JP2004239249A - Valve system for internal combustion engine - Google Patents

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JP2004239249A
JP2004239249A JP2003065762A JP2003065762A JP2004239249A JP 2004239249 A JP2004239249 A JP 2004239249A JP 2003065762 A JP2003065762 A JP 2003065762A JP 2003065762 A JP2003065762 A JP 2003065762A JP 2004239249 A JP2004239249 A JP 2004239249A
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JP
Japan
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link
shaft
cam
valve
support
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Application number
JP2003065762A
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Japanese (ja)
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Zenji Ishikawa
善司 石川
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications 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
    • F01L13/0063—Modifications 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

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously vary a lift timing, a lift time and a lift amount of a valve system corresponding to an operating state of an engine. <P>SOLUTION: One end of a link 2 is journaled to a position on an opposite side to a position of a valve of a rocker arm 9 member located at a position distant from a rocker arm shaft 10 by the shaft 1 so as to be rotated freely to journal the other end of the link 2 at one end of a link 4 by a shaft 3 so as to be rotated freely. The link 2 connected by the shaft 3 is provided, a cam slipper 21 portion is provided at a link 2 member positioned outside a bent portion of the link 4, and a cam shaft 19 is provided so as to be brought into contact with the cam 18. Support arms 6 and 6-1 are rotated with support arm attachment shafts 7 and 7-1 centered, and the link 4 is rotated with the shaft 3 centered by restraining and synchronizing by the support shaft 5 respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【発明の属する技術分野】
【０００１】本発明は内燃機関の動弁機構に関するものである。
【従来の技術】
【０００２】従来の４サイクル内燃機関の動弁機構は弁のリフト時期及びリフト時間及びリフト量が固定されたものが多く、この場合機関の必要とする吸気量はスロットルバルブにより調節されていた。
【０００３】また、可変式の動弁機構であってもカム軸の位相を変える開閉時期のみ可変とか、カムを複数個用いて運転状態に応じて切り替えるとかであって、特に吸気弁のリフト時期、リフト時間、リフト量を連続的に可変とするものがなかった。
【０００４】したがって、吸気量の調節はスロットルバルブにより行われ、低、中負荷時の実用運転域では吸気絞りによるポンピングロスが発生し機関の効率を低下させ、燃費の増大、二酸化炭素の発生量を増加させていた。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】本発明は機関の運転状態によって、弁のリフト時期、リフト時間及び弁のリフト量を自在に可変とし、特に吸気弁に本発明を用いることにより吸気量を弁自体で調節することを可能とし、したがってスロットルバルブによる調節を不要とすることが出来るために、低、中負荷時のポンピングロスによるフリクションを低減することができる。
