JP6853838B2 - 可変動弁装置 - Google Patents
可変動弁装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6853838B2 JP6853838B2 JP2019001452A JP2019001452A JP6853838B2 JP 6853838 B2 JP6853838 B2 JP 6853838B2 JP 2019001452 A JP2019001452 A JP 2019001452A JP 2019001452 A JP2019001452 A JP 2019001452A JP 6853838 B2 JP6853838 B2 JP 6853838B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- intake
- speed side
- exhaust
- speed
- low
- 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
- F01L13/0036—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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
-
- 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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
-
- 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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
-
- 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
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/02—Valve drive
- F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
- F01L1/047—Camshafts
- F01L1/053—Camshafts overhead type
- F01L2001/0537—Double overhead camshafts [DOHC]
-
- 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
- F01L13/0036—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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
- F01L2013/0052—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 the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
この油圧回路は、吸気側と排気側のカム軸の双方に対応してそれぞれ設けられる。
さらに、この油圧回路を形成するために、シリンダヘッドカバーが拡大して内燃機関が大型化することで、内燃機関の車両への搭載スペースが課題となる。
内燃機関のバルブの作動特性を切り替える切替機構と、
前記切替機構を油圧により駆動する複数の油圧アクチュエータと、
を有する可変動弁装置において、
複数の前記油圧アクチュエータを互いに連通する連通油路を有し、
油圧が供給されることで、一方の前記油圧アクチュエータのアクチュエータ駆動体が作動し、一方の前記アクチュエータ駆動体が所定量作動した後に、前記連通油路が開通し、前記連通油路を介して供給された油圧により他方の前記油圧アクチュエータの前記アクチュエータ駆動体が作動することにより、前記切替機構がバルブの作動特性を切り替えることを特徴とする可変動弁装置を提供する。
内燃機関のシリンダヘッドに回転自在に設けられたカムシャフトと、
前記カムシャフトの外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合する円筒状部材であって、外周面にカムプロファイルの異なる機関回転数に応じた高速側カムロブと低速側カムロブが軸方向に隣接して形成されるとともに、外周面に周回するようにリード溝が形成されたカムキャリアと、
前記リード溝に係合・離脱可能に進退する切替ピンと、
前記カムシャフトに平行に配置されて前記切替ピンにカム機構を構成して係合する切替駆動シャフトと、を備え、
前記切替機構は、前記切替駆動シャフトの軸方向の移動が前記カム機構を介して前記切替ピンを進退させ、前記切替ピンが進行して係合した前記リード溝により前記カムキャリアが回転しながら軸方向に案内されてシフトし、バルブに作動する高速側カムロブと低速側カムロブを切替えるカム切替機構であり、
前記カム切替機構は、吸気側の前記カムシャフトの側の吸気側カム切替機構と、排気側の前記カムシャフトの側の排気側カム切替機構とからなり、
前記油圧アクチュエータは、前記吸気側カム切替機構における吸気側の前記切替駆動シャフトを軸方向に移動する吸気側油圧アクチュエータと、前記排気側カム切替機構における排気側の前記切替駆動シャフトを軸方向に移動する排気側油圧アクチュエータとからなり、
前記吸気側油圧アクチュエータは、その吸気側アクチュエータハウジングの内室が吸気側の前記切替駆動シャフトに嵌着された吸気側の前記アクチュエータ駆動体により高速側油圧室と低速側油圧室に仕切られ、
前記排気側油圧アクチュエータは、その排気側アクチュエータハウジングの内室が排気側の前記切替駆動シャフトに嵌着された排気側の前記アクチュエータ駆動体により高速側油圧室と低速側油圧室に仕切られ、
一方の前記高速側油圧室に圧油を供給する高速側供給油路と、
他方の前記低速側油圧室に圧油を供給する低速側供給油路と、
