JP2000234508A - Variable valve system for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve system for internal combustion engine

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JP2000234508A
JP2000234508A JP11035120A JP3512099A JP2000234508A JP 2000234508 A JP2000234508 A JP 2000234508A JP 11035120 A JP11035120 A JP 11035120A JP 3512099 A JP3512099 A JP 3512099A JP 2000234508 A JP2000234508 A JP 2000234508A
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cam
control
control shaft
valve
rocker arm
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Seinosuke Hara
誠之助 原
Makoto Nakamura
信 中村
Yoshihiko Yamada
吉彦 山田
Keisuke Takeda
敬介 武田
Tsutomu Hibi
勉 日比
Tsuneyasu Nohara
常靖 野原
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0073Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "Delphi" type

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve control responsiveness and to reduce size of an actuator by reducing unbalanced load torque caused by force of a valve spring and exerted on a control shaft. SOLUTION: This device operates an intake valve 12 for opening against force of spring of a valve spring 10 by an oscillation cam 17 which links to a rocker arm by oscillating the rocker arm through a link arm by a driving cam fixed on a driving shaft 13. The device is provided with a bias mechanism which exerts force against one side torque working on a control shaft from the valve spring 10 through the rocker arm and a control cam by pressing a projecting part 41 with force of spring of a valve spring 45 through a plunger 44.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば吸気弁ある
いは排気弁のバルブリフト量を機関運転状態に応じて可
変にできる内燃機関の可変動弁装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, which can vary a valve lift of an intake valve or an exhaust valve according to an operating state of the engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の従来の可変動弁装置としては、
本出願人が先に出願した特願平9−212831号や特
願平10−297711号などに記載されたものがあ
る。
2. Description of the Related Art Conventional variable valve gears of this type include:
Some are described in Japanese Patent Application Nos. 9-212831 and 10-297711 filed earlier by the present applicant.

【0003】図12に基づいて概略を説明すれば、この
可変動弁装置は、吸気弁側に適用されたもので、クラン
ク軸の回転に同期して回転する駆動軸51の外周に、軸
心Yが駆動軸51の軸心Xから偏心した駆動カム52が
設けられていると共に、駆動カム52の回転力が多節リ
ンク状の伝達機構を介して伝達されて、吸気弁53の上
端部に有するバルブリフター54の上面をカム面55が
摺接して吸気弁53をバルブスプリング65のばね力に
抗して開作動させる揺動カム56を有している。
Referring to FIG. 12, this variable valve apparatus is applied to an intake valve side, and has a shaft center on an outer periphery of a drive shaft 51 which rotates in synchronization with rotation of a crankshaft. A drive cam 52 whose Y is eccentric from the axis X of the drive shaft 51 is provided, and the rotational force of the drive cam 52 is transmitted via a multi-node link transmission mechanism to the upper end of the intake valve 53. A cam surface 55 slidably contacts an upper surface of the valve lifter 54 having a swing cam 56 for opening the intake valve 53 against the spring force of the valve spring 65.

【0004】前記伝達機構は、揺動カム56の上方に配
置されて制御軸57に揺動自在に支持されたロッカアー
ム58と、円環状の一端部59aが駆動カム52の外周
面に嵌合しかつ他端部59bがロッカアーム58の一端
部58aにピン60を介して回転自在に連結されたリン
クアーム59と、一端部61aがロッカアーム58の他
端部58bにピン62を介して回転自在に連結され、他
端部61bが前記揺動カム56のカムノーズ部56aに
ピン63を介して回転自在に連結されたリンクロッド6
1とから構成されている。
The transmission mechanism includes a rocker arm 58 disposed above a swing cam 56 and supported by a control shaft 57 so as to be swingable, and an annular one end 59a fitted on the outer peripheral surface of the drive cam 52. A link arm 59 whose other end 59b is rotatably connected to one end 58a of the rocker arm 58 via a pin 60, and one end 61a is rotatably connected to the other end 58b of the rocker arm 58 via a pin 62. A link rod 6 whose other end 61b is rotatably connected to a cam nose portion 56a of the swing cam 56 via a pin 63.
And 1.

【0005】また、前記制御軸57の外周面には、軸心
P1が制御軸57の軸心P2から所定量αだけ偏心した
制御カム64が固定されている。この制御カム64は、
ロッカアーム58のほぼ中央に穿設された支持孔58c
内に回転自在に嵌入保持されて、その回転位置に応じて
ロッカアーム58の揺動支点を変化させて、揺動カム5
6のカム面55のバルブリフター54上面に対する転接
位置を変化させて、吸気弁53のバルブリフト量を可変
制御するようになっている。
A control cam 64 having an axis P1 eccentric from the axis P2 of the control shaft 57 by a predetermined amount α is fixed to the outer peripheral surface of the control shaft 57. This control cam 64
A support hole 58c formed substantially at the center of the rocker arm 58
The swing cam 5 is rotatably fitted and held in the swing cam 5 by changing the swing fulcrum of the rocker arm 58 according to the rotation position.
By changing the rolling contact position of the cam surface 55 with the upper surface of the valve lifter 54, the valve lift of the intake valve 53 is variably controlled.

【0006】すなわち、機関運転状態が、低回転低負荷
域の場合は、図12に示すように、図外のアクチュエー
タによって制御軸57を他方向へ回転させて、制御カム
64も同方向へ回転させることにより、ロッカアーム5
8の揺動支点位置を駆動軸51より離れる方向へ移動さ
せる。これにより、ロッカアーム58とリンクロッド6
1との枢支点が上方に移動して揺動カム56のカムノー
ズ部56aを引き上げ、これによって揺動カム56のバ
ルブリフター54上面上の当接位置がリフト部55cか
ら離れる方向に移動する。したがって、吸気弁53は、
そのバルブリフト量が最小となるように制御される。
That is, when the engine operating state is in a low rotation and low load range, as shown in FIG. 12, the control shaft 57 is rotated in the other direction by an actuator (not shown), and the control cam 64 is also rotated in the same direction. The rocker arm 5
8 is moved in a direction away from the drive shaft 51. Thereby, the rocker arm 58 and the link rod 6
The pivot point 1 moves upward to raise the cam nose portion 56a of the swing cam 56, whereby the contact position of the swing cam 56 on the upper surface of the valve lifter 54 moves in a direction away from the lift portion 55c. Therefore, the intake valve 53
The valve lift is controlled to be minimized.

【0007】したがって、機関運転状態に応じて機関性
能を十分に発揮させる、つまり燃費や出力の向上などを
図ることができる。
Therefore, the engine performance can be sufficiently exhibited in accordance with the engine operating state, that is, the fuel efficiency and the output can be improved.

