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技術 内燃機関の可変動弁装置

出願人 日立オートモティブシステムズ株式会社
発明者 中村信保坂憲臣東藤保武田敬介鶴田誠次梶浦幹弘山田吉彦原誠之助
出願日 2009年1月16日 (11年10ヶ月経過) 出願番号 2009-007153
公開日 2010年7月29日 (10年3ヶ月経過) 公開番号 2010-163980
状態 特許登録済
技術分野 弁装置又は配列 特殊操作のための弁装置
主要キーワード 円弧状軸 各円筒部材 保持円筒 バケットタイプ アジャスト機構 微小クリアランス 端部軸受 メインブラケット
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

一方気筒吸気弁開弁時における駆動軸の撓み変形に伴う他気筒の閉弁状態にある吸気弁の微小な開弁を抑制して機関運転不安定化燃費の悪化を防止し得る可変動弁装置を提供する。

解決手段

スイングアーム6を介して吸気弁3を開作動させる揺動カム構成体7と、スイングアームと揺動カム構成体のカム面7cとの間をに調整する油圧ラッシアジャスタ10と、駆動カム5aの回転力を揺動カム構成体の揺動力に変換する伝達機構8と、を備えている。気筒毎に設けられた前記各揺動カム構成体は、駆動軸5の外周に所定の比較的大きな隙間Tをもって嵌挿した円筒部材7aと、該円筒部材の軸方向の両端部に一体に設けられた一気筒あたり2つの揺動カム7bと、を備え、円筒部材の外周面を、2つの第1,第2軸受13、34によってそれぞれ回転自在に軸支した。

概要

背景

従来の内燃機関可変動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献1に記載されたものが知られている。

この可変動弁装置は、外周に駆動カムが設けられた駆動軸と、一気筒当たり2つの吸気弁バルブスプリングばね力に抗して開作動させる一対の揺動カムと、前記駆動カムの回転力揺動運動に変換して前記各揺動カムに伝達する伝達機構と、機関後方向に配設された制御軸に設けられて、前記伝達機構の揺動支点を変化させる制御カムとを備えている。

前記駆動軸は、前記制御軸と共通の軸受部材によってシリンダヘッドに回転自在に軸支されていると共に、該一本の駆動軸の外周に複数気筒の複数の揺動カムが各円筒部材を介して回転自在に支持されている。

また、前記揺動カムと前記吸気弁との間には、スイングアーム介装されており、このスイングアームは、一端部がシリンダヘッドの保持孔に保持された油圧ラッシアジャスタ揺動自在に支持されている一方、他端部が前記吸気弁のステムエンドに当接している。また、このスイングアームのほぼ中央位置に設けられたローラ外周面に、前記揺動カムのカム面が転接しつつ揺動カムの揺動力を吸気弁の開弁力として伝達するようになっている。

前記油圧ラッシアジャスタは、内部の油圧によりスイングアームの一端部を押し上げることによって、前記揺動カムが吸気弁を開作動させるときは勿論のこと、前記揺動カムのベースサークル時にあって吸気弁の閉弁時にもバルブクリアランスに調整して前記ローラと揺動カムとを常時当接するようになっている。

そして、機関運転状態に応じてアクチュエータにより前記制御軸を介して制御カムを回転制御することにより、ロッカアームの揺動支点を変化させ、これによって、前記揺動カムが吸気弁の作動角及びリフト量を変化させるようになっている。

概要

一方気筒の吸気弁の開弁時における駆動軸の撓み変形に伴う他気筒の閉弁状態にある吸気弁の微小な開弁を抑制して機関運転不安定化燃費の悪化を防止し得る可変動弁装置を提供する。スイングアーム6を介して吸気弁3を開作動させる揺動カム構成体7と、スイングアームと揺動カム構成体のカム面7cとの間を零に調整する油圧ラッシアジャスタ10と、駆動カム5aの回転力を揺動カム構成体の揺動力に変換する伝達機構8と、を備えている。気筒毎に設けられた前記各揺動カム構成体は、駆動軸5の外周に所定の比較的大きな隙間Tをもって嵌挿した円筒部材7aと、該円筒部材の軸方向の両端部に一体に設けられた一気筒あたり2つの揺動カム7bと、を備え、円筒部材の外周面を、2つの第1,第2軸受13、34によってそれぞれ回転自在に軸支した。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

