JPH07150911A - 可変の弁制御装置 - Google Patents

可変の弁制御装置

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JPH07150911A
JPH07150911A JP22534994A JP22534994A JPH07150911A JP H07150911 A JPH07150911 A JP H07150911A JP 22534994 A JP22534994 A JP 22534994A JP 22534994 A JP22534994 A JP 22534994A JP H07150911 A JPH07150911 A JP H07150911A
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JP
Japan
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camshaft
control device
valve control
valve
intake
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JP22534994A
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English (en)
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Peter Schmidt
シュミット ペーター
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Publication date
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    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/34Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift
    • F01L1/344Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear
    • F01L1/34413Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear characterised by the provision of means for changing the timing of the valves without changing the duration of opening and without affecting the magnitude of the valve lift changing the angular relationship between crankshaft and camshaft, e.g. using helicoidal gear using composite camshafts, e.g. with cams being able to move relative to the camshaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/21Elements
    • Y10T74/2101Cams
    • Y10T74/2102Adjustable

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 相対回動可能な吸気側カムと排気側カムとを
備えた可変の弁制御装置を問題なく実現し、しかもこの
弁制御装置を良好に機能させる。 【構成】 連行体が調節機構26のピン27,28,2
9であり、該ピンが、カムシャフト1に設けられたガイ
ド開口30,31,32を貫通しており、カムシャフト
1に回動可能に支承された吸気側カム11,12,13
の支承孔39に設けられた、制御ガイド36,37,3
8として形成された溝33,34,35に係合してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス交換制御のための
吸気弁と排気弁とを備えた行程ピストン構造形式の内燃
機関に用いられる可変の弁制御装置であって、吸気弁と
排気弁とが、カムシャフトに設けられた吸気側カムと排
気側カムとによって操作されるようになっており、吸気
弁と排気弁との弁オーバラップに影響を与えるために、
カムシャフトのカムの一部が相対回動可能であり、この
回動が調節装置によって行なわれるようになっており、
該調節装置が、カムシャフトに設けられた軸方向孔にお
いて軸方向運動可能な調節機構を有しており、該調節機
構が、連行体と、回動を生ぜしめる制御ガイドとを介し
