JPH0754623A - 可変バルブタイミング装置 - Google Patents
可変バルブタイミング装置Info
- Publication number
- JPH0754623A JPH0754623A JP5197292A JP19729293A JPH0754623A JP H0754623 A JPH0754623 A JP H0754623A JP 5197292 A JP5197292 A JP 5197292A JP 19729293 A JP19729293 A JP 19729293A JP H0754623 A JPH0754623 A JP H0754623A
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- JP
- Japan
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- cam
- cam lobe
- lobe piece
- piece
- roller
- Prior art date
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で耐久性のある作用角や位相を変えられ
る可変バルブタイミング装置を提供すること。 【構成】 中空のカムシャフト内にスライド駆動手段で
軸方向にスライドされるピストン手段に摺接するように
カムロブピースを設け、ピストン手段とカムロブピース
の摺接部分のいずれか一方を軸方向の捩じれ面とし、他
方をこの捩じれ面に軸に直角な直線で摺接するする部材
を有する構造とし、ピストン手段の軸方向のスライドに
つれてカムロブピースが所定角度回動するようにする。
複数のカムロブピースを径方向に重ねれば軸方向長さは
短縮される。また捩じれ面をカムシャフト内に設ければ
カムロブピースの形状は単純化され加工は容易になる。
カムロブピースにノーズ部のみ形成すればクリアランス
のばらつきが軽減される。
る可変バルブタイミング装置を提供すること。 【構成】 中空のカムシャフト内にスライド駆動手段で
軸方向にスライドされるピストン手段に摺接するように
カムロブピースを設け、ピストン手段とカムロブピース
の摺接部分のいずれか一方を軸方向の捩じれ面とし、他
方をこの捩じれ面に軸に直角な直線で摺接するする部材
を有する構造とし、ピストン手段の軸方向のスライドに
つれてカムロブピースが所定角度回動するようにする。
複数のカムロブピースを径方向に重ねれば軸方向長さは
短縮される。また捩じれ面をカムシャフト内に設ければ
カムロブピースの形状は単純化され加工は容易になる。
カムロブピースにノーズ部のみ形成すればクリアランス
のばらつきが軽減される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の動弁装置、
特にバルブを開閉するカムの作用角と位相を可変とした
可変バルブタイミング装置に関する。
特にバルブを開閉するカムの作用角と位相を可変とした
可変バルブタイミング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関のバルブタイミングは性能、燃
費、排気エミッション上の要求から決められ、その最適
値は機関回転数、負荷によって異なる。そこで、バルブ
タイミングを最適値に近づけるために該バルブタイミン
グを可変とする方法が色々考案されている。この内、バ
ルブを押圧するカムのプロフィールを可変にするものと
しては、例えば実開昭60−141406号公報に示さ
れたものがある。同公報の装置によれば、外側カムシャ
フトと内側カムシャフトとを相対的に回動して第1のカ
ムおよび第2のカムの作用角を調整することによってバ
ルブを押圧するカムのプロフィールが調整される。
費、排気エミッション上の要求から決められ、その最適
値は機関回転数、負荷によって異なる。そこで、バルブ
タイミングを最適値に近づけるために該バルブタイミン
グを可変とする方法が色々考案されている。この内、バ
ルブを押圧するカムのプロフィールを可変にするものと
しては、例えば実開昭60−141406号公報に示さ
れたものがある。同公報の装置によれば、外側カムシャ
フトと内側カムシャフトとを相対的に回動して第1のカ
ムおよび第2のカムの作用角を調整することによってバ
ルブを押圧するカムのプロフィールが調整される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記実開昭
60−141406号公報の装置では、第1のカムおよ
び第2のカムの作動角の調整は外側カムシャフトと内側
カムシャフトの端部に形成された長穴に嵌合する径方向
に延びるピンを軸方向にスライドさせることによってお
こなわれる。したがってカムシャフト端部では前記の長
穴やピン等が設けられることによって径方向に大型化さ
れスペース上の問題があった。また、ピンにカム駆動力
が剪断力あるいは曲げ力として加わるために耐久性に問
題があった。本発明は、上記問題に鑑み、小型で耐久性
のあるバルブを開閉するカムの作用角と位相を可変とし
た可変バルブタイミング装置を提供することを目的とし
ている。
60−141406号公報の装置では、第1のカムおよ
び第2のカムの作動角の調整は外側カムシャフトと内側
カムシャフトの端部に形成された長穴に嵌合する径方向
に延びるピンを軸方向にスライドさせることによってお
こなわれる。したがってカムシャフト端部では前記の長
穴やピン等が設けられることによって径方向に大型化さ
れスペース上の問題があった。また、ピンにカム駆動力
が剪断力あるいは曲げ力として加わるために耐久性に問
題があった。本発明は、上記問題に鑑み、小型で耐久性
のあるバルブを開閉するカムの作用角と位相を可変とし
た可変バルブタイミング装置を提供することを目的とし
ている。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、中空の
カムシャフト内にスライド駆動手段で軸方向にスライド
されるピストン手段と該ピストン手段に摺接するように
設けられたカムロブピースとから成り、ピストン手段と
カムロブピースの摺接部分のいずれか一方が軸方向の捩
じれ面とされ、他方がこの捩じれ面に軸に直角な直線で
摺接する部材を有する構造とされ、ピストン手段の軸方
向のスライドにともなってカムロブピースが所定角度回
動する様にされた可変バルブタイミング装置が提供され
る。
カムシャフト内にスライド駆動手段で軸方向にスライド
されるピストン手段と該ピストン手段に摺接するように
設けられたカムロブピースとから成り、ピストン手段と
カムロブピースの摺接部分のいずれか一方が軸方向の捩
じれ面とされ、他方がこの捩じれ面に軸に直角な直線で
摺接する部材を有する構造とされ、ピストン手段の軸方
向のスライドにともなってカムロブピースが所定角度回
動する様にされた可変バルブタイミング装置が提供され
る。
【0005】また、上記可変バルブタイミング装置にお
いて、第1のカムロブピースと第2のカムロブピースか
らなる一対のカムロブピースを具備せしめ、前記第1の
カムロブピースは軸方向に延出する半割り円柱状の基部
の外周に一体的に取り付け、前記第2のカムロブピース
は前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基部の外
周面と回動自在に摺接する内周面を有する軸方向に延出
した半割り円筒状の基部の外周面上に一体的に取り付
け、前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基部の
上に前記第2のカムロブピースの半割り円筒状の基部を
重畳し、前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基
部の底端部と第2のカムロブピースの半割り円筒状の基
部の底端部をそれぞれを軸に直角な直線でピストン手段
と摺接するようにすることも可能である。
いて、第1のカムロブピースと第2のカムロブピースか
らなる一対のカムロブピースを具備せしめ、前記第1の
カムロブピースは軸方向に延出する半割り円柱状の基部
の外周に一体的に取り付け、前記第2のカムロブピース
は前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基部の外
周面と回動自在に摺接する内周面を有する軸方向に延出
した半割り円筒状の基部の外周面上に一体的に取り付
け、前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基部の
上に前記第2のカムロブピースの半割り円筒状の基部を
重畳し、前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基
部の底端部と第2のカムロブピースの半割り円筒状の基
部の底端部をそれぞれを軸に直角な直線でピストン手段
と摺接するようにすることも可能である。
【0006】また、上記可変バルブタイミング装置にお
いて、カムロブピースにはカムノーズ部のみを形成し、
