(57)【要約】【課題】各部品間のスライディング摩擦が発生する箇所を最小に留め、動力損失を減少させるとともに制御精度を向上させ、さらに、部品数を減少させて装置全体の剛性を高めることが可能なスライド型の連続可変バルブリフト装置を提供する。【解決手段】本発明は、バルブを加圧するように回動するスイングアームと、カムロブと、前記カムロブの駆動力を前記スイングアームに伝達するローラーと、前記ローラーの移動経路を案内するガイドと、を備え、前記ガイドは、前記ローラーが前記スイングアームを加圧及び加圧解除する第１経路、あるいは前記スイングアームを加圧しない状態に維持する第２経路に沿って移動するよう、または、前記ローラーが前記第１経路に沿ってだけ移動するように、前記ローラーの移動経路を選択的にガイドすることを特徴とする。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブを加圧するように回動するスイングアームと、
カムロブと、
前記カムロブの駆動力を前記スイングアームに伝達するローラーと、
前記ローラーの移動経路を案内するガイドと、
を備えることを特徴とするスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項２】
前記ガイドは、前記ローラーが前記スイングアームを加圧及び加圧解除する第１経路、あるいは前記スイングアームを加圧しない状態に維持する第２経路に沿って移動するよう、または、前記ローラーが前記第１経路に沿ってだけ移動するように、前記ローラーの移動経路を選択的にガイドすることを特徴とする請求項１に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項３】
前記カムロブは前記スイングアームの上側の一方に位置し、
前記ガイドは、
回転軸と、
前記回転軸の両端部を支持する回転軸支持部と、
前記回転軸支持部から回転軸と直角方向に延出して前記ローラーガイドのためのガイド枠を形成し、前記ガイド枠の前記ローラーとの接触部に第１ガイド面と、第２ガイド面を備え前記回転軸支持部と一体形成されるローラーガイド部と、
からなり、
前記ローラーは前記第１ガイド面または第２ガイド面と接触した状態で移動可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項４】
前記第１ガイド面、前記第２ガイド面と前記ローラーとの接触は、前記ガイドの回転角度によって変化することを特徴とする請求項３に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項５】
前記ガイドは、  回転角度によって前記ローラーの移動経路を選択するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項６】
前記ガイドのローラーの移動経路可変手段が含まれることを特徴とする請求項１に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項７】
前記可変手段は前記ガイドを回転させる偏心カムであることを特徴とする請求項６に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項８】
前記ガイドは前記スイングアームの上面より低い地点に位置する回転軸を中心に回転可能な構造であることを特徴とする請求項１に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【請求項９】
前記ローラーは、円筒形のカムロブとの接触部と、
前記カムロブとの前記接触部より小径の円筒形で前記カムロブとの前記接触部の両端に形成されるスイングアームとの接触部からなり、
前記スイングアームには、前記ロールの前記カムロブとの前記接触部が挿入可能な貫通ホールが形成されていることを特徴とする請求項１に記載のスライド型の連続可変バルブリフト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスライド型の連続可変バルブリフト装置に係り、さらに詳しくは、スライディング摩擦が発生する箇所を極力減らし、部品数を減少させて装置全体の剛性を高めるように構成されるスライド型の連続可変バルブリフト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンではクランクシャフトの回転力が伝達されたカムシャフトが回転して、カムシャフトのカムによって吸気及び排気バルブを一定間隔で上下に往復運動させ、燃焼室に供給された混合気を圧縮及び爆発させて動力を得る過程が繰り返される。
この時、エンジン回転速度によってバルブのリフトの距離を連続的に変化させる装置が連続可変バルブリフト装置である。
【０００３】
以下の図面を参照して従来の連続可変バルブリフト装置について詳しく説明する。
図１は従来の連続可変バルブリフト装置の側面図である。
