JP2006144743A - Variable valve system for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve system for an internal combustion engine improving mountability on the engine and durability of the system. <P>SOLUTION: A rocker arm mechanism 20 is provided with a third arm 25 transmitting rocking displacement of a second arm 22 to a first arm 21. The second arm has a fulcrum arranged on a position in an outside of outer diameter of a rocker shaft 16 as a fulcrum on the rocker shaft side, and is provided with an eccentric shaft member 82 of which position is changed by rotation of the rocker shaft and a connecting member 24 connecting the eccentric shaft and a rocker shaft. The connecting member includes a connection main body part 34 pivotally supporting the eccentric shaft member and a shaft part 44 extended from the connection main body part and locked on the rocker shaft under a condition passing through the rocker shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、吸排気系バルブのリフトの特性を連続的に変更可能な内燃機関の可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of continuously changing the lift characteristics of intake and exhaust system valves.

この種の可変動弁装置は、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁や排気弁のリフトの特性(駆動位相及びリフト量)を連続的に変更することができる。これにより、例えば自動車用エンジンでは排ガス浄化促進や燃費低減等が達成される。
また、当該装置には、複数個のカムを切り換える、或いはギヤ及びばね等を用いる如く各種の機構が存在するが、この装置の複雑化はエンジンへの搭載を困難にするため、可変動弁装置の簡略化を図る技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−150301号公報
This type of variable valve device can continuously change the lift characteristics (drive phase and lift amount) of the intake and exhaust valves in accordance with the operating state of the internal combustion engine. Thereby, for example, in an automobile engine, acceleration of exhaust gas purification, reduction of fuel consumption, and the like are achieved.
In addition, there are various mechanisms such as switching a plurality of cams or using gears and springs in the device, but the complexity of this device makes it difficult to mount it on the engine. Has been disclosed (for example, see Patent Document 1).
JP 2004-150301 A

ところで、上記特許文献1に記載の可変動弁装置では、ロッカシャフトには球面状の自在継手部を有する接続部材が設けられ、この自在継手部の下側にて第2のアームが揺動自在に嵌合されている。そして、ロッカシャフトの回動により、カムに対する第2のアームの回転位相を変えてリフトの特性を変更する。しかし、この自在継手部は摩耗等によってその部品寸法が初期値に対して変わり得るので、当該構造では第2のアームが自在継手部から外れるおそれがある。   By the way, in the variable valve operating apparatus described in Patent Document 1, the rocker shaft is provided with a connecting member having a spherical universal joint portion, and the second arm is swingable below the universal joint portion. Is fitted. Then, the rotation characteristic of the lift is changed by changing the rotation phase of the second arm relative to the cam by the rotation of the rocker shaft. However, since the dimensions of the parts of the universal joint portion may change from the initial values due to wear or the like, the second arm may be detached from the universal joint portion in this structure.

そこで、このロッカシャフトに偏心シャフトを設けることが考えられる。具体的には、偏心シャフトの軸心をロッカシャフトの軸心に対してロッカシャフトの外径の範囲内で偏心させ、このロッカシャフトの端部に対して直列に偏心シャフトの端部を設ける。そして、この偏心シャフトに第2のアームを係合させる構造である。
しかしながら、当該構造におけるリフトの特性の変更は、ロッカシャフトの回動により偏心シャフトの位置を変更させて行われる。よって、カムに対する要求された第2のアームの回転位相を確保するためには、ロッカシャフトを大径にする、或いはロッカシャフトの回動量を大きくしなければならず、この構造では搭載性に関する懸念が依然として残されている。
Therefore, it is conceivable to provide an eccentric shaft on the rocker shaft. Specifically, the axis of the eccentric shaft is decentered with respect to the axis of the rocker shaft within the range of the outer diameter of the rocker shaft, and the end of the eccentric shaft is provided in series with the end of the rocker shaft. The second arm is engaged with the eccentric shaft.
However, the lift characteristic in the structure is changed by changing the position of the eccentric shaft by rotating the rocker shaft. Therefore, in order to ensure the required rotation phase of the second arm with respect to the cam, the rocker shaft must have a large diameter or the amount of rotation of the rocker shaft must be increased. Is still left.

また、上述の可変動弁装置には、機関の駆動に伴って大きな負荷が作用する点を鑑みれば、上記の搭載性のみならず、装置の耐久性についても同時に満たさなければならない。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、機関への搭載性向上、且つ、装置の耐久性向上を図ることができる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。
Further, in view of the fact that a large load is applied to the above-described variable valve device as the engine is driven, not only the above-described mountability but also the durability of the device must be satisfied at the same time.
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of improving mountability to an engine and improving durability of the apparatus. .

