JP2005139936A - 内燃機関の動弁装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 駆動軸と駆動カムとの一体化によって、各構成部品の組付作業能率の向上とコストの低減化を図る。
【解決手段】駆動軸3に各駆動カム4、4を一体に設ける一方、両揺動カム5,5を、前記駆動カムの一側面に近接して配置すると共に、駆動軸に対して着脱可能に分割形成した。また、駆動軸に一体に設けられた各ジャーナル部33〜35の外径を、リンクアームの嵌合孔11cの内径よりも小さく設定すると共に、駆動軸上における駆動カムを含めた隣接するジャーナル部間の軸方向の離間距離L1〜L4を、リンクアームの円環部11aの幅長さWよりも大きく設定した。
【選択図】 図1

Description

本発明は、内燃機関の動弁装置、とりわけ一気筒当たり複数の吸気弁を駆動させる複数の揺動カムを備えた内燃機関の動弁装置に関する。
この種の従来の動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献に記載されたものがある。
概略を説明すれば、この動弁装置は、一気筒当たり2つの吸気弁を有するものに適用されたもので、クランク軸の回転に同期回転する駆動軸の外周に、軸心が駆動軸の軸心から偏心した駆動カムがピンによって固定されていると共に、前記駆動軸の外周に円筒状のカムシャフトが回転自在に設けられている。
このカムシャフトは、外周に一対の吸気弁に対応した左右一対の揺動カムが一体に設けられており、この揺動カムに前記駆動カムの回転力が多節リンク状の伝達機構を介して伝達されて、各吸気弁をバルブリフターを介して開閉作動させるようになっている。
前記伝達機構は、各揺動カムの上方に配置されて、制御軸に制御カムを介して揺動自在に支持されたロッカアームと、一端部の円環部が駆動カムに回転自在に連係しかつ突起状の他端部がロッカアームの一端部に回転自在に連結されたリンクアームと、一端部がロッカアームの他端部に回転自在に連結され、他端部が前記各揺動カムのカムノーズ部側に回転自在に連結された一対のリンクロッドとから構成されている。
そして、機関運転状態に応じて前記制御軸を介して制御カムの回転位置を制御させることにより、ロッカアームの揺動支点を変化させて各揺動カムのバルブリフタに対する転接位置を制御することにより、各吸気弁のリフト量及び作動角を変化させるようになっている。
特開2001−55915号公報
ところで、前記従来の動弁装置にあっては、駆動軸に対して、駆動カムや、一対の揺動カムが一体形成されたカムシャフト、その他シリンダヘッドに設けられた軸受に支持されるジャーナル部など数多くの部材が組み付けられ、あるいは予め一体的に設けられているが、これらは動弁機構の軸方向の長さ寸法の制限から互いに軸方向へ近接して配置されている。
このため、駆動軸への組み付け性を良好にするために、駆動カムを駆動軸とは別部材によって形成して、各部材の組み付け時に位置決めなどを行いながら、軸半径方向ピンなどを利用して駆動軸に組み付けるようになっている。
しかし、このように駆動カムを駆動軸と別体に形成して、事後的に組み付ける構成では、それぞれの製造コストや組付コストの上昇が余儀なくされる。
そこで、駆動軸と駆動カムを成形時に一体化して、前記各コストの低減化を図ることも考えられるが、単純に一体化するだけでは、各部材が互いに軸方向へ近接配置され、さらに互いの径方向への突出位置及び突出量が異なっていることから、駆動カムに対してリンクアームを組み付けることや駆動軸に対してカムシャフト(揺動カム)を組み付けることが不可能になる。
本発明は、前記従来の動弁装置の実情に鑑みて案出されたもので、請求項1に記載の発明は、とりわけ、駆動カムを駆動軸に一体に設ける一方、少なくとも一方の揺動カムを、前記駆動カムの一側面に近接して配置すると共に、前記各揺動カムを、前記駆動軸に対して着脱可能に分割形成し、前記駆動軸の外周に一体に設けられた他の部材のうち、少なくとも前記駆動カムから前記一方の揺動カム側の軸方向に位置する他の部材の外径を、前記リンクアームの嵌合孔の内径よりも小さく設定すると共に、前記駆動軸上における前記駆動カムを含めた隣接する前記各他の部材間の軸方向の離間距離を、前記リンクアームの一端部の幅長さよりも大きく設定したことを特徴としている。
