JP3344236B2 - 内燃機関用バルブ駆動装置 - Google Patents
内燃機関用バルブ駆動装置Info
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- 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
- F01L1/26—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder
- F01L1/267—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of two or more valves operated simultaneously by same transmitting-gear; peculiar to machines or engines with more than two lift-valves per cylinder with means for varying the timing or the lift of the valves
-
- 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
-
- 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
- F01L13/0042—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 with cams being profiled in axial and radial direction
-
- 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
- F02B2275/00—Other engines, components or details, not provided for in other groups of this subclass
- F02B2275/18—DOHC [Double overhead camshaft]
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関用バルブ
駆動装置に係り、詳しくバルブを駆動するカムのプロフ
ィールをエンジンの運転条件に応じて変更するようにし
た内燃機関用バルブ駆動装置に関するものである。
駆動装置に係り、詳しくバルブを駆動するカムのプロフ
ィールをエンジンの運転条件に応じて変更するようにし
た内燃機関用バルブ駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、バルブ駆動方式がＤＯＨＣである
自動車用エンジンのバルブ駆動装置として、エンジンの
運転条件に応じて吸気側バルブあるいは排気側バルブの
開閉タイミングあるいはリフト量を変更するようにした
バルブ駆動装置が種々提案されている。このようなバル
ブ駆動装置は、バルブの開閉タイミングあるいはリフト
量をエンジンの運転条件に応じて変更することにより、
トルク、安定性等のエンジン特性をそのときの運転条件
に適した特性に制御する。
自動車用エンジンのバルブ駆動装置として、エンジンの
運転条件に応じて吸気側バルブあるいは排気側バルブの
開閉タイミングあるいはリフト量を変更するようにした
バルブ駆動装置が種々提案されている。このようなバル
ブ駆動装置は、バルブの開閉タイミングあるいはリフト
量をエンジンの運転条件に応じて変更することにより、
トルク、安定性等のエンジン特性をそのときの運転条件
に適した特性に制御する。
【０００３】このようなバルブ駆動装置には、カムシャ
フトに低速用と高速用に異なるカムプロフィールを持つ
２種類のカムを備え、運転条件に応じてバルブを駆動す
るカムを切り換えるようにしたものがある。このバルブ
駆動装置では、低速用と高速用で専用のカムプロフィー
ルを持ったカムを使用することができるため、各カムの
カムノーズの高さに大きな差を設けることができる。従
って、バルブの最大リフト量を低速域では十分に小さ
く、高速域では十分に大きくすることができるため、低
速域及び高速域で好ましいエンジン特性を得ることがで
きる。
フトに低速用と高速用に異なるカムプロフィールを持つ
２種類のカムを備え、運転条件に応じてバルブを駆動す
るカムを切り換えるようにしたものがある。このバルブ
駆動装置では、低速用と高速用で専用のカムプロフィー
ルを持ったカムを使用することができるため、各カムの
カムノーズの高さに大きな差を設けることができる。従
って、バルブの最大リフト量を低速域では十分に小さ
く、高速域では十分に大きくすることができるため、低
速域及び高速域で好ましいエンジン特性を得ることがで
きる。
【０００４】一方、例えば、特開平３−１７９１１６号
公報等には、図７に示すように、１種類のカム４０をカ
ムノーズ高さが回転軸線方向に連続無段階に変化する立
体カムとし、シャフト駆動機構４１にてカムシャフト４
２とともに前記カム４０を回転軸線方向に変位させるこ
とによりバルブ４３を駆動するカム面４０ａのカムノー
ズ高さを連続無段階に変更するようにしたバルブ駆動装
置が提案されている。このバルブ駆動装置では、バルブ
４３の最大リフト量を変化させることができる範囲（以
下、リフト制御量）は、カムノーズ高さの最大値と最小
値との差により決定される。
公報等には、図７に示すように、１種類のカム４０をカ
ムノーズ高さが回転軸線方向に連続無段階に変化する立
体カムとし、シャフト駆動機構４１にてカムシャフト４
２とともに前記カム４０を回転軸線方向に変位させるこ
とによりバルブ４３を駆動するカム面４０ａのカムノー
ズ高さを連続無段階に変更するようにしたバルブ駆動装
置が提案されている。このバルブ駆動装置では、バルブ
４３の最大リフト量を変化させることができる範囲（以
