JP2013194555A - Variable valve gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve gear.
内燃機関に装着される吸気弁又は排気弁を駆動するカムの作用角を可変制御する可変動弁装置が知られている。例えば特許文献1には、駆動軸に設けたディスクの中心が駆動軸に対して偏心することにより、カムの作用角を可変にする技術が開示されている。 2. Description of the Related Art There is known a variable valve operating apparatus that variably controls a working angle of a cam that drives an intake valve or an exhaust valve mounted on an internal combustion engine. For example, Patent Document 1 discloses a technique for making the working angle of a cam variable by decentering the center of a disk provided on the drive shaft with respect to the drive shaft.
可変動弁装置には多数の部品が用いられる。個々の部品に生じる公差が、可変動弁装置全体で積算され寸法の大きなばらつきになることがある。この結果、例えば1つの可変動弁装置内であっても、気筒ごとに作用角のばらつきが生じる。作用角のばらつきにより、燃費や排気の悪化が生じる。本明細書開示の可変動弁装置は、上記課題に鑑み、作用角のばらつきを低減することを目的とする。 Many components are used in the variable valve operating apparatus. Tolerances occurring in individual parts may be integrated over the entire variable valve system, resulting in large variations in dimensions. As a result, even within, for example, one variable valve operating device, the operating angle varies from cylinder to cylinder. Due to the variation in the operating angle, fuel consumption and exhaust gas are deteriorated. In view of the above problems, the variable valve gear disclosed in the present specification aims to reduce the variation in the operating angle.
本発明は、内燃機関が備えるクランクシャフトと同期して回転する駆動軸と、前記駆動軸の周囲に回転自在に設けられ、偏心穴、及び外周面に設けられた第1ギヤ部を含み、前記偏心穴の中心軸の位置を変更するコントロールスリーブと、前記駆動軸の周囲に回転自在に設けられ、前記偏心穴の中心軸の位置に応じた不等速回転運動を行うカムシャフトと、外周面に設けられた第2ギヤ部を含む制御軸と、外周面に設けられ前記第1ギヤ部と噛み合う第3ギヤ部、及び内周面に設けられた第4ギヤ部を含み、前記第2ギヤ部と前記第4ギヤ部とが噛み合うことにより前記制御軸に装着された歯車と、を具備する可変動弁装置である。 The present invention includes a drive shaft that rotates in synchronization with a crankshaft provided in an internal combustion engine, a rotation shaft that is rotatably provided around the drive shaft, an eccentric hole, and a first gear portion that is provided on an outer peripheral surface, A control sleeve that changes the position of the central axis of the eccentric hole, a camshaft that is rotatably provided around the drive shaft and that rotates at a constant speed according to the position of the central axis of the eccentric hole, and an outer peripheral surface A control shaft including a second gear portion provided on the outer peripheral surface, a third gear portion provided on the outer peripheral surface and meshing with the first gear portion, and a fourth gear portion provided on the inner peripheral surface. And a gear mounted on the control shaft as a result of meshing of the part and the fourth gear part.
上記構成において、前記第4ギヤ部における歯のピッチは、前記第3ギヤ部における歯のピッチより小さい構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The tooth pitch in the said 4th gear part can be made into the structure smaller than the tooth pitch in the said 3rd gear part.
本明細書開示の可変動弁装置によれば、作用角のばらつきを低減することが可能である。 According to the variable valve apparatus disclosed in the present specification, it is possible to reduce the variation in the operating angle.
