特表2023-503340ポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジン用の位相調整装置を備えたカムシャフト
(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】2023-01-27
(54)【発明の名称】ポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジン用の位相調整装置を備えたカムシャフト
(51)【国際特許分類】
F01L 1/344 20060101AFI20230120BHJP
F01L 1/053 20060101ALI20230120BHJP
【ＦＩ】
F01L1/344
F01L1/053
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022530323
(86)(22)【出願日】2020-11-26
(85)【翻訳文提出日】2022-07-21
(86)【国際出願番号】 IB2020061170
(87)【国際公開番号】W WO2021105915
(87)【国際公開日】2021-06-03
(31)【優先権主張番号】102019000022284
(32)【優先日】2019-11-27
(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）】
3G016
3G018
【Ｆターム（参考）】
3G016AA02
3G016AA08
3G016BA03
3G016BA06
3G018AB11
3G018AB17
3G018BA33
3G018DA74
3G018GA02
3G018GA18
(57)【要約】
ポペットバルブＶＲＦ１を有するマルチシリンダ内燃エンジン用のカムシャフトＣ１は、第１の回転軸に対して回転可能な本体１０と、第１のディスク１１と、本体１０に対して第１のディスク１１のタイミングを変化させる油圧式手段と、を含む。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジン用のカムシャフト（Ｃ１）であって、第１の回転軸に対して回転可能な本体（１０）と、第１のディスク（１１）と、前記本体（１０）に対して前記第１のディスク（１１）のタイミングを変化させる手段と、を含み、前記本体（１０）は、加圧流体のための回路を規定するように成形され、
前記カムシャフト（Ｃ１）は、前記加圧流体によって動作して、それぞれの並進方向に沿って並進するように適合された第１の推力手段（２０）および第２の推力手段（３０）を含み、前記第１の推力手段（２０）および第２の推力手段（３０）は、前記第１のディスク（１１）の第１の相手部（１１１）および第２の相手部（１１２）に、それぞれ推力で係合するように適合され、
前記第１の推力手段（２０）による前記第１の相手部（１１１）との、および前記第２の推力手段（３０）による前記第２の相手部（１１２）との、それぞれ推力による係合の結果として、前記第１のディスク（１１）は、第１の回転軸（Ｒ－Ｒ）に対して、第１の回転方向および前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向にそれぞれ回転し、したがって、前記第１のディスク（１１）と前記本体（１０）との間の相対角度が変化し、
前記本体は、加圧流体を収集する内部空洞（１０１）と、前記内部空洞（１０１）を出る加圧流体を前記第１の推力手段（２０）および第２の推力手段（３０）に向けて輸送する第１のパイプ（１０３）とを含み、第１の位置と第２の位置との間で移動可能なスイッチ（２００）が前記第１のパイプ（１０３）に収容され、前記スイッチ（２００）が前記第１の位置にあるとき、前記第２の推力手段（３０）は、前記加圧流体により動作して、前記第２の相手部（１１２）に推力で係合し、一方、前記スイッチ（２００）が前記第２の位置にあるとき、前記第１の推力手段（２０）は、前記加圧流体により動作して、前記第１の相手部（１１１）に推力で係合し、
前記スイッチ（２００）は、前記本体（１０）の角速度に応じて、遠心力により半径方向に沿って前記第１の回転軸へ並進可能である、カムシャフト（Ｃ１）。
【請求項2】
前記本体は、前記内部空洞（１０１）を外部と連通させる第２のパイプ（１０２）を含む、請求項１に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項3】
第１の弾性コントラスト手段（３００）が前記第１のパイプ（１０３）に収容され、前記第１の弾性コントラスト手段（３００）は、前記スイッチ（２００）の前記第１の位置から前記第２の位置への並進切換が前記第１の弾性コントラスト手段（３００）により発揮される弾性抵抗に抗して実行されるように、そして前記スイッチ（２００）の前記第２の位置から前記第１の位置への並進切換が前記第１の弾性コントラスト手段（３００）により発揮される弾性推力によって促進されるように配置される、請求項１に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項4】
前記スイッチ（２００）は、スライドバルブを含み、前記第１の推力手段（２０）および第２の推力手段（３０）は、各々前記第１のパイプ（１０３）と流体連通する第３のパイプ（１０４）および第４のパイプ（１０５）に、それぞれ収容され、前記スライドバルブ（２００）は、前記第１の位置にあるとき、前記第１のパイプ（１０３）と前記第３のパイプ（１０４）とが連通して、前記第１のパイプ（１０３）から前記第３のパイプ（１０４）への、および前記第３のパイプ（１０４）から前記第１のパイプ（１０３）への油圧流体の流れを可能にする閉回路を規定する一方、前記第１のパイプ（１０３）と前記第４のパイプ（１０５）とが連通して、前記第１のパイプ（１０３）から前記第４のパイプ（１０５）への前記油圧流体の流れのみを可能にするブラインド回路を規定するように成形され、前記スライドバルブ（２００）は、前記第２の位置にあるとき、前記第１のパイプ（１０３）と前記第３のパイプ（１０４）とが連通して、前記第１のパイプ（１０３）から前記第３のパイプ（１０４）への前記油圧流体の流れのみを可能にするブラインド回路を規定する一方、前記第１のパイプ（１０３）と前記第４のパイプ（１０５）とが連通して、前記第１のパイプ（１０３）から前記第４のパイプ（１０５）への、および前記第４のパイプ（１０５）から前記第１のパイプ（１０３）への前記油圧流体の流れを可能にする閉回路を規定するように成形される、請求項１～３のいずれか１項に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項5】
前記スライドバルブ（２００）は、第１の貫通孔（２０１）および第２の貫通孔（２０２）を備えた実質的に円筒状の中空体を含み、前記第１の貫通孔（２０１）および第２の貫通孔（２０２）は、前記中空体の外壁に設けられて前記中空体の内部と前記中空体の外部とを接続する、請求項４に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項6】
前記第３のパイプ（１０４）と前記第４のパイプ（１０５）とは、第１の補助パイプ（１０４１）および第２の補助パイプ（１０４２）と、第３の補助パイプ（１０５１）および第４の補助パイプ（１０５２）と、をそれぞれ含み、前記スライドバルブ（２００）が前記第１の位置にある状態で、前記第１の補助パイプ（１０４１）および前記第２の補助パイプ（１０４２）は、前記第１の貫通孔（２０１）および前記第１のパイプ（１０３）とそれぞれ連通し、前記第２の貫通孔（２０２）は、前記第３の補助パイプ（１０５１）と連通する一方、前記第４の補助パイプ（１０５２）と前記第１のパイプ（１０３）との連通は、前記中空体の側壁によって遮断され、前記スライドバルブ（２００）が前記第２の位置にある状態で、前記第３の補助パイプ（１０５１）および前記第４の補助パイプ（１０５２）は、前記第２の貫通孔（２０２）および前記第１のパイプ（１０３）とそれぞれ連通し、前記第１の貫通孔（２０１）は、前記第１の補助パイプ（１０４１）と連通する一方、前記第２の補助パイプ（１０４２）と前記第１のパイプ（１０３）との連通は、前記中空体の側壁によって遮断される、請求項５に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項7】
前記第１の推力手段（２０）および第２の推力手段（３０）は、前記第３のパイプ（１０４）および前記第４のパイプ（１０５）にそれぞれ収容された第１のピストン（２０）および第２のピストン（３０）を含む、請求項４～６のいずれか１項に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項8】
第２の弾性コントラスト手段（４００）および第３の弾性コントラスト手段（５００）が前記第３のパイプ（１０４）および前記第４のパイプ（１０５）にそれぞれ収容され、前記第１のピストン（２０）および前記第２のピストン（３０）による前記第１の相手部（１１１）および前記第２の相手部（１１２）それぞれへの推力に基づく係合は、前記第２の弾性コントラスト手段（４００）および前記第３の弾性コントラスト手段（５００）により発揮される弾性抵抗によってそれぞれ対比される、請求項７に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項9】
実質的に円筒状の中空インサート（６００）が前記本体（１０）の内部に収容され、前記中空インサート（６００）の内部空洞（６０１）は、前記本体（１０）の内部空洞（１０１）と連通し、前記中空インサート（６００）は、その外壁に設けられて、前記第２のパイプ（１０２）を前記中空インサート（６００）の内部空洞（６０１）と連通させるように配置された貫通孔（６０２）を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項10】
第１の逆止バルブ（１０２ｄ）が前記第２のパイプ（１０２）に収容される、請求項１～９のいずれか１項に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項11】