下、リフト制御量）は、カムノーズ高さの最大値と最小
値との差により決定される。
【０００５】従って、このバルブ駆動装置においてリフ
ト制御量を大きくするには、カム４０の回転軸線方向の
幅（以下、カム幅）Ｗを大きくしてカムノーズ高さの最
大値と最小値との差が大きくなるようにすればよい。と
ころが、図７に示すように、カム４０が回転軸線方向に
移動可能な変位量（以下、カム変位量）Ｄは最寄りのジ
ャーナル軸受４４、ここでは、１つのシリンダに配設さ
れるカム４０の間に設けられる軸受４４、との干渉によ
り制限される。このため、カム幅Ｗ及びカム変位量Ｄが
制約されている。
ト制御量を大きくするには、カム４０の回転軸線方向の
幅（以下、カム幅）Ｗを大きくしてカムノーズ高さの最
大値と最小値との差が大きくなるようにすればよい。と
ころが、図７に示すように、カム４０が回転軸線方向に
移動可能な変位量（以下、カム変位量）Ｄは最寄りのジ
ャーナル軸受４４、ここでは、１つのシリンダに配設さ
れるカム４０の間に設けられる軸受４４、との干渉によ
り制限される。このため、カム幅Ｗ及びカム変位量Ｄが
制約されている。
【０００６】そこで、カム幅Ｗ及びカム移動量Ｄを大き
くすることなく大きなリフト制御量を得る方法として、
カム面４０ａのカムノーズを結ぶ線の回転軸線に対する
傾斜角θを大きくすることにより、カムノーズ高さの最
大値と最小値との差を大きくすることが考えられる。
くすることなく大きなリフト制御量を得る方法として、
カム面４０ａのカムノーズを結ぶ線の回転軸線に対する
傾斜角θを大きくすることにより、カムノーズ高さの最
大値と最小値との差を大きくすることが考えられる。
【０００７】又、別の方法として、カム面４０ａに摺接
するカムフォロア４５の摺接面４５ａの幅Ｓを小さくす
ることにより、カムフォロワ４５が移動可能なカム面４
０ａの有効長さを大きくする方法が考えられる。この方
法によっても、カム幅Ｗ及びカム移動量Ｄを大きくする
ことなくより大きなカムノーズ高さの差を得ることがで
きる。
するカムフォロア４５の摺接面４５ａの幅Ｓを小さくす
ることにより、カムフォロワ４５が移動可能なカム面４
０ａの有効長さを大きくする方法が考えられる。この方
法によっても、カム幅Ｗ及びカム移動量Ｄを大きくする
ことなくより大きなカムノーズ高さの差を得ることがで
きる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ようにカムノーズの傾斜角θを大きくすると、各バルブ
４３からカムシャフト４２に回転軸線方向に加わる荷重
が大きくなる。従って、前記シャフト駆動機構４１の駆
動力を大きくする必要があるため、同シャフト駆動機構
４１が大型化する問題がある。
ようにカムノーズの傾斜角θを大きくすると、各バルブ
４３からカムシャフト４２に回転軸線方向に加わる荷重
が大きくなる。従って、前記シャフト駆動機構４１の駆
動力を大きくする必要があるため、同シャフト駆動機構
４１が大型化する問題がある。
【０００９】又、後者のように前記カムフォロワ４５の
摺接面４５ａの幅Ｓを小さくすると、該摺接面４５ａの
受圧面積が小さくなり同摺接面４５ａに加わる面圧が大
きくなる。その結果、カムフォロア４５が摩耗しやすく
なり耐久性が低下する問題がある。
摺接面４５ａの幅Ｓを小さくすると、該摺接面４５ａの
受圧面積が小さくなり同摺接面４５ａに加わる面圧が大
きくなる。その結果、カムフォロア４５が摩耗しやすく
なり耐久性が低下する問題がある。
【００１０】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、カムを回転軸線方向
に変位させてバルブのリフト量を制御する内燃機関用バ
ルブ駆動装置において、カムノーズの傾斜角を大きくす
ることなく、又、カムフォロアの摺動面積を小さくする
ことなく、より大きなリフト制御量を得ることにある。
されたものであって、その目的は、カムを回転軸線方向
に変位させてバルブのリフト量を制御する内燃機関用バ
ルブ駆動装置において、カムノーズの傾斜角を大きくす
ることなく、又、カムフォロアの摺動面積を小さくする
ことなく、より大きなリフト制御量を得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、エンジン本体に設けられ
る軸受にて回転可能に支持されるカムシャフトに対して
回転不能に支持され、カム面のカムノーズの高さがその
回転軸線方向に変化するように形成されるカムと、上側
面に支持するカムフォロワを介して前記カム面に摺接さ
れ、同カム面に従ってバルブを駆動するバルブリフタ
と、前記カムを前記カムシャフトの中心軸線方向に変位
させるカム変位手段とからなる内燃機関用バルブ駆動装
置において、前記カムシャフトの中心軸線方向において
前記上側面の中心から同バルブリフタに隣接する前記軸
受に対して離間する側にオフセットして前記カムフォロ
ワを前記軸受に隣接する一対のバルブリフタにそれぞれ
設けたことを要旨とする。
め、請求項１に記載の発明は、エンジン本体に設けられ
る軸受にて回転可能に支持されるカムシャフトに対して
回転不能に支持され、カム面のカムノーズの高さがその
回転軸線方向に変化するように形成されるカムと、上側
面に支持するカムフォロワを介して前記カム面に摺接さ
れ、同カム面に従ってバルブを駆動するバルブリフタ
と、前記カムを前記カムシャフトの中心軸線方向に変位
させるカム変位手段とからなる内燃機関用バルブ駆動装
置において、前記カムシャフトの中心軸線方向において
前記上側面の中心から同バルブリフタに隣接する前記軸
受に対して離間する側にオフセットして前記カムフォロ
ワを前記軸受に隣接する一対のバルブリフタにそれぞれ
設けたことを要旨とする。
【００１２】請求項１に記載の発明によれば、エンジン
本体に対して軸受にて回転可能に支持されるカムシャフ
トが回転すると、同カムシャフトに支持されるカムが回
転する。カム変位手段がカムをカムシャフトの中心軸線
方向に同カムのカム幅に応じたカム変位量の範囲で変位
させると、バルブを駆動するバルブリフタの上側面に支
持されるカムフォロワが摺接するカム面のカムノーズの
高さが変化する。従って、バルブの最大リフト量が変化
する。このとき、カム幅及びカム変位量は、同カムに隣
接する軸受との間の距離により制限される。ここで、前
記軸受に隣接する一対のバルブリフタにそれぞれ設けら
れた前記カムフォロワは、前記カムシャフトの中心軸線
方向において前記上側面の中心から同バルブリフタに隣
接する軸受に対して離間するようにオフセットされるた
め、同カムフォロワに摺接するカム面のカム幅を前記軸
受から離間する側にオフセット分だけ大きくすることが
できる。その結果、カムノーズの傾斜角を変更すること
なくカム幅及びカム変位量を大きくすることが可能にな
る。
本体に対して軸受にて回転可能に支持されるカムシャフ
トが回転すると、同カムシャフトに支持されるカムが回
転する。カム変位手段がカムをカムシャフトの中心軸線
方向に同カムのカム幅に応じたカム変位量の範囲で変位
させると、バルブを駆動するバルブリフタの上側面に支
持されるカムフォロワが摺接するカム面のカムノーズの
高さが変化する。従って、バルブの最大リフト量が変化
する。このとき、カム幅及びカム変位量は、同カムに隣
接する軸受との間の距離により制限される。ここで、前
記軸受に隣接する一対のバルブリフタにそれぞれ設けら
れた前記カムフォロワは、前記カムシャフトの中心軸線
方向において前記上側面の中心から同バルブリフタに隣
接する軸受に対して離間するようにオフセットされるた
め、同カムフォロワに摺接するカム面のカム幅を前記軸
受から離間する側にオフセット分だけ大きくすることが
できる。その結果、カムノーズの傾斜角を変更すること
なくカム幅及びカム変位量を大きくすることが可能にな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
の形態を図１〜図５に従って説明する。図２は、車両用
エンジン（以下、エンジン）１のバルブ駆動機構を示し
ている。このエンジン１のバルブ駆動方式はＤＯＨＣ４
バルブタイプである。
の形態を図１〜図５に従って説明する。図２は、車両用
エンジン（以下、エンジン）１のバルブ駆動機構を示し
ている。このエンジン１のバルブ駆動方式はＤＯＨＣ４
バルブタイプである。
【００１４】エンジン１を構成するシリンダブロック２
には複数のシリンダ３が設けられ、各シリンダ３にはピ
ストン４が配置されている。各ピストン４はクランクケ
ース５に支持されるクランクシャフト６に対しそれぞれ
コンロッド７にて連結されている。クランクシャフト６
にはクランクシャフトタイミングプーリ８が固着されて
いる。
には複数のシリンダ３が設けられ、各シリンダ３にはピ
ストン４が配置されている。各ピストン４はクランクケ
ース５に支持されるクランクシャフト６に対しそれぞれ
コンロッド７にて連結されている。クランクシャフト６
にはクランクシャフトタイミングプーリ８が固着されて
いる。
【００１５】シリンダブロック２の上側に設けられるエ
ンジン本体としてのシリンダヘッド９には、カムシャフ
トとしての吸気側カムシャフト１０が後述する複数のジ
ャーナル軸受２２にて回転可能にかつ回転軸線方向に移
動可能に支持されている。該吸気側カムシャフト１０に
は前記シリンダ３の数分のカムとしての吸気側カム１１
が一体的に設けられている。又、シリンダヘッド９には
同じく複数のジャーナル軸受にて排気側カムシャフト１
２が回転可能に支持されている。該排気側カムシャフト
１２にはシリンダ３の数分の排気側カム１３が一体的に
設けられている。
ンジン本体としてのシリンダヘッド９には、カムシャフ
トとしての吸気側カムシャフト１０が後述する複数のジ
ャーナル軸受２２にて回転可能にかつ回転軸線方向に移
動可能に支持されている。該吸気側カムシャフト１０に
は前記シリンダ３の数分のカムとしての吸気側カム１１
が一体的に設けられている。又、シリンダヘッド９には
同じく複数のジャーナル軸受にて排気側カムシャフト１
２が回転可能に支持されている。該排気側カムシャフト
１２にはシリンダ３の数分の排気側カム１３が一体的に
設けられている。
【００１６】吸気側カムシャフト１０にはカムシャフト
タイミングプーリ１４及びカム変位手段としてのシャフ
ト駆動機構１５が一体的に設けられている。排気側カム
シャフト１２には、カムシャフトタイミングプーリ１６
が固着されている。各カムシャフトタイミングプーリ１
４，１６は前記クランクシャフトタイミングプーリ８に
タイミングベルト１７で連結されている。そして、クラ
ンクシャフト６が回転すると吸気側カムシャフト１０及
び排気側カムシャフト１２が回転駆動されるようになっ
ている。
タイミングプーリ１４及びカム変位手段としてのシャフ
ト駆動機構１５が一体的に設けられている。排気側カム
シャフト１２には、カムシャフトタイミングプーリ１６
が固着されている。各カムシャフトタイミングプーリ１
４，１６は前記クランクシャフトタイミングプーリ８に
タイミングベルト１７で連結されている。そして、クラ
ンクシャフト６が回転すると吸気側カムシャフト１０及
び排気側カムシャフト１２が回転駆動されるようになっ
ている。
【００１７】前記各シリンダ３には、吸気側バルブ１８
が２個ずつ配設されている。該吸気側バルブ１８は、前
記吸気側カム１１に対してバルブリフタ１９Ａ，１９Ｂ
を介してそれぞれ駆動連結されている。各バルブリフタ
１９Ａ，１９Ｂは、シリンダヘッド９に設けられる図示
しないリフタボア内に摺動可能に支持されている。
が２個ずつ配設されている。該吸気側バルブ１８は、前
記吸気側カム１１に対してバルブリフタ１９Ａ，１９Ｂ
を介してそれぞれ駆動連結されている。各バルブリフタ
１９Ａ，１９Ｂは、シリンダヘッド９に設けられる図示
しないリフタボア内に摺動可能に支持されている。
【００１８】又、各シリンダ３には、排気側バルブ２０
