JP2007205300A - Variable valve gear mechanism of internal combustion engine - Google Patents
Variable valve gear mechanism of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007205300A JP2007205300A JP2006026909A JP2006026909A JP2007205300A JP 2007205300 A JP2007205300 A JP 2007205300A JP 2006026909 A JP2006026909 A JP 2006026909A JP 2006026909 A JP2006026909 A JP 2006026909A JP 2007205300 A JP2007205300 A JP 2007205300A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roller
- cam
- combustion engine
- internal combustion
- shim
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の作動特性を可変するための可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism for varying an operating characteristic of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine.
内燃機関の運転状態に応じて、吸気バルブや排気バルブのバルブリフト量や作用角等の作動特性を可変とする可変動弁機構が知られている(例えば特許文献1参照。)。 2. Description of the Related Art There is known a variable valve mechanism that varies operating characteristics such as valve lift and operating angle of intake valves and exhaust valves in accordance with the operating state of an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).
このような可変動弁機構は、カムシャフトのカムロブとバルブとの間に配置される仲介駆動機構を有しており、この仲介駆動機構は、ロッカシャフトの中心孔に挿通されるコントロールシャフトの軸方向の動きに連動して駆動するスライダギアによって入力部(カム被打部材)と揺動カム(バルブ打部材)とを相対的に回動させることで両者の位相を変更し、バルブのリフト量を可変にするようになっている。 Such a variable valve mechanism has an intermediate drive mechanism disposed between the cam lobe of the camshaft and the valve, and this intermediate drive mechanism is an axis of the control shaft that is inserted into the central hole of the rocker shaft. The phase of the input part (cam striking member) and the swing cam (valve striking member) are relatively rotated by a slider gear driven in conjunction with the movement of the direction to change the valve lift amount. Is designed to be variable.
ところで、上記仲介駆動機構をシリンダヘッドに組み付ける際、スライダギアに対する入力部と揺動カムからなるアッセンブリの初期相対位置を調整することによって、バルブのリフトや作用角を調整する必要があるが、その調整作業については仲介駆動機構を分解する必要がある等、面倒かつ困難であった。 By the way, when the intermediate drive mechanism is assembled to the cylinder head, it is necessary to adjust the valve lift and working angle by adjusting the initial relative position of the assembly comprising the input portion and the swing cam with respect to the slider gear. The adjustment work is cumbersome and difficult because it is necessary to disassemble the mediation drive mechanism.
このような調整作業を容易とするために、前記ロッカシャフトを支持するシリンダヘッド上の支持台と、前記アッセンブリとの軸方向対向間に、選択された厚みのシムを介装することが考えられている(例えば特許文献2参照。)。 In order to facilitate such adjustment work, it is conceivable that a shim having a selected thickness is interposed between a support base on the cylinder head that supports the rocker shaft and the axially opposite of the assembly. (For example, refer to Patent Document 2).
なお、前記シムは、ロッカシャフトに対してその径方向一方位から嵌め込めるようにするために、馬蹄形状になっている。また、このようなシムを回動不可能に固定するために、前記支持台に対してシムと別体のホルダを取り付け、このホルダに対して前記シムを係止させるようにする必要がある。
上記従来例では、適宜の厚みのシムを選択して組み付けることによってスライダギアに対するアッセンブリの初期相対位置を調整すると、その調整量に応じて、入力部に備えるローラが、軸方向略不動のカムシャフトのカムロブに対して軸方向に位置ずれすることになる。 In the above-described conventional example, when the initial relative position of the assembly with respect to the slider gear is adjusted by selecting and assembling a shim having an appropriate thickness, the roller provided in the input section is a camshaft that is substantially stationary in the axial direction according to the adjustment amount. The position of the cam lobe is displaced in the axial direction.
このような位置ずれに伴い、仮に、カムロブの軸方向一端角部に入力部のローラの外周面が当接するような状態になってしまうと、入力部のローラにエッジロードが作用し、両者が偏摩耗することになりかねない。しかも、前記位置ずれした状態で、バルブの作動特性を変更するためにアッセンブリを回動操作すると、入力部やコントロールシャフトに動きを阻害するようなモーメント荷重が働くおそれがあり、ひいてはバルブの開閉動作に悪影響を及ぼすことになりかねない。 If the outer peripheral surface of the roller of the input unit comes into contact with the one end corner of the cam lobe in the axial direction along with such a position shift, an edge load acts on the roller of the input unit, It may cause uneven wear. In addition, if the assembly is rotated to change the operating characteristics of the valve with the position shifted, a moment load that impedes movement may be applied to the input section or the control shaft, which in turn opens and closes the valve. Could have a negative impact on
本発明は、内燃機関のバルブの作動特性を可変するための可変動弁機構において、カム被打部材のローラの軸方向位置を調整可能とすることを目的としている。 An object of the present invention is to make it possible to adjust the axial position of a roller of a cam hit member in a variable valve mechanism for changing the operating characteristics of a valve of an internal combustion engine.
また、本発明は、内燃機関のバルブの作動特性を可変するための可変動弁機構において、スライダギアに対するアームアッセンブリの初期位置調整に伴い、軸方向略不動のカムロブに対してカム被打部材のローラが軸方向で位置ずれしても補正可能とすることを目的としている。 Further, the present invention provides a variable valve mechanism for varying the operating characteristics of a valve of an internal combustion engine, in accordance with an initial position adjustment of an arm assembly with respect to a slider gear, The purpose is to enable correction even if the roller is displaced in the axial direction.