【０００６】その結果、機関の効率向上により燃費の向上、二酸化炭素の発生量を低減することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】ロッカーアームを介して弁の開閉が行われる４サイクル機関の動弁機構において、該ロッカーアーム９の揺動支点より離れた位置のロッカーアーム９部材で、弁の位置する側と反対側にリンク２の一端を軸１により回動自在に軸支する。
【０００８】該リンク２の他端をリンク４の一端に軸３により回動自在に軸支する。
【０００９】揺動支点のロッカーアーム軸１０と軸１と軸３とで成す角度は４５度前後より１４５度前後までとし、なお前後とはプラス、マイナスそれぞれ３度の幅を有するものとする。
【００１０】リンク４の他端には軸３及び軸１と平行に支持軸５を回動自在に軸支する。
【００１１】リンク４の両側に位置するように、該支持軸５には支持アーム６及び６−１の一端を固定する。
【００１２】該支持アーム６及び６−１の他端は支持アーム取付軸７及び７−１により、その軸心が軸３の軸心と同一直線上になるようにシリンダーヘッド部材８に回動自在に軸支する。
【００１３】該支持アーム６−１の一端部分には、支持アーム取付軸７−１を中心とする半径を有する歯車１２を設け、制御モータ１４により駆動される歯車１３とかみ合わせる。
【００１４】制御モータ１４を作動させることにより支持アーム６及び６−１は支持アーム取付軸７及び７−１を中心に回動可能とし、同時にリンク４も軸３を中心に回動可能とする。
【００１５】そして、前記軸３により連結されたリンク２とリンク４の折れ曲がり部分の外側に位置するリンク２部材にはカムスリッパ２１部を設け、該カムスリッパ２１部にカム１８が当接するようにカム軸１９を設ける。
【００１６】以上のような構成のもと、カム１８のリフト量をリンク２とリンク４の折れ曲がり部分に伝達し、該折れ曲がり部分の移動量は支持軸５を中心としてリンク４を回動させ、同時にリンク２も回動させながら移動させる。
【００１７】該リンク２とリンク４の移動の和がロッカーアーム９に伝達するようにして弁が開閉可能となる。
【００１８】そして、支持アーム６及び６−１を支持アーム取付軸７及び７−１を中心として回動させることにより、軸３で連結したリンク２とリンク４との折れ曲がり角度を変化させる。
【００１９】折れ曲がり角度が小さいときはリンク２とリンク４の移動の和が大きく、ロッカーアーム９を介して弁のリフト量が増加しリフト時間が長くなる。
【００２０】折れ曲がり角度が大きいときは、リンク２とリンク４の移動の和が小さく、弁のリフト量とリフト時間は短くなる。
【００２１】したがって、支持アーム６及び６−１を連続的に回動させることで支持軸５の位置を変えることにより、弁のリフト量とリフト時間を連続的に可変とすることができる。
【００２２】特に吸気弁に本発明を用いることにより、出力調節のためのスロットルバルブを不要とすることが出来る。
【００２３】したがって、ポンピングロスを低減できることから、燃費向上、二酸化炭素発生量の低減の目的を達成できる。
【実施例】
【００２４】以下図面にしたがって実施例について述べれば、図１は本発明の実施例の立体図である。
【００２５】ロッカーアーム９の揺動支点であるロッカーアーム軸１０より離れたロッカーアーム部材の弁の位置する側の反対側、図１では上方、にリンク２の一端を軸１により回動自在に軸支する。
【００２６】該リンク２の他端をリンク４の一端に軸３により回動自在に軸支する。
【００２７】ロッカーアーム軸１０と軸１と軸３とで成す角度は本実施例では１２０度前後とする。
【００２８】リンク４の他端には、軸３及び軸１と平行に支持軸５を回動自在に軸支する。
【００２９】リンク４の両側に位置するように、支持アーム６及び６−１を配し、該支持アーム６及び６−１のそれぞれの一端を前記支持軸５に固定あるいは回動自在に軸支する、本実施例では支持軸５と支持アームの連結の剛性が確保できるように固定している。
【００３０】該支持アーム６及び６−１のそれぞれの他端は支持アーム取付軸７及び７−１により、その軸心が軸３の軸心と同一直線上に位置するようにシリンダーヘッド部材８に回動自在に軸支する。
【００３１】すなわち、リンク４の軸３と支持軸５との間の軸心間距離と支持アーム６及び６−１における支持軸５と支持アーム取付軸７及び７−１との間の軸心間距離は等しいものとする。
【００３２】該支持アーム６−１の一端部分には、支持アーム取付軸７−１を中心とする半径を有する歯車１２を設ける。
【００３３】そしてシリンダーヘッド部材８に回転自在に軸支される歯車１３を、前記歯車１２にかみ合わせる。
【００３４】該歯車１３は同心にウオーム歯車１７と回転力伝達可能に連結しており、該ウオーム歯車１７は制御モーター１４により駆動されるウオーム１６とかみ合わせる。
【００３５】該制御モーター１４の回転速度、回転方向を制御すれば支持アーム６及び６−１は支持アーム取付軸７及び７−１を中心に回動し、同時にリンク４も軸３を中心に回動可能となる。