【0008】一方、中回転中負荷域から高回転高負荷域
へ移行した場合は、図外のアクチュエータにより制御軸
57が破線矢印方向(反時計方向)へ回転して、制御カ
ム64を同方向へ回転させるため、図示のように、ロッ
カアーム58の揺動支点が駆動軸51に近づく方向に移
動する。これにより、揺動カム56は、リンクロッド6
1などによって端部56aが押し下げられて、バルブリ
フター54上面の当接位置がリフト部55c側に移動す
るため、吸気弁53のバルブリフト量が増加するように
制御される。
On the other hand, when the vehicle shifts from the middle rotation middle load region to the high rotation high load region, the control shaft 57 is rotated in the direction indicated by a broken arrow (counterclockwise) by an actuator (not shown), and the control cam 64 is moved in the same direction. As shown in the figure, the rocking fulcrum of the rocker arm 58 moves in the direction approaching the drive shaft 51 as shown in FIG. Thereby, the swing cam 56 is connected to the link rod 6.
The end 56a is pushed down by 1 or the like, and the contact position on the upper surface of the valve lifter 54 moves to the lift portion 55c side, so that the valve lift of the intake valve 53 is controlled to increase.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の可変動弁装置にあっては、制御軸57による制御カ
ム64の回転位置に応じてロッカアーム58の揺動支点
を変化させることによりバルブリフト量を大小可変にす
ることができるものの、制御軸57に作用するバルブス
プリング65の偏荷重トルクによる回転駆動負荷につい
ては十分考慮されていなかった。
However, in the above-described conventional variable valve apparatus, the swing lift of the rocker arm 58 is changed in accordance with the rotational position of the control cam 64 by the control shaft 57 to thereby increase the valve lift. However, the rotational driving load due to the offset load torque of the valve spring 65 acting on the control shaft 57 has not been sufficiently considered.

【0010】すなわち、図12に示すように、バルブス
プリング65のばね反力がバルブリフター54から揺動
カム56のカムノーズ部56a側に矢印FSとしての力
が作用し、さらにリンクロッド61とロッカアーム58
の他端部58bとを連結するピン62の軸心(枢支点Z
1)にリンクロッド61の中心を通る直線方向に矢印F
Rとしての力が作用する一方、駆動カム52の偏心回転
力による押圧力がリンクアーム59とロッカアーム58
の一端部58aとを連結するピン60の軸心(枢支点Z
2)にこの軸心(Z2)と駆動軸51の軸心Xとを結ぶ
直線(Q)方向に矢印Faの力が作用する。したがっ
て、制御カム64には、前記FRとFaの合力(Fc)
が作用する。そして、この合力Fcは、制御軸57の軸
心P2からオフセットした制御カム64の軸心P1にF
aとほぼ同方向、つまり制御カム64を図中時計方向に
回転させる荷重トルク(回転モーメント)として作用す
る。このため、制御軸57にも同じく時計方向へ偏荷重
トルク(回転モーメント)が発生する。
[0010] That is, as shown in FIG. 12, the spring reaction force of the valve spring 65 is a force of an arrow F S to the cam nose portion 56a side of the rocking cam 56 from the valve lifter 54, further link rod 61 and the rocker arm 58
Of the pin 62 (the pivot point Z)
1) Arrow F in a straight line direction passing through the center of the link rod 61
While the force as R acts, the pressing force due to the eccentric rotational force of the drive cam 52 is applied to the link arm 59 and the rocker arm 58.
Of the pin 60 (the pivot point Z)
2), a force indicated by an arrow Fa acts in a direction of a straight line (Q) connecting the axis (Z2) and the axis X of the drive shaft 51. Therefore, the resultant force (Fc) of F R and Fa is applied to the control cam 64.
Works. The resultant force Fc is applied to the axis P1 of the control cam 64 offset from the axis P2 of the control shaft 57 by F
This acts as a load torque (rotation moment) for rotating the control cam 64 clockwise in the same direction as that of the control cam 64 in FIG. For this reason, an offset load torque (rotational moment) is also generated in the control shaft 57 in the clockwise direction.

【0011】この偏荷重トルク(回転モーメント)は、
ピークトルクを抽出した図11Aに示すように制御カム
64の軸心P1が制御軸57の軸心P2から離れた前記
最小バルブリフト制御中に最も大きくなる。このため、
制御軸57は、かかる最小バルブリフト制御の回転位置
から図12に示す矢印方向へ回転して最大バルブリフト
に制御する際に、前記合力FCが矢印回転方向とは逆の
時計方向に作用しているため、図中反時計方向の回転負
荷が大きくなって、最大バルブリフトへの制御応答性が
低下してしまう。
The offset load torque (rotational moment) is:
As shown in FIG. 11A from which the peak torque is extracted, the axis P1 of the control cam 64 becomes maximum during the minimum valve lift control away from the axis P2 of the control shaft 57. For this reason,
When the control shaft 57 rotates from the rotation position of the minimum valve lift control in the arrow direction shown in FIG. 12 to control the valve lift to the maximum valve lift, the resultant force FC acts in the clockwise direction opposite to the arrow rotation direction. Therefore, the rotational load in the counterclockwise direction in the figure increases, and the control responsiveness to the maximum valve lift decreases.

【0012】そこで、制御応答性を向上させるために、
アクチュエータの出力容量を大きくする必要があり、該
アクチュエータの大型化が余儀なくされ、この結果、重
量の増加とエンジンルーム内への搭載性の悪化及びコス
トの高騰などを招いている。
Therefore, in order to improve the control response,
It is necessary to increase the output capacity of the actuator, which necessitates an increase in the size of the actuator. As a result, the weight is increased, the mountability in the engine room is deteriorated, and the cost is increased.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の可
変動弁装置の実情に鑑みて案出されたもので、請求項1
記載の発明は、機関のクランク軸に同期して回転し、外
周に駆動カムが設けられた駆動軸と、バルブスプリング
のばね力に抗して機関弁を開作動させる揺動カムと、一
端部が前記駆動カムに連係する一方、他端部が前記揺動
カムに連係したロッカアームと、該ロッカアームを偏心
制御カムを介して揺動自在に支承する制御軸とを備え、
機関運転状態に応じて前記制御軸の回転位置を制御して
ロッカアームの揺動支点位置を変化させて機関弁のリフ
ト量を可変制御する内燃機関の可変動弁装置において、
前記バルブスプリングのばね力によりロッカアームと制
御カムを介して制御軸に掛かる偏荷重トルクに起因した
一方向の回転力に対抗する力を付与するバイアス機構を
設けたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the actual situation of the above-mentioned conventional variable valve operating system, and is claimed in claim 1.
According to the invention described above, a drive shaft that rotates in synchronization with the crankshaft of the engine and has a drive cam on the outer periphery, a swing cam that opens the engine valve against the spring force of the valve spring, and one end portion A rocker arm, the other end of which is linked to the swing cam, and a control shaft for swingably supporting the rocker arm via an eccentric control cam;
A variable valve apparatus for an internal combustion engine that controls a rotation position of the control shaft according to an engine operating state to change a swing fulcrum position of a rocker arm to variably control a lift amount of an engine valve.
A bias mechanism is provided which applies a force opposing a one-way rotational force caused by an unbalanced load torque applied to the control shaft via the rocker arm and the control cam by the spring force of the valve spring.