本発明は、内燃機関の吸気バルブまたは排気バルブの少なくともいずれか一方の作動特性を可変する可変動弁機構であって、シリンダヘッド上の支持台にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトと、このロッカシャフトの中心孔に軸方向変位可能に挿通されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトと連動可能に前記ロッカシャフトに外装されるスライダギアと、このスライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記カムシャフトのカムロブにより揺動されるカム被打部材と、前記スライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記バルブを押動するバルブ打部材とを含み、前記カム被打部材は、一対の対向するフォーク間に架設される支軸に回動可能に支持されかつ前記カムロブの外周面が当接されるローラを有し、このローラと前記フォークとの対向間に、当該ローラの軸方向位置を調整するための位置調整用シムが介装されていることを特徴としている。 The present invention is a variable valve mechanism that varies the operating characteristics of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine, and a rocker shaft fixedly supported in parallel to a camshaft on a support base on a cylinder head; A control shaft that is inserted into the central hole of the rocker shaft so as to be axially displaceable, a slider gear that is externally mounted on the rocker shaft so as to be interlocked with the control shaft, and a helical spline that is external to the slider gear; A cam hitting member that is swung by a cam lobe of the camshaft; and a valve hitting member that is externally mounted on a helical spline on the outer periphery of the slider gear and that pushes the valve. An outer peripheral surface of the cam lobe supported rotatably on a support shaft installed between opposing forks. It has a roller that contacts, between opposing this roller and the fork, position adjusting shim for adjusting the axial position of the roller is characterized in that it is interposed.
この構成によれば、ローラの両側に配置する位置調整用シムの厚みを適宜調整することによって一対のフォーク間におけるローラの軸方向位置を変えることが可能になる。これにより、軸方向略不動のカムロブに対するカム被打部材のローラの軸方向位置を任意に調整することが可能になる。 According to this configuration, the axial position of the roller between the pair of forks can be changed by appropriately adjusting the thickness of the position adjusting shims disposed on both sides of the roller. Thereby, it is possible to arbitrarily adjust the axial position of the roller of the cam hit member relative to the cam lobe substantially stationary in the axial direction.
そのとき、カムロブの外周面にカム被打部材のローラの外周面を面で当接させるように前記ローラの軸方向位置を設定すれば、カム被打部材のローラにエッジロードが発生せずに済んで、カムロブおよびカム被打部材のローラが偏摩耗しにくくなるうえ、カム被打部材やコントロールシャフトに動きを阻害するようなモーメント荷重が働かずに済んで、カムロブのフリクションロスが軽減されるとともに、カム被打部材の動きが円滑化されるようになる。これらのことから、内燃機関における燃費向上や高回転化を図るうえで有利となる。 At that time, if the axial position of the roller is set so that the outer peripheral surface of the cam hitting member is in contact with the outer peripheral surface of the cam lobe, no edge load is generated on the roller of the cam hitting member. As a result, the cam lobe and the roller of the cam hitting member are less likely to be unevenly worn, and the moment load that impedes the movement of the cam hitting member and the control shaft is eliminated, reducing the friction loss of the cam lobe. At the same time, the movement of the cam hit member is smoothed. For these reasons, it is advantageous for improving the fuel consumption and increasing the rotation speed of the internal combustion engine.
好ましくは、前記カム被打部材およびバルブ打部材を含むアッセンブリと前記支持台との軸方向対向間に、前記アッセンブリと前記スライダギアとの初期相対位置を調整するための初期調整用シムが介装される。 Preferably, an initial adjustment shim for adjusting an initial relative position between the assembly and the slider gear is interposed between the assembly including the cam hitting member and the valve hitting member and the support table in the axial direction. Is done.
この構成によれば、初期調整用シムの厚みによってスライダギアに対するカム被打部材およびバルブ打部材からなるアッセンブリの初期相対位置を調整することが可能になるから、バルブの初期作動特性を調整することが可能になる。 According to this configuration, it is possible to adjust the initial relative position of the assembly comprising the cam hitting member and the valve hitting member with respect to the slider gear depending on the thickness of the initial adjustment shim. Is possible.
特に、このような初期調整を行うと、その調整量に応じてカム被打部材の軸方向位置が変化するために、カム被打部材のローラが、それに当接される軸方向略不動のカムシャフトのカムロブに対し軸方向に位置ずれすることになる。このような場合でも、初期調整用シムとは別の上述した位置調整用シムでもってカム被打部材のローラの軸方向位置を調整すれば、カムロブに対するカム被打部材のローラの軸方向位置を調整することが可能になる。 In particular, when such initial adjustment is performed, the axial position of the cam hitting member changes in accordance with the adjustment amount. It will be displaced in the axial direction with respect to the cam lobe of the shaft. Even in such a case, if the axial position of the roller of the cam hit member is adjusted with the above-described position adjustment shim different from the shim for initial adjustment, the axial position of the roller of the cam hit member relative to the cam lobe is adjusted. It becomes possible to adjust.
好ましくは、前記カム被打部材の支軸とローラとの間には、ころ軸受が介装されており、前記位置調整用シムは、ころ軸受のころの軸方向両端を受けることが可能な大きさとされる。 Preferably, a roller bearing is interposed between the support shaft of the cam hit member and the roller, and the position adjusting shim can receive both ends of the roller bearing in the axial direction. It is assumed.
