JP2008025441A - Variable valve gear - Google Patents

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JP2008025441A JP2006198167A JP2006198167A JP2008025441A JP 2008025441 A JP2008025441 A JP 2008025441A JP 2006198167 A JP2006198167 A JP 2006198167A JP 2006198167 A JP2006198167 A JP 2006198167A JP 2008025441 A JP2008025441 A JP 2008025441A
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Yoshiaki Miyasato
佳明 宮里
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve gear capable of varying open and close characteristics of an engine valve without using complicated components. <P>SOLUTION: The variable valve gear 6 is provided with only an input link 13, an auxiliary link 14 and an output link 15 and the like as a mechanism opening and closing an intake valve 2, and complicated components are not used as components for the mechanism. Also, open and close characteristics of the intake valve 2 can be varied by changing a position of a cam side contact part 18 in the input link 13 and a distance X in the open and close direction of the intake valve 2 between a valve side contact part 21 of a profile surface 20 and the cam side contact part 18 through displacement in the radial direction of a first shaft 11. Since a function required for a drive mechanism 22 at minimum is only displacing the first shaft 11 in the radial direction, complicated components are not necessary to be used in the mechanism 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の機関バルブの開閉特性を可変とする可変動弁機構に関する。   The present invention relates to a variable valve mechanism that makes an opening / closing characteristic of an engine valve of an internal combustion engine variable.

自動車用エンジン等の内燃機関においては、吸気バルブや排気バルブといった機関バルブの開閉特性を機関運転状態に応じて可変とするものが提案されている。例えば、特許文献1の内燃機関では、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を可変とする可変動弁機構としてバルブリフト可変機構が設けられ、同機構を機関運転状態に応じて駆動するようにしている。   An internal combustion engine such as an automobile engine has been proposed in which the opening / closing characteristics of an engine valve such as an intake valve or an exhaust valve are variable according to the engine operating state. For example, in the internal combustion engine of Patent Document 1, a variable valve lift mechanism is provided as a variable valve mechanism that makes the maximum lift amount and operating angle of the intake valve variable, and the mechanism is driven according to the engine operating state. Yes.

ここで、バルブリフト可変機構は、回転する吸気カムに押されて軸を中心に揺動する入力アームと、この入力アームの揺動に基づき上記軸を中心に揺動して吸気バルブをリフトさせる出力アームと、それらアームを貫通した状態に配置されるとともに両アームに対し歯すじの傾斜方向の異なるギヤによって係合されるスライダとを備えている。そして、スライダを上記軸の軸線方向に変位させると、上記ギヤの作用により入力アームと出力アームとの揺動方向についての相対位置が変更され、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が増加側または減少側に変更される。   Here, the variable valve lift mechanism is an input arm that is pushed by the rotating intake cam and swings about the shaft, and swings about the shaft based on the swing of the input arm to lift the intake valve. An output arm and a slider which is disposed in a state of penetrating the arms and engaged with gears having different inclination directions of the tooth traces to both arms are provided. When the slider is displaced in the axial direction of the shaft, the relative position in the swing direction of the input arm and the output arm is changed by the action of the gear, and the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve are increased or Changed to decrease.

図4には、クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移(開閉特性)が示されている。上記バルブリフト可変機構の駆動により、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が変更されると、吸気バルブの開閉特性が図中の矢印Y1で示されるように変化する。すなわち、吸気バルブのバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミング)を一定とした状態で、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が増加側または減少側に変化する。   FIG. 4 shows the transition (opening / closing characteristics) of the lift amount of the intake valve and the exhaust valve with respect to the change of the crank angle. When the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are changed by driving the variable valve lift mechanism, the opening / closing characteristics of the intake valve change as indicated by an arrow Y1 in the drawing. That is, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve change to the increase side or the decrease side while the valve timing of the intake valve (the timing at which the maximum lift amount is obtained) is constant.

そして、上記吸気バルブの最大リフト量及び作動角は、機関運転状態に応じて、例えば次のように制御される。すなわち、高負荷運転時など内燃機関の吸入空気量の要求値が大であるときには、その要求を満たすべく吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最大とされる。一方、アイドル運転時など内燃機関の吸入空気量の要求値が小であるときには、その要求に応じて吸気バルブの最大リフト量及び作動角が最小とされる。従って、吸気バルブにおける最大リフト量及び作動角は、高負荷運転時に最大となるよう制御され、アイドル運転に向けて機関負荷が小となるにつれて徐々に小さくなるよう制御される。   The maximum lift amount and operating angle of the intake valve are controlled, for example, as follows according to the engine operating state. That is, when the required value of the intake air amount of the internal combustion engine is large, such as during high load operation, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are maximized to satisfy the request. On the other hand, when the required value of the intake air amount of the internal combustion engine is small, such as during idling, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are minimized according to the request. Therefore, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are controlled to be maximized during high-load operation, and are controlled to gradually decrease as the engine load decreases toward idle operation.

ところで、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を高負荷運転時に最大とすると、吸気バルブの開弁タイミングが早まって吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップが大となり、それが機関運転に悪影響を及ぼすおそれがある。また、吸気バルブの最大リフト量及び作動角をアイドル運転時に最小とするときには、吸気バルブの閉弁タイミングが早められて内燃機関のポンピングロス低減が図られるものの、更なるポンピングロス低減を実現するためには吸気バルブの閉弁タイミングを一層早めることが好ましい。   By the way, if the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are maximized during high load operation, the opening timing of the intake valve is advanced and the valve overlap between the intake valve and the exhaust valve becomes large, which adversely affects engine operation. There is a risk. In addition, when the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are minimized during idle operation, the intake valve closing timing is advanced to reduce the pumping loss of the internal combustion engine, but in order to realize further reduction of the pumping loss. It is preferable to further advance the closing timing of the intake valve.

なお、アイドル運転時に吸気バルブの閉弁タイミングを早めることで内燃機関のポンピングロスを低減できるのは、次の理由による。すなわち、アイドル運転時に吸気バルブの最大リフト量及び作動角を最小とし、バルブタイミングを進角側に変化させると、吸気行程中に吸気バルブの閉弁タイミングを迎えることになる。そして、この状態にあっては、吸気バルブの閉弁タイミングを早めるほど圧縮行程中に燃焼室に存在するガスの量が少なくなり、圧縮行程での燃焼室内の圧力が低くなることから、内燃機関のポンピングロスが低減される。   Note that the pumping loss of the internal combustion engine can be reduced by advancing the closing timing of the intake valve during idle operation for the following reason. That is, when the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are minimized during idle operation and the valve timing is changed to the advance side, the intake valve closing timing is reached during the intake stroke. In this state, as the closing timing of the intake valve is advanced, the amount of gas present in the combustion chamber during the compression stroke decreases, and the pressure in the combustion chamber during the compression stroke decreases. The pumping loss is reduced.

従って、内燃機関の運転状態が高負荷運転からアイドル運転へと変化する状況下における吸気バルブの開閉特性の理想的な変化は、図5に矢印Y2で示されるような変化ということになる。ただし、上述したバルブリフト可変機構の駆動だけでは、図4に示されるように吸気バルブの最大リフト量及び作動角しか可変とすることができず、吸気バルブのバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミング)を変更することはできない。   Therefore, an ideal change in the opening / closing characteristics of the intake valve in a situation where the operating state of the internal combustion engine changes from a high load operation to an idle operation is a change as indicated by an arrow Y2 in FIG. However, only by driving the variable valve lift mechanism described above, only the maximum lift amount and operating angle of the intake valve can be made variable as shown in FIG. 4, and the valve timing of the intake valve (the maximum lift amount can be obtained). (Timing) cannot be changed.