て、排気側カムに対して吸気側カムを変位させるように
なっている形式のものに関する。
【0002】
【従来の技術】可変の弁制御装置によってHC未燃焼エ
ミッションが有利に影響されるだけでなく、NOxエミ
ッションも減じられる。さらに、このような弁制御装置
は、燃料消費や安定したアイドリングや内燃機関の回転
数および出力を改善する。このために、吸気弁と排気弁
との弁オーバラップが変えられて、回転数が低い場合に
は比較的小さなオーバラップが行なわれ、回転数が高い
場合には比較的大きなオーバラップが行なわれる。
【0003】「US-SAE Paper 740402」第2頁、
第1図より公知の可変の弁制御装置の場合、カムシャフ
トの孔に、軸方向運動可能な調節機構が設けられてい
る。この調節機構の連行体は、吸気側カムの回動を生ぜ
しめるアーチ状の制御ガイドに係合している。確かにこ
のような構成により、漠然とした構造の方向性がもたら
されるが、しかし実践可能な解決手段からはなお程遠
い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、冒頭
で述べた形式の、相対回動可能な吸気側カムと排気側カ
ムとを備えた可変の弁制御装置を改良して、問題なく実
現可能で、しかも良好な機能を有する弁制御装置を提供
することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、連行体が調節機構のピンであり、
該ピンが、カムシャフトに設けられたガイド開口を貫通
しており、カムシャフトに回動可能に支承された吸気側
カムの支承孔に設けられた、制御ガイドとして形成され
た溝に係合しているようにした。
【0006】なお、本発明の有利な構成は請求項2以下
に記載されている。
【0007】
【発明の効果】本発明により主に得られる利点は、吸気
側カムの溝に係合した連行体を備えた調節機構が、構造
上容易に実現可能なだけでなく、吸気側カムの回動機能
に関しても運転確実かつ極めて有効である点にある。調
節機構もカムシャフトも構造的に単純である。カムシャ
フトは組み立て式の(built-up)カムシャフトであってよ
い。このカムシャフトには、排気側カム、支承ブシュま
たはこれに類似のものが固定されており、吸気側カムが
回動可能に支承されている。このような調節装置はハイ
ドロリック装置と電磁石とを備えており、カムシャフト
の一方の端面に空間的に有利に配置されている。この調
節装置は場合によっては下請け供給可能なモジュールと
して構成されていてよい。このモジュールは例えば、固
定の吸気カムと排気カムとを備えたカムシャフトに対す
る変化形として、同一の構造と異なる出力プロフィール
とを備えたエンジンにおいて使用することができる。こ
のような形式のカムシャフト調節装置は、吸気側カムと
排気側カムとが共通のシャフトに配置されているよう
な、いわゆるシングルカムシャフト式の内燃機関に適し
ている。
【0008】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説
明する。
【0009】詳しくは図示していない内燃機関(吸気行
程弁と排気行程弁とを備えた行程ピストン構造形式の火
花点火式内燃機関)に用いられるカムシャフト1は可変
の弁制御装置を備えている。このカムシャフト1はカム
シャフトケーシング2に配置されている。このカムシャ
フトケーシングは多シリンダ式の内燃機関の各シリンダ
の燃焼室もしくはシリンダヘッドの燃焼室を制限してい
る。
【0010】カムシャフト1を支承するために、支承ジ
ャーナル3,4,5,6が役立つ。これらの支承ジャー
ナルはカムシャフトケーシング2に設けられた対応支承
座部7,8,9,10と協働する。
【0011】支承ジャーナル3はカムシャフト1と一体
に製造されている。これに対して支承ジャーナル4,
5,6はカムシャフトとは別個に製造されている。従っ
て、このカムシャフトは複数の構成部分から構成された
カムシャフトであり、このようなカムシャフトに対して
は、組み立て式のカムシャフトという概念も用いられ
る。さらにカムシャフト1に配置された吸気側カム1
1,12,13と排気側カム14,15,16と支承ジ
ャーナル4,5とは、カムシャフト1を取り囲む支承ブ
シュ17,18の構成部分である。カムシャフト1の外
周面19は、符号B−Bで示された軸方向に延びる歯列
20を備えている。この歯列には、排気側カム14,1
5,16と、支承ブシュ17,18と、カムシャフト1
の一方の端面21を制限する、対応する構成を有する支
承ジャーナル6とが回動不能に固定されている。符号2
2で示した差込み個所において、閉鎖エレメント23が
カムシャフト1の一貫して延びる孔24に差し込まれて
いる。
【0012】孔24内部には、調節装置25に所属の調
節機構26が配置されている。この調節機構は軸方向、
つまり符号B−Bで示された方向に運動可能に構成され
