JP3181986B2 - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 - Google Patents
内燃機関の吸排気弁駆動制御装置Info
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- JP3181986B2 JP3181986B2 JP17266592A JP17266592A JP3181986B2 JP 3181986 B2 JP3181986 B2 JP 3181986B2 JP 17266592 A JP17266592 A JP 17266592A JP 17266592 A JP17266592 A JP 17266592A JP 3181986 B2 JP3181986 B2 JP 3181986B2
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- intake
- camshaft
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の運転状態に
応じて吸気・排気弁の開閉時期を可変制御する吸排気弁
駆動制御装置に関する。
応じて吸気・排気弁の開閉時期を可変制御する吸排気弁
駆動制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来の装置としては種々提供さ
れているが、その一つとして例えば実開昭57−198
306号公報等に記載されているものが知られている。
れているが、その一つとして例えば実開昭57−198
306号公報等に記載されているものが知られている。
【0003】図10及び図11に基づいて概略を説明す
れば、図中2はカムシャフト1の外周に回転自在に設け
られて、吸気バルブ16をバルブスプリング17のばね
力に抗して開作動させるカムであって、このカム2はカ
ム軸受用ブラケット3とカムシャフト1にキー4を介し
て固設されたフランジ部5とにより軸方向の位置決めが
なされている。また、カム2の一側部にはU字溝6を有
するフランジ部7が形成されている一方、前記フランジ
部5にもU字溝8が形成され、両フランジ部5,7間に
円環状のディスク9が介装されている。このディスク9
は、両側の対向位置に前記両U字溝6,8に係止するピ
ン10,11が設けられていると共に、外周が制御環1
2に回転自在に支持されている。この制御環12は、外
周の突起12aを介してシリンダヘッド側の支持孔13
に揺動自在に支持されていると共に、該突起12aの反
対側に有する歯車部12bがロッカアーム15を軸支す
るロッカシャフト14外周の歯車環14aに噛合してい
る。
れば、図中2はカムシャフト1の外周に回転自在に設け
られて、吸気バルブ16をバルブスプリング17のばね
力に抗して開作動させるカムであって、このカム2はカ
ム軸受用ブラケット3とカムシャフト1にキー4を介し
て固設されたフランジ部5とにより軸方向の位置決めが
なされている。また、カム2の一側部にはU字溝6を有
するフランジ部7が形成されている一方、前記フランジ
部5にもU字溝8が形成され、両フランジ部5,7間に
円環状のディスク9が介装されている。このディスク9
は、両側の対向位置に前記両U字溝6,8に係止するピ
ン10,11が設けられていると共に、外周が制御環1
2に回転自在に支持されている。この制御環12は、外
周の突起12aを介してシリンダヘッド側の支持孔13
に揺動自在に支持されていると共に、該突起12aの反
対側に有する歯車部12bがロッカアーム15を軸支す
るロッカシャフト14外周の歯車環14aに噛合してい
る。
【0004】そして、制御環12は、歯車部12bに噛
合した歯車環14aを介して図外の駆動機構により機関
運転状態に応じて一方あるいは他方向へ揺動するように
なっている。即ち、ディスク9の中心Pが図10に示す
位置にある場合は、カムシャフト1とディスク9との回
転中心が一致し、したがってディスク9は、ピン11と
U字溝8を介してカムシャフト1に同期回転する一方、
カム2はピン10とU字溝6を介してカムシャフト1に
同期回転する。
合した歯車環14aを介して図外の駆動機構により機関
運転状態に応じて一方あるいは他方向へ揺動するように
なっている。即ち、ディスク9の中心Pが図10に示す
位置にある場合は、カムシャフト1とディスク9との回
転中心が一致し、したがってディスク9は、ピン11と
U字溝8を介してカムシャフト1に同期回転する一方、
カム2はピン10とU字溝6を介してカムシャフト1に
同期回転する。
【0005】また、機関運転状態の変化に伴い駆動機構
の油圧アクチュエータによってロッカシャフト14を回
動させると、歯車環14aと歯車部12bを介して制御
環12が突起12aを支点として揺動し、これによって
ディスク9の中心Pがカムシャフト1の中心に対し前記
回動方向に偏心する。このため、ピン10,11が夫々
U字溝6,8に沿って移動し、かつ偏心方向にフランジ
部5,7をカムシャフト1を中心に回動させる。依っ
て、カムシャフト1の1回転毎に、ディスク9の回転位
相がカムシャフト1に対して変化し、同時にカム2の回
転位相もディスク9に対して変化する。したがって、カ
ム2は、カムシャフト1に対し、ディスク9のカムシャ
フト1に対する位相差の2倍の位相差で回転する。この
結果、バルブタイミングをカム2の位相差に応じて可変
にすることができる。
の油圧アクチュエータによってロッカシャフト14を回
