバーであり、前記ハブ
31との間に、ウエイト35,36と、フランジ37を
収容する。尚、43は、スプリングである。
【0013】上記ウエイト35,のボルト穴35a内に
は、ハブボルト32が係合され、曲面35bには、フラ
ンジ37のジャーナル39が接触し、スプリング43
が、前記ハブボルト32及びジャーナル39にそれぞれ
設けられる係合部32a,39aの間に介装される。こ
の状態で、ハブ31とカバー42を固定することで上記
カム揚程量調整装置30を構成し、フランジ37の突出
部40,41を上記駆動ギヤ22に取付け、ハブ31の
パイプ34を上記排気用カムシャフト15に取付けるこ
とで、駆動ギヤ22と排気用カムシャフト15を連結し
ている。
【0014】上記のように構成されるカム揚程量調整装
置30において、駆動ギヤ22の駆動力によって前記フ
ランジ37が回転すると、その回転に伴ってジャーナル
39がウエイト35の曲面35bを押し、ハブボルト3
2を介してハブ31を回転させることで、排気用カムシ
ャフト15を回転させる。
【0015】次に、上記カム揚程量調整装置30の動作
を図3(a),(b)及び図4を用いて詳しく説明す
る。図3(a)は、カム揚程量調整装置30の静止時
(無回転時)を示しており、スプリング43の取付長さ
は最も長くなっている。図3(b)は、カム揚程量調整
装置30の回転時を示し、この回転数が高くなると、ウ
エイト35には遠心力が作用し、ハブボルト32を支点
にして外側に拡がろうとする。
【0016】図4に示すように、回転数(N0 〜N1
においては、ウエイト35に作用する遠心力がスプリン
グ43の取付荷重に対して小さく、ウエイト35は移動
しない。回転数が(N1 )に達すると、ウエイト35に
作用する遠心力がスプリング43の取付荷重に対して大
きくなり、前記ウエイト35はジャーナル39を押そう
とするが、ジャーナル39は駆動側であるため動くこと
ができない。従って、スプリング43を押縮め、ハブボ
ルト32はフランジ37のジャーナル39の方へ移動し
始めることになる。このウエイト35の動きが曲面35
aの曲率によって位相変化に置き換わり、回転数(N1
〜N2 )において排気用カムシャフト15をθn 進角す
ることになる。更に、回転数が(N2 )以上になると、
ウエイト35の外周がフランジ37の内周に当接するこ
とで、前記排気用カムシャフト15はθ2 以上進角しな
くなる。
【0017】上記のように構成されるカム揚程量調整装
置30を駆動ギヤ22と排気用カムシフトとの間に介装
することで、エンジン1が高回転になり、カム17の閉
弁プロフィルに対し、排気弁11が追従しなくなり、カ
ム17と排気弁11との間に離間が発生しても、上記カ
ム揚程量調整装置30のウエイト35に発生する遠心力
によって、排気用カムシャフト15をクランクシャフト
18の回転と同期する駆動ギヤ22に対して自動的に進
角させることができる。
【0018】従って、図5に示すように、前記排気用カ
ムシャフト15が進角することによって、エンジン1の
高回転時における排気弁11の開閉タイミングが低回転
時の開閉タイミングに対して早くなるため、排気弁11
の閉弁動作期間におけるリフト量が小さくなり、排気弁
11とピストン3との干渉を防止できる。
【0019】尚、本発明は、直打式の動弁装置について
のみ示したが、ロッカーアーム式、スイングアーム式、
プッシュロッド式の動弁装置であってもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明は、排気弁の閉弁動作期間におけ
るカムの揚程量を、機関高回転時は低回転時に比して小
さくしており、機関高回転時における排気弁のリフト量
が低回転時に比して大きくなることはないため、排気弁
とピストンとの干渉を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本実施例におけるブロック図である。
【図2】図2は排気弁タイミング調整装置の分解図であ
る。
【図3】図3(a)は排気弁タイミング調整装置30の
静止時(無回転時)を示す断面図をであり、(b)は排
気弁タイミング調整装置30の回転時を示す断面図であ
る。
【図4】図4は排気弁タイミング調整装置の進角特性図
である。
【図5】図5は本実施例における排気弁のリフト特性図
である。
【図6】図5は従来技術におけるブロック図である。
【図7】図7は従来技術における排気弁のリフト特性図
である。
【符号の説明】
3・・ピストン 9・・バルブリフタ 11・・排気弁 14・・カムシャフト 15・・排気用カムシャフト 17・・カム 18・・クランクシャフト 22・・駆動ギヤ 30・・排気弁タイミング調整装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】クランクシャフトの回転に連動して回転す
    るカムと、前記カムに対し付勢手段により押圧される弁
    駆動装置とを有し、前記カムの回転に伴う前記弁駆動装
    置の変位により、排気弁を作動せしめる排気弁作動装置
    を有し、かつ、前記排気弁の最大リフト位置がピストン
    の上死点時のピストン頂面位置を越えて、ピストンスト
    ローク範囲内に設定された内燃機関の動弁装置におい
    て、 機関低回転時における前記排気弁が閉弁動作する閉弁動
    作期間に対し、機関高回転時は機関低回転時に比し、前
    記カムの揚程量を小さくするカム揚程量調整装置を設け
    たことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
JP7027868A 1995-02-16 1995-02-16 内燃機関の動弁装置 Pending JPH08218908A (ja)

Priority Applications (1)

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JP7027868A JPH08218908A (ja) 1995-02-16 1995-02-16 内燃機関の動弁装置

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JP7027868A JPH08218908A (ja) 1995-02-16 1995-02-16 内燃機関の動弁装置

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JPH08218908A true JPH08218908A (ja) 1996-08-27

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ID=12232883

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JP7027868A Pending JPH08218908A (ja) 1995-02-16 1995-02-16 内燃機関の動弁装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242619A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Unisia Jecs Corp 内燃機関の可変動弁装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002242619A (ja) * 2001-02-16 2002-08-28 Unisia Jecs Corp 内燃機関の可変動弁装置

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