JP4103872B2 - 可変動弁装置 - Google Patents
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Description
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御軸に回転可能に取り付けられて前記制御軸を中心として揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に形成され、前記バルブを支持するバルブ支持部材に接触して前記バルブをリフト方向に押圧する揺動カム面と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間ローラと、
前記制御軸に固定され前記制御軸の中心から偏心した位置に揺動支点を有する制御部材と、
前記中間ローラを回転自在に支持するとともに、前記中間ローラを前記揺動支点に揺動自在に連結する連結部材とを備え、
前記制御軸が所定の回転角度にあるときには、前記揺動支点は前記制御軸を挟み前記中間ローラとは逆側の位置に配置されることを特徴としている。
図1は、本発明の実施の形態にかかる可変動弁装置100の構成を示す側面視図である。本可変動弁装置100はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸120の回転運動がカム軸120に設けられた駆動カム122によってロッカーアーム(バルブ支持部材)110の揺動運動に変換され、ロッカーアーム110に支持されるバルブ104の上下方向へのリフト運動に変換される。駆動カム122はプロフィールの異なる2つのカム面124a,124bを有している。一方のカム面である非作用面124aはカム基礎円の周面であり、カム軸120の中心からの距離を一定に形成されている。他方のカム面である作用面124bはカム軸120の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部を越えた後に次第に小さくなるように形成されている。本明細書では、非作用面124aと作用面124bの双方を区別しないときには、単に駆動カム面124と表記する。
次に、本可変動弁装置100の動作について図2乃至図5を参照して説明する。
以下では、図2を参照して可変動弁装置100のバルブ104のリフト動作について説明する。図2は、制御軸132が基本回転角度にあるときの可変動弁装置100のリフト動作を示しており、図2の(A)はリフト動作の過程でバルブ104(図2中では省略)が閉弁しているときの可変動弁装置100の状態を、また、(B)はリフト動作の過程でバルブ104が開弁しているときの可変動弁装置100の状態を、それぞれ表している。
次に、図2及び図3を参照して可変動弁装置100のバルブ104(図1参照、図中では省略)のリフト量変更動作について説明する。ここで、図3は可変動弁装置100がバルブ104に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示している。図3中、(A)はリフト動作の過程でバルブ104が閉弁しているときの可変動弁装置100の状態を、また、(B)はリフト動作の過程でバルブ104が開弁しているときの可変動弁装置100の状態を、それぞれ表している。
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁装置100によれば、制御軸132を回転駆動して制御カム134の回転角度を変化させることにより、第2ローラ174のスライド面上での接触位置P2と第1ローラ172の駆動カム面124上での接触位置P1を変化させ、その結果としてバルブ104のリフト量、作用角、及びバルブタイミングを連動して変化させることができる。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、上記実施の形態では、本発明をロッカーアーム方式の動弁装置に適用しているが、直動式等の他の形式の動弁装置にも適用可能である。
104 バルブ
110 ロッカーアーム
112 ロッカーローラ
120 カム軸
122 駆動カム
124(124a,124b) 駆動カム面
130 可変機構
132 制御軸
150 揺動カムアーム
152(152a,152b) 揺動カム面
156 スライド面
162 制御アーム
164 リンクアーム
166 ピン
172 第1ローラ
174 第2ローラ
P1 第1ローラの駆動カム面上での接触位置
P2 第2ローラのスライド面上での接触位置
P3i ロッカーローラの揺動カム面上での初期接触位置
P3f ロッカーローラの揺動カム面上での最終接触位置
C0 制御軸の軸心位置
C1 リンクアームの揺動支点位置
C2 ローラの軸心位置
Claims (8)
- カム軸の回転に対するバルブの開弁特性を機械的に変化させる可変動弁装置であって、
前記カム軸に設けられた駆動カムと、
前記カム軸と平行に設けられ、回転角度を連続的に或いは多段階に変更可能な制御軸と、
前記制御軸に回転可能に取り付けられて前記制御軸を中心として揺動する揺動部材と、
前記揺動部材に形成されたカム面であって、前記揺動部材の揺動中心からの距離が一定の非作用面と、前記非作用面と連続して設けられ先端に向けて前記揺動部材の揺動中心からの距離が次第に大きくなる作用面とからなる揺動カム面と、
前記バルブを支持する支持部材であって、前記揺動カム面に接触し前記揺動部材の揺動角に応じて前記揺動カム面上の接触位置が変化するように配置されたバルブ支持部材と、
前記揺動部材に前記駆動カムと対向して形成されたスライド面と、
前記駆動カムと前記揺動部材との間に配置され、前記駆動カムのカム面と前記スライド面の双方に接触する中間ローラと、
前記制御軸に固定され前記制御軸の中心から偏心した位置に揺動支点を有する制御部材と、
前記中間ローラを回転自在に支持するとともに、前記中間ローラを前記揺動支点に揺動自在に連結する連結部材とを備え、
前記制御軸が所定の回転角度にあるときには、前記揺動支点は前記制御軸を挟み前記中間ローラとは逆側の位置に配置されることを特徴とする可変動弁装置。 - 前記制御部材は前記制御軸の周面から前記制御軸の径方向に突き出して設けられ、その突設部分に前記揺動支点が配置されていることを特徴とする請求項1記載の可変動弁装置。
- 前記制御軸が前記バルブに大リフトを与える回転角度に固定されているときは、前記制御軸が前記バルブに小リフトを与える回転角度に固定されているときに比較して、前記揺動支点は前記制御軸を挟み前記中間ローラとは逆側の位置により近付けられて配置されることを特徴とする請求項1又は2記載の可変動弁装置。
- 前記制御軸が所定の回転角度にあるときには、前記揺動支点、前記制御軸、及び前記中間ローラは、略同一直線上に配置されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の可変動弁装置。
- 前記所定の回転角度とは、前記バルブに最大リフトを与えるときの回転角度であることを特徴とする請求項4記載の可変動弁装置。
- 前記所定の回転角度とは、最も頻繁に用いられる回転角度であることを特徴とする請求項4記載の可変動弁装置。
- 前記スライド面は、前記揺動部材の揺動中心からの距離が大きくなるほど前記カム軸の中心からの距離が大きくなるように前記駆動カム側に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の可変動弁装置。
- 前記バルブ支持部材は一方の端部で前記バルブを支持しており、他方の端部をラッシャアジャスタによって回動可能に支持されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の可変動弁装置。
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