WO2005090758A1 - 内燃機関の可変動弁装置 - Google Patents

Abstract

この可変動弁装置（１０）は、カムシャフト（２０）と、ロッカシャフト（２１）と、カムシャフト（２０）に形成されたカム（２２）の動きをバルブ（１１）に伝えるためのロッカアーム機構（２３）とを備えている。ロッカアーム機構（２３）は、バルブ（１１）を駆動する第１アーム（３１）と、第２アーム（３２）と、第３アーム（３３）と、ロッカシャフト（２１）を回動させる可変機構とを含んでいる。第１アーム（３１）は、ロッカシャフト（２１）に揺動自在に支持されている。第２アーム（３２）は、カム（２２）により駆動され、ロッカシャフト（２１）側の自在継手部（２６）を支点として揺動する。第３アーム（３３）は、第２アーム（３２）の揺動に伴って変位されて第１アーム（３１）を駆動する。

Description

内燃機関の可 弁 置

技術分野

こ の発明は 、 吸 め明るいは排気バルブの駆動位相 よぴノく ルプ リ フ 卜量を変化させる こ と のでさ る 内燃機 i の可変動弁 装置に関する

田

背景技術

自 動車用ェンジン等の内燃機関の排出ガス対策め る いは燃 費低減等のために 吸排ス 系のパルブの 11Z.相あるレ、は リ フ 卜 量を、 内燃機関の 転状 ·¾匕

fieに J心 して変化させる こ と が知 られ ている。 そのための可変動弁装置と して 、 油圧力によ つて力 ム 11L相を 的に 化させるベ ~ン式可変位相動弁 置が知 られてい る o

また、 内燃機関の運転状態に応 じて複数種類の力 ムを切換 る こ と に り ヽ ノ ルプの駆動位相 と フ ト量を運転状態に 適合させる力ム切換式の動弁装置も知 られている

あるいは 、 曰 本の特許第 3 2 4 5 4 9 2 号公報に 載され ている よ う に 、 ステ ッ ピングモ―タ によ つて駆動される ギャ と 中間 レノ 一 よび リ タ一ンスプ V ング等を用い 、 ノ^ルブの 駆動位相 と V フ 卜量を変化させる と ができ る よ に した機 械式の連 可変動弁装置も知 られている o

しかしなが らベ ン式可変位相動弁装置は、 ベ ンの位置 を変化させ - る と に よつてパルブの駆動位相をずらす 、 と が でき るがヽ パルブの リ フ 卜量を変化させる こ と がでさ ない これに対し力ム切 式の動弁装置や機械式の連 可変動弁 置は 、 リ フ 卜量と位相をずらすこ と がで き る がヽ 力 ム切換 式の動弁装置は複数種類の力ムを必要 とするため部 数が多 く 構造も複 になる た機械式の 可変動弁装置では 、 リ フ 卜量を亦化させる機構と 、 位相をず らす機構を別 に必 要と しヽ 構 が複雑化 しヽ 寸法も大さ く なる

また 、 従来の一般的な連続位相可変動弁装置の 八ヽ 吸気

/ ノレブの閉弁時期を遅角 させる と 開弁開始時期 も 角 して し ま つ こ のため 、 吸ス お よぴ排気のノ ノレブォ ― 一ラ V プが 減少めるレ、はハ" < な り 、 ポン ピ ング口 ス によ る燃費亜、化が発 生する な どの問題がある 発明の開示

従つて本 明の 目 的は 、 比 的簡単な 成によ り / ルブの 駆動位相 よびノ ノレブ リ フ 卜旦

里を連 fee的に変化させる こ と の で き る可変動弁装置を提供する こ と にある

本発明の可変動弁装置はヽ 内燃機関に回転 在に け られ た力 ム シ ャ フ 卜 と 、 Π ク力 シ ャ フ 卜 と 、 ク力 ァ一 ム機構と を有 している こ の 口 力 ァ一ム機構は 、 記 V 力 シャ フ 卜 に揺動 自在に支持され育 U記吸 または排 ノ ルブを駆動可 能な第 1 ァ ム と 、 刖記力ムに よ り 駆動され前記 ク力 シ ャ フ 卜側を支点 と して揺動する第 2 ァ一ム と ヽ 刖記 ク 力 シャ フ 卜 の近傍に配置された支持軸に揺動 S在に スけ られ冃 U記第

2 ァ一ムの捧動によ り 変位されて 記第 1 ァ ムを駆動する 第 3 ァ ム と ヽ 刖記 2 ァ ムの 記 ク力 シャ フ 卜側の 刖 記支点を 位させる可変機構と を具備 してレ、る o

冃 U記可変機構によつて変位する 刖記第 2 ァ ムの 記支点 の位置に応 じて 、 記力 ムに対する第 2 ァ ム の回転位相が 進角 あるレ、は遅角するため 、 第 2 ァ ム と 第 3 ァ ムを介 し て駆動される第 1 ァ ム の駆動位相が進角 めるいは遅角する こ と にな る o