上記の目的を達成するべく、請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置は、内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉駆動を行うロッカアーム機構と、内燃機関に回動自在に設けられ、ロッカアーム機構に係合されるロッカシャフトと、内燃機関に回動自在に設けられ、ロッカアーム機構を駆動させるカムを備えたカムシャフトとを含み、ロッカシャフトの回動により、吸気弁又は排気弁のリフトの特性を変更可能な可変動弁装置であって、ロッカアーム機構は、ロッカシャフトの軸心を支点として揺動し、吸気弁又は排気弁を駆動可能な第1のアームと、カム側がカムに当接されて駆動し、ロッカシャフト側を支点として揺動する第2のアームと、第2のアーム及び第1のアームにそれぞれ当接され、第2のアームの揺動変位を第1のアームに伝達する第3のアームとを具備し、第2のアームは、ロッカシャフト側の支点としてロッカシャフトの外径よりも外側の位置に配された支点を有し、且つ、ロッカシャフトの回動によって位置変更がなされる偏心軸部材と、偏心軸部材とロッカシャフトとを連結する連結部材とを備え、連結部材は、偏心軸部材を軸支する連結本体部と、連結本体部から延在され、ロッカシャフトを貫通した状態にてロッカシャフトに係止される軸部とを有することを特徴としている。   In order to achieve the above object, a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 is provided with a rocker arm mechanism that opens and closes an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, and a rocker arm that is rotatably provided in the internal combustion engine. A rocker shaft engaged with the mechanism, and a camshaft that is provided in the internal combustion engine so as to be rotatable and includes a cam that drives the rocker arm mechanism. By the rotation of the rocker shaft, the lift of the intake valve or the exhaust valve is increased. The rocker arm mechanism is a variable valve device capable of changing the characteristics, and the rocker arm mechanism swings about the axis of the rocker shaft as a fulcrum, and the cam side abuts the cam on the first arm that can drive the intake valve or the exhaust valve The second arm swinging around the rocker shaft side as a fulcrum, and the second arm and the first arm, respectively, and the swing displacement of the second arm is transmitted to the first arm. The second arm has a fulcrum disposed at a position outside the outer diameter of the rocker shaft as a fulcrum on the rocker shaft side, and is positioned by the rotation of the rocker shaft. An eccentric shaft member to be changed, a connecting member that connects the eccentric shaft member and the rocker shaft, the connecting member extending from the connecting main body portion, the connecting main body portion supporting the eccentric shaft member, and the rocker And a shaft portion locked to the rocker shaft in a state of penetrating the shaft.

また、請求項2記載の発明では、第2のアームは、カム側にてカムに当接されるローラを有し、ローラと偏心軸部材との間には、カムとの干渉を回避するカム受容部が設けられていることを特徴としている。
更に、請求項3記載の発明では、第2のアームは、第3のアームに面接触する当接平面部を有し、第3のアームは、当接平面部に面接触する変換平面部を有することを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, the second arm has a roller that contacts the cam on the cam side, and the cam that avoids interference with the cam between the roller and the eccentric shaft member. It is characterized in that a receiving part is provided.
According to a third aspect of the present invention, the second arm has an abutting flat surface portion in surface contact with the third arm, and the third arm has an converting flat surface portion in surface contact with the abutting flat surface portion. It is characterized by having.

従って、請求項1記載の本発明の内燃機関の可変動弁装置によれば、偏心軸部材の軸心は、ロッカシャフトの外径よりも内側の位置ではなく、この外径よりも外側の位置に配されており、ロッカシャフトの半径よりも大きな偏心量に設定されている。よって、従来の如くロッカシャフトを大径にする、或いはロッカシャフトの回動量を大きくすることなく、ロッカシャフトの軸心に対するロッカシャフト側の支点、つまり、第2のアームの軸心までの偏心量が大きくなる。この結果、装置のコンパクト化を図りつつ、カムに対する要求された第2のアームの回転位相が確保可能となり、機関への搭載性の向上に寄与する。   Therefore, according to the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine of the first aspect of the present invention, the shaft center of the eccentric shaft member is not at a position inside the outer diameter of the rocker shaft but at a position outside the outer diameter. The eccentric amount is larger than the radius of the rocker shaft. Therefore, the rocker shaft side fulcrum with respect to the rocker shaft axis, that is, the eccentric amount to the axis of the second arm, without increasing the diameter of the rocker shaft or increasing the amount of rotation of the rocker shaft as in the prior art. Becomes larger. As a result, the required rotation phase of the second arm with respect to the cam can be ensured while reducing the size of the apparatus, which contributes to an improvement in mountability to the engine.

また、偏心軸部材が連結部材に軸支されているので、従来に比して摩耗等によっては外れ難くなる。この結果、強度面からみた装置の信頼性も向上する。
また、請求項2記載の発明によれば、カムの一部分がカム受容部内に収められる構造であるため、第2のアームとカムとの干渉が回避される。よって、機関の上下方向のスペースが少なくて済み、搭載性がより一層向上する。
Further, since the eccentric shaft member is pivotally supported by the connecting member, it becomes difficult to come off due to wear or the like as compared with the conventional case. As a result, the reliability of the apparatus in terms of strength is also improved.
According to the second aspect of the present invention, since a part of the cam is accommodated in the cam receiving portion, the interference between the second arm and the cam is avoided. Therefore, the space in the vertical direction of the engine is small, and the mountability is further improved.