【００３６】この時、リンク２とリンク４は軸３を中心に折れ曲がり回動し、該折れ曲がり角度の最小値は、カム１８が作動せず弁１１がリフトしない状態で、本実施例では９０度前後、最大値は１５０度前後に設定している。
【００３７】また、前記のように回動するときに、支持アーム６と６−１が一体として運動するように連結プレート２２により剛に連結している。
【００３８】前記制御モーター１４を停止すれば、ウオーム１６とウオーム歯車１７により任意の位置で支持アーム６及び６−１を停止固定できて、したがって支持軸５により軸支されているリンク４の位置も停止、固定できる。
【００３９】そして、前記軸３により連結されたリンク２とリンク４の折れ曲がり部分の外側に位置するリンク２部材にはカムスリッパ２１部を設ける。
【００４０】該カムスリッパ２１にカム１８が当接するように、軸３と平行にカム軸１９をシリンダヘッド部材８に回転自在に軸支する。
【００４１】本実施例では連結プレート２２とリンク４との間にヘアピン形状のバネ２３を掛け渡し、カムスリッパ２１部がカム面より踊り出して離れないように加圧している。
【００４２】以上のような構成のもと、カム１８のリフト量をリンク２のカムスリッパ２１に伝達されると、リンク２とリンク４の折れ曲がり部分の移動量は支持軸５を中心としてリンク４を回動させ、同時にリンク２も軸３を中心に回動しながら移動する。
【００４３】該リンク２とリンク４の移動の和が、ロッカーアーム９に伝達され、弁１１の開閉が可能となる。
【００４４】そして、支持アーム６及び６−１を支持アーム取付軸７及び７−１を中心として回動させることにより、軸３で連結したリンク２とリンク４との折れ曲がり角度を変化させる。
【００４５】図１及び図１４に示されるように折れ曲がり角度Ｍが小さいときは、弁をリフトさせる方向に働くリンク２とリンク４の移動の和が大きく、ロッカーアーム９を介して弁１１のリフト量が増加し有効な弁開時間が長くなる。
【００４６】図２及び図１５に示されるように折れ曲がり角度Ｐが小さいときは弁をリフトさせる方向に働くリンク２とリンク４の移動の和が小さく、ロッカーアーム９を介して弁１１のリフト量が減少し、有効な弁開時間が短くなる。
【００４７】したがって、支持アーム６及び６−１を連続的に回動させ支持軸５の位置を変えることにより、弁１１のリフト量と弁の有効なリフト時間を連続的に可変とすることが可能となる。
【００４８】図６は第２の実施例で、ロッカーアーム軸１０と軸３の成す角度が８０度前後に設定したものである。
【００４９】図１０は第３の実施例で、ロッカーアーム軸１０と軸１と軸３の成す角度が１４０度前後に設定したものである。
【００５０】そして、カムスリッパ２１を設けることに換えて軸３と同心にローラーカムフォロアー２６を設け、該ローラーカムフォロアー２６にカム１８が当接するようにしたものである。
【００５１】図１１は第４の実施例で、ロッカーアーム軸１０のかわりにピボット２９を介してロッカーアーム９を支承している。
【００５２】ピボット４０とピボット２９と軸３の成す角度は１４０度前後に設定し、カムスリッパ２７部分は軸３により連結されているリンク４の一端に軸３と同心に設け、カム１８が当接するようにしたものである。
【００５３】図１１に示すように、最大リフト量が得られるリンク４とロッド２８の成す角度において、該カムスリッパ２７の一部を軸３により連結されているリンク４の先方に、すなわちカム軸１９と当接している接線方向に延長し、ベロ２７−１を設けたものである。
【００５４】つまり、該カムスリッパ２７面と、当接しているカム１８のベース円３０との共通の接線方向で、リンク４の先端方向に延長し、ベロ２７−１を設けたものである。
【００５５】こうすることにより、ピボット２９と軸３と支持軸５の成す角度が小さいときは、カム１８がカムスリッパ２７及びベロ２７−１に当接する時間が前記、他の実施例よりさらに長くなる。
【００５６】また、ピボット２９と軸３と支持軸５の成す角度が大きいときはベロ２７−１がカム軸１９より離れ、カム１８がカムスリッパ２７及びベロ２７−１に当接する時間が短くなる。
【本発明の効果】
【００５７】特に吸気弁に本発明を用いれば、連続的に弁のリフト量及びリフト時間を変えることが出来るために、機関の運転に必要な吸気量を弁自体の開閉のみで調節可能となる。
【００５８】その結果、従来用いられていたスロットルバルブを用いることなく吸気量の調節が可能となり、機関の出力制御が可能となる。
【００５９】したがって、低、中負荷時の機関のポンピングロスによる摩擦を低減できることから燃料消費量の低減、二酸化炭素発生量の低減という地球環境の維持向上に資するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるリンク機構とカムと弁の関係を示す、弁のリフト量の大きい状態のカム軸側から見た立体図。
【図２】図１の実施例で弁のリフト量の小さい状態の立体図。
【図３】図１の実施例でカム軸の向こう側から見た立体図。
【図４】図１の実施例でカム軸を図示しない状態でカム軸側から見た立体図。
【図５】バネ２３をリンク４と連結プレート２２に掛け渡した側面図。
【図６】第２の実施例でロッカーアーム軸１０と軸１と軸３とで成す角が７５度で、弁のリフト量の大きい状態で支持アームを図示しない状態の側面図。
【図７】図６の実施例でカムが作動して弁を押し下げている側面図。
【図８】図６の実施例で弁のリフト量の小さい状態で支持アームを図示しない状態の側面図。
【図９】図６の実施例で図８の状態よりカムが作動して弁を押し下げている側面図。
【図１０】第３の実施例でロッカーアーム軸１０と軸１と軸３とで成す角が１４０度で、ローラーカムフォロアー２６を用いて支持アームを図示しない状態の側面図。
【図１１】第４の実施例でロッカーアーム９をピボットで支持し、ロッカーアーム９とリンク２８をピボットで支持している、支持アームを図示しない状態の側面図。
【図１２】実施例の図６、図７によるリンク機構の変化を示す、弁のリフト量の大きい状態を示す線図。
【図１３】実施例の図８、図９によるリンク機構の変化を示す、弁のリフト量の小さい状態を示す線図。
【図１４】実施例の図１及び図１０、図１１によるリンク機構の変化を示す、弁のリフト量の大きい状態を示す線図。
【図１５】実施例の図１及び図１０、図１１によるリンク機構の変化を示す、弁のリフト量の小さい状態を示す線図。
【図１６】クランク軸角度と弁のリフト量の高負荷時、中負荷時、低負荷時の変化を示すグラフ図。
【図１７】図１０に示す実施例のローラーカムフォロアーの立体図。
【図１８】図１０に示す実施例のローラーカムフォロアーの断面図。
【符号の説明】
１ 軸 ２ リンク ３ 軸 ４ リンク ５ 支持軸
６ 支持アーム ６−１支持アーム ７ 支持アーム取付軸
７−１ 支持アーム取付軸 ８ シリンダヘッド部材
９ ロッカーアーム １０ ロッカーアーム軸 １１ 弁
１２ 歯車 １３ 歯車 １４ 制御モーター １５ シリンダヘッド部材 １６ ウォーム １７ ウオーム歯車
１８ カム
１９ カム軸 ２０ バルブスプリング ２１ カムスリッパ
２２ 連結プレート ２３ バネ ２４ カムスリッパ
２５ 吸気ポート ２６ ローラーカムフォロアー
２７ カムスリッパ
２７−１ ベロ ２８ リンク ２９ ピボット
３０ ベース円
４０ ピボット Ａ 高負荷時の弁リフト量 Ｂ 低負荷時の弁リフト量 Ｃ 中負荷時の弁リフト量
Ｆ 高負荷時の弁リフト量 Ｇ 低負荷時の弁リフト量
Ｍ 折れ曲がり角度小 Ｐ 折れ曲がり角度大 Ｋ 無効弁リフト量TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve train for an internal combustion engine.
[Prior art]
2. Description of the Related Art Many conventional valve operating mechanisms of a four-stroke internal combustion engine have fixed valve lift timing, lift time and lift amount. In this case, the amount of intake air required by the engine is adjusted by a throttle valve.
[0003] Further, even with a variable valve operating mechanism, only the opening / closing timing for changing the phase of the camshaft is variable, or switching is performed in accordance with the operating state by using a plurality of cams. , Lift time and lift amount were not continuously variable.
Therefore, the intake air amount is adjusted by the throttle valve. In a practical operating range at low and medium loads, a pumping loss occurs due to the intake throttle, which lowers the efficiency of the engine, increases fuel efficiency, and increases the amount of carbon dioxide generated. Was increasing.
[Problems to be solved by the invention]
According to the present invention, a valve lift timing, a lift time, and a valve lift amount can be freely varied depending on the operation state of an engine. In particular, by using the present invention for an intake valve, the intake amount can be adjusted by the valve itself. Since it is possible to make adjustment by the throttle valve unnecessary, it is possible to reduce friction due to pumping loss at low and medium loads.
