JP6400525B2 - Variable valve mechanism for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、複数気筒の内燃機関の各気筒のバルブを駆動するとともに運転状況に応じてバルブの駆動量を変更する可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism that drives a valve of each cylinder of a multi-cylinder internal combustion engine and changes a driving amount of the valve in accordance with an operation state.
複数気筒に対する可変動弁機構の中には、図8、図9に示す従来例(特許文献1)の可変動弁機構100のように、バルブ7,7を駆動するとともにその駆動量を連続的に変更する連続可変動弁機構90,90・・を内燃機関の各気筒毎に備えたものがある。
Among the variable valve mechanisms for a plurality of cylinders, the
詳しくは、各連続可変動弁機構90は、駆動カム99に駆動されて揺動する入力アーム92と、入力アーム92と共に揺動してバルブ7,7を駆動する出力アーム94と、入力アーム92に対する出力アーム94の揺動方向の角度を連続的に変更する角度可変装置95とを備えている。
Specifically, each continuously
しかしながら、従来例の可変動弁機構100では、全ての連続可変動弁機構90,90・・の角度可変装置95,95・・を一本のコントロールシャフト97で一斉に制御するため、各気筒毎(各連続可変動弁機構90毎)にバルブ7,7の駆動量を制御することができない。そのため、全ての気筒でバルブ駆動を一斉に休止することはできても、一部の気筒のみでバルブ駆動を休止すること(減筒)はできない。
However, in the conventional
また、更に、従来例の可変動弁機構100では、全ての気筒でバルブ駆動を一斉に休止する場合においても、その休止と復帰との応答性に課題がある。なぜなら、連続可変であるため、休止の際には、バルブ駆動量を連続的に減少させて零にしなければならず、また、復帰の際には、その零にしたバルブ駆動量を連続的に増加させて元のバルブ駆動量に戻さなければならず、それらを速やかに行うことが難しいからである。
Furthermore, in the
そこで、複数の気筒のうちの一部の気筒のみでバルブ駆動を休止(減筒)できるようにするとともに、バルブ駆動の休止及び復帰の応答性を向上させることを目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to enable valve driving to be stopped (reduced) by only a part of a plurality of cylinders, and to improve responsiveness of valve driving to stop and return.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、バルブを駆動するとともにバルブの駆動量を連続的に変更する連続可変動弁機構を内燃機関の各気筒毎に備えた、複数気筒に対する可変動弁機構において、一以上の連続可変動弁機構に、バルブの駆動を休止する休止状態とその休止を解除してバルブを駆動する駆動状態との切換を一気に行う切換装置を設け、一部(すなわち、一又は全部を除く複数)の気筒毎に前記切換を可能に構成したことにより、他の気筒のバルブを駆動したまま一部の気筒のバルブのみを休止可能に構成し、切換装置を設ける連続可変動弁機構は、駆動カムに駆動されて揺動する入力アームと、入力アームに連結されると入力アームと共に揺動する中間アームと、中間アームと共に揺動してバルブを駆動する出力アームと、中間アームに対する出力アームの揺動方向の角度を連続的に変更する角度可変装置とを備え、切換装置は、入力アームと中間アームとを連結することにより駆動状態とし、その連結を解除することにより休止状態とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the variable valve mechanism for an internal combustion engine of the present invention includes a continuously variable valve mechanism for driving each valve and continuously changing the drive amount of each valve for each cylinder of the internal combustion engine. In the variable valve mechanism for a plurality of cylinders, a switching device is provided in one or more continuously variable valve mechanisms for switching between a pause state in which the drive of the valve is stopped and a drive state in which the valve is driven by releasing the pause. By configuring the switching for each part of the cylinders (that is, a plurality of cylinders excluding one or all), it is possible to pause only the valves of some cylinders while driving the valves of the other cylinders. A continuously variable valve mechanism provided with a switching device includes an input arm that is driven by a drive cam and swings, an intermediate arm that swings together with the input arm when connected to the input arm, and a valve that swings together with the intermediate arm. Driving And an angle varying device that continuously changes the angle of the swinging direction of the output arm with respect to the intermediate arm, and the switching device is driven by connecting the input arm and the intermediate arm, and the connection It is characterized by putting it into a dormant state by canceling .
