JP4165446B2 - 多気筒内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents
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Description
(1)請求項1に記載の発明は、多気筒内燃機関に設けられる複数の支持部により支持されて各気筒にまたがり配置されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトにより支持されて各気筒のそれぞれに対応して配置される複数のバルブリフト可変機構とを備え、これらバルブリフト可変機構に対する前記コントロールシャフトの軸方向への移動により前記複数のバルブリフト可変機構を駆動する多気筒内燃機関の可変動弁機構において、前記支持部と前記コントロールシャフトとの間に配置されて前記支持部により支持される基部と、この基部の軸方向の端部に設けられて前記バルブリフト可変機構の端部に直接的または間接的に接触するバルブリフト可変機構位置規定部とを含めて構成されるカラーについて、これを前記支持部と前記コントロールシャフトとの間に配置し、これにより一の気筒に対応するバルブリフト可変機構とこれに隣り合う他の気筒に対応するバルブリフト可変機構との軸方向の位置関係を前記支持部によることなく規制することを要旨としている。
このため、例えば、シリンダヘッドやカムキャリア側の熱膨張にて間隔が大きく変化する支持部にシャフトが支持されていたとしても、各バルブリフト可変機構の軸方向位置は支持部の間隔変化に影響されることなく、カラー側の熱膨張変化に影響される。このためシリンダヘッドやカムキャリア側を軽合金などで形成したとしても、これらの熱膨張に影響されて気筒間でバルブリフト調節量にばらつきが生じることがないので、独自の材質、例えば強度の観点から材質を選択して可変動弁機構を形成できるようになる。このようにして気筒間のバルブリフト調節量のばらつきを防止して、高精度なバルブリフト量調節が可能となる。
このように本発明の可変動弁機構は、前述した熱膨張率差があっても気筒間のバルブリフト調節量のばらつきを生じさせることのない作用効果を生じさせることができる。
図1は、上述した発明が適用された多気筒内燃機関としてのガソリンエンジン(以下、「エンジン」と略す)2における可変動弁機構の構成を示している。尚、図1は1つの気筒における縦断面を表している。又、図2はエンジン2の上部構成の内、主としてカムキャリア150を説明する平面図である。
次に仲介駆動機構120について説明する。図6は仲介駆動機構120の斜視図を、図7は部分破断斜視図を示している。尚、図7の(A)は正面側の部分破断斜視図、図7の(B)は背面側の部分破断斜視図である。又、図8は分解斜視図、図9は図7に対応する仲介駆動機構120の外側部分の構成を示す破断斜視図である。
コントロールシャフト132の一端側は、スライドアクチュエータ100にて駆動されるボールネジシャフトを形成している。このことにより軸方向での駆動力をスライドアクチュエータ100から受ける。
(イ).カラー164,166のリング状縁部164b,166bが仲介駆動機構120の端部である揺動カム124,126の端部に直接、又はシム172を介して間接に当接することで、仲介駆動機構120同士の軸方向での位置関係を規定している。しかもリング状縁部164b,166bと前方側壁154、軸受162及びカムキャップ152との間にはクリアランスが形成されている。
本実施の形態では、前記実施の形態1と異なりロッカーシャフトを用いずに可変動弁機構を構成している。ここでは図20に示すごとくカラー364が仲介駆動機構320の回動軸の機能を果たしている。尚、図20は実施の形態1の図3に対応するものであり、カムキャリア350とカムキャリア350上に配置した構成とをカムキャップを取り外した状態で示している。又、本実施の形態では、シリンダブロック、シリンダヘッド及びカムキャリア350は鉄系材料により形成されている。
以上説明した本実施の形態2によれば、以下の効果が得られる。
本実施の形態では、図26に示すごとく、各カラー564の基本的な構成は前記実施の形態2と同じである。異なるのは、各カラー564においてリング状縁部564bの間隔が、カムキャリア550の前方側壁554及び軸受562の幅よりも大きく、前記実施の形態1の場合と同じく、各カラー564は前方側壁554及び軸受562に対して軸方向において摺動可能となっている。尚、図26は実施の形態1の図3に対応するものであり、カムキャリア550とカムキャリア550上に配置した構成とをカムキャップを取り外した状態で示している。
(イ).カラー564のリング状縁部564bが仲介駆動機構520の端部である揺動カム524,526の端部に直接、又はシム572を介して間接に当接することで、仲介駆動機構520同士の軸方向での位置関係を規定している。そしてリング状縁部564bと軸受562及びカムキャップとの間にはクリアランスが形成されている。したがって仲介駆動機構520同士の位置関係は常に、カラー564、入力部522及び揺動カム524,526の熱膨張のみに影響されることになる。
(a).前記各実施の形態においては、カムキャリアを用いたエンジンの例であったが、直接、シリンダヘッドに仲介駆動機構やカムシャフトを配置するエンジンにも適用できる。
Claims (12)
- 多気筒内燃機関に設けられる複数の支持部により支持されて各気筒にまたがり配置されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトにより支持されて各気筒のそれぞれに対応して配置される複数のバルブリフト可変機構とを備え、これらバルブリフト可変機構に対する前記コントロールシャフトの軸方向への移動により前記複数のバルブリフト可変機構を駆動する多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記支持部と前記コントロールシャフトとの間に配置されて前記支持部により支持される基部と、この基部の軸方向の端部に設けられて前記バルブリフト可変機構の端部に直接的または間接的に接触するバルブリフト可変機構位置規定部とを含めて構成されるカラーについて、これを前記支持部と前記コントロールシャフトとの間に配置し、これにより一の気筒に対応するバルブリフト可変機構とこれに隣り合う他の気筒に対応するバルブリフト可変機構との軸方向の位置関係を前記支持部によることなく規制する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記複数の支持部のそれぞれに配置される複数のカラーについて、そのうちの1つは前記支持部に対する軸方向への移動が不能とされ、その他のカラーは前記支持部に対する軸方向への移動が許容される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項2に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記軸方向への移動が不能とされるカラーは、前記複数のカラーのうち前記コントロールシャフトの軸方向において最も外側に配置されるものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項3に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記軸方向への移動が不能とされるカラーは、前記コントロールシャフトの一方の端部に接続されるアクチュエータについて、これに最も近いところにある支持部により支持されるものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項2〜4のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記その他のカラーは、前記多気筒内燃機関の熱膨張にともない前記支持部に対して軸方向へ移動することが許容される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記複数の支持部の全てと前記コントロールシャフトとの間に前記カラーを配置し、前記複数の支持部のうち最も外側にある一の支持部においてはこの支持部に前記カラーを固定し、前記一の支持部を除いたその他の支持部においては前記多気筒内燃機関の熱膨張にともなう同支持部に対する前記カラーの軸方向への移動を許容する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記カラーは、前記バルブリフト可変機構の端部に係合して前記コントロールシャフトとの間で前記バルブリフト可変機構を支持する回動軸部を含めて構成され、これにより前記コントロールシャフトに対する前記バルブリフト可変機構の回転に際しての回動軸として機能する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜7のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記カラーは、自身のバルブリフト可変機構位置規定部と前記支持部との間に一定の隙間が形成された状態で前記支持部により支持される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜8のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記カラー及び前記コントロールシャフトは同一または近似の熱膨張率を有する
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記コントロールシャフトは、前記カラーに対する軸方向への移動が許容される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記コントロールシャフトは、前記支持部において前記カラーにより直接的に支持される
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の多気筒内燃機関の可変動弁機構において、
前記バルブリフト可変機構は、カムシャフトのカムから駆動力が入力される入力部と、各気筒のバルブ側に駆動力を出力する出力部と、前記入力部から前記出力部への駆動力の伝達を仲介するスライダギアとを含めて構成されるものであって、
前記スライダギアは、ねじれ角の異なる2種類のスプラインを介して前記入力部及び前記出力部のそれぞれに噛み合うことにより前記コントロールシャフトの軸方向への移動に応じて前記入力部と前記出力部とを相対回転させるものである
ことを特徴とする多気筒内燃機関の可変動弁機構。
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