JPH1163166A - カムタイミングが内部で可変な複合カム軸 - Google Patents
カムタイミングが内部で可変な複合カム軸Info
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- JPH1163166A JPH1163166A JP15976798A JP15976798A JPH1163166A JP H1163166 A JPH1163166 A JP H1163166A JP 15976798 A JP15976798 A JP 15976798A JP 15976798 A JP15976798 A JP 15976798A JP H1163166 A JPH1163166 A JP H1163166A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H53/00—Cams ; Non-rotary cams; or cam-followers, e.g. rollers for gearing mechanisms
- F16H53/02—Single-track cams for single-revolution cycles; Camshafts with such cams
- F16H53/04—Adjustable cams
-
- 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
- F01L1/34—Valve-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
-
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- F01L1/34403—Valve-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 helically teethed sleeve or gear moving axially between crankshaft and camshaft
-
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- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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- F01L1/02—Valve drive
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- F01L1/047—Camshafts
- F01L2001/0471—Assembled camshafts
- F01L2001/0473—Composite camshafts, e.g. with cams or cam sleeve being able to move relative to the inner camshaft or a cam adjusting rod
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で簡単な装置によってカムタイミングを
可変にしたカム軸構成を提供することである。 【解決手段】 カムタイミングが可変な複合カム軸がス
プロケットと軸の組立体、管とカム要素の組立体、管と
軸に対して軸方向に可動で管とカム要素の組立体をスプ
ロケットと軸の組立体に対して回転させる機構及び軸方
向に可動な機構を軸方向に変位させる設備を備えてい
る。軸方向に可動な機構は、該機構の片側にあるポート
を通して管の内部に入れられる加圧流体によって軸方向
に変位させられ、該機構はそれの反対側でばねによって
非変位位置に片寄せられているのが好ましい。
可変にしたカム軸構成を提供することである。 【解決手段】 カムタイミングが可変な複合カム軸がス
プロケットと軸の組立体、管とカム要素の組立体、管と
軸に対して軸方向に可動で管とカム要素の組立体をスプ
ロケットと軸の組立体に対して回転させる機構及び軸方
向に可動な機構を軸方向に変位させる設備を備えてい
る。軸方向に可動な機構は、該機構の片側にあるポート
を通して管の内部に入れられる加圧流体によって軸方向
に変位させられ、該機構はそれの反対側でばねによって
非変位位置に片寄せられているのが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的にいえば、
内燃機関のカム軸に関し、さらに詳しくいえば、カムタ
イミングが内部で可変な複合カム軸に関する。
内燃機関のカム軸に関し、さらに詳しくいえば、カムタ
イミングが内部で可変な複合カム軸に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関は、最適効率で動作するために
高速度及び低速度において異なる弁開閉時期を必要とす
る。従来、弁開閉時期をあるつり合い点に設定し、大き
な高速度効率を達成するために機関速度が高くなると点