切換装置の数及び切換の態様は、特に限定されないが、次の1〜3の態様を例示する。但し、一部の気筒でのバルブ休止(減筒)に加えて、全ての気筒でのバルブ休止もできる点で1の態様であることが最も好ましい。
[1]全ての連続可変動弁機構に切換装置を設け、一部の切換装置毎に前記切換を行う態様。
[2]一部の連続可変動弁機構に切換装置を設け、設けた切換装置の全部について一斉に前記切換を行う態様。
[3]一部の連続可変動弁機構に切換装置を設け、設けた切換装置の更に一部の切換装置毎に前記切換を行う態様。
The number of switching devices and the mode of switching are not particularly limited, but the following
[1] A mode in which switching devices are provided in all continuously variable valve mechanisms, and the switching is performed for each of the switching devices.
[2] A mode in which a switching device is provided in some continuously variable valve mechanisms, and the switching is performed simultaneously for all of the provided switching devices.
[3] A mode in which a switching device is provided in some continuously variable valve mechanisms, and the switching is performed for each of some switching devices of the provided switching device.
本発明によれば、複数の気筒のうちの一部の気筒のみでバルブ駆動を休止(減筒)できる。さらに、休止状態と駆動状態との切換を、連続可変によってではなく切換装置によって一気に行うことで、休止及び復帰の応答性を向上させることができる。 According to the present invention, the valve drive can be stopped (reduced) by only a part of the plurality of cylinders. Furthermore, the responsiveness of rest and return can be improved by switching the rest state and the drive state at once by using the switching device instead of continuously changing.
切換装置を設ける連続可変動弁機構の態様は、次の1,2の態様を示せるところ、本発明は2の態様を採用した。1の態様では、アームが4種類(入力アーム、出力アーム、第一入力アーム、第二出力アーム)要るのに対して、2の態様では、アームが3種類(入力アーム、中間アーム、出力アーム)で済む点で、2の態様であることが好ましい。
As the aspect of the continuously variable valve mechanism provided with the switching device , the following
[1]切換装置を設ける連続可変動弁機構は、駆動カムに駆動されて揺動する入力アームと、入力アームと共に揺動する出力アームとを備えている。そして、入力アームに対する出力アームの揺動方向の角度を連続的に変更する角度可変装置を備えている。さらに、出力アームに駆動されて揺動する第二入力アームと、揺動時にはバルブを駆動する第二出力アームとを備えている。そして、切換装置は、第二入力アームと第二出力アームとを連結することにより駆動状態とし、その連結を解除することにより休止状態とする。 [1] A continuously variable valve mechanism that is provided with a switching device includes an input arm that is driven by a drive cam and swings, and an output arm that swings together with the input arm. And the angle variable apparatus which changes continuously the angle of the rocking | fluctuation direction of the output arm with respect to an input arm is provided. Furthermore, a second input arm that is driven by the output arm and swings and a second output arm that drives the valve when swinging are provided. And a switching device will be in a drive state by connecting a 2nd input arm and a 2nd output arm, and will be in a rest state by canceling | releasing the connection.
[2]切換装置を設ける連続可変動弁機構は、駆動カムに駆動されて揺動する入力アームと、入力アームに連結されると入力アームと共に揺動する中間アームと、中間アームと共に揺動してバルブを駆動する出力アームとを備えている。そして、中間アームに対する出力アームの揺動方向の角度を連続的に変更する角度可変装置を備えている。そして、切換装置は、入力アームと中間アームとを連結することにより駆動状態とし、その連結を解除することにより休止状態とする。 [2] A continuously variable valve mechanism provided with a switching device swings with an input arm that is driven by a drive cam and swings, an intermediate arm that swings with the input arm when connected to the input arm, and a swing with the intermediate arm. And an output arm for driving the valve. And the angle variable apparatus which changes continuously the angle of the rocking | fluctuation direction of the output arm with respect to an intermediate arm is provided. And a switching device will be in a drive state by connecting an input arm and an intermediate arm, and will be in a rest state by canceling the connection.
上記2の態様において、中間アームは、特に限定されないが、入力アームとその揺動軸線との間に入り込むスリーブを備えていることが好ましい。入力アームの内側に中間アームのスリーブが入り込むアームの二重構造にすることによって、入力アーム及び中間アームを総合的に幅方向にコンパクトに纏めることができるからである。 In the second aspect, the intermediate arm is not particularly limited, but preferably includes a sleeve that enters between the input arm and its swing axis. This is because the input arm and the intermediate arm can be integrated together in the width direction in a compact manner by adopting a double arm structure in which the sleeve of the intermediate arm enters inside the input arm.
