JP2003161121A - 可変動弁機構 - Google Patents

可変動弁機構

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JP2003161121A
JP2003161121A JP2001363048A JP2001363048A JP2003161121A JP 2003161121 A JP2003161121 A JP 2003161121A JP 2001363048 A JP2001363048 A JP 2001363048A JP 2001363048 A JP2001363048 A JP 2001363048A JP 2003161121 A JP2003161121 A JP 2003161121A
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valve
lifter
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cylinder head
recess
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JP2001363048A
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English (en)
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Shizuo Ishikawa
鎮夫 石川
Norio Kato
憲生 加藤
Katsuhiko Motosugi
勝彦 本杉
Shinichiro Kikuoka
振一郎 菊岡
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Toyota Motor Corp
Otics Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Otics Corp
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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
    • F01L2307/00Preventing the rotation of tappets

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  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変動弁機構において、シリンダヘッドに対
するリフタガイド部材の機械的保持力を強化し、立体カ
ムに対する追従接触子及び直打式バルブリフタの回転を
確実に阻止する。 【解決手段】 直打式バルブリフタ10を立体カム2に
より追従接触子21を介し往復動し、バルブを開閉す
る。リフタガイド部材30のガイド部33をバルブリフ
タ10の内側で被ガイド部27と係合させ、バルブリフ
タ10の往復動を案内し、立体カム2に対する追従接触
子21及びバルブリフタ10の回転を阻止する。リフタ
ガイド部材30にバルブスプリング6を受けるスプリン
グシート部31を設け、スプリングシート部31をシリ
ンダヘッド7の凹所26に嵌入する。スプリングシート
部31の外周面に係止凸部35を突設し、凹所26の内
周面に係止凹部36を形成し、凹凸嵌合によりリフタガ
イド部材30をシリンダヘッド7に対し回り止めする。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の低回転時か
ら高回転時まで、バルブタイミング及びリフト量を連続
的に又は段階的に変化させる可変動弁機構に関するもの
である。 【0002】 【従来の技術】特開平10−196331号公報には、
図7及び図8に示すように、立体カム100により追従
接触子101を介し直打式バルブリフタ102を往復動
して、該バルブリフタ102でバルブ103を開閉する
可変動弁機構が開示されている。バルブリフタ102は
倒立カップ状に形成され、その内側にリフタガイド部材
104が挿入されている。リフタガイド部材104に
は、立体カム100に対する追従接触子101及びバル
ブリフタ102の回転を阻止するガイド部105と、バ
ルブスプリング106を受けるスプリングシート部10
7と、シリンダヘッド108に固着されたバルブガイド
109に圧入により固定される円筒部110とが設けら
れている。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の可変
動弁機構によると、リフタガイド部材104が比較的小
径の円筒部110にてバルブガイド109に圧入されて
いるので、シリンダヘッド108に対するリフタガイド
部材104の機械的保持力が不充分になるという問題が
あった。このため、直打式バルブリフタ102に過大な
回転力が働いた場合に、シリンダヘッド108に対しリ
フタガイド部材104が回転し、立体カム100に対し
追従接触子101及び直打式バルブリフタ102が回転
してしまう可能性があった。 【0004】本発明の課題は、シリンダヘッドに対する
リフタガイド部材の機械的保持力を強化して、立体カム
に対する追従接触子及び直打式バルブリフタの回転を確
実に阻止できる可変動弁機構を提供することにある。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変動弁機構は、カムプロフィールを軸方
向に連続的に変化させた立体カムと、立体カムを軸方向
へ変位させる変位装置と、立体カムの回転に伴う接触線
角度の変化に追従しながら立体カムに接触する追従接触
子と、追従接触子を介し立体カムにより往復動されるこ
とによりバルブを開閉する直打式バルブリフタと、バル
ブを閉鎖方向へ付勢するバルブスプリングと、直打式バ
ルブリフタの往復動を案内するリフタガイド部材とを備
え、リフタガイド部材に、立体カムに対する追従接触子
及び直打式バルブリフタの回転を阻止する回転阻止部
と、バルブスプリングを受けるスプリングシート部とを
設け、スプリングシート部をシリンダヘッドの凹所に嵌
入し、スプリングシート部の外周面及び凹所の内周面
に、リフタガイド部材をシリンダヘッドに対して回り止
めする凹凸対偶の係止部を設けたことを特徴とする 【0006】ここで、凹凸対偶の係止部とは、凹部と凸
部との嵌合によってリフタガイド部材をシリンダヘッド
に対して回り止めする構造であって、凸部をリフタガイ
ド部材のスプリングシート部に設け、凹部をシリンダヘ
ッドの凹所に設けてもよく、これとは逆に、凹部をリフ
タガイド部材のスプリングシート部に設け、凸部をシリ
ンダヘッドの凹所に設けてもよい。係止部の凹凸形状
は、特定の形状に限定されず、半円形、三角形、四角形
等を例示できる。また、係止部の数は、特に限定され
ず、少なくとも1つあればよい。なお、本発明の可変動
弁機構は、吸気バルブ又は排気バルブの何れか一方に適
用することもできるが、両方に適用することが好まし
い。 【0007】 【発明の実施の形態】以下、本発明を吸気バルブ及び排
気バルブの両方に適用した可変動弁機構の実施形態につ
いて、図面を参照して説明する。よって、実施形態にお
いて単にバルブというときは、吸気バルブと排気バルブ
の両方を指す。 【0008】図1〜図4に示すように、カムシャフト1
には、図1において右側の低回転用カムプロフィールか
ら左側の高回転用カムプロフィールまで、カムプロフィ
ールを軸方向に連続的に変化させた立体カム2が形成さ
れている。立体カム2はベース円部2aとノーズ部2b
とからなり、ベース円部2aは、低回転用カムプロフィ
ールにおいても高回転用カムプロフィールにおいても同
一半径であるため、傾斜の無い円柱面である。しかし、
ノーズ部2bは、低回転用カムプロフィールにおいては
開弁作用角及びリフト量が小さく、高回転用カムプロフ
ィールにおいては開弁作用角及びリフト量が大きいた
め、円錐面のように傾斜している。 【0009】カムシャフト1の端部には、内燃機関の回
転数等の運転状況に応じてカムシャフト1を軸方向へ連
続的に又は段階的に変位させる変位装置3が設けられて
いる。変位装置3は、例えば、スプラインを用いたカム
シャフト1のガイド部と、油圧を用いたカムシャフト1
の駆動部とからなり(いずれも図示略)、内燃機関の回
転センサやアクセル開度センサ等に基づいて作動するマ
イクロコンピュータ等の制御装置(図示略)により制御
される。 【0010】立体カム2の下方において、シリンダヘッ
ド7には立体カム2の回転軌跡を逃がすための逃がし凹
部15と、リフタガイド穴8とが形成され、リフタガイ
ド穴8に直打式バルブリフタ10が摺動可能に挿入され
ている。リフタガイド穴8の真下において、シリンダヘ
ッド7にはバルブガイド25が固着され、バルブガイド
25の内側にバルブ4のステム部4aが摺動可能に挿通
され、バルブガイド25の上端にステム部4aをオイル
シールする部材24が取着されている。バルブガイド2
5の周囲において、シリンダヘッド7には凹所26が形
成され、凹所26にリフタガイド部材30が位置決めさ
れている。 【0011】直打式バルブリフタ10は端壁部11と側
壁部13とから倒立カップ状に形成されている。端壁部
11の上面には半円筒内面座19が形成され、該内面座
19に半割り円柱状の追従接触子21が揺動可能に支持
されている。追従接触子21は、平らな接触面23を備
え、立体カム2の回転に伴う接触線角度の変化に追従し
ながら接触面23にて立体カム2に接触している。そし
て、直打式バルブリフタ10が立体カム2により追従接
触子21を介して上下方向に往復動されることによりバ
ルブ4を開閉し、直打式バルブリフタ10の往復動をリ
フタガイド部材30が案内するようになっている。 【0012】なお、内燃機関の低回転時には、図4に示
すように、立体カム2の右側の低回転用カムプロフィー
ルが追従接触子21に対応する。追従接触子21はベー
ス円部2aに接触するときに傾かず(同図a参照)、ノ
ーズ部2bに接触するときはその接触線角度と同じ角度
分だけ揺動する(同図b参照)。そして、直打式バルブ
リフタ10は低回転用カムプロフィールに基づいて往復
動し、排気側及び吸気側のバルブ4を小さい開弁作用角
及びリフト量で開閉させ、低速トルクを高めるととも
に、燃費を向上させる。内燃機関の高回転時には、直打
式バルブリフタ10は左側の高回転用カムプロフィール
に基づいて往復動し、排気側及び吸気側のバルブ4を大
きい開弁作用角及びリフト量で開閉させ、吸気量を増や
し、高速出力を高める。 【0013】端壁部11の下面にはステム部4aを押す
押圧部12が設けられ、押圧部12とステム部4aとの
間にバルブクリアランス調整用のシム9が介装されてい
る。(シム9の代わりに、押圧部12の厚さを変えるこ
とでバルブクリアランス調整も可能である。)ステム部
4aの上端にはバルブリテーナ5が取り付けられ、その
下面にバルブスプリング6の上端が当接している。リフ
タガイド部材30の基部には、バルブスプリング6の下
端を受ける円板状のスプリングシート部31が設けられ
ている。そして、バルブスプリング6により、バルブ4
が閉鎖方向へ付勢され、直打式バルブリフタ10が立体
カム2側へ付勢されている。 【0014】側壁部13の内壁面下端には、略180度
離れた二箇所に被ガイド部27が突設され、被ガイド部
27の無い二箇所に被進入部28が設けられている。リ
フタガイド部材30には、略180度離れた二箇所にガ
イド部33がスプリングシート部31の外周縁から起立
するように形成されている。ガイド部33は側壁部13
の内側に被進入部28から入り込み、側壁部13の内壁
面に近接した状態で上下し、被ガイド部27の側端面と
摺接可能に係合している。これにより、ガイド部33は
直打式バルブリフタ10の往復動を案内する案内部とし
て機能するとともに、立体カム2に対する追従接触子2
1及び直打式バルブリフタ10の回転を阻止する回転阻
止部として機能する。 【0015】リフタガイド部材30のスプリングシート
部31はシリンダヘッド7の凹所26に嵌入され、バル
ブスプリング6のバネ力によって凹所26の底面に圧接
保持されている。スプリングシート部31の外周面には
半円形の係止凸部35が突設され、凹所26の内周面に
は係止凸部35と凹凸対偶をなす半円形の係止凹部36
が形成されている。そして、係止凸部35と係止凹部3
6との嵌合により、リフタガイド部材30がシリンダヘ
ッド7に対して回り止めされている。なお、この実施形
態では、係止凸部35が一対のガイド部33の略中間位
置に一つ設けられている。また、係止凹部36は係止凸
部35と同じ位相でシリンダヘッド7に穿設された一つ
の縦穴37の上端に設けられている。 【0016】従って、本実施形態の可変動弁機構によれ
ば、以下のような作用効果が得られる。 (a)リフタガイド部材30の基部が、スプリングシー
ト部31の外周にて、係止凸部35と係止凹部36との
嵌合により、シリンダヘッド7に対して回り止めされて
いるので、シリンダヘッド7に対するリフタガイド部材
30の機械的保持力を強化することができる。 (b)このため、直打式バルブリフタ10に過大な回転
力が働いた場合でも、シリンダヘッド7に対しリフタガ
イド部材30が回転するおそれがなく、立体カム2に対
する追従接触子21及び直打式バルブリフタ10の回転
を確実に阻止することができる。 (c)係止凸部35を係止凹部36に合わせて、スプリ
ングシート部31を凹所26に嵌入すれば、リフタガイ
ド部材30の回り止めが完了するので、従来の圧入によ
る回り止め構造とは異なり、リフタガイド部材30を工
具なしで簡単かつ短時間に組み付けることができる。 【0017】なお、本発明は前記実施形態の構成に限定
されるものではなく、例えば次のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 (1)図5に示すように、スプリングシート部31の外
周面に三角形の係止凸部35を突設し、凹所26の内周
面に係止凸部35と凹凸対偶をなす三角形の係止凹部3
6を形成すること。 (2)図6に示すように、スプリングシート部31の外
周面に半円形の係止凹部36を切欠形成し、凹所26の
周縁においてピン38をシリンダヘッド7に螺合又は圧
入により固定し、ピン38の頭部の略半分を凹所26の
内周面から突出させ、この突出部分を係止凹部36と凹
凸対偶をなす係止凸部35とすること。 【0018】 【発明の効果】本発明の可変動弁機構は、上記の通り構
成されているので、シリンダヘッドに対するリフタガイ
ド部材の機械的保持力を強化して、立体カムに対する追
従接触子及び直打式バルブリフタの回転を確実に阻止で
きるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を具体化した一実施形態の可変動弁機構
を示す斜視図である。 【図2】同可変動弁機構における直打式バルブリフタの
回転阻止構造を示す分解斜視図である。 【図3】同可変動弁機構の断面図である。 【図4】同可変動弁機構の作用を示す断面図である。 【図5】回転阻止構造の変更例を示す斜視図である。 【図6】回転阻止構造の別の変更例を示す斜視図であ
る。 【図7】従来例の可変動弁機構を示す断面図である。 【図8】同可変動弁機構の主要部を示す分解斜視図であ
る。 【符号の説明】 1 カムシャフト 2 立体カム 3 変位装置 4 バルブ 6 バルブスプリング 7 シリンダヘッド 10 直打式バルブリフタ 21 追従接触子 26 凹所 30 リフタガイド部材 31 スプリングシート部 33 ガイド部 35 係止凸部 36 係止凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 憲生 愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会 社オティックス内 (72)発明者 本杉 勝彦 愛知県西尾市中畑町浜田下10番地 株式会 社オティックス内 (72)発明者 菊岡 振一郎 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G016 AA06 AA19 BA19 BA34 BA36 BA47 BB05 BB06 CA02 CA04 CA06 CA10 CA11 CA16 CA20 CA21 CA25 CA32 CA42 CA45 CA50 CA52 CA57 DA01 DA04 DA12 DA22 DA23 FA06 FA38 GA01 GA02 GA05 3G018 AB02 AB07 AB16 BA04 BA06 BA33 BA36 DA03 DA17 DA83 DA85 FA01 FA06 GA02 GA14 GA27 3G024 AA17 BA00 DA08 FA00

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 カムプロフィールを軸方向に連続的に変
    化させた立体カムと、前記立体カムを軸方向へ変位させ
    る変位装置と、立体カムの回転に伴う接触線角度の変化
    に追従しながら立体カムに接触する追従接触子と、立体
    カムにより前記追従接触子を介して往復動されることに
    よりバルブを開閉する直打式バルブリフタと、前記バル
    ブを閉鎖方向へ付勢するバルブスプリングと、直打式バ
    ルブリフタの往復動を案内するリフタガイド部材とを備
    え、 前記リフタガイド部材に、立体カムに対する追従接触子
    及び直打式バルブリフタの回転を阻止する回転阻止部
    と、前記バルブスプリングを受けるスプリングシート部
    とを設け、前記スプリングシート部をシリンダヘッドの
    凹所に嵌入し、スプリングシート部の外周面及び前記凹
    所の内周面に、リフタガイド部材を前記シリンダヘッド
    に対して回り止めする凹凸対偶の係止部を設けたことを
    特徴とする可変動弁機構。
JP2001363048A 2001-11-28 2001-11-28 可変動弁機構 Pending JP2003161121A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010026360B4 (de) * 2010-07-07 2020-12-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stößel mit einer Verdrehsicherung

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010026360B4 (de) * 2010-07-07 2020-12-03 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Stößel mit einer Verdrehsicherung

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