JP2003120241A - 可変動弁機構 - Google Patents
可変動弁機構Info
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- JP2003120241A JP2003120241A JP2001311138A JP2001311138A JP2003120241A JP 2003120241 A JP2003120241 A JP 2003120241A JP 2001311138 A JP2001311138 A JP 2001311138A JP 2001311138 A JP2001311138 A JP 2001311138A JP 2003120241 A JP2003120241 A JP 2003120241A
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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
- F01L13/0036—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
- F01L13/0047—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 the movement of the valves resulting from the sum of the simultaneous actions of at least two cams, the cams being independently variable in phase in respect of each other
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】
【課題】 内燃機関の全運転状況にわたってバルブのサ
ブリフト量及び作用角を連続的に又は段階的に変化さ
せ、精密な制御をする。構造が簡単で高い信頼性を得る
ことができ、内部ＥＧＲが最適制御可能になることで燃
費も向上する可変動弁機構を提供する。 【解決手段】 ロッカアーム１にシーソアーム７を軸着
し、シーソアーム７に第一ローラ９及び第二ローラ１０
を設け、主カム２０を備えたカムシャフト２３を軸支
し、サブリフトコントローラ３０を備えたコントロール
シャフト３１を軸支して、コントロールシャフト３１の
位相を内燃機関の運転状況に応じ連続的に又は段階的に
変えてバルブ５のサブリフト量及び作用角を変化させる
位相変化装置を設けた。
ブリフト量及び作用角を連続的に又は段階的に変化さ
せ、精密な制御をする。構造が簡単で高い信頼性を得る
ことができ、内部ＥＧＲが最適制御可能になることで燃
費も向上する可変動弁機構を提供する。 【解決手段】 ロッカアーム１にシーソアーム７を軸着
し、シーソアーム７に第一ローラ９及び第二ローラ１０
を設け、主カム２０を備えたカムシャフト２３を軸支
し、サブリフトコントローラ３０を備えたコントロール
シャフト３１を軸支して、コントロールシャフト３１の
位相を内燃機関の運転状況に応じ連続的に又は段階的に
変えてバルブ５のサブリフト量及び作用角を変化させる
位相変化装置を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の運転状
況に応じてバルブのリフト量及び作用角を連続的に又は
段階的に変化させる可変動弁機構に関するものである。
況に応じてバルブのリフト量及び作用角を連続的に又は
段階的に変化させる可変動弁機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】通常の動弁機構は、内燃機関の運転状況
が変わってもバルブのリフト量又は作用角が変化しない
ため、内燃機関の出力、トルク、燃費、排気ガスのクリ
ーン度等の諸特性を両立させることができない。そこ
で、従来より内燃機関の運転状況に応じてバルブのリフ
ト量又は作用角を連続的に又は段階的に変化させる可変
動弁機構が種々考えられている。
が変わってもバルブのリフト量又は作用角が変化しない
ため、内燃機関の出力、トルク、燃費、排気ガスのクリ
ーン度等の諸特性を両立させることができない。そこ
で、従来より内燃機関の運転状況に応じてバルブのリフ
ト量又は作用角を連続的に又は段階的に変化させる可変
動弁機構が種々考えられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、通常のロー
ラロッカアームではカムプロフィールが固定となり運転
状況に応じてリフト量や作用角を変えることができなか
った。また、サブリフト量が変化できないため内部ＥＧ
Ｒの制御も不可能であった。
ラロッカアームではカムプロフィールが固定となり運転
状況に応じてリフト量や作用角を変えることができなか
った。また、サブリフト量が変化できないため内部ＥＧ
Ｒの制御も不可能であった。
【０００４】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、内燃機関の全運転状況にわたってバルブのサブリフ
ト量及び作用角を連続的に又は段階的に変化させ、精密
な制御ができるとともに、構造が簡単で高い信頼性を得
ることができ、内部ＥＧＲが最適制御可能になることで
燃費も向上する可変動弁機構を提供することにある。
し、内燃機関の全運転状況にわたってバルブのサブリフ
ト量及び作用角を連続的に又は段階的に変化させ、精密
な制御ができるとともに、構造が簡単で高い信頼性を得
ることができ、内部ＥＧＲが最適制御可能になることで
燃費も向上する可変動弁機構を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変動弁機構は、ロッカアームのカム対応
部にシーソアームをその中央部において揺動可能に軸着
