JP2005009442A - 可変動弁機構、それに用いられるロッカアームおよびシム - Google Patents

Abstract

【課題】バルブの開閉量を連続的に変更できる可変動弁機構に用いられるロッカアームおよびシムを提供する。
【解決手段】ロッカアームはカム軸の軸方向に移動可能に形成され、ロッカアームにはバルブの端部と対向または接触する部分であるロッカリフト部が形成されており、ロッカリフト部はロッカアームがカムのベース区間で接触する際に、バルブの端部が対向または接触するロッカリフトベース部と、ロッカアームがカムのリフト区間で接触する際に、バルブの端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部とを有し、ロッカリフトベース部は、ロッカアームがカム軸の軸方向に移動する際、バルブのリフト量を一定に保つように形成されており、ロッカリフト傾斜部はロッカアームがカム軸の軸方向に移動する際、バルブのリフト量を変化させるように、カム軸の軸方向に対して角度を有して形成されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブの開閉量を連続的に変更できる可変動弁機構、それに用いられるロッカアームおよびシムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関用の可変バルブリフト機構には、ロッカアーム形式の可変バルブリフト機構を搭載したものが種々生産されている。その基本構造は、低速・高速の２段、または、低速・中速・高速の３段のロッカアームと、バルブとの間の連結および切り離しを行うことで、バルブのリフト量を変更するものである。
【０００３】
このような従来の段階的な可変バルブリフト機構よりも、出力や燃費の更なる改善のために、バルブのリフト量を連続的に変更するための機構が研究されている。
【０００４】
バルブのリフト量を連続的に変更する機構としては、ロッカアームの揺動枢支点を変位させる例（特許文献１、特許文献２）、ロッカアームのカム山との接触角を変える例（特許文献３、特許文献４）、ロッカアームとタペットの間に可変の支点を持つことによりレバー比を変える例（特許文献５）等がある。
【０００５】
ロッカアームの枢支点を直接変位させる例またはロッカアームとタペットの間に可変の支点を持ってレバー比を変える例では支点の変位でリフトカーブの大きさが相似的に変化するためリフト量を小さくすると相対的に緩衝曲線も低くなってしまい、タペットクリアランスも変化し、タペット音が大きくなる。またロッカアームのカム山との接触角を変える例ではタペットクリアランスが変化し、バルブ総開角も大きく変化して吸排気効率が悪化する。
【０００６】
また、タペットクリアランスの変化を少なくすることを試みた、カムとロッカアームとの間にリンク機構を設ける例（特許文献６）もあるが、これはリンク機構を設けることで、全体の機構が複雑化してしまうなどの問題があった。
【０００７】
さらに、回転するカム軸に形成された３次元状カムに摺接して揺動するロッカアームにより、吸・排気バルブが軸動して開閉弁するバルブタイミング機構において、前記ロッカアームを機関回転数あるいは負荷に応じてカム軸の軸方向に移動させるように構成した可変バルブタイミング機構の例もある（特許文献７）。しかしながら、このような可変バルブタイミング機構においては、ロッカアームとカムとの間に揺動タペット（ピロー）と呼ばれる揺動部品を設けていることから、そのようなピローを介したロッカアームとカムとの摺動は、不安定となり、精度および信頼性の点において懸念があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６０−１０８５１１号公報
【特許文献２】
特開平５−２０２７２０号公報
【特許文献３】
実開昭６０−１２５３０４号公報
【特許文献４】
実開昭６０−１２７４１１号公報
【特許文献５】
特開昭６０−２２８７１７号公報
【特許文献６】
特開平８−７４５３４号公報
【特許文献７】
特開２００１−８２１１７号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、比較的簡便な機構でバルブの開閉量を連続的に変更できる可変動弁機構、そのような可変動弁機構に用いられるロッカアームおよびシムを提供することを主目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、回転するカム軸に形成されたカムと、前記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、上記ロッカアームの一端に配置され、上記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構において、
上記ロッカアームは、上記カム軸の軸方向に移動可能に形成され、
