JP2006063871A - Variable valve device for engine - Google Patents

Variable valve device for engine Download PDF

Info

Publication number
JP2006063871A
JP2006063871A JP2004246759A JP2004246759A JP2006063871A JP 2006063871 A JP2006063871 A JP 2006063871A JP 2004246759 A JP2004246759 A JP 2004246759A JP 2004246759 A JP2004246759 A JP 2004246759A JP 2006063871 A JP2006063871 A JP 2006063871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
link
offset
camshaft
engine
variable valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004246759A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4345616B2 (en
Inventor
Shinichi Sugihara
真一 杉原
Hiroyasu Uchida
浩康 内田
Masashi Maruhara
正志 丸原
Akira Kurihara
明 栗原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2004246759A priority Critical patent/JP4345616B2/en
Publication of JP2006063871A publication Critical patent/JP2006063871A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4345616B2 publication Critical patent/JP4345616B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve device in which rotation of a camshaft 3 is transmitted by an offset link 7 and a link mechanism to rocking cams 4, 5, and reliability is ensured by reducing as far as possible the overturning moment acting on the offset link 7 by lift reaction and the like of valves 1, 2, while reducing the driving loss by sliding friction. <P>SOLUTION: While the rocking cam 5 for lifting the valve 2 and the offset link 7 fit to an eccentric cam 6 of the camshaft 3 are coupled by a coupling link 8, and a restriction link 13 for restricting the operation is coupled to the offset link 7. Position of the restriction link 13 is changed by a control arm 12 to change the lift strokes of the valves 1, 2. The coupling link 8 and the restriction link 13 are placed on both sides of the offset link 7 so as to pinch the offset link 7 from both sides in the direction of the axis X of the camshaft 3. Arm length R1 of the overturning moment acting on the offset link 7 by a force F1 applied by the coupling link 8 is constituted shorter than the arm length R2 of fall-restriction moment acting by a force F2 applied by the restriction link 13. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、バルブのリフト量を変更可能に構成されたエンジンの可変動弁装置に関し、特に、装置のコンパクト化を図りつつ信頼性を確保するための構造の技術分野に属する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an engine configured to be capable of changing a lift amount of a valve, and particularly to a technical field of a structure for ensuring reliability while achieving compactness of the apparatus.

従来より、エンジンの運転状態に応じて、気筒の吸排気バルブの開閉時期やリフト量を変化させるようにすることは知られている。そのような可変動弁装置の一例として、カムシャフト(駆動軸)に設けた偏心部(駆動カム)にオフセットリンク(リンクアーム)を嵌合するとともに、該カムシャフトには吸気バルブをリフトさせる揺動カムも揺動自在に支持し、その上で、前記カムシャフトの回転に伴うオフセットリンクの動作を、リンク機構を介して前記揺動カムに伝達するようにしたものがある(特許文献1参照)。   Conventionally, it is known to change the opening / closing timing and lift amount of a cylinder intake / exhaust valve according to the operating state of an engine. As an example of such a variable valve operating apparatus, an offset link (link arm) is fitted to an eccentric portion (drive cam) provided on a camshaft (drive shaft), and the camshaft lifts an intake valve. A moving cam is also supported in a swingable manner, and an offset link operation accompanying the rotation of the camshaft is transmitted to the swinging cam via a link mechanism (see Patent Document 1). ).

この可変動弁装置では、前記リンク機構を、一端部が前記オフセットリンクに連結されたロッカアームと、該ロッカーアームの他端部を前記揺動カムに連結するリンクロッドとによって構成し、さらに、そのロッカアームの揺動支点の位置を可変とする可変機構を備えて、エンジンの運転状態に応じて前記ロッカアームの揺動支点と揺動カムの軸心との距離を変化させるようにしている。そして、エンジン高回転高負荷時にはロッカアームの揺動支点を揺動カム軸心に近づけることによってバルブリフト量を大きくし、一方、エンジン低回転低負荷時には前記揺動支点を離すことによってバルブリフト量を小さくすることができる。
特開平11−107725号公報
In this variable valve operating apparatus, the link mechanism is constituted by a rocker arm having one end connected to the offset link, and a link rod connecting the other end of the rocker arm to the swing cam. A variable mechanism for changing the position of the rocking fulcrum of the rocker arm is provided, and the distance between the rocking fulcrum of the rocker arm and the axis of the rocking cam is changed according to the operating state of the engine. The valve lift amount is increased by bringing the rocker arm swing fulcrum closer to the swing cam shaft during high engine speed and high load, while the valve lift amount is increased by releasing the swing support point during low engine speed and low load. Can be small.
JP-A-11-107725

ところで、前記特許文献1に記載されている可変動弁装置では、オフセットリンクの動作を揺動カムに伝達するためのリンク機構にロッカアームを採用しており、このロッカアームを支持するためのロッカシャフトが必要になることから、装置のコンパクト化の要請には反するものとなる。また、前記ロッカアームには、その両端部にそれぞれオフセットリンク及びリンクロッドとの摺接部が存在する他に、ロッカシャフトとの摺接部も存在することから、摺動摩擦抵抗による駆動ロスが大きくなりやすいという問題がある。   By the way, in the variable valve operating apparatus described in Patent Document 1, a rocker arm is employed as a link mechanism for transmitting the operation of the offset link to the swing cam, and a rocker shaft for supporting the rocker arm is provided. Since this is necessary, it is against the demand for a compact device. The rocker arm has sliding contact portions with the offset link and the link rod at both ends thereof, and also has sliding contact portions with the rocker shaft, so that a driving loss due to sliding friction resistance increases. There is a problem that it is easy.

これに対し、前記リンク機構においてロッカアームを採用せず、複数のリンクを組み合わせて揺動カムへ駆動力を伝達する構造とした場合には、バルブをリフトさせるときのスプリングの反力や各部品の慣性力によって、オフセットリンクに倒れモーメントが発生するという不具合を生じる。これは、前記可変動弁装置のようにオフセットリンクと揺動カムとを同じカムシャフト上に配置し、それらをリンクによって連結した場合、エンジン低回転域で支配的となるバルブのリフト反力が揺動カム及びリンクを介して直接、オフセットリンクの片側に作用することになり、また、エンジン高回転域で支配的となる慣性力もリンクを介してオフセットリンクの片側に偏って作用することになるからである。   On the other hand, when the link mechanism does not employ a rocker arm, and a structure that transmits a driving force to the swing cam by combining a plurality of links, the reaction force of the spring when the valve is lifted, Due to the inertial force, there is a problem that a tilting moment is generated in the offset link. This is because when the offset link and the swing cam are arranged on the same camshaft as in the variable valve system and connected by the link, the lift reaction force of the valve that is dominant in the low engine rotation range is obtained. It will act directly on one side of the offset link via the swing cam and link, and the inertial force that prevails in the high engine speed region will also act biased on one side of the offset link via the link. Because.

そして、例えば中・高負荷域のようにバルブリフト量が比較的大きな運転状態において、リフトピーク近傍でバルブスプリングの反力が最大になるときや各部品の慣性力が大きくなる高回転時には、これによるオフセットリンクの倒れモーメントが非常に大きくなることから、該オフセットリンクとカムシャフトの偏心部との摺接面における圧力分布の偏りが過度に大きくなってしまい、油膜切れによって異常な偏摩耗が発生したり、さらには焼付いたりする虞れがある。   And, for example, when the valve lift amount is relatively large near the lift peak in a driving state where the valve lift amount is relatively large, such as in the middle / high load range, or during high rotation when the inertial force of each part increases. Since the tilting moment of the offset link due to the pressure becomes extremely large, the uneven pressure distribution on the sliding contact surface between the offset link and the eccentric part of the camshaft becomes excessively large, and abnormal uneven wear occurs due to oil film breakage. Or even seizure.

本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カムシャフトの偏心部の回転運動をオフセットリンクとリンク機構とによって、同じカムシャフト上に支持した揺動カムに伝えるようにした可変動弁装置において、そのリンク機構の構造に工夫を凝らし、摺動摩擦による駆動ロスの低減を図りながら、バルブのリフト反力や各部品の慣性力など(以下、簡略にリフト反力等ともいう)によってオフセットリンクに作用する倒れモーメントをできるだけ小さくして、信頼性を確保することにある。   The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a swing cam in which the rotational movement of the eccentric portion of the camshaft is supported on the same camshaft by an offset link and a link mechanism. In the variable valve system that communicates with the valve, the mechanism of its link mechanism is devised to reduce the drive loss due to sliding friction, while the valve lift reaction force and the inertial force of each part (hereinafter simply referred to as lift This is to ensure reliability by minimizing the falling moment acting on the offset link by the reaction force).

前記の目的を達成するために、この発明では、オフセットリンクの動作を規制して揺動カムに伝えるリンク機構にロッカアームを採用せず、該オフセットリンクと揺動カムとを連結する第1リンクと、カムシャフトの回転に伴うオフセットリンクの動作を規制する第2リンクとを設けるとともに、その2つのリンクを、カムシャフトの軸心方向の両側からオフセットリンクを挟むように配置した。   In order to achieve the above object, in the present invention, the first link for connecting the offset link and the swing cam without using the rocker arm in the link mechanism that regulates the operation of the offset link and transmits the offset link to the swing cam; The second link for restricting the operation of the offset link accompanying the rotation of the camshaft is provided, and the two links are arranged so as to sandwich the offset link from both sides in the axial direction of the camshaft.

具体的に、請求項1の発明では、エンジンのクランク軸に同期して回転する偏心部を有するカムシャフトと、該カムシャフトの軸心回りに揺動可能に設けられて、バルブをリフトさせる揺動カムと、前記偏心部に回転自在に嵌合されたオフセットリンクと、前記揺動カムとオフセットリンクとを連結するとともに、前記偏心部の回転に伴う該オフセットリンクの動作を前記揺動カムが揺動するように規制するリンク機構と、該リンク機構の位置を、前記揺動カムによる前記バルブのリフト量が変化するように変更するコントロール部材とを備えたエンジンの可変動弁装置を対象とする。   Specifically, according to the first aspect of the present invention, the camshaft having an eccentric portion that rotates in synchronization with the crankshaft of the engine, and a swing that is provided so as to be swingable about the axis of the camshaft and lifts the valve. The movable cam, the offset link rotatably fitted to the eccentric part, the swing cam and the offset link are connected, and the swing cam is operated by the rotation of the eccentric part. A variable valve gear for an engine, comprising: a link mechanism that regulates to swing, and a control member that changes the position of the link mechanism so that the lift amount of the valve by the swing cam changes. To do.