更に、請求項3記載の発明によれば、第2のアームと第3のアームとは、当接平面部と変換平面部とで互いに面接触されることから、円弧面と円弧面或いは平面との接触による荷重や変位の伝達に比して接触面積が大きくなり、接触面圧が低減される。従って、強度面からみた装置の信頼性がより一層向上するし、更に、機関の前後方向のスペースが少なくて済むので、この場合にも搭載性がより一層向上する。   Further, according to the invention described in claim 3, since the second arm and the third arm are brought into surface contact with each other at the abutting plane portion and the conversion plane portion, the arc surface and the arc surface or plane As compared with the transmission of load and displacement due to contact, the contact area is increased and the contact surface pressure is reduced. Accordingly, the reliability of the apparatus from the viewpoint of strength is further improved, and further, the space in the front-rear direction of the engine can be reduced. In this case, the mountability is further improved.

以下、図面により本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置2を示す。同図に示されるように、当該可変動弁装置2は自動車エンジンのシリンダヘッド部分に配設され、ロッカアーム機構20を介して図示しない吸気弁を駆動し、吸気通路を開閉している。なお、当該可変動弁装置2は排気弁を開閉駆動させても良い。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a variable valve gear 2 for an internal combustion engine according to this embodiment. As shown in the figure, the variable valve operating apparatus 2 is disposed in a cylinder head portion of an automobile engine, and drives an intake valve (not shown) via a rocker arm mechanism 20 to open and close an intake passage. The variable valve device 2 may drive the exhaust valve to open and close.

上記シリンダヘッドにはカムシャフト12が回動自在に設けられており、図示しないクランクシャフトの回転に応じ、カム10の回転がロッカアーム機構20の往復揺動に適宜変換され、上記吸気弁に対して下方向に向かう力を作用させて吸気通路を開く。
また、上記シリンダヘッドにはロッカシャフト16が回動自在に設けられており、ロッカシャフト16とカムシャフト12とは平行に配設されている。このロッカシャフト16とロッカアーム機構20とは、後述の如く平坦部18から突出された部分にナット19を用いてボルト固定され、ロッカシャフト16がステッピングモータ等を用いた回動手段によって回動されると、上記吸気弁のリフトの特性(駆動位相及びリフト量)が連続的に変更される。
A camshaft 12 is rotatably provided in the cylinder head, and the rotation of the cam 10 is appropriately converted into a reciprocating swing of the rocker arm mechanism 20 according to the rotation of a crankshaft (not shown), and the camshaft 12 is The intake passage is opened by applying a downward force.
Further, a rocker shaft 16 is rotatably provided on the cylinder head, and the rocker shaft 16 and the camshaft 12 are disposed in parallel. The rocker shaft 16 and the rocker arm mechanism 20 are bolted to a portion protruding from the flat portion 18 as will be described later using a nut 19 and the rocker shaft 16 is rotated by a rotating means using a stepping motor or the like. Then, the lift characteristics (drive phase and lift amount) of the intake valve are continuously changed.

本実施形態のロッカアーム機構20は、バルブ駆動アーム(第1のアーム)21、特性調整アーム(第2のアーム)22、及び変位伝達アーム(第3のアーム)23の3つのアームから構成されている。
具体的には、上記バルブ駆動アーム21は、図2にも示されるように、吸気弁を押圧する先端部31を有している。なお、この先端部31にはアジャストスクリュー81が設けられている。また、この先端部31は変位伝達アーム23側に向けて延在される後端部41、41に連なっており、先端部31と各後端部41との間には、ロッカシャフト16に挿通されるシャフト嵌挿部61、61が設けられている。このように、バルブ駆動アーム21はロッカシャフト16に揺動自在に支持され、ロッカシャフト16の軸心C1を支点として揺動して吸気弁を駆動させる。また、各後端部41、41は段付きのローラ支持軸71で結合され、このローラ支持軸71に当接ローラ51が備えられており、この当接ローラ51が変位伝達アーム23に当接される。
The rocker arm mechanism 20 according to the present embodiment includes three arms: a valve drive arm (first arm) 21, a characteristic adjustment arm (second arm) 22, and a displacement transmission arm (third arm) 23. Yes.
Specifically, as shown in FIG. 2, the valve drive arm 21 has a tip 31 that presses the intake valve. An adjustment screw 81 is provided at the distal end portion 31. The leading end 31 is connected to rear end portions 41 and 41 extending toward the displacement transmission arm 23, and the rocker shaft 16 is inserted between the leading end portion 31 and each rear end portion 41. The shaft fitting insertion parts 61 and 61 to be performed are provided. Thus, the valve drive arm 21 is swingably supported by the rocker shaft 16 and swings about the axis C1 of the rocker shaft 16 as a fulcrum to drive the intake valve. The rear end portions 41 and 41 are coupled by a stepped roller support shaft 71, and a contact roller 51 is provided on the roller support shaft 71, and the contact roller 51 contacts the displacement transmission arm 23. Is done.

