JP2000291417A - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
内燃機関の可変動弁装置Info
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- JP2000291417A JP2000291417A JP11100842A JP10084299A JP2000291417A JP 2000291417 A JP2000291417 A JP 2000291417A JP 11100842 A JP11100842 A JP 11100842A JP 10084299 A JP10084299 A JP 10084299A JP 2000291417 A JP2000291417 A JP 2000291417A
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- cam
- oil groove
- outer periphery
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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
- 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
- F01L13/0021—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 by modification of rocker arm ratio
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
- Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関の回転数変化に伴うバルブリフト量のば
らつきを抑制する。 【解決手段】 駆動軸１２が回転すると、偏心カム２
０，リング状リンク２２，ロッカアーム２８，ロッド状
リンク３０を介して揺動カム１６が揺動し、吸気弁１８
がばね力に抗して開閉される。制御軸２４を回転制御す
ると、制御カム２６を介してロッカアーム２８の揺動支
点が変化し、リフト特性が可変制御される。駆動軸１２
の回転方向に対し、揺動カム１６の開作動時の揺動方向
を逆方向に設定する。駆動軸１２の外周を支持する揺動
カム１６の滑り軸受部１６ｃに、潤滑油が導入される潤
滑油溝４６を設ける。この潤滑油溝４６を、最大リフト
状態で、リング状リンク２２とロッカアーム２８との連
結部Ｐ１と駆動軸１２の軸心とを結ぶ線Ｌ１に対し、摺
接部が交わる位置Ｐ２を略中心として形成する。
らつきを抑制する。 【解決手段】 駆動軸１２が回転すると、偏心カム２
０，リング状リンク２２，ロッカアーム２８，ロッド状
リンク３０を介して揺動カム１６が揺動し、吸気弁１８
がばね力に抗して開閉される。制御軸２４を回転制御す
ると、制御カム２６を介してロッカアーム２８の揺動支
点が変化し、リフト特性が可変制御される。駆動軸１２
の回転方向に対し、揺動カム１６の開作動時の揺動方向
を逆方向に設定する。駆動軸１２の外周を支持する揺動
カム１６の滑り軸受部１６ｃに、潤滑油が導入される潤
滑油溝４６を設ける。この潤滑油溝４６を、最大リフト
状態で、リング状リンク２２とロッカアーム２８との連
結部Ｐ１と駆動軸１２の軸心とを結ぶ線Ｌ１に対し、摺
接部が交わる位置Ｐ２を略中心として形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の運転
状態に応じて吸気弁や排気弁（吸・排気弁）の開閉時期
やバルブリフト量を可変制御する可変動弁装置の改良に
関する。
状態に応じて吸気弁や排気弁（吸・排気弁）の開閉時期
やバルブリフト量を可変制御する可変動弁装置の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、機関低速低負荷時におけ
る燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時にお
ける吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する
等のために、吸・排気弁の開閉時期やバルブリフト量を
機関運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置が従来
から種々提供されており、その一例として特開昭５５−
１３７３０５号公報に記載されているものが知られてい
る。
る燃費の改善や安定した運転性並びに高速高負荷時にお
ける吸気の充填効率の向上による十分な出力を確保する
等のために、吸・排気弁の開閉時期やバルブリフト量を
機関運転状態に応じて可変制御する可変動弁装置が従来
から種々提供されており、その一例として特開昭５５−
１３７３０５号公報に記載されているものが知られてい
る。
【０００３】すなわち、この公報の可変動弁装置は、機
関に連動して回転する駆動軸の外周に設けられたカム
と、支軸の外周に設けられて吸・排気弁を駆動する揺動
カムとを、制御軸外周の偏心カムに回転可能に外嵌する
ロッカアームで連携させている。そして、制御軸の回転
位置を変化させることで、ロッカアームの姿勢を変化さ
せ、もって吸・排気弁のリフト特性を可変制御するよう
に構成されている。
関に連動して回転する駆動軸の外周に設けられたカム
と、支軸の外周に設けられて吸・排気弁を駆動する揺動
カムとを、制御軸外周の偏心カムに回転可能に外嵌する
ロッカアームで連携させている。そして、制御軸の回転
位置を変化させることで、ロッカアームの姿勢を変化さ
せ、もって吸・排気弁のリフト特性を可変制御するよう
に構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の内燃機関の可変動弁装置にあっては、機関と
連動して回転する駆動軸と、揺動カムを支持する支軸