一方の前記高速側油圧室と他方の前記高速側油圧室とを連通可能とする高速側の前記連通油路と、
一方の前記低速側油圧室と他方の前記低速側油圧室とを連通可能とする低速側の前記連通油路と、を備え、
高速側の前記連通油路)は、一方の前記高速側油圧室に供給された圧油により一方の前記アクチュエータ駆動体が所定距離移動した処で開通して圧油を他方の前記高速側油圧室に供給し、
低速側の前記連通油路は、他方の前記低速側油圧室に供給された圧油により他方の前記アクチュエータ駆動体が所定距離移動した処で開通して圧油を一方の前記低速側油圧室に供給することを特徴とする。
吸気側の前記アクチュエータ駆動体は、所定距離移動すると前記吸気側アクチュエータハウジングの前記高速側油圧室の前記高速側連通油路に連通する吸気高速側連通口を開口して前記高速側連通油路を開通し、
排気側の前記アクチュエータ駆動体は、所定距離移動すると前記排気側アクチュエータハウジングの前記低速側油圧室の前記低速側連通油路に連通する排気低速側連通口を開口して前記低速側連通油路を開通する。
そのため、吸気高速側連通口および排気低速側連通口にそれぞれ接続される高速側の連通油路と低速側の連通油路を、並設された吸気側アクチュエータハウジングと排気側アクチュエータハウジングにおける吸気側のアクチュエータ駆動体と排気側のアクチュエータ駆動体の往復移動範囲内にコンパクトに配置することができ、油圧駆動機構をより小型に構成することができる。
吸気側の前記切替駆動シャフトが前記所定距離移動する間に、前記カム機構により前記切替ピンが進退を完了し、
排気側の前記切替駆動シャフトが前記所定距離移動する間に、前記カム機構により前記切替ピンが進退を完了する。
同様に、排気側の切替駆動シャフトが所定距離移動する間に、カム切替機構により排気側切替ピンが進退を完了するので、排気側の切替駆動シャフトが十分な所定の供給油圧量により高速度で所定距離移動する間に、排気側のカム機構による排気側の切替ピンの進退が完了し、排気側の切替ピンの進退が完了した後で、低速側の連通油路が開通して、吸気側の切替駆動シャフトが十分な所定の供給油圧量により高速度で移動して、吸気側のカム機構により吸気側の切替ピンを進退することができる。
前記高速側供給油路と前記低速側供給油路は、一方の供給油路が圧油を供給しているときは、他方の供給油路は圧油を排出する。
吸気側の前記アクチュエータ駆動体および排気側の前記アクチュエータ駆動体は、円筒状本体の内部中央に仕切り壁を有し、
吸気側の前記アクチュエータ駆動体の円筒状本体における前記低速側油圧室側の円筒の一部に形成された切欠きにより、前記吸気側アクチュエータハウジングの前記低速側油圧室の低速側の前記連通油路に連通する吸気低速側連通口を常時開通し、
排気側の前記アクチュエータ駆動体の円筒状本体における前記高速側油圧室側の円筒の一部に形成された切欠きにより、前記排気側アクチュエータハウジングの前記高速側油圧室の高速側の前記連通油路に連通する排気高速側連通口を常時開通する。
同様に、排気側のアクチュエータ駆動体の円筒状本体における高速側油圧室側の円筒の一部に形成された切欠きにより、排気側アクチュエータハウジングの高速側油圧室の高速側の連通油路に連通する排気高速側連通口を常時開通するので、排気側アクチュエータハウジングにおける排気側のアクチュエータ駆動体の往復移動範囲内に排気高速側連通口を設けて、排気高速側連通口における圧油の流出入を常時確保することができる。
したがって、吸気低速側連通口と排気高速側連通口、さらには高速側の連通油路と低速側の連通油路を、並設した吸気側アクチュエータハウジングと排気側アクチュエータハウジングの各ハウジング内の吸気側のアクチュエータ駆動体と排気側のアクチュエータ駆動体の往復移動範囲内に、コンパクトに配置することができて、油圧駆動機構をより小型に構成することができる。
前記吸気側アクチュエータハウジングの前記高速側油圧室と前記低速側油圧室に、それぞれ径方向に膨張して形成された吸気高速側膨張室と吸気低速側膨張室が設けられ、
前記排気側アクチュエータハウジングの前記高速側油圧室と前記低速側油圧室に、それぞれ径方向に膨張して形成された排気高速側膨張室と排気低速側膨張室が設けられ、
高速側の前記連通油路は、その両端が前記吸気高速側膨張室と前記排気高速側膨張室に接続され、
低速側の前記連通油路は、その両端が前記吸気低速側膨張室と前記排気低速側膨張室(88LE)に接続される。
同様に、低速側の連通油路は、径方向に膨張して形成された吸気低速側膨張室と排気低速側膨張室をそれぞれ介して吸気低速側油圧室と排気低速側油圧室とを連通するので、各低速側油圧室に、大きな連通開口面積を確保して、圧油を効率良く流出入させることができる。
したがって、吸気側の切替駆動シャフトおよび排気側の切替駆動シャフトを高速度で移動することができる。
前記高速側供給油路は、前記吸気側アクチュエータハウジング(78)と前記排気側アクチュエータハウジングの一方の前記高速側油圧室の軸方向端面に接続され、
前記低速側供給油路は、前記吸気側アクチュエータハウジングと前記排気側アクチュエータハウジングの他方の前記低速側油圧室の軸方向端面に接続される。
図1は、本発明を適用した一実施の形態に係る可変動弁装置を備える内燃機関が搭載される鞍乗型車両である自動二輪車500の側面図である。
なお、本明細書および特許請求の範囲において、前後左右の向きは、本実施の形態に係る自動二輪車500の直進方向を前方とする通常の基準に従うものとし、図面において、FRは前方を,RRは後方を、LHは左方を,RHは右方を示すものとする。
メインフレーム503の前部は下方にエンジンハンガー部503aが垂下しており、メインフレーム503の後部は屈曲してピボットフレーム部503bが下方に延出している。
メインフレーム503の中央の後寄りにシートレール504が連結されて後方に延びている。
スイングアーム508とピボットフレーム部503bとの間にはリンク機構510が設けられ、リンク機構510の一部とシートレール504との間にリヤクッション511が介装されている。
内燃機関Eのクランクシャフト10は、車体幅方向(左右方向)に指向してクランクケース1に軸支され、クランクケース1はクランクシャフト10の後方に変速機Mを一体に備えている。
