JP2007198363A - 可変動弁機構 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この可変動弁機構1は一本のカムシャフト4上の二つの駆動カム13を備える。二本のバルブ12を開閉するロッカアーム6に揺動アーム5を連結し、駆動カム13の動力をロッカアーム6に別々に伝える。可変装置23はアクチュエータ24によりコントロールシャフト7を介して二つの可変カム25,26を回動し、可変カム25,26の動力を可変アーム27,28上の接触子30を介して揺動アーム5に別々に伝え、駆動カム13一回転あたりの揺動アーム5の変位量をエンジンの運転状態に応じて変更する。可変カム25,26はそれぞれ異なるプロフィールのカム面25a,26aを備え、二つの揺動アーム25,26の変位量を相違させ、気筒内にスワールを発生させる。
【選択図】図1
Description
(1)揺動アームをカムシャフトと動弁部材と可変装置とで囲まれた領域内に配置すること。
(2)揺動アームに、駆動カムと係合する入力部と、動弁部材に係合する出力部と、可変装置の接触子に接触するカム面とを設けること。
(3)揺動アームをシリンダヘッドの上方に配置し、出力部を下向きに設け、カム面を上向きに設けること。
(4)揺動アームの出力部を動弁部材に回動可能に連結すること。
(5)動弁部材として、基端を支点に揺動するロッカアームを使用すること。
(6)動弁部材として、中間部を支点に揺動するスイングアームを使用すること。
(7)動弁部材として、バルブの軸線方向へ直線移動可能なカップ型リフタを使用すること。
(8)可変装置が、揺動アームのカム面に接触する接触子と、接触子とカム面との接点位置を変える可変部材と、可変部材を駆動するアクチュエータと、接触子をカム面との間で案内する案内部材とで構成すること。
(9)可変部材がコントロールシャフト上のカムを含むこと。
(10)可変部材がコントロールシャフト上のアームと、接触子を支持するリンクとを含むこと。
(11)案内部材を揺動アームのカム面より上方の位置で可変動弁機構のハウジングに固定し、案内部材にカム面と対向する下向きの案内面を形成すること。
(12)カム手段が二つの揺動アームを別々に駆動する二つの可変カムをコントロールシャフト上に設け、該可変カムにそれぞれ異なるプロフィールのカム面を形成すること。
(13)二つの可変カムのカム面がコントロールシャフトの同じ回動区間に該シャフトの軸心からの高さが等しい最大リフト部を含むこと。
(14)最大リフト部とは別のコントロールシャフトの回動区間において、二つの可変カムのカム面をコントロールシャフトの軸心から異なる高さで形成すること。
(15)カム手段が二つの揺動アームに形成されたカム面を含み、両方のカム面をそれぞれ異なるプロフィールで形成すること。
<S1:両弁停止>
左右の可変カム74,75の最小リフト部741,751が可変アーム66に係合し、駆動カム13の全回転域で、接触子68がカム面72の等半径部72aに接触し、揺動アーム70とロッカアーム6が静止し、左右のバルブ12A,12Bが共に停止する。
可変カム74,75の漸増リフト部742,752が可変アーム66に係合し、揺動アーム70がカムシャフト4側へ変位し、接触子68がカム面72のリフト部72bに接触し、揺動アーム70とロッカアーム6が揺動し、左右のバルブ12A,12Bが共に同じリフト量で開閉し、そのリフト量が漸増リフト部742,752のプロフィールに従って連続的に増加する。
可変カム74,75の最大リフト部743,753が可変アーム66に係合し、揺動アーム70がカムシャフト4に最も接近し、接触子68がリフト部72bに最も深く接触し、揺動アーム70とロッカアーム6が最大の角度で揺動し、左右のバルブ12A,12Bが共に最大のリフト量で開閉する。
右側のバルブ12Bが最大リフト量を保持した状態で、左側の可変カム74の漸減リフト部744が可変アーム66に係合し、左側の揺動アーム70がコントロールシャフト7側へ変位し、左側のバルブ12Aのリフト量が漸減リフト部744のプロフィールに従って連続的に減少する。
右側のバルブ12Bが最大リフト量を保持した状態で、左側の可変カム74の最小リフト部741が可変アーム66に係合し、揺動アーム70とロッカアーム6が静止し、左側のバルブ12Aが停止する。
左側のバルブ12Aが停止した状態で、右側の可変カム75の漸減リフト部754が可変アーム66に係合し、右側の揺動アーム70がコントロールシャフト7側へ変位し、右側のバルブ12Bのリフト量が漸減リフト部754のプロフィールに従って連続的に減少する。