火時期を進めた。しかし、より大きな機関効率が追求さ
れるにつれて、すべてのエンジン回転数において燃焼効
率を最大にするために可変弁開閉時期が開発された。こ
れは、ローブの位相調整を調節し、それに応じて弁を作
動させるようにカム軸の回転タイミングを変えることに
よって達成される。普通は、そのような変化が位相制御
装置をカム軸の外端に取付けることによって達成され
た。
高速度及び低速度において異なる弁開閉時期を必要とす
る。従来、弁開閉時期をあるつり合い点に設定し、大き
な高速度効率を達成するために機関速度が高くなると点
火時期を進めた。しかし、より大きな機関効率が追求さ
れるにつれて、すべてのエンジン回転数において燃焼効
率を最大にするために可変弁開閉時期が開発された。こ
れは、ローブの位相調整を調節し、それに応じて弁を作
動させるようにカム軸の回転タイミングを変えることに
よって達成される。普通は、そのような変化が位相制御
装置をカム軸の外端に取付けることによって達成され
た。
【０００３】しかし、そのような装置は、設計的に複雑
でかさばり、それらは、総合生産費及び空間の必要性に
著しく強い影響を与える。さらに、これらのかさばって
重い制御装置は、カム軸の端に片持ちされるので、それ
らは、回転振れを受け易い。このような振れは、カムタ
イミングの制御の精度を落し、機関内の燃焼の効率を悪
くする。
でかさばり、それらは、総合生産費及び空間の必要性に
著しく強い影響を与える。さらに、これらのかさばって
重い制御装置は、カム軸の端に片持ちされるので、それ
らは、回転振れを受け易い。このような振れは、カムタ
イミングの制御の精度を落し、機関内の燃焼の効率を悪
くする。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前述のことは、現在の
カムタイミングが可変なカム軸にあると知らされている
限界を例示したものであり、これらの限界の一つ以上を
克服することを目的とした代替品を提供することが有益
であろう。したがって、後でさらに完全に開示する特徴
を備える適当な代替品を提供する。
カムタイミングが可変なカム軸にあると知らされている
限界を例示したものであり、これらの限界の一つ以上を
克服することを目的とした代替品を提供することが有益
であろう。したがって、後でさらに完全に開示する特徴
を備える適当な代替品を提供する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの面におい
て、スプロケットと軸の組立体、管をカム要素の組立
体、管と軸に対して軸方向に可動で管をカム要素の組立
体をスプロケットと軸の組立体に対して回転してカムタ
イミングを変える手段と、タイミングを変える手段を軸
方向に変位させる手段とを備えるカムタイミングが可変
な複合カム軸が提供される。
て、スプロケットと軸の組立体、管をカム要素の組立
体、管と軸に対して軸方向に可動で管をカム要素の組立
体をスプロケットと軸の組立体に対して回転してカムタ
イミングを変える手段と、タイミングを変える手段を軸
方向に変位させる手段とを備えるカムタイミングが可変
な複合カム軸が提供される。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の前述及びその他の面は添
付図面と共に考慮するとき、以下の詳細な記載から明ら
かになるであろう。
付図面と共に考慮するとき、以下の詳細な記載から明ら
かになるであろう。
【０００７】本発明を、複合カム軸１００が例示されて
いる図１、図２、図３及び図４を参照して説明する。カ
ム軸１００は、管２０に沿ってカムローブ２５が配置さ
れている中空管とカム要素の組立体、軸１０に取付けら
れたスプロケット５を備えるスプロケットと軸の組立
体、及び駆動カラー４８とピストン４９を備える駆動カ
ラー／ピストン組立体４０から構成されている。
いる図１、図２、図３及び図４を参照して説明する。カ
ム軸１００は、管２０に沿ってカムローブ２５が配置さ
れている中空管とカム要素の組立体、軸１０に取付けら
れたスプロケット５を備えるスプロケットと軸の組立
体、及び駆動カラー４８とピストン４９を備える駆動カ
ラー／ピストン組立体４０から構成されている。
【０００８】軸１０には、それを管２０の中に支持する
二つのブシュ１７、ブシュ１７を軸方向に保持する二つ
のスラスト座金１８及び駆動カラー／ピストン組立体を
まとめるように軸１０の端に固定されるボルト７又はそ
の他の適当な固定具がある。軸方向軸キーみぞが駆動カ
ラー／ピストン組立体４０の内面にあるもう一つのキー
みぞ４３に摺動自在に係合するキー１３を保持して、駆
動カラー／ピストン組立体４０の軸１０上の軸方向の運
動を許しながら、駆動カラー４８と軸１０との間の相対
回転を阻止する。すべり留めリング２１が駆動カラー／
ピストン組立体４０の一方向における軸方向移動距離を
制限し、一方、圧縮ばね３０、又は何らかの他の機械的
若しくは流体動力作動装置が反対方向に移動距離を制限
し、駆動カラー／ピストン組立体４０をそれの非変位位