また、クランクケース1の下方には、オイルパン5が下方に膨出して設けられている。
該クランクケース1は、クランクシャフト10の後方に変速機Mを内蔵しており、変速機Mを構成するメインシャフト11とカウンタシャフト12がクランクシャフト10と平行に車体幅方向に指向してクランクケース1に軸支されている(図2参照)。
また、シリンダヘッド3の前側面には、各気筒毎に排気管525が延出し、各排気管525は下方に延びて後方に屈曲してオイルパン5の右側を後方に延びている。
本内燃機関Eのシリンダヘッド3は、シリンダ軸線方向(シリンダ軸線Lcの軸線方向)に上下2分割されており、シリンダブロック2の上に重ねられる下側シリンダヘッド3Lと、同下側シリンダヘッド3Lの上に重ねられる上側シリンダヘッド3Uとからなる(図2,図4参照)。
下側シリンダヘッド3Lには、吸気ポート31iの燃焼室30への吸気開口および排気ポート31eの燃焼室30への排気開口をそれぞれ開閉する吸気バルブ41と排気バルブ51が、クランクシャフト10の回転に同期して往復摺動可能に支持されている。
下側シリンダヘッド3Lの上に重ねられる上側シリンダヘッド3Uは、上面視である図5を参照して、前後の左右に長尺の前側壁3Fr,後側壁3Rrと左右の前後に短尺の左側壁3Lh,右側壁3Rhにより矩形枠壁をなす。
各軸受壁3vは、各気筒の燃焼室30の中央の上方に位置し、前後方向中央に点火プラグを嵌挿するプラグ嵌挿筒部3vpが形成されている。
図4および図5を参照して、直列4気筒の各気筒に設けられる左右1対の吸気バルブ41,41は、左右方向に直列に4対配列され、この4対の吸気バルブ41,41の上を1本の吸気側カムシャフト42が左右方向に指向して配設されて、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3v,3vrの半円弧面をなす軸受3vvに嵌合しカムシャフトホルダ33に挟まれるようにして回転自在に軸支される。
排気側カムシャフト52は、吸気側カムシャフト42の前方に平行に配設される。
吸気側カムシャフト42のカムチェーン室3c内に突出した右端のフランジには、吸気側被動ギア47が嵌着されている。
排気側カムシャフト52のカムチェーン室3c内に突出した右端のフランジには、排気側被動ギア57が嵌着されている。
4個の吸気側カムキャリア43は、それぞれ吸気側カムシャフト42に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
同様に、排気側カムシャフト52のスプライン軸部52bには、円筒状部材である排気側カムキャリア53が4個スプライン嵌合して配列され、4個の排気側カムキャリア53は、それぞれ排気側カムシャフト52に対して相対回転を禁止されて軸方向に摺動可能に嵌合する。
図7を参照して、各吸気側カムキャリア43は、外周面にカムプロファイルの異なる一対のリフト量の大きい高速側カムロブ43Aとリフト量の小さい低速側カムロブ43Bが軸方向左右に隣接したものが、軸方向で所定幅の被軸受円筒部43Cを間に挟んで左右に1組ずつそれぞれ形成されている。
隣接する高速側カムロブ43Aと低速側カムロブ43Bは、各カムプロファイルの基礎円の外径が互いに等しく、基礎円は同じ周方向位置にある。
リード溝円筒部43Dの外径は、高速側カムロブ43Aと低速側カムロブ43Bの同径の基礎円の外径より僅かに小さい。
係止解除カムロブ45l,45rは、軸方向に幅狭く、それぞれ所定周方向部位にリフト量が増減するカム山45ln,45rnを有する。
図8を参照して、右シフトリード溝44rの溝側壁面F1,F2のうち第1切替ピン73に摺接して押圧される側の溝側壁面F1および左シフトリード溝44lの第2切替ピン74に摺接して押圧される側の溝側壁面F1の各溝側壁面F1,F1には、切替ピン73,74により吸気側カムキャリア43がシフトを開始するシフト開始変曲部位Paからシフトを終了するシフト終了変曲部位Pzまでの間のシフト作用が働くシフト溝側壁面Faz,Fazが形成されている。
シフトリード溝44r,44lは、シフト終了変曲部位Pzで定常リード溝44cに合流する。
係止解除カムロブ45l,45rは、シフト開始変曲部位Paからシフト終了変曲部位Pzまでの周方向範囲のうちでシフト終了変曲部位Pz寄りの所定周方向部位にカム山45ln,45rnを有する。
こうして4個の吸気側カムキャリア43が配設された吸気側カムシャフト42が、図5に示されるように、上側シリンダヘッド3Uの軸受壁3vrおよび4つの軸受壁3vの後側の各軸受3vvに軸支される。
吸気側カムシャフト42の被軸受部42aが軸受壁3vrに支持され、各吸気側カムキャリア43の被軸受円筒部43Cが各軸受壁3vに支持される。
排気側カムシャフト52の被軸受部52aが軸受壁3vrに支持され、各排気側カムキャリア53の被軸受円筒部53Cが各軸受壁3vに支持される。
このアイドルギア61に下方のクランクシャフト10の動力がカムチェーン66等を介して伝達される。
図5,図6および図12を参照して、上側シリンダヘッド3Uには、動弁室3dに左右方向に指向した筒状部3Aが、中央より若干後寄りの位置に軸受壁3vrから4つの軸受壁3vを貫いて一直線に形成されている。
筒状部3Aの軸孔に吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に摺動自在に嵌挿され、筒状部3Bの軸孔に排気側切替駆動シャフト81が軸方向に摺動自在に嵌挿される。
すなわち、吸気側切替駆動シャフト71はロッカアームシャフトを兼ねる。
したがって、吸気側カムキャリア43が回転すると、高速側カムロブ43Aまたは低速側カムロブ43Bのいずれかが、そのプロファイルに従って吸気ロッカアーム72を揺動し、吸気バルブ41を押圧して燃焼室30の吸気弁口を開く。
すなわち、排気側切替駆動シャフト81はロッカアームシャフトを兼ねる。
したがって、排気側カムキャリア53が回転すると、高速側カムロブ53Aまたは低速側カムロブ53Bのいずれかが、そのプロファイルに従って排気ロッカアーム82を揺動し、排気バルブ51を押圧して燃焼室30の排気弁口を開く。
