明 細 書
内 燃 エ ン ジ ン の ノく ノレ ブ駆動 シ ス テ ム
技術分野
こ の発 明 は、 内 燃エ ン ジ ン の 吸気バル ブ ま た は排気バ ル ブ の一方 を 開 閉 す る バル ブ駆動 シ ス テ ム に 係 わ り、 特 に、 バル ブ タ イ ミ ン グを 可変 す る 機構 を 内 蔵 し た パ、ル ブ 駆動 シ ス テ ム に 関 す る。
背景技術
可変バル ブ タ イ ミ ン グ機構 を 内 蔵 し た バル ブ駆動 シ ス テ ム は、 例 え ば特 開 昭 5 9 — 5 4 7 1 3 号公報及 び特 開 昭 5 9 — 1 1 0 8 1 6 号公報 に 開 示 さ れ て い る。 こ れ ら 公知 の シ ス テ ム は、 カ ム シ ャ フ 卜 に 対 し て 回 転可能 に 取 付 け ら れ た カ ム と、 こ れ ら カ ム シ ャ フ ト と カ ム と の 間 を 接続 し、 カ ム シ ャ フ ト に 対す る カ ム の 回 転位相 を 調 整す る 接続装置 と を 備 え て い る。 こ の 接続装置 は、 カ ム シ ャ フ ト と カ ム と の 間 を 油 圧 的 に 接続す る 圧力 室 と、 こ の圧 力 室 内 の油 圧 を 内 燃エ ン ジ ン の運転状態 に 応 じて 調整す る 油圧 回路 と を含 み、 カ ム シ ャ フ ト に 対 す る カ ム の 回転 位相 は、 圧力 室 内 の圧力 に よ っ て 調整 さ れ る。
上述 し た 接続装置 の 場合、 カ ム シ ャ フ 卜 に 対す る カ ム の 回 転位相、 即 ち、 バル ブ タ イ ミ ン グ を 正確 に 制 御 す る に は、 油 圧 回 路 中 の 電磁弁 に よ り、 圧 力 室 の 圧力 を き め 細 か く 制御 す る 必要が あ る。 更 に、 油 圧 回路 は、 油 圧源 と し て 高圧 の 油 圧 を発生す る 油 圧 ポ ン プを必要 と し、 油
圧 回 路 力、 ら の 油 漏れ は 確実 に 防止 さ れ な け れ ばな ら な い, こ の た め、 接続装置 の 各部 品 に は 高精度 の加 工が要 求 さ れ、 ま た、 接続装置 の 部 品 点数 も 増加 す る。
こ の 発 明 の 目 的 は、 ノく ル ブ の 開 弁又 は 閉 弁 の タ イ ミ ン グ を 電子制 御 を必要 と す る こ と な く、 簡 単 な 構造で 可変 で き、 内 燃エ ン ジ ン の 全運 転域で、 内 燃 エ ン ジ ン の 出 力 を 向 上 さ せ る こ と がで き る バルブ駆動 シ ス テ ム を 提供す と に め 。
発 明 の 開 示
上記 目 的 は、 こ の発 明 のバル ブ駆動 シ ス テ ム に よ っ て 達成 さ れ、 こ の シ ス テ ム は、 内 燃 エ ン ジ ン の ク ラ ン ク シ ャ フ ト に 連動 して 回 転 さ れ る 第 1 回 転部材 と、 第 1 回転 部材 に 回 転可能 に し て 設 け ら れ た 第 2 回 転部材 と、 こ の 第 2 回 転部材 に 設 け ら れ、 吸気バル ブ及 び排気バル ブ の 一方 のバル ブ と 協働す る カ ム と、 第 1 回 転部材 と 第 2 回 転部材 と を 相 対 回 転可能 に し て 接続す る 接続手段 と を備 え て い る。 こ の接続手段は、 第 1 回 転部材 の 回 転 力 を 第 2 回転部材 に 伝達 し、 こ の 第 2 回 転部材 と と も に カ ム を 回 転 さ せ る 伝達機能 と、 カ ム の 回 転 に 伴 っ て カ ム リ フ ト が減少 す る 過程 に お い て、 前記バノレ ブ のバル ブ ス プ リ ン グ の復 帰力 に 基づ く 前記第 2 回 転部材 の 回 転 の増 速 を 内 燃 エ ン ジ ン の 運転状態 に 応 じ て 制 限 し、 ク ラ ン ク シ ャ フ 卜 の 回 転位相 に 対す る 前記 カ ム リ フ 卜 の 終 了 時期 を 決定 す る 可変機能 と を 有 し て い る。
上述 し た シ ス テ ム に よ れ ば、 カ ム リ フ 卜 の 減少過 程 に お い て、 第 1 回 転部材 に 対 す る 第 2 回 転部材 の 回 転 の増 速 がパ' ノレ ブ ス プ リ ン グ に よ っ て 生 じ る が、 こ の 回 転 の增 速 は、 接続手段 の 可変機能 に よ り 内 燃 エ ン ジ ン の運 転状 態 に 応 じ て 制 限 さ れ、 こ の結果、 カ ム リ フ ト の終 了 時期. 即 ち、 ノく ノレ ブ の 閉 弁 タ イ ミ ン グが制御 さ れ る。
接続手段 の 伝達機能及 び可変機能 は、 第 1 及 び第 2 回 転部材 間 を 接続す る 流体継手 に よ つ て 実現で き る。
第 2 回転部材が 中 空形状 を な し て い れ ば、 第 1 回 転部 材上 に 第 2 回 転部材 を 回 転可能 に 取付 け る だ け で、 こ れ ら 回転部材 の相対 回転 が許容 さ れ る。
こ の 発 明 の シ ス テ ム が多 気筒エ ン ジ ン に 適 用 さ れ る 場 合、 シ ス テ ム は各気筒 に 共通 の 第 1 回 転部材 と、 各気筒 毎 の第 2 回 転部材 を 備 え る こ と がで き る。
シ ス テ ム の 接続手段 は、 第 1 回 転部材 に 設 け ら れ た プ ッ シ ャ 部 と、 第 2 回転部材 に 設 け ら れ、 カ ム リ フ ト の増 大過程 に お い て、 プ ッ シ ャ 部 が 当 接 さ れ る 受,け部 と を 更 に 含 む こ と がで き る。 こ の 場合、 接続手段 は、 第 1 及 び 第 2 回 転部材 の た め の 付勢手段を 備え て い る のが好 ま し く、 こ の付勢手段 は、 受 け 部 に 対 し て プ ッ シ ャ を 当 接 さ せ る べ く、 第 1 及 び第 2 回 転部材 を 付勢 し て い る。
上述 し た プ ッ シ ャ 部及 び受 け部 を 備 え て い れ ば、 接続 手段 は、 カ ム リ フ ト の増大過程 に お い て、 第 1 及 び第 2 回 転部材 を 一体 に 回 転 さ せ、 こ の結果、 バル ブ の 開 弁 タ
ィ ミ ン グ は カ ム の プ ロ フ ィ ノレ に 従 っ て 決 定 さ れ る。
接続 手 段 の 流体継手 と し て ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ を 使 用 で き、 こ の ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ は、 第 1 及 び 第 2 回 転 部材 の 間 に 規 定 さ れ、 粘 性 流体 が封入 さ れ る 流体 室 と- 流 体 室 内 に 配 置 さ れ、 第 1 回 転 部 材 に 固 定 さ れ た 第 1 プ レ ー ト と、 流 体 室 内 に 第 1 プ レ ー ト と 対 向 し て 配 置 さ れ- 第 2 回 転 部 材 に 固 定 さ れ た 第 2 プ レ ー 卜 と 有 し て い る。
こ の よ う な ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ は、 第 1 回 転部 材 の 回 転速 度 に 応 じ、 第 1 プ レ ー ト と 第 2 プ レ ー ト と の 結合 力 が変 化 す る の で、 前 述 し た 接続 手 段 の 伝達機 能 及 び可 変 機能 を 同 時 に 発 揮 す る こ と がで き、 電 子 制 御 を 使 用 す る こ と な く、 バル ブ の 開 弁 タ イ ミ ン グ 及 び 閉 弁 タ イ ミ ン グ を 制 御 す る こ と がで き る。
第 2 回 転 部 材 が 第 1 回 転 部 材 に 外 側 力、 ら 嵌 合 さ れ る 第 1 部 分 と、 こ の 第 1 部 分 に よ り も 大径 の 第 2 部分 と を 有 し て い れ ば、 こ の 第 2 部分 は ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ の 前 記 流体 室 を 規 定 す る ケ 一 シ ン グ の 一部 と し て 使 用 す る こ と が で き る。 こ の 場 合、 第 2 回 転 部 材 は そ の 一端 部 に 第 2 部分 を 有 し、 そ の 他 端部 に 前述 し た 受 け 部 を 有 す る の が 好 ま し い。
接続 手 段 の 流体 継手 は、 前 述 し た ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ に 限 ら ず、 流動 カ ッ プ リ ン グ に よ っ て も 実 現 で き、 こ の 流動 カ ッ プ リ ン グ は、 第 1 及 び 第 2 回 転 部 材 間 に 規定 さ れ、 非 圧 縮 性 流 体 が 封入 さ れ た 室 と、 第 1 回 転 部 材 に
備 え ら れ、 第 1 及 び第 2 回 転部材 の 回 転 方 向 に 前記 室 を 第 1 及 び第 2 流体 室 に 分離 す る 壁部材 と、 第 1 及 び第 2 流体室 を接続 す る 連通路 と を 含ん で い る。 好 ま し く は、 流動 カ ッ プ リ ン グ は、 連通路 の 流体抵抗 を 変化 さ せ る 調 整手段 を 更 に 含ん で い る。
こ の よ う な 流動 カ ツ プ リ ン グ に よ れ ば、 第 1 及 び第 2 流体室 間 で の 非圧縮性流体 の 受 け 渡 し の 特性が第 1 回転 部材 の 回 転速度 に よ っ て変化 す る こ と に よ り、 前述 し た 伝達機能及 び可変機構 を 発揮 し、 電子制 御 を 使用 す る こ と な く、 ノくル ブ の 開 弁 タ イ ミ ン グ及 び 閉 弁 タ イ ミ ン グを 内 燃エ ン ジ ン の運 転状 態 に 応 じ て 制御 で き る。
接続手段 の 流体継手 は、 そ の伝達機能 を カ ム リ フ ト の 増 大過程 に お い て の み発揮すれ ば充分 で あ る。
接続手段 は、 第 1 回 転部材 に 対 し て 前記第 2 回 転部材 を 付勢 す る 付勢手段を 更 に 含 む こ と がで き、 こ の 付勢手 段 は、 第 1 回 転部材及 び第 2 回 転部材 がー体 に 回 転 す る 状 況 に お い て、 第 1 回 転部材 に 対す る 前記第 2 回 転部材 の 回 転角 位置 を 決定す る。 こ の場合、 第 2 回 転部材 は、 付勢手段 の 付勢力 に杭 し な が ら、 第 1 回 転部材 に 対 し て 回 転可能で あ る。
更 に、 接続手段 は、 第 1 及 び第 2 回 転部材 の相 対 回 転 の 許容範 囲 を 制 限 す る 制 限 手段を 含 む こ と がで き る。
接続手段 は、 前述 し た 第 1 流動 カ ッ プ リ ン グ と は 異 な る タ イ プの 第 2 流動 力 ッ プ リ ン グ を 備 え る こ と が で き、
こ の 第 2 流 動 カ ツ プ リ ン グ は、 第 1 回 転 部材 に 備 え ら れ. 第 1 回 転 部 材 の 回 転 方 向 で み て 前 側 に 位 置 す る 前 面 を 有 し た 壁 部材 と、 こ の 壁 部 材 の 前 面 と 第 2 回 転 部材 と の 間 に 規 定 さ れ た 流体 室 と、 こ の 流体 室 へ の 非 圧 縮 性 流 体 の 供 給 及 び排 出 を 制 御 す る 制 御 手段 と を 有 し て い る。 こ の 場 合、 制 御 手 段 は、 流 体 室 か ら の 非 圧 縮 性流 体 の 排 出 速 度 を 制 限 す る 手段 を 含 む こ と が で き る。 第 2 流動 カ ッ プ リ ン グ は、 第 1 流動 力 ッ プ リ ン グ と 同 様 な 機 能 を 発 揮 す る。
図 面 の 簡 単 な 説 明
第 1 図 は、 内 燃 エ ン ジ ン に 適 用 さ れ た 第 1 実施 例 の バ ル ブ駆 動 シ ス テ ム を 示 し た 平 面 図、