· - の構成によれば 、 可変機構に よ つて第 2 ァ ムの 力 シャ フ 卜側の支点を変位させる こ と によ り ヽ 支点の位置に応 じて吸 または排 ノ、ルブの駆動位相を連 fee的に変化させる こ と ができ る o

本発明の好ま しい形 ではヽ 目 U記第 3 ァ ムが伝達面部を 有しヽ こ の伝達面部はヽ 第 2 ァ ム の揺動里を変換して第 1 ァ ムを駆動すベ < ヽ 支持軸の中心から該伝 面部までの距 離が 化する変換部を備 X.ている

こ の構成にぶれば 、 第 3 ァ ムの伝 面部にヽ 支持軸の中 心からの距離が変化する変換部をロスけた と に よ り ヽ 第 2 ァ ムの :" 動旦

里が第 3 ァ ムに り 変換さ れて第 1 ァ ム に伝 される o こ のためヽ 第 2 ァ ムの ク力 シャ フ 卜側の 目 U記 支点の位置を 記可変機構によ つて移動 させる こ と に り 、 吸気または排 ノ ルブの V フ 卜量を変化させる こ と がでぎ る 記可変機構はヽ 記口 ク力 シャ フ 卜 を回動 させる こ と に よ り 目 U記第 2 ァ ムの刖記支点を変位させる と と も に 、 目 U記 第 2 ァ ム の則記力ム と の当接部を刖記力 ムのベ ス 円の周 方向に移動させる と にぶ つて刖記力 ムに対する 刖記第 2 ァ ムの回転位相を変化させる ものである o

こ の構成によれば 、 刖 gd支 を 力 シ ャ フ 卜 の軸ま わ に変位させる可変機構によ り 、 吸 または排気 / ルブの駆動 位相を連続的に変化させる こ と がでさ る o

本発明の好ま しい形態では、 刖記伝 面部は 、 記支持軸 の中心か ら該伝達面部までの距離が第 3 ァ ―ム の回転方向に 実質的に変化 しない非変換部を有しヽ 目 IJ記力ムに対する第 2 アー ム の回転位相が刖 己可変機構によつ て所定角度進角 され た状態にぉレ、て 、 第 2 ァ —ム の揺動開始か ら 目 IJ記所定角度に ほぼ相当する揺動量を該非変換部によ つ てキャ ンセルする よ う に している。

こ の構成によれば 、 可変機構によ つて力 ムに対する第 2 ァ ムの回転位相が所定角度進角 されて も 、 非変換部によ つ て 第 2 ァームの摇動 始から略所定角度の摇動里がキャ ンセル される こ と によ り ノ ノレブ リ フ 卜 にかかわ らず開弁開始時 期を略同一にする こ と ができ る 0

本発明の好ま しい形態では、 刖記第 2 ァ ム は 、 その基 部力 S 口 ッカ シ ャ フ 卜側に設けた接 部材によ つて回動可能に 支持され 、 第 2 ァ ―ム の一部に けた当接部が力 ムに当接す る と と あ に第 2 ァ ム の他端側に ΒΧけた作動部が第 3 ァ ム に当接し 、 力 つ 、 iu記第 3 ァームに HXけ られ 記第 2 ァ ム の当接部をカ ムに 、J,接させる方向に 記第 2 ァ ムを変位さ せる よ う 目 U記第 3 ァ ムを付勢するスプ ジ ングを備えている o こ の構成によれば 、 第 3 ァームを付勢するスプ V ングを ru けたこ と によ り 、 第 2 ァームが常に力 ムに当捽する よ ラ に第 2 ァ ム と第 3 アームの位置を保持する こ と ができ る

本発明の好ま しい形態では、 刖記第 1 ァ ムに二股状のシ ャ フ ト嵌揷部を形成 し 、 これら 股状の シャ フ ト嵌揷部間に 目 U記第 2 了 ム の一部を 置させている あるいはヽ 刖目 d第

2 ァ ムに 股状の基端部を形成 し 、 ^ ~れら基端部間に目 U目己 第 1 ァ ム の一部を位置させても よい。

これらの構成によれは、 ¾ ァ ム と 力 ム と の間の接触部、 めるいは第 2 ア ーム と 第 3 ァーム と の接角虫部な どに偏荷重が 生 じて も 、 笛 2 アー ム力 S ロ ッ カ シャ フ 卜 の軸線方向に 位す る こ と を防止でき る。 図面の f 早な説明

図 1 は、 本発明の第 1 の一実施形態を示す可変動弁衣置の 位相が ¾角 した状態における 閉弁時の正面図、

図 2 は、 図 1 に示された可変動弁装置の一部の平面図 、 図 3 は、 図 1 に示 された可変 弁 の位相が遅角 した状 態に ける 弁時の正面図、

図 4 は、 図 1 に示された可変動弁装置の力ム角 と パルプ リ フ 卜 と の関係を示す図ヽ

図 5 は、 図 1 に示 された可変動弁装置の位相中立状 fieにお ける 閉弁時の正面図、

図 6 は、 図 1 に示 された可変動弁装置の位相中立状 As ける 弁時の正面図、

図 7 は、 図 1 に示 された可変 弁装 の位相が進角 した状 態に ける 閉弁時の正面図、 図 8 は、 図 1 に不された可変動弁装 の位相が進角 した状 態における開弁時の正面図ヽ