し、シーソアームの一端部及び他端部にそれぞれ第一摺
接部及び第二摺接部を設け、第一摺接部の上方にサブノ
ーズとサブノーズに続くメインノーズとを形成した主カ
ムを備えたカムシャフトを回転可能に軸支すると共に、
第二摺接部の上方にサブリフトコントローラを備えたコ
ントロールシャフトを回転可能に軸支して、コントロー
ルシャフトの位相を内燃機関の運転状況に応じ連続的に
又は段階的に変えてバルブのサブリフト量及び作用角を
変化させる位相変化装置を設けたものである。なお、カ
ム対応部とは、カムにシーソアームを介して対応し押圧
される部位という意味である。
に、本発明の可変動弁機構は、ロッカアームのカム対応
部にシーソアームをその中央部において揺動可能に軸着
し、シーソアームの一端部及び他端部にそれぞれ第一摺
接部及び第二摺接部を設け、第一摺接部の上方にサブノ
ーズとサブノーズに続くメインノーズとを形成した主カ
ムを備えたカムシャフトを回転可能に軸支すると共に、
第二摺接部の上方にサブリフトコントローラを備えたコ
ントロールシャフトを回転可能に軸支して、コントロー
ルシャフトの位相を内燃機関の運転状況に応じ連続的に
又は段階的に変えてバルブのサブリフト量及び作用角を
変化させる位相変化装置を設けたものである。なお、カ
ム対応部とは、カムにシーソアームを介して対応し押圧
される部位という意味である。
【０００６】ロッカアームとシーソアームとは別の面内
で揺動してもよいが、スペース効率上、ロッカアームと
シーソアームとは同一面内で揺動することが好ましい。
で揺動してもよいが、スペース効率上、ロッカアームと
シーソアームとは同一面内で揺動することが好ましい。
【０００７】第一摺接部又は第二摺接部は、固定された
硬質チップでも回転可能なローラでもよい。但し、摺動
抵抗や摩耗を考慮すると、第一摺接部又は第二摺接部の
少なくとも一方（好ましくは両方）は、シーソアームに
回転可能に軸着されたローラが好ましい。
硬質チップでも回転可能なローラでもよい。但し、摺動
抵抗や摩耗を考慮すると、第一摺接部又は第二摺接部の
少なくとも一方（好ましくは両方）は、シーソアームに
回転可能に軸着されたローラが好ましい。
【０００８】位相変化装置は、特に限定されないが、ヘ
リカルスプライン機構と、油圧を用いた駆動部と、マイ
クロコンピュータ等の制御装置とを備えたものを例示で
きる。
リカルスプライン機構と、油圧を用いた駆動部と、マイ
クロコンピュータ等の制御装置とを備えたものを例示で
きる。
【０００９】ここで、ロッカアームは、次のいずれのタ
イプでもよい。 （１）ロッカアームの一端部に揺動中心部があり、中央
部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があるタ
イプ。（いわゆるスイングアーム） （２）ロッカアームの中央部に揺動中心部があり、一端
部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があるタ
イプ。
イプでもよい。 （１）ロッカアームの一端部に揺動中心部があり、中央
部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があるタ
イプ。（いわゆるスイングアーム） （２）ロッカアームの中央部に揺動中心部があり、一端
部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があるタ
イプ。
【００１０】ロッカアームとシーソアームとが同一面内
で揺動する場合、そのシーソアームがロッカアームから
はみ出しにくくスペース効率が良い点で、本発明は上記
（１）のタイプに具体化することが好ましい。すなわ
ち、ロッカアームは、その一端部に揺動中心部があり、
中央部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があ
るタイプであり、該カム対応部に前記シーソアームを軸
着したものが好ましい。
で揺動する場合、そのシーソアームがロッカアームから
はみ出しにくくスペース効率が良い点で、本発明は上記
（１）のタイプに具体化することが好ましい。すなわ
ち、ロッカアームは、その一端部に揺動中心部があり、
中央部にカム対応部があり、他端端にバルブ押圧部があ
るタイプであり、該カム対応部に前記シーソアームを軸
着したものが好ましい。
【００１１】揺動中心部としては、次の二態様を例示で
きる。 （ａ）揺動中心部はピボットに支持された凹球面部であ
る態様。 （ｂ）揺動中心部はシーソアームが回動可能に軸支され
た軸穴部である態様。
きる。 （ａ）揺動中心部はピボットに支持された凹球面部であ
る態様。 （ｂ）揺動中心部はシーソアームが回動可能に軸支され
た軸穴部である態様。
【００１２】揺動中心部に各カム摺接部・カム間に隙間
ができるのを防止するアジャスタを接続してもよい。ア
ジャスタの構造は特に限定されないが、当接及び離間可
能に係合した内側部材とシリンダヘッドに形成された有
底孔と、内側部材及び有底孔を離間方向に付勢するロス
トモーションスプリングとを含む機械的なアジャスタ
（メカニカルアジャスタ）を例示できる。より具体的に
は、互いに開口側を対峙して側周壁が内外に係合したカ
ップ状の内側部材と、シリンダヘッドに形成された有底
孔と、内側部材のカップ内底面と有底孔との間に圧縮状
態で設置されたロストモーションスプリングとしてのコ
イルスプリングとを含むものを例示できる。
ができるのを防止するアジャスタを接続してもよい。ア
ジャスタの構造は特に限定されないが、当接及び離間可
能に係合した内側部材とシリンダヘッドに形成された有
底孔と、内側部材及び有底孔を離間方向に付勢するロス
トモーションスプリングとを含む機械的なアジャスタ
（メカニカルアジャスタ）を例示できる。より具体的に
は、互いに開口側を対峙して側周壁が内外に係合したカ