と、が別個に設けられているため、部品点数，配置スペ
ースの増加を招聘するとともに、駆動軸と支軸との軸心
ズレに起因して、リフト特性の制御精度の低下を招く虞
がある。
うな従来の内燃機関の可変動弁装置にあっては、機関と
連動して回転する駆動軸と、揺動カムを支持する支軸
と、が別個に設けられているため、部品点数，配置スペ
ースの増加を招聘するとともに、駆動軸と支軸との軸心
ズレに起因して、リフト特性の制御精度の低下を招く虞
がある。
【０００５】本発明は、このような課題を解決するとと
もに、更に改良された新規な内燃機関の可変動弁装置を
提供することを目的としている。
もに、更に改良された新規な内燃機関の可変動弁装置を
提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
可変動弁装置は、機関の回転に連動して回転する駆動軸
と、外周でシリンダヘッド側に回転可能に支持されると
ともに、内周に上記駆動軸の外周を相対回転可能に支持
する滑り軸受部を有し、自身の揺動により吸・排気弁を
バルブスプリングのばね力に抗して開閉作動させる揺動
カムと、上記駆動軸の外周に偏心して設けられた偏心カ
ムと、この偏心カムの外周に相対回転可能に外嵌するリ
ング状リンクと、上記駆動軸と略平行に設けられた制御
軸と、この制御軸の外周に偏心して設けられた制御カム
と、この制御カムの外周に相対回転可能に外嵌し、その
一端で上記リング状リンクの一端と連携するロッカアー
ムと、このロッカアームの他端と上記揺動カムの先端と
を連携するロッド状リンクと、を有している。
可変動弁装置は、機関の回転に連動して回転する駆動軸
と、外周でシリンダヘッド側に回転可能に支持されると
ともに、内周に上記駆動軸の外周を相対回転可能に支持
する滑り軸受部を有し、自身の揺動により吸・排気弁を
バルブスプリングのばね力に抗して開閉作動させる揺動
カムと、上記駆動軸の外周に偏心して設けられた偏心カ
ムと、この偏心カムの外周に相対回転可能に外嵌するリ
ング状リンクと、上記駆動軸と略平行に設けられた制御
軸と、この制御軸の外周に偏心して設けられた制御カム
と、この制御カムの外周に相対回転可能に外嵌し、その
一端で上記リング状リンクの一端と連携するロッカアー
ムと、このロッカアームの他端と上記揺動カムの先端と
を連携するロッド状リンクと、を有している。
【０００７】このような本発明においては、吸・排気弁
をバルブスプリングのばね力に抗して開閉作動させる揺
動カムが、機関と連動して回転する駆動軸の外周に相対
回転可能に設けられているため、上記従来例のように揺
動カムを支持する支軸を設ける必要がなく、部品点数，
配置スペースの低減化を図ることができ、また従来例の
ように駆動軸と支軸との軸心ズレを生じることもないの
で、リフト特性の制御精度の向上を図ることができる。
更に、各部材の連結部が面接触となっているため、耐磨
耗性に優れており、潤滑も行い易い。
をバルブスプリングのばね力に抗して開閉作動させる揺
動カムが、機関と連動して回転する駆動軸の外周に相対
回転可能に設けられているため、上記従来例のように揺
動カムを支持する支軸を設ける必要がなく、部品点数，
配置スペースの低減化を図ることができ、また従来例の
ように駆動軸と支軸との軸心ズレを生じることもないの
で、リフト特性の制御精度の向上を図ることができる。
更に、各部材の連結部が面接触となっているため、耐磨
耗性に優れており、潤滑も行い易い。
【０００８】しかしながら、このような揺動カムを用い
た場合、機関の回転数の変化に伴って、揺動カムや各リ
ンク部材に作用する慣性力も変化する。具体的には、機
関回転数の上昇にともなって慣性力が増加する。この結
果、機関の回転数によって、バルブリフト量がある程度
変動するという問題を生じる。
た場合、機関の回転数の変化に伴って、揺動カムや各リ
ンク部材に作用する慣性力も変化する。具体的には、機
関回転数の上昇にともなって慣性力が増加する。この結
果、機関の回転数によって、バルブリフト量がある程度
変動するという問題を生じる。
【０００９】つまり、高回転時には、最大リフト近傍で
上記の慣性力がバルブスプリングのばね力を上回り、例
えばリンク部材の連結部分のクリアランス分だけリンク
間距離が伸びる形となり、その分、遥動カムの開弁方向
への揺動角度が大きくなり、バルブリフト量が増加する
傾向にある。一方、低回転時には、常にばね力が慣性力
を上回ることとなり、例えばリンク間距離が減少するた
め、遥動カムの開弁方向への揺動角度が小さくなって、
バルブリフト量が減少する傾向にある。特に、吸・排気
弁の最大リフトの前後では、上記慣性力及びばね力がと
もに大きくなるので、この傾向が大きくなる。
上記の慣性力がバルブスプリングのばね力を上回り、例
えばリンク部材の連結部分のクリアランス分だけリンク
間距離が伸びる形となり、その分、遥動カムの開弁方向
への揺動角度が大きくなり、バルブリフト量が増加する
傾向にある。一方、低回転時には、常にばね力が慣性力
を上回ることとなり、例えばリンク間距離が減少するた
め、遥動カムの開弁方向への揺動角度が小さくなって、
バルブリフト量が減少する傾向にある。特に、吸・排気
弁の最大リフトの前後では、上記慣性力及びばね力がと
もに大きくなるので、この傾向が大きくなる。
【００１０】ここで請求項１の発明は、上記駆動軸の回
転方向に対し、上記吸・排気弁を開作動させるときの揺
動カムの揺動方向を逆方向に設定し、かつ、上記揺動カ
ムの滑り軸受部と駆動軸の外周との摺接部に、潤滑油が
導入される潤滑油溝を設け、この潤滑油溝は、吸・排気
弁の最大リフト状態で、軸方向視で上記リング状リンク
とロッカアームとの連結部と、上記駆動軸の軸心とを結
ぶ線に対し、上記摺接部が交わる位置を略中心として形
成されていることを特徴としている。
転方向に対し、上記吸・排気弁を開作動させるときの揺
動カムの揺動方向を逆方向に設定し、かつ、上記揺動カ
ムの滑り軸受部と駆動軸の外周との摺接部に、潤滑油が