一方、特性調整アーム22は、ロッカシャフト側からカム側に向けて延在され、このカム側がカム10に当接されることによりロッカシャフト側を支点として揺動する。詳しくは、図3にも示されるように、まず、ロッカシャフト側には偏心ピン(偏心軸部材)82に揺動自在に支持される揺動支持部32、32を有し、各揺動支持部32は接続部72A、72Aを介してカム側に向かう後端部42、42に連なっている。この各後端部42はローラ支持軸92で結合され、このローラ支持軸92にはカム10に当接される当接ローラ(ローラ)62が備えられている。   On the other hand, the characteristic adjustment arm 22 extends from the rocker shaft side toward the cam side, and swings about the rocker shaft side as a fulcrum when the cam side comes into contact with the cam 10. Specifically, as shown in FIG. 3, first, the rocker shaft side has swing support portions 32, 32 that are swingably supported by an eccentric pin (eccentric shaft member) 82. The part 32 is connected to the rear end parts 42 and 42 facing the cam side via the connection parts 72A and 72A. The rear end portions 42 are coupled by a roller support shaft 92, and the roller support shaft 92 is provided with a contact roller (roller) 62 that contacts the cam 10.

そして、当接ローラ62と偏心ピン82とは平行に配設されており、これら当接ローラ62と偏心ピン82との間、換言すれば、各接続部72A、72A及び当接ローラ62並びに偏心ピン82で囲まれた空間部分が肉抜き部(カム受容部)72として形成されている。
また、各揺動支持部32、32の間には、偏心ピン82とロッカシャフト16とを連結する連結部材24が備えられている。より具体的には、この連結部材24は、連結本体部34と、嵌合軸部(軸部)44とから構成されており、嵌合軸部44が連結本体部34からロッカシャフト16に向けて延在され、その嵌合軸部44の先端部分がロッカシャフト16を貫通して上述のナット19に螺合されることにより、連結部材24がロッカシャフト16に係止される。
The contact roller 62 and the eccentric pin 82 are disposed in parallel, and between the contact roller 62 and the eccentric pin 82, in other words, the connection portions 72A and 72A, the contact roller 62, and the eccentric pin 82 are eccentric. A space portion surrounded by the pins 82 is formed as a lightening portion (cam receiving portion) 72.
Further, a connecting member 24 that connects the eccentric pin 82 and the rocker shaft 16 is provided between the swing support portions 32 and 32. More specifically, the connecting member 24 includes a connecting main body portion 34 and a fitting shaft portion (shaft portion) 44, and the fitting shaft portion 44 is directed from the connecting main body portion 34 toward the rocker shaft 16. The connecting shaft 24 is locked to the rocker shaft 16 by extending the distal end portion of the fitting shaft portion 44 through the rocker shaft 16 and screwing into the nut 19.

これに対し、連結本体部34は各揺動支持部32、32の間にて偏心ピン82を軸支する。従って、ロッカシャフト側の支点、すなわち、連結本体部34に軸支される偏心ピン82の軸心C2は、嵌合軸部44に貫通されたロッカシャフト16の軸心C1に対して、ロッカシャフト16の外径よりも外側の位置に配されて偏心している。そして、上記回動手段がロッカシャフト16を回動すると、偏心ピン82がロッカシャフト16の軸心C1の回りを変位する。この変位はカム10に対する特性調整アーム22の回転位相を遅角側或いは進角側に変更させる。この結果、吸気弁のリフトの特性が連続的に変更されることになる。   On the other hand, the connection main body 34 pivotally supports the eccentric pin 82 between the swing support portions 32, 32. Therefore, the fulcrum on the rocker shaft side, that is, the shaft center C2 of the eccentric pin 82 pivotally supported by the connection main body portion 34 is relative to the shaft center C1 of the rocker shaft 16 penetrating the fitting shaft portion 44. It is arranged at a position outside the outer diameter of 16 and is eccentric. When the pivoting means pivots the rocker shaft 16, the eccentric pin 82 is displaced around the axis C <b> 1 of the rocker shaft 16. This displacement changes the rotation phase of the characteristic adjustment arm 22 with respect to the cam 10 to the retard side or the advance side. As a result, the lift characteristics of the intake valve are continuously changed.