そして、前記リンク機構は、前記揺動カム及びオフセットリンクにそれぞれピンにより回動自在に連結された第1リンクと、前記オフセットリンク及びコントロール部材にそれぞれピンにより回動自在に連結された第2リンクとを備え、それらの第1及び第2リンクが前記オフセットリンクを挟むようにして、該オフセットリンクのカムシャフト軸心方向両側にそれぞれ配設されているものとする。   The link mechanism includes a first link rotatably connected to the swing cam and the offset link by a pin, and a second link rotatably connected to the offset link and the control member by a pin, respectively. The first and second links are disposed on both sides of the offset link in the camshaft axial direction so as to sandwich the offset link.

前記の構成により、カムシャフトの回転に伴って偏心部が回転すると、これによりオフセットリンクがカムシャフトの軸心周りを公転するとともに、該オフセットリンクと第2リンクとのピンによる連結部位は、該第2リンクを介してコントロール部材により規制された所定の軌跡で往復運動する。そして、そのオフセットリンクの動作が第1リンクを介して揺動カムに伝わり、これにより該揺動カムが揺動して、バルブがリフトする。そうして、コントロール部材によって前記第2リンクの位置を変更して、該第2リンクとオフセットリンクとの連結部位を変位させることで、該オフセットリンクの運動軌跡も変更することができ、これにより、揺動カムの揺動態様が変化して、バルブリフト量が変化する。   With the above configuration, when the eccentric portion rotates along with the rotation of the camshaft, the offset link revolves around the axis of the camshaft, and the connecting portion by the pin of the offset link and the second link is It reciprocates along a predetermined trajectory regulated by the control member via the second link. The operation of the offset link is transmitted to the swing cam via the first link, whereby the swing cam swings and the valve lifts. Then, by changing the position of the second link by the control member and displacing the connecting portion of the second link and the offset link, the movement locus of the offset link can also be changed. The swing mode of the swing cam changes, and the valve lift amount changes.

そのように、カムシャフト偏心部の回転に伴うオフセットリンクの動作を揺動カムが揺動するように規制するためのリンク機構を、第1及び第2の2つのリンクからなるものとしたことで、ロッカアームを採用する場合に比べて摺動摩擦抵抗を少なくすることができ、駆動ロスの低減が図られるとともに、ロッカシャフトが不要になることから、装置のコンパクト化にも有利になる。   As described above, the link mechanism for restricting the operation of the offset link accompanying the rotation of the camshaft eccentric portion so that the swing cam swings is composed of the first and second links. Compared with the case where a rocker arm is employed, the sliding frictional resistance can be reduced, the driving loss can be reduced, and the rocker shaft is unnecessary, which is advantageous for downsizing of the apparatus.

また、前記第1及び第2リンクがオフセットリンクを挟むようにして、その両側にそれぞれ配設されているので、揺動カムから第1リンクを介してオフセットリンクの片側にのみバルブのリフト反力が作用し、また、各部品の慣性力が第1リンク側から偏って作用しても、これによるオフセットリンクの倒れを抑えるように反対側から第2リンクによって支えることができる。これにより、オフセットリンクとカムシャフトの偏心部との摺接面における圧力分布の偏りを軽減して、偏摩耗や焼付きの発生を抑えることができる。   Further, since the first and second links are disposed on both sides of the offset link, the valve lift reaction force acts only on one side of the offset link from the swing cam via the first link. In addition, even if the inertial force of each part acts from the first link side, it can be supported by the second link from the opposite side so as to suppress the fall of the offset link. As a result, the uneven pressure distribution on the sliding contact surface between the offset link and the eccentric portion of the camshaft can be reduced, and the occurrence of uneven wear and seizure can be suppressed.

前記の構成において、オフセットリンクがカムシャフトの偏心部と摺接する摺接面の幅方向中心と、第1及び第2リンクがそれぞれピンと摺接する摺接面の幅方向中心との間の距離を、第1リンク側において第2リンク側よりも短くすることが好ましい(請求項2の発明)。   In the above configuration, the distance between the center in the width direction of the sliding contact surface where the offset link is in sliding contact with the eccentric portion of the camshaft and the center in the width direction of the sliding contact surface where the first and second links are in sliding contact with the pins, It is preferable that the first link side is shorter than the second link side (invention of claim 2).

すなわち、第1リンクを介してオフセットリンクに加わる力(リフト反力等)によって該オフセットリンクに作用する倒れモーメントの腕の長さを相対的に短くし、反対に第2リンクからオフセットリンクに加わる力による倒れ抑制モーメントの腕の長さを相対的に長くすることで、その第2リンクによってオフセットリンクの倒れをより効果的に抑制することができるからである。   That is, the arm length of the falling moment acting on the offset link is relatively shortened by the force (lift reaction force, etc.) applied to the offset link via the first link, and on the contrary, the arm is applied from the second link to the offset link. This is because the fall of the offset link can be more effectively suppressed by the second link by relatively increasing the length of the arm of the fall suppression moment due to force.

前記請求項1又は2のいずれかの発明において、好ましくは、コントロール部材は、オフセットリンクとともに第2リンクをカムシャフト軸心方向両側から挟むように、該第2リンクに対してオフセットリンクとは反対側に配置されているとともに、該カムシャフト軸心に沿って見て、前記オフセットリンクの移動軌跡と一部分が重なるようにカムシャフトに近接して配置されているものとする(請求項3の発明)。   In the invention according to claim 1 or 2, preferably, the control member is opposite to the offset link with respect to the second link so as to sandwich the second link together with the offset link from both sides of the camshaft axial direction. And is arranged close to the camshaft so as to partially overlap the movement path of the offset link when viewed along the camshaft axis (invention of claim 3). ).

このようにコントロール部材をエンジンのカムシャフトに近接させて配置することで、可変動弁装置をカムシャフトの軸心周りに、つまりエンジンの上下ないし左右方向についてコンパクトな構成とすることができる。尚、前記コントロール部材は、第2リンクに対してオフセットリンクとは反対側に配置されているので、これと干渉することはない。   By arranging the control member close to the camshaft of the engine in this way, the variable valve operating device can be made compact around the axis of the camshaft, that is, in the vertical and horizontal directions of the engine. Since the control member is disposed on the opposite side of the offset link with respect to the second link, it does not interfere with this.

また、前記請求項1〜3のいずれか1つの発明において、エンジンが複数の気筒を有するものである場合には、前記コントロール部材を、隣り合う別の気筒の揺動カムの上方に配置するとともに、カムシャフト軸心に沿って見て、該揺動カムの移動軌跡と重ならないように配置するのが好ましい(請求項4の発明)。   Further, in the invention according to any one of claims 1 to 3, when the engine has a plurality of cylinders, the control member is disposed above a rocking cam of another adjacent cylinder. It is preferable that they are arranged so as not to overlap the movement locus of the swing cam when viewed along the camshaft axis (invention of claim 4).

こうすれば、コントロール部材は、エンジンの上下方向に揺動カムと並んで配置されることになるので、可変動弁装置をエンジンの前後方向(多気筒エンジンの気筒が並ぶ気筒列方向)にコンパクトな構成とすることができる。   In this way, since the control member is arranged alongside the swing cam in the vertical direction of the engine, the variable valve system is compact in the longitudinal direction of the engine (in the cylinder row direction where the cylinders of the multi-cylinder engine are lined up). It can be set as a simple structure.

或いは、前記請求項2の発明において、コントロール部材を、カムシャフト軸心方向でオフセットリンクと第2リンクとの中間に配置するとともに、該カムシャフト軸心に沿って見て、前記オフセットリンクと第2リンクとを連結するピンの移動軌跡と重ならないように配置することもできる(請求項5の発明)。   Alternatively, in the invention of claim 2, the control member is arranged in the middle of the offset link and the second link in the camshaft axial direction, and when viewed along the camshaft axial center, It can also arrange | position so that it may not overlap with the movement locus | trajectory of the pin which connects 2 links (invention of Claim 5).

こうすれば、コントロール部材の厚みの分だけ、カムシャフト軸心方向でオフセットリンクと第2リンクとが離れることになるので、該第2リンクからオフセットリンクに加わる力によるモーメントの腕の長さが自ずと長くなり、請求項2の発明の作用を得る上で有利になる。   By doing so, the offset link and the second link are separated in the camshaft axial direction by the thickness of the control member, so that the arm length of the moment due to the force applied to the offset link from the second link is reduced. Naturally, it becomes long, which is advantageous in obtaining the effect of the invention of claim 2.

その場合に、エンジンが複数の気筒を有するものであれば、第2リンクは、隣り合う別の気筒の揺動カムの上方に配置するとともに、カムシャフト軸心に沿って見て、該第2リンク自体の移動軌跡が前記揺動カムの移動軌跡と重ならないように配置するのが好ましい(請求項6の発明)。こうすれば、第2リンクが上下方向に揺動カムと並んで配置されることになるので、請求項4の発明と同じく、可変動弁装置をエンジン前後方向にコンパクトな構成とすることができる。   In this case, if the engine has a plurality of cylinders, the second link is disposed above the swing cam of another adjacent cylinder, and the second link is viewed along the camshaft axis. It is preferable to arrange the link so that the movement locus of the link itself does not overlap with the movement locus of the swing cam (invention of claim 6). In this case, since the second link is arranged in the vertical direction along with the swing cam, the variable valve gear can be made compact in the longitudinal direction of the engine, as in the fourth aspect of the invention. .