上記2の態様において、切換装置は、特に限定されないが、次の態様であることが好ましい。すなわち、切換装置は、入力アームに設けられた入力側ピン穴と中間アームに設けられた中間側ピン穴との間を跨ぐ連結位置と跨がない非連結位置とに変位可能に設けられた切換ピンを備えている。そして、切換装置は、入力アーム、中間アーム及び出力アームの外部に設けられて所定時には切換ピンを連結位置及び非連結位置の一方側に付勢し、所定時以外にはその付勢を解除する付勢装置と、切換ピンを連結位置及び非連結位置の他方側に復元力で付勢するリターンスプリングと、入力アーム又は中間アームに設けられて切換ピンを連結位置に停止させる連結側ストッパと、入力アーム又は中間アームに設けられて切換ピンを非連結位置に停止させる非連結側ストッパとを含み構成されている。 In said 2 aspect, although the switching apparatus is not specifically limited, It is preferable that it is the following aspect. In other words, the switching device is a switch provided so as to be displaceable between a connection position straddling between the input side pin hole provided in the input arm and the intermediate side pin hole provided in the intermediate arm and a non-connection position not straddling. Has a pin. The switching device is provided outside the input arm, the intermediate arm, and the output arm, and biases the switching pin to one side of the coupling position and the non-coupling position at a predetermined time, and releases the biasing at times other than the predetermined time. An urging device; a return spring that urges the switching pin to the other side of the connecting position and the non-connecting position with a restoring force; a connecting side stopper provided on the input arm or the intermediate arm to stop the switching pin at the connecting position; It includes a non-connecting side stopper that is provided on the input arm or the intermediate arm and stops the switching pin at the non-connecting position.
ここで、付勢装置を、入力アーム、中間アーム及び出力アームの外部に設けるのは、それらのアームの慣性質量を軽減できるとともに、それらのアームの構造を簡素化できるからである。その一方、連結側ストッパ及び非連結側ストッパを入力アーム又は中間アームに設けるのは、次の利点が得られるからである。すなわち、入力アームと中間アームとが連続可変の気筒間調整等のために揺動軸線方向のいずれに位置調整された際にも、常に連結側ストッパは切換ピンを連結位置に停止させ、非連結側ストッパは切換ピンを非連結位置に停止させることができる。 Here, the reason why the urging device is provided outside the input arm, the intermediate arm, and the output arm is that the inertial mass of the arms can be reduced and the structure of the arms can be simplified. On the other hand, the connection side stopper and the non-connection side stopper are provided on the input arm or the intermediate arm because the following advantages are obtained. That is, when the position of the input arm and intermediate arm is adjusted in any of the swing axis directions for continuously variable inter-cylinder adjustment, etc., the connection-side stopper always stops the switching pin at the connection position and disconnects it. The side stopper can stop the switching pin at the unconnected position.
そして、付勢装置は、特に限定されないが、次の1,2の態様を例示する。
[1]切換ピンを付勢する付勢ピンと、付勢ピンを油圧で付勢する油圧機構とを含み構成された態様。
[2]切換ピンを付勢する付勢ロッドと、付勢ロッドを電磁力で付勢する電磁ソレノイドとを含み構成された態様。
The urging device is not particularly limited, but exemplifies the following
[1] A mode including a biasing pin that biases the switching pin and a hydraulic mechanism that biases the biasing pin with hydraulic pressure.
[2] A mode including a biasing rod that biases the switching pin and an electromagnetic solenoid that biases the biasing rod with electromagnetic force.
そして、連結側ストッパ及び非連結側ストッパの態様は、特に限定されないが、次の1,2の態様を例示する。
[1]切換ピンに当接することにより、切換ピンを停止させる態様。
[2]付勢装置に当接することにより、切換ピンを停止させる態様。
And the aspect of a connection side stopper and a non-connection side stopper is although it does not specifically limit, The following aspects of 1 and 2 are illustrated.
[1] A mode in which the switching pin is stopped by contacting the switching pin.
[2] A mode in which the switching pin is stopped by contacting the urging device.
ロストモーション機構及びその周辺構造は、特に限定されないが、次の態様が好ましい。すなわち、駆動カムの側方には、中間アームに当接可能な断面形状が円形の休止カムが設けられている。そして、非連結時に入力アームを駆動カムに付勢するロストモーションスプリングと、非連結時に中間アームを休止カムに付勢する中間用スプリングとが設けられている。そして、入力アームが駆動カムに付勢され、かつ、中間アームが休止カムに付勢された状態のときに、入力側ピン穴と中間側ピン穴とが連通するように構成されている。このようにすれば、非連結時には、中間アームは、中間アームに対する出力アームの角度に関係なく常に休止カムに当接する同じ位置で静止するため、駆動状態への切換(入力アームとの連結)を同じ位置で安定して行うことができるからである。 The lost motion mechanism and its peripheral structure are not particularly limited, but the following mode is preferable. That is, a rest cam having a circular cross-sectional shape capable of contacting the intermediate arm is provided on the side of the drive cam. A lost motion spring that biases the input arm toward the drive cam when disconnected is provided, and an intermediate spring that biases the intermediate arm toward the rest cam when disconnected. The input side pin hole and the intermediate side pin hole are configured to communicate with each other when the input arm is urged by the drive cam and the intermediate arm is urged by the pause cam. In this way, at the time of non-connection, the intermediate arm always stops at the same position where it comes into contact with the pause cam regardless of the angle of the output arm with respect to the intermediate arm. It is because it can carry out stably in the same position.
