JP6265945B2 - 内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents
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Description
[i]可変動弁機構は、スライダが軸線方向に変位してもそれと一緒に軸線方向に変位しない支持シャフトを備え、支持シャフトに入力部材及び出力部材が揺動可能に支持されている。そして、可変状態は、スライダが支持シャフトに対して軸線方向に変位しても、それと一緒に入力部材及び出力部材が軸線方向に変位しない状態である。そして、リフト保持状態は、スライダが支持シャフトに対して軸線方向に変位すると、それと一緒に入力部材及び出力部材も軸線方向に変位する状態である態様である。
[ii]可変動弁機構は、支持シャフトを備え、支持シャフトに入力部材及び出力部材が、支持シャフトと一緒に軸線方向に変位する形で揺動可能に支持されている。そして、可変状態は、スライダが軸線方向に変位しても、それと一緒に支持シャフトが軸線方向に変位しない状態である。そして、リフト保持状態は、スライダが軸線方向に変位すると、それと一緒に支持シャフトも軸線方向に変位する状態である態様である。
[1]入力部材とスライダとは、増加用方向に進むに従い揺動方向の一方に進む、一方向捩れのヘリカルスプラインの噛み合いで係合している。そして、出力部材とスライダとは、減少用方向に進むに従い揺動方向の前記一方に進む、他方向捩れのヘリカルスプラインの噛み合いで係合している。
[2]入力部材及び出力部材の一方とスライダとは、軸線方向に真っ直ぐ延びるストレートスプラインの噛み合いで係合している。そして、入力部材及び出力部材の他方とスライダとは、軸線方向の一方に進むに従い揺動方向の一方に進むヘリカルスプラインの噛み合いで係合している。
[3]入力部材及び出力部材の一方とスライダとは、軸線方向に真っ直ぐ延びるストレートスプラインの噛み合いで係合している。そして、入力部材及び出力部材の他方は、軸線方向の一方に進むに従い揺動方向の一方に進む傾斜面を備え、その傾斜面にスライダが当接している。
図2,図3等に示す第一可変動弁機構1A,1Aは、所定の気筒6B,6B以外の気筒6A,6Aに対して設けられており、内燃機関の運転状況に応じてバルブのリフト量及び作用角(以下、「リフト量等」という。)を変更する。この第一可変動弁機構1Aは、カム10と、入力部材20と、出力部材30と、スライダ40と、支持シャフト50と、変位装置60とを備えている。なお、以下では、支持シャフト50の長さ方向を軸線方向p,qといい、その軸線方向p,qの一方を増加用方向pといい、他方を減少用方向qという。
カム10は、軸線方向p,qに延びるカムシャフト18に突設されている。そのカムシャフト18は、第一及び第二の各可変動弁機構1A,1B・・に共通のシャフトである。そのカムシャフト18は、内燃機関のシリンダヘッドに軸線方向p,qに間隔をおいて並設された複数のカムハウジング9,9・・を、軸線方向p,qに貫通する形で支持されている。そのカムシャフト18は、内燃機関の回転に従い回転し、具体的には、内燃機関が2回転する毎に1回転する。そして、各カム10は、断面形状が円形のベース円11と、ベース円11から突出したノーズ12とを備えている。
入力部材20は、支持シャフト50に間にスライダ40を挟んで外嵌されることで、揺動可能に支持されている。そして、カム10により駆動されて揺動する。
出力部材30,30は、入力部材20よりも増加用方向p側に設けられた一方の出力部材30と、入力部材20よりも減少用方向q側に設けれた他方の出力部材30とからなる。そして、これらの出力部材30,30は、支持シャフト50に間にスライダ40を挟んで外嵌されることで、入力部材20と同一の軸線上に揺動可能に支持されている。そして、カム10により入力部材20が駆動されると、それと一緒に揺動してバルブ7,7を駆動する。
スライダ40は、円筒状の部材であって、支持シャフト50に軸線方向p,qに相対変位が許容され、かつ、周方向にも相対揺動が許容される形で外嵌されている。そして、このスライダ40の内周面には、周方向(揺動方向)に延びる係合溝46が凹設されている。
支持シャフト50は、第一及び第二の各可変動弁機構1A,1B・・に共通のパイプ状のシャフトである。この支持シャフト50は、複数のカムハウジング9,9・・を軸線方向p,qに貫通する形で、軸線方向p,qに変位可能に支持されている。そして、前述の通り、各可変動弁機構1A,1B・・の入力部材20及び出力部材30,30を、スライダ40を介して揺動可能に支持している。