ピストン手段とカムロブピースとを所定角度回動するた
めの捩じれ面をカムシャフト内に設けることも可能であ
る。
いて、カムロブピースにはカムノーズ部のみを形成し、
ピストン手段とカムロブピースとを所定角度回動するた
めの捩じれ面をカムシャフト内に設けることも可能であ
る。
【0007】また、上記可変バルブタイミング装置にお
いて、カムシャフト外周がカムベース円部を兼ねる様に
することも可能である。
いて、カムシャフト外周がカムベース円部を兼ねる様に
することも可能である。
【0008】
【作用】ピストン手段とカムロブピースとは捩じれ面と
直線とで摺接されているのでピストン手段を軸方向に移
動させることによってカムロブピースは回動されるので
カムロブピースが1個であればカムの作用角は変わらな
いが位相が変わり、一対のカムロブピースを有していれ
ばカムの作用角と位相のいずれか一方あるいは両方が変
化する。
直線とで摺接されているのでピストン手段を軸方向に移
動させることによってカムロブピースは回動されるので
カムロブピースが1個であればカムの作用角は変わらな
いが位相が変わり、一対のカムロブピースを有していれ
ばカムの作用角と位相のいずれか一方あるいは両方が変
化する。
【0009】
【実施例】以下添付の図面を用いて本発明の実施例を説
明する。図1は本発明による可変バルブタイミング装置
の第1の実施例の構成を示す分解図である。図において
11は中空のパイプから成るカムシャフト、11aは後
述するカムロブピースを組付けるための切り欠きであ
る。12はカムシャフト11の内部を油圧等によって軸
方向に移動するピストンであり、後述するカムロブピー
スを組付けるための切り欠き12aを有し、切り欠き1
2aの底面には一対のローラ13を載置するための溝1
2bが軸に略直角な方向に2本設けられている。14と
15はカムロブピースであって、それぞれカムノーズ部
14a、15aと該カムノーズ部の底部より側方に延び
る基部14b,15bからなる。14c,15cはロー
ラガイド面であって軸方向に捩じれている。例えば本実
施例の場合には、図2の(a)または図3の(a)によ
り分かりやすく示されている様に、ローラガイド面14
cは手前側が右上がり、向こう側が右下がりとなる様な
捩じれ面とされ、逆にローラガイド面15cは手前側が
右下がり、向こう側が右上がりとなる様な捩じれ面とさ
れている。カムノーズ部14a、15aは、組み立てて
作動させた時にローラ13がローラガイド面14c,1
5cの右端部に来た時にその頂部がカムシャフト11の
切り欠き11aの軸に直角な幅方向の中央真上に来るよ
うにされている。16はカムロブピースガイドであって
カムロブピースを回動自在に保持するとともにその下面
側はカムプロフィールの基円部を構成しバルブリフタあ
るいはバルブロッカ−アームと接する。
明する。図1は本発明による可変バルブタイミング装置
の第1の実施例の構成を示す分解図である。図において
11は中空のパイプから成るカムシャフト、11aは後
述するカムロブピースを組付けるための切り欠きであ
る。12はカムシャフト11の内部を油圧等によって軸
方向に移動するピストンであり、後述するカムロブピー
スを組付けるための切り欠き12aを有し、切り欠き1
2aの底面には一対のローラ13を載置するための溝1
2bが軸に略直角な方向に2本設けられている。14と
15はカムロブピースであって、それぞれカムノーズ部
14a、15aと該カムノーズ部の底部より側方に延び
る基部14b,15bからなる。14c,15cはロー
ラガイド面であって軸方向に捩じれている。例えば本実
施例の場合には、図2の(a)または図3の(a)によ
り分かりやすく示されている様に、ローラガイド面14
cは手前側が右上がり、向こう側が右下がりとなる様な
捩じれ面とされ、逆にローラガイド面15cは手前側が
右下がり、向こう側が右上がりとなる様な捩じれ面とさ
れている。カムノーズ部14a、15aは、組み立てて
作動させた時にローラ13がローラガイド面14c,1
5cの右端部に来た時にその頂部がカムシャフト11の
切り欠き11aの軸に直角な幅方向の中央真上に来るよ
うにされている。16はカムロブピースガイドであって
カムロブピースを回動自在に保持するとともにその下面
側はカムプロフィールの基円部を構成しバルブリフタあ
るいはバルブロッカ−アームと接する。
【0010】以下、上記のような構成部品から成る本第
1の実施例の可変バルブタイミング装置の組み立てにつ
いて説明する。 (1)ピストン12をその切り欠き12aがカムシャフ
ト11の切り欠き11aに略合致するようにカムシャフ
ト11の内部に挿入する。 (2)ピストン12の切り欠き12aの溝12bにロー
ラ13を載置する。 (3)ローラ13の上にカムロブピース14を載置す
る。 (4)一対のカムロブピースガイド15をカムシャフト
11の軸方向それぞれ反対側からカムシャフト11の外
側に嵌合する。
1の実施例の可変バルブタイミング装置の組み立てにつ
いて説明する。 (1)ピストン12をその切り欠き12aがカムシャフ
ト11の切り欠き11aに略合致するようにカムシャフ
ト11の内部に挿入する。 (2)ピストン12の切り欠き12aの溝12bにロー
ラ13を載置する。 (3)ローラ13の上にカムロブピース14を載置す
る。 (4)一対のカムロブピースガイド15をカムシャフト
11の軸方向それぞれ反対側からカムシャフト11の外
側に嵌合する。
【0011】図2の(a)は上記の様に組み立てられた
可変バルブタイミング装置の低速時の使用状態を断面図
で示したものである。図示される様に、低速時には、ピ
ストン12は右方に移動しピストン12の切り欠き12
aの左側の面が左側のカムロブピース15の左側端面に
接する様に押しつけられる。この時、ピストン12の溝
12bに載置された一対のローラ13もピストン12と
一緒に移動し、それぞれカムロブピース14と15のロ
ーラガイド面14cと15cの右端部の下側に来る。
図2の(b)はこの低速時における左右一対のカムロブ
ピース14、15の相対位置を示す斜視図であり、図2
の(c)はこの状態でカムシャフトが1回転する時にバ
ルブリフタあるいはバルブロッカーアームに接するカム
側の面の軌跡を軸方向から見たものである。カムロブピ
ース14と15のノーズ部14aと15aとは、ローラ
13が右端部に来た時に、その頂部がカムシャフト11
の切り欠き11aの軸に直角な幅方向の中央真上に来る
ようにされているので図2の(b),(c)にしめされ
る様に本実施例においては、カムロブピース14と15
のノーズ部14aと15aは一致し作用角は最小とな
る。
可変バルブタイミング装置の低速時の使用状態を断面図
で示したものである。図示される様に、低速時には、ピ
ストン12は右方に移動しピストン12の切り欠き12
aの左側の面が左側のカムロブピース15の左側端面に
接する様に押しつけられる。この時、ピストン12の溝
12bに載置された一対のローラ13もピストン12と
一緒に移動し、それぞれカムロブピース14と15のロ
ーラガイド面14cと15cの右端部の下側に来る。
図2の(b)はこの低速時における左右一対のカムロブ
ピース14、15の相対位置を示す斜視図であり、図2
の(c)はこの状態でカムシャフトが1回転する時にバ
ルブリフタあるいはバルブロッカーアームに接するカム
側の面の軌跡を軸方向から見たものである。カムロブピ
ース14と15のノーズ部14aと15aとは、ローラ
13が右端部に来た時に、その頂部がカムシャフト11
の切り欠き11aの軸に直角な幅方向の中央真上に来る
ようにされているので図2の(b),(c)にしめされ
る様に本実施例においては、カムロブピース14と15
のノーズ部14aと15aは一致し作用角は最小とな
る。
【0012】図3の(a)は同じく高速時の使用状態を
断面図で示したものである。図示される様に、高速時に
は、ピストン12は左方に移動しピストン12の切り欠
き12aの右側の面が右側のカムロブピース14の右側
端面に接する様に押しつけられる。この時、ピストン1
2の溝12bに載置された一対のローラ13もピストン
12と一緒に移動し、それぞれカムロブピース14と1
5のローラガイド面14cと15cの左端部の下側に来
る。 この時、ローラガイド面14cは手前が右上が
り、向こう側が右下がりになっているのでローラ13が
左端部に来たときにはカムロブピース14は向こう側に
回転する、逆にローラガイド面15cは手前が右下が
り、向こう側が右上がりになっているのでローラ13が
左端部に来たときにはカムロブピース14は手前側に回
転する。図3の(b)はこの高速時における左右一対の
カムロブピース14と15の相対位置を示す斜視図であ
り、図3の(c)はこの状態でカムシャフトが1回転す
る時にバルブリフタあるいはバルブロッカーアームに接
するカム側の面の軌跡を右方向から見たものである。図
3の(b),(c)に示される様に両者は互いに逆方向
に回動し、合成された作用角は増大している。本実施例
においては、反時計回りにカムシャフトが回転する時に
は開き側では、図3の(a),(b)における左側のカ