従動部材を介して機関弁開作動させる一気筒当たり1つの揺動カム構成体と、前記従動部材と揺動カム構成体のカム面との間のクリアランスに調整する油圧ラッシアジャスタと、駆動カム回転力を前記揺動カム構成体の揺動力に変換する伝達機構と、を備え、機関運転状態に応じて前記伝達機構の姿勢を変化させて前記機関弁のバルブリフト量可変にする内燃機関可変動弁装置であって、気筒毎に設けられた前記各揺動カム構成体は、共通軸の外周に所定隙間をもって嵌挿した円筒部材と、該円筒部材に一体に設けられた揺動カムと、を備え、前記円筒部材の外周面を、該円筒部材の軸方向の異なる位置に設けられた少なくとも2つの軸受によってそれぞれ回転自在に軸支したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

請求項2

請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置であって、前記所定隙間は、機関運転中に、前記共通軸の外周面が前記円筒部材の内周面と接触しない隙間量であることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

請求項3

請求項1または2に記載の内燃機関の可変動弁装置であって、前記共通軸は、前記駆動カムが一体に設けられた駆動軸によって構成されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。

技術分野

0001

本発明は、吸気弁排気弁である機関弁バルブリフト量などを機関運転状態に応じて可変制御する内燃機関可変動弁装置に関する。

背景技術

0002

従来の内燃機関の可変動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献1に記載されたものが知られている。

0003

この可変動弁装置は、外周に駆動カムが設けられた駆動軸と、一気筒当たり2つの吸気弁をバルブスプリングばね力に抗して開作動させる一対の揺動カムと、前記駆動カムの回転力揺動運動に変換して前記各揺動カムに伝達する伝達機構と、機関後方向に配設された制御軸に設けられて、前記伝達機構の揺動支点を変化させる制御カムとを備えている。

0004

前記駆動軸は、前記制御軸と共通の軸受部材によってシリンダヘッドに回転自在に軸支されていると共に、該一本の駆動軸の外周に複数気筒の複数の揺動カムが各円筒部材を介して回転自在に支持されている。

0005

また、前記揺動カムと前記吸気弁との間には、スイングアーム介装されており、このスイングアームは、一端部がシリンダヘッドの保持孔に保持された油圧ラッシアジャスタ揺動自在に支持されている一方、他端部が前記吸気弁のステムエンドに当接している。また、このスイングアームのほぼ中央位置に設けられたローラ外周面に、前記揺動カムのカム面が転接しつつ揺動カムの揺動力を吸気弁の開弁力として伝達するようになっている。

0006

前記油圧ラッシアジャスタは、内部の油圧によりスイングアームの一端部を押し上げることによって、前記揺動カムが吸気弁を開作動させるときは勿論のこと、前記揺動カムのベースサークル時にあって吸気弁の閉弁時にもバルブクリアランスに調整して前記ローラと揺動カムとを常時当接するようになっている。

0007

そして、機関運転状態に応じてアクチュエータにより前記制御軸を介して制御カムを回転制御することにより、ロッカアームの揺動支点を変化させ、これによって、前記揺動カムが吸気弁の作動角及びリフト量を変化させるようになっている。

先行技術

0008

特開2008−14322号公報

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、前記従来の可変動弁装置にあっては、複数気筒の複数の揺動カムを共通の駆動軸に回転自在に支持するようになっていると共に、スイングアームの一端部が油圧ラッシアジャスタに支持されていることから、一つの気筒各吸気弁が開弁した際に、前記駆動軸が僅かに撓み変形してしまうおそれがある。

