JPS61129411A - エンジンのバルブ動作可変機構 - Google Patents
エンジンのバルブ動作可変機構Info
- Publication number
- JPS61129411A JPS61129411A JP25094284A JP25094284A JPS61129411A JP S61129411 A JPS61129411 A JP S61129411A JP 25094284 A JP25094284 A JP 25094284A JP 25094284 A JP25094284 A JP 25094284A JP S61129411 A JPS61129411 A JP S61129411A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- valve
- axial direction
- contact
- drive mechanism
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- F01L13/0036—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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
-
- 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
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/08—Shape of cams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は，バルブを有する内燃機関（以下エンジンと
称す），現在では主に４サイクル・エンジンのバルブ駆
動機構に関するもので，バルブ・リフト量（揚程），バ
ルブ・タイミング，バルブ作用角の総てもしくは，いず
れかについても制御を可能にする機構である。
称す），現在では主に４サイクル・エンジンのバルブ駆
動機構に関するもので，バルブ・リフト量（揚程），バ
ルブ・タイミング，バルブ作用角の総てもしくは，いず
れかについても制御を可能にする機構である。
一般にエンジンに求められているのは，あらゆる回転数
において混合気を効率良く気筒内に納め，手際良く排気
を行い，低速回転から高速回転まで高効率運転をさせる
ことである。しかし，従来のエンジンでは，高速回転時
の高出力を求めると，高速回転時の混合気の吸入気量を
多くするために排気バルブが閉じ終わらない時期から吸
気バルブを開くなど，オーバー・ラツプしたバルブ・タ
イミングに設定されるため，中低速回転時には排気バル
ブから吸入気の吹き抜けを生じてしまうなど，中低速回
転ではトルクの低い，効率の悪いエンジンとなつてしま
う。また，低速回転でのトルクを求めて，低速回転時の
吸気効率に合わせてバルブ・タイミングを設定すると，
高速回転時には吸入気量が不足して高出力が望めない。
において混合気を効率良く気筒内に納め，手際良く排気
を行い，低速回転から高速回転まで高効率運転をさせる
ことである。しかし，従来のエンジンでは，高速回転時
の高出力を求めると，高速回転時の混合気の吸入気量を
多くするために排気バルブが閉じ終わらない時期から吸
気バルブを開くなど，オーバー・ラツプしたバルブ・タ
イミングに設定されるため，中低速回転時には排気バル
ブから吸入気の吹き抜けを生じてしまうなど，中低速回
転ではトルクの低い，効率の悪いエンジンとなつてしま
う。また，低速回転でのトルクを求めて，低速回転時の
吸気効率に合わせてバルブ・タイミングを設定すると，
高速回転時には吸入気量が不足して高出力が望めない。
これらの欠点に対していくつかの対策が考えられている
。高回転・高出力型の４バルブ・エンジンに，中低速回
転域では吸気，排気各１つずつバルブを休止させるもの
，あるいは吸入気をしぼるものなどである。
。高回転・高出力型の４バルブ・エンジンに，中低速回
転域では吸気，排気各１つずつバルブを休止させるもの
，あるいは吸入気をしぼるものなどである。
前者では２置性であり，きめ細かな制御はできず，後者
もバルブ・タイミング及びバルブ面積もそのままである
ため吹き抜けを完全には防げない。そこで，あらゆる回
転域において常に最適のバルブ動作を可能にするバルブ
駆動機構を考案したので説明する。
もバルブ・タイミング及びバルブ面積もそのままである
ため吹き抜けを完全には防げない。そこで，あらゆる回
転域において常に最適のバルブ動作を可能にするバルブ
駆動機構を考案したので説明する。
第１図に，カムが直接バルブを駆動する場合の本発明の
実施例を示した。カムはその軸方向に段階的に外周形状
を変えたものであり，カム１の外周形状は第１Ａ図に示
すように，低速回転時用にバルブ・リフト量，作用角と
も少ないイ，高速回転時用にバルブ・リフト量，作用角
とも大きくバルブ・タイミングもオーバー・ラツプの広
いハ，その中間のロの３種であるとする。カムはその軸
方向に段階的に動かすことができ，バルブとの接触位置
をイ，ロ，ハの各面にずらすことで３種のバルブ動作を
選択できるようにしている。カム１はカムシヤフト２と
回転方向には固定され，２の回転と共に回転するが軸方
向には可動である。その仕組は，変速器での回転するギ
アを軸方向にずらす機構や，あるいはボール盤での回転
するドリル刃を送り出す機構等が応用できるが，ここで
は図を省略している。イ，ロ，ハのバルブ・リフト量ゼ
ロの部分は面一になつているため，バルブがこの位置に
接つしている時にカムの移動を行えばスムーズである。
実施例を示した。カムはその軸方向に段階的に外周形状
を変えたものであり，カム１の外周形状は第１Ａ図に示
すように，低速回転時用にバルブ・リフト量，作用角と
も少ないイ，高速回転時用にバルブ・リフト量，作用角
とも大きくバルブ・タイミングもオーバー・ラツプの広
いハ，その中間のロの３種であるとする。カムはその軸
方向に段階的に動かすことができ，バルブとの接触位置
をイ，ロ，ハの各面にずらすことで３種のバルブ動作を
選択できるようにしている。カム１はカムシヤフト２と
回転方向には固定され，２の回転と共に回転するが軸方
向には可動である。その仕組は，変速器での回転するギ
アを軸方向にずらす機構や，あるいはボール盤での回転
するドリル刃を送り出す機構等が応用できるが，ここで
は図を省略している。イ，ロ，ハのバルブ・リフト量ゼ
ロの部分は面一になつているため，バルブがこの位置に
接つしている時にカムの移動を行えばスムーズである。
また，外周形状の差を少なくし，境界をなだらかにつな
ぎ，バルブ側の接触の工夫でどの位置からの移動も可能
になる。
ぎ，バルブ側の接触の工夫でどの位置からの移動も可能
になる。
このバルブ駆動機構をエンジンの吸気バルブに使用すれ
ば，低速回転時にカム面のイの外周で，中速回転時にカ
ム面のロの外周，高速回転時にはカム面のハの外周でバ
ルブを駆動し，それぞれの回転域に高効率な吸気を行う
エンジンとすることができる。排気側バルブにも同様に
応用できる。
ば，低速回転時にカム面のイの外周で，中速回転時にカ
ム面のロの外周，高速回転時にはカム面のハの外周でバ
ルブを駆動し，それぞれの回転域に高効率な吸気を行う
エンジンとすることができる。排気側バルブにも同様に
応用できる。
第２図は，ロッカー・アームを介してバルブを駆動する
場合の例である。カム１はその軸方向に連続的に外周形
状を変えたものであり，部分的な断面イ，ロ，ハは第１
Ａ図同様としたが，イからハの間には連続的に異なつた
外周形状を持たせている。カム１は定位置で回転し，ロ
ッカー・アーム４が１の軸と垂直関係を保つたまま，１
の軸方向に沿つて平行に移動できるようにしている。ロ
ッカー・アーム４の先のバルブ３に接する部分は４と１
との接触点がカム面の両端にある時でも３を押すことが
できるように幅広くなつている。４を移動し，１との接
触位置をイからハヘずらせば，第１図の場合よりもきめ
細く連続的なバルブ動作の変更が行える。この場合のカ
ムは，そのカム面が軸方向に複雑な曲線を持つので，カ
ム面との接触部には点接触のボール・ベアリングや球面
を持つコロ等を用いねばならないと考えられるが，バル
ブ制御の自由度は高い。
場合の例である。カム１はその軸方向に連続的に外周形
状を変えたものであり，部分的な断面イ，ロ，ハは第１
Ａ図同様としたが，イからハの間には連続的に異なつた
外周形状を持たせている。カム１は定位置で回転し，ロ
ッカー・アーム４が１の軸と垂直関係を保つたまま，１
の軸方向に沿つて平行に移動できるようにしている。ロ
ッカー・アーム４の先のバルブ３に接する部分は４と１
との接触点がカム面の両端にある時でも３を押すことが
できるように幅広くなつている。４を移動し，１との接
触位置をイからハヘずらせば，第１図の場合よりもきめ
細く連続的なバルブ動作の変更が行える。この場合のカ
ムは，そのカム面が軸方向に複雑な曲線を持つので，カ
ム面との接触部には点接触のボール・ベアリングや球面
を持つコロ等を用いねばならないと考えられるが，バル
ブ制御の自由度は高い。
第３図に，ロッカー・アームを介してバルブを駆動する
場合の別の例を示す。カム１は，両端に異なつた外周形
状を持ち，その両端を直線でつないだカム面をしている
のが特徴である。４は１と接触する部分がカム面の傾き
に合わせて常に密着するように４の胴を軸とした限定的
な回転を許されている以外は従来のロッカー・アームと
同様である。バルブの構造も従来と同様である。１がそ
の軸方向に移動して，４との接触位置を変える。
場合の別の例を示す。カム１は，両端に異なつた外周形
状を持ち，その両端を直線でつないだカム面をしている
のが特徴である。４は１と接触する部分がカム面の傾き
に合わせて常に密着するように４の胴を軸とした限定的
な回転を許されている以外は従来のロッカー・アームと
同様である。バルブの構造も従来と同様である。１がそ
の軸方向に移動して，４との接触位置を変える。
第４図には，カムとロッカー・アームが定位置で，その