第 2 図 は、 第 1 図 の シ ス テ ム の 断 面 図、
第 3 図 は、 第 1 図 の ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ の イ ン ナ プ レ ー ト を 示 し た 平 面 図、
第 4 図 は、 カ ム ロ ー ブ と イ ン ナ ス リ ー ブ と の 連結 す る 渦 巻 き ば ね の 正面 図、
第 5 図 は、 第 1 図 の シ ス テ ム の 縦 断 面 図、
第 6 図 は、 第 1 図 の シ ス テ ム に よ る バ ノレ ブ リ フ ト 特 性 を 示 し た グ ラ フ、
第 7 図 は、 エ ン ジ ン 回 転 数 に 対 す る 閉 弁 タ イ ミ ン グ の 進 み 角 を 示 し た グ ラ フ、
第 8 図 は、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ の オ イ ル 粘 度 比 に 対 す る 閉 弁 タ イ ミ ン グ の 進 み 角 を 示 し た グ ラ フ、
第 9 図 は、 渦巻 き ば ね の ば ね定数比 に 対す る 開 弁 タ イ ミ ン グ の進 み 角 を 示 し た グ ラ フ、
第 1 0 図 は、 ク ラ ン ク 角 に 対す る 吸気及 び排気ノく ノレ ブ の ノく ノレ ブ リ フ ト 特性 を 示 し た グ ラ フ、
第 1 1 図 は、 第 2 実施例 のノくル ブ駆動 シ ス テ ム を 示 し た 平面 図、
第 1 2 図 は、 第 1 1 図 の シ ス テ ム の カ ム ロ ー ブ の 側 面 図、
第 1 3 図 は、 第 1 2 図 の カ ム ロ ー ブ の 断面 図、
第 1 4 図 は、 第 1 2 図 の カ ム ロ ー プ の 正面 図、
第 1 5 図 は、 第 1 2 図 の カ ム ロ ー ブ の 背面 図、
第 1 6 図 は、 第 1 1 図 の 内 燃エ ン ジ ン の気 筒 # 1 に 適 用 し た カ ム ロ ー ブ の側 面 図、
第 1 7 図 は、 第 1 1 図 の シ ス テ ム に よ る ノ ' ノレ ブ リ フ ト 特性 を 示 し た グ ラ フ、
第 1 8 図 は、 ク ラ ン ク 角 に 対す る 吸気及 び排気パ'ル ブ の ノく ノレ ブ リ フ ト 特性 を 示 し た グ ラ フ、
第 1 9 図 は、 第 3 実施例 のバル ブ駆動 シ ス テ ム を 示 し た 断面 図、
第 2 0 図 は、 第 4 実施例 のバル ブ駆動 シ ス テ ム の一部 を 示 し た縱 断面 図、
第 2 1 図 は、 第 2 0 図 の シ ス テ ム の一部 を 示 し た 横 断 面 図、
第 2 2 図 は、 第 2 0 図 の 示 す の 渦巻 き ばね を 示 し た 図.
第 2 3 図 は、 第 2 1 図 の 状 態 力、 ら カ 厶 シ ャ フ 卜 に 対 し て カ ム ロ ー ブが相 対 的 に 回 転 し た 状態 を 示す横 断 面 図、 第 2 4 図 は、 第 2 0 図 の シ ス テ ム に よ る 吸気ノくル ブ の バル ブ リ フ ト 特性 を 示 し た グ ラ フ、
第 2 5 図 は、 第 5 実施例 のバル ブ駆動 シ ス テ ム の 一部 を 示 し た横 断面 図、
第 2 6 図 は、 第 2 5 図 の シ ス テ ム に よ る 吸気ノく ノレ ブ の バルブ リ フ ト 特性 を 示 し た グ ラ フ、
第 2 7 図 は、 第 2 5 図 の シ ス テ ム に お い て、 エ ン ジ ン 回 転数 に 対 す る 吸気バル ブ の 開 弁期 間 を 示 し た グ ラ フ、 第 2 8 図 は、 第 6 実施例 のバル ブ駆動 シ ス テ ム の 一部 を 示 し た 断面 図、
第 2 9 図 は、 第 2 8 図 の シ ス テ ム の 横 断面 図、
第 3 0 図 は、 第 2 8 図 の シ ス テ ム の一部 を 示 し た 拡大 図、
第 3 1 図 は、 第 2 9 図 の 状態力、 ら カ 厶 シ ャ フ ト に 対 し て カ ム ロ ー ブが相 対 的 に 回 転 し た 状態 を 示す横断面 図、 第 3 2 図 は、 第 7 実施例 のバル ブ駆動 シ ス テ ム の 一部 を 示 し た 横 断面 図、
第 3 3 図 は、 第 8 実施例 のバル ブ駆動 シ ス テ ム の 一部 を 示 し た 拡大 断面 図、
第 3 4 図 は、 第 3 3 図 の可変オ リ フ ィ ス が作動 し た 状 態 を示 す 図、 '
第 3 5 図 は、 第 3 3 図 の ピ ス ト ン の 移 動距離 に 対 す る
可変 オ リ フ イ ス の 開 度 を 示 し た グ ラ フ、
第 3 6 図 は、 第 9 実施例 の ノく ノレ ブ駆 動 シ ス テ ム の一部 を 示 し た拡 大 断面 図、
第 3 7 図 は、 第 1 0 実施例 の ノく ノレ ブ駆動 シ ス テ ム の一 部 を 示 し た 横 断面 図 で あ る
発 明 を 実施 す る た め の 最 良 の 形態 第 1 図 を 参照す る と、 4 気 筒 の ガ ソ リ ン ェ ン ジ ン ( 以 下、 単 に ェ ン ジ ン と 称 す る ) 1 0 が示 さ れて お り、 ェ ン ジ ン 1 0 の 各気筒 に は 4 つ のバル ブが備 え ら れ て い る。 エ ン ジ ン 1 0 の シ リ ン ダへ ッ ド、 1 2 は、 図 示 し な ぃ シ リ ン ダ ブ D ッ ク 上 に 取付 け ら れ て お り、 こ の シ リ ン ダ ブ 口 ッ ク は ク ラ ン ク シ ャ フ ト を 備 え て い る。 こ の ク ラ ン ク シ ャ フ ト の 回 転力 は、 夕 イ ミ ン グベル ト 1 4 を 介 し て タ イ ミ ン グギ ャ 1 6 , 1 8 に 伝達 さ れ れ ら タ イ ミ ン グ ギ ヤ 1 6 , 1 8 は、 第 1 回 転部材 と し て の 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 , 2 2 の一端 に そ れ ぞれ取付 け ら れ、 こ れ ら 力 ム シ ャ フ ト 2 0 , 2 2 と 一体 的 に 回転す る。 こ こ で、 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 , 2 2 は、 ク ラ ン ク シ ャ フ 卜 の 回 転数 の 1 Z 2 で 回 転 さ れ る。 カ ム シ ャ フ 卜 2 0 に は 複数 の 吸 カ ム 2 4 が取付 け ら れて お り、 力 ム シ ャ フ 卜 2 2 に は 複数 の 排気 カ ム 2 6 が取 付 け ら れ て い る ( こ れ ら 吸 気 力 ム 2 4 及 び排気 力 ム 2 6 は、 各気筒 当 た り に一対ずっ 備 え ら れ て い る。
カ ム シ ャ フ ト 2 0 , 2 2 は、 シ リ ン ダ ヘ ッ ド 1 2 の 長
手 軸 線 に 沿 っ て 互 い に 平行 に 延 び て お り、 こ れ ら 力 ム シ ャ フ ト 2 0 , 2 2 の 両 端 部 は、 シ リ ン ダ ヘ ッ ド 1 2 に そ れ ぞれ ェ ン ド 軸 受 2 8 を 介 し て 回 転 自 在 に 支 持 さ れ て い 上述 し た ノく ノレ ブ 駆動 シ ス テ ム の カ ム シ ャ フ ト 2 0 に は. 気 筒 # 1 〜 # 4 の 上 方 に 位 置 す る 部位 に 可 変 ノくル ブ タ イ ミ ン グ 装 置 3 0 が そ れ ぞ れ 備 え ら れ て お り、 ま た、 カ ム シ ャ フ ト 2 2 に も 気 筒 # 1 〜 # 4 の 上 方 に 位 置 す る 部位 に 可変ノくル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 2 が そ れ ぞ れ 備 え ら れ て い る。
こ の よ う な 第 1 実施 例 の 可変バ ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 , 3 2 は 同 様 な 構造 を 有 し て い る こ と 力、 ら、 以 下 に は. 第 2 図 を 参 照 し な が ら 気 筒 # 1 の 装 置 3 0 に つ い て 説 明 す る。
可 変 ノく ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 は 大 き く 分 け て、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 半 月 形 の キ ー 3 4 を 介 し て 取 り 付 け ら れ た イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と、 第 2 回 転部 材 と し て の 力 ム シ ャ フ ト 2 0 を 囲 む 円 筒 形状 の カ ム ロ ー ブ 3 8 と、 こ の 力 ム ロ ー ブ 3 8 と イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と の 間 に 配置 さ れ た ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 と、 カ ム ロ ー ブ 3 8 と イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と の 間 に 掛 け 渡 さ れ た 渦 巻 き ば ね 4 2 と を 備 え て い る。
イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 は ボ ス を 有 し、 こ の ボ ス の 外 周 面 に は フ ラ ン ジ 4 4 がー体 に 形 成 さ れ て い る。 こ の フ ラ ン
ジ 4 4 は、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の ボ ス を 内 側 ボ ス 部 4 6 と 外 側 ボ ス 部 4 8 と に 区 分 し て い る。
カ ム ロ ー ブ 3 8 は、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の 全体 を 覆 う 大 径 筒 部 5 0 と、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に メ タ ル べ ァ リ ン グ 5 2 を 介 し て 取 り 付 け ら れ た 小径 筒 部 5 4 と を 有 し て い る。 小径 筒 部 5 4 の 外 周 面 に は、 そ の 中 央部 に ネ ッ ク 部
5 6 力 形 成 さ れ て お り、 こ の ネ ッ ク 部 5 6 は、 シ リ ン ダ へ ッ ド 1 2 に 中 央 軸 受 5 8 を 介 し て 回 転 自 在 に 支 持 さ れ て い る。 こ の 中 央軸受 5 8 は、 シ リ ン ダ ヘ ッ ド 1 2 カヽ ら 一 体 に 突 出 さ れ た カ ム ジ ャ ー ナ ル 6 0 と カ ム キ ヤ ッ プ 6
2 と を 有 し、 ネ ッ ク 部 5 6 は カ ム ジ ャ ー ナ ノレ 6 0 と カ ム キ ヤ ッ プ 6 2 と の 間 に 挟 持 さ れ て い る。 カ ム キ ヤ ッ プ 6
2 は、 カ ム ロ ー ブ 3 8 の ネ ッ ク 部 5 6 に 嵌 合 さ れ、 図 示 し な い 一 対 の ボ ノレ ト を 介 し て カ ム ジ ャ ー ナ ノレ 6 0 に 固 定 さ れ て い る。 従 っ て、 カ ム ロ ー ブ 3 8 の 軸 方 向 の 移 動 は カ ム キ ヤ ッ プ 6 2 に よ り 阻止 さ れ て お り、 カ ム キ ヤ ッ プ
6 2 は、 カ ム ロ ー プ 3 8 の 軸 方 向 の 位 置 決 め に 使 用 さ れ て い る。