図１に示す従来の連続可変バルブリフト装置では、スイングアーム３０の両端に吸気バルブ１０と油圧タペット２０が装着され、中央にスイングアームローラー３２が取り付けられている。スイングアーム３０の上部にはカムロブ４０と、カムロブ４０と同じ回転中心を有し、カムフォロー５２が突出形成されカムフォロー５２の内側に湾曲面５４が形成されるフレーム５０と、下端がスイングアーム３０の油圧タペット２０側にカプラー６２でヒンジ結合され、上端には湾曲面５４に沿ってスライドするスライディングブロック６６が取り付けられるロッカーアーム６０と、フレーム５０を回動させるシャフトカプラー７０と、を備えて構成されている。
【０００４】
ロッカーアーム６０の上側にはカムロブ４０の外周面に接するロッカーローラー６４が取り付けられ、ロッカーアーム６０はカムロブ４０の回転によってカプラー６２を中心に回動するようになっている。
図１の状態で、カムロブ４０が反時計方向に回転してカムロブ４０の突出部の末端がロッカーローラー６４と接触するようになれば、ロッカーアーム６０はカプラー６２を中心に時計方向に回転するようになる。
【０００５】
この時湾曲面５４は、湾曲の中心点がフレーム５０の回転の中心点より上側に位置し、ロッカーアーム６０の上側に取り付けられたスライディングブロック６６が右側に移動するとフレーム５０は時計方向に回転し、スライディングブロック６６は湾曲面５４の上側に接触する。
フレーム５０はスイングアームローラー３２と接触する部位に駆動カム５６が形成されており、図１の状態でフレーム５０が時計方向に回転すると、スイングアーム３０は、駆動カム５６によって下向きに加圧されて油圧タペット２０が装着される部位を中心に反時計方向に回動する。これによって吸気バルブ１０は下向きに移動し、シリンダー内部に燃料を供給するための流路を開放させる。
【０００６】
さらに、図１の状態でシャフトカプラー７０が反時計方向に回転してフレーム５０を時計方向に回転させれば、スライディングブロック６６は図１に示す状態より湾曲面５４の上側に接触し、駆動カム５６は図１に示す状態よりスイングアーム３２に近接する状態になる。このような状態でカムロブ４０が回転してフレーム５０を時計方向にさらに回転させれば、駆動カム５６はスイングアーム３０をより大きく回動させ、吸気バルブ１０のリフト距離はもっと大きくなる。
すなわち、  図１に示す従来の連続可変バルブリフト装置は、カムロブ４０の回転によってロッカーアーム６０が回動する以前に、フレーム５０の回転角度を変更することで、  吸気バルブ１０のリフト距離を調節することができる。
【特許文献１】特開平０５−３３２１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記構成の従来型連続可変バルブリフト装置は、カムロブが回転してスイングアームが回動する時、カムロブとフレームの間の接触部位、カムロブとロッカーローラーの間の接触部位、スライディングブロックと湾曲面の間の接触部位、駆動カムとスイングアームローラーの間の接触部位、スイングアームローラーとスイングアームの間の接触部位など５箇所でスライディング摩擦が発生するため、摩擦による動力損失が非常に大きいだけでなく、これによって正確な動作の制御が難しいという問題点がある。
【０００８】
さらに、各部品の結合位置を一定に維持させるために、スプリング個数が多くなり、各部品の間の摩擦損失が非常に大きくなるという短所がある。
また、  従来の連続可変バルブリフト装置は部品数が非常に多いため、製作に困難が伴い製造費用が増大する問題点があるだけではなく、装置全体の剛性が低くなるという短所がある。
【０００９】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので、各部品間のスライディング摩擦が発生する箇所を最小に留め、動力損失を減少させるとともに制御精度を向上させ、さらに、部品数を減少させて装置全体の剛性を高めることが可能なスライド型の連続可変バルブリフト装置を提供するのが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置は、バルブを加圧するように回動するスイングアームと、カムロブと、前記カムロブの駆動力を前記スイングアームに伝達するローラーと、前記ローラーの移動経路を案内するガイドと、を備えることを特徴とする。
【００１１】
前記ガイドは、前記ローラーが前記スイングアームを加圧及び加圧解除する第１経路、あるいは前記スイングアームを加圧しない状態に維持する第２経路に沿って移動するよう、または、前記ローラーが前記第１経路に沿ってだけ移動するように、前記ローラーの移動経路を選択的にガイドすることを特徴とする。
【００１２】
前記カムロブは前記スイングアームの上側の一方に位置し、前記ガイドは、回転軸と、前記回転軸の両端部を支持する回転軸支持部と、前記回転軸支持部から回転軸と直角方向に延出して前記ローラーガイドのためのガイド枠を形成し、前記ガイド枠の前記ローラーとの接触部に第１ガイド面と、第２ガイド面を備え前記回転軸支持部と一体形成されるローラーガイド部と、からなり、前記ローラーは前記第１ガイド面または第２ガイド面と接触した状態で移動可能に構成されることを特徴とする。
【００１３】
前記第１ガイド面、前記第２ガイド面と前記ローラーとの接触は、前記ガイドの回転角度によって変化することを特徴とする。
【００１４】
前記ガイドは、  回転角度によって前記ローラーの移動経路を選択するように構成されることを特徴とする。
【００１５】
前記ガイドのローラーの移動経路可変手段が含まれ、前記可変手段は前記ガイドを回転させる偏心カムであることを特徴とする。
【００１６】
前記ガイドは前記スイングアームの上面より低い地点に位置する回転軸を中心に回転可能な構造であることを特徴とする。
【００１７】
前記ローラーは、円筒形のカムロブとの接触部と、前記カムロブとの前記接触部より小径の円筒形で前記カムロブとの前記接触部の両端に形成されるスイングアームとの接触部からなり、前記スイングアームには、前記ロールの前記カムロブとの前記接触部が挿入可能な貫通ホールが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置は、各部品間のスライディング摩擦が発生する箇所を最小に留め、動力損失を減少させるとともに制御精度を向上させ、さらに、部品数を減少させて装置全体の剛性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下図面を参照して本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置の実施例を詳しく説明する。
【実施例】
【００２０】
図２は本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置の斜視図であり、  図３は本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置の側面図であり、  図４ないし図６はそれぞれ本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置に含まれるスイングアームとローラーとガイドの斜視図である。
【００２１】
図２ないし図６に示す通り、本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置は、両端が吸気バルブ１０及び油圧タペット２０と連結され、油圧タペット２０が連結される部位に取り付けられた回動軸１２０を中心にして回動することにより吸入バルブ１０が加圧されるスイングアーム１００と、スイングアーム１００の上側の一方（図３では左側の方）に位置してカムシャフトの回転力を直線方向の力に変換するカムロブ２００と、カムロブ２００の外周面と接触した状態を維持してカムロブ２００の回転によってスイングアーム１００側に移行することでスイングアーム１００を加圧し、回動させるローラー３００と、ローラー３００の移動経路をガイドするガイド４００と、を備える。
本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置の内部の構成をより明確に現わすために、  図２ではカムロブ２００と偏心カム５００の図示を省略し、図３ではフレーム７００の図示を省略する。
【００２２】
本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置では、ローラー３００が常にカムロブ２００に接触する状態を維持するためにカムロブ２００側にローラー３００に弾性力を付加するスプリング６００を装着することが好ましい。
【００２３】
ガイド４００は、ローラー３００がスイングアーム１００を加圧及び加圧解除する第１経路、スイングアーム１００を加圧しない状態を維持する第２経路に沿って移動できるよう、あるいは、ローラー３００が第１経路だけに沿って移動できるよう、ローラー３００の移動経路を選択的にガイドするように構成される。
ガイド４００は、回動軸１２０と、回動軸１２０の両端部を支持する回転軸支持部４４０と、回転軸支持部４４０から回動軸１２０と直角方向に延出してローラーガイドのためのガイド枠４５０を形成し、ガイド枠４５０のローラー３００との接触部に第１ガイド面４１０と、第２ガイド面４２０を備え回転軸支持部４４０と一体形成されるローラーガイド部４６０と、からなり、ローラー３００は第１ガイド面４１０または第２ガイド面４２０と接触した状態で移動可能に構成される。
【００２４】
ローラー３００は、カムロブ２００の回転により押されて第１ガイド面４１０または第２ガイド面４２０と接触し移動するように構成される。
ローラー３００が第１ガイド面４１０に沿って下向きに移動する場合、スイングアーム１００を加圧して回動させ、第２ガイド面４２０に沿って水平方向に移動する間はスイングアーム１００を加圧しない。すなわち、ローラー３００は図３に示す状態でカムロブ２００が回転すると直ちにスイングアーム１００を加圧するのではなく、第２ガイド面４２０に沿って移動する間はスイングアーム１００を加圧せず、第１ガイド面４１０に沿って下向きに移動する時に初めてスイングアーム１００を加圧する。