As a result, an object of the present invention is to improve fuel efficiency and reduce the amount of carbon dioxide generated by improving the efficiency of the engine.
[Means for Solving the Problems]
In a valve operating mechanism of a four-cycle engine in which a valve is opened and closed via a rocker arm, a rocker arm 9 member located at a position distant from the rocking fulcrum of the rocker arm 9 on the side opposite to the side where the valve is located One end of the link 2 is rotatably supported by the shaft 1.
The other end of the link 2 is rotatably supported on one end of a link 4 by a shaft 3.
The angle formed by the rocker arm shaft 10 and the shafts 1 and 3 at the rocking fulcrum is from about 45 degrees to about 145 degrees, and the front and rear have a width of plus and minus 3 degrees respectively.
A support shaft 5 is rotatably supported at the other end of the link 4 in parallel with the shafts 3 and 1.
One end of each of support arms 6 and 6-1 is fixed to the support shaft 5 so as to be located on both sides of the link 4.
The other ends of the support arms 6 and 6-1 are rotated by the cylinder head member 8 by the support arm mounting shafts 7 and 7-1 so that their axes are aligned with the axis of the shaft 3. Support freely.
A gear 12 having a radius centered on the support arm mounting shaft 7-1 is provided at one end of the support arm 6-1 and meshes with a gear 13 driven by a control motor 14.
By operating the control motor 14, the support arms 6 and 6-1 can rotate about the support arm mounting shafts 7 and 7-1, and at the same time, the link 4 can also rotate about the shaft 3. .
The link 2 member located outside the bent portion of the link 2 and the link 4 connected by the shaft 3 is provided with a cam slipper 21 so that the cam 18 comes into contact with the cam slipper 21. A cam shaft 19 is provided.
With the above construction, the lift of the cam 18 is transmitted to the bent portion of the link 2 and the link 4, and the movement of the bent portion is caused by rotating the link 4 about the support shaft 5, At the same time, the link 2 is moved while being rotated.
The valve can be opened and closed by transmitting the sum of the movement of the link 2 and the link 4 to the rocker arm 9.
By turning the support arms 6 and 6-1 about the support arm mounting shafts 7 and 7-1, the bending angle between the link 2 and the link 4 connected by the shaft 3 is changed.
When the bending angle is small, the sum of the movements of the link 2 and the link 4 is large, and the lift amount of the valve via the rocker arm 9 increases, and the lift time becomes longer.
When the bending angle is large, the sum of the movement of the link 2 and the link 4 is small, and the lift amount and the lift time of the valve become short.
Accordingly, by changing the position of the support shaft 5 by continuously rotating the support arms 6 and 6-1, the lift amount and the lift time of the valve can be continuously varied.
In particular, by using the present invention for an intake valve, a throttle valve for adjusting output can be made unnecessary.
Therefore, since the pumping loss can be reduced, the objects of improving fuel efficiency and reducing the amount of generated carbon dioxide can be achieved.
【Example】
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention.
One end of the link 2 is rotatable by the shaft 1 on the side opposite to the side where the valve of the rocker arm member is located away from the rocker arm shaft 10 which is the rocking fulcrum of the rocker arm 9, that is, in FIG. To pivot.
The other end of the link 2 is rotatably supported on one end of a link 4 by a shaft 3.
The angle formed by the rocker arm shaft 10, the shaft 1 and the shaft 3 is about 120 degrees in this embodiment.
A support shaft 5 is rotatably supported at the other end of the link 4 in parallel with the shaft 3 and the shaft 1.
The support arms 6 and 6-1 are arranged on both sides of the link 4, and one end of each of the support arms 6 and 6-1 is fixed to the support shaft 5 or pivotally supported. In this embodiment, the support shaft 5 and the support arm are fixed so that the rigidity of the connection can be ensured.
The other end of each of the support arms 6 and 6-1 is supported by support arm mounting shafts 7 and 7-1 so that the axis of the cylinder head member 8 is aligned with the axis of the shaft 3. To be rotatably supported.
That is, the distance between the axes between the shaft 3 of the link 4 and the support shaft 5 and the axes between the support shaft 5 and the support arm mounting shafts 7 and 7-1 in the support arms 6 and 6-1. The distances are assumed to be equal.