この構成によれば、カム被打部材のローラの回動に伴いころ軸受のころが支軸周りに転動するが、このころの軸方向両端が位置調整用シムに当接することになって、フォークに当接せずに済む。 According to this configuration, the roller of the roller bearing rolls around the support shaft with the rotation of the roller of the cam hit member, and both axial ends of this roller come into contact with the position adjustment shim. There is no need to touch the fork.
これにより、仮に、フォークを未硬化の金属材としている場合であっても、硬化処理が施されたころが非接触となるので、フォークの摩耗が阻止される。 As a result, even if the fork is made of an uncured metal material, the roller subjected to the curing process becomes non-contact, so that wear of the fork is prevented.
言い換えれば、仮に位置調整用シムを用いない場合、ローラの回動に伴いころの軸方向両端がフォークの内面に当接すると、フォークの内面が経時的に摩耗することになるが、位置調整用シムを取り付けていれば、ころの軸方向両端が位置調整用シムの内面に当接することになってフォークに当接しなくなるので、フォークの摩耗を阻止できるようになるのである。 In other words, if the position adjustment shim is not used, if both ends in the axial direction of the roller come into contact with the inner surface of the fork as the roller rotates, the inner surface of the fork will wear over time. If the shim is attached, both ends of the roller in the axial direction come into contact with the inner surface of the position adjusting shim and do not come into contact with the fork, so that wear of the fork can be prevented.
しかも、位置調整用シムが経時的に摩耗したときには、当該位置調整用シムを新品に交換すればよいが、位置調整用シム無しの場合には、フォークの経時的な摩耗に伴いカム被打部材全体を交換する必要があり、位置調整用シムを用いる場合のほうが位置調整用シム無しの場合に比べて遥かに簡単かつ安価に対処できるようになる。 In addition, when the position adjustment shim wears over time, the position adjustment shim may be replaced with a new one. It is necessary to replace the whole, and the case where the position adjustment shim is used can be dealt with much easier and cheaper than the case where the position adjustment shim is not provided.
好ましくは、前記位置調整用シムは、前記カム被打部材の支軸に径方向一方位から嵌め込み可能とするためのU字形切欠きを有する。 Preferably, the position adjusting shim has a U-shaped notch that allows the cam hitting member to be fitted from one side in the radial direction.
この構成によれば、支軸に対する位置調整用シムの取り付けについて、内燃機関に対する可変動弁機構の組み付け後に行うことが可能になり、カム被打部材のローラの位置調整時において厚みの異なる多数の位置調整用シムを付け替える作業が簡単に行えるようになる。 According to this configuration, the position adjustment shim can be attached to the support shaft after the variable valve mechanism is assembled to the internal combustion engine. It becomes possible to easily change the position adjustment shim.
好ましくは、前記位置調整用シムは、そのU字形切欠きが反カムロブ側へ向けて開放される向きで取り付けられる。 Preferably, the position adjusting shim is attached in such a direction that the U-shaped notch is opened toward the anti-cam lobe side.
この構成によれば、カムロブからのラジアル荷重入力によってローラおよび支軸が反カムロブ側に押圧されるので、この支軸から位置調整用シムがカムロブ側に外れにくくなる。これにより、カム被打部材のローラの軸方向位置を長期にわたって不変に保つことが可能になる。 According to this configuration, since the roller and the support shaft are pressed to the opposite cam lobe side by the radial load input from the cam lobe, it is difficult for the position adjustment shim to come off from the support shaft to the cam lobe side. Thereby, the axial position of the roller of the cam hit member can be kept unchanged for a long time.
本発明によれば、軸方向略不動のカムロブに対するカム被打部材のローラの軸方向位置を調整することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to adjust the axial position of the roller of the cam hit member with respect to the cam lobe substantially stationary in the axial direction.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1から図15に本発明の一実施形態を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 15 show an embodiment of the present invention.
まず、本発明の特徴構成の説明に先立ち、本発明の前提となる内燃機関の可変動弁機構の構成を説明する。ここでは、図1および図2に示すように、内燃機関1として直列4気筒型DOHCエンジンの吸気バルブ14に可変動弁機構3を付設した例を挙げている。なお、排気バルブ15についても同様に可変動弁機構3を用いて駆動する構成にできるが、説明を簡単にするため、ここでの説明を割愛する。
First, prior to the description of the characteristic configuration of the present invention, the configuration of a variable valve mechanism for an internal combustion engine which is a premise of the present invention will be described. Here, as shown in FIGS. 1 and 2, an example is given in which the
可変動弁機構3は、吸気バルブ14のバルブリフト量や作用角を連続的に変更可能とするものであって、吸気カムシャフト16のカムロブ17とローラロッカーアーム24との間に配設されている。
The
なお、ローラロッカーアーム24は、一端がラッシュアジャスタ25に支持され、他端は吸気バルブ14上端のタペット14aに当接されている。
One end of the
この可変動弁機構3は、ロッカシャフト31、コントロールシャフト32、アクチュエータ33、およびバルブリフト機構4を備えている。
The
ロッカシャフト31は、シリンダヘッド12に一定間隔ごとに設けられた多数の隔壁(支持台に相当)21と、この隔壁21上に被せるように取り付けられるカムキャップ22とによって軸方向ならびに周方向に不動となるように支持されている。このロッカシャフト31は、吸気カムシャフト16および排気カムシャフト18と平行つまり気筒(燃焼室13)の配列方向に沿って配置されている。
The
コントロールシャフト32は、中空パイプからなるロッカシャフト31の中心孔内に軸方向変位可能に挿入されており、アクチュエータ33によって軸方向に進退駆動される。
The
バルブリフト機構4は、気筒数と同数設けられており、ロッカシャフト31に対し各気筒と対応するように外装されている。このバルブリフト機構4は、カム被打部材としての入力アーム41、バルブ打部材としての二つの出力アーム42,42およびスライダギア43を備えている。
The number of
なお、入力アーム41および二つの出力アーム42,42をアームアッセンブリと呼ぶことにする。
The
入力アーム41は、円筒形のハウジング41aを有し、その内周面には、スライダギア43の入力側ヘリカルスプライン43aに噛み合うヘリカルスプライン41bが形成されている。
The
この入力アーム41において、ハウジング41aの外周には、径方向外向きへ突出する一対のフォーク41cL,41cRが設けられ、この一対のフォーク41cL,41cRの間には、ロッカシャフト31と平行な支軸41dが架け渡され、この支軸41dには、ころ軸受としての複数のころ41fを介してローラ41eが回転自在に外嵌支持されている。なお、ころ41fは、図15にのみ示している。
In the
出力アーム42は、円筒形のハウジング42aを有し、その内周面には、スライダギア43の出力側ヘリカルスプライン43bに噛み合うヘリカルスプライン42bが形成されている。この出力アーム42のハウジング42aの外周には、径方向外向きへ突出するノーズ42cが設けられている。このノーズ42cは、側面視で略三角形状に形成され、その一辺が凹状に湾曲するカム面42dとなされている。
The
スライダギア43は、ロッカシャフト31上にコントロールシャフト32と連動して軸方向に移動可能に外装されていて、その外径側に入力アーム41と二つの出力アーム42とが外装されている。このスライダギア43は、中心に貫通孔43cを有する円筒形状に形成されており、その外周における軸方向中間には、入力アーム41のヘリカルスプライン41bに噛み合う入力側ヘリカルスプライン43aが、また、外周における軸方向両側には、出力アーム42のヘリカルスプライン42bに噛み合う出力側ヘリカルスプライン43bが形成されている。出力側ヘリカルスプライン43bは、入力側ヘリカルスプライン43aに対して外径が小さく形成されている。入力側ヘリカルスプライン43aと出力側ヘリカルスプライン43bとは、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。
The
そして、入力アーム41のローラ41eは、シリンダヘッド12に圧縮状態で配設されたロストモーションスプリング26によって、常にカムロブ17へ押しつけられるように弾発付勢されている。出力アーム42のハウジング42aのベース円部分、またはノーズ42cのカム面42dのいずれかに、吸気バルブ14のバルブスプリング14bによってローラロッカーアーム24のローラ24aが圧接されている。このような関係により、カムロブ17の回転によって入力アーム41が揺動され、この入力アーム41と一体的に揺動する出力アーム42によって、ローラロッカーアーム24を介して吸気バルブ14がリフトされるようになっている。
The
ここで、ロッカシャフト31およびコントロールシャフト32に対するスライダギア43の結合形態について、図5から図8を用いて説明する。
Here, the coupling form of the
ロッカシャフト31に外嵌されるスライダギア43を、ロッカシャフト31内のコントロールシャフト32に動力伝達可能に連結するために、スライダギア43の内周溝43d内には、縦断面で部分円弧状のブッシュ46が配設されている。
In order to connect the
このブッシュ46には、周方向中間にピン挿入孔(貫通孔)46aが形成されており、コネクトピン44を介してコントロールシャフト32に連結されている。
The
具体的には、コネクトピン44の先端部がブッシュ46のピン挿入孔46aに挿入されており、コネクトピン44の末端部がコントロールシャフト32のピン挿入孔32aに挿入されている。また、コネクトピン44の中間部がロッカシャフト31の長孔31aに挿入されている。
Specifically, the distal end portion of the
このように組み付けられたスライダギア43は次のように動作する。
The
コントロールシャフト32は、ロッカシャフト31の長孔31aの軸方向長さの範囲内で、ロッカシャフト31に対して軸方向に移動可能となっている。また、スライダギア43は、内周溝43dとブッシュ46との係合により、コントロールシャフト32に対する軸方向の位置が固定されている。
The
そのため、アクチュエータ33の駆動によりコントロールシャフト32が軸方向に移動されると、その動作がコネクトピン44およびブッシュ46を介してスライダギア43に伝えられる。これにより、コントロールシャフト32に連動してスライダギア43が軸方向に移動する。
Therefore, when the
加えて、ブッシュ46がスライダギア43の内周溝43d内を周方向に移動可能となっているので、その範囲内で、スライダギア43がコントロールシャフト32に対し回動可能となっている。これにより、コントロールシャフト32が軸方向に移動されると、スライダギア43は、軸方向に移動しながら、コントロールシャフト32に対して回動する。
In addition, since the
また、入力アーム41に吸気カムシャフト16のトルクが伝達されると、そのトルクが入力アーム41からスライダギア43を介して出力アーム42に伝達されるが、このとき、スライダギア43は、ロッカシャフト31の回りを揺動する。
When the torque of the