0010

すなわち、複数気筒中の一つの気筒の各吸気弁を揺動カムが開作動(リフト)するためにバルブスプリングのばね力に抗してローラを介して押圧すると、このバルブスプリングのばね反力によって前記駆動軸が撓み変形する。そうすると、油圧ラッシアジャスタによって零調整されたベースサークル期間(閉弁期間)にある他の気筒の揺動カムが僅かに下方へ変位して吸気弁を僅かに開弁させてしまう。この結果、例えばアイドリング運転時において燃焼室内の混合気が他の気筒の微小に開弁した吸気弁から流出して機関回転不安定化燃費の低下を招くおそれがある。また、高回転運転時には、パワーの低下を招くおそれがある。

課題を解決するための手段

0011

請求項1に記載の発明にあっては、とりわけ、気筒毎に設けられた前記各揺動カム構成体は、共通軸の外周に所定隙間をもって嵌挿した円筒部材と、該円筒部材の軸方向の両端部に一体に設けられた一気筒あたり2つの揺動カムと、を備え、前記円筒部材の外周面を、該円筒部材の軸方向位置に設けられた少なくとも2つの軸受によってそれぞれ回転自在に軸支したことを特徴としている。

発明の効果

0012

この発明によれば、前記開弁側の機関弁からバルブスプリングのばね反力が共通軸に伝達されて、該共通軸が僅かに撓み変形したとしても、前記隙間によって前記撓み変形を吸収すると共に、各揺動カム構成体の円筒部材が複数の軸受によって2点支持状態で支持されていることから、閉弁状態にある他の揺動カム構成体の変位が抑制される。このため、閉弁状態にある機関弁への従動部材からの押圧力の伝達が回避されて閉弁状態が保持される。

図面の簡単な説明

0013

本発明に係る可変動弁装置をV型内燃機関の片バンク側に適用した第1の実施形態を一部断面して示す側面図である。
図1のA−A線断面図である。
第1の実施形態の可変動弁装置の縦断面図である。
A、Bは本実施形態の最小作動角最小バルブリフト量制御時の作用説明図である。
A、Bは本実施形態の最大作動角最大バルブリフト量制御時の作用説明図である。
本実施形態のバルブリフト特性図である。
第2の実施形態における可変動弁装置の縦断面図である。

実施例

0014

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の各実施形態を図面に基づいて説明する。この各実施形態では、V型6気筒内燃機関の片バンク側の3気筒に適用されたものを示している。

0015

〔第1の実施形態〕
図1図3は可変動弁装置の第1の実施形態を示し、シリンダヘッド1内に形成された一対の吸気ポート2、2を開閉する一気筒当たり2つの吸気弁3,3と、#1気筒と#3気筒及び#5気筒の上方側に機関前後方向に沿って配置され、外周に一気筒当たり一つの駆動カム5aを有する共通軸である駆動軸5と、該駆動軸5と同じ複数の軸受により回転自在に支持されて、従動部材であるスイングアーム6を介して前記各吸気弁3を開閉作動させる揺動カム構成体7と、前記駆動カム5aの回転力を揺動力に変換して前記揺動カム構成体7に伝達する伝達機構8と、該伝達機構8を介して前記各吸気弁3,3の作動角とバルブリフト量を制御する制御機構9と、シリンダヘッド1に保持されて、前記各スイングアーム6を介して各吸気弁3と揺動カム構成体7との間のバルブクリアランスを常に零ラッシにする一対の油圧ラッシアジャスタ10と、を備えている。

0016

以下、便宜上、1つの気筒、例えば#1気筒における各構成部材について具体的に説明する
前記各吸気弁3は、バルブガイド4を介してシリンダヘッド1に摺動自在に保持されていると共に、各ステムエンド3aの近傍に設けられた各スプリングリテーナ11とシリンダヘッド1の内部上面との間に弾接された各バルブスプリング12によって閉方向に付勢されている。