図 9 は 、 本発明の 2 の実施形態を示す可変動弁装置の一 部の平面図 、

図 1 0 は 、 本発明の第 3 の実施形 を示す可変動弁お置の 一部の平面図である ο 発明を実施する ための最良の形態

以下に本発明の第 1 の実施形態につレ、てヽ 図 1 〜図 8 を参 照 して 明する。 図 1 に示す可変動弁装置 1 0 はヽ 内燃機関

(一例 と して 自 動車用ェンジン） の例 ば吸気系を構成する 吸気ノ ルブ 1 1 を開閉駆動する も のである o 吸ス / ルブ 1 1 は、 弁ばね 1 2 によ つて吸 通路 1 3 を閉止する方向に付勢 されている o なお 、 排ス ノ^ルブ側に の可変動弁装置 1 0 と 同 の動弁衣置が Pスけ られて い て も よ レ、 o

可変動弁装置 1 0 はヽ 内燃機関の シ y ンダへ V ド、 (図示せ ず） に回転白在に け られた力 ム シ ャ フ 卜 2 0 と ヽ ッ力 シ ャ フ 卜 2 1 と 、 力ム シャ フ 卜 2 0 に形成された力ム 2 2 の回 s 動に よ つて前記ノ^ルプ 1 1 を開閉駆動する V力ァ一ム 機構 2 3 と を備えている o

力 ム シ ャ フ 卜 2 0 と 口 V力 シャ フ 卜 2 1 はヽ 互いに平行 と なる に配置されている o 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 は 、 内燃機関 のク ラ ンク シャ フ 卜 (図示せず） の回転に応 じてヽ 図 1 に矢 印 R 1 で示す方向に回転する よ う になつている o

ク力 シ ャ フ ト 2 1 は 、 図 1 に矢印 R 2 で示す方向に摇動 可能すなわち往 回動する こ と ができ る。 こ のロ ッカ シ ャ フ 卜 2 1 は 、 図 2 に示す可変機構 2 5 によ って、 前記矢印 R 2 方向に摇動する o π ク力 シ ャ フ 卜 2 1 に、 例えばス タ ッ ドポ ル ト等の球面状の 自在継手部 2 6 を有する接続部材 2 7 が取 付け られている o

口 ク力 アーム機構 2 3 は、 以下に説明する第 1 アーム 3 1 と 、 第 2 アーム 3 2 と 、 第 3 ァ一ム 3 3 を含んでいる。

第 1 ァ — ム 3 1 は、 口 ッ カ シ ャ フ ト 2 1 に相対回転 自 在

(揺動 白在） に支持されてい る o 第 1 アー ム 3 1 にアジヤ ス ト ス ク リ ユー 3 5 が設け られ、 力ムシャ フ ト 2 0 が矢印 R 1 で示す方向に回動 した と き、 ァジャ ス ト ス ク リ ュ ー 3 5 の先 端がバルブ 1 1 を開弁方向に駆動する よ う になってレヽる。 こ のアジャス 卜 ス ク リ ュ一 3 5 によ つて 、 第 1 アーム 3 1 とバ ルブ 1 1 と の間に遊ぴがな く なる よ 5 調整可能である。 アジ ャ ス ト ス ク リ ュ一 3 5 の近傍に 、 一ラ等の力伝達部材 3 6 を備 た力 達部 3 7 が設け られている

図 2 に示される よ う に、 第 1 ァ ム 3 1 は、 アジヤ ス ト ス ク リ ュ一 3 5 がき Hi

Pスけ られている端部 4 0 と 、 ロ ッカ シ ャ フ ト

2 1 が揷通する シャ フ ト嵌挿部 4 1 4 2 と を有してレヽる。 シ ャ フ 卜嵌揷部 4 1 ， 4 2 は、 端部 4 0 から二股状に分岐す る形状に形成されている。

π ッ 力 シ ャ フ 卜 2 1 と 力 ム シ ャ フ 卜 2 0 と の間に第 2 ァ ー ム 3 2 が け つれている。 こ の第 2 ァーム 3 2 は、 自在継手 部 2 6 に対して揺動 自在に嵌合する基端部 5 0 と 、 後述する 第 3 ァ一ム 3 3 の中継部 6 6 に当接する作動部 5 1 と を有 し ている

基端部 5 0 と 作 »部 5 1 と の間に、 力 ム 2 2 に転接する 口 ーラ等の力 ム フ ォ ァ 5 2 を有する 当接部 5 3 が け られて いる。 のため第 2 ァ一ム 3 2 は 、 力ム 2 2 の回転に伴つて ロ ッカ シャ フ 卜 2 1 側の 自在継手部 2 6 の中心 C 1 を支点 と して摇動する こ と になる o