【００２５】
またガイド４００は、カムロブ２００が位置する反対側（図３では右側の方）に位置する偏心カム５００によって回転軸４３０を中心に回転できる構造となっている。この時、スプリング６００はローラー３００をカムロブ２００側に加圧するだけでなく、ガイド４００が常に偏心カム５００と接触する状態を維持するようにガイド４００を偏心カム５００側に加圧する。
【００２６】
図３に示す状態では、ガイド４００が時計方向に回転してローラー３００が第２ガイド面４２０と接触する。この状態で偏心カム５００が時計方向に回転すればガイド４００は反時計方向に回転してローラー３００が第１ガイド面４１０と接触する。すなわち、ガイド４００は、回転の角度によって第１ガイド面４１０または第２ガイド面４２０がローラー３００と接触することになる。
本実施例ではガイド４００を回転させてローラー３００の移動経路を変更される方法として偏心カム５００を使用する場合の説明をしたが、ガイド４００を回転または移動させる方法であればどのような手段でも良い。
【００２７】
さらに、本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置は、回動軸１２０と回転軸４３０を回転可能とするフレーム７００を設けることができる。
フレーム７００が追加して装備されれば、油圧タペット２０の動作によって回動軸１２０が上向きに押されてもガイド４００との相対距離は常に一定に維持されるので、各構成要素間の接触位置も一定に維持される。これによって吸入バルブの開放時期及びリフト距離をより正確に調節することができる。
スプリング６００が取り付けられる支持軸６１０は、位置が固定されるため、回転軸４３０の取り付け孔とともにフレーム７００に支持軸６１０のためのアークホール７１０の形成されることが好ましい。
【００２８】
また、ガイド４００の回転軸４３０がスイングアーム１００の上面より高い地点に位置すればローラー３００が下向きに移動する時に回転軸４３０と干渉する恐れがあるため、ガイド４００の回転軸４３０は、本実施例に示す通りスイングアーム１００の上面より低い地点に位置することが好ましい。
【００２９】
ローラー３００はカムロブ２００及びガイド面４１０、４２０と常に接触した状態を維持し、図５に示す通り、円筒形のカムロブ接触部３１０と、カムロブ接触部３１０より小径の円筒形でカムロブ接触部３１０両端に連なるスイングアーム接触部３２０と、スイングアーム接触部３２０より小径の円筒形でスイングアーム接触部３２０の両端に連なるガイド面接触部３３０からなる。
【００３０】
スイングアーム１００は、カムロブ接触部３１０によって下向きに加圧されないようにカムロブ接触部３１０が挿入可能な貫通ホール１１０を有する。
このようにカムロブ接触部３１０の下側の一部が貫通ホール１１０に挿入されれば、ローラー３００がスイングアーム１００を加圧する時に外力や震動などが付加されてもスイングアーム１００と離れずスイングアーム１００を安定的に加圧することができる。
【００３１】
図７及び図８は本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置のローリフトの作動例を示す側面図である。
図３の状態でカムロブ２００が時計方向に回転してカムロブ２００の突出部の末端がローラー３００と接近すると、ローラー３００は第２ガイド面４２０に沿って右側に押し出され図７に示すように第１ガイド面４１０側に移動する。
このようにローラー３００が第２ガイド面４２０に沿って移動する区間はスイングアーム１００が加圧されず、吸気バルブ１０が開放されない区間である。
【００３２】
図７の状態でカムロブ２００が時計方向にさらに回転すれば、ローラー３００は第１ガイド面４１０に沿って下向きに移動し、図８に示すようにスイングアーム１００を加圧する。このようにスイングアーム１００が下向きに加圧されれば、スイングアーム１００は回動軸１２０を中心に反時計方向に回転しながら吸気バルブ１０を開放させる。
すなわち、図７及び図８に示す動作は、カムロブ２００の突出部の末端がローラー３００に接触すると直ちに吸気バルブ１０が開放されるのではなく、一定時間後に吸気バルブ１０が開放されるローリフト動作である。
【００３３】
図９及び図１０は本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置のハイリフトの作動例を示す側面図である。
図３の状態で偏心カム５００が時計方向に回転すれば、ガイド４００は偏心カム５００によって押されて回転軸４３０を中心に反時計方向に回転し、図９に示すように第１ガイド面４１０がローラー３００に接触するようになる。
【００３４】
