JPH0211812A - Variable valve timing device - Google Patents
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-
- 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
-
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、可変バルブタイミング装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a variable valve timing device.
昨今のエンジンには、出力向上や燃費低減を目的として
、エンジンの負荷状態に応してバルブタイミングやバル
ブリフト量を変化させる可変バルブタイミング装置を備
えたものがある。Some modern engines are equipped with variable valve timing devices that change valve timing and valve lift according to engine load conditions in order to improve output and reduce fuel consumption.
第２図は、上記可変バルブタイミング装置の一例を示す
ものである。この装置Ａては、低速用のカムプロフィル
を有する低速用バルブ開閉カムＢと高速用のカムプロフ
ィルを有する高速用バルブ開閉カムＣとを並設して一体
に形成したカムブロックＤか、カムシャフトＥに移動自
在にスプライン結合されており、さらに上記カムブロッ
クＤにはシフタフォークＦが係合している。上記シフタ
フォークＦは、エンンンの回転数に基づいてカムシャフ
トＥの軸線方向に沿って移動動作し、上記カムブロック
Ｄを移動させる。これにより、カムブロックＤにおける
低速用カムＢもしくは高速用カムＣか、エンジン回転数
に応して選択的にバルブＧの直上に占位して上記バルブ
Ｇを開閉動作させることとなり、エンジンが効率よく運
転される。FIG. 2 shows an example of the variable valve timing device. This device A is either a cam block D, which is integrally formed with a low-speed valve opening/closing cam B having a low-speed cam profile and a high-speed valve opening/closing cam C having a high-speed cam profile, or a camshaft. The cam block D is movably spline connected to the cam block D, and a shifter fork F is engaged with the cam block D. The shifter fork F moves along the axial direction of the camshaft E based on the rotation speed of the engine, and moves the cam block D. As a result, either the low-speed cam B or the high-speed cam C in the cam block D is selectively positioned directly above the valve G depending on the engine speed to open and close the valve G, making the engine more efficient. Well driven.
なお、図中符号Ｈは、５ＯＨＣ型エンンンにおけるロッ
カアームである。In addition, the symbol H in the figure is a rocker arm in the 5OHC type engine.
ところで上記装置Ａでは、シフタフォークＦは油圧シリ
ンダアクチュエータＧのロッドＨに取り付けられており
、オイルパンＩからオイルポンプＪを介して油室Ｇ′に
送供される作動油によって上記シフタフォークＦが作動
される。なお、図中符号には、エンジン回転数に基づい
て油室Ｇ′への作動油供給量を制御するコントローラで
ある。By the way, in the above device A, the shifter fork F is attached to the rod H of the hydraulic cylinder actuator G, and the shifter fork F is moved by the hydraulic oil supplied from the oil pan I to the oil chamber G' via the oil pump J. activated. Note that the reference numeral in the figure indicates a controller that controls the amount of hydraulic oil supplied to the oil chamber G' based on the engine speed.
このように油圧シリンダアクチュエータでシフタフォー
クを動作させる構造では、油圧発生装置や油圧制御装置
を構成する上記オイルパンＩ、オイルポンプＪ１および
コントローラに等の数多くの補機類を必要とし、さらに
油圧回路には作動油漏れ対策を施す必要があるため、機
構が煩雑、かつ大掛かりなものとなっていた。This structure in which the shifter fork is operated by a hydraulic cylinder actuator requires a large number of auxiliary equipment such as the oil pan I, oil pump J1, and controller that constitute the hydraulic pressure generating device and hydraulic control device, and also requires a hydraulic circuit. Since it is necessary to take measures against hydraulic oil leakage, the mechanism is complicated and large-scale.
〔発明の目的〕
本発明は、上記実状に鑑みて、構造の簡単な可変バルブ
タイミング装置を提供することを目的とする。[Object of the Invention] In view of the above-mentioned circumstances, an object of the present invention is to provide a variable valve timing device with a simple structure.
そこて本発明ては、シフタフォークに電気アクチュエー
タを連係し、この電気アクチュエータによりシフタフォ
ークを介してカムブロックを移動させるようにして上記
目的を達成した。Therefore, in the present invention, an electric actuator is linked to the shifter fork, and the electric actuator moves the cam block via the shifter fork, thereby achieving the above object.
以下、本発明を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained based on the drawings.