が２個ずつ配設されている。各排気側バルブ２０は、前
記排気側カム１３に対してバルブリフタ２１を介してそ
れぞれ駆動連結されている。各バルブリフタ２１は、図
示しないリフタボア内に摺動可能に支持されている。
が２個ずつ配設されている。各排気側バルブ２０は、前
記排気側カム１３に対してバルブリフタ２１を介してそ
れぞれ駆動連結されている。各バルブリフタ２１は、図
示しないリフタボア内に摺動可能に支持されている。
【００１９】図１及び図３は、吸気側カムシャフト１０
に連結される前記シャフト駆動機構１５と、同カムシャ
フト１０にて駆動される１シリンダ分の吸気側バルブ１
８をを示している。シリンダヘッド９において、前記吸
気側カム１１の間には、吸気側カムシャフト１０を回転
可能にかつ回転軸線方向に移動可能に支持するジャーナ
ル軸受２２が設けられている。
に連結される前記シャフト駆動機構１５と、同カムシャ
フト１０にて駆動される１シリンダ分の吸気側バルブ１
８をを示している。シリンダヘッド９において、前記吸
気側カム１１の間には、吸気側カムシャフト１０を回転
可能にかつ回転軸線方向に移動可能に支持するジャーナ
ル軸受２２が設けられている。
【００２０】吸気側カムシャフト１０に支持される吸気
側カム１１は公知の立体カムであり、そのカム面１１ａ
のカムノーズ高さがその回転軸線方向に連続無段階に変
化するように形成されている。該吸気側カム１１の回転
軸線を含む面内でカムノーズを結ぶ線の同回転軸線に対
する傾斜角θ１は、従来例におけるカム４０のカムノー
ズの同傾斜角θと同じに形成されている。
側カム１１は公知の立体カムであり、そのカム面１１ａ
のカムノーズ高さがその回転軸線方向に連続無段階に変
化するように形成されている。該吸気側カム１１の回転
軸線を含む面内でカムノーズを結ぶ線の同回転軸線に対
する傾斜角θ１は、従来例におけるカム４０のカムノー
ズの同傾斜角θと同じに形成されている。
【００２１】前記バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂは同一の
形状でありリフタボア内における配設方向が異なるだけ
であるため、バルブリフタ１９Ａについて説明する。図
４に示すように、バルブリフタ１９Ａは円筒状に形成さ
れ、その側面１９ａには案内部材２３が設けられてい
る。案内部材２３は、側面１９ａに形成される嵌合孔１
９ｂに同案内部材２３を圧入又は溶接することで接合さ
れている。この案内部材２３は、バルブリフタ１９Ａを
リフタボア内で回動不能にかつ中心軸線方向に摺動可能
に係止している。
形状でありリフタボア内における配設方向が異なるだけ
であるため、バルブリフタ１９Ａについて説明する。図
４に示すように、バルブリフタ１９Ａは円筒状に形成さ
れ、その側面１９ａには案内部材２３が設けられてい
る。案内部材２３は、側面１９ａに形成される嵌合孔１
９ｂに同案内部材２３を圧入又は溶接することで接合さ
れている。この案内部材２３は、バルブリフタ１９Ａを
リフタボア内で回動不能にかつ中心軸線方向に摺動可能
に係止している。
【００２２】バルブリフタ１９Ａの上側面１９ｃにはカ
ムフォロアホルダ２４が一体的に形成され、同カムフォ
ロアホルダ２４にはカムフォロア２５がその幅方向に揺
動可能に支持されている。カムフォロアホルダ２４は、
図５に示すように、上側面１９ｃの中心Ｃから前記カム
フォロア２５の揺動方向に外周側にオフセットされた位
置に設けられ、カムフォロア２５も同様に中心Ｃからそ
の揺動方向に外周側にオフセットされた位置に配設され
ている。
ムフォロアホルダ２４が一体的に形成され、同カムフォ
ロアホルダ２４にはカムフォロア２５がその幅方向に揺
動可能に支持されている。カムフォロアホルダ２４は、
図５に示すように、上側面１９ｃの中心Ｃから前記カム
フォロア２５の揺動方向に外周側にオフセットされた位
置に設けられ、カムフォロア２５も同様に中心Ｃからそ
の揺動方向に外周側にオフセットされた位置に配設され
ている。
【００２３】カムフォロア２５の摺接面２５ａは吸気側
カム１１のカム面１１ａに摺接され、同カムフォロア２
５は同カム面１１ａに従って揺動する。このとき、図５
に示すように、バルブリフタ１９Ａは、カムフォロア２
５の揺動方向が吸気側カムシャフト１０の回転軸線方向
に一致するとともに、カムフォロア２５が前記ジャーナ
ル軸受２２ａ，２２ｂから離間する側にオフセットされ
るように前記案内部材２３にてリフタボアに対し係合さ
れている。尚、本実施の形態では、摺接面２５ａの幅Ｓ
１は、図７に示す従来例におけるカムフォロア４５の摺
接面４５ａの幅Ｓと同じに形成されている。
カム１１のカム面１１ａに摺接され、同カムフォロア２
５は同カム面１１ａに従って揺動する。このとき、図５
に示すように、バルブリフタ１９Ａは、カムフォロア２
５の揺動方向が吸気側カムシャフト１０の回転軸線方向
に一致するとともに、カムフォロア２５が前記ジャーナ
ル軸受２２ａ，２２ｂから離間する側にオフセットされ
るように前記案内部材２３にてリフタボアに対し係合さ
れている。尚、本実施の形態では、摺接面２５ａの幅Ｓ
１は、図７に示す従来例におけるカムフォロア４５の摺
接面４５ａの幅Ｓと同じに形成されている。
【００２４】同様に、前記バルブリフタ１９Ｂは、図５
に示すように、カムフォロア２５の揺動方向が吸気側カ
ムシャフト１０の回転軸線方向に一致するとともに、カ
ムフォロア２５が前記ジャーナル軸受２２から離間する
側にオフセットされるように前記案内部材２３にてリフ
タボアに対し係合されている。すなわち、前記バルブリ
フタ１９Ａ，１９Ｂは、それぞれのカムフォロワ２５が
両バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂ間のジャーナル軸受２２
から反対方向に離間するようにオフセットされている。
に示すように、カムフォロア２５の揺動方向が吸気側カ
ムシャフト１０の回転軸線方向に一致するとともに、カ