このようなバルブリフト機構4において、コントロールシャフト32とともにスライダギア43を軸方向に移動させて、スライダギア43とアームアッセンブリ(入力アーム41および出力アーム42)との軸方向における相対位置を変更することにより、入力アーム41と出力アーム42とに互いに逆方向のねじり力が付与されることになる。これにより、入力アーム41と出力アーム42とが相対回転し、入力アーム41のローラ41eと出力アーム42のノーズ42cとの相対位相差が変更されるようになる。
In such a
なお、上記可変動弁機構3においては、共通する1本のコントロールシャフト32に気筒毎のバルブリフト機構4・・・がそれぞれ固定されているので、コントロールシャフト32の軸方向移動にともなって全気筒の吸気バルブ14のリフト量が同時に変更されるようになっている。
In the
次に、可変動弁機構3の動作を説明する。
Next, the operation of the
図9(a)に示すように、カムロブ17のベース円部分が入力アーム41のローラ41eに当接しているとき、ローラロッカーアーム24のローラ24aは、出力アーム42のハウジング42aのベース円部分と当接した状態にある。このため、吸気バルブ14はリフト量が「0」の状態(吸気ポート12aを閉じた状態)に維持される。
As shown in FIG. 9A, when the base circle portion of the
そして、吸気カムシャフト16の時計方向の回転に伴い、入力アーム41のローラ41eがカムロブ17のリフト部分を通じて押し下げられると、入力アーム41がロッカシャフト31に対して、図9(a)の反時計回り方向(矢符A方向)に回動する。また、これにともなって、出力アーム42およびスライダギア43が一体となって回動する。
When the
これにより、出力アーム42のノーズ42cに形成されたカム面42dが、ローラロッカーアーム24のローラ24aに当接し、カム面42dの押圧によってローラ24aが押し下げられる。
As a result, the
図9(b)に示すように、ローラロッカーアーム24のローラ24aがカム面42dにより押圧されているとき、ローラロッカーアーム24がラッシュアジャスタ25との当接部を中心として揺動し、吸気バルブ14が開弁される。
As shown in FIG. 9B, when the
コントロールシャフト32がアクチュエータ33から離れる方向(図3における矢符F方向)に最大限まで移動した状態では、ロッカシャフト31の軸心回りにおける入力アーム41のローラ41eと、出力アーム42のノーズ42cとの相対位相差が最大となる。
In a state where the
これにより、カムロブ17がローラ41eを最大限に押し下げたとき、ローラロッカーアーム24のローラ24aの変位差が最も大きくなり、吸気バルブ14は最大のバルブリフト量および作用角で開閉される。
Thereby, when the
図10(a)に示すように、カムロブ17のベース円部分が入力アーム41のローラ41eに当接しているときには、出力アーム42とローラ24aとの当接位置は、カム面42dから最大限まで離れた位置にある。そして、吸気カムシャフト16の回転によって、入力アーム41のローラ41eがカムロブ17のリフト部分により押し下げられると、入力アーム41と出力アーム42とが一体となって回動する。
As shown in FIG. 10A, when the base circle portion of the
ただし、この場合、出力アーム42とローラ24aとの当接位置は、カム面42dから最大限離れているので、カム面42dによるローラロッカーアーム24のローラ24aの押し下げが開始されるまでの出力アーム42の回転量が、図9に示した作動状態に比べて大きくなる。また、カムロブ17のリフト部分を通じて入力アーム41のローラ41eが押し下げられた際、ローラ24aと当接するカム面42dの範囲が、ノーズ42cの基端側の一部のみに縮小される。このため、カムロブ17のリフト部分によるローラ41eの押し下げに応じたローラロッカーアーム24の揺動量は小さくなる。
However, in this case, since the contact position between the
図10(b)に示すように、ローラロッカーアーム24の揺動量が小さいことにより、吸気バルブ14は、より小さいバルブリフト量にて開弁されるようになる。
As shown in FIG. 10B, the
また、コントロールシャフト32がアクチュエータ33に近づく方向(図3における矢符R方向)に最大限まで移動した状態では、ロッカシャフト31の軸心回りにおけるローラ41eとノーズ42cとの相対位相差が最小となる。
Further, when the
これにより、カムロブ17がローラ41eを最大限に押し下げたときのローラ24aの変位量は最も小さくなり、吸気バルブ14が最小のバルブリフト量および作用角で開閉されるようになる。
As a result, the displacement amount of the
ここで、本発明の特徴を適用した実施形態の構成について、図11から図15を用いて説明する。 Here, the configuration of the embodiment to which the feature of the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
要するに、隔壁21およびカムキャップ22からなる支持台とアームアッセンブリ(入力アーム41および二つの出力アーム42,42)との軸方向対向間に、初期調整用シム5,5を介装しているとともに、入力アーム41のローラ41eと一対のフォーク41cL,41cRとの軸方向対向間に、位置調整用シム7,7を介装している。
In short, the initial adjustment shims 5 and 5 are interposed between the support base composed of the
具体的に、まず、初期調整用シム5について説明する。
Specifically, first, the
そもそも、上述した可変動弁機構3は、バルブリフト機構4のアームアッセンブリ(入力アーム41および二つの出力アーム42,42)とスライダギア43との周方向での相対位置を変えることによってバルブリフト量、バルブ作用角を変更するものであるが、その組み付け初期においては、気筒毎におけるバルブリフト量、バルブ作用角を所定の初期値に揃える必要がある。
In the first place, the
このバルブリフト量、バルブ作用角の初期値を調整するには、各隔壁21とアームアッセンブリとの軸方向対向間に、下記するような初期調整用シム5を介装することにより、アームアッセンブリとスライダギア43の初期相対位置を適宜変更することで行える。
In order to adjust the initial values of the valve lift amount and the valve working angle, the arm assembly and the arm assembly are disposed by interposing an
この初期調整用シム5は、図11および図12に示すように、板状片5aに取付片5bを略直交姿勢で一体形成することによって側面視略L字形とされている。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
板状片5aは、その厚みが適宜設定されているとともに、U字形切欠き5cが設けられて二股形状とされている。この板状片5aは、そのU字形切欠き5cがロッカシャフト31に径方向一方位から嵌め込まれるようになっており、このU字状切欠き5cの開口部および奥行き部分の大きさがロッカシャフト31の外径サイズに対応して形成される。
The plate-
取付片5bは、カムキャップ22に取り付け固定するためのものであり、その延出方向に沿う長孔5dが厚み方向に貫通して設けられている。この長孔5dを通じてボルト6等の締結部材をカムキャップ22のねじ孔22aに螺合装着することにより、取付片5bがカムキャップ22に不動に取り付けられる。また、長孔5dは、取付片5bをカムキャップ22に取り付ける際にそれらの相対位置の微調整を許容するのに役立つ。
The
そして、気筒毎のバルブリフト機構4において、図12の左側に配置される初期調整用シム5の板状片5aの厚みと、図12の右側に配置される初期調整用シム5の板状片5aの厚みとを適宜に変更すれば、アームアッセンブリとスライダギア43との軸方向相対位置ならびに周方向相対位置が共に変化することになるから、アームアッセンブリの入力アーム41と出力アーム42との相対位相差が調整されるのである。
In the
ちなみに、一例としては、図12の左側に配置される初期調整用シム5の板状片5aを薄くかつ図12の右側に配置される初期調整用シム5の板状片5aを厚くすれば、リフト大側に調整可能となり、逆に、図12の左側に配置される初期調整用シム5の板状片5aを厚くかつ図12の右側に配置される初期調整用シム5の板状片5aを薄くすれば、リフト小側に調整可能となる。
Incidentally, as an example, if the plate-
このような初期調整用シム5を用いた調整を気筒毎に行うことによって、全気筒に配置されるバルブリフト機構4によるバルブリフト量、バルブ作用角の初期値を同一に揃えることが可能になる。
By performing such adjustment using the
しかも、初期調整用シム5は、隔壁21にバルブリフト機構4を組み付けた状態のままロッカシャフト31の径方向一方位から着脱することができるので、予め板状片5aの厚みの異なる多数の初期調整用シム5を用意しておいて、その中から最適な一つの初期調整用シム5を選択して取り付ける過程の作業が簡単に行えるようになる。
Moreover, since the
次に、位置調整シム7について説明する。
Next, the
上述した初期調整を行うと、その調整量に応じて、入力アーム41のローラ41eが、軸方向略不動の吸気カムシャフト16のカムロブ17に対して軸方向に位置ずれすることになる。
When the above-described initial adjustment is performed, the
ちなみに、例えば図13に示すように、内燃機関1を平面的に見て、図中左側の初期調整用シム5の厚みX1を厚くして、図中右側の初期調整用シム5の厚みX2を薄くした場合、アームアッセンブリが全体的に図中右側に変位することになるために、入力アーム41のローラ41eの軸方向中央位置Pが吸気カムシャフト16のカムロブ17の軸方向中央位置Oに対し、図中右側に寸法Zだけオフセットされることになる。
Incidentally, for example, as shown in FIG. 13, when the
このような位置ずれによって、万一、カムロブ17の軸方向一端角部に入力アーム41のローラ41eの外周面が当接するような状態になってしまうと、入力アーム41のローラ41eにエッジロードが発生し、両者が偏摩耗することになりかねない。しかも、前記位置ずれした状態のまま、吸気バルブ14の作動特性を変更するためにアームアッセンブリを回動操作すると、入力アーム41やコントロールシャフト32に動きを阻害するような負荷が働くおそれがあり、ひいては吸気バルブ14の開閉動作に悪影響を及ぼすことになりかねない。
If such a displacement causes the outer peripheral surface of the
このような不具合を解消するために、この実施形態では、図13で示した状態において、一対のフォーク41cL,41cRとローラ41eとの対向間に、適宜厚みの位置調整用シム7をそれぞれ介装するようにしている。
In order to solve such a problem, in this embodiment, in the state shown in FIG. 13, a
位置調整用シム7は、図11および図15に示すように、側方から見て略C字形の板材とされており、U字形切欠き7aを有しているとともに、つまみ状突起7bを有している。
As shown in FIGS. 11 and 15, the
この位置調整用シム7は、そのU字形切欠き7aが支軸41dに径方向一方位から嵌め込まれるようになっており、このU字状切欠き7aの開口部および奥行き部分の大きさが支軸41dの外径サイズに対応して設定される。つまみ状突起7bは、一対のフォーク41cL,41cRとローラ41eとの対向間に位置調整用シム7を着脱する際に作業者が持ちやすくするためのものであり、着脱作業を簡単かつ迅速に行うために役立つ。
This
そして、位置調整用シム7の取り付けにあたっては、図15に示すように、U字形切欠き7aを反カムロブ17側へ向けて開放する向きとする。このようにすれば、カムロブ17からのラジアル荷重入力によってローラ41eおよび支軸41dが反カムロブ17側に押圧されるので、この支軸41dから位置調整シム7がカムロブ17側に外れにくくなる。これにより、入力アーム41のローラ41eの軸方向位置を長期にわたって不変に保つことが可能になる。
Then, when attaching the
ちなみに、図12において、図中左側の位置調整用シム7を薄くかつ図中右側の位置調整用シム7を厚くすれば、ローラ41eを図中左側に変位させることができ、逆に、例えば図中左側の位置調整用シム7を厚くかつ図中右側の位置調整用シム7を薄くすれば、ローラ41eを図中右側に変位させることができる。
Incidentally, in FIG. 12, if the
次に、位置調整用シム7を用いて、入力アーム41のローラ41eの軸方向位置を調整するときの手順について説明する。
Next, a procedure for adjusting the axial position of the
具体的に、上述したような図13に示す状態、つまりローラ41eが位置ずれしている状態から補正する場合の例を挙げる。図13に示す状態では、入力アーム41のローラ41eの軸方向中央位置Pが吸気カムシャフト16のカムロブ17の軸方向中央位置Oに対し、図中右側に寸法Zだけオフセットされている。
Specifically, an example in which correction is performed from the state shown in FIG. 13 as described above, that is, the state where the
このような位置ずれを補正するには、図14に示すように、図中左側の位置調整用シム7の厚みY1を薄くして、図中右側の位置調整用シム7の厚みY2を厚くすることにより、一対のフォーク41cL,41cRの間でローラ41eを図中左側に片寄せるように変位させる必要がある。
In order to correct such misalignment, as shown in FIG. 14, the thickness Y1 of the
そして、左右の位置調整用シム7の厚みY1,Y2を、前記オフセット寸法Zに応じて決定すれば、オフセット寸法Zをゼロにすることができて、入力アーム41のローラ41eの軸方向中央位置Pを吸気カムシャフト16のカムロブ17の軸方向中央位置Oに対して一致させることができる。
If the thicknesses Y1, Y2 of the left and right