ており、管状の形状を有している。調節機構26は、連
行体として形成されたピン27,28,29を有してい
る。これらのピンは、カムシャフト1に設けられたスリ
ット状のガイド開口30,31,32(図3)を貫通し
ており、吸気側カム11,12,13に設けられた制御
ガイド36,37,38の溝33,34,35と協働す
る。制御ガイド36,37,38はカムシャフト1の中
心長手方向平面C−Cに対して斜めに形成されている
(図4)。これにより、調節機構26の長手方向、つま
り符号B−Bで示す方向の運動が、ガイド開口30,3
1,32の長さFOLの領域で吸気側カム11,12,
13の角度α(図2)の回動運動を生ぜしめる。
【0013】溝33,34,35とこれらの溝に向き合
う溝33′,34′,35′とは、各吸気側カム、例え
ば吸気側カム13の支承孔39から加工成形されてい
る。溝33,34,35もしくはこれらの溝に向き合う
溝33′、34′,35′には、ピン27,28,29
のピン区分40,41が係合している。
【0014】調節機構26は、全長にわたって分配され
たピストン状の複数のガイド区分42,43,44,4
5を有している。これらのガイド区分は、局部的な支承
膨隆部46,47,48,49として形成されており、
カムシャフト1の孔24のシリンダ区分50,51,5
2,53と協働する。
【0015】この実施例では、調節機構26の開口5
4,55,56にプレス嵌め可能なピン27,28,2
9は支承膨隆部47,48,49の領域に設けられてい
る。カムシャフトの他方の端面57の近くに延びる支承
膨隆部46は、ハイドロリック装置59のためのオイル
供給装置58として構成されている。支承膨隆部46
は、固定のシリンダのためのシフト孔60を有してい
る。このシフト孔には、軸方向シフタ62が挿入されて
いる。この軸方向シフタ62は電磁石63に結合されて
いる。さらに、支承膨隆部46にはハイドロリックピス
トン64が固定されている。このハイドロリックピスト
ン64はケーシング65によって取り囲まれており、第
1の圧力室D1と第2の圧力室D2とを介してハイドロ
リックオイルで負荷されるようになっている。ケーシン
グ65は横断面円形で、外面においてベルト、チェーン
またはこれに類似のもののための伝達手段66、例えば
リングギアまたはベルトリング(Riemen Kranz)を有して
いる。この伝達手段によって、カムシャフト1はクラン
クシャフトによって駆動される。符号67で、ケーシン
グ65のための閉鎖部分が示されている。この閉鎖部分
は圧力室D1を制限している。ハイドロリック装置59
をカムシャフト1に固定するためには、ねじ68が役立
つ。これらのねじはカムシャフトの軸方向(B−B)に
向けられている。
【0016】ハイドロリック装置59と調節装置25
と、場合によってはケーシング65をも備えたカムシャ
フト1は、前製造されたモジュールであってよい。この
モジュールは、カムシャフトケーシング2に挿入可能で
あり、場合によっては、固定の吸気側カムを備えたカム
シャフトと交換可能である。
【0017】吸気側カム11,12,13の調節を生ぜ
しめる調節装置25のための切換え点は、回転数と負荷
(アクセル位置)とオイル温度とを、パラメータ関数と
してコンピュータによって規定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カムシャフトケーシングの領域における内燃機
関のカムシャフトを、本発明による可変の弁制御装置を
備えた状態で示す断面図である。
【図2】図1のII−II線に沿った部分断面図であ
る。
【図3】図1の矢印Aで示す方向で見た図である。
【図4】図1のIV−IV線に沿った断面図である。
【符号の説明】
1 カムシャフト、 2 カムシャフトケーシング、
3,4,5,6 支承ジャーナル、 7,8,9,10
対応支承座部、 11,12,13 吸気カム、 1
4 15 16 排気カム、 17,18 支承ブシ
ュ、 19 外周面、 20 歯列、 21 端面、
22 差込み個所、 23 閉鎖エレメント、 24
孔、 25 制御装置、 26 調節機構、 27,2
8,29ピン、 30,31,32 ガイド開口、 3
3,34,35,33′,34′,35′ 溝、 3
6,37,38 制御ガイド、 39 支承孔、 4
0,41 ピン区分、 42,43,44,45 ガイ
ド区分、 46,47,48,49 支承膨隆部、 5
0,51,52,53 シリンダ区分、 54,55,
56 開口、 57 端面、 58 オイル供給装置、
59 ハイドロリック装置、 60 シフト孔、 6
1,62 軸方向シフタ、 63 電磁石、 64 ハ
イドロリックピストン、 65 ケーシング、 66
伝達手段、 67閉鎖部分、 68 ねじ、 A,B
方向、 C 中心長手方向平面、 α角度、 FOL
長さ、 D1,D2 圧力室