0017

前記駆動軸5は、シリンダヘッド1の前後端部に設けられた軸受13,32によって回転自在に支持され、一端部に設けられた図外のタイミングプーリを介してクランクシャフトの回転力がタイミングベルトによって伝達されるようになっている。また、駆動軸5の外周に連結ピン5bによって固定された前記駆動カム5aは、その軸心Xが駆動軸5の軸心Yから径方向偏心していると共に、外周のカムプロフィールが通常のほぼ円形状に形成されている。

0018

また、駆動軸5の内部軸方向には、前記機関フロント側に設けられた端部軸受32の内部に形成された油通路孔32aから潤滑油が供給される油孔33が形成されている。この油孔33を通流した潤滑油は、複数の油孔35,36を介して前記第1軸受13や後述の第2軸受34に供給されるようになっている。

0019

前記各スイングアーム6は、一端部6aの下面が前記各吸気弁3のステムエンド3aに当接している一方、他端部6bが前記油圧ラッシアジャスタ10に当接していると共に、中央に形成された収容孔内に、ローラ軸14aを介してローラ14が回転自在に収容配置されている。

0020

前記両揺動カム構成体7は、図1などにも示すように、前記駆動軸5の外周面に回転自在に嵌挿された円筒部材7aと、該円筒部材7aの両端部に一体に設けられ、前記2つの吸気弁3,3に対応した2つの揺動カム7b、7bとから構成されている。

0021

この各揺動カム7b、7bの各下面には、ベースサークル面やランプ面及びリフト面からなるカム面7c、7cが形成されており、該ベースサークル面とランプ面及びリフト面が、各揺動カム7b、7bの揺動位置に応じて前記スイングアーム6のローラ14の上面を転接するようになっている。

0022

前記円筒部材7aは、軸方向の一端部側とほぼ中央位置の各外周面に第1ジャーナル部7dと第2ジャーナル部7eが形成され、この第1、第2ジャーナル部7d、7eを介して前記第1軸受13と、この第1軸受13とは別の第2軸受34との2つの軸受によって回転自在に油膜を介して支持されていると共に、各軸受13,34の各内周面と前記駆動軸5の対応する各外周面との間に微小クリアランスである径方向隙間Tをもって前記駆動軸5を回転自在に支持するようになっている。前記径方向隙間Tは、内燃機関の運転中において、前記駆動軸5の外周面と円筒部材7aの内周面が直接接触しない隙間量に設定されている。

0023

前記第1軸受13は、シリンダヘッド1の上端部に配置されたメインブラケット13aと、該メインブラケット13aの上端部に配置されたサブブラケット13bとを備え、前記シリンダヘッド1上に有する半円弧状の軸受溝1dと前記メインブラケット13a下部の半円弧状の軸受溝との間に前記円筒部材7aのジャーナル部7eを回転自在に支持するようになっている。前記メインブラケット13aとサブブラケット13bは、2本のボルト13cによってシリンダヘッド1上に共締め固定されている。また、機関フロント側の第1軸受13の内部には、前記駆動軸5内の油孔33と連通する第2油通路孔37が形成され、ここから制御軸21側に潤滑油を供給するようになっている。

0024

前記第2軸受34は、シリンダヘッド1の上端部に配置された軸受ブラケット34aを備え、シリンダヘッド1上に有する半円弧状の軸受溝1eと軸受ブラケット34aの下部に形成された半円弧状の軸受溝34bとの間に、前記円筒部材7aのジャーナル部7eを回転自在に支持するようになっている。また、前記軸受ブラケット34aは、2本のボルト34cによってシリンダヘッド1上に固定されている。