このように、可変動弁機構3における気筒毎のバルブリフト機構4の気筒間ばらつきを調整した後で、気筒毎のバルブリフト機構4の入力アーム41のローラ41eの軸方向位置と吸気カムシャフト16のカムロブ17の軸方向位置との位置ずれを補正することができる。
Thus, after adjusting the variation between cylinders of the
このように位置ずれを補正することによって、カムロブ17の外周面に入力アーム41のローラ41eの外周面を面で当接させることができるから、入力アーム41のローラ41eにエッジロードが発生せずに済んで、カムロブ17および入力アーム41のローラ41eが偏摩耗しにくくなるうえ、入力アーム41やコントロールシャフト32に動きを阻害するようなモーメント荷重が働かずに済んで、カムロブ17のフリクションロスが軽減されるとともに、入力アーム41の動きが円滑化されるようになる。これらのことから、内燃機関における燃費向上や高回転化を図るうえで有利となる。
By correcting the positional deviation in this way, the outer peripheral surface of the
また、位置調整用シム7を一対のフォーク41cL,41cRとローラ41eとの対向間に介装していれば、次のような効果も得られる。
Further, if the
つまり、上述した実施形態のように、入力アーム41における支軸41dとローラ41eとの間に複数のころ41fを介装している場合、位置調整シム7をなくすと、ローラ41eの回動に伴いころ41fの軸方向両端がフォーク41cL,41cRの内面に当接するために、フォーク41cL,41cRの内面が経時的に摩耗することになるが、位置調整シム7を取り付けていれば、ころ41fの軸方向両端が位置調整シム7の内面に当接することになってフォーク41cL,41cRに当接しなくなるので、フォーク41cL,41cRの摩耗を阻止できる。
That is, as in the above-described embodiment, when a plurality of
なお、位置調整シム7が経時的に摩耗したときには、当該位置調整用シム7を新品に交換すればよいが、位置調整シム7を用いない場合には、フォーク41cL,41cRの経時的な摩耗に伴い入力アーム41全体を交換する必要があり、位置調整シム7を用いる本発明のほうが位置調整シム7を用いない場合に比べて遥かに簡単かつ安価に対処できるようになる。
When the
ちなみに、入力アーム41について適宜の金属粉末を焼結成形して製造する場合、この入力アーム41全体を適宜の熱処理にて硬化させると、その内周に設けるヘリカルスプライン41bに熱歪が発生して形状精度や寸法精度が低下する点を考慮し、熱処理を施さないことが多い。その一方で、ころ41fには、適宜の熱処理にて硬化するのが一般的である。このような事情より、比較的軟質なフォーク41cL,41cRに比較的硬質なころ41fを非接触にして、フォーク41cL,41cRの摩耗を阻止するようにするのが好ましい。
Incidentally, when the
ところで、この実施形態では、位置調整用シム7をC字形状にしている関係より、その開放部分ではころ41fを受け止めることができないので、フォーク41cL,41cRの摩耗を阻止できないと考えられるが、この点については、以下の理由により問題ない。
By the way, in this embodiment, since the
つまり、吸気カムシャフト16のカムロブ17によって入力アーム41のローラ41eを押圧するときに、ローラ41eをころ41fを介して転がり支持させる構造にしているために、一般的に、ローラ41eや支軸41dに対し、図15に示すような角度θ範囲にカムロブ17からのラジアル荷重が作用することになる。
In other words, when the
この荷重負荷圏となる角度θは、一般的に、約60度〜90度とされており、この荷重負荷圏内に位置する所定数のころ41fがラジアル荷重を負担することになる。そのため、このラジアル荷重を負担するころ41fが軸方向に変位したとしても、それらの軸方向両端がフォーク41cL,41cRに摺接するようになるものの、その際のアキシアル荷重によってフォーク41cL,41cRが摩耗する範囲は、前記荷重負荷圏に対応する領域となる。
The angle θ that becomes the load load range is generally about 60 to 90 degrees, and a predetermined number of
このような状況に対し、C字形状の位置調整用シム7を図15に示すような状態で支軸41dに装着しているから、位置調整用シム7の長手方向中間部分で荷重負荷圏に位置するころ41fからのアキシアル荷重を受け止めることができる。このことから、荷重負荷圏に位置するころ41fによるフォーク41cL,41cRの摩耗を確実に防止できるようになるのである。
For such a situation, the C-shaped
しかも、荷重負荷圏以外の領域に位置するころ41fのうち位置調整用シム7の開放部分に位置するころ41fが、仮に軸方向に変位した場合には、位置調整シム7で受け止められずに、フォーク41cL,41cRに当接することがあるものの、これらのころ41fによるアキシアル荷重は軽微なものであるから、フォーク41cL,41cRが摩耗しにくくなるといえるのである。
Moreover, if the
なお、上述した初期調整用シム5ならびに位置調整用シム7については、例えば帯状金属板をプレス成形したもの、あるいは適宜のエンジニアリングプラスチックやそれに適宜の強化繊維を混合したもの等を素材とした樹脂成形品とすることが可能である。しかしながら、位置調整用シム7については、耐摩耗性を考慮して、硬質な材料、あるいは自己潤滑性に優れた材料等を選定するのが好ましい。
As for the
1 内燃機関
12 シリンダヘッド
14 吸気バルブ
16 吸気カムシャフト
17 カムリブ
21 隔壁(支持台)
22 カムキャップ(支持台)
3 可変動弁機構
31 ロッカシャフト
32 コントロールシャフト
4 バルブリフト機構
41 入力アーム(カム被打部材)
42 出力アーム(バルブ打部材)
43 スライダギア
5 初期調整用シム
7 位置調整用シム
7a U字形切欠き
DESCRIPTION OF
22 Cam cap (support)
3
42 Output arm (valve striking member)
43
Claims (5)
シリンダヘッド上の支持台にカムシャフトと平行に固定支持されるロッカシャフトと、このロッカシャフトの中心孔に軸方向変位可能に挿通されるコントロールシャフトと、このコントロールシャフトと連動可能に前記ロッカシャフトに外装されるスライダギアと、このスライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記カムシャフトのカムロブにより揺動されるカム被打部材と、前記スライダギアの外周のヘリカルスプラインに外装されかつ前記バルブを押動するバルブ打部材とを含み、
前記カム被打部材は、一対の対向するフォーク間に架設される支軸に回動可能に支持されかつ前記カムロブの外周面が当接されるローラを有し、このローラと前記フォークとの対向間に、当該ローラの軸方向位置を調整するための位置調整用シムが介装されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A variable valve mechanism that varies the operating characteristics of at least one of an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine,