A gear 12 having a radius centered on the support arm mounting shaft 7-1 is provided at one end of the support arm 6-1.
The gear 13 rotatably supported by the cylinder head member 8 is engaged with the gear 12.
The gear 13 is concentrically connected to a worm gear 17 so as to be able to transmit a rotational force, and the worm gear 17 meshes with a worm 16 driven by a control motor 14.
If the rotation speed and rotation direction of the control motor 14 are controlled, the support arms 6 and 6-1 rotate about the support arm mounting shafts 7 and 7-1, and at the same time, the link 4 also rotates about the shaft 3. It becomes rotatable.
At this time, the link 2 and the link 4 bend and rotate about the shaft 3, and the minimum value of the bend angle is 90 degrees in this embodiment when the cam 18 does not operate and the valve 11 does not lift. Before and after, the maximum value is set to around 150 degrees.
Further, the support arms 6 and 6-1 are rigidly connected by the connection plate 22 so as to move as a single body when rotating as described above.
When the control motor 14 is stopped, the support arms 6 and 6-1 can be stopped and fixed at an arbitrary position by the worm 16 and the worm gear 17, so that the position of the link 4 supported by the support shaft 5 can be reduced. Can also be stopped and fixed.
The link 2 member located outside the bent portion of the link 2 and the link 4 connected by the shaft 3 is provided with a cam slipper 21 portion.
A cam shaft 19 is rotatably supported on the cylinder head member 8 in parallel with the shaft 3 so that the cam 18 comes into contact with the cam slipper 21.
In this embodiment, a hairpin-shaped spring 23 is stretched between the connecting plate 22 and the link 4 so as to press the cam slipper 21 so that the cam slipper 21 does not move away from the cam surface.
With the above configuration, when the lift of the cam 18 is transmitted to the cam slipper 21 of the link 2, the amount of movement of the bent portion of the link 2 and the link 4 is adjusted about the support shaft 5. , And at the same time, the link 2 also moves while rotating about the shaft 3.
The sum of the movements of the link 2 and the link 4 is transmitted to the rocker arm 9 so that the valve 11 can be opened and closed.
By turning the support arms 6 and 6-1 about the support arm mounting shafts 7 and 7-1, the bending angle between the link 2 and the link 4 connected by the shaft 3 is changed.
When the bending angle M is small as shown in FIGS. 1 and 14, the sum of the movements of the link 2 and the link 4 acting in the direction for lifting the valve is large, and the lift of the valve 11 via the rocker arm 9 is increased. The volume increases and the effective valve opening time increases.
As shown in FIGS. 2 and 15, when the bending angle P is small, the sum of the movements of the link 2 and the link 4 acting in the direction for lifting the valve is small, and the lift amount of the valve 11 via the rocker arm 9 is small. And the effective valve opening time is shortened.
Therefore, the lift amount of the valve 11 and the effective lift time of the valve can be continuously varied by continuously rotating the support arms 6 and 6-1 to change the position of the support shaft 5. It becomes possible.
FIG. 6 shows a second embodiment in which the angle between the rocker arm shaft 10 and the shaft 3 is set to about 80 degrees.
FIG. 10 shows a third embodiment in which the angle between the rocker arm shaft 10, the shaft 1 and the shaft 3 is set to about 140 degrees.
Instead of providing the cam slipper 21, a roller cam follower 26 is provided concentrically with the shaft 3, and the cam 18 comes into contact with the roller cam follower 26.
FIG. 11 shows a fourth embodiment in which the rocker arm 9 is supported via a pivot 29 instead of the rocker arm shaft 10.
The angle between the pivot 40, the pivot 29 and the shaft 3 is set to around 140 degrees, the cam slipper 27 is provided at one end of the link 4 connected by the shaft 3 and concentrically with the shaft 3, and the cam 18 It is something that touches.
As shown in FIG. 11, at an angle formed between the link 4 and the rod 28 at which the maximum lift is obtained, a part of the cam slipper 27 is provided in front of the link 4 connected by the shaft 3, that is, the cam shaft. It extends in the tangential direction in contact with 19 and is provided with a tongue 27-1.
That is, the cam slipper 27 extends in the direction of the tip of the link 4 in the tangential direction common to the base circle 30 of the cam 18 in contact with the cam slipper 27, and the tongue 27-1 is provided.