また、ローラ支持軸92で結合された各後端部42、42には、変位伝達アーム23に当接される当接部52が延在されており、当接部52は、当接ローラ62の外周側のうち、肉抜き部72とは反対側の外周部分を覆っている。更に、この当接部52は変位伝達アーム23に面接触される当接平面部102を備えている。
変位伝達アーム23は、上述の如く、バルブ駆動アーム21の当接ローラ51と特性調整アーム22の当接部52とにそれぞれ当接され、支持軸33を支点として揺動することにより、特性調整アーム22の揺動変位をバルブ駆動アーム21に伝達可能に構成されている。
Further, a contact portion 52 that contacts the displacement transmission arm 23 extends from each of the rear end portions 42 and 42 coupled by the roller support shaft 92, and the contact portion 52 includes a contact roller 62. The outer peripheral side of the outer peripheral side of the opposite side of the lightening portion 72 is covered. Further, the contact portion 52 includes a contact flat surface portion 102 that is in surface contact with the displacement transmission arm 23.
As described above, the displacement transmission arm 23 is in contact with the contact roller 51 of the valve drive arm 21 and the contact portion 52 of the characteristic adjustment arm 22, respectively, and swings around the support shaft 33 as a fulcrum, thereby adjusting the characteristics. The swing displacement of the arm 22 can be transmitted to the valve drive arm 21.

具体的には、変位伝達アーム23は、図4、図5にも示されるように、当接ローラ51に転がり接触される変換面部43及び非変換面部53を備えている。そして、この変換面部43は後方、つまり、図示しないリターンスプリング側に向けて延在される後端部73、73に連なっており、変換面部43と各後端部73との間には、支持軸33に挿通される支持軸嵌挿部83、83が設けられている。各支持軸嵌挿部83の下側部分は、当接部52に接する当接軸部63がブシュ93を用いて回転自在に支持されている。一方、各支持軸嵌挿部83の後側部分は、上記リターンスプリングに当接されるばね受容軸部113がブシュ123を用いて回転自在に支持されている。   Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, the displacement transmission arm 23 includes a conversion surface portion 43 and a non-conversion surface portion 53 that are in rolling contact with the contact roller 51. The conversion surface portion 43 is connected to rear end portions 73, 73 extending rearward, that is, toward a return spring (not shown), and is supported between the conversion surface portion 43 and each rear end portion 73. Support shaft fitting insertion portions 83 and 83 that are inserted through the shaft 33 are provided. In the lower part of each support shaft insertion portion 83, a contact shaft portion 63 in contact with the contact portion 52 is rotatably supported using a bush 93. On the other hand, a spring receiving shaft portion 113 that is in contact with the return spring is rotatably supported by a bush 123 at the rear portion of each support shaft insertion portion 83.

そして、当接軸部63には上記当接平面部102に面接触される変換平面部103が備えられており、当接ローラ51が変換面部43に、当接部52が当接軸部63にそれぞれ接触される位置では、特性調整アーム22の揺動変位はバルブ駆動アーム21に伝達される。一方、当接ローラ51が非変換面部53に接触される位置では、当接部52の当接平面部102が当接軸部63の変換平面部103に接触される位置であっても、特性調整アーム22の揺動変位はキャンセルされ、バルブ駆動アーム21には伝達されない。なお、ばね受容軸部113にも下方に向けて平坦部分をなす平面部133が備えられており、リターンスプリングのばね力を受けている。このばね力は変換平面部103を当接平面部102に接触させる方向に作用する。これにより、変位伝達アーム23は支持軸33の軸心C3に対して反時針回りに回動させる方向に付勢されている。   The contact shaft portion 63 is provided with a conversion flat surface portion 103 that is brought into surface contact with the contact flat surface portion 102. The contact roller 51 is provided on the conversion surface portion 43, and the contact portion 52 is provided on the contact shaft portion 63. The swinging displacement of the characteristic adjusting arm 22 is transmitted to the valve driving arm 21 at the positions where they are in contact with each other. On the other hand, even when the contact roller 51 is in contact with the non-conversion surface portion 53, the contact flat surface portion 102 of the contact portion 52 is in contact with the conversion flat portion 103 of the contact shaft portion 63. The swinging displacement of the adjustment arm 22 is canceled and is not transmitted to the valve drive arm 21. The spring receiving shaft portion 113 is also provided with a flat portion 133 that forms a flat portion downward and receives the spring force of the return spring. This spring force acts in a direction in which the conversion plane portion 103 is brought into contact with the contact plane portion 102. As a result, the displacement transmission arm 23 is biased in a direction to rotate around the counter hour hand with respect to the axis C3 of the support shaft 33.

次に、本実施形態の可変動弁装置2の動作について説明する。
最も遅角側、つまり、図6に示される偏心ピン82の位置において、カムシャフト12が図示の如く反時針回りに回動されると、カム10のカム曲線に従い、特性調整アーム22はその軸心C2に対して揺動する。詳しくは、当接ローラ62がカムノーズ部14との当接によって押し上げられると、特性調整アーム22はその軸心C2に対して反時針回りに揺動する。同時に、変位伝達アーム23はリターンスプリングからの付勢力に抗し、その軸心C3に対して時針回りに揺動する。そして、変換面部43が当接ローラ51を押し出すと、バルブ駆動アーム21がその軸心C1に対して反時針回りに揺動し、カム10の回転角の小さいうちから吸気弁を開弁駆動させる。
Next, operation | movement of the variable valve apparatus 2 of this embodiment is demonstrated.
When the camshaft 12 is rotated around the counterclockwise hand as shown in the drawing at the most retarded side, that is, at the position of the eccentric pin 82 shown in FIG. 6, the characteristic adjusting arm 22 follows its cam curve. Swings with respect to the heart C2. Specifically, when the contact roller 62 is pushed up by contact with the cam nose portion 14, the characteristic adjustment arm 22 swings around the counterclockwise needle with respect to the axis C2. At the same time, the displacement transmitting arm 23 resists the urging force from the return spring and swings around the hour hand with respect to its axis C3. When the conversion surface portion 43 pushes out the contact roller 51, the valve drive arm 21 swings around the counterclockwise needle with respect to the axis C1 to drive the intake valve to open from the smaller rotation angle of the cam 10. .

一方、最も進角側、つまり、図7に示されるように、ロッカシャフト16の回動により、偏心ピン82が図6に示される位置から反時針回りに大きく回動すると、特性調整アーム22の当接ローラ62とカム10との当接点がカム曲線上を時針回りに移動し、同時に、特性調整アーム22は、当接部52の当接平面部102の先端部分が当接軸部63の変換平面部103から離間する方向に移動する。これにより、変位伝達アーム23はリターンスプリングからの付勢力によって、その軸心C3に対して反時針回りに揺動し、当接ローラ51が非変換面部53に当接される。そして、この場合には、カムシャフト12が図示の如く反時針回りに回動し、変位伝達アーム23が時針回りに揺動するが、当接ローラ51はカムシャフト12が1回転する間に非変換面部53の範囲内から出ることがないので、バルブ駆動アーム21は揺動せず、吸気弁のリフト量が略零になって休止状態となる。また、このときの特性調整アーム22はカムシャフト12に近づくため、カムノーズ部14との干渉が発生するおそれがあるが、特性調整アーム22に肉抜き部72を設けることで上記干渉を防止でき、且つ、構造のコンパクト化が図られる。   On the other hand, as shown in FIG. 7, when the eccentric pin 82 is largely rotated from the position shown in FIG. 6 around the counter hour hand by the rotation of the rocker shaft 16, as shown in FIG. The contact point between the contact roller 62 and the cam 10 moves around the hour hand on the cam curve, and at the same time, the characteristic adjustment arm 22 has a tip end portion of the contact flat portion 102 of the contact portion 52 of the contact shaft portion 63. It moves in a direction away from the conversion plane part 103. As a result, the displacement transmitting arm 23 swings around the counterclockwise needle with respect to the axis C3 by the urging force from the return spring, and the contact roller 51 is brought into contact with the non-converting surface portion 53. In this case, the camshaft 12 rotates about the counter hour hand as shown in the drawing, and the displacement transmission arm 23 swings about the hour hand, but the contact roller 51 is not rotated while the cam shaft 12 rotates once. Since it does not go out of the range of the conversion surface portion 53, the valve drive arm 21 does not swing, and the lift amount of the intake valve becomes substantially zero and enters a resting state. In addition, since the characteristic adjustment arm 22 at this time approaches the camshaft 12, there is a possibility that interference with the cam nose part 14 may occur. In addition, the structure can be made compact.

このように、本実施形態の可変動弁装置2では、吸気弁のリフトの特性(駆動位相及びリフト量)をロッカアーム16の回動割合に応じて連続的に変更することができる。そして、このリフトの特性を高回転、高負荷の大吸気量が要求される場合には上記遅角側に、低回転、低負荷の小吸気量が要求される場合や排ガス後処理装置の活性化のために吸気量を減少させて排ガス温度を上げたい場合には上記進角側にそれぞれ変更することにより、自動車用エンジンでは排ガス浄化促進や燃費低減等が達成可能となる。   Thus, in the variable valve operating apparatus 2 of the present embodiment, the lift characteristics (drive phase and lift amount) of the intake valve can be continuously changed according to the rotation ratio of the rocker arm 16. When the lift characteristics require a high intake amount with a high rotation and a high load, when the low intake amount with a low rotation and a low load is required on the retard side, the activity of the exhaust gas aftertreatment device When it is desired to increase the exhaust gas temperature by reducing the intake air amount for the purpose of conversion, the automobile engine can achieve exhaust gas purification promotion, fuel consumption reduction, etc. by changing to the advance side.