円筒ボス部3Asの内側の穴は、底を有している。
この左右の円筒ボス部3As,3Asの各内側の孔には、それぞれコイルばね75,75が挿入された上に、第1切替ピン73と第2切替ピン74が摺動自在に嵌挿される。
第1切替ピン73は、同径の先端側円柱部73aと基端円柱部73bが、小径の連結円柱部73cにより連結されており、先端側円柱部73aより先端に係合端部73dが突出している。
係合端部73dは、その外周面が先端面73dfに向かって拡径する外周円錐面73dtを形成している。
係合端部73dの先端面73dfの周縁は面取り加工がされている。
被係止溝73vの対向する一対の溝側面73v1,73v2のうち先端側の溝側面73v1はテーパ面をなし、基端側の溝側面73v2は垂直面をなす。
第1切替ピン73の基端円柱部73bの連結円柱部73c側の端面は、球面をなす球状端面73bfとなっている。
第2切替ピン74も第1切替ピン73と同じ形状をしている。
長孔71aの幅は、第1切替ピン73の連結円柱部73cの径より若干大きいが、基端円柱部73bの径より小さい。
吸気側切替駆動シャフト71の長孔71aの一方の開口端面には、左右2つ平坦面71Cp,71Cpの間に所定の形状に凹んで形成された凹曲面71Cvが連続して形成されるカム面71Cが構成されている。
したがって、吸気側切替駆動シャフト71が軸方向に移動すると、軸方向定位置にあって軸方向と直交する方向に摺動する第1切替ピン73の基端円柱部73bの球状端面73bfがカム面71Cに当接し、カム面71Cの形状に案内されて第1切替ピン73が軸方向と直角方向に進退する直動カム機構Caが構成されている。
なお、長孔71aの左端に軸中心を貫通する円孔71bが形成されている。
円孔71bは、内径が基端円柱部73b,74bの外径より若干大きく、第1切替ピン73と第2切替ピン74の組付け作業に利用される。
このように、吸気側切替駆動シャフト71の軸方向の移動により第1切替ピン73と第2切替ピン74を交互に進退させることができる。
第1切替ピン73の係合端部73dは、前記したように、外周面が先端面73dfに向かって拡径する外周円錐面73dtを形成しており、右シフトリード溝44rの溝側壁面F1のうちシフト開始変曲部位Paからシフト終了変曲部位Pzまでの間のシフト溝側壁面Fazは、傾斜している。
吸気側切替ピン進行制御機構100は、上側シリンダヘッド3Uの筒状部3Aに設けられ、排気側切替ピン進行制御機構110は、筒状部3Bに設けられている(図13参照)。
吸気側切替ピン進行制御機構100は、コイルばね75による第1切替ピン73と第2切替ピン74の進行を、第1係止部材103と第2係止部材104がそれぞれ係止して禁止するものである。
軸受部103dには、軸受孔103dhが幅方向に穿孔されている。
そして、上側短尺板部103bは、一方の面に偏って先細に形成され、偏った面から幅方向に突出してカムスリッパ部103sが形成されている。
したがって、カムスリッパ部103sは、係止爪部103ccとは幅方向に偏移した位置にある。
カムスリッパ部103sの上面がスリッパ面103sfである。
図15に示されるように、第1係止部材103と第2係止部材104は、共通のホルダ105に揺動自在に保持される。
ホルダ105の取付基板105aには、第1係止部材103の長尺板部103aと第2係止部材104の長尺板部104aのそれぞれ背後に、円穴105ah,105ahが形成されていて、同円穴105ah,105ahにコイルばね107,107が嵌挿され、コイルばね107,107により第1係止部材103と第2係止部材104がそれぞれ係止爪部103cc,104ccを突出する方向に付勢される(図15参照)。
第1切替ピン73は、コイルばね75に付勢されて吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Cに基端円柱部73bの球状端面73bfを当接し、先端の係合端部73dを吸気側カムキャリア43のリード溝円筒部43Dの外周面に臨ませている。
第2切替ピン74と第2係止部材104も吸気側カムキャリア43に対して同様の位置関係にある。
吸気側切替ピン進行制御機構100の動作過程を図17に従って説明するが、排気側切替ピン進行制御機構110も同様に動作する。
図17の(1)は、図16と同じ状態を示し、第1切替ピン73は、その基端円柱部73bの球状端面73bfが、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Cのうち平坦面71Cpに当接して退行した位置にある。
以上、第1切替ピン73の右シフトリード溝44rへの係合について説明したが、第2切替ピン74の左シフトリード溝44lへの係合についても吸気側カムキャリア43のシフト方向が逆になること以外は、同様である。
この状態から吸気側切替駆動シャフト71が左方に移動すると、吸気側切替駆動シャフト71のカム面71Cにより第1切替ピン73が退行して右シフトリード溝44rから抜けるとともに、代わって第2切替ピン74が進行して左シフトリード溝44lに係合して吸気側カムキャリア43を左方にシフトする。
図18は、吸気側カム切替機構70の主要部材の動作過程を経時的に順に示している。
なお、図18は説明図であり、特に、係止解除カムロブ45r,45lは誇張して示し、第1係止部材103と第2係止部材104は、説明上、実際と異なる位置に配置している。
第2切替ピン74は、カム面71Cの平坦面71Cpに当接して退行しリード溝44から離れている。
したがって、吸気側カムシャフト42にスプライン嵌合して回転する吸気側カムキャリア43は、周方向に一周に亘って形成された定常リード溝44cに第1切替ピン73が係合し、吸気側カムシャフト42内に設けられたストッパロッド48により軸方向に移動せず所定位置に維持されている。
ストッパロッド48は円筒部の先端が半球状をなしており、半球部には円筒部の中心軸上に貫通孔48hが形成されている。
図13は、ストッパロッド48の半球部が凹部43pに係合して、吸気側カムキャリア43の軸方向の移動を規制した仮止め状態を示している。
