特表 2022-548561 カムシャフトのバルブの位相を変更する装置を備えた内燃エンジン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-21

(54)【発明の名称】カムシャフトのバルブの位相を変更する装置を備えた内燃エンジン

(51)【国際特許分類】

   F01L 1/356 20060101AFI20221114BHJP

【ＦＩ】

F01L1/356 F

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022515788

(86)(22)【出願日】2020-09-11

(85)【翻訳文提出日】2022-05-06

(86)【国際出願番号】 IB2020058451

(87)【国際公開番号】W WO2021048801

(87)【国際公開日】2021-03-18

(31)【優先権主張番号】102019000016271

(32)【優先日】2019-09-13

(33)【優先権主張国・地域又は機関】IT

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515217546

【氏名又は名称】ピアッジオ エ チ．ソシエタ ペル アチオニ

(74)【代理人】

【識別番号】100166338

【弁理士】

【氏名又は名称】関口 正夫

(72)【発明者】

【氏名】マリオッティ ウォルター

【テーマコード（参考）】

3G018

【Ｆターム（参考）】

3G018AA15

3G018AB02

3G018CA08

3G018CA09

3G018DA29

3G018DA70

3G018EA02

3G018FA01

3G018FA07

3G018GA17

3G018GA18

(57)【要約】

本発明は、乗用座席を有する自動車用の内燃エンジン１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄであり、ドライブシャフト３００に対する第１の複数のサクションバルブまたはリリーフバルブ１１０、２２０のタイミングを変更する少なくとも第１の遠心装置２、２Ｂを備える内燃エンジンに関する。装置は、複数のバルブを制御する第１のカムシャフト１０、２０に遊動的に取り付けられた駆動ディスク１１、１１Ｂと、同じカムシャフト１０、２０と一体である少なくとも１つの従動ディスク１２、１２Ｂとを備える。両ディスク１１、１２の回転速度が所定の閾値を超えたとき、駆動ディスク１１、１１Ｂに対して従動ディスク１２、１２Ｂの相対回転を引き起こすように、駆動ディスク１１から従動ディスク１２、１２Ｂに運動を伝達するための駆動要素４０が両ディスク１１、１２間に介在している。エンジンは、回転を引き起こすように、ドライブシャフトと駆動ディスク１１、１１Ｂとを機械的に接続する分配システム５を備える。エンジンは、駆動ディスク１１、１１Ｂと一体の第１のギア１５と、第２のカムシャフト１０、２０に取り付けられ、回転が第２のシャフトの回転を直接または間接的に引き起こす第２のギア１６とを備える。第２のギア１６は、第１のギア１５と噛み合い、第１のカムシャフトに取り付けられた駆動ディスク１１、１１Ｂの回転が、エンジンの他の複数のリリーフまたはサクションバルブ１１０、２２０を制御するために選択された第２のカムシャフト１０、２０の回転を引き起こす。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

乗車可能な座席を有する自動車用の内燃エンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）であって、前記エンジン（１、１Ｂ）は、ドライブシャフト（３００）と、複数のサクションバルブ（１１０）を制御する第１のカムシャフト（１０）と、複数のリリーフバルブ（２２０）を制御する第２のカムシャフト（２０）と、を備え、前記エンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、前記複数のバルブのうちの１つの、バルブ（１１０、２２０）のタイミングを前記ドライブシャフト（３００）に対して変更するための少なくとも第１の遠心装置（２、２Ｂ）を備え、前記第１の遠心装置（２、２Ｂ）は、
－前記複数のバルブのうちの前記１つを制御する前記カムシャフト（１０、２０）のうちの１つに遊動的に取り付けられた駆動ディスク（１１、１１Ｂ）であって、前記カムシャフト（１０）のうちの前記１つの回転軸（１０１、１０２）を中心に回転する、駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と、
－前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記１つと一体である少なくとも１つの従動ディスク（１２、１２Ｂ）と、
－前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と前記従動ディスク（１２、１２Ｂ）との間で運動を伝達するための駆動要素（４０）であって、前記ディスク（１１－１２、１１Ｂ－１２Ｂ）および前記駆動要素（４０）は、前記ディスク（１１－１２、１１Ｂ－１２Ｂ）の回転速度が所定の閾値を超えると、前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）に対する前記従動ディスク（１２、１２Ｂ）の相対回転を引き起こすように構成される、駆動要素と、
－前記ドライブシャフト（３００）と前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）とを機械的に接続し、その回転を引き起こす分配システム（５）と、
を備え、
前記エンジン（１）は、前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と一体である第１のギア（１５）と、前記カムシャフト（１０、２０）のうちの他方に取り付けられる第２のギア（１６）であって、前記第２のギア（１６）の回転が前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方の回転を直接または間接的に引き起こす、第２のギア（１６）と、を備え、前記第２のギア（１６）は、前記第１のギア（１５）に直接噛み合い、前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）の回転が前記複数のバルブ（１１０、２２０）のうちの他方を制御する前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方の回転を引き起こす、ことを特徴とする、
自動車用の内燃エンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）。

【請求項2】

前記分配システム（５）は、前記ドライブシャフト（３００）にキー止めされた第１の分配ホイール（５１）と、前記第１のディスク（１１、１１Ｂ）と一体である第２の分配ホイール（５２）と、前記ドライブシャフト（３００）の回転が前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）に伝達されるように前記分配ホイール（５１、５２）間を接続する柔軟な駆動要素（５３）と、を備える、請求項１に記載のエンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）。