上記ロッカアームには、上記バルブの端部と対向または接触する部分であるロッカリフト部が形成されており、
上記ロッカリフト部は、上記ロッカアームが上記カムのベース区間で接触する際に、上記バルブの端部が対向または接触するロッカリフトベース部と、上記ロッカアームが上記カムのリフト区間で接触する際に、上記バルブの端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部とを有し、
上記ロッカリフトベース部は、上記ロッカアームが上記カム軸の軸方向に移動する際、上記バルブのリフト量を一定に保つように形成されており、
上記ロッカリフト傾斜部は、上記ロッカアームが上記カム軸の軸方向に移動する際、上記バルブのリフト量を変化させるように、カム軸の軸方向に対して角度を有して形成されていることを特徴とする可変動弁機構を提供する。
【００１１】
本発明においては、バルブとの摺動面にあたるロッカアームのロッカリフト部の形状を上述したような三次元形状とし、また、ロッカアームをカム軸の軸方向に移動可能に形成することで、比較的簡便な機構で連続的なバルブリフト量の切り替えを安定性良く行うことを可能とする。したがって、コスト削減、エンジンの出力および燃費の向上等に効果を有する。
【００１２】
さらに本発明は、上記ロッカアームの上記カムとの摺動面には、上記カムの回転に従ってローラシャフトを軸に回転するローラが設けられていることが好ましい。このようなローラを設けることにより、カムとロッカアームとの摺動を、転がり摺動とすることができるため、フリクションの低減を図ることができるからである。
【００１３】
さらに本発明においては、上記バルブは、上記ロッカアームのロッカリフト部と、シムを介して接触しており、上記シムの上記ロッカリフト部との接触面は、曲面で形成されていることが好ましい。ロッカリフト部に対する追従性を向上させることができるため、精度の高いバルブリフト量の調整が可能となるからである。
【００１４】
また本発明においては、回転するカム軸に形成されたカムと、上記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、上記ロッカアームの一端に配置され、上記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構に用いられるロッカアームであって、
上記ロッカアームは、上記カム軸の軸方向に移動可能に形成されるものであり、かつ、上記バルブの端部が対向または接触する部分にロッカリフト部を有し、
上記ロッカリフト部は、上記ロッカアームが上記カムのベース区間で接触する際に、上記バルブの端部が対向または接触するロッカリフトベース部と、上記ロッカアームが上記カムのリフト区間で接触する際に、上記バルブの端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部とを有し、
上記ロッカリフトベース部は、上記ロッカアームが上記カム軸の軸方向に移動する際、上記バルブのリフト量を一定に保つように形成されており、
上記ロッカリフト傾斜部は、上記ロッカアームが上記カム軸の軸方向に移動する際、上記バルブのリフト量を変化させるように、上記カム軸の軸方向に対して角度を有するように形成されていることを特徴とするロッカアームを提供する。
【００１５】
このようなロッカアームを可変動弁機構に用いることにより、比較的簡便な機構でバルブリフト量の連続可変を可能とするため、エンジンの出力および燃費の向上に効果を有する。
【００１６】
また、本発明においては、回転するカム軸に形成されたカムと、上記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、上記ロッカアームの一端に配置され、上記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブと、上記バルブの上記ロッカアームとの接触部分に配置されたシムとを有する可変動弁機構に用いられるシムであって、上記シムは、上記ロッカアームとの接触面が曲面で形成されていることを特徴とするシムを提供する。バルブクリアランスの精密な調整が可能であり、また、追従性の高いバルブの摺動が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の可変動弁機構、それに用いられるロッカアームおよびシムについて説明する。まず、可変動弁機構について説明する。
【００１８】
Ａ．可変動弁機構
まず、本発明の可変動弁機構の構成部材および、それらの動きを図を用いて説明する。図１はカムのベース区間でロッカアームが接触している際の、本発明の可変動弁機構の一実施態様を示す概略断面図であり、図２は、カムのリフト区間でロッカアームが接触している際の本発明の可変動弁機構の一実施態様を示す概略断面図である。また、図１（ｂ）および図１（ｃ）は図１（ａ）のＸ−Ｘ断面における概略断面図であり、紙面の右方向から見た場合を示している。さらに、図２（ｂ）および図２（ｃ）においても同様に、図２（ａ）のＹ−Ｙ断面における概略断面図であり、紙面の右方向から見た場合を示している。