この発明によれば、駆動軸と駆動カムを一体に形成したことから、コストの低減化が図れる。
しかも、各部材の駆動軸への組み付け時に、まず、リンクアームを、自身の嵌合孔を介して駆動軸の例えば一端側から嵌挿して、例えばジャーナル部を通過させ、その後、別の部材を通過させる際には、各部間の距離がリンクアームの一端部の幅より大きいことを利用して径方向に移動させて、嵌合孔を介して次の部材を通過させる。このように、順次軸方向への移動と径方向に移動を繰り返しながら、最終的に駆動カムの外周面に嵌合孔を嵌合させることによって、リンクアームを組み付ける。
その後、予め例えば半割状に分割されている各揺動カムを、駆動軸の所定外周位置に外側径方向から合わせてボルトなどにより組み付ける。これによって、各構成部材を簡単かつ容易に組み付けることが可能になる。
以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態の動弁装置は、従来と同じく1気筒当たり2つの吸気弁を備え、かつ、該各吸気弁のバルブリフトを機関運転状態に応じて可変にする可変機構を備えた2気筒の内燃機関に適用されている。
すなわち、図1〜図3は第1の実施形態にかかる動弁装置を示し、シリンダヘッド1に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられた一対の吸気弁2,2と、機関前後方向に配置された内部中空状の駆動軸3と、該駆動軸3の所定位置に各気筒に対応して固設された2つの第1、第2駆動カム4、4と、前記駆動軸3に揺動自在に支持されつつ各駆動カム4を中心として左右対称位置に配置され、バルブリフター6,6を介して前記各吸気弁2,2を開作動させる一対の揺動カム5,5と、各駆動カム4と揺動カム5,5との間に連係されて、駆動カム4の回転力を揺動カム5,5の揺動力(開弁力)として伝達する伝達機構7と、該伝達機構7の作動位置を可変にする制御機構8とを備えている。
前記吸気弁2,2は、シリンダヘッド1の上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナとの間に弾装されたバルブスプリング9,9によって閉方向に付勢されている。
前記駆動軸3は、図4及び図5に示すように、機関前後方向に沿って配置されて、機関フロント側の端部に図外の従動プーリを取り付ける円形状の取付部32が一体に設けられており、前記従動プーリに巻装されたタイミングベルトを介して機関のクランク軸から回転力が伝達されている。
また、駆動軸3は、前記フロント側の端部側と機関リア側端部及びほぼ中央位置に、それぞれ3つの円柱状のジャーナル部33、34,35が一体に設けられており、この各ジャーナル部33〜35が、シリンダヘッド1の上部に対応して設けられた3つの軸受24によって回転自在に軸支されている。前記各ジャーナル部33〜35は、その外径D1が前記取付部32の外径Dよりも小さく設定されている。
前記各軸受24は、図1に示すように、両吸気弁2,2を駆動する両バルブリフタ6,6の外側に配置され、シリンダヘッド1の上端部に一体に形成されて中央に半円状の軸受溝を有する基部24aと、該基部24aの上部に配置されて、中央に前記軸受溝と一緒に駆動軸3を支持する半円状の軸受溝を有するブラケット24bとから構成されている。この各ブラケット24bは、それぞれ2本のボルト25、26によって基部24aに固定されている。
前記第1,第2駆動カム4、4は、図4及び図5に示すように、所定肉厚のほぼ円盤状に形成されて、前記駆動軸3の前記中央のジャーナル部35を挟んだ位置に一体に設けられていると共に、それぞれの中心Yが駆動軸3の軸心Xから偏心した位置に設けられて、外周面4aが偏心円のカムプロフィールに形成され、かつ、その外径D2が前記取付部32の外径Dよりも小さく設定されている。また、該各駆動カム4、4は、径方向へ互いに反対向きに突出した形に配置されて、前記中心Y、Yが駆動軸3の軸心Xを挟んで反対位置になっている。