ップ状の内側部材と、シリンダヘッドに形成された有底
孔と、内側部材のカップ内底面と有底孔との間に圧縮状
態で設置されたロストモーションスプリングとしてのコ
イルスプリングとを含むものを例示できる。
【００１３】上記（ａ）の態様では、揺動中心部とピボ
ット支持材との間にタペットクリアランス調整機構が設
けられることが好ましい。例えば、上記（ａ）の態様で
は、ピボットに設けた雄ネジをピボット支持材に設けた
雌ネジに螺入量調節可能に螺入するようにしたタペット
クリアランス調整機構を例示できる。
ット支持材との間にタペットクリアランス調整機構が設
けられることが好ましい。例えば、上記（ａ）の態様で
は、ピボットに設けた雄ネジをピボット支持材に設けた
雌ネジに螺入量調節可能に螺入するようにしたタペット
クリアランス調整機構を例示できる。
【００１４】なお、本発明の可変動弁機構は、吸気バル
ブ又は排気バルブの何れか一方に適用することもできる
が、両方に適用することが好ましい。
ブ又は排気バルブの何れか一方に適用することもできる
が、両方に適用することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した可変動弁
機構の第一実施形態例について、図１〜図９を参照して
説明する。図１及び図２に示すように、この可変動弁機
構にはスイングアームタイプのロッカアーム１が使用さ
れ、ロッカアーム１の一端部は同部に形成された凹球面
部２がピボット３に支持されてなる揺動中心部となって
いる。ロッカアーム１の他端部は二股状に分かれて、そ
れぞれの先端下部にバルブ押圧部４が凹設され、バルブ
５の基端部をバルブ押圧部４が押圧するようになってい
る。
機構の第一実施形態例について、図１〜図９を参照して
説明する。図１及び図２に示すように、この可変動弁機
構にはスイングアームタイプのロッカアーム１が使用さ
れ、ロッカアーム１の一端部は同部に形成された凹球面
部２がピボット３に支持されてなる揺動中心部となって
いる。ロッカアーム１の他端部は二股状に分かれて、そ
れぞれの先端下部にバルブ押圧部４が凹設され、バルブ
５の基端部をバルブ押圧部４が押圧するようになってい
る。
【００１６】ロッカアーム１の中央部のカム対応部に形
成されたシーソアーム配置穴６には略Ｖ字状に形成され
たシーソアーム７の中央部が配され、該シーソアーム７
はアーム側壁と直交する軸の周りに揺動可能に軸着され
ている。従って、ロッカアーム１とシーソアーム７とは
同一面内で揺動する。
成されたシーソアーム配置穴６には略Ｖ字状に形成され
たシーソアーム７の中央部が配され、該シーソアーム７
はアーム側壁と直交する軸の周りに揺動可能に軸着され
ている。従って、ロッカアーム１とシーソアーム７とは
同一面内で揺動する。
【００１７】ピボット３の軸下部に設けられた雄ネジ
は、ピボット支持材８に設けられた雌ネジに螺入量調節
可能に螺入されて、タペットクリアランス調整機構が構
成されている。
は、ピボット支持材８に設けられた雌ネジに螺入量調節
可能に螺入されて、タペットクリアランス調整機構が構
成されている。
【００１８】シーソアーム７の一端側はロッカアーム１
でいうとバルブ押圧部４側へ延び、その一端部に形成さ
れたフォーク内には第一摺接部としての第一ローラ９が
配され、該第一ローラ９はフォーク側壁と直交する軸の
周りに回転可能に軸着されている。シーソアーム７の他
端側はロッカアーム１でいうと揺動中心部側へ延び、そ
の他端部に形成されたフォーク内には第二摺接部として
の第二ローラ１０が配され、該第二ローラ１０はフォー
ク側壁と直交する軸の周りに回転可能に軸着されてい
る。
でいうとバルブ押圧部４側へ延び、その一端部に形成さ
れたフォーク内には第一摺接部としての第一ローラ９が
配され、該第一ローラ９はフォーク側壁と直交する軸の
周りに回転可能に軸着されている。シーソアーム７の他
端側はロッカアーム１でいうと揺動中心部側へ延び、そ
の他端部に形成されたフォーク内には第二摺接部として
の第二ローラ１０が配され、該第二ローラ１０はフォー
ク側壁と直交する軸の周りに回転可能に軸着されてい
る。
【００１９】第一ローラ９の上方には、第一ローラ９を
押圧する主カム２０を備えた１本のカムシャフト２３が
回転可能に軸支され、ロッカアーム１の揺動面と直角方
向に延びるように配されている。
押圧する主カム２０を備えた１本のカムシャフト２３が
回転可能に軸支され、ロッカアーム１の揺動面と直角方
向に延びるように配されている。
【００２０】主カム２０はベース円２０ａと、サブノー
ズ２１と、サブノーズ２１に続くメインノーズ２２とか
らなり、サブノーズ２１は突出量が漸増するノーズ漸増
部２１ａと、サブとして最大突出量となるノーズ２１ｂ
とから構成され、メインノーズ２２はノーズ２１ｂから
更に突出量が漸増するノーズ漸増部２２ａと、最大突出
量となるノーズ２２ｂと、突出量が漸減するノーズ漸減
部２２ｃとから構成されている。
ズ２１と、サブノーズ２１に続くメインノーズ２２とか
らなり、サブノーズ２１は突出量が漸増するノーズ漸増
部２１ａと、サブとして最大突出量となるノーズ２１ｂ
とから構成され、メインノーズ２２はノーズ２１ｂから
更に突出量が漸増するノーズ漸増部２２ａと、最大突出
量となるノーズ２２ｂと、突出量が漸減するノーズ漸減
部２２ｃとから構成されている。
【００２１】第二ローラ１０の上方には、第二ローラ１
０を押圧するサブリフトコントローラ３０を備えた１本
のコントロールシャフト３１が回転可能に軸支され、ロ
ッカアーム１の揺動面と直角方向に延びるように配され
ている。
０を押圧するサブリフトコントローラ３０を備えた１本
のコントロールシャフト３１が回転可能に軸支され、ロ
ッカアーム１の揺動面と直角方向に延びるように配され
ている。
【００２２】サブリフトコントローラ３０はベース円３
０ｃと、該ベース円３０ｃに対して凹んだキャンセル凹