このため、特許文献1に示されるように、バルブリフト可変機構とは別に、吸気バルブのバルブタイミングを可変とする可変動弁機構としてバルブタイミング可変機構を設けることが考えられる。このバルブタイミング可変機構は、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトの回転を吸気カムの固定された吸気カムシャフトに伝達して同シャフトを回転させるとともに、吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を進角側または遅角側に変更する。このように吸気カムシャフトのクランクシャフトに対する相対回転位相を変更することで、吸気バルブのバルブタイミングが進角側または遅角側に変更される。   For this reason, as disclosed in Patent Document 1, it is conceivable to provide a variable valve timing mechanism as a variable valve mechanism that varies the valve timing of the intake valve separately from the variable valve lift mechanism. This variable valve timing mechanism transmits the rotation of the crankshaft, which is the output shaft of the internal combustion engine, to the intake camshaft to which the intake cam is fixed to rotate the same, and also rotates the relative rotation phase of the intake camshaft with respect to the crankshaft. Change to the advance side or retard side. By changing the relative rotation phase of the intake camshaft with respect to the crankshaft in this way, the valve timing of the intake valve is changed to the advance side or the retard side.

そして、内燃機関の運転状態が高負荷運転からアイドル運転へと変化する状況下においては、図5に矢印Y2で示される吸気バルブの開閉特性の理想的な変化が得られるよう、バルブリフト可変機構が次にように駆動される。すなわち、上述したバルブリフト可変機構の駆動に基づく吸気バルブの最大リフト量及び作動角の制御に加え、バルブリフト可変機構の駆動に基づき吸気バルブのバルブタイミングが最進角状態よりも遅角側の状態から最進角状態へと制御される。これにより、吸気バルブの開閉特性が図5に矢印Y2で示されるように変化する。
特開2001−263015公報
In a situation where the operating state of the internal combustion engine changes from high load operation to idle operation, a variable valve lift mechanism is provided so that an ideal change in the opening / closing characteristics of the intake valve indicated by the arrow Y2 in FIG. 5 can be obtained. Is driven as follows. That is, in addition to the control of the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve based on the drive of the variable valve lift mechanism described above, the valve timing of the intake valve is set to the retard side of the most advanced angle state based on the drive of the variable valve lift mechanism. The state is controlled from the state to the most advanced angle state. As a result, the opening / closing characteristics of the intake valve change as shown by the arrow Y2 in FIG.
JP 2001-263015 A

上述した特許文献1の可変動弁機構を用いて、機関バルブの開閉特性を可変としようとする場合には、以下の[1]及び[2]に示される不具合が生じる。
[1]バルブリフト可変機構(可変動弁機構)において、入力アームと出力アームとの揺動方向についての相対位置を可変とするために、入力アーム、出力アーム、及びスライダにそれぞれギヤを形成しなければならない等、同機の構成部品が複雑なものとなってコストアップを招く。
When the variable valve mechanism of Patent Document 1 described above is used to change the opening / closing characteristics of the engine valve, the following problems [1] and [2] occur.
[1] In the variable valve lift mechanism (variable valve mechanism), gears are formed on the input arm, the output arm, and the slider, respectively, in order to make the relative positions of the input arm and the output arm swingable. The components of the Aircraft are complicated and the cost increases.

[2]吸気バルブの開閉特性を可変とする場合、最大リフト量及び作動角を小とするにつれてバルブタイミングが進角するよう、吸気バルブの開閉特性を可変とすることが理想的である。しかし、こうした吸気バルブの開閉特性の可変を実現するために、バルブリフト可変機構の他にバルブタイミング可変機構を設けなければならず、それを設置するために余分な作業やコストが必要になることは避けられない。   [2] When the opening / closing characteristics of the intake valve are made variable, it is ideal that the opening / closing characteristics of the intake valve are made variable so that the valve timing is advanced as the maximum lift amount and the operating angle are reduced. However, in order to realize such variable opening / closing characteristics of the intake valve, it is necessary to provide a variable valve timing mechanism in addition to the variable valve lift mechanism, which requires extra work and cost to install it. Is inevitable.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、複雑な部品を用いることなく機関バルブの開閉特性を可変とすることのできる可変動弁機構を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a variable valve mechanism that can vary the opening / closing characteristics of an engine valve without using complicated parts. .

また、本発明の別の目的は、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするための機構を別途設けることなく、吸気バルブの開閉特性の可変を理想的に行うことのできる可変動弁機構を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a variable valve mechanism that can ideally change the opening / closing characteristics of the intake valve without separately providing a mechanism for making the valve timing of the intake valve variable. There is.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、内燃機関のカムの回転に基づき開閉動作する機関バルブの開閉特性を可変とする可変動弁機構において、回転する前記カムの押圧により第1のシャフト周りで揺動する入力リンクと、前記第1のシャフトよりも機関バルブ寄りに位置して同シャフトと平行となる第2のシャフト周りで揺動可能な補助リンクと、前記入力リンクに対し前記第1のシャフトと同方向に延びる第1のピンにより当該ピンを中心に回動可能に連結されるとともに、前記補助リンクに対し前記第2のシャフトと同方向に延びる第2のピンにより当該ピンを中心に回動可能に連結され、前記カムの回転に基づき前記入力リンクが揺動するときに前記機関バルブの開弁方向への押圧を行うプロフィール面が形成された出力リンクと、前記第1のシャフトを径方向に変位させる駆動機構と、を備え、前記出力リンクのプロフィール面は、機関バルブ側との接触部分であるバルブ側接触部を有しており、前記駆動機構による前記第1のシャフトの変位を通じて前記入力リンクの前記カムとの接触部分であるカム側接触部が変位したときの当該カム側接触部の位置に応じて、そのカム側接触部と前記バルブ側接触部との間の前記機関バルブの開閉方向についての距離が変化するように形成されていることを要旨とした。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the variable valve mechanism that varies the opening and closing characteristics of the engine valve that opens and closes based on the rotation of the cam of the internal combustion engine, the first is achieved by pressing the rotating cam. An input link that swings around the shaft, an auxiliary link that is positioned closer to the engine valve than the first shaft and is parallel to the shaft, and swingable around the second shaft; The first pin extending in the same direction as the first shaft is connected to be pivotable about the pin, and the second pin extends in the same direction as the second shaft with respect to the auxiliary link. A profile surface is formed that is pivotally connected about a pin and has a profile surface that presses the engine valve in the valve opening direction when the input link swings based on the rotation of the cam. A link and a drive mechanism for displacing the first shaft in a radial direction, and a profile surface of the output link has a valve side contact portion that is a contact portion with the engine valve side, and the drive The cam side contact portion and the valve according to the position of the cam side contact portion when the cam side contact portion, which is the contact portion of the input link with the cam, is displaced through displacement of the first shaft by a mechanism. The gist is that the distance between the side contact portion and the opening and closing direction of the engine valve is changed.