前記各揺動カム5は、図2に示すように同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部5a側が前記駆動軸3の軸心Xを中心として揺動するように支持されていると共に、下面にはカム面5bがそれぞれ形成され、このカム面5bは、基端部5a側の基円面と、該基円面からカムノーズ部5c、5c側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部5cの先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面とから形成されており、該基円面とランプ面、リフト面及び頂面とが、揺動カム5の揺動位置に応じて各バルブリフター6の上面所定位置に当接するようになっている。
また、各揺動カム5,5は、図2及び図6〜図8に示すように、前記基端部5aが駆動軸3に対して半割状に上下に分割形成されて、該各分割部5d、5eが前後のボルト23,23によって上下方向から結合されて、結合された状態でそれぞれの半円状の内面が駆動軸3の外周面に摺接する円筒状の摺動面5fに形成されている。
さらに、前記各揺動カム5,5は、前記各基端部5a、5aの対向端面、すなわち各摺動面5fの両側の孔縁部に、図1にも示すように、円筒状の延長部27a、27b、28a、28bがそれぞれ一体に形成されている。
この各延長部27a、27b、28a、28bは、各基端部5aを含めた軸方向の全体の長さが、前記各軸受24,24の対向面から前記リンクアーム11の円環部11aの軸方向の両側面付近まで形成されて、前記対向する内側の延長部27a、28aの対向内端面によって円環部11aを両側から挟持する形で支持している。一方、外側の各延長部27b、28bの外端面が、前記各軸受24,24の対向面に当接している。
したがって、前記円環部11aは、各延長部27a、27b、28a、28bによって両軸受24,24を介して軸方向の自由な移動が規制されるようになっている。
前記伝達機構7は、駆動軸3の上方に配置されたロッカアーム10と、該ロッカアーム10の一端部10aと駆動カム4とを連係するリンクアーム11と、ロッカアーム10の他端部10bと両揺動カム5、とを連係する一対のリンクロッド12、12とを備えている。
前記ロッカアーム10は、中央の筒状基部の内部に支持孔10cが横方向から貫通形成され、この支持孔10cを介して後述する制御カム17に揺動自在に支持されている。また、筒状基部の径方向の一方側から延出した一端部10aは、中央に切欠部10dが形成されていわゆる2面幅状に形成されている一方、筒状基部の他方側から延出したアーム部である他端部10b、10bは、前記2つの揺動カム5に対応して二股状に形成されている。
この二股状の他端部10b、10bは、筒状基部を中心として左右対称位置に配置され、それぞれの先端部に前記リンクロッド12の一端部12aと連結するピン14が嵌入するピン孔10d、10dがそれぞれ貫通形成されている。また、各他端部10b、10bは、前記両揺動カム5に対して重力方向の上側から各リンクロッド12,12を介して揺動力を伝達するようになっている。また、このロッカアーム10は、駆動カム4側の下面10e全体が凹状の曲面形状に形成されている。ここで、二股状の他端部10b、10bは、筒状基部を中心に左右対称に配置されているので、ロッカアーム10は倒れが生じにくく安定したリフト作動が行われる。
前記リンクアーム11は、一端側の比較的大径な円環部11aと、該円環部11aの外周面所定位置に突設された他端側の突出端11bとを備え、円環部11aの中央位置には、前記駆動カム4の外周面4aが回転自在に嵌合する嵌合孔11cが形成されていると共に、該円環部11aの軸方向の肉厚Wが前記駆動カム4の肉厚よりも若干大きく設定されて、該駆動カム4を嵌合孔11cの内側で保持するようになっている。したがって、リンクアーム11は、円筒状延長部27a、27bなどにより軸方向の規制が効果的に行われる。また、前記嵌合孔11cの内径D3は、前記駆動カム4の外径D2よりも若干大きく設定されて、該駆動カム4を回転摺動自在に保持している。