【0014】請求項2記載の発明は、前記バイアス機構
は、制御軸の端部軸方向に一体に設けられ、軸心が制御
軸の軸心から偏心した突出部と、該突出部のほぼ軸直角
方向に形成されたシリンダと、該シリンダ内に摺動自在
に設けられて、前記突出部にほぼ軸直角方向から当接す
るプランジャと、該プランジャを介して前記突出部を前
記偏荷重トルクによる回転力方向と反対方向へ付勢する
ばね部材とを備えたことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the bias mechanism is provided integrally with the end of the control shaft in the axial direction, and the axis is eccentric from the axis of the control shaft; A cylinder formed in a right angle direction, a plunger slidably provided in the cylinder and abutting on the protrusion from a direction substantially perpendicular to the axis, and rotating the protrusion by the biased load torque via the plunger. A spring member for urging in a direction opposite to the force direction.

【0015】請求項3記載の発明は、前記突起部にブロ
ックを回転自在に設け、かつ該ブロックの下端面に前記
プランジャの先端部をばね部材を介して弾接したことを
特徴としている。
The invention according to claim 3 is characterized in that a block is rotatably provided on the projection, and a tip end of the plunger is elastically contacted with a lower end surface of the block via a spring member.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の可変動弁装置の実
施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態の可変
動弁装置は、1気筒あたり2つの吸気弁を備え、かつ吸
気弁のバルリフト量を機関運転状態に応じて可変にする
可変機構を備えている。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a variable valve apparatus according to an embodiment of the present invention. The variable valve apparatus of this embodiment includes two intake valves per cylinder, and a variable mechanism that varies a valve lift amount of the intake valve according to an engine operating state.

【0017】すなわち、この可変動弁装置は、図1〜図
3に示すようにシリンダヘッド11に図外のバルブガイ
ドを介して摺動自在に設けられて、バルブスプリング1
0,10によって閉方向に付勢された一対の吸気弁1
2,12と、シリンダヘッド11上部の軸受14に回転
自在に支持された中空状の駆動軸13と、該駆動軸13
に圧入等により固設された駆動カム15と、駆動軸13
の外周面13aに揺動自在に支持されて、各吸気弁1
2,12の上端部に配設されたバルブリフター16,1
6に摺接して各吸気弁12,12を開作動させる2つの
揺動カム17,17と、駆動カム15と揺動カム17,
17との間に連係されて、駆動カム15の回転力を揺動
カム17,17の揺動力として伝達する伝達機構18
と、該伝達機構18の作動位置を可変にする可変機構1
9と、該可変機構19にバイアス力を付与するバイアス
機構40とを備えている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, this variable valve apparatus is slidably provided on a cylinder head 11 via a valve guide (not shown).
A pair of intake valves 1 urged in the closing direction by 0, 10
A hollow drive shaft 13 rotatably supported by a bearing 14 above the cylinder head 11;
A drive cam 15 fixed by press fitting or the like to the drive shaft 13
Swingably supported by the outer peripheral surface 13a of each intake valve 1
Valve lifters 16, 1 arranged at the upper end of 2, 12
6, two oscillating cams 17 and 17 for opening the respective intake valves 12 and 12 in sliding contact with each other, and a driving cam 15 and oscillating cams 17 and
And a transmission mechanism 18 for transmitting the rotational force of the driving cam 15 as the oscillating power of the oscillating cams 17 and 17
And the variable mechanism 1 for changing the operating position of the transmission mechanism 18
9 and a bias mechanism 40 for applying a bias force to the variable mechanism 19.

【0018】前記駆動軸13は、機関前後方向に沿って
配置されていると共に、一端部に設けられた図外の従動
スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミ
ングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が
伝達されており、この回転方向は図1中反時計方向に設
定されている。
The drive shaft 13 is disposed along the longitudinal direction of the engine, and is driven by a crank of the engine via a driven sprocket (not shown) provided at one end and a timing chain wound around the driven sprocket. A rotational force is transmitted from the shaft, and the rotational direction is set counterclockwise in FIG.

【0019】前記軸受14は、シリンダヘッド11の上
端部に設けられて駆動軸13の上部を支持するメインブ
ラケット14aと、該メインブラケット14aの上端部
に設けられて後述する制御軸32を回転自在に支持する
サブブラケット14bとを有し、両ブラケット14a,
14bが一対のボルト14c,14cによって上方から
共締め固定されている。
The bearing 14 is provided at the upper end of the cylinder head 11 and supports the upper part of the drive shaft 13. The main bracket 14a is provided at the upper end of the main bracket 14a to freely rotate a control shaft 32 which will be described later. And a sub-bracket 14b for supporting the two brackets 14a,
14b is fixed together from above by a pair of bolts 14c, 14c.

【0020】前記駆動カム15は、図4にも示すよう
に、ほぼリング状を呈し、円環状のカム本体15aと、
該カム本体15aの外端面に一体に設けられた筒状部1
5bとからなり、内部軸方向に駆動軸挿通孔15cが貫
通形成されていると共に、カム本体15aの軸心Yが駆
動軸13の軸心Xから径方向へ所定量だけオフセットし
ている。また、この各駆動カム15は、駆動軸13に対
し前記両バルブリフター16,16に干渉しない両外側
に駆動軸挿通孔15cを介して圧入固定されていると共
に、カム本体15aの外周面15dが偏心円のカムプロ
フィールに形成されている。
As shown in FIG. 4, the driving cam 15 has a substantially ring shape, and has an annular cam body 15a,
A cylindrical portion 1 integrally provided on an outer end surface of the cam body 15a;
5b, the drive shaft insertion hole 15c is formed in the inner axial direction, and the axis Y of the cam body 15a is offset from the axis X of the drive shaft 13 by a predetermined amount in the radial direction. Each of the drive cams 15 is press-fitted and fixed to both sides of the drive shaft 13 via the drive shaft insertion holes 15c so as not to interfere with the valve lifters 16, 16, and the outer peripheral surface 15d of the cam main body 15a is fixed to the drive cam 15. An eccentric cam profile is formed.

【0021】前記バルブリフター16,16は、有蓋円
筒状に形成され、シリンダヘッド11の保持孔内に摺動
自在に保持されていると共に、揺動カム17,17が摺
接する上面16a,16aが平坦状に形成されている。
The valve lifters 16, 16 are formed in a cylindrical shape with a lid, are slidably held in holding holes of the cylinder head 11, and have upper surfaces 16a, 16a with which the swing cams 17, 17 are in sliding contact. It is formed in a flat shape.