【００１９】
図示のように、本実施態様の可変動弁機構２０は、回転するカム軸３に形成されたカム４と、このカム４の回転に従ってロッカシャフト１を軸に揺動するロッカアーム２と、前記ロッカアーム２の一端に配置され、前記ロッカアーム２の揺動により開閉されるバルブ７とを有する。このバルブ７は、図示せぬバルブスプリングおよびバルブリテーナにより保持されている。
【００２０】
ロッカシャフト１は、図１の紙面の表裏方向に延在する棒状体であり、このロッカシャフト１は図示されていない支持部材によって、所定の位置に固定されている。図１に示す例では、ロッカシャフト１をロッカアーム２に貫通させて設けた場合を示しているが、例えば、図４に示すように、ロッカアーム２のロッカシャフト１と接触する部分であるロッカシャフト溝４０の形状を半円状とし、ロッカシャフト１に対してロッカアーム２を載置するように設置する場合であってもよい。このように、ロッカシャフト溝４０の形状を半円状とした場合には、載置するだけでロッカシャフト１にロッカアーム２を組み合わせることができるので、例えば、図５に示すように、ロッカシャフト１にロッカアーム２を固定するロッカガイド１２を設けた後であってもロッカシャフト１にロッカアーム２を設置することができるので、製造上有利であるといった利点を有する。
【００２１】
また、図１に示すように、ロッカアーム２のカム４との接触部分にはローラ５が配置されている。このローラ５は、カム４の回転にしたがってローラシャフト６を軸に回転し、カム４とロッカアーム２とにおける摺動を転がり摺動とする。このようにローラ５を設けることにより、フリクションの低減を図ることができる。図１に示す例では、ロッカアーム２のカム４との摺動面に、ローラ５を設けた例を示したが、本実施態様においては、このような例に限定されるものではなく、カム４およびロッカアーム２において、安定した摺動を可能とするものであれば特に限定はされない。ローラ５以外の具体例として、例えば、チップ等をロッカアーム２のカム４との摺動面に設けることによりカム４およびロッカアーム２を滑り摺動とする場合を挙げることができる。
【００２２】
また、カム４には、リフト量を発生するノーズ４´が形成されている。なお、本実施態様においては、リフト量を発生するノーズ４´が形成されている区間をカム４のリフト区間とし、リフト量を発生しない区間をカム４のベース区間としている。例えば、カム４が回転し、ローラ５と接触する部分が図１に示すベース区間から図２（ａ）に示すリフト区間に移行すると、ロッカアーム２はロッカシャフト１を軸として図２中時計回りに揺動する。これによりバルブ７が押圧され、バルブを開くことができる。
【００２３】
さらに、本実施態様におけるロッカアーム２は、カム軸３の軸方向に対して移動可能に形成されている。すなわち、図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、カム軸３の軸方向ａに沿って、矢印に示すようにロッカアーム２を移動させることができる。本実施態様においては、このようにロッカアーム２をカム軸の軸方向に対して移動可能に形成することにより、高速時および低速時における切り替えを行うものである。
【００２４】
本実施態様においてロッカアーム２を移動可能に形成する方法としては、特に限定はされないが、例えば、アクチュエーター等を用いる方法を挙げることができる。具体的には、アクチュエーターを、ロッカアーム２またはロッカシャフト１に設け、油圧等を調節することにより、機関回転数または負荷に応じたロッカアーム２のカム軸３の軸方向への移動を行う方法等を挙げることができる。
【００２５】
図５は、図１の紙面の上側から見た場合の本発明の可変動弁機構の他の例を示した概略図である。図５に示すように、ロッカシャフト１にロッカアーム２を設置した際、ロッカアーム２をロッカシャフト１の所定の位置に固定するために、ロッカガイド１２を設けてもよい。このようなロッカガイド１２は、ロッカシャフト１に、ボルト等で固定して設ける場合でもよく、また、ロッカシャフト１と一体物として形成する場合であってもよい。さらに、ロッカガイド１２とロッカアーム２との間にスプリング１３を設けてもよい。このようにスプリング１３を設けた場合の利点について、以下に説明する。
【００２６】