すなわち可変機構 2 5 によ つて π ッ力 シャ フ 卜 2 1 を矢印

R 2 方向に摇動させる とヽ 第 2 ァ一ム 3 2 の基端部 5 0 が 口 ッ力 シャ フ 卜 2 1 の周方向に変位し、 これに伴い 、 当接部 5

3 が力ム 2 2 の周方向に変位するため 、 力 ム 2 2 に対する第

2 ァーム 3 2 の回転位相を ¾角側め いは進角側に変化させ る こ と ができ る o

第 2 ァ一ム 3 2 の少な < と も一部は 第 2 ァ ―ム 3 2 の当 接部 5 3 が力 ム 2 2 のベ一ス 円 2 2 b に当接している状 Mに おいて 、 lu記シャ フ ト嵌揷部 4 1 , 4 2 間に位置している o こ のよ 5 にシャ フ ト嵌揷部 4 1 , 4 2 間に第 2 ァ一ム 3 2 の一部を挟み込む構成に よれば 、 第 2 ァ一ム 3 2 と 力ム 2 2 と の接角虫部 、 めるいは第 2 ァ一ム 3 2 と 3 ァ一ム 3 3 と の 接触部な どに偏荷重が生 じた場 α でも 、 2 ァ一ム 3 2 が 口 ッ力 シャ フ 卜 2 1 の軸線方向に変位する こ と を防止でき 、 摩； の不具 P を防ぐこ と がでさ る。

P グ力 シャ フ 卜 2 1 の近傍にヽ π ク 力 シャ フ 卜 2 1 と 平行 に支持軸 6 0 が配置されている ο この支持軸 6 0 に 、 伝達力 ム と して機能する第 3 了一ム 3 3 が揺動 自在に け られてレ、 る o 3 ァ一ム 3 3 は、 スプリ ング 6 1 に よ つて 、 図 1 中の 反時計回 り 方向 すなわち 2 ァ ム 3 2 の当接部 5 3 を力 ム 2 2 に当接させる方向に付勢されている o

第 3 ァ ム 3 3 に 第 1 ァ ム 3 1 の力伝 部 3 7 に接す 面部 6 5 と 第 2 ァ ム 3 2 の作動部 5 1 に当接する 中継部 6 6 が け られてレ、る o 力ム面と して機能する 1S逢 部 6 5 は 第 2 ァ ム 3 2 が揺動する こ と に伴つて 第 3 ァ ーム 3 3 の回転方向 すなわち支持軸 6 0 の周方向に変位す ス 従つ て第 2 ァ ム 3 2 が揺動する と 力伝 部 3 7 と伝達 面部 6 5 と の接角虫位置が支持軸 6 0 の周方向に変位する こ と になる ο すなわち力 ム 2 2 の凸部 2 2 a によ つ て第 2 アーム

3 2 が 自在継手部 2 6 を 中心と して笛 3 ァ ム 3 3 側に揺動 され、 中継部 6 6 を介 して第 3 ァ ム 3 3 が時計回 り に回動 した と き 伝 面部 6 5 によつて笛 1 ァ ム 3 1 が矢印 R 3 方向に回 する こ と によ り ルブ 1 1 が n弁する こ と にな ス さ ら に詳 し < は 伝 面部 6 5 は 支持軸 6 0 の中心 C 2 力 ら の距離が変化 しない非変換部 7 0 と 支持軸 6 0 の中心

C 2 から の距離が第 3 ァ ム 3 3 の先端部 3 3 a に向力 つて 増加する変換部 7 1 と を有している ο すなわ - ち の伝達面部

6 5 は 第 2 ァ ム 3 2 の 動量を 換して第 1 ァ ム 3 1 を駆動すベ < 第 3 ァ ム 3 3 の回転方向に mi して支持軸 6

0 の中心 C 2 か らの距離が変化する よ 形成されてレ、る。 一方 非変換部 7 0 は 力ム 2 2 に対する第 2 ァ ム 3 2 の当接部 5 3 の回 位相が可変機構 2 5 によ つて所定角度進 角 された と さヽ 2 ァ ム 3 2 の 開始から ほぼ刖記所定 角度までの揺動里をキャ ンセルする こ と がでさ る よ なカ ム 面形状と している 0

次に 、 上記可変動弁装置 1 0 の動作について説明す ό 。 図 1 は ッ力 シャ フ 卜 2 1 が可変機構 2 5 に よ つ て中立位 置 N よ り あ角度 Θ 1 だけ ¾角側に駆動された状 を示 してレ、

0 ο の場 第 2 ァ一 ム 3 2 の当接部 5 3 は 、 力 ム 2 2 に 対して中 点 P 1 よ り も连角側 (図 1 に いて左側 ) に角度 a だけ変位している 0 また、 第 2 ァ ム 3 2 の作動部 5 1 が 図 1 に いて左側に 位 している 0

この状 で力 ムシャ フ 卜 2 0 が矢印 R 1 方向に回転し、 図

3 に示すよ に力 ム 2 2 の凸部 2 2 a が第 2 ァ一ム 3 2 の当 接部 5 3 を押上げる と ヽ 第 2 ァ一ム 3 2 が 白在継手部 2 6 の 中心 C 1 を支点 と して反時計回 り に回動する ο こ のため第 2 アー ム 3 2 の作動部 5 1 が中継部 6 6 を押 しヽ 第 3 ァ — ム 3