第２の逆止バルブ（２０ＮＲ）および第３の逆止バルブ（３０ＮＲ）が前記第１の補助パイプ（１０４１）および前記第３の補助パイプ（１０５１）の内部にそれぞれ収容される、請求項６～１０のいずれか１項に記載のカムシャフト（Ｃ１）。
【請求項12】
乗用サドルを備えた自動車用内燃エンジンであって、ドライブシャフトと、請求項１～１１のいずれか１項に記載の少なくとも１つのカムシャフト（Ｃ１）と、を含み、前記第１の回転軸に対する前記本体（１０）の回転により、１つ以上のサクションバルブまたはディスチャージバルブが動作し、前記エンジンは、前記ドライブシャフトの回転により少なくとも１つの第１のカムシャフトの前記本体（１０）が回転するように前記ドライブシャフトと前記カムシャフトの前記第１のディスク（１１）との間に挿入された駆動手段をさらに含む、内燃エンジン。
【請求項13】
少なくとも１つの前記カムシャフトの前記第１のディスク（１１）は、駆動チェーンまたはベルトによって前記ドライブシャフトに運動学的に接続される、請求項１２に記載の内燃エンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、特に乗用サドルを備えた車両用の、ポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジンを製造する分野に属し、この車両は、一般に、主に人々の輸送を目的とする、２輪、３輪または４輪のオートバイ（ｍｏｔｏｒｃｙｃｌｅ）または自動車（ｍｏｔｏｒ ｖｅｈｉｃｌｅ）を意味することを意図する。特に、本発明は、複数の前記バルブ（サクションまたはディスチャージ）を制御するカムシャフトと、前記カムシャフトの位相、すなわち、ドライブシャフトに対する前記バルブの位相を変更する装置とが設けられた前述のタイプのエンジンを製造する分野に関する。
【背景技術】
【0002】
周知のように、乗用サドルを備えた車両用の内燃エンジンは、ドライブシャフトを備え、ドライブシャフトの回転は、対応するシリンダの燃焼室内のピストンの運動によって引き起こされる。エンジンは、混合気を燃焼室内に導入する１つ以上のサクションバルブと、燃焼ガスを排出する１つ以上のディスチャージバルブとを同様に備える。サクションバルブおよびディスチャージバルブは、通常、ギア、ベルトまたはチェーンを備えた分配システム（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）により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制御される。したがって、分配システムにより、カムシャフトの回転運動はドライブシャフトの回転によって生じ、カムシャフトはドライブシャフトと同期する。
【0003】
「タイミング（ｔｉｍｉｎｇ）」という用語は、通常、ピストンの所定の位置を基準にして、サクションバルブとディスチャージ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、下死点（ＢＤＣ；ｂｏｔｔｏｍ ｄｅａｄ ｃｅｎｔｅｒ）に関して開バルブ進角（または遅角）（ａｄｖａｎｃｅ （ｏｒ ｄｅｌａｙ） ａｎｇｌｅ ｏｆ ｏｐｅｎｉｎｇ）が考慮され、上死点（ＵＤＣ；ｕｐｐｅｒ ｄｅａｄ ｃｅｎｔｅｒ）に関して閉バルブ進角（または遅角）（ａｄｖａｎｃｅ （ｏｒ ｄｅｌａｙ） ａｎｇｌｅ ｏｆ ｃｌｏｓｉｎｇ）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、バルブの移動が終了する瞬間によって定義される。したがって、進角の値は、バルブがその開動作（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】
一定の時間間隔に、すなわち、ドライブシャフトの特定の回転角度の間に、サクションバルブとディスチャージバルブが同時に開放していることも同様に知られている。この範囲は、「交差角」と呼ばれ、排気ガスが燃焼室から迅速に出て、新たなガスの吸込を増やすことができる吸込を含むステップである。したがって、サクションバルブとディスチャージバルブのタイミングは、交差角の値の要因となる。
【0005】
ドライブシャフトの回転速度に応じて、交差角の値がさまざまな利点をもたらすことも同様に知られている。交差角の値を高くすると、高速時の性能は向上するが、低速時に非効率的な燃焼に加えてエンジンの効率が低下するため、排気ガスが増加する。これに対して、交差角が完全に抑えられる場合、エンジンは高い回転速度で効率が低下する。
【0006】
上記に関して、サクションバルブおよび／またはディスチャージバルブのタイミングを変化させ、すなわち、回転速度に応じてバルブの交差角の値を変化させるさまざまな技術的解決策が提案されている。
【0007】