以上、説明したように、本発明の請求項1に係るエンジンの可変動弁装置によると、カムシャフトの偏心部の回転運動をオフセットリンクとリンク機構とによって、同じカムシャフト上に支持した揺動カムに伝えるようにした可変動弁装置において、そのリンク機構を、オフセットリンク及び揺動カムを連結する第1リンクと、カムシャフトの回転に伴うオフセットリンクの動作を規制する第2リンクとにより構成して、それら第1リンク及び第2リンクをオフセットリンクの両側にそれぞれ配置したことで、リフト反力等によるオフセットリンクの倒れを抑えて、該オフセットリンクとカムシャフトの偏心部との摺接面における偏摩耗や焼付きの発生を抑制することができ、可変動弁装置の信頼性を確保することができる。   As described above, according to the variable valve operating apparatus for an engine according to claim 1 of the present invention, the rotational movement of the eccentric portion of the camshaft supported on the same camshaft by the offset link and the link mechanism. In the variable valve operating apparatus configured to transmit to the cam, the link mechanism includes a first link that connects the offset link and the swing cam, and a second link that regulates the operation of the offset link accompanying the rotation of the camshaft. The first link and the second link are arranged on both sides of the offset link, so that the tilt of the offset link due to the lift reaction force or the like is suppressed, and the sliding contact surface between the offset link and the eccentric portion of the camshaft The occurrence of uneven wear and seizure can be suppressed, and the reliability of the variable valve system can be ensured.

特に、請求項2の発明のように、前記オフセットリンクと第2リンクとの距離を相対的に大きくして、この第2リンクからの力によるオフセットリンクの倒れ抑制モーメントをできるだけ大きくし、一方、第1リンクからの力による倒れモーメントはできるだけ小さくすることによって、前記の効果が十分に得られるようになる。   In particular, as in the second aspect of the invention, the distance between the offset link and the second link is relatively increased, and the tilting link restraining moment of the offset link due to the force from the second link is increased as much as possible, By making the falling moment due to the force from the first link as small as possible, the above-described effect can be sufficiently obtained.

そして、前記発明の効果は、請求項3〜6の発明のように可変動弁装置をできるだけコンパクトな構成とし、このことによってコントロール部材や各リンクのレイアウトに厳しい制約を受けるような場合において、特に有効なものとなる。
The effect of the present invention is particularly advantageous in the case where the variable valve operating device is made as compact as possible as in the inventions of claims 3 to 6, and this causes severe restrictions on the layout of the control member and each link. It becomes effective.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.

(可変動弁装置の基本構成)
図1は、本発明の実施形態に係る可変動弁装置をエンジンの吸気バルブに適用した全体構成を示す。同図において、3はエンジンのクランク軸の回転に同期して回転するカムシャフトである。このエンジンは、図示は省略するが、カムシャフト3の長手方向であるエンジン前後方向の前側(図の左側)から後側(同右側)に向かって第1、第2、第3及び第4の4つの気筒が並んだ直列4気筒エンジンであり、その各気筒毎に2つの吸気バルブ1,2と2つの排気バルブ(図示せず)とを有する4バルブのダブルオーバヘッドカム方式を採用したものである。
(Basic configuration of variable valve operating device)
FIG. 1 shows an overall configuration in which a variable valve operating apparatus according to an embodiment of the present invention is applied to an intake valve of an engine. In the figure, 3 is a camshaft that rotates in synchronization with the rotation of the crankshaft of the engine. Although not shown, this engine has first, second, third, and fourth from the front side (left side in the figure) in the longitudinal direction of the camshaft 3 toward the rear side (right side). This is an in-line four-cylinder engine with four cylinders arranged in it, adopting a four-valve double overhead cam system with two intake valves 1 and 2 and two exhaust valves (not shown) for each cylinder. is there.

前記カムシャフト3における後述の偏心カム6以外の部分(カムシャフト本体)には、各気筒毎に一対の揺動カム4,5が揺動自在に支持されている。これら一対の揺動カム4,5は、前記2つの吸気バルブ1,2にそれぞれ対応するように互いに一体に形成されている。つまり、両揺動カム4,5は、その間に設けた円筒状の連結部50によって互いに連結されていて、カムシャフト3の軸心X(カムシャフト3の回転中心:図2等参照)の回りに一体に揺動するようになっている。そして、1つの気筒における2つの吸気バルブ1,2の各々は、前記揺動カム4,5によってそれぞれリフトされる。尚、前記連結部50の外周面は、軸受面と摺接するカムジャーナル部を兼ねている。   A pair of swing cams 4, 5 is swingably supported for each cylinder at a portion (camshaft body) of the camshaft 3 other than the eccentric cam 6 described later. The pair of swing cams 4 and 5 are formed integrally with each other so as to correspond to the two intake valves 1 and 2, respectively. That is, both the swing cams 4 and 5 are connected to each other by a cylindrical connecting portion 50 provided therebetween, and around the axis X of the camshaft 3 (the rotation center of the camshaft 3: see FIG. 2 and the like). It swings as a unit. Then, each of the two intake valves 1 and 2 in one cylinder is lifted by the swing cams 4 and 5, respectively. The outer peripheral surface of the connecting portion 50 also serves as a cam journal portion that is in sliding contact with the bearing surface.

前記の如く揺動カム4,5を動作させるために、前記カムシャフト3には、その軸心Xから偏心した4つの円形の偏心カム6(偏心部)が互いに間隔を空けて一体に設けられている。この各偏心カム6にはそれぞれ回転自在に外輪7が外嵌めされていて、この外輪7の外周に突出するように設けられた偏心凸部に、連結リンク8(第1リンク)を介して前記揺動カム5が連結されている。言い換えると、前記外輪7は、一端側が前記カムシャフト3の偏心カム6に回転自在に嵌合され、他端部(偏心凸部)が連結リンク8によって揺動カム5に連結されたリンク(以下、オフセットリンクという)である。   In order to operate the oscillating cams 4 and 5 as described above, the camshaft 3 is integrally provided with four circular eccentric cams 6 (eccentric portions) that are eccentric from the axis X thereof with a space therebetween. ing. An outer ring 7 is rotatably fitted to each eccentric cam 6, and the eccentric protrusion provided so as to protrude from the outer periphery of the outer ring 7 is connected to the eccentric cam 6 via a connecting link 8 (first link). The swing cam 5 is connected. In other words, one end side of the outer ring 7 is rotatably fitted to the eccentric cam 6 of the camshaft 3, and the other end portion (eccentric convex portion) is connected to the swing cam 5 by the connecting link 8 (hereinafter referred to as the outer ring 7). Is called an offset link).

また、前記カムシャフト3の斜め上方には、これと平行にコントロールシャフト11が設けられている。このコントロールシャフト11には4つのコントロールアーム12(コントロール部材)がそれぞれ結合固定されており、該各コントロールアーム12の先端部と前記オフセットリンク7の他端部(偏心凸部)とが規制リンク13(第2リンク)によって連結されている。この規制リンク13は、前記偏心カム6の回転に伴いオフセットリンク7の一端側がカムシャフト3の周りを公転するときに、このオフセットリンク7の変位を規制してその他端部を往復運動させるものであり、これにより、そのオフセットリンク7の他端部に連結された前記連結リンク8が揺動カム4,5を揺動させることになる。   A control shaft 11 is provided in parallel with the camshaft 3 obliquely above. Four control arms 12 (control members) are coupled and fixed to the control shaft 11, and the leading end portion of each control arm 12 and the other end portion (eccentric convex portion) of the offset link 7 are regulated links 13. It is connected by (second link). The restriction link 13 restricts the displacement of the offset link 7 and reciprocates the other end when the one end side of the offset link 7 revolves around the camshaft 3 as the eccentric cam 6 rotates. Thus, the connecting link 8 connected to the other end of the offset link 7 swings the swing cams 4 and 5.

言い換えると、前記連結リンク8及び規制リンク13は、揺動カム5とオフセットリンク7とを連結するとともに、前記偏心カム6の回転に伴う該オフセットリンク7の動作を、揺動カム5(及び揺動カム4)が揺動するように規制するリンク機構を構成している。このリンク機構は、前記2つのリンク8,13からなるもので、従来公知のもの(例えば特許文献1に開示されるもの)のようにロッカアームを採用する場合に比べて摺動摩擦抵抗を少なくすることができ、これにより駆動ロスの低減が図られるとともに、ロッカシャフトが不要になることから、装置のコンパクト化にも有利になる。   In other words, the connecting link 8 and the restriction link 13 connect the swing cam 5 and the offset link 7 and also operate the offset link 7 accompanying the rotation of the eccentric cam 6 with the swing cam 5 (and the swing link 5). A link mechanism that restricts the moving cam 4) to swing is configured. This link mechanism is composed of the two links 8 and 13 and reduces sliding friction resistance as compared with a case where a rocker arm is employed as in a conventionally known one (for example, disclosed in Patent Document 1). As a result, the drive loss can be reduced, and the rocker shaft is unnecessary, which is advantageous for making the apparatus compact.

前記コントロールシャフト11には、円周の一部のみに歯が形成されたウォーム歯車14が結合され、このウォーム歯車14の歯に、モータ15で回転駆動されるウォーム16が噛み合っている。そうして、そのモータ15を作動させて前記コントロールアーム12を回動させることで、前記規制リンク13の位置(リンク機構の位置)を変えて、これによりオフセットリンク7の他端部の往復運動の軌跡、即ち前記連結リンク8の揺動軌跡を変更することができる。これにより揺動カム4,5の揺動範囲が変化して、吸気バルブ1,2のリフト量及びタイミングが変化するようになっている。   A worm gear 14 having teeth formed on only a part of its circumference is coupled to the control shaft 11, and a worm 16 that is rotationally driven by a motor 15 is engaged with the teeth of the worm gear 14. Then, by operating the motor 15 to rotate the control arm 12, the position of the restriction link 13 (the position of the link mechanism) is changed, and thereby the reciprocating motion of the other end of the offset link 7. , That is, the swing trajectory of the connecting link 8 can be changed. As a result, the swing range of the swing cams 4 and 5 changes, and the lift amount and timing of the intake valves 1 and 2 change.

より具体的には、まず、図2(b)に示すように、吸気バルブ2のステム上端には直動式タペット21が設けられ、このタペット21に揺動カム5が当接している。吸気バルブ2は、タペット21内部に設けられたリテーナ22とシリンダヘッドに設けられたリテーナ23との間に配設されたバルブスプリング24によって、吸気ポート25を閉じる方向(バルブリフト方向とは反対方向)に付勢されている。尚、吸気バルブ1についても前記吸気バルブ2と同様の構成になっている。   More specifically, first, as shown in FIG. 2B, a direct acting tappet 21 is provided at the upper end of the stem of the intake valve 2, and the swing cam 5 is in contact with the tappet 21. The intake valve 2 closes the intake port 25 by a valve spring 24 provided between a retainer 22 provided in the tappet 21 and a retainer 23 provided in the cylinder head (a direction opposite to the valve lift direction). ). The intake valve 1 has the same configuration as the intake valve 2.

前記連結リンク8の一端部は、揺動カム5にピン31により回動自在に連結され、一方、規制リンク13の一端部は、コントロールアーム12の先端部にピン32により回動自在に連結されている。そうして、この連結リンク8と規制リンク13とは、オフセットリンク7の両側にそれぞれ配設されて、該オフセットリンク7を中間に挟んで連係している。すなわち、連結リンク8及び規制リンク13の各々の他端部は、オフセットリンク7の他端部に連結ピン33によって同軸で回動自在に連結されている。尚、前記ピン31〜33はいずれもカムシャフト3と平行に延びている。   One end portion of the connection link 8 is rotatably connected to the swing cam 5 by a pin 31, while one end portion of the regulation link 13 is rotatably connected to a tip portion of the control arm 12 by a pin 32. ing. Thus, the connecting link 8 and the regulating link 13 are disposed on both sides of the offset link 7 and are linked with the offset link 7 interposed therebetween. That is, the other end of each of the connecting link 8 and the regulating link 13 is coaxially and rotatably connected to the other end of the offset link 7 by the connecting pin 33. The pins 31 to 33 all extend parallel to the camshaft 3.

図示の如く、前記オフセットリンク7と連結リンク8との連結ピン33はカムシャフト3の上方に位置しており、その側方にはコントロールアーム12の回動中心(コントロールシャフト11の軸心)が位置している。コントロールアーム12の先端のピン32は規制リンク13の回動軸であり、そのピン32の位置を変更することによって規制リンク13の位置を変更し、これにより前記連結ピン33の揺動軌跡を変化させて、吸気バルブ1,2のリフト量を変更することができる。   As shown in the figure, the connecting pin 33 between the offset link 7 and the connecting link 8 is located above the camshaft 3, and the rotation center of the control arm 12 (the axis of the control shaft 11) is located on the side of the connecting pin 33. positioned. The pin 32 at the tip of the control arm 12 is a rotation shaft of the restriction link 13, and the position of the restriction link 13 is changed by changing the position of the pin 32, thereby changing the swing locus of the connecting pin 33. Thus, the lift amount of the intake valves 1 and 2 can be changed.

すなわち、各リンクやピンの具体的な動作については以下に詳述するが、図2に示すようにピン32をコントロールシャフト11の下方に位置づけると、リフトピークにおけるバルブのリフト量が最も大きな大リフト制御状態になる。また、そこからコントロールアーム12の回動によってピン32を上方へ移動させて、図3に示すようにカムシャフト3の上方に位置付けると、リフトピークにおけるバルブのリフト量が最も小さな小リフト制御状態になる。   That is, the specific operation of each link or pin will be described in detail below. However, when the pin 32 is positioned below the control shaft 11 as shown in FIG. 2, the lift with the largest valve lift at the lift peak is obtained. Enters the control state. Further, when the pin 32 is moved upward by the rotation of the control arm 12 and is positioned above the camshaft 3 as shown in FIG. 3, the valve lift amount at the lift peak becomes the smallest lift control state. Become.

前記図2に示す大リフト制御状態において、オフセットリンク7の位置は偏心カム6の回転に伴って変化し、これにより、揺動カム5が同図(b)に示すように直動式タペット21を介して吸気バルブ2を大きくリフトさせたリフトピークの状態(揺動カム4が直動式タペットを介して吸気バルブ1を大きくリフトさせた状態)と、同図(a)に示すように吸気バルブ2(吸気バルブ1)のリフト量零の状態との間で揺動する。小リフト制御状態である図3の場合も同様である(同図(a)及び(b)参照)。   In the large lift control state shown in FIG. 2, the position of the offset link 7 changes with the rotation of the eccentric cam 6, so that the swing cam 5 is a direct acting tappet 21 as shown in FIG. The lift peak state when the intake valve 2 is greatly lifted via the intake valve (the swing cam 4 lifts the intake valve 1 greatly via the direct acting tappet) and the intake air as shown in FIG. It swings between the lift amount of the valve 2 (intake valve 1) and zero. The same applies to the case of FIG. 3 which is the small lift control state (see FIGS. 3A and 3B).

(可変動弁装置の動作)
以下、そのようなリンクやカムの動作を、図4及び図5を参照して具体的に説明する。この両図では、コントロールアーム12、連結リンク8及び規制リンク13については簡略に直線で表しており、また、偏心カム6の中心(オフセットリンク7の外輪の中心)の回転軌跡を符号T0として示している。尚、上述の如く吸気バルブ1と揺動カム4との関係は吸気バルブ2と揺動カム5との関係と同じであって、揺動カム4は揺動カム5と同様に働くので、以下では、吸気バルブ2と揺動カム5との関係について説明する。
(Operation of variable valve system)
Hereinafter, the operation of such links and cams will be described in detail with reference to FIGS. In both figures, the control arm 12, the connecting link 8, and the restricting link 13 are simply represented by straight lines, and the rotation trajectory of the center of the eccentric cam 6 (the center of the outer ring of the offset link 7) is indicated as T0. ing. As described above, the relationship between the intake valve 1 and the swing cam 4 is the same as the relationship between the intake valve 2 and the swing cam 5, and the swing cam 4 works in the same manner as the swing cam 5. Now, the relationship between the intake valve 2 and the swing cam 5 will be described.

まず、図4を参照して揺動カム5のプロファイルを説明すると、この揺動カム5の周面には、曲率半径が所定角度範囲一定の基円面(ベースサークル区間)θ1と、該θ1に続いて曲率半径が漸次大きくなっているカム面(リフト区間)θ2とが形成されている。同図は、前記図2の大リフト制御状態を表しており、コントロールアーム12は大リフト制御位置にある。   First, the profile of the oscillating cam 5 will be described with reference to FIG. 4. On the peripheral surface of the oscillating cam 5, a base circle surface (base circle section) θ1 having a constant radius of curvature within a predetermined angular range and the θ1 Subsequently, a cam surface (lift section) θ2 having a gradually increasing radius of curvature is formed. The figure shows the large lift control state of FIG. 2, and the control arm 12 is in the large lift control position.

同図に実線で示すのは吸気バルブ2がリフトピーク近傍にある図2(b)の状態であり、このときには、連結リンク8によってピン31が最も上方に引き上げられ、揺動カム5は、カム面θ2のカムノーズ先端側がタペット21に当接した状態になっている。一方、仮想線で示すのはリフト量零の状態(図2(a))であり、このときには揺動カム5の基円面θ1がタペット21に接していて、バルブリフト量は零(吸気バルブ1,2が閉)になっている。   The solid line in FIG. 2 shows the state of FIG. 2B in which the intake valve 2 is in the vicinity of the lift peak. At this time, the pin 31 is pulled up most by the connecting link 8, and the swing cam 5 is The cam nose tip side of the surface θ2 is in contact with the tappet 21. On the other hand, the phantom line shows a state in which the lift amount is zero (FIG. 2A). At this time, the base circle surface θ1 of the swing cam 5 is in contact with the tappet 21, and the valve lift amount is zero (intake valve). 1 and 2 are closed).

そして、カムシャフト3(偏心カム6)が図の時計回りに回転すると、これに伴いオフセットリンク7の一端側(図の下端側)は、図に矢印で示すようにカムシャフト3の軸心X周りを公転することになるが、このオフセットリンク7の他端部の変位はそこに連結された規制リンク13によって規制される。すなわち、規制リンク13は、コントロールシャフト11の下方に位置付けられたピン32を中心に図の実線の位置と仮想線の位置との間を揺動し、これに伴い、オフセットリンク7の他端側(連結ピン33)は、偏心カム6が1回転する度に、ピン32を中心として往復円弧運動をすることになる(この連結ピン33の運動軌跡をT1として示す)。   When the camshaft 3 (eccentric cam 6) rotates in the clockwise direction in the figure, one end side (lower end side in the figure) of the offset link 7 moves along the axis X of the camshaft 3 as indicated by the arrow in the figure. Although revolving around, the displacement of the other end portion of the offset link 7 is regulated by a regulation link 13 connected thereto. That is, the restriction link 13 swings between the position of the solid line and the position of the phantom line around the pin 32 positioned below the control shaft 11, and accordingly, the other end side of the offset link 7. The (connecting pin 33) reciprocates around the pin 32 every time the eccentric cam 6 makes one revolution (the movement locus of the connecting pin 33 is shown as T1).

前記連結ピン33の往復円弧運動T1に伴い、この同じ連結ピン33によって一端部がオフセットリンク7に連結されている連結リンク8の他端部(ピン31)は、図にT2として示す軌跡で往復円弧運動し、そのピン31によって連結リンク8に連結されている揺動カム5が図の実線の位置と仮想線の位置との間で揺動運動をする。すなわち、前記連結ピン33が上方に移動するときには、連結リンク8によってピン31が上方に引き上げられて、揺動カム5のカムノーズがタペット21を押し下げ、これによりバルブスプリング24(図2参照)を圧縮しながら吸気バルブ2をリフトさせる。一方、連結ピン33が下方に移動するときには、前記の圧縮されたバルブスプリング24の反力によってタペット21が押し上げられて、吸気バルブ2が閉じられる。   With the reciprocating arc motion T1 of the connecting pin 33, the other end portion (pin 31) of the connecting link 8 whose one end portion is connected to the offset link 7 by the same connecting pin 33 is reciprocated along a locus shown as T2. The oscillating cam 5 that is circularly moved and is connected to the connecting link 8 by the pin 31 oscillates between the position of the solid line and the position of the phantom line in the figure. That is, when the connecting pin 33 moves upward, the pin 31 is pulled upward by the connecting link 8, and the cam nose of the swing cam 5 pushes down the tappet 21, thereby compressing the valve spring 24 (see FIG. 2). Then, the intake valve 2 is lifted. On the other hand, when the connecting pin 33 moves downward, the tappet 21 is pushed up by the reaction force of the compressed valve spring 24 and the intake valve 2 is closed.

次に、前記の大リフト制御状態から、コントロールアーム12をコントロールシャフト11の軸心回りに上方へ略水平になるまで回動させて、図3や図5に示すように、規制リンク13の回動軸であるピン32を大リフト制御時よりもカムシャフト3の回転方向の手前側に位置付けると、小リフト制御状態になる。この図5においても、前記図4と同様に、吸気バルブ2がリフトピーク近傍にある状態を実線で示し、リフト量零の状態を仮想線で示している。   Next, from the large lift control state, the control arm 12 is pivoted upward about the axis of the control shaft 11 until it becomes substantially horizontal, and as shown in FIG. 3 and FIG. When the pin 32 that is the moving shaft is positioned closer to the front side in the rotational direction of the camshaft 3 than during the large lift control, the small lift control state is established. Also in FIG. 5, as in FIG. 4, the state where the intake valve 2 is in the vicinity of the lift peak is indicated by a solid line, and the state where the lift amount is zero is indicated by a virtual line.

同図において、カムシャフト3(偏心カム6)が回転すると、前記大リフト制御時と同様にオフセットリンク7の連結ピン33は規制リンク13によって変位が規制され、コントロールシャフト11の側方に位置するピン32を中心として、往復円弧運動T3をする(規制リンク13は図の実線位置と仮想線位置との間で往復回動する)。そして、その連結ピン33の往復円弧運動T3に伴って連結リンク8のピン31が往復円弧運動T4をし、そのピン31によって連結リンク8に連結されている揺動カム5が、図の実線の位置と仮想線の位置との間で揺動運動をして、吸気バルブ2を開閉するようになる。   In this figure, when the camshaft 3 (eccentric cam 6) rotates, the displacement of the connecting pin 33 of the offset link 7 is restricted by the restriction link 13 and is located on the side of the control shaft 11 as in the case of the large lift control. A reciprocating arc motion T3 is performed around the pin 32 (the restriction link 13 reciprocates between the solid line position and the virtual line position in the figure). The pin 31 of the connecting link 8 performs a reciprocating arc motion T4 in accordance with the reciprocating arc motion T3 of the connecting pin 33, and the swing cam 5 connected to the connecting link 8 by the pin 31 is indicated by a solid line in the figure. The intake valve 2 is opened and closed by swinging between the position and the position of the virtual line.

上述の如く規制リンク13の位置の変化によって大リフト制御状態から小リフト制御状態まで変更される吸気バルブ1,2のリフト特性を、図6に示す。図示のグラフL1は、前記揺動カム5が図4の実線位置(大リフト制御時のリフトピーク近傍)と仮想線位置(ゼロリフト)との間で揺動する大リフト制御時のリフト特性を示し、一方、グラフL2は、揺動カム5が図5の実線位置(小リフト制御時のリフトピーク近傍)と仮想線位置(ゼロリフト)との間で揺動する小リフト制御時のリフト特性を示している。   FIG. 6 shows the lift characteristics of the intake valves 1 and 2 that are changed from the large lift control state to the small lift control state by the change in the position of the restriction link 13 as described above. The illustrated graph L1 shows the lift characteristics at the time of large lift control in which the swing cam 5 swings between the solid line position (near the lift peak at the time of large lift control) and the virtual line position (zero lift) in FIG. On the other hand, the graph L2 shows the lift characteristics at the time of small lift control in which the swing cam 5 swings between the solid line position (near the lift peak at the time of small lift control) and the virtual line position (zero lift) of FIG. ing.

同図に示すように、大リフト制御時から小リフト制御時へ移行すると、リフトピークにおけるバルブリフト量が小さくなる。すなわち、コントロールアーム12によってリンク機構(規制リンク13)の位置が変更されることにより、吸気バルブ1,2のリフトストロークが変化している。尚、バルブのリフトストロークは、コントロールアーム12を図4及び図5にそれぞれ示す大リフト位置及び小リフト位置の間で回動させることにより、その回動位置に応じて無段階に変化させることができる。   As shown in the figure, when shifting from the large lift control to the small lift control, the valve lift amount at the lift peak decreases. That is, the lift stroke of the intake valves 1 and 2 is changed by changing the position of the link mechanism (the restriction link 13) by the control arm 12. The lift stroke of the valve can be changed steplessly according to the pivot position by pivoting the control arm 12 between the large lift position and the small lift position shown in FIGS. it can.

また、図示の如く、大リフト制御時から小リフト制御時へ移行するときにはリフトピークにおけるクランク角位置が徐々に進角している。これは、大リフト制御時から小リフト制御時への移行にあたって、上述したようにコントロールアーム12の回動により規制リンク13の回動軸であるピン32の位置をカムシャフト3の回転方向手前側に移動させ、これにより連結ピン33の往復円弧運動の軌跡を図4のT1の位置から図5のT3の位置へと、カムシャフト3の回転方向手前側に移動させているからである。   Further, as shown in the figure, the crank angle position at the lift peak is gradually advanced when shifting from the large lift control to the small lift control. This is because the position of the pin 32 that is the rotation shaft of the restriction link 13 is moved forward in the rotational direction of the camshaft 3 by the rotation of the control arm 12 as described above in the transition from the large lift control to the small lift control. This is because the locus of the reciprocating arc motion of the connecting pin 33 is moved from the position T1 in FIG. 4 to the position T3 in FIG.

このことで、前記図4に示す大リフト制御時においては、吸気バルブ1,2がリフトピーク近傍にあるときの偏心カム6の中心は、その回転軌跡T0上の点Taに位置するが、前記図5に示す小リフト制御状態においてはリフトピーク近傍での偏心カム6の中心位置は同図に示す点Tbに移動する。つまり、大リフト制御時から小リフト制御時に移行すると、吸気バルブ2のリフトピークは、図5に示すように、前記回転軌跡T0上の点Ta、Tbの中心角θ3だけ進角することになる。   Thus, during the large lift control shown in FIG. 4, the center of the eccentric cam 6 when the intake valves 1 and 2 are in the vicinity of the lift peak is located at the point Ta on the rotation locus T0. In the small lift control state shown in FIG. 5, the center position of the eccentric cam 6 near the lift peak moves to a point Tb shown in FIG. That is, when shifting from the large lift control to the small lift control, the lift peak of the intake valve 2 is advanced by the center angle θ3 of the points Ta and Tb on the rotation locus T0 as shown in FIG. .

このように、リフトピーク近傍のバルブリフト量を小さくしていくと、バルブリフトのピーク時期が進角することから、図6に示すように、バルブリフト量の大小に拘わらず吸気バルブ1,2の開弁開始時期を略揃える上で有利になる。尚、このように開弁開始時期を揃えるためのリンクやカムなど各部材の位置関係は、揺動カム4,5のバルブリフト時の回動方向がカムシャフト3の回転方向と同じである場合の方が異なる場合よりも容易に得られる。   As described above, as the valve lift amount in the vicinity of the lift peak is reduced, the peak timing of the valve lift is advanced. Therefore, as shown in FIG. This is advantageous in substantially aligning the valve opening start times. In addition, the positional relationship of each member such as a link and a cam for aligning the valve opening start timing in this way is when the rotation direction of the swing cams 4 and 5 during the valve lift is the same as the rotation direction of the camshaft 3. It is easier to obtain than if it is different.

(リンク機構のレイアウト)
次に、上述した可変動弁装置におけるリンクやカムの相互の位置関係について、図7及び図8を参照して説明する。図7は、図1に矢印VIIにて示すように、可変動弁装置の主に第1気筒に対応する部位を側方から見たものであり、同図に示すように、当該第1気筒において2つの吸気バルブ1,2をそれぞれリフトさせる一対の揺動カム4,5は連結部50により連結されて一体とされ、そのうちの一方(図の例では第2気筒に近いエンジン後側)の揺動カム5に隣接して、該揺動カム5をオフセットリンク7と連結する連結リンク8が配置されている。
(Link mechanism layout)
Next, the mutual positional relationship between the link and the cam in the above-described variable valve operating apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side view of a portion of the variable valve operating apparatus corresponding mainly to the first cylinder as shown by an arrow VII in FIG. 1, and as shown in FIG. The pair of rocking cams 4 and 5 for lifting the two intake valves 1 and 2 are connected by a connecting portion 50 to be integrated, and one of them (in the example shown, the rear side of the engine close to the second cylinder). A connecting link 8 that connects the swing cam 5 to the offset link 7 is disposed adjacent to the swing cam 5.

すなわち、カムシャフト3の回転に同期して動作するオフセットリンク7と、これに連動して吸気バルブ1,2をリフトさせる揺動カム4,5とを同じカムシャフト3上に配置し、それらを連結リンク8によって連結することで、可変動弁装置をコンパクトに構成することができるとともに、その場合に、各気筒毎の2つの揺動カム4,5を1本の連結リンク8によりオフセットリンク7に連結したことで、部品点数を少なくして構成を簡単にすることができ、このことも可変動弁装置のコンパクト化に有利になる。   That is, the offset link 7 that operates in synchronization with the rotation of the camshaft 3 and the swing cams 4 and 5 that lift the intake valves 1 and 2 in conjunction with this are arranged on the same camshaft 3, By connecting with the connecting link 8, the variable valve operating device can be made compact. In this case, the two swing cams 4, 5 for each cylinder are connected to the offset link 7 by one connecting link 8. As a result, the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified, which is also advantageous for making the variable valve operating apparatus compact.

また、前記オフセットリンク7を挟んで前記連結リンク8とは反対の側には、該オフセットリンク7に隣接して規制リンク13が配置され、さらに、この規制リンク13を挟んで前記オフセットリンク7と反対の側には、該規制リンク13に隣接してコントロールアーム12が配置されている。言い換えると、オフセットリンク7は、第1気筒の揺動カム5と隣り合う第2気筒の揺動カム4との間の限られたスペースに配置され、そのオフセットリンク7をエンジン前後方向(カムシャフト軸心X方向)の両側から挟むようにして、連結リンク8及び規制リンク13が配置されている。   Further, on the side opposite to the connecting link 8 across the offset link 7, a regulation link 13 is disposed adjacent to the offset link 7, and further, with the offset link 7 across the regulation link 13. On the opposite side, a control arm 12 is disposed adjacent to the restriction link 13. In other words, the offset link 7 is disposed in a limited space between the swing cam 5 of the first cylinder and the swing cam 4 of the second cylinder adjacent thereto, and the offset link 7 is arranged in the engine longitudinal direction (camshaft). The connecting link 8 and the regulating link 13 are arranged so as to be sandwiched from both sides in the direction of the axis X).

そして、前記規制リンク13が偏心カム6のボス部の上方に、これと干渉しないように配置されるとともに、その規制リンク13に隣接するコントロールアーム12は、第2気筒の揺動カム4の上方に、これと干渉しないように配置されている。すなわち、図8に示すようにカムシャフト軸心Xに沿って見ると、コントロールアーム12は、その先端部が最も下方に位置する大リフト制御位置にあり、これに伴い揺動カム4,5がカムシャフト3上で最も大きな揺動範囲を揺動するときであっても、その移動軌跡と重ならないように配置されている。   The restriction link 13 is disposed above the boss portion of the eccentric cam 6 so as not to interfere with the boss portion, and the control arm 12 adjacent to the restriction link 13 is located above the swing cam 4 of the second cylinder. In addition, they are arranged so as not to interfere with this. That is, when viewed along the camshaft axis X as shown in FIG. 8, the control arm 12 is in a large lift control position where the tip end portion is positioned at the lowest position. Even when the largest swinging range is swung on the camshaft 3, it is arranged so as not to overlap the movement locus.

そのように、第1気筒のコントロールアーム12を隣り合う第2気筒の揺動カム4の上方に並べて配置したことで、即ちそのコントロールアーム12と揺動カム4とをエンジン前後方向にオーバーラップさせて配置したことで、その分、可変動弁装置をエンジン前後方向についてコンパクトに構成することができる。   As described above, the control arm 12 of the first cylinder is arranged side by side above the swing cam 4 of the adjacent second cylinder, that is, the control arm 12 and the swing cam 4 are overlapped in the longitudinal direction of the engine. Therefore, the variable valve gear can be made compact in the longitudinal direction of the engine.

さらに、同図において明らかなように、コントロールアーム12は、カムシャフト軸心Xに沿って見ると、大リフト制御状態でリフトピーク近傍にあるオフセットカム7の上部と重なっている。すなわち、コントロールアーム12は、カムシャフト軸心Xに沿って見てオフセットリンク7の移動軌跡と一部分が重なるように、カムシャフト3に近接して配置されている。   Further, as is apparent in the figure, when viewed along the camshaft axis X, the control arm 12 overlaps the upper portion of the offset cam 7 in the vicinity of the lift peak in the large lift control state. That is, the control arm 12 is disposed close to the camshaft 3 so as to partially overlap the movement locus of the offset link 7 when viewed along the camshaft axis X.

そのようにコントロールアーム12をカムシャフト3に近接させたことで、可変動弁装置をカムシャフト3の軸心周りに上下ないし左右方向についてコンパクトな構成とすることができ、この実施形態では、コントロールアーム12の回動中心(コントロールシャフト11の軸心)を低めに配置して、可変動弁装置が嵩高にならないようにしている。   By making the control arm 12 close to the camshaft 3 in this way, the variable valve operating apparatus can be made compact in the vertical and horizontal directions around the axis of the camshaft 3. The rotational center of the arm 12 (axial center of the control shaft 11) is arranged at a low level so that the variable valve operating device does not become bulky.

ところで、上述したようにオフセットリンク7と揺動カム4,5とを同じカムシャフト3上に配置し、それらを連結リンク8によって連結した場合、吸気バルブ1,2をリフトさせる際のバルブスプリング24の圧縮反力は、揺動カム4,5及び連結リンク8を介して、図7(b)に拡大して示すようにオフセットリンク7の片側(図の右側)にのみ作用することになる(この力をF1として示す)。また、図示しないが、各部品の慣性力も連結リンク8を介してオフセットリンク7の片側に偏って作用する。   By the way, when the offset link 7 and the swing cams 4 and 5 are arranged on the same camshaft 3 and are connected by the connecting link 8 as described above, the valve spring 24 for lifting the intake valves 1 and 2 is used. The compression reaction force acts only on one side (right side in the figure) of the offset link 7 as shown in an enlarged view in FIG. This force is shown as F1). Although not shown, the inertial force of each component also acts biased to one side of the offset link 7 via the connecting link 8.

この結果、例えばエンジンが低回転域にあり、比較的バルブのリフトストロークが大きくなる大リフト制御状態において、リフトピーク近傍でバルブスプリング24からの反力が最大になるときには、前記図7(b)に示すように片側に非常に大きな力F1が作用することから、オフセットリンク7には、これを連結リンク8の側に引き倒すように図の時計回りの向きに大きな倒れモーメントが作用する。また、エンジンが高回転域にあるときには慣性力の影響が大きくなって、前記の力F1によるモーメントとは異なる向きに大きな倒れモーメントが作用することになる。   As a result, for example, when the reaction force from the valve spring 24 becomes maximum in the vicinity of the lift peak in the large lift control state where the engine is in the low rotation range and the lift stroke of the valve is relatively large, FIG. Since a very large force F1 acts on one side as shown in FIG. 2, a large tilting moment acts on the offset link 7 in the clockwise direction in the drawing so as to pull the offset link 7 toward the connecting link 8 side. Further, when the engine is in the high rotation range, the influence of the inertial force becomes large, and a large falling moment acts in a direction different from the moment due to the force F1.

そして、それらの大きな倒れモーメントの作用によって、オフセットリンク7とカムシャフト3の偏心カム6との摺接面6aにおける面圧の分布が過度に大きく偏ってしまい(図9(b)参照)、油膜切れによって異常な摩耗を招いたり、さらには焼付いたりする虞れがあった。   The distribution of the surface pressure on the sliding contact surface 6a between the offset link 7 and the eccentric cam 6 of the camshaft 3 is excessively biased due to the action of the large tilting moment (see FIG. 9B), and the oil film There is a possibility that abnormal wear may be caused by cutting and further seizure.

これに対し、この実施形態では、上述したが、まず、オフセットリンク7の動作を規制するための規制リンク13を連結リンク8とは反対側に配置して、この2つのリンク8,13によりオフセットリンク7をカムシャフト軸心X方向の両側から挟み込むようにしている。このことで、連結リンク8からの力F1によるオフセットリンク7の倒れを反対側から規制リンク13によって抑制することができる。さらに、その規制リンク13からの力F2によってオフセットリンク7に作用する倒れ抑制モーメントができるだけ大きくなるように、そのモーメントの腕の長さを相対的に長くしている。   In contrast, in this embodiment, as described above, first, the restriction link 13 for restricting the operation of the offset link 7 is arranged on the side opposite to the connection link 8, and the two links 8 and 13 are used for offsetting. The link 7 is sandwiched from both sides in the camshaft axis X direction. Thereby, the fall of the offset link 7 due to the force F1 from the connecting link 8 can be suppressed by the restriction link 13 from the opposite side. Furthermore, the length of the arm of the moment is relatively increased so that the fall-suppressing moment acting on the offset link 7 by the force F2 from the restriction link 13 is as large as possible.

すなわち、図7(b)に示すように、連結リンク8及び規制リンク13の各々の端部が連結ピン33により同軸で連結されているオフセットリンク7の他端部(図の上端部)には、規制リンク13の側に向かって突出するボス部7aが形成されていて、その分、両者(オフセットリンク7及び規制リンク13)の間隔が大きくなっており、これにより、該規制リンク13からの力F2によってオフセットリンク7に作用する倒れ抑制モーメントの腕の長さが長くなっている。   That is, as shown in FIG. 7B, the other end portion (upper end portion in the figure) of the offset link 7 in which the end portions of the connection link 8 and the regulation link 13 are connected coaxially by the connection pin 33 is provided. The boss portion 7a protruding toward the restriction link 13 is formed, and the distance between the two (the offset link 7 and the restriction link 13) is increased accordingly. The length of the arm of the fall suppression moment acting on the offset link 7 by the force F2 is increased.

換言すれば、図示の如く、オフセットリンク7と摺接する偏心カム6外周の摺接面6aにおける幅方向(カムシャフト軸心X方向)の中心線C0と、前記連結リンク8及び規制リンク13がそれぞれ摺接する連結ピン33外周の各摺接面33a,33bにおける幅方向(カムシャフト軸心Xと平行な連結ピン33の軸心方向)の中心線C1,C2との間の距離(カムシャフト軸心X方向の距離)R1,R2は、連結リンク8側(図の右側)の距離R1が規制リンク13側(図の左側)の距離R2よりも短くなっている。   In other words, as shown in the figure, the center line C0 in the width direction (camshaft axis X direction) of the sliding contact surface 6a on the outer periphery of the eccentric cam 6 that is in sliding contact with the offset link 7, the connecting link 8 and the regulating link 13 are respectively The distance (camshaft axis center) between the center lines C1 and C2 in the width direction (axial direction of the coupling pin 33 parallel to the camshaft axis X) in the sliding contact surfaces 33a and 33b on the outer periphery of the linking pin 33 in sliding contact The distances R1 and R2 in the X direction are such that the distance R1 on the connection link 8 side (right side in the figure) is shorter than the distance R2 on the restriction link 13 side (left side in the figure).

そのようにオフセットリンク7と連結リンク8との距離を相対的に規制リンク13との距離よりも短くしたことで、仮にそれらを同じにしたとき(R1=R2)と比較すれば、吸気バルブ1,2のリフト反力によって連結リンク8側から作用する力F1などによるオフセットリンク7の倒れモーメントを減少させるとともに、その際に規制リンク13側から作用する力F2による倒れ抑制モーメントは増大させることができる。これにより、オフセットリンク7の倒れを抑え、偏心カム6との摺接面6aにおける圧力分布の偏りを軽減して、偏摩耗や焼付きの発生をより確実に抑制することができる。   Thus, if the distance between the offset link 7 and the connecting link 8 is relatively shorter than the distance between the restriction link 13 and they are made the same (R1 = R2), the intake valve 1 , 2 can reduce the fall moment of the offset link 7 due to the force F1 acting from the connecting link 8 side, and increase the fall restraining moment due to the force F2 acting from the restriction link 13 side at that time. it can. Thereby, the fall of the offset link 7 can be suppressed, the deviation of the pressure distribution on the sliding contact surface 6a with the eccentric cam 6 can be reduced, and the occurrence of uneven wear and seizure can be more reliably suppressed.

図9は、エンジンが低回転域にあり且つ比較的リフト量の多い運転条件において、前記オフセットリンク7と偏心カム6との摺接面6aにおける圧力分布をシミュレーションによって求めた結果を示し、同図(a)が本発明の実施例(R1<R2)であり、また、同図(b)は比較例(R1=R2)である。それら図(a)(b)を対比すると、本発明によれば、比較例のものに比べて圧力分布の偏りが大幅に減少していることが分かる。   FIG. 9 shows the result of the pressure distribution on the sliding contact surface 6a between the offset link 7 and the eccentric cam 6 obtained by simulation under an operating condition in which the engine is in the low rotation range and the lift amount is relatively large. (A) is an Example (R1 <R2) of the present invention, and (b) is a comparative example (R1 = R2). Comparing these figures (a) and (b), it can be seen that according to the present invention, the bias of the pressure distribution is greatly reduced as compared with the comparative example.

したがって、この実施形態に係る可変動弁装置によると、コントロールアーム12の回動によって規制リンク13の位置を変更することで、揺動カム4,5による吸気バルブ1,2リフトストロークを大きく変化させることができるので、このリフトストロークの制御のみによってエンジンの運転状態に応じた最適な吸気量を得ることが可能になり、吸気通路のスロットル弁を廃止してポンピングロスを低減することができるとともに、高負荷時の吸気充填効率を向上させることができる。   Therefore, according to the variable valve operating apparatus according to this embodiment, by changing the position of the restriction link 13 by the rotation of the control arm 12, the intake valve 1, 2 lift stroke by the swing cams 4, 5 is greatly changed. Therefore, it becomes possible to obtain the optimum intake amount according to the engine operating state only by controlling the lift stroke, and the pumping loss can be reduced by eliminating the throttle valve in the intake passage. It is possible to improve the intake charge efficiency at high load.

また、各気筒毎の2つの揺動カム4,5を一体として、これを揺動させるための偏心カム6及びオフセットリンク7を同じカムシャフト3上で気筒間の狭いスペースに配置し、それらを1本の連結リンク8によって連結するとともに、そのオフセットリンク7の動作を規制するための規制リンク13及びコントロールアーム12を前記カムシャフト3の上方に近接させて配置し、さらに、前記コントロールアーム12は隣り合う別の気筒の揺動カム4の上方に並べて配置する、というように、リンク7,8,13やカム4,5の配置に工夫を凝らしたことで、可変動弁装置をコンパクトに構成することができる。   Further, the two oscillating cams 4 and 5 for each cylinder are integrated, and an eccentric cam 6 and an offset link 7 for oscillating the cams are arranged on the same camshaft 3 in a narrow space between the cylinders. In addition to being connected by one connecting link 8, a control link 13 and a control arm 12 for controlling the operation of the offset link 7 are arranged close to the upper side of the camshaft 3, and the control arm 12 is The variable valve system is made compact by devising the arrangement of the links 7, 8, 13 and the cams 4, 5 such as arranging them side by side above the swing cam 4 of another adjacent cylinder. can do.

さらに、前記オフセットリンク7を揺動カム5及びコントロールアーム12にそれぞれ連結する連結リンク8及び規制リンク13を、該オフセットリンク7を挟むようにその両側にそれぞれ配設したことで、連結リンク8を介してオフセットリンク7の片側のみにリフト反力等が作用しても、これによりオフセットリンク7に作用する倒れモーメントに対抗して、反対側から規制リンク13によってオフセットリンク7に倒れ抑制モーメントを作用させることができる。   Further, the connecting link 8 and the regulating link 13 for connecting the offset link 7 to the swing cam 5 and the control arm 12 are disposed on both sides of the offset link 7 so as to sandwich the offset link 7. Even if a lift reaction force or the like acts only on one side of the offset link 7 via this, a tilting suppression moment acts on the offset link 7 by the restriction link 13 from the opposite side against the tilting moment acting on the offset link 7. Can be made.

しかも、前記のようにコンパクトに構成されてリンクやカムのレイアウトに厳しい制約のある可変動弁装置において、図7(b)に示すように、オフセットリンク7と規制リンク13との間隔を相対的に大きくして、倒れ抑制モーメントの腕の長さを長くすることで、オフセットリンク7の倒れを効果的に抑制することができ、これにより、オフセットリンク7と偏心カム6との摺接面6aにおける偏摩耗や焼付きの発生を抑制して、可変動弁装置の信頼性を確保することができる。   Moreover, in the variable valve system that is compactly configured as described above and has severe restrictions on the layout of links and cams, as shown in FIG. 7B, the distance between the offset link 7 and the restriction link 13 is relatively set. By increasing the length of the arm of the tilting suppression moment and increasing the length of the arm, the tilting of the offset link 7 can be effectively suppressed, whereby the sliding contact surface 6a between the offset link 7 and the eccentric cam 6 can be suppressed. The occurrence of uneven wear and seizure can be suppressed, and the reliability of the variable valve system can be ensured.

尚、前記の実施形態において、規制リンク13から作用する力F2によるオフセットリンク7の倒れ抑制モーメントの腕の長さをさらに長くするためには、図10に一例を示すようにコントロールアーム12及び規制リンク13の位置を入れ替えて、該コントロールアーム12をカムシャフト軸心X方向でオフセットリンク7と規制リンク13との中間に配置することも考えられる。   In the above-described embodiment, in order to further increase the arm length of the tilting suppression moment of the offset link 7 due to the force F2 acting from the restriction link 13, as shown in FIG. It is also conceivable that the position of the link 13 is changed, and the control arm 12 is arranged in the middle of the offset link 7 and the restriction link 13 in the camshaft axis X direction.

その場合、コントロールアーム12は、カムシャフト軸心Xに沿って見て、オフセットリンク7及び規制リンクを連結する連結ピン33の移動軌跡と重ならないように配置する必要があり、また、規制リンク13は、隣り合う気筒の揺動カム4の上方に並べて、且つこれと干渉しないように(カムシャフト軸心Xに沿って見て、規制リンク13自体の移動軌跡が揺動カム4の移動軌跡と重ならないように)配置するのが好ましい。   In this case, the control arm 12 needs to be arranged so as not to overlap the movement locus of the connecting pin 33 that connects the offset link 7 and the restriction link when viewed along the camshaft axis X, and the restriction link 13. Are arranged above the rocking cams 4 of adjacent cylinders so as not to interfere with each other (when viewed along the camshaft axis X, the movement locus of the restriction link 13 itself is the movement locus of the rocking cam 4). It is preferable to arrange them so that they do not overlap.

そして、そのように構成すれば、前記の実施形態に比べてコントロールアーム12の厚みの分だけ、カムシャフト軸心X方向でオフセットリンク7と規制リンク13とが離れることになるので、その分、該規制リンク13から加わる力F2によってオフセットリンク7に作用する倒れ抑制モーメントの腕の長さが長くなり、前記した発明の効果を得る上で有利になる。但し、その場合には図示の如く、連結ピン33との干渉を避けるためにコントロールアーム12を上方に移動させなくてはならないことがあり、こうするとコントロールシャフト11の位置が高くなってしまうので、可変動弁装置のコンパクト化という観点からは前記実施形態のように構成する方が好ましい。   And if comprised in that way, since the offset link 7 and the control link 13 will be separated in the camshaft axis X direction by the thickness of the control arm 12 compared to the above-described embodiment, The length of the arm of the fall suppression moment acting on the offset link 7 due to the force F2 applied from the restriction link 13 is increased, which is advantageous in obtaining the effects of the invention described above. However, in that case, as shown in the figure, the control arm 12 may have to be moved upward in order to avoid interference with the connecting pin 33, which increases the position of the control shaft 11. From the viewpoint of making the variable valve operating apparatus compact, it is preferable to configure as in the above embodiment.

また、本発明のコントロール部材は、前記実施形態のようなコントロールアーム12に限らず、規制リンク13の位置を、揺動カム4,5による吸気バルブ1,2のリフト量が変化するように変更できるものであればよい。   The control member of the present invention is not limited to the control arm 12 as in the above embodiment, but the position of the restriction link 13 is changed so that the lift amount of the intake valves 1 and 2 by the swing cams 4 and 5 changes. Anything is possible.

さらに、本発明は、吸気バルブのみに適用可能なものではなく、排気バルブにも適用することができることは勿論である。   Furthermore, the present invention can be applied not only to the intake valve but also to the exhaust valve.

本発明は、エンジンの吸排気バルブの開閉時期やバルブリフト量を変化させるようにする可変動弁装置であって、そのコンパクト化を図りつつ信頼性を確保することができるものであるから、例えば自動車用エンジンの動弁装置として特に有用である。   The present invention is a variable valve operating device that changes the opening / closing timing and valve lift amount of an intake / exhaust valve of an engine, and can ensure reliability while achieving compactness. It is particularly useful as a valve operating device for an automobile engine.

本発明の可変動弁装置を直列4気筒エンジンの吸気側に適用した実施形態を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an embodiment in which a variable valve system of the present invention is applied to an intake side of an in-line four-cylinder engine. 可変動弁装置の大リフト制御時の状態を示す断面図であり、(a)はリフト量零状態を示し、(b)はリフトピーク状態を示す。It is sectional drawing which shows the state at the time of the large lift control of a variable valve apparatus, (a) shows a lift amount zero state, (b) shows a lift peak state. 可変動弁装置の小リフト制御時の状態を示す断面図であり、(a)はリフト量零状態を示し、(b)はリフトピーク状態を示す。It is sectional drawing which shows the state at the time of the small lift control of a variable valve apparatus, (a) shows a lift amount zero state, (b) shows a lift peak state. 可変動弁装置の大リフト制御時の作動の説明図である。It is explanatory drawing of the action | operation at the time of the large lift control of a variable valve apparatus. 可変動弁装置の小リフト制御時の作動の説明図である。It is explanatory drawing of the action | operation at the time of the small lift control of a variable valve apparatus. 可変動弁装置のバルブリフト特性を示すグラフ図である。It is a graph which shows the valve lift characteristic of a variable valve apparatus. リンク機構のレイアウトをエンジンの側方から視て示す図1のVII線矢示図である。FIG. 7 is a view taken along the line VII in FIG. リンク機構のレイアウトをエンジンの前方から視て示す図7のVIII線矢示図である。FIG. 8 is a view taken along the line VIII in FIG. 7 showing the layout of the link mechanism as viewed from the front of the engine. 偏心カムの摺接面における面圧分布のシミュレーション結果を示す図であり、(a)は実施例R1<R2を示し、(b)は比較例R1=R2を示す。It is a figure which shows the simulation result of the surface pressure distribution in the sliding contact surface of an eccentric cam, (a) shows Example R1 <R2, (b) shows comparative example R1 = R2. コントロルアーム12及び規制リンク13の位置を入れ替えた他の実施形態に係る図7相当図である。FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 7 according to another embodiment in which the positions of the control arm 12 and the restriction link 13 are exchanged.

符号の説明Explanation of symbols

1,2 吸気バルブ
3 カムシャフト
4,5 揺動カム
6 偏心カム(偏心部)
7 オフセットリンク
8 連結リンク(第1リンク)
11 コントロールシャフト
12 コントロールアーム(コントロール部材)
13 規制リンク(第2リンク)
31〜33 ピン
R1 倒れモーメントの腕の長さ(オフセットリンクがカムシャフトの偏心部と摺接する摺接面の幅方向中心と第1リンクがピンと摺接する摺接面の幅方向中心との間の距離)
R2 倒れ抑制モーメントの腕の長さ(オフセットリンクがカムシャフトの偏心部と摺接する摺接面の幅方向中心と第2リンクがピンと摺接する摺接面の幅方向中心との間の距離)
1, 2 Intake valve 3 Camshaft 4, 5 Swing cam 6 Eccentric cam (Eccentric part)
7 Offset link 8 Link (first link)
11 Control shaft 12 Control arm (control member)
13 Regulation link (second link)
31-33 Pin R1 The length of the arm of the falling moment (between the center in the width direction of the sliding contact surface where the offset link is in sliding contact with the eccentric portion of the camshaft and the width direction center of the sliding contact surface where the first link is in sliding contact with the pin distance)
R2 Arm length of tilting suppression moment (distance between the center in the width direction of the sliding contact surface where the offset link is in sliding contact with the eccentric portion of the camshaft and the center in the width direction of the sliding contact surface where the second link is in sliding contact with the pin)

Claims (6)

エンジンのクランク軸に同期して回転する偏心部を有するカムシャフトと、
前記カムシャフトの軸心回りに揺動可能に設けられて、バルブをリフトさせる揺動カムと、
前記偏心部に回転自在に嵌合されたオフセットリンクと、
前記揺動カムとオフセットリンクとを連結するとともに、前記偏心部の回転に伴う該オフセットリンクの動作を前記揺動カムが揺動するように規制するリンク機構と、
前記リンク機構の位置を、前記揺動カムによる前記バルブのリフト量が変化するように変更するコントロール部材とを備えたエンジンの可変動弁装置であって、
前記リンク機構は、
前記揺動カム及びオフセットリンクにそれぞれピンにより回動自在に連結された第1リンクと、
前記オフセットリンク及びコントロール部材にそれぞれピンにより回動自在に連結された第2リンクとを備え、
当該第1及び第2リンクが前記オフセットリンクを挟むようにして、該オフセットリンクのカムシャフト軸心方向両側にそれぞれ配設されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
A camshaft having an eccentric portion that rotates in synchronization with the crankshaft of the engine;
A swing cam provided so as to be swingable about the axis of the camshaft and lifting the valve;
An offset link rotatably fitted to the eccentric part;
A link mechanism that couples the swing cam and the offset link, and restricts the operation of the offset link accompanying the rotation of the eccentric portion so that the swing cam swings;
A variable valve operating apparatus for an engine, comprising: a control member that changes a position of the link mechanism so that a lift amount of the valve by the swing cam changes;
The link mechanism is
A first link rotatably connected to each of the swing cam and the offset link by a pin;
A second link rotatably connected to the offset link and the control member by a pin,
A variable valve operating apparatus for an engine, wherein the first link and the second link are disposed on both sides of the offset link in the cam shaft axial direction so as to sandwich the offset link.
請求項1のエンジンの可変動弁装置において、
オフセットリンクがカムシャフトの偏心部と摺接する摺接面の幅方向中心と、第1及び第2リンクがそれぞれピンと摺接する摺接面の幅方向中心との間の距離が、第1リンク側において第2リンク側よりも短いことを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an engine according to claim 1,
The distance between the center in the width direction of the slidable contact surface where the offset link slidably contacts the eccentric portion of the camshaft and the width direction center of the slidable contact surface where each of the first and second links slidably contact the pin is A variable valve operating system for an engine characterized by being shorter than the second link side.
請求項1又は2のいずれかのエンジンの可変動弁装置において、
コントロール部材は、オフセットリンクとともに第2リンクをカムシャフト軸心方向両側から挟むように、該第2リンクに対してオフセットリンクとは反対側に配置されているとともに、該カムシャフト軸心に沿って見て、前記オフセットリンクの移動軌跡と一部分が重なるようにカムシャフトに近接して配置されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an engine according to claim 1 or 2,
The control member is arranged on the opposite side of the offset link with respect to the second link so as to sandwich the second link together with the offset link from both sides in the camshaft axial direction, and along the camshaft axis. The variable valve operating apparatus for an engine is characterized in that it is arranged close to the camshaft so as to partially overlap a movement locus of the offset link.
請求項1〜3のいずれか1つのエンジンの可変動弁装置において、
エンジンは複数の気筒を有するものであり、
コントロール部材は、隣り合う別の気筒の揺動カムの上方に配置されているとともに、カムシャフト軸心に沿って見て、前記揺動カムの移動軌跡と重ならないように配置されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an engine according to any one of claims 1 to 3,
The engine has a plurality of cylinders,
The control member is disposed above the rocking cam of another adjacent cylinder, and is disposed so as not to overlap the movement locus of the rocking cam when viewed along the camshaft axis. A variable valve operating device for an engine.
請求項2のエンジンの可変動弁装置において、
コントロール部材は、カムシャフト軸心方向でオフセットリンクと第2リンクとの中間に配置されているとともに、該カムシャフト軸心に沿って見て、前記オフセットリンクと第2リンクとを連結するピンの移動軌跡と重ならないように配置されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an engine according to claim 2,
The control member is disposed in the middle of the offset link and the second link in the camshaft axial direction, and a pin for connecting the offset link and the second link when viewed along the camshaft axis. A variable valve operating apparatus for an engine, which is arranged so as not to overlap with a movement locus.
請求項5のエンジンの可変動弁装置において、
エンジンは複数の気筒を有するものであり、
第2リンクは、隣り合う別の気筒の揺動カムの上方に配置されているとともに、カムシャフト軸心に沿って見て、該第2リンクの移動軌跡が前記揺動カムの移動軌跡と重ならないように配置されていることを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
The variable valve operating apparatus for an engine according to claim 5,
The engine has a plurality of cylinders,
The second link is disposed above the swing cam of another adjacent cylinder, and the movement track of the second link overlaps with the movement track of the swing cam as viewed along the camshaft axis. A variable valve operating system for an engine, characterized by being arranged so as not to become.
JP2004246759A 2004-08-26 2004-08-26 Variable valve gear for engine Expired - Fee Related JP4345616B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004246759A JP4345616B2 (en) 2004-08-26 2004-08-26 Variable valve gear for engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004246759A JP4345616B2 (en) 2004-08-26 2004-08-26 Variable valve gear for engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006063871A true JP2006063871A (en) 2006-03-09
JP4345616B2 JP4345616B2 (en) 2009-10-14

Family

ID=36110578

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004246759A Expired - Fee Related JP4345616B2 (en) 2004-08-26 2004-08-26 Variable valve gear for engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4345616B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190446A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Mazda Motor Corp Variable valve gear of engine
JP2008190449A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Mazda Motor Corp Variable valve gear for engine
JP2009085152A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Mazda Motor Corp Variable valve gear for engine
US8267672B2 (en) 2005-02-17 2012-09-18 Kellar Franz W High pressure pump
DE102019116377B4 (en) 2018-08-07 2022-08-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha vehicle front part construction

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8267672B2 (en) 2005-02-17 2012-09-18 Kellar Franz W High pressure pump
US9188116B2 (en) 2005-02-17 2015-11-17 Kinemax Systems, Llc High pressure pump
JP2008190446A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Mazda Motor Corp Variable valve gear of engine
JP2008190449A (en) * 2007-02-06 2008-08-21 Mazda Motor Corp Variable valve gear for engine
JP4715762B2 (en) * 2007-02-06 2011-07-06 マツダ株式会社 Variable valve gear for engine
JP2009085152A (en) * 2007-10-01 2009-04-23 Mazda Motor Corp Variable valve gear for engine
DE102019116377B4 (en) 2018-08-07 2022-08-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha vehicle front part construction

Also Published As

Publication number Publication date
JP4345616B2 (en) 2009-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4211846B2 (en) Variable valve gear
US20070028876A1 (en) Multiple cylinder engine
WO2006025566A1 (en) Variable valve device
KR100812880B1 (en) Valve train for internal combustion engine
JP4697011B2 (en) Variable valve mechanism
JPWO2003098012A1 (en) Engine valve gear
JP4135546B2 (en) Variable valve gear for engine
JP4103871B2 (en) Variable valve gear
JP4289192B2 (en) Variable valve gear for engine
WO2006025569A1 (en) Variable valve gear
US8833317B2 (en) Variable valve mechanism
JP2003013764A (en) Piston-crank device for internal combustion engine
JP4063622B2 (en) Variable valve mechanism
JP4469341B2 (en) Variable valve mechanism
JP4345616B2 (en) Variable valve gear for engine
JP4289193B2 (en) Variable valve gear for engine
JP4177866B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4342372B2 (en) Valve operating device for internal combustion engine
JP2003343224A (en) Variable valve train of internal combustion engine
JP2008025441A (en) Variable valve gear
WO2021131190A1 (en) Adjustable valve mechanism
JP4238173B2 (en) Engine valve gear
JP2009133289A (en) Engine valve gear
JP4500228B2 (en) Variable valve mechanism
JP4367317B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070720

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090310

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090623

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090706

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4345616

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120724

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130724

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees