JP6154738B2 - 吸排気用の動弁機構 - Google Patents
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Description
上記課題を達成するため、本発明の吸排気用の動弁機構は、吸気行程と圧縮行程と膨張行程と排気行程との4行程でサイクルする内燃機関の吸気用又は排気用の一方のバルブを駆動する可変動弁機構と、他方のバルブを駆動する第二動弁機構とを含み構成され、可変動弁機構は、ベース円とベース円から突出したノーズとを備えたカムと、カムの駆動力をバルブに伝える伝達機構と、伝達機構を操作することでバルブの駆動状態を変更する可変装置とを含み構成され、カムは、ベース円からノーズよりも低く突出して、少なくとも圧縮行程の後半の一部又は膨張行程の前半の一部を含む部分開放用区間で伝達機構に作用する部分開放用突起を備え、部分開放用区間は、ノーズが伝達機構に作用するノーズ区間と、第二動弁機構が他方のバルブを前記所定時に開放する他弁所定時開放区間との両区間以外の全ての区間を含み、可変装置は、内燃機関の始動時を含む所定時には、該所定時以外の通常時よりも最大リフト量を大きくして、部分開放用区間でバルブを開放する圧開放状態にし、前記通常時には、前記所定時よりも最大リフト量を小さくして、部分開放用区間でバルブを開放しない通常状態にし、該通常状態内で最大リフト量を変更し、前記所定時には、前記可変動弁機構と第二動弁機構との協働で、前記4行程を通して常に吸気用又は排気用のいずれかのバルブを開放する。
可変動弁機構は、伝達機構にクリアランスが生じても、そのクリアランスを自動で埋めることができる点で、次に示すラッシュアジャスタを備えていることが好ましい。すなわち、ボディとプランジャとを備え、伝達機構の所定の箇所にクリアランスが生じると、ボディからプランジャが繰り出すことでクリアランスを埋め、伝達機構からプランジャに負荷が加わるとボディにプランジャが退入するラッシュアジャスタを備えていることである。
前記所定時は、特に限定されないが、内燃機関の減速時を含む態様を例示する。
(a)変位装置は、制御シャフトをその周方向に回動させる態様。
(b)変位装置は、制御シャフトをその長さ方向に変位させる態様。
本実施例1の可変動弁機構1は、内燃機関の排気用のバルブ6を駆動する。その内燃機関は、4サイクルエンジンであって、気筒内の空間が拡大する間の吸気行程iと、その後の前記空間が縮小する間の圧縮行程iiと、その後の前記空間が拡大する間の膨張行程iiiと、その後の前記空間が縮小する間の排気行程ivとの4行程i〜ivでサイクルする。この可変動弁機構1と、内燃機関の吸気用のバルブ(図示略)を駆動する第二動弁機構(図示略)とで、内燃機関の吸気用及び排気用の両方のバルブを駆動する吸排気用の動弁機構を構成している。
カム9は、前記4行程i〜ivで一回転するカムシャフト8に設けられており、カムシャフト8と共に回転する。そして、このカム9の外周面には、伝達機構10のファーストフォロア11に当接するファーストカムプロフィールFが設けられている。そのファーストカムプロフィールFは、ベース円9aの外周面からなるベース円プロフィールFaと、ノーズ9bの外周面からなるノーズプロフィールFbと、部分開放用突起9cの外周面からなる部分開放用プロフィールFcとから構成されている。
伝達機構10は、ファーストフォロア11と、伝達部材12と、揺動部材15と、セカンドフォロア21と、ロッカアーム25とを含み構成されている。ファーストフォロア11は、ローラ状の部材であって、可変装置30の第二制御リンク32bに回動可能に支持されている。また、伝達部材12は、ファーストフォロア11と同じく、第二制御リンク32bに回動可能に支持されており、揺動部材15に当接している。
可変装置30は、所定時以外の通常時には、ノーズ区間Bでのバルブ6のリフト量を所定量以下にすることで、部分開放用区間Cではバルブ6を開放しない通常状態にし、前記所定時には、ノーズ区間Bでのバルブ6のリフト量を前記所定量以上にすることで、部分開放用区間Cでもバルブ6を開放する圧開放状態にする。
具体的には、図3(a)に示すように、変位装置(図示略)で制御シャフト31をその軸線回りに一方(揺動部材15のリフト方向)に回動させることで、各区間A,B,C(図では部分開放用区間C)での揺動部材15の角度を、同じ軸線回りに逆に他方(反リフト方向)にシフトさせる。これにより、図4(b)の「低リフト状態(通常状態)」に示すように、セカンドカムプロフィールSに対するセカンドフォロア21の当接区間(当接点tの軌跡)が、ノーズプロフィールSb側(同図の右側)からベース円プロフィールSa側(左側)にシフトする。これにより、図5の「低リフト状態(通常状態)」に示すように、排気用のバルブ6のリフト量及び作用角が減少する。
本実施例1によれば、次の[a]〜[c]の効果を得ることができる。