By doing so, when the angle between the pivot 29, the shaft 3 and the support shaft 5 is small, the time during which the cam 18 contacts the cam slipper 27 and the tongue 27-1 is longer than in the other embodiments. Become.
When the angle formed by the pivot 29, the shaft 3 and the support shaft 5 is large, the tongue 27-1 is separated from the cam shaft 19, and the time during which the cam 18 contacts the cam slipper 27 and the tongue 27-1 is shortened. .
[Effects of the present invention]
In particular, if the present invention is applied to the intake valve, the lift amount and the lift time of the valve can be continuously changed, so that the intake amount required for operating the engine can be adjusted only by opening and closing the valve itself. .
As a result, the amount of intake air can be adjusted without using the conventionally used throttle valve, and the output of the engine can be controlled.
Therefore, the friction caused by the pumping loss of the engine at low and medium loads can be reduced, which contributes to the maintenance and improvement of the global environment by reducing fuel consumption and carbon dioxide generation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a three-dimensional view showing a relationship between a link mechanism, a cam, and a valve according to an embodiment of the present invention, viewed from a camshaft side in a state where a valve lift is large.
FIG. 2 is a three-dimensional view of the embodiment of FIG. 1 with a small valve lift;
FIG. 3 is a three-dimensional view of the embodiment of FIG. 1 as viewed from the other side of the cam shaft.
4 is a three-dimensional view of the embodiment of FIG. 1 when the camshaft is not shown and viewed from the camshaft side.
FIG. 5 is a side view in which a spring 23 is stretched over a link 4 and a connection plate 22;
FIG. 6 is a side view of the second embodiment in which the angle between the rocker arm shaft 10, the shaft 1 and the shaft 3 is 75 degrees, and the support arm is not shown when the valve lift is large.
FIG. 7 is a side view of the embodiment of FIG. 6 with the cam actuated to depress the valve.
FIG. 8 is a side view of the embodiment of FIG. 6 in a state where the lift amount of the valve is small and the support arm is not shown.
9 is a side view of the embodiment of FIG. 6 in which the cam is operated from the state of FIG. 8 to push down the valve.
FIG. 10 is a side view of the third embodiment in which the angle between the rocker arm shaft 10, the shaft 1, and the shaft 3 is 140 degrees, and the support arm is not shown using the roller cam follower 26;
FIG. 11 is a side view of the fourth embodiment, in which the rocker arm 9 is pivotally supported and the rocker arm 9 and the link 28 are pivotally supported, with the support arm not shown.
FIG. 12 is a diagram showing a change in the link mechanism according to the embodiment shown in FIGS. 6 and 7, showing a state in which the valve lift is large.
FIG. 13 is a diagram showing a change in the link mechanism according to FIGS. 8 and 9 of the embodiment, showing a state in which the valve lift is small.
FIG. 14 is a diagram showing a change in the link mechanism according to FIGS. 1, 10 and 11 of the embodiment, showing a state in which the valve lift is large.
FIG. 15 is a diagram showing a change in the link mechanism according to FIGS. 1, 10 and 11 of the embodiment, showing a state in which the valve lift is small.
FIG. 16 is a graph showing changes in crankshaft angle and valve lift during high load, medium load, and low load.
FIG. 17 is a three-dimensional view of the roller cam follower of the embodiment shown in FIG.