【0022】前記揺動カム17は、図2に示すようにほ
ぼ雨滴状を呈し、ほぼ円環状の基端部20に駆動軸13
が嵌挿されて回転自在に支持される支持孔20aが貫通
形成されていると共に、一端部のカムノーズ部22側に
ピン孔21aが貫通形成されている。また、揺動カム1
7の下面には、カム面22が形成され、基端部20側の
基円面22aと該基円面22aからカムノーズ部21側
に円弧状に延びるランプ面22bと該ランプ面22bか
らカムノーズ部21の先端側に有する最大リフトの頂面
22dに連なるリフト面22cとが形成されており、該
基円面22aとランプ面22b、リフト面22c及び頂
面22dとが、揺動カム17の揺動位置に応じて各バル
ブリフター16の上面16a所定位置に当接するように
なっている。
The swing cam 17 has a substantially raindrop shape as shown in FIG.
A support hole 20a, which is inserted and rotatably supported, is formed through, and a pin hole 21a is formed through one end of the cam nose 22 side. In addition, the swing cam 1
7, a cam surface 22 is formed on the lower surface, a base circular surface 22a on the base end portion 20 side, a ramp surface 22b extending in an arc shape from the base circular surface 22a to the cam nose portion 21 side, and a cam nose portion from the ramp surface 22b. The lift surface 22c is formed so as to be continuous with the top surface 22d of the maximum lift provided at the distal end of the base 21. The base surface 22a, the ramp surface 22b, the lift surface 22c, and the top surface 22d allow the swing cam 17 to swing. The upper surface 16a of each valve lifter 16 comes into contact with a predetermined position in accordance with the moving position.

【0023】すなわち、図5に示すバルブリフト特性か
らみると、図2に示すように基円面22aの所定角度範
囲がベースサークル区間θ1になり、ランプ面22bの
前記ベースサークル区間θ1から所定角度範囲がいわゆ
るランプ区間θ2となり、さらにランプ面22bのラン
プ区間θ2から頂面22cまでの所定角度範囲がリフト
区間θ3になるように設定されている。
That is, in view of the valve lift characteristics shown in FIG. 5, the predetermined angle range of the base circle surface 22a is the base circle section θ1 as shown in FIG. 2, and the predetermined angle range from the base circle section θ1 of the ramp surface 22b. The range is a so-called ramp section θ2, and the predetermined angle range from the ramp section θ2 of the ramp surface 22b to the top surface 22c is set to be a lift section θ3.

【0024】前記伝達機構18は、駆動軸13の上方に
配置されたロッカアーム23と、該ロッカアーム23の
一端部23aと駆動カム15とを連係するリンクアーム
24と、ロッカアーム23の他端部23bと揺動カム1
7とを連係するリンク部材であるリンクロッド25とを
備えている。
The transmission mechanism 18 includes a rocker arm 23 disposed above the drive shaft 13, a link arm 24 for linking one end 23a of the rocker arm 23 and the drive cam 15, and a second end 23b of the rocker arm 23. Swing cam 1
And a link rod 25 which is a link member for linking the link rod 7 with the link rod 7.

【0025】前記各ロッカアーム23は、中央に有する
筒状基部が支持孔23dを介して後述する制御カム33
に回転自在に支持されている。また、各筒状基部の各外
端に外端部に突設された前記一端部23aには、ピン2
6が嵌入するピン孔が貫通形成されている一方、各基部
の各内端部に夫々突設された前記他端部23bには、各
リンクロッド25の一端部25aと連結するピン27が
嵌入するピン孔が形成されている。
Each of the rocker arms 23 has a cylindrical base provided at the center of the rocker arm 23 through a support hole 23d.
It is supported rotatably. Further, a pin 2 is provided at one end 23a of each cylindrical base projecting from the outer end at the outer end.
6 is fitted through the pin hole, while the other end 23b projecting from each inner end of each base is fitted with a pin 27 connected to one end 25a of each link rod 25. Pin holes are formed.

【0026】また、前記リンクアーム24は、比較的大
径な円環状の基部24aと、該基部24aの外周面所定
位置に突設された突出端24bとを備え、基部24aの
中央位置には、前記駆動カム15のカム本体15aの外
周面に回転自在に嵌合する嵌合孔24cが形成されてい
る一方、突出端24bには、前記ピン26が回転自在に
挿通するピン孔24dが貫通形成されている。
The link arm 24 has an annular base 24a having a relatively large diameter and a protruding end 24b protruding at a predetermined position on the outer peripheral surface of the base 24a. A fitting hole 24c rotatably fitted to the outer peripheral surface of the cam body 15a of the driving cam 15 is formed, while a pin hole 24d through which the pin 26 is rotatably inserted penetrates the protruding end 24b. Is formed.

【0027】さらに、前記リンクロッド25は、図2に
も示すようにロッカアーム23側が凹状のほぼく字形状
に形成され、両端部25a,25bには前記ロッカアー
ム23の他端部23bと揺動カム17のカムノーズ部2
1の各ピン孔に圧入した各ピン27,28の端部が回転
自在に挿通するピン挿通孔25c,25dが貫通形成さ
れており、前記ピン28の軸心が揺動カム17の枢支点
になっている。
Further, as shown in FIG. 2, the link rod 25 is formed in a substantially rectangular shape in which the rocker arm 23 side is concave, and the other end 23b of the rocker arm 23 and the swing cam are provided at both ends 25a and 25b. 17 cam nose parts 2
Pin insertion holes 25c and 25d through which the ends of the pins 27 and 28 press-fitted into the respective pin holes 1 are rotatably inserted are formed to penetrate, and the axis of the pin 28 is at the pivot point of the swing cam 17 at the pivot point. Has become.

【0028】尚、各ピン26,27,28の一端部に
は、リンクアーム24やリンクロッド25の軸方向の移
動を規制するスナップリング29,30,31,が設け
られている。
At one end of each of the pins 26, 27, and 28, snap rings 29, 30, and 31 for restricting the axial movement of the link arm 24 and the link rod 25 are provided.

【0029】前記可変機構19は、駆動軸13の上方位
置に同じ軸受14に回転自在に支持された制御軸32
と、該制御軸32の外周に固定されてロッカアーム23
支持孔23dに摺動自在に嵌入されて、ロッカアーム2
3の揺動支点となる制御カム33とを備えている。
The variable mechanism 19 includes a control shaft 32 rotatably supported by the same bearing 14 at a position above the drive shaft 13.
And the rocker arm 23 fixed to the outer periphery of the control shaft 32.
The rocker arm 2 is slidably fitted into the support hole 23d.
3 is provided with a control cam 33 serving as a swing support point.

【0030】前記制御軸32は、図3に示すように駆動
軸13と並行に機関前後方向に配設されていると共に、
一端部32aに設けられた電動アクチュエータ34によ
って所定回転角度範囲内で回転するようになっている。
The control shaft 32 is disposed in the engine front-rear direction in parallel with the drive shaft 13 as shown in FIG.
An electric actuator 34 provided at one end 32a rotates within a predetermined rotation angle range.

【0031】また、前記制御カム33は、円筒状を呈
し、図2に示すように軸心P1位置が肉厚部33aの分
だけ制御軸32の軸心P2からα分だけ偏倚している。
The control cam 33 has a cylindrical shape, and the position of the axis P1 is deviated by α from the axis P2 of the control shaft 32 by the thickness portion 33a as shown in FIG.

