JP5793107B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁である機関弁の作動特性を可変制御す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 that variably controls the operating characteristics of an engine valve that is an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.
従来の可変動弁装置としては、例えば以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
As a conventional variable valve operating device, for example, one described in
概略を説明すると、一気筒当たり2つの吸気弁を備え、外周に前記一方の吸気弁を駆動するインナーカムが一体的に設けられたインナーシャフトと、該インナーシャフトの外周に相対回転自在に配置され、外周に前記他方の吸気弁を駆動するアウターカムが一体的に設けられたアウターシャフトと、を有している。前記インナーシャフトの端部とアウターシャフトのそれぞれの端部には、ベーンタイプの第1、第2油圧アクチュエータが設けられている。 Briefly, an inner shaft is provided with two intake valves per cylinder and an inner cam that integrally drives the one intake valve is provided on the outer periphery, and the inner shaft is disposed so as to be relatively rotatable on the outer periphery of the inner shaft. And an outer shaft integrally provided with an outer cam for driving the other intake valve on the outer periphery. Vane type first and second hydraulic actuators are provided at the end portions of the inner shaft and the outer shaft, respectively.
2つの油圧アクチュエータは、供給された油圧によって前記インナーシャフトとアウターシャフトを相対回転させて吸気弁の作動角を制御すると共に、クランクシャフトに対して前記両シャフトを相対回転させて各吸気弁の開閉時期を制御するようになっている。 The two hydraulic actuators rotate the inner shaft and outer shaft relative to each other by the supplied hydraulic pressure to control the operating angle of the intake valve, and rotate both shafts relative to the crankshaft to open and close each intake valve. The timing is controlled.
このように、両油圧アクチュエータを、前記両シャフトの各端部に一体的に配置することによって、動弁装置のコンパクト化を図るようになっている。 Thus, by arranging both hydraulic actuators integrally at the end portions of both shafts, the valve operating device can be made compact.
しかしながら、特許文献1に記載された従来の可変動弁装置にあっては、前記クランクシャフトに対してインナーシャフトとアウターシャフトとを相対回転させる一対の油通路と、インナーシャフトとアウターシャフトとを相対回転させる一対の油通路の合計4つの油通路が必要となることから、該油通路構造が複雑化してしまうといった問題がある。
However, in the conventional variable valve operating apparatus described in
本発明は、インナーシャフトとアウターシャフトの相対回転位相を制御すると共に、クランクシャフトに対する前記両シャフトの相対回転位相を制御する油通路全体の構造を簡素化し得る可変動弁装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus that can control the relative rotational phase of an inner shaft and an outer shaft, and can simplify the structure of the entire oil passage that controls the relative rotational phase of the two shafts with respect to a crankshaft. It is said.
請求項1記載の発明は、内燃機関の可変動弁装置に関し、とりわけ、クランクシャフトから回転力が伝達され、内部に作動室が設けられた駆動回転体と、前記両カムシャフトのいずれか一方に固定されたロータと前記作動室を進角作動室と遅角作動室に隔成するベーンと、を有し、前記進角作動室と遅角作動室に油圧が選択的に給排されることによって、前記駆動回転体に対して進角側あるいは遅角側へ相対回転する第1回転体と、前記両カムシャフトのいずれか他方に固定され、前記第1回転体に対して所定角度範囲だけ相対回転可能に設けられ、少なくとも前記駆動回転体が回転駆動している間は、常に前記第1回転体に対して遅角方向に変動トルクが作用する第2回転体と、前記第1回転体が前記駆動回転体に対して進角側へ所定角度相対回転した位置で、かつ前記第2回転体が第1回転体に対して最遅角の相対回転となる位置で、前記駆動回転体と第2回転体の相対回転を、要求に応じてロックし、またはロックを解除するロック機構と、を備えたことを特徴としている。
The invention according to
本発明によれば、インナー、アウターシャフトの相対回転位相の制御用と、クランクシャフトと前記両シャフトの相対回転位相の制御用の全体の油通路の構造を簡素化することができる。 According to the present invention, it is possible to simplify the structure of the entire oil passage for controlling the relative rotational phase of the inner and outer shafts and for controlling the relative rotational phase of the crankshaft and the two shafts.
以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて説明する。この実施形態では、ガソリン仕様の例えば4気筒内燃機関に適用されている。
〔第1実施形態〕
第1実施形態では、内燃機関の排気弁側に適用したもので、一気筒当たり2つの排気弁を有し、可変動弁装置は機関運転状態に応じて前記両排気弁の開閉時期と作動角(開角)を可変制御するものである。
Embodiments of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to, for example, a 4-cylinder internal combustion engine with gasoline specifications.
[First Embodiment]
The first embodiment is applied to the exhaust valve side of an internal combustion engine, and has two exhaust valves per cylinder, and the variable valve operating system opens and closes the opening and closing timings and operating angles of both exhaust valves according to the engine operating state. (Open angle) is variably controlled.