導入される潤滑油溝を設け、この潤滑油溝は、吸・排気
弁の最大リフト状態で、軸方向視で上記リング状リンク
とロッカアームとの連結部と、上記駆動軸の軸心とを結
ぶ線に対し、上記摺接部が交わる位置を略中心として形
成されていることを特徴としている。
【００１１】このような構成により、機関の高回転時に
おける最大リフト状態では、主に上記慣性力により、駆
動軸には、駆動軸の中心からリング状リンクとロッカア
ームとが連結する連結部へ向けて力が作用するが、その
力を支持する揺動カムの滑り軸受部には、潤滑油溝が存
在することとなる。この潤滑油溝により、滑り軸受部に
発生する潤滑油膜の形成作用が効果的に抑制されて、油
膜厚さが小さくなり、駆動軸と揺動カムとの間の摩擦力
がより増大する。ここで、開作動時の揺動カムの揺動方
向に対して駆動軸の回転方向が逆向きに設定されている
ため、上記の摩擦力が揺動カムの開作動方向とは逆向き
に作用することとなり、揺動カムの過大な揺動を抑制す
ることができる。
おける最大リフト状態では、主に上記慣性力により、駆
動軸には、駆動軸の中心からリング状リンクとロッカア
ームとが連結する連結部へ向けて力が作用するが、その
力を支持する揺動カムの滑り軸受部には、潤滑油溝が存
在することとなる。この潤滑油溝により、滑り軸受部に
発生する潤滑油膜の形成作用が効果的に抑制されて、油
膜厚さが小さくなり、駆動軸と揺動カムとの間の摩擦力
がより増大する。ここで、開作動時の揺動カムの揺動方
向に対して駆動軸の回転方向が逆向きに設定されている
ため、上記の摩擦力が揺動カムの開作動方向とは逆向き
に作用することとなり、揺動カムの過大な揺動を抑制す
ることができる。
【００１２】また、このような高回転時には、駆動軸と
揺動カムとの摺動速度が増大して、摩擦発熱の増大によ
り温度が上昇傾向にあるが、大きな荷重が作用する方向
に潤滑油溝が存在するために、十分な冷却性能が得ら
れ、上記の温度上昇を効果的に抑制することもできる。
揺動カムとの摺動速度が増大して、摩擦発熱の増大によ
り温度が上昇傾向にあるが、大きな荷重が作用する方向
に潤滑油溝が存在するために、十分な冷却性能が得ら
れ、上記の温度上昇を効果的に抑制することもできる。
【００１３】一方、低回転時における最大リフト状態で
は、主にバルブスプリングのばね力により、駆動軸に
は、高回転時と逆方向の荷重が作用するが、その力を支
持する揺動カムの滑り軸受部には、潤滑油溝が存在しな
い形となる。このため、滑り軸受部に十分な油膜が形成
され、駆動軸と揺動カムとの摩擦力が適宜に低減され
る。このように、揺動カムの開作動時の揺動を妨げる摩
擦力が低減されることによって、低回転時におけるバル
ブリフト量の減少が効果的に抑制される。
は、主にバルブスプリングのばね力により、駆動軸に
は、高回転時と逆方向の荷重が作用するが、その力を支
持する揺動カムの滑り軸受部には、潤滑油溝が存在しな
い形となる。このため、滑り軸受部に十分な油膜が形成
され、駆動軸と揺動カムとの摩擦力が適宜に低減され
る。このように、揺動カムの開作動時の揺動を妨げる摩
擦力が低減されることによって、低回転時におけるバル
ブリフト量の減少が効果的に抑制される。
【００１４】このように、高回転時には遥動カムの過度
な揺動が抑制される一方、低回転時には過小となりやす
い揺動カムの揺動が促進されるため、機関の回転数によ
るバルブリフト量のばらつきを効果的に抑制することが
できる。
な揺動が抑制される一方、低回転時には過小となりやす
い揺動カムの揺動が促進されるため、機関の回転数によ
るバルブリフト量のばらつきを効果的に抑制することが
できる。
【００１５】上記潤滑油溝は、例えば請求項２の発明の
ように、上記揺動カムの滑り軸受部に凹設され、あるい
は請求項３の発明のように、駆動軸の外周に凹設され
る。
ように、上記揺動カムの滑り軸受部に凹設され、あるい
は請求項３の発明のように、駆動軸の外周に凹設され
る。
【００１６】また、請求項４の発明では、上記駆動軸
に、上記潤滑油溝へ潤滑油を供給する径方向油路が設け
られ、上記吸・排気弁の最大リフト状態で、上記径方向
油路と上記潤滑油溝とが互いに連通するように設定され
ている。
に、上記潤滑油溝へ潤滑油を供給する径方向油路が設け
られ、上記吸・排気弁の最大リフト状態で、上記径方向
油路と上記潤滑油溝とが互いに連通するように設定され
ている。
【００１７】この場合、最大リフト状態で、潤滑油溝へ
より確実に潤滑油を供給することが可能となり、上記の
冷却効果をより一層向上させることができる。
より確実に潤滑油を供給することが可能となり、上記の
冷却効果をより一層向上させることができる。
【００１８】より好ましくは請求項５の発明のように、
上記駆動軸の内部に、上記潤滑油溝へ潤滑油を供給する
軸方向油路が形成されている。
上記駆動軸の内部に、上記潤滑油溝へ潤滑油を供給する
軸方向油路が形成されている。
【００１９】なお、上記潤滑油溝は、例えば周方向に所
定長さの帯状であってもよく、あるいは請求項６の発明
のように、丸穴状に形成してもよい。
定長さの帯状であってもよく、あるいは請求項６の発明
のように、丸穴状に形成してもよい。
【００２０】請求項７の発明は、潤滑油溝により多くの
潤滑油を強制的に供給するように、潤滑油を機関のメイ
ンギャラリから直接的に上記潤滑油溝へ供給するように
したことを特徴としている。
潤滑油を強制的に供給するように、潤滑油を機関のメイ
ンギャラリから直接的に上記潤滑油溝へ供給するように
したことを特徴としている。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、機関の高
回転時における最大リフト状態では、駆動軸に荷重が作
用する方向に潤滑油溝が存在することとなり、この潤滑
油溝により、滑り軸受部に発生する潤滑油膜の形成作用
が効果的に抑制されて、油膜厚さが小さくなり、駆動軸
と揺動カムとの間の摩擦力がより増大し、揺動カムの過
大な揺動を抑制することができる。また、高回転時に
は、駆動軸と揺動カムとの摺動速度が増大して、摩擦発