特許文献１には、これら技術的解決策のうちの１つが記載されている。具体的には、特許文献１には、分配システムがＤＯＨＣ（ｄｏｕｂｌｅ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｃａｍｓｈａｆｔ）タイプであり、サクションバルブを制御するためのカムシャフトと、ディスチャージバルブを制御するためのカムシャフトとを備え、この２つのカムシャフトがエンジンヘッドの上方に配置されるエンジンが記載されている。分配システムは、ドライブシャフトと一体になる駆動歯車を備える。３つのホイール（駆動ホイールと従動ホイール）は、駆動ベルトによって接続される。各従動ホイールは、ホイール自体に対するカムシャフトの相対回転を可能にするように、各従動ホイールの端部に近接する対応するカムシャフトに取り付けられる。
【0008】
上述した分配システムにより、ドライブシャフトの回転は、対応するカムシャフトに取り付けられた対応する従動ホイールに伝達され、可動機械部品に作用する遠心力により、上記機械部品が運動するようになるため、カムシャフトが従動ホイールに対して回転し、対応するバルブのタイミングが変更される。
【0009】
上述した技術的解決策と類似する技術的解決策は、特許文献２、特許文献３および特許文献４にも記載されている。
【0010】
プリセット機能の実現にかかわらず、上記技術的解決策およびその概念的に類似する他の技術的解決策は、いくつかの欠点を有する。主な欠点は、位相変化を実現するために相互作用する部品を特徴付ける複雑さに関連する。
【0011】
特に、これら既知の解決策は、従動ホイールとカムシャフトとの間に挿入されたより多くのボール（球形）部品を使用し、その結果、分配システムによって駆動される従動ホイールと、従動カムシャフトに固定された案内要素との両方の長くて面倒な処理をもたらす。
【0012】
さらに、ボール自体の表面のプロファイルも時間に影響を与え、したがって、位相変更装置を形成する２つの部品の処理コストに影響を与えることを考慮しなければならず、ボールは、従動ホイールに対する案内要素の軸方向運動の確保を目的とする湾曲プロファイルを有する。
【0013】
説明された解決策の別の制限は、位相変更機能がトラックの形状、サイズ、および駆動要素の数に厳密に依存するということに関連する。したがって、このような機能を変更する場合、実際に、位相変更装置の部品（分配システムによって駆動される従動ホイール、および従動シャフトに固定された案内要素）を、便利に構成され、異なる位相変化を実現できる他の部品と交換する必要がある。実際に、既知の解決策を用いて位相変更機能を変更するには、位相変更装置の部品の異なる設計が必要であるため、非常に面倒な操作になる。
【0014】
公知技術に係るカムシャフトのさらなる例は、特許文献５に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0015】
【特許文献1】米国特許第９７１９３８１号明細書
【特許文献2】特開２０１０－０３１７８５号公報
【特許文献3】特開２００９－１８５６５６号公報
【特許文献4】特許第５７２４６６９号公報
【特許文献5】米国特許第５４９７７３８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
したがって、本発明の根本的な主な課題は、特に乗用サドルを備えた車両用の、特にポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジン用のカムシャフトを提供することにより、位相変更装置を備えた既知タイプのカムシャフトの上述した欠点を克服するかまたは少なくとも改善することができることである。この課題の範囲において、本発明の第１の目的は、比較的抑えられた数の駆動要素を必要とする位相変更装置が設けられたカムシャフトを提供することである。本発明の他の目的は、油圧式、すなわち、油圧油などの加圧流体によって提供されるエネルギーの利用に基づく位相変更装置を備えた前述タイプのカムシャフトを提供することである。
【0017】
特に本発明の目的は、タイミング変更装置が信頼でき、競争力のあるコストで製造されやすい前述タイプのカムシャフトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明は、第１の回転軸に対して回転可能であり、加圧流体のための回路を規定するように成形された本体を含むカムシャフトを提供することによって、前述の要約された目的を効果的に達成できる一般的な考察から生じたものであり、前記カムシャフトは、第１の従動ディスク（例えば、前記カムシャフトに固定されている）と、前記従動ディスクと前記本体との間の相対角度（タイミング）を変化させるように前記従動ディスクを前記本体に対して回転させる手段とを含み、前記相対角度の変化は、前記加圧流体の作用によって並進して前記従動ディスクのそれぞれの相手部に対して推力を作用させるように適合された推力手段によって実現される。
【0019】
上記考察に基づいて、従来技術における位相変更装置において認められた欠点を克服すること、および／または前述の要約された目的をさらに達成することを目的として、本発明は、請求項１に記載のポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジン用のカムシャフトに関するものであり、本発明の実施形態は、従属請求項によって規定される。
【0020】
記載された実施形態によれば、カムシャフトは、第１の回転軸に対して回転可能な本体と、第１のディスクと、前記本体に対して前記ディスクのタイミングを変化させる手段と、を含み、前記本体は、加圧流体のための回路を規定するように成形され、前記本体に対して前記第１のディスクのタイミングを変化させる手段は、前記加圧流体によって動作して、対応する並進方向に沿って並進するように適合された第１の推力手段および第２の推力手段を含み、前記第１、第２の推力手段は、前記第１のディスクの第１の相手部および第２の相手部にそれぞれ推力で係合するように適合され、前記第１の推力手段による前記第１の相手部との、および前記第２の推力手段による前記第２の相手部との、それぞれ推力に基づく係合の結果として、前記第１のディスクは、第１の回転軸に対して、第１の回転方向および前記第１の回転方向と反対の第２の回転方向にそれぞれ回転することにより、前記第１のディスクと前記本体との間の相対角度が変化する。
【0021】
記載された実施形態によれば、前記本体は、加圧流体を収集する内部空洞と、前記内部空洞を外部と連通させるパイプと、前記内部空洞を出る加圧流体を前記第１の推力手段および前記第２の推力手段に向けて輸送するさらなるパイプとを含み、スイッチは、第１の位置と第２の位置との間で移動可能に前記さらなるパイプに収容され、前記スイッチが前記第１の位置にあるとき、前記第２の推力手段は、前記加圧流体によって動作し、推力で前記第２の相手部に係合し、一方、前記スイッチが前記第２の位置にあるとき、前記第１の推力手段は、前記加圧流体によって動作し、推力で前記第１の相手部に係合する。
【0022】
記載された実施形態によれば、前記スイッチは、前記本体の角速度に応じて、遠心力によって半径方向に沿って前記第１の回転軸へ並進可能である。
【0023】
一実施形態によれば、第１の弾性コントラスト手段は、前記さらなるパイプに収容されるとともに、前記スイッチの前記第１の位置から前記第２の位置への並進切換が前記第１の弾性コントラスト手段により発揮される弾性抵抗に抗して実行され、かつ前記スイッチの前記第２の位置から前記第１の位置への並進切換が前記第１の弾性コントラスト手段により発揮される弾性推力によって促進されるように配置される。
【0024】
記載された実施形態によれば、前記スイッチは、スライドバルブを含み、前記第１の推力手段および前記第２の推力手段は、各々前記さらなるパイプと流体連通する第３のパイプと第４のパイプにそれぞれ収容され、前記スライドバルブは、前記第１の位置にあるとき、前記さらなるパイプと前記第３のパイプが連通して、前記さらなるパイプから前記第３のパイプへの、および前記第３のパイプから前記さらなるパイプへの油圧流体の流れを可能にする閉回路を規定する一方、前記さらなるパイプと前記第４のパイプが連通して、前記さらなるパイプから前記第４のパイプへの前記油圧流体の流れのみを可能にするブラインド回路を規定するように成形され、前記スライドバルブは、前記第２の位置にあるとき、前記さらなるパイプと前記第３のパイプが連通して、前記さらなるパイプから前記第３のパイプへの前記油圧流体の流れのみを可能にするブラインド回路を規定する一方、前記さらなるパイプと前記第４のパイプが連通して、前記さらなるパイプから前記第４のパイプへの、および前記第４のパイプから前記さらなるパイプへの前記油圧流体の流れを可能にする閉回路を規定するように成形される。
【0025】
記載された実施形態によれば、前記スライドバルブは、第１の貫通孔および第２の貫通孔を備えた実質的に円筒状の中空体を含み、前記第１の貫通孔および前記第２の貫通孔は、前記中空体の外壁に形成されて前記中空体の内部と前記中空体の外部を接続する。
【0026】
一実施形態によれば、前記第３のパイプと前記第４のパイプは、それぞれ、第１の補助パイプおよび第２の補助パイプと、第３の補助パイプおよび第４の補助パイプとを含み、前記スライドバルブが前記第１の位置にある状態で、前記第１の補助パイプおよび前記第２の補助パイプは、前記第１の貫通孔および前記第１のパイプとそれぞれ連通し、前記第２の貫通孔は、前記第３の補助パイプと連通する一方、前記第４の補助パイプと前記第１のパイプの連通は、前記中空体の側壁によって遮断され、前記スライドバルブが前記第２の位置にある状態で、前記第３の補助パイプおよび前記第４の補助パイプは、前記第２の貫通孔および前記第１のパイプとそれぞれ連通し、前記第１の貫通孔は、前記第１の補助パイプと連通する一方、前記第２の補助パイプと前記第１のパイプの連通は、前記中空体の側壁によって遮断される。
【0027】
記載された実施形態によれば、前記第１、第２の推力手段は、前記第３のパイプおよび前記第４のパイプにそれぞれ収容された第１のピストンおよび第２のピストンを含む。
【0028】
記載された実施形態によれば、第２の弾性コントラスト手段および第３の弾性コントラスト手段が前記第３のパイプおよび前記第４のパイプにそれぞれ収容され、前記第１のピストンおよび前記第２のピストンによる前記第１の相手部および前記第２の相手部それぞれへの推力に基づく係合は、前記第２の弾性コントラスト手段および前記第３の弾性コントラスト手段により発揮される弾性抵抗によってそれぞれ対比される。
【0029】
一実施形態によれば、実質的に円筒状の中空インサートが前記本体の内部に収容され、前記中空インサートの内部空洞は、前記本体の内部空洞と連通し、前記中空インサートは、その外壁に形成されて前記第２のパイプをその内部空洞と連通させるように配置された貫通孔を含む。
【0030】
記載された実施形態によれば、第１の逆止バルブが前記第２のパイプの内部に収容される。
【0031】
一実施形態によれば、第２の逆止バルブおよび第３の逆止バルブが前記第１の補助パイプおよび前記第３の補助パイプの内部にそれぞれ収容される。
【0032】
本発明はまた、特に乗用サドルを備えた自動車用の内燃エンジンに関し、前記内燃エンジンは、ドライブシャフトと、本発明の１つ以上の実施形態に記載の少なくとも１つのカムシャフトと、を含み、前記第１の回転軸に対する前記本体の回転により、１つ以上のサクションバルブまたはディスチャージバルブが動作し、前記エンジンは、前記ドライブシャフトの回転により前記少なくとも１つの第１のカムシャフトの本体が回転するように前記ドライブシャフトと前記カムシャフトの前記第１のディスクとの間に挿入された駆動手段をさらに含む。
【0033】
一実施形態によれば、前記少なくとも１つのカムシャフトの前記第１のディスクは、駆動チェーンまたはベルトによって前記ドライブシャフトに運動学的に接続される。本発明の可能なさらなる実施形態は、特許請求の範囲によって規定される。
【0034】
本発明は、図面に示される実施形態の以下の詳細な説明により、さらに明らかにされる。さらに、本発明は、以下に記載され、図面に示される実施形態に限定されない。それに対して、以下に記載され、当業者には明らかである、添付図面に示されるこれらの実施形態の変形は、いずれも本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【発明を実施するための形態】
【0036】
本発明は、特に乗用サドルを備えた車両用の、ポペットバルブを備えたマルチシリンダ内燃エンジンに実装される場合に特に有利な適用を見出すため、本発明を、前述のタイプのエンジンに特に関連して以下に説明する。
【0037】
しかしながら、本発明の可能な適用は、前述タイプのエンジンに限定されない。それどころか、本発明は、従動ディスクおよび／またはドライバなどの要素と、前記従動ディスクおよび／またはドライバによって回転される本体との間の位相変化を必要とするすべての場合に適用可能である。図１ａ～図１ｄは、燃焼エンジンの構成部品、特に、第１のカムシャフトＣ１、第２のカムシャフトＣ２、前記第１のカムシャフトＣ１によりおよび前記第２のカムシャフトＣ２によりそれぞれ動作する第１のポペットバルブＶＦ１および第２のポペットバルブＶＦ２を示す。カムシャフトＣ１は、ピニオンＰ１とドライブシャフト（不図示）との間に延びる分配ベルトＣＤによって回転され、一方、カムシャフトＣ２は、シャフトＣ１によって回転され、目的に応じて、歯付きディスク１１は、シャフトＣ２と一体になる第２のピニオンＰ２に係合する。以下に詳細に説明するように、シャフトＣ１は、シャフトＣ１の本体１０に対して、したがって第１のピニオンＰ１と第２のピニオンＰ２に対してもディスク１１のタイミングを変化させる手段を備え、前述の構成部品間のタイミングを変化させると、ドライブシャフトとポペットバルブＶＦ１およびＶＦ２との間のタイミングが変化する。
【0038】
したがって、以下に、本発明の一実施形態に係るカムシャフト、およびタイミングを変化させる相対的手段を説明する。
【0039】
図面に示されるように、カムシャフトＣ１は、加圧流体（例えば、油圧油）の通過を可能にするように適合された実質的に円筒状の内部空洞１０１を規定する本体１０を備え、この目的のため、主要素１０は、本発明の目的には必須ではなく簡潔のために詳細に説明されない方法にしたがって、空洞１０１が油圧システム（例えば、オートバイの油圧システム）と連通できるように成形される。
【0040】
図１を参照して前述した方法にしたがって、（内部空洞１０１の対称軸と実質的に一致する）軸Ｒ－Ｒに対して回転するように適合された本体または主要素１０は、また、円盤状部１０Ｄを規定するように成形され、円盤状部１０Ｄの外縁にディスク１１が非剛性的に固定され、それに対して、ディスク１１は、円盤状部１０Ｄに対して軸Ｒ－Ｒを中心に回転可能であり、以下に詳細に明らかにされる方法に従うディスク１１の円盤状部１０Ｄに対する回転により、ディスク１１と円盤状部１０Ｄとの間（ひいては、ディスク１１と本体１０との間）の相対角度が変化し、前記相対角度は、それぞれディスク１１の２つの参照部（例えば、２つのノッチ）と円盤状部１０Ｄとの間の軸Ｒ－Ｒ上の交点との角度として理解される。特に、円盤状部１０Ｄは、第２のパイプ１０２、第１のパイプ１０３、第３のパイプ１０４および第４のパイプ１０５を規定するように成形され、第２のパイプ１０２は、中空連通要素１０２ｃ（空洞１０１と反対の端部には、逆止バルブ１０２ｄが配置される）によって内部空洞１０１と連通し、また、第１のパイプ１０３は、油圧流体を収集して、空洞１０１から以下に詳細に説明される推力手段に向けて輸送するために空洞１０１と連通する。