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1は制御軸20に設けられた歯車22を用いて作用角を調整する例である。図1(a)は実施例1に係る可変動弁装置100を例示する側面図である。図1(b)はコントロールスリーブ18を例示する正面図である。
The first embodiment is an example in which the operating angle is adjusted using a
図1(a)に示すように、可変動弁装置100の機構A及びBはそれぞれ、カムシャフト12、ロッカーアーム14、バルブ16、コントロールスリーブ18、歯車22、キャップ24及びEリング26を含む。機構Aと機構Bとは不図示である内燃機関の異なる気筒に対応する。カムシャフト12は筒状の形状を有し、駆動軸10の周囲に回転自在に設けられている。カムシャフト12は、例えば2つのカムロブ12aを含む。カムロブ12aがロッカーアーム14のローラ14aに当接しバルブ16を押圧することで、バルブ16が開弁状態となる。コントロールスリーブ18は、駆動軸10の周囲に回転自在に設けられている。
As shown in FIG. 1A, the mechanisms A and B of the variable
図1(a)に示す駆動軸10は、内燃機関のクランクシャフト(不図示)と同期して回転する。図1(b)に示すように、コントロールスリーブ18は偏心穴18aを備え、外周面に第1ギヤ部18bを備える。駆動軸10の回転力は、例えばコントロールスリーブ18の偏心穴18aの内周面に設けられたドライブディスク(不図示)、及びカムシャフト12に連結されたピン部材(不図示)を通じてカムシャフト12に伝達する。回転力が伝達することにより、カムシャフト12は駆動軸10の周りを回転する。コントロールスリーブ18が回転することにより、偏心穴18aの中心軸18cの位置は変化する。中心軸18cの位置に応じて、一回転中におけるカムシャフト12の回転速度は変化する。カムシャフト12が不等速回転運動を行うことにより、作用角が変化する。後述するように、駆動軸10の回転方向におけるコントロールスリーブ18の位置は、制御軸20を回転させることにより定まる。
A
図1(a)に示すように、制御軸20は、例えば駆動軸10と平行に配置されている。歯車22は制御軸20の外周面に設けられている。キャップ24及びEリング26は、制御軸20の外周面に設けられ、軸方向において歯車22を固定している。
As shown in FIG. 1A, the
図2(a)は制御軸20を例示する正面図である。図2(a)に示すように、制御軸20の外周面には第2ギヤ部20aが設けられている。図2(b)は歯車22を例示する正面図である。図2(b)に示すように、歯車22の外周面には第3ギヤ部22aが設けられ、内周面には第4ギヤ部22bが設けられている。
FIG. 2A is a front view illustrating the
図2(c)は制御軸20に歯車22を装着した状態を例示する正面図である。図2(d)は図2(c)の拡大図である。第4ギヤ部22bと第2ギヤ部20aとが噛み合うことにより、歯車22は制御軸20に装着される。第3ギヤ部22aがコントロールスリーブ18の第1ギヤ部18bと噛み合うことにより、駆動軸10の回転方向におけるコントロールスリーブ18の位置が定まる。制御軸20を回転させることにより、第4ギヤ部22bが回転し、コントロールスリーブ18の位置の調整がされる。
FIG. 2C is a front view illustrating a state where the
図2(c)及び図2(d)においては、第4ギヤ部22bの歯22cは、第2ギヤ部20aの歯20bと歯20cとに噛み合っている。第4ギヤ部22bの歯22cの左隣には歯22dが位置する。図2(d)に示すように、第3ギヤ部22aにおける歯のピッチをL1、第4ギヤ部22bにおける歯のピッチをL2とする。次に歯車22の位置調整について説明する。
In FIG.2 (c) and FIG.2 (d), the tooth |
図3(a)は制御軸20から歯車22を取り外した例の側面図である。図3(b)は歯車の位置調整を例示する正面図である。図3(c)は図3(b)の拡大図である。
FIG. 3A is a side view of an example in which the
図3(a)に示すように、歯車22を制御軸20から取り外す。図3(b)及び図3(c)に示すように、歯車22を図中の右方向に回転させた後、制御軸20に装着する。歯22dは、第2ギヤ部20aの歯20dと歯20bとに噛み合う。歯22cは歯20cの右側に位置する。つまり第4ギヤ部22bの歯1つ分、歯車22を回転させる。歯車22の回転する角度をθとする。これにより、第2ギヤ部20a及び第4ギヤ部22bを用いて歯車22の位置調整を行うことができる。歯車22の位置調整により歯車22の外周の第3ギヤ部22aが回転するため、第3ギヤ部22aと噛み合う第1ギヤ部18bを備えるコントロールスリーブ18も回転する。この結果、歯車22の位置調整によりコントロールスリーブ18の位置を調整することができる。つまり、中心軸18cの位置を調整することができる。この結果、カムシャフト12の作用角が変わる。作用角を調整した後、可変動弁装置100を車両に組み付ける。
As shown in FIG. 3A, the
図1(a)に示した機構A及びBにおいて、歯車22の制御軸20の回転方向における位置を異ならせることができる。例えば機構Aにおいては歯車22を第4ギヤ部22bの歯1つ分回転させ、機構Bにおいては第4ギヤ部22bの歯2つ分回転させる。これにより、気筒ごとに中心軸18cの位置調整を行うことができる。従って、公差のばらつきが発生した場合でも、気筒ごとに作用角の調整が可能である。
In the mechanisms A and B shown in FIG. 1A, the position of the