ムロブピース15のカムノーズ部15aのプロフィール
をたどり、頂部にて右側のカムロブピース14のカムノ
ーズ部14aに乗り移りそのプロフィールをたどり、ベ
ース円部はカムロブピースガイド16の面をたどる。し
たがって作用角は一対のカムロブピース14と15がオ
フセットした角度だけ増加する。さらに詳細に言えば互
いのオフセット角度の半分だけ開き始めが早まり、同じ
く互いのオフセット角度の半分だけ閉じ終わりが遅くな
るということである。
断面図で示したものである。図示される様に、高速時に
は、ピストン12は左方に移動しピストン12の切り欠
き12aの右側の面が右側のカムロブピース14の右側
端面に接する様に押しつけられる。この時、ピストン1
2の溝12bに載置された一対のローラ13もピストン
12と一緒に移動し、それぞれカムロブピース14と1
5のローラガイド面14cと15cの左端部の下側に来
る。 この時、ローラガイド面14cは手前が右上が
り、向こう側が右下がりになっているのでローラ13が
左端部に来たときにはカムロブピース14は向こう側に
回転する、逆にローラガイド面15cは手前が右下が
り、向こう側が右上がりになっているのでローラ13が
左端部に来たときにはカムロブピース14は手前側に回
転する。図3の(b)はこの高速時における左右一対の
カムロブピース14と15の相対位置を示す斜視図であ
り、図3の(c)はこの状態でカムシャフトが1回転す
る時にバルブリフタあるいはバルブロッカーアームに接
するカム側の面の軌跡を右方向から見たものである。図
3の(b),(c)に示される様に両者は互いに逆方向
に回動し、合成された作用角は増大している。本実施例
においては、反時計回りにカムシャフトが回転する時に
は開き側では、図3の(a),(b)における左側のカ
ムロブピース15のカムノーズ部15aのプロフィール
をたどり、頂部にて右側のカムロブピース14のカムノ
ーズ部14aに乗り移りそのプロフィールをたどり、ベ
ース円部はカムロブピースガイド16の面をたどる。し
たがって作用角は一対のカムロブピース14と15がオ
フセットした角度だけ増加する。さらに詳細に言えば互
いのオフセット角度の半分だけ開き始めが早まり、同じ
く互いのオフセット角度の半分だけ閉じ終わりが遅くな
るということである。
【0013】本実施例においては、互いに逆方向に捩じ
れた捩じれ面を有する一対のカムロブピース14と15
を備えているので位相を変えることはできず可変バルブ
タイミング装置の中でも作用角のみを変えることができ
る可変作用角動弁装置ということができる。しかし、本
実施例においても一対のカムロブピース14と15の捩
じれ面を同方向に捩じれた面とすれば位相のみを変える
ことができるし、逆方向と同方向の捩じれ面の両者を備
えたものとすれば位相と作用角の両方を変えることがで
きる。また、本実施例においてカムロブピースを1個と
し後述の図4におけるのと同様な回り止めを用いてピス
トンをカムシャフトに対して回転しない様すれば作用角
は変えることはできないが位相を変えることができる可
変バルブタイミング装置とすることができる。なお、本
実施例においては一対のカムロブピース14,15のカ
ムノーズ部14a,15aのプロフィールは開き側から
閉じ側まで一致するようにされているが連続した曲線が
得られるのであれば開き側と閉じ側のそれぞれを片方の
カムロブピースだけに担わせることも可能である。
れた捩じれ面を有する一対のカムロブピース14と15
を備えているので位相を変えることはできず可変バルブ
タイミング装置の中でも作用角のみを変えることができ
る可変作用角動弁装置ということができる。しかし、本
実施例においても一対のカムロブピース14と15の捩
じれ面を同方向に捩じれた面とすれば位相のみを変える
ことができるし、逆方向と同方向の捩じれ面の両者を備
えたものとすれば位相と作用角の両方を変えることがで
きる。また、本実施例においてカムロブピースを1個と
し後述の図4におけるのと同様な回り止めを用いてピス
トンをカムシャフトに対して回転しない様すれば作用角
は変えることはできないが位相を変えることができる可
変バルブタイミング装置とすることができる。なお、本
実施例においては一対のカムロブピース14,15のカ
ムノーズ部14a,15aのプロフィールは開き側から
閉じ側まで一致するようにされているが連続した曲線が
得られるのであれば開き側と閉じ側のそれぞれを片方の
カムロブピースだけに担わせることも可能である。
【0014】図4は本発明の第2の実施例の構成を分解
図によって示す図である。図において21は中空のパイ
プから成るカムシャフトで、21aは後述するカムロブ
ピースを組付けるための切り欠きである、21bは回り
止めピンであって、21cは回り止めピン21bをはめ
込む穴であり、21dは最後にカバー26を取り付ける
ボルト27が螺合されるねじ穴である。22はカムシャ
フト21の内部を油圧等によって軸方向に移動するピス
トンであり、後述するカムロブピースを組付けるための
切り欠き22aを有し、切り欠き22aの底面はピスト
ンの軸に平行な稜線を有する山形の面で構成され、前記
稜線部には一対の回転中心位置決め用のローラ23aを
載置するための溝22bと、この溝に直角な後述する回
転方向位置決め用のローラ23bを載置するための溝2
2cとが設けられている。また、ピストン22の下面に
は前記回り止めピン21bと係合する溝22dが設けら
れている。24は第1のカムロブピースであって一対の
カムノーズ部24R,24Lが半円柱半割り状の基部2
4bで連結されている。基部24bは図5の(b)に示
される様な形状であって、その底面は回転方向位置決め
ローラ23bをガイドするローラガイド面となっており
例えば24cに示される様な面とされている。25は第
2のカムロブピースであって一対のカムノーズ部25
R,25Lが半割り円筒状の基部25bで連結されてい
る。基部25bは図5の(a)に示される様な形状であ
って、その内面は第1のカムロブピース24の基部24
bの外周面に摺接するように仕上げられており、また基
部25bの軸に平行な両側端の下面は回転方向位置決め
ローラ23bをガイドするローラガイド面となっており
例えば25cに示す様な面とされている。なお、図5の
(c)は第1のカムロブピース24の上に第2のカムロ
ブピース25を重畳させた時の、基部24bと基部25
bの様子を示したものである。26はカバーであって軸
に平行な両側端部には外側に開放された凹部が形成され
その底部には穴が設けられている。27は一対のボルト
である。本実施例では、同じ作用をする隣合ったカムノ
ーズ部24R、24Lおよび25R,25Lをそれぞれ
基部24b、25bで連結して径方向に重畳させるので
それぞれを別個に動かす様にした場合に比べ軸方向の長
さが短縮されカム間隔の小さな例えば多弁式の内燃機関
への適用に有効である。
図によって示す図である。図において21は中空のパイ
プから成るカムシャフトで、21aは後述するカムロブ
ピースを組付けるための切り欠きである、21bは回り
止めピンであって、21cは回り止めピン21bをはめ
込む穴であり、21dは最後にカバー26を取り付ける
ボルト27が螺合されるねじ穴である。22はカムシャ
フト21の内部を油圧等によって軸方向に移動するピス
トンであり、後述するカムロブピースを組付けるための
切り欠き22aを有し、切り欠き22aの底面はピスト
ンの軸に平行な稜線を有する山形の面で構成され、前記
稜線部には一対の回転中心位置決め用のローラ23aを
載置するための溝22bと、この溝に直角な後述する回
転方向位置決め用のローラ23bを載置するための溝2
2cとが設けられている。また、ピストン22の下面に
は前記回り止めピン21bと係合する溝22dが設けら
れている。24は第1のカムロブピースであって一対の
カムノーズ部24R,24Lが半円柱半割り状の基部2
4bで連結されている。基部24bは図5の(b)に示
される様な形状であって、その底面は回転方向位置決め
ローラ23bをガイドするローラガイド面となっており
例えば24cに示される様な面とされている。25は第
2のカムロブピースであって一対のカムノーズ部25
R,25Lが半割り円筒状の基部25bで連結されてい
る。基部25bは図5の(a)に示される様な形状であ
って、その内面は第1のカムロブピース24の基部24
bの外周面に摺接するように仕上げられており、また基
部25bの軸に平行な両側端の下面は回転方向位置決め
ローラ23bをガイドするローラガイド面となっており
例えば25cに示す様な面とされている。なお、図5の
(c)は第1のカムロブピース24の上に第2のカムロ
ブピース25を重畳させた時の、基部24bと基部25
bの様子を示したものである。26はカバーであって軸
に平行な両側端部には外側に開放された凹部が形成され
その底部には穴が設けられている。27は一対のボルト
である。本実施例では、同じ作用をする隣合ったカムノ
ーズ部24R、24Lおよび25R,25Lをそれぞれ
基部24b、25bで連結して径方向に重畳させるので
それぞれを別個に動かす様にした場合に比べ軸方向の長