このとき、回転する吸気側カムキャリア43は、周方向に一周に亘って形成された定常リード溝44cに第1切替ピン73または第2切替ピン74が係合しており、ストッパロッド48により仮止めされて吸気側カムキャリア43は、軸方向に移動せず所定位置に維持されている。
したがって、オイルにより異物等がストッパロッド48の周辺に運ばれた場合、貫通孔48hを通して外側に排出することができるため、ストッパロッド48と吸気側カムシャフト42の間に異物を噛み込み、動きが阻害されることを抑制することができる。
また、ストッパロッド48は、頭部が半球状をして下部が円筒部となっているので、球体のものに比べ回転しないため、貫通孔48hが常に吸気側カムシャフト42の内部の油路42oと連通状態を維持することができる。
そして、吸気側カムキャリア43が回転し、左シフトリード溝44lのシフト開始変曲部位Paが第2切替ピン74に至る(図18の(5)参照)。
高速側カムロブ43Aに代わって低速側カムロブ43Bが吸気ロッカアーム72に作用して、低速側カムロブ43Bのカムプロファイルに設定されたバルブ作動特性に従って吸気バルブ41が動作する(図18の(6)参照)。
なお、排気側カム切替機構80も排気側切替駆動シャフト81の移動により、吸気側カム切替機構70と同様に、カム切替動作が行われる。
すなわち、吸気側油圧アクチュエータ77と排気側油圧アクチュエータ87は、上側シリンダヘッド3Uに一体に形成されている。
吸気側アクチュエータハウジング78のハウジング内室は、左方開口を蓋部材76により閉塞され、吸気側アクチュエータ駆動体79の中央仕切り壁79bにより左右に仕切られて左側の吸気高速側油圧室78Hと右側の吸気低速側油圧室78Lが構成される。
排気側アクチュエータハウジング88のハウジング内室は、左方開口を前記蓋部材76により閉塞され、排気側アクチュエータ駆動体89の中央仕切り壁89bにより左右に仕切られて左側の排気高速側油圧室88Hと右側の排気低速側油圧室88Lが構成される。
なお、低速側供給油路90Lは上側シリンダヘッド3Uの左側壁3Lhに形成されるが、高速側供給油路90Hは蓋部材76に形成される。
図24は、その上面図であり、図25は図24のXXV矢視図、図26は図24のXXVI矢視図である。
また、低速側連通油路90LCは、一端が吸気低速側油圧室78Lとともに吸気低速側膨張室78LEに接続され、他端が排気低速側油圧室88Lとともに排気低速側膨張室88LEに接続されて、吸気低速側膨張室78LEと排気低速側膨張室88LEとを連通している。
また、排気高速側連通口88Hhは、排気側アクチュエータ駆動体89の円筒状本体89aに形成された切欠き89cにより常時開口している。
図19および図20を参照して、リニアソレノイドバルブ91は、電磁コイル92c内をプランジャ92pが移動する電磁ソレノイド92の延長にスリーブ93が設けられている。
スリーブ93内にスプール弁94が摺動自在に嵌挿されており、スプリング95に付勢されてスプール弁94がプランジャ92pに同軸に当接している。
図19および図20に示されるように、リニアソレノイドバルブ91は、スプール弁94が、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81と平行で左右方向に指向して、左右方向に移動する。
一方、スリーブ93内を摺動するスプール弁94は、中央の油圧供給グルーブ94Iと、その両側にランドを介して一対のドレングルーブ94D,94Dが軸方向に並んで形成されている。
スリーブ93における高速側給排ポート93Hに前記高速側供給油路90Hが接続され、低速側給排ポート93Lに前記低速側供給油路90Lが接続される。
すなわち、内燃機関Eは低速運転状態にある。
すなわち、内燃機関Eは高速運転状態にある。
この高速運転状態から低速運転状態に内燃機関Eを切り替えるべく、低速側供給油路90Lから排気側油圧アクチュエータ87の排気低速側油圧室88Lに圧油が供給されると、排気側アクチュエータ駆動体89が左方に移動する。
なお、本実施の形態では、排気側切替ピン進行制御機構110を備えているので、第2切替ピン84は、待機状態を経て進行する。
このように、高速側供給油路90Hは、高速側連通油路90HCとともに、排出用油路として利用される。
吸気側アクチュエータ駆動体79の左方への移動により、高速側連通油路90HCに通じる吸気高速側連通口78Hhを閉塞している。
吸気側アクチュエータ駆動体79が吸気側切替駆動シャフト71とともに移動を開始してから所定距離移動して、図22に示す吸気高速側連通口78Hhを開く直前までの排気側アクチュエータ駆動体89のストロークは、吸気側の第1切替ピン73を進行し、第2切替ピン74を後退する切替作動が完了するまでの有効ストロークSvである。
なお、本実施の形態では、吸気側切替ピン進行制御機構100を備えているので、第1切替ピン73は、待機状態を経て進行する。
このように、低速側供給油路90Lは、低速側連通油路90LCとともに、排出用油路として利用される。
図25に示されるように、高速側連通油路90HCは、一方の吸気高速側油圧室78Hに供給された圧油により一方の吸気側アクチュエータ駆動体79が所定距離移動した処で開通して圧油を他方の排気高速側油圧室88Hに供給するので、一方の吸気高速側油圧室78Hに供給された圧油は、一方の吸気側アクチュエータ駆動体79の移動にのみ作用した後に、他方の排気側アクチュエータ駆動体89の移動にのみ作用することができ、供給油圧量を減少することなく十分な供給油圧量により高い移動速度を維持して吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89の双方を移動することができる。
そのため、吸気高速側連通口78Hhおよび排気低速側連通口88Lhにそれぞれ接続される高速側連通油路90HCと低速側連通油路90LCを、並設された吸気側アクチュエータハウジング78と排気側アクチュエータハウジング88における吸気側アクチュエータ駆動体79と排気側アクチュエータ駆動体89の往復移動範囲内にコンパクトに配置することができ、油圧駆動機構をより小型に構成することができる。
