JP5294156B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve operating device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP5294156B2 JP5294156B2 JP2009258991A JP2009258991A JP5294156B2 JP 5294156 B2 JP5294156 B2 JP 5294156B2 JP 2009258991 A JP2009258991 A JP 2009258991A JP 2009258991 A JP2009258991 A JP 2009258991A JP 5294156 B2 JP5294156 B2 JP 5294156B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- control shaft
- gear
- valve
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0021—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio
- F01L13/0026—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of rocker arm ratio by means of an eccentric
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
この発明は、内燃機関の可変動弁装置に係り、特に機関弁のリフト特性を連続的に変化させる内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that continuously changes the lift characteristics of the engine valve.
車両の内燃機関には、内燃機関の運転状態に応じて機関弁のリフト量、作用角を連続的に変化させるために、機関弁をリフトさせる揺動カムを制御軸に揺動可能に支持し、カム軸の回転カムによって揺動するとともに揺動カムを揺動させるカムフォロアを位置変更機構を介して揺動カムに連結し、位置変更機構によってカムフォロアに対する揺動カムの相対的な位置関係を変更して機関弁のリフト特性を変更するようにした可変動弁装置を設けているものがある。 In order to continuously change the lift amount and operating angle of the engine valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine, the internal combustion engine of the vehicle supports a swing cam for lifting the engine valve on the control shaft so as to be swingable. The cam follower that swings by the rotating cam of the cam shaft and swings the swing cam is connected to the swing cam via the position change mechanism, and the relative positional relationship of the swing cam with respect to the cam follower is changed by the position change mechanism. Some of them are provided with a variable valve gear that changes the lift characteristics of the engine valve.
特許文献1に係る内燃機関の可変動弁機構および空気量制御装置は、仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相差を変更、つまり、カム軸と異なる制御軸(コントロールシャフト)にカムからの入力用ロッカアームとローラロッカアームヘの出力用揺動カムの位相をヘリカルスプラインの噛み合いによって変化させ、このとき、ヘリカルスプラインの噛合いの変化を制御軸の軸方向の動きによって実現している。 The variable valve mechanism and the air amount control device for an internal combustion engine according to Patent Document 1 change the relative phase difference between the input portion and the output portion of the mediation drive mechanism, that is, cam the control shaft (control shaft) different from the cam shaft. The phase of the swing cam for output to the input rocker arm and the roller rocker arm is changed by the meshing of the helical spline, and at this time, the meshing change of the helical spline is realized by the movement of the control shaft in the axial direction.
ところが、従来、上記の特許文献1に係る内燃機関の可変動弁機構においては、制御軸の軸方向の動きによって位相を制御するので、内燃機関の温度差によって気筒間でバルブリフトの誤差が大きくなるという問題点があった。これは、部品であるシリンダヘッドがアルミ製で形成され、制御軸が鉄製で形成されているので、シリンダヘッドと制御軸との長さの温度による変化が異なるからである。また、ヘリカルスプラインは、製造が難しく、コストアップの原因になるという不都合があった。
また、上記のような構成の可変動弁装置は、バルブリフト量が可変になるが、機関弁を作動するカムタイミングが固定であり、性能上不利になりやすいという不都合があった。
However, conventionally, in the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to Patent Document 1 described above, the phase is controlled by the axial movement of the control shaft, so that the valve lift error between the cylinders is large due to the temperature difference of the internal combustion engine. There was a problem of becoming. This is because the cylinder head, which is a component, is made of aluminum and the control shaft is made of iron, so that changes in the lengths of the cylinder head and the control shaft due to temperature differ. In addition, the helical spline is difficult to manufacture and has the disadvantage of increasing costs.
In addition, the variable valve operating apparatus configured as described above has a disadvantage that the valve lift amount is variable but the cam timing for operating the engine valve is fixed, which tends to be disadvantageous in terms of performance.
そこで、この発明の目的は、部品間の熟膨張差よる機関弁毎のリフト特性のバラツキをなくすとともに、製造性を向上させる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that eliminates variations in lift characteristics for each engine valve due to a difference in mature expansion between parts and improves manufacturability.
