Mecanismo variable de ángulo de trabajo de la válvula
Descripción general
 Mientras se mantiene el rendimiento de sellado en el momento del cierre de las válvulas de admisión y escape, la duración de la válvula para el período de apertura de la válvula se hace variable. ] Para formar una ranura arqueada 10 alrededor del centro axial P del círculo de base 9 de la leva 8 en el elevador de la válvula 4, el elemento móvil 13 que tiene la misma ranura 10 en la ranura arqueada 10 y la superficie inferior 11 de la misma forma y una superficie superior plana 12 , 14 están ensamblados. Las ranuras 16, 17 formadas en los diferentes lados de la superficie inferior 11 de los elementos móviles 13 y 14, las ranuras relativas 16, 17, verticalmente varilla de accionamiento desplazable en el cilindro 18, 19 del elevador de la válvula 4 20,21 Se proporcionan para poder hacer tope. Además, con respecto a la presión hidráulica 22, 23 correspondiente a cada uno de los pasadores de operación 20, 21, la introducción de la presión hidráulica puede conmutarse abriendo y cerrando las válvulas de conmutación hidráulica 30, 31. Por lo tanto, al balancear los miembros móviles 13, 14, la superficie superior 12 de los mismos está inclinada a lo largo de la circunferencia del círculo de base 9, se produce interferencia innecesaria entre la leva 8 y los miembros móviles 13, 14. No hay.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un mecanismo de variación de la duración de la válvula provisto en un tren de válvulas de un motor de combustión interna para variar la duración de la válvula de apertura y cierre de una válvula de admisión y escape.
Antecedentes de la técnica
Convencionalmente, como este tipo de tecnología, por ejemplo, en el documento JP-A 1 187307 da a conocer una duración de la apertura de las válvulas de admisión y de escape es variable, ajustable y el dispositivo de leva se da a conocer de acuerdo con el período de apertura de la velocidad de rotación del motor de combustión interna Ha sido hecho.
Como se muestra en la figura 5, este dispositivo de leva está provisto de un nodo impulsado por cubo (elevador de válvula) 53 interpuesto entre una leva 52 en el árbol de levas 51 y una válvula de admisión y escape no mostrada. Como es bien sabido, el elevador de válvula 53 es impulsado hacia arriba por un resorte de válvula (no mostrado), es decir, en una dirección para cerrar la válvula. Entre el elevador de válvula 53 y la leva 52, se interpone un disco 54 capaz de oscilar a izquierda y derecha. El elevador de válvula 53 tiene una forma que tiene superficies planas 56, 57 que están inclinadas a ambos lados alrededor de la parte superior 55. En la porción superior 55, el disco 54 está unido para poder oscilar en la dirección de las superficies planas 56, 57 alrededor del pivote 58. Aquí, el centro imaginario del pivote 58 se coloca en la superficie superior del disco 54, o en su proximidad, y su centro imaginario está en contacto con el círculo base 59 de la leva 52. Además, el elevador 53 de válvula está provisto de forma giratoria alrededor de un vástago de válvula (no mostrado).
La posición de rotación del elevador de válvula 53 está alineada de modo que el eje de pivote del pivote 58 es ortogonal al eje de la leva 52, de modo que el disco 54 no puede bascular con respecto al elevador de válvula 53, Es decir, en un estado horizontal en un plano ortogonal al vástago de la válvula. Por lo tanto, el período de movimiento del elevador de válvula 53 debido a la rotación de la leva 52 es un período predeterminado, con lo que el período de apertura de la válvula se convierte en el período predeterminado. Por otro lado, por el eje de oscilación del pivote 58 es la posición girada del empujador de válvula 53 de manera que sea paralelo al eje de la leva 52 está alineado, el disco 54 se hace bascular con respecto al elevador de la válvula 53, la leva 52 Se balanceará siguiendo la rotación. Por lo tanto, el período de movimiento del elevador de válvula 53 por la rotación de la leva 52 se cambia desde el período predeterminado de acuerdo con la oscilación del disco 54, por lo que el período de apertura de la válvula se cambia desde el período predeterminado.