0025

前記伝達機構8は、駆動軸5の上方に配置されたロッカアーム15と、該ロッカアーム15の一端部15aと駆動カム5aとを連係するリンクアーム16と、ロッカアーム15の他端部15bと一つの揺動カム7とを連係するリンクロッド17と、を備えている。

0026

前記ロッカアーム15は、中央に有する筒状の基部が支持孔を介して後述する制御カム22に回転自在に支持されていると共に、一端部15aがピン18によってリンクアーム16に回転自在に連結されている一方、他端部15bがリンクロッド17の上端部にピン19を介して回転自在に連結されている。

0027

前記リンクアーム16は、円環状の基部の中央位置に有する嵌合孔16aに前記駆動カム5aのカム本体が回転自在に嵌合している一方、突出端が前記ピン18によってロッカアーム一端部15aに連結されている。

0028

前記リンクロッド17は、下端部がピン20を介して一つの揺動カム7bのカムノーズ部側に回転自在に連結されている。

0029

なお、前記ロッカアーム15の他端部15bとリンクロッド17の上端部との間には、各構成部品組付時に各吸気弁3のリフト量を微調整するアジャスト機構23が設けられている。

0030

前記制御機構9は、駆動軸5の上方位置に同じ軸受部材の別の軸受溝に回転自在に支持された制御軸21と、該制御軸21の外周に固定され、前記ロッカアーム15の支持孔に摺動自在に嵌入されてロッカアーム15の揺動支点となる制御カム22と、を備えている。

0031

前記制御軸21は、駆動軸5と並行に機関前後方向に配設されていると共に、図外のアクチュエータによって回転制御されている。また、この制御軸21の内部軸方向には、前記第1軸受13内に形成された第2の油通路孔37と連通する油供給孔38が形成されている。この油通路孔38は、制御軸21に径方向に沿って貫通形成された複数の油孔39,40を介して前記第1軸受13の上端軸受溝やロッカアーム15と制御カム22との間に潤滑油を供給するようになっている。

0032

一方、前記制御カム22は、円筒状を呈し、軸心位置が制御軸21の軸心から所定分だけ偏倚している。

0033

前記図外のアクチュエータは、ハウジングの一端部に固定された電動モータと、ハウジングの内部に設けられて電動モータの回転駆動力を前記制御軸21に伝達する減速機構としてのボール螺子伝達手段とから構成されている。

0034

前記電動モ−タは、比例型のDCモータによって構成され、機関運転状態を検出する図外のコントロールユニットからの制御信号によって駆動するようになっている。

0035

前記油圧ラッシアジャスタ10は、図2に概略示すように、シリンダヘッド1の円柱状の保持穴1a内に保持された有底円筒状のボディ24と、該ボディ24内に上下摺動自在に収容されて、下部に一体に有する図外の隔壁を介して内部にリザーバ室を構成するプランジャ25と、ボディ24の下部内に形成されて、前記隔壁に貫通形成された連通孔を介して前記リザーバ室と連通する高圧室と、該高圧室の内部に設けられて、前記リザーバ室内作動油を高圧室方向へのみ流入を許容するチェック弁と、を備えている。また、前記シリンダヘッド1の内部には、前記保持穴1a内の溜まった作動油を外部に排出する通孔1bが形成されている。

0036

前記ボディ24は、外周面に円筒状の第1凹溝が形成されていると共に、該第1凹溝の周壁に、前記シリンダヘッド1の内部に形成されて下流端が前記第1凹溝に開口した油通路30とボディ24の内部とを連通する第1通路孔が径方向に貫通形成されている。

0037

なお、前記油通路30は、図2に示すように、シリンダヘッド1内に形成された潤滑油供給用メインオイルギャラリー31ーと連通しており、このメインオイルギャラリー31には図外のオイルポンプから潤滑油が圧送されるようになっている。