熱の増加により温度が上昇傾向にあるが、大きな荷重が
作用する部分に潤滑油溝が存在するために、十分な冷却
性能が得られて温度上昇を小さく抑制する効果も得られ
る。
回転時における最大リフト状態では、駆動軸に荷重が作
用する方向に潤滑油溝が存在することとなり、この潤滑
油溝により、滑り軸受部に発生する潤滑油膜の形成作用
が効果的に抑制されて、油膜厚さが小さくなり、駆動軸
と揺動カムとの間の摩擦力がより増大し、揺動カムの過
大な揺動を抑制することができる。また、高回転時に
は、駆動軸と揺動カムとの摺動速度が増大して、摩擦発
熱の増加により温度が上昇傾向にあるが、大きな荷重が
作用する部分に潤滑油溝が存在するために、十分な冷却
性能が得られて温度上昇を小さく抑制する効果も得られ
る。
【００２２】一方、低回転時における最大リフト状態で
は、駆動軸に荷重が作用する方向に潤滑油溝が存在して
いない形となる。このため、滑り軸受部に十分な油膜が
形成され、駆動軸と揺動カムとの摩擦力が適宜に抑制さ
れる。このように、揺動カムの開作動方向への揺動を妨
げる摩擦力が効果的に抑制されることによって、低回転
時におけるバルブリフト量の減少が効果的に抑制され
る。
は、駆動軸に荷重が作用する方向に潤滑油溝が存在して
いない形となる。このため、滑り軸受部に十分な油膜が
形成され、駆動軸と揺動カムとの摩擦力が適宜に抑制さ
れる。このように、揺動カムの開作動方向への揺動を妨
げる摩擦力が効果的に抑制されることによって、低回転
時におけるバルブリフト量の減少が効果的に抑制され
る。
【００２３】このように、高回転時には遥動カムの過度
な揺動が抑制される一方、低回転時には過小となりやす
い揺動カムの揺動運動が促進されるため、機関の回転数
によるバルブリフト量のばらつきを効果的に抑制するこ
とができる。
な揺動が抑制される一方、低回転時には過小となりやす
い揺動カムの揺動運動が促進されるため、機関の回転数
によるバルブリフト量のばらつきを効果的に抑制するこ
とができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１〜６は、本発明の第１実施例
に係る内燃機関の可変動弁装置を示している。シリンダ
ヘッド１０の上部には、全気筒にわたって連続した駆動
軸１２が設けられている。この駆動軸１２は、図外の一
端にスプロケットが取り付けられ、タイミングチェーン
を介して機関のクランクシャフトに連動して回転するよ
うになっている。また、駆動軸１２は、内部に潤滑油供
給用の軸方向油路１２ａが形成された中空状をなし、か
つ、この軸方向油路１２ａと外周とを連通する径方向油
路１２ｂが形成されている。
に係る内燃機関の可変動弁装置を示している。シリンダ
ヘッド１０の上部には、全気筒にわたって連続した駆動
軸１２が設けられている。この駆動軸１２は、図外の一
端にスプロケットが取り付けられ、タイミングチェーン
を介して機関のクランクシャフトに連動して回転するよ
うになっている。また、駆動軸１２は、内部に潤滑油供
給用の軸方向油路１２ａが形成された中空状をなし、か
つ、この軸方向油路１２ａと外周とを連通する径方向油
路１２ｂが形成されている。
【００２５】この駆動軸１２の外周には、中空軸状の揺
動カム１６が相対回転可能に外嵌されている。この揺動
カム１６は、各気筒の一対の吸気弁（又は排気弁）１８
に対応して一対のカムロブ１６ａが設けられるととも
に、両カムロブ１６ａ間にジャーナル部１６ｂが形成さ
れている。このジャーナル部１６ｂの外周がシリンダヘ
ッド１０の上部と下部ブラケット４０との間に回転可能
に支持されている。また、揺動カム１６の内周が、駆動
軸１２の外周を相対回転可能に支持する滑り軸受部１６
ｃとなっている。この揺動カム１６が揺動すると、各カ
ムロブ１６ａが吸気弁１８の上端に設けられたバルブリ
フタ１８ａに摺接し、吸気弁１８を図外のバルブスプリ
ングの反力に抗して開閉作動させるようになっている。
動カム１６が相対回転可能に外嵌されている。この揺動
カム１６は、各気筒の一対の吸気弁（又は排気弁）１８
に対応して一対のカムロブ１６ａが設けられるととも
に、両カムロブ１６ａ間にジャーナル部１６ｂが形成さ
れている。このジャーナル部１６ｂの外周がシリンダヘ
ッド１０の上部と下部ブラケット４０との間に回転可能
に支持されている。また、揺動カム１６の内周が、駆動
軸１２の外周を相対回転可能に支持する滑り軸受部１６
ｃとなっている。この揺動カム１６が揺動すると、各カ
ムロブ１６ａが吸気弁１８の上端に設けられたバルブリ
フタ１８ａに摺接し、吸気弁１８を図外のバルブスプリ
ングの反力に抗して開閉作動させるようになっている。
【００２６】また、駆動軸１２の外周には、この駆動軸
１２の軸心に対して所定量偏心した偏心カム２０が圧入
等により固定されており、この偏心カム２０の外周に、
リング状リンク２２が相対回転可能に外嵌している。
１２の軸心に対して所定量偏心した偏心カム２０が圧入
等により固定されており、この偏心カム２０の外周に、
リング状リンク２２が相対回転可能に外嵌している。
【００２７】駆動軸１２と略平行に配設された制御軸２
４は、内部に潤滑油供給用の軸方向油路２４ａが形成さ
れた中空状に形成されており、図外のアクチュエータ等
により機関の運転状態に応じて所定の角度範囲で回転制
御されるようになっている。この制御軸２４は、ボルト
４２を介してシリンダヘッド１０に固定される一対の上
部ブラケット３８，下部ブラケット４０間に回転可能に
支持されている。
４は、内部に潤滑油供給用の軸方向油路２４ａが形成さ
れた中空状に形成されており、図外のアクチュエータ等
により機関の運転状態に応じて所定の角度範囲で回転制
御されるようになっている。この制御軸２４は、ボルト
４２を介してシリンダヘッド１０に固定される一対の上
部ブラケット３８，下部ブラケット４０間に回転可能に
支持されている。
【００２８】制御軸２４の外周には、制御軸２４の軸心
に対して所定量偏心した制御カム２６が固定されてお
り、この制御カム２６の外周には、軸方向視で略Ｌ字状
をなすロッカアーム２８の基部が相対回転可能に外嵌し
ている。このロッカアーム２８の一端と、リング状リン
ク２２の先端とは、両者を挿通する第１ピン３２を介し
て相対回転可能に連結されている。
に対して所定量偏心した制御カム２６が固定されてお
り、この制御カム２６の外周には、軸方向視で略Ｌ字状
をなすロッカアーム２８の基部が相対回転可能に外嵌し
ている。このロッカアーム２８の一端と、リング状リン
ク２２の先端とは、両者を挿通する第１ピン３２を介し
て相対回転可能に連結されている。
【００２９】また、ロッカアーム２８の他端と、上記の
揺動カム１６の先端とは、ロッド状リンク３０によって
連携されている。より具体的には、揺動カム１６の一方
のカムロブ１６ａの先端と、ロッド状リンク３０の一端
とは、両者を挿通する第２ピン３４を介して相対回転可
能に連結されている。また、ロッカアーム２８の他端
と、ロッド状リンク３０の他端とは、両者を挿通する第
３ピン３６を介して相対回転可能に連結されている。
揺動カム１６の先端とは、ロッド状リンク３０によって
連携されている。より具体的には、揺動カム１６の一方
のカムロブ１６ａの先端と、ロッド状リンク３０の一端
とは、両者を挿通する第２ピン３４を介して相対回転可
能に連結されている。また、ロッカアーム２８の他端
と、ロッド状リンク３０の他端とは、両者を挿通する第
３ピン３６を介して相対回転可能に連結されている。
【００３０】このような構成により、機関の回転に同期
して駆動軸１２が軸周りに回転すると、偏心カム２０を
介してリング状リンク２２が並進移動し、これに応じて
ロッカアーム２８が制御カム２６の軸心周りに揺動し、
かつ、ロッド状リンク３０を介して揺動カム１６が揺動
して、吸気弁１８が開閉駆動される。
して駆動軸１２が軸周りに回転すると、偏心カム２０を
介してリング状リンク２２が並進移動し、これに応じて
ロッカアーム２８が制御カム２６の軸心周りに揺動し、
かつ、ロッド状リンク３０を介して揺動カム１６が揺動
して、吸気弁１８が開閉駆動される。
【００３１】また、機関の運転状態に応じて制御軸２４
が回転制御されると、ロッカアーム２８の揺動支点とな
る制御カム２６の軸心位置が変化して、吸気弁１８のリ
フト特性が可変制御される。
が回転制御されると、ロッカアーム２８の揺動支点とな
る制御カム２６の軸心位置が変化して、吸気弁１８のリ
フト特性が可変制御される。
【００３２】このように本実施例では、吸気弁１８を駆
動する揺動カム１６が、機関と連動して回転する駆動軸
１２の外周に相対回転可能に外嵌する構成となっている
ため、上記従来例のように吸・排気弁を駆動する揺動カ
ムを支持する支軸を駆動軸と別個に設ける必要がない。
このため、部品点数，配置スペースの低減化を図ること
ができるとともに、従来例のように駆動軸と揺動カムと
の軸心ズレを生じることがなく、リフト特性の制御精度
が向上する。また、各部材の連結部が面接触となってい
るため、耐磨耗性に優れており、潤滑も行い易い。
動する揺動カム１６が、機関と連動して回転する駆動軸
１２の外周に相対回転可能に外嵌する構成となっている
ため、上記従来例のように吸・排気弁を駆動する揺動カ
ムを支持する支軸を駆動軸と別個に設ける必要がない。
このため、部品点数，配置スペースの低減化を図ること
ができるとともに、従来例のように駆動軸と揺動カムと
の軸心ズレを生じることがなく、リフト特性の制御精度
が向上する。また、各部材の連結部が面接触となってい
るため、耐磨耗性に優れており、潤滑も行い易い。
【００３３】そして本実施例では、図１，５，６に示す
ように、揺動カム１６が吸気弁１８を押し下げる際、す
なわち吸気弁１８を開作動させる場合に、この揺動カム
１６の揺動方向Ｒ１（図の反時計方向）が、駆動軸１２
の回転方向Ｒ２（図の時計方向）と逆向きとなるように
設定されている。
ように、揺動カム１６が吸気弁１８を押し下げる際、す
なわち吸気弁１８を開作動させる場合に、この揺動カム
１６の揺動方向Ｒ１（図の反時計方向）が、駆動軸１２
の回転方向Ｒ２（図の時計方向）と逆向きとなるように
設定されている。
【００３４】また、揺動カム１６内周の滑り軸受部１６
ｃには、潤滑油が導入される潤滑油溝４６が径方向に凹
設されている。この潤滑油溝４６は、図３，４にも示す
ように、一対のカムロブ１６ａ及びジャーナル部１６ｂ
の軸方向位置に対応した合計３カ所に設けられ、かつ、
所定の深さ及び周方向長さに形成されている。
ｃには、潤滑油が導入される潤滑油溝４６が径方向に凹
設されている。この潤滑油溝４６は、図３，４にも示す
ように、一対のカムロブ１６ａ及びジャーナル部１６ｂ
の軸方向位置に対応した合計３カ所に設けられ、かつ、
所定の深さ及び周方向長さに形成されている。
【００３５】ここで、各潤滑油溝４６は、図１に示すよ
うな吸気弁１８の最大リフト状態、つまり制御軸２４の
回転位置がリフト量最大位置で、かつ揺動カム１６が最
も開弁方向へ揺動している状態において、リング状リン
ク２２とロッカアーム２８とを連結する連結部すなわち
第１ピン３２の軸心Ｐ１と、駆動軸１２の軸心とを結ぶ
油溝位置規定線Ｌ１が、滑り軸受部１６ｃの円周と交わ
る点Ｐ２を略中心として、周方向に延在している。つま
り、潤滑油溝４６は、最大リフト状態で軸心Ｐ１に近い
側に設けられている。
うな吸気弁１８の最大リフト状態、つまり制御軸２４の
回転位置がリフト量最大位置で、かつ揺動カム１６が最
も開弁方向へ揺動している状態において、リング状リン
ク２２とロッカアーム２８とを連結する連結部すなわち
第１ピン３２の軸心Ｐ１と、駆動軸１２の軸心とを結ぶ
油溝位置規定線Ｌ１が、滑り軸受部１６ｃの円周と交わ
る点Ｐ２を略中心として、周方向に延在している。つま
り、潤滑油溝４６は、最大リフト状態で軸心Ｐ１に近い
側に設けられている。
【００３６】また、図１に示す最大リフト状態で、駆動
軸１２の径方向油路１２ｂが潤滑油溝４６と連通するよ
うに、潤滑油溝４６が形成される周方向範囲内に設定さ
れている。従って、最大リフト状態で駆動軸１２の軸方
向油路１２ａ及び径方向油路１２ｂを介して潤滑油溝４
６へ円滑に潤滑油が供給されるようになっている。
軸１２の径方向油路１２ｂが潤滑油溝４６と連通するよ
うに、潤滑油溝４６が形成される周方向範囲内に設定さ
れている。従って、最大リフト状態で駆動軸１２の軸方
向油路１２ａ及び径方向油路１２ｂを介して潤滑油溝４
６へ円滑に潤滑油が供給されるようになっている。
【００３７】なお、潤滑油溝４６へ潤滑油を供給する他
の方法として、シリンダヘッド１０側から揺動カム１６
介して直接的に供給するようにしてもよい。また、潤滑
油溝４６の形成位置は、上記実施例に限定されるもので
はない。
の方法として、シリンダヘッド１０側から揺動カム１６
介して直接的に供給するようにしてもよい。また、潤滑
油溝４６の形成位置は、上記実施例に限定されるもので
はない。
【００３８】次に図５，６を参照して、本実施例の作用
を説明する。
を説明する。
【００３９】本実施例のように、吸気弁１８を開作動さ
せる揺動カム１６が、所定範囲内を揺動する構成となっ
ている場合、機関の回転数の変化に伴って、揺動カム１
６並びにリング状リンク２２，ロッド状リンク３０等の
各リンク部材に作用する慣性力も変化する。具体的に
は、機関回転数の上昇にともなって慣性力が増加する。
この結果、機関の回転数の変化に伴いバルブリフト量が
変動するおそれがある。
せる揺動カム１６が、所定範囲内を揺動する構成となっ
ている場合、機関の回転数の変化に伴って、揺動カム１
６並びにリング状リンク２２，ロッド状リンク３０等の
各リンク部材に作用する慣性力も変化する。具体的に
は、機関回転数の上昇にともなって慣性力が増加する。
この結果、機関の回転数の変化に伴いバルブリフト量が
変動するおそれがある。
【００４０】より具体的には、図５，６に示す最大リフ
ト位置の前後では、揺動カム１６に作用する慣性力Ｆｉ
（Ｆｉ’）は、その運動が減速されるために、バルブス
プリングのばね力Ｆｂと逆向き（図の反時計方向）に作
用する。この慣性力Ｆｉが機関の回転上昇に伴って大き
くなり、慣性力Ｆｉがばね力Ｆｂ等を上回ると、リンク
部材としてのリング状リンク２２やロッド状リンク３０
に作用する力Ｆ１，Ｆ２（Ｆ１’，Ｆ２’）の向きが逆
転し、各リンク部材の摺接部分のクリアランス分リンク
間の距離が伸ばされ、揺動カム１６が最大リフト位置を
越えて更に開作動方向（図の反時計方向）へ揺動しよう
とする。
ト位置の前後では、揺動カム１６に作用する慣性力Ｆｉ
（Ｆｉ’）は、その運動が減速されるために、バルブス
プリングのばね力Ｆｂと逆向き（図の反時計方向）に作
用する。この慣性力Ｆｉが機関の回転上昇に伴って大き
くなり、慣性力Ｆｉがばね力Ｆｂ等を上回ると、リンク
部材としてのリング状リンク２２やロッド状リンク３０
に作用する力Ｆ１，Ｆ２（Ｆ１’，Ｆ２’）の向きが逆
転し、各リンク部材の摺接部分のクリアランス分リンク
間の距離が伸ばされ、揺動カム１６が最大リフト位置を
越えて更に開作動方向（図の反時計方向）へ揺動しよう
とする。
【００４１】つまり、図５に示す高回転時には、揺動カ
ム１６の慣性力Ｆｉはバルブスプリングのばね力Ｆｂを
上回って、ロッド状リンク３０を引っ張る方向に作用
し、この力はロッカアーム２８，リング状リンク２２を
介して駆動軸１２に伝達される。よって、駆動軸１２に
は、駆動軸１２の中心からリング状リンク２２とロッカ
アーム２８との連結部Ｐ１へ向けて荷重Ｆｙが作用す
る。
ム１６の慣性力Ｆｉはバルブスプリングのばね力Ｆｂを
上回って、ロッド状リンク３０を引っ張る方向に作用
し、この力はロッカアーム２８，リング状リンク２２を
介して駆動軸１２に伝達される。よって、駆動軸１２に
は、駆動軸１２の中心からリング状リンク２２とロッカ
アーム２８との連結部Ｐ１へ向けて荷重Ｆｙが作用す
る。
【００４２】このように、高回転時に揺動カム１６の回
転角が最大リフト位置を越えて増大しようとする場合、
揺動カム１６の滑り軸受部１６ｃの中で駆動軸１２の荷
重Ｆｙを支持する部分に、潤滑油溝４６が存在する形と
なる。このように荷重Ｆｙの作用する方向に潤滑油溝４
６が存在する場合、例えば荷重Ｆｙの作用する方向に潤
滑油溝４６が無い場合に比して、流体潤滑油膜の形成能
力が抑制され、その油膜厚さが小さくなる。この結果、
駆動軸１２外周と揺動カム１６内周との間に作用する流
体摩擦力が適宜に増大する。ここで、駆動軸１２の回転
方向が揺動カム１６のリフト増大時（開作動時）の揺動
方向と逆向きとなっているので、その摩擦力は、揺動カ
ム１６の回転角度を小さく、つまりリフト量を小さく抑
制する方向に作用する。この結果、高回転時に揺動カム
１６が最大リフト位置を越えて更に揺動する事態を効果
的に抑制することができる。
転角が最大リフト位置を越えて増大しようとする場合、
揺動カム１６の滑り軸受部１６ｃの中で駆動軸１２の荷
重Ｆｙを支持する部分に、潤滑油溝４６が存在する形と
なる。このように荷重Ｆｙの作用する方向に潤滑油溝４
６が存在する場合、例えば荷重Ｆｙの作用する方向に潤
滑油溝４６が無い場合に比して、流体潤滑油膜の形成能
力が抑制され、その油膜厚さが小さくなる。この結果、
駆動軸１２外周と揺動カム１６内周との間に作用する流
体摩擦力が適宜に増大する。ここで、駆動軸１２の回転
方向が揺動カム１６のリフト増大時（開作動時）の揺動
方向と逆向きとなっているので、その摩擦力は、揺動カ
ム１６の回転角度を小さく、つまりリフト量を小さく抑
制する方向に作用する。この結果、高回転時に揺動カム
１６が最大リフト位置を越えて更に揺動する事態を効果
的に抑制することができる。
【００４３】一方、低回転時の最大リフト前後では、常
にばね力Ｆｂが慣性力Ｆｉ’を上回る形となるため、図
６に示すように、駆動軸１２には常に高回転時とは逆方
向の荷重Ｆｙ’が作用する。すなわち、滑り軸受部１６
ｃの中で潤滑油溝４６がない部分で荷重Ｆｙ’を支持す
る形となる。従って、流体潤滑油膜が十分に確保されて