変位装置60は、第一及び第二の各可変動弁機構1A,1B・・に共通の装置である。この変位装置60は、各可変動弁機構1A,1B・・の各スライダ40,40・・を一斉に軸線方向p,qに変位させる。
第一可変動弁機構1Aは、図5に示すように、制御シャフト64でスライダ40を所定の境界位置Xよりも増加用方向p側の通常区間Pに配すると、可変状態になる。その可変状態のときには、支持シャフト50がスプリング52の付勢力によりカムハウジング9に付勢されて基本位置Oに配される。そして、制御シャフト64で係合ピン65を介してスライダ40を軸線方向p,qに変位させても、係合ピン65が長孔56の減少用方向q側の内端面56xに当接しない。
図4等に示す第二可変動弁機構1Bは、所定の気筒6B,6Bに対して設けられている。各第二可変動弁機構1Bは、次に示す点で第一可変動弁機構1Aと異なり、その他の点で同様である。
以上に示した第一及び第二可変動弁機構1A,1Bを備えた可変動弁機構群1は、次のようにして、各気筒6A,6B・・のバルブ7,7・・の駆動状態を切り換える。
[変更例]図8に示すように、支持シャフト50に第二受部材53’を、支持シャフト50と一緒に軸線方向p,qに変位するように取り付けてもよい。その第二受部材53’は、減少用方向q側の出力部材30の端面に当接する部材である。そして更に、減少用方向q側の出力部材30の端面(端板35)をスプリング52で付勢する代わりに、その第二受部材53’をスプリング52で付勢するようにしてもよい。
1A 第一可変動弁機構
1B 第二可変動弁機構
6A 所定の気筒以外の気筒
6B 所定の気筒
7 バルブ
10 カム
20 入力部材
30 出力部材
40 スライダ
50 支持シャフト
52 スプリング
56 長孔
56x 長孔の減少用方向側の内端面
60 変位装置
64 制御シャフト
65 係合ピン
p 増加用方向(軸線方向の一方)
q 減少用方向(軸線方向の他方)
X 境界位置
P 通常区間
Q 空走区間
Qo 減筒区間
O 基本位置
V 変位用区間
Claims (4)
- 同一の軸線上に揺動可能に設けられた入力部材(20)と出力部材(30)とを備え、カム(10)により入力部材(20)が駆動されると出力部材(30)にてバルブ(7)を駆動する構成であり、
入力部材(20)及び出力部材(30)と係合するスライダ(40)を備え、入力部材(20)及び出力部材(30)に対してスライダ(40)が前記軸線の長さ方向である軸線方向(p,q)に相対変位をすると、入力部材(20)に対して出力部材(30)が前記係合により揺動方向に相対回動をする構成であり、
スライダ(40)を変位させる変位装置(60)を備え、変位装置(60)でスライダ(40)を軸線方向(p,q)の一方である増加用方向(p)に変位させることで、前記相対変位及び前記相対回動をそれぞれ一方にさせてバルブ(7)のリフト量を増加させ、軸線方向(p,q)の他方である減少用方向(q)に変位させることで、前記相対変位及び前記相対回動をそれぞれ他方にさせてバルブ(7)のリフト量を減少させる可変動弁機構(1A)において、
スライダ(40)が所定の境界位置(X)よりも増加用方向(p)側の通常区間(P)にくると、可変状態になり、可変状態は、スライダ(40)が軸線方向(p,q)に変位しても、それと一緒に入力部材(20)及び出力部材(30)が軸線方向(p,q)に変位しないことで、前記相対変位及び前記相対回動をしてバルブ(7)のリフト量が変更される状態であり、
スライダ(40)が前記境界位置(X)よりも減少用方向(q)側の空走区間(Q)にくると、リフト保持状態になり、リフト保持状態は、スライダ(40)が軸線方向(p,q)に変位すると、それと一緒に入力部材(20)及び出力部材(30)も軸線方向(p,q)に変位することで、前記相対変位及び前記相対回動をしないでバルブ(7)のリフト量が保持される状態であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 - 支持シャフト(50)を備え、支持シャフト(50)に入力部材(20)及び出力部材(30)が、支持シャフト(50)と一緒に軸線方向(p,q)に変位する形で揺動可能に支持され、
可変状態は、スライダ(40)が軸線方向(p,q)に変位しても、それと一緒に支持シャフト(50)が軸線方向(p,q)に変位しない状態であり、