内 側 ボ ス 部 4 6 の 先 端 部 と 大 径 筒 部 5 0 の 内 周 面 と の 間、 ま た、 フ ラ ン ジ 4 4 と 大 径 筒 部 5 0 の 内 周 面 と の 間 に は、 環状 の シ ー ル 6 4, 6 6 が そ れ ぞ れ 配 置 さ れ て お り、 こ れ ら シ ー ル 6 4, 6 6 は、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と カ ム ロ ー ブ 3 8 と の 間 の 相 対 回 転 を 許 容 し つ つ、 こ れ ら の 間 に 規 定 さ れ た オ イ ル室 6 8 を 液 密 に 保持 し て い る。
オ イ ル 室 6 8 は、 所定 の 粘 性 特性 を 有 す る シ リ コ ー ン ォ ィ ノレ で 満 た さ れ て い る。
ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 は、 複 数 枚 ずつ の イ ン ナ ブ レ ー ト 及 び ァ ウ タ プ レ ー ト を 有 し て い る。 イ ン ナ プ レ ー ト は 内 側 ボ ス 部 4 6 に 回 転 不 能 に 取 付 け ら れ て お り、 ァ ウ タ プ レ ー ト は 大 径 筒 部 5 0 に 回 転 不 能 に 取 付 け ら れ て い る。 よ り 詳 し く は、 内 側 ボ ス 部 4 6 の 外 周 面及 び大 径 筒 部 5 0 の 内 周 面 に は ス プ ラ イ ン 7 0 , 7 2 が そ れ ぞれ 形 成 さ れ て お り、 イ ン ナ プ レ ー ト の 内 周 は、 内 側 ボ ス 部 4 6 の ス プ ラ イ ン 7 0 に 嚙 み 合 い、 そ し て、 ァ ウ タ プ レ 一 卜 の 外 周 は 大径 筒 部 5 0 の ス プ ラ イ ン 7 2 に 嚙 み 合 つ て い る。
第 3 図 に 示 さ れ て い る よ う に ィ ン ナ プ レ ー ト 7 4 は、 複 数 の ス リ ッ ト 7 6 を 有 し て お り、 こ れ ら ス リ ッ ト 7 6 は、 イ ン ナ プ レ ー ト 7 4 の 周 方 向 に 等 間 隔 を 存 じ て 配 置 さ れ て い る。 第 3 図 中、 矢 印 で 示 す カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 方 向 で み て、 ス リ ッ ト 7 6 は、 そ の 内 端 が 外 端 よ り も 後 方 に 位 置 す る よ う に 傾 斜 さ れ て い る。
な お、 上述 し た ス リ ッ ト 7 4 は、 イ ン ナ ブ レ ー ト 7 4 の 代 わ り に ァ ウ タ プ レ ー 卜 に 設 け る こ と も で き る。
第 4 図 に 示 さ れ て い る よ う に 渦 巻 き ば ね 4 2 の 内 端 は 外 側 ボ ス 部 4 8 の 外 周 面 に 固 定 さ れ て お り、 渦 巻 き ば ね 4 2 の 外端 は、 大 径筒 部 5 0 の 開 口 端 に 固 定 さ れ て い る c 更 に、 渦 巻 き ばね 4 2 は、 カ ッ プ 形 状 を な し た 力 バ 一 7
8 に よ り 外 側 カヽ 覆 わ れ て お り、 こ の カ ノく 一 7 8 の 開 口 端 は 大 径 筒 部 5 0 の 外 周 面 に 固 定 さ れ て い る。
力 ム 口 一 ブ 3 8 の 小 径 筒 部 5 4 に は、 一 対 の 吸 気 カ ム 2 4 が 一体 に 形 成 さ れ て お り、 こ れ ら 吸 気 カ ム 2 4 は 同 一 の 力 ム プ ロ フ ィ ル を 有 し て い る。
第 5 図 を 参 昭 す る と、 一 方 の 吸 気 カ ム 2 4 と 協 働 す る ロ ッ カ ア ー ム 8 0 が示 さ れ て い る。 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 に は ロ ー ラ 8 2 が 回 転 自 在 に 支 持 さ れ て お り、 こ の ロ ー ラ 8 2 は 吸気 力 ム 2 4 に 転 接 さ れ て い る。 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の一 ¾D は、 ハ ィ ド ロ リ ッ ク ラ ッ シ ュ ア ジ ヤ ス タ 8 4 に 支 持 さ れ て お り、 こ の ラ ッ シ ュ ア ジ ヤ ス 夕 8 4 は、 シ リ ン ダ へ ッ ド、 1 2 に 取 付 け ら れ て い る。 ラ ッ シ ュ ア ジ ヤ ス 夕 8 4 は、 吸 気 力 ム 2 4 の べ 一 ス サ ー ク ノレ面 2 4 a と 口 ッ カ ァ ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 と の 間 の ギ ャ ッ プ を 常 時 除 去 す る よ う に 働 く
D ッ カ ァ 一 ム 8 0 の 他端 は、 吸 気バ ノレ ブ 8 6 の ノく ノレ ブ ス テ ム、 即 ち- ノヽ ル ブ ス テ ム の上 端 に 当 接 し て い る。 吸 気バル ブ 8 6 は、 燃焼 室 8 8 に 開 口 し た 吸気 ポ ー ト 9 0 を 閉 じ る 方 向- , 即 ち、 第 5 図 で み て 上 方 に、 バ ル ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 付勢 力 を 受 け て い る。
力 ム シ ャ フ 卜 2 0 と と も に 吸 気 カ ム 2 4 が 回 転 さ れ る と、 吸気 カ ム 2 4 は そ の カ ム プ ロ フ ィ ノレ に 従 い、 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 及 びバ ル ブ ス プ リ ン グ 9 2 を 介 し て、 吸 気バ ル ブ 8 6 を 上 下 に 往復 運 動 さ せ る。 こ れ に よ り、 吸 気バ
ノレ ブ 8 6 は、 吸気 ポ ー 卜 9 0 を 周 期 的 に 開 く。
カ ム ロ ー ブ 3 8 の 他 方 の 吸 気 カ ム 2 4 と 対 応 す る 吸気 バ ル ブ 8 6 と の 間 に も、 同 様 な バ ル ブ 駆 動 機構 が備 え ら れ て お り、 気 筒 # 1 の 一 対 の 吸 気 バル ブ 8 6 は 互 い に 同 期 し て、 そ の 吸 気 ポ ー ト を 開 閉 す る。
ま た、 気 筒 # 1 の 一 対 の 排 気バ ル ブ 9 4 ( 第 2 図 参 照 ) は、 カ ム シ ャ フ ト 2 2 と と も に 排 気 カ ム 2 6 が 回 転 さ れ る こ と に よ り、 同 様 な < ル ブ 駆動 機構 を 介 し て 開 閉 さ れ 次 に、 可 変バル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 の 作 動 に 関 し て 説 明 す る。
カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 に 伴 い、 こ の カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 力 が イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 力、 ら 渦 巻 き ば ね 4 2 及 び ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 を 介 し て カ ム ロ ー ブ 3 8 に 伝 達 さ れ る と、 こ の カ ム ロ ー ブ 3 8 も ま た 回 転 さ れ る。
こ こ で、 エ ン ジ ン 1 0、 即 ち、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速度 が低 速 回 転 域 に あ る と き、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の 伝達 ト ル ク、 即 ち、 そ の イ ン ナ プ レ 一 卜 と ァ ウ タ プ レ ー ト と の 間 の 結合 力 は 比 較 的 低 く、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 は イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 及 び カ ム ロ ー ブ 3 8 の 相 対 回 転 を 許 容 す る。 こ れ に 対 し、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転速 度 が 高 速 回 転 域 に あ る と き、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の ィ ン ナ プ レ ー ト と ァ ウ タ プ レ ー 卜 と の 間 の 結合 力 が増 力 Π す る こ と 力、 ら、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 は ィ
ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と カ ム ロ ー ブ 3 8 と を 一体 的 に 連 結 す る。
そ れ 故、 吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 に 伴 い、 吸 気 カ ム 2 4 の ベ ー ス サ 一 ク ノレ面 2 4 a に 連 な る リ フ. ト 面 2 4 b 力 ロ ー ラ 8 2 を 介 し て ロ ッ カ ア ー ム 8 0 を 押 し 下 げ る と き、 吸 気 カ ム 2 4 は、 バ ル ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 付勢 力 に 基 づ き、 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 力ヽ ら 反 力 を 受 け、 こ の 反 力 の 作 用 線 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0、 即 ち、 吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 方 向 R 0 ( 第 5 図 参 照 ) と は 逆 向 き と な る。 従 っ て. カ ム シ ャ フ ト 2 0 ( ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 の イ ン ナ プ レ ー ト ) に 対 し、 吸 気 カ ム 2 4 ( ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の ァ ウ タ プ レ ー ト ) が遅 れ て 回 転 す る。 こ の 結果、 吸 気 ノレ ブ 8 6 の ノレ プ リ フ ト の 增 加 速 度 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 と 吸 気 カ ム 2 4 と が 一体 的 に 回 転 す る 場 合、 即 ち、 エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速 度 が 高 速 回 転 域 に あ る 場 合 に 比 べて 遅 く な る。
第 6 図 を 参 照 す る と、 吸 気バル ブ 8 6 の バ ル ブ リ フ ト 特 性 が 示 さ れ て お り、 第 6 図 中、 実線 及 び破 線 の バ ル ブ リ フ ト 特性 H v h , H V 1は、 エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速 度 が高 速 回 転 域及 び低 速 回 転 域 に あ る 場 合 を そ れ ぞ れ 示 し て い る。 バ ル ブ リ フ ト 特性 H V h , H V 1を 比 較 す れ ば、 低 速 回 転 域 で の 場 合、 吸 気バ ル ブ 8 6 の バ ル プ リ フ 卜 の 増 加 速 度 は 高 速 回 転 域 で の 場 合 に 比 べ 遅 く な る。 こ よ う な バ ル ブ リ フ 卜 の 増 加 速 度 の 遅 れ は、 前 述 の 説 明 力、 ら 明 ら か な