動させると、歯車環14aと歯車部12bを介して制御
環12が突起12aを支点として揺動し、これによって
ディスク9の中心Pがカムシャフト1の中心に対し前記
回動方向に偏心する。このため、ピン10,11が夫々
U字溝6,8に沿って移動し、かつ偏心方向にフランジ
部5,7をカムシャフト1を中心に回動させる。依っ
て、カムシャフト1の1回転毎に、ディスク9の回転位
相がカムシャフト1に対して変化し、同時にカム2の回
転位相もディスク9に対して変化する。したがって、カ
ム2は、カムシャフト1に対し、ディスク9のカムシャ
フト1に対する位相差の2倍の位相差で回転する。この
結果、バルブタイミングをカム2の位相差に応じて可変
にすることができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来の
装置にあっては、制御環12を歯車部12bと歯車環1
4aとの噛合回転により揺動させるようにしたため、作
動中にカムシャフト1に発生する正負の回転トルク変動
に起因して制御環12に作用する交番荷重、つまり正逆
回転方向の繰り返し荷重により、歯車部12bと歯車環
14aとの間に打音が発生すると共に、該両者12b,
14a間に経時的に摩耗が発生して制御環12の揺動作
用が不安定になる。この結果、バルブタイミングの可変
制御精度が低下してしまう。
装置にあっては、制御環12を歯車部12bと歯車環1
4aとの噛合回転により揺動させるようにしたため、作
動中にカムシャフト1に発生する正負の回転トルク変動
に起因して制御環12に作用する交番荷重、つまり正逆
回転方向の繰り返し荷重により、歯車部12bと歯車環
14aとの間に打音が発生すると共に、該両者12b,
14a間に経時的に摩耗が発生して制御環12の揺動作
用が不安定になる。この結果、バルブタイミングの可変
制御精度が低下してしまう。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、機関から伝達された回
転力により回転駆動する駆動軸と、バルブスプリングに
よって閉弁方向に付勢された吸排気弁を開作動させるカ
ムと、前記駆動軸の軸心に対してほぼ径方向へ揺動自在
に設けられた保持部材と、該保持部材に揺動自在に保持
され、かつ前記カムに駆動軸の回転力を伝達する回動部
材とを備え、該回動部材の偏心動に伴い前記カムの角速
度の変化を得て前記吸排気弁の作動角を可変制御する吸
排気弁駆動制御装置において、前記保持部材の一端部に
形成された第1カム孔内に、支軸に回転自在に設けられ
た従動偏心カムを回動自在に支持すると共に、他端部に
形成された第2カム孔内に、前記駆動機構により正逆回
動して前記従動偏心カムの同期回動を得て前記保持部材
を揺動させる駆動偏心カムを回動自在に支持したことを
特徴としている。
題点に鑑みて案出されたもので、機関から伝達された回
転力により回転駆動する駆動軸と、バルブスプリングに
よって閉弁方向に付勢された吸排気弁を開作動させるカ
ムと、前記駆動軸の軸心に対してほぼ径方向へ揺動自在
に設けられた保持部材と、該保持部材に揺動自在に保持
され、かつ前記カムに駆動軸の回転力を伝達する回動部
材とを備え、該回動部材の偏心動に伴い前記カムの角速
度の変化を得て前記吸排気弁の作動角を可変制御する吸
排気弁駆動制御装置において、前記保持部材の一端部に
形成された第1カム孔内に、支軸に回転自在に設けられ
た従動偏心カムを回動自在に支持すると共に、他端部に
形成された第2カム孔内に、前記駆動機構により正逆回
動して前記従動偏心カムの同期回動を得て前記保持部材
を揺動させる駆動偏心カムを回動自在に支持したことを
特徴としている。
【0008】
【作用】前記構成の本発明によれば、ディスクの中心が
カムシャフトの軸心と合致している場合は、カムシャフ
トの角速度が変化せずに機関と同期回転する。
カムシャフトの軸心と合致している場合は、カムシャフ
トの角速度が変化せずに機関と同期回転する。
【0009】一方、機関運転状態の変化に伴い駆動機構
によって第2偏心カムを一方向に回動させると、ディス
クハウジングが支軸を中心に第1偏心カムの同期回動を
得ながら一方向に揺動する。したがって、ディスクも揺
動して、その中心をカムシャフトの軸心に対して所定量
偏心させる。このため、カムシャフトは、角速度が変化
して、部分的に回転速度が増速あるいは減速し、これに
よって吸気,排気弁の作動角を可変制御する。
によって第2偏心カムを一方向に回動させると、ディス
クハウジングが支軸を中心に第1偏心カムの同期回動を
得ながら一方向に揺動する。したがって、ディスクも揺
動して、その中心をカムシャフトの軸心に対して所定量
偏心させる。このため、カムシャフトは、角速度が変化
して、部分的に回転速度が増速あるいは減速し、これに
よって吸気,排気弁の作動角を可変制御する。
【0010】また、ディスクハウジングは、歯車等では
なく第2偏心カムの回動力によって第1偏心カムを介し
て揺動するため、カムシャフトの回転変動トルクに起因
してディスクハウジングに交番荷重が発生しても、打音
や経時的な摩耗の発生等を防止できる。
なく第2偏心カムの回動力によって第1偏心カムを介し
て揺動するため、カムシャフトの回転変動トルクに起因
してディスクハウジングに交番荷重が発生しても、打音
や経時的な摩耗の発生等を防止できる。
【0011】しかも、ディスクハウジングを第1,第2
の2つの偏心カムによって支持しているため、該両偏心