そして、高速側連通油路90HCは、その両端が吸気高速側膨張室78HEと排気高速側膨張室88HEに接続され、低速側連通油路90LCは、その両端が吸気低速側膨張室78LEと排気低速側膨張室88LEに接続される。
したがって、吸気側切替駆動シャフト71および排気側切替駆動シャフト81を高速度で移動することができる。
1…クランクケース、2…シリンダブロック、3…シリンダヘッド、3L…下側シリンダヘッド、3U…上側シリンダヘッド、3Lh…左側壁、3FL…左端合せ面、3v…軸受壁、3c…カムチェーン室、4…シリンダヘッドカバー、5…オイルパン、7…スタッドボルト、10…クランクシャフト、11…メインシャフト、12…カウンタシャフト、30…燃焼室、33…カムシャフトホルダ、
40…可変動弁装置、
41…吸気バルブ、42…吸気側カムシャフト、43…吸気側カムキャリア、43A…高速側カムロブ、43B…低速側カムロブ、43D…リード溝円筒部、44…リード溝、44c…定常リード溝、44l…左シフトリード溝、44r…右シフトリード溝、45r,45l…係止解除カムロブ、45ln,45rn…カム山、47…吸気側被動ギア、48…ストッパロッド、49…コイルばね、
51…排気バルブ、52…排気側カムシャフト、53…排気側カムキャリア、53A…高速側カムロブ、53B…低速側カムロブ、53D…リード溝円筒部、54…リード溝、54c…定常リード溝、54l…左シフトリード溝、54r…右シフトリード溝、55r,55l…係止解除カムロブ、57…排気側被動ギア、
61…アイドルギア、62…アイドルチェーンスプロケット、66…カムチェーン、
70…吸気側カム切替機構、71…吸気側切替駆動シャフト、Ca…直動カム機構、72…吸気ロッカアーム、73…第1切替ピン、73a…先端側円柱部、73v…被係止溝、73v1,73v2…溝側面、73b…基端円柱部、73bf…球状端面、73c…連結円柱部、73d…係合端部、73dt…外周円錐面、73df…先端面、74…第2切替ピン、75…コイルばね、76…蓋部材、77…吸気側油圧アクチュエータ、78…吸気側アクチュエータハウジング、78H…吸気高速側油圧室、78Hh…吸気高速側連通口、78L…吸気低速側油圧室、78Lh…吸気低速側連通口、79…吸気側アクチュエータ駆動体、79a…円筒状本体、79b…仕切り壁、79c…切欠き、
80…排気側カム切替機構、81…排気側切替駆動シャフト、Cb…カム機構、82…排気ロッカアーム、83…第1切替ピン、84…第2切替ピン、87…排気側油圧アクチュエータ、88…排気側アクチュエータハウジング、88H…排気高速側油圧室、88Hh…排気高速側連通口、88L…排気低速側油圧室、88Lh…排気低速側連通口、89…排気側アクチュエータ駆動体、89a…円筒状本体、89b…仕切り壁、89c…切欠き、
90H…高速側供給油路、90L…低速側供給油路、90HC…高速側連通油路、90LC…低速側連通油路、
91…リニアソレノイドバルブ、92…電磁ソレノイド、92c…電磁コイル、92p…プランジャ、93…スリーブ、93R…合せ面、93I…油圧供給ポート、93H…高速側給排ポート、93L…低速側給排ポート、93D…ドレンポート、94…スプール弁、94I…油圧供給グルーブ、94D…ドレングルーブ、95…スプリング、
100…吸気側切替ピン進行制御機構、103…第1係止部材、103a…長尺板部、103b…上側短尺板部、103c…下側短尺板部、103cc…係止爪部、103ct…切欠き、103d…軸受部、103s…カムスリッパ部、103sf…スリッパ面、104…第2係止部材、104d…軸受部、105…ホルダ、105a…取付基板、105ah…円穴、105b,105c,105d…アーム部、106…支軸、107…コイルばね、
110…排気側切替ピン進行制御機構、113…第1係止部材、114…第2係止部材、115…ホルダ、
500…自動二輪車、501…、502…ヘッドパイプ、503…メインフレーム、504…シートレール、505…フロントフォーク、506…前輪、507…ピボット軸、508…スイングアーム、509…後輪、510…リンク機構、511…リヤクッション、512…走行駆動スプロケット、513…走行被動スプロケット、514…走行駆動チェーン、516…燃料タンク、517…メインシート、518…ピリオンシート、521…スロットルボディ、522…エアクリーナ、525…排気管。
Claims (8)
- 内燃機関(E)のバルブ(41,51)の作動特性を切り替える切替機構(70,80)と、
前記切替機構(70,80)を油圧により駆動する複数の油圧アクチュエータ(77,87)と、
を有する可変動弁装置において、
複数の前記油圧アクチュエータ(77,87)を互いに連通する連通油路(90HC,90LC)を有し、
油圧が供給されることで、一方の前記油圧アクチュエータ(77,87)のアクチュエータ駆動体(79,89)が作動し、一方の前記アクチュエータ駆動体(79,89)が所定量作動した後に、前記連通油路(90HC,90LC)が開通し、前記連通油路(90HC,90LC)を介して供給された油圧により他方の前記油圧アクチュエータ(77,87)の前記アクチュエータ駆動体(79,89)が作動することにより、前記切替機構(70,80)がバルブ(41,51)の作動特性を切り替えることを特徴とする可変動弁装置。 - 内燃機関(E)のシリンダヘッド(3)に回転自在に設けられたカムシャフト(42,52)と、
前記カムシャフト(42,52)の外周に、相対回転を禁止され軸方向に摺動可能に嵌合する円筒状部材であって、外周面にカムプロファイルの異なる機関回転数に応じた高速側カムロブ(43A,53A)と低速側カムロブ(43B,53B)が軸方向に隣接して形成されるとともに、外周面に周回するようにリード溝(44,54)が形成されたカムキャリア(43,53)と、
前記リード溝(44,54)に係合・離脱可能に進退する切替ピン(73,74,83,84)と、
前記カムシャフト(42,52)に平行に配置されて前記切替ピン(73,74,83,84)にカム機構(Ca,Cb)を構成して係合する切替駆動シャフト(71,81)と、を備え、