よ う に エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速度が増加 す る に 従 っ て 減少 す る。
吸気ノく ノレ ブ 8 6 力 リ フ ト し、 吸気 ポ ー ト 9 0 を 開 い た 後、 吸気 カ ム 2 4 と 一体 の カ ム ロ ー ブ .3 8 は、 渦巻 き ば ね 4 2 を 巻 き 込 み方 向 R 1 ( 第 4 図 参照 ) に 弾性変形 さ せ な 力 ら 回 転 す る。 そ れ故、 カ ム ロ ー ブ 3 8 の 回 転 角 速 度 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転角 速度 に 比 べ て 減少 す る c こ の場合、 吸気バル ブ 8 6 のバノレ ブ リ フ ト は、 第 6 図 中 破線 のバノレ ブ リ フ ト 特性 H V 1か ら 明 ら か な よ う に 高 速 回 転域で の場合 に 比 べて 遅れ、 ま た、 バル ブ リ フ ト の 速度 も ま た 高速 回 転域 で の 場合 に 比べて 遅 れ る こ と に な る。
こ の 点、 第 6 図 に は、 吸気バノレ ブ 8 6 のバル ブ リ フ ト に 関 し、 そ の リ フ 卜 速度 の変化 を も 併せて 示 さ れ て お り、 実線及 び破線 の リ フ ト 速度特性 V h, V 1は、 エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速度が高 速 回 転域及 び低速 回 転域 に あ る 場合 を そ れ ぞれ示 し て い る。 第 6 図 の リ フ ト 速度特性 V h , V I を 比較すれ ば、 エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速度が低速 回 転域 に あ る 場合、 吸気バルブ 8 6 の 開 弁速度 の立 ち 上が り は高 速 回 転域 の 場合 に 比 べて緩 や かで あ り、 そ し て、 そ の最 高 開 弁速度 は 高速 回転域 の場合 に 比べ て 遅 い こ と が分か る。
吸気 カ ム 2 4 の 回 転 が進 み、 吸気 カ ム 2 4 の リ フ ト 面 2 4 b 力 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 3 を通過 し、 そ し て、 ロ ー ラ 8 3 に 吸気 カ ム 2 4 の リ タ ー ン 面 2 4 d 力 そ
の カ ム ト ッ プ 2 4 c を 経て 当 接 す る と、 吸気ノくル ブ 8 4 は、 バノレ ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 付勢力 を 受 け て 閉 弁方 向 に 動 く。 こ の 場合、 吸気 カ ム 2 4 に ロ ッ カ ア ー ム 8 0 を 介 し て 働 く ノく ル ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 付勢力 が吸気 カ ム 2 4 の 回 転方 向 に 作用 す る こ と に 加 え、 吸気 カ ム 2 4 は そ の 回 転方 向 に カ ム ロ ー ブ 3 8 を 介 し て 渦 巻 き ばね 4 2 の 復 帰 力 を 受 け て い る こ と 力ヽ ら、 吸気 カ ム 2 4 の 回 転 力 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 し て 進 み、 一方、 渦 巻 き ば ね 4 2 は巻 き 戻 さ れ、 元 の状態 に 復帰 す る。
従 っ て、 第 6 図 中 破線 のバノレ ブ リ フ ト 特性 H V 1力、 ら 明 ら かな よ う に、 吸気バル ブ 8 6 は、 高 速 回 転域で の 場合 に 比べ、 吸気 カ ム 2 4 の 回 転 角 で み て 進 み角 A だ け 吸気 ポ ー ト 9 0 を 早 く 閉 じ る。 ま た、 第 6 図 中 破線 の リ フ ト 速度特性 V 1か ら 明 ら か な よ う に 吸気パ'ル ブ 8 6 の 閉 弁速 度 は、 高速運 転域 で の 場合 に 比 べて増加 す る。 こ の 結果、 低速 回 転域 で の 吸気パ'ル ブ 8 6 の 開 弁 期 間 T V 1は、 高速 回 転域 で の 開 弁期 間 T v hに 比 べて 減少 さ れ る。
進 み角 A は、 第 7 図 に 示 さ れて い る よ う に エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速度 が低 下 す る に 伴 っ て 増加 し て、 最大値 A m a x ( 例 え ば 3 0 ° ) に 達す る。 第 7 図 中、 E 1, E 2は、 ェ ン ジ ン 1 の低速 回 転域 及 び高 速 回 転域 に を そ れ ぞれ 示 し て い る。 更 に、 進 み角 A は、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の シ リ コ ー ン オ イ ル の 粘度及 び渦 巻 き ばね 4 2 の ば ね定 数 に よ っ て 調整す る こ と が で き る。
即 ち、 第 8 図 に 示 さ れ る よ う に 基 準 の シ リ コ ー ン オ イ ル の 粘 度 に 対 す る 使 用 シ リ コ ー ン オ イ ノレ の 粘 度 の 比 及 び 進 み 角 A を 横 軸 及 び縦軸 に そ れ ぞ れ 示 し た 場 合、 進 み 角 A は 粘 度 比 が 増 加 す る に 従 っ て 減 少 す る。 一 方、 第 9 図 に 示 さ れ て い る よ う に 基 準 の 渦巻 き ば ね の ば ね定 数 に 対 す る 使 用 渦 巻 き ば ね の ば ね 定 数 の 比及 び進 み 角 A を 横 軸 及 び縦 軸 に そ れ ぞ れ 示 し た 場 合、 進 み 角 A は、 ば ね 定 数 比 が増 加 に す る 従 っ て 減少 す る。 第 9 図 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 4 の 回 転 速 度 を 一 定 ( 1 0 0 O r p m )と し た 場 合 の 実 験 結果 を 示 し て い る。
な お、 吸 気 カ ム 2 4 の ベ ー ス サ ー ク ノレ 面 2 4 a 力、' ロ ッ 力 ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 を 通過 し て い る 間 お い て、 渦 巻 き ば ね 4 2 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 し、 吸 気 カ ム 2 4 を 初 期 の 回 転 角 位 置 に 復 帰 さ せ る。
エ ン ジ ン 1 0、 即 ち、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 が 高 速 回 転 域 に あ る と、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の 伝達 卜 ノレ ク、 即 ち、 そ の ィ ン ナ プ レ ー ト と ァ ウ タ プ レ ー 卜 と の 結 合 力 が 増 加 す る。 従 っ て、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速度 力 増 加 す る に 伴 い、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 は、 イ ン ナ ス リ — ブ 3 6 と カ ム ロ ー ブ 3 8 と の 相 対 回 転 を 徐 々 に 許 容 し 7よ \ な る。
カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速 度 が高 速 回 転 域 に あ る と き、 吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 に 伴 い、 こ の 吸気 カ ム 2 4 が そ の リ フ ト 面 2 4 b に て ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 を 押 し
下 げ る と き、 吸気 カ ム 2 4 は、 ノレ ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 付勢 力 に 基 づ き、 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 力ヽ ら の 反 力 を 受 け、 . こ の 反 力 は 吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 方 向 と は 逆 向 き に 作 用 す る。 し カヽ し な 力 ら、 こ の 場 合、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の 伝達 ト ノレ ク が高 い の で、 吸 気 ル ブ 8 6 の バ ル ブ リ フ 卜 の 開 始 タ イ ミ ン グ は、 吸 気 カ ム 2 4 力 カ ム シ ャ フ ト 2 0 と 一体 に 結 合 さ れ て い る 場 合 に 比 べ て 僅 か に 遅 れ る だ け で あ る。 即 ち、 第 6 図 中、 実線 の バ ル ブ リ フ ト 特 性 H v h力、 ら 明 ら 力、 な よ う に、 ル ブ リ フ ト の 開 始 タ イ ミ ン グ は、 低 速運 転 域 で の 場 合 に 比 べ て 早 く な 吸気 ル ブ 8 6 力 リ フ ト し て 吸 気 ポ 一 ト 9 0 を 開 い た 後、 吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 が進 ん で も、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 の 伝達 ト ノレ ク が高 い た め に、 吸 気 カ ム 2 4 ( 力 ム ロ ー ブ 3 8 ) と カ ム シ ャ フ ト 2 0 ( イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 ) と の 相 対 回 転 は 僅 か で あ り、 渦 巻 き ば ね 4 2 の 弾 性 変 形 も 僅 か に 過 ぎ な い。
こ の 場合、 吸気バ ブ ル 8 6 の バ ノレ ブ リ フ ト 及 び リ フ ト 速 度 は、 第 6 図 中 実線 のバ ル ブ リ フ ト 特 性 H v h及 び リ フ ト 速度 特 性 V hに 従 っ て 変 化 し、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 開 弁 速 度 は、 低 速 運 転域 で の 場合 に 比 べ て 速 い。
吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 が進 み、 吸 気 カ ム 2 4 の リ タ ー ン 面 2 4 d 力く ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 上 に 到 達 し て も、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 の 伝達 卜 ノレ ク が高 い こ と
力ヽ ら、 こ の 場 合 に も、 吸 気 カ ム 2 4 と カ 厶 シ ャ フ ト 2 0 と の 相 対 回 転 は 僅 か で あ る。 従 っ て、 吸 気パ' ル ブ 8 6 の 閉 弁 速度 は、 開 弁 速度 と 実 質 的 に 同 一 と な る。