一方、突出端11bは、前記ロッカアーム10の一端部10aの切欠部10dに挿入配置されていると共に、内部軸方向に貫通形成されたピン孔11dに挿通したピン13によって前記一端部10aに回転自在に連結されている。
前記リンクロッド12は、プレス成形によって横断面ほぼコ字形状に折曲形成されており、両端部12a,12b付近は二枚板となり、そこにピン孔12c、12dが貫通形成されている。この各ピン孔12c、12dには、前記ロッカアーム10の他端部10b、10bと回転自在に連結するピン14と、揺動カム5、5のカムノーズ部5c、5c側と回動自在に連結するピン15が挿通されている。
前記制御機構8は、シリンダヘッド1の上方位置に配置された図外の軸受に回転自在に支持された制御軸16と、該制御軸16の外周に一体に固定されてロッカアーム10の揺動支点となる制御カム17とを備えている。
前記制御軸16は、駆動軸3と並行に機関前後方向に配設されていると共に、一端部に設けられた図外の電動アクチュエータ(DCモータ)により歯車機構を介して所定回転角度範囲内で回転制御されるようになっている。一方、前記制御カム17は、円筒状を呈し、軸心P1位置が肉厚部の分だけ制御軸16の軸心P2から所定分だけ偏倚している。
また、電動アクチュエータは、機関の運転状態を検出する図外のエンジンコントローラからの制御信号によって駆動するようになっており、このコントローラは、マイクロコンピュターが内蔵され、クランク角センサやエアーフローメータ,水温センサ及び制御軸16の回転位置を検出するポテンションメータ等の各種センサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出して、前記電動アクチュエータに制御信号を出力している。
そして、前記駆動軸3に一体に設けられた駆動カム4,4や各ジャーナル部33〜35などの配置関係は、図4に示すように構成されており、前記駆動軸3の外周面に一体に設けられた前記リア側のジャーナル部34の内端縁34aと隣接する第1駆動カム4との間の離間距離L1(駆動軸3の軸部3aの長さ)が、前記リンクアーム11の円環部11aの幅長さWよりも大きく設定されている。
また、前記第1駆動カム4と中央のジャーナル部35との間の離間距離L2(軸部3b)及び第2駆動カム4と中央のジャーナル部35との離間距離L3(軸部3c)、第2駆動カム4と前端部側のジャーナル部33との離間距離L4(軸部3d)のそれぞれも前記円環部11aの幅長さWよりも大きく設定されている。
さらに、前記駆動カム4の外周面4aとリンクアーム11の嵌合孔11cの内周面との間、並びに制御カム17の外周面及びロッカアーム10の支持孔10cの内周面との間、さらには各ジャーナル部33〜35と軸受24との間をそれぞれ潤滑する潤滑油供給回路が設けられている。
すなわち、前記潤滑油供給回路は、図1及び図2に示すように、前記駆動軸3の内部軸心方向に沿って形成されて、リア側が閉止された第1油通路18と、駆動軸3の直径方向及び駆動カム4の内部に径方向に沿って連続して形成されて、前記第1油通路18と駆動カム4の外周面4aとリンクアーム11の嵌合孔11cとの間を連通させる第1連通路19と、前記制御軸16の内部軸心方向に沿って形成された第2油通路20と、制御軸16の直径方向に形成されて、第2油通路20と連通する直径方向孔21と、前記制御カム17の肉厚部に径方向に沿って形成されて、直径方向孔21とロッカアーム10の支持孔10cの内面と制御カム17の外面との間を連通する第2連通路22を備えている。