ムフォロア２５が前記ジャーナル軸受２２から離間する
側にオフセットされるように前記案内部材２３にてリフ
タボアに対し係合されている。すなわち、前記バルブリ
フタ１９Ａ，１９Ｂは、それぞれのカムフォロワ２５が
両バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂ間のジャーナル軸受２２
から反対方向に離間するようにオフセットされている。
【００２５】本実施の形態では、吸気側カム１１に摺接
する各バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂにおいて、各カムフ
ォロア２５が最寄りのジャーナル軸受２２から離間する
側にそれぞれオフセットして配置されることにより、吸
気側カム１１のカム幅Ｗ２が図７に示す従来例のカム４
０のカム幅Ｗよりもそのオフセット分だけ大きくされて
いる。それとともに、大きくされたカム幅Ｗ２に合わせ
てカム変位量Ｄ１も従来例におけるカム４０のカム変位
量Ｄよりも大きくされている。つまり、本実施の形態で
は、吸気側カム１１は、カムノーズの傾斜角θ１が従来
のカム４０の傾斜角θと同じままで、カムノーズ高さの
最大値と最小値との差が同カム４０のカムノーズ高さの
最大値と最小値との差よりも大きくされている。
する各バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂにおいて、各カムフ
ォロア２５が最寄りのジャーナル軸受２２から離間する
側にそれぞれオフセットして配置されることにより、吸
気側カム１１のカム幅Ｗ２が図７に示す従来例のカム４
０のカム幅Ｗよりもそのオフセット分だけ大きくされて
いる。それとともに、大きくされたカム幅Ｗ２に合わせ
てカム変位量Ｄ１も従来例におけるカム４０のカム変位
量Ｄよりも大きくされている。つまり、本実施の形態で
は、吸気側カム１１は、カムノーズの傾斜角θ１が従来
のカム４０の傾斜角θと同じままで、カムノーズ高さの
最大値と最小値との差が同カム４０のカムノーズ高さの
最大値と最小値との差よりも大きくされている。
【００２６】前記シャフト駆動機構１５は公知の機構で
あり、図示しない油圧回路にて駆動されて吸気側カムシ
ャフト１０をその中心軸線方向に連続無段階に変位させ
ることにより吸気側カム１０を中心軸線方向に変位させ
る。すなわち、シャフト駆動機構１５は、図３に示すよ
うに前記カムフォロワ２５の摺接面２５ａが最もカムノ
ーズ高さが低いカム面１１ａに摺接する位置と、図１に
示すように同摺接面２５ａが最もカムノーズ高さが高い
カム面１１ａに摺接する位置との間で、吸気側カムシャ
フト１０を変位させる。
あり、図示しない油圧回路にて駆動されて吸気側カムシ
ャフト１０をその中心軸線方向に連続無段階に変位させ
ることにより吸気側カム１０を中心軸線方向に変位させ
る。すなわち、シャフト駆動機構１５は、図３に示すよ
うに前記カムフォロワ２５の摺接面２５ａが最もカムノ
ーズ高さが低いカム面１１ａに摺接する位置と、図１に
示すように同摺接面２５ａが最もカムノーズ高さが高い
カム面１１ａに摺接する位置との間で、吸気側カムシャ
フト１０を変位させる。
【００２７】次に、以上のように構成された内燃機関用
バルブ駆動装置の作用及び効果を説明する。 （ａ） 本実施の形態では、吸気側カム１１にて駆動さ
れるバルブリフタ１９Ａ，１９Ｂの上側面１９ｃに揺動
可能に支持されるカムフォロア２５が、上側面１９ｃの
中心からその揺動方向に外周側にオフセットして設けら
れる。そして、各バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂは、オフ
セットされたカムフォロア２５の揺動方向が吸気側カム
シャフト１０の回転軸線方向に一致するとともに、同カ
ムフォロア２５が最寄りのジャーナル軸受２２に対して
離間する側にオフセットされるように配設される。この
ことにより、吸気側カム１１のカム幅Ｗ２を、カムノー
ズの傾斜角θ１を図７に示す従来例のカム４０の傾斜角
θと同じにしたままで、同カム４０のカム幅Ｗよりもそ
のオフセット分だけ大きくしている。そして、このカム
幅Ｗ２に合わせて吸気側カム１１のカム変位量Ｄ１も従
来のカム変位量Ｄよりも大きくしている。その結果、吸
気側カム１１は、カムノーズの傾斜角θ１が従来と同じ
ままでそのカムノーズ高さの最大値と最小値との差が大
きくされている。
バルブ駆動装置の作用及び効果を説明する。 （ａ） 本実施の形態では、吸気側カム１１にて駆動さ
れるバルブリフタ１９Ａ，１９Ｂの上側面１９ｃに揺動
可能に支持されるカムフォロア２５が、上側面１９ｃの
中心からその揺動方向に外周側にオフセットして設けら
れる。そして、各バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂは、オフ
セットされたカムフォロア２５の揺動方向が吸気側カム
シャフト１０の回転軸線方向に一致するとともに、同カ
ムフォロア２５が最寄りのジャーナル軸受２２に対して
離間する側にオフセットされるように配設される。この
ことにより、吸気側カム１１のカム幅Ｗ２を、カムノー
ズの傾斜角θ１を図７に示す従来例のカム４０の傾斜角
θと同じにしたままで、同カム４０のカム幅Ｗよりもそ
のオフセット分だけ大きくしている。そして、このカム
幅Ｗ２に合わせて吸気側カム１１のカム変位量Ｄ１も従
来のカム変位量Ｄよりも大きくしている。その結果、吸
気側カム１１は、カムノーズの傾斜角θ１が従来と同じ
ままでそのカムノーズ高さの最大値と最小値との差が大
きくされている。
【００２８】従って、同吸気側カム１１のカム面１１ａ
に従って駆動される吸気側バルブ１８のリフト制御量を
従来のリフト制御量よりも大きくすることができる。こ
のとき、カムノーズの傾斜角θ１が従来と同じであるた
め、吸気側バルブ１８から吸気側カム１１を介して吸気
側カムシャフト１０に対して回転軸線方向に加わる荷重