3 力 S時計回 り に回動する 0 ^ν ·~れによ り ヽ 伝 面部 6 5 の変換 部 7 1 が力伝 部 3 7 を押すためヽ 第 1 ァ ―ム 3 1 が回動 し てノ ノレブ 1 1 が開弁する ο

こ の場 、 図 1 に示すよ う に Jに力伝 部 3 7 が変換 部 7 1 の近傍に位置してレヽるため 、 第 3 ァ一 ム 3 3 が時計回 り に回早 する際にヽ 伝達力 ム と して機能する第 3 ァ一ム 3 3 の伝達面部 6 5 の ち 、 力伝達部 3 7 と接する非変換部 7 0 が短く な り ヽ 果と して変換部 7 1 が長 < なる ο

こ のためヽ 力 ム角が小さレ、 ラ ちか ら第 1 ァ ム 3 1 がパル プ 1 1 を開弁させる方向に駆動 され始め 、 しかも力伝達部 3 7 が変換部 7 1 を い車 a囲にわたつて しなが ら第 1 ァ一ム

3 1 が矢印 R 3 方向に押 され こ のため大き なノ ルブ リ フ ト量 H 1 (図 3 に示す） と な

こ のため図 4 に曲線 L 1 で示すよ 5 に 、 ノ、ルブジ フ 卜 が大 ぎ く 、 かつ 、 バルブ ジ フ 卜 の ピ一ク が遅角する ο の場合、 髙回転 、 高負荷の大吸 量に適 したパルブの駆動 と なる ο 図 5 はヽ 口 y力 シャ フ 卜 2 1 が可 Tig.機構 2 5 によ つて中立 位置 Nに駆動された状 を示 している o こ の場 α 、 第 2 ァ一 ム 3 2 の当接部 5 3 は 、 力 ム 2 2 に対し前記中 f.点 Ρ 1 にお いて接している ο また 、 第 2 ァ一ム 3 2 の作動部 5 1 が図 5 においてヽ 図 1 と比較 して右側に少 し変位する こ と によ り 、 第 3 ァ一ム 3 3 が反時計回 り に少 し回転する。 のため図 1 の状態 と比較 して 、 伝達力 ム と して機能する 3 ァ一ム 3 3 の伝達面部 6 5 の う ち 、 力伝達部 3 7 と接する非変換部 7 0 がやや長 < な り 、 結果と して変換部 7 1 がや 短 < なる ο この状 で力 ムシャ フ 卜 2 0 が回 Isしヽ 図 6 に示すよ う に カ ム 2 2 の凸部 2 2 a が第 2 ァ一ム 3 2 の当接部 5 3 を押上 げる と ヽ 第 2 ァ一ム 3 2 が 在継手部 2 6 の中心 C 1 を支点 と して反時計回 に回動する o ~のため第 2 ァ一ム 3 2 の作 動部 5 1 が中継部 6 6 を押 し 、 第 3 ァ ム 3 3 が時計回 り に 回動する o これによ り 、 伝達面部 6 5 の変換部 7 1 が力 達 部 3 7 を押すため 、 第 1 ァ一ム 3 1 が回動 して / ルブ 1 1 が 開弁する o

言い換える と ヽ 図 5 に示す閉弁時に レ、て、 伝 面部 6 5 に接している力伝 部 3 7 から変換部 7 1 までの距離が少 し 長く なる。 すなわち、 図 1 よ り ち ¾い非変換部 7 0 を経たの ち.に、 力伝達部 3 7 と変換部 7 1 が当接する こ と になる。 こ のため第 3 ァーム 3 3 が時計回 り に回転する際にヽ 力伝達部

3 7 が変換部 7 1 によつて φ程度の長さ にわたつて押されな が ら、 第 3 ァーム 3 3 が時計回 り に回転する ο こ のため中程 度の 且

ノ ノレブ リ フ 卜 里 H 2 (図 6 に不す） と な り ヽ かつ、 図 4 に曲線 L 2 で示すよ 5 に ルブの駆動位相が中 と なるため、 中回転、 中負荷の吸 直に適したバノレブの駆動 ,と な ό 。

図 7 は、 ロ ッ力 シャ フ 卜 2 1 が可変機構 2 5 によ つて中立 位置 N よ り も角度 Θ 2 だけ進角側に駆動 された状態を示 して いる。 こ の場合 、 第 2 ァ ム 3 2 の当接部 5 3 は 、 カ ム 2 2 に対して中立点 Ρ 1 よ り も進角側 （図 1 にね レ、て右側） に角 度 β だけ変位している o また、 第 2 アーム 3 2 の作動部 5 1 が図 7 において右側に変位し、 3 アーム 3 3 が反時計回 り に変位 している ためヽ 図 5 の状態 と 比較 してヽ 伝 カ ム と し て機能する第 3 ァ一ム 3 3 の伝 τ 面部 6 5 の ち 、 力伝達部