前記第1油通路18は、シリンダヘッド1内部のオイルギャラリーから前記軸受24の内部に連続して形成された油導入通路30と、駆動軸3の周壁に径方向に形成された油孔31を介して内部に潤滑油が導入されるようになっている。また、油孔31と連通する軸受24内周面のグルーブ溝31aや、リア側ジャーナル部34の内部径方向に形成された油孔36と連通する軸受24内周面のグルーブ溝36aを介して各ジャーナル部33〜35と軸受24との間が潤滑されるようになっている。
また、前記第2油通路20にも、前記オイルギャラリーから図外の軸受内に形成された油導入通路及び制御軸16の径方向の油孔を介して潤滑油が導入されるようになっている。
以下、本実施形態における可変機構の作動を簡単に説明すれば、低リフト制御時には、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータを介して制御軸16が一方向へ回転駆動される。このため、制御カム17は、図9A、Bに示すように、肉厚部が制御軸16に対して図示の右方向へ回動して、かかる回動角度位置に保持される。これにより、ロッカアーム10の他端部10b側が上方向へ回動する。このため、各揺動カム5は、リンクロッド12を介してカムノーズ部5c側が強制的に引き上げられて全体が図9の時計方向の回動位置に移行する。
したがって、駆動カム4が回転してリンクアーム11がロッカアーム10の一端部10aを押し上げると、図9Bに示すように、そのリフト量がリンクロッド12を介して揺動カム5及びバルブリフター6に伝達されるが、そのリフト量は十分小さくなる。
よって、吸気弁2,2のバルブリフト量(L1)が小さくなると共に、開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、例えば低負荷域の燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
一方、高リフト制御時は、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータにより制御軸16が他方向へ回転駆動される。したがって、制御軸16が、図10A、Bに示すように、制御カム17を所定回転角度位置まで回転させ、肉厚部を下方向へ移動させる。このため、ロッカアーム10の他端部10b側が下方へ移動して揺動カム5のカムノーズ部5cを、リンクロッド12を介して下方へ押圧して該揺動カム5全体が図10の時計方向の回動位置に移行する。
したがって、各揺動カム5の各バルブリフター6の上面に対する各カム面5bの当接位置がカムノーズ部5c側に移動する。このため、駆動カム4が回転してロッカアーム10の一端部10aを、リンクアーム11を介して押し上げると、図10Bに示すように、バルブリフター6に対するそのリフト量は大きくなる。
よって、各吸気弁2のバルブリフト量L2が大きくなって、開時期が早くなると共に、閉時期が遅くなる。この結果、例えば、高負荷域における吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
そして、この実施形態によれば、駆動軸3に対して各駆動カム4,4を一体に形成したことから、コストの低減化が図れると共に、ここで駆動カム5と駆動軸3間のガタの発生が全くないことから、予期せぬ駆動カム5の取付倒れがなく、気筒間のリフトばらつきの発生などを十分に抑制することができる。また、このガタや隙間部からのオイル流出の問題もなく、充分に駆動カム面を潤滑でき、その点からもリフトが安定が安定する。
また、各部材を駆動軸3へ組み付ける際には、駆動軸3をシリンダヘッド1の軸受24,24に組み付ける前、及び駆動軸3に揺動カム5,5を組み付ける前に、まず各リンクアーム11、11を組み付ける。すなわち、最初にフロント側の1つのリンクアーム11を、円環部11aの嵌合孔11cを介して駆動軸3の後端部側から嵌挿して、リア側ジャーナル部34を通過させ、その後、該ジャーナル部34と第1駆動カム4との間に、この間の距離L1がリンクアーム11の円環部11aの幅長さWより大きいことを利用して嵌合孔11cの端部を径方向へ所定量(図4に示すd1)だけ移動させて、嵌合孔11cを介して第1駆動カム4を通過させる。