が従来よりも大きくなることはない。このため、シャフ
ト駆動機構１５を従来よりも大型化する必要がない。
に従って駆動される吸気側バルブ１８のリフト制御量を
従来のリフト制御量よりも大きくすることができる。こ
のとき、カムノーズの傾斜角θ１が従来と同じであるた
め、吸気側バルブ１８から吸気側カム１１を介して吸気
側カムシャフト１０に対して回転軸線方向に加わる荷重
が従来よりも大きくなることはない。このため、シャフ
ト駆動機構１５を従来よりも大型化する必要がない。
【００２９】又、カムフォロア２５の摺接面２５ａの幅
Ｓ１が従来の同幅Ｓと同じであるため、吸気側カム１１
から同摺接面２５ａに加わる面圧が従来よりも大きくな
ることはない。このため、カムフォロア２５の耐久性が
従来よりも低下することはない。
Ｓ１が従来の同幅Ｓと同じであるため、吸気側カム１１
から同摺接面２５ａに加わる面圧が従来よりも大きくな
ることはない。このため、カムフォロア２５の耐久性が
従来よりも低下することはない。
【００３０】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 上記実施の形態では、吸気側カム１１を吸気側
カムシャフト１０に一体的に設け、同吸気側カムシャフ
ト１０とともに吸気側カム１１を回転軸線方向に変位さ
せるバルブ駆動装置に実施した。これを、吸気側カムシ
ャフト１０は回転軸線方向に移動させず、吸気側カム１
１のみを同方向に変位させる方式のバルブ駆動装置に実
施してもよい。この場合においても、カムノーズの傾斜
角θ１を大きくすることなく、又、カムフォロワ２５の
摺接面２５ａの幅Ｓ１を大きくすることなく、吸気側カ
ム１１のカム面１１ａのカムノーズ高さの最大値と最小
値との差を大きくすることができる。
ものではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 上記実施の形態では、吸気側カム１１を吸気側
カムシャフト１０に一体的に設け、同吸気側カムシャフ
ト１０とともに吸気側カム１１を回転軸線方向に変位さ
せるバルブ駆動装置に実施した。これを、吸気側カムシ
ャフト１０は回転軸線方向に移動させず、吸気側カム１
１のみを同方向に変位させる方式のバルブ駆動装置に実
施してもよい。この場合においても、カムノーズの傾斜
角θ１を大きくすることなく、又、カムフォロワ２５の
摺接面２５ａの幅Ｓ１を大きくすることなく、吸気側カ
ム１１のカム面１１ａのカムノーズ高さの最大値と最小
値との差を大きくすることができる。
【００３１】（２） ジャーナル軸受２２が各シリンダ
３の両吸気側カム１１の間に設けられるエンジン１に実
施したが、図６に示すように、隣り合うシリンダ３の吸
気側カム１１の間に設けられるエンジン１に実施しても
よい。この場合には、各バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂの
上側面１９ｃにおけるカムフォロア２５のオフセット方
向を同じとし、最寄りのジャーナル軸受２２から離間す
る側にオフセットすればよい。
３の両吸気側カム１１の間に設けられるエンジン１に実
施したが、図６に示すように、隣り合うシリンダ３の吸
気側カム１１の間に設けられるエンジン１に実施しても
よい。この場合には、各バルブリフタ１９Ａ，１９Ｂの
上側面１９ｃにおけるカムフォロア２５のオフセット方
向を同じとし、最寄りのジャーナル軸受２２から離間す
る側にオフセットすればよい。
【００３２】（３） 吸気側のバルブ駆動機構に限ら
ず、排気側のバルブ駆動機構、あるいは、両方のバルブ
駆動機構に実施してもよい。 （４） ４バルブ以外のバルブ数のエンジン、例えば、
５バルブ，３バルブ等のエンジンに実施してもよい。
ず、排気側のバルブ駆動機構、あるいは、両方のバルブ
駆動機構に実施してもよい。 （４） ４バルブ以外のバルブ数のエンジン、例えば、
５バルブ，３バルブ等のエンジンに実施してもよい。
【００３３】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 内燃機関用エンジン１のバルブ１８に当接され
るとともに、上側面１９ｃに揺動可能に支持するカムフ
ォロア２５を介してカム１１のカム面１１ａに対して摺
接され、同カム面１１ａに従って前記バルブ１８を駆動
するバルブリフタであって、前記カムフォロア２５は、
前記上側面１９ｃの中心Ｃからその揺動方向に外周側に
オフセットして設けたバルブリフタ。このような構成に
よれば、カム１１のカム幅Ｗ２及びカム移動量Ｄ１をオ
フセット分だけ大きくしても、同カム１１がバルブリフ
タに対してカムフォロワ２５のオフセット側の反対側に
進出しない。
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 内燃機関用エンジン１のバルブ１８に当接され
るとともに、上側面１９ｃに揺動可能に支持するカムフ
ォロア２５を介してカム１１のカム面１１ａに対して摺
接され、同カム面１１ａに従って前記バルブ１８を駆動
するバルブリフタであって、前記カムフォロア２５は、
前記上側面１９ｃの中心Ｃからその揺動方向に外周側に
オフセットして設けたバルブリフタ。このような構成に
よれば、カム１１のカム幅Ｗ２及びカム移動量Ｄ１をオ
フセット分だけ大きくしても、同カム１１がバルブリフ
タに対してカムフォロワ２５のオフセット側の反対側に
進出しない。
【００３４】（２） 請求項１に記載の内燃機関用バル
ブ駆動装置において、前記カムシャフト１０は前記軸受
２２にて回転軸線方向に移動可能に支持され、前記カム
１１は同カムシャフト１０に対して一体的に連結され、
前記カム変位手段１５は前記カムシャフト１０を介して
前記カム１１を回転軸線方向に変位されるようにする。
このような構成によれば、カムシャフト１０を回転軸線
方向に変位させてバルブ１８の最大リフト量を制御する
内燃機関用バルブ駆動装置において、バルブ１８のリフ