前記切替機構(70,80)は、前記切替駆動シャフト(71,81)の軸方向の移動が前記カム機構(Ca,Cb)を介して前記切替ピン(73,74,83,84)を進退させ、前記切替ピン(73,74,83,84)が進行して係合した前記リード溝(44,54)により前記カムキャリア(43,53)が回転しながら軸方向に案内されてシフトし、バルブ(41,51)に作動する高速側カムロブ(43A,53A)と低速側カムロブ(43B,53B)を切替えるカム切替機構(70,80)であり、
前記カム切替機構(70,80)は、吸気側の前記カムシャフト(42)の側の吸気側カム切替機構(70)と、排気側の前記カムシャフト(52)の側の排気側カム切替機構(80)とからなり、
前記油圧アクチュエータ(77,87)は、前記吸気側カム切替機構(70)における吸気側の前記切替駆動シャフト(71)を軸方向に移動する吸気側油圧アクチュエータ(77)と、前記排気側カム切替機構(80)における排気側の前記切替駆動シャフト(81)を軸方向に移動する排気側油圧アクチュエータ(87)とからなり、
前記吸気側油圧アクチュエータ(77)は、その吸気側アクチュエータハウジング(78)の内室が吸気側の前記切替駆動シャフト(71)に嵌着された吸気側の前記アクチュエータ駆動体(79)により高速側油圧室(78H)と低速側油圧室(78L)に仕切られ、
前記排気側油圧アクチュエータ(87)は、その排気側アクチュエータハウジング(88)の内室が排気側の前記切替駆動シャフト(81)に嵌着された排気側の前記アクチュエータ駆動体(89)により高速側油圧室(88H)と低速側油圧室(88L)に仕切られ、
一方の前記高速側油圧室(78H)に圧油を供給する高速側供給油路(90H)と、
他方の前記低速側油圧室(88L)に圧油を供給する低速側供給油路(90L)と、
一方の前記高速側油圧室(78H)と他方の前記高速側油圧室(88H)とを連通可能とする高速側の前記連通油路(90HC)と、
一方の前記低速側油圧室(78L)と他方の前記低速側油圧室(88L)とを連通可能とする低速側の前記連通油路(90LC)と、を備え、
高速側の前記連通油路(90HC)は、一方の前記高速側油圧室(78H)に供給された圧油により一方の前記アクチュエータ駆動体(79)が所定距離移動した処で開通して圧油を他方の前記高速側油圧室(88H)に供給し、
低速側の前記連通油路(90LC)は、他方の前記低速側油圧室(88L)に供給された圧油により他方の前記アクチュエータ駆動体(89)が所定距離移動した処で開通して圧油を一方の前記低速側油圧室(78L)に供給することを特徴とする請求項1に記載の可変動弁装置。 - 吸気側の前記アクチュエータ駆動体(79)は、所定距離移動すると前記吸気側アクチュエータハウジング(78)の前記高速側油圧室(78H)の高速側の前記連通油路(90HC)に連通する吸気高速側連通口(78Hh)を開口して高速側の前記連通油路(90HC)を開通し、
排気側の前記アクチュエータ駆動体(89)は、所定距離移動すると前記排気側アクチュエータハウジング(88)の前記低速側油圧室(88L)の低速側の前記連通油路(90LC)に連通する排気低速側連通口(88Lh)を開口して低速側の前記連通油路(90LC)を開通することを特徴とする請求項2に記載の可変動弁装置。 - 吸気側の前記切替駆動シャフト(71)が前記所定距離移動する間に、前記カム機構(Ca)により前記切替ピン(73,74)が進退を完了し、
排気側の前記切替駆動シャフト(81)が前記所定距離移動する間に、前記カム機構(Cb)により前記切替ピン(83,84)が進退を完了することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の可変動弁装置。 - 前記高速側供給油路(90H)と前記低速側供給油路(90L)は、一方の供給油路(90H,90L)が圧油を供給しているときは、他方の供給油路(90L,90H)は圧油を排出することを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の可変動弁装置。
- 吸気側の前記アクチュエータ駆動体(79)および排気側の前記アクチュエータ駆動体(89)は、円筒状本体(79a,89a)の内部中央に仕切り壁(79b,89b)を有し、
吸気側の前記アクチュエータ駆動体(79)の円筒状本体(79a)における前記低速側油圧室(78L)側の円筒の一部に形成された切欠き(79c)により、前記吸気側アクチュエータハウジング(78)の前記低速側油圧室(78L)の低速側の前記連通油路(90LC)に連通する吸気低速側連通口(78Lh)を常時開通し、
排気側の前記アクチュエータ駆動体(89)の円筒状本体(89a)における前記高速側油圧室(88H)側の円筒の一部に形成された切欠き(89c)により、前記排気側アクチュエータハウジング(88)の前記高速側油圧室(88H)の高速側の前記連通油路(90HC)に連通する排気高速側連通口(88Hh)を常時開通することを特徴とする請求項4に記載の可変動弁装置。 - 前記吸気側アクチュエータハウジング(78)の前記高速側油圧室(78H)と前記低速側油圧室(78L)に、それぞれ径方向に膨張して形成された吸気高速側膨張室(78HE)と吸気低速側膨張室(78LE)が設けられ、
前記排気側アクチュエータハウジング(88)の前記高速側油圧室(88H)と前記低速側油圧室(88L)に、それぞれ径方向に膨張して形成された排気高速側膨張室(88HE)と排気低速側膨張室(88LE)が設けられ、
高速側の前記連通油路(90HC)は、その両端が前記吸気高速側膨張室(78HE)と前記排気高速側膨張室(88HE)に接続され、
低速側の前記連通油路(90LC)は、その両端が前記吸気低速側膨張室(78LE)と前記排気低速側膨張室(88LE)に接続されることを特徴とする請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の可変動弁装置。 - 前記高速側供給油路(90H)は、前記吸気側アクチュエータハウジング(78)と前記排気側アクチュエータハウジング(88)の一方の前記高速側油圧室(78H)の軸方向端面に接続され、