角度可変装置は、特に限定されないが、次の態様を例示する。すなわち、角度可変装置は、中間アーム及び出力アームとそれらの揺動軸線との間に挿入されて、中間アームの内周面及び出力アームの内周面と角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをしたスライダギアと、スライダギアを中間アーム及び出力アームに対してそれらの揺動軸線方向に変位させるスライド装置とを含み構成されている。 Although an angle variable apparatus is not specifically limited, The following aspect is illustrated. In other words, the angle variable device is inserted between the intermediate arm and the output arm and their swing axis, and is a slider in which helical splines having different angles with the inner peripheral surface of the intermediate arm and the inner peripheral surface of the output arm are engaged. It includes a gear and a slide device that displaces the slider gear in the swing axis direction with respect to the intermediate arm and the output arm.
図1〜図7に示す本実施例の複数気筒に対する可変動弁機構1は、内燃機関の各気筒毎に連続可変動弁機構9,9・・を備えている。各連続可変動弁機構9は、バルブスプリング8,8が取り付けられたバルブ7,7を押圧することにより、バルブ7,7を開閉する機構であって、シリンダヘッドに突設された左右のカムサポート5,5の間に設けられている。詳しくは、各連続可変動弁機構9は、次に示す駆動部10と、ロッカシャフト15と、入力アーム20と、中間アーム30と、出力アーム40と、角度可変装置50と、切換装置60とを含み構成されている。なお、本実施例では、ロッカシャフト15の長さ方向の一方を左といい、他方を右というが、左右反対に実施することもできる。
A
[駆動部10]
駆動部10は、内燃機関の回転に従い回転するカムシャフト11と、カムシャフト11に突設された駆動カム12及び休止カム13とを含み構成されている。駆動カム12は、入力アーム20を駆動するためのカムであって、断面形状が円形のベース円部12aと、ベース円部12aから突出したカムノーズ部12bとを含み構成されている。一方、休止カム13は、休止状態のときに、中間アーム30の休止カムフォロア33に当接して中間アーム30を所定の位置に停止させるためのカムであって、断面形状が円形のベース円部のみからなる。この休止カム13は、駆動カム12の左方に設けられている。
[Drive unit 10]
The
[ロッカシャフト15]
ロッカシャフト15は、全ての連続可変動弁機構9,9・・の入力アーム20、中間アーム30及び出力アーム40,40の揺動軸となる左右方向に延びるパイプ状のシャフトである。このロッカシャフト15には、角度可変装置50の係合ピン58を径方向に挿通させるための左右方向に延びる長孔(図示略)が、各連続可変動弁機構9,9・・毎に1つずつ貫設されている。
[Rocker shaft 15]
The
[入力アーム20]
入力アーム20は、前後方向に延びるアームであって、駆動カム12に押圧されて揺動する。この入力アーム20は、長さ方向中間部に左右方向に貫通した軸穴21を備え、その軸穴21にロッカシャフト15が、間に中間アーム30のスリーブ32及びスライダギア51を挟んで挿通されることにより、ロッカシャフト15を軸に揺動可能に軸支されている。また、この入力アーム20は、先端部に駆動カム12に回転可能に当接する入力ローラ22を備え、後端部の上面にロストモーションパッド28を備えている。そして、そのロストモーションパッド28と、カムサポート5,5の上端に取り付けられたリテーナ6との間には、復元力でロストモーションパッド28を付勢することで、休止状態の時に入力アーム20を駆動カム12に追従させる(入力ローラ22を駆動カム12に当接させる)ためのロストモーションスプリング29が設けられている。また、この入力アーム20は、後端部の下部に左側面に開口した左右方向に延びる入力側ピン穴26を備えている。また、この入力アーム20の長さ方向中間部の上面には、製造時(組立時)に角度可変装置50の係合ピン58を通すための切欠27が設けられている。
[Input arm 20]
The
[中間アーム30]