0038

そして、前記プランジャ25の進出に伴って高圧室内低圧になると、前記油通路30から保持穴1a内に供給された作動油が第1凹溝から第1通路孔と第2凹溝及び第2通路孔を通ってリザーバ室に流入して、さらにチェックボールを第1コイルばねのばね力に抗して押し開き、作動油を高圧室内に流入させる。これによって、プランジャ25は、常時スイングアーム6の他端部6bを押し上げてローラ14を介して各揺動カム7b、7bとスイングアーム6の一端部6a及び吸気弁3のステムエンド3aとの間の隙間を零ラッシに調整するようになっている。

0039

以下、本実施形態における可変動弁装置の基本的な動作を図4及び図5に基づいて説明する。

0040

まず、例えば、機関のアイドリング運転などの低回転域では、コントロールユニットから出力された制御電流によって電動モータが回転駆動し、この回転トルクボール螺子機構を介して前記制御軸21に伝達されて、該制御軸21が一方向へ回転駆動されると、図4A、Bに示すように、制御カム22も一方向に回動して軸心が制御軸21の軸心の回りを同一半径で回転し、肉厚部が駆動軸5から図示のように右上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム15の他端部15bとリンクロッド17の枢支点(連結ピン19)は、駆動軸5に対して上方向へ移動し、このため、揺動カム構成体7は、リンクロッド17を介してカムノーズ部側が強制的に引き上げられる。

0041

よって、駆動カム5aが回転してリンクアーム16を介してロッカアーム15の一端部15aを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド17を介して各揺動カム7b、7b及び各スイングアーム6に伝達され、各吸気弁3はバルブスプリング12のばね反力に抗して開弁して、そのリフト量Lは図6に示すように十分小さくなる。

0042

例えば、機関が高回転領域移行した場合は、コントロールユニットからの制御電流によって電動モータが逆回転してボール螺子機構を同方向へ回転させると、図5A、Bに示すように、この回転に伴って制御軸21が制御カム22を他方向へ回転させて、軸心が駆動軸5方向へ移動する。

0043

このため、ロッカアーム15は、今度は全体が駆動軸5方向に移動して他端部15bによって揺動カム構成体7のカムノーズ部を、リンクロッド17を介して下方へ押圧して該各揺動カム7b、7b全体を所定量だけ図4に示す位置から反時計方向へ回動させる。したがって、図5Bに示すように、各揺動カム7の各スイングアーム6のローラ14外周面に対するカム面7bの当接位置が、カムノーズ部側(リフト部側)に移動する。

0044

このため、吸気弁3の開作動時に駆動カム5aが回転してロッカアーム15の一端部15aを、リンクアーム16を介して押し上げると、各揺動カム7b、7bが各スイングアーム6を介して各吸気弁3を各バルブスプリング12のばね力に抗して開弁させて、そのバルブリフト量が図6のL1に示すように連続的に変化しつつ大きくなる。

0045

そして、前述したように、例えば高回転領域において、図3及び図5Bに示す#1気筒の各吸気弁3が開作動した際には、前記駆動カム5aからの押圧力でリンクアーム16を介してロッカアーム15の一端部15aが押し上げられると共に他端部15bが押し下げられて、各揺動カム7のカムノーズ部を押し下げる。そうすると、各揺動カム7のカム面7cのリフト部によって各スイングアーム6のローラ14が押し下げられて各吸気弁3を開弁させると、各バルブスプリング12の大きなばね反力FC1、FC2がスイングアーム6から揺動カム構成体7、リンクロッド17、ロッカアーム15及びリンクアーム16を介して前記駆動カム5aに押し下げ力F1として作用する。

0046

このため、前記駆動軸5は、該駆動軸5の外周面と円筒部材7aの内周面との間の隙間T、及び円筒部材7aの外周面と軸受34の内周面との間のクリアランスを減少させながら下方(吸気弁3方向)へ僅かに撓み変形する。このとき、#1気筒と隣接した#3気筒の各吸気弁3は閉弁状態になっているが、前記駆動軸5の下方への撓み変形によって、隣接した#3気筒の各吸気弁3が、各揺動カム7bと各スイングアーム6を介して下方へ微小に開弁してしまうおそれがある。