[a]内燃機関の始動時や減速時等の所定時に、部分開放用区間Cでバルブ6を開放する圧開放状態にすることで、前記所定時に気筒内での圧縮抵抗と膨張抵抗とを低減することができる。そのため、燃費の向上に繋がる。
すなわち、ファーストフォロア11は、伝達リンク14に回動可能に支持されており、実施例1でいう「第二制御リンク32b」には支持されていない。その伝達リンク14は、揺動部材15に関節部jを介して相対回動可能に連結されており、実施例1でいう「伝達部材12」はない。また、揺動部材15は、制御シャフト31とは別の支持シャフト16に揺動可能に支持されており、制御シャフト31には支持されていない。そして、伝達機構10は、カム9の回転時にはその駆動力を、ファーストフォロア11 → 伝達リンク14 → 揺動部材15 → セカンドフォロア21 → ロッカアーム25 → バルブ6の順に伝えることで、バルブ6を駆動する。
また、制御機構32は、制御シャフト31からその径方向に突出してファーストフォロア11に当接した制御カム32cを備えており、実施例1でいう「第一制御リンク32a」及び「第二制御リンク32b」はない。その制御カム32cは、制御シャフト31と共に回動する。
本実施例2でも、実施例1に記載の[a]〜[c]の効果を得ることができる。
すなわち、ファーストフォロア11は、揺動部材15に回動可能に支持されており、実施例2でいう「伝達リンク14」はない。また、揺動部材15は、カムシャフト8に相対回転を許容しつつ係合した支持部材17に相対揺動可能に支持されており、実施例2でいう「支持シャフト16」はない。
また、制御機構32は、制御シャフト31からその径方向に延びて揺動部材15に対して自身の長さ方向に相対変位可能に係合した制御リンク32dを備えており、実施例2でいう「制御カム32c」はない。その制御リンク32dは、制御シャフト31と共に回動する。
本実施例3でも、実施例1に記載の[a]〜[c]の効果を得ることができる。
2 可変動弁機構(実施例2)
3 可変動弁機構(実施例3)
6 バルブ
9 カム
9a ベース円
9b ノーズ
9c 部分開放用突起
10 伝達機構
26 ラッシュアジャスタ
26a ボディ
26b プランジャ
30 可変装置
i 吸気行程
ii 圧縮行程
iii 膨張行程
iv 排気行程
A ベース円区間
B ノーズ区間
C 部分開放用区間
O 他弁所定時開放区間
Claims (3)
- 吸気行程(i)と圧縮行程(ii)と膨張行程(iii)と排気行程(iv)との4行程(i〜iv)でサイクルする内燃機関の吸気用又は排気用の一方のバルブ(6)を駆動する可変動弁機構(1〜3)と、他方のバルブを駆動する第二動弁機構とを含み構成され、
可変動弁機構(1〜3)は、ベース円(9a)とベース円(9a)から突出したノーズ(9b)とを備えたカム(9)と、カム(9)の駆動力をバルブ(6)に伝える伝達機構(10)と、伝達機構(10)を操作することでバルブ(6)の駆動状態を変更する可変装置(30)とを含み構成され、
カム(9)は、ベース円(9a)からノーズ(9b)よりも低く突出して、少なくとも圧縮行程(ii)の後半の一部又は膨張行程(iii)の前半の一部を含む部分開放用区間(C)で伝達機構(10)に作用する部分開放用突起(9c)を備え、部分開放用区間(C)は、ノーズ(9b)が伝達機構(10)に作用するノーズ区間(B)と、第二動弁機構が他方のバルブを前記所定時に開放する他弁所定時開放区間(O)との両区間(B,O)以外の全ての区間を含み、
可変装置(30)は、内燃機関の始動時を含む所定時には、該所定時以外の通常時よりも最大リフト量を大きくして、部分開放用区間(C)でバルブ(6)を開放する圧開放状態にし、前記通常時には、前記所定時よりも最大リフト量を小さくして、部分開放用区間(C)でバルブ(6)を開放しない通常状態にし、該通常状態内で最大リフト量を変更し、
前記所定時には、前記可変動弁機構(1〜3)と第二動弁機構との協働で、前記4行程(i〜iv)を通して常に吸気用又は排気用のいずれかのバルブを開放する吸排気用の動弁機構。 - ボディ(26a)とプランジャ(26b)とを備え、伝達機構(10)の所定の箇所にクリアランスが生じると、ボディ(26a)からプランジャ(26b)が繰り出すことでクリアランスを埋め、伝達機構(10)からプランジャ(26b)に負荷が加わるとボディ(26a)にプランジャ(26b)が退入するラッシュアジャスタ(26)を備え、
前記4行程(i〜iv)内には、ノーズ(9b)及び部分開放用突起(9c)のいずれも伝達機構(10)に作用しないベース円区間(A)が設けられた請求項1記載の吸排気用の動弁機構。 - 前記所定時は、内燃機関の減速時を含む請求項1又は2記載の吸排気用の動弁機構。
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