中間アーム30は、入力アーム20の左方に設けられた前後方向に延びるアームであって、入力アーム20に連結されると入力アーム20と共に揺動する。この中間アーム30は、長さ方向中間部に左右方向に貫通した軸穴31を備えるとともに、その軸穴31の内周面及びその周辺部を右方に延長する形で右方に突出した筒状のスリーブ32を備えている。そのスリーブ32が入力アーム20の軸穴21に挿入されるとともに、そのスリーブ32の軸穴31にロッカシャフト15が、間に角度可変装置50のスライダギア51を挟んで挿通されることにより、中間アーム30が入力アーム20の左方及び内側でロッカシャフト15を軸に揺動可能に軸支されている。そして、この中間アーム30の軸穴31の内周面には、右方向に進みに従い周方向の一方に旋回する一方向側の捩れの中間側ヘリカルスプライン35が設けられている。また、この中間アーム30のスリーブ32の上面には、製造時(組立時)に角度可変装置50の係合ピン58を通すための貫通孔37が設けられている。
[Intermediate arm 30]
The
また、この中間アーム30は、先端部に休止カム13に当接する休止カムフォロア33を備え、後端部の上面に中間用スプリングパッド38が設けられている。そして、中間用スプリングパッド38と、前記のリテーナ6との間には、復元力で中間用スプリングパッド38を付勢して、非連結時に中間アーム30を休止カム13に当接(休止カムフォロア33を休止カム13に当接)させるための中間用スプリング39が設けられている。
Further, the
また、この中間アーム30は、後端部の下部に左右方向に貫通した左右方向に延びる中間側ピン穴36を備えている。そして、入力アーム20の入力ローラ22が駆動カム12のベース円部12aに当接し、かつ、中間アーム30の休止カムフォロア33が休止カム13に当接した状態のときに、入力側ピン穴26の中心線と中間側ピン穴36の中心線とが重なって、入力側ピン穴26と中間側ピン穴36とが連通するように構成されている。その中間側ピン穴36の内径は、入力側ピン穴26の内径よりも小さくなっている。
The
[出力アーム40,40]
出力アーム40,40は、中間アーム30の左方及び右方にそれぞれ一つずつ設けられた前後方向に延びるアームであって、中間アーム30と共に揺動してバルブ7,7を駆動する。各出力アーム40は、長さ方向中間部に左右方向に貫通した軸穴41を備え、その軸穴41にロッカシャフト15が、間に角度可変装置50のスライダギア51を挟んで挿通されることにより、ロッカシャフト15を軸に揺動可能に軸支されている。また、各出力アーム40の先端部の下面には、バルブ7のステムエンドを押圧する出力パッド44が設けられている。そして、軸穴41の内周面には、右方向に進みに従い周方向の他方に旋回する他方側の捩れの出力側ヘリカルスプライン45が設けられている。そして、左側の出力アーム40の左側面が左側のカムサポート5の右側面に左側のシム((図示略)を挟んで当接し、右側の出力アーム40の右側面が右側のカムサポート5の左側面に右側のシム(図示略)を挟んで当接することによって、入力アーム20、中間アーム30及び出力アーム40,40が左右方向に変位不能に拘束されている。
[
The
なお、各出力アーム40の出力パッド44とバルブ7のステムエンドとの間には、スイングアーム48が介装されており、そのスイングアーム48の基端部がラッシュアジャスタ49によって揺動可能に支持されたことにより、バルブクリアランスが自動調整されるようになっている。
A
[角度可変装置50]
角度可変装置50は、中間アーム30に対する出力アーム40,40の揺動方向の角度を連続的に変更することにより、バルブ7,7の駆動量を連続的に変更する装置である。詳しくは、この角度可変装置50は、次に示す、スライダギア51と、スライド装置56とを含み構成されている。
[Variable angle device 50]
The
スライダギア51は、中間アーム30及び出力アーム40とロッカシャフト15との間に挿入されており、その外周面には、中間アーム30の中間側ヘリカルスプライン35と噛み合う一方側の捩れの中間用ヘリカルスプライン53と、出力アーム40,40の出力側ヘリカルスプライン45,45と噛み合う他方側の捩れの出力用ヘリカルスプライン54,54とが設けられている。
The
スライド装置56は、左右方向に変位不能に拘束された中間アーム30及び出力アーム40,40に対してスライダギア51を左右方向に変位させる装置である。このスライド装置56は、ロッカシャフト15の内側に左右方向に変位可能に挿入されたコントロールシャフト57と、そのコントロールシャフト57に突設されて、ロッカシャフト15の長孔(図示略)を挿通してスライダギア51に左右方向には相対変位不能かつ周方向には相対変位可能に係合した係合ピン58と、コントロールシャフト57を左右方向に変位させるシャフト変位装置(図示略)とを含み構成されている。
The
[切換装置60]
切換装置60は、入力アーム20と中間アーム30とを相対揺動不能に連結してバルブ7,7を駆動する駆動状態と、その連結を解除してバルブ7,7の駆動を休止する休止状態との切換を、一気に(すなわち、前記駆動量の変化を不連続的に)行う装置である。この切換装置60は、各切換装置60,60・・毎に(各連続可変動弁機構9,9・・毎に)制御されるように構成されたことにより、各気筒毎に切換が可能に構成されている。詳しくは、この切換装置60は、次に示す、切換ピン61と、付勢装置63と、リターンスプリング66と、連結側ストッパ67と、非連結側ストッパ68とを含み構成されている。
[Switching device 60]
The switching
切換ピン61は、入力側ピン穴26と中間側ピン穴36との間を跨ぐ連結位置と跨がない非連結位置との間で変位可能に設けられた円柱形のピンである。切換ピン61は、入力側ピン穴26に挿入された、外径が入力側ピン穴26の内径よりも僅かに小さく中間側ピン穴36に内径よりも大きい大径部61aと、大径部61aの左端面から左方に突出した、外径が中間側ピン穴36の内径よりも僅かに小さい小径部61bとを含み構成されている。介在ピン62は、中間側ピン穴36に挿入された外径が中間側ピン穴36の内径よりも僅かに小さい円柱形のピンであって、右端面が切換ピン61の小径部61bの左端面に当接している。
The switching
付勢装置63は、切換ピン61を所定時(非連結時)には右側の非連結位置に付勢し、所定時以外(連結時)にはその付勢を解除する装置であって、左側のカムサポート5に設けられている。この付勢装置63は、右端面が介在ピン62の左端面に当接した付勢ピン64と、その付勢ピン64を非連結時には油圧で右側に付勢し、連結時にはその付勢を解除する油圧機構65とを含み構成されている。リターンスプリング66は、切換ピン61を左側の連結位置に復元力で付勢するスプリングであって、入力側ピン穴26の内底面と切換ピン61との間に介装されている。
The urging
連結側ストッパ67は、リターンスプリング66によって左方に付勢された切換ピン61を連結位置に停止させるためのストッパであって、中間アーム30の右側面(中間側ピン穴36の右開口の周辺部分)により構成されている。詳しくは、大径部61aの左端面の外縁部が、連結側ストッパ67(中間側ピン穴36の右開口の周辺部分)に当接することで、切換ピン61が連結位置に停止する。
The
非連結側ストッパ68は、付勢装置63によって右方に付勢された切換ピン61を非連結位置に停止させるためのストッパであって、中間アーム30の左側面(中間側ピン穴36の左開口の周辺部分)により構成されている。詳しくは、付勢ピン64の右端面の一部が、非連結側ストッパ68(中間側ピン穴36の左開口の周辺部分)に当接することで、切換ピン61が非連結位置に停止する。
The
以上に示した連続可変動弁機構9の駆動状態と休止状態とを以下に説明する。
The driving state and the resting state of the continuously
[1]駆動状態
図7aに示す駆動状態にする時には、油圧機構65の油圧をOFFにして付勢ピン64による切換ピン61の右方への付勢を解除することで、リターンスプリング66の復元力で切換ピン61が左方に変位して、切換ピン61の小径部61bが入力側ピン穴26から左方の中間側ピン穴36に進入するとともに、大径部61aの左端面の外縁部が中間アーム30の右側面(連結側ストッパ67)に当接する。これにより、切換ピン61がこの位置(連結位置)に停止して、入力アーム20と中間アーム30とが相対揺動不能に連結される。そのため、入力アーム20と中間アーム30と出力アーム40,40とが共に揺動してバルブ7,7を駆動する。
[1] Driving State When the driving state shown in FIG. 7a is set, the
[2]休止状態
図7bに示す休止状態にする時には、油圧機構65の油圧をONにして付勢ピン64で切換ピン61を右方に付勢することで、切換ピン61の小径部61bが中間側ピン穴36から右方の入力側ピン穴26に退出するとともに、付勢ピン64の右端面の一部が中間アーム30の左側面(非連結側ストッパ68)に当接する。これにより、切換ピン61がこの位置(非連結位置)に停止して、入力アーム20と中間アーム30との連結が解除される。そのため、入力アーム20が中間アーム30及び出力アーム40,40に対して相対揺動(空振り)し、中間アーム30及び出力アーム40,40は揺動しない。よって、バルブ7,7の駆動は休止される。
[2] Resting State When the resting state shown in FIG. 7b is established, the oil pressure of the
本実施例によれば、次のA〜Gの効果を得ることができる。 According to the present embodiment, the following effects A to G can be obtained.