例えば、カム４のリフト区間でロッカアーム２が接触している際に、低速側から高速側へロッカアーム２を切り替える場合、高速側へロッカアーム２を移動させる力に加え、バルブ７を押し下げる力を必要とするため、例えば、アクチュエータのみの力で、このようなロッカアーム２の移動を速やかに行うようにするには、ある程度規模が大きく、強力な力を発揮するアクチュエータを用いることとなる。しかしながら、そのようなアクチュエータを用いることは、設計の自由度を狭め、また、コストの増大に繋がる等により好ましくない場合がある。そこで、図５に示すように、スプリング１３を設けると、ローラ５を介してロッカアーム２と接触しているカム４がベース区間からリフト区間に移行し、ロッカアーム２にバルブ７からの接触荷重がかかっている状態で、ロッカアーム２を高速側へ移動させずに、ロッカシャフト１の移動変位をスプリング１３に吸収させることができる。さらに、ローラ５を介してロッカアーム２と接触しているカム４が、リフト区間からベース区間に移行すると、バルブ７からの接触荷重が低くなるため、スプリング１３によりロッカアーム２を高速側へ速やかに移動させることができる。
【００２７】
このようなことから、スプリングを設けた場合には、ロッカアームがカムのリフト区間で接触している状態で、高速側へ切り替える際、ロッカアームがカムのベース区間に移行しバルブからの接触荷重が低くなったところで、高速側への切り替えを行うことができるため、アクチュエータにかかる負荷を軽減することができ、アクチュエータの小規模化を図ることができる。したがって、設計の自由度を広げることができ、また、コスト的にも有利であるといった利点を有する。
【００２８】
さらに、本実施態様では、ロッカアーム２において、バルブ７の端部が対向または接触する部分をロッカリフト部８としている。このようなロッカリフト部８において、バルブ７の端部は、シム９を介してロッカリフト部８と対向または接触させることが好ましい。シム９により、バルブクリアランスの調整を行うことができるからである。さらに、このようなシム９としては、シム９のロッカアーム２との接触面が、曲面、特になめらかな曲面で形成されているものであることが好ましい。これにより、例えば、図６に示すように、ロッカリフト部８の形状が、部材側にへこんだ湾曲状に形成されている場合であっても、そのような形状に十分に追従することができ、リフト量の精密な調整が可能となるからである。また、極度のエッジロードを防止することもできる。
【００２９】
このような本実施態様の可変動弁機構においては、ロッカアーム２の、バルブ７の端部が対向または接触する部分であるロッカリフト部８の形状を三次元形状としたことを特徴とする。以下、このようなロッカリフト部について説明する。
【００３０】
本実施態様におけるロッカリフト部８は、ロッカアーム２が図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、カム４のベース区間で接触している際に、バルブ７の端部が対向または接触するロッカリフトベース部１０と、ロッカアーム２が図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、カム４のリフト区間で接触している際に、バルブ７の端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部１１とを有している。
【００３１】
このようなロッカリフト部８において、ロッカリフトベース部１０は、上述したように、カム４のベース区間でロッカアーム２が接触している際に、バルブ７の端部が対向または接触する部分であり、この際、本実施態様においては、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、ロッカアーム２が矢印で示すカム軸３の軸方向に移動する際、すなわち、高速時および低速時の切り替えがなされた場合に、バルブ７のリフト量を一定に保つように形成されている。具体的には、図１（ｂ）および（ｃ）に示すように、ロッカリフトベース部１０をカム軸３の軸方向に水平に形成する場合を挙げることができる。このように、ロッカリフトベース部１０をカム軸３の軸方向に対して水平に形成することにより、ロッカアーム２がカム軸３の軸方向に移動し、高速および低速の切り替えがなされた際に、バルブ７のリフト量を一定に保持することができる。
【００３２】
なお、ここでいうリフト量を一定にするとは、通常は、高速時および低速時におけるいずれの位置においてもバルブが閉じた状態であり、バルブリフト量が０であることを意味する。
【００３３】
また、高速および高負荷時では、エンジン内部の温度が高熱になるため、バルブ７に熱膨張が生じる場合があり、このような場合には、バルブクリアランスが詰まる傾向にある。このような場合には、高速および高負荷時に生じるバルブ７の熱膨張を考慮して、高速時におけるバルブクリアランスの方が、低速時におけるバルブクリアランスよりも大きくなるように、バルブリフトベース部１０の形状を形成することが好ましい。例えば、図３に示すように、高速時にバルブ７の端部が対向する位置から低速時にバルブ７の端部が対向する位置に向うにつれて、カム軸３の軸方向との距離が遠くなるように、ロッカリフトベース部１０を、僅かに傾斜を設けて形成する場合を挙げることができる。バルブクリアランスは、内燃機関の仕様に応じて適宜選択する。
