Mecanismo de distribución por válvulas variable, dispositivo de motor con el mismo, y dispositivo de transporte.

Aparato de válvula variable para conmutar una cantidad de elevación de una válvula (13,

15) entre un momento de baja velocidad y un momento de alta velocidad, comprendiendo el aparato de válvula variable:

un árbol (27, 28) de levas soportado de manera giratoria y que incluye, dispuestas alrededor de un eje del mismo, una leva (29) de baja velocidad y una leva (30) de alta velocidad;

un árbol (33, 34) de balancín separado del árbol (27, 28) de levas y que se extiende en paralelo o sustancialmente en paralelo al árbol (27, 28) de levas;

un brazo (39, 39A-39D, 40) de balancín de baja velocidad montado en el árbol (33, 34) de balancín para poder balancearse alrededor de un eje del mismo, y que se balancea en respuesta a la leva (29) de baja velocidad y empuja una superficie de extremo de vástago de la válvula (13, 15);

un orificio (47, 47A-47D) pasante formado en el brazo (39, 39A-39D, 40) de balancín de baja velocidad y dispuesto para ser paralelo o sustancialmente paralelo al árbol (33, 34) de balancín;

un perno (50) de conexión dispuesto de manera deslizante en el orificio (47, 47A-47D) pasante;

un actuador (55) dispuesto para mover el perno (50) de conexión adelante y atrás dentro del orificio (47, 47A-47D) pasante; un brazo (45, 45A-45D, 46) de balancín de alta velocidad montado en el árbol (33, 34) de balancín para poder balancearse alrededor del eje del mismo, y que se balancea en respuesta a la leva (30) de alta velocidad; y

una parte (60) de enganche dispuesta en el brazo (45, 45A-45D, 46) de balancín de alta velocidad para engancharse con el perno (50) de conexión que sobresale del orificio (47, 47A-47D) pasante; en el que

el brazo (39, 39A-39D, 40) de balancín de baja velocidad incluye:

un primer receptor (95) de leva que incluye una superficie (43, 43B, 43C) de resbalamiento que puede deslizarse sobre la leva (29) de baja velocidad, y una primera superficie (93) lateral dispuesta en una dirección que depende de un extremo de la superficie (43, 43B, 43C) de resbalamiento; y

un primer conector (99) que incluye una segunda superficie (97) lateral ubicada más cerca de la válvula (13, 15) que la primera superficie (93) lateral y que se dispone en perpendicular o sustancialmente en perpendicular al árbol (33, 34) de balancín, incluyendo el primer conector (99) el orificio (47, 47A-47D) pasante;

el brazo (45, 45A-45D, 46) de balancín de alta velocidad incluye:

un segundo receptor (103) de leva que incluye una superficie (59, 59A, 59C) de resbalamiento que puede deslizarse sobre la leva (30) de alta velocidad, y una tercera superficie (101) lateral dispuesta en una dirección que depende de un extremo de la superficie (101) de resbalamiento; y

un segundo conector (107) solidario con el segundo receptor (103) de leva y que incluye una cuarta superficie (105) lateral en una posición opuesta a la segunda superficie (97) lateral del primer conector (99), incluyendo el segundo conector (107) la parte (60) de enganche;

la parte (60) de enganche incluye un orificio (91) de enganche cilíndrico que incluye un eje central que se extiende axialmente del árbol (33, 34) de balancín; caracterizado porque

el segundo conector (107) incluye una quinta superficie lateral (109) ubicada debajo de la cuarta superficie (105) lateral para estar más lejos de la segunda superficie (97) lateral que la cuarta superficie (105) lateral, de manera que un ancho en una dirección del árbol (33, 34) de balancín es más estrecho en una parte inferior adyacente a la válvula (13, 15) que en una parte superior adyacente a la superficie (59, 59A, 59C) de resbalamiento, y una superficie (111) de guía ubicada en una parte inferior de la cuarta superficie (105) lateral y que incluye un arco que es más corto que un semicírculo, y coaxial e igual en su radio con respecto al orificio (91) de enganche.

Mecanismo de distribución por válvulas variable, dispositivo de motor con el mismo, y dispositivo de transporte.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a un aparato de válvula variable, en un motor de combustión interna que incluye válvulas, que controla la apertura y el cierre de las válvulas, y un aparato de motor y una máquina de transporte que lo incluye, y más particularmente a una técnica para conmutar una cantidad de elevación de las válvulas entre un momento de baja velocidad y un momento de alta velocidad.

2. Descripción de la técnica relacionada

De manera convencional, como este tipo de aparato, hay un aparato de válvula variable que incluye un árbol de levas que tiene una leva para baja velocidad y una leva para alta velocidad, un árbol de balancín interpuesto entre el árbol de levas y una válvula, y que tiene un brazo de balancín para baja velocidad y un brazo de balancín para alta velocidad, estando previstas perforaciones en el brazo de balancín para baja velocidad y el brazo de balancín para alta velocidad, y formadas en posiciones cerca del árbol de balancín tal como se observa desde la dirección axial del árbol de balancín, un perno de conmutación montado de manera deslizante en las perforaciones, y un pistón hidráulico para accionar este perno de conmutación (véase la publicación de patente pendiente de examen H11-141322 (figuras 2-5) , por ejemplo) .

Este aparato, con el perno de conmutación desplazado por la fuerza de resorte de un resorte helicoidal, hace que el brazo de balancín para alta velocidad se balancee de manera inactiva, y hace que sólo el brazo de balancín para baja velocidad actúe sobre una superficie de extremo de vástago de la válvula. Con el perno de conmutación avanzado mediante el pistón hidráulico, el brazo de balancín para alta velocidad y el brazo de balancín para baja velocidad se interbloquean para hacer que el brazo de balancín para baja velocidad actúe sobre la superficie de extremo de vástago de la válvula con sincronización de operación del brazo de balancín para alta velocidad. Esto puede conmutar el brazo de balancín para baja velocidad y el brazo de balancín para alta velocidad para actuar sobre la válvula.

Sin embargo, con la construcción anterior, el extremo delantero del perno de conmutación puede chocar con un borde de abertura de una perforación, no consiguiendo así realizar una operación de conexión normal. Un chaflán a modo de sección decreciente está formado en el borde de abertura de la perforación de modo que el perno de conmutación puede avanzar hacia la perforación fácilmente (véase la patente n.º 2617343 (figura 5) , por ejemplo) .

Sin embargo, el ejemplo convencional con tal construcción tiene el siguiente problema.

Es decir, el aparato convencional, con el chaflán a modo de sección decreciente de la perforación, facilita el avance del extremo delantero del perno de conmutación. Sin embargo, cuando se hace avanzar el perno de conmutación, el brazo de balancín para alta velocidad puede empujarse mediante la leva para alta velocidad para voltear el extremo delantero del perno de conmutación en el momento en el que el extremo delantero del perno de conmutación entra en contacto con la superficie de sección decreciente. Por tanto, existe el problema de que se produce fácilmente una situación en la que el brazo de balancín para baja velocidad y el brazo de balancín para alta velocidad no pueden conectarse. Con tal baja certeza en la conexión, se vuelve imposible alcanzar un estado operativo deseado.

El documento JP 2002 303109 A da a conocer un sistema de válvula para un motor de combustión interna configurado para mejorar el rendimiento del motor realizando con precisión el enganche de leva mutuo de una válvula con un brazo de balancín y el enganche de leva mutuo del brazo de balancín con un árbol de levas. Unos brazos de balancín primero y segundo están articulados a una culata de manera oscilante alrededor de un primer núcleo de árbol. El árbol de levas articulado a la culata de manera rotatoria alrededor de un segundo núcleo de árbol en paralelo al primer núcleo de árbol tiene salientes de leva inferior y superior. Un extremo oscilante del primer brazo de balancín se engancha con el saliente de leva inferior mediante una leva, y un extremo oscilante del segundo brazo de balancín se engancha con el saliente de leva superior mediante una leva. Cuando se fija otro plano virtual que pasa entre respectivos extremos oscilantes de los brazos de balancín primero y segundo y que es ortogonal al primer núcleo de árbol, otro plano virtual se coloca a lo largo del primer núcleo de árbol y sustancialmente dentro del ancho de un vástago de válvula de la válvula.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

En vista del estado de la técnica indicado anteriormente, realizaciones preferidas de la presente invención proporcionan un aparato de válvula variable, y un aparato de motor y una máquina de transporte que lo incluye, que incluye una superficie de guía para mejorar la certeza en la conexión entre un brazo de balancín para baja velocidad y un brazo de balancín para alta velocidad para conseguir de este modo un estado operativo deseado.

Según una realización preferida de la presente invención, un aparato de válvula variable para conmutar una cantidad de elevación de una válvula entre un momento de baja velocidad y un momento de alta velocidad incluye un árbol de levas soportado de manera giratoria y que incluye, dispuestas alrededor de un eje del mismo, una leva para baja velocidad y una leva para alta velocidad; un árbol de balancín separado del árbol de levas y que se extiende en paralelo o sustancialmente en paralelo al árbol de levas; un brazo de balancín para baja velocidad montado en el árbol de balancín para poder balancearse alrededor de un eje del mismo, que se balancea en respuesta a la leva para baja velocidad y empuja una superficie de extremo de vástago de la válvula; un orificio pasante previsto en el brazo de balancín para baja velocidad para ser paralelo o sustancialmente paralelo al árbol de balancín; un perno de conexión insertado de manera deslizante en el orificio pasante; un actuador dispuesto para mover el perno de conexión adelante y atrás dentro del orificio pasante; un brazo de balancín para alta velocidad montado en el árbol de balancín para poder balancearse alrededor del eje del mismo, que se balancea en respuesta a la leva para alta velocidad; y una parte de enganche prevista en el brazo de balancín para alta velocidad para engancharse con el perno de conexión que sobresale del orificio pasante; en el que el brazo de balancín para baja velocidad incluye un primer receptor de leva que incluye una superficie de resbalamiento que puede deslizarse sobre la leva para baja velocidad, y una primera superficie lateral dispuesta en una dirección que depende de un extremo de la superficie de resbalamiento; y un primer conector que incluye una segunda superficie lateral ubicada más cerca de la válvula que la primera superficie lateral y perpendicular o sustancialmente perpendicular al árbol de balancín, y que incluye el orificio pasante previsto en el mismo; el brazo de balancín para alta velocidad incluye un segundo receptor de leva que incluye una superficie de resbalamiento que puede deslizarse sobre la leva para alta velocidad, y una tercera superficie lateral dispuesta en una dirección que depende de un extremo de la superficie de resbalamiento; y un segundo conector solidario con el segundo receptor de leva y que incluye una cuarta superficie lateral en una posición opuesta a la segunda superficie lateral del primer conector, y que incluye la parte de enganche prevista en el mismo; la parte de enganche incluye un orificio de enganche cilíndrico que tiene un eje central que se extiende axialmente a lo largo del árbol de balancín; y el segundo conector incluye una quinta superficie lateral ubicada debajo de la cuarta superficie lateral para estar más lejos de la segunda superficie lateral que la cuarta superficie lateral, de manera que un ancho en una dirección del árbol de balancín es más estrecho en una parte inferior adyacente a la válvula que en una parte superior adyacente a la superficie de resbalamiento, y una superficie de guía ubicada en una parte inferior de la cuarta superficie lateral y que incluye un arco más corto que un semicírculo, y coaxial e igual en su radio con respecto al orificio de enganche.

Según la presente realización preferida, se prevé una superficie de guía en una parte inferior de la cuarta superficie lateral e incluye un arco más corto que un semicírculo. Por tanto, aunque el perno de conexión se... [Seguir leyendo]

1. Aparato de válvula variable para conmutar una cantidad de elevación de una válvula (13, 15) entre un momento de baja velocidad y un momento de alta velocidad, comprendiendo el aparato de válvula variable:

un árbol (27, 28) de levas soportado de manera giratoria y que incluye, dispuestas alrededor de un eje del mismo, una leva (29) de baja velocidad y una leva (30) de alta velocidad;

un árbol (33, 34) de balancín separado del árbol (27, 28) de levas y que se extiende en paralelo o sustancialmente en paralelo al árbol (27, 28) de levas;

un brazo (39.

39. 39D, 40) de balancín de baja velocidad montado en el árbol (33, 34) de balancín para poder balancearse alrededor de un eje del mismo, y que se balancea en respuesta a la leva (29) de baja velocidad y empuja una superficie de extremo de vástago de la válvula (13, 15) ;

un orificio (47.

47. 47D) pasante formado en el brazo (39.

39. 39D, 40) de balancín de baja velocidad y dispuesto para ser paralelo o sustancialmente paralelo al árbol (33, 34) de balancín;

un perno (50) de conexión dispuesto de manera deslizante en el orificio (47.

47. 47D) pasante;

un actuador (55) dispuesto para mover el perno (50) de conexión adelante y atrás dentro del orificio (47, 47A47D) pasante;

un brazo (45.

45. 45D, 46) de balancín de alta velocidad montado en el árbol (33, 34) de balancín para poder balancearse alrededor del eje del mismo, y que se balancea en respuesta a la leva (30) de alta velocidad; y

una parte (60) de enganche dispuesta en el brazo (45.

45. 45D, 46) de balancín de alta velocidad para engancharse con el perno (50) de conexión que sobresale del orificio (47.

47. 47D) pasante; en el que el brazo (39.

39. 39D, 40) de balancín de baja velocidad incluye:

un primer receptor (95) de leva que incluye una superficie (43, 43B, 43C) de resbalamiento que puede deslizarse sobre la leva (29) de baja velocidad, y una primera superficie (93) lateral dispuesta en una dirección que depende de un extremo de la superficie (43, 43B, 43C) de resbalamiento; y

un primer conector (99) que incluye una segunda superficie (97) lateral ubicada más cerca de la válvula (13, 15) que la primera superficie (93) lateral y que se dispone en perpendicular o sustancialmente en perpendicular al árbol (33, 34) de balancín, incluyendo el primer conector (99) el orificio (47.

47. 47D) pasante;

el brazo (45.

45. 45D, 46) de balancín de alta velocidad incluye:

un segundo receptor (103) de leva que incluye una superficie (59, 59A, 59C) de resbalamiento que puede deslizarse sobre la leva (30) de alta velocidad, y una tercera superficie (101) lateral dispuesta en una dirección que depende de un extremo de la superficie (101) de resbalamiento; y

un segundo conector (107) solidario con el segundo receptor (103) de leva y que incluye una cuarta superficie (105) lateral en una posición opuesta a la segunda superficie (97) lateral del primer conector (99) , incluyendo el segundo conector (107) la parte (60) de enganche;

la parte (60) de enganche incluye un orificio (91) de enganche cilíndrico que incluye un eje central que se extiende axialmente del árbol (33, 34) de balancín; caracterizado porque el segundo conector (107) incluye una quinta superficie lateral (109) ubicada debajo de la cuarta superficie (105) lateral para estar más lejos de la segunda superficie (97) lateral que la cuarta superficie (105) lateral, de manera que un ancho en una dirección del árbol (33, 34) de balancín es más estrecho en una parte inferior adyacente a la válvula (13, 15) que en una parte superior adyacente a la superficie (59, 59A, 59C) de resbalamiento, y una superficie (111) de guía ubicada en una parte inferior de la cuarta superficie (105) lateral y que incluye un arco que es más corto que un semicírculo, y coaxial e igual en su radio con respecto al orificio (91) de enganche.

2. Aparato de válvula variable según la reivindicación 1, en el que el orificio (47.

47. 47D) pasante se ubica delante de un extremo trasero de la superficie (59, 59A, 59C) de resbalamiento del brazo (45.

45. 45D, 46) de balancín de alta velocidad, tal como se observa desde una dirección axial del árbol (33, 34) de balancín.

3. Aparato de válvula variable según la reivindicación 1, en el que, tal como se observa desde una dirección axial del árbol (33, 34) de balancín, al menos una parte del orificio (47A) pasante se ubica dentro de una zona de un sector (f1) que se define por una parte (71) arqueada, sobre la que se desliza la leva (30) de alta velocidad, de la superficie (59A) de resbalamiento del brazo (45A) de balancín de alta velocidad, y un

centro (c1) de un círculo que proporciona un arco de la superficie (59A) de resbalamiento del brazo (45A) de balancín de alta velocidad.

4. Aparato de válvula variable según la reivindicación 1, en el que, tal como se observa desde una dirección axial del árbol (33, 34) de balancín, al menos una parte del orificio (47D) pasante se ubica dentro de una zona de un sector (f2) que se define por una parte (81) arqueada, sobre la que se desliza la superficie de extremo de vástago de la válvula (13, 15) , de una superficie (43B) de resbalamiento de lado de válvula del brazo (39B) de balancín de baja velocidad, y un centro (c2) de un círculo que proporciona un arco de la superficie (43B) de resbalamiento de lado de válvula del brazo (39B) de balancín de baja velocidad.

5. Aparato de válvula variable según la reivindicación 1, en el que:

tal como se observa desde una dirección axial del árbol (33, 34) de balancín, al menos una parte del orificio (47A) pasante se ubica dentro de una zona de un sector (f1) que se define por una parte (71) arqueada, sobre la que se desliza la leva (30) de alta velocidad, de la superficie (59A) de resbalamiento del brazo (45A) de balancín de alta velocidad, y un centro (c1) de un círculo que proporciona un arco de la superficie (59A) de resbalamiento del brazo (45A) de balancín de alta velocidad; y

tal como se observa desde una dirección axial del árbol (33, 34) de balancín, al menos una parte del orificio (47D) pasante se ubica dentro de una zona de un sector (f2) que se define por una parte (81) arqueada, sobre la que se desliza la superficie de extremo de vástago de la válvula (13, 15) , de una superficie (43B) de resbalamiento de lado de válvula del brazo (39B) de balancín de baja velocidad, y un centro (c2) de un círculo que proporciona un arco de la superficie (43B) de resbalamiento de lado de válvula del brazo (39B) de balancín de baja velocidad.

6. Aparato de motor que comprende el aparato de válvula variable según una de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Máquina de transporte que comprende:

el aparato de motor según la reivindicación 6;

un depósito (210) de combustible dispuesto para almacenar combustible;

un rueda (207) delantera y una rueda (215) trasera; y

un mecanismo (221, 227, 229, 231) de transmisión dispuesto para transmitir la potencia generada por el aparato de motor a la rueda (215) trasera.