上記構成によれば、回転するカムの押圧により入力リンクが第1のシャフト周りで揺動すると、それに伴い出力リンクが所定の軌道上を往復移動し、同出力リンクのプロフィール面による機関バルブの押圧を通じて当該機関バルブが開閉動作する。このときの機関バルブの開閉特性は、入力リンクのカム側接触部の位置、及び、そのカム側接触部とプロフィール面のバルブ側接触部との間における機関バルブ開閉方向についての距離によって変わってくる。そして、これら位置及び距離については駆動機構による第1のシャフトの径方向への変位によって可変とされる。このため、駆動機構により第1のシャフトを径方向に変位させることで、機関バルブの開閉特性が可変とされる。ここで、機関バルブを開閉動作させるための機構としては、各リンク等が設けられているだけであり、複雑な部品が用いられてはいない。また、機関バルブの開閉特性を可変とするための駆動機構に関しては、同機関に最低限必要な機能が第1のシャフトを径方向に変位させることだけであるため、その機能を持たせるために複雑な部品を用いる必要はない。従って、複雑な部品を用いることなく機関バルブの開閉特性を可変とすることができる。   According to the above configuration, when the input link swings around the first shaft due to the rotation of the rotating cam, the output link reciprocates on a predetermined track, and the engine valve is pressed by the profile surface of the output link. Through this, the engine valve opens and closes. The opening / closing characteristics of the engine valve at this time vary depending on the position of the cam-side contact portion of the input link and the distance in the opening / closing direction of the engine valve between the cam-side contact portion and the valve-side contact portion of the profile surface. . These positions and distances are variable depending on the radial displacement of the first shaft by the drive mechanism. For this reason, the opening and closing characteristics of the engine valve are made variable by displacing the first shaft in the radial direction by the drive mechanism. Here, as a mechanism for opening and closing the engine valve, only links and the like are provided, and no complicated parts are used. Also, regarding the drive mechanism for making the opening / closing characteristics of the engine valve variable, the minimum function required for the engine is only to displace the first shaft in the radial direction. There is no need to use complex parts. Therefore, the opening / closing characteristics of the engine valve can be made variable without using complicated parts.

請求項2記載の発明では、請求項1記載の発明において、前記機関バルブは吸気バルブであって、前記駆動機構は、前記入力リンクの前記カム側接触部が同カムの回転方向前方側及び後方側に変位するよう前記第1のシャフトを変位させるものであり、前記出力リンクのプロフィール面は、前記駆動機構による前記第1のシャフトの変位を通じて前記カム側接触部が前記カムの回転方向後方側に変位するほど、そのカム側接触部と前記バルブ側接触部との間の前記吸気バルブの開閉方向についての距離が短くなるように形成されていることを要旨とした。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the engine valve is an intake valve, and the drive mechanism is configured such that the cam side contact portion of the input link has a front side and a rear side in the rotational direction of the cam. The first shaft is displaced so as to be displaced to the side, and the profile surface of the output link is configured such that the cam side contact portion is rearward in the rotational direction of the cam through the displacement of the first shaft by the drive mechanism. The gist of the present invention is that the distance between the cam side contact portion and the valve side contact portion in the opening / closing direction of the intake valve is shortened as the displacement is increased.

上記構成によれば、駆動機構による第1のシャフトの径方向への変位を通じて、入力リンクのカム側接触部をカムの回転方向後方側に変位させるほど、吸気バルブのバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミング)が進角される。更に、入力リンクのカム側接触部をカムの回転方向後方側に変位させるほど、そのカム側接触部と出力リンクのプロフィール面におけるバルブ側接触部との間の吸気バルブ開閉方向についての距離が短くなり、吸気バルブの最大リフト量及び作動角が小とされる。従って、駆動機構による第1のシャフトの径方向への変位だけで、吸気バルブの最大リフト量及び作動角を小とするにつれて同吸気バルブのバルブタイミングが進角するという、理想的な吸気バルブの開閉特性の可変を実現することができる。また、こうした理想的な吸気バルブの開閉特性の可変を実現するために、吸気バルブのバルブタイミングを可変とするための機構を別途設ける必要もない。   According to the above configuration, the valve timing (the maximum lift amount of the intake valve) of the intake valve increases as the cam side contact portion of the input link is displaced rearward in the rotational direction of the cam through the radial displacement of the first shaft by the drive mechanism. The resulting timing is advanced. Further, as the cam side contact portion of the input link is displaced rearward in the rotational direction of the cam, the distance in the intake valve opening / closing direction between the cam side contact portion and the valve side contact portion on the profile surface of the output link becomes shorter. Thus, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are made small. Accordingly, an ideal intake valve is configured such that the valve timing of the intake valve advances as the maximum lift amount and operating angle of the intake valve are reduced only by the radial displacement of the first shaft by the drive mechanism. The opening / closing characteristics can be varied. Further, in order to realize such an ideal opening / closing characteristic of the intake valve, it is not necessary to separately provide a mechanism for changing the valve timing of the intake valve.

請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の発明において、前記駆動機構は、前記第1のシャフトの軸線と平行な中心線周りに同シャフトを回動させることで、前記第1のシャフトを径方向に変位させるものとした。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the drive mechanism rotates the shaft around a center line parallel to the axis of the first shaft, thereby the first mechanism. The shaft was displaced in the radial direction.

上記構成によれば、第1のシャフトを径方向に変位させるうえで駆動機構に最低限必要とされる機能は、第1のシャフトの軸線と平行な中心線回りに同シャフトを回動させることだけであるため、その機能を持たせるために同機構に複雑な部品を用いる必要はない。   According to the above configuration, the minimum function required for the drive mechanism to displace the first shaft in the radial direction is to rotate the shaft around a center line parallel to the axis of the first shaft. Therefore, it is not necessary to use complicated parts in the mechanism in order to provide the function.

請求項4記載の発明では、請求項1〜3のいずれか一項に記載の発明において、前記入力リンクにおける前記カム側接触部と前記出力リンクのプロフィール面における前記バルブ側接触部との間の前記機関バルブの開閉方向についての距離が可変とされるよう、前記第2のシャフトを径方向に変位させる調整機構を更に備えた。   According to a fourth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to third aspects, between the cam side contact portion in the input link and the valve side contact portion in the profile surface of the output link. An adjustment mechanism for displacing the second shaft in the radial direction is further provided so that the distance in the opening / closing direction of the engine valve is variable.

駆動機構によって第1のシャフトを所定位置に変位させたとき、機関バルブの最大リフト量及び作動角が必ずしも上記所定位置に対応した値になるとは限らない。これは、可変動弁機構を構成する各部品の寸法公差等により、第1のシャフトを上記所定位置に変位させたとき、カム側接触部とバルブ側接触部との間の機関バルブの開閉方向についての距離が適正値からずれるためである。しかし、上記構成によれば、上記距離の適正値からのずれがなくなるよう、調整機構によって第2のシャフトを径方向に変位させることができる。より詳しくは、機関バルブを開閉させるときに上記距離の適正値からのずれがなくなるよう、機関バルブ開閉時のカムプロフィール面におけるバルブ側接触部の移動範囲を、上記第2のシャフトの径方向への変位によって変化させることができる。これにより、機関バルブの最大リフト量及び作動角を的確に第1のシャフトの径方向についての位置に対応したものとすることができる。   When the first shaft is displaced to a predetermined position by the drive mechanism, the maximum lift amount and the operating angle of the engine valve are not necessarily values corresponding to the predetermined position. This is because the opening and closing direction of the engine valve between the cam side contact portion and the valve side contact portion when the first shaft is displaced to the predetermined position due to the dimensional tolerance of each component constituting the variable valve mechanism. This is because the distance about is deviated from an appropriate value. However, according to the above configuration, the second shaft can be displaced in the radial direction by the adjusting mechanism so that the deviation of the distance from the appropriate value is eliminated. More specifically, the movement range of the valve side contact portion on the cam profile surface at the time of opening and closing the engine valve is reduced in the radial direction of the second shaft so that the distance from the proper value of the distance is eliminated when the engine valve is opened and closed. It can be changed by displacement. As a result, the maximum lift amount and the operating angle of the engine valve can accurately correspond to the positions of the first shaft in the radial direction.

請求項5記載の発明では、請求項4記載の発明において、前記調整機構は、前記第2のシャフトの軸線と平行な中心線周りに同シャフトを回動させることで、前記第2のシャフトを径方向に変位させるものとした。   According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to the fourth aspect, the adjusting mechanism rotates the shaft around a center line parallel to the axis of the second shaft, thereby rotating the second shaft. It was assumed to be displaced in the radial direction.