【0032】さらに、前記制御軸32を前述の最小−最
大バルブリフト制御の回転範囲内で回転制御する電動ア
クチュエータ34は、図3に示すように機関の運転状態
を検出するコントローラ35からの制御信号によって駆
動するようになっている。このコントローラ35は、ク
ランク角センサやエアーフローメータ,水温センサ制御
軸32の回転位置検出センサ36等の各種のセンサから
の検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等によ
り検出して、前記電磁アクチュエータ34に制御信号を
出力している。
Further, an electric actuator 34 for controlling the rotation of the control shaft 32 within the rotation range of the above-mentioned minimum-maximum valve lift control is provided with a control signal from a controller 35 for detecting the operating state of the engine as shown in FIG. It is designed to be driven by. The controller 35 detects the current engine operation state based on detection signals from various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, and a rotation position detection sensor 36 of the water temperature sensor control shaft 32 by calculation or the like. The control signal is output to the electromagnetic actuator 34.

【0033】そして、前記バイアス機構40は、図1及
び図3に示すように、制御軸32の他端部32bに軸方
向から一体に設けられて、軸受14の外端面から外方へ
突出した突出部41と、前記軸受14のメインブラケッ
ト14aの外端面に一体に設けられた矩形状のボス部4
2と、該ボス部42の内部に形成されて上端側が開口し
た円柱状のシリンダ43と、該シリンダ43の内部に摺
動自在に設けられて、先端頭部44aが前記突出部41
のほぼ軸直角方向に指向した有蓋円筒状のブラケット4
4と、シリンダ43内に弾装されて、プランジャ44を
突出部41方向へ付勢するバイアススプリング45とか
ら構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the bias mechanism 40 is provided integrally with the other end 32b of the control shaft 32 in the axial direction, and protrudes outward from the outer end surface of the bearing 14. A projecting portion 41 and a rectangular boss portion 4 integrally provided on the outer end surface of the main bracket 14a of the bearing 14
2, a cylindrical cylinder 43 formed inside the boss portion 42 and having an open upper end side, and slidably provided inside the cylinder 43, and a tip end portion 44a is provided with the protruding portion 41a.
Cylindrical bracket 4 that is oriented substantially perpendicular to the axis
4 and a bias spring 45 elastically mounted in the cylinder 43 and biasing the plunger 44 toward the protruding portion 41.

【0034】前記突出部41は、図1〜図3に示すよう
に横断面円形状の丸棒状を呈し、その軸心P3が制御軸
32の軸心P2から所定の距離βの垂直上方向位置に偏
心して配置されていると共に、その外周には、矩形ブロ
ック状の摺動体46が設けられている。この摺動体46
は、中央に制御軸32の軸方向に沿って貫通形成された
貫通孔46a内に前記突出部41が回転自在に配置され
ていると共に、下端面46bが前記プランジャ44の先
端頭部44a上面に摺動自在に当接している。尚、突出
部41の先端部には、摺動体46の前方への脱落を規制
するスナップリング47が設けられている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the protruding portion 41 has a round bar shape having a circular cross section, and its axis P3 is positioned vertically upward at a predetermined distance β from the axis P2 of the control shaft 32. And a rectangular block-shaped sliding body 46 is provided on the outer periphery thereof. This sliding body 46
The protruding portion 41 is rotatably disposed in a through hole 46 a formed in the center along the axial direction of the control shaft 32, and the lower end surface 46 b is disposed on the upper surface of the distal end head 44 a of the plunger 44. It is slidably in contact. In addition, a snap ring 47 that regulates the sliding body 46 from dropping forward is provided at the tip of the protruding part 41.

【0035】以下、本実施形態の作用を説明すれば、ま
ず、機関低速低負荷時には、コントローラ35からの制
御信号によって電磁アクチュエータ36を介して制御軸
32が図6A,Bの回転位置に駆動される。このため、
制御カム33は、軸心P1(肉厚部33a)が同図に示
すように、制御軸32の軸心P2から左側の回動角度位
置に保持される。これにより、ロッカアーム他端部23
bとリンクロッドの枢支点は、駆動軸13に対して左上
方向へ移動し、このため、各揺動カム17は、リンクロ
ッド25を介してカムノーズ部21側が強制的に引き上
げられて全体が反時計方向へ回動する。
In the following, the operation of the present embodiment will be described. First, when the engine is running at a low speed and low load, the control shaft 32 is driven to the rotational position shown in FIGS. You. For this reason,
The control cam 33 has its axis P1 (thick portion 33a) held at a rotation angle position on the left side from the axis P2 of the control shaft 32, as shown in FIG. As a result, the other end 23 of the rocker arm
b and the pivot point of the link rod move in the upper left direction with respect to the drive shaft 13, so that each swing cam 17 is forcibly pulled up on the cam nose portion 21 side via the link rod 25, and the whole swinging cam 17 is deflected. Rotate clockwise.

【0036】したがって、駆動カム15が回転してリン
クアーム24を介してロッカアーム23の一端部23a
を押し上げると、そのリフト量がリンクロッド25を介
して揺動カム17及びバルブリフター16に伝達される
が、そのリフト量L1は充分小さくなる。
Accordingly, the drive cam 15 rotates and the one end 23a of the rocker arm 23 is rotated via the link arm 24.
Is lifted, the lift amount is transmitted to the swing cam 17 and the valve lifter 16 via the link rod 25, but the lift amount L1 becomes sufficiently small.

【0037】よって、かかる低速低負荷域では、図8の
一点鎖線で示すようにバルブリフト量が小さくなること
により、各吸気弁12の開時期が遅くなり、排気弁との
バルブオーバラップが小さくなる。このため、燃費の向
上と機関の安定した回転が得られる。
Therefore, in such a low-speed and low-load region, the opening timing of each intake valve 12 is delayed and the valve overlap with the exhaust valve is reduced by reducing the valve lift as shown by the one-dot chain line in FIG. Become. For this reason, improvement in fuel consumption and stable rotation of the engine can be obtained.

【0038】そして、制御軸32が前述の回転位置に保
持されると、突出部41は、図6A,Bの一点鎖線で示
す位置、つまり、軸心P3が制御軸32の軸心P2を挟
んだ制御カム33の軸心P1とほぼ反対側の位置に偏心
回動する。したがって、摺動体46は、突出部41の回
動に伴い図1の一点鎖線で示す位置に偏倚摺動する。こ
のため、突出部41には、プランジャ44と摺動体46
を介してバイアススプリング45のばね力が下方から垂
直上方向(直径方向)に作用し、したがって、制御軸3
2には、突出部41を介して図6Aの破線矢印で示すよ
うに、バルブスプリング10のばね反力に起因して制御
軸32に発生するFRとFaの合力Fcに対抗するバイ
アストルクFbが発生する。すなわち、このバイアスト
ルクFbは、制御軸32の軸心P2を挾んで合力Fcと
ほぼ反対側の位置でかつほぼ平行に作用する。したがっ
て、制御軸32には、合力Fcによる図中時計方向の回
転モーメントと、この回転モーメントに対抗してバイア
ストルクFbによる図中反時計方向の回転モーメントが
作用して、両トルクFcとFbが互いに打ち消し合うた
め、合力Fcによる時計方向のみの偏荷重トルク(回転
モーメント)の発生が抑制できる。
When the control shaft 32 is held at the above-described rotational position, the projecting portion 41 is positioned at the position shown by the one-dot chain line in FIGS. The control cam 33 is eccentrically rotated to a position substantially opposite to the axis P1. Therefore, the sliding body 46 is slid to the position shown by the one-dot chain line in FIG. For this reason, the plunger 44 and the sliding body 46
The spring force of the bias spring 45 acts vertically downward (diametrically) from below, and thus the control shaft 3
6A, the bias torque Fb against the resultant force Fc of F R and Fa generated on the control shaft 32 due to the spring reaction force of the valve spring 10 as shown by the broken arrow in FIG. Occurs. That is, the bias torque Fb acts at a position substantially opposite to the resultant force Fc across the axis P2 of the control shaft 32 and substantially in parallel. Therefore, a clockwise rotational moment in the figure due to the resultant force Fc and a counterclockwise rotational moment in the figure due to the bias torque Fb act on the control shaft 32, and both torques Fc and Fb are generated. Since the two cancel each other out, the generation of the offset load torque (rotation moment) only in the clockwise direction due to the resultant force Fc can be suppressed.

【0039】したがって、かかる小バルブリフト域から
リフト量が増加する方向への制御軸32の回転負荷が低
減されるため、制御応答性の向上が図れる。すなわち、
この低速低回転域から機関高速高負荷時に移行した場合
は、コントローラ35からの制御信号によって電動アク
チュエータ34により制御軸32が図2の反時計方向に
回転駆動される。したがって、制御軸32は、制御カム
33を図6A,Bに示す位置から反時計方向へ回転させ
て軸心P1(肉厚部33a)を図7A,Bに示す下方向
へ移動させる。このため、ロッカアーム23は、今度は
全体が駆動軸13に近づく方向に移動して他端部23b
が揺動カム17のカムノーズ部21をリンクロッド25
を介して下方へ押圧して該揺動カム17全体を所定量だ
け時計方向へ回動させる。
Therefore, since the rotational load of the control shaft 32 in the direction in which the lift amount increases from the small valve lift region is reduced, control responsiveness can be improved. That is,
When the engine shifts from the low-speed low-speed range to the high-speed high-load state of the engine, the control shaft 32 is rotated counterclockwise in FIG. Accordingly, the control shaft 32 rotates the control cam 33 in the counterclockwise direction from the position shown in FIGS. 6A and 6B to move the axis P1 (thick portion 33a) downward as shown in FIGS. 7A and 7B. For this reason, the rocker arm 23 moves in the direction approaching the drive shaft 13 this time and the other end 23 b
Moves the cam nose portion 21 of the swing cam 17 to the link rod 25
To rotate the entire swing cam 17 clockwise by a predetermined amount.

【0040】したがって、揺動カム17のバルブリフタ
ー16上面16aに対するカム面22の当接位置が、図
7A,Bに示すように右方向位置に移動する。このた
め、吸気弁12の開作動時に図7Aに示すように駆動カ
ム15が回転してロッカアーム23の一端部23aをリ
ンクアーム24を介して押し上げると、バルブリフター
16に対するそのリフト量L2は図7Aに示すように大
きくなる。
Accordingly, the contact position of the cam surface 22 of the swing cam 17 with respect to the upper surface 16a of the valve lifter 16 moves rightward as shown in FIGS. 7A and 7B. For this reason, when the drive cam 15 rotates and pushes up one end 23a of the rocker arm 23 via the link arm 24 as shown in FIG. 7A when the intake valve 12 is opened, the lift amount L2 with respect to the valve lifter 16 is reduced as shown in FIG. It becomes larger as shown in FIG.

【0041】よって、かかる高速高負荷域では、図8の
実線で示すようにバルブリフト量も大きくなると共に、
各吸気弁12の開時期が早くなると共に、閉時期が遅く
なる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が
確保できる。
Accordingly, in such a high-speed and high-load region, the valve lift becomes large as shown by the solid line in FIG.
The opening timing of each intake valve 12 is advanced and the closing timing is delayed. As a result, the intake charging efficiency is improved, and a sufficient output can be secured.

【0042】そして、かかる制御軸32が最小バルブリ
フト制御の回転位置から最大バルブリフト制御へリフト
増加させる方向へ回転するに伴い、突出部41も図6
A,Bに示す位置から反時計方向へ回動して図7A,B
に示す回動位置、つまり制御軸32の軸心P2に近い図
中左側位置に保持され、この回動に伴い摺動体46もプ
ランジャ44の先端頭部44a上を摺接しながら、図1
の左方向の二点鎖線位置に移動しバイアストルクFbを
付与し続ける。そして、このバイアストルク機構40の
バイアストルクFbは、それを単独でみた場合は図11
Bに示すように、前記小バルブリフト制御中に最大とな
り、リフト量が増加するにしたがって零に近くなり、最
大バルブリフト時には突出部41の回動位置が制御軸3
2の軸心P2から反転するため、トルクが若干大きくな
る。
As the control shaft 32 rotates in the direction of increasing the lift from the rotation position of the minimum valve lift control to the maximum valve lift control, the protrusion 41 also moves as shown in FIG.
7A and 7B by turning counterclockwise from the positions shown in FIGS.
1, that is, at the left side position in the figure near the axis P2 of the control shaft 32. With this rotation, the sliding body 46 also slides on the distal end head 44a of the plunger 44, as shown in FIG.
To the left two-dot chain line to continue applying the bias torque Fb. When the bias torque Fb of the bias torque mechanism 40 is viewed alone, FIG.
As shown in FIG. 3B, the maximum value is obtained during the small valve lift control, and approaches zero as the lift amount increases.
Since the rotation is reversed from the second axis P2, the torque slightly increases.

【0043】したがって、制御軸32に作用する偏荷重
トルクは、図11Cに示すようにバイアストルクFbと
合力Fcが互いに打ち消すように作用するため、最小バ
ルブリフト近傍の制御位置では最小となり、リフトが次
第に増加するにしたがって突出部41と制御カム33の
相対位置の変化により、徐々に大きくなる。しかし、最
大バルブリフト位置では、制御軸32の軸心P2と制御
カム33の軸心P1を結ぶ直線方向がロッカアーム23
に作用する合力Fcの方向と一致するため、合力Fcに
よる偏荷重トルクは図11Aに示すように零になる。し
たがって、制御軸32に作用する偏荷重トルク(図中時
計方向の回転モーメント)は、バイアストルクFbのみ
となり、十分に小さくなる。
Therefore, the bias load torque acting on the control shaft 32 acts so that the bias torque Fb and the resultant force Fc cancel each other, as shown in FIG. 11C, so that it becomes minimum at the control position near the minimum valve lift, and the lift is reduced. As it gradually increases, it gradually increases due to a change in the relative position between the protrusion 41 and the control cam 33. However, at the maximum valve lift position, the straight line connecting the axis P2 of the control shaft 32 and the axis P1 of the control cam 33 is directed to the rocker arm 23.
Since the direction of the resultant force Fc matches the direction of the resultant force Fc, the offset load torque due to the resultant force Fc becomes zero as shown in FIG. 11A. Accordingly, the unbalanced load torque (clockwise rotation moment in the figure) acting on the control shaft 32 is only the bias torque Fb, and is sufficiently small.

【0044】このように、制御軸32に作用する偏荷重
トルクが最小バルブリフトから最大バルブリフト制御ま
での間で小さく抑制され、かつ時計方向のプラストルク
とマイナストルクが図11CのS1,S2に示すように
それぞれほぼ等しく小さく設定できる。この結果、電動
アクチュエータ34の駆動トルクを十分に小さくするこ
とが可能になり、該電動アクチュエータ34のコンパク
ト化を図ることができ、機関への搭載性が向上する。
As described above, the eccentric load torque acting on the control shaft 32 is suppressed to a small value from the minimum valve lift to the maximum valve lift control, and the positive and negative clockwise torques are changed to S1 and S2 in FIG. 11C. As shown, they can be set almost equal and small. As a result, the driving torque of the electric actuator 34 can be made sufficiently small, the electric actuator 34 can be made compact, and the mountability to the engine is improved.

【0045】また、前記バイアス機構40は、突出部4
1の正逆回動に伴い摺動体46の下端面46aがプラン
ジャ44の先端頭部44a上面を摺接移動して突出部4
1の回動位置変化に追従するため、バイアススプリング
45のばね力を突出部41に常時安定かつ確実に伝達す
ることができる。
The bias mechanism 40 is provided with
The lower end surface 46a of the sliding body 46 slides on the upper surface of the distal end head 44a of the plunger 44 with the forward / reverse rotation of 1 so that the protrusion 4
In order to follow the change in the rotation position, the spring force of the bias spring 45 can be constantly and reliably transmitted to the protrusion 41.

【0046】また、例えば電動アクチュエータ34が故
障した場合には、バイアス機構40のプランジャ44が
突出部41を下方から押圧して、偏荷重トルクFcとバ
イアストルクFbが釣り合う位置(図11CのB点)に
制御カム33を保持する。このため、制御軸32は、常
に回転中立位置に保持されて、バルブリフトを中間のリ
フト位置に制御し、いわゆるフェールセーフ機能を働か
せる。したがって、機関始動性や燃費等の性能の大巾な
低下を防止することができる。
If the electric actuator 34 fails, for example, the plunger 44 of the bias mechanism 40 presses the protrusion 41 from below, and the position where the eccentric load torque Fc and the bias torque Fb are balanced (point B in FIG. 11C). ) Holds the control cam 33. Therefore, the control shaft 32 is always kept at the rotation neutral position, controls the valve lift to the intermediate lift position, and operates a so-called fail-safe function. Therefore, it is possible to prevent a large decrease in performance such as engine startability and fuel efficiency.

【0047】図9及び図10は本発明の第2の実施形態
を示し、バイアス機構40の構造を変更したものであ
る。すなわち、制御軸32の他端部32aの偏心した位
置に一体に設けられた突出部41を横断面ほぼ楕円形状
に形成すると共に、その下面41aを湾曲状に形成し
た。また、摺動体46を廃止してプランジャ44の先端
頭部44aの上面を突出部41の下面41aに当接した
ものである。他の構成は第1の実施形態と同様である。
FIGS. 9 and 10 show a second embodiment of the present invention, in which the structure of the bias mechanism 40 is modified. That is, the projecting portion 41 integrally provided at the eccentric position of the other end portion 32a of the control shaft 32 is formed in a substantially elliptical cross section, and the lower surface 41a is formed in a curved shape. Further, the sliding body 46 is abolished, and the upper surface of the distal end head 44a of the plunger 44 abuts on the lower surface 41a of the projection 41. Other configurations are the same as in the first embodiment.

【0048】したがって、この実施形態によれば、第1
の実施形態と同様に、制御軸32の回転駆動トルクを低
減できることは勿論のこと、制御軸32の回転に伴う突
出部41の回動時に、該突出部41の湾曲状下面41a
がプランジャ44の先端頭部44a上面上をローリング
状に滑らかに転動するため、該下面41aと先端頭部4
4a上面との打音の発生が抑制されると共に、両者間の
摩耗の発生も防止でき、耐久性の向上が図れる。また、
摺動体46の廃止により、部品点数の削減と制御作業能
率の向上が図れる。
Therefore, according to this embodiment, the first
In the same manner as in the embodiment, the rotational driving torque of the control shaft 32 can be reduced, and when the protrusion 41 rotates with the rotation of the control shaft 32, the curved lower surface 41a of the protrusion 41 can be reduced.
Rolls smoothly on the upper surface of the distal end head 44a of the plunger 44 in a rolling manner.
The generation of a tapping noise with the upper surface 4a can be suppressed, and the occurrence of abrasion between the two can be prevented, so that the durability can be improved. Also,
By eliminating the sliding body 46, the number of parts can be reduced and the control work efficiency can be improved.

【0049】なお、本発明は、前記各実施形態の構成に
限定されるものではなく、例えばバイアス機構40に潤
滑油を積極的に供給してプランジャ44と摺動体46あ
るいは突出部41との間の潤滑性能を高めて、常時円滑
な作動を得ると共に、摩耗の派生をさらに防止すること
も可能である。また、バイアススプリングに代えて油圧
によりプランジャ44を作動させることも可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of each of the above embodiments. For example, the lubricating oil is positively supplied to the bias mechanism 40 so that the plunger 44 and the sliding body 46 or the protruding portion 41 It is possible to improve the lubricating performance of the device, to obtain a smooth operation at all times, and to further prevent the occurrence of wear. In addition, the plunger 44 can be operated by hydraulic pressure instead of the bias spring.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
記載の発明によれば、バイアス機構によって制御軸に対
するバルブスプリングのばね力に起因した偏荷重トルク
を低減できるため、この制御軸を回転駆動するアクチュ
エータの駆動トルクを十分に低減できる。この結果、制
御応答性の向上とアクチュエータの小型化が図れ、機関
への搭載性が向上する。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the invention described above, since the bias mechanism can reduce the unbalanced load torque caused by the spring force of the valve spring on the control shaft, the drive torque of the actuator that rotationally drives the control shaft can be sufficiently reduced. As a result, control responsiveness can be improved and the size of the actuator can be reduced, and the mountability on the engine can be improved.

【0051】また、アクチュエータの故障時にはバイア
ス機構によって制御軸を中回転位置に保持できる為、フ
ェールセース機能が発揮され、機関性能の低下を防止で
きる。
Further, when the actuator is out of order, the control shaft can be held at the middle rotation position by the bias mechanism, so that the fail-safe function is exhibited and the deterioration of the engine performance can be prevented.

【0052】請求項2記載の発明によれば、バイアス機
構が簡単な構造であるため、製造作業性が良好になると
共に、コストの低廉化が図れる。
According to the second aspect of the present invention, since the bias mechanism has a simple structure, the manufacturing workability is improved and the cost can be reduced.

【0053】請求項3記載の発明によれば、ブロックの
摺動によって、突出部の滑らかな回動が得られ、制御応
答性がさらに向上する。
According to the third aspect of the invention, smooth rotation of the protruding portion is obtained by sliding the block, and control responsiveness is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施形態を示す図3のA矢視
図。
FIG. 1 is a view as viewed from an arrow A in FIG. 3, showing a first embodiment of the present invention.

【図2】 図3のB−B線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;

【図3】 本実施形態の要部平面図。FIG. 3 is a plan view of a main part of the embodiment.

【図4】 本実施形態に供される駆動カムの斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a driving cam provided in the embodiment.

【図5】 本実施形態に供される揺動カムのカム面のリ
フト特性図。
FIG. 5 is a lift characteristic diagram of a cam surface of the swing cam provided in the embodiment.

【図6】 Aは最小バルブリフト制御時の閉弁状態を示
す作用説明図、Bは開弁状態の作用説明図。
6A is an operation explanatory view showing a valve closed state at the time of minimum valve lift control, and FIG. 6B is an operation explanatory view showing a valve open state.

【図7】 Aは最大バルブリフト制御時の開弁状態を示
す作用説明図。Bは閉弁状態の作用説明図。
FIG. 7A is an operation explanatory view showing a valve open state during maximum valve lift control. B is an operation explanatory view in a valve closed state.

【図8】 本装置のバルブリフト特性図FIG. 8 is a valve lift characteristic diagram of the present apparatus.

【図9】 本発明の第2の実施形態に供されるバイアス
機構の断面図。
FIG. 9 is a sectional view of a bias mechanism provided in a second embodiment of the present invention.

【図10】 同実施形態に供されるバイアス機構の平面
図。
FIG. 10 is an exemplary plan view of the bias mechanism provided in the embodiment;

【図11】 Aはバイアス機構を有しない制御軸に発生
する偏荷重トルク特性図、Bはバイアス機構によるバイ
アストルク特性図、Cは前記AとBの合成力による制御
軸に発生する荷重トルク特性図。
11A is a characteristic diagram of an offset load torque generated on a control shaft having no bias mechanism, FIG. 11B is a characteristic diagram of a bias torque generated by the bias mechanism, and FIG. 11C is a characteristic diagram of a load torque generated on the control shaft due to the combined force of A and B. FIG.

【図12】 先願に係る可変動弁装置の要部断面図。FIG. 12 is a sectional view of a main part of a variable valve apparatus according to the prior application.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…バルブスプリング 11…シリンダヘッド 12…吸気弁 13…駆動軸 15…駆動カム 17…揺動カム 18…伝達機構 19…可変機構 23…ロッカアーム 23a,23b…端部 32…制御軸 33…制御カム 40…バイアス機構 41…突出部 42…ボス部 43…シリンダ 44…プランジャ 45…バイアススプリング 46…摺動体(ブロック) P1…制御カムの軸心 P2…制御軸の軸心 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Valve spring 11 ... Cylinder head 12 ... Intake valve 13 ... Drive shaft 15 ... Drive cam 17 ... Swing cam 18 ... Transmission mechanism 19 ... Variable mechanism 23 ... Rocker arms 23a and 23b ... End part 32 ... Control shaft 33 ... Control cam Reference Signs List 40 bias mechanism 41 projecting part 42 boss part 43 cylinder 44 plunger 45 bias spring 46 sliding body (block) P1 axis of control cam P2 axis of control shaft

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 信 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 山田 吉彦 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 武田 敬介 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 日比 勉 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 野原 常靖 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA03 BA23 BA37 CA13 CA25 CA27 CA28 CA29 CA43 CA47 CA48 CA57 GA00 GA01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Shin Nakamura 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Inside Unisex Jex Co., Ltd. (72) Inventor Yoshihiko Yamada 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Unicity Jex Co., Ltd. 72) Inventor Keisuke Takeda 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Inside Unisex Jex Inc. (72) Inventor Tsutomu 1370 Onna, Atsugi-shi, Kanagawa Prefecture Inside Unisex Jex Inc. (72) Inventor Tsuneyasu Nohara F-term (reference) in Nissan Motor Co., Ltd. 2 Takaracho, Kanagawa-ku, Yokohama-shi, Kanagawa 3G016 AA06 AA19 BA03 BA23 BA37 CA13 CA25 CA27 CA28 CA29 CA43 CA47 CA48 CA57 GA00 GA01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 機関のクランク軸に同期して回転し、外
周に駆動カムが設けられた駆動軸と、バルブスプリング
のばね力に抗して機関弁を開作動させる揺動カムと、一
端部が前記駆動カムに連係する一方、他端部が前記揺動
カムに連係したロッカアームと、該ロッカアームを偏心
制御カムを介して揺動自在に支承する制御軸とを備え、
機関運転状態に応じて前記制御軸の回転位置を制御して
ロッカアームの揺動支点位置を変化させて機関弁のリフ
ト量を可変制御する内燃機関の可変動弁装置において、 前記バルブスプリングのばね力によりロッカアームと制
御カムを介して制御軸に掛かる偏荷重トルクに起因した
一方向の回転力に対抗する力を付与するバイアス機構を
設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
1. A drive shaft that rotates in synchronization with a crankshaft of an engine and has a drive cam provided on an outer periphery, a swing cam that opens an engine valve against a spring force of a valve spring, and one end. A rocker arm, the other end of which is linked to the swing cam, and a control shaft for swingably supporting the rocker arm via an eccentric control cam;
A variable valve apparatus for an internal combustion engine that controls a rotation position of the control shaft according to an engine operating state to change a rocking fulcrum position of a rocker arm to variably control a lift amount of an engine valve. And a biasing mechanism for applying a force opposing a one-way rotational force caused by an unbalanced load torque applied to a control shaft via a rocker arm and a control cam.
【請求項2】 前記バイアス機構は、制御軸の端部軸方
向に一体に設けられ、軸心が制御軸の軸心から偏心した
突出部と、該突出部のほぼ軸直角方向に形成されたシリ
ンダと、該シリンダ内に摺動自在に設けられて、前記突
出部にほぼ軸直角方向から当接するプランジャと、該プ
ランジャを介して前記突出部を前記偏荷重トルクによる
回転力方向と反対方向へ付勢するばね部材とを備えたこ
とを特徴とする請求項1記載の内燃機関の可変動弁装
置。
2. The bias mechanism is provided integrally with an end portion of the control shaft in an axial direction, and has a projection whose axis is eccentric from the axis of the control shaft, and is formed substantially in a direction perpendicular to the axis of the projection. A cylinder, a plunger slidably provided in the cylinder, and abutting on the protruding portion substantially in a direction perpendicular to the axis; The variable valve train for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a spring member for urging.
【請求項3】 前記突起部にブロックを回転自在に設
け、かつ該ブロックの下端面に前記プランジャの先端部
をばね部材を介して弾接したことを特徴とする請求項2
記載の内燃機関の可変動弁装置。
3. A block is rotatably provided on the projection, and a tip end of the plunger is elastically contacted with a lower end surface of the block via a spring member.
A variable valve train for an internal combustion engine according to claim 1.
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