【００３４】
次に、ロッカリフト部８におけるロッカリフト傾斜部１１について説明する。ロッカリフト傾斜部１１は、上述したようにカム４のリフト区間でロッカアーム２が接触している際に、バルブ７の端部が対向または接触する部分であり、さらに、本実施態様においては、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、ロッカアーム２が矢印で示すカム軸３の軸方向に移動する際、すなわち、高速時および低速時の切り替えがなされた場合に、バルブ７のリフト量を変化させるように、カム軸３の軸方向に対して角度を有するように形成されていることを特徴とするものである。
【００３５】
このようなロッカリフト傾斜部１１において、カム軸３の軸方向に対して角度を有するような形状としては、カム４のリフト区間でロッカアーム２が接触している際に、低速時におけるバルブのリフト量よりも、高速時におけるバルブのリフト量の方が大きくなるような形状であれば特に限定はされない。具体的には、図２（ｂ）に示すように、高速時にロッカリフト傾斜部１１においてバルブ７が接触する位置ｘの方が、図２（ｃ）に示すように、低速時にロッカリフト傾斜部１１においてバルブ７が接触する位置ｙよりも、カム軸３の軸方向との距離が遠くなるように傾斜状に形成された場合を挙げることができる。さらに、このような傾斜としては、図２に示すように直線的に形成された傾斜でもよく、図６に示すように、中央部分に凹みを有するように湾曲して形成された傾斜でもよい。このようなロッカリフト傾斜部１１の形状は、高速時および低速時におけるバルブのリフト量等に応じ、適宜選択するものとする。
【００３６】
本実施態様においては、このようなロッカリフト部８をバルブ７が摺動する際、機関回転数または負荷に応じてロッカアーム２のカム軸３の軸方向における移動を調節することにより高速時および低速時における切り替えを行うことができる。また、カム４の回転により、ロッカアーム２はロッカシャフト１を軸に揺動するが、この際、バルブ７は、ロッカリフト部８内においてロッカリフトベース部１０およびロッカリフト傾斜部１１間を摺動する。このようなロッカリフトベース部１０およびロッカリフト傾斜部１１間におけるバルブ７の摺動が安定性よく連続的に行われるため、ロッカリフトベース部１０およびロッカリフト傾斜部１１間においては、連続的になめらかに形成されていることが好ましい。
【００３７】
以下、エンジンの回転速度に伴う、本実施態様の可変動弁機構の変化について説明する。
【００３８】
１．低速時
図１（ｃ）は、低速時において、カム４のベース区間でロッカアーム２がローラ５を介して接触している場合の態様を示している。さらに、図２（ｃ）は、同様に低速時において、カム４のリフト区間でロッカアーム２がローラ５を介して接触している場合の態様を示している。カム４の回転に伴い、ローラ５と接触する部分が図１に示すベース区間から図２に示すリフト区間へ移行すると、ロッカアーム２は時計回りの方向に揺動する。これに伴い、バルブ７は押し下げられることとなるが、同時にバルブ７は、ロッカリフトベース部１０からロッカリフト傾斜部１１へ摺動する。ロッカリフト傾斜部１１の形状は、低速時におけるバルブのリフト量を図２（ｃ）に示すように、ｙの部分で押圧するように形成されていることから、低速時においては、ロッカアーム２の揺動に伴うバルブ７の押圧量は高速時と比較して少なくなる。
【００３９】
２．高速時
図１（ｂ）は、高速時において、カム４のベース区間でロッカアーム２がローラ５を介して接触している場合の態様を示している。さらに、図２（ｂ）は、同様に高速時において、カム４のリフト区間でロッカアーム２がローラ５を介して接触している場合の態様を示している。カム４の回転に伴い、ローラ５と接触している部分が、図１に示すベース区間から図２に示すリフト区間へ移行すると、ロッカアーム２は時計回りの方向に揺動する。これに伴い、バルブ７は押し下げられることとなる。それと同時に、バルブ７は、ロッカリフトベース部１０からロッカリフト傾斜部１１へ摺動する。高速時においては、ロッカリフトベース部１０からロッカリフト傾斜部１１へバルブ７が摺動する際、ロッカリフト傾斜部１１の形状により図２（ｂ）ｘに示すように、押圧するように形成されていることから、ロッカアーム２の揺動に伴うバルブ７の押圧量は上述した低速時と比較し図２に示すｚ量だけ大きくなる。これによりカム４のプロフィールにしたがって開弁駆動することができる。
【００４０】
上記は、全てオーバーヘッドカムシャフト型のエンジンを例に説明しているが、本発明は、ロッカリフト部における形状が上述したような形状であるのであれば、これに限定されるものではなく、例えばオーバーヘッドバルブ型のエンジンに対して用いることも可能であり、プッシュロッドやタペットなどの位置関係やクリアランス等に影響を与えることなくバルブのリフト量を連続的に変更することができる。
【００４１】
また、図７は、本実施態様の可変動弁機構おけるバルブリフト曲線を示すグラフである。本実施態様においては、ロッカアームのロッカリフト部の形状を上述したように三次元形状とすることにより、図７に示すように、吸・排気バルブのリフト量の連続的な変化を比較的簡便な機構で可能とすることができる。
【００４２】
Ｂ．ロッカアーム
次に、本発明のロッカアームについて説明する。
【００４３】
本発明のロッカアームは、回転するカム軸に形成されたカムと、前記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され、前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構に用いられるロッカアームであって、
前記ロッカアームは、前記カム軸の軸方向に移動可能に形成されるものであり、かつ、前記バルブの端部が対向または接触する部分にロッカリフト部を有し、
前記ロッカリフト部は、前記ロッカアームが前記カムのベース区間で接触する際に、前記バルブの端部が対向または接触するロッカリフトベース部と、前記ロッカアームが前記カムのリフト区間で接触する際に、前記バルブの端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部とを有し、
前記ロッカリフトベース部は、前記ロッカアームが前記カム軸の軸方向に移動する際、前記バルブのリフト量を一定に保つように形成されており、
前記ロッカリフト傾斜部は、前記ロッカアームが前記カム軸の軸方向に移動する際、前記バルブのリフト量を変化させるように、前記カム軸の軸方向に対して角度を有するように形成されていることを特徴とするものである。
【００４４】
本発明のロッカアームにおいては、ロッカリフト部の形状に特徴を有している。すなわち、本発明におけるロッカリフト部は、カムのベース区間でロッカアームが接触している間に、バルブの端部が対向または接触する部分であるロッカリフトベース部と、カムのリフト区間でロッカアームが接触している間に、バルブの端部が対向または接触する部分であるロッカリフト傾斜部とを有しており、これらを有するロッカリフト部の形状が三次元形状であることを特徴とする。このようなロッカリフト部の形状については、上述した可変動弁機構において記載したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
【００４５】
このような本発明のロッカアームにおいて、その全体的な形状は、ロッカリフトベース部およびロッカリフト傾斜部を有するロッカリフト部の形状を、上述した三次元形状とすることができるのであれば特に限定はされない。例えば、図１に示すように、バルブ７の軸方向上に、カム軸３、カム４およびローラ５等の中心が位置するような場合や、図４に示すように、バルブ７の軸方向と、カム軸３およびカム４等の中心を通る直線が平行となるようなロッカアーム２とする場合であってもよい。
【００４６】
Ｃ．シム
次に本発明のシムについて説明する。
【００４７】
本発明のシムは、回転するカム軸に形成されたカムと、前記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され、前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブと、前記バルブの前記ロッカアームとの接触部分に配置されたシムとを有する可変動弁機構に用いられるシムであって、前記シムは、前記ロッカアームとの接触面が曲面で形成されていることを特徴とするものである。
【００４８】
このようなシムを用いることにより、バルブクリアランスの調整をシムによっても行うことができる。また、ロッカアームとの接触面が曲面で形成されていることから、例えば、図６に示すように、ロッカリフト部８の形状が、部材側にへこんだ湾曲状に形成されている場合であっても、そのような形状に十分に追従することができ、リフト量の精密な調整が可能となる。また、極度のエッジロードを防止することもできる。
【００４９】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態は例示であり、本明細書の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様の効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、バルブとの摺動面にあたるロッカアームのロッカリフト部の形状を上述したような三次元形状とし、また、ロッカアームをカム軸の軸方向に移動可能に形成することで、比較的簡便な機構で連続的なバルブリフト量の切り替えを安定性良く行うことが可能である。したがって、コスト削減、エンジンの出力および燃費の向上等に効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可変動弁機構の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の可変動弁機構の他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の可変動弁機構において、ロッカリフトベース部の一例を示した概略断面図である。
【図４】本発明の可変動弁機構の他の例を示す概略断面図である。
【図５】本発明の可変動弁機構において、ロッカガイドおよびロッカアーム間にスプリングを配した場合の態様を示した概略図である。
【図６】本発明におけるシムの追従性を示す概略図である。
【図７】本発明の可変動弁機構におけるバルブリフト曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
１ … ロッカシャフト
２ … ロッカアーム
３ … カム軸
４ … カム
４´ … ノーズ
５ … ローラ
６ … ローラシャフト
７ … バルブ
８ … ロッカリフト部
９ … シム
１０ … ロッカリフトベース部
１１ … ロッカリフト傾斜部
２０ … 可変動弁機構

Claims (5)

1. 回転するカム軸に形成されたカムと、前記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され、前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構において、
   前記ロッカアームは、前記カム軸の軸方向に移動可能に形成され、
   前記ロッカアームには、前記バルブの端部と対向または接触する部分であるロッカリフト部が形成されており、
   前記ロッカリフト部は、前記ロッカアームが前記カムのベース区間で接触する際に、前記バルブの端部が対向または接触するロッカリフトベース部と、前記ロッカアームが前記カムのリフト区間で接触する際に、前記バルブの端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部とを有し、
   前記ロッカリフトベース部は、前記ロッカアームが前記カム軸の軸方向に移動する際、前記バルブのリフト量を一定に保つように形成されており、
   前記ロッカリフト傾斜部は、前記ロッカアームが前記カム軸の軸方向に移動する際、前記バルブのリフト量を変化させるように、カム軸の軸方向に対して角度を有して形成されていることを特徴とする可変動弁機構。
2. 前記ロッカアームの前記カムとの摺動面には、前記カムの回転に従ってローラシャフトを軸に回転するローラが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構。
3. 前記バルブは、前記ロッカアームのロッカリフト部と、シムを介して接触しており、前記シムの前記ロッカリフト部との接触面は、曲面で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の可変動弁機構。
4. 回転するカム軸に形成されたカムと、前記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され、前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構に用いられるロッカアームであって、
   前記ロッカアームは、前記カム軸の軸方向に移動可能に形成されるものであり、かつ、前記バルブの端部が対向または接触する部分にロッカリフト部を有し、
   前記ロッカリフト部は、前記ロッカアームが前記カムのベース区間で接触する際に、前記バルブの端部が対向または接触するロッカリフトベース部と、前記ロッカアームが前記カムのリフト区間で接触する際に、前記バルブの端部が対向または接触するロッカリフト傾斜部とを有し、
   前記ロッカリフトベース部は、前記ロッカアームが前記カム軸の軸方向に移動する際、前記バルブのリフト量を一定に保つように形成されており、
   前記ロッカリフト傾斜部は、前記ロッカアームが前記カム軸の軸方向に移動する際、前記バルブのリフト量を変化させるように、前記カム軸の軸方向に対して角度を有するように形成されていることを特徴とするロッカアーム。
5. 回転するカム軸に形成されたカムと、前記カムの回転に従ってロッカシャフトを軸に揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され、前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブと、前記バルブの前記ロッカアームとの接触部分に配置されたシムとを有する可変動弁機構に用いられるシムであって、
   前記シムは、前記ロッカアームとの接触面が曲面で形成されていることを特徴とするシム。

Images