0047

しかしながら、本実施形態では、前記駆動軸5と円筒部材7aとの間の比較的大きな隙間Tの存在と、各揺動カム構成体7が、円筒部材7aの第1、第2ジャーナル部7d、7eを介して第1、第2軸受13,34によって2点で軸支されていることから、各揺動カム7bの変位が十分に抑制され、各揺動カム7bのベースサークル区間中(閉弁中)に前記#3気筒及び#5気筒の各吸気弁3が僅かながらも開弁するのを抑制することができる。

0048

すなわち、前記作用を図3などに基づいて具体的に説明すれば、まず、前記図5A、Bに示す最大バルブリフト量制御時において、基準気筒(#3気筒)の吸気弁3,3が閉弁状態になっている場合に、例えば前方の隣接気筒(#1気筒)側の吸気弁3,3は開弁状態(ピークリフト)になっている。この隣接気筒側の駆動カム5aには、大きな荷重F1が作用している。これによって、駆動カム5aは下方(吸気弁3方向)にΔSだけ変形し、それに伴い駆動軸5の基準気筒側の部位もフロント側揺動カム位置、リア側揺動カム位置でそれぞれΔS1、S2だけ下方に変形する。

0049

しかしながら、前記駆動軸5と円筒部材7aとの間には、比較的大きな半径隙間Tが存在することから(ΔS1,S2<T)、閉弁状態(ベースサークル面とローラ14との接触)において各揺動カム7b、7bの各ベースサークル面が押し下げられることによるスイングアーム6を介した僅かな開弁の発生を抑制することが可能になる。

0050

つまり、揺動カム構成体7の円筒部材7aが、第1軸受13と第2軸受34の2つの軸受によって軸支されており、前記駆動軸5により直接軸支されるわけではないことから、基準気筒側の揺動カム7b、7bに駆動軸5の変形が影響されないためである。

0051

仮に、前記従来技術のように、前記半径隙間Tが存在しない場合、あるいはその隙間Tが僅かである場合であって揺動カム構成体7を前記駆動軸5が軸支していた場合を想定して検討すると、まず、駆動カム5aは下方へΔSだけ変形し、それに伴って基準気筒側の駆動軸5の部位もΔS1、2だけ下方に変形するが、この変形量ΔS1、S2によって揺動カム7b、7bのベースサークル面側が押し下げられて、閉弁状態にある各吸気弁3,3が僅かに開弁して内燃機関としての正常な作動が阻害されるおそれがある。

0052

ところが、本実施形態にように、駆動軸5と円筒部材7aとの間の十分な隙間Tが存在していることから、駆動軸5が変形してもこの変形量を前記隙間Tが吸収し、さらには、円筒部材7aを2つの軸受13,34によって2点で支持していることから、駆動軸5が変形しても揺動カム構成体7には影響が殆どなくなり、円筒部材7aの倒れも抑制されて常時円滑な回転が確保される。この結果、内燃機関の正常かつ安定した作動が得られる。このような作用効果は、アイドリング運転などの低リフト制御時でも同様に得られる。

0053

また、本実施形態では、前記油通路33から駆動軸5の油孔33に流入した潤滑油は、各油孔35,36を介して各円筒部材7aの外周面と各軸受13,34の内周面との間に供給され、また、第2油通路37を介して制御軸21の油孔38に流入して油孔39,40から制御軸21と第1軸受13との間及び制御カム22の外周面とロッカアーム15の支持孔の内周面との間に供給されて、それぞれの摺動部位を効果的に潤滑する。

0054

〔第2の実施形態〕
図7本願発明の第2の実施形態を示し、基本構造は第1の実施形態とほぼ同様であるが、特に異なるのは、前記揺動カム構成体7の円筒部材7aが、一端部側の第1軸受13及び中央の第2軸受34の他に、他端側も第3軸受41によって軸受されるようになっている。