上記構成によれば、第2のシャフトを径方向に変位させるうえで調整機構に最低限必要とされる機能は、第2のシャフトの軸線と平行な中心線回りに同シャフトを回動させることだけであるため、その機能を持たせるために同機構に複雑な部品を用いる必要はない。   According to the above configuration, the minimum function required for the adjustment mechanism to displace the second shaft in the radial direction is to rotate the shaft about a center line parallel to the axis of the second shaft. Therefore, it is not necessary to use complicated parts in the mechanism in order to provide the function.

以下、本発明を自動車用エンジンに適用した一実施形態を図1に基づき説明する。
図1は、エンジンのシリンダヘッドにおける吸気バルブ及び排気バルブ周りの構造を示す概略図である。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an automobile engine will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic view showing a structure around an intake valve and an exhaust valve in a cylinder head of an engine.

エンジンのシリンダヘッド1には、機関バルブとして吸気バルブ2及び排気バルブ3が設けられている。これら機関バルブのうち、吸気バルブ2はエンジンにおける吸気通路と燃焼室との連通・遮断を行うべく開閉動作するものであり、排気バルブ3はエンジンにおける排気通路と燃焼室との連通・遮断を行うべく開閉動作するものである。   The cylinder head 1 of the engine is provided with an intake valve 2 and an exhaust valve 3 as engine valves. Among these engine valves, the intake valve 2 opens and closes so as to connect and shut off the intake passage and the combustion chamber in the engine, and the exhaust valve 3 connects and shuts off the exhaust passage and the combustion chamber in the engine. It opens and closes as much as possible.

また、シリンダヘッド1には、吸気バルブ2及び排気バルブ3を駆動するための吸気カムシャフト4及び排気カムシャフト5が設けられている。これら吸気カムシャフト4及び排気カムシャフト5においては、それぞれ吸気カム4a及び排気カム5aが固定されており、エンジンのクランクシャフトからの回転伝達を通じて上記吸気カム4a及び排気カム5aと共に一体回転する。そして、こうした吸気カム4a及び排気カム5aの吸気カムシャフト4及び排気カムシャフト5との一体回転を通じて、吸気バルブ2及び排気バルブ3が開閉動作する。   Further, the cylinder head 1 is provided with an intake camshaft 4 and an exhaust camshaft 5 for driving the intake valve 2 and the exhaust valve 3. The intake camshaft 4 and the exhaust camshaft 5 are fixed with an intake cam 4a and an exhaust cam 5a, respectively, and rotate together with the intake cam 4a and the exhaust cam 5a through transmission of rotation from the crankshaft of the engine. The intake valve 2 and the exhaust valve 3 are opened and closed through the integral rotation of the intake cam 4a and the exhaust cam 5a with the intake cam shaft 4 and the exhaust cam shaft 5.

エンジンのシリンダヘッド1において、吸気カム4aと吸気バルブ2との間には、その吸気バルブ2の開閉特性を可変とする可変動弁機構6が設けられている。この可変動弁機構6は、吸気バルブ2の最大リフト量、作動角、及びバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミング)を可変とするものである。そして、回転する吸気カム4aのカムノーズ4bによって可変動弁機構6が押圧されると、その際の押圧力が可変動弁機構6及びロッカアーム7を介して吸気バルブ2に伝達され、当該吸気バルブ2がリフトするようになる。   In the cylinder head 1 of the engine, a variable valve mechanism 6 is provided between the intake cam 4a and the intake valve 2 to vary the opening / closing characteristics of the intake valve 2. The variable valve mechanism 6 makes the maximum lift amount, the operating angle, and the valve timing (timing at which the maximum lift amount can be obtained) of the intake valve 2 variable. When the variable valve mechanism 6 is pressed by the cam nose 4b of the rotating intake cam 4a, the pressing force at that time is transmitted to the intake valve 2 via the variable valve mechanism 6 and the rocker arm 7, and the intake valve 2 Will lift.

ロッカアーム7においては、基端部がラッシュアジャスタ8によって支持されるとともに先端部が吸気バルブ2に接触し、それら基端部と先端部との間に吸気カム4aのカムノーズ4bによる押圧を受けるローラ10が回転可能に支持されている。また、ロッカアーム7は吸気バルブ2のバルブスプリング9によって可変動弁機構6側に付勢されている。従って、回転する吸気カム4aによる可変動弁機構6及びロッカアーム7の吸気バルブ2側への押圧、及びバルブスプリング9による吸気バルブ2のロッカアーム7側への押圧により、吸気カム4aの回転に基づき吸気バルブ2が開閉動作するようになる。   In the rocker arm 7, the base end is supported by the lash adjuster 8, the front end contacts the intake valve 2, and the roller 10 receives pressure from the cam nose 4 b of the intake cam 4 a between the base end and the front end. Is rotatably supported. The rocker arm 7 is biased toward the variable valve mechanism 6 by a valve spring 9 of the intake valve 2. Accordingly, the intake valve 4 is pressed by the rotating intake cam 4a toward the intake valve 2 side by the rotating intake cam 4a, and the intake valve 2 is pressed by the valve spring 9 toward the rocker arm 7 side based on the rotation of the intake cam 4a. The valve 2 opens and closes.

次に、可変動弁機構6の具体的な構造について説明する。
この可変動弁機構6は、吸気カムシャフト4と平行に延びる第1のシャフト11及び第2のシャフト12を備えている。更に同機構6は、第1のシャフト11周りを摺動しつつ同シャフト11の軸線を中心に揺動可能な入力リンク13、第2のシャフト12周りを摺動しつつ同シャフト12の軸線を中心に揺動可能な補助リンク14、並びに、それら入力リンク13及び補助リンク14に連結される出力リンク15も備えている。
Next, a specific structure of the variable valve mechanism 6 will be described.
The variable valve mechanism 6 includes a first shaft 11 and a second shaft 12 that extend parallel to the intake camshaft 4. Further, the mechanism 6 is configured to change the axis of the shaft 12 while sliding around the input link 13 and the second shaft 12 that can swing around the axis of the shaft 11 while sliding around the first shaft 11. An auxiliary link 14 that can swing in the center, and an input link 13 and an output link 15 connected to the auxiliary link 14 are also provided.

上記第1のシャフト11は吸気カムシャフト4の側方に位置しており、入力リンク13は第1のシャフト11から吸気カム4aとロッカアーム7との間に向けて延びている。この入力リンク13の先端部と出力リンク15とは第1のシャフト11と同方向に延びるピン16によって同ピン16を中心に回動可能に連結されている。また、入力リンク13の先端部には、吸気カム4aに接触するとともに上記ピン16を中心に回転可能なローラ17が設けられている。そして、入力リンク13においては、このローラ17にて吸気カム4aと接触しており、同ローラ17における吸気カム4a側に接触する部分が入力リンク13のカム側接触部18となっている。   The first shaft 11 is located on the side of the intake camshaft 4, and the input link 13 extends from the first shaft 11 between the intake cam 4 a and the rocker arm 7. The front end of the input link 13 and the output link 15 are connected to each other by a pin 16 extending in the same direction as the first shaft 11 so as to be rotatable around the pin 16. A roller 17 that contacts the intake cam 4a and is rotatable about the pin 16 is provided at the tip of the input link 13. In the input link 13, the roller 17 is in contact with the intake cam 4 a, and a portion of the roller 17 that is in contact with the intake cam 4 a side is a cam side contact portion 18 of the input link 13.