その後、リンクアーム11の嵌合孔11cを介して離間距離L2を利用して再び径方向へ移動させてながら中央のジャーナル部35を通過させ、さらに離間距離L3を利用して径方向へ移動させながら嵌合孔11cを第2駆動カム4の外周面4aに嵌合させる。
次に、リア側のリンクアーム11の円環部11aを、前述と同じ動作によってリア側ジャーナル部34を通過させた後に、径方向へ移動させて、嵌合孔11cを第1駆動カム4の外周面4aに嵌合させる。
これによって、フロント側とリア側の各リンクアーム4、4の円環部11a、11aをと第1,第2駆動カム4,4に簡単かつ容易に嵌合保持させることができる。
その後、予め半割状に分割されている各揺動カム5,5を、前記各駆動カム4,4の両側の軸部3a〜3dに対して外側径方向から合わせてボルト23、23により組み付けると共に、カムノーズ部5b、5bをピン15、15によって各リンクロッド12,12に位置決めしつつ組み付ける。なお、ピン15,15は図外のスナップリングなどによって抜け止めされている。
次に、駆動軸3を、各軸受24、24に各ジャーナル部33〜35を配置してボルト25,26によってシリンダヘッド1上に組み付ける。
以上のように、駆動軸3と各駆動カム4,4の一体化と、各揺動カム5,5の分割化によって、各構成部材を簡単かつ容易に組み付けることが可能になると共に、製造、組付コストの低減化が図れる。
なお、各揺動カム5,5を分割形成しているが、組付作業は従来のように駆動軸3の軸方向から行う必要がなくなることから、全体の組付作業能率が大幅に向上する。したがって、組付作業コストの低減化が図れる。
さらに、この実施形態では、各ジャーナル部33〜35を、駆動軸3に一体に設けたことから、揺動カム5,5側に設ける必要がなくなるので、構造が簡素化される。
また、各揺動カム5,5はそれぞれ独立していることから、該各揺動カム5,5の軸方向の長さを短くすることが可能になる。このため、分割構造であっても、捻り剛性を十分に確保できる。また、各吸気弁2,2毎の揺動カム5,5のリフト量などの微調整を、例えばリンクロッドの長さの選択などにより独立して行うことが可能になる。
また、この実施形態によれば、前記リンクアーム11は、突出端11bがロッカアーム10の一端部10aの切欠部10d内に保持されて左右方向の移動が規制されているとと共に、円環部11aが揺動カム5,5の各延長部27a、27b、28a、28bによって挟持された状態、つまりリンクアーム11や各揺動カム5,5の作動に支障が生じない状態で当接支持されることによって、前記円環部11a側の軸方向への自由な移動が規制される。このため、該リンクアーム11の傾動が防止されて、円環部11aの嵌合孔11cの内周面と駆動カム4の外周面4aとの間の部分的な片当たりが防止される。
この結果、嵌合孔11cの内周面と駆動カム外周面4aの摩耗の発生が防止されて、耐久性の向上が図れる。
また、逆に、揺動カム5,5が軸方向へ位置決めされるため、該揺動カム5,5が駆動軸3上で軸方向へ不用意に移動してしまうことがない。したがって、各揺動カム5,5による吸気弁2,2の安定かつ確実な開閉動作が得られる。
次に、この実施形態における潤滑油供給回路の作用について説明する。機関の作動中に、グルーブ溝31aを介して第1油通路18内に供給された潤滑油は、グルーブ溝36a内からジャーナル部35(33も同様)の外周面と各軸受24内周面との間を強制的に潤滑する。また、図1及び図2に示すように、第1油通路18内の潤滑油は、第1連通路19に流入して嵌合孔11cの内周面と駆動カム4の外周面4aとの間の第1摺動隙間C内に供給される。したがって、この駆動カム4の外周面4aとリンクアーム11の嵌合孔11cとの間が強制的に潤滑されて潤滑性能が向上する。
したがって、前記円環部11aの左右方向(駆動軸3の軸方向)の自由な移動規制作用と相俟って、円環部11aと駆動カム4との摩耗の発生を効果的に防止することができる。さらに、この潤滑油膜作用により、リンクアーム11の倒れが防止され、姿勢の安定化によってリフトばらつきが低減する。