第１図は本発明に関わる可変バルブタイミング装置を、
Ｓ ＯＨＣ型エンジンに適用した例を示している。カム
シャフト１には、カムブロック２が上記カムシャフト１
の軸線方向に沿って移動自在にスプライン結合されてお
り、上記カムブロック２は、低速用バルブ開閉カム３と
高速用バルブ開閉カム４とが互いに並設されかつ一体に
形成されている。カムシャフト１の上方域には、該カム
シャフト１と平行してガイドシャフト５が延設されてお
り、このガイドシャフト５には、ンフタフォ−ク６が遊
嵌している。このシフタフォーク６には、そのペースブ
ロック６′の両端部にそれぞれフォーク部６ａ、６ｂが
形成されており、これらフォーク部６ａ ６ｂはそれ
ぞれカムブロック２の端面２ａ、２ｂに臨んで配設され
ている。さらにシフタフォーク６のベースブロック６′
上面には、ガイドシャフト５の軸方向に沿ってラック７
が形成されており、このラック７にはピニオン８が噛合
している。該ピニオン８は、シリンダベツド９に回転自
在に支承されたシャフト１０の一端に固設されており、
上記シャフト１０の他端には従動プーリ１１が固設され
ている。従動プーリ１１には、駆動プーリ１２との間に
伝動ベルト１３が巻き掛けられている。上記駆動プーリ
１２は、電気アクチュエータとしての電動モータ２０の
駆動軸２０ａに固設されており、言い換えれば、上記電
動モータ２０は、駆動プーリ１２、伝動ベルト１３、従
動プーリ１１、シャフト１０、およびピニオン８、ラッ
ク７から成る動力伝達機構１００を介してシフタフォー
ク６と連係している。Figure 1 shows a variable valve timing device according to the present invention.
An example of application to an SOHC type engine is shown. A cam block 2 is attached to the camshaft 1.
The cam block 2 includes a low-speed valve opening/closing cam 3 and a high-speed valve opening/closing cam 4 arranged side by side and integrally formed. A guide shaft 5 extends above the camshaft 1 in parallel with the camshaft 1, and a lifter fork 6 is loosely fitted onto the guide shaft 5. The shifter fork 6 has fork portions 6a and 6b formed at both ends of the pace block 6', and these fork portions 6a and 6b are arranged facing the end surfaces 2a and 2b of the cam block 2, respectively. There is. Furthermore, the base block 6' of the shifter fork 6
A rack 7 is provided on the upper surface along the axial direction of the guide shaft 5.
A pinion 8 is meshed with the rack 7. The pinion 8 is fixed to one end of a shaft 10 rotatably supported by a cylinder bed 9.
A driven pulley 11 is fixed to the other end of the shaft 10. A transmission belt 13 is wound around the driven pulley 11 and the drive pulley 12 . The drive pulley 12 is fixed to a drive shaft 20a of an electric motor 20 as an electric actuator. In other words, the electric motor 20 includes the drive pulley 12, transmission belt 13, driven pulley 11, shaft 10, and pinion. 8. It is linked to the shifter fork 6 via a power transmission mechanism 100 consisting of a rack 7.
いま、エンジンが低回転数域で運転されている場合、シ
フタフォーク６は第１図（ａ）中に実線で示す位置に占
位し、カムブロック２はフォーク部６ａ、６ｂによって
、低速用カム３がバルブ３０の直上に占位するよう位置
決めされている。When the engine is currently operating in a low rotational speed range, the shifter fork 6 is in the position shown by the solid line in FIG. 3 is positioned directly above the valve 30.
かくして上記バルブ３０は、シム３１およびロッカアー
ム３２を介して低速用カム３によって開閉動作される。Thus, the valve 30 is opened and closed by the low speed cam 3 via the shim 31 and rocker arm 32.
エンジンの回転数が上昇し、予設定値を越えると、図示
していないコントローラからカム切換信号（低−高）が
出力される。電動モータ２０は上記信号に基づいて正回
転してピニオン８を第１図（ａ）中の矢印ｆ方向へ回転
させ、これによりシフタフォーク６が図中左方へ移動さ
れる。このとき、シフタフォーク６のフォーク部６ａが
カムブロック２の端面２ａを押圧することによって、該
カムブロック２はシフタフォーク６と共に左行する。高
速用カム４がバルブ３０の直上に占位した時点でシフタ
フォーク６は停止し、これにより上記バルブ３０は、シ
ム３１、ロッカーアーム３２を介して高速用カム４によ
って開閉動作される。When the engine speed increases and exceeds a preset value, a cam switching signal (low-high) is output from a controller (not shown). The electric motor 20 rotates forward based on the above signal to rotate the pinion 8 in the direction of arrow f in FIG. 1(a), thereby moving the shifter fork 6 to the left in the figure. At this time, the fork portion 6a of the shifter fork 6 presses the end surface 2a of the cam block 2, so that the cam block 2 moves to the left together with the shifter fork 6. When the high-speed cam 4 is positioned directly above the valve 30, the shifter fork 6 stops, and the valve 30 is thereby opened and closed by the high-speed cam 4 via the shim 31 and rocker arm 32.