さが短縮されカム間隔の小さな例えば多弁式の内燃機関
への適用に有効である。
【0015】以下、上記のような構成部品から成る本第
2の実施例の可変作用角動弁装置の組み立てについて説
明する。 (1)カムシャフト21の底部の穴21cに回り止めピ
ン21bをはめ込む。 (2)ピストン22をその切り欠き22aがカムシャフ
ト21の切り欠き21aに略合致するようにカムシャフ
ト21の内部に挿入する、この時ピストン22の底部の
溝22dがカムシャフト21の底部に取り付けられた回
り止めピン21bに係合させる。 (3)ピストン22の切り欠き22aの溝22bにロー
ラ23aを載置し、溝22cにローラ23bを載置す
る。 (4)ローラ23a、ローラ23bの上に第1のカムロ
ブピース24を載置する。 (5)第1のカムロブピース24の上に第2のカムロブ
ピース25を重畳する。 (6)第2のカムロブピース25の上にカバー26を重
畳し一対のボルト27をカバー26の穴26aを通して
カムシャフト21の穴21dに締めつけることによって
固定する。
2の実施例の可変作用角動弁装置の組み立てについて説
明する。 (1)カムシャフト21の底部の穴21cに回り止めピ
ン21bをはめ込む。 (2)ピストン22をその切り欠き22aがカムシャフ
ト21の切り欠き21aに略合致するようにカムシャフ
ト21の内部に挿入する、この時ピストン22の底部の
溝22dがカムシャフト21の底部に取り付けられた回
り止めピン21bに係合させる。 (3)ピストン22の切り欠き22aの溝22bにロー
ラ23aを載置し、溝22cにローラ23bを載置す
る。 (4)ローラ23a、ローラ23bの上に第1のカムロ
ブピース24を載置する。 (5)第1のカムロブピース24の上に第2のカムロブ
ピース25を重畳する。 (6)第2のカムロブピース25の上にカバー26を重
畳し一対のボルト27をカバー26の穴26aを通して
カムシャフト21の穴21dに締めつけることによって
固定する。
【0016】図6は上記の様に組み立てられた可変作用
角動弁装置を断面図で示したものであり、(a)は軸方
向からみた側面図、(b)は軸にそって上方よりみた平
面図、(c)は軸にそって側方より見た正面図である。
図7の(a),(b),(c)はそれぞれピストン22
が油圧によって最左位置、中央位置、最右位置にある時
の各構成要素の相対的な位置関係を正面図で比較したも
のである。
角動弁装置を断面図で示したものであり、(a)は軸方
向からみた側面図、(b)は軸にそって上方よりみた平
面図、(c)は軸にそって側方より見た正面図である。
図7の(a),(b),(c)はそれぞれピストン22
が油圧によって最左位置、中央位置、最右位置にある時
の各構成要素の相対的な位置関係を正面図で比較したも
のである。
【0017】本実施例のような構成の場合には第1のカ
ムロブピース24のローラガイド面24cと第2のカム
ロブピース25のローラガイド面25cの形状を適宜組
み合わせることによって作用角を色々にとることが可能
であり、また作用角を変えずに位相だけ変えることも可
能である。以下、図8と図9は本発明の第2の実施例の
作用状態をピストン位置を変えて比較したものであっ
て、各ローラの位置と、ローラガイド面の状態と、カム
ノーズ部の状態と、さらに合成されたカムプロフィール
とを示したものであるが、図8示す例は作用角を3段階
に変更可能なもの、図9に示す例は基準状態に対して作
用角を増大することと作用角は変えずに位相を変えるこ
ととを可能にするものである。
ムロブピース24のローラガイド面24cと第2のカム
ロブピース25のローラガイド面25cの形状を適宜組
み合わせることによって作用角を色々にとることが可能
であり、また作用角を変えずに位相だけ変えることも可
能である。以下、図8と図9は本発明の第2の実施例の
作用状態をピストン位置を変えて比較したものであっ
て、各ローラの位置と、ローラガイド面の状態と、カム
ノーズ部の状態と、さらに合成されたカムプロフィール
とを示したものであるが、図8示す例は作用角を3段階
に変更可能なもの、図9に示す例は基準状態に対して作
用角を増大することと作用角は変えずに位相を変えるこ
ととを可能にするものである。
【0018】例えば、図8に示す例では第1のカムロブ
ピース24のローラガイド面24cは手前側では右上が
り、向こう側では右下がりに捩じれている。この様に捩
じれたローラガイド面24cを有する基部24bの左端
にはカムノーズ部24Lが、右端にはカムノーズ部24
Rが、ローラ23bがローラガイド面24cの左端の位
置に来た時にその頂部が真上に来るように取り付けられ
ている。一方,第2のカムロブピース25のローラガイ
ド面25cが手前側では右下がり、向こう側では右上が
りに捩じれている。この様な捩じれ面のローラガイド面
25cを有する基部25bの左端にはカムノーズ部25
Lが、右端にはカムノーズ部25Rが、ローラ23bが
左端の位置に来た時にその頂部が真上に来るように取り
付けられている。したがって、ローラ23bが左端の位
置に来た時には、図8の(a)に示す様にそれぞれ一対
のカムノーズ部24Lと25L、およびカムノーズ部2
4Rと25Rとは互いに同じ角度位置にあるので合成さ
れたカムの作用角は単一のカムノーズの作用角に等し
い。次に、ピストン22が右方向に移動されローラ23
bがローラガイド面24c、ローラガイド面25cの中
央位置に来ると、図8の(b)に示す様にカムロブピー
ス24のカムノーズ部24Lと24Rは手前に回動し、
カムロブピース25のカムノーズ部25Lと25Rは向
こう側に回動し、それぞれ一対のカムノーズ部24Lと
25L、およびカムノーズ部24Rと25Rによって合
成されたカムの作用角はローラ23bがローラガイド面
の左端の位置にある時に比べて増大する。さらに、ピス
トン22が右方向に移動されローラ23bがローラガイ
ド面24c、ローラガイド面25cの右端の位置に来る
と、図8の(b)に示す様にカムロブピース24のカム
ノーズ部24Lと24Rはさらに手前に回動し、カムロ
ブピース25のカムノーズ部25Lと25Rはさらに向
こう側に回動し、それぞれ一対のカムノーズ部24Lと
25L、およびカムノーズ部24Rと25Rによって合
成されたカムの作用角はローラ23bがローラガイド面
の中央の位置にある時に比べてさらに増大して最大とな
る。この様に第8図に示した例では、カムの作用角を
大、中、小の3段階に変えることが可能である。
ピース24のローラガイド面24cは手前側では右上が
り、向こう側では右下がりに捩じれている。この様に捩
じれたローラガイド面24cを有する基部24bの左端
にはカムノーズ部24Lが、右端にはカムノーズ部24
Rが、ローラ23bがローラガイド面24cの左端の位
置に来た時にその頂部が真上に来るように取り付けられ
ている。一方,第2のカムロブピース25のローラガイ
ド面25cが手前側では右下がり、向こう側では右上が
りに捩じれている。この様な捩じれ面のローラガイド面
25cを有する基部25bの左端にはカムノーズ部25
Lが、右端にはカムノーズ部25Rが、ローラ23bが
左端の位置に来た時にその頂部が真上に来るように取り
付けられている。したがって、ローラ23bが左端の位
置に来た時には、図8の(a)に示す様にそれぞれ一対
のカムノーズ部24Lと25L、およびカムノーズ部2
4Rと25Rとは互いに同じ角度位置にあるので合成さ
れたカムの作用角は単一のカムノーズの作用角に等し
い。次に、ピストン22が右方向に移動されローラ23
bがローラガイド面24c、ローラガイド面25cの中
央位置に来ると、図8の(b)に示す様にカムロブピー
ス24のカムノーズ部24Lと24Rは手前に回動し、
カムロブピース25のカムノーズ部25Lと25Rは向
こう側に回動し、それぞれ一対のカムノーズ部24Lと
25L、およびカムノーズ部24Rと25Rによって合
成されたカムの作用角はローラ23bがローラガイド面
の左端の位置にある時に比べて増大する。さらに、ピス
トン22が右方向に移動されローラ23bがローラガイ
ド面24c、ローラガイド面25cの右端の位置に来る
と、図8の(b)に示す様にカムロブピース24のカム
ノーズ部24Lと24Rはさらに手前に回動し、カムロ
ブピース25のカムノーズ部25Lと25Rはさらに向
こう側に回動し、それぞれ一対のカムノーズ部24Lと
25L、およびカムノーズ部24Rと25Rによって合
成されたカムの作用角はローラ23bがローラガイド面
の中央の位置にある時に比べてさらに増大して最大とな
る。この様に第8図に示した例では、カムの作用角を
大、中、小の3段階に変えることが可能である。
【0019】図9に示す例では、第1のカムロブピース
24のローラガイド面24cは手前側では左端より中央
までが右上がり、中央より右端までが右下がり、向こう
側では左端より中央までが右下がり、中央より右端まで
が右上がりに捩じれている。この様な捩じれ面のローラ
ガイド面24cを有する基部24bの左端にはカムノー
ズ部24Lが、右端にはカムノーズ部24Rが、ローラ
23bがローラガイド面24cの中央の位置に来た時に