部３０ａと、該ベース円３０ｃからキャンセル凹部３０
ａに向かって凹み量が漸増するキャンセル開始部３０ｄ
と、該キャンセル凹部３０ａからからベース円３０ｃに
向かって凹み量が漸減するキャンセル終了部３０ｂとか
らなっている。
０ｃと、該ベース円３０ｃに対して凹んだキャンセル凹
部３０ａと、該ベース円３０ｃからキャンセル凹部３０
ａに向かって凹み量が漸増するキャンセル開始部３０ｄ
と、該キャンセル凹部３０ａからからベース円３０ｃに
向かって凹み量が漸減するキャンセル終了部３０ｂとか
らなっている。
【００２３】コントロールシャフト３１の位相（本実施
形態では主カム２０に対するサブリフトコントローラ３
０の相対位相）を内燃機関の運転状況に応じ連続的に又
は段階的（好ましくは三段階以上、さらに好ましくは四
段階以上の多段階）に変えてバルブ５のサブリフト量及
び作用角を変化させる位相変化装置（図示略）が設けら
れている。
形態では主カム２０に対するサブリフトコントローラ３
０の相対位相）を内燃機関の運転状況に応じ連続的に又
は段階的（好ましくは三段階以上、さらに好ましくは四
段階以上の多段階）に変えてバルブ５のサブリフト量及
び作用角を変化させる位相変化装置（図示略）が設けら
れている。
【００２４】位相変化装置は、ヘリカルスプラインを設
けたピストンが油圧により所定角の回転を伴いながら軸
方向に移動し、該回転がコントロールシャフト３１に作
用することにより、主カム２０に対するサブリフトコン
トローラ３０の相対位相を変える構造となっており、内
燃機関の回転センサやアクセル開度センサ等からの検知
値に基づいてマイクロコンピュータ等の制御装置により
制御されるようになっている。
けたピストンが油圧により所定角の回転を伴いながら軸
方向に移動し、該回転がコントロールシャフト３１に作
用することにより、主カム２０に対するサブリフトコン
トローラ３０の相対位相を変える構造となっており、内
燃機関の回転センサやアクセル開度センサ等からの検知
値に基づいてマイクロコンピュータ等の制御装置により
制御されるようになっている。
【００２５】以上のように構成された可変動弁機構は、
次のように作用する。まず、図２（ａ）→（ｂ）→図３
（ａ）→（ｂ）は、最大サブリフト量が必要な運転状況
下における主カム２０及びサブリフトコントローラ３０
の位相関係とそれによる作用を示している。図２（ａ）
に示すように、第一ローラ９に主カム２０のベース円２
０ａの後半部が摺接し、第二ローラ１０にサブリフトコ
ントローラ３０のベース円３０ｃの後半部が摺接すると
き、第一ローラ９は最上位置にある。このときシーソア
ーム７の軸着部は最上位置にあり、ロッカアーム１はシ
ーソアーム７により押圧を受けないので、バルブ５のリ
フト量Ｌは０である。図２（ｂ）に示すように、最大サ
ブリフト量を実現するように主カム２０とサブリフトコ
ントローラ３０との相対位相が制御されているので、第
一ローラ９にノーズ漸増部２１ａを経てノーズ２１ｂが
摺接するようになっても、第二ローラ１０にはベース円
３０ｃの後半部がまだ摺接している。このとき第一ロー
ラ９は下方向に押圧を受けて変位し、シーソアーム７の
他端に軸着された第二ローラ１０は、ベース円３０ｃに
当接して上昇できないので、シーソアーム７は右回転方
向に揺動しながら軸着部が下方向に変位する。このシー
ソアーム７の変位によりロッカアーム１は揺動し、バル
ブ５のリフト量Ｌは発生・増加して最大サブリフト量Ｌ
ｓｍａｘに達する。
次のように作用する。まず、図２（ａ）→（ｂ）→図３
（ａ）→（ｂ）は、最大サブリフト量が必要な運転状況
下における主カム２０及びサブリフトコントローラ３０
の位相関係とそれによる作用を示している。図２（ａ）
に示すように、第一ローラ９に主カム２０のベース円２
０ａの後半部が摺接し、第二ローラ１０にサブリフトコ
ントローラ３０のベース円３０ｃの後半部が摺接すると
き、第一ローラ９は最上位置にある。このときシーソア
ーム７の軸着部は最上位置にあり、ロッカアーム１はシ
ーソアーム７により押圧を受けないので、バルブ５のリ
フト量Ｌは０である。図２（ｂ）に示すように、最大サ
ブリフト量を実現するように主カム２０とサブリフトコ
ントローラ３０との相対位相が制御されているので、第
一ローラ９にノーズ漸増部２１ａを経てノーズ２１ｂが
摺接するようになっても、第二ローラ１０にはベース円
３０ｃの後半部がまだ摺接している。このとき第一ロー
ラ９は下方向に押圧を受けて変位し、シーソアーム７の
他端に軸着された第二ローラ１０は、ベース円３０ｃに
当接して上昇できないので、シーソアーム７は右回転方
向に揺動しながら軸着部が下方向に変位する。このシー
ソアーム７の変位によりロッカアーム１は揺動し、バル
ブ５のリフト量Ｌは発生・増加して最大サブリフト量Ｌ
ｓｍａｘに達する。
【００２６】図２（ｂ）から図３（ａ）までの間、すな
わち第一ローラ９がノーズ漸増部２２ａにより押圧を受
けるとき、第二ローラ１０はサブリフトコントローラ３
０のキャンセル開始部３０ｄ、キャンセル凹部３０ａ及
びキャンセル終了部３０ｂに入り込んで上昇し、シーソ
アーム７の軸着部を若干上昇させるため、ノーズ漸増部
２２ａによるバルブ５のリフト量Ｌは一部キャンセルさ
れ、リフトが若干遅れるように作用する。図３（ａ）に
示すように、第一ローラ９がノーズ２２ｂによって最大
押圧を受けるときには、第二ローラ１０にベース円３０
ｃが摺接する。このときバルブ５のリフト量Ｌは増加し
て最大メインリフト量Ｌｍｍａｘに達する。図３（ｂ）
に示すように、第二ローラ１０にベース円３０ｃが摺接
し続け、第一ローラ９にノーズ漸減部２２ｃを経てベー
ス円２０ａが摺接するようになると、シーソアーム７は
図２（ａ）と同じ位置に復帰して、ロッカアーム１も最
上位置まで揺動するので、バルブ５のリフト量Ｌは減少
して０になる。