3 7 と接する非変 部 7 0 が さ ら に長 く な り ヽ 果と して、 . 変換部 7 1 力 S さ らに fe . < なる。

こ の状態で力 ムシャ フ 卜 2 0 が回転し、 図 8 に示すよ う に カム 2 2 の凸部 2 2 a が第 2 ァ一ム 3 2 の当接部 5 3 を押上 げる と 、 第 2 ァ一ム 3 2 が 自在継手部 2 6 の中心 C 1 を支点 と して反時計回 り に回動する 0 こ のため第 2 ァ一ム 3 2 の作 動部 5 1 が中継部 6 6 を押 し、 第 3 アーム 3 3 が時計回 り に 回動する。 これによ Ό 伝 面部 6 5 の変換部 7 1 が力伝達 部 3 7 を押すため 、 第 1 ァ ―ム 3 1 が回動 してバルプ 1 1 が 開弁する ο

こ の場 a ヽ 伝 力 ム と して機能する第 3 ァ ム 3 3 の伝達 面部 6 5 の う ち 、 力伝 部 3 7 と接する非変換部 7 0 の期間

(距離 ) が長いため、 第 2 ァ一ム 3 2 の揺動に伴つ て第 3 ァ ーム 3 3 が時計回 り に回転する際 、 力伝 部 3 7 が変換部 7

1 上を移動する距離が短い ο ~ のため第 1 ァ一ム 3 1 の回動 量は僅かであ り 、 ノ ノレブ V フ 卜 里 H 3 (図 8 に示す. ·) が小 さ く なる 0 こ のため図 4 に曲線 L 3 で示す ラ にノ ルブの駆動 位相が進角する と と も にゝ Λ ノレプ V フ 卜 が小さ く なるため、 低回転 、 低負荷の小吸気量に適 した ルブの駆動と なる。

上記構成の可変動弁装置 1 0 を吸ス 系に 用すれば、 吸気 ノ ルブ 1 1 の開さ側を固定して閉 じ側を連 m的に変える こ と ができ るためヽ 高膨張比サィ クルとする こ と ができ 0 ο

また 、 慣性吸 と の相乗作用によ 、 燃費低減を図る こ と が可能でめる 0 慣性吸 と は、 ピス 卜 ンの吸入作用で生 じた 圧力の脈動がヽ 吸 内の吸気に慣性を起こすこ と を言 う 。 こ の慣性吸 を利用 して 、 吸気の脈動の ピ一ク 時期に吸気パ ルブ 1 1 を閉 じ始め る こ と によ ヽ ピス 卜 ンが下死点を過ぎ ても新気がシ V ンダ内に流入を け 、 体禾貝効率を高める こ と 、

ができ る o ェ ヽゝ

ンンンの回 数に よ つ て脈動の ピ一ク 時期が異 なるためヽ ピ ク 時期に合わせて吸気ノ ルプ 1 1 を閉弁 し始 める こ と によ 吸入空 量を増大でぎ る o

目 U 実施形態の可変動弁装置 1 0 では 、 図 4 の曲線 L 1 の 開弁 Ιϊΐ始から終了までの位相 と 、 バルブ V フ 卜量を基準と し て、 曲線 L 2 L 3 に示すよ う に 、 V力 シャ フ ト 2 1 を可 変機構 2 5 によつて駆 した場 に、 2 ァ一ム 3 2 の力 ム

2 2 に対して進角 させた期間が 、 第 3 ァ ム 3 3 の非変換部

7 0 と力伝達部 3 7 と接する期間を長 < する こ と に よ つてキ ャ ンセルされる こ と によ り 、 f 弁開始時期を略一定とする こ と がでさ る o

従つて 、 こ の可変動弁装置 1 0 に よれば 、 ¾弁開始時期を 固定したまま閉弁時期を変化させる - と ができ るためヽ 慣性 吸気の脈動に合わせて閉弁時期を変化させる こ と によ り 、 吸 入空 曰

里の増大を図 り 、 燃費低減の効果が得られる 0 また 、 空ス 4を取 に制御する こ と で良好な燃焼状態 と な り 、 未燃物等が減少 して排出ガス成分が良化する o

従来の一般的な連続位相可変動弁装置の場合 、 吸 ルプ の閉弁時期を遅角 させる と 開弁開始時期 ¾角 して しま う ο こ のため 、 吸気 よぴ排気の Λルブォ一 / 一ラ クプが減少あ るいはノ、、ゝ < な り ヽ ポンピング口 スが発生する 0

これに対して 記実施形態の可変動弁装置 1 0 によればヽ 開弁 始時期を固定した状態で閉弁時期を遅角する こ と がで き る のでヽ パノレブォ一 一ラ ップを保つ たまま閉弁時期を遅 角 させる と に り ヽ 吸入空気里増加の効果が得られる 0 のため燃費低減の効果が得られる ο

一般に低負荷で空気過剰になる と排 i曰.度が低 < なる が 、

IU記実施形態の可変動弁装置 1 0 に よればゝ ェンジンの 転 状態に応 じて吸入 量を制御でさ る ので 、 低負荷時に吸入 空気量を減少 させ - る と によ 曰