Tarea de solución
Sin embargo, en el dispositivo de leva de la técnica anterior, el centro imaginario del pivote 58 se establece para estar en contacto con el círculo base 59 de la leva 52. Por lo tanto, cuando la válvula debe está cerrado, es decir cuando debería el elevador de válvula 53 está en la posición más superior, es necesario ponerse en contacto con el círculo de base 59 de la leva 52 con respecto al disco 54 que se mantiene en un estado horizontal. Por el contrario, cuando el disco 54 está inclinado cuando el elevador de válvula 53 debe llegar a la posición más alta, se produce interferencia entre el disco 54 y el círculo base 59 por la inclinación, y el elevador de válvula 53 se presiona ligeramente hacia abajo Será. Por lo tanto, cuando la válvula debe cerrarse, la válvula se abre ligeramente y se deteriora la propiedad de sellado de la válvula. Así, en dispositivo de la técnica de leva anterior, a fin de mantener sus propiedades de sellado a la sincronización de cierre de la válvula debe ser celebrada estado segura horizontal sin inclinar el disco 54, el ajuste no es fácil.
La presente invención se realizó en vista de lo anterior, y su objeto es hacer que el ángulo de funcionamiento de la válvula de acuerdo con el período de apertura de la válvula asegurando al mismo tiempo el rendimiento de sellado en el cierre de temporización de las válvulas de admisión y de escape variable de Y un posible mecanismo variable de duración de la válvula.
Solución
Centro con el fin de lograr el objeto anterior, en la presente invención, un empujador de válvula dispuesto entre la leva de la válvula y la admisión y escape del árbol de levas, el eje del círculo base de la leva en la superficie superior del elevador de la válvula y la ranura arqueada formada en una forma de arco que tiene una superficie inferior y una superficie superior plana de la ranura del arco de la misma forma, y ​​una pluralidad de elementos móviles montados de forma deslizante con relación a la ranura arqueada en su superficie inferior, formado en la superficie inferior de cada uno de estos elementos móviles, y formado el límite del centro axial del círculo de base a un lado diferente de cada ranura elemento móvil, la válvula que empuja el elemento móvil con el elevador de la válvula y la válvula en una dirección en contacto con la leva Un pasador operativo provisto para ser movible verticalmente por un resorte y un cilindro en el elevador de válvula y permitiendo que su extremo superior entre en contacto con cada ranura rebajada de cada miembro móvil; Para criar Y un circuito hidráulico para la introducción de la presión.
En la configuración anterior, en un estado inicial de no introducir hidráulico a través del circuito hidráulico a la cámara de aceite del cilindro en el elevador de la válvula, ya que la varilla de accionamiento no se mueve hacia arriba, no hay posibilidad de que un lado de cada elemento móvil es empujado hacia arriba por el pasador de accionamiento. Por lo tanto, la superficie superior de cada elemento móvil se mantiene en una posición inicial predeterminada con respecto a la superficie superior del elevador de válvula. Además, en este estado inicial, la leva gira por el árbol de levas, por lo que la leva actúa sobre el elevador de válvula a través de cada elemento móvil, y la válvula de admisión y escape se abre y se cierra.
Por otra parte, mediante la introducción de la hidráulico a través del circuito hidráulico a la cámara de aceite del elevador de la válvula, el pasador de accionamiento es empujado hacia arriba ranura cóncava se mueve hacia arriba, y un lado es empujada hacia arriba cada uno del elemento móvil, la superficie inferior del elemento móvil del elevador de la válvula Y se deslizan en diferentes direcciones a lo largo del surco del arco circular. En este momento, cuando el círculo base de la leva está en contacto con la superficie superior de cada elemento móvil, las superficies superiores de los miembros móviles respectivos están inclinadas en diferentes direcciones a lo largo del círculo básico de la leva desde la posición inicial. Por lo tanto, no se produce interferencia innecesaria entre la leva y cada miembro móvil, y el elevador de válvula no es empujado hacia abajo inadvertidamente por cada miembro móvil. Además, la leva es girado por el árbol de levas en este estado, una cantidad correspondiente a la superficie superior del elemento móvil se inclina desde la posición inicial, cambia el ángulo de trabajo con respecto a la leva de elevador de la válvula, durante la apertura de la válvula de admisión y de escape La duración de la válvula se cambia.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES PREFERIDAS A continuación, se describirá en detalle una realización que incorpora el mecanismo de variación de la duración de la válvula de la presente invención con referencia a las Figuras 1 y 2. La FIG.