以上のように、本実施形態では、偏心ピン82の軸心C2が、ロッカシャフト16の外径よりも内側の位置ではなく、ロッカシャフト16の外径よりも外側の位置に配されており、ロッカシャフト16の軸心C1に対する偏心ピン82の軸心C2の偏心量がロッカシャフト16の半径よりも大きく形成されている。つまり、従来の如くロッカシャフトを大径にする、或いはロッカシャフトの回動量を大きくすることなく、大きな偏心量が得られる。よって、ロッカシャフト16の重量が軽減されるし、また、回動手段の作動量も低減される。この結果、コンパクトな可変動弁装置2が達成されるとともに、カム10に対する要求された特性調整アーム22の回転位相が確保可能となり、自動車用エンジンへの搭載性が大幅に向上する。   As described above, in the present embodiment, the axis C2 of the eccentric pin 82 is disposed not at a position inside the outer diameter of the rocker shaft 16, but at a position outside the outer diameter of the rocker shaft 16. The eccentric amount of the shaft center C2 of the eccentric pin 82 with respect to the shaft center C1 of the rocker shaft 16 is formed larger than the radius of the rocker shaft 16. That is, a large amount of eccentricity can be obtained without increasing the diameter of the rocker shaft or increasing the amount of rotation of the rocker shaft as in the prior art. Therefore, the weight of the rocker shaft 16 is reduced, and the operation amount of the rotating means is also reduced. As a result, a compact variable valve operating device 2 is achieved, and the required rotation phase of the characteristic adjusting arm 22 with respect to the cam 10 can be ensured, so that the mountability to an automobile engine is greatly improved.

また、偏心ピン82が連結部材24に軸支されているので、従来に比して摩耗等によっては外れ難くなる。従って、可変動弁装置2の耐久性も向上する。
更に、進角状態では、カムノーズ部14と特性調整アーム22とが近づくために干渉の問題があるが、カムノーズ部14が肉抜き部72内に収められる構造であることから、特性調整アーム22とカム10との干渉が回避される。よって、この干渉を避けるための措置、例えば、カム10の下側の空間や、変位伝達アーム23を上方向に逃がす空間を余計に設けておく必要がないので、自動車用エンジンの上下方向のスペースが少なくて済み、上記搭載性がより一層向上する。
Further, since the eccentric pin 82 is pivotally supported by the connecting member 24, it is less likely to come off due to wear or the like as compared with the conventional case. Therefore, the durability of the variable valve apparatus 2 is also improved.
Further, in the advanced state, the cam nose portion 14 and the characteristic adjustment arm 22 are close to each other, so there is a problem of interference. However, since the cam nose portion 14 is configured to be housed in the lightening portion 72, the characteristic adjustment arm 22 Interference with the cam 10 is avoided. Therefore, it is not necessary to provide a measure for avoiding this interference, for example, a space below the cam 10 or a space for allowing the displacement transmission arm 23 to escape upward. Therefore, the mountability is further improved.

更にまた、特性調整アーム22と変位伝達アーム23とは、当接平面部102と変換平面部103とで互いに面接触される。よって、円弧面と円弧面との接触や円弧面と平面との接触による荷重や変位の伝達に比して接触面積が大きくなり、接触面圧が低減される。よって、例えば動弁系のクラッシュ限界回転速度が高く設定可能となり、可変動弁装置2の耐久性がより一層向上する。更に、例えば、当接部52の幅や、当接軸部63の長さが小さな寸法で済み、自動車用エンジンの前後方向のスペースが少なくて済むので、この場合にも搭載性向上により一層寄与する。   Furthermore, the characteristic adjusting arm 22 and the displacement transmitting arm 23 are brought into surface contact with each other by the contact flat surface portion 102 and the conversion flat surface portion 103. Therefore, the contact area is increased and the contact surface pressure is reduced as compared with the transmission of load or displacement due to contact between the arc surface and the arc surface or contact between the arc surface and the flat surface. Therefore, for example, the crash limit rotation speed of the valve system can be set high, and the durability of the variable valve apparatus 2 is further improved. In addition, for example, the width of the contact portion 52 and the length of the contact shaft portion 63 may be small, and the space in the front-rear direction of the automobile engine can be reduced. To do.

以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。
例えば、上記実施形態では、特性調整アーム22が偏心ピン82に対して揺動する可変動弁装置2について説明されているが、必ずしもこの形態に限定されるものではなく、ピンに代えてボルトを用いた可変動弁装置であっても良く、この場合にも上記と同様に機関への搭載性及び装置の耐久性の向上を図ることができる。
The description of one embodiment of the present invention is finished above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above-described embodiment, the variable valve apparatus 2 in which the characteristic adjustment arm 22 swings with respect to the eccentric pin 82 is described. However, the present invention is not necessarily limited to this form, and a bolt is used instead of the pin. The variable valve device used may be used, and in this case as well, the mounting on the engine and the durability of the device can be improved in the same manner as described above.