置に戻す。駆動カラー／ピストン組立体４０は、加圧流
体を管２０の内部円筒形穴へ流体供給ポート２２を通し
て入れることによって軸方向に変位させられる。流体
は、ピストン４９の端に対して作用して駆動カラー／ピ
ストン組立体４０を図１の軸方向に左方へ駆動する。シ
ールリング４５と１５をピストン４９と管２０の間及び
管２０と軸１０の間にそれぞれ取付けて、管２０の円筒
形穴の中に入っている加圧流体がピストンの端に当るよ
うにする。軸シール１１がまた管２０の他端においてブ
シュ１７の内側に取付けられている。
二つのブシュ１７、ブシュ１７を軸方向に保持する二つ
のスラスト座金１８及び駆動カラー／ピストン組立体を
まとめるように軸１０の端に固定されるボルト７又はそ
の他の適当な固定具がある。軸方向軸キーみぞが駆動カ
ラー／ピストン組立体４０の内面にあるもう一つのキー
みぞ４３に摺動自在に係合するキー１３を保持して、駆
動カラー／ピストン組立体４０の軸１０上の軸方向の運
動を許しながら、駆動カラー４８と軸１０との間の相対
回転を阻止する。すべり留めリング２１が駆動カラー／
ピストン組立体４０の一方向における軸方向移動距離を
制限し、一方、圧縮ばね３０、又は何らかの他の機械的
若しくは流体動力作動装置が反対方向に移動距離を制限
し、駆動カラー／ピストン組立体４０をそれの非変位位
置に戻す。駆動カラー／ピストン組立体４０は、加圧流
体を管２０の内部円筒形穴へ流体供給ポート２２を通し
て入れることによって軸方向に変位させられる。流体
は、ピストン４９の端に対して作用して駆動カラー／ピ
ストン組立体４０を図１の軸方向に左方へ駆動する。シ
ールリング４５と１５をピストン４９と管２０の間及び
管２０と軸１０の間にそれぞれ取付けて、管２０の円筒
形穴の中に入っている加圧流体がピストンの端に当るよ
うにする。軸シール１１がまた管２０の他端においてブ
シュ１７の内側に取付けられている。
【０００９】管２０は、駆動カラー／ピストン組立体４
０を取り巻く内面部分にらせんみぞ２７を備えている。
駆動カラー４８の外面にあるらせんスプライン４７が管
２０のらせんみぞ２７とかみ合い、駆動カラー／ピスト
ン組立体４０が軸方向に変位する間管２０を駆動カラー
４８に対して回転させる。これは、本発明によってカム
タイミングを変える手段である。どんなエンジン回転数
においても、駆動カラー／ピストン組立体の軸方向位置
は、最適カム／弁タイミングを達成するように調節され
るが、これは、通常駆動カラー／タイミング組立体の軸
方向位置を調節するようにポート２２ヘの流体圧力を調
節するコンピュータ制御燃焼調整弁によって行われる。
これはまた、エンジン回転数に応答するエンジン油圧力
又は若干の他の機構のうちのどれかによって直接に達成
されてもよい。
０を取り巻く内面部分にらせんみぞ２７を備えている。
駆動カラー４８の外面にあるらせんスプライン４７が管
２０のらせんみぞ２７とかみ合い、駆動カラー／ピスト
ン組立体４０が軸方向に変位する間管２０を駆動カラー
４８に対して回転させる。これは、本発明によってカム
タイミングを変える手段である。どんなエンジン回転数
においても、駆動カラー／ピストン組立体の軸方向位置
は、最適カム／弁タイミングを達成するように調節され
るが、これは、通常駆動カラー／タイミング組立体の軸
方向位置を調節するようにポート２２ヘの流体圧力を調
節するコンピュータ制御燃焼調整弁によって行われる。
これはまた、エンジン回転数に応答するエンジン油圧力
又は若干の他の機構のうちのどれかによって直接に達成
されてもよい。
【００１０】駆動カラー／ピストン組立体４０の両方向
における変位を、流体動力又は機械的若しくは電気機械
的手段によって達成して、エンジンの動作中、カム／弁
タイミングを連続的に制御できる。開示した発明は、コ
ンパクトな組立体であるが、著しく簡単にカムタイミン
グを可変にしたカム軸を提供する。
における変位を、流体動力又は機械的若しくは電気機械
的手段によって達成して、エンジンの動作中、カム／弁
タイミングを連続的に制御できる。開示した発明は、コ
ンパクトな組立体であるが、著しく簡単にカムタイミン
グを可変にしたカム軸を提供する。
【図１】 本発明のカム軸の実施形態を例示する略縦断
面正面図である。
面正面図である。
【図２】 駆動カラー／ピストン組立体とかみ合う軸の
一部分の略斜視図である。
一部分の略斜視図である。
【図３】 駆動カラー／ピストン組立体の斜視図であ
る。
る。
【図４】 管とカム要素の組立体の断面斜視図である。
５ スプロケット １０ 軸 １３ キー ２０ 管 ２２ 流体供給ポート ２５ カムローブ ２７ らせんみぞ ３０ 圧縮ばね ４０ 駆動カラー／ピストン組立体 ４３ キーみぞ ４７ らせんスプライン ４８ 駆動カラー ４９ ピストン
Claims (11)
- 【請求項１】スプロケットと軸の組立体と、 管とカム要素の組立体と、 前記管と前記軸に対して軸方向に可動で、カムタイミン
グを変えるために前記管とカム要素の組立体を前記スプ
ロケットと軸の組立体に対して回転させる手段と、 前記管とカム要素の組立体を前記スプロケットと軸の組
立体に対して回転させる手段を軸方向に変位させる手段
とを備えるカムタイミングが可変な複合カム軸。 - 【請求項２】 前記管とカム要素の組立体を前記スプロ
ケットと軸の組立体に対して回転させる手段が半径方向
に前記軸と前記管の間に置かれた軸方向に摺動自在な駆
動カラー／ピストン組立体及びカムタイミングを変える
ために前記駆動カラー／ピストン組立体を軸方向に変位
させる手段を備え、前記駆動カラー／ピストン組立体と
前記管とは前記駆動カラー／ピストン組立体の軸方向変
位に応じて前記駆動カラー／ピストン組立体と前記管と
の間に相対回転を生じさせる相互かみ合い手段を有し、
前記駆動カラー／ピストン組立体と前記軸とは、前記駆
動カラー／ピストン組立体が軸方向に動いている間前記
駆動カラー／ピストン組立体と前記軸の間の相対回転を
阻止する手段を有することを特徴とする請求項１に記載
の複合カム軸。 - 【請求項３】 前記カムタイミングを変えるために前記
駆動カラー／ピストン組立体を軸方向に変位させる手段
が前記駆動カラー／ピストン組立体を軸方向に変位させ
るように前記管の内部を加圧するために加圧流体を入れ
るポートを備えている請求項２に記載の複合カム軸。 - 【請求項４】 前記管の前記内部が減圧されると前記駆
動カラー／ピストン組立体を非変位位置へ戻す手段をさ
らに備える請求項３に記載の複合カム軸。 - 【請求項５】 前記駆動カラー／ピストン組立体を非変
位位置へ戻す手段が前記加圧流体を入れるポートに対し
て軸方向に反対側で前記駆動カラー／ピストン組立体に
押しつけて前記管内に取付けられた圧縮ばねからなる請
求項４に記載の複合カム軸。 - 【請求項６】 前記駆動カラー／ピストン組立体の軸方
向変位に応じて前記カラー／ピストン組立体と前記管と
の間に相対回転を生じさせる相互かみ合い手段が前記駆
動カラー／ピストン組立体と前記管の一方にらせんばね
を、前記駆動カラー／ピストン組立体と前記管の他方に
少なくとも一つの従動突起を備えている請求項２に記載
の複合カム軸。 - 【請求項７】 前記駆動カラー／ピストン組立体が軸方
向に動いている間前記駆動カラー／ピストン組立体と前
記軸の相対回転を阻止する手段が前記駆動カラー／ピス
トン組立体と前記軸の間に軸方向キー／キーみぞ機構を
備えている請求項２に記載の複合カム軸。 - 【請求項８】軸方向キーを軸上に備えたスプロケットと
軸の組立体と、 管の内壁面に配置されたらせんスプラインを備えた管と
カム要素の組立体と、 半径方向に前記軸と前記管の間に置かれた軸方向に摺動
自在な駆動カラー／ピストン組立体を、 カムタイミングを変えるために前記駆動カラー／ピスト
ン組立体を軸方向に変位させる手段を備え、 前記駆動カラーは、外面に前記管の前記内壁面上の前記
らせんスプラインにかみ合って前記駆動カラー／ピスト
ン組立体の軸方向変位に応じて前記駆動カラー／ピスト
ン組立体と前記管の間の相対回転を生じさせる手段と、
前記軸方向キー部材にかみ合って前記駆動カラー／ピス
トン組立体が軸方向に動いている間前記駆動カラーと前
記軸の間の相対回転を阻止する内側手段を有することを
特徴とするカムタイミングが可変な複合カム軸。 - 【請求項９】 前記カムタイミングを変えるために前記
駆動カラー／ピストン組立体を軸方向に変位させる手段
が前記カラー／ピストン組立体の一方の軸方向面に隣接
した前記管の内部を加圧するために加圧流体を入れるポ
ートをさらに備える請求項８に記載の複合カム軸。 - 【請求項１０】 前記駆動カラ−／ピストン組立体を非
変位位置に戻す手段をさらに備える請求項８に記載の複
合カム軸。 - 【請求項１１】 前記駆動カラー／ピストン組立体を非
変位位置に戻す手段が前記加圧流体を入れるポートに対
して軸方向に反対側で前記駆動カラー／ピストン組立体
に押しつけて前記管内に取付けられた圧縮ばねからなる
請求項１０に記載の複合カム軸。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US87138697A | 1997-06-09 | 1997-06-09 | |
| US08/871386 | 1997-06-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1163166A true JPH1163166A (ja) | 1999-03-05 |
Family
ID=25357333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15976798A Pending JPH1163166A (ja) | 1997-06-09 | 1998-06-09 | カムタイミングが内部で可変な複合カム軸 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1163166A (ja) |
| DE (1) | DE19825814A1 (ja) |