その頂部が真上に来るように取り付けられている。一
方,第2のカムロブピース25のローラガイド面25c
が手前側では右下がり、向こう側では右上がりに捩じれ
ている。この様な捩じれ面のローラガイド面25cを有
する基部25bの左端にはカムノーズ部25Lが、右端
にはカムノーズ部25Rが、ローラ23bが中央の位置
に来た時にその頂部が真上に来るように取り付けられて
いる。したがって、ローラ23bが中央の位置に来た時
には、図9の(b)に示す様にそれぞれ一対のカムノー
ズ部24Lと25L、およびカムノーズ部24Rと25
Rとは互いに同じ角度位置にあるので合成されたカムの
作用角は単一のカムノーズの作用角に等しい。次に、ピ
ストン22が右方向に移動されローラ23bがローラガ
イド面24c、ローラガイド面25cの右端の位置に来
ると、図9の(c)に示す様にカムロブピース24のカ
ムノーズ部24Lと24Rは向こう側に回動し、カムロ
ブピース25のカムノーズ部25Lと25Rも向こう側
に回動し、したがって、ローラ23bが右端の位置に来
た時も、それぞれ一対のカムノーズ部24Lと25L、
およびカムノーズ部24Rと25Rとは互いに同じ角度
位置にあるので合成されたカムの作用角は単一のカムノ
ーズの作用角に等しい、ただしローラ23bが中央の位
置に来た時に比べ位相がずれている。カムシャフト21
が手前側、図中の矢印で半時計回りに回転する時にはロ
ーラ23bが中央の位置に来た時に比べ開き始めが遅れ
る。逆に、ピストン22が左方向に移動されローラ23
bがローラガイド面24c、ローラガイド面25cの左
端位置に来ると、図9の(a)に示す様にカムロブピー
ス24のカムノーズ部24Lと24Rは向こう側に回動
し、カムロブピース25のカムノーズ部25Lと25R
は手前側に回動し、それぞれ一対のカムノーズ部24L
と25L、およびカムノーズ部24Rと25Rによって
合成されたカムの作用角はローラ23bがローラガイド
面の中央の位置にある時に比べて増大する。この様に第
9図に示した例では、カムの作用角を変えることと位相
を変えることとが可能である。
24のローラガイド面24cは手前側では左端より中央
までが右上がり、中央より右端までが右下がり、向こう
側では左端より中央までが右下がり、中央より右端まで
が右上がりに捩じれている。この様な捩じれ面のローラ
ガイド面24cを有する基部24bの左端にはカムノー
ズ部24Lが、右端にはカムノーズ部24Rが、ローラ
23bがローラガイド面24cの中央の位置に来た時に
その頂部が真上に来るように取り付けられている。一
方,第2のカムロブピース25のローラガイド面25c
が手前側では右下がり、向こう側では右上がりに捩じれ
ている。この様な捩じれ面のローラガイド面25cを有
する基部25bの左端にはカムノーズ部25Lが、右端
にはカムノーズ部25Rが、ローラ23bが中央の位置
に来た時にその頂部が真上に来るように取り付けられて
いる。したがって、ローラ23bが中央の位置に来た時
には、図9の(b)に示す様にそれぞれ一対のカムノー
ズ部24Lと25L、およびカムノーズ部24Rと25
Rとは互いに同じ角度位置にあるので合成されたカムの
作用角は単一のカムノーズの作用角に等しい。次に、ピ
ストン22が右方向に移動されローラ23bがローラガ
イド面24c、ローラガイド面25cの右端の位置に来
ると、図9の(c)に示す様にカムロブピース24のカ
ムノーズ部24Lと24Rは向こう側に回動し、カムロ
ブピース25のカムノーズ部25Lと25Rも向こう側
に回動し、したがって、ローラ23bが右端の位置に来
た時も、それぞれ一対のカムノーズ部24Lと25L、
およびカムノーズ部24Rと25Rとは互いに同じ角度
位置にあるので合成されたカムの作用角は単一のカムノ
ーズの作用角に等しい、ただしローラ23bが中央の位
置に来た時に比べ位相がずれている。カムシャフト21
が手前側、図中の矢印で半時計回りに回転する時にはロ
ーラ23bが中央の位置に来た時に比べ開き始めが遅れ
る。逆に、ピストン22が左方向に移動されローラ23
bがローラガイド面24c、ローラガイド面25cの左
端位置に来ると、図9の(a)に示す様にカムロブピー
ス24のカムノーズ部24Lと24Rは向こう側に回動
し、カムロブピース25のカムノーズ部25Lと25R
は手前側に回動し、それぞれ一対のカムノーズ部24L
と25L、およびカムノーズ部24Rと25Rによって
合成されたカムの作用角はローラ23bがローラガイド
面の中央の位置にある時に比べて増大する。この様に第
9図に示した例では、カムの作用角を変えることと位相
を変えることとが可能である。
【0020】図10は、本発明の第3の実施例の構成を
示す分解図である。図において、31はカムシャフトで
あり中空のパイプによって形成され、後述するカムロブ
ピースを組み込むための一対の切り欠き31aを有する
とともに、その外周面には後述するカムロブピースと協
働してカムを形成するベース円部31bと図示しない軸
受けと係合するカムジャーナル31cが一体的に加工さ
れており、また底部には位置決めピン31dを取り付け
るための穴31eを有する。32はインナーパイプであ
って後述するカムロブピースを組み込むための切り欠き
32aを有し、該切り欠き32aは底部に一対のローラ
ガイド面32bを有し、ローラガイド面32bは後述す
るローラ34を介してカムロブピースの相互の位置を変
えることができる様に要求する特性に合わせた形状とさ
れている。図11はローラガイド面32bとローラ34
が接触する様子を拡大して示した図である。33はシャ
フト、34はローラ、35はローラリテーナ、36は連
結ピンである。ローラリテーナ35はシャフト33が係
合する穴35aと連結ピン36が係合する穴35bを有
し,これらの穴の中心軸はそれぞれカムシャフト31の
回転軸に平行であって、さらに側方の下面にはローラ3
4を回動自在に保持するような半円状の凹部35cが形
成されている。37R、37Lは一対の外側のカムロブ
ピースでその内部の下部中央にそれぞれシャフト33の
通る穴37aを有し、両側方の下面にはローラ38を回
動自在に保持するような半円状の凹部37cがそれぞれ
形成されている。39R、39Lは一対の内側のカムロ
ブピースで内部の下部中央にそれぞれシャフト33の通
る穴39aを有するとともにその上側の上部中央には連
結ピン36の通る穴39bを有する。外側のカムロブピ
ース37R、37Lと内側のカムロブピース39R、3
9Lの各ノーズ部のプロフィールは同一である。
示す分解図である。図において、31はカムシャフトで
あり中空のパイプによって形成され、後述するカムロブ
ピースを組み込むための一対の切り欠き31aを有する
とともに、その外周面には後述するカムロブピースと協
働してカムを形成するベース円部31bと図示しない軸
受けと係合するカムジャーナル31cが一体的に加工さ
れており、また底部には位置決めピン31dを取り付け
るための穴31eを有する。32はインナーパイプであ
って後述するカムロブピースを組み込むための切り欠き
32aを有し、該切り欠き32aは底部に一対のローラ
ガイド面32bを有し、ローラガイド面32bは後述す
るローラ34を介してカムロブピースの相互の位置を変
えることができる様に要求する特性に合わせた形状とさ
れている。図11はローラガイド面32bとローラ34
が接触する様子を拡大して示した図である。33はシャ
フト、34はローラ、35はローラリテーナ、36は連
結ピンである。ローラリテーナ35はシャフト33が係
合する穴35aと連結ピン36が係合する穴35bを有
し,これらの穴の中心軸はそれぞれカムシャフト31の
回転軸に平行であって、さらに側方の下面にはローラ3
4を回動自在に保持するような半円状の凹部35cが形
成されている。37R、37Lは一対の外側のカムロブ
ピースでその内部の下部中央にそれぞれシャフト33の
通る穴37aを有し、両側方の下面にはローラ38を回
動自在に保持するような半円状の凹部37cがそれぞれ
形成されている。39R、39Lは一対の内側のカムロ
ブピースで内部の下部中央にそれぞれシャフト33の通
る穴39aを有するとともにその上側の上部中央には連
結ピン36の通る穴39bを有する。外側のカムロブピ
ース37R、37Lと内側のカムロブピース39R、3
9Lの各ノーズ部のプロフィールは同一である。
【0021】以下、上記のような構成部品から成る本発
明の第3の実施例の可変作用角動弁装置の組み立てにつ
いて説明する。 (1)ローラリテーナ35の穴35bに連結ピン36を
組付けローラリテーナ35の一方の端面と連結ピン36
の一方の端面が同一面になるようにしておく。 (2)この連結ピン36の組付けられたローラリテーナ
35を一対のローラ34を介してインナーパイプ32の
切り欠き32の底面32bの軸方向中央の位置に載置す
る。 (3)カムシャフト31の下面の穴31eに位置決めピ
ン31dを組付ける。 (4)上記(2)の様にされたインナーパイプ32を、
その外側底部の溝32cが前記カムシャフト31に取り
付けられた位置決めピン31dに係合する様にしながら