わち第一ローラ９がノーズ漸増部２２ａにより押圧を受
けるとき、第二ローラ１０はサブリフトコントローラ３
０のキャンセル開始部３０ｄ、キャンセル凹部３０ａ及
びキャンセル終了部３０ｂに入り込んで上昇し、シーソ
アーム７の軸着部を若干上昇させるため、ノーズ漸増部
２２ａによるバルブ５のリフト量Ｌは一部キャンセルさ
れ、リフトが若干遅れるように作用する。図３（ａ）に
示すように、第一ローラ９がノーズ２２ｂによって最大
押圧を受けるときには、第二ローラ１０にベース円３０
ｃが摺接する。このときバルブ５のリフト量Ｌは増加し
て最大メインリフト量Ｌｍｍａｘに達する。図３（ｂ）
に示すように、第二ローラ１０にベース円３０ｃが摺接
し続け、第一ローラ９にノーズ漸減部２２ｃを経てベー
ス円２０ａが摺接するようになると、シーソアーム７は
図２（ａ）と同じ位置に復帰して、ロッカアーム１も最
上位置まで揺動するので、バルブ５のリフト量Ｌは減少
して０になる。
【００２７】次に、図４（ａ）→（ｂ）→（ｃ）は、微
小サブリフト量が必要な運転状況下における主カム２０
及びサブリフトコントローラ３０の位相関係とそれによ
る作用を示している。図４（ａ）に示すように、第一ロ
ーラ９にベース円２０ａの後半部が摺接し、第二ローラ
１０にベース円３０ｃの後半部が摺接するとき、第一ロ
ーラ９は最上位置にある。このときシーソアーム７の軸
着部は最上位置にあり、ロッカアーム１はシーソアーム
７により押圧を受けないので、バルブ５のリフト量Ｌは
０である。図４（ｂ）に示すように、微小サブリフト量
を実現するように主カム２０とサブリフトコントローラ
３０との相対位相が制御されているので、第一ローラ９
にノーズ漸増部２１ａの途中が摺接してバルブ５のサブ
リフト量を増加させる途中で、第二ローラ１０にキャン
セル開始部３０ｄが摺接し始める。やがて第一ローラ９
にノーズ２１ｂが摺接する頃には、第二ローラ１０はキ
ャンセル凹部３０ａに近いキャンセル開始部３０ｄに入
り込んでやや上昇し、シーソアーム７の軸着部を若干上
昇させるため、ノーズ２１ｂによるバルブ５のサブリフ
ト量は一部キャンセルされ（減じられ）、バルブ５のサ
ブリフト量Ｌｓは微小となる。
小サブリフト量が必要な運転状況下における主カム２０
及びサブリフトコントローラ３０の位相関係とそれによ
る作用を示している。図４（ａ）に示すように、第一ロ
ーラ９にベース円２０ａの後半部が摺接し、第二ローラ
１０にベース円３０ｃの後半部が摺接するとき、第一ロ
ーラ９は最上位置にある。このときシーソアーム７の軸
着部は最上位置にあり、ロッカアーム１はシーソアーム
７により押圧を受けないので、バルブ５のリフト量Ｌは
０である。図４（ｂ）に示すように、微小サブリフト量
を実現するように主カム２０とサブリフトコントローラ
３０との相対位相が制御されているので、第一ローラ９
にノーズ漸増部２１ａの途中が摺接してバルブ５のサブ
リフト量を増加させる途中で、第二ローラ１０にキャン
セル開始部３０ｄが摺接し始める。やがて第一ローラ９
にノーズ２１ｂが摺接する頃には、第二ローラ１０はキ
ャンセル凹部３０ａに近いキャンセル開始部３０ｄに入
り込んでやや上昇し、シーソアーム７の軸着部を若干上
昇させるため、ノーズ２１ｂによるバルブ５のサブリフ
ト量は一部キャンセルされ（減じられ）、バルブ５のサ
ブリフト量Ｌｓは微小となる。
【００２８】図４（ｂ）から（ｃ）までの間、すなわち
第一ローラ９がノーズ漸増部２２ａにより押圧を受ける
とき、第二ローラ１０はキャンセル凹部３０ａ及びキャ
ンセル終了部３０ｂに入り込んで上昇するが、図２
（ｂ）から図３（ａ）までの間と比べて、リフト量Ｌの
キャンセル量は少なく、リフト遅れも小さい。図４
（ｃ）に示すように、第一ローラ９がノーズ２２ｂによ
って最大押圧を受けるときには、第二ローラ１０にベー
ス円３０ｃが摺接し、バルブ５のリフト量Ｌは最大メイ
ンリフト量Ｌｍｍａｘとなる。
第一ローラ９がノーズ漸増部２２ａにより押圧を受ける
とき、第二ローラ１０はキャンセル凹部３０ａ及びキャ
ンセル終了部３０ｂに入り込んで上昇するが、図２
（ｂ）から図３（ａ）までの間と比べて、リフト量Ｌの
キャンセル量は少なく、リフト遅れも小さい。図４
（ｃ）に示すように、第一ローラ９がノーズ２２ｂによ
って最大押圧を受けるときには、第二ローラ１０にベー
ス円３０ｃが摺接し、バルブ５のリフト量Ｌは最大メイ
ンリフト量Ｌｍｍａｘとなる。
【００２９】なお、図２・図３と図４との中間的なサブ
リフト量が必要な運転状況下では、図２・図３と図４と
の中間的な主カム２０及びサブリフトコントローラ３０
の位相関係が位相変化装置により連続的に又は段階的に
作られ、図６に示すように中間的なリフト量が連続的に
又は段階的に得られる。
リフト量が必要な運転状況下では、図２・図３と図４と
の中間的な主カム２０及びサブリフトコントローラ３０
の位相関係が位相変化装置により連続的に又は段階的に
作られ、図６に示すように中間的なリフト量が連続的に
又は段階的に得られる。
【００３０】次に、図５（ａ）→（ｂ）→（ｃ）は、サ
ブリフト休止が必要な運転状況下における主カム２０及
びサブリフトコントローラ３０の位相関係とそれによる
作用を示している。図５（ａ）に示すように、第一ロー
ラ９がベース円２０ａの後半部に摺接し、第二ローラ１
０がベース円３０ｃの後半部に摺接するとき、第一ロー
ラ９は最上位置にある。このときシーソアーム７は最上
位置にあり、ロッカアーム１はシーソアーム７により押
圧を受けないので、バルブ５のリフト量Ｌは０となる。
図５（ｂ）に示すように、サブリフト休止を実現するよ
うに主カム２０とサブリフトコントローラ３０との相対
位相が制御されているので、第一ローラ９にノーズ漸増
部２１ａが摺接し始めるときに、第二ローラ１０にキャ
ンセル開始部３０ｄが摺接し始める。やがて第一ローラ
９にノーズ２１ｂが摺接する頃には、第二ローラ１０は