上記第2のシャフト12はロッカアーム7の側方に位置しており、補助リンク14は第2のシャフト12から上記出力リンク15側に向けて延びている。この補助リンク14の先端部と出力リンク15の補助リンク14側の端部とは第2のシャフト12と同方向に延びるピン19によって当該ピン19を中心に回動可能に連結されている。また、出力リンク15におけるロッカアーム7側の面は、吸気カム4aの回転時にロッカアーム7のローラ10に接触するとともに、そのロッカアーム7を介しての吸気バルブ2の開弁方向への押圧を行うプロフィール面20となっている。そして、出力リンク15のプロフィール面20において、吸気バルブ2側(正確にはロッカアーム7のローラ10)と接触する部分はバルブ側接触部21となっている。   The second shaft 12 is located on the side of the rocker arm 7, and the auxiliary link 14 extends from the second shaft 12 toward the output link 15. The tip end portion of the auxiliary link 14 and the end portion of the output link 15 on the auxiliary link 14 side are coupled to each other by a pin 19 extending in the same direction as the second shaft 12 so as to be rotatable about the pin 19. Further, the rocker arm 7 side surface of the output link 15 contacts the roller 10 of the rocker arm 7 when the intake cam 4a rotates, and the profile surface presses the intake valve 2 through the rocker arm 7 in the valve opening direction. It is 20. A portion of the profile surface 20 of the output link 15 that contacts the intake valve 2 side (more precisely, the roller 10 of the rocker arm 7) is a valve side contact portion 21.

従って、可変動弁機構6では、回転する吸気カム4aのカムノーズ4bに押されて入力リンク13が第1のシャフト11周りで揺動すると、入力リンク13と出力リンク15を介して連結される補助リンク14が第2のシャフト12周りで揺動する。そして、入力リンク13及び補助リンク14に連結された出力リンク15は、それら入力リンク13及び補助リンク14の揺動に伴い、所定軌道上を往復移動するようになる。こうした所定軌道上での出力リンク15の往復移動に際し、出力リンク15のプロフィール面20によるロッカアーム7を介しての吸気バルブ2の押圧が行われ、その押圧を通じて当該吸気バルブ2が開閉動作するようになる。なお、吸気バルブ2を開閉動作時、プロフィール面20におけるバルブ側接触部21は、出力リンク15の長手方向に沿った所定の移動範囲H内で往復移動する。   Therefore, in the variable valve mechanism 6, when the input link 13 is swung around the first shaft 11 by being pushed by the cam nose 4 b of the rotating intake cam 4 a, the auxiliary link connected via the input link 13 and the output link 15. The link 14 swings around the second shaft 12. The output link 15 connected to the input link 13 and the auxiliary link 14 reciprocates on a predetermined track as the input link 13 and the auxiliary link 14 swing. When the output link 15 reciprocates on the predetermined track, the intake valve 2 is pressed through the rocker arm 7 by the profile surface 20 of the output link 15, and the intake valve 2 is opened and closed through the pressing. Become. When the intake valve 2 is opened and closed, the valve-side contact portion 21 on the profile surface 20 reciprocates within a predetermined movement range H along the longitudinal direction of the output link 15.

吸気バルブ2の開閉特性は、入力リンク13におけるカム側接触部18の吸気カム4aの回転方向(矢印R方向)についての位置、及び、上記カム側接触部18と出力リンク15のバルブ側接触部21との吸気バルブ2の開閉方向についての距離Xによって定まる。従って、上記位置及び距離Xを可変とすることで、吸気バルブ2の開閉特性、すなわち最大リフト量、作動角、及びバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミング)を可変とすることができるようになる。   The opening / closing characteristics of the intake valve 2 include the position of the cam side contact portion 18 in the input link 13 in the rotational direction (arrow R direction) of the intake cam 4a, and the valve side contact portion of the cam side contact portion 18 and the output link 15. 21 and the distance X in the opening / closing direction of the intake valve 2 is determined. Therefore, by making the position and the distance X variable, the opening / closing characteristics of the intake valve 2, that is, the maximum lift amount, the operating angle, and the valve timing (timing at which the maximum lift amount can be obtained) can be made variable. Become.

ここで、可変動弁機構6において、上記カム側接触部18の位置を可変とする構造、及び、上記距離Xを可変とする構造について、それぞれ個別に説明する。
[カム側接触部18の位置を可変とする構造]
カム側接触部18の位置を吸気カム4aの回転方向前方及び後方に変化させることは、駆動機構22による第1のシャフト11の径方向への変位を通じて、入力リンク13及びローラ17を吸気カム4aの回転方向前方及び後方に変位させることで実現される。
Here, in the variable valve mechanism 6, the structure in which the position of the cam side contact portion 18 is variable and the structure in which the distance X is variable will be described individually.
[Structure that makes the position of the cam side contact portion 18 variable]
Changing the position of the cam-side contact portion 18 forward and backward in the rotational direction of the intake cam 4a causes the input link 13 and the roller 17 to move through the intake cam 4a through the displacement of the first shaft 11 in the radial direction by the drive mechanism 22. This is realized by displacing the rotation direction forward and backward.

上記駆動機構22は、第1のシャフト11の軸線と平行に延びて同シャフト11に固定されるとともに、シリンダヘッド1上で回動可能に支持される偏心軸23を備えている。この偏心軸23はモータ24と接続されており、同モータ24の駆動を通じて偏心軸23の軸線(中心線)を中心に回動するようになっている。従って、モータ24の駆動を通じて偏心軸23を所定角度だけ回動させると、第1のシャフト11が偏心軸23の軸線を中心に回動して径方向に変位することとなる。このときの第1のシャフト11の軸線の軌跡を二点鎖線L1で示す。そして、モータ24により偏心軸23を回動させる角度範囲に関しては、その範囲内での偏心軸23の回動による第1のシャフト11の径方向への変位がカム側接触部18の位置を吸気カム4aの回転方向前方及び後方に変化させ得るものとなるよう設定されている。   The drive mechanism 22 includes an eccentric shaft 23 that extends parallel to the axis of the first shaft 11 and is fixed to the shaft 11, and is rotatably supported on the cylinder head 1. The eccentric shaft 23 is connected to a motor 24, and rotates about the axis (center line) of the eccentric shaft 23 through driving of the motor 24. Therefore, when the eccentric shaft 23 is rotated by a predetermined angle through driving of the motor 24, the first shaft 11 is rotated about the axis of the eccentric shaft 23 and displaced in the radial direction. The locus of the axis of the first shaft 11 at this time is indicated by a two-dot chain line L1. As for the angular range in which the eccentric shaft 23 is rotated by the motor 24, the radial displacement of the first shaft 11 due to the rotation of the eccentric shaft 23 within the range sucks the position of the cam side contact portion 18. The cam 4a is set so that it can be changed forward and backward in the rotational direction.

以上により、第1のシャフト11の軸線がローラ17側に変位するよう、偏心軸23を回動させて第1のシャフト11を径方向に変位させると、ローラ17が吸気カム4aの回転方向前方(矢印R方向)に変位し、入力リンク13のカム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向前方に変化する。一方、第1のシャフト11の軸線がローラ17側と反対側に変位するよう、偏心軸23を回動させて第1のシャフト11を径方向に変位させると、ローラ17が吸気カム4aの回転方向後方(矢印Rと逆方向)に変位し、入力リンク13のカム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向後方に変化する。   As described above, when the eccentric shaft 23 is rotated to displace the first shaft 11 in the radial direction so that the axis of the first shaft 11 is displaced toward the roller 17, the roller 17 moves forward in the rotational direction of the intake cam 4a. The position of the cam side contact portion 18 of the input link 13 changes forward in the rotational direction of the intake cam 4a. On the other hand, when the eccentric shaft 23 is rotated to displace the first shaft 11 in the radial direction so that the axis of the first shaft 11 is displaced to the side opposite to the roller 17, the roller 17 rotates the intake cam 4a. The position of the cam side contact portion 18 of the input link 13 is changed rearward in the rotational direction of the intake cam 4a.

[距離Xを可変とする構造]
距離Xを可変とすることは、出力リンク15のプロフィール面20におけるバルブ側接触部21の移動方向についての形状設定を通じて実現される。
[Structure with variable distance X]
Making the distance X variable is realized by setting a shape of the profile surface 20 of the output link 15 in the moving direction of the valve side contact portion 21.

上記プロフィール面20は、駆動機構22による第1のシャフト11の径方向への変位を通じて入力リンク13のカム側接触部18が変位したときの当該カム側接触部18の位置に応じて上記距離Xが変化するよう形成されている。言い換えれば、プロフィール面20におけるバルブ側接触部21の移動方向についての形状が、カム側接触部18における吸気カム4aの回転方向の位置に応じて上記距離Xが変化するよう設定されている。   The profile surface 20 has the distance X according to the position of the cam side contact portion 18 when the cam side contact portion 18 of the input link 13 is displaced through the radial displacement of the first shaft 11 by the drive mechanism 22. Is formed to change. In other words, the shape of the profile surface 20 in the moving direction of the valve-side contact portion 21 is set so that the distance X changes according to the position of the cam-side contact portion 18 in the rotational direction of the intake cam 4a.

より詳しくは、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向前方(矢印R方向)に変化するほど、吸気バルブ2の開閉動作時にプロフィール面20上のバルブ側接触部21が移動範囲H内で往復移動するときの上記距離Xが徐々に長くなるよう、プロフィール面20の上記形状が設定されている。また、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向後方(矢印Rと逆方向)に変化するほど、吸気バルブ2の開閉動作時にプロフィール面20上のバルブ側接触部21が移動範囲H内で往復移動するときの上記距離Xが徐々に短くなるようにも、プロフィール面20の上記形状が設定されている。   More specifically, the valve-side contact portion 21 on the profile surface 20 moves in the moving range H during the opening / closing operation of the intake valve 2 as the position of the cam-side contact portion 18 changes forward in the rotational direction of the intake cam 4a (arrow R direction). The shape of the profile surface 20 is set so that the distance X when reciprocating is gradually increased. Further, as the position of the cam side contact portion 18 changes rearward in the rotation direction of the intake cam 4a (opposite to the arrow R), the valve side contact portion 21 on the profile surface 20 moves in the moving range H during the opening / closing operation of the intake valve 2. The shape of the profile surface 20 is also set so that the distance X when reciprocating within is gradually shortened.

次に、可変動弁機構6による吸気バルブ2の開閉特性の可変態様について、図2及び図3を参照して説明する。
偏心軸23の回動を通じて第1のシャフト11の軸線が大きくローラ17側へと径方向に変位するほど、ローラ17が吸気カム4aの回転方向前方(矢印R方向)に変位し、図2に示されるように入力リンク13のカム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向前方に変化する。また、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向前方に大きく変化するよう入力リンク13及び出力リンク15が変位するほど、カム側接触部18とバルブ側接触部21との間の吸気バルブ2の開閉方向についての距離Xが長くなる。すなわち、そのように距離Xが変化するよう、出力リンク15におけるプロフィール面20の形状設定が行われている。従って、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向前方に変位するほど、吸気バルブ2のバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミングが)が徐々に遅角してゆくとともに、上記距離Xが徐々に長くなることによって吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角が徐々に大となってゆく。
Next, how the variable valve mechanism 6 changes the opening / closing characteristics of the intake valve 2 will be described with reference to FIGS.
As the axial line of the first shaft 11 is largely displaced in the radial direction toward the roller 17 through the rotation of the eccentric shaft 23, the roller 17 is displaced forward (in the direction of arrow R) of the intake cam 4a. As shown, the position of the cam side contact portion 18 of the input link 13 changes forward in the rotational direction of the intake cam 4a. Further, the more the input link 13 and the output link 15 are displaced so that the position of the cam side contact portion 18 changes greatly in the forward direction of the intake cam 4a, the intake air between the cam side contact portion 18 and the valve side contact portion 21 becomes larger. The distance X in the opening / closing direction of the valve 2 becomes longer. That is, the shape of the profile surface 20 in the output link 15 is set so that the distance X changes as described above. Accordingly, as the position of the cam side contact portion 18 is displaced forward in the rotational direction of the intake cam 4a, the valve timing of the intake valve 2 (the timing at which the maximum lift amount is obtained) is gradually retarded, and the distance As X gradually increases, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 2 gradually increase.

また、第1のシャフト11の軸線がローラ17側と反対側に変位するよう、偏心軸23を回動させて第1のシャフト11を径方向に変位させると、ローラ17が吸気カム4aの回転方向後方(矢印Rと逆方向)に変位し、図3に示されるように入力リンク13のカム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向後方に変化する。また、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向後方に大きく変化するよう入力リンク13及び出力リンク15が変位するほど、カム側接触部18とバルブ側接触部21との間の吸気バルブ2の開閉方向についての距離Xが短くなる。すなわち、そのように距離Xが変化するよう、出力リンク15におけるプロフィール面20の形状設定が行われている。従って、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向後方に変位するほど、吸気バルブ2のバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミングが)が徐々に進角してゆくとともに、上記距離Xが徐々に短くなることによって吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角が徐々に小となってゆく。   Further, when the eccentric shaft 23 is rotated to displace the first shaft 11 in the radial direction so that the axis of the first shaft 11 is displaced to the side opposite to the roller 17 side, the roller 17 rotates the intake cam 4a. As shown in FIG. 3, the position of the cam side contact portion 18 of the input link 13 changes to the rear in the rotational direction of the intake cam 4a. Further, the more the input link 13 and the output link 15 are displaced so that the position of the cam side contact portion 18 greatly changes in the rearward direction of the intake cam 4a, the intake air between the cam side contact portion 18 and the valve side contact portion 21 becomes larger. The distance X in the opening / closing direction of the valve 2 is shortened. That is, the shape of the profile surface 20 in the output link 15 is set so that the distance X changes as described above. Accordingly, the valve timing of the intake valve 2 (the timing at which the maximum lift amount is obtained) gradually advances as the position of the cam side contact portion 18 is displaced rearward in the rotation direction of the intake cam 4a, and the above distance As X is gradually shortened, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 2 are gradually reduced.

このように、カム側接触部18の位置が吸気カム4aの回転方向前方及び後方に変化するよう第1のシャフト11を径方向に変位させると、その変化に応じて上述したように吸気バルブ2のバルブタイミングと吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角とが同時に変化する。従って、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角を小とするにつれて同バルブ2のバルブタイミングが進角するという、図5に示されるような理想的な吸気バルブ2の開閉特性の可変を実現することができる。   As described above, when the first shaft 11 is displaced in the radial direction so that the position of the cam side contact portion 18 changes forward and backward in the rotation direction of the intake cam 4a, the intake valve 2 as described above according to the change. The valve timing and the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 2 change simultaneously. Therefore, the ideal opening / closing characteristics of the intake valve 2 as shown in FIG. 5 are realized, such that the valve timing of the valve 2 advances as the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 2 become smaller. be able to.

ところで、可変動弁機構6においては、駆動機構22の駆動を通じて第1のシャフト11を所定位置に変位させたとき、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角が必ずしも上記所定位置に対応した値になるとは限らない。これは、可変動弁機構6を構成する各部品の寸法公差等により、第1のシャフト11を上記所定位置に変位させたとき、上記距離Xが適正値からずれるためである。可変動弁機構6には、こうした距離Xの適正値からのずれをなくための調整を行う調整機構25が設けられている。以下、この調整機構25の具体的な構造について図1を参照して説明する。   By the way, in the variable valve mechanism 6, when the first shaft 11 is displaced to a predetermined position through driving of the drive mechanism 22, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 2 are not necessarily values corresponding to the predetermined position. Not necessarily. This is because the distance X deviates from an appropriate value when the first shaft 11 is displaced to the predetermined position due to a dimensional tolerance of each component constituting the variable valve mechanism 6. The variable valve mechanism 6 is provided with an adjustment mechanism 25 that performs adjustment to eliminate such a deviation from the appropriate value of the distance X. Hereinafter, a specific structure of the adjusting mechanism 25 will be described with reference to FIG.