間を介する別のアーム（以下サブ・ロッカー・アームと
称す）８が移動する場合の実施例を示す。カムの形状以
外は従来同様であるところに，８が１の軸方向に移動し
て１の外周形状を４に伝えるものである。
間を介する別のアーム（以下サブ・ロッカー・アームと
称す）８が移動する場合の実施例を示す。カムの形状以
外は従来同様であるところに，８が１の軸方向に移動し
て１の外周形状を４に伝えるものである。
第５図は，ロッカー・アーム自体に，カムの軸方向に移
動可能な，カム面との接触部を設けた場合を示す。
動可能な，カム面との接触部を設けた場合を示す。
第６図には，ひとつのロッカー・アーム上に，カムの外
周形状の異なる３つの位置のそれぞれの直下に，突出時
と引込時とで固定されるシリンダーを設けて，いずれか
のシリンダーを突出させてカム面と接触させ，ロッカー
・アームを駆動するカム面を変更する実施例を示す。
周形状の異なる３つの位置のそれぞれの直下に，突出時
と引込時とで固定されるシリンダーを設けて，いずれか
のシリンダーを突出させてカム面と接触させ，ロッカー
・アームを駆動するカム面を変更する実施例を示す。
以上，本発明の実施の例をあげて述べてきたように，こ
のバルブ駆動機構は，バルブ・リフト量，バルブ作用角
，及びバルブ・タイミングを略自由に制御できるので，
エンジンの各回転数に適したカムの外周形状を設定して
おけば，運転中に回転数を検出し，それに合致したカム
面でバルブが駆動されるように制御することで，あらゆ
る回転域においても高効率なエンジンとすることが可能
である。また，全回転域での高効率運転を実現する以外
にも，カム形状の設定と制御しだいでエンジンの出力特
性を自在にできるので，エンジンの利用者の様々な嗜好
やその時々の要求をひとつのエンジンで満たすことも可
能になる。
のバルブ駆動機構は，バルブ・リフト量，バルブ作用角
，及びバルブ・タイミングを略自由に制御できるので，
エンジンの各回転数に適したカムの外周形状を設定して
おけば，運転中に回転数を検出し，それに合致したカム
面でバルブが駆動されるように制御することで，あらゆ
る回転域においても高効率なエンジンとすることが可能
である。また，全回転域での高効率運転を実現する以外
にも，カム形状の設定と制御しだいでエンジンの出力特
性を自在にできるので，エンジンの利用者の様々な嗜好
やその時々の要求をひとつのエンジンで満たすことも可
能になる。
なお，吸気／排気にバルブを２つ以上使うエンジンや，
可変気筒のエンジンに本発明のバルブ駆動機構を用いて
，低回転時や低負荷時にはバルブの一部をバルブ・リフ
ト量ゼロ，つまり休止状態にすることが可能なのは無論
である。
可変気筒のエンジンに本発明のバルブ駆動機構を用いて
，低回転時や低負荷時にはバルブの一部をバルブ・リフ
ト量ゼロ，つまり休止状態にすることが可能なのは無論
である。
第１図は本発明の実施例の斜視図。第１Ａ図は第１図ま
たは第２図に用いたカムの断面図。第２図から第６図は
本発明の実施例の斜視図。 １はカム ２はカムシヤフト ３はバルブ ４はロッカー・アーム５はロツカー
・シヤフト ６はラツシユ・アジヤスター ７は支持台 ８はサブ・ロッカー・アーム
たは第２図に用いたカムの断面図。第２図から第６図は
本発明の実施例の斜視図。 １はカム ２はカムシヤフト ３はバルブ ４はロッカー・アーム５はロツカー
・シヤフト ６はラツシユ・アジヤスター ７は支持台 ８はサブ・ロッカー・アーム
Claims (7)
- （１）吸気、排気のためにカム駆動によるバルブの開閉
を行う内燃機関で、カムがその軸方向で異なった外周形
状を持ち、直接または間接的な、カム面とバルブとの接
触点をカムの軸方向に移動することを特徴とするバルブ
駆動機構。 - （２）軸方向に段階的に少なくとも２種以上の異なった
外周形状を持つカムを用いた特許請求の範囲第１項記載
のバルブ駆動機構。 - （３）軸方向の少なくともその一部に連続的に異なった
外周形状を持つカムを用いた特許請求の範囲第１項記載
のバルブ駆動機構。 - （４）上記第２項または第３項記載のカムがその軸方向
に移動し、カム面とバルブまたはカム面とロッカー・ア
ームとの接触点をカムの軸方向に移動する特許請求の範
囲第１項記載のバルブ駆動機構。 - （５）上記第２項または第３項記載のカムが定位置にて
回転し、カムとバルブとの間に介在するロッカー・アー
ムが移動して、カム面との接触点をカムの軸方向に移動
する特許請求の範囲第１項記載のバルブ駆動機構。 - （６）上記第２項または第３項記載のカムが定位置にて
回転し、バルブに接するロッカー・アームも定位置にて
反復動作するようにし、両者の間をさらに介在する別の
アームが移動して、カム面との接触点をカムの軸方向に
移動する特許請求の範囲第１項記載のバルブ駆動機構。 - （７）上記第２項または第３項記載のカム面上の外周形
状の異なる２箇所以上の装置に、同一のバルブとの間に
直接的または間接的な接触点または接触可能な点を持ち
、いずれかをバルブを駆動する接触点に、それ以外をバ
ルブを駆動しない接触点または接触しない点とすること
により、実質的にカム面とバルブとの接触点をカムの軸
方向に移動させる特許請求の範囲第１項記載のバルブ駆
動機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25094284A JPS61129411A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | エンジンのバルブ動作可変機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25094284A JPS61129411A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | エンジンのバルブ動作可変機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129411A true JPS61129411A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17215296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25094284A Pending JPS61129411A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | エンジンのバルブ動作可変機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129411A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03179111A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-08-05 | Takuya Matsumoto | エンジンのバルブ作動用カム及びその作動機構 |
| JP2010169005A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の可変動弁装置 |
| JP2010236483A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの可変動弁装置 |
| JP2012167593A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| EP3385513A1 (de) * | 2017-04-08 | 2018-10-10 | MAN Truck & Bus AG | Variabler ventiltrieb |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP25094284A patent/JPS61129411A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03179111A (ja) * | 1989-09-18 | 1991-08-05 | Takuya Matsumoto | エンジンのバルブ作動用カム及びその作動機構 |
| JP2010169005A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の可変動弁装置 |
| JP2010236483A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Honda Motor Co Ltd | エンジンの可変動弁装置 |
| JP2012167593A (ja) * | 2011-02-14 | 2012-09-06 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| EP3385513A1 (de) * | 2017-04-08 | 2018-10-10 | MAN Truck & Bus AG | Variabler ventiltrieb |
| CN108729969A (zh) * | 2017-04-08 | 2018-11-02 | 曼卡车和巴士股份公司 | 可变的阀动装置 |
| US10584619B2 (en) | 2017-04-08 | 2020-03-10 | Man Truck & Bus Ag | Variable valve gear |
| CN108729969B (zh) * | 2017-04-08 | 2021-10-26 | 曼卡车和巴士股份公司 | 可变的阀动装置 |
| RU2770809C2 (ru) * | 2017-04-08 | 2022-04-21 | Ман Трак Унд Бас Аг | Регулируемый клапанный механизм и автомобиль с таким механизмом |
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