【請求項3】

前記エンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と回転において一体であるスリーブ本体（６２）を備え、前記駆動ディスク（１１）は、前記スリーブ本体（６２）の第１端に配置され、このスリーブ本体は、前記第１端とは反対の第２端に規定されたフランジ部分（６１）を備え、前記第２の分配ホイール（５２）が前記スリーブ本体（６２）の前記フランジ部分（６１）に接続されている、請求項２に記載のエンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）。

【請求項4】

前記エンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）は、前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記１つの回転軸（１０１）に平行な方向に沿って前記従動ディスク（１２、１２Ｂ）に対する軸方向の並進に対抗することによって前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）に作用する軸方向予圧手段（７０）を備える、請求項３に記載のエンジン（１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ）。

【請求項5】

前記第１のギア（１５）は、ギアホイールの構成をとる前記駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と一体に作られている、請求項１～４のいずれか１項に記載のエンジン（１、１Ｂ）。

【請求項6】

前記第２のギア（１６）は、前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方と一体に作られている、請求項１～５のいずれか１項に記載のエンジン（１、１Ｂ）。

【請求項7】

前記第１のギア（１１）は、前記第１のカムシャフト（１０）に遊動的に取り付けられ、前記第２のギア（１６）は、前記第２のカムシャフト（２０）に取り付けられている、請求項１～６のいずれか１項に記載のエンジン（１）。

【請求項8】

前記駆動ディスク（１１Ｂ）は、前記第２のカムシャフト（２０）に遊動的に取り付けられ、前記第２のギア（１６）は、前記第１のカムシャフト（１０）に取り付けられている、請求項１～６のいずれか１項に記載のエンジン（１Ｂ）。

【請求項9】

前記エンジンは、前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方によって制御される前記バルブ（１１０、２２０）のタイミングを変更するためのさらなる遠心装置（２、２Ｂ）を備え、前記さらなる遠心装置（２Ａ、２Ｂ）は、
－前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方に遊動的に取り付けられたさらなる駆動ディスク（１１、１１Ｂ）であって、前記カムシャフト（１０）のうちの前記他方の回転軸（１０１）を中心に回転する、さらなる駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と、
－前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方と一体である、さらなる従動ディスク（１２、１２Ｂ）と、
－前記さらなる駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と前記さらなる従動ディスク（１２、１２Ｂ）との間で運動を伝達するためのさらなる駆動要素（４０）であって、前記さらなるディスク（１１－１１Ｂ、１２－１２Ｂ）および前記さらなる駆動要素（４０）は、前記さらなるディスク（１１－１１Ｂ、１２－１２Ｂ）の回転速度が所定の閾値を超えると、前記さらなる第１のディスク（１１Ｂ）に対する前記さらなる第２のディスク（１２Ｂ）の相対回転を引き起こすように構成される、さらなる駆動要素（４０）と、
を備え、
前記第２のギア（１６）は、前記さらなる駆動ディスク（１１、１１Ｂ）と一体であり、前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記一方に取り付けられた前記駆動ディスク（１１）の回転が、前記カムシャフト（１０、２０）のうちの前記他方に取り付けられた前記さらなる駆動ディスク（１１Ｂ）に伝達される、請求項１～６のいずれか１項に記載のエンジン（１Ｃ、１Ｄ）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乗車可能な座席を有する車両の製造分野に関する。この用語は、一般に、主に人を輸送することを目的とした、２輪、３輪または４輪を有するオートバイ（ｍｏｔｏｒｃｙｃｌｅ）または自動車（ｍｏｔｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ）を意味する。本発明は、特に、複数の（サクションまたはリリーフ）バルブを制御するためのカムシャフトと、ドライブシャフトに対する前記カムシャフト、すなわち前記バルブ、の位相を変更するための装置とを備える、乗車可能な座席を有する車両のための内燃エンジンに関する。

【背景技術】

【0002】

周知のように、乗車可能な座席を有する車両の内燃エンジンは、シリンダの燃焼室内のピストンの動きによって回転するドライブシャフトを備える。エンジンは同様に、燃焼室に混合気を導入するための１つまたは複数のサクションバルブ（ｓｕｃｔｉｏｎ ｖａｌｖｅ）と、燃焼ガスを排出するための１つまたは複数のリリーフバルブ（ｒｅｌｉｅｆ ｖａｌｖｅ）とを備える。サクションバルブとリリーフバルブは、ドライブシャフトに機械的に接続されたそれぞれのカムシャフトによって、典型的にはギアホイール、ベルト、またはチェーンからなる分配システム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）を介して制御される。したがって、分配システムを介したカムシャフトの回転運動は、ドライブシャフトの回転運動と同期している。

【0003】

「タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）」とは、通常、ピストンの所定位置を基準として、サクションバルブとリリーフバルブの開閉が発生する瞬間を意味する。特に、タイミングを定義するために、ＢＤＣ（下死点）を基準として開バルブ進角（または遅角）（ｏｐｅｎｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ （ｏｒ ｄｅｌａｙ） ａｎｇｌｅ）が考慮され、ＵＤＣ（上死点）を基準として閉バルブ進角（または遅角）（ｃｌｏｓｉｎｇ ａｄｖａｎｃｅ （ｏｒ ｄｅｌａｙ） ａｎｇｌｅ）が考慮される。進角とは、バルブが完全に開／閉位置に到達し、そのストロークが終了する瞬間と定義される。したがって、進角の値は、バルブが開動作（全閉状態から）または閉動作（全開状態から）を開始する瞬間となる。