0055

すなわち、前記各駆動カム5aは、駆動軸5に対して連結ピン5bによって固定されるのではなく、焼き嵌め圧入などによって固定されて、駆動カム5aが連結ピン5bを係入する円筒部廃止されて軸方向の長さが短く形成されている。一方、前記円筒部材7aは、前記駆動カムの円筒部の廃止に伴ってその分軸方向の長さを長く形成されて、その延長部の外周面に第3のジャーナル部7fが形成されている。

0056

前記第3軸受41は、シリンダヘッド1の上端部に形成された半円弧状の軸受溝1eと、下部に円弧状軸受溝を有する第3ブラケット41aとから構成されている。

0057

したがって、この実施形態によれば、揺動カム構成体7が、3つの軸受13、34、41によって回転自在に支持されることから、かかる支持剛性が向上するため、前記揺動カム構成体7の倒れがさらに抑制される。この結果、各揺動カム7a、7aのさらに円滑な揺動運動を確保できる。

0058

本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、共通軸として揺動カム構成体7の円筒部材7aに挿入される駆動軸5以外の軸部材であってよく、例えば特開2002−168105号公報に記載の図13では制御軸に揺動カム構成体が軸受されており、共通軸が制御軸になっている。

0059

この公報記載の制御軸も各揺動カムによる各吸気弁の最大開度時(ピークリフト)の瞬間に荷重を受けて制御軸の他の気筒側の部位がそれによって撓み変形し、ベースサークル区間(閉弁区間)であるにも拘わらず異常開弁するおそれもあるが、これに本願発明の構成を適用すれば、前記他の気筒側での揺動カムの異常開弁の発生を抑制することが可能になる。

0060

また、例えば、特開2008−115746号公報に示す技術は、図7に示す各揺動カムが、軸方向に移動可能な制御軸を保持する保持円筒であるロッカシャフトに軸支されている。この場合、ロッカシャフトが他の隣接気筒の最大開弁時に径方向へ撓み変形して、基準気筒のベースサークル時に吸気弁が異常開弁してしまうおそれがある。

0061

しかし、本願発明を適用することによって前記異常開弁を原理的に回避することが可能になる。

0062

つまり、前記公報の図7に示す揺動カムのカムノーズ部32d(34d)の軸方向の両側の2つの円筒部を軸受する構成とし、この2つの円筒部を支持する2つの軸受を設ければよい。これによって、異常開弁の発生を効果的に抑制することができる。

0063

また、機関弁としては前記吸気弁3の他に、排気弁側にも適用することが可能である。さらに、内燃機関としては前記V型6気筒ばかりではなく、V型8気筒や直列4気筒などの機関に適用することも可能である。

0064

また、従動部材としては、スイングアームに限定されるものではなく、バケットタイプタペットとし、油圧ラッシアジャスタを内蔵してもよい。

0065

さらに、第2の実施形態(図7)において、円筒部材7aの全長延長せずに、第3の軸受41で駆動軸5を直接軸支することも可能である。この場合、駆動軸5全体の撓みや駆動カム部位での撓みΔSを小さくできて、作動を一層円滑にでき、異常開弁もさらに発生しにくくなる。

0066

1…シリンダヘッド
1a…保持穴
3…吸気弁(機関弁)
5…駆動軸
5a…駆動カム
6…スイングアーム(従動部材)
7…揺動カム構成体
7a…円筒部材
7b…揺動カム
7c…カム面
7d・7e…第1、第2ジャーナル部
8…伝達機構
9…制御機構
10…油圧ラッシアジャスタ
12…バルブスプリング
13…第1軸受部
13a…軸受ブラケット
14…ローラ
34…第2軸受
34a…軸受ブラケット
41…第3軸受
41a…軸受ブラケット

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