【0041】
この目的のために、実質的に円筒状の中空インサート６００が空洞１０１の内部に第２のパイプ１０２に（対応して）配置され、前記中空インサート６００は、その実質的に円筒状の外壁に設けられた貫通孔６０２を備え、中空連通要素１０２ｃは、予想通りに貫通孔６０２を通って、中空インサート６００の内部６０１を、したがって内部空洞１０１を第２のパイプ１０２と連通させるように延びる。インサート６００の外面は、直径が等しく、かつ空洞１０１の直径と実質的に等しい２つの先端肩部６０４と、直径が２つの先端肩部６０４の直径よりも小さい中間部６０３とを規定するように成形され、貫通孔６０２が中間部６０３に形成される。最後に、２つの肩部６０４の各々は、シール要素、例えば、ガスケット、Ｏリング、または類似および／または同等のシール要素が収容された溝を有する。
【0042】
また、図示のように、例えば図５に示されるように、より小さい直径を有する中間部６０３は、第１のパイプ１０３と連通し、したがって、加圧流体は、要素１０２ｃによってインサート６００の内部６０１から第２のパイプ１０２へ、そして第２のパイプ１０２からインサート６００の中間部６０３へ輸送され、ひいては中間部６０３によって収集されて第１のパイプ１０３へ輸送される。
【0043】
スイッチ２００も、前記第１のパイプ１０３に収容され、図面に示される本発明の非限定的な実施形態において、スイッチ２００は、小さな中空シリンダの形状で作られ、いずれも前記スイッチ２００の外壁に設けられた第１の貫通孔２０１および第２の貫通孔２０２を備え、第１の貫通孔２０１および第２の貫通孔２０２は、前記スイッチ２００の位置に応じて、前記スイッチの内部を外部、特に第３のパイプ１０４または第４のパイプ１０５とそれぞれ連通させる（以下の説明を参照）。実際に、スイッチ２００は、実質的に半径方向に沿って、特に、空洞１０１から離れるようにおよび空洞１０１に近づくように第１のパイプ１０３の内部で並進可能であり、空洞１０１から離れるスイッチ２００の並進は、スイッチ２００に収容されたばね３００の弾性抵抗に抗して実行され、一方、空洞１０１に近づく並進は、ばね３００の弾性応答によって促進される。
【0044】
図６ａ、図６ｂに詳細に示されるように、第３のパイプ１０４は、第１の補助パイプ１０４１および第２の補助パイプ１０４２によって第１のパイプ１０３と連通し、実質的に同じように、第４のパイプ１０５は、第３の補助パイプ１０５１および第４の補助パイプ１０５２によって第１のパイプ１０３と連通する。
【0045】
さらに、図６ａ、図６ｂに詳細に示されるように、第１の推力手段２０および第２の推力手段３０は、第３のパイプ１０４および第４のパイプ１０５にそれぞれ収容され、前記第１の推力手段および第２の推力手段は実質的に類似するため、簡潔のために、以下、第１の推力手段２０を説明する。
【0046】
図示のように、第１の推力手段２０は、中空ピストンの形で作られ、その内部空間は、逆止バルブ２０ＮＲが配置された貫通口２０Ａによって外部と連通し、コイルばね４００が中空ピストン２０の内部に配置される。
【0047】
ピストン２０も、実質的に半径方向に沿って、特に、第１のパイプ１０３から離れるようにおよび第１のパイプ１０３に近づくように第３のパイプ１０４の内部で並進可能であり、逆止バルブ２０ＮＲの開放と、それに続く第１のパイプ１０３から離れるピストン２０の並進とは、ばね４００の弾性抵抗に抗して実行され、一方、バルブ２０ＮＲの閉鎖と、第１のパイプ１０３に近づくピストン２０の並進とは、ばね４００の弾性応答によって促進される。
【0048】
最後に、ディスク１１は、両方とも前記ディスク１１の中心に向けて延びて、第１のピストン２０による推力および第２のピストン３０による推力でそれぞれ係合するように適合された第１の相手部および第２の相手部１１２を含むことが指摘される。
【0049】
図に示される、本発明の実施形態に係るカムシャフトＣ１の動作モードは、以下のように要約することができる。
【0050】
本体１０の空洞１０１へと移行する加圧流体は、要素１０２ｃを通って第２のパイプ１０２へと流れ、第２のパイプ１０２からインサート６００の中間部６０３へと流れ、次いで中間部６０３から第１のパイプ１０３へと流れる（前述した説明を参照）。
【0051】
ドライブシャフトの回転により生成される本体１０の回転は、スイッチ２００に作用する遠心力を引き起こす。しかしながら、低速では、遠心力は、ばね３００の抵抗を克服するのに十分ではなく、スイッチ２００は、図６ａの位置、すなわち、空洞１０１に最も近い端部停止位置に配置されたままである。
【0052】