り 、 排 1JHL度を高 く する と が でき · - る o のため 、 図示 しなレ、ェンジンに 、 排ガス浄化用の 角虫 力 ^s配設 される場合に の触媒を活性化させやす < なる のでヽ 触媒を効果的に機能させる こ と がでさ る ο の場合に は触媒によ つて排出ガス を浄化でさ る のでヽ 排出ガス成分が 少 し 化 しても燃費が良い状 にェンジン本体をセ ティ ン グする こ と がでさ る ο れによ ヽ ェンジン本体の燃費を良 く する と と も に 、 排出ガス を触媒で浄化する こ と に よ り 、 高 燃費と排出ガスの浄化を両 でき る こ と になる o またヽ この 可変動弁装置 1 0 に れば、 低負荷時に吸入 ス 量を減少 さ せる こ と によ り ヽ 吸入空気量を制御するための吸ス または排

¼絞 り をョ Πι

卩スける必要も な < ヽ ス 卜低減が可台匕

目匕である 図 9 は本発明の整 2 の実施形 の可変動弁装置 1 0 Aを示 してい る ο こ の可変動弁装置 1 0 Aでは 、 第 2 ァ ム 3 2 の 端部 5 0側に 股部 3 2 a 3 2 b が形成されてレ、る ο そ して第 2 ァ ム 3 2 が力 ム 2 2 のベ ス 円 2 2 b (図 1 に示 す） に接している状台 Bi においてヽ 第 1 ァ ―ム 3 1 の少な < と も 部が 、 二股部 3 2 a ， 3 2 b 間に位置 している o それ以 外の構成 と作用 よぴ効果については 刖記第 1 の実施形態 の可変動弁装置 1 0 と 同様であるためヽ 両者に ifc通の個所に 共通の符号を付 して 明は省略する o

こ の第 2 の実施形態の よ う にヽ 股部 3 2 a 3 2 b 間に 第 1 ァ ム 3 1 の 部を挟み込む構成によれば 、 第 2 ァ ム

3 2 と 力ム 2 2 と の接角虫部、 あるいは第 2 ァ ム 3 2 と 第 3 ァ ム 3 3 と の間の接角虫部な どに偏荷重が生じた場 Π でも ヽ 第 2 ァ ム 3 2 が口 ク力 シャ フ 卜 2 1 の軸線方向に変位する こ と を防止でき る ので 、 偏摩耗等の不具 a を防ぐご と がでさ 図 1 0 は本 明の第 3 の実施形 a匕mの可変 弁 1 0 B を 示している。 この可変動弁装置 1 0 B は 、 第 1 ァ一ム 3 1 の シ ャ フ 卜嵌揷部 3 1 a が一股状になつて レ、ない点で 、 前記第

1 の実施形態の可 弁装置 1 0 と相理するだけでめる ので、 両者に共通の個所に共 の符号を付 して 明は省略する o の場合は 、 刖記第 1 の実施形態の可変動弁装置 1 0 と 様の 効果が得られる と共に 、 動弁装置が簡素化されるため 製造 ス ト の低減ね よび重量の低減を る こ と がでぎ る o

な 、 図 7 の状態から さ ら に第 2 ァ一ム 3 2 を力 ム 2 2 に 対して進角可能 と設定する こ と によ つて 、 図 4 の L 4 に示す 休筒状態 (バルブ リ フ 卜量が極小またはゼ口 ) とする と ち でさ 、 燃費低減の効果が得られる o 産業上の利用の可能性

本発明は、 商動車用の内燃機 iをは じめ と して 、 ノ^ルブの 駆動位相ね よびバルブ V フ ト量を変化させる こ と が望まれる 内燃 に適用する こ と ができ る o

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 内燃機関の可変動弁装置であって、

刖記内燃機関に回転自 在に設け られた力 ム シ ャ フ 卜 ( 2

0 ) と 、

肓 IJ記內燃機関に設け られたロ ッカ シ ャ フ ト ( 2 1 ) と

記カ ムシ ャ フ ト ( 2 0 ) に形成された力 ム ( 2 2 ) に よ つて駆動 されて吸気または排気パルプ （ 1 1 ) を開閉する ッ力アーム機構 （ 2 3 ) と を有し、

刖記ロ ッカアーム機構 （ 2 3 ) は、

記ロ ッカ シ ャ フ ト （ 2 1 ) に揺動 自在に支持され m記吸

^ ま たは排気バルブ （ 1 1 ) を駆動可能な第 1 ァ ム ( 3

1 ) と 、

刖記カ ム （ 2 2 ) によ り 駆動され前記ロ ッ力 シャ フ 卜 ( 2

1 ) 側を支点 と して揺動する第 2 アーム （ 3 2 ) と

刖記ロ ッ カ シ ャ フ ト （ 2 1 ) の近傍に配置 さ れた支持軸

( 6 0 ) に揺動 自在に設け られ前記第 2 ァーム ( 3 2 ) の摇 動によ り 変位されて前記第 1 ア ーム （ 3 1 ) を駆動する第 3 ァ ム （ 3 3 ) と 、

記第 2 アー ム （ 3 2 ) の前記ロ ッ カ シ ャ フ 卜 ( 2 1 ) 側 の前記支点を変位させる可変機構 （ 2 5 ) と

を具備 している こ と を特徴とする。

2 . 請求項 1 に記載の可変動弁装置において

刖記第 3 アー ム （ 3 3 ) は、 前記第 2 ァーム ( 3 2 ) の揺 動によ り 変位されて前記第 1 アーム （ 3 1 ) を駆動すベ < 刖 記第 1 アーム （ 3 1 ) と接する伝達面部 （ 6 5 ) を有し 該伝連面部 ( 6 5 ) は、 刖記整 2 ァ ム ( 3 2 ) の摇 ¾1 を変換し て 冃 U記 1 ア ー ム ( 3 1 ) を駆 ftすベ < 目 U記支持 軸 （ 6 0 ) の中心から該伝 面部 ( 6 5 ) までの距離が変化 する変換部 ( 7 1 ) を備えている こ と を特徴と する o

3 . 求項 2 に記载の可変動弁装置に いて

刖 S己可変機構 ( 2 5 ) は 、 刖記口 V力 シ ャ フ 卜 ( 2 1 ) を 回動 させる - と によ り 前記支占を変位させる と と も に 、 m記 第 2 ァ一ム ( 3 2 ) の前記力 ム ( 2 2 ) と の当接部を 記力 ム （ 2 2 ) のベ一ス 円の周方向に移動 させる こ と に よ つて、 目 U記力ム ( 2 2 ) に対する 目 u記第 2 ァ ム ( 3 2 ) の回転位 相を変化 させる - と を特徴とする 0

4 . 求項 3 に記載の可変動弁装置に レ、て

冃 U記伝 面部 ( 6 5 ) は iu記支持軸 ( 6 0 ) の中心か ら 該伝達面部 ( 6 5 ) ま での距離が刖記第 3 ァ一 ム ( 3 3 ) の 回転方向に実質的に変化しない非変換部 ( 7 0 ) を有 し 、 iu記力 ム ( 2 2 ) に対する 刖記第 2 ァ一 ム ( 3 2 ) の回転 位相が前記可変機構 ( 2 5 ) に つて所定角度進角 された状 態におレ、 て 記第 2 ァーム ( 3 2 ) の摇動開始か ら 刖記所

丄■

定角度にほぼ 、

相 する揺動里を該非変換部 ( 7 0 ) によ つて キ ャ ンセルする こ と を特徴とする ο

5 . 求項 1 に記载の可変動弁装置に いて

刖記第 2 ァ一ム ( 3 2 ) は その基端部 ( 5 0 ) が刖記口 ッ力 シャ フ 卜 ( 2 1 ) 側に けた接 部材 ( 2 7 ) によ つて 回動可台目ヒ 13に支持され 、

刖 S己第 2 ァ一ム ( 3 2 ) の ―部に けた当 部 ( 5 3 ) が 刖 dカ ム ( 2 2 ) に当接する と と も に該第 2 ァ ム ( 3 2 ) の他端側に設けた作動部 （ 5 1 ) が前記第 3 ァ ム ( 3 3 ) に当接しヽ かつ、

目 IJ目己第 3 ァ一ム . ( 3 3 ) に設け られ前記第 2 ァ一ム ( 3

2 ) の前記当接部 ( 5 3 ) を刖記力ム ( 2 2 ) に当接させる 方向に前記第 2 了一ム ( 3 2 ) を変位させる よ 5 記第 3 了 ー ム （ 3 3 ) を付勢するスプ リ ング （ 6 1 ) を備えて レ、る こ と を特徴とする。

6 . 請求項 5 に記載の可変動弁装置にお ヽて 、

m HG第 1 ァ一ム ( 3 1 ) は 、 BU記口 ッ カ シャ フ 卜 ( 2 1 ) を揷通する シ ャ フ 卜嵌揷部 ( 4 1 ， 4 2 ) が前記パルブ ( 1

1 ) 側の端部 ( 4 0 ) から一股状に分岐する形状をな しヽ こ の二股状の シ ャ フ 卜嵌揷部 （ 4 1 , 4 2 ) 間に目 υ記第 2 アーム （ 3 2 ) の一部が位置 している こ と を特徴とする

冃求項 5 に記載の可変動弁装置において 、

刖 §己第 2 ァ一ム ( 3 2 ) は 、 刖 、 記基端部 （ 5 0 ) 側が刖記 作動部 （ 5 1 ) 側 ら二股状に分岐する形状をな しヽ

こ の二股状の基端部 ( 5 0 ) 間に目' J記第 1 ァ一ム ( 3 1 ) の一部が位置する こ と を特徴とする

8 . 請求項 5 に記載の可変動弁 a¾置においてヽ

目 U記第 1 ァ一ム ( 3 1 ) は 、 冃 U記第 3 ア ー ム ( 3 3 ) に当 接する力伝 部 （ 3 7 ) が 、 刖記ノ ノレプ （ 1 1 ) を駆動する 部位 （ 4 0 ) に対して 、 I、U記 Π ヅ力 シャ フ 卜 （ 2 1 ) の軸線 方向にォフセ ッ 卜 した に設け られている こ と を特徴と す