La figura 1 es una vista en sección transversal que muestra el mecanismo de variación de la duración de la válvula de esta realización, y la figura 2 es una vista en sección que muestra su acción. Un orificio 3 correspondiente a la válvula de admisión y escape 2 está formado en la culata 1 que constituye el motor de combustión interna. Un elevador 4 de válvula cilíndrico está unido al taladro 3 para que se pueda mover hacia arriba y hacia abajo. El extremo superior del vástago 5 de la válvula 2 está en contacto con la superficie inferior del elevador de válvula 4 a través del rotador de válvula 6. En esta realización, el orificio 3 está formado en la dirección vertical con respecto a la culata 1, y el vástago 5 está dispuesto en la dirección vertical. Además, por encima del elevador de válvula 4, la leva 8 en el árbol de levas 7 está dispuesta correspondientemente. Además, en la superficie superior del elevador de válvula 4, se forma una ranura arqueada 10 que tiene una forma de arco centrada en el eje P del círculo básico 9 de la leva 8. Luego, en la ranura de arco 10, con ello el par de miembros móviles 13, 14 que tiene una superficie superior plana 12 y la superficie inferior 11 de la misma forma, montado de forma deslizante con relación a la ranura arqueada 10 en su superficie inferior 11 Lo ha hecho. Un muelle de válvula 15 está montado alrededor del vástago 5, y el miembro móvil 13, 14 junto con la válvula 2 y el elevador de válvula 4 son desviados por el muelle 15 en una dirección para apoyarse contra la leva 8.
La superficie inferior 11 del elemento móvil 13 y 14, las ranuras 16 y 17 a fin de ser posicionado en diferentes lados de cada elemento móvil 13 con el eje P como un límite del círculo de base 9 de la leva 8 se forman . Un par de cilindros 18, 19 que se extienden en la dirección vertical están formados en el elevador de válvula 4 de modo que se corresponden con las respectivas acanaladuras rebajadas 16, 17. Estos cilindros 18 y 19, la varilla de accionamiento 20, 21 que forman una pareja se proporcionan respectivamente ensamblados para ser movible arriba y abajo, el extremo superior del pasador de accionamiento 20, 21 está hecha puede hacer tope a cada ranura 16, 17 . En cada uno de los cilindros 18 y 19, los lados inferiores de los respectivos pasadores operativos 20 y 21 son cámaras de aceite 22 y 23, respectivamente, de modo que se introduce presión hidráulica para mover las respectivas patillas operativas 20 y 21 hacia arriba .
Con el fin de introducir presión hidráulica en las cámaras de aceite 22, 23, el elevador de válvula 4 está formado con orificios 24, 25 que comunican con el exterior desde las respectivas cámaras de aceite 22, 23. Las ranuras de aceite 26 y 27 están formadas en el taladro 3 de la culata 1 de modo que se corresponden con los orificios 24 y 25, respectivamente, y se abren con una cierta longitud en la dirección vertical. Con esta configuración, incluso cuando el elevador de válvula 4 se mueve hacia arriba y hacia abajo, la comunicación entre cada ranura de aceite 26, 27 y cada orificio 24, 25 está asegurada. Las presiones de aceite de la bomba de aceite se suministran a las ranuras de aceite 26, 27 a través de conductos de aceite separados 28, 29. Además, para activar y desactivar el suministro de presión hidráulica, las válvulas de conmutación hidráulica de tipo electromagnético 30, 31 están provistas respectivamente en el sistema de dos posiciones en el medio de cada paso de aceite 28, 29. Estos válvula hidráulica de conmutación 30, 31, como se muestra en la Fig. 1, y una posición cerrada para el drenaje de la presión de aceite desde la bomba de aceite al cárter de aceite 32, como se muestra en la Fig. 2, la presión hidráulica de la bomba de aceite de la ranura de aceite 26, 27 a la posición abierta. Por lo tanto, en esta realización, cada puerto 24 y 25, el aceite ranuras 26 y 27, los pasos de aceite 28, 29 y las válvulas de conmutación hidráulica 30 y 31 o similar, para introducir la presión del aceite a las cámaras de aceite 22 Se construye un circuito hidráulico para este propósito.
En esta realización, las válvulas de conmutación hidráulica 30, 31 están controladas para ser abiertas y cerradas por una unidad de control electrónico (ECU) (no mostrada). Además, como la ECU es capturar la velocidad de rotación y la carga del motor como un valor de entrada, basado en el mapa que comprende predeterminar una relación entre las regiones de control relativos a la velocidad de la carga y el motor, la apertura y cierre controla las válvulas de conmutación hidráulica 30, 31 .
A continuación, se describirá el funcionamiento del mecanismo de variación de la duración de la válvula construido como se describió anteriormente. 1, en un estado en el que cada una de las válvulas de conmutación de presión hidráulica 30, 31 está conmutada a la posición cerrada, los pasos de aceite 28, 29, las ranuras de aceite 26, 27 y los pasos de aceite 26, No se introduce presión hidráulica a través de cada puerto 24, 25. En este estado inicial, en el estado inicial, dado que los respectivos pasadores de operación 20, 21 no se mueven hacia arriba por la presión de aceite, un lado de cada miembro móvil 13, 14 no es empujado hacia arriba por cada pasador operativo 20, 21. Por lo tanto, la superficie superior 12 de cada miembro móvil 13, 14 se mantiene en la posición inicial paralela a la superficie superior del elevador de válvula 4.
Entonces, en este estado inicial, cuando se gira el árbol de leva 7 y gira la leva 8, la leva 8 actúa sobre el elevador de válvula 4 a través de los miembros móviles respectivos 13, 14. Es decir, el elevador de válvula 4 se empuja hacia abajo de acuerdo con el perfil de la leva y, en consecuencia, la válvula 2 se abre y se cierra.
Por otro lado, cuando la válvula hidráulica de conmutación 30, 31 como se muestra en la Fig. 2 desde el estado inicial de la Fig. 1 se conmuta a la posición abierta respectiva, los pasos de aceite 28 y 29 a través de la ranuras de aceite 26, 27 y cada puerto 24, 25 Se introduce presión hidráulica en cada cámara de aceite 22, 23 en el elevador de válvula 4. Por lo tanto, la varilla de accionamiento 20, 21 se mueven hacia arriba, respectivamente, el extremo superior se apoya contra las ranuras respectivas 16, 17 en un lado de los elementos móviles 13, 14 es empujada hacia arriba, respectivamente. Entonces, la superficie inferior 11 de cada miembro móvil 13, 14 se desliza en diferentes direcciones a lo largo de la ranura de arco circular 10 del elevador de válvula 4.
En este momento, como se muestra en la Fig. 2, si el círculo de base 9 de la leva 8 está en contacto con la superficie superior 12 de los elementos móviles 13 y 14, cuando es decir, a la válvula 2 está cerrada, la superficie superior del elemento móvil 13, 14 12 están inclinadas en diferentes direcciones a lo largo del círculo base 9 desde la posición inicial de la FIG. Es decir, no ranura de arco 10 es un arco centrado en el eje P del círculo de base 9 de la leva 8, ya que la superficie inferior 11 del elemento móvil 13, 14 es sin el arco de la misma forma, el elemento móvil 13 , 14 están inclinadas en direcciones diferentes al poner sus superficies superiores 12 en contacto con la leva 8 en la circunferencia del círculo base 9. Por lo tanto, no se produce interferencia innecesaria entre la leva 8 y cada uno de los elementos móviles 13, 14, y el elevador de válvula 4 no se presionarán inadvertidamente por los miembros móviles 13, 14. Como resultado, la válvula 2 no se abre inadvertidamente en la sincronización de cierre cuando la válvula 2 se debe cerrar, y el rendimiento de sellado de la válvula 2 se puede asegurar.