キャンセル凹部３０ａに入り込んで上昇し、シーソアー
ム７の軸着部を上昇させるため、ノーズ２１ｂによるバ
ルブ５のサブリフト量は全部キャンセルされ（減じら
れ）、バルブ５のサブリフト量Ｌｓは発生しない。
ブリフト休止が必要な運転状況下における主カム２０及
びサブリフトコントローラ３０の位相関係とそれによる
作用を示している。図５（ａ）に示すように、第一ロー
ラ９がベース円２０ａの後半部に摺接し、第二ローラ１
０がベース円３０ｃの後半部に摺接するとき、第一ロー
ラ９は最上位置にある。このときシーソアーム７は最上
位置にあり、ロッカアーム１はシーソアーム７により押
圧を受けないので、バルブ５のリフト量Ｌは０となる。
図５（ｂ）に示すように、サブリフト休止を実現するよ
うに主カム２０とサブリフトコントローラ３０との相対
位相が制御されているので、第一ローラ９にノーズ漸増
部２１ａが摺接し始めるときに、第二ローラ１０にキャ
ンセル開始部３０ｄが摺接し始める。やがて第一ローラ
９にノーズ２１ｂが摺接する頃には、第二ローラ１０は
キャンセル凹部３０ａに入り込んで上昇し、シーソアー
ム７の軸着部を上昇させるため、ノーズ２１ｂによるバ
ルブ５のサブリフト量は全部キャンセルされ（減じら
れ）、バルブ５のサブリフト量Ｌｓは発生しない。
【００３１】図５（ｂ）から（ｃ）までの間、すなわち
第一ローラ９がノーズ漸増部２２ａにより押圧を受ける
とき、第二ローラ１０にはベース円３０ｃが摺接するの
で、リフト量Ｌのキャンセル及びリフト遅れは実質的に
ない。図５（ｃ）に示すように、第一ローラ９がノーズ
２２ｂによって最大押圧を受けるときには、第二ローラ
１０にベース円３０ｃが摺接し、バルブ５のリフト量Ｌ
は最大メインリフト量Ｌｍｍａｘとなる。
第一ローラ９がノーズ漸増部２２ａにより押圧を受ける
とき、第二ローラ１０にはベース円３０ｃが摺接するの
で、リフト量Ｌのキャンセル及びリフト遅れは実質的に
ない。図５（ｃ）に示すように、第一ローラ９がノーズ
２２ｂによって最大押圧を受けるときには、第二ローラ
１０にベース円３０ｃが摺接し、バルブ５のリフト量Ｌ
は最大メインリフト量Ｌｍｍａｘとなる。
【００３２】次に、本発明を実施した可変動弁機構の第
二実施形態例について、図７を参照して第一実施形態と
異なる部分についてのみ説明する。図７は第一実施形態
の可変動弁機構にアジャスタとしてメカニカルアジャス
タ４０を追加したものである。
二実施形態例について、図７を参照して第一実施形態と
異なる部分についてのみ説明する。図７は第一実施形態
の可変動弁機構にアジャスタとしてメカニカルアジャス
タ４０を追加したものである。
【００３３】メカニカルアジャスタ４０は、互いに開口
側を対峙させて当接及び離間可能に側周壁が内外に係合
したカップ状の内側部材４１及びシリンダヘッド４２に
形成された有底孔４３と、内側部材４１のカップ内底面
と有底孔４３の内底面との間に圧縮状態で設置されて有
底孔４３から内側部材４１を離間方向に付勢するロスト
モーションスプリング４４としてのコイルスプリングと
からなり、内側部材４１はシリンダヘッド４２の有底孔
４３の内側にガイドされて摺動するようになっている。
側を対峙させて当接及び離間可能に側周壁が内外に係合
したカップ状の内側部材４１及びシリンダヘッド４２に
形成された有底孔４３と、内側部材４１のカップ内底面
と有底孔４３の内底面との間に圧縮状態で設置されて有
底孔４３から内側部材４１を離間方向に付勢するロスト
モーションスプリング４４としてのコイルスプリングと
からなり、内側部材４１はシリンダヘッド４２の有底孔
４３の内側にガイドされて摺動するようになっている。
【００３４】第一実施形態では、主カム２０、サブリフ
トコントローラ３０又はシーソアーム７の形状、寸法、
相対位置又は主カム２０とサブリフトコントローラ３０
の相対位相等によっては、ローラ・カム間に隙間ができ
るときがあるが、本実施形態ではメカニカルアジャスタ
４０を追加したことにより、図７のようにロストモーシ
ョンスプリング４４が内側部材４１及び有底孔４３を離
間させてピボット３を上昇させるので各部に隙間ができ
るのを防止し、ひいてはロッカアーム１の落下を防止す
る。
トコントローラ３０又はシーソアーム７の形状、寸法、
相対位置又は主カム２０とサブリフトコントローラ３０
の相対位相等によっては、ローラ・カム間に隙間ができ
るときがあるが、本実施形態ではメカニカルアジャスタ
４０を追加したことにより、図７のようにロストモーシ
ョンスプリング４４が内側部材４１及び有底孔４３を離
間させてピボット３を上昇させるので各部に隙間ができ
るのを防止し、ひいてはロッカアーム１の落下を防止す
る。
【００３５】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 （１）位相変化装置の構成や制御の仕方を適宜変更する
こと。 （２）中央部に揺動中心部のあるロッカアームとするこ
と。
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 （１）位相変化装置の構成や制御の仕方を適宜変更する
こと。 （２）中央部に揺動中心部のあるロッカアームとするこ
と。
【００３６】
【発明の効果】本発明の可変動弁機構は、内燃機関の全
運転状況にわたってバルブのサブリフト量及び作用角を
連続的に又は段階的に変化させ、精密な制御ができると
ともに、構造が簡単で高い信頼性を得ることができ、内
部ＥＧＲが最適制御可能になることで燃費も向上すると
いう優れた効果を奏する。
運転状況にわたってバルブのサブリフト量及び作用角を
連続的に又は段階的に変化させ、精密な制御ができると
ともに、構造が簡単で高い信頼性を得ることができ、内
部ＥＧＲが最適制御可能になることで燃費も向上すると
いう優れた効果を奏する。
【図１】本発明の実施形態に係る可変動弁機構を示す斜
視図である。