このようにローラー３００が第１ガイド面４１０に接触した状態では、カムロブ２００が回転する時ローラー３００が直ちに下向きに移動するので、図７及び図８に示す場合に比べてバルブが早く開放される。また、カムロブ２００の突出部の末端がローラー３００に接触する時には図８に示す場合に比べてスイングアーム１００がより多く回動し、これによって吸気バルブ１０もより多く開放される。
すなわち、  図９及び図１０に示す動作はカムロブ２００の突出部の末端がローラー３００に接触すると直ちに吸気バルブ１０が開放されるハイリフト動作である。
【００３５】
前記の通り、本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置は、図１に示す従来の連続可変バルブリフト装置に比べて少ない部品で吸気バルブ１０のリフト距離を連続的に可変させることができる。
従って、本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置は、  構成が簡単で、部品相互の圧接及び摩擦部位の数が減少するので装置全体の剛性が向上する。
【００３６】
さらに、  図８に示すローリフト状態は、図１０に示すハイリフト状態に比べてローラー３００がカムロブ２００の回転の反対方向に位置するため、バルブ最大開放時点が繰り上げられる状態（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｃｈａｍｂｅｒ）になる。
すなわち、本実施例に示すスライド型の連続可変バルブリフト装置は、ハイリフトの状態でバルブの最大開放時点が早くなるので、エンジンの燃費を向上させることができる。
【００３７】
以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の連続可変バルブリフト装置の側面図である。
【図２】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置の斜視図である。
【図３】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置の側面図である。
【図４】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置に含まれるスイングアームの斜視図である。
【図５】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置に含まれるローラーの斜視図である。
【図６】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置に含まれるガイドの斜視図である。
【図７】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置のローリフトの作動の例を図示する側面図である。
【図８】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置のローリフトの作動の例を図示する側面図である。
【図９】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置のハイリフトの作動の例を図示する側面図である。
【図１０】本発明によるスライド型の連続可変バルブリフト装置のハイリフトの作動の例を図示する側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  吸気バルブ
２０  油圧タペット
３０  スイングアーム
３２  スイングアームローラー
４０  カムロブ
５０  フレーム
５２  カムフォロー
５４  湾曲面
５６  駆動カム
６０  ロッカーアーム
６２  カプラー
６４  ロッカーローラー
６６  スライディングブロック
７０  シャフトカプラー
１００    スイングアーム
１１０  貫通ホール
１２０  回動軸
２００    カムロブ
３００    ローラー
３１０  カムロブ接触部
３２０  スイングアーム接触部
３３０  ガイド面接触部
４００    ガイド
４１０  第１ガイド面
４２０  第２ガイド面
４３０  回転軸
４４０  回転軸支持部
４５０  ガイド枠
４６０  ローラーガイド部
５００  偏心カム        
６００    スプリング
６１０  支持軸
７００    フレーム
【図１】
2010025099.tif 000003
【図２】
2010025099.tif 000004
【図３】
2010025099.tif 000005
【図４】
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【図５】
2010025099.tif 000007
【図６】
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【図７】
2010025099.tif 000009
【図８】
2010025099.tif 000010
【図９】
2010025099.tif 000011
【図１０】
2010025099.tif 000012