また歯車22を取り外し、回転させた後に制御軸20に付け直すことにより、簡単に作用角の調整が可能である。例えば可変動弁装置100の全体を組み付け直す場合に比べ作業が簡単であるため、可変動弁装置100の低コスト化が可能である。
In addition, the operating angle can be easily adjusted by removing and rotating the
図2(b)に示した第4ギヤ部22bにおける歯のピッチL2を、第3ギヤ部22aにおける歯のピッチL1より小さくすることにより、角度θを小さくすることができる。つまり歯車22の位置をより細かく調整することが可能である。これにより中心軸18cの位置を微調整し、カムシャフトの回転速度の微調整が可能となる。ただしピッチL1はピッチL2と同じでもよい。可変動弁装置100が適用される内燃機関は例えば2気筒、4気筒、又は8気筒でもよい。カムシャフト12に含まれるカムロブの数は駆動するバルブ16の数に対応している。
By making the tooth pitch L2 in the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
10 駆動軸
12 カムシャフト
18 コントロールスリーブ
18a 偏心穴
18b 第1ギヤ部
20a 第2ギヤ部
22a 第3ギヤ部
22b 第4ギヤ部
18c 中心軸
20 制御軸
22 歯車
24 キャップ
26 Eリング
100 可変動弁装置
L1、L2 ピッチ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記駆動軸の周囲に回転自在に設けられ、偏心穴、及び外周面に設けられた第1ギヤ部を含み、前記偏心穴の中心軸の位置を変更するコントロールスリーブと、
前記駆動軸の周囲に回転自在に設けられ、前記偏心穴の中心軸の位置に応じた不等速回転運動を行うカムシャフトと、
外周面に設けられた第2ギヤ部を含む制御軸と、
外周面に設けられ前記第1ギヤ部と噛み合う第3ギヤ部、及び内周面に設けられた第4ギヤ部を含み、前記第2ギヤ部と前記第4ギヤ部とが噛み合うことにより前記制御軸に装着された歯車と、を具備することを特徴とする可変動弁装置。 A drive shaft that rotates in synchronization with a crankshaft included in the internal combustion engine;
A control sleeve that is rotatably provided around the drive shaft, includes an eccentric hole, and a first gear portion provided on an outer peripheral surface, and changes the position of the central axis of the eccentric hole;
A camshaft that is rotatably provided around the drive shaft, and that performs a non-uniform speed rotation according to the position of the central axis of the eccentric hole;
A control shaft including a second gear portion provided on the outer peripheral surface;
A third gear portion provided on the outer peripheral surface and meshing with the first gear portion; and a fourth gear portion provided on the inner peripheral surface, wherein the second gear portion and the fourth gear portion mesh with each other to control the control. And a gear mounted on the shaft.
The variable valve operating apparatus according to claim 1, wherein a tooth pitch in the fourth gear portion is smaller than a tooth pitch in the third gear portion.
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JP2012060467A JP2013194555A (en) | 2012-03-16 | 2012-03-16 | Variable valve gear |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9581052B2 (en) | 2012-12-25 | 2017-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable valve device |
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- 2012-03-16 JP JP2012060467A patent/JP2013194555A/en active Pending
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US9581052B2 (en) | 2012-12-25 | 2017-02-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Variable valve device |
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