カムシャフト31の内部に挿入し、ローラリテーナ35
が丁度カムジャーナル31cの内側に来る様にする。 (5)カムシャフト31の一対の切り欠き31aの内で
前記ローラリテーナ35に組付けられた連結ピン36が
突き出ていない方の切り欠き31aに一対の内側のカム
ロブピース39R,39L の内のいずれか一方を入れ
連結ピン36を穴39bに押し込み、それまで連結ピン
36が飛び出ていた方のローラリテーナー35の端面と
連結ピン36の端面とが同一面になる様にする。 (6)カムロブピースの残りの一方をカムシャフト31
の一対の切り欠き31aの残りの一方に入れ連結ピン3
6を移動させてその穴39bに押し込む。 (7)一対の外側のカムロブピース37R、37Lをそ
れぞれ、先に組み込まれたカムロブピースの外側にロー
ラ38を介してインナーパイプ32の底部32bの上に
載置する。 (8)シャフト33を外側のカムロブピースの穴37a
にいずれか一方の側から挿入する。
明の第3の実施例の可変作用角動弁装置の組み立てにつ
いて説明する。 (1)ローラリテーナ35の穴35bに連結ピン36を
組付けローラリテーナ35の一方の端面と連結ピン36
の一方の端面が同一面になるようにしておく。 (2)この連結ピン36の組付けられたローラリテーナ
35を一対のローラ34を介してインナーパイプ32の
切り欠き32の底面32bの軸方向中央の位置に載置す
る。 (3)カムシャフト31の下面の穴31eに位置決めピ
ン31dを組付ける。 (4)上記(2)の様にされたインナーパイプ32を、
その外側底部の溝32cが前記カムシャフト31に取り
付けられた位置決めピン31dに係合する様にしながら
カムシャフト31の内部に挿入し、ローラリテーナ35
が丁度カムジャーナル31cの内側に来る様にする。 (5)カムシャフト31の一対の切り欠き31aの内で
前記ローラリテーナ35に組付けられた連結ピン36が
突き出ていない方の切り欠き31aに一対の内側のカム
ロブピース39R,39L の内のいずれか一方を入れ
連結ピン36を穴39bに押し込み、それまで連結ピン
36が飛び出ていた方のローラリテーナー35の端面と
連結ピン36の端面とが同一面になる様にする。 (6)カムロブピースの残りの一方をカムシャフト31
の一対の切り欠き31aの残りの一方に入れ連結ピン3
6を移動させてその穴39bに押し込む。 (7)一対の外側のカムロブピース37R、37Lをそ
れぞれ、先に組み込まれたカムロブピースの外側にロー
ラ38を介してインナーパイプ32の底部32bの上に
載置する。 (8)シャフト33を外側のカムロブピースの穴37a
にいずれか一方の側から挿入する。
【0022】次に上記の様に組み立てられた装置の作動
について説明する。図12の(a),(b),(c)は
それぞれアイドル時、低速時、高速時の各要素の相互位
置の様子を側方より見た断面図と、その時に外側のカム
ロブピースとと内側のカムロブピースで形成されるカム
の作用面の軌跡を示したものである。図12の(a)に
示されるアイドル時にはインナーパイプ32は中央位置
にあり、外側のカムロブピース37Rと37Lとローラ
ーリテーナ35は、それぞれローラ38、34を介して
手前側の端部がインナーパイプ32の手前側の底面32
bのそれぞれ可動範囲の中央の山部および中腹部の上
に、向こう側の端部もインナーパイプ32の図示されな
い向こう側の底面32bのそれぞれ可動範囲の中央の山
部および中腹部の上にある。この場合には、外側のカム
ロブピース37Rと37Lとローラーリテーナ35の手
前側の端部と向こう側の端部とがそれぞれローラ38、
34を介して接しているインナーパイプ32の手前側と
向こう側の底面32bはカムシャフト31の切り欠きの
4個の底部を結んだ平面に平行な同一面上にある。した
がって外側のカムロブピース37Rと37Lとローラー
リテーナ35のそれぞれの各側部の底面を手前側と向こ
う側で結んだ平面は、カムシャフト31の切り欠きの4
個の底部を結んだ平面と平行である。一方、外側のカム
ロブピース37Rと37Lのカムノーズ部の頂部とロー
ラーリテーナ35に一体的に結合された内側のカムロブ
ピース39Rと39Lのカムノーズ部の頂部はインナー
パイプ32が中央にある時に中央位置に来るようにされ
ており、それぞれのカムノーズ部のプロフィールは同一
であるので外側のカムロブピースと内側のカムロブピー
スのカムノーズ部のプロフィールは重なり作用角は最小
となる。
について説明する。図12の(a),(b),(c)は
それぞれアイドル時、低速時、高速時の各要素の相互位
置の様子を側方より見た断面図と、その時に外側のカム
ロブピースとと内側のカムロブピースで形成されるカム
の作用面の軌跡を示したものである。図12の(a)に
示されるアイドル時にはインナーパイプ32は中央位置
にあり、外側のカムロブピース37Rと37Lとローラ
ーリテーナ35は、それぞれローラ38、34を介して
手前側の端部がインナーパイプ32の手前側の底面32
bのそれぞれ可動範囲の中央の山部および中腹部の上
に、向こう側の端部もインナーパイプ32の図示されな
い向こう側の底面32bのそれぞれ可動範囲の中央の山
部および中腹部の上にある。この場合には、外側のカム
ロブピース37Rと37Lとローラーリテーナ35の手
前側の端部と向こう側の端部とがそれぞれローラ38、
34を介して接しているインナーパイプ32の手前側と
向こう側の底面32bはカムシャフト31の切り欠きの
4個の底部を結んだ平面に平行な同一面上にある。した
がって外側のカムロブピース37Rと37Lとローラー
リテーナ35のそれぞれの各側部の底面を手前側と向こ
う側で結んだ平面は、カムシャフト31の切り欠きの4
個の底部を結んだ平面と平行である。一方、外側のカム
ロブピース37Rと37Lのカムノーズ部の頂部とロー
ラーリテーナ35に一体的に結合された内側のカムロブ
ピース39Rと39Lのカムノーズ部の頂部はインナー
パイプ32が中央にある時に中央位置に来るようにされ
ており、それぞれのカムノーズ部のプロフィールは同一
であるので外側のカムロブピースと内側のカムロブピー
スのカムノーズ部のプロフィールは重なり作用角は最小
となる。
【0023】図12の(b)に示される低速時にはイン
ナーパイプ32が右方向に移動し、外側のカムロブピー
ス37Rと37Lとローラーリテーナ35は軸中心に回
動し、それぞれローラ38、34を介して手前側の端部
がインナーパイプ32の手前側の底面32bのそれぞれ
可動範囲の左端の谷部上に、向こう側の端部がインナー
パイプ32の図示されない向こう側の底面32bのそれ
ぞれ可動範囲の左端の山部上に来る。したがって、アイ
ドル時に対して、外側のカムロブピース37Rと37L
とローラーリテーナ35に連結ピン36によって連結さ
れた内側のカムロブピース39Rと39Lは側面図にお
いて手前下方に同角度だけ変位しており、カムシャフト
31の全体が矢印の方向に回転する時には位相がずれて
バルブを開き始めは早まるが、その作用角はアイドル時
と同じで最小である。
ナーパイプ32が右方向に移動し、外側のカムロブピー
ス37Rと37Lとローラーリテーナ35は軸中心に回
動し、それぞれローラ38、34を介して手前側の端部
がインナーパイプ32の手前側の底面32bのそれぞれ
可動範囲の左端の谷部上に、向こう側の端部がインナー
パイプ32の図示されない向こう側の底面32bのそれ
ぞれ可動範囲の左端の山部上に来る。したがって、アイ
ドル時に対して、外側のカムロブピース37Rと37L
とローラーリテーナ35に連結ピン36によって連結さ
れた内側のカムロブピース39Rと39Lは側面図にお
いて手前下方に同角度だけ変位しており、カムシャフト
31の全体が矢印の方向に回転する時には位相がずれて
バルブを開き始めは早まるが、その作用角はアイドル時
と同じで最小である。
【0024】図12の(c)に示される高速時にはイン
ナーパイプ32が左方向に移動し、外側のカムロブピー
ス37Rと37Lとローラーリテーナ35は軸中心に回
動し、それぞれローラ38、34を介して手前側の端部
がインナーパイプ32の手前側の底面32bのそれぞれ
可動範囲の右端の浅い谷部上および頂部上に、向こう側
の端部がインナーパイプ32の図示されない向こう側の
底面32bのそれぞれ可動範囲の右端の山部上および谷
部上に来る。したがって、アイドル時に対して、外側の
カムロブピース37Rと37Lとは手前下方に変位し、
ローラーリテーナ35に連結ピン36によって連結され
た内側のカムロブピース39Rと39Lは向こう側下方
に変位している。したがって、作用角は外側のカムロブ
ピース37Rと37Lと内側のカムロブピース39Rと
39Lの相対的な角度差分だけ増加し、作用面の軌跡は
右側の図に示される様になる。
ナーパイプ32が左方向に移動し、外側のカムロブピー
ス37Rと37Lとローラーリテーナ35は軸中心に回
動し、それぞれローラ38、34を介して手前側の端部
がインナーパイプ32の手前側の底面32bのそれぞれ
可動範囲の右端の浅い谷部上および頂部上に、向こう側
の端部がインナーパイプ32の図示されない向こう側の