流体摩擦は低い状態に保たれる。このように、揺動カム
１６の開作動時の揺動を妨げる摩擦力が低減されること
によって、低回転時におけるバルブリフト量の減少が効
果的に抑制される。
にばね力Ｆｂが慣性力Ｆｉ’を上回る形となるため、図
６に示すように、駆動軸１２には常に高回転時とは逆方
向の荷重Ｆｙ’が作用する。すなわち、滑り軸受部１６
ｃの中で潤滑油溝４６がない部分で荷重Ｆｙ’を支持す
る形となる。従って、流体潤滑油膜が十分に確保されて
流体摩擦は低い状態に保たれる。このように、揺動カム
１６の開作動時の揺動を妨げる摩擦力が低減されること
によって、低回転時におけるバルブリフト量の減少が効
果的に抑制される。
【００４４】このように、高回転時には揺動カム１６の
過度な揺動が抑制される一方、低回転時には過小となり
やすい揺動カム１６の揺動が促進されるため、機関の回
転数によるバルブリフト量のばらつきを効果的に抑制す
ることができる。
過度な揺動が抑制される一方、低回転時には過小となり
やすい揺動カム１６の揺動が促進されるため、機関の回
転数によるバルブリフト量のばらつきを効果的に抑制す
ることができる。
【００４５】また、高回転時には、駆動軸１２と揺動カ
ム１６との摺動速度が増大して、摩擦発熱の増大により
温度が上昇傾向にあるが、大きな荷重Ｆｙが作用する方
向に潤滑油溝４６が存在するために、十分な冷却性能が
得られ、温度上昇を小さく抑制する効果も得られる。
ム１６との摺動速度が増大して、摩擦発熱の増大により
温度が上昇傾向にあるが、大きな荷重Ｆｙが作用する方
向に潤滑油溝４６が存在するために、十分な冷却性能が
得られ、温度上昇を小さく抑制する効果も得られる。
【００４６】更に本実施例では、最大リフト時に駆動軸
１２の径方向油路１２ｂが潤滑油溝４６と連通するよう
に設定されているため、上記の冷却性能がさらに促進さ
れる。また、駆動軸１２の内部に軸方向油路１２ａを設
けているため、径方向油路１２ｂの加工が簡素であって
も十分な冷却効果が得られる。
１２の径方向油路１２ｂが潤滑油溝４６と連通するよう
に設定されているため、上記の冷却性能がさらに促進さ
れる。また、駆動軸１２の内部に軸方向油路１２ａを設
けているため、径方向油路１２ｂの加工が簡素であって
も十分な冷却効果が得られる。
【００４７】図７は本発明の第２実施例を示している。
なお、基本的な構造は上記第１実施例と同じであり、重
複する説明を適宜省略し、第１実施例と異なる部分のみ
について説明する。
なお、基本的な構造は上記第１実施例と同じであり、重
複する説明を適宜省略し、第１実施例と異なる部分のみ
について説明する。
【００４８】この実施例では、揺動カム１６の滑り軸受
部１６ｃに摺接する駆動軸１２の外周に、潤滑油溝４６
Ａを設けている。なお、潤滑油溝４６Ａの形成位置は、
上記第１実施例の潤滑油溝４６と同様である。この場
合、上記第１実施例と同様の得られることに加え、第１
実施例のように揺動カム１６の内周に潤滑油溝４６を形
成する場合に比して、加工が容易となる。
部１６ｃに摺接する駆動軸１２の外周に、潤滑油溝４６
Ａを設けている。なお、潤滑油溝４６Ａの形成位置は、
上記第１実施例の潤滑油溝４６と同様である。この場
合、上記第１実施例と同様の得られることに加え、第１
実施例のように揺動カム１６の内周に潤滑油溝４６を形
成する場合に比して、加工が容易となる。
【００４９】なお、上記実施例では潤滑油溝を周方向に
所定長さの帯状に形成しているが、例えば丸穴状に形成
してもほぼ同様の効果が得られる。
所定長さの帯状に形成しているが、例えば丸穴状に形成
してもほぼ同様の効果が得られる。
【００５０】更に、メインギャラリから別経路で潤滑油
溝へ潤滑油を導いて、より高圧の潤滑油を供給する構成
とすれば、上記潤滑油溝へより多量の潤滑油を供給し
て、上記の冷却効果を更に高めることができる。
溝へ潤滑油を導いて、より高圧の潤滑油を供給する構成
とすれば、上記潤滑油溝へより多量の潤滑油を供給し
て、上記の冷却効果を更に高めることができる。
【図１】本発明の第１実施例に係る内燃機関の可変動弁
装置を示す断面図。
装置を示す断面図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図３】第１実施例の揺動カムを単体で示す断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図５】高回転時における最大リフト状態を示す断面
図。
図。
【図６】低回転時における最大リフト状態を示す断面
図。
図。
【図７】本発明の第２実施例に係る内燃機関の可変動弁
装置を示す断面図。
装置を示す断面図。
１０…シリンダヘッド １２…駆動軸 １２ａ…軸方向油路 １２ｂ…径方向油路 １６…揺動カム １６ｃ…滑り軸受部 １８…吸気弁 ２０…偏心カム ２２…リング状リンク ２４…制御軸 ２６…制御カム ２８…ロッカアーム ３０…ロッド状リンク ４６…潤滑油溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 茂木 克也 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 (72)発明者 山田 吉彦 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 Ｆターム(参考） 3G013 AA06 AA07 BA01 BC11 BD41
Claims (7)
- 【請求項１】 機関の回転に連動して回転する駆動軸
と、外周でシリンダヘッド側に回転可能に支持されると
ともに、内周に上記駆動軸の外周を相対回転可能に支持
する滑り軸受部を有し、自身の揺動により吸・排気弁を
バルブスプリングのばね力に抗して開閉作動させる揺動
カムと、上記駆動軸の外周に偏心して設けられた偏心カ
ムと、この偏心カムの外周に相対回転可能に外嵌するリ
ング状リンクと、上記駆動軸と略平行に設けられた制御
軸と、この制御軸の外周に偏心して設けられた制御カム