ト制御量を大きくすることができる。
ブ駆動装置において、前記カムシャフト１０は前記軸受
２２にて回転軸線方向に移動可能に支持され、前記カム
１１は同カムシャフト１０に対して一体的に連結され、
前記カム変位手段１５は前記カムシャフト１０を介して
前記カム１１を回転軸線方向に変位されるようにする。
このような構成によれば、カムシャフト１０を回転軸線
方向に変位させてバルブ１８の最大リフト量を制御する
内燃機関用バルブ駆動装置において、バルブ１８のリフ
ト制御量を大きくすることができる。
【００３５】（３） 請求項１に記載の内燃機関用バル
ブ駆動装置を備えたエンジン。このような構成によれ
ば、バルブ駆動装置を含むエンジン全体の大きさを大き
くすることなく、又、エンジンの耐久性を低下させるこ
となくバルブ駆動装置のリフト制御量を大きくすること
ができ、このことによりエンジン特性を好適に制御する
ことができる。
ブ駆動装置を備えたエンジン。このような構成によれ
ば、バルブ駆動装置を含むエンジン全体の大きさを大き
くすることなく、又、エンジンの耐久性を低下させるこ
となくバルブ駆動装置のリフト制御量を大きくすること
ができ、このことによりエンジン特性を好適に制御する
ことができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、カムを回転軸線方向に変位させてバルブ
のリフト量を制御するバルブ駆動装置を備えた内燃機関
用バルブ駆動装置において、カムノーズの傾斜角を大き
くすることなく、又、カムフォロアの摺動面積を小さく
することなく、より大きなリフト制御量を得ることがで
きる。
発明によれば、カムを回転軸線方向に変位させてバルブ
のリフト量を制御するバルブ駆動装置を備えた内燃機関
用バルブ駆動装置において、カムノーズの傾斜角を大き
くすることなく、又、カムフォロアの摺動面積を小さく
することなく、より大きなリフト制御量を得ることがで
きる。
【図１】 バルブ駆動装置を示す要部断面図。
【図２】 バルブ駆動装置を備えたエンジンを示す斜視
図。
図。
【図３】 バルブ駆動装置を示す要部断面図。
【図４】 バルブリフタを示す斜視図。
【図５】 同じく平面図。
【図６】 別例のバルブ駆動装置を示す要部断面図。
【図７】 従来例のバルブ駆動装置を示す要部断面図。
９…エンジン本体としてのシリンダヘッド、１０…カム
シャフトとしての吸気側カムシャフト、１１…カムとし
ての吸気側カム、１１ａ…カム面、１５…カム変位手段
としてのシャフト駆動機構、１８…バルブとしての吸気
側バルブ、１９Ａ，１９Ｂ…バルブリフタ、２２…軸受
としてのジャーナル軸受、２５…カムフォロア。
シャフトとしての吸気側カムシャフト、１１…カムとし
ての吸気側カム、１１ａ…カム面、１５…カム変位手段
としてのシャフト駆動機構、１８…バルブとしての吸気
側バルブ、１９Ａ，１９Ｂ…バルブリフタ、２２…軸受
としてのジャーナル軸受、２５…カムフォロア。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−332045（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−280524（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−179116（ＪＰ，Ａ) 米国特許4850311（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 1/08 F01L 1/14
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジン本体に設けられる軸受にて回転
可能に支持されるカムシャフトに対して回転不能に支持
され、カム面のカムノーズの高さがその回転軸線方向に
変化するように形成されるカムと、 上側面に支持するカムフォロワを介して前記カム面に対
して摺接され、同カム面に従ってバルブを駆動するバル
ブリフタと、 前記カムを前記カムシャフトの中心軸線方向に変位させ
るカム変位手段とからなる内燃機関用バルブ駆動装置に
おいて、 前記カムシャフトの中心軸線方向において前記上側面の
中心から同バルブリフタに隣接する前記軸受に対して離
間する側にオフセットして前記カムフォロワを前記軸受
に隣接する一対のバルブリフタにそれぞれ設けた内燃機
関用バルブ駆動装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28099596A JP3344236B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 内燃機関用バルブ駆動装置 |
| US08/954,913 US5870984A (en) | 1996-10-23 | 1997-10-21 | Variable engine valve driver |
| EP97118330A EP0838576A1 (en) | 1996-10-23 | 1997-10-22 | Variable engine valve driver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28099596A JP3344236B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 内燃機関用バルブ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10121925A JPH10121925A (ja) | 1998-05-12 |