この発明は、機関弁をリフトさせる揺動カムを制御軸に揺動可能に支持し、回転カムによって揺動するとともに前記揺動カムを揺動させるカムフォロアを位置変更機構を介して前記揺動カムに連結し、前記位置変更機構によって前記カムフォロアに対する前記揺動カムの相対的な位置関係を変更して前記機関弁のリフト特性を変更するようにした内燃機関の可変動弁装置において、前記制御軸に該制御軸に対して軸心が偏心する円形伏の偏心軸部を形成し、前記カムフォロアを前記偏心軸部に揺動可能に支持するとともに該カムフォロアに前記偏心軸部を回転軸とする外歯歯車を形成し、前記揺動カムに前記制御軸を回転軸とし前記外歯歯車と噛み合う内歯歯車を形成し、前記偏心軸部と前記外歯歯車と前記内歯歯車とによって前記位置変更機構を構成し、前記機関弁の開閉特性の変更時に前記制御軸を回転させ、前記偏心軸部によって前記外歯歯車を前記制御軸の軸心を中心に公転させ、前記外歯歯車の公転によって該外歯歯車に対する前記内歯歯車の噛合点を前記内歯歯車の周方向に移動させ、前記内歯歯車の噛合点の移動に伴って前記カムフォロアに対する前記揺動カムの位置を変更することを特徴とする。 According to the present invention, a swing cam for lifting an engine valve is swingably supported on a control shaft, and a cam follower that swings the swing cam and swings the swing cam via a position changing mechanism is provided on the swing cam. In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, the lift shaft of the engine valve is changed by changing a relative positional relationship of the swing cam with respect to the cam follower by the position changing mechanism. A circular eccentric eccentric shaft portion having an eccentricity with respect to the control shaft is formed, and the cam follower is swingably supported by the eccentric shaft portion, and the cam follower is externally mounted with the eccentric shaft portion as a rotation shaft. Forming a toothed gear, forming an internal gear that meshes with the external gear with the control shaft as a rotation axis on the swing cam, and changing the position by the eccentric shaft portion, the external gear, and the internal gear. The control shaft is rotated at the time of changing the opening / closing characteristics of the engine valve, the external gear is revolved around the axis of the control shaft by the eccentric shaft portion, and the external gear is revolved Moving the meshing point of the internal gear with respect to the external gear in the circumferential direction of the internal gear, and changing the position of the swing cam with respect to the cam follower as the meshing point of the internal gear moves. Features.
この発明は、部品間の熟膨張差よる機関弁毎のリフト特性のバラツキをなくすとともに、製造性を向上させることができる。 The present invention can eliminate variations in lift characteristics for each engine valve due to a difference in mature expansion between components, and can improve manufacturability.
この発明は、部品間の熟膨張差よる機関弁毎のリフト特性のバラツキをなくすとともに、製造性を向上させる目的を、制御軸の偏心軸部とカムフォロアの外歯歯車と揺動カムの内歯歯車とで位置変更機構を構成し、制御軸の回転によりカムフォロアに対する揺動カムの位置を変更して実現するものである。 The purpose of this invention is to eliminate variations in the lift characteristics of each engine valve due to the difference in mature expansion between parts, and to improve manufacturability. The position change mechanism is constituted by the gears, and the position of the swing cam with respect to the cam follower is changed by rotation of the control shaft.
図1〜図6は、この発明の実施例を示すものである。
図3において、1は車両に搭載される内燃機関である。以後、内燃機関1のクランク軸線方向を前後方向とし、シリンダ軸線方向を上下方向、クランク軸線及びシリンダ軸線と直交する方向を左右方向として説明する。
内燃機関1においては、図1〜図3に示すように、シリンダヘッドの燃焼室に連通する吸気ポートあるいは排気ポートからなるポートを開閉する吸気弁あるいは排気弁からなる機関弁2が設けられている。この機関弁2は、図3に示すように、正面視で、軸線Cが所定に傾斜し、且つ上下方向で移動可能にシリンダヘッドに支持されている。
この機関弁2は、前方に配置した一側機関弁2Aと、この一側機関弁2Aに並んで後方に配置した他側機関弁2Bとからなる。
一側機関弁2Aは、ポートの開口に接離される先端部の一側バルブヘッド3Aと、この一側バルブヘッド3Aに先端側が連設された一側バルブステム4Aとからなる。他側機関弁2Bは、ポートの開口に接離される先端部の他側バルブヘッド3Bと、この他側バルブヘッド3Bに先端側が連設された他側バルブステム4Bとからなる。
ここで、一側バルブヘッド3Aと他側バルブヘッド3Bとは、バルブヘッド3を構成する。一側バルブステム4Aと他側バルブステム4Bとは、バルブステム4を構成する。
1 to 6 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 3, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine mounted on a vehicle. Hereinafter, the crank axis direction of the internal combustion engine 1 will be referred to as the front-rear direction, the cylinder axis direction will be referred to as the up-down direction, and the direction orthogonal to the crank axis and the cylinder axis will be described as the left-right direction.