すなわち、可変動弁装置は、図1〜図5に示すように、機関の図外のクランクシャフトによってタイミングチェーンを介して回転駆動されるスプロケット1と、該スプロケット1に対して相対回動可能に設けられた排気側のカムシャフト2と、スプロケット1とカムシャフト2との間に配置されて、該両者1,2の相対回動位相を変換する位相変換機構3と、該位相変換機構3を作動させる油圧回路4と、を備えている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 5, the variable valve operating device is sprocket 1 that is rotationally driven via a timing chain by a crankshaft outside the engine, and is rotatable relative to the
前記一気筒当たり2つの排気弁01、01は、図外の2つの排気ポートのシリンダ側の各開口端を開閉するもので、図10Aに示すように、それぞれバルブスプリング02、02のばね力によって閉方向に付勢されている。
The two
前記カムシャフト2は、図1及び図2に示すように、内部中空状のアウターシャフト5と、該アウターシャフト5の内部に相対回転自在に設けられた内部中実状のインナーシャフト6と、から構成され、該インナーシャフト6はアウターシャフト5の内周面に回転自在に支持されている一方、アウターシャフト5は図外のシリンダヘッドにカム軸受を介して回転自在に支持されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the camshaft 2 is composed of an inner hollow
前記アウターシャフト5は、外周面所定位置に図10Aに示すバルブリフタ03を介して各気筒中の前記一方側の排気弁01を開作動させる第1駆動カム5aが圧入によって一体的に設けられている。
The
前記インナーシャフト6は、先端部6bの内部軸方向にカムボルト9の軸部9bが螺着する雌ねじ孔6cが形成されていると共に、軸方向の所定位置には、前記アウターシャフト5の外周面に摺動しつつ前記同じバルブリフタを介して前記同じく一方側の排気弁を開作動させる第2駆動カム6aが固定されている。
The
つまり、インナーカムシャフト6の直径方向に形成された貫通孔6cに連結軸7が貫通固定されていると共に、該連結軸7の両端部7a、7bが前記第2駆動カム6aの内部に圧入固定されることによって第2駆動カム6aが前記インナーシャフト6に固定されている。また、前記連結軸7は、前記アウターシャフト5の直径方向に貫通形成された一対の挿通孔5b、5cを貫通しており、この両挿通孔5b、5cは、アウターシャフト5の円周方向に沿って長溝状に形成されて、前記連結軸7を介してインナーシャフト6をアウターシャフト5に所定角度範囲内で相対回転を許容するようになっている。
In other words, the connecting
前記第1駆動カム5aと第2駆動カム6aは、図1及び図2A,Bに示すように、両者間の僅かな隙間を介して隣接配置されていると共に、外周面5b、6bが互いに卵形の同一のカムプロフィールに形成されて、一気筒中の前記一つの排気弁を独立して開閉作動させるようになっている。
The
前記位相変換機構3は、図1及び図3、図5に示すように、前記カムシャフト2の一端部側に配置されて、前記スプロケット1と一体のハウジング8と、前記アウターシャフト5の一端部に前記カムボルト9によって軸方向から固定されて、前記ハウジング8内に回転自在に収容された第1回転体である第1ベーンロータ10と、前記ハウジング8の内周面に突設された3つの第1〜第3シュー11a〜11cと前記第1ベーンロータ10の後述する3枚の第1〜第3ベーン20〜22とによって隔成されたそれぞれ3つの遅角作動室である遅角油室12及び進角作動室である進角油室13と、を備えている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 5, the
前記ハウジング8は、軸方向両端が開口され、前記スプロケット1と兼用した円筒状のハウジング本体14と、該ハウジング本体14の軸方向前後開口を閉塞するフロントプレート15及びリアプレート16とを備え、該ハウジング本体14に対してフロントプレート15とリアプレート16が3本のボルト17によって軸方向から共締めにより一体的に結合されている。
The
前記ハウジング本体14は、焼結金属材によって筒状一体に形成され、前端外周に前記チェーンが巻回される歯部1aが一体に設けられていると共に、内周面に前記3つの前記第1〜第3シュー11a〜11cが内方へ一体に突設されている。
The
この各シュー11a〜11cは、それぞれが側面視ほぼ台形状に形成されて、ハウジング本体14の円周方向のほぼ180°の位置に2つ、その間の位置に1つ配置され、それぞれの先端部に軸方向に沿って形成されたシール溝内には、ほぼコ字形状のシール部材18がそれぞれ嵌着固定されている。
Each of the
また、各シュー11a〜11cの径方向外周側には、前記各ボルト17が挿通するボルト挿通孔11dが貫通形成されている。
Further,
前記第1シュー11aは、周方向一側面に平坦な第1凸面11eが形成されている一方、第2シュー11bは、前記第1シュー11aの一側面と周方向で対向する一側面に同じく平坦な第2凸面11fが形成されており、この各凸面11e、1fは、後述する第1ベーン20が図5及び図4に示すように、反時計方向あるいは時計方向へ回転した際に対応する面が当接して、第1ベーンロータ10を最遅角、進角位置に規制保持するようになっている。
The
前記フロントプレート15は、金属板をプレス成形によって比較的薄肉な円板状に形成され、中央に前記カムボルト9の頭部9aのフランジ状の座部9cが収容配置される大径孔15aが穿設されていると共に、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト17が挿通する3つのボルト挿通孔15bが貫通形成されている。また、このフロントプレート15は、内周部に小径な呼吸孔15cが貫通形成されている一方、外周部にハウジング本体14と図外のピンを介して位置決めを行う小径な位置決め用孔15dが貫通形成されている。
The
前記リアプレート16は、焼結合金によって前記フロントプレート15によりも肉厚な円盤状に形成されていると共に、中央に後述する第1ベーンロータ10のロータ19の円筒状後端部が挿通して回転自在に支持される支持孔16aが貫通形成されている。また、外周側の円周方向等間隔位置には、前記各ボルト17の先端部の雄ねじが螺着する3つの雌ねじ孔16bが形成されている。
The
また、前記リアプレート16は、外周部の所定位置に、後述する第1ロック機構28の第1ロック穴31を構成するロック穴構成部31aを保持固定する保持孔16cが貫通形成されている。また、この支持孔16aの孔縁から放射状に3つの進角側油溝16dが形成されていると共に、支持孔16aの内周面前端側には前記各進角側油溝16dと連通する円環溝16eが形成されている。前記各進角側油溝16dと円環溝16eは、前記油圧回路4の一部を構成するものであって、前記各進角油室13に油圧を給排するようになっている。
Further, the
なお、前記リアプレート16の内周部所定位置には、後述する第2摺動用孔42と連通する呼吸孔16fが貫通形成されていると共に、外周部には前記ハウジング本体14の第2シュー11bに形成された位置決め孔14aに係入してハウジング本体14との位置決めを行う位置決めピン16gが突設されている。
A
前記第1ベーンロータ10は、図1及び図2に示すように、例えば焼結金属によって一体に形成されており、中央側の第1ロータ19と、該第1ロータ19の外周から放射方向へ突設された3つのベーン20〜22とから構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記第1ロータ19は、段差径状の円筒状に形成されて、前端側(フロントプレート15側)の大径本体19aの後端側(リアプレート16側)に小径筒部19bが一体に形成されている。
The
前記大径本体19aは、内部に比較的大径な円柱状のロータ収容空間19cが形成されていると共に、このロータ収容空間19cが後述する第3ベーン22の内部と連通状態になっている。また、この大径本体19aの各ベーン20〜22との付け根部付近には、前記各遅角油室12に連通する3つの遅角側油孔19dがそれぞれ径方向に沿って貫通形成されており、この各遅角側油孔19dは、前記油圧回路4の一部を構成している。
The large-diameter
前記小径筒部19bは、内周面19eを介して前記アウターシャフト5の先端部に圧入固定されていると共に、前記大径本体19aとの結合箇所の内周面に環状溝19fが形成されている。また、この小径筒部19bの外周面には、前記リアプレート16の支持孔16aを介してスプロケット1全体が回転自在に支持されている。
The small-diameter
前記第1〜第3ベーン20〜22は、それぞれ先端部にハウジング本体14の内周面に摺接してシールするシール部材27がそれぞれ嵌着固定されている。
Each of the first to
前記第1ベーン20は、図5にも示すように、周方向の幅厚さが比較的大きく形成されて、内部軸方向に、後述する第1ロック機構28を構成する摺動用孔29が貫通形成されていると共に、図中、反時計方向の一側面に前記第1凸面11eに当接する突起面20bが一体に設けられている。また、前記第1ベーン20の前端面内周側には、前記摺動用孔29に連通する切欠溝20cが形成されており、この切欠溝20cは、フロントプレート15に形成された前記呼吸孔15cを介して外部に連通している。
As shown in FIG. 5, the
なお、前記第2ベーン21は、周方向の幅厚さが薄く形成されている。
The
前記第3ベーン22は、扇枠状に形成されて周方向の幅が大きく形成され、内部に前記ロータ19のロータ収容空間19cと連通する扇状のベーン収容空間22aが形成されている。
The
前記ロータ19のロータ収容空間19cと第3ベーン22のベーン収容空間22aには、第2回転体である第2ベーンロータ23が収容配置されている。
In the
この第2ベーンロータ23は、前記ロータ収容空間19cに回転自在に収容配置された円環状の第2ロータ24と、該第2ロータ24の外周面に一体に突設されて、前記ベーン収容空間22aに回動自在に収容配置された一つの第4ベーン25と、から構成されている。
The
前記第2ロータ24は、外径が前記ロータ収容空間19cの内径よりも僅かに小さく形成されて、外周面とロータ収容空間19cの内周面との間に円筒状の隙間26が形成されていると共に、その軸方向の長さが前記大径本体19aのロータ収容空間19cの軸方向長さとほぼ同一に形成されている。
The outer diameter of the
また、この第2ロータ24は、図1に示すように、後端面中央に形成された円環状の嵌合溝24aに前記インナーシャフト6の先端部6bが嵌合していると共に、中央の内部軸方向に貫通形成された挿通孔24b内に軸方向から挿通した前記カムボルト9によって前記インナーシャフト6の先端部6bに軸方向から締結固定されている。また、第2ロータ24は、前記第1ベーンロータ10のロータ収容空間19c内に前記隙間26を介して相対回転自在に収容されている。
Further, as shown in FIG. 1, the
さらにこの第2ロータ24の後端部には、前記隙間26に連通する連通孔24cが径方向に沿って貫通形成されている。
Further, a
前記第4ベーン25は、周方向の幅が比較的厚く形成されて、前記第3ベーン22のベーン収容空間22a内に相対回転自在に収容されていると共に、外周面25cと前記ベーン収容空間22aの内周面との間にクリアランスCが形成されている(図9参照)。
The
そして、第2ベーンロータ23の外周面全体と前記第1ロータ19及びベーン収容空間22aの各内周面との間、つまり、前記ベーン収容空間22aと前記円筒状の隙間26全体が一つの油圧室として構成されている。この油圧室内に供給された油圧は、第4ベーン25の円周方向の両側面25a、25bに対して同一圧として作用することから、該油圧によっては相対回転しないようになっている。
And between the whole outer peripheral surface of the
また、第4ベーン25の内部軸方向には、後述する第2ロック機構41の第2ロックピン43が摺動する第2摺動用孔42が貫通形成されていると共に、前端部には前記第2摺動用孔42の前端側に連通する油溝47が切欠形成されている。
Further, a second sliding
前記油圧回路4は、前記各遅角油室12と各進角油室13に対して油圧を選択的に供給あるいは排出するもので、図1に示すように、前記リアプレート16に形成された円環溝16eを介して各進角側油溝16dに連通する進角側通路36と、前記第2ロータ19に形成された各遅角側油孔19dに連通する遅角側通路37と、該各通路36,37に第1電磁切換弁38を介して油圧を選択的に供給するオイルポンプ39と、前記各通路36,37に電磁切換弁38を介して選択的に連通するドレン通路40と、を備えている。
The hydraulic circuit 4 selectively supplies or discharges hydraulic pressure to or from each
前記進角側通路36は、図外の軸受の内周面と前記アウターシャフト5の外周面との間のグルーブ溝や該グルーブ溝を径方向から貫通すると共にインナーシャフト6の径方向孔及び軸方向孔によって連続的に形成された進角油孔36aと、アウターシャフト5の先端部に径方向に貫通形成された径方向孔や第1ロータ19の小径部19bの径方向に連続的に形成されて、前記進角油孔36aと前記円環溝16eとを連通する連通孔36bと、を有している。
The
前記遅角側通路37は、同じく図外の軸受の内周面とアウターシャフト5の外周面との間のグルーブ溝やインナーシャフト6の内部になどに形成された図外の油通路孔を介して前記各遅角側油孔19dに連通している。
The retard
前記第1電磁切換弁38は、4ポート2位置弁であって、図外のコントロールユニット(ECU)から電磁コイルへの出力信号によって内部のスプール弁が軸方向に移動して、各通路36,37に対してオイルポンプ39の吐出通路39aとドレン通路40とを選択的に切り換え制御するようになっている。
The first
前記コントロールユニットは、内部のコンピュータが図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサ類からの情報信号を入力して現在の機関運転状態を検出すると共に、かかる機関運転状態に応じて前記電磁切換弁38の電磁コイルに制御電流を出力するようになっている。
In the control unit, an internal computer inputs information signals from various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, a water temperature sensor, a throttle valve opening sensor, etc., not shown, and detects the current engine operating state. A control current is output to the electromagnetic coil of the
前記第1ロック機構28は、図1、図3及び図8に示すように、前記第1ベーン20の摺動用孔29内に摺動自在に収容されて、リアプレート16側に対して進退自在が設けられた第1ロックピン30と、前記リアプレート16の保持穴16cに圧入固定されたカップ状の穴構成部31aに形成され、前記ロックピン30の先端部30aが係合して第1ベーンロータ10をロックするロック穴31と、機関運転状態に応じて前記ロックピン30の先端部30aをロック穴31に係合、あるいは係合を解除する係脱機構と、から構成されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 8, the
前記摺動用孔29は、内周面が段差状に形成されて、先端側の小径孔と後端側の大径孔とを有し、該小径孔と大径孔との間に環状の段差部29aが形成されている。
The sliding
前記第1ロックピン30は、第1摺動用孔29に対応して外周面が段差径状に形成されて、中実な先端部30aが前記第1ロック穴31内に係合し易いようにほぼ円錐状に形成されていると共に、円筒状の後端部が小径部と大径部に形成されて、この小径部と大径部との間に段差部30bが形成されている。前記第1摺動用孔29の段差部29aとロックピン30の段差部30bとの間に環状の受圧室33が形成されている。
The
前記第1ロック穴31は、有底状に形成されて、第1ベーンロータ10が最大進角側に相対回転した場合に前記第1ロックピン30と軸方向から係合する位置に形成されている。したがって、前記第1ロックピン30がロック穴31に係合した場合には、ハウジング8と第1ベーンロータ10の相対回転角度が機関始動に最適な最大進角の変換角度(位相)となるように設定されている。
The
なお、前記フロントプレート15の呼吸孔15cを外気と連通させることによって、前記ロックピン30が前記摺動用孔29内で常に良好な摺動性を確保するようになっている。
The
前記係脱機構は、第1ロックピン30の後端部とフロントプレート15の内端面との間に弾装されて、第1ロックピン30を進出方向へ付勢する第1コイルスプリング32と、前記第1ベーン20の両側部内に幅方向に沿って形成された一対の解除用油孔34a、34bとから構成されている。前記一つの遅角油室12に連通する一方の解除用油孔34aは、図8にも示すように、第1ベーン20のリアプレート16側の側面に形成されているが、一つの進角油室13に連通する他の解除用油孔34bは、第1ベーン20のリアプレート16側の内側面に形成されている。これらの解除用油孔34a、34bは、図5に示すように、前記遅角油室12と進角油室13にそれぞれ選択的に供給された油圧を前記受圧室33や第1ロック穴31に供給して第1ロックピン30を第1ロック穴31から後退させるようになっている。
The engagement / disengagement mechanism is a
ロック機構としての前記第2ロック機構41は、図1、図3及び図9に示すように、前記第4ベーン25の内部軸方向に形成された前記第2摺動用孔42と、該第2摺動用孔42内に摺動自在に収容されて、フロントプレート15側に対して進退自在が設けられた第2ロックピン43と、前記フロントプレート15の内面に形成されて、前記第2ロックピン43が係合して第2ベーンロータ23をロックする第2ロック穴44と、前記第2ロックピン43の先端部43aを第2ロック穴44に係合、あるいは係合を解除する第2係脱機構と、から構成されている。
As shown in FIGS. 1, 3, and 9, the
前記第2摺動用孔42は、内径がほぼ均一な円柱状に形成されている。
The second sliding
前記第2ロックピン43は、第2摺動用孔42に対応して外周面が段差径状に形成されて、中実な先端部43aが小径な円柱状に形成されていると共に、該先端部43aと大径な円筒状の後端部43bとの間に段差面43cが形成されており、この段差面43cが受圧面として機能するようになっている。
The
前記第2ロック穴44は、有底円形状に形成されて、第2ベーンロータ23が最大遅角側に相対回転した場合に前記第2ロックピン43と軸方向から係合する位置に形成されている。
The
なお、前記第2摺動用孔42は、図1に示すように、前記リアプレート16の呼吸孔16fと第1ロータ19の内部軸方向に貫通形成された呼吸孔19gによって外気と連通されることによって、前記第2ロックピン43が前記第2摺動用孔42内で常に良好な摺動性を確保するようになっている。
As shown in FIG. 1, the second sliding
前記第2係脱機構は、第2ロックピン43の後端部とベーン収容空間22aの底面との間に弾装されて、第2ロックピン43を第2ロック穴44方向へ付勢する第2コイルスプリング45と、前記第2ロック穴44に油圧を供給して第2ロックピン43を第2ロック穴44から後退させてロックを解除する解除用油圧回路46と、から構成されている。
The second engagement / disengagement mechanism is elastically mounted between the rear end portion of the
前記解除用油圧回路46は、図1に示すように、前記油圧回路4とは独立して構成され、前記第2ロック穴44に前記油溝47を介して連通する解除用通路48と、該解除用通路48に対して前記オイルポンプ39の吐出通路39aとドレン通路40とを選択的に連通させる第2電磁切換弁49と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the release
前記解除用通路48は、一端側が第2電磁切換弁49を介して前記オイルポンプ39やドレン通路40に適宜連通する一方、他端側48aが前記アウターシャフト5の外周面のグルーブ溝や径方向孔及びインナーシャフト6の内部軸方向に形成された軸方向孔などを介して前記連通孔24cに連通している。
One end side of the
そして、前記連通孔24cは、前記第2ロータ24とロータ収容空間19cとの間の隙間26やベーン収容空間22a及び油溝47を介して前記第2ロックピン43の段差面43cや第2ロック穴44内に連通している。
〔本実施形態の作用〕
まず、機関始動時は、図5に示すように、予め第1ロックピン30の先端部30aが第1ロック穴31内に係合していると共に、第2ロックピン43の先端部43aも第2ロック穴44内に係合している。
The
[Operation of this embodiment]
First, when the engine is started, as shown in FIG. 5, the
このため、第1ベーンロータ10と第2ベーンロータ23は、スプロケット1に対して始動に最適な進角側の相対回転位置にロックされている。これによって、2つの駆動カム5a、6aは、図2Aに示すように、アウターシャフト5とインナーシャフト6を介して同一の回転位相になって、一つの排気弁の開閉時期特性が図5の太い実線で示すように、初期の進角側の位相に保持されている。
For this reason, the
したがって、この状態からイグニッションスイッチをオン操作して機関を始動すると、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られる。 Therefore, when the engine is started by turning on the ignition switch from this state, good startability can be obtained by smooth cranking.
そして、機関始動後の所定の運転域では、前記第1電磁切換弁38のコントロールユニットから制御電流が出力されて、吐出通路39aと遅角側通路37を連通させると共に、進角側通路36とドレン通路40を連通させる。このため、前記オイルポンプ39からの吐出された油圧は、前記遅角側通路37などを通って各遅角油室12に供給されて、該各遅角油室12が高圧になる一方、各進角油室13内の油圧がオイルパンに排出されて内部が低圧になる。
In a predetermined operating range after the engine is started, a control current is output from the control unit of the first
また、前記各遅角油室12に供給された油圧は、第1ベーン20の解除用油孔34aから第1ロック機構28の受圧部33内に供給される。このため、第1ロックピン30は、コイルスプリング32のばね力に抗して後退移動して先端部30aが第1ロック穴31から抜け出して、第1ベーンロータ10の自由な相対回転を許容する。
The hydraulic pressure supplied to each retarded
したがって、前記第1ベーンロータ10は、図6に示すように、前記各遅角油室13の高圧化に伴って、ハウジング8に対して遅角側へ相対回転する。これにより、第1駆動カム5aが、前記アウターシャフト5を介して一つの排気弁の開閉時期を遅角側に制御する。
Therefore, as shown in FIG. 6, the
一方、この時点では、前記第2電磁切換弁49には、コントロールユニットから制御電流が出力されずに、解除用通路48とドレン通路40が連通された状態にある。このため、前記第2ベーンロータ23は、第2ロックピン43によってロック状態が維持されて、進角側の位置に保持されている。
On the other hand, at this time, the second electromagnetic switching
この結果、インナーシャフト6側の第2駆動カム6aは、一つの排気弁の開閉時期を、図12に示すように、始動時と同じく進角側の位置に保持する一方、アウターシャフト5側の第1駆動カム5aは、図2Bに示すように、遅角側の回転位置に制御されて、前記第1駆動カム6aとは開いた状態になる(開角状態)。
As a result, the
したがって、一つの排気弁は、その開閉時期特性が、図12に示すように、2つの駆動カム5a、6aによって、前記初期位相時のバルブリフタを押している時間よりも長く時間押すことになる。つまり、一つの排気弁の開いている時間が長くなって、燃焼ガスの掃気時間が連続的に増加することになる。
Therefore, the opening / closing timing characteristic of one exhaust valve is pushed longer by the two
機関運転状態がさらに変化すると、図4に示すように、前記コントロールユニットから第1電磁切換弁38への制御電流が遮断されて、前記吐出通路39aと進角側通路36が連通されると共に、遅角側通路37とドレン通路40が連通される。これによって、各進角油室13側では、オイルポンプ39の吐出油圧が供給されて高圧になる一方、各遅角油室12側では、内部の作動油がドレン通路40を介してオイルパン内に排出されて低圧状態になる。
When the engine operating state further changes, as shown in FIG. 4, the control current from the control unit to the first
このとき、前記各進角油室13に供給された油圧が、今度は前記解除用油孔34bを介して第1ロック穴31内に供給されて、第1ロックピン30を後退移動させた状態を維持する。このため、第1ベーンロータ10は、自由な相対回転が確保された状態が維持されている。
At this time, the hydraulic pressure supplied to each of the
したがって、前記第1ベーンロータ10は、ハウジング8に対して進角側へ相対回転することから、アウターシャフト5を介して第1駆動カム5aが排気弁の開閉時期が図11に示す場合と同じく第2駆動カム6aとともに進角側に制御する。
Therefore, since the
その後、機関運転状態がさらに変化すると、コントロールユニットから第1電磁切換弁38と第2電磁切換弁49にそれぞれ制御電流が出力されて、前記吐出通路39aと遅角側通路37及び解除用通路48を連通させる一方、進角側通路36とドレン通路40を連通させる。
Thereafter, when the engine operating state further changes, control currents are output from the control unit to the first
このため、前記各進角油室13内の油圧が排出されて低圧になると共に、各遅角油室12内に油圧が供給されて高圧になる。このとき、この各遅角油室12に供給された油圧によって第1ロックピン30もロックが解除された状態が維持されていることから、前記第1ベーンロータ10は、図7に示すように反時計方向に回転して、ハウジング8に対して遅角側へ変換される。
For this reason, the hydraulic pressure in each
一方、前記オイルポンプ39から吐出された油圧は、解除用通路48を通って前記連通孔24cからロータ収容空間19cとベーン収容空間22a内に供給され、ここからさらに油溝47から第2ロック穴44に流入して高圧になる。したがって、前記第2ロックピン43は、第2コイルスプリング45のばね力に抗して後退移動して、先端部43aが第2ロック穴44から抜け出て、第2ベーンロータ23のロック状態を解除して自由な回転を許容する。
On the other hand, the hydraulic pressure discharged from the
しかし、前記第2ベーンロータ23は、油圧を利用して相対回転することができず、つまり、前記各収容空間19c、22aに供給された油圧はロックを解除するだけのものであって、第2ベーンロータ23に回転力を与えることはできず、前記インナーシャフト6に発生する正負の交番トルク、特に正の交番トルクによって遅角側へ回転する。
However, the
すなわち、前記インナーシャフト6の第2駆動カム6aには、図10A、Bに示すように、排気弁01を閉方向に付勢するバルブスプリング02のばね力がバルブリフタ03を介して常時押し付ける方向(図10A(a)の矢印方向)に作用しており、第2駆動カム6aが回転してカム山6cの立ち上がり面がバルブリフタ03を押し込む位置になると、図10A(b)に示すように、バルブリフタ03のばね力によって、これと反対方向(矢印)の正のトルクが作用する。この正のトルクは、図10Bに示すように、インナーシャフト6を遅角側へ回転させる力として作用する。
That is, as shown in FIGS. 10A and B, the spring force of the
その後、前記第2駆動カム6aがさらに回転して、図10A(c)に示すように、カム山6cの頂部でバルブリフタ03を押圧すると、この時点では交番トルクが図10Bに示すようにほぼ0の状態になる。その後、さらに回転して、図10A(d)に示すように、カム山6cの立ち下がり面がバルブリフタ03を押圧する状態になると、今度は第2駆動カム6aに回転方向と同方向の負のトルクが発生してインナーシャフト6を進角側へ回転させる力として作用する(図10B)。
Thereafter, when the
このように、インナーシャフト6には、機関回転中に常時正負の交番トルクが作用しているが、第2駆動カム6aの外周面6bとバルブリフタ03の上面との摩擦トルクからすると、回転方向の前記負のトルクよりも回転方向と反対の正のトルクの方が大きくなっている。
Thus, positive and negative alternating torque is constantly acting on the
したがって、前述のように、第1ベーンロータ10が遅角側に相対回転した際には、第2ベーンロータ23は、ベーン収容空間22a内で当初は進角側の相対回転位置になっているが、前記正の交番トルクが作用することによって、図7に示すように、同じく遅角側に相対回転して、前記第4ベーン25の一側面25aが第3ベーン22の対向側面である規制面22bに当接して最大遅角側の相対回転位置に保持される。
Therefore, as described above, when the
これによって、アウターシャフト5とインナーシャフト6は、ハウジング8に対して、同期し遅角側に相対回転することから、一つの排気弁の開閉時期は、図13に示すように、開角がなくなって全体的に遅角側の位相に変換される。
As a result, the
また、さらに機関運転状態の変化に伴って、前記コントロールユニットから前記第1、第2電磁切換弁38、49への制御通電を遮断すると、前記吐出通路39aが各進角油室13に連通すると共に、ドレン通路40が遅角油室12に連通し、また、解除用通路48は吐出通路39aとの連通が遮断されてドレン通路40と連通される。
In addition, when the control energization from the control unit to the first and second
したがって、アウターシャフト5(第1ベーンロータ10)は、初期位相方向、つまり、図5に示す進角側の相対回転位置に変換されるが、このとき、インナーシャフト6(第2ベーンロータ23)は、前記第1ベーンロータ10が進角側へ変換されることから、図7に示す状態、つまり第4ベーン25の一側面25aが第3ベーン22の規制面22bに当接した状態から該規制面22bに時計方向へ押圧されながら進角側へ連れ回り回転する。
Therefore, the outer shaft 5 (first vane rotor 10) is converted into the initial phase direction, that is, the relative rotation position on the advance side shown in FIG. 5, but at this time, the inner shaft 6 (second vane rotor 23) Since the
そして、図5に示す最遅角側の回転位置に到達すると、前記第2ロックピン43の先端部43aが第2コイルスプリング45のばね力によって第2ロック穴44に係合して第2ベーンロータ23の回転をロックする。
When the rotational position on the most retarded angle side shown in FIG. 5 is reached, the
これにより、アウターシャフト5とインナーシャフト6は、ハウジング8に対して同期して進角側に変換されることになる。
Thereby, the
このように、本実施形態では、第1ベーンロータ10の相対回転と第1ロック機構28のロック解除を同一の油圧回路4によって行うと共に、第2ベーンロータ23の第2ロック機構41のロック解除を一つの解除用通路48によって行うようにしたことから、従来に比較して油通路の構造が簡素化される。
As described above, in the present embodiment, the relative rotation of the
すなわち、各遅角油室12や各進角油室13に対する油圧の給排を遅角側通路37と進角側通路36の2本の通路によって行うと共に、第1ロックピン30のロック解除も各油室12,13内の油圧を用いており、また、第2ロックピン43のロック解除は、1本の解除用通路48を用いた全体に3系統の油圧で成立させることができるのであるから、前記従来における4系統の油圧を用いた場合に比較して油通路構造が簡素化することができる。
That is, the hydraulic pressure is supplied to and discharged from each retarded
すなわち、本実施形態では、第2ベーンロータ23の相対回転を、油圧を用いずに、前記インナーシャフト6に発生する交番トルクや第1ベーンロータ10の回転力を有効に利用したことから、油通路の構造を簡素化することができる。
That is, in the present embodiment, since the relative rotation of the
したがって、製造作業や組立作業が容易になると共に、コストの低減化が図れると共に、可変動弁装置の小型化が図れる。 Therefore, the manufacturing operation and the assembly operation are facilitated, the cost can be reduced, and the variable valve operating apparatus can be reduced in size.
さらに、本実施形態では、第2ベーンロータ23を、第1ベーンロータ10の第3ベーン22の内部に収容したことから、装置の軸方向の長さを十分に短くすることが可能になる。この結果、機関への搭載性が向上する。
Furthermore, in this embodiment, since the
特に、前記第1ロータ19を円筒状に形成すると共に、第3ベーン22を扇枠状に形成して、この第1ロータ19と第3ベーン22の内部に第2ベーンロータ23を収容配置したことから、装置のコンパクト化が促進されて、装置全体の小型化が図れる。
In particular, the
また、第1ロック機構28と第2ロック機構41の各ロック穴31,44を、互いに反対側にあるリアプレート16とフロントプレート15に形成したことから、互いの独立性が確保されるので、ロックとロック解除の制御精度が向上する。
〔第2実施形態〕
図14〜図19は第2実施形態を示し、この実施形態では可変動弁装置を吸気弁側に適用したものである。
In addition, since the lock holes 31 and 44 of the
[Second Embodiment]
14 to 19 show a second embodiment. In this embodiment, a variable valve operating device is applied to the intake valve side.
第1、第2ベーンロータ10、23の向きが反対になっているだけで、油圧回路や基本構造は第1実施形態とものと同じであるから、同一構成箇所は同一の符番を付して説明する。
Since the hydraulic circuit and the basic structure are the same as those in the first embodiment, only the first and
すなわち、ハウジング8の内部に第1ベーンロータ10が相対回転自在に収容されていると共に、該第1ベーンロータ10のロータ収容空間19cやベーン収容空間22a内に第4ベーン23が相対回転自在に収容されている。
That is, the
前記第1ベーンロータ10は、吸気弁側のカムシャフトである図外の円筒状のアウターシャフトの一端部に結合されている一方、第2ベーンロータ23は、アウターシャフトの内部に回転自在に設けられたインナーシャフトの一端部に結合されている。
The
前記ハウジング8と第1〜第3ベーン20〜22の間には、それぞれ3つの遅角油室12と進角油室13が隔成されている。また、前記第1ベーン20の内部に、第1ロック機構28が設けられていると共に、第4ベーン25の内部に第2ロック機構41が設けられている。
Three
また、前記各遅角油室12と各進角油室13には、油圧回路のオイルポンプの吐出通路とドレン通路と適宜連通路する遅角側通路と進角側通路を介して油圧が選択的に給排されるようになっていると共に、第1ロック機構28の受圧室と第1ロック穴31には、遅角油室12と進角油室13に連通する解除用油孔34a、34bから油圧が選択的に給排されるようになっている。
The
一方、第2ロック機構41の第2ロック穴44には、第1実施形態と同じく解除用通路を介してオイルポンプの吐出通路とドレン通路が適宜連通するようになっている。
On the other hand, the discharge passage and the drain passage of the oil pump are appropriately communicated with the
そして、初期位相としては、第1ベーンロータ10が、ハウジング8に対して機関始動に適した遅角側に相対回転していると共に、第2ベーンロータ23も第1ベーンロータ10に対して同じく遅角側に相対回転している。
As an initial phase, the
〔本実施形態の作用〕
まず、機関始動時には、図14に示すように、予め第1ロックピン30の先端部30aが第1ロック穴31内に係合しているが、第2ロックピン43は、先端部43aが第2ロック穴44から抜け出てロックが解除された状態になっている。
[Operation of this embodiment]
First, when the engine is started, as shown in FIG. 14, the
すなわち、第1ベーンロータ10は、スプロケット1に対して始動に最適な遅角側の相対回転位置にロックされている。一方、第2ベーンロータ23は、第2ロックピン43によってロックされておらず、イグニッションスイッチをオン操作すると、前記インナーシャフト6に発生する交番トルクを受け、特に正のトルクによって遅角側へ回転してこの最大遅角側で規制面22bによりそれ以上の回転が規制される。
That is, the
したがって、2つの駆動カム5a、6aは、図2Aに示すように、アウターシャフト5とインナーシャフト6を介して同一の回転位相になって、一つの吸気弁の開閉時期特性が図17の太い実線で示すように、初期の遅角側の位相に保持されている。
Therefore, as shown in FIG. 2A, the two
したがって、スムーズなクランキングによって良好な始動性が得られる。 Therefore, good startability can be obtained by smooth cranking.
機関始動後に所定の運転状態に変化した場合には、コントロールユニットから第1電磁切換弁38と第2電磁切換弁49の両方に制御電流が出力されて、オイルポンプ39の吐出通路39aが進角側通路36に連通すると共に、ドレン通路40に遅角側通路37が連通する。一方、吐出通路39aと解除用通路48が連通された状態になる。
When the engine changes to a predetermined operating state after the engine is started, a control current is output from the control unit to both the first
したがって、前記各進角油室13が高圧になると共に、各遅角油室12が低圧になって、進角油室13内の油圧が第1ロック穴31に供給されて第1ロックピン30によるロックが解除され、第1ベーンロータ10の相対回転が許容される。このため、前記第1ベーンロータ10は、図15に示すように時計方向へ回転してハウジング8に対して進角側に相対回転する。
Therefore, each advance
このとき、第2ベーンロータ23は、第1ベーンロータ10の時計方向の回転に伴い第1ベーン25の一側面25aが第3ベーン22の規制面22bによって時計方向に押圧されて、第1ベーンロータ10と一緒に進角側へ相対回転する。この進角位置において第2ロック穴44に油圧が供給されていることから、第2ロックピン43は第2コイルスプリング45のばね力によって第2ロック穴44に係合することなく進角側の相対回転位置に保持される。
At this time, as the
よって、アウターシャフト5とインナーシャフト6は、互いに進角側に回転することから、両駆動カム5a、6aも図2Aに示す同一の回転位相になって、一つの吸気弁の開閉時期特性が図18に示すように、進角側の位相に変換される。
Therefore, since the
機関運転状態がさらに変化した場合は、コントロールユニットから第1電磁切換弁38への通電が遮断されて、前記吐出通路39aと遅角側通路37を連通すると共に、ドレン通路40と進角側通路36を連通する。同時に、第2電磁切換弁49への通電も遮断される。
When the engine operating state further changes, the energization from the control unit to the first
したがって、前記各遅角油室12内が高圧になる一方、各進角油室13が低圧になることから、第1ベーンロータ10は、図16に示すように第1ベーン20が反時計方向へ回転して第1シュー11aの一側面に当接した時点でそれ以上の回転が規制されて、ハウジング8に対して最大遅角側の相対回転位置に保持される。このとき、受圧室33には遅角油室12の油圧が供給されることから、第1ロックピン30は第1ロック穴31から抜け出てロックが解除された状態になっている。
Therefore, while each
一方、前記第2ロック穴44には、吐出油圧が供給されず第2ロックピン43がロック状態になる。このため、第2ベーンロータ23は、進角側への相対回転位置になっている。
On the other hand, no discharge hydraulic pressure is supplied to the
したがって、前記アウターシャフト5のみが遅角側へ相対回転してインナーシャフト6は進角側の相対回転位置を維持していることから、第1駆動カム5aと第2駆動カム5bが、図2Bに示すように、互いに開角状態になる。
Therefore, since only the
よって、一つの吸気弁は、その開閉時期特性が、図19に示すように、2つの駆動カム5a、6aによって、前記初期位相時などのバルブリフタを押している時間よりも長く時間押すことになる。つまり、一つの吸気弁の開いている時間が長くなって、吸入空気量の充填時間が連続的に増加して十分な空気量を確保することができる。この結果、機関の出力トルクを十分に高くすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 19, the opening / closing timing characteristic of one intake valve is pushed by the two
そして、例えば、この状態で、コントロールユニットから第1電磁切換弁38への通電が遮断された状態が維持されると共に、第2電磁切換弁49に通電されて、前記各遅角油室12に油圧が供給されて高圧になると共に、各進角油室13が低圧になる一方、解除側通路48を介して第2ロック穴44に油圧が供給されて高圧になる。
Then, for example, in this state, the state in which the current from the control unit to the first
これによって、第1ベーンロータ10は、最遅角側の相対回転位置に保持され、また、第2ロックピン43が後退移動して第2ロック穴44から抜け出し、第2ベーンロータ23のロックが解除される。
As a result, the
この状態で、イグニッションスイッチがオフ操作されると、コントロールユニットが第2電磁切換弁49への通電をも遮断すると共に、オイルポンプ39の駆動が停止される。
In this state, when the ignition switch is turned off, the control unit cuts off the power supply to the second electromagnetic switching
このため、第1ベーンロータ10は、前記最遅角の相対回転位置を維持しているが、第2ベーンロータ23は、前述したように、前記インナーシャフト6に発生する正の交番トルクによって第1ベーンロータ10と同じく遅角側へ相対回転して、両者10,23が図14に示す初期の遅角側の位置に保持される。
Therefore, the
以上にように、この第2実施形態も第1実施形態と同様な構成であるから、油通路の構造が簡素化されるなど第1実施形態と同じ作用効果が得られる。 As described above, since the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, such as the structure of the oil passage being simplified.
本発明は、前記各実施形態の構成や制御作用に限定されるものではなく、第1ベーンロータ10と第2ベーンロータ23を機関運転状態に応じて任意にロックあるいはロックを解除する制御を行うことが可能である。
The present invention is not limited to the configuration and control action of each of the embodiments described above, and the
また、前記各実施形態では、一つの排気弁や一つの吸気弁に対して2つの駆動カム5a、6aを用いているが、一気筒当たり2つの排気弁や2つの吸気弁に対して、前記駆動カム5aと駆動カム6aによって別々に開閉作動させると共に、開角状態に制御することも可能である。
In each of the above embodiments, two
前記実施形態から把握される前記請求項以外の発明の技術的思想について以下に説明する。
〔請求項a〕請求項1に記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記ロック機構は、前記第1回転体が駆動回転体に対して最進角位置となった位置で、かつ前記第2回転体が前記第1回転体に対して最遅角位置となった位置で前記第2回転体をロックすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項b〕請求項1に記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記ロック機構は、前記進角作動室または遅角作動室に供給される油圧とは別の独立した油圧によって解除方向へ作動することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項c〕請求項1に記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第1回転体が駆動回転体に対して最進角位置または最遅角位置で、前記駆動回転体と第1回転体の相対回転をロックする第1ロック機構を備え、
該第1ロック機構は、前記駆動回転体に対して第1回転体を遅角側あるいは進角側へ相対回転させる前記油圧によって作動するように構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項d〕請求項cに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記インナーカムとアウターカムは、ともに同一気筒の一対の排気弁を駆動し、
前記第1ロック機構は、前記第1回転体が駆動回転体に対して最進角位置でロックされるようになっていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項e〕請求項dに記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第1回転体に対して前記第2回転体が最遅角位置となる状態では、前記インナーカムとアウターカムが同位相で回転することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項f〕請求項eに記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第1回転体に対して前記第2回転体が進角方向へ相対回転すると、前記インナーカムとアウターカムのいずれか一方が、他方に対して遅角側に回転することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項g〕請求項cに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記インナーカムとアウターカムは、ともに同一気筒の一対の吸気弁を駆動し、
前記第1ロック機構は、前記第1回転体が駆動回転体に対して、最遅角位置でロックされるようになっていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項h〕請求項gに記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
請求項gに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第1可変動弁装置に対して第2回転体が最遅角位置となる状態では、前記インナーカムとアウターカムが同位相で回転することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項i〕請求項hに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第1回転体に対して第2回転体が遅角方向へ回転すると、前記インナーカムとアウターカムの一方が他方に対して進角側に相対回転することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項j〕請求項1に記載された内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第2回転体は、前記第1回転体に形成された収容室に収容配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項k〕請求項jに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第2回転体は、前記インナーカムシャフトとアウターカムシャフトのいずれか他方に固定されるロータと、前記収容室内を周方向に回転するベーンとを有し、
前記ロック機構は、第2回転体の前記ベーンに設けられていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項l〕請求項kに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第2回転体のベーンは、前記第1回転体のベーンに形成された前記収容室内に配置されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項m〕請求項lに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第2回転体のベーンの外周は、前記収容室の内周と非接触状態になっているとともに、前記収容室内には、作動油が充填されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
〔請求項n〕請求項kに記載の内燃機関の可変動弁装置であって、
前記第2回転体のロータは、前記インナーカムシャフトに固定されているとともに、前記第1回転体のロータは、前記アウターカムシャフトに固定されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
The technical ideas of the invention other than the claims ascertained from the embodiment will be described below.
[Claim a] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to
The lock mechanism is a position at which the first rotating body is at the most advanced angle position with respect to the driving rotating body, and a position at which the second rotating body is at the most retarded angle position with respect to the first rotating body. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the second rotating body is locked.
[Claim b] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the lock mechanism is operated in a releasing direction by an independent hydraulic pressure different from the hydraulic pressure supplied to the advance working chamber or the retard working chamber.
[Claim c] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to
A first lock mechanism that locks relative rotation between the drive rotator and the first rotator at the most advanced angle position or the most retarded angle position with respect to the drive rotator;
The first lock mechanism is configured to be operated by the hydraulic pressure that relatively rotates the first rotating body toward the retard side or the advance side with respect to the drive rotating body. Variable valve device.
[Claim d] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim c,
The inner cam and outer cam both drive a pair of exhaust valves of the same cylinder,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the first locking mechanism is configured such that the first rotating body is locked at a most advanced position with respect to a driving rotating body.
(Claim e) A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim d,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the inner cam and the outer cam rotate in the same phase when the second rotating body is at a most retarded angle position with respect to the first rotating body.
[Claim f] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim e,
When the second rotating body rotates relative to the first rotating body in the advance direction, either the inner cam or the outer cam rotates toward the retard side with respect to the other. Variable valve gear for engine.
[Claim g] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim c,
The inner cam and the outer cam both drive a pair of intake valves of the same cylinder,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the first locking mechanism is configured such that the first rotating body is locked at a most retarded angle position with respect to a driving rotating body.
(Claim h) A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim g,
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim g,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the inner cam and the outer cam rotate in the same phase when the second rotating body is at the most retarded position with respect to the first variable valve operating apparatus.
(Claim i) A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim h,
When the second rotating body rotates in the retarding direction relative to the first rotating body, one of the inner cam and the outer cam rotates relative to the other in the advance side, and the variable motion of the internal combustion engine is characterized in that Valve device.
[Claim j] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the second rotating body is housed and disposed in a housing chamber formed in the first rotating body.
[Claim k] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim j,
The second rotating body includes a rotor fixed to one of the inner cam shaft and the outer cam shaft, and a vane that rotates in the circumferential direction in the accommodation chamber,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the lock mechanism is provided in the vane of the second rotating body.
[Claim 1] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim k,
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the vane of the second rotating body is disposed in the accommodating chamber formed in the vane of the first rotating body.
[Claim m] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim l,
The outer periphery of the vane of the second rotating body is not in contact with the inner periphery of the storage chamber, and the storage chamber is filled with hydraulic oil. Valve device.
[Claim n] A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim k,
The rotor of the second rotating body is fixed to the inner cam shaft, and the rotor of the first rotating body is fixed to the outer cam shaft. .
01…排気弁
02…バルブスプリング
03…バルブリフタ
1…スプロケット(駆動回転体)
2…カムシャフト
3…位相変換機構
4…油圧回路
5…アウターシャフト
5a…第1駆動カム
6…インナーシャフト
6a…第2駆動カム
8…ハウジング
10…第1ベーンロータ(第1回転体)
11a〜11c…第1〜第3シュー
12…遅角油室(遅角作動室)
13…進角油室(進角作動室)
14…ハウジング本体
15…フロントプレート
16…リアプレート
19…第1ロータ
20〜22…第1〜第3ベーン
23…第2ベーンロータ(第2回転体)
24…第2ロータ
25…第4ベーン
28…第1ロック機構
30…第1ロックピン
31…第1ロック穴
32…第1コイルスプリング
36…進角側通路
37…遅角側通路
38…第1電磁切換弁
39…オイルポンプ
40…ドレン通路
41…第2ロック機構(ロック機構)
43…第2ロックピン
44…第2ロック穴
48…解除用通路
49…第2電磁切換弁
01 ...
DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ...
11a to 11c ... first to
13 ... Advance oil chamber (advance chamber)
DESCRIPTION OF
24 ...
43 ...
Claims (3)
クランクシャフトから回転力が伝達され、内部に作動室が設けられた駆動回転体と、
前記両カムシャフトのいずれか一方に固定されたロータと前記作動室を進角作動室と遅角作動室に隔成するベーンと、を有し、前記進角作動室と遅角作動室に油圧が選択的に給排されることによって、前記駆動回転体に対して進角側あるいは遅角側へ相対回転する第1回転体と、
前記両カムシャフトのいずれか他方に固定され、前記第1回転体に対して所定角度範囲だけ相対回転可能に設けられ、少なくとも前記駆動回転体が回転駆動している間は、常に前記第1回転体に対して遅角方向に変動トルクが作用する第2回転体と、
前記第1回転体が前記駆動回転体に対して進角側へ所定角度相対回転した位置で、かつ前記第2回転体が第1回転体に対して最遅角の相対回転となる位置で、前記駆動回転体と第2回転体の相対回転を、要求に応じてロックし、またはロックを解除するロック機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 An inner camshaft having an inner cam on the outer periphery, and an outer camshaft provided on the outer periphery of the inner camshaft and having an outer cam on the outer periphery. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that changes a relative rotational phase of the outer cam,
A rotating drive body in which the rotational force is transmitted from the crankshaft and the working chamber is provided inside;
A rotor fixed to one of the camshafts and a vane that divides the working chamber into an advance working chamber and a retard working chamber, and hydraulic pressure is applied to the advance working chamber and the retard working chamber. Are selectively supplied and discharged, thereby causing the first rotating body to rotate relative to the drive rotation body toward the advance side or the retard side; and
The first rotation is fixed to either one of the two camshafts and provided so as to be relatively rotatable by a predetermined angle range with respect to the first rotating body, and at least during the rotation of the driving rotating body. A second rotating body in which a variable torque acts on the body in a retard direction;
At a position where the first rotating body is rotated relative to the driving rotating body by a predetermined angle toward the advance angle side, and at a position where the second rotating body is at a relative rotation of the most retarded angle with respect to the first rotating body, A lock mechanism that locks or unlocks the relative rotation of the drive rotator and the second rotator as required;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
前記両カムシャフトのいずれか一方に固定され、前記駆動回転体に対して所定角度範囲だけ進角側あるいは遅角側へ相対回転可能に設けられ、油圧によって、前記駆動回転体に対して進角側あるいは遅角側へ相対回転する第1回転体と、
前記両カムシャフトのいずれか他方に固定され、前記第1回転体に対して所定角度範囲だけ相対回転可能に設けられ、少なくとも前記駆動回転体が回転駆動している間は、常に前記第1回転体に対して遅角方向または進角方向へ変動トルクが作用する第2回転体と、
前記第1回転体が前記駆動回転体に対して最も相対回転した位置を除く所定の角度位置で、かつ前記交番トルクの方向に前記第2回転体が第1回転体に対して最も相対回転した位置で、前記駆動回転体と第2回転体の相対回転を、要求に応じてロックし、またはロックを解除するロック機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 An inner camshaft having an inner cam on the outer periphery, and an outer camshaft provided on the outer periphery of the inner camshaft and having an outer cam on the outer periphery. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that changes a relative rotational phase of the outer cam,
A driving rotating body to which rotational force is transmitted from the crankshaft;
The camshaft is fixed to either one of the two camshafts, and is provided so as to be relatively rotatable to the advance side or the retard side by a predetermined angle range with respect to the drive rotator. A first rotating body that rotates relative to the side or retard side;
The first rotation is fixed to either one of the two camshafts and provided so as to be relatively rotatable by a predetermined angle range with respect to the first rotating body, and at least during the rotation of the driving rotating body. A second rotating body in which a varying torque acts on the body in a retarding direction or an advancing direction;
The second rotating body rotates most relative to the first rotating body at a predetermined angular position excluding a position where the first rotating body rotates most relative to the drive rotating body, and in the direction of the alternating torque. A lock mechanism that locks or unlocks the relative rotation of the drive rotator and the second rotator as required at a position;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
クランクシャフトから回転力が伝達される駆動回転体と、
前記両カムシャフトのいずれか一方に固定され、要求に応じて前記駆動回転体に対して所定角度範囲だけ相対回転可能に設けられた第1回転体と、
前記両カムシャフトのいずれか他方に固定され、前記駆動回転体と第1回転体に対して所定角度範囲だけ相対回転可能に設けられ、少なくとも前記駆動回転体が回転駆動している間は、常に前記第1回転体に対して遅角方向または進角方向へ変動トルクが作用する第2回転体と、
前記駆動回転体と第2回転体の相対回転を、要求に応じてロックし、またはロックを解除するロック機構と、
を備え、
前記第2回転体が前記ロック機構によってロックされている状態で、前記第1回転体が駆動回転体に対して遅角方向や進角方向へ相対回転できるように構成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 An inner camshaft having an inner cam on the outer periphery, and an outer camshaft provided on the outer periphery of the inner camshaft and having an outer cam on the outer periphery. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that changes a relative rotational phase of the outer cam,
A driving rotating body to which rotational force is transmitted from the crankshaft;
A first rotating body fixed to either one of the two camshafts and provided to be rotatable relative to the drive rotating body by a predetermined angle range as required;
The camshaft is fixed to either one of the two camshafts, and is provided so as to be relatively rotatable by a predetermined angle range with respect to the drive rotator and the first rotator. At least while the drive rotator is rotationally driven, A second rotating body in which a variable torque acts on the first rotating body in a retarding direction or an advanced angle direction;
A lock mechanism that locks or unlocks the relative rotation of the drive rotator and the second rotator as required;
With
An internal combustion engine characterized in that the first rotating body can be rotated relative to a driving rotating body in a retarding direction or an advancing direction while the second rotating body is locked by the locking mechanism. Variable valve gear for engine.
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