と、この制御カムの外周に相対回転可能に外嵌し、その
一端で上記リング状リンクの一端と連携するロッカアー
ムと、このロッカアームの他端と上記揺動カムの先端と
を連携するロッド状リンクと、を有し、 上記駆動軸の回転方向に対し、上記吸・排気弁を開作動
させるときの揺動カムの揺動方向を逆方向に設定し、 かつ、上記揺動カムの滑り軸受部と駆動軸の外周との摺
接部に、潤滑油が導入される潤滑油溝を設け、 この潤滑油溝は、吸・排気弁の最大リフト状態で、軸方
向視で上記リング状リンクとロッカアームとの連結部
と、上記駆動軸の軸心とを結ぶ線に対し、上記摺接部が
交わる位置を略中心として形成されていることを特徴と
する内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項２】 上記潤滑油溝は、上記揺動カムの滑り軸
受部に凹設されていることを特徴とする請求項１に記載
の内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項３】 上記潤滑油溝は、上記駆動軸の外周に凹
設されていることを特徴とする請求項１に記載の内燃機
関の可変動弁装置。 - 【請求項４】 上記駆動軸に、上記潤滑油溝へ潤滑油を
供給する径方向油路が設けられ、上記吸・排気弁の最大
リフト状態で、上記径方向油路と上記潤滑油溝とが互い
に連通するように設定されていることを特徴とする請求
項１〜３のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。 - 【請求項５】 上記駆動軸の内部に、上記潤滑油溝へ潤
滑油を供給する軸方向油路が形成されていることを特徴
とする請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の可変
動弁装置。 - 【請求項６】 上記潤滑油溝を、丸穴状に形成したこと
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関
の可変動弁装置。 - 【請求項７】 潤滑油を機関のメインギャラリから直接
的に上記潤滑油溝へ供給するようにしたことを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084299A JP4091709B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10084299A JP4091709B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291417A true JP2000291417A (ja) | 2000-10-17 |
| JP4091709B2 JP4091709B2 (ja) | 2008-05-28 |
Family
ID=14284585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10084299A Expired - Fee Related JP4091709B2 (ja) | 1999-04-08 | 1999-04-08 | 内燃機関の可変動弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4091709B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7107950B2 (en) | 2003-12-09 | 2006-09-19 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable valve actuating mechanism for internal combustion engine |
| JP2006250007A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Hitachi Ltd | 揺動カム構成体 |
| JP2006316664A (ja) * | 2005-05-11 | 2006-11-24 | Toyota Motor Corp | 可変動弁装置 |
| EP1344904A3 (en) * | 2002-03-14 | 2007-12-26 | Delphi Technologies, Inc. | Offset variable valve actuation mechanism |
| JP2010127075A (ja) * | 2008-11-25 | 2010-06-10 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の可変動弁装置 |
| JP2010163980A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Hitachi Automotive Systems Ltd | 内燃機関の可変動弁装置 |
| KR101039897B1 (ko) | 2009-08-13 | 2011-06-09 | 기아자동차주식회사 | 엔진의 연속 가변 밸브 리프트 장치 |
-
1999
- 1999-04-08 JP JP10084299A patent/JP4091709B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US8245676B2 (en) | 2009-08-13 | 2012-08-21 | Hyundai Motor Company | Continuously variable valve lift device of engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4091709B2 (ja) | 2008-05-28 |
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