エンジンの回転数が高速回転数域から下降し、予設定値
を下回ると、コントローラ（図示せず）からカム切換信
号（高−低）が出力される。電動モータ２０は上記信号
に基づいて逆回転してビニオン８を矢印ｒ方向へ回転さ
せ、これによりシフタフォーク６が左行される。このと
き、フォーク部６ｂがカムブロック２の端面２ｂを押圧
することによって、該カムブロック２はシフタフォーク
６と共に右行する。低速用カム３がバルブ３０の直上に
占位した時点でシフタフォーク６は停止し、これにより
上記バルブ３０は、シム３１、ロッカーアーム３２を介
して低速用カム３によって開閉動作される。When the engine speed drops from the high speed range and falls below a preset value, a cam switching signal (high-low) is output from a controller (not shown). The electric motor 20 reversely rotates based on the above signal to rotate the pinion 8 in the direction of arrow r, thereby moving the shifter fork 6 to the left. At this time, the fork portion 6b presses the end surface 2b of the cam block 2, so that the cam block 2 moves to the right together with the shifter fork 6. When the low-speed cam 3 is positioned directly above the valve 30, the shifter fork 6 stops, and the valve 30 is thereby opened and closed by the low-speed cam 3 via the shim 31 and rocker arm 32.
なお、本例では巻き掛は伝動機構を介して電動モータと
ビニオンを連係しているが、電動モータにピニオンを直
接取り付けてもよい。また、電動モータの回転出力をシ
フタフォークの直線運動に変換する手段として、ラック
・ピニオン以外の適宜な機構を採用し得ることは勿論で
ある。さらに電気アクチュエータとしてプランジャ型ソ
レノイドを採用し、そのプランジャにシフタフォークを
設けて該シフタフォークを直線運動させるよう構成する
ことも可能である。また、本発明はＤＯＨＣ型のエンジ
ンにも有効に適用することができる。In this example, the electric motor and the pinion are connected to each other via a transmission mechanism, but the pinion may be directly attached to the electric motor. Further, as a means for converting the rotational output of the electric motor into linear motion of the shifter fork, it is of course possible to employ an appropriate mechanism other than the rack and pinion. Furthermore, it is also possible to employ a plunger type solenoid as the electric actuator, provide a shifter fork on the plunger, and make the shifter fork move linearly. Further, the present invention can be effectively applied to a DOHC type engine.
さらにカムブロックを３つ以上のカムから一体に形成し
てもよいことは言うまでもない。Furthermore, it goes without saying that the cam block may be integrally formed from three or more cams.
以上、詳述した如く、本発明に関わる可変バルブタイミ
ング装置によれば、電気アクチュエタによってカムブロ
ックを移動動作させるように構成したので、油圧シリン
ダアクチュエータを用いていた従来構造と比較して、装
置の構造を大幅に簡略化することか可能となった。As detailed above, according to the variable valve timing device according to the present invention, the cam block is moved by an electric actuator, so compared to the conventional structure that uses a hydraulic cylinder actuator, the device is more efficient. It became possible to greatly simplify the structure.
第１図（ａ）は本発明に関わる可変バルブタイミング装
置を示す要部断面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＩ
−Ｉ線断面図であり、第２図は従来の可変バルブタイミ
ング装置の要部断面側面図である。
１ ・カムシャフト、２・・カムブロック、３・・低速
用バルブ開閉カム、
４ 高連用バルブ開閉カム、６・・・シフタフォーク、
６ａ、６ｂ・・フォーク部、７・・ラック、８ ピニオ
ン、１１・・・従動プーリ、１２・・駆動プーリ、１３
・・・伝動ベルト、２０・・・電動モータ、３０・・・
バルブ、１００・・・動力伝達機構。
図FIG. 1(a) is a cross-sectional view of a main part of a variable valve timing device according to the present invention, and FIG. 1(b) is an I of FIG. 1(a).
-I line sectional view, and FIG. 2 is a sectional side view of main parts of a conventional variable valve timing device. 1.Camshaft, 2..Cam block, 3..Low speed valve opening/closing cam, 4.High speed valve opening/closing cam, 6..Shifter fork,
6a, 6b...fork part, 7...rack, 8 pinion, 11...driven pulley, 12...drive pulley, 13
...Transmission belt, 20...Electric motor, 30...
Valve, 100...power transmission mechanism. figure
Claims (1)
ムを互いに並設して一体に形成したカムブロックを、カ
ムシャフトに回転不可能かつ軸方向に沿って移動自在に
嵌合するとともに、上記カムブロックに係合するシフタ
フォークを上記カムシャフトの軸方向に沿って移動自在
に配設し、さらに上記シフタフォークに電気アクチュエ
ータを連係し、該電気アクチュエータによって上記シフ
タフォークを介して上記カムブロックを移動させること
により、バルブを動作させるカムを選択するようにした
ことを特徴とする可変バルブタイミング装置。A cam block, which is integrally formed by arranging a plurality of valve opening/closing cams with different cam profiles in parallel, is fitted to the camshaft so as to be non-rotatable and movable along the axial direction, and is engaged with the cam block. A matching shifter fork is disposed movably along the axial direction of the camshaft, an electric actuator is linked to the shifter fork, and the electric actuator moves the cam block via the shifter fork. , a variable valve timing device characterized in that a cam for operating a valve is selected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16337688A JPH0211812A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Variable valve timing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16337688A JPH0211812A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Variable valve timing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0211812A true JPH0211812A (en) | 1990-01-16 |
Family
ID=15772708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16337688A Pending JPH0211812A (en) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | Variable valve timing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH0211812A (en) |
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