前記低速側供給油路(90L)は、前記吸気側アクチュエータハウジング(78)と前記排気側アクチュエータハウジング(88)の他方の前記低速側油圧室(88L)の軸方向端面に接続されることを特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の可変動弁装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019001452A JP6853838B2 (ja) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 可変動弁装置 |
DE102020100196.7A DE102020100196A1 (de) | 2019-01-08 | 2020-01-08 | Verstellbarer Ventiltrieb |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019001452A JP6853838B2 (ja) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 可変動弁装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020112046A JP2020112046A (ja) | 2020-07-27 |
JP6853838B2 true JP6853838B2 (ja) | 2021-03-31 |
Family
ID=71104212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019001452A Active JP6853838B2 (ja) | 2019-01-08 | 2019-01-08 | 可変動弁装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6853838B2 (ja) |
DE (1) | DE102020100196A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021210649A1 (de) * | 2021-09-23 | 2023-03-23 | Thyssenkrupp Ag | Schaltkulisse, Schiebenockensystem und Nockenwelle |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6056485B2 (ja) | 2013-01-11 | 2017-01-11 | スズキ株式会社 | 内燃機関の可変動弁装置 |
-
2019
- 2019-01-08 JP JP2019001452A patent/JP6853838B2/ja active Active
-
2020
- 2020-01-08 DE DE102020100196.7A patent/DE102020100196A1/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102020100196A1 (de) | 2020-07-09 |
JP2020112046A (ja) | 2020-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6688132B2 (ja) | 可変動弁装置 | |
US10858970B2 (en) | Lubricating structure of variable valve train | |
JP6853838B2 (ja) | 可変動弁装置 | |
JP6864663B2 (ja) | 内燃機関の油路構造 | |
JP2019173714A (ja) | 内燃機関のセンサ取付構造 | |
JP6726772B2 (ja) | 内燃機関の可変動弁装置 | |
CN109209551B (zh) | 可变阀操作设备 | |
JP6853839B2 (ja) | 内燃機関の補機装置 | |
JP6853837B2 (ja) | 可変動弁装置 | |
US10858969B2 (en) | Variable valve train | |
JP6997244B2 (ja) | 可変動弁装置及び流体システム | |
JP6509957B2 (ja) | 内燃機関 | |
EP3222827B1 (en) | Internal combustion engine | |
JP7003172B2 (ja) | 可変動弁装置 | |
JP5845289B2 (ja) | 動弁装置 | |
US20190120089A1 (en) | Variable valve train | |
WO2017170921A1 (ja) | 可変動弁装置 | |
JP7073435B2 (ja) | 内燃機関 | |
JP7003173B2 (ja) | 可変動弁装置 | |
JP6782800B2 (ja) | 可変動弁装置 | |
JP6315061B1 (ja) | 可変バルブタイミング機構付き自動車用エンジン | |
JP2019173713A (ja) | 内燃機関の油路構造 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20201026 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201104 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201228 |
|
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: 20210309 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210312 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6853838 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |