(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブをその開閉位置の間で移動させるように適合され、且つ断面Ｖ字状の噛み合わせ面を有するカム従動節と；
カム従動節の上部に位置して前記カムシャフトによって駆動され、前記カム従動節の噛み合わせ面と噛み合ってバルブを操作するように前記カム従動節を作動させるのに適した接触面を有するカムであって、その接触面は前記カム従動節の断面Ｖ字状の噛み合わせ面と相補的な断面Ｖ字状を有しているカムと；
前記カムの回転面に対して回動された位置で、前記カムの輪郭のついた接触面と前記カム従動節の輪郭のついた噛み合わせ面とが、前記カムが回転している間、前記カム従動節が前記カムの回転面に対して回動されていない位置にある場合に比して、互いにより早期に噛み合い、より遅れて噛み合わせを解くように、前記カム従動節を回動させるための回動手段と；
を有し、
二つの揺り子状の挿入物が前記カム従動節の噛み合わせ面を形成し、前記揺り子状の挿入物のそれぞれは前記カムの回転面に対応して回動する前記カム従動節の縦軸方向に揺動するようになされている、ことを特徴とする可変的なバルブタイミング装置。
【請求項２】
前記揺り子状の挿入物は前記カム従動節の凹部内に位置されており、前記凹部は溝を有し、前記溝内に前記揺り子状の挿入物の端が滑り込まされ、前記凹部内のそれぞれに前記揺り子状の挿入物が保持されることを特徴とする請求の範囲１に記載の可変的なバルブタイミング装置。
【請求項３】
前記回動手段が操作用ロッドで構成され、前記各カム従動節がＵ字型の連結横木の間に保持され、前記連結横木は前記操作用ロッドにそれぞれ旋回可能に連結されていることを特徴とする請求範囲１に記載の可変的なバルブタイミング装置。
【請求項４】
前連結横木のそれぞれは、浮動する球体状の組み立て部品によって、前記操作用ロッドに旋回可能に接続されていることを特徴とする請求の範囲３に記載の可変的なバルブタイミング装置。
【請求項５】
前記操作用ロッドは、前記個々の浮動する球体状の組み立て部品の間でその長さを変化させうる手段を備え、そして、前記カムと前記カム従動節を必要に応じて一直線上に整列させることを特徴とする請求の範囲４に記載の可変的なバルブタイミング装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の出力向上に関する装置であり、とりわけそのバルブによる点火時期調整システムに関するものである。したがって本発明はひとつの燃焼室に吸入・排出バルブを複数配置した内燃機関に対しても応用可能である。
内燃機関の出力向上のために、爾来数多くのシステムが開発されてきた。これらのうちの幾つかは、複数のバルブを使用し、またバルブによる可変的な点火時期調整方式を採用している。
本発明は以下で構成される可変的なバルブタイミングシステムを提供する。すなわち；
カム従動節、これはバルブの開閉位置の間でバルブを移動させるものである。該カム従動節は断面Ｖ字状の噛み合わせ面を持つ。
カム、これはカム従動節の上部に位置し、カムシャフトによって駆動され、カム従動節の噛み合わせ面との噛み合わせに適した接触面を有し、バルブを操作するために作動される。カムの接触面は前記カム従動節の断面Ｖ字状の噛み合わせ面と相補的な断面Ｖ字状を有している。また、
回動手段、これはカム従動節をカムの回転面に対して回動させるものであるが、その回動された位置では輪郭の付いたカムの接触面と輪郭の付いたカム従動節の噛み合わせ面が、カムが回転している間、カム従動節が回動していない位置にある場合に比して、互いにより早期に噛み合い、より遅れて噛み合わせを解くように、互いに噛み合うようになっている。
二つの揺り子状の挿入物、これはカム従動節の噛み合わせ面を形成する。この揺り子状の挿入物のそれぞれは前記カムの回転面に対して回動する前記カム従動節の縦軸方向に揺動するようになされている。
本発明を添付図面を参照しなから、実例によって以下さらに詳しく説明する。図１は本発明の具体化されたもののひとつである、カムとカム従動節の概要を示す透視図である。
図２は本発明の具体化されたものの、もうひとつである、カムとカム従動節の概要を示す側面図である。
図３は図２に示されたカム従動節の概要を示す平面図である。
図４は図３に示された４個のカム従動節を制御する制御軸の組み立て部品である。
図５は図４に示されたカム従動節と回動の媒介手段の概要を示す拡大図である。
図６は本発明のさらなる具体化に沿った、カム従動節の平面図である。
図７は本発明の具体化をプッシュロッドエンジンに当てはめたものの透視図である。
図８は図７に示されたオーバーヘッドカムエンジンにおける、カム従動節組み立て部品の部分断面図である。
図９は図８に示された概要部分の、矢印IXの方向に沿った断面図である。
本発明の具体化のひとつは、図１に示す通り、カム（１）が輪郭の付いた外側の接触面（２）を持つことである。この輪郭は、効果的なものであればどのような輪郭側面でもよいが、Ｖ字型であることが望ましい。カム（１）は、内燃機関に一般的であるように、カムシャフト（３）に支えられている。
カム従動節（４）はバルブ（図には見えず）を操作し、望ましい形状の輪郭の付いた上部の噛み合わせ面（５）を持つ。
しかしながら、カム従動節（４）の上部噛み合わせ面（５）およびカム（１）の輪郭の付いた接触面（２）は相互に対になって補足しあっている。ここに具体化されている本発明においては、カム従動節（４）の輪郭の付いた上部の噛み合わせ面（５）は、その２つの辺が望ましい角度を持つＶ字型の凹み（６）である。
本発明における点火時期調整システムの一般的な操作は、標準的な点火時期調整システムの操作と次の点で同様である。すなわち、そこではカムシャフトは内燃機関の速度によって、その二分の一であるように定められた速度で回転する。カムはカムシャフトの軸の周りを回転し、カムの輪郭の付いた接触面はカム従動節と噛み合い、バルブを開閉する。
しかしながら本発明においては、カム従動節（４）はそれ自身の軸（７）を中心として、図３に示した通り、内燃機関の速度に応じて望まれた角度で回動する。このようにＶ字型の凹み（６）と、それと対になったカム（１）のＶ字型の接触面（２）は、僅かに一直線上から外れている。その結果、カム突出部のＶ字型の接触面（２）はＶ字型の凹み（６）の両側の傾斜面を、より高い位置で、それゆえＶ字型の凹み（６）とそれと対になってＶ字型をしているカム（１）の接触面（２）が一直線上に並んでいる場合よりも、早いタイミングで噛み、これをより遅れて開放する。それゆえバルブはより早期に開き、また、より遅れて閉じることとなり、例えば内燃機関の回転数が増えるに従って、バルブの開いている周期の割合が増すことになる。
図２および図３に見るように、ここに具体化された発明では、Ｖ字型の凹み（６）の中に、２個の揺り子状の挿入物（８）があり、これはカム（１）の接触面（２）とカム従動節（４）との間に幾何学的に完全な直線状態を維持し、カム（１）の摩擦を減少させる。揺り子状の挿入物（８）はカム従動節（４）と隙間なく適合し、その結果、カム（１）が回転し、カム従動節（４）がそれに反応して往復回動している間に、揺り子状の挿入物（８）がカム（１）の輪郭の付いた接触面（２）で噛み合い、これらはそれぞれの軸（９と１０）を中心にして回動する。
カム従動節（４）の回動のひとつの方法は図４および図５に示している。ここでは操作用の連結横木（１１）は旋回心軸で回動するように、一方の端はカム従動節（４）に、またもう一方の端は操作用ロッド（１２）に、２本のボルト（１３）で取り付けられている。操作用の連結横木（１１）は、シャフト（１４）によって操作用ロッド（１２）の中の浮動する球体状の組み立て部品（１５）に連結されている。カム従動節（４）の位置角度の調整は調整ナット（１６）を使って行われる。このナットには左利きのねじのロッド（１７）と右利きのねじのロッド（１８）があり、操作用ロッド（１２）と噛み合っている。操作用ロッド（１２）の動きは内燃機関の回転数や運転モードによって、コンピューター制御されたり、遠心力によって制御されたりすることが可能である。
図６に示すように、揺り子状の挿入物（８）は凹み部分（２１）から脱落しないように、その端の部分（１９）がそれぞれの凹部（２０）に滑り込まされていなければならない。
ここには示さないいま一つの具体化においては、特別なカム従動節の２つの揺り子状の挿入物とそれぞれのカムの噛み合わせ面との成す角度は、異なったものとすることも可能であり、そうすることでバルブは先立って開き、遅れて閉じることが可能とすることができるし、またその逆も可能とすることができる。さらに揺り子状の挿入物（８）の噛み合わせ面はカム従動節（４）の表面から、カム従動節（４）の中心線（２６）へと離れることも可能である（図３）。
図７に示すように、本発明の具体化はプッシュロッドエンジンにも適用できる。カム従動節（４）とカム（１）の操作の制御はそのほかの具体化と同じである。しかしながら、可変的なバルブの開閉タイミングに関係した調整を行うための可能性を高めるためには、このカムシャフト（３）、カム従動節（４）および調整用つまみはひとつの組み立て部品の中に位置し、全体として内燃機関から取り外すことを可能とすることがより望ましいであろう。図７は一対の吸入・排出バルブ配置を示している。
図８と図９に示したように、カム従動節の中心（７）はバルブの柄の中心（２３）からずれている。半円形の凹み（２４）は、カム従動節（４）の柄（２２）と呼応したカム従動節（４）の回動を吸収するために、カム従動節（４）の下部（２５）に設けられている。
この半円形の凹み（２４）は深度を変化させながら回動せしめることができるが、その結果、カム従動節（４）が回動している時に、タペットの遊びは維持される。
油圧動作式のバルブを設計に組み込むことは、タペットの遊びの僅かな変化を償うために、最も好まれる手段である。これは主としてプッシュロッドエンジンに応用されるところである。
上記の具体化に対する修正と変化は、本発明の意図ないし視野から出発することなくしては成し得ない。このことはこの分野に熟達している人々にとっては明白なことであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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