こ こ で、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速 度 が 中 速 及 び 高 速 回 転 域 に あ る と き、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 の 伝 達 ト ル ク は 渦 巻 き ば ね 4 2 の 復 帰 力 に 比 べ て 大 き い こ と 力ヽ ら. 吸 気 カ ム 2 4 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 す る 初 期 の 回 転 角 位 置 に 復 帰 し 難 く、 こ の 復 帰 に 遅 れ が 生 じ る。 こ の よ う な 遅 れ は、 吸気 バル ブ 8 6 の バ ル ブ リ フ ト 特性 の 立 ち 上 力 り 部分 を 乱 し て し ま う。 し 力、 し な 力 ら、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 の イ ン ナ プ レ ー ト 7 4 は、 前 述 し た よ う な 複数 の ス リ ッ ト 7 6 ( 第 3 図 参 照 ) を 有 し て い る の で. 吸 気 カ ム 2 4 が そ の 初 期 の 回 転 角 位 置 に 復 帰 す る 場 合、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 内 の シ リ コ ー ン オ イ ノレ は、 ス リ ッ ト 7 6 に よ り、 そ の 中 央 に 集 め ら れ、 そ れ故、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 の 伝 達 ト ル ク が 減 少 す る。 従 っ て- 吸 気 カ ム 2 4 は、 渦 巻 き ば ね 4 2 の 復 帰 力 に よ り、 そ の 初 期 の 回 転 角 位置 に 速 や か に 復 帰 す る こ と が で き る。
気 筒 # 1 の 排気 側 の 可変 バ ル ブ タ イ ミ ン グ装置 3 2 や- ま た、 気 筒 # 2 カヽ ら # 4 の 可変バ ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 , 3 2 も 同 様 に 働 く。
前 述 し た 可 変バ ル ブ タ イ ミ ン グ 装置 3 0, 3 2 を 備 え た エ ン ジ ン 1 0 に よ れ ば、 こ の エ ン ジ ン 1 0 の 回 転 速 度 が 低 速 回 転 域 に あ る と き、 第 1 0 図 に 示 さ れ て い る よ う
に 吸気及 び排気バル ブ 8 6, 9 4 の 開 弁期 間 T i 1, T el は、 吸気及 び排気 カ ム 2 4, 2 6 の カ ム プ ロ フ ィ ノレ に よ つ て 決定 さ れ る 開 弁期 間 よ り も そ れ ぞれ減少 す る。 従 つ て、 開 弁期 間 T i 1, T e 1の ォ 一 ノく ラ ッ プ期 間 T 01が短 く な る の で、 エ ン ジ ン 1 0 の 吹 き 抜 け、 即 ち、 生 ガ ス の排 出 を 防止で き、 こ の結果、 特 に エ ン ジ ン 1 0 の ア イ ドル 回 転 を安定 さ せ る こ と がで き る。
一方、 エ ン ジ ン 1 0 の 回 転速度が高 速 回 転域 に あ る と き に は、 エ ン ジ ン 1 0 へ の 吸気 の 慣性 力 が増加 し て い る の で、 こ の 場合、 第 1 0 図 に 示 さ れて い る よ う に 吸気及 び排気ノ ル ブ 8 6 , 9 4 の 開 弁期 間 T i 2, T e 2が低速 回 転域で の場合 に 比 べて 長 い と、 こ れ ら 開 弁期 間 T i2, T e 2の ォ 一 ノく ラ ッ プ期 間 T 02も 長 く な り 、 吸気 の過給効率 及 び排気効率 を そ れ ぞれ高 め る こ と が で き る。
次 に、 第 1 1 図 を参照 す る と、 第 2 実施例 の可変バル ブ タ イ ミ ン グ装置 3 0 ' , 3 2 ' を 備 え た エ ン ジ ン 1 0 ' 力 示 さ れて い る。 こ こ で、 エ ン ジ ン 1 0 ' 及 び装置 3 0 ' , 3 2 ' の説 明、 ま た、 後述 す る 他 の実施例 の説明 に あ た り、 前述 し た 実施例 の 可変バル ブ タ イ ミ ン グ装置 の 部材及 び部位 と 同 一 の機能 を 有 す る 部材及 び部材 に は 同 一 の 参照符号 を 付 し て、 そ の説 明 は 省 略す る。
可変バル ブ タ イ ミ ン グ装置 3 0 ' 3 2 ' は、 第 1 実施 例 の場合 と 同 様 に 気 筒 # 1 〜 # 4 に 対応 し て、 カ ム シ ャ フ ト 2 0, 2 2 に そ れ ぞれ に 取付 け ら て お り、 こ れ ら 装
置 3 0 ' 3 2 ' の う ち、 気 同■ # 2 の 装 置 3 0 ' 力、' 第 1 2 図 及 び 第 1 3 図 に 示 さ れ て い る
可変 バル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 ' は . 力 ム ブ 3 8 と カ ム シ ャ フ 卜 2 0 と の 相 対 回 転 を 規 制 す る た め の ド グ ク ラ ッ チ 1 0 0 を 更 に 備 え て い る。 こ の ド グ ク ラ ッ チ 1 0 0 は、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 側 の 第 1 歯 1 0 2 と、 カ ム ロ ー ブ 3 8 側 の 第 2 歯 1 0 4 と を 備 え て い る, , 第 1 歯 1
0 2 は 、 ィ ン ナ ー ス リ ー ブ 3 6 の 外 側 ボ ス 部 4 8 の 端部 力、 ら ー体 に 突 出 さ れ、 カ ム シ ャ フ 卜 2 0 と一体 に 回 転 す る こ と がで き る。 第 1 4 図 に 示 さ れ て い る よ う に 第 1 歯 1 0 2 は、 外 側 ボ ス 部 4 8 の 半 周 よ り も 角 度 Θ だ け 少 な い 領 域 に 亙 つ て、 外側 ボ ス 部 4 8 の 周 方 向 に 延 び て い る c 一方 、 第 2 歯 1 0 4 は、 力 厶 口 ― ブ 3 8 の 小径 筒 部 5 4 の 端 部 力、 ら 一体 に 突 出 さ れ、 カ ム 口 ― ブ 3 8、 即 ち、 吸 気 力 ム 2 4 と 一体 に 回 転 す る < 第 1 5 図 に 示 さ れ て い る よ う に 第 2 歯 1 0 4 は、 第 1 歯 1 0 2 と ほ ぼ 同 様 な 内 径 を 有 す る 円 弧 状 を な し、 小径 筒 部 5 4 の 半 周 に 亙 っ て 延 びて い る。
力 ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 方 向 R 0で み て、 第 1 4 図 及 び 第 1 5 図 に 示 さ れ て い る よ う に、 気 筒 # 2 の 装 置 の 第 1 歯 1 0 2 は そ の 前 端 が 気 筒 # 1 の 装 置 3 0 ' の 第 2 歯 1 0 4 と 当 接 し た 状 態 に あ り、 気 筒 # 2 の 第 2 歯 1 0 4 は そ の 後 端 が 気 筒 # 3 の 装置 3 0 ' 索 1 歯 1 0 2 と 当 接 し た 状 態 に あ る
第 1 6 図 に 示 さ れ て い る よ う に 気 筒 # 1 の 装 置 3 0 ' の 第 1 歯 1 0 2 は 省 略 さ れ て お り、 ま た、 第 1 1 図 に 示 さ れ て い る よ う に、 気 筒 # 4 の 装 置 3 0 ' の 第 2 歯 1 0 4 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 取 付 け ら れ た 第 2 歯 1 0 6 に 同 様 に し て 当 接 し て い る。 こ の 第 2 歯 1 0 6 は 第 1 歯 1 0 2 と 同 様 な 形 状 及 び機 能 を 有 す る。
他 の 隣接 す る 装 置 3 0 ' 間、 ま た、 カ ム シ ャ フ ト 2 2 側 の 隣 接 す る 可変バル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 2 ' 間 の 第 1 及 び第 2 歯 1 0 2 ( 1 0 6 ) , 1 0 4 も ま た 同 様 な 係 合 関 係 に あ る。
第 2 実施 例 の 可変バ ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 ' , 3 2 ' の 作動 は 同 様 で あ る か ら、 以 下 に は、 気 筒 # 2 の 装 置
3 0 ' の 作動 に 関 し て 説 明 す る。
エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転速 度 が低 速 回 転 域 に あ る と き、 装 置 3 0 ' の ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 は、 前述 し た よ う に カ ム シ ャ フ ト 2 0 ( イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 ) と 吸 気 力 ム 2 4 ( カ ム ロ ー ブ 3 8 ) と の 相 対 回 転 を 許 容 し て い る c こ の よ う な エ ン ジ ン 1 0 ' の 運 転 状 態 に お い て、 吸気 カ ム 2 4 の 回 転 に 伴 し、、 吸 気 カ ム 2 4 力 そ の リ フ 卜 面 2
4 b に て、 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 を 押 し 下 げ る と き、 吸 気 カ ム 2 4 は 前述 し た よ う に ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 か ら の反 力 を 受 け る。 し 力、 し な 力く ら、 こ の 場 合、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 は カ ム シ ャ フ ト 2 0 と カ ム ロ ー ブ 3 8 と の 相 対 回 転 を 許 容 し て い る け れ ど も、
互 い に 協 働 す る カ ム シ ャ フ ト 2 0 側 の 第 1 歯 1 0 2 ( 1 0 6 ) と カ ム ロ ー ブ 3 8 の 第 2 歯 1 0 4 と は 当 接 状 態 に あ り、 こ れ ら カ ム シ ャ フ ト 2 0 と カ ム ロ ー ブ 3 8 は 一体 に 回 転 す る。 そ れ 故、 吸 気 バ ル ブ 8 6 は、 吸 気 カ ム 2 4 の カ ム プ ロ フ ィ ル に 従 っ て リ フ 卜 し、 吸 気 ポ ー ト 9 0 を 開 く。 こ の 場 合 の 吸気 バ ブ ル 8 6 の リ フ 卜 の 立 ち 上 力 り 部 分 は、 第 1 7 図 中、 バ ル ブ リ フ ト 特 性 H V 1の 実線 部分 で 示 さ れ て い る。
吸気 カ ム 2 4 の 回 転 が進 み、 吸 気 カ ム 2 4 の リ タ ー ン 面 2 4 d 力 カ ム ト ッ プ 2 4 c を 経 て ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 に 到 達 す る と、 吸 気 カ ム 2 4 は そ の 回 転 方 向 に、 バ ノレ ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 復 帰 力 を ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 を 介 し て 受 け る。 こ こ で、 互 い に 協 働 す る カ ム シ ャ フ ト 2 0 側 の 第 1 歯 1 0 2 ( 1 0 6 ) と カ ム 口 ー ブ 3 8 の 第 2 歯 1 0 4 と は、 ビ ス カ ス カ ツ プ リ ン グ 4 0 を 介 し て 互 い に 離 れ る 方 向 へ の 相 対 変 位 を 許容 し て い る の で、 吸 気 カ ム 2 4、 即 ち、 カ ム ロ ー ブ 3 8 は、 ノく ノレ ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 復 帰 力 に よ り、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 し て、 そ の 回 転 が進 み、 こ の 際、 渦 巻 き ば ね 4 2 は 巻 き 込 み 方 向 R 1と は 反 対 の 方 向 に 弾 性 変 形 さ れ る。