カムの大きさや取付位置を、ディスクの偏心量や初期偏
心位置及び回転方向等に応じて自由に変更することが可
能になる。
の2つの偏心カムによって支持しているため、該両偏心
カムの大きさや取付位置を、ディスクの偏心量や初期偏
心位置及び回転方向等に応じて自由に変更することが可
能になる。
【0012】
【実施例】図1〜図7は本発明に係る吸排気弁駆動制御
装置の一実施例を示し、図1の21は図外の機関のクラ
ンク軸からスプロケットを介して回転力が伝達される駆
動軸、22は該駆動軸21の外周に一定の隙間をもって
配置され、かつ駆動軸21の中心Xと同軸上に設けられ
た中空状のカムシャフトであって、前記駆動軸21は、
機関前後方向に延設されていると共に、軽量化を図るた
めに内部中空状に形成されている。
装置の一実施例を示し、図1の21は図外の機関のクラ
ンク軸からスプロケットを介して回転力が伝達される駆
動軸、22は該駆動軸21の外周に一定の隙間をもって
配置され、かつ駆動軸21の中心Xと同軸上に設けられ
た中空状のカムシャフトであって、前記駆動軸21は、
機関前後方向に延設されていると共に、軽量化を図るた
めに内部中空状に形成されている。
【0013】前記カムシャフト22は、シリンダヘッド
20上端部に有する図外のカム軸受に回転自在に支持さ
れていると共に、図1〜図3に示すように外周の所定位
置に吸気弁23をバルブスプリング24のばね力に抗し
てバルブリフター25を介して開作動させる複数のカム
26…が一体に設けられている。また、カムシャフト2
2は、長手方向の所定位置で軸直角方向から分割形成さ
れていると共に、一方側の分割端部にフランジ部27が
設けられている。また、この両分割形端部間にスリーブ
28と回動部材である環状ディスク29が配置されてい
る。前記フランジ部27は、図4にも示すように中空部
から半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝30が形成
されていると共に、その外周面の円周方向に環状ディス
ク29の一側面に摺接する突起面27aが一体に設けら
れている。
20上端部に有する図外のカム軸受に回転自在に支持さ
れていると共に、図1〜図3に示すように外周の所定位
置に吸気弁23をバルブスプリング24のばね力に抗し
てバルブリフター25を介して開作動させる複数のカム
26…が一体に設けられている。また、カムシャフト2
2は、長手方向の所定位置で軸直角方向から分割形成さ
れていると共に、一方側の分割端部にフランジ部27が
設けられている。また、この両分割形端部間にスリーブ
28と回動部材である環状ディスク29が配置されてい
る。前記フランジ部27は、図4にも示すように中空部
から半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝30が形成
されていると共に、その外周面の円周方向に環状ディス
ク29の一側面に摺接する突起面27aが一体に設けら
れている。
【0014】前記スリーブ28は、小径な一端部28b
がカムシャフト22の前記他方側の分割端部内に回転自
在に挿入している共に、略中央位置に直径方向に貫通し
た連結軸31を介して駆動軸21に連結固定されてい
る。また、スリーブ28の他端部に設けられたフランジ
部32は、図5にも示すように前記係止溝30と反対側
に半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝33が形成さ
れていると共に、外周面に環状ディスク29の他側面に
摺接する突起面28aが一体に設けられている。
がカムシャフト22の前記他方側の分割端部内に回転自
在に挿入している共に、略中央位置に直径方向に貫通し
た連結軸31を介して駆動軸21に連結固定されてい
る。また、スリーブ28の他端部に設けられたフランジ
部32は、図5にも示すように前記係止溝30と反対側
に半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝33が形成さ
れていると共に、外周面に環状ディスク29の他側面に
摺接する突起面28aが一体に設けられている。
【0015】前記環状ディスク29は、略ドーナツ板状
を呈し、内径がカムシャフト22の内径と略同径に形成
されて、駆動軸21の外周面との間に環状の隙間部Sが
形成されていると共に、小巾の外周部29aが環状の保
持部材であるディスクハウジング34の中央に形成され
た支持孔34aの内周面に金属製の環状ベアリング35
を介して回転自在に支持されている。また、直径線上の
対向位置に貫通形成されたピン孔29b,29cには、
各係合溝30、33に係入する一対のピン36、37が
設けられている。この各ピン36、37は、互いにカム
シャフト軸方向へ逆向きに突出しており、基部がピン孔
29b,29c内に回転自在に支持されていると共に、
先端部の両側縁には図4及び図5に示すように前記係合
溝30、33の対向内面30a,30b、33a,33
bに当接する2面巾状の平面部36a,36b,37
a,37bが形成されている。
を呈し、内径がカムシャフト22の内径と略同径に形成
されて、駆動軸21の外周面との間に環状の隙間部Sが
形成されていると共に、小巾の外周部29aが環状の保
持部材であるディスクハウジング34の中央に形成され
た支持孔34aの内周面に金属製の環状ベアリング35
を介して回転自在に支持されている。また、直径線上の
対向位置に貫通形成されたピン孔29b,29cには、
各係合溝30、33に係入する一対のピン36、37が