本発明の一実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図1の可変動弁装置における第1のアームの斜視図である。It is a perspective view of the 1st arm in the variable valve apparatus of FIG. 図1の可変動弁装置における第2のアームの斜視図である。It is a perspective view of the 2nd arm in the variable valve apparatus of FIG. 図1の可変動弁装置における第3のアームの斜視図である。It is a perspective view of the 3rd arm in the variable valve apparatus of FIG. 図1の可変動弁装置における第3のアームの斜視図である。It is a perspective view of the 3rd arm in the variable valve apparatus of FIG. 図1の可変動弁装置における動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement in the variable valve apparatus of FIG. 図1の可変動弁装置における動作を説明する図である。It is a figure explaining the operation | movement in the variable valve apparatus of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

2 可変動弁装置
10 カム
12 カムシャフト
16 ロッカシャフト
20 ロッカアーム機構
21 バルブ駆動アーム(第1のアーム)
22 特性調整アーム(第2のアーム)
23 変位伝達アーム(第3のアーム)
24 連結部材
34 連結本体部
44 嵌合軸部(軸部)
62 当接ローラ(ローラ)
72 肉抜き部(カム受容部)
82 偏心ピン(偏心軸部材)
102 当接平面部
103 変換平面部
2 Variable valve gear 10 Cam 12 Cam shaft 16 Rocker shaft 20 Rocker arm mechanism 21 Valve drive arm (first arm)
22 Characteristic adjustment arm (second arm)
23 Displacement transmission arm (third arm)
24 connecting member 34 connecting body 44 fitting shaft (shaft)
62 Contact roller (roller)
72 Meat extraction part (cam receiving part)
82 Eccentric pin (Eccentric shaft member)
102 Abutting plane part 103 Conversion plane part

Claims (3)

内燃機関の吸気弁又は排気弁の開閉駆動を行うロッカアーム機構と、前記内燃機関に回動自在に設けられ、該ロッカアーム機構に係合されるロッカシャフトと、前記内燃機関に回動自在に設けられ、前記ロッカアーム機構を駆動させるカムを備えたカムシャフトとを含み、前記ロッカシャフトの回動により、前記吸気弁又は前記排気弁のリフトの特性を変更可能な可変動弁装置であって、
前記ロッカアーム機構は、前記ロッカシャフトの軸心を支点として揺動し、前記吸気弁又は前記排気弁を駆動可能な第1のアームと、カム側が前記カムに当接されて駆動し、ロッカシャフト側を支点として揺動する第2のアームと、該第2のアーム及び前記第1のアームにそれぞれ当接され、前記第2のアームの揺動変位を前記第1のアームに伝達する第3のアームとを具備し、
前記第2のアームは、前記ロッカシャフト側の支点として該ロッカシャフトの外径よりも外側の位置に配された支点を有し、且つ、該ロッカシャフトの回動によって位置変更がなされる偏心軸部材と、該偏心軸部材と前記ロッカシャフトとを連結する連結部材とを備え、
該連結部材は、前記偏心軸部材を軸支する連結本体部と、該連結本体部から延在され、前記ロッカシャフトを貫通した状態にて該ロッカシャフトに係止される軸部とを有することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A rocker arm mechanism that opens and closes an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine, a rocker shaft that is rotatably provided to the internal combustion engine, and that is engaged with the rocker arm mechanism, and a rocker shaft that is rotatably provided to the internal combustion engine. And a camshaft provided with a cam for driving the rocker arm mechanism, and a variable valve operating device capable of changing a lift characteristic of the intake valve or the exhaust valve by rotation of the rocker shaft,
The rocker arm mechanism swings about the axis of the rocker shaft as a fulcrum, and is driven by the first arm capable of driving the intake valve or the exhaust valve and the cam side being in contact with the cam. A second arm that swings about the second fulcrum, and a third arm that abuts on the second arm and the first arm, respectively, and transmits the swing displacement of the second arm to the first arm. Arm and
The second arm has a fulcrum disposed at a position outside the outer diameter of the rocker shaft as a fulcrum on the rocker shaft side, and an eccentric shaft whose position is changed by the rotation of the rocker shaft. A member, and a connecting member that connects the eccentric shaft member and the rocker shaft,
The connection member includes a connection main body portion that supports the eccentric shaft member, and a shaft portion that extends from the connection main body portion and is locked to the rocker shaft in a state of passing through the rocker shaft. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine characterized by the above.
前記第2のアームは、前記カム側にて前記カムに当接されるローラを有し、該ローラと前記偏心軸部材との間には、前記カムとの干渉を回避するカム受容部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置。   The second arm has a roller that contacts the cam on the cam side, and a cam receiving portion that avoids interference with the cam is provided between the roller and the eccentric shaft member. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein 前記第2のアームは、前記第3のアームに面接触する当接平面部を有し、前記第3のアームは、該当接平面部に面接触する変換平面部を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の可変動弁装置。   The second arm has an abutting plane part that makes surface contact with the third arm, and the third arm has a conversion plane part that makes surface contact with the corresponding tangential plane part. Item 3. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to Item 1 or 2.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009084598A1 (en) * 2007-12-27 2009-07-09 Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation Variable valve gear device for internal combustion engine
JP2009174319A (en) * 2007-12-27 2009-08-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp Variable valve gear of internal combustion engine
JP2010053708A (en) * 2008-08-26 2010-03-11 Mitsubishi Motors Corp Variable valve gear of internal combustion engine

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