[A]切換装置60は、各切換装置60,60・・毎(各連続可変動弁機構9,9・・毎)に制御されるように構成されているため、複数の気筒のうちの一部の気筒のみでバルブ駆動を休止(減筒)することができる。そのため、燃費向上に繋がる。
[A] Since the
[B]バルブ7,7の駆動量を連続的に変更する角度可変装置50とは別に、休止状態と駆動状態との切換を一気に行う切換装置60があるため、休止及び復帰の応答性が向上する。
[B] Apart from the
[C]前記のとおり、休止の応答性が向上するため、設計次第では、1サイクルの間に確実に駆動状態から休止状態に切り換える(例えば、6000rpmのときに、0.015秒以下で切り換える)ことも可能で、それによって、休止の遅れによる触媒の劣化を防止し、触媒を保護することができる。 [C] As described above, since the responsiveness of the pause is improved, depending on the design, the drive state is surely switched from the drive state to the pause state (for example, switching at 0.015 seconds or less at 6000 rpm). It is also possible to prevent the catalyst from deteriorating due to a delay in pause and protect the catalyst.
[D]入力アーム20とロッカシャフト15との間に中間アーム30のスリーブ32を挿入するアームの二重構造を採用することによって、入力アーム20及び中間アーム30全体の左右方向の幅を小さく抑えて、従来例の入力アーム92の左右方向の幅と同じに揃えることができる。そのため、従来例の連続可変動弁機構90の入力アーム92を本実施例の入力アーム20及び中間アーム30に置き換えた構成にすることもでき、それによって、出力アーム40,40や角度可変装置50については、従来例の出力アーム94,94や角度可変装置95と完全に同一にして互換性を持たせることもできる。そのため、経費削減に繋がる。
[D] By adopting a double arm structure in which the
[E]切換装置60の付勢装置63は、入力アーム20、中間アーム30及び出力アーム40の外部にある左側のカムサポート5に形成されているため、それらのアーム20、30、40の慣性質量を低減できるとともに、それらのアーム20、30、40の構造を簡素化することができる。
[E] The
[F]連結側ストッパ67及び非連結側ストッパ68は中間アーム30に形成されているため、次の利点が得られる。すなわち、中間アーム30に対する出力アーム40の角度の初期値を気筒間等で調整するために3種類のアーム20,30,40(入力アーム20と中間アーム30と出力アーム40,40)を全体的にシム(図示略)等で左右方向に位置調整した際には、連結側ストッパ67及び非連結側ストッパ68も中間アーム30と共に左右方向に変位する。そのため、3種類のアーム20,30,40が左右方向のいずれに位置調整された際にも、連結側ストッパ67は切換ピン61を常に連結位置に停止させ、非連結側ストッパ68は切換ピン61を常に非連結位置に停止させる。
[F] Since the
[G]休止カム13に当接する休止カムフォロア33が、出力アーム40にではなく中間アーム30に設けられているため、休止状態のときには、中間アーム30に対する出力アーム40の角度に関係なく、中間アーム30は常に同じ位置に停止する。また、ロストモーションスプリング29によって入力アーム20が駆動カム12のベース円部12aに付勢され、かつ、中間用スプリング39によって中間アーム30が休止カム13に付勢されているときに、入力側ピン穴26と中間側ピン穴36とが連通するため、休止状態から駆動状態への切換時に切換ピン61が中間側ピン穴36に入り易い。そのため、迅速かつ確実に切換を行うことができる。
[G] Since the
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、例えば次の変更例のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。 In addition, this invention is not limited to the said Example, For example, like the following modification, it can also be changed and embodied suitably in the range which does not deviate from the meaning of invention.