| JP3344236B2 true JP3344236B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=17632803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28099596A Expired - Fee Related JP3344236B2 (ja) | 1996-10-23 | 1996-10-23 | 内燃機関用バルブ駆動装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5870984A (ja) |
| EP (1) | EP0838576A1 (ja) |
| JP (1) | JP3344236B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2000073710A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-07 | Toyota Motor Corp | ３次元カム用揺動フォロワ機構 |
| JP3700409B2 (ja) * | 1998-09-04 | 2005-09-28 | トヨタ自動車株式会社 | ３次元カム用バルブリフタおよび可変動弁装置 |
| GB2359608B (en) * | 1998-10-30 | 2002-06-19 | Christopher Paulet Mel Walters | Engine with offset cam follower-valve stem arrangement |
| DE69905924T2 (de) * | 1998-10-30 | 2004-01-15 | Christopher Paulet Mel Walters | Ventilsteuerungseinrichtung |
| JP2000257410A (ja) | 1999-03-10 | 2000-09-19 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変バルブ特性装置および３次元カム |
| JP2001065371A (ja) * | 1999-08-24 | 2001-03-13 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| KR100633925B1 (ko) | 2004-07-12 | 2006-10-16 | 현대자동차주식회사 | 엔진의 가변 밸브리프트 장치 |
| US7685993B2 (en) * | 2008-03-31 | 2010-03-30 | Cummins Inc. | Low cost variable swirl |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1159352B (it) * | 1983-02-04 | 1987-02-25 | Fiat Auto Spa | Dispositivo di regolazione della posizione assiale di un albero a camme a profilo variabile particolarmente per il comando della distribuzione di un motore |
| JPS6341610A (ja) * | 1986-08-08 | 1988-02-22 | Mazda Motor Corp | エンジンのバルブ駆動装置 |
| US4850311A (en) * | 1988-12-09 | 1989-07-25 | General Motors Corporation | Three dimensional cam cardanic follower valve lifter |
| JPH03179116A (ja) * | 1989-07-25 | 1991-08-05 | Isuzu Motors Ltd | エンジン用弁駆動装置 |
| US5148779A (en) * | 1990-05-09 | 1992-09-22 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Valve rotating apparatus of internal-combustion engine |
| EP0590577A1 (en) * | 1992-09-30 | 1994-04-06 | Mazda Motor Corporation | System for controlling valve shift timing of an engine |
| US5367991A (en) * | 1993-03-23 | 1994-11-29 | Mazda Motor Corporation | Valve operating system of engine |
| JP3392514B2 (ja) * | 1993-05-10 | 2003-03-31 | 日鍛バルブ株式会社 | エンジンのバルブタイミング制御装置 |
-
1996
- 1996-10-23 JP JP28099596A patent/JP3344236B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-10-21 US US08/954,913 patent/US5870984A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-10-22 EP EP97118330A patent/EP0838576A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5870984A (en) | 1999-02-16 |
| EP0838576A1 (en) | 1998-04-29 |
| JPH10121925A (ja) | 1998-05-12 |
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