調整機構25は、第2のシャフト12の軸線と平行に延びて同シャフト12に固定される偏心軸26を備えている。この偏心軸26は、シリンダヘッド1に設けられた支持部27によって回動可能に支持されるとともに、任意の回動位置で回動方向について固定可能となっている。そして、偏心軸26の固定を解除した状態で、同偏心軸26がその軸線(中心線)を中心に所定角度だけ回動されると、第2のシャフト12が偏心軸26の軸線を中心に回動して径方向に変位することとなる。このときの第2のシャフト12の軸線の軌跡を二点鎖線L2で示す。   The adjustment mechanism 25 includes an eccentric shaft 26 that extends parallel to the axis of the second shaft 12 and is fixed to the shaft 12. The eccentric shaft 26 is rotatably supported by a support portion 27 provided on the cylinder head 1 and can be fixed in the rotational direction at an arbitrary rotational position. When the eccentric shaft 26 is unlocked and the eccentric shaft 26 is rotated by a predetermined angle about its axis (center line), the second shaft 12 is centered on the axis of the eccentric shaft 26. It will rotate and be displaced in the radial direction. The locus of the axis of the second shaft 12 at this time is indicated by a two-dot chain line L2.

第2のシャフト12を径方向に変位させると、それに伴い同シャフト12と補助リンク14を介して連結される出力リンク15も変位し、カム側接触部18とバルブ側接触部21との位置関係も変化する。その結果、カム側接触部18とバルブ側接触部21との間における吸気バルブ2の開閉方向についての距離Xが変化する。より詳しくは、上記出力リンク15の変位により、吸気バルブ2の開閉動作時にプロフィール面20上で往復移動するバルブ側接触部21の移動範囲Hが同バルブ側接触部21の移動方向に変化し、そのことに基づき上記距離Xが変化する。   When the second shaft 12 is displaced in the radial direction, the output link 15 connected to the shaft 12 via the auxiliary link 14 is also displaced, and the positional relationship between the cam side contact portion 18 and the valve side contact portion 21 is displaced. Also changes. As a result, the distance X in the opening / closing direction of the intake valve 2 between the cam side contact portion 18 and the valve side contact portion 21 changes. More specifically, due to the displacement of the output link 15, the moving range H of the valve side contact portion 21 that reciprocates on the profile surface 20 during the opening / closing operation of the intake valve 2 changes in the moving direction of the valve side contact portion 21. Based on this, the distance X changes.

従って、上述した距離Xの適正値に対するずれがなくなるよう、第2のシャフト12を偏心軸26の軸線を中心に回動させて径方向に変位させ、その状態で偏心軸26の回動位置を固定することにより、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角を的確に第1のシャフト11の位置に対応したものとすることができる。   Therefore, the second shaft 12 is rotated about the axis of the eccentric shaft 26 to be displaced in the radial direction so that the deviation from the appropriate value of the distance X described above is eliminated, and in this state, the rotational position of the eccentric shaft 26 is changed. By fixing, the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 2 can be made to correspond exactly to the position of the first shaft 11.

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)可変動弁機構6においては、回転する吸気カム4aの押圧を通じて、入力リンク13及び補助リンク14がそれぞれ第1のシャフト11及び第2のシャフト12周りに揺動し、それに伴い上記リンク13,14に連結された出力リンク15が所定軌道上を往復移動する。こうした所定軌道上での出力リンク15の往復移動に際し、出力リンク15がロッカアーム7を介して吸気バルブ2を押圧することにより、当該吸気バルブ2が開閉動作する。
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(1) In the variable valve mechanism 6, the input link 13 and the auxiliary link 14 swing around the first shaft 11 and the second shaft 12 through the pressing of the rotating intake cam 4 a, respectively. The output link 15 connected to the 13, 14 reciprocates on a predetermined track. When the output link 15 reciprocates on the predetermined track, the output link 15 presses the intake valve 2 via the rocker arm 7 to open and close the intake valve 2.

また、吸気バルブ2の開閉特性は、入力リンク13のカム側接触部18における吸気カム4aの回転方向についての位置、及び、そのカム側接触部18と出力リンク15のプロフィール面20のバルブ側接触部21との間における吸気バルブ2の開閉方向についての距離Xによって変わってくる。そして、これら位置及び距離Xについては、駆動機構22の駆動を通じて第1のシャフト11を偏心軸23の軸線(中心線)を中心に回動させて同シャフト11を径方向に変位させることによって可変とされる。このため、駆動機構22を駆動して第1のシャフト11を径方向に変位させることで、吸気バルブ2の開閉特性が可変とされる。   The opening / closing characteristics of the intake valve 2 include the position of the cam side contact portion 18 of the input link 13 in the rotational direction of the intake cam 4a and the valve side contact of the cam side contact portion 18 and the profile surface 20 of the output link 15. It varies depending on the distance X with respect to the opening / closing direction of the intake valve 2 with respect to the portion 21. These positions and distances X are variable by rotating the first shaft 11 about the axis (center line) of the eccentric shaft 23 through driving of the drive mechanism 22 and displacing the shaft 11 in the radial direction. It is said. For this reason, the opening / closing characteristics of the intake valve 2 are made variable by driving the drive mechanism 22 to displace the first shaft 11 in the radial direction.

ここで、吸気バルブ2を開閉動作させるための機構としては、各リンク13〜15等が設けられているだけであり、複雑な部品が用いられてはいない。また、吸気バルブ2の開閉特性を可変とするための駆動機構22に関しては、同機構22に最低限必要な機能が第1のシャフト11を径方向に変位させること、より詳しくは第1のシャフト11を偏心軸23の軸線周りに回動させることだけであるため、その機能を持たせるために同機構22に複雑な部品を用いる必要はない。従って、複雑な部品を用いることなく吸気バルブ2の開閉特性を可変とすることができる。   Here, as a mechanism for opening and closing the intake valve 2, only the links 13 to 15 are provided, and no complicated parts are used. Further, regarding the drive mechanism 22 for making the opening / closing characteristics of the intake valve 2 variable, the minimum function required for the mechanism 22 is to displace the first shaft 11 in the radial direction, more specifically, the first shaft. 11 is merely rotated around the axis of the eccentric shaft 23, and therefore it is not necessary to use complicated parts for the mechanism 22 in order to provide the function. Therefore, the opening / closing characteristics of the intake valve 2 can be made variable without using complicated parts.

(2)第1のシャフト11の偏心軸23周りでの回動に基づく径方向への変位を通じて、入力リンク13におけるカム側接触部18の位置を吸気カム4aの回転方向後方に移動させるほど、吸気バルブ2のバルブタイミング(最大リフト量の得られるタイミング)が進角される。更に、上記カム側接触部18の位置を吸気カム4aの回転方向後方に移動させるほど、そのカム側接触部18とバルブ側接触部21との間における吸気バルブ2の開閉方向についての距離Xが短くなり、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角が小とされる。従って、駆動機構22による第1のシャフト11の偏心軸23周りでの回動だけで、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角を小とするにつれて同バルブ2のバルブタイミングが進角するという、図5に示されるような理想的な吸気バルブ2の開閉特性の可変を実現することができる。また、こうした理想的な吸気バルブ2の開閉特性の可変を実現するために、[背景技術]の欄に記載したように吸気バルブ2のバルブタイミングを可変とするための機構を別途設ける必要もない。   (2) The position of the cam side contact portion 18 in the input link 13 is moved rearward in the rotational direction of the intake cam 4a through the radial displacement based on the rotation of the first shaft 11 around the eccentric shaft 23. The valve timing of the intake valve 2 (timing at which the maximum lift amount is obtained) is advanced. Further, as the position of the cam side contact portion 18 is moved rearward in the rotation direction of the intake cam 4a, the distance X in the opening / closing direction of the intake valve 2 between the cam side contact portion 18 and the valve side contact portion 21 increases. As a result, the maximum lift amount and operating angle of the intake valve 2 are reduced. Therefore, the valve timing of the valve 2 is advanced as the maximum lift amount and the operating angle of the intake valve 2 are reduced only by the rotation of the first shaft 11 around the eccentric shaft 23 by the drive mechanism 22. The ideal opening / closing characteristics of the intake valve 2 as shown in FIG. 5 can be changed. Further, in order to realize such a variable opening / closing characteristic of the ideal intake valve 2, it is not necessary to separately provide a mechanism for changing the valve timing of the intake valve 2 as described in the “Background Art” section. .