リフト保持状態は、スライダ(40)が軸線方向(p,q)に変位すると、それと一緒に支持シャフト(50)も軸線方向(p,q)に変位する状態である請求項1記載の内燃機関の可変動弁機構。 - 支持シャフト(50)は、パイプ状のシャフトであって、内周面から外周面にまで貫通した軸線方向(p,q)に延びる長孔(56)を備え、支持シャフト(50)を増加用方向(p)に付勢するスプリング(52)が設けられ、
変位装置(60)は、支持シャフト(50)の内側に挿入された制御シャフト(64)を備え、制御シャフト(64)にスライダ(40)が、長孔(56)を通過して延びる係合ピン(65)を介して、制御シャフト(64)と一緒に軸線方向(p,q)に変位する形で係合し、
可変状態は、支持シャフト(50)がスプリング(52)の付勢力により所定の基本位置(O)に配され、制御シャフト(64)で係合ピン(65)を介してスライダ(40)を軸線方向(p,q)に変位させても、係合ピン(65)が長孔(56)の減少用方向(q)側の内端面(56x)に当接しない状態であり、
リフト保持状態は、係合ピン(65)が前記内端面(56x)に当接して押圧することで、支持シャフト(50)が前記付勢力に抗して前記基本位置(O)よりも減少用方向(q)側の変位用区間(V)に配され、制御シャフト(64)で係合ピン(65)を介してスライダ(40)を軸線方向(p,q)に変位させても、前記付勢力により前記内端面(56x)が係合ピン(65)に付勢され続ける状態である請求項2記載の内燃機関の可変動弁機構。 - 内燃機関の各気筒(6A,6B)毎に可変動弁機構(1A,1B)を備え、
各可変動弁機構(1A,1B)は、同一の軸線上に揺動可能に設けられた入力部材(20)と出力部材(30)とを備え、カム(10)により入力部材(20)が駆動されると出力部材(30)にてバルブ(7)を駆動する構成であり、各可変動弁機構(1A,1B)は、入力部材(20)及び出力部材(30)と係合するスライダ(40)を備え、入力部材(20)及び出力部材(30)に対してスライダ(40)が前記軸線の長さ方向である軸線方向(p,q)に相対変位をすると、入力部材(20)に対して出力部材(30)が前記係合により揺動方向に相対回動をする構成であり、
各可変動弁機構(1A,1B)の各スライダ(40)を一斉に変位させる変位装置(60)を備え、変位装置(60)で各スライダ(40)を軸線方向(p,q)の一方である増加用方向(p)に一斉に変位させることで、前記相対変位及び前記相対回動をそれぞれ一方にさせてバルブ(7)のリフト量を増加させ、軸線方向(p,q)の他方である減少用方向(q)に一斉に変位させることで、前記相対変位及び前記相対回動をそれぞれ他方にさせてバルブ(7)のリフト量を減少させる内燃機関の可変動弁機構群(1)において、
可変動弁機構(1A,1B)には、所定の気筒(6B)以外の気筒(6A)に対して設けられた第一可変動弁機構(1A)と、前記所定の気筒(6B)に対して設けられた第二可変動弁機構(1B)とがあり、
第一可変動弁機構(1A)は、スライダ(40)が所定の境界位置(X)よりも増加用方向(p)側の通常区間(P)にくると、可変状態になり、可変状態は、スライダ(40)が軸線方向(p,q)に変位しても、それと一緒に入力部材(20)及び出力部材(30)が軸線方向(p,q)に変位しないことで、前記相対変位及び前記相対回動をしてバルブ(7)のリフト量が変更される状態であり、スライダ(40)が前記境界位置(X)よりも減少用方向(q)側の空走区間(Q)にくると、リフト保持状態になり、リフト保持状態は、スライダ(40)が軸線方向(p,q)に変位すると、それと一緒に入力部材(20)及び出力部材(30)も軸線方向(p,q)に変位することで、前記相対変位及び前記相対回動をしないでバルブ(7)のリフト量が保持される状態であり、
第二可変動弁機構(1B)は、スライダ(40)が通常区間(P)及び空走区間(Q)のいずれの区間にきても、可変状態になり、
変位装置(60)で各スライダ(40)を通常区間(P)に配することで、第一及び第二のいずれの可変動弁機構(1A,1B)も可変状態になる通常状態にし、
変位装置(60)で各スライダ(40)を空走区間(Q)内の第二可変動弁機構(1B)のリフト量が零になる減筒区間(Qo)に配することで、第一可変動弁機構(1A)はバルブ(7)を駆動し、第二可変動弁機構(1B)はバルブ(7)を駆動しない減筒状態にすることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構群。
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