(a)揺動アーム70がカムシャフト4と異なる軸線上に設けられ、駆動カム13からロッカアーム6までの動力伝達経路が開放されているので、カムシャフト4側からコントロールシャフト7に作用する負荷を小さくして、アクチュエータ24を小型化できる。
(b)コントロールシャフト7上の二つの可変カム74,75に異なるプロフィールのカム面740,750を設けたので、スワールを発生させるための機構を簡単に構成することができる。
(c)可変カム54,55のプロフィールを多様に変化させて組み合わせることにより、図15にハッチングで例示するように、スワールをコントロールシャフト7の比較的広い回動区間に最適なタイミングで発生させることができ、更なる燃費向上を達成できる。
(e)このため、小型のアクチュエータ21を使用した場合でも、コントロールシャフト7を最大パワー発生位置に確実に保持して、二本のバルブリフト量及び作用角のばらつきを防止できるとともに、ガソリンエンジンの振動を抑制することができる。
二つの可変カム81,82の最小リフト部811,821が可変アーム27,28(図1参照)に係合し、駆動カム13の全回転域で、接触子30がカム面17の等半径部17aに接触し、揺動アーム5とロッカアーム6が静止し、左右のバルブ12A,12Bが共に停止する。
一方のバルブ12Aが停止した状態で、可変カム82の可変リフト部822が可変アーム28に係合し、接触子30がカム面17のリフト部72bに浅く接触し、揺動アーム5とロッカアーム6が僅かに揺動し、一方のバルブ12Bのリフト量が可変リフト部822のプロフィールに従って増加し始める。
可変カム81,82の可変リフト部812,822が可変アーム27,28に係合し、接触子30がカム面17のリフト部72bを昇り、揺動アーム5とロッカアーム6が揺動し、両方のバルブ12A,12Bのリフト量が可変リフト部812,822のプロフィールに従って連続的に増加する。
一方のバルブ12Aのリフト量が連続的に変化する状態で、可変カム82の最大リフト部823が可変アーム28に係合し、接触子30がリフト部72bを昇り詰め、揺動アーム5とロッカアーム6が最大の角度で変位し、他方のバルブ12Bが最大のリフト量で開閉する。
可変カム81,82の最大リフト部813,823が可変アーム27,28に係合し、接触子30がリフト部72bを昇り詰め、揺動アーム5とロッカアーム6が最大の角度で変位し、両方のバルブ12A,12Bが共に最大のリフト量で開閉する。
4 カムシャフト
5 揺動アーム
6 ロッカアーム
7 コントロールシャフト
12 バルブ
13 駆動カム
17 カム面
23 可変装置
24 アクチュエータ
25,26 可変カム
25a,26a カム面
27,28 可変アーム
41 可変動弁機構(実施例2)
42 可変装置
43,44 可変カム
45,46 揺動アーム
47,48 カム面
51 可変動弁機構(実施例3)
52 可変装置
53 アーム
56 リンク
61 可変動弁機構(実施例4)
62 可変装置
66 可変アーム
70 揺動アーム
74,75 可変カム
740,750 カム面
81,82 可変カム
810,820 カム面
P 初期接点位置
Claims (3)
- 一気筒あたり二本の吸気バルブと二本の排気バルブとを備えた内燃機関において、吸気バルブ又は排気バルブのどちらか一方のバルブを駆動する動弁機構であって、
二本のバルブを別々に開閉する二つの動弁部材と、一本のカムシャフト上に設けられた駆動カムと、カムシャフトとは異なる軸線の回りで揺動して駆動カムの動力を動弁部材に別々に伝える二つの揺動アームと、駆動カム一回転あたりの揺動アームの変位量を内燃機関の運転状態に応じて変更する可変装置とを備え、
可変装置が一本のコントロールシャフトと、コントロールシャフトを駆動するアクチュエータと、コントロールシャフトに連動して二つの揺動アームの変位量を相違させるカム手段とを含むことを特徴とする可変動弁機構。 - カム手段が二つの揺動アームを別々に駆動する二つの可変カムをコントロールシャフト上に備え、二つの可変カムにそれぞれ異なるプロフィールのカム面を設けた請求項1記載の可変動弁機構。
- 二つの可変カムのカム面がコントロールシャフトの同じ回動区間に該シャフトの軸心からの高さが等しい最大リフト部を含む請求項2記載の可変動弁機構。
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