FIG. 18 is a sectional view of the roller cam follower of the embodiment shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 shaft 2 link 3 shaft 4 link 5 support shaft 6 support arm 6-1 support arm 7 support arm mounting shaft 7-1 support arm mounting shaft 8 cylinder head member 9 rocker arm 10 rocker arm shaft 11 valve 12 gear 13 gear 14 control Motor 15 Cylinder head member 16 Worm 17 Worm gear 18 Cam 19 Cam shaft 20 Valve spring 21 Cam slipper 22 Connection plate 23 Spring 24 Cam slipper 25 Intake port 26 Roller cam follower 27 Cam slipper 27-1 Vero 28 Link 29 Pivot 30 Base circle 40 Pivot A Valve lift at high load B Valve lift at low load C Valve lift at medium load F Valve lift at high load G Valve lift at low load M Bend angle small P Bend angle large K Invalid valve lift

Claims (6)

揺動支点より離れた位置のロッカーアーム部材の、弁の位置と反対側の部分に、リンク２の一端を軸１により回動自在に軸支する。
該リンク２の他端をもうひとつのリンク４の一端に軸３により回動自在に軸支する。
該もうひとつのリンク４の他端には支持軸を前記各軸と平行に、回動自在に軸支する。
該支持軸には支持アームの一端を固定する。
該支持アームの他端は支持アーム取付軸により、その軸心が前記リンク２ともうひとつのリンク４を軸支している軸３の軸心と同一になるように、さらにまた、揺動支点と軸１と軸３とで成す角度が４５度前後以上の鋭角を保持するように、シリンダーヘッド部材に回動自在に軸支する。
軸３により連結されたリンク２とリンク４の折れ曲がり部分の外側に位置するリンク２部材にはカムが当接可能のようにカムスリッパ部を設ける。
支持アーム取付軸を中心として支持アームを、軸３を中心としてリンク４を、それぞれ支持軸により拘束し同期して回動させることを特徴とする内燃機関の動弁機構。One end of a link 2 is rotatably supported by a shaft 1 on a portion of the rocker arm member at a position away from the pivot point on the side opposite to the valve position.
The other end of the link 2 is rotatably supported on one end of another link 4 by a shaft 3.
A support shaft is rotatably supported on the other end of the other link 4 in parallel with each of the shafts.
One end of a support arm is fixed to the support shaft.
The other end of the support arm is supported by a support arm mounting shaft such that its axis is the same as the axis of the shaft 3 that supports the link 2 and another link 4, and furthermore, a swing fulcrum. The shaft 1 and the shaft 3 are rotatably supported on a cylinder head member so as to maintain an acute angle of about 45 degrees or more.
The link 2 member located outside the bent portion of the link 2 and the link 4 connected by the shaft 3 is provided with a cam slipper portion so that the cam can abut.
A valve mechanism for an internal combustion engine, wherein a support arm and a link 4 are constrained by a support shaft and rotated synchronously about a support arm mounting shaft and a shaft 3, respectively. 前記揺動支点と軸１と軸３とで成す角度が９０度以上１４５度前後の鈍角を保持するようにしたことを特徴とする請求項１記載の内燃機関の動弁機構。2. The valve operating mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an angle formed between the swing fulcrum, the shaft 1 and the shaft 3 maintains an obtuse angle of 90 degrees or more and about 145 degrees. 前記リンク２に設けたカムスリッパの替わりに、軸３と同心にローラーカムフォロアーを設けて、該ローラーカムフォロアーにカムが当接ようにしたことを特徴とする請求項１、請求項２記載の内燃機関の動弁機構。The roller cam follower is provided concentrically with the shaft 3 in place of the cam slipper provided on the link 2, and a cam comes into contact with the roller cam follower. Valve train of an internal combustion engine. 前記リンク２に設けたカムスリッパの替わりに、リンク４の一端に軸３と同心の円周面を有するカムスリッパを設けたことを特徴とする請求項１、請求項２記載の内燃機関の動弁機構。3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a cam slipper having a circumferential surface concentric with the shaft is provided at one end of the link instead of the cam slipper provided on the link. Valve mechanism. 前記軸３と同心の円周面を有するカムスリッパにおいて、最大リフト量が得られるリンク２とリンク４の折れ曲がり角度において、該カムスリッパ面と、当接しているカムのベース円との共通の接線方向でリンク４の先端方向にカムスリッパ面を延長したことを特徴とする請求項４記載の内燃機関の動弁機構。In a cam slipper having a circumferential surface concentric with the shaft 3, a common tangent line between the cam slipper surface and a base circle of a contacting cam at a bending angle of the link 2 and the link 4 at which the maximum lift is obtained. 5. The valve train of an internal combustion engine according to claim 4, wherein the cam slipper surface is extended in the direction of the link 4 in the direction of the link. 前記ロッカーアームとリンク２の連結に軸１を用いる替わりに、ピボットとピボット軸受を用いたことを特徴とする請求項１，請求項２，請求項３，請求項４，請求項５記載の内燃機関の動弁機構。6. The internal combustion engine according to claim 1, wherein a pivot and a pivot bearing are used instead of using the shaft 1 to connect the rocker arm and the link 2. Engine valve train.
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