視図である。
【図２】最大サブリフト量が必要なときの同機構の作用
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図３】図２に続いて作用を示す断面図である。
【図４】微小サブリフト量・作用角が必要なときの同機
構の作用を示す断面図である。
構の作用を示す断面図である。
【図５】サブリフト休止が必要なときの同機構の作用を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】同機構により得られるバルブのリフト量及び作
用角を示すグラフである。
用角を示すグラフである。
【図７】本発明の第二実施形態に係る可変動弁機構を示
す断面図である。
す断面図である。
１ ロッカアーム
５ バルブ
７ シーソアーム
９ 第一摺接部としての第一ローラ
１０ 第二摺接部としての第二ローラ
２０ 主カム
２１ サブノーズ
２２ メインノーズ
２３ カムシャフト
３０ サブリフトコントローラ
３１ コントロールシャフト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 清水 弘一
愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会
社オティックス内
(72)発明者 平野 富保
愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会
社オティックス内
(72)発明者 山本 真之
愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会
社オティックス内
Ｆターム(参考） 3G018 AB03 AB04 AB16 BA01 BA02
BA07 BA17 BA19 DA01 DA03
DA04 DA10 DA11 DA12 DA15
DA85 FA01 FA02 FA06 FA07
FA09 FA23 GA07
Claims (3)
- 【請求項１】 ロッカアームのカム対応部にシーソアー
ムをその中央部において揺動可能に軸着し、 前記シーソアームの一端部及び他端部にそれぞれ第一摺
接部及び第二摺接部を設け、 前記第一摺接部の上方にサブノーズとサブノーズに続く
メインノーズとを形成した主カムを備えたカムシャフト
を回転可能に軸支すると共に、前記第二摺接部の上方に
サブリフトコントローラを備えたコントロールシャフト
を回転可能に軸支して、 前記コントロールシャフトの位相を内燃機関の運転状況
に応じ連続的に又は段階的に変えてバルブのサブリフト
量及び作用角を変化させる位相変化装置を設けた可変動
弁機構。 - 【請求項２】 前記ロッカアームとシーソアームとは同
一面内で揺動する請求項１記載の可変動弁機構。 - 【請求項３】 前記第一摺接部又は第二摺接部の少なく
とも一方が、前記シーソアームに回転可能に軸着された
ローラである請求項１又は２記載の可変動弁機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311138A JP3995913B2 (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 可変動弁機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001311138A JP3995913B2 (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 可変動弁機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003120241A true JP2003120241A (ja) | 2003-04-23 |
| JP3995913B2 JP3995913B2 (ja) | 2007-10-24 |
Family
ID=19130012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001311138A Expired - Fee Related JP3995913B2 (ja) | 2001-10-09 | 2001-10-09 | 可変動弁機構 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3995913B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004109066A1 (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-16 | Honda Motor Co., Ltd. | エンジンの動弁装置 |
| KR100741444B1 (ko) | 2004-08-31 | 2007-07-23 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 내연 기관의 가변 밸브 작동 장치 |
| US7311072B2 (en) | 2004-07-17 | 2007-12-25 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | Control unit for a valve, especially a gas exchange valve of an internal combustion engine |
| CN100400804C (zh) * | 2003-06-03 | 2008-07-09 | 本田技研工业株式会社 | 发动机的气门传动装置 |
| KR100925945B1 (ko) | 2007-12-17 | 2009-11-09 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 연속 가변 밸브 리프트 장치 |