[変更例1]
連結側ストッパ67を中間アーム30の右側面により構成する代わりに、入力側ピン穴26の左開口部付近に取り付けられて切換ピン61の大径部61aの左端面の外縁部に当接するストッパ部材により構成してもよい。
[Modification 1]
A stopper member that is attached to the vicinity of the left opening of the input
[変更例2]
非連結側ストッパ68を中間アーム30の左側面により構成する代わりに、入力側ピン穴26の右端側(底面側)に取り付けられて切換ピン61の右端面に当接するストッパ部材により構成してもよい。
[Modification 2]
Instead of configuring the
[変更例3]
付勢装置63で切換ピン61を付勢することにより休止状態とし、その付勢を解除することにより駆動状態とする代わりに、付勢することにより駆動状態とし、その付勢を解除することにより休止状態とするようにしてもよい。
[Modification 3]
By energizing the
[変更例4]
各切換装置60,60・・毎(各連続可変動弁機構9,9・・)に制御される代わりに、全部を除く複数の切換装置60,60・・毎に制御されるように構成してもよい。
[Modification 4]
Instead of being controlled by each switching
[変更例5]
全ての気筒に対して、切換装置60を備える本実施例の連続可変動弁機構9,9・・を設ける代わりに、一部の気筒に対してのみ本実施例の連続可変動弁機構9,9・・を設け、他の気筒に対しては、切換装置を備えない従来例の連続可変動弁機構90,90を設けてもよい。
[Modification 5]
Instead of providing the continuously
1 可変動弁機構
7 バルブ
9 連続可変動弁機構
12 駆動カム
13 休止カム
20 入力アーム
26 入力側ピン穴
29 ロストモーションスプリング
30 中間アーム
32 スリーブ
36 中間側ピン穴
39 中間用スプリング
40 出力アーム
50 角度可変装置
51 スライダギア
56 スライド装置
60 切換装置
61 切換ピン
63 付勢装置
66 リターンスプリング
67 連結側ストッパ
68 非連結側ストッパ
DESCRIPTION OF
Claims (6)
一以上の連続可変動弁機構(9)に、バルブ(7)の駆動を休止する休止状態とその休止を解除してバルブ(7)を駆動する駆動状態との切換を一気に行う切換装置(60)を設け、一部の気筒毎に前記切換を可能に構成したことにより、他の気筒のバルブ(7)を駆動したまま一部の気筒のバルブ(7)のみを休止可能に構成し、
切換装置(60)を設ける連続可変動弁機構(9)は、駆動カム(12)に駆動されて揺動する入力アーム(20)と、入力アーム(20)に連結されると入力アーム(20)と共に揺動する中間アーム(30)と、中間アーム(30)と共に揺動してバルブ(7)を駆動する出力アーム(40)と、中間アーム(30)に対する出力アーム(40)の揺動方向の角度を連続的に変更する角度可変装置(50)とを備え、
切換装置(60)は、入力アーム(20)と中間アーム(30)とを連結することにより駆動状態とし、その連結を解除することにより休止状態とすることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 In a variable valve mechanism for a plurality of cylinders, which is provided with a continuously variable valve mechanism (9) for driving each valve (7) and continuously changing the drive amount of the valve (7) for each cylinder of the internal combustion engine,
One or more continuous variable valve mechanisms (9) are provided with a switching device (60) that switches between a resting state in which driving of the valve (7) is suspended and a driving state in which the suspension is released and the valve (7) is driven. ) And configured to enable the switching for each of some cylinders, so that only the valves (7) of some cylinders can be deactivated while the valves (7) of other cylinders are driven,
The continuously variable valve mechanism (9) provided with the switching device (60) is driven by the drive cam (12) to swing, and when connected to the input arm (20), the input arm (20). ) Swinging with the intermediate arm (30), output arm (40) swinging with the intermediate arm (30) and driving the valve (7), and swinging of the output arm (40) with respect to the intermediate arm (30) An angle variable device (50) for continuously changing the angle of the direction,
The switching device (60) is in a driving state by connecting the input arm (20) and the intermediate arm (30), and is in a resting state by releasing the connection, so that the variable valve of the internal combustion engine mechanism.
非連結時に入力アーム(20)を駆動カム(12)に付勢するロストモーションスプリング(29)と、非連結時に中間アーム(30)を休止カム(13)に付勢する中間用スプリング(39)とが設けられ、
入力アーム(20)が駆動カム(12)に付勢され、かつ、中間アーム(30)が休止カム(13)に付勢された状態のときに、入力側ピン穴(26)と中間側ピン穴(36)とが連通するように構成された請求項3又は4記載の内燃機関の可変動弁機構。 On the side of the drive cam (12), there is provided a pause cam (13) having a circular cross-sectional shape capable of coming into contact with the intermediate arm (30).
A lost motion spring (29) that biases the input arm (20) to the drive cam (12) when disconnected, and an intermediate spring (39) that biases the intermediate arm (30) to the rest cam (13) when disconnected And
When the input arm (20) is urged by the drive cam (12) and the intermediate arm (30) is urged by the rest cam (13), the input side pin hole (26) and the intermediate side pin The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 3 or 4 , wherein the variable valve mechanism is configured to communicate with the hole (36).
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