Por lo tanto, no es necesario controlar la superficie superior 12 de cada uno de los miembros móviles 13, 14 en el estado horizontal según la temporización de cierre de la válvula 2 para asegurar la propiedad de sellado en el momento de cierre de la válvula 2. Por lo tanto, el control de apertura y cierre de cada una de las válvulas de conmutación de presión hidráulica 30, 31 para operar los miembros móviles 13, 14 se puede realizar independientemente sin ajustarse al ciclo de apertura y cierre de la válvula 2.
En este estado, cuando se gira el árbol de leva 7 y gira la leva 8, la leva 8 actúa sobre el elevador de válvula 4 a través de los miembros móviles respectivos 13, 14. En este momento, una cantidad correspondiente a la superficie superior 12 de los elementos móviles 13 y 14 se inclina desde la posición inicial, cambia el ángulo de trabajo con respecto al elevador de la válvula 4 de la leva 8, se cambia el ángulo de funcionamiento de la válvula de acuerdo con el período de apertura de la válvula 2. Es decir, de acuerdo con el mecanismo de variación de la duración de la válvula de esta realización, es posible variar la duración de la válvula asociada con el período de apertura de la válvula 2 mientras se asegura el rendimiento de sellado en la sincronización de cierre de la válvula de admisión y escape 2 .
Además, cuando las válvulas de conmutación de presión hidráulica 30, 31 se cambian a la posición cerrada desde el estado de la figura 2, se liberan las presiones hidráulicas de las cámaras de aceite 22, 23 en el elevador de válvula 4. Como resultado, se libera el empuje hacia arriba de los miembros móviles 13, 14 mediante los pasadores operativos respectivos 20, 21, y las superficies superiores 12 de los miembros móviles respectivos 13, 14 se devuelven a sus posiciones iniciales.
La presente invención no se dice que está limitado a formas de realización, también es posible cambiar algunos de la configuración apropiadamente sin apartarse del alcance de la invención se lleva a cabo como sigue.
(1) En la realización, con el fin de accionar los elementos móviles 13 y 14, forman dos cilindros 18, 19 en el interior del elevador de la válvula 4, el pasador de accionamiento de manera que correspondan a los cilindros respectivos 18, 19 20, 21 y siempre que las cámaras de aceite 22 y 23, cada puerto 24, 25 correspondiente además a cada una de las cámaras de aceite 22, el aceite de ranuras 26 y 27, los pasos de aceite 28, 29 y de las válvulas de conmutación hidráulica 30, 31, etc. Se proporcionan dos circuitos hidráulicos para que cada circuito hidráulico accione cada uno de los pasadores de operación 20, 21. Por otra parte, como se muestra en las Figuras 3 y 4, se forma un cilindro 41 dentro del elevador de válvula 4, y un pasador de operación 42 que tiene dos salientes 42a y 42b provistos integralmente correspondientes al cilindro 41 Y una cámara hidráulica 43. Se proporciona un circuito hidráulico de un sistema que comprende un puerto 44, una ranura de aceite 45, un paso de aceite 46, una válvula de conmutación hidráulica 47 y similares para cada cámara de aceite 43, y el circuito hidráulico El pasador 42 puede ser accionado.
En este caso, dado que se usa un circuito hidráulico, en un motor multicilindro, es posible reducir drásticamente el número de componentes que incluyen la válvula 47 de conmutación de presión hidráulica y similares. Además, dado que el número de los pasadores operativos 42 se establece en uno, también es posible mejorar la capacidad de respuesta operativa de los miembros móviles 13, 14 conmutando la presión hidráulica de la válvula de conmutación hidráulica 47.
