JP2005226541A - Variable movable valve mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は可変動弁機構に係り、特に、カムシャフトの回転と同期して開閉する弁体の作用角およびまたはリフト量を変化させることのできる内燃機関の可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism, and more particularly to a variable valve mechanism for an internal combustion engine that can change the operating angle and / or lift amount of a valve body that opens and closes in synchronization with the rotation of a camshaft.
従来、例えば特開2002−371816号公報に開示されているように、カムと弁体との間に弁体の作用角およびリフト量を変化させる機構を備える可変動弁機構が知られている。この可変動弁機構は、カムと弁体との間に、カムの押圧力を伝達して弁体を押し下げる第一介在アーム(揺動アーム)と、カムに当接するローラを有する第二介在アーム(揺動ローラ部)とを備えている。そして、この可変動弁機構は、制御軸の回転位置に応じて、カムとローラとの位置関係が変化するように構成されている。カムとローラとの位置関係が変化すると、カムの回転に対して第一介在アームが弁体を押し下げるタイミングおよび弁体の押し下げ量を変化させることができる。このため、上記従来の可変動弁機構によれば、制御軸の回転位置を制御することにより、弁体の作用角およびリフト量を連続的に変更することができる。 Conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-371816, a variable valve mechanism that includes a mechanism that changes a working angle and a lift amount of a valve body between a cam and a valve body is known. The variable valve mechanism includes a first intervening arm (swinging arm) that transmits a pressing force of the cam to push the valve body between the cam and the valve body, and a second intervening arm having a roller that contacts the cam. (Swinging roller part). The variable valve mechanism is configured such that the positional relationship between the cam and the roller changes according to the rotational position of the control shaft. When the positional relationship between the cam and the roller changes, the timing at which the first intervening arm pushes down the valve body and the push-down amount of the valve body with respect to the rotation of the cam can be changed. For this reason, according to the conventional variable valve mechanism, the operating angle and the lift amount of the valve body can be continuously changed by controlling the rotational position of the control shaft.
上記の如く、ローラは、カムとの相対的な位置関係に応じて、弁体の作用角およびリフト量の変化に影響を与えるものである。従って、このようなローラを有する機構では、ローラの径を変更することによって、弁体の作用角およびリフト量の微調整が可能となる。このため、可変動弁機構では、組み付け時やメンテナンス時において、上記のような弁体の作用角およびまたはリフト量に影響を与えるローラが簡単に交換できるように構成されていると便宜である。 As described above, the roller affects the change in the working angle and lift amount of the valve body in accordance with the relative positional relationship with the cam. Therefore, in the mechanism having such a roller, the working angle of the valve element and the lift amount can be finely adjusted by changing the diameter of the roller. For this reason, in the variable valve mechanism, it is convenient that the roller that affects the operating angle and / or the lift amount of the valve body as described above can be easily replaced during assembly and maintenance.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、弁体の作用角およびまたはリフト量に影響を与えるローラを容易に交換することのできる可変動弁機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a variable valve mechanism that can easily replace a roller that affects the operating angle and / or lift amount of a valve body. Objective.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、弁体の作用角およびまたはリフト量を所定の可変範囲内で変化させるべく回転位置が調整される制御軸と、カムと弁体との間に介在し、カムの押圧力を前記弁体に伝達する伝達機構とを備える可変動弁機構であって、
前記伝達機構は、前記制御軸の回転位置に応じて前記作用角およびまたはリフト量を変化させる機能を有し、カムの回転と同期して所定の範囲を移動するローラと、前記制御軸の回転位置に応じて前記ローラの移動範囲を変化させる可変機構と、前記ローラの両端部にそれぞれ近接する位置に設けられた側面部を有するガイド部材とを備え、
前記制御軸の回転位置が通常使用範囲内にある場合には、前記側面部が前記ローラと重なり、前記通常使用範囲を越えて前記制御軸が回転した場合には、前記側面部と前記ローラとが重ならずに前記ローラが着脱可能となることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention is provided between a control shaft whose rotational position is adjusted so as to change the operating angle and / or lift amount of the valve body within a predetermined variable range, and the cam and the valve body. A variable valve mechanism that includes a transmission mechanism that transmits a pressing force of a cam to the valve body,
The transmission mechanism has a function of changing the working angle and / or the lift amount according to the rotational position of the control shaft, a roller that moves within a predetermined range in synchronization with the rotation of the cam, and the rotation of the control shaft A variable mechanism for changing the moving range of the roller according to the position, and a guide member having side portions provided at positions close to both ends of the roller,
When the rotation position of the control shaft is within the normal use range, the side surface portion overlaps the roller, and when the control shaft rotates beyond the normal use range, the side surface portion and the roller The rollers can be attached and detached without overlapping.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記伝達機構は、カムの回転と同期して揺動することによりカムの押圧力を前記弁体に伝達する揺動アームを備え、
前記側面部は、前記揺動アームの一部であることを特徴とする。
In a second aspect based on the first aspect, the transmission mechanism includes a swing arm that transmits the pressing force of the cam to the valve body by swinging in synchronization with the rotation of the cam.
The side surface portion is a part of the swing arm.
また、第3の発明は、第1の発明において、前記伝達機構は、前記ローラと接するローラ当接面を備え、
前記ガイド部材は、前記ローラ当接面に取り付けられた部材であることを特徴とする。
In a third aspect based on the first aspect, the transmission mechanism includes a roller contact surface that contacts the roller.
The guide member is a member attached to the roller contact surface.
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、内燃機関に搭載された状態において、前記カムと前記伝達機構とが当接しなくなる位置まで、前記通常使用範囲を越えて前記制御軸を回転させた場合に、前記ローラが着脱可能となるように構成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, when the cam and the transmission mechanism are not in contact with each other when mounted on the internal combustion engine, the fourth aspect exceeds the normal use range. The roller is configured to be detachable when the control shaft is rotated.
第1の発明によれば、機関運転時には、制御軸の回転位置が通常使用範囲内にあるため、ガイド部材の側面部によりローラ軸の軸方向の移動が規制された範囲内でローラが移動することとなる。また、通常使用範囲を越えて制御軸を回転させると、ガイド部材による規制を受けずにローラ軸が着脱可能な状態とすることができる。このため、本発明によれば、機関運転時には、ローラ軸の抜けを防止することができると共に、組み付け時やメンテナンス時には、ガイド部材による規制範囲外へローラを移動させることにより、容易にローラを交換することができる。更に、本発明のローラは、その位置により弁体の作用角およびまたはリフト量を変化させるものである。このため、本発明によれば、異なる径のローラに変更することにより、ローラと当該ローラが当接する部材との位置関係が変化し、その結果として弁体の作用角およびまたはリフト量を調整することができる。 According to the first aspect of the invention, during engine operation, the rotational position of the control shaft is within the normal use range, so that the roller moves within a range in which movement of the roller shaft in the axial direction is restricted by the side surface of the guide member. It will be. When the control shaft is rotated beyond the normal use range, the roller shaft can be attached and detached without being restricted by the guide member. For this reason, according to the present invention, it is possible to prevent the roller shaft from coming off during engine operation, and at the time of assembly or maintenance, the roller can be easily replaced by moving the roller outside the regulation range of the guide member. can do. Furthermore, the roller of this invention changes the working angle and / or lift amount of a valve body with the position. For this reason, according to the present invention, by changing to a roller having a different diameter, the positional relationship between the roller and the member with which the roller abuts changes, and as a result, the operating angle and / or lift amount of the valve body is adjusted. be able to.
第2の発明によれば、ローラ軸の抜け防止のための加工を施したり、ローラ軸の抜け防止部材を追加する必要なしに、機関運転時におけるローラ軸の抜け防止を行うことができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the roller shaft from coming off during engine operation without performing processing for preventing the roller shaft from coming off or adding a roller shaft coming-out preventing member.
第3の発明によれば、揺動アームとローラとの位置関係に関係なく、つまり、動弁系の仕様に関係なく、機関運転時にはローラ軸の抜けを防止でき、また、組み付け時やメンテナンス時には、容易にローラの交換を行うことができる。 According to the third aspect of the invention, the roller shaft can be prevented from coming off during engine operation regardless of the positional relationship between the swing arm and the roller, that is, regardless of the valve system specifications, and during assembly or maintenance. The roller can be easily replaced.
第4の発明によれば、可変動弁機構が内燃機関に搭載された状態で、容易にローラの交換を行うことができる。 According to the fourth aspect of the invention, the roller can be easily replaced while the variable valve mechanism is mounted on the internal combustion engine.
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
[可変動弁機構の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の可変動弁機構10の主要部の斜視図である。図1に示す可変動弁機構は、内燃機関の弁体を駆動するための機構である。ここでは、内燃機関の個々の気筒に2つの吸気弁と2つの排気弁とが備わっているものとする。そして、図1に示す構成は、単一の気筒に配設された2つの吸気弁、或いは2つの排気弁を駆動する機構として機能するものとする。
[Configuration of variable valve mechanism]
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a
図1に示す構成は、吸気弁または排気弁として機能する2つの弁体12を備えている。弁体12には、それぞれ弁軸14が固定されている。弁軸14の端部は、ロッカーアーム16の一端に設けられたピボットに接している。弁軸14には、図示しないバルブスプリングの付勢力が作用しており、ロッカーアーム16は、その付勢力を受けた弁軸14により上方に付勢されている。ロッカーアーム16の他端は、油圧ラッシュアジャスタ18により回動可能に支持されている。油圧ラッシュアジャスタ18によれば、ロッカーアームの高さ方向の位置を油圧により自動調整することにより、タペットクリアランスを自動調整することができる。
The configuration shown in FIG. 1 includes two
ロッカーアーム16の中央部には、ロッカーローラ20が配設されている。ロッカーローラ20の上部には、揺動アーム22が配置されている。以下、揺動アーム22の周辺の構造を、図2を参照して説明する。
A
図2は、第1アーム部材24と第2アーム部材26の分解斜視図である。第1アーム部材24および第2アーム部材26は、何れも図1に示す構成における主要な構成部材である。既述した揺動アーム22は、図2に示すように、第1アーム部材24の一部である。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
すなわち、第1アーム部材24は、図2に示すように、2つの揺動アーム22と、それらに挟まれたローラ当接面28とを一体に備える部材である。2つの揺動アーム22は、2つの弁体12のそれぞれに対応して設けられたものであり、それぞれ既述したロッカーローラ20(図1参照)に接している。
That is, as shown in FIG. 2, the
第1アーム部材24には、2つの揺動アーム22を貫通するように開口した軸受け部30が設けられている。また、揺動アーム22には、それぞれ、ロッカーローラ20と接する面に同心円部32と押圧部34とが設けられている。同心円部32は、ロッカーローラ20との接触面が軸受け部30と同心円を構成するように設けられている。一方、押圧部34は、その先端側の部分ほど軸受け部30の中心からの距離が遠くなるように設けられている。
The
第2アーム部材26は、非揺動部36と揺動ローラ部38を備えている。非揺動部36には貫通孔が設けられており、その貫通孔には制御軸40が挿入される。更に、非揺動部36および制御軸40には、両者の相対位置を固定するための固定ピン42が挿入されている。このため、非揺動部36と制御軸40とは、一体の構造物として機能する。
The
揺動ローラ部38は、2つの側壁44を備えている。これらの側壁44は、回転軸46を介して回動自在に非揺動部36に連結されている。また、2つの側壁44の間には、カム当接ローラ48と、スライドローラ50が配設されている。カム当接ローラ48およびスライドローラ50は、それぞれ側壁44に挟まれた状態で自由に回動することができる。
The
上述した制御軸40は、図示しないシリンダヘッドにより回転自在に保持される部材であり、第1アーム部材24は、軸受け部30を介して制御軸40により保持される部材である。つまり、制御軸40は、軸受け部30に挿通された状態で非揺動部36と一体化されるべき部材である。この要求を満たすべく、非揺動部36(つまり第2アーム部材26)は、制御軸40と固定される前に、第1アーム部材24の2つの揺動アーム22の間に位置合わせされる。制御軸40は、この位置合わせがなされた状態で、2つの軸受け部30および非揺動部36を貫通するように挿入される。その後、制御軸40と非揺動部36とを固定すべく固定ピン42が装着される。その結果、第1アーム部材24が制御軸40回りを自由に回動することができ、非揺動部36が制御軸40と一体化され、かつ、揺動ローラ部38が非揺動部36に対して揺動し得る機構が実現される。
The
第1アーム部材24と第2アーム部材26とが、以上のように組み付けられた場合、第1アーム部材24と制御軸40との相対角、つまり、第1アーム部材24と非揺動部36との相対角が所定の条件を満たす範囲では、揺動ローラ部38のスライドローラ50が、第1アーム部材24のローラ当接面28と接することができる。そして、それら両者の接触を維持しながら、上記の所定の条件を満たす範囲で第1アーム部材24を制御軸40回りで回動させると、スライドローラ50は、ローラ当接面28に沿って転動することができる。本実施形態の可変動弁機構は、その転動を伴いながら弁体12を開閉動作させる。尚、その動作については、後に図3および図4を参照して詳細に説明する。
When the
図1は、第1アーム部材24、第2アーム部材26、および制御軸40が、上記の手順で組み付けられた状態を示している。この状態において、第1アーム部材24および第2アーム部材26の位置は制御軸40の位置により規制される。制御軸40は、図示しない軸受けを介して、既述した条件が満たされるように、つまり、ロッカーアーム16のロッカーローラ20が揺動アーム22に当接するようにシリンダヘッド等の固定部材に固定されている。
FIG. 1 shows a state in which the
制御軸40には、図示しないアクチュエータが連結されている。このアクチュエータは、制御軸40を所定の角度範囲内で回動させることができる。図1に示す状態は、そのアクチュエータにより、制御軸40の回転角を上述した所定の条件を満たす範囲に調整し、かつ、スライドローラ50をローラ当接面28に当接させた状態を示している。
An actuator (not shown) is connected to the
本実施形態の可変動弁機構10は、また、クランクシャフトと同期して回転するカムシャフト52を備えている。カムシャフト52には、内燃機関の気筒毎に設けられたカム54が固定されている。図1に示す状態において、カム54は、カム当接ローラ48に接しており、揺動ローラ部38の上方への移動を規制している。つまり、図1に示す状態では、揺動ローラ部38のカム当接ローラ48およびスライドローラ50を介して、第1アーム部材24のローラ当接面28がカム54と機械的に連結された状態が実現されている。
The
上述した状態によれば、カム54の回転に伴ってカムノーズがカム当接ローラ48を押圧すると、その力はスライドローラ50を介してローラ当接面28に伝達される。スライドローラ50は、ローラ当接面28の上を転動しながらカム54の作用力を第1アーム部材24に伝え続けることができる。その結果、第1アーム部材24に、制御軸40を中心とする回転が生じ、揺動アーム22によりロッカーアーム16が押し下げられ、弁体12に開弁方向の動きが与えられる。可変動弁機構10は、以上説明したように、カム54の作用力を、カム当接ローラ48およびスライドローラ50を介してローラ当接面28に伝達することで弁体12を作動させることができる。
According to the state described above, when the cam nose presses the
[可変動弁機構の動作]
次に、図3および図4を参照して、本発明の実施の形態1の可変動弁機構10の動作を説明する。
[Operation of variable valve mechanism]
Next, the operation of the
上記のように構成された可変動弁機構10は、カム当接ローラ48およびスライドローラ50を介して、カム54とローラ当接面28とが機械的に連結された状態を維持すべく、ロストモーションスプリング56を備えている。図3および図4に示すように、ロストモーションスプリング56は、その上端がシリンダヘッド等に固定された状態で、ローラ当接面28の後端部を付勢している。このロストモーションスプリング56の付勢力は、ローラ当接面28がスライドローラ50を上方に付勢する力として、更には、カム当接ローラ48をカム54に押し当てる力として作用する。その結果、可変動弁機構10は、図3または図4に示すように、カム54とローラ当接面28とが機械的に連結された状態を維持することができる。
The
図3は、可変動弁機構10が弁体12に対して小さなリフトを与えるように動作している様子を示す。以下、この動作を「小リフト動作」と称す。より具体的には、図3(A)は、小リフト動作の過程で弁体12が閉弁している様子を、また、図3(B)は小リフト動作の過程で弁体12が開弁している様子を、それぞれ表している。
FIG. 3 shows a state in which the
図3(A)において、符号θCは、制御軸40の回転位置を表すパラメータである。以下、そのパラメータを「制御軸回転角θC」とする。ここでは、便宜上、制御軸40と非揺動部36とを固定する固定ピン42の軸方向と鉛直方向とのなす角を制御軸回転角θCと定義することとする。また、図3(A)において、符号θAは、揺動アーム22の回転位置を表すパラメータである。以下、そのパラメータを「アーム回転角θA」とする。ここでは、便宜上、揺動アーム22の先端部と制御軸40の中心とを結ぶ直線と水平方向とのなす角をアーム回転角θAと定義することとする。
In FIG. 3A, the symbol θ C is a parameter that represents the rotational position of the
可変動弁機構10において、揺動アーム22の回転位置、つまり、アーム回転角θAは、スライドローラ50の位置により決定される。また、スライドローラ50の位置は、揺動ローラ部38の回転軸46の位置と、カム当接ローラ48の位置とで決定される。そして、カム当接ローラ48とカム54との接触が維持される範囲では、回転軸46が図3における左回り方向に回転するほど、つまり、制御軸回転角θcが大きくなるほど、スライドローラ50の位置は上方に変化する。このため、可変動弁機構10においては、制御軸回転角θCが大きくなるほど、アーム回転角θAが小さくなるという現象が生ずる。
In the
図3(A)に示す状態において、制御軸回転角θCは、カム当接ローラ48がカム54との接触を保てる範囲で、つまり、カム54がカム当接ローラ48の上方への移動を規制し得る範囲でほぼ最大の値とされている。従って、図3(A)に示す状態において、アーム回転角θAは、ほぼ最小の値となっている。可変動弁機構10は、この場合において、揺動アーム22の同心円部32のほぼ中央がロッカーアーム16のロッカーローラ20に接し、その結果、弁体12が閉弁状態となるように構成されている。以下、この場合のアーム回転角θAを、「小リフト時の基準アーム回転角θA0」と称す。
In the state shown in FIG. 3A, the control shaft rotation angle θ C is within a range in which the
図3(A)に示す状態からカム54が回転すると、図3(B)に示すように、カム当接ローラ48がカムノーズにより押圧され、制御軸40方向に移動する。揺動ローラ部38の回転軸46からスライドローラ50までの距離は変化しないため、カム当接ローラ48が制御軸40に近づく際には、ローラ当接面28が、その面上を転動するスライドローラ50により押し下げられる。その結果、アーム回転角θAが大きくなる方向に揺動アーム22が回転し、揺動アーム22とロッカーローラ20との接触点が、同心円部32から押圧部34に移行する。
When the
小リフト動作の際には、上記の如く基準アーム回転角θA0が小さな値とされる。このため、カム54の回転に伴うアーム回転角θAの最大値も、小リフト動作の場合には比較的小さな値となる。以下、その最大値を「小リフト時の最大アーム回転角θAMAX」とする。弁体12には、アーム回転角θAが最大アーム回転角θAMAXとなる時点で最大のリフトが生ずる。可変動弁機構10は、図3(B)に示すように、小リフト時の最大アーム回転角θAMAXが生じた際に、ロッカーローラ20と揺動アーム22との接触点が僅かに押圧部34に入り込み、その結果、僅かなリフトが弁体12に生ずるように構成されている。このため、可変動弁機構10によれば、上述した小リフト動作を行うことで、カム54の回転と同期して、小さなリフトを弁体12に与えることができる。
In the small lift operation, the reference arm rotation angle θ A0 is set to a small value as described above. Therefore, the maximum value of the arm rotation angle theta A due to the rotation of the
また、この場合、カム54の作用力が現実に弁体12を押し下げる期間、つまり、カム54の回転に伴って弁体12が非閉弁状態とされる期間(クランク角幅)も比較的小さなものとなる(以下、この期間を「作用角」と称す)。従って、可変動弁機構10によれば、小リフト動作を行うことで、弁体12の作用角を小さくすることができる。
In this case, the period during which the acting force of the
図4は、可変動弁機構10が弁体12に対して大きなリフトを与えるように動作している様子を示す。以下、この動作を「大リフト動作」と称す。より具体的には、図4(A)は、大リフト動作の過程で弁体12が閉弁している様子を、また、図4(B)は大リフト動作の過程で弁体12が開弁している様子を、それぞれ表している。
FIG. 4 shows a state in which the
大リフト動作を行う場合は、図4(A)に示すように、制御軸回転角θCが十分に小さな値に調整される。その結果、大リフト動作の実行時には、スライドローラ50がローラ当接面28から脱落しない範囲で、非リフト時におけるアーム回転角θA、つまり、基準アーム回転角θA0が十分に大きな値とされる。可変動弁機構10は、その基準アーム回転角θA0において、揺動アーム22とロッカーローラ20との接触点が、同心円部32の端部に位置するように構成されている。このため、大リフト動作の場合にも、弁体12は閉弁状態に維持される。
When performing a large lift operation, as shown in FIG. 4A, the control shaft rotation angle θ C is adjusted to a sufficiently small value. As a result, when the large lift operation is performed, the arm rotation angle θ A when not lifted, that is, the reference arm rotation angle θ A0 is set to a sufficiently large value within a range in which the
図4(A)に示す状態からカム54が回転すると、図4(B)に示すように、カム当接ローラ48がカムノーズに押圧されることにより、アーム回転角θAが大きくなる方向に揺動アーム22が回転する。その結果、揺動アーム22とロッカーローラ20との接触点が、同心円部32から押圧部34に移行する。大リフト動作の際には、上記の如く基準アーム回転角θA0が大きな値とされているため、カム54の回転に伴って生ずる最大アーム回転角θAMAXも大きな値となる。可変動弁機構10は、図4(B)に示すように、そのような最大アーム回転角θAMAXが生じた際に、ロッカーローラ20と揺動アーム22との接触点が、十分に押圧部34に入り込んだ位置となるように構成されている。このため、可変動弁機構10によれば、上述した大リフト動作を行うことで、カム54の回転と同期して、大きなリフトと大きな作用角を弁体12に与えることができる。
When the
次に、図5乃至図7を参照して、本実施形態の可変動弁機構10の特徴部分について説明する。
図5は、可変動弁機構10のスライドローラ50の構造を示す概略図である。本実施形態の可変動弁機構10は、スライドローラ50およびその周辺の構造に特徴を有している。すなわち、図5に示すように、スライドローラ50は、上述した第1アーム部材24のローラ当接面28に当接するローラ50aと、ローラ50a内に着脱可能に挿入されたローラ軸50bとを備えている。また、本実施形態の可変動弁機構10では、ローラ軸50bの両端部にそれぞれ近接する位置に、揺動アーム22の側面部22aがローラ軸50bを両側から覆うように配置されている。
Next, with reference to FIG. 5 thru | or FIG. 7, the characteristic part of the
FIG. 5 is a schematic view showing the structure of the
図6は、カム54とローラ当接面28とが機械的に連結された状態にある可変動弁機構10を示す図である。上述したように、本実施形態の可変動弁機構10は、カム54とローラ当接面28とが機械的に連結された状態で、制御軸回転角θCを変化させることにより、基準アーム回転角θA0を変化させ、その結果として弁体12に与える作用角およびリフト量を変化できるように構成されている。以下、可変動弁機構10が、弁体12に与える作用角およびリフト量を所定の可変範囲で制御するための制御軸回転角θCの設定範囲を「制御軸回転角θCの通常使用範囲」と称する。
FIG. 6 is a view showing the
スライドローラ50は、カムの回転に同期して、ローラ当接面28に沿って(図6中の矢印方向)転動する。スライドローラ50がローラ当接面28と当接する位置および転動範囲は、制御軸回転角θCの値に応じて変化することとなるが、制御軸回転角θCが上記通常使用範囲内にある間では、スライドローラ50は、ローラ当接面28上を転動する。本実施形態の可変動弁機構10では、スライドローラ50がローラ当接面28上を転動する限りは、ローラ軸50bの両側が揺動アーム22により覆われるように構成されている。つまり、揺動アーム22は、制御軸回転角θCの通常使用範囲内においては、ローラ軸50bの軸方向の移動を規制する機能を有している。このように、可変動弁機構10では、制御軸回転角θCの通常使用範囲内においては、スライドローラ50の軸方向から見た場合に、転動するローラ軸50bの少なくとも一部が揺動アーム22の側面部22aと常に重なるように、揺動アーム22とローラ当接面28との関係が決定されている。
The
本実施形態の可変動弁機構10では、上記の如く、揺動アーム22の基準位置を表す基準アーム回転角θA0は、スライドローラ50の位置により決定されるものである。従って、ローラ当接面28と当接するローラ50aの径を変更すると、弁体12の作用角およびリフト量が変化する。このため、スライドローラ50が簡単に交換可能に構成されていると、可変動弁機構10の組み付け時やメンテナンス時において、弁体12の作用角およびリフト量の微調整を容易に行うことが可能となる。そこで、本実施形態の可変動弁機構10は、揺動アーム22の側面部22aがローラ軸50bと重ならない位置まで、すなわち、揺動アーム22によるローラ軸50bの規制がなくなる位置まで、スライドローラ50を移動させることにより、ローラ軸50bを揺動ローラ部38から取り外してスライドローラ50が交換可能となるように構成している。
In the
図7は、スライドローラ50の交換方法を説明するための図である。図7に示すように、本実施形態の可変動弁機構10は、制御軸回転角θCの通常使用範囲を越える領域まで、制御軸回転角θCが大きくなる方向(図7における右回り方向)に制御軸40を回転させることにより、カム当接ローラ48がカム54による規制を受けずに、揺動ローラ部38が第2アーム部材26の回転軸46を中心として回転可能な状態となる。そして、揺動ローラ部38を右回りに回転させれば、揺動アーム22による規制を受けない位置までローラ軸50bを移動させることができる。本実施形態のスライドローラ50は、ローラ軸50bがローラ50aと着脱可能に構成されているため、揺動アーム22による規制を受けない位置までローラ軸50bを移動させることにより、ローラ軸50bの取り外しが可能となり、ローラ50aを交換することができる。
FIG. 7 is a diagram for explaining a method for replacing the
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁機構10によれば、制御軸回転角θCの通常使用範囲内においては、ローラ軸50bの抜け防止のための加工を施したり、ローラ軸50bの抜け防止部材を追加する必要なしに、スライドローラ50のローラ軸50bの抜けを防止することができる。そして、揺動アーム22による規制を受けない位置までローラ軸50bを移動させることにより、スライドローラ50を容易に交換することができる。
As described above, according to the
可変動弁機構では、個々の部材の初期公差や組立公差に起因して、弁体12の開弁特性が気筒間でばらつくことが起こり得る。本実施形態の可変動弁機構10によれば、このような場合に、上記の方法によりスライドローラ50を交換し、その径を適宜変更することにより、気筒間の弁体12の作用角およびリフト量のばらつきを容易に調整することができる。
In the variable valve mechanism, the valve opening characteristics of the
ところで、上述した実施の形態1においては、スライドローラ50のローラ軸50bの軸方向の移動を揺動アーム22の側面部22aにより規制し、またはその規制を解除することで、容易にローラ軸50bを交換可能とする例を示したが、本発明は、弁体の作用角およびまたはリフト量に影響を与えるローラであればスライドローラ50に限らずに適用することができる。すなわち、本実施形態の可変動弁機構10では、カム当接ローラ48の径を変更することでも弁体12の作用角およびリフト量の微調整が可能である。そこで、上述した実施の形態1と同様の手法により、カム当接ローラ48の軸方向の移動を規制し、またはその規制を解除することで、カム当接ローラ48を容易に交換可能な構成としてもよい。
Incidentally, in the first embodiment described above, the movement of the
また、上述した実施の形態1においては、スライドローラ50のローラ50aは、ローラ軸50bと着脱可能に構成されていることにより、揺動アーム22の側面部22aによる規制を受けない位置でローラ50aの交換が可能となるものであるが、本発明のローラは、その中心軸が着脱可能に構成されたものに限らず、ガイド部材の側面部による規制を受けない位置で着脱可能なものであればよい。
In the first embodiment described above, the
尚、上述した実施の形態1においては、第1アーム部材24と第2アーム部材26とが前記第1の発明における「伝達機構」に、スライドローラ50およびまたはカム当接ローラを除く第2アーム部材26とローラ当接面28とが前記第1の発明における「可変機構」に、それぞれ相当している。
In the first embodiment described above, the
実施の形態2.
次に、図8乃至図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。図8は、本実施形態の可変動弁機構60の構成を説明するための図である。図9は、図8に示すローラ当接面66に取り付けられるガイド部材62の構造を説明するための図である。図10は、ガイド部材62がローラ当接面66に取り付けられた状態を示す図である。より具体的には、図10(A)は、ローラ当接面64側から見た斜視図を示し、図10(B)は、ローラ当接面66の中央部で切断した断面図を示し、図10(C)は、図10(A)の反対方向から見た斜視図を示している。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a view for explaining the configuration of the
本実施形態の可変動弁機構60は、スライドローラ50のローラ軸50bの軸方向の移動を規制する手法が異なる点を除き、実施の形態1における可変動弁機構10と同様である。すなわち、図8に示すように、本実施形態の可変動弁機構60では、スライドローラ50のローラ軸50bの軸方向の移動を規制させるべく、ガイド部材62が第1アーム部材64のローラ当接面66に取り付けられている。
The
図8および図9に示すように、ガイド部材62は、第1アーム部材64のローラ当接面66に取り付けられている。ガイド部材62は、スライドローラ50のローラ軸50bを両側から覆うように設置されている。このため、ガイド部材62は、ローラ当接面66に沿って転動するスライドローラ50のローラ軸50bが軸方向に移動するのを規制することができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, the
図9および図10に示すように、ガイド部材62は、底面部68とその底面部68に直交する2つの側面部70を有している。ガイド部材62の側面部70には、切り起こし部72が設けられている。ガイド部材62の底面部68には、スプリング部74が設けられている。一方、ローラ当接面66には、ガイド部材62の切り起こし部72とスプリング部74にそれぞれ係合するための凹部76が形成されている。このような構成によれば、切り起こし部72およびスプリング部74が発する弾性力により、ガイド部材62をローラ当接面66にがたつきなく固定することができる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
以上説明した通り、本実施形態の可変動弁機構60によれば、制御軸回転角θCの通常使用範囲内においては、ガイド部材62の側面部70により、スライドローラ50のローラ軸50bの抜けを防止することができる。また、実施の形態1の可変動弁機構10と同様の手法で、ガイド部材62による規制がなくなる位置までローラ軸50bを移動させることにより、ガイド部材62が取り付けられた状態であっても、スライドローラ50を容易に交換することができる。
As described above, according to the
動弁系の仕様によっては、スライドローラ50のローラ軸50bと揺動アーム22とが重ならない配置となることがある。本実施形態の可変動弁機構60によれば、ローラ軸50bと揺動アーム22との位置関係によらず、つまり、動弁系の仕様を決定する他の要件に関係なく、スライドローラ50の交換が容易な構成を実現することができる。
Depending on the specifications of the valve train, the arrangement may be such that the
また、本実施形態の可変動弁機構60によれば、実施の形態1の場合と同様に、スライドローラ50の径を変更することにより、気筒間の弁体12の作用角およびリフト量のばらつきを容易に微調整することができる。更に、ガイド部材62を備える可変動弁機構60と同様の可変動弁機構を単一の弁体12毎に備えれば、各弁体間における作用角およびリフト量のばらつきを微調整することも可能となる。
Further, according to the
実施の形態3.
次に、図11を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。本発明のガイド部材は、実施の形態3が有する動弁系のレイアウトに対しても適用することができる。図11は、本実施形態の可変動弁機構80の構成を説明するための図である。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG. The guide member of the present invention can also be applied to the valve train layout of the third embodiment. FIG. 11 is a view for explaining the configuration of the
本実施形態の可変動弁機構80は、動弁系の仕様が異なる点を除き、実施の形態2における可変動弁機構60と同様である。すなわち、図11に示すように、本実施形態の可変動弁機構80は、実施の形態2の機構に対し、カム82と弁体84との位置関係が異なり、その変更に伴い、第1アーム部材86のローラ当接面88は、揺動アーム90に対して上方側に配置された構成を有している。
The
図11に示すように、可変動弁機構80には、第1アーム部材86にガイド部材92が取り付けられている。ガイド部材92は、実施の形態2のガイド部材62と同様の構造を有している。このため、本実施形態の可変動弁機構80によれば、制御軸回転角θCの通常使用範囲内においては、ガイド部材92により、ローラ軸94bの抜けを防止することができる。また、実施の形態2と同様の手法によれば、可変動弁機構80が内燃機関に搭載された状態において、スライドローラ94を容易に交換することができる。
As shown in FIG. 11, a
10、60、80 可変動弁機構
12、84 弁体
16 ロッカーアーム
20 ロッカーローラ
22、90 揺動アーム
22a 側面部
24、64、86 第1アーム部材
26 第2アーム部材
28、66、88 ローラ当接面
32 同心円部
34 押圧部
36 非揺動部
38 揺動ローラ部
40 制御軸
46 回転軸
48 カム当接ローラ
50、94 スライドローラ
50a ローラ
50b、94b ローラ軸
54、82 カム
62、92 ガイド部材
70 側面部
θC 制御軸回転角
θA アーム回転角
10, 60, 80
Claims (4)
前記伝達機構は、前記制御軸の回転位置に応じて前記作用角およびまたはリフト量を変化させる機能を有し、カムの回転と同期して所定の範囲を移動するローラと、前記制御軸の回転位置に応じて前記ローラの移動範囲を変化させる可変機構と、前記ローラの両端部にそれぞれ近接する位置に設けられた側面部を有するガイド部材とを備え、
前記制御軸の回転位置が通常使用範囲内にある場合には、前記側面部が前記ローラと重なり、前記通常使用範囲を越えて前記制御軸が回転した場合には、前記側面部と前記ローラとが重ならずに前記ローラが着脱可能となることを特徴とする可変動弁機構。 A control shaft whose rotational position is adjusted so as to change the working angle and / or lift amount of the valve body within a predetermined variable range is interposed between the cam and the valve body, and the cam pressing force is transmitted to the valve body. A variable valve mechanism comprising a transmission mechanism for
The transmission mechanism has a function of changing the working angle and / or the lift amount according to the rotational position of the control shaft, a roller that moves within a predetermined range in synchronization with the rotation of the cam, and the rotation of the control shaft A variable mechanism for changing the moving range of the roller according to the position, and a guide member having side portions provided at positions close to both ends of the roller,
When the rotation position of the control shaft is within the normal use range, the side surface portion overlaps the roller, and when the control shaft rotates beyond the normal use range, the side surface portion and the roller A variable valve mechanism characterized in that the rollers can be attached and detached without overlapping.
前記側面部は、前記揺動アームの一部であることを特徴とする請求項1記載の可変動弁機構。 The transmission mechanism includes a swing arm that transmits the pressing force of the cam to the valve body by swinging in synchronization with the rotation of the cam.
The variable valve mechanism according to claim 1, wherein the side portion is a part of the swing arm.
前記ガイド部材は、前記ローラ当接面に取り付けられた部材であることを特徴とする請求項1記載の可変動弁機構。 The transmission mechanism includes a roller contact surface in contact with the roller,
The variable valve mechanism according to claim 1, wherein the guide member is a member attached to the roller contact surface.
The roller is configured to be detachable when the control shaft is rotated beyond the normal use range to a position where the cam and the transmission mechanism do not come into contact with each other when mounted on the internal combustion engine. The variable valve mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the variable valve mechanism is provided.
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JP2004035996A JP2005226541A (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | Variable movable valve mechanism |
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JP2008196314A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Toyota Motor Corp | Variable valve gear |
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