A rocker shaft fixed and supported in parallel to the camshaft on a support base on the cylinder head, a control shaft inserted through the central hole of the rocker shaft so as to be axially displaceable, and interlocked with the control shaft. An externally mounted slider gear, a cam hitting member which is externally mounted on a helical spline on the outer periphery of the slider gear, and which is swung by a cam lobe on the camshaft; an externally mounted helical spline on the outer periphery of the slider gear; Including a valve striking member that pushes,
The cam hit member includes a roller rotatably supported by a support shaft installed between a pair of opposing forks, and an outer peripheral surface of the cam lobe is in contact with the roller and the fork. A variable valve mechanism for an internal combustion engine, wherein a position adjusting shim for adjusting the axial position of the roller is interposed therebetween.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006026909A JP2007205300A (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Variable valve gear mechanism of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006026909A JP2007205300A (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Variable valve gear mechanism of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007205300A true JP2007205300A (en) | 2007-08-16 |
Family
ID=38484968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006026909A Pending JP2007205300A (en) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Variable valve gear mechanism of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007205300A (en) |
-
2006
- 2006-02-03 JP JP2006026909A patent/JP2007205300A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2018044500A (en) | Valve opening/closing timing control device | |
JPWO2007037172A1 (en) | Variable valve operating apparatus and valve opening adjustment method | |
JP2004353649A (en) | Valve device of engine | |
JP4420855B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine | |
JP2005291007A (en) | Variable valve gear for engine | |
JP2007205300A (en) | Variable valve gear mechanism of internal combustion engine | |
JP2007170322A (en) | Variable valve device of internal combustion engine | |
JP4144530B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine | |
US7909006B2 (en) | Variable valve mechanism | |
KR101624265B1 (en) | Variable valve mechanism | |
JP4200932B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine | |
JP4016956B2 (en) | Engine variable valve mechanism and control device therefor | |
JP4214979B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine | |
RU2330164C2 (en) | Engine valve train drive system | |
JP2006161781A (en) | Valve characteristic adjusting mechanism | |
JP4473155B2 (en) | Variable valve mechanism for internal combustion engine and method for manufacturing the same | |
JP2006291819A (en) | Variable valve train for internal combustion engine | |
JP2006336623A (en) | Adjusting method for valve gear | |
JP2007064184A (en) | Variable valve train for internal combustion engine | |
WO2007114381A1 (en) | Cam follower device | |
JP2003222005A (en) | Rocker arm | |
JP2006177310A (en) | Variable valve gear | |
JP2005351154A (en) | Variable valve system of internal combustion engine | |
JP2008196314A (en) | Variable valve gear | |
JP2005351139A (en) | Variable valve mechanism of engine |