この位置では、前記第１のパイプ１０３から前記第３のパイプ１０４への、および前記第３のパイプ１０４から前記第１のパイプ１０３への前記油圧流体の流れを可能にする閉回路を規定するように、前記第１のパイプ１０３と前記第３のパイプ１０４とが連通し、一方、前記第１のパイプ１０３から前記第４のパイプ１０５への前記油圧流体の流れのみを可能にするブラインド回路を規定するように、前記第１のパイプ１０３と前記第４のパイプ１０５とが連通する。
【0053】
実際に、スイッチ２００（スライドバルブとも呼ばれる）が前記第１の端部停止位置にある状態で、前記第１の補助パイプ１０４１および前記第２の補助パイプ１０４２は、前記貫通孔２０１および前記第１のパイプ１０３とそれぞれ連通し、したがって、第１のパイプ１０３と第３のパイプ１０４との間の加圧流体の循環は、ピストン２０に推力を及ぼさず、したがって、ピストン２０は、第１の相手部１１１に対する推力の作用をもたらさないが、これに反して、第１のパイプ１０３に向けて自由に並進する。これに対して、スイッチまたはスライドバルブ２００が前記第１の端部停止位置（図６ａを参照）にある状態で、前記第２の貫通孔２０２は前記第３の補助パイプ１０５１と連通し、一方、前記第４の補助パイプ１０５２と前記第１のパイプ１０３との連通は、スイッチ２００の側壁によって遮断される。この場合、第３の補助パイプ１０５１に流入する流体の圧力により、逆止バルブ３０ＮＲは開放され、ピストン３０は第１のパイプ１０３から離れるように並進し、したがって、ピストン３０は、相手部１１２に対する推力を作用させ、ピストン３０による相手部１１２への推力により、ディスク１１は、円盤状部１０Ｄに対して第１の回転方向（図に関して時計回り）に回転し、したがって、ディスク１１と円盤状部１０Ｄとの間のタイミングおよび／または相対角度は変更される。
【0054】
しかしながら、ドライブシャフトひいては本体１０の回転速度の増加に伴い、スイッチ２００に作用する遠心力は、ばね３００の抵抗を克服するまで増加し、所定の回転速度（ばね３００の抵抗に依存する）で、スイッチ２００は、図６ｂの第２の端部停止位置に到達するまで、空洞１０１から離れるように並進する。
【0055】
スイッチ２００が前記第２の端部停止位置にある状態で、前記第１のパイプ１０３から前記第３のパイプ１０４への前記油圧流体の流れのみを可能にするブラインド回路を規定するように、前記第１のパイプ１０３と前記第３のパイプ１０４とが連通し、一方、前記第１のパイプ１０３から前記第４のパイプ１０５への、および前記第４のパイプ１０５から前記第１のパイプ１０３への前記油圧流体の流れを可能にする閉回路を規定するように、前記第１のパイプ１０３と前記第４のパイプ１０５とが連通する。実際に、この場合、前記第３の補助パイプ１０５１および前記第４の補助パイプ１０５２は、前記第２の貫通孔２０２および前記第１のパイプ１０３とそれぞれ連通し、前記第１の貫通孔２０１は前記第１の補助パイプ１０４１と連通し、これに対して、前記第２の補助パイプ１０４２と前記第１のパイプ１０３との連通は、前記スイッチ２００の側壁によって遮断される。
【0056】
第１のパイプ１０３と第４のパイプ１０５との間の油圧流体の循環は、ピストン３０を第１のパイプ１０３から離れるように並進させず、ピストン３０は、相手部１１２に対する推力の作用をもたらさないが、これに反して、第１のパイプ１０３に向けて自由に並進する。
【0057】
これに対して、第１の補助パイプ１０４１に流入する流体の圧力により、逆止バルブ２０ＮＲは開放され、ピストン２０は第１のパイプ１０３から離れるように並進し、したがって、ピストン２０は、相手部１１１に対して推力を作用し、ピストン２０による相手部１１１への推力により、ディスク１１は、円盤状部１０Ｄに対して第２の回転方向（この場合、図に関して反時計回り）に回転し、したがって、ディスク１１と円盤状部１０Ｄとの間のタイミングおよび／または相対角度は新たに変更される。
【0058】
したがって、本発明が従来技術による解決策に存在する欠点および／または短所を克服して、前述した目的の達成を可能にすることは、図面に示される本発明の実施形態の詳細な説明によって実証されている。
【0059】
例えば、本発明は、従来技術における、位相変更装置を備えたカムシャフトにおいて認められた欠点を克服するかまたは少なくとも改善することができる、特に乗用サドルを備えた車両用の、特にポペットバルブを有するマルチシリンダ内燃エンジン用のカムシャフトを提供する。特に、本発明によれば、比較的抑えられた数の駆動要素を必要とする位相変更装置を備えた油圧式カムシャフトが提供されるため、油圧油などの加圧流体によって提供されるエネルギーの利用に基づいて、本発明に係る、タイミングを変化させる装置は、信頼でき、競争力のあるコストで製造されやすい。
【0060】
本発明は、図面に示される実施形態の説明によって明らかにされているが、本発明は、以上で記載され、図面に示される実施形態に限定されない。それに対して、当業者には明らかである、以上で記載され、図面に示される実施形態の変形は、いずれも本発明の範囲内にある。本発明の範囲は、実際、添付された特許請求の範囲によって規定される。
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【国際調査報告】