| GB (1) | GB2327482A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7140335B2 (en) * | 2004-09-17 | 2006-11-28 | Kaymor, Llc | Dynamic valve timing adjustment mechanism for internal combustion engines |
| GB2424256A (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-20 | Mechadyne Ltd | SCP assembly with spring mounted on camshaft rather than within phaser housing |
| US8146551B2 (en) | 2007-06-19 | 2012-04-03 | Borgwarner Inc. | Concentric cam with phaser |
| EP2171222B1 (en) | 2007-07-02 | 2017-11-29 | BorgWarner Inc. | Concentric cam with check valves in the spool for a phaser |
| US8584634B2 (en) | 2008-09-19 | 2013-11-19 | Borgwarner Inc. | Phaser built into a camshaft or concentric camshafts |
| DE102009039733A1 (de) * | 2009-09-02 | 2011-03-10 | Thyssenkrupp Presta Teccenter Ag | Ventiltrieb für Gaswechselventile einer Brennkraftmaschine mit axial verschiebbaren Nockeneinheiten |
| DE102009054054A1 (de) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg | Montageanordnung und Verfahren zur Montage eines Druckspeichers für Brennkraftmaschinen |
| DE102015221868A1 (de) | 2015-11-06 | 2017-05-11 | Mahle International Gmbh | Nockenwelle |
| CN108167042B (zh) * | 2018-01-31 | 2020-12-15 | 东风商用车有限公司 | 一种发动机可变正时系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3616234A1 (de) * | 1986-05-14 | 1987-11-19 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zur relativen drehlagenaenderung zweier in antriebsverbindung stehender wellen, insbesondere zwischen in einem maschinengehaeuse einer brennkraftmaschine gelagerten kurbelwelle und nockenwelle |
| DE3937628A1 (de) * | 1989-11-11 | 1991-05-16 | Audi Ag | Antriebsvorrichtung fuer eine im zylinderkopf einer brennkraftmaschine gelagerten nockenwelle |
| EP0582846B1 (de) * | 1992-08-13 | 1996-04-24 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hubkolben-Brennkraftmaschine mit zwei Gaswechselventilen je Zylinder |
-
1998
- 1998-06-05 GB GB9811986A patent/GB2327482A/en not_active Withdrawn
- 1998-06-09 JP JP15976798A patent/JPH1163166A/ja active Pending
- 1998-06-09 DE DE1998125814 patent/DE19825814A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB9811986D0 (en) | 1998-07-29 |
| DE19825814A1 (de) | 1998-12-10 |
| GB2327482A (en) | 1999-01-27 |
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