従 っ て、 吸 気ノく ノレ ブ 8 6 の 閉 弁 タ イ ミ ン グ は、 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 と 吸 気 カ ム 2 4 と が一 体 に 回 転 す る 場合 に 比 ベ て 早 ま る。 こ の 場合、 吸 気バル ブ 8 6 の リ フ ト の 立 ち 下 力 り 部 分 は、 第 1 7 図 中 の バ ノレ プ リ フ ト 特 性 H V 1の 破
線 部分 で 示 さ れ て お り、 吸 気 バ ル ブ 8 6 の 閉 弁 タ イ ミ ン グ は カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 で み て 進 み 角 A ' だ け 早 ま る。 こ の 進 み 角 A ' は、 前述 し た よ う に エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速度 が 減少 す る に 従 っ て 増 力 Π し、 そ の 最大 値 A m a X ( 例 え ば 3 0 ° ) に 達 す る。 ま た、 第 1 7 図 に は、 吸 気 ノく ブル 8 6 の リ フ ト 速 度特 性 V Iを も 併 せ て 示 さ れ て お り、 こ の の リ フ ト 速度 特 性 V 1カヽ ら 明 ら 力、 な よ う に、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 閉 弁 速度 は 増 加 す る。
吸 気バ ル ブ 8 6 の 閉 弁 後、 吸 気 カ ム 2 4 の ベ ー ス サ ー ク ル面 2 4 a 力 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 を 通 過 し て い る 間 に お い て、 吸 気 カ ム 2 4 は、 渦 巻 き ばね 4 2 の 復 帰 力 に よ り、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 し、 初 期 の 回 転 角 位 置 に 戻 る。
エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速 度 が低 速 回 転 域 に あ る と き、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 開 弁 タ イ ミ ン グ は 前述 し た よ う に 一定 で あ る 力く、 そ の 閉 弁 タ イ ミ ン グ が早 ま る 分 だ け、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 開 弁期 間 T V 1は 減 少 す る。
一方、 エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速 度 が 高 速 回 転 域 に あ る と き、 ビ ス カ ス カ ッ プ リ ン グ 4 0 は 前 述 し た よ う に ェ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速度 が増 加 す れ ばす る 程、 そ の 伝 達 ト ル ク が増 加 し、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 ( イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 ) と 吸 気 カ ム 2 4 ( カ ム ロ ー ブ 3 8 ) と の 相 対 回 転 を 許 容 し Us く な る。
そ れ 故、 エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速度 が 高 速 回 転 域 に あ
る と き、 吸 気 カ ム 2 4 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 と 殆 ど一体 的 に 回 転 し、 吸 気 ノく ノレ ブ 8 6 の ノレ ブ リ フ ト 特性 H v hは. 第 1 7 図 中 実 線 で 示 さ れ る よ う に、 そ の 立 ち 下 力 り 部 分 に お い て も、 吸気 カ ム 2 4 の カ ム プ ロ フ ィ ノレ に 従 っ て 決 定 さ れ る。 こ の 結 果、 吸気 ル ブ 8 6 の 開 弁 期 間 T v hは. 低 速 回 転 域 で の 開 弁期 間 T V 1に 比 べ て 長 く な る。
な お、 排 気 バル ブ 9 4 側 の 可変 バル ブ タ イ ミ ン グ 装置 3 2 ' は、 前述 し た 装 置 3 0 ' の 場 合 と 同 様 に 機 能 す る ( 従 っ て、 第 2 実施 例 の 装 置 3 0 ' , 3 2 ' に よ れ ば、 ド グ ク ラ ッ チ 1 0 0 の 働 き に よ り エ ン ジ ン 1 0 ' の 全 運 転 領 域 に お い て、 吸気 及 び排 気バ ル ブ 8 6 , 9 4 の 開 弁 タ イ ミ ン グ は 一定 で あ る 力 こ れ ら 閉 弁 タ イ ミ ン グ は、 エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速度 に 応 じ て 変 化 す る。 β卩 ち、 ェ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速 度 が 低 速 回 転域 に あ る と き に は、 第 1 8 図 に 示 さ れ て い る よ う に 吸 気及 び排 気 パ'ル ブ の 開 弁 期 間 T. i 1 , T e 1は そ れ ぞ れ 減少 さ れ る 力 エ ン ジ ン 1 0 ' の 回 転 速 度 が高 速 回 転 域 に あ る と き、 そ れ ら の 開 弁 期 間 T i 2, T e 2は 増 力 Π す る。
第 1 9 図 を 参 照 す れ ば、 吸 気バ ル ブ 8 6 に 適 用 し た 第 3 実施 例 の 可 変バ ル ブ タ イ ミ ン グ 装 置 3 0 0 が示 さ れ て い る。 こ の 装 置 3 0 0 の カ ム ロ ー ブ 3 8 は カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 回 転 自 在 に し て 直 接 に 取 付 け ら れ て お り、 カ ム 口 — ブ 3 8 の 内 周 面 に は、 ネ ッ ク 部 5 6 と 対応 す る 部 位 に 環 状 溝 3 0 2 が形 成 さ れ て い る。 環状 溝 3 0 2 に は、 複
数 の ラ ジ ア ル 孔 3 0 4 の 一 端 が 開 口 し て お り、 ラ ジ ア ル 孔 3 0 4 の 他 端 は ネ ッ ク 部 5 6 の 外 周 面 に お い て、 同 一 の 円 周 上 に 開 口 し て い る。
一 方、 力 ム ロ 一 ブ 3 8 の ネ ッ ク 部 5 6 を 保 持 し て い る カ ム ジ ャ ー ナ ル 6 0 及 び カ ム キ ヤ ッ プ 6 2 の 内 周 面 に は. 円 弧 溝 が そ れ ぞれ 形 成 さ れ て お り、 こ れ ら 円 弧 溝 は、 ラ ジ ア ル 孔 3 0 4 の 他端 開 口 が 臨 む 1 つ の 周 溝 3 0 6 を 形 成 し て い る, , 力 ム ジ ャ — ナ ノレ 6 0 内 に は 連通 孔 3 0 8 が 形 成 さ れ て お り、 こ の 連通 孔 3 0 8 は 一 端 が 周 溝 3 0 6 に 接続 さ れ . 他端 は シ リ ン ダ へ ッ ド 内 の 潤 滑 オ イ ノレ の 供 給 経路 ( 図 示 し な い ) に 接 続 さ れ て い る。 従 つ て、 こ の 供 給経 路 内 の 潤 滑 ォ ィ ル は、 連通 孔 3 0 8 周 溝 3 0 6 . ラ ジ ァ ノレ孔 3 0 4 を 介 し て 環 状 溝 3 0 2 に 供 '1 れヽ の 環状 室 3 0 2 は 潤 滑 オ イ ル で満 た さ れ て い る。
fu 述 し た 第 3 実施例 の 可 変 パ'ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 3 0 0 に よ れ ば.. 第 1 実 施 例 の 装 置 3 0 に 比 べ て- メ タ ル べ ア リ ン グ 5 2 を 必要 と し な い 力、 ら . 装 置 3 0 0 の 部 品 点 数 が少 な く な る。 環状 室 3 0 2 内 の 潤 滑 オ イ ル は、 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 と 力 ム 口 — ブ 3 8 と の 摺 接 面 に 滲 み 出 し て、 こ れ ら 摺 接 面 の 摩 耗 を 低 減 す る。
次 に、 第 2 0 図 及 び 第 2 1 図 を 参 照 す る と、 吸 気バ ル ブ 8 6 に 適 用 し た 第 4 実施 例 の 可 変ノく ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 4 0 0 が 示 さ れ て お り、 こ の 装 置 4 0 0 の イ ン ナ ス リ — ブ 3 6 は . 前述 し た フ ラ ン ジ 4 4 の 代 わ り に、 卵 形 を
な し た 膨 出 部 4 0 2 を 有 し て お り . 力 ム ロ ー ブ 3 8 は、 刖 し た 大 径 筒 部 5 0 の 代 わ り に.. ァ ゥ タ ケ ー シ ン グ 4
0 4 を 有 し て い る。 こ の ァ ゥ タ ケ 一 シ ン グ 4 0 4 は、 膨 出 部 4 0 2 を 両 側 か ら 挟 む一 対 の サ イ ド リ ン グ 4 0 6,
4 0 8 と、 膨 出 部 4 0 2 を 外 側 か 'ら 囲 む 中 間 リ ン グ 4 1 0 と を 有 し て お り、 こ れ ら リ ン グ は 複 数 の 連 結 ボ ル ト 4 1 2 を 介 し て. , カ ム 口 — ブ 3 8 に 連結 さ れ て い る , 力 ム 口 一 ブ 3 8 と イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と の 間、 ま た、 サ ィ ド リ ン グ 4 0 6 と イ ン ナ ス リ 一 ブ 3 6 と の 間 に は、 内 側 シ ー ル 4 1 4 , 4 1 6 が そ れ ぞ れ 配 置 さ れ て お り、 サ イ ド リ ン グ 4 0 6 , 4 0 8 の 外 周 面 と 力 バ 一 7 6 と の 間 に は 外 側 シ — ル 4 1 8 力 そ れ ぞ れ 配置 さ れ て い る。
第 2 1 図 か ら 明 ら か な よ う に、 中 間 リ ン グ 4 1 0 の 内 周 面 は そ の 一 部分 が膨 出 部 4 0 2 の 円 弧 面 が摺 接 す る 円 弧 状 を な し て お り、 そ の 残 り 部 分 と 膨 出 部 4 0 2 の 外 周 面 と の 間 に は 空 所 が確 保 さ れ て い る。 従 つ て、 膨 出 部 4 0 2 は、 中 間 リ ン グ 4 1 0 に 対 し て、 第 3 図 中 に 示 す 回 転 角 域 W の 範 囲 内 で 回 転 す る こ と が で き る。
膨 出 部 4 0 2 の 頂 部 に は 孔 4 1 9 が 形 成 さ れ て お り、 こ の 孔 4 1 9 は 膨 出 部 4 0 2 の 径 方 向 に 延 び て い る。 孔 4 1 9 内 に は ベ ー ン 4 2 0 が摺 動 自 在 に 嵌 合 さ れ て お り. 孔 4 1 9 の 底 と べ 一 ン 4 2 0 の 内 端 と の 間 に は ス プ リ ン グ 4 2 2 が 配 置 さ れ て い る。 こ の ス プ リ ン グ 4 2 2 は、 ベ 一 ン 4 2 0 を 孔 4 1 9 カヽ ら 突 出 す る 方 向 に 付勢 し て い
る。 従 っ て、 ベ 一 ン 4 2 0 の 外 端 は 中 間 リ ン グ 4 1 0 の 内 周 面 に 当 接 し、 中 間 リ ン グ 4 1 0 と 膨 出 部 4 0 2 と の 間 の 空 所 を 一 対 の 液 室 4 2 4 , 4 2 6 に 区 画 し て い る。
膨 出 部 4 0 2 に は、 孔 4 1 9 の 下 部 と 交差 す る 連 通 孔 4 2 8 が形 成 さ れ て お り、 こ の 連通 孔 4 2 8 は、 膨 出 部 4 0 2 の 両 端 は 液 室 4 2 4 , 4 2 6 に 開 口 し て い る。 従 つ て、 液 室 4 2 4, 4 2 6 は、 連通 孔 4 2 8 を 介 し て 相 互 に 接 続 さ れ て い る。 液 室 4 2 4 , 4 2 6 及 び連 通 孔 4 2 8 内 は、 オ イ ル で 満 た さ れ て い る。
第 2 0 図 に 示 さ れ て い る よ う に、 サ イ ド リ ン グ 4 0 6 の 外 周 縁 か ら は リ ム 4 3 0 が ー体 に 形 成 さ れ て お り、 こ の リ ム 4 3 0 は 渦 巻 き ば ね 4 2 を 囲 ん で い る。 第 2 2 図 に 示 さ れ て い る よ う に 渦 巻 き ば ね 4 2 は、 そ の 内 端 が ィ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の 外 側 ボ ス 部 4 8 に 固 定 さ れ、 そ の 外 端 は、 サ イ ド リ ン グ 4 0 6 の リ ム 4 3 0 に 固 定 さ れ て い る。
前述 し た 第 4 実施例 の 可 変 バ ル ブ タ イ ミ ン グ装 置 4 0 0 に よ れ ば、 エ ン ジ ン、 即 ち、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 は、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の 膨 出 部 4 0 2 カヽ ら 一方 の 液 室 4 2 4 内 の オ イ ル を 介 し て ァ ゥ タ ケ 一 シ ン グ 4 0 4、 即 ち、 カ ム ロ ー ブ 3 8 に 伝達 さ れ る。 こ の 際、 膨 出 部 4 0 2 は 液 室 4 2 4 内 の オ イ ル を 力 Π 圧 し、 こ の 加 圧 に よ り 液 室 4 2 4 内 の オ イ ノレ が 連通 孔 4 2 8 を 通 じ て 液 室 4 2 6 に 流 出 す る 場 合、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 と カ ム ロ ー ブ 3 8
と の 相 対 回 転 が許 容 さ れ る。 こ こ で、 連 通 孔 4 2 8 内 を オ イ ノレ 力く流 れ る と、 孔 4 1 9 内 の オ イ ノレ 圧 も 増 加 す る こ と か ら、 こ の オ イ ノレ圧 は、 ベ 一 ン 4 2 0 を 中 間 リ ン グ 4 1 0 の 内 周 面 に 更 に 押 し 付 け、 ベ ー ン. 4 2 0 は 液 室 4 2 4 , 4 2 6 間 を 確 実 に 分離 す る。
カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 に 伴 い、 吸 気 カ ム 2 4 の リ フ ト 面 2 4 b が ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 を 押 し 下 げ る と、 吸 気 カ ム 2 4 は、 バ ル ブ ス プ リ ン グ 9 2 の 付勢 力 に 基 づ き、 ロ ッ カ ア ー ム 8 0 力ヽ ら の 反 力 を 受 け る。 こ の 反 力 は、 前 述 し た よ う に カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 し、 カ ム ロ ー ブ 3 8、 即 ち、 吸 気 カ ム 2 4 の 回 転 を 遅 ら せ る よ う に 働 く。 こ こ で、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速 度 が 低 速 回 転 域 に あ る と き に は、 液 室 4 2 4 力、 ら 液 室 4 2 6 へ の ォ ィ ル の 流 出 に 要 す る 時 間 を 十 分 に 確 保 さ れ て お り、 第 2 3 図 に 示 さ れ て い る よ う に ィ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の 膨 出 部 4 0 と ァ ゥ タ ケ 一 シ ン グ 4 0 4 と は 渦 巻 き ば ね 4 2 を 弾 性変 形 さ せ な が ら 相 対 回 転 す る。 こ の 結 果、 吸 気 カ ム 2 4 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 に 対 し 遅 れ て 回 転 し、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 開 弁 タ イ ミ ン グ 力 遅 れ る。
こ の 後、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 が進 み、 吸 気 カ ム 2 4 の リ タ ー ン 面 2 4 d 力く ロ ッ カ ア ー ム 8 0 の ロ ー ラ 8 2 に 到 達 す る と、 前 述 し た よ う に 吸 気 カ ム 2 4 は、 バ ル ブ ス プ リ ン グ 9 2 及 び渦 巻 き ば ね 4 2 の 復 帰 力 を そ の 回 転 方 向 に 受 け る。 従 っ て、 こ の 場 合 に は、 液 室 4 2 6 内 の
オ イ ルが液 室 4 2 4 に 流 出 し な 力 ら、 吸気 カ ム 2 4 の 回 転 が 力 厶 シ ャ フ 卜 2 0 に 対 し て 進 む。 つ ま り、 第 2 3 図 の 状態 力、 ら 第 2 1 図 の 状態 に 復 帰 し、 吸気ノくル ブ 8 6 の 閉 弁 タ ィ ミ ン グが早 ま る
ェ ン ジ ン、 即 ち、 力 ム シ ャ フ ト 2 0 の 回転速度が低速 回 転域 か ら 増加 す る と、 液 室 4 2 4 , 4 2 6 間 で の オ イ ル の 受 け 渡 し に十分 な 時 間 を 確保 で き な く な る。 従 っ て- 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 の 回 転速度 が増加 す る に 伴 い、 吸気バ ル ブ 8 6 の 開 弁 夕 イ ミ ン グ の 遅れ及 び 閉 弁 タ イ ミ ン グ の 進 み は共 に 減少す る。
力 ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 速度が高速 回 転域 に あ る と、 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 及 び吸気 力 ム 2 4 は一体 的 に 回 転 し、 吸 気バルブ 8 6 の 開 弁及 び 閉 弁 タ イ ミ ン グ は、 吸気 カ ム 2 4 の カ ム プ D フ ィ ル に よ つ て 決定 さ れ る。
従 つ て、 第 4 実施例 の 可変ノ ノレ ブ タ ィ ミ ン グ装置 4 0 0 の場合 に も、 第 2 4 図 中 のク ル ブ リ フ ト 特性 H V 1 , H V h力、 ら 明 ら か な よ う に , ェ ン ジ ン の 回 転速度が低速 回転 域 に あ る と さ の 吸気バル ブ 8 6 の 開 弁期 間 T v lは. 高速 回 転域で の 開 弁期 間 T v hに 比 ベて 短 く な る。
第 2 5 図 を 参照 すれ ば、 吸気ノくル ブ 8 6 に 適用 し た 第 5 実施例 の可変バ ルブ タ ィ ミ ン グ装置 5 0 0 が示 さ れ て お り、 こ の装置 5 0 0 は、 液 室 4 2 6 側 の連通孔 4 2 8 の 開 口 端がテ一パ状を な し て い る 点 の み で、 第 4 実施例 の装置 4 0 0 と は 異 な る 5 実施例 の 装置 5 0 0 に よ
れ ば、 液 室 4 2 4 力、 ら 液 室 4 2 6 へ の オ イ ノレ の 流 出 性 に 比 べ、 液 室 4 2 6 力、 ら 液 室 4 2 4 へ の オ イ ル の 流 出 が 容 易 で あ る 力、 ら、 エ ン ジ ン の 回 転 速 度 が 低 速 回 転 域 に あ る と き、 吸 気 及 び排 気バ ル ブ の 閉 弁 タ イ ミ ン グ は、 第 2 6 図 中 の バ ノレ ブ リ フ ト 特 性 H V Γ 力、 ら 明 ら 力、 な よ う に、 更 に 早 ま る。 こ の 結果、 第 2 7 図 に 示 さ れ て い る よ う に、 第 5 実施 例 の 場 合 の バ ル ブ の 開 弁 期 間 T V ' は、 第 4 実施 例 の 場合 の 開 弁 期 間 T Vに 比 べ、 エ ン ジ ン の 回 転 速度 が低 速 回 転域 に あ る と き に 更 に 短 く な る。
第 2 8 図 及 び第 2 9 図 を 参 照 す る と、 吸 気 バ ル ブ 8 6 に 適 用 し た 第 6 実 施例 の 可 変 バル ブ タ イ ミ ン グ装 置 6 0 0 が示 さ れ て い る。 こ の 装 置 6 0 0 の 場 合、 イ ン ナ ス リ — ブ 3 6 は そ の 外 周 面 に 3 個 の 第 1 壁 6 0 2 がー 体 に 形 成 さ れ て お り、 こ れ ら 第 1 壁 6 0 2 は イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の 周 方 向 に 等 間 隔 を 存 し て 離 間 し て い る。 一 方、 カ ム ロ ー ブ 3 8 の 大 径 筒 部 5 0 は、 そ の 内 周 面 に 3 個 の 第 2 壁 6 0 4 がー 体 に 形 成 さ れ て い る。 こ れ ら 第 2 壁 6 0 4 は、 大 径 筒 部 5 0 の 周 方 向 に 等 間 隔 を 存 じ て 離 間 し、 第 1 壁 6 0 2 間 に そ れ ぞ れ 位 置 付 け ら れ て い る。 即 ち、 第 1 壁 6 0 2 及 び第 2 壁 6 0 4 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 周 方 向 で み て 交 互 に 配置 さ れ て い る。
各 第 1 壁 6 0 2 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 周 方 向 で み て 両 側 に 位 置 す る 第 2 壁 6 0 4 に フ ロ ン ト 弾 性 部材 6 0 8 及 び リ ア 弾 性 部 材 6 1 0 を 介 し て 連結 さ れ て い る。 こ れ
ら 弾性部材 6 0 8 , 6 1 0 は 中 空 で あ り、 そ の 内 部 に は 液 室 6 1 2 , 6 1 4 が規定 さ れ て い る。
フ ロ ン ト 弾 性部材 6 0 8 の 液室 6 1 2 は、 第 2 壁 6 0 4 内 の通路 6 1 4 を 介 し て 集合通路 6 1 6 に 接続 さ れて い る。 こ の 集合通路 6 1 6 は 大径筒部 5 0 内 に 形成 さ れ- 大径筒部 5 0 の周 方 向 で み て、 そ の 全 周 に 延 びて い る。 リ ア 弾性部材 6 1 0 の液室 6 1 4 は、 第 2 壁 6 0 4 内 の 通路 6 1 8 を 介 し て 集合通路 6 2 0 に 接続 さ れて い る。 こ の集合通路 6 2 0 は、 集合通路 6 1 6 と 同 様 に し て 大 径 筒部 5 0 内 に 形成 さ れて い る が、 第 2 8 図 に 示 さ れ て い る よ う に 集合通路 6 1 6, 6 2 0 は、 大径 筒部 5 0 の 軸線方 向 に 分 かれ て 位置 し て い る。
第 3 0 図 に 示 さ れ て い る よ う に、 集合通路 6 1 6 と 集 合通路 6 2 0 と は、 1 つ の 第 2 壁 6 0 4 内 に 形成 し た連 通孔 6 2 2 を 介 し て相 互 に 接続 さ れて お り、 こ の 連通孔 6 2 2 の途 中 に は オ リ フ ィ ス 6 2 4 力 形成 さ れて い る。 液 室 6 1 2, 6 1 4 及 び通路 6 1 4 , 6 1 6, 6 1 8, 6 2 0 内 は、 オ イ ノレ で満 た さ れて い る。
第 6 実施例 の可変バル ブ タ イ ミ ン グ装置 6 0 0 に よ れ ば、 カ ム シ ャ フ 卜 2 0 の 回 転力 は イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 の 第 1 壁 6 0 2 か ら フ ロ ン 卜 弾性部材 6 0 8 を 介 し て 大径 筒部 5 0 の 第 2 壁 6 0 4 に 伝達 さ れ る こ と に よ り、 カ ム ロ ー ブ 3 8、 即 ち、 吸気 カ ム 2 4 力 回 転 さ れ る。
従 っ て、 フ ロ ン 卜 弾性部材 6 0 8 の 液 室 6 1 2 と リ ア
弾 性 部 材 6 1 0 の 液 室 6 1 4 は、 第 4 実施 例 の 装 置 の 液 室 4 2 4, 4 2 6 ( 第 2 1 図 参照 ) に 相 当 す る。 こ の 結 果、 第 6 実施 例 の 装 置 6 0 0 は、 第 4 実 施 例 の 装 置 4 0 0 の 場 合 と 同 様 に、 エ ン ジ ン の 回 転 速 度 が低 速 回 転 域 に あ る と き、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 開 弁 タ イ ミ ン グ を 遅 ら せ、 そ の 閉 弁 タ イ ミ ン グ を 早 め る。
こ の 場合、 開 弁 タ イ ミ ン グ の 遅 れ は、 液 室 6 1 2 力、 ら 液 室 6 1 4 に オ イ ノレ が 流 出 す る こ と に 伴 い、 第 3 1 図 に 示 さ れ て い る よ う に フ ロ ン ト 弾 性 部 材 6 0 8 が そ の 液 室 6 1 2 の 容 積 を 減 少 さ せ る よ う に 弾 性 変 形 さ れ、 一 方、 リ ア 弾 性 部 材 6 1 0 が そ の 液 室 6 1 4 の 容 積 を 増 加 す る よ う に 弾 性 変 形 さ れ る こ と で 得 ら れ る。 逆 に、 閉 弁 タ イ ミ ン グ の 進 み は、 液 室 6 1 4 力、 ら 液 室 6 1 2 に オ イ ノレ が 流 出 す る こ と に 伴 い、 第 3 1 図 の 状 態 か ら 第 2 9 図 の 状 態 に 復 帰 す る こ と で得 ら れ る。
開 弁 タ イ ミ ン グ の 遅 れ及 び 閉 弁 タ イ ミ ン グ の 進 み は、 連通孔 6 2 2 の オ リ フ ィ ス 6 2 4 の 開 度 を 適 宜設 定 す る こ と に よ り、 調 整 で き る。
一 方、 エ ン ジ ン の 回 転速 度 が高 速 回 転 域 に あ る と き、 液 室 6 1 2, 6 1 4 間 で の オ イ ル の 受 け 渡 し が実 質 的 に 防 止 さ れ、 吸 気バ ル ブ 8 6 の 開 弁 タ イ ミ ン グ 及 び 閉 弁 夕 イ ミ ン グ は、 吸気 カ ム 2 4 の カ ム プ ロ フ ィ ノレ に よ っ て そ れ ぞれ 決定 さ れ る。 従 っ て、 第 6 実施 例 の 装 置 6 0 0 は、 第 2 4 図 に 示 し た よ う な バ ソレ ブ リ フ ト 特 性 H V 1, H v hを
有 す る。
第 3 2 図 を 参照 す る と、 吸気バル ブ 8 6 に 適 用 し た 第 7 実施例 の 可変バ ル ブ タ イ ミ ン グ装置 7 0 0 が示 さ れて い る。 こ の装置 7 0 0 は、 イ ン ナ ス リ ー ブ 3 6 及 び大径 筒部 5 0 は、 第 1 壁 6 0 2 及 び第 2 壁 6 0 4 を 1 個 ずつ 有 し て お り、 こ れ ら 第 1 及 び第 2 壁 6 0 2, 6 0 4 は、 1 個 ずつ の フ ロ ン ト 及 び リ ア 弾性部材 6 0 8 , 6 1 0 を 介 し て 相 互 に 連結 さ れ て い る。 こ の場合、 フ ロ ン ト 弾性 部材 6 0 8 の 液室 6 1 2 か ら 延 び る 通路 6 1 4 と リ ア弾 性部材 6 1 0 の 液室 6 1 4 か ら の 延 び る 通路 6 1 6 と は. 連通孔 7 0 2 に よ り 相 互 に 接続 さ れて お り、 こ の 連通孔 7 0 2 に オ リ フ ィ ス 6 2 4 が備 え ら れ て い る。
可変パ'ル ブ タ イ ミ ン グ装置 7 0 0 は、 第 6 実施例 の装 置 6 0 0 に 比 べて 構造が簡 単で あ る が、 そ の機能 は 同 様 で あ る。
第 3 3 図 を 参照す る と、 第 8 実施例 の 可変パ'ル ブ タ イ ミ ン グ装置 8 0 0 の一部が示 さ れて い る。 こ の装置 8 0 0 は、 第 6 実施例 の装置 6 0 0 の オ リ フ ィ ス 6 2 4 が可 変オ リ フ ィ ス 8 0 2 に 置 き 換 え ら れて い る 点 で、 第 6 実 施例 と は異 な る。
可変 オ リ フ ィ ス 8 0 2 は、 大径筒部 5 0 の 第 2 壁 6 0 4 内 に 形成 さ れ た シ リ ン ダ孔 8 0 4 を 備 え て お り、 こ の シ リ ン ダ孔 8 0 4 は 大径筒部 5 0 径方 向 に 延 び、 連通 孔 6 2 2 に 交差 し て い る。 シ リ ン ダ孔 8 0 4 の 両 端 は、
一 対 の 通 気 孔 8 0 6 を 介 し て 大 径 筒 部 5 0 の 外 周 面 及 び 第 2 壁 6 0 4 の 外 面 に 開 口 し て い る。 シ リ ン ダ孔 8 0 4 内 に は ビ ス ト ン 8 0 8 が嵌 合 さ れ て お り、 こ の ビ ス ト ン 8 0 8 の 外 周 面 に は 螺 旋 溝 8 1 0 が形 成 さ れ て い る。 こ の 螺 旋 溝 8 1 0 は、 ピ ス ト ン 8 0 8 の 軸 線 方 向 で み て、 そ の 中 央部 に 位置 付 け ら れ て い る。 シ リ ン ダ 孔 8 0 4 の 外 端 と ビ ス ト ン 8 0 8 と の 間 に は 圧 縮 コ イ ル ば ね 8 1 2 が配置 さ れ て い る。 こ の 圧 縮 コ イ ル ば ね 8 1 2 は、 ビ ス ト ン 8 0 8 を 大径 筒 部 5 0 の 径 方 向 内 側 に 押 圧 し、 ビ ス ト ン 8 0 8 の 螺旋 溝 8 1 0 を 連通 孔 6 2 2 に 露 出 し て い o
第 8 実施 例 の 可 変バ ル ブ タ イ ミ ン グ 装 置 8 0 0 に よ れ ば、 エ ン ジ ン、 即 ち、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速 度 が増 加 す る と、 第 3 4 図 に 示 さ れ て い る よ う に、 ピ ス ト ン 8 0 8 は 遠 心 力 を 受 け、 圧縮 コ イ ル ば ね 8 1 2 の 付 勢 力 に 抗 し て、 シ リ ン ダ孔 8 0 4 の 外端側 に 移 動 す る。 こ の ピ ス ト ン 8 0 8 移 動 は、 連通 孔 6 2 2 に 露 出 す る 螺 旋 溝 8 1 0 の 露 出 長 さ、 即 ち、 第 3 5 図 に 示 さ れ て い る よ う に 可 変 オ リ フ ィ ス 8 0 2 の 開 度 を 減少 さ せ る。 従 っ て、 力 ム シ ャ フ ト 2 0 の 回 転 速度 が増 加 す る に 伴 い、 可 変 オ リ フ ィ ス 8 0 2 の 開 度 が減少 す る こ と 力ヽ ら、 液 室 間 で の ォ ィ ル の 流 れ が 悪 く な り、 こ の 結 果、 吸 気 バ ル ブ 8 6 の 開 弁 タ イ ミ ン グ の 遅 れ 及 び そ の 閉 弁 タ イ ミ ン グ の 早 ま り は そ れ ぞ れ 減 少 す る。
第 3 6 図 を 参照 す る と、 第 9 実施例 の 可変バル ブ タ イ ミ ン グ装置 9 0 0 の一部力 示 さ れ て い る。 こ の 装 置 9 0 0 に は、 前述 し た 可変 オ リ フ ィ ス 8 0 2 の ピ ス ト ン 8 0 8 を 駆動 す る ソ レ ノ ィ ド 9 0 2 が備 え ら れ て お り、 こ の ソ レ ノ イ ド 9 0 2 は ピ ス ト ン 8 0 8 の 移 動距離、 即 ち、 可変 オ リ フ ィ ス 8 0 2 の 開 度 を 任意 に 調 整す る こ と がで き る。
第 3 7 図 を 参照 すれ ば、 吸気 , ル ブ 8 6 に 適 用 し た 第 1 0 実施例 の 可変バル ブ タ イ ミ ン グ装置 1 0 0 0 が示 さ れて い る。 こ の装置 1 0 0 0 は、 前述 し た 第 4 実施例 の 装置 4 0 0 と 同 様 に、 中 間 リ ン グ 4 1 0 と 膨 出 部 4 0 2 と の 間 の空所 がベ 一 ン 4 2 0 に よ っ て 2 つ の 室 に 区 画 さ れ て い る が、 こ れ ら 室 の う ち の一方 が液室 1 0 0 2 と し て 形成 さ れ て お り、 他方 は 大気室 1 0 0 4 と し て 形成 さ れ て い る。 従 っ て、 装置 1 0 0 0 の 場合、 液 室 4 2 4 , 4 2 6 間 を 接続す る 連通孔 4 2 8 は省 略 さ れ て い る。
液室 1 0 0 2 は、 中 間 リ ン グ 4 1 0 及 び カ ノく 一 7 8 に 形成 し た 孔 1 0 0 6 を 介 し て ァ ゥ タ ケ 一 シ ン グ 4 0 4 の 外側 に 開 放 さ れて お り、 孔 1 0 0 6 の途 中 に は、 オ リ フ イ ス 1 0 0 8 力、'形成 さ れて い る。 こ の オ リ フ ィ ス 1 0 0 8 は、 前述 し た 可変オ リ フ ィ ス に 置 き 換 え る こ と も で き る。 一方、 大気室 1 0 0 4 4 は、 中 間 リ ン グ 4 1 0 及 び カ ノく 一 7 8 に 形成 し た 孔 1 0 1 0 を 介 し て ァ ゥ タ ケ 一 シ ン グ 4 0 4 の 外側 に 開 放 さ れ て い る。
' - 3
更 に、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 内 に は 軸 方 向 通 路 1 0 1 2 が 形 成 さ れ て お り、 こ の 軸 方 向 通路 1 0 1 2 は、 カ ム シ ャ フ ト 2 0 及 び膨 出 部 4 0 2 内 に 形 成 し た 孔 1 0 1 4 を 介 し て 液 室 1 0 0 2 に 接続 さ れ て い る。 ま た、 軸 方 向 通 路 1 0 1 2 は、 オ イ ル の 供 給 通 路 ( 図 示 し な い ) に 接 続 さ れ て お り、 こ の 供給通 路 は、 軸 方 向 通 路 1 0 1 2 を 介 し て 液 室 1 0 0 2 に 常 時 オ イ ル を 供 給 し て い る。
第 1 0 実施 例 の 装置 1 0 0 0 は、 前 述 し た 実施 例 と は 異 な り、 1 つ の 液 室 1 0 0 2 し 力、 有 し て い な い 力^ 第 4 実 施 例 の 装 置 4 0 0 と 同 様 な 機 能 を 発 揮 す る こ と が で き る。