設けられている。この各ピン36、37は、互いにカム
シャフト軸方向へ逆向きに突出しており、基部がピン孔
29b,29c内に回転自在に支持されていると共に、
先端部の両側縁には図4及び図5に示すように前記係合
溝30、33の対向内面30a,30b、33a,33
bに当接する2面巾状の平面部36a,36b,37
a,37bが形成されている。
【0016】前記ディスクハウジング34は、図1に示
すように略円環状を呈し、外周の上端両側部に有するボ
ス部34b,34cの一方側に第1カム孔38がカムシ
ャフト22軸方向に貫通形成されていると共に、他方側
に第2カム孔39が貫通形成されている。そして、前記
第1カム孔3内には、支軸40に支持された従動偏心カ
ムである第1偏心カム41が回動自在に設けられてる一
方、第2カム孔39内には、制御シャフト42に固定用
穴43aを介して固定された駆動偏心カムである第2偏
心カム43が回動自在に設けられてる。したがって、デ
ィスクハウジング34は、第1偏心カム41を介して支
軸40に揺動自在に支持されていると共に、第2偏心カ
ム43によって揺動するようになっている。
すように略円環状を呈し、外周の上端両側部に有するボ
ス部34b,34cの一方側に第1カム孔38がカムシ
ャフト22軸方向に貫通形成されていると共に、他方側
に第2カム孔39が貫通形成されている。そして、前記
第1カム孔3内には、支軸40に支持された従動偏心カ
ムである第1偏心カム41が回動自在に設けられてる一
方、第2カム孔39内には、制御シャフト42に固定用
穴43aを介して固定された駆動偏心カムである第2偏
心カム43が回動自在に設けられてる。したがって、デ
ィスクハウジング34は、第1偏心カム41を介して支
軸40に揺動自在に支持されていると共に、第2偏心カ
ム43によって揺動するようになっている。
【0017】具体的に説明すれば、前記支軸40は、図
2に示すようにその基部がシリンダヘッド20の上端部
に固定されたブラケット44に有する固定孔44a内に
圧入固定されている一方、先端部が第1偏心カム41の
挿通孔41a内に摺動自在に挿通して、該第1偏心カム
41を回動自在に支持している。また、第1偏心カム4
1は、図1及び図2に示すようにリング状を呈し、外径
が第1カム孔38の内径より若干小さく設定されている
と共に、周方向の肉厚が薄肉部41bと対向する部位が
最大厚肉部41cとなるように漸次変化している。ま
た、その中心P1が支軸40の軸心Q1から所定量ε1
偏倚している。尚、この第1偏心カム41は、支軸40
の先端部外周に嵌着されたスナップリング60によって
該支軸40からの抜け出しが防止されるようになってい
る。
2に示すようにその基部がシリンダヘッド20の上端部
に固定されたブラケット44に有する固定孔44a内に
圧入固定されている一方、先端部が第1偏心カム41の
挿通孔41a内に摺動自在に挿通して、該第1偏心カム
41を回動自在に支持している。また、第1偏心カム4
1は、図1及び図2に示すようにリング状を呈し、外径
が第1カム孔38の内径より若干小さく設定されている
と共に、周方向の肉厚が薄肉部41bと対向する部位が
最大厚肉部41cとなるように漸次変化している。ま
た、その中心P1が支軸40の軸心Q1から所定量ε1
偏倚している。尚、この第1偏心カム41は、支軸40
の先端部外周に嵌着されたスナップリング60によって
該支軸40からの抜け出しが防止されるようになってい
る。
【0018】更に、前記第2偏心カム43は、第1偏心
カム41と同形及び同一径に設定されていると共に、そ
の回動位置も同一に配置されて、その中心P2が制御シ
ャフト42の軸心Q2から所定量ε2偏倚しており、第
1偏心カム41の偏倚量ε1と同一になっている。ま
た、制御シャフト42は、支軸40と並行に機関の前後
方向に沿って延設されて、所定部位がシリンダヘッド2
0上の図外の軸受に支持されていると共に、駆動機構4
5によって回転制御されるようになっている。
カム41と同形及び同一径に設定されていると共に、そ
の回動位置も同一に配置されて、その中心P2が制御シ
ャフト42の軸心Q2から所定量ε2偏倚しており、第
1偏心カム41の偏倚量ε1と同一になっている。ま
た、制御シャフト42は、支軸40と並行に機関の前後
方向に沿って延設されて、所定部位がシリンダヘッド2
0上の図外の軸受に支持されていると共に、駆動機構4
5によって回転制御されるようになっている。
【0019】前記駆動機構45は、図6及び図7に示す
ように制御シャフト42の一端部に設けられた油圧アク
チュエータ46と、油圧アクチュエータ46に油圧を給
排する油圧回路47とを備えていえる。前記油圧アクチ
ュエータ46は、シリンダヘッド20にブラケット61
を介して固定された筒状ハウジング48と、該筒状ハウ
ジング48内に回転自在に設けられてた2枚羽根の回転
ベーン49と、該回転ベーン49に隔成されて、対角線
上に位置する各第1油室50,50及び第2油室51,
51とを備えており、前記回転ベーン49が制御シャフ
ト42に連結されている。前記油圧回路47は、第1,
第2油室50,51に油圧を給排する一対の第1,第2
油通路52a,52bと、該両油通路52a,52bの
端部に設けられた4ポート2位置型の電磁切換弁53
と、オイルメインギャラリ54の上流端に設けられたオ
イルポンプ55と、各油通路52a,52bと適宜連通
してオイルパン56内に作動油を戻すドレン通路57
と、ポンプ吐出圧を一定圧に制御するリリーフバルブ5