(2) En la realización anterior, el vástago 5 del bulbo 2 está realizado en el caso en que el vástago 5 está dispuesto en la dirección vertical, pero puede estar configurado cuando el vástago está dispuesto inclinado desde la dirección vertical.
(3) En la realización descrita anteriormente, la presente invención se materializa en el caso en el que se proporcionan dos miembros móviles 13, 14, pero también es posible realizarlo cambiando adecuadamente el número de miembros móviles.
Efecto de la invención
Como se ha descrito anteriormente en detalle, de acuerdo con la presente invención, para formar una ranura de arco centrado en el eje del círculo base de la leva en la superficie superior del elevador de la válvula, la pluralidad que tiene una superficie inferior y una superficie superior plana de la ranura del arco de la misma forma el elemento móvil montado de manera deslizante en la ranura arqueada, con respecto a la superficie inferior diferente ranura formada un lado del elemento móvil, proporcionado varilla de accionamiento desplazable verticalmente contactable con el cilindro en el elevador de la válvula, su El pasador de operación se mueve hacia arriba por la presión hidráulica, de modo que no se produce interferencia innecesaria entre la leva y cada elemento móvil cuando se opera cada elemento móvil, y el elevador de la válvula es inadvertidamente No será empujado hacia abajo. Como resultado, es posible garantizar el rendimiento de sellado en el momento de cierre de las válvulas de admisión y escape, y ejercer el excelente efecto de que la duración de la válvula del período de apertura de la válvula puede hacerse variable.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección transversal que muestra un estado inicial de un mecanismo de variación de la duración de la válvula en una realización que incorpora la presente invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal que muestra el funcionamiento del mecanismo de variación de la duración de la válvula en una realización.
La figura 3 es una vista en sección transversal que muestra un estado inicial del mecanismo de variación de la duración de la válvula en otra realización que incorpora la presente invención.
La figura 4 es una vista en sección transversal que muestra el funcionamiento del mecanismo de variación de la duración de la válvula en otra realización.
La figura 5 es una vista que muestra un dispositivo de leva de la técnica anterior.
2 ... de válvula, 4 ... elevadores de válvulas, 7 ... árbol de levas, 8 ... leva, 9 ... círculo de base, 10 ... ranura arqueada, 11 ... superficie inferior, 12 ... superficie superior, 13, 14 ... elemento móvil, 15 ... resorte de la válvula, 16 y 17 18, 19 ... ranura de aceite, 30, 31 ... cambio de presión de aceite La válvula (22 31 constituye dos sistemas de circuitos hidráulicos), 41 ... cilindro, 42 ... pin de funcionamiento, 43 cámara de aceite, 44 ... puerto, 45 ... ranura de aceite, 46 ... paso de aceite, 47 ... válvula de conmutación hidráulica (43 47 constituye un circuito hidráulico).
Reclamo
Un elevador de válvula dispuesto entre las reivindicaciones 1 de leva de la válvula y la admisión y escape del árbol de levas, ranura arqueada formada en una forma de arco alrededor del eje del círculo base de la leva en la superficie superior del elevador de la válvula Una pluralidad de miembros móviles que tienen una superficie inferior que tiene la misma forma que la ranura arqueada y una superficie superior plana y ensamblados de manera que sean deslizables con respecto a la ranura arqueada en la superficie inferior de la misma, , estando dicho dicho bordeando el eje del círculo de base formado en diferente lado de cada ranura elemento móvil, y un muelle de válvula para empujar cada uno de dicho miembro móvil con dicha válvula y dicho empujador de válvula a contacto con la dirección a la leva, desplazable verticalmente en un cilindro en el elevador de la válvula, el accionamiento de un pasador de accionamiento que puede hacer tope el extremo superior a las respectivas ranuras del elemento móvil respectivo, una parte del cilindro a la cámara de aceite como la cámara de aceite Hasta el pin ángulo de funcionamiento de la válvula de mecanismo de variación se caracteriza porque un circuito hidráulico para introducir a causa de la presión hidráulica.
Dibujo :
Application number :1994-002517
Inventors :トヨタ自動車株式会社
Original Assignee :渡辺敦、飯田達雄