しかも、前記嵌合孔11cの内周面と駆動カム4の外周面4aとの間から流出した潤滑油は、円環部11aの外面と各揺動カム5,5の各延長部27a〜28bの対向端部との間にも供給されるため、かかる部位の潤滑性能も向上する。さらに、該対向端部へ供給された潤滑油は、バルブリフター6の上面に落下し、揺動カム5,5とバルブリフター6の上面間の潤滑性能も向上する。
一方、第2油通路20内に供給された潤滑油は、直径方向孔21及び第2連通路22を通って支持孔10cの内面と制御カム17の外面との間の第2摺動隙間C2内に供給される。したがって、この制御カム17とロッカアーム10との間が強制的に潤滑される。
図11A、Bは第2の実施形態を示し、第1の実施形態における駆動軸3の構造を基本として、該駆動軸3のリア側端部に回転数や回転角検出用のトリガー部37を一体に設けたものである。
このトリガー部37はジャーナル部34から駆動軸3と同軸上に軸方向へ延出した軸部37aと、該軸部37aの先端部外周面に径方向へ突出した突出部37bとから構成され、前記軸部37aの外周から突出部37a先端までの径方向の長さD4が、前記嵌合孔11cの内径D3よりも小さく設定されていると共に、前記突出部37aの内端縁とリア側ジャーナル部34の対向端縁までの軸方向長さL5が前記円環部11aの幅長さWよりも大きく設定されている。
したがって、リンクアーム11を駆動カム4に組み付けるには、円環部11aを嵌合孔11cを介してトリガー部37を通過させ、該通過後に円環部11aを径方向に所定量(de)だけ僅かに移動させることにより、その後にリア側ジャーナル部34を通過させることが可能になる。その後の動作は前述と同様である。
よって、この実施形態によれば、たとえトリガー部37が存在しても、第1の実施形態と同様に組付作業性などが向上する。
前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
(1)前記他の部材の一つとして、駆動軸に一体に設けられたジャーナル部であることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の動弁装置。
この発明によれば、駆動軸に直接ジャーナル部を設けたことにより、揺動カム側にジャーナル部を設ける必要がなくなるので、全体の構造を簡素化できる。
(2)前記揺動カムは、前記駆動カムとジャーナル部との間に配置されて、軸方向に位置決めされたことを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の動弁装置。
この発明によれば、軸方向に位置決めされたことにより、揺動カムが駆動軸上で軸方向へ不用意に移動してしまうことがない。したがって、揺動カムによる機関弁の安定かつ確実な開閉動作が得られ、弁リフトが安定する。
(3)前記各揺動カムを、各機関弁に対応してそれぞれ独立して設けたことを特徴とする請求項1〜(2)のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。
この発明によれば、独立していることから各揺動カムの軸方向の長さを短くすることが可能になる。このため、分割構造であっても、捻り剛性を十分に確保できる。
また、各機関弁毎の揺動カムのリフト量などの微調整を独立して行うことが可能になる。
(4)前記駆動カムの外周面とリンクアームの嵌合孔の内周面との間に、前記駆動軸の内部から潤滑油を供給した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動弁装置。
この発明によれば、駆動カムの外周面とリンクアームの嵌合孔の内周面との間の潤滑性が良好になり、常時円滑な回転及び円滑な弁リフト作動が得られると共に、前記両面から流出した潤滑油が、隣接する揺動カムにも供給されることになる。
(5)前記ロッカアームを制御カムを介してロッカシャフトに揺動自在に支持すると共に、前記制御カムの回転位置に応じてロッカアームの揺動支点を変化させることにより、機関弁のリフト量を可変にす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動弁装置。