8とを備えている。更に、前記電磁切換弁53は、機関
回転数や吸気空気量等の信号に基づいて現在の機関運転
状態を検出するコントローラ59からのON−OFF信
号によって切り換え作動し、OFF信号によってオイル
ポンプ55と第1油通路52aとを連通させると共に、
第2油通路52bとドレン通路57を連通させ、ON信
号によって前記とは逆に連通させるようになっている。
ように制御シャフト42の一端部に設けられた油圧アク
チュエータ46と、油圧アクチュエータ46に油圧を給
排する油圧回路47とを備えていえる。前記油圧アクチ
ュエータ46は、シリンダヘッド20にブラケット61
を介して固定された筒状ハウジング48と、該筒状ハウ
ジング48内に回転自在に設けられてた2枚羽根の回転
ベーン49と、該回転ベーン49に隔成されて、対角線
上に位置する各第1油室50,50及び第2油室51,
51とを備えており、前記回転ベーン49が制御シャフ
ト42に連結されている。前記油圧回路47は、第1,
第2油室50,51に油圧を給排する一対の第1,第2
油通路52a,52bと、該両油通路52a,52bの
端部に設けられた4ポート2位置型の電磁切換弁53
と、オイルメインギャラリ54の上流端に設けられたオ
イルポンプ55と、各油通路52a,52bと適宜連通
してオイルパン56内に作動油を戻すドレン通路57
と、ポンプ吐出圧を一定圧に制御するリリーフバルブ5
8とを備えている。更に、前記電磁切換弁53は、機関
回転数や吸気空気量等の信号に基づいて現在の機関運転
状態を検出するコントローラ59からのON−OFF信
号によって切り換え作動し、OFF信号によってオイル
ポンプ55と第1油通路52aとを連通させると共に、
第2油通路52bとドレン通路57を連通させ、ON信
号によって前記とは逆に連通させるようになっている。
【0020】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、機関低速低負荷時には、コントローラ59から電
磁切換弁53にON信号が出力されてオイルポンプ55
から吐出された油圧が第1油室50,50内に流入する
一方、第2油室51,51内の作動油がドレン通路57
からオイルパン56内に排出される。このため、回転ベ
ーン49が図中反時計方向に回転して制御シャフト42
を同方向に回転させる。したがって、第2偏心カム43
は、図8に示すように、図2に示す位置(破線位置)か
ら図中反時計方向へ回転して、θ角度位置まで回転し、
最大厚肉部43cが図中左側から右側に移動する。依っ
て、ディスクハウジング34は、第1カム孔38及び第
1偏心カム41を介して支軸40を支点としてe1,e
2の量だけ揺動し、環状ディスク29の中心Yが駆動軸
21(カムシャフト22)の中心Xと偏心する。つま
り、第2偏心カム43の回動に伴い第1偏心カム41も
同一方向へ同期回動して、環状ディスク29の中心Yを
駆動軸21の中心Xから図中右方向へ所定量Eだけ偏心
動させる。したがって、スリーブ28側の係止溝33と
ピン37並びにカムシャフト21側の係止溝30とピン
36との摺動位置が駆動軸21の1回転毎に移動し、環
状ディスク29の角速度が変化して不等角速度回転にな
る。
まず、機関低速低負荷時には、コントローラ59から電
磁切換弁53にON信号が出力されてオイルポンプ55
から吐出された油圧が第1油室50,50内に流入する
一方、第2油室51,51内の作動油がドレン通路57
からオイルパン56内に排出される。このため、回転ベ
ーン49が図中反時計方向に回転して制御シャフト42
を同方向に回転させる。したがって、第2偏心カム43
は、図8に示すように、図2に示す位置(破線位置)か
ら図中反時計方向へ回転して、θ角度位置まで回転し、
最大厚肉部43cが図中左側から右側に移動する。依っ
て、ディスクハウジング34は、第1カム孔38及び第
1偏心カム41を介して支軸40を支点としてe1,e
2の量だけ揺動し、環状ディスク29の中心Yが駆動軸
21(カムシャフト22)の中心Xと偏心する。つま
り、第2偏心カム43の回動に伴い第1偏心カム41も
同一方向へ同期回動して、環状ディスク29の中心Yを
駆動軸21の中心Xから図中右方向へ所定量Eだけ偏心
動させる。したがって、スリーブ28側の係止溝33と
ピン37並びにカムシャフト21側の係止溝30とピン
36との摺動位置が駆動軸21の1回転毎に移動し、環
状ディスク29の角速度が変化して不等角速度回転にな
る。
【0021】即ち、係止溝30とピン36の摺動位置が
駆動軸21の中心Xに接近する場合は、係止溝33とピ
ン37の摺動位置が中心Xから離れる関係になる。この
場合は、環状ディスク29は、駆動軸21に対して角速
度が大きくなり、環状ディスク29に対しカムシャフト
22の角速度も大きくなる。したがって、カムシャフト
22は、駆動軸21に対して、部分的に2重に増速され
た状態になる。
駆動軸21の中心Xに接近する場合は、係止溝33とピ
ン37の摺動位置が中心Xから離れる関係になる。この
場合は、環状ディスク29は、駆動軸21に対して角速
度が大きくなり、環状ディスク29に対しカムシャフト
22の角速度も大きくなる。したがって、カムシャフト
22は、駆動軸21に対して、部分的に2重に増速され
た状態になる。
【0022】一方、機関が高速高負荷域に移行した場合
は、コントローラ59から電磁切換弁53にOFF信号
が出力されて、第1油室50,50内の作動油がドレン