【0004】

ある時間間隔、すなわちドライブシャフトの所与の回転角度において、サクションバルブとリリーフバルブとが同時に開いていることは同様に知られている。この区間は「交差角（ｃｒｏｓｓｉｎｇ ａｎｇｌｅ）」と呼ばれ、排気ガスが燃焼室から素早く出て、新鮮なガスの吸入を増加させることができる吸入を誘発するステップである。このため、サクションバルブとリリーフバルブのタイミングが交差角の値となる。

【0005】

この交差角の値によって、ドライブシャフトの回転速度に応じたさまざまな効果が得られることは周知のとおりである。交差角の値を大きくすると、高回転域での性能は向上するが、低回転域ではエンジンの効率が悪くなり、さらに燃焼効率が悪くなるため、排気ガスが増加する。逆に、交差角をかなり抑えると、高回転域でエンジンの効率が低下する。

【0006】

上記に関し、サクションバルブおよび／またはリリーフバルブのタイミングを回転数に応じて変更する、すなわち、バルブの交差角の値を変更する技術的解決策が種々提案されている。

【0007】

特許文献１には、このような技術的解決策の１つが記載されている。具体的には、特許文献１は、分配システムが、２つのカムシャフトからなるＤＯＨＣ（ダブルオーバーヘッドカムシャフト）タイプのエンジンであり、一方がサクションバルブ、他方がリリーフバルブの制御を目的とし、これらのカムシャフトはエンジンヘッドの上方に配置されているエンジンを記載している。この分配システムは、ドライブシャフトと一体化した駆動ホイールと、２つの従動ホイールであって各々が２つのカムシャフトのうちの１つの端部に遊動的に取り付けられている（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）２つの従動ホイールとの、３つのギアホイールを備える。３つの（駆動と従動の）ホイールは、駆動ベルトによって接続されている。

【0008】

対応するバルブのタイミングを変更するための装置が、カムシャフトの各々に設けられている。このような装置は、分配システムの従動ホイールと一致する駆動要素を備える。この装置は、駆動要素に隣接する位置をとるように、溝付きプロファイルカップリングを介してカムシャフトの前記端部にキー止めされたガイド要素をさらに備え、それにより、駆動要素の一側面がガイド要素の一側面に面する。従動ホイールとガイド要素との間には、ボール形状の動きの駆動要素が介在している。各駆動要素は、駆動要素の側面に定義された溝に部分的に収容され、ガイド要素の側面に定義された対応する溝にも部分的に収容される。駆動要素の溝は、カムシャフトの回転軸に直交する平面上で評価される傾斜を有し、この傾斜は、ガイド要素の溝とは異なっている。したがって、各駆動要素は、部分的にしか向かい合っていない２つの溝の間に収容される。さらに、両方の構成要素（駆動要素およびガイド要素）の関連する溝は、放射状断面（ｒａｄｉａｌ ｓｅｃｔｉｏｎａｌ ｐｌａｎｅ）上で評価される湾曲したプロファイルを有している。

【0009】

特許文献１に記載の装置は、ガイド要素に作用し、ガイド要素を軸方向に従動ホイールに押し付けるスラスト手段をさらに備えている。ドライブシャフトの回転は、上述した分配システムを介して、対応するカムシャフトに取り付けられた対応する駆動要素に伝達される。駆動要素の回転運動は、駆動要素によってカムシャフトに伝達される。回転数が上昇すると、遠心力によって駆動要素は溝に沿って外側へ、つまりカムシャフトの回転軸から離れる方向へ押し出される。溝の形状の効果により、ガイド要素は、軸方向に移動すると同時に、駆動要素に対して相対回転を起こす。この回転により、カムシャフトが駆動要素に対して相対回転し（ドライブシャフトと同位相）、したがって、対応するバルブのタイミングが変更される。

【0010】

上述のように、特許文献１に記載された技術的解決策における分配システムは、カムシャフトの各々に従動ホイールを取り付けることを提供している。この分配システムの構成は、一方では、サクションバルブとリリーフバルブのうちの１つの位相変更を促進するが、他方では、スペースとコストの理由から、従来は必ずしも実施可能ではない。

【0011】

吐出口のみに位相差を設ける場合、従来は添付の図１～図３に示すように、分配システムを簡略化する。特に、サクションバルブ（７１１）を制御する第１のシャフト（７０１）と、リリーフバルブ（７１２）を制御する第２のシャフト（７０２）とが識別される。分配システム（５００）は、ドライブシャフト（図示せず）と一体である第１の駆動ホイール（８０１）と、第１のシャフト（７０１）の端部に剛性的にキー止めされた第２の駆動ホイール（８０２）と、可撓要素（８０３）とを備える。また、第１のシャフト（７０１）には、さらなるギアホイール（８５０）がキー止めされており、さらなるギアホイールは、常に同じ第１のシャフト（７０１）と同位相で回転する。

【0012】

吐出時に位相変化を与えることで、遠心式位相変更装置（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）が第２のシャフト（７０２）に関連づけられる。このような装置は、特許文献１に記載されたものに機能および構造を帰属させることも可能である。いずれにせよ、位相変更装置が関係しているので、第２のシャフト（７０２）に遊動的に取り付けられている歯付きディスク（９０１）と、第２のカムシャフト（７０２）と一体であるガイド要素（９０２）とが設けられている。歯付きディスク（９０１）とガイド要素（９０２）との間に、同じ原理にしたがって、または特許文献１について説明されたものに帰属する駆動要素を配置してよい。

【0013】

位相変更装置の歯付きディスク（９０１）は、第１のカムシャフト（７０１）と一体のギアホイール（８５０）に噛み合っている。これにより、ドライブシャフトと常に同位相で回転するギアホイール（８５０）の回転は、位相変更装置を形成する歯付きディスク（９０１）を介して第２のカムシャフト（７０２）に伝達される。

【0014】

したがって、特許文献１に記載された解決策に関して、図１～図３に示された解決策における分配システムは、ドライブシャフトがカムシャフトの一方にのみ動作的に接続されているので、より単純な構成を有している。したがって、後者は常にドライブシャフトと同位相を保ち、他方のカムシャフトの回転を引き起こすギアホイール（８５０）を支持する。図１および図３に示された解決策が、容積および製造コストの点で分配システムを単純化する一方で、このような解決策は、いかなる場合でも、位相変更が一種類のバルブ（従来はリリーフバルブ）のみに提供される場合にのみ適用可能であることに変わりはない。実際、既知の解決策（図１～図３）では、２つのカムシャフトのうちの１つが、常にドライブシャフトと同位相であることが必要である。

【0015】

図１～図３に示された解決策の別の制限は、一方のカムシャフトから他方のカムシャフトに運動を伝達する構成要素の位置、すなわちホイール（８５０）および位相変更装置（２００）の位置に特定される。このような構成要素は、中間位置、すなわち対応するカムシャフト（７０１、７０２）の両端から遠い位置を占めている。この中間位置は、エンジンのシリンダヘッドおよび関連する連合体（ｆｕｓｉｏｎ）を設計する上で重要な点である。実際、シリンダヘッドは、２つの駆動要素（８５０－２００）が配置される領域で適切な拡がりを提供する。同時に、中間位置は、より長く、より負担の大きい加工を必要とするため、製造コストの面で不利であることは確かである。

【0016】

上記の考察に関して、一方では単純な分配システムを使用することを可能にし、同時に、位相変更が吐出または吸入だけで必要とされる場合、および位相変更が吐出および吸入で必要とされる場合の両方で使用可能である新しい技術的解決策を手配する必要性が現れる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0017】

【特許文献1】米国特許第９７１９３８１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0018】

したがって、本発明の主要な課題は、上記の欠点を克服することができる、乗車可能な座席を有する車両用の内燃エンジンを提供することである。この課題の範囲内において、本発明の第１の目的は、分配システムが部品数および体積の点で単純な構成を有するエンジンを提供することである。前記第１の目的に関連する第２の目的は、２つのカムシャフトの一方への回転運動の伝達が、他方のシャフトに取り付けられた部品を介して行われ、このような伝達が、（吐出時および／または吸入時に）要求される位相変更の種類に関連して汎用的であるエンジンを提供することである。また、分配システム、カムシャフト、および回転を伝達するための部品の構成により、エンジンのシリンダヘッドの設計および製造が容易になるエンジンを提供することが、他の目的である。本発明のさらに他の目的は、信頼性が高く、製造が容易で、コスト競争力のあるエンジンを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本出願人は、分配システムを、一方のカムシャフトに取り付けられた位相変更装置の駆動要素に接続し、２つのギアホイールを介して、同じ駆動要素の回転を他方のカムシャフトに伝達することによって、上記に示した課題および目的を達成することができることを確認した。より詳細には、上記課題および目的は、乗用座席を有する自動車用の内燃エンジンであって、当該エンジンが、ドライブシャフトと、複数のサクションバルブを制御する第１のカムシャフトと、複数のリリーフバルブを制御する第２のカムシャフトとを備える、内燃エンジンを通じて達成される。このエンジンは、前記複数のバルブのうちの１つのバルブのタイミングを、前記ドライブシャフトに対して変更するための少なくとも第１の遠心装置を備えている。このような装置は、
－前記複数のバルブのうちの前記１つを制御する前記カムシャフトのうちの１つに遊動的に取り付けられた駆動ディスクであって、前記カムシャフトのうちの前記１つの回転軸を中心に回転する駆動ディスクと、
－前記カムシャフトのうちの前記１つと一体化された少なくとも１つの従動ディスクと、
－前記駆動ディスクと前記従動ディスクとの間で運動を伝達するための駆動要素であって、前記ディスクの回転速度が所定の閾値を超えると、前記駆動ディスクに対する前記従動ディスクの相対回転を引き起こすように、前記ディスクおよび前記駆動要素が構成される、駆動要素と、
を備える。

【0020】

本発明に係るエンジンは、前記ドライブシャフトと前記駆動ディスクとを、その回転を引き起こすように機械的に接続する分配システムをさらに備える。

【0021】

また、本発明に係るエンジンは、前記駆動ディスクと一体の第１のギアと、前記カムシャフトのうちの他方に取り付けられる第２のギアであって、前記第２のギアの回転が前記カムシャフトのうちの前記他方の回転を直接または間接的に引き起こす、第２のギアと、を備えることを特徴としている。本発明によれば、前記駆動ディスクの回転が、前記複数のバルブのうちの他方を制御するために選択された前記カムシャフトのうちの他方の回転を引き起こすように、前記第２のギアが前記第１のギアと直接噛み合っている。したがって、２つのギアホイールは、相互に接触している。

【0022】

したがって、本発明は、位相変更装置の駆動ディスクの回転を利用して、同じ駆動ディスクが設置されているカムシャフトを回転させるだけでなく、２つのギアを介して他のカムシャフトを回転させることを提供する。したがって、分配システムは、ドライブシャフトの回転を前記駆動ディスクにのみ同期させるという課題を有するので、部品点数が少なく、比較的簡単な構成となる。同時に、駆動ディスクおよび分配に関与する２つのギアは、２つのカムシャフトの対応する端部の近くに設置し得るので、エンジンシリンダヘッドの設計および製造が簡素化される。

【0023】

可能な実施形態によれば、分配システムは、前記ドライブシャフトにキー止めされた第１の分配ホイールと、前記第１のディスクと一体である第２の分配ホイールと、前記ドライブシャフトの回転が前記駆動ディスクに伝達されるように前記分配ホイールを接続する柔軟な駆動要素と、を備えている。分配システムは、有利には、１つの分配ホイールのみを必要とし、多くの従来の解決策で提供されるような２つの分配ホイールは必要ない。

【0024】

前記エンジンは、好ましくは、前記駆動ディスクと回転一体型のスリーブ本体を備え、前記駆動ディスクは、前記スリーブ本体の第１端に配置され、このスリーブ本体は、前記第１端とは反対側の第２端に規定されたフランジ部分を備え、前記第２の分配ホイールは、前記スリーブ本体の前記フランジ部分に接続されている。スリーブ本体は、有利には、位相変更装置の組み立てと、分配システムとの接続を容易にする。また、エンジンの可能な検査および／または保守作業が簡略化される。

【0025】

可能な実施形態によれば、第１のギアは、ギアホイールの構成をとる前記駆動ディスクと一体に作られている。

【0026】

さらなる可能な実施形態によれば、第２のギアは、前記カムシャフトのうちの前記他方と一体に作られている。

【0027】

可能な実施形態では、第１のギアは、前記第１のカムシャフトに遊動的に取り付けられ（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）、前記第２のギアは、前記第２のカムシャフトに取り付けられている。したがって、この実施形態では、リリーフバルブが常にドライブシャフトと同じ位相を保つ一方で、サクションバルブの位相の変更が作動され得る。

【0028】

代替実施形態では、駆動ディスクは、前記第２のカムシャフトに遊動的に取り付けられ、前記第２のギアは、前記第１のカムシャフトに取り付けられている。この実施形態では、リリーフバルブの位相を変化させて作動させることができるが、サクションバルブは常にドライブシャフトと同位相を維持する。

【0029】

さらなる可能な実施形態によれば、前記エンジンは、前記カムシャフトのうちの前記他方によって制御される前記バルブの位相のタイミングを変更するためのさらなる遠心装置を備え、前記さらなる遠心装置は、
－前記カムシャフトのうちの前記他方に遊動的に取り付けられたさらなる駆動ディスクであって、前記カムシャフトのうちの前記他方の回転軸を中心に回転する、さらなる駆動ディスクと、
－前記カムシャフトのうちの前記他方と一体である従動ディスクと、
－前記さらなる駆動ディスクと前記さらなる従動ディスクとの間で運動を伝達するためのさらなる駆動要素であって、前記さらなるディスクの回転速度が所定の閾値を超えると、前記さらなる第１のディスクに対する前記さらなる第２のディスクの相対回転を引き起こすように、前記さらなるディスクおよび前記さらなる駆動要素が構成される、さらなる駆動要素と、
を備える。

【0030】

前記カムシャフトのうちの前記一方に取り付けられた前記駆動ディスクの回転が、前記カムシャフトのうちの前記他方に取り付けられた前記さらなる駆動ディスクに伝達されるように、前記第２のギアは、前記さらなる駆動ディスクと一体化されている。有利には、エンジンは、吸入時および吐出時の両方で、分配システムの同じ構成で位相変更を提供し得る。

【0031】

本発明のさらなる特徴および利点は、添付図面の援用により非限定的な例として示される、本発明によるエンジンのいくつかの好ましい、しかし排他的ではない実施形態の以下の詳細な説明の検討から、より明らかになるものとする。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、従来技術から公知であるエンジンの概略図である。

【図2】図２は、従来技術から公知であるエンジンの概略図である。

【図3】図３は、従来技術から公知であるエンジンの概略図である。

【図4】図４は、本発明によるエンジンの可能な実施形態に関連する概略図である。

【図5】図５は、図４のエンジンのさらなる図である。

【図6】図６は、図５の切断線ＶＩ－ＶＩに沿った断面図である。

【図7】図７は、図５の切断線ＶＩＩ－ＶＩＩに沿った断面図である。

【図8】図８は、図４のエンジンのさらなる図である。

【図9】図９は、図７に示された詳細ＩＸ－ＩＸの拡大図である。

【図10】図１０は、本発明によるエンジンの可能な実施形態に関連する概略図である。

【図11】図１１は、本発明によるエンジンの可能な実施形態に関連する概略図である。

【図12】図１２は、本発明によるエンジンの可能な実施形態に関連する概略図である。

【図13】図１３は、本発明によるエンジンの可能な実施形態に関連する概略図である。

【0033】

図中の同じ数字および参照文字は、同じ要素または構成要素を示す。

【発明を実施するための形態】

【0034】

本発明は、乗車可能な座席を有する車両（この用語は一般に、主に人を輸送することを目的とした、２輪、３輪または４輪を有するオートバイまたは自動車を意味する）のための燃焼エンジンに関する。

【0035】

本発明によるエンジン１は、複数のサクションバルブ１１０および複数のサクションバルブ２１０をそれぞれ制御するために、第１の回転軸１０１を中心に回転する第１のカムシャフト１０と、第２の回転軸１０２を中心に回転する第２のカムシャフト２０と、を備えている。エンジン１は、同様に、ドライブシャフトに対する、２つのカムシャフト１０、２０のうちの一方のバルブ１１０、２１０のタイミングを変更するための第１の装置２を少なくとも備えている。

【0036】

図９～図１３に示す実施形態では、装置２を第１のカムシャフト１０に適用して、ドライブシャフト３００に対するサクションバルブ１１０の位相を変更する。しかし、図１１の概略図に示すように、装置２は、リリーフバルブ２２０の位相を変更するために第２のカムシャフト２０に動作的に関連付けられる可能性がある。したがって、主に、吸入側で（すなわちサクションバルブについて）位相変更が提供されるエンジンを参照して本発明を説明したが、技術的解決策は、吐出側で（すなわちリリーフバルブについて）位相変更が提供されるエンジンにも、必要な変更を加えて適用され得る。要するに、以下に示す、吸入側に位相変更を設ける構成のエンジンの第１のカムシャフトおよび第２のカムシャフトについての説明は、吐出側に位相変更を設ける構成のエンジンの場合にも、第２のカムシャフトおよび第１のカムシャフトについてそれぞれ有効であると考えられる。

【0037】

添付の図の一部（図４～図９）は、本発明による内燃エンジン１の特定の部分のみを示し、本発明を理解するのに必須ではない他の部分は、例示的な明確さを増すという理由から示していない。他の添付図は、いずれにしても当業者には理解可能であるが、本発明によるエンジンの可能な実施形態を模式化したものに過ぎない。

【0038】

ドライブシャフトは、添付の図には示されておらず、むしろ参照数字３００を有する軸で図式的に示されている。装置２は、説明の続きにおいて、「位相変更器（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｒ）２」または「位相変更装置（ｐｈａｓｅ ｃｈａｎｇｅｒ ｄｅｖｉｃｅ）２」という用語でも示される。位相変更器２の構成要素を参照すると、用語「軸方向の（ａｘｉａｌ）」および「軸方向に（ａｘｉａｌｌｙ）」は、位相変更器が動作的に関連付けられる第１のカムシャフト１０の回転軸１０１、１０２に沿って評価される距離、厚さ、および／または位置を指す。

【0039】

本発明によれば、採用される位相変更装置２は、遠心式（ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｔｙｐｅ）であるため、それ自体公知の原理にしたがって動作する。装置２は、駆動ディスク１１（または第１のディスク１１）と、従動ディスク１２（または第２のディスク１２）と、複数の駆動要素４０とを備え、これらの各々は、上記に示した２つのディスク１１、１２の間に介在される。駆動要素４０およびディスク１１、１２は、回転速度が所定の閾値を超えると、第１のディスク１１に対して第２のディスク１２を回転させるように構成されている。

【0040】

この目的のために、それ自体既知の原理にしたがって、駆動ディスク１１は、２つの構成要素（第１のカムシャフト１０および第１のディスク１１）が同じ回転軸１０１を中心に回転するように、第１のカムシャフト１０に遊動的に取り付け（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）られる。第１のディスク１１は、それが取り付けられている第１のカムシャフト１０に対して回転の自由度を保つという意味で、「遊動的（ｉｄｌｅ）」であり、その逆もまた然りである。

【0041】

従動ディスク１２は、同じ第１のカムシャフト１０に接続されているが、一体的に、すなわち、同じ回転軸１０１、１０２と一体的に回転するように接続されている。したがって、２つのディスク１１、１２は、第１の回転軸１０１を中心に回転する。この点で、従動ディスク１２は、（図のように）第１のカムシャフト１０と１部品（ｏｎｅ ｐｉｅｃｅ）として作られてもよいし、代替的に別々に作られて、それに（例えば、キー接続または溝付きプロファイルによる接続を介して）剛性的にキー接続されてもよい。

【0042】

遠心式位相変更器に従来から備えられているものによれば、駆動ディスク１２の側面１２２に規定された第２の溝３２に部分的に対面する第１の溝３１が、駆動ディスク１１の側面１１１に規定されている。駆動要素４０の各々は、前記第１の溝３１のうちの１つに部分的に収容され、前記第２の溝３２のうちの１つに部分的に収容される。回転速度の増加によって遠心力が増加すると、駆動要素４０の各々は、２つのディスク１１、１２の回転軸１０１に最も近い第１の位置と、同じ回転軸から最も遠い第２の位置との間で、２つの溝３１、３２に沿って移動する。場合によっては、前記第２の位置に到達することが第１のディスク１１に対する第２のディスク１２の相対回転を伴うように、第１の溝３１は、第２の溝３２とは異なる方法で方向および／または形状が構成される。このような並進（ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ）は、ドライブシャフト３００に対するバルブの位相の変更をもたらす。

【0043】

図９の詳細により、本発明による位相変更装置２の可能な、したがって非排他的な実施形態に言及することができる。特に示された実施形態では、位相変更器２は、第２のディスク１２に対する第１のディスク１１の軸方向移動に対抗するように、したがって、駆動要素４０を２つのディスク１１、１２の間に、各々が収容されている２つの溝（第１の溝３１および対応する溝３２）内に維持するように構成された予圧手段（ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｍｅａｎｓ）７０を備えている。

【0044】

図９に示す可能な非排他的な実施形態では、予圧手段７０は、スリーブ本体６２を第２のディスク１２に向かって押すようにスリーブ本体６２のフランジ部分６１に作用する皿ばね（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ ｓｐｒｉｎｇ）７１を備えている。皿ばね７１は、フランジ部分６１と、フランジ部分６１が配置されたカムシャフト１０の端部に同軸で螺合する調整ねじ７２との間に介在されている。ねじ７２の閉鎖により、皿ばね７１が圧縮され、したがって、第１のディスク１１が第２のディスク１２から離れることに対抗する軸方向の力が生じる。

【0045】

したがって、軸方向予圧手段７０は、上に示した特許文献１に記載された装置で生じるように、第２のディスク１２に対する第１のディスク１１の相対移動を防止するように構成することも、そのような移動に対抗するようにのみ構成することも可能である。

【0046】

図９に示す位相変更器２は、第１のディスク１１と第２のディスク１２との間に介在する駆動要素４０を保持する手段６をさらに備えている。このような保持手段６は、駆動要素４０に作用し、駆動要素４０を上記で示した第１の位置に向けて（すなわち回転軸１０１に向けて）押し付ける傾向にある力を各々に加える。保持手段６の採用により、駆動要素４０と溝３１、３２との間のクリアランスを回復することができ、したがって、伝達をより効率的にすると同時に、装置の構成要素自体の形状を簡素化することができる。

【0047】

図９に詳細に示された装置２の形状は、その新規かつ発明的な特徴が以下に説明される本発明にとって本質的なものではないことを再度指摘しておく。この点で、装置２は、上に示した特許文献１に記載された構成を取り得る。

【0048】

いずれにしても、本発明によれば、エンジン１は、ドライブシャフト３００を駆動ディスク１１に機械的に連結して、その回転軸１０１を中心にその回転を生じさせる分配システム５を備えている。

【0049】

再び、本発明によれば、駆動ディスク１１は、第１のギア１５と一体である。このような第１のギア１５は、好ましくは、駆動ディスク１１が車輪の構成をとるように、駆動ディスク１１と１部品に作られる。要するに、この形状では、駆動ディスク１１は、第１のギア１５を規定する外リングギアを備えている。

【0050】

本発明によるエンジン１は、第２のギア１６が第２のカムシャフト２０上に取り付けられ、第２のギア１６の回転が直接または間接的に第２のカムシャフト２０の回転を引き起こすように構成されている。本発明によれば、第２のギア１６は、第１のシャフト１０に取り付けられた第１のディスク１１の回転が、第２のギア１６を介して、第２のカムシャフト２０に伝達されるように、第１のギア１５に噛み合わされる。有利には、第２のカムシャフト２０の回転は、したがって、第１のカムシャフト１０によって制御されるバルブのタイミングを変更するために設けられた位相変更装置２の駆動ディスク１１によって引き起こされる。

【0051】

以下でより良く説明されるように、用語「直接（ｄｉｒｅｃｔｌｙ）」は、第２のギア１６が第２のカムシャフト２０と一体的に回転するように第２のカムシャフト上にキー止めされる可能な実施形態を意味する。代わりに、「間接的（ｉｎｄｉｒｅｃｔｌｙ）」という用語は、位相変更が吸入と吐出の両方で提供される可能な実施形態を指す。この仮説では、第２のギア１６は、リリーフバルブのタイミングを変更するために第２のカムシャフト２０と動作的に関連付けられたさらなる位相変更装置２Ｂの駆動ディスク１１Ｂと一体である（図１２および図１３参照）。

【0052】

図５～図９に示す可能な実施形態によれば、分配システム５は、ドライブシャフト３００（図２に破線で示す）にキー止めされた第１の分配ホイール５１と、第１のディスク１１と一体の第２の分配ホイール５２と、ドライブシャフト３００の回転が位相変更器２の第１のディスク１１に伝達されるように、２つの分配ホイール５１、５２を連結する（チェーンまたはベルトの形態の）柔軟な駆動要素５３と、を備えている。

【0053】

実施形態（それは図４～図９にも示されている）によれば、第２の分配ホイール５２は、駆動ディスク１１と１部品に作られたスリーブ本体（ｓｌｅｅｖｅ ｂｏｄｙ）６２のフランジ部分（ｆｌａｎｇｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）６１に接続されている。特に駆動ディスク１１は、フランジ部分６１を規定する第２の端部とは反対側の、スリーブ本体６２の第１の端部に規定されている。第２の分配ホイール５２は、好ましくは、ねじ接続手段６６を介してフランジ部分６１に接続される（図４および図６参照）。図６～図９を参照すると、スリーブ本体６２は、好ましくは、既に上に示した目的のために、第１のディスク１１が第２のディスク１２に面するようにカムシャフト１０の端部１０Ａに取り付けられる。

【0054】

図１０～図１３は、本発明によるエンジンの４つの可能な実施形態（参照数字１、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄで示される）の概略図である。図１０に概略的に示された実施形態は、図４～図９に示されたものに実質的に対応する。

【0055】

図１１に示す実施形態は、本発明によるエンジン１Ｂを指し、このエンジンでは、吐出における位相変更が提供され、したがって、位相変更装置（参照数字２Ｂで示す）が第２のシャフト２０と動作的に関連している。その結果、駆動ディスク（１１Ｂで示される）は第２のカムシャフト２０に遊動的に取り付けられ（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）、一方、従動ディスク（１２Ｂで示される）は同じ第２のカムシャフト２０と一体である。代わりに、駆動ディスク１１Ｂと一体である第１のギア１５と噛み合う第２のギア１６が、第１のカムシャフト１０にキー止めされている。本発明の原理によれば、分配システム５は、いかなる場合にも、駆動ディスク１１Ｂの回転を引き起こすように構成されている。したがって、第２の分配ホイール５２および同じ駆動ディスク１１Ｂが一体化されたスリーブ６２が、第２のカムシャフト２０の端部に取り付けられている。

【0056】

図１１に示す実施形態において注目すべきは、サクションバルブ１１０がドライブシャフト３００に対して常に同じタイミングを保っていることである。実際、分配システムによって引き起こされる第１のカムシャフト１０の回転は、第１のギア１５（駆動ディスク１１Ｂと一体）および第２のギア１６によって規定されるトランスミッションを介して伝達される。したがって、第２のカムシャフト２０は、このような伝達から除外され、この第２のカムシャフトは、リリーフバルブ２２０の位相変更を引き起こすために、駆動ディスク１１Ｂに対してその角度位置を自由に変更することができるままである。

【0057】

図１２は、（既に上述した）可能な実施形態に関し、この場合、エンジンは、サクションバルブ１１０のタイミングを変更するために第１のカムシャフト１０に動作的に関連付けられた第１の装置２と、リリーフバルブ２２０の位相を変更するために第２のカムシャフト２０に関連付けられた第２の装置（２Ｂで示される）と、を備えている。つまり、図１２の構成では、吸入用と吐出用の両方に位相変更が設けられている。

【0058】

したがって、第１の装置２Ａの駆動ディスク１１は、第１のカムシャフト１０に遊動的に取り付けられ（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）、一方、関連する従動ディスク１２は、同じ第１のカムシャフト１０との回転において一体化している。全く同様に、第２の装置２Ｂの駆動ディスク（１１Ｂで示す）は、第２のカムシャフト２０に遊動的に取り付けられ（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）、一方、関連する従動ディスク（１２Ｂで示す）は、第２のカムシャフト２０との回転において一体化している。分配システムは、第１の装置２の駆動ディスク１１の回転を引き起こすように構成されている。したがって、第２の分配ホイール５２に接続されているスリーブ６２は、第１のカムシャフト１０の端部に遊動的にキー止め（ｋｅｙｅｄ ｉｄｌｅ）されている。

【0059】

図１２の実施形態では、第２のギア１６は、リリーフバルブ２２０のタイミングを変更するために設けられた第２の装置２Ｂの第１のディスク１１Ｂと一体である。この実施形態では、第２のギア１６は、第２のカムシャフト２０に遊動的に取り付けられ（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）、第２の装置２Ｂを介して間接的に第２のカムシャフト２０に運動を伝達する。

【0060】

再び図１２の実施形態を参照すると、スリーブ６２によって形成された構成部品の組立全体では、第１の装置２の駆動ディスク１１、第１のギア１５、第２のギア１６、第２の装置２Ｂの駆動ディスク１１Ｂは、ドライブシャフト３００と常に同位相で回転する。２つのカムシャフト１０、２０、したがって関連するバルブ１１０、２２０は、代わりに、ドライブシャフト３００に対してそのタイミング角度を変更してもよい。

【0061】

図１３に示す実施形態は、分配システムが第２の装置２Ｂの駆動ディスク１１Ｂの回転を引き起こすように構成されている点で、図１２のものと専ら異なる。ここでは、第２の分配ホイール５２に接続されるスリーブ６２は、したがって、第２のカムシャフト２０の端部に遊動的にキー止め（ｋｅｙｅｄ ｉｄｌｅ）されている。したがって、第１のギア１５は第２の装置２Ｂの駆動ディスク１１Ｂと一体であり、第２のギア１６は第１の装置２の駆動ディスク１１と一体である。したがって、２つのギア１５、１６の動作位置は、図１２に示す実施形態に対して反転している。いずれにしても、論じた両方の実施形態（図１２および図１３）について、分配システム５に接続された駆動ディスク（１１または１１Ｂ）に付与された回転は、同じ駆動ディスク（１１または１１Ｂ）が遊動的に取り付けられ（ｍｏｕｎｔｅｄ ｉｄｌｅ）ているカムシャフト（１０または２０）を回転させるためだけでなく、（２つのギア１５、１６を介して）他のカムシャフト（２０または１０）を回転させるためにも利用される。この解決策により、カムシャフトのうちの１つに関連する１つの分配ホイールが単独で提供されるため、いずれにしても分配システムの単純な構成を維持することができる。つまり、同じ分配システムを用いることで、１種類のバルブ（吸入または吐出）に対してのみ位相変更を与える構成と、２種類のバルブ（吸入および吐出）に対して位相変更を与える構成の両方に使用することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【国際調査報告】