JP4247644B2 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents
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Description
こうした可変動弁装置の多くは、吸入空気量の調整を担うために、少なくとも吸気バルブのバルブリフト量を連続的に変化させるようにした可変動弁機構が用いられる。多くは、カムシャフトに形成されている吸気用カムのカム変位を受けてバルブ駆動出力を出力させる構造と、得られるバルブ駆動出力(バルブリフト量や開閉タイミングや開弁期間など)を、制御シャフトから入力される回動変位にしたがい連続的に可変させる構造とを組み合わせた装置が用いられている(例えば特許文献1を参照)。
ところが、同構造は、別途、シリンダヘッドや噛合い部をなす部品に、オイルギャラリにつながる各種オイル通路を形成する必要がある。このため、潤滑させる構造は、かなり複雑な構造となり、コスト的にもかなりの負担が強いられる難点がある。
すなわち、可変動弁機構の多くは、潤滑材が付着した無端状索状部材でカムシャフトを駆動させて、バルブ駆動出力を可変制御させている。同無端状索状部材からは、カムシャフトの駆動にしたがい、付着した潤滑材が周囲に飛び散る挙動が生じる。このため、伝達機構の噛合い部を、無端状索状部材から飛び散る潤滑材を受ける地点に配置することにより、別途、オイル通路など複雑かつコストの負担が強いられる構造を必要とせずに、新鮮な潤滑材が噛合い部へ供給し続けられる。
請求項2に記載の発明は、噛合い部を、無端状索状部材の上方で、かつ無端状索状部材の移動方向前側に配置することとした。
請求項4に記載の発明は、伝達機構が、制御シャフトに設けられたウォームホイールギヤと、同ウォームホイールギヤと噛合い部を形成し該ウォームギヤへ駆動源からの駆動出力を伝えるウォームシャフトギヤとを有するものとした。
請求項5に記載の発明は、ウォームホイールギヤの側面が、無端状索状部材から飛び散る潤滑材を受けてウォームホイールギヤの外周へ案内する。
同構成により、多量の新鮮な潤滑材が噛合い部へ安定供給される。
同構成により、伝達機構は、新鮮な潤滑材が噛合い部に十分に供給されるだけでなく、一体構造に比べて、簡単な構造ですむ。また容易にウォームホイールギヤをウォームシャフトギヤに組み付けられる。
それ故、簡単、かつコストの負担が少ない構造で、伝達機構の潤滑ができ、摩耗が抑制されて、耐久信頼性が高められるだけでなく、フリクションも低減されて可変応答性が高められる。さらには、伝達機構や可変するアクチュエータをコンパクトにすることができる。
請求項6の発明によれば、新鮮な潤滑材が十分に供給されるだけでなく、一体構造に比べて、簡単な構造ですむうえ、容易にウォームホイールギヤをウォームシャフトギヤに組み付けることができる。
図1は、内燃機関、例えば直列4気筒レシプロ式ガソリンエンジンの本体の斜視図、図2は図1中のA−A線に沿う断面図、図3は図1中のロッカカバー、タイミングチェーンカバーを取り外したエンジンの斜視図、図4は図3中の動弁系を取り外した分解斜視図、図5は図3中のB−B線に沿う可変動弁装置の断面図、図6は図3中のC−C線に沿う可変動弁装置の断面図、図7は伝達機構の各部の図をそれぞれ示している。
シリンダブロック1には、図5に示されるようにエンジンの前後方向に沿って4つの気筒6(一部だけ図示)が形成されている。これら気筒6には、ピストン7がそれぞれ往復動可能に収めてある。これらピストン7が、コンロッド8、クランクピン9aを介して、シリンダブロック1の前後方向に配設されたクランクシャフト9に連結され、ピストン7から伝わる往復運動が回転運動に変換されながらクランクシャフト9へ出力されるようにしている。
すなわち、図3および図4に示されるようにロッカアーム40は、二股に分かれたアーム部材が用いられる。このアーム部材の中央部が図5に示されるように制御シャフト28に回動自在に支持され、アーム部材の先端部に設けたアジャストスクリュ部41をフレームの側方へ張り出させ、アーム部材の基端部に設けたニードルローラ42を支持シャフト29側へ配置させている。
センタロッカアーム60は、図5に示されるように吸気用カム26a、制御シャフト28、滑りローラ52で囲まれる地点に配置される。センタロッカアーム60は、上方の滑りローラ52へ向かうアーム部61と、横方向となる制御シャフト28直下へ向かうアーム部62とにより、L形に形成される。アーム部61の先端面に形成されている斜面61a(例えば制御シャフト側が低、支持シャフト側が高の面)は、スイングカム50の滑りローラ52と転接する。アーム部61,62の交差する部分に支持されている滑りローラ63は、吸気用カム26aのカム面と転接し、バルブ駆動出力となる吸気用カム26aのカム変位がアーム部61を通じて、スイングカム50へ出力されるようにしている。アーム部62端に回動自在に支持されているピン部64は、制御シャフト28に形成されている通孔65に回動自在に差し込まれている。この差込みにより、センタロッカアーム60は、アーム部62端の回動点を支点として揺動自在に支持される。このセンタロッカアーム60の組み込み構造により、制御シャフト28が回動変位すると、センタロッカアーム35は、吸気用カム26aとの転接位置を変更しながら、カムシャフト16と交差する方向(進角方向や遅角方向)へ変位する。
ロッカアーム機構22(排気側)は、図5に示されるように一対のロッカアーム67をもつ(片側しか図示せず)。この一対のロッカアーム67は、センタロッカアーム35の両側に位置し、排気用ロッカシャフト27に回動自在に支持される。そして、一端部に有るローラ部材(図示しない)を排気用カム26bのカム面に転接させ、他端部に有るアジャストスクリュ部67aをフレームの側方へ張り出させている。
今、カムシャフト26が、図1および図2中の矢印方向に示されるようにタイミングチェーン72から伝達されるクランクシャフト9の軸出力によって駆動(回転)されるとする。
このとき、図5に示されるようにセンタロッカアーム60の滑りローラ63は、吸気用カム26aのカム変位を受けている。これにより、センタロッカアーム60からは、バルブ駆動出力が出力される。つまり、センタロッカアーム60は、カム変位にしたがい、ピン部64を支点として、上下方向へ揺動する。
一方、各排気用ロッカアーム67は、それぞれ排気用カム26bを受けていて、同カム26bのカム形状にならい駆動される。これにより、各排気用ロッカアーム67は、排気用ロッカシャフト27を支点に揺動して、それぞれ排気バルブ15を開閉させる。
こうした可変制御中、タイミングチェーン72は、潤滑油の供給により、各部が潤滑され続けている。これにより、特にタイミングチェーン72の移動方向が変わるカムスプロケット70の地点においては、図7(a),(b)に示されるようにタイミングチェーン72に付着していた潤滑油が多量に飛び散る。
ない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、吸気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用したが、これに限らず、排気バルブのバルブ特性を連続的に可変する可変動弁装置に本発明を適用してもよい。また、上述した一実施形態では、リフト量と開閉タイミングを同時に変更できるもので説明したが、一方のみを変更するもの、例えば、不等速継手を用いて開閉タイミングを変更する可変動弁装置にも適用することができる。
14 吸気バルブ
20 可変動弁装置
21 可変動弁機構
26 カムシャフト
26a吸気用カム
28 制御シャフト
70a傾斜面(ガイド部)
72 タイミングチェーン(無端状索状部材)
81 電動モータ(駆動源)
82 ウォームギヤ減速機構(伝達機構)
83 扇形のウォームホイールギヤ
84 ウォームシャフトギヤ
85 ウォームシャフトギヤユニット
95 噛合い部
Claims (6)
- 潤滑材が飛び散りながら移動する無端状索状部材によって駆動されるカムシャフトと、
前記カムシャフトのカム変位を受けてバルブ駆動出力を出力し、制御部品へ入力される変位にしたがい前記バルブ駆動出力を可変制御する可変動弁機構と、
駆動源からの駆動出力を噛合い部を通じて前記制御部品へ伝える伝達機構とを有し、
前記伝達機構の前記噛合い部が、前記無端状索状部材から飛び散る潤滑材を直接、受ける地点に配置される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 - 前記噛合い部は、前記無端状索状部材の上方で、かつ前記無端状索状部材の移動方向前側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置。
- 前記無端状索状部材は、前記カムシャフトと一体に回転するカムスプロケットに掛け渡され、
前記伝達機構の噛合い部は、前記掛け渡された無端状索状部材部分の外側に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置。 - 前記伝達機構は、前記制御シャフトに設けられたウォームホイールギヤと、同ウォームホイールギヤと前記噛合い部を形成し該ウォームホイールギヤへ駆動源からの駆動出力を伝えるウォームシャフトギヤとを有していることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の可変動弁装置。
- 前記ウォームホイールギヤの形状が扇形となっており、その側面部は、前記無端状索状部材から飛び散る潤滑材を受けて前記ウォームホイールギヤの外周へ案内することを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の可変動弁装置。
- 前記伝達機構は、前記制御シャフトに設けられた扇形のウォームホイールギヤと、前記ウォームシャフトギヤを含んで前記同ウォームホイールギヤとは別体にユニット化され、シリンダヘッドに組み付くことによって前記ウォームホイールギヤと組み合うウォームシャフトギヤユニットを有していることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の内燃機関の可変動弁装置。
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