| CN103726897A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 长城汽车股份有限公司 | 用于发动机的配气机构及具有其的车辆 |
| CN103726898A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 长城汽车股份有限公司 | 用于发动机的配气机构及具有其的车辆 |
| JP2014134123A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Suzuki Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| EP2762692A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | Mechadyne International Limited | Cam profile summation mechanism |
| JP2014202079A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-27 | スズキ株式会社 | 内燃機関の可変動弁制御装置 |
| KR20190070722A (ko) | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 현대자동차주식회사 | 가변 밸브 리프트 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103925032B (zh) * | 2013-01-15 | 2016-08-03 | 长城汽车股份有限公司 | 一种可变气门升程驱动装置 |
-
2001
- 2001-10-09 JP JP2001311138A patent/JP3995913B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100400804C (zh) * | 2003-06-03 | 2008-07-09 | 本田技研工业株式会社 | 发动机的气门传动装置 |
| KR100733807B1 (ko) * | 2003-06-03 | 2007-07-02 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 엔진의 밸브 작동 장치 |
| US7469668B2 (en) | 2003-06-03 | 2008-12-30 | Honda Motor Co., Ltd. | Valve-moving device for engine |
| WO2004109066A1 (ja) * | 2003-06-03 | 2004-12-16 | Honda Motor Co., Ltd. | エンジンの動弁装置 |
| US7311072B2 (en) | 2004-07-17 | 2007-12-25 | Mahle Ventiltrieb Gmbh | Control unit for a valve, especially a gas exchange valve of an internal combustion engine |
| JP2008506878A (ja) * | 2004-07-17 | 2008-03-06 | マーレ ヴェンティルトリープ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 弁、特に内燃機関のガス交換弁に用いられる制御装置 |
| KR100741444B1 (ko) | 2004-08-31 | 2007-07-23 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 내연 기관의 가변 밸브 작동 장치 |
| KR100925945B1 (ko) | 2007-12-17 | 2009-11-09 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 연속 가변 밸브 리프트 장치 |
| JP2014134123A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Suzuki Motor Corp | 内燃機関の可変動弁装置 |
| EP2762692A1 (en) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | Mechadyne International Limited | Cam profile summation mechanism |
| JP2014202079A (ja) * | 2013-04-01 | 2014-10-27 | スズキ株式会社 | 内燃機関の可変動弁制御装置 |
| CN103726897A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 长城汽车股份有限公司 | 用于发动机的配气机构及具有其的车辆 |
| CN103726898A (zh) * | 2013-12-30 | 2014-04-16 | 长城汽车股份有限公司 | 用于发动机的配气机构及具有其的车辆 |
| KR20190070722A (ko) | 2017-12-13 | 2019-06-21 | 현대자동차주식회사 | 가변 밸브 리프트 장치 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3995913B2 (ja) | 2007-10-24 |
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