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガス交換制御のための吸気弁と排気弁と
    を備えた行程ピストン構造形式の内燃機関に用いられる
    可変の弁制御装置であって、吸気弁と排気弁とが、カム
    シャフトに設けられた吸気側カムと排気側カムとによっ
    て操作されるようになっており、吸気弁と排気弁との弁
    オーバラップに影響を与えるために、カムシャフトのカ
    ムの一部が相対回動可能であり、この回動が調節装置に
    よって行なわれるようになっており、該調節装置が、カ
    ムシャフトに設けられた軸方向孔において軸方向運動可
    能な調節機構を有しており、該調節機構が、連行体と、
    回動を生ぜしめる制御ガイドとを介して、排気側カムに
    対して吸気側カムを変位させるようになっている形式の
    ものにおいて、連行体が調節機構(26)のピン(2
    7,28,29)であり、該ピンが、カムシャフト
    (1)に設けられたガイド開口(30,31,32)を
    貫通しており、カムシャフト(1)に回動可能に支承さ
    れた吸気側カム(11,12,13)の支承孔(39)
    に設けられた、制御ガイド(36,37,38)として
    形成された溝(33,34,35)に係合していること
    を特徴とする、可変の弁制御装置。
  2. 【請求項2】 各溝(33,33′;34,34′;3
    5,35′)が、支承孔(39)の互いに向き合う側に
    配置されており、これらの向き合う側に、ピン(27,
    28,29)のピン区分(40,41)が係合してい
    る、請求項1記載の弁制御装置。
  3. 【請求項3】 調節機構(26)が管状に形成されてお
    り、該調節機構の全長にわたって分配されたピストン状
    の複数のガイド区分(42,43,44,45)を有し
    ており、該ガイド区分が、カムシャフト(1)の孔(2
    4)のシリンダ区分(50,51,52,53)と協働
    する、請求項1記載の弁制御装置。
  4. 【請求項4】 調節機構のガイド区分(42,43,4
    4,45)が、局部的な支承膨隆部(46,47,4
    8,49)によって形成されている、請求項3記載の弁
    制御装置。
  5. 【請求項5】 調節機構のガイド区分(43,44,4
    5)の一部がピン(27,28,29)の領域に設けら
    れている、請求項3または4記載の可変の弁制御装置。
  6. 【請求項6】 カムシャフト(1)の一方の端面(5
    7)に、支承膨隆部を備えた調節機構(26)が、調節
    装置(25)のハイドロリック装置(59)のためのオ
    イル供給装置(58)として形成されている、請求項1
    から5までのいずれか1項記載の弁制御装置。
  7. 【請求項7】 支承膨隆部(42)が軸方向シフタ(6
    1)のためのシフト孔(60)を有している、請求項6
    記載の弁制御装置。
  8. 【請求項8】 支承膨隆部(42)が、ハイドロリック
    装置(59)のハイドロリックピストン(64)に結合
    されている、請求項6記載の弁制御装置。
  9. 【請求項9】 ハイドロリックピストン(63)がケー
    シング(65)内に収容されており、該ケーシングの外
    面が、ベルト、チェーンまたはこれに類似のもののよう
    なエンドレス部材のための伝達手段(66)を有してい
    る、請求項8記載の弁制御装置。
  10. 【請求項10】 カムシャフト(1)と調節装置(2
    5)とが、前製造されたモジュールを形成している、請
    求項1から9までのいずれか1項記載の弁制御装置。
JP22534994A 1993-09-21 1994-09-20 可変の弁制御装置 Pending JPH07150911A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4331977A DE4331977A1 (de) 1993-09-21 1993-09-21 Variable Ventilsteuerung
DE4331977.7 1993-09-21

Publications (1)

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JPH07150911A true JPH07150911A (ja) 1995-06-13

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ID=6498155

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JP22534994A Pending JPH07150911A (ja) 1993-09-21 1994-09-20 可変の弁制御装置

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US (1) US5509384A (ja)
EP (1) EP0644318A1 (ja)
JP (1) JPH07150911A (ja)
KR (1) KR950008914A (ja)
DE (1) DE4331977A1 (ja)

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