As shown in FIGS. 1 to 3, the internal combustion engine 1 is provided with an
The
The one-
Here, the one-
内燃機関1には、機関弁2を軸方向(上下方向)移動して開弁・閉弁するローラフィンガーフォロア(RFF:ロッカアーム)5が設けられる。
このローラフィンガーフォロア5は、一側機関弁2Aに対応した一側ローラフィンガーフォロア5Aと、他側機関弁2Bに対応した他側ローラフィンガーフォロア5Bとからなる。
一側ローラフィンガーフォロア5Aは、水平方向で且つ左右方向に指向して配置された一側アーム部6Aと、この一側アーム部6Aの中央部位に支持した一側ローラ軸7Aに回転自在に設けられた一側ローラ8Aと、一側アーム部6Aの左端部に形成された一側バルブ当接部9Aと、一側アーム部6Aの右端部に形成された一側アジャスタ支持部10Aとを備える。この一側アジャスタ支持部10Aは、一側ハイドロリックラッシュアジャスタ11Aの頂上球部に支持される。
他側ローラフィンガーフォロア5Bは、水平方向で且つ左右方向に指向して配置された他側アーム部6Bと、この他側アーム部6Bの中央部位に支持した他側ローラ軸7Bに回転自在に設けられた他側ローラ8Bと、他側アーム部6Bの左端部に形成された他側バルブ当接部9Bと、他側アーム部6Bの右端部に形成された他側アジャスタ支持部10Bとを備える。この他側アジャスタ支持部10Bは、他側ハイドロリックラッシュアジャスタ11Bの頂上球部に支持される。
ここで、一側アーム部6Aと他側アーム部6Bとは、アーム部6を構成する。一側ローラ軸7Aと他側ローラ軸7Bとは、ローラ軸7を構成する。一側ローラ8Aと他側ローラ8Bとは、ローラ8を構成する。一側アジャスタ支持部10Aと他側アジャスタ支持部10Bとは、アジャスタ支持部10を構成する。一側ハイドロリックラッシュアジャスタ11Aと他側ハイドロリックラッシュアジャスタ11Bとは、ハイドロリックラッシュアジャスタ11を構成する。
The internal combustion engine 1 is provided with a roller finger follower (RFF: rocker arm) 5 that moves and opens and closes the
The
The one-side
The other-side
Here, the one-
内燃機関1のシリンダヘッドには、内燃機関1のクランク軸と同期して回転し、機関弁2を動作させるカム軸12が前後方向に指向して支持されている。このカム軸12には、回転カム13が一体的に設けられている。この回転カム13は、ベース円部14と、このベース円部14から径方向に突出したカム部15とからなる。
A
内燃機関1には、機関弁2のリフト特性を変更する可変動弁装置16が設けられる。
この可変動弁装置16は、図1〜図3に示すように、機関弁2とカム軸12との間において、カム軸12と平行で前後方向に配置された制御軸17を備えている。この制御軸17は、電動モータ等からなるアクチュエータ18によって回転制御される。このアクチュエータ18は、制御手段19によって駆動制御される。
制御軸17は、図2、図3に示すように、前端部で所定径の一側軸部20と、後端部で一側軸部20と同一径の他側軸部21と、この一側軸部20と他側軸部21との間でこの一側軸部20及び他側軸部21の径よりも大きく且つ軸心が一側軸部20及び他側軸部21に対して所定の偏心量(オフセット)eで偏心した円形状の偏心軸部22とを一体的に形成して成り、つまり、一側軸部20及び他側軸部21の軸心O1に対して偏心軸部22の軸心O2が径方向に偏心量eで偏って設定されており、偏心軸部22は一側軸部20及び他側軸部21の軸心O1を中心に偏心回転する。
The internal combustion engine 1 is provided with a
As shown in FIGS. 1 to 3, the variable
As shown in FIGS. 2 and 3, the
制御軸17には、この制御軸17に揺動可能に支持されて機関弁2をリフトさせる揺動カム23が設けられる。
この揺動カム23は、一側軸部20に配設される一側揺動カム23Aと、他側軸部21に配設される他側揺動カム23Bとからなる。
一側揺動カム23Aは、一側機関弁2Aをリフトさせない一側ベース円部24Aと、この一側ベース円部24Aから径方向に突出して一側機関弁2Aをリフトさせる一側カム部25Aとを備えている。図2に示すように、一側ベース円部24Aの内周には、一側軸部20の径よりも大きな内径の一側空洞部26Aが形成されているとともに、この一側空洞部26Aの内周面に平歯車としての一側内歯歯車27Aが形成されている。一側ベース円部24Aは、その中心が一側軸部20と同軸上に配置されている。また、一側ベース円部24Aの外端部には、一側軸部20が貫通する一側軸用孔28Aを備えた一側支持部29Aが軸方向に突出して連設している。つまり、一側揺動カム23Aは、カム軸12の回転カム13のカム部15のリフトを一側ローラフィンガーフォロア5Aに伝達しない一側ベース円部24Aと、カム軸12の回転カム13のカム部15のリフトを一側ローラフィンガーフォロア5Aに伝達する一側カム部25Aとを備える。また、一側ベース円部24Aは、その中心が制御軸17の一側軸部20と同軸であるため、制御軸17が回転しても、一側ローラフィンガーフォロア5Aを押し動かすことがない。
他側揺動カム23Bは、他側機関弁2Bをリフトさせない他側ベース円部24Bと、この他側ベース円部24Bから径方向に突出して他側機関弁2Bをリフトさせる他側カム部25Bとを備えている。図2に示すように、他側ベース円部24Bの内周には、他側軸部21の径よりも大きな内径の他側空洞部26Bが形成されているとともに、この他側空洞部26Bの内周面に平歯車としての他側内歯歯車27Bが形成されている。他側ベース円部24Bは、その中心が他側軸部21と同軸上に配置されている。また、他側ベース円部24Bの外端部には、他側軸部21が貫通する他側軸用孔28Bを備えた他側支持部29Bが軸方向に突出して連設している。つまり、他側揺動カム23Bは、カム軸12の回転カム13のカム部15のリフトを他側ローラフィンガーフォロア5Bに伝達しない他側ベース円部24Bと、カム軸12の回転カム13のカム部15のリフトを他側ローラフィンガーフォロア5Bに伝達する他側カム部25Bとを備える。また、他側ベース円部24Bは、その中心が制御軸17の他側軸部21と同軸であるため、制御軸17が回転しても、他側ローラフィンガーフォロア5Bを押し動かすことがない。
ここで、一側ベース円部24Aと他側ベース円部24Bとは、揺動カム23のベース円部24を構成する。一側カム部25Aと他側カム部25Bとは、揺動カム23のカム部25を構成する。一側空洞部26Aと他側空洞部26Bとは、揺動カム23の空洞部26を構成する。一側内歯歯車27Aと他側内歯歯車27Bとは、揺動カム23の内歯歯車27を構成する。
The
The
The one-
The other-
Here, the one-side
揺動カム23には、位置変更機構30を介してカムフォロア(ロッカアーム)31が連結する。このカムフォロア31は、カム軸12の回転カム13によって揺動して揺動カム23を揺動させるものである。
このカムフォロア31は、制御軸17の偏心軸部22に嵌装される軸用挿通孔32を備えた管状本体33と、この管状本体33の軸方向中央部位でカム軸12側に突出した一対のローラ支持部34・34と、この一対のローラ支持部34・34に支持されたローラピン35と、一対のローラ支持部34・34間でローラピン35に回転自在に支持されたローラ36とを備え、偏心軸部22に摺動可能に支持される。
A cam follower (rocker arm) 31 is connected to the
The
図2、図3に示すように、管状本体33には、偏心軸部22を回転軸とし、一側揺動カム23Aの一側内歯歯車27Aに噛み合う平歯車としての一側外歯歯車37Aが前端部に形成され、偏心軸部22を回転軸とし、他側揺動カム23Bの他側内歯歯車27Bに噛みう平歯車としての他側外歯歯車37Bが後端部に形成されている。
一側外歯歯車37Aと他側外歯歯車37Bとは、カムフォロア31の外歯歯車37を構成する。
そして、一側外歯歯車37A・他側外歯歯車37B及び偏心軸部22は、一側空洞部26A・他側空洞部26Bの内側に配置される。これにより、偏心軸部22の軸方向長さを短縮させることができ、可変動弁装置16の内燃機関1への搭載性を向上できる。
図3に示すように、一側外歯歯車37A・他側外歯歯車37Bは、その軸心がカムフォロア31の揺動中心と同軸上に配置される。また、一側内歯歯車27A・他側内歯歯車27Bは、その軸心が揺動カム23の揺動中心と同軸上に配置される。よって、一側内歯歯車27A・他側内歯歯車27Bと一側外歯歯車37A・他側外歯歯車37Bとは、偏心量eだけ偏心して噛み合っている。
この実施例において、位置変更機構30は、偏心軸部22と一側内歯歯車27A・他側内歯歯車27Bと一側外歯歯車37A・他側外歯歯車37Bとによってサイクロイド機構として構成され、そして、カムフォロア31に対する一側揺動カム23A・他側揺動カム23Bの相対的な位置関係を変更して一側機関弁2A・他側機関弁2Bのリフト特性を変更する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the tubular
The one-side
The one-side
As shown in FIG. 3, the axis of the one-side
In this embodiment, the
図3に示すように、一側揺動カム23A・他側揺動カム23Bの一側内歯歯車27A・他側内歯歯車27Bとカムフォロア31の管状本体33の一側外歯歯車37A・他側外歯歯車37Bとは、偏心軸部22の偏心方向で噛み合うものである。よって、一側内歯歯車27A・他側内歯歯車27B及び一側外歯歯車37A・他側外歯歯車37Bの歯数は、夫々前記偏心量eで決定される。
なお、カムフォロア31の管状本体33の前端部と後端部とには一側揺動カム23Aと他側揺動カム23Bとを配置しているので、一つのカムフォロア31で二つのバルブを駆動可能とする。
As shown in FIG. 3, the one side
Since the one-
この実施例に係る可変動弁装置16の構造においては、従来のローラロッカ動弁システムに対して、カム軸12とローラフィンガーフォロア5との間に、制御軸17とカムフォロア31と揺動カム23とを追加した構造であり、図4、図5に示すように、制御軸17の回転(α)によってカムフォロア31と揺動カム23との挟み角(β)を変化させ、機関弁2のリフト量を連続的に変化させる。
なお、この可変動弁装置16は、図3に示すように、揺動カム23によってローラフィンガーフォロア5を押圧して機関弁2を動作しているが、ローラフィンガーフォロア5をタペット等と代える等して、多様な動弁系に対応可能な構造である。
In the structure of the variable
As shown in FIG. 3, the variable
そして、可変動弁装置16においては、機関弁2の開閉特性の変更時に、制御軸17を回転させ、偏心軸部22によって外歯歯車37を制御軸17の軸心を中心に公転させ、この外歯歯車37の公転によって該外歯歯車37に対する内歯歯車27の噛合点G(図4、図5参照)を内歯歯車27の周方向に移動させ、内歯歯車27の噛合点Gの移動に伴ってカムフォロア31に対する揺動カム23の位置を変更する。
このように、制御軸17の偏心軸部22とカムフォロア31の外歯歯車37と揺動カム23の内歯歯車27とでなるサイクロイド機構により位置変更機構30を構成し、制御軸17の回転によりカムフォロア31に対する揺動カム23の位置を変更し、機関弁2のリフト特性を変更する構造としたため、機関弁2のリフト特性が制御軸17と内燃機関1との相対的な熱膨張差の影響を受けない構造にできる。
また、従来のヘリカルスプラインと比べて、製造の容易な平歯車からなる外歯歯車37と内歯歯車27とによって位置変更機構30を構成したので、構造の簡素化を図るとともに、可変動弁装置16の製造性を向上させることができる。
In the variable
As described above, the
Further, since the
また、制御軸17の回転時、カムフォロア31は回転カム13との接触点が回転カム13の外周に沿って移動する一方、揺動カム23の移動により機関弁2のリフト量が変化し、機関弁2のリフト量が減少する方向に制御軸17を回転させた場合、カムフォロア31と回転カム13との接触点が回転カム13の回転方向と反対方向(進角側)へ移動する構造である。
これにより、機関弁2のリフト量を減少するにつれて機関弁2の閉じるカムタイミングを早くでき、ポンピングロスを低減できる。
Further, when the
As a result, as the lift amount of the
次いで、この可変動弁装置16のリフト時の動作を、図4、図5に基づいて説明する。
図4(A)に示すように、機関弁2の非作動時にリフト量を減少させるには、制御軸17を左回りに回転し、基準位置に対する制御軸17の回転した角度をα1とする。これに伴い、偏心軸部22によって外歯歯車37が一側軸部20及び他側軸部21の軸心O1を中心にして左回りに公転し、カムフォロア31と揺動カム23との挟み角がβ1に縮小し、且つ回転カム13とカムフォロア31との接触位置が進角方向へ移動してγ1となる。この時、回転カム13のカム部15がローラ36に接して揺動カム23を揺動させても、、図4(B)に示すように、揺動カム23とローラフィンガーフォロア5のローラ8とが殆んどベース円部24を介して接触するので、機関弁2は殆どリフトせず、リフト量は最小となる(小リフト状態)(図6のR1を参照)。
Next, the operation during lift of the
As shown in FIG. 4A, in order to decrease the lift amount when the
そして、図5(A)に示すように、機関弁2の非作動時にリフト量を増加させるには、制御軸17を左回りに回転させ、基準位置に対する角度を角度α1から角度α2に変更すると、外歯歯車37が偏心軸部22の軸心O2を中心にして右回りに自転し、そして、サイクロイド機構として働く位置変更機構30により、カムフォロア31が右方へスライド移動し(図5(A)の矢印Mで示す)、回転カム13とカムフォロア31との接触位置がγ1からγ2となり、バルブタイミングが遅角する。また、揺動カム23が一側軸部20及び他側軸部21の軸心O1を中心に右回り(開弁方向)に回転し、カムフォロア31と揺動カム23との挟み角がβ1からβ2へ拡大する。
この時、挟み角がβ2>β1であるから、図5(B)に示すように、機関弁2の作動時に、揺動カム23とローラフィンガーフォロア5とは、カム部25を介して接触する範囲が増加するので、ローラフィンガーフォロア5がハイドロリックラッシュアジャスタ11の頂上球部を中心に大きく揺動し、機関弁2が大きく作動する(大リフト状態)(図6のR2を参照)。
なお、図6に示すように、機関弁2のリフト量と開閉タイミングの関係においては、リフト量が小さくなるにつれて最大リフトの位置(リフト曲線の頂部)が進角方向へ移動する。
これは、機関弁2のリフト量を減少させると、カロフォロア31と回転カム13との接触位置が回転カム13の回転方向と逆方向(進角方向)に移動し、機関弁2の開閉タイミングが早まるからである。よって、機関弁2の小リフト時に、機関弁2を早閉じ制御可能となり、ポンピングロスの低減や燃費の向上を図ることができる。
また、従来ように制御軸の軸方向への制御を必要としないので、温度変化による部品の材料の熱膨張係数の影響を受けず、小リフトでも安定した精度を得ることが可能である。
As shown in FIG. 5A, in order to increase the lift amount when the
At this time, since the sandwiching angle is β2> β1, the
As shown in FIG. 6, in the relationship between the lift amount of the
This is because when the lift amount of the
Further, since control in the axial direction of the control shaft is not required as in the prior art, it is possible to obtain stable accuracy even with a small lift without being affected by the thermal expansion coefficient of the component material due to temperature change.
そして、この実施例において、位置変更機構30をサイクロイド機構として採用したことにより、以下のような利点を得る。
サイクロイド機構の減速原理より、αの変位角>βの変位角となる。即ち、制御軸17の回転から揺動カム23の回転をみると、(α2−α1)>(β2−β1)であり、大減速が可能となり、トルク伝達からみると、増速される側の制御軸17は、トルク変動を受けにくなる。つまり、制御軸17を駆動するアクチュエータ18の信頼性の向上につながる。
また、揺動カム23の内歯歯車27及びカムフォロア31の外歯歯車37は、外歯車と内歯車との関係であるので、大きな噛合率(歯面噛合率)を確保でき、スリップ率を小さくして歯面の信頼性向上に有利である。
更に、内歯歯車27と外歯歯車37との回転軸の偏心量eは、通常非常に小さいので、回転カム13の作動時にも、両歯車のすべりは微小であり、歯面の信頼性の向上に有利である。
And in this Example, the following advantages are acquired by employ | adopting the
Due to the deceleration principle of the cycloid mechanism, the displacement angle α is greater than the displacement angle β. That is, when the rotation of the
Further, since the
Further, since the eccentricity e of the rotation shafts of the
なお、この発明においては、1つのカムフォロアに2個の外歯歯車を付け、1つのカム部で2つのバルブを駆動させたが、カム部を2つ、カムフォロアを2つにする構造とすることも可能である。
また、ローラフィンガーフォロア(RFF)方式の動弁系を例にしたが、タペット等を用いて直打式の動弁系にも適用可能である。
In the present invention, two cam gears are attached to one cam follower, and two valves are driven by one cam portion. However, the cam follower has two cam followers and two cam followers. Is also possible.
Further, although a roller finger follower (RFF) type valve operating system has been described as an example, the present invention can also be applied to a direct hitting valve operating system using a tappet or the like.
この発明に係る可変動弁装置を、各種車両の内燃機関に適用可能である。 The variable valve operating apparatus according to the present invention can be applied to internal combustion engines of various vehicles.
1 内燃機関
2 機関弁
5 ローラフィンガーフォロア
12 カム軸
13 回転カム
16 可変動弁装置
17 制御軸
20 一側軸部
21 他側軸部
22 偏心軸部
23 揺動カム
23A 一側揺動カム
23B 他側揺動カム
26 空洞部
26A 一側空洞部
26B 他側空洞部
27 内歯歯車
27A 一側内歯歯車
27B 他側内歯歯車
31 カムフォロア
33 管状本体
37 外歯歯車
37A 一側外歯歯車
37B 他側外歯歯車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009258991A JP5294156B2 (en) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
US12/941,618 US20110107989A1 (en) | 2009-11-12 | 2010-11-08 | Variable valve operating system for internal combustion engine |
EP10190636A EP2322771B1 (en) | 2009-11-12 | 2010-11-10 | Variable valve operating system for internal combustion engine |
CN2010105556311A CN102061957B (en) | 2009-11-12 | 2010-11-12 | Variable valve operating system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009258991A JP5294156B2 (en) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011106279A JP2011106279A (en) | 2011-06-02 |
JP5294156B2 true JP5294156B2 (en) | 2013-09-18 |
Family
ID=43568233
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009258991A Active JP5294156B2 (en) | 2009-11-12 | 2009-11-12 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20110107989A1 (en) |
EP (1) | EP2322771B1 (en) |
JP (1) | JP5294156B2 (en) |
CN (1) | CN102061957B (en) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011014744B4 (en) | 2011-03-22 | 2015-04-30 | Kolbenschmidt Pierburg Innovations Gmbh | Mechanically controllable valve drive and mechanically controllable valve train arrangement |
JP5862161B2 (en) | 2011-09-27 | 2016-02-16 | スズキ株式会社 | Internal combustion engine |
CN103016091B (en) * | 2012-12-31 | 2015-02-04 | 长城汽车股份有限公司 | Adjusting device of variable valve lift mechanism and variable valve lift mechanism |
US9133735B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-09-15 | Kohler Co. | Variable valve timing apparatus and internal combustion engine incorporating the same |
JP2016035252A (en) * | 2014-08-04 | 2016-03-17 | トヨタ自動車株式会社 | Internal combustion engine valve gear device |
KR101637296B1 (en) | 2014-12-09 | 2016-07-07 | 현대자동차 주식회사 | Continuous varible vavle duration apparatus and engine provided with the same |
KR101628102B1 (en) | 2014-12-09 | 2016-06-08 | 현대자동차 주식회사 | Continuous varible vavle duration apparatus and engine provided with the same |
KR101619389B1 (en) | 2014-12-10 | 2016-05-18 | 현대자동차 주식회사 | Continuous varible vavle duration apparatus and engine provided with the same |
KR101655170B1 (en) | 2015-06-19 | 2016-09-07 | 현대자동차 주식회사 | Continuous variable vavle duration apparatus and engine provided with the same |
KR101734235B1 (en) | 2016-03-31 | 2017-05-11 | 현대자동차 주식회사 | Continuous variable vavle timing apparatus and engine provided with the same |
US10138764B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-11-27 | Hyundai Motor Company | Continuous variable valve duration apparatus and engine provided with the continuous variable valve duration apparatus |
KR101755512B1 (en) | 2016-03-31 | 2017-07-07 | 현대자동차 주식회사 | Continuous variable vavle duration apparatus and engine provided with the same |
KR101786708B1 (en) | 2016-03-31 | 2017-10-18 | 현대자동차 주식회사 | Continuous variable vavle duration apparatus and engine provided with the same |
KR102371229B1 (en) | 2016-12-14 | 2022-03-04 | 현대자동차 주식회사 | Continuous variable vavle timing apparatus and engine provided with the same |
Family Cites Families (31)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59111559U (en) * | 1983-01-19 | 1984-07-27 | 富士機工株式会社 | reclining seat device |
US6041746A (en) * | 1997-12-09 | 2000-03-28 | Nissan Motor Co., Ltd. | Variable valve actuation apparatus |
US7155222B1 (en) * | 2000-01-10 | 2006-12-26 | Qualcomm, Inc. | Method for performing RR-level registration in a wireless communication system |
JP3799944B2 (en) * | 2000-03-21 | 2006-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | Variable valve mechanism and intake air amount control device for internal combustion engine |
DE10211969A1 (en) * | 2002-03-19 | 2003-10-02 | Bayerische Motoren Werke Ag | Valve gear for reciprocating piston engine has connecting element in frictional contact with first operating element and form-locking on driven spindle, and with roller between first operating element and connecting element |
JP4165446B2 (en) * | 2004-05-10 | 2008-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | Variable valve mechanism for multi-cylinder internal combustion engine |
DE102004035005A1 (en) * | 2004-07-20 | 2006-02-16 | Bayerische Motoren Werke Ag | Valve gear of an internal combustion engine |
DE102005018956A1 (en) * | 2005-04-23 | 2006-11-23 | Schaeffler Kg | Device for adjusting the camshaft of an internal combustion engine |
JP2007071174A (en) * | 2005-09-09 | 2007-03-22 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
CN101273186B (en) * | 2005-09-27 | 2010-05-19 | 丰田自动车株式会社 | Variable valve gear and method of adjusting valve opening rate |
JP4718979B2 (en) * | 2005-12-02 | 2011-07-06 | トヨタ自動車株式会社 | Variable valve timing device |
JP4924922B2 (en) * | 2006-01-16 | 2012-04-25 | 株式会社デンソー | Valve timing adjustment device |
JP4600326B2 (en) * | 2006-03-27 | 2010-12-15 | トヨタ自動車株式会社 | Variable valve timing device |
WO2008114469A1 (en) * | 2007-03-16 | 2008-09-25 | Nissan Motor Co., Ltd. | Valve gear for internal combustion engine |
JP2008291744A (en) * | 2007-05-24 | 2008-12-04 | Toyota Motor Corp | Control device for internal combustion engine |
JP4871310B2 (en) * | 2008-02-15 | 2012-02-08 | 株式会社オティックス | Variable valve mechanism for internal combustion engine |
RU2009102965A (en) * | 2008-03-27 | 2010-08-10 | Мицубиси Дзидося Когио Кабисики Кайся (Jp) | ADJUSTABLE VALVE DRIVE SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
JP4348564B2 (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-21 | 三菱自動車工業株式会社 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
KR100986355B1 (en) * | 2008-07-23 | 2010-10-08 | 현대자동차주식회사 | Slide type continuous variable valve lift device |
JP5028355B2 (en) * | 2008-08-01 | 2012-09-19 | 株式会社オティックス | Variable valve mechanism |
US20100059005A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Stone Albert C | Method and apparatus for adjusting variable valve lift |
JP5313644B2 (en) * | 2008-11-26 | 2013-10-09 | 株式会社オティックス | Variable valve mechanism |
KR101080796B1 (en) * | 2008-12-04 | 2011-11-07 | 기아자동차주식회사 | Continuous variable valve lift apparatus |
US8291874B2 (en) * | 2008-12-05 | 2012-10-23 | Hyundai Motor Company | Apparatus for adjusting deviation of engine and continuously variable valve lift device including the same |
JP2010138737A (en) * | 2008-12-10 | 2010-06-24 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Variable valve gear for internal combustion engine and controller of the same |
JP5115747B2 (en) * | 2009-02-13 | 2013-01-09 | スズキ株式会社 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
US8408172B2 (en) * | 2009-09-14 | 2013-04-02 | Delphi Technologies, Inc. | High efficiency lift profiler for an internal combustion engine |
JP2012036864A (en) * | 2010-08-10 | 2012-02-23 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Variably operated valve apparatus for internal combustion engine, start system for internal combustion engine, and start control apparatus for internal combustion engine |
JP5561480B2 (en) * | 2010-11-08 | 2014-07-30 | スズキ株式会社 | Variable valve operating device for internal combustion engine |
JP2012117376A (en) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Hitachi Automotive Systems Ltd | Valve actuation apparatus of internal combustion engine and rockable cam to be used in the same |
US8640660B2 (en) * | 2011-03-10 | 2014-02-04 | Jesper Frickmann | Continuously variable valve actuation apparatus for an internal combustion engine |
-
2009
- 2009-11-12 JP JP2009258991A patent/JP5294156B2/en active Active
-
2010
- 2010-11-08 US US12/941,618 patent/US20110107989A1/en not_active Abandoned
- 2010-11-10 EP EP10190636A patent/EP2322771B1/en not_active Not-in-force
- 2010-11-12 CN CN2010105556311A patent/CN102061957B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102061957A (en) | 2011-05-18 |
JP2011106279A (en) | 2011-06-02 |
EP2322771B1 (en) | 2012-06-27 |
US20110107989A1 (en) | 2011-05-12 |
CN102061957B (en) | 2013-05-08 |
EP2322771A1 (en) | 2011-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5294156B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
US8601989B2 (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
JP5115747B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP2014512486A (en) | VALVE DEVICE FOR GAS CHANGE VALVE OF INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING CAM SUPPORT DISABLED AT TWO OR MORE SEPARATED DISPLACEMENT POSITIONS BETWEEN CAM SHAFT MAIN | |
JP4697011B2 (en) | Variable valve mechanism | |
US6990938B2 (en) | Valve mechanism for internal combustion engines | |
JP4507997B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP2006342739A (en) | Variable valve system of internal combustion engine | |
JP2017031916A (en) | Variable valve device of internal combustion engine | |
JP2008025441A (en) | Variable valve gear | |
JP2007107504A (en) | Internal combustion engine including variable valve gear | |
JP2011127489A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP2011190715A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP2010222973A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP4871310B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine | |
JP2012167604A (en) | Variable valve device of internal combustion engine | |
JP4222275B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine | |
JP5353210B2 (en) | Intake / exhaust valve drive system | |
JP2012041835A (en) | Variable valve system of internal combustion engine | |
JP5447211B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP2006144743A (en) | Variable valve system for internal combustion engine | |
JP6015645B2 (en) | Control device for variable valve system | |
JP2012041884A (en) | Variable valve system of internal combustion engine | |
JP2007192044A (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
JP2012041869A (en) | Variable valve system of internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130513 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130520 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5294156 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130602 |