底面32bのそれぞれ可動範囲の右端の山部上および谷
部上に来る。したがって、アイドル時に対して、外側の
カムロブピース37Rと37Lとは手前下方に変位し、
ローラーリテーナ35に連結ピン36によって連結され
た内側のカムロブピース39Rと39Lは向こう側下方
に変位している。したがって、作用角は外側のカムロブ
ピース37Rと37Lと内側のカムロブピース39Rと
39Lの相対的な角度差分だけ増加し、作用面の軌跡は
右側の図に示される様になる。
【0025】図13は第3の実施例のインナーパイプ3
2を油圧によって駆動する場合の例を示した図である。
図において40は油圧制御装置であって、41はシリン
ダ、42はシリンダ41の内部を油圧によって移動する
ピストンであり、43は油圧導入口、44は第1の油圧
逃がし口、45は第2の油圧逃がし口である。ピストン
42のカムシャフト31の側の端部にはリテーナ46が
取り付けられている。一方、インナーパイプ32の前記
油圧制御装置40の側の端部にもリテーナ47が取り付
けられており、リテーナ46とリテーナ47はそれぞれ
凹部を有しボール48を挟持している。またインナーパ
イプ32の他方の端部はバネ49によって押圧されてお
り図において右方向に常時付勢されている。
2を油圧によって駆動する場合の例を示した図である。
図において40は油圧制御装置であって、41はシリン
ダ、42はシリンダ41の内部を油圧によって移動する
ピストンであり、43は油圧導入口、44は第1の油圧
逃がし口、45は第2の油圧逃がし口である。ピストン
42のカムシャフト31の側の端部にはリテーナ46が
取り付けられている。一方、インナーパイプ32の前記
油圧制御装置40の側の端部にもリテーナ47が取り付
けられており、リテーナ46とリテーナ47はそれぞれ
凹部を有しボール48を挟持している。またインナーパ
イプ32の他方の端部はバネ49によって押圧されてお
り図において右方向に常時付勢されている。
【0026】上記の様に構成されているのでインナーパ
イプ32を一番右の位置に配置する時には油圧導入口4
3を閉じ、第1の油圧逃がし口44と第2の油圧逃がし
口45を開放し油圧制御装置40の力が掛からない様に
しバネ49の力のみが作用する様にする。次にインナー
パイプ32を中央の位置に配置する時には油圧導入口4
3を開き、第1の油圧逃がし口44と、第2の油圧逃が
し口45を開放する。したがって、ピストン42はその
油圧を受ける面が第1の油圧逃がし口44の位置にある
ように保持されインナーパイプ32はボール48を介し
て図中左側に移動して中央の所定位置に保持される。さ
らにインナーパイプ32を一番左の位置に配置する時に
は油圧導入口43を開き、第1の油圧逃がし口44を閉
じ、第2の油圧逃がし口45を開放する。したがって、
ピストン42はその油圧を受ける面が第2の油圧逃がし
口45の位置にあるように保持されインナーパイプ32
はボール48を介して図中左側にさらに移動して一番左
の所定位置に保持される。
イプ32を一番右の位置に配置する時には油圧導入口4
3を閉じ、第1の油圧逃がし口44と第2の油圧逃がし
口45を開放し油圧制御装置40の力が掛からない様に
しバネ49の力のみが作用する様にする。次にインナー
パイプ32を中央の位置に配置する時には油圧導入口4
3を開き、第1の油圧逃がし口44と、第2の油圧逃が
し口45を開放する。したがって、ピストン42はその
油圧を受ける面が第1の油圧逃がし口44の位置にある
ように保持されインナーパイプ32はボール48を介し
て図中左側に移動して中央の所定位置に保持される。さ
らにインナーパイプ32を一番左の位置に配置する時に
は油圧導入口43を開き、第1の油圧逃がし口44を閉
じ、第2の油圧逃がし口45を開放する。したがって、
ピストン42はその油圧を受ける面が第2の油圧逃がし
口45の位置にあるように保持されインナーパイプ32
はボール48を介して図中左側にさらに移動して一番左
の所定位置に保持される。
【0027】
【発明の効果】以上の述べてきた様に、本発明によれ
ば、カムの作用角または位相の変更をベース円部を含め
たカムを一体的に固定したカムシャフトを回動させて行
うのではなくて、カムノーズ部のみを回動させることが
可能となり、回動機構を小型化し各カムロブピース毎に
カムシャフト内に設ける事が可能となり可変装置全体の
小型化が可能となった。また、作用角の変更は捩じれ面
を移動させることによって行われるために変更のための
力の伝達は線接触で行われ1本のピンに曲げ力や剪断力
が加わることもなく耐久性が向上する。また、複数のカ
ムロブピースを径方向に重ねて配置すれば1個のピスト
ン手段で複数のカムロブピースを回動可能であり軸方向
の長さが短縮できカム間隔の小さな例えば多弁式の内燃
機関にも適用することが出来る。さらに作用角を変更す
るための捩じれ面をカムシャフト内部に設ける様にすれ
ばカムロブピースの形状を単純化し製作を容易にするこ
とが可能になると共にカムプロフィールの可動部が減り
カムプロフィールのがたつきによるリフタとのクリアラ
ンスのばらつきを低減し結果的に騒音が低減される。
ば、カムの作用角または位相の変更をベース円部を含め
たカムを一体的に固定したカムシャフトを回動させて行
うのではなくて、カムノーズ部のみを回動させることが
可能となり、回動機構を小型化し各カムロブピース毎に
カムシャフト内に設ける事が可能となり可変装置全体の
小型化が可能となった。また、作用角の変更は捩じれ面
を移動させることによって行われるために変更のための
力の伝達は線接触で行われ1本のピンに曲げ力や剪断力
が加わることもなく耐久性が向上する。また、複数のカ
ムロブピースを径方向に重ねて配置すれば1個のピスト
ン手段で複数のカムロブピースを回動可能であり軸方向
の長さが短縮できカム間隔の小さな例えば多弁式の内燃
機関にも適用することが出来る。さらに作用角を変更す
るための捩じれ面をカムシャフト内部に設ける様にすれ
ばカムロブピースの形状を単純化し製作を容易にするこ
とが可能になると共にカムプロフィールの可動部が減り
カムプロフィールのがたつきによるリフタとのクリアラ
ンスのばらつきを低減し結果的に騒音が低減される。
【図1】本発明の第1の実施例の構成を示す分解図であ
る。
る。
【図2】本発明の第1の実施例の低速時における使用状
態を示す図であって、(a)はカムシャフトの軸に対し
垂直側方から見た正面図である。(b)は斜視図、
(c)は合成されたカムのプロフィールを示す図である
(作用角小)。
態を示す図であって、(a)はカムシャフトの軸に対し
垂直側方から見た正面図である。(b)は斜視図、
(c)は合成されたカムのプロフィールを示す図である
(作用角小)。
【図3】本発明の第1の実施例の高速時における使用状
態を示す図であって、(a)はカムシャフトの軸に対し
垂直側方から見た正面図である。(b)は斜視図、
(c)は合成されたカムのプロフィールを示す図である
(作用角大)。
態を示す図であって、(a)はカムシャフトの軸に対し
垂直側方から見た正面図である。(b)は斜視図、
(c)は合成されたカムのプロフィールを示す図である
(作用角大)。
【図4】本発明の第2の実施例の構成を示す分解図であ
る。
る。
【図5】本発明の第2の実施例のカムロブピースの基部
の詳細を示す図であって、(a)は第2のカムロブピー
スの基部を示す斜視図、(b)は第1のカムロブピース
の基部を示す斜視図、(c)は第1と、第2のカムロブ
ピースを重畳した時の基部の様子を示す斜視図である。
の詳細を示す図であって、(a)は第2のカムロブピー
スの基部を示す斜視図、(b)は第1のカムロブピース
の基部を示す斜視図、(c)は第1と、第2のカムロブ
ピースを重畳した時の基部の様子を示す斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施例の組み上がった状態を示
す図であって、(a)はカムシャフトの軸方向から見た
側面図、(b)はカムシャフトの軸に対し垂直上方から
見た上面図、(c)はカムシャフトの軸に対し垂直側方
から見た正面図である。
す図であって、(a)はカムシャフトの軸方向から見た
側面図、(b)はカムシャフトの軸に対し垂直上方から
見た上面図、(c)はカムシャフトの軸に対し垂直側方
から見た正面図である。
【図7】本発明の第2の実施例においてピストンが位置
を変えた時の状態をカムシャフトの軸に対し垂直側方か
ら見た正面図で比較したものであって、(a)はピスト
ンが左端の位置にある時、(b)はピストンが中央の位
置にある時、(c)はピストンが右端の位置にある時を
示す。
を変えた時の状態をカムシャフトの軸に対し垂直側方か
ら見た正面図で比較したものであって、(a)はピスト
ンが左端の位置にある時、(b)はピストンが中央の位
置にある時、(c)はピストンが右端の位置にある時を
示す。
【図8】本発明の第2の実施例の作用状態をピストン位
置を変えて比較したものであって、各ローラの位置と、
ローラガイド面の状態と、カムノーズ部の状態と、さら
に合成されたカムプロフィールとを示してある。(a)
はピストンが左端の位置にある時で、合成されたカムプ
ロフィールの作用角は小である。(b)はピストンが中
央の位置にある時で、合成されたカムプロフィールの作
用角は中である。(c)はピストンが右端の位置にある
時で、合成されたカムプロフィールの作用角は大であ
る。
置を変えて比較したものであって、各ローラの位置と、
ローラガイド面の状態と、カムノーズ部の状態と、さら
に合成されたカムプロフィールとを示してある。(a)
はピストンが左端の位置にある時で、合成されたカムプ
ロフィールの作用角は小である。(b)はピストンが中
央の位置にある時で、合成されたカムプロフィールの作
用角は中である。(c)はピストンが右端の位置にある
時で、合成されたカムプロフィールの作用角は大であ
る。
【図9】図8に示した本発明の第2の実施例のローラガ
イド面の組み合わせを変えたものについて、作用状態を
ピストン位置を変えて比較したものであって、各ローラ
の位置と、ローラガイド面の状態と、カムノーズ部の状
態と、さらに合成されたカムプロフィールとを示してあ
る。(a)はピストンが左端の位置にある時で、合成さ
れたカムプロフィールの作用角は大である。(b)はピ
ストンが中央の位置にある時で、合成されたカムプロフ
ィールの作用角は小である。(c)はピストンが右端の
位置にある時で、合成されたカムプロフィールの作用角
は(b)と同じく小であるが位相は異なる。
イド面の組み合わせを変えたものについて、作用状態を
ピストン位置を変えて比較したものであって、各ローラ
の位置と、ローラガイド面の状態と、カムノーズ部の状
態と、さらに合成されたカムプロフィールとを示してあ
る。(a)はピストンが左端の位置にある時で、合成さ
れたカムプロフィールの作用角は大である。(b)はピ
ストンが中央の位置にある時で、合成されたカムプロフ
ィールの作用角は小である。(c)はピストンが右端の
位置にある時で、合成されたカムプロフィールの作用角
は(b)と同じく小であるが位相は異なる。
【図10】本発明の第3の実施例の構成を示す分解図で
ある。
ある。
【図11】図10のローラとローラガイド面の接触状態
を拡大して示した図である。
を拡大して示した図である。
【図12】本発明の第3の実施例における作用状態をカ
ムシャフトの軸に対し垂直側方から見た正面図とカムシ
ャフトの軸方向から見た側面図で示したものであり、
(a)はアイドル時、(b)は低速時、(c)は高速時
を示す。
ムシャフトの軸に対し垂直側方から見た正面図とカムシ
ャフトの軸方向から見た側面図で示したものであり、
(a)はアイドル時、(b)は低速時、(c)は高速時
を示す。
【図13】本発明の第3の実施例のピストン駆動機構を
示す図である。
示す図である。
11…カムシャフト 12…ピストン 13…ローラ 14…カムロブピース 14b…基部 14c…ローラガイド面 15…カムロブピース 15b…基部 15c…ローラガイド面 21…カムシャフト 22…ピストン 23a…ローラ(回転方向位置決め) 23b…ローラ(回転中心位置決め) 24…第1のカムロブピース 24b…基部 24c…ローラガイド面 25…第2のカムロブピース 25b…基部 25c…ローラガイド面 26…カバー 31…カムシャフト 31b…ベース円 31c…カムジャーナル 32…ピストン 32b…ローラガイド面 33…インナーシャフト 34…ローラ 35…ローラリテーナ 36…連結ピン 37R…カムロブピース 37L…カムロブピース 38…ローラ 39R…カムロブピース 39L…カムロブピース 40…油圧制御装置 43…油圧導入口 44…第1の油圧逃がし口 45…第2の油圧逃がし口
Claims (4)
- 【請求項1】 中空のカムシャフト内にスライド駆動手
段で軸方向にスライドされるピストン手段と該ピストン
手段に摺接するように設けられたカムロブピースとから
成り、ピストン手段とカムロブピースの摺接部分のいず
れか一方を軸方向の捩じれ面とし、他方をこの捩じれ面
に軸に直角な直線で摺接するする部材を有する構造と
し、ピストン手段の軸方向のスライドにともなってカム
ロブピースが所定角度回動する様にしたことを特徴とす
る可変バルブタイミング装置。 - 【請求項2】 第1のカムロブピースと第2のカムロブ
ピースからなる一対のカムロブピースを具備し、前記第
1のカムロブピースは軸方向に延出する半割り円柱状の
基部の外周に一体的に取り付け、前記第2のカムロブピ
ースは前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基部
の外周面と回動自在に摺接する内周面を有する軸方向に
延出した半割り円筒状の基部の外周面上に一体的に取り
付け、前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の基部
の上に前記第2のカムロブピースの半割り円筒状の基部
を重畳し、前記第1のカムロブピースの半割り円柱状の
基部の底端部と第2のカムロブピースの半割り円筒状の
基部の底端部を軸に直角な直線でピストン手段と摺接す
るようにしたことを特徴とする前記請求項1に記載の可
変バルブタイミング装置。 - 【請求項3】 カムロブピースにはカムノーズ部のみを
形成し、ピストン手段とカムロブピースとを所定角度回
動するための捩じれ面をカムシャフト内に設けたことを
特徴とする前記請求項1に記載の可変バルブタイミング
装置。 - 【請求項4】 カムシャフト外周がカムベース円部を兼
ねていることを特徴とする前記請求項1から3のいずれ
か1項に記載の可変バルブタイミング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5197292A JPH0754623A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 可変バルブタイミング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5197292A JPH0754623A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 可変バルブタイミング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0754623A true JPH0754623A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16372042
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5197292A Pending JPH0754623A (ja) | 1993-08-09 | 1993-08-09 | 可変バルブタイミング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0754623A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1500797A1 (de) * | 2003-07-23 | 2005-01-26 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Nockenwelle |
FR2891004A1 (fr) * | 2005-09-16 | 2007-03-23 | Renault Sas | Dispositif d'actionnement d'une soupape comprenant un arbre a cames decentrees portant une came mobile |
-
1993
- 1993-08-09 JP JP5197292A patent/JPH0754623A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1500797A1 (de) * | 2003-07-23 | 2005-01-26 | Ford Global Technologies, LLC, A subsidary of Ford Motor Company | Nockenwelle |
FR2891004A1 (fr) * | 2005-09-16 | 2007-03-23 | Renault Sas | Dispositif d'actionnement d'une soupape comprenant un arbre a cames decentrees portant une came mobile |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment |
Year of fee payment: 10 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090709 |
|
FPAY | Renewal fee payment |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100709 |