通路57から排出されると共に、第2油室51,51内
にオイルポンプ55から油圧が圧送され、回転ベーン4
9が逆に時計方向に回転する。したがって、第1偏心カ
ム43は、図1に示すように時計方向に回転して、原状
位置に戻り、これによってディスクハウジング34も第
1偏心カム41の時計方向の回動を介して元の位置に揺
動し、環状ディスク29の中心Yが駆動軸21の中心X
と合致する。依って、この場合は、環状ディスク29と
駆動軸21との間に回転位相は生じず、またカムシャフ
ト22の中心と環状ディスク29の中心Yも合致してい
るため、両者22,29間の回転位相差も生じない。し
たがって、駆動軸21の回転に伴い連結軸31を介して
スリーブ28が同期回転すると共に、スリーブ側の係止
溝33とピン37,環状ディスク29,ピン36,カム
シャフト22側の係止溝30を介してカムシャフト22
も同期回転する。
は、コントローラ59から電磁切換弁53にOFF信号
が出力されて、第1油室50,50内の作動油がドレン
通路57から排出されると共に、第2油室51,51内
にオイルポンプ55から油圧が圧送され、回転ベーン4
9が逆に時計方向に回転する。したがって、第1偏心カ
ム43は、図1に示すように時計方向に回転して、原状
位置に戻り、これによってディスクハウジング34も第
1偏心カム41の時計方向の回動を介して元の位置に揺
動し、環状ディスク29の中心Yが駆動軸21の中心X
と合致する。依って、この場合は、環状ディスク29と
駆動軸21との間に回転位相は生じず、またカムシャフ
ト22の中心と環状ディスク29の中心Yも合致してい
るため、両者22,29間の回転位相差も生じない。し
たがって、駆動軸21の回転に伴い連結軸31を介して
スリーブ28が同期回転すると共に、スリーブ側の係止
溝33とピン37,環状ディスク29,ピン36,カム
シャフト22側の係止溝30を介してカムシャフト22
も同期回転する。
【0023】この結果、該夫々の角速度の変化に基づき
カムシャフト22及びカム26と駆動軸21との回転位
相差は、図9Aに示すように変化し、バルブタイミング
は同図Bに示すようにバルブリフトを一定のままカムシ
ャフト22の位相差に応じて変化する。
カムシャフト22及びカム26と駆動軸21との回転位
相差は、図9Aに示すように変化し、バルブタイミング
は同図Bに示すようにバルブリフトを一定のままカムシ
ャフト22の位相差に応じて変化する。
【0024】つまり、カムシャフト22の角速度が相対
的に大きい場合は、駆動軸21に対する回転位相は両者
21,22が等速になるまで進み、やがてカムシャフト
22の角速度が相対的に小さくなると回転位相は両者2
1,22が等速になるまで遅れる。そして、図9Aで示
すように回転位相差の最大,最小点の途中に同位相点
(P点)が存在し、同図の破線で示す回転位相の変化で
は、P点よりも前の吸気弁23の開弁時期が遅れ、P点
より後の閉弁時期は進み、図9Bの破線で示すように弁
の作動角が小さくなる。したがって、前記のように機関
低速低負荷域では、吸気弁23のバルブタイミングが図
9Bの破線で示すように作動角が小さくなり、開時期が
少し遅れ、閉時期が早くなる。これによって、吸排気弁
のバルブオーバラップが小さくなり、燃焼室の残留ガス
が減少し、安定した燃焼により燃費の向上が図れる。ま
た、早い閉時期により、吸気充填効率が向上し、低速ト
ルクを高めることができる。
的に大きい場合は、駆動軸21に対する回転位相は両者
21,22が等速になるまで進み、やがてカムシャフト
22の角速度が相対的に小さくなると回転位相は両者2
1,22が等速になるまで遅れる。そして、図9Aで示
すように回転位相差の最大,最小点の途中に同位相点
(P点)が存在し、同図の破線で示す回転位相の変化で
は、P点よりも前の吸気弁23の開弁時期が遅れ、P点
より後の閉弁時期は進み、図9Bの破線で示すように弁
の作動角が小さくなる。したがって、前記のように機関
低速低負荷域では、吸気弁23のバルブタイミングが図
9Bの破線で示すように作動角が小さくなり、開時期が
少し遅れ、閉時期が早くなる。これによって、吸排気弁
のバルブオーバラップが小さくなり、燃焼室の残留ガス
が減少し、安定した燃焼により燃費の向上が図れる。ま
た、早い閉時期により、吸気充填効率が向上し、低速ト
ルクを高めることができる。
【0025】一方、高速高負荷域では、図9Bの実線で
示すように作動角が大きくなり、同時期が早くなると共
に、閉時期が遅くなるため、吸気慣性力を利用した吸気
充填効率が向上し、高出力化が図れる。尚、斯る高速高
負荷域において、偏心カム43をさらに時計方向に回動
させて、図1のディスクハウジング34及び環状ディス
ク29を最大右方向に揺動させれば、図9Bの一点鎖線
で示すように吸気弁23の作動角が一層大きくなり、高
出力化を助長することができる。
示すように作動角が大きくなり、同時期が早くなると共
に、閉時期が遅くなるため、吸気慣性力を利用した吸気
充填効率が向上し、高出力化が図れる。尚、斯る高速高
負荷域において、偏心カム43をさらに時計方向に回動
させて、図1のディスクハウジング34及び環状ディス
ク29を最大右方向に揺動させれば、図9Bの一点鎖線
で示すように吸気弁23の作動角が一層大きくなり、高
出力化を助長することができる。
【0026】このように、本実施例では、機関運転変化
に応じてバルブタイミングを高精度に可変制御できるこ
とは勿論のこと、ディスクハウジング34を、従来のよ
うに歯車等を用いずに第2偏心カム43を用いて揺動さ
せるようにしたため、カムシャフト22の回転トルク変
動に起因するディスクハウジング34の交番荷重による
打音や摩耗等の発生を確実に防止できる。特に、ディス
クハウジング34の一端部も、第1偏心カム41を用い
て揺動自在に支持したため、前述の交番荷重による打音
や摩耗等の発生をさらに効果的に防止できる。
に応じてバルブタイミングを高精度に可変制御できるこ
とは勿論のこと、ディスクハウジング34を、従来のよ
うに歯車等を用いずに第2偏心カム43を用いて揺動さ
せるようにしたため、カムシャフト22の回転トルク変
動に起因するディスクハウジング34の交番荷重による
打音や摩耗等の発生を確実に防止できる。特に、ディス
クハウジング34の一端部も、第1偏心カム41を用い
て揺動自在に支持したため、前述の交番荷重による打音
や摩耗等の発生をさらに効果的に防止できる。
【0027】また、ディスクハウジング34を、前述の
ように2つの偏心カム41,43によって支持している
ため、該両偏心カム41,43の大きさや相対的な取付
位置を環状ディスク29の偏心量や初期偏心位置及び回
転方向などによって自由に設定することが可能になる。
このため、レイアウトの自由度が向上すると共に、装置
のコンパクト化が図れる。しかも、両偏心カム41,4
3で支持するため、ディスクハウジング34や環状ディ
スク29と駆動軸21との製造時における位置決めや所
謂芯出し作業が極めて容易になる。
ように2つの偏心カム41,43によって支持している
ため、該両偏心カム41,43の大きさや相対的な取付
位置を環状ディスク29の偏心量や初期偏心位置及び回
転方向などによって自由に設定することが可能になる。
このため、レイアウトの自由度が向上すると共に、装置
のコンパクト化が図れる。しかも、両偏心カム41,4
3で支持するため、ディスクハウジング34や環状ディ
スク29と駆動軸21との製造時における位置決めや所
謂芯出し作業が極めて容易になる。
【0028】また、前述のように各ピン36,37は両
側縁が平面部36a,36b,37a,37bに形成さ
れているため、各係止溝30,33の対向内面30a,
30b、33a,33bと面接触状態で当接する。した
がって、駆動軸21からカムシャフト22への回転伝達
時及び環状ディスク29の偏心状態における平面部36
a,36b、37a,37bと対向内面30a,30
b、33a,33bとの摺動時に両者間の集中荷重の発
生が防止されて、面圧が低下する。この結果、係止溝3
0,33とピン36,37間に経時的な摩耗の発生が防
止されて、カムシャフト22の回転トルク変動に伴う各
フランジ部27,32と各ピン36,37との打音の発
生やバルブタイミングのズレによる制御精度の低下等が
防止される。
側縁が平面部36a,36b,37a,37bに形成さ
れているため、各係止溝30,33の対向内面30a,
30b、33a,33bと面接触状態で当接する。した
がって、駆動軸21からカムシャフト22への回転伝達
時及び環状ディスク29の偏心状態における平面部36
a,36b、37a,37bと対向内面30a,30
b、33a,33bとの摺動時に両者間の集中荷重の発
生が防止されて、面圧が低下する。この結果、係止溝3
0,33とピン36,37間に経時的な摩耗の発生が防
止されて、カムシャフト22の回転トルク変動に伴う各
フランジ部27,32と各ピン36,37との打音の発
生やバルブタイミングのズレによる制御精度の低下等が
防止される。
【0029】更に、各ピン36,37は、環状ディスク
29のピン孔29b,29cに回転自在に支持されてい
るため、環状ディスク29の揺動時においても、各ピン
36,37が適宜回転して平面部36a,36b,37
a,37bと係止溝30,33の対向内面30a,30
b、33a,33bが常に面接触する形になる。したが
って、両者30,36、33,37間の摩耗の発生が一
層確実に防止される。
29のピン孔29b,29cに回転自在に支持されてい
るため、環状ディスク29の揺動時においても、各ピン
36,37が適宜回転して平面部36a,36b,37
a,37bと係止溝30,33の対向内面30a,30
b、33a,33bが常に面接触する形になる。したが
って、両者30,36、33,37間の摩耗の発生が一
層確実に防止される。
【0030】以上の説明で明らかなように、本発明によ
れば、カムシャフトに対する保持部材の偏心揺動を、従
来のように歯車等によって行なうのではなく、2つの偏
心カムを用いて行なうようにしたため、カムシャフトの
中心に対する回動部材の円滑な偏心動によるバルブタイ
ミングの高精度な可変制御が得られることは勿論のこ
と、各偏心カムと保持部材との間のカムシャフトの回転
トルク変動に起因する打音や摩耗等の発生を十分に防止
できる。
れば、カムシャフトに対する保持部材の偏心揺動を、従
来のように歯車等によって行なうのではなく、2つの偏
心カムを用いて行なうようにしたため、カムシャフトの
中心に対する回動部材の円滑な偏心動によるバルブタイ
ミングの高精度な可変制御が得られることは勿論のこ
と、各偏心カムと保持部材との間のカムシャフトの回転
トルク変動に起因する打音や摩耗等の発生を十分に防止
できる。
【0031】しかも、保持部材を、前述のように2つの
偏心カムによって偏心揺動させるようにしたため、該両
偏心カムの大きさや相対的な取付位置を、回動部材の偏
心量や初期偏心位置及び回転方向等によって自由に設定
できる。したがって、レイアウトの自由度が向上すると