前記制御カムの回転位置により機関弁のリフト量を可変できるが、最小リフト制御時には筒内吸入空気量の絶対値が少なく、各部のガタなどによって気筒間のばらつきの影響が大きくなるおそれがある。しかし、本発明では、前述のように駆動カムが駆動軸と一体化しているため、ここで両者のガタ及び隙間の発生が全くないことから、駆動カムの取付け、倒れが生じることはなく、気筒間のリフトのばらつきの発生などを十分に抑制することができる。また、ガタや隙間からのオイル流出のおそれもないため、駆動カム外周の潤滑性能が向上すると同時に、より円滑なリフト作動を実現できる。
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、前記吸気弁側ばかりか排気弁側に適用することも可能であり、また動弁装置としては、可変機構を備えない通常の動弁装置に適用することも可能である。また、バルブリフターとしては、上下動するタイプだけでなく、一支点を中心に揺動して一端部で機関弁を押圧するタイプ(ロッカアーム)とすることも可能である。
さらに、2気筒内燃機関ばかりか3気筒以上の複数気筒の内燃機関に適用することが可能である。
また、前記実施形態では、リンクアーム11を駆動軸3のリア側から挿通する場合を示したが、取付部32の外径Dが嵌合孔11cの内径D3よりも小さい場合は、リンクアーム11を取付部32側から挿通させることも可能であり、またフロント側とリア側の両方から挿通させることも可能である。
本発明の第1の実施形態に係る動弁装置を展開して示す断面図である。 本実施形態の動弁装置の側面図である。 本実施形態の動弁装置の平面図である。 本実施形態に供される駆動軸の正面図である。 図4のA矢視図である。 本実施形態の動弁装置の斜視図である。 本実施形態の動弁装置を示す斜視図である。 本実施形態の動弁装置の正面図である。 Aは本実施形態の動弁装置による最小リフト制御時における吸気弁の閉作動状態を示す作用説明図、Bは同最小リフト制御時における吸気弁の開作動状態を示す作用説明である。 Aは本実施形態の動弁装置による最大リフト制御時における吸気弁の閉作動状態を示す作用説明図、Bは同最大リフト制御時における吸気弁の開作動状態を示す作用説明である。 Aは本発明の第2の実施形態に供される駆動軸の正面図、BはAのB矢視図である。
符号の説明
1…シリンダヘッド
2…吸気弁(機関弁)
3…駆動軸
3a〜3d…軸部
4…駆動カム
5…揺動カム
7…伝達機構
8…可変機構
10…ロッカアーム
11…リンクアーム
11a…円環部
11c…嵌合孔
33〜35…ジャーナル部(他の部材)

Claims (1)

  1. 駆動軸の回転力が伝達され、軸心が駆動軸の軸心と偏心して設けられるほぼ円形状の駆動カムと、
    一端部に有する嵌合孔内に前記駆動カムを回転摺動自在に保持すると共に該駆動カムからの回転力を往復運動に変換するリンクアームと、
    該リンクアームから伝達された駆動力によって揺動するロッカアームと、
    前記駆動軸に揺動自在に支持されて、前記ロッカアームから伝達された揺動力により揺動して複数の機関弁を駆動する複数の揺動カムとを備えた内燃機関の動弁装置において、
    前記駆動カムを前記駆動軸に一体に設ける一方、
    前記少なくとも一方の揺動カムを前記駆動カムの一側面に近接して配置すると共に、各揺動カムを前記駆動軸に対して着脱可能に分割形成し、
    前記駆動軸の外周に一体に設けられた他の部材のうち、少なくとも前記駆動カムから前記一方の揺動カム側の軸方向に位置する他の部材の外径を、前記リンクアームの嵌合孔の内径よりも小さく設定すると共に、
    前記駆動軸上における前記駆動カムを含めた隣接する前記各他の部材間の軸方向の離間距離を、前記リンクアームの一端部の幅長さよりも大きく設定したことを特徴とする内燃機関の動弁装置。
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