共に、装置全体をコンパクトにすることが可能になる。
偏心カムによって偏心揺動させるようにしたため、該両
偏心カムの大きさや相対的な取付位置を、回動部材の偏
心量や初期偏心位置及び回転方向等によって自由に設定
できる。したがって、レイアウトの自由度が向上すると
共に、装置全体をコンパクトにすることが可能になる。
【図1】本発明の一実施例を示す図3のA−A線断面
図。
図。
【図2】本実施例の要部を示す平面図。
【図3】図2のB−B線断面図。
【図4】図2のC−C線断面図。
【図5】図2のD−D線断面図。
【図6】本実施例に供される駆動機構を示す概略図。
【図7】同駆動機構の要部平面図。
【図8】本実施例の作用を示す図2のA−A線断面図。
【図9】本実施例の駆動軸とカムシャフトとの回転位相
差とバルブタイミングの特性図。
差とバルブタイミングの特性図。
【図10】従来の吸排気弁駆動制御装置の断面図。
【図11】図10のE−E線断面図。
21…駆動軸 22…カムシャフト 29…環状ディスク 34…ディスクハウジング 34a…内周面 40…支軸 41…第1偏心カム 43…第2偏心カム 45…駆動機構
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 13/00 301
Claims (1)
- 【請求項1】 機関から伝達された回転力により回転駆
動する駆動軸と、バルブスプリングによって閉弁方向に
付勢された吸排気弁を開作動させるカムと、前記駆動軸
の軸心に対してほぼ径方向へ揺動自在に設けられた保持
部材と、該保持部材に揺動自在に保持され、かつ前記カ
ムに駆動軸の回転力を伝達する回動部材とを備え、該回
動部材の偏心動に伴い前記カムの角速度の変化を得て前
記吸排気弁の作動角を可変制御する吸排気弁駆動制御装
置において、前記保持部材の一端部に形成された第1カム孔内に、 支
軸に回転自在に設けられた従動偏心カムを回動自在に支
持すると共に、他端部に形成された第2カム孔内に、前
記駆動機構により正逆回動して前記従動偏心カムの同期
回動を得て前記保持部材を揺動させる駆動偏心カムを回
動自在に支持したことを特徴とする内燃機関の吸排気弁
駆動制御装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17266592A JP3181986B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 |
GB9312551A GB2268246B (en) | 1992-06-17 | 1993-06-17 | Cam shaft assembly for use in internal combustion engine |
US08/077,510 US5365896A (en) | 1992-06-17 | 1993-06-17 | Cam shaft assembly for use in internal combustion engine |
DE4320126A DE4320126C2 (de) | 1992-06-17 | 1993-06-17 | Nockenwellenanordnung zur Verwendung in einem Verbrennungsmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17266592A JP3181986B2 (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0610630A JPH0610630A (ja) | 1994-01-18 |
JP3181986B2 true JP3181986B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=15946107
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17266592A Expired - Fee Related JP3181986B2 (ja) | 1992-06-17 | 1992-06-30 | 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3181986B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3899576B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2007-03-28 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変動弁機構及び可変動弁機構付き内燃機関 |
JP3834921B2 (ja) * | 1997-04-02 | 2006-10-18 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変動弁機構 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17266592A patent/JP3181986B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0610630A (ja) | 1994-01-18 |
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