(3)駆動機構22の駆動を通じて第1のシャフト11を所定位置に変位させたとき、可変動弁機構6を構成する各部品の寸法公差等による距離Xの適正値からのずれにより、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角が上記所定位置に対応した値にならない場合がある。この場合、上述した距離Xの適正値に対するずれがなくなるよう、調整機構25を用いて第2のシャフト12を偏心軸26周りで回動させて径方向に変位させることで、吸気バルブ2の最大リフト量及び作動角を的確に第1のシャフト11の位置に対応したものとすることができる。   (3) When the first shaft 11 is displaced to a predetermined position through the drive of the drive mechanism 22, the intake valve is caused by a deviation from the appropriate value of the distance X due to dimensional tolerance of each component constituting the variable valve mechanism 6. The maximum lift amount and operating angle of 2 may not be values corresponding to the predetermined position. In this case, the second shaft 12 is rotated around the eccentric shaft 26 and displaced in the radial direction by using the adjusting mechanism 25 so that the deviation from the appropriate value of the distance X described above is eliminated. The lift amount and the operating angle can accurately correspond to the position of the first shaft 11.

(4)第2のシャフト12を径方向に変位させるうえで調整機構25に最低限必要とされる機能は、第2のシャフト12を偏心軸26周りで回動させることだけであるため、その機能を持たせるために同機構25に複雑な部品を用いる必要はない。   (4) Since the minimum function required for the adjustment mechanism 25 to displace the second shaft 12 in the radial direction is only to rotate the second shaft 12 around the eccentric shaft 26, It is not necessary to use complicated parts for the mechanism 25 in order to have a function.

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・第2のシャフト12を径方向に変位させる調整機構25として、第2のシャフト12を偏心軸26周りで回動させるものを例示したが、その他の方式によって第2のシャフト12を径方向に変位させるもの、例えば第2のシャフト12を径方向にスライド移動させるものを採用してもよい。
In addition, the said embodiment can also be changed as follows, for example.
As the adjusting mechanism 25 for displacing the second shaft 12 in the radial direction, an example of rotating the second shaft 12 around the eccentric shaft 26 is illustrated, but the second shaft 12 is moved in the radial direction by other methods. You may employ | adopt what is displaced, for example, what slides the 2nd shaft 12 to radial direction.

・調整機構25については必ずしも設ける必要はない。
・第1のシャフト11を径方向に変位させる駆動機構22として、第1のシャフト11を偏心軸23周りで回動させるものを例示したが、その他の方式によって第1のシャフト11を径方向に変位させるもの、例えば第1のシャフト11を径方向にスライド移動させるものを採用してもよい。
The adjustment mechanism 25 is not necessarily provided.
The drive mechanism 22 for displacing the first shaft 11 in the radial direction is exemplified by rotating the first shaft 11 around the eccentric shaft 23. However, the first shaft 11 is moved in the radial direction by other methods. You may employ | adopt what is displaced, for example, what slides the 1st shaft 11 to radial direction.

・排気バルブ3の開閉特性を可変とする可変動弁機構を設ける場合、その可変動弁機構に本発明を適用してもよい。   -When providing the variable valve mechanism which makes the opening / closing characteristic of the exhaust valve 3 variable, you may apply this invention to the variable valve mechanism.

本実施形態の可変動弁機構の構造を示す概略図。Schematic which shows the structure of the variable valve mechanism of this embodiment. 可変動弁機構の動作を示す概略図。Schematic which shows operation | movement of a variable valve mechanism. 可変動弁機構の動作を示す概略図。Schematic which shows operation | movement of a variable valve mechanism. クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移(バルブ開閉特性)を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the transition (valve opening / closing characteristic) of the lift amount of an intake valve and an exhaust valve with respect to the change of a crank angle. クランク角の変化に対する吸気バルブ及び排気バルブのリフト量の推移(バルブ開閉特性)を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the transition (valve opening / closing characteristic) of the lift amount of an intake valve and an exhaust valve with respect to the change of a crank angle.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリンダヘッド、2…吸気バルブ、3…排気バルブ、4…吸気カムシャフト、4a…吸気カム、4b…カムノーズ、5…排気カムシャフト、5a…排気カム、6…可変動弁機構、7…ロッカアーム、8…ラッシュアジャスタ、9…バルブスプリング、10…ローラ、11…第1のシャフト、12…第2のシャフト、13…入力リンク、14…補助リンク、15…出力リンク、16…ピン、17…ローラ、18…カム側接触部、19…ピン、20…プロフィール面、21…バルブ側接触部、22…駆動機構、23…偏心軸、24…モータ、25…調整機構、26…偏心軸、27…支持部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head, 2 ... Intake valve, 3 ... Exhaust valve, 4 ... Intake cam shaft, 4a ... Intake cam, 4b ... Cam nose, 5 ... Exhaust cam shaft, 5a ... Exhaust cam, 6 ... Variable valve mechanism, 7 ... Rocker arm, 8 ... lash adjuster, 9 ... valve spring, 10 ... roller, 11 ... first shaft, 12 ... second shaft, 13 ... input link, 14 ... auxiliary link, 15 ... output link, 16 ... pin, 17 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Roller, 18 ... Cam side contact part, 19 ... Pin, 20 ... Profile surface, 21 ... Valve side contact part, 22 ... Drive mechanism, 23 ... Eccentric shaft, 24 ... Motor, 25 ... Adjustment mechanism, 26 ... Eccentric shaft, 27: Support section.

Claims (5)

内燃機関のカムの回転に基づき開閉動作する機関バルブの開閉特性を可変とする可変動弁機構において、
回転する前記カムの押圧により第1のシャフト周りで揺動する入力リンクと、
前記第1のシャフトよりも機関バルブ寄りに位置して同シャフトと平行となる第2のシャフト周りで揺動可能な補助リンクと、
前記入力リンクに対し前記第1のシャフトと同方向に延びる第1のピンにより当該ピンを中心に回動可能に連結されるとともに、前記補助リンクに対し前記第2のシャフトと同方向に延びる第2のピンにより当該ピンを中心に回動可能に連結され、前記カムの回転に基づき前記入力リンクが揺動するときに前記機関バルブの開弁方向への押圧を行うプロフィール面が形成された出力リンクと、
前記第1のシャフトを径方向に変位させる駆動機構と、
を備え、
前記出力リンクのプロフィール面は、機関バルブ側との接触部分であるバルブ側接触部を有しており、前記駆動機構による前記第1のシャフトの変位を通じて前記入力リンクの前記カムとの接触部分であるカム側接触部が変位したときの当該カム側接触部の位置に応じて、そのカム側接触部と前記バルブ側接触部との間の前記機関バルブの開閉方向についての距離が変化するように形成されている
ことを特徴とする可変動弁機構。
In a variable valve mechanism that varies the opening and closing characteristics of an engine valve that opens and closes based on the rotation of a cam of an internal combustion engine,
An input link that swings around the first shaft by the pressing of the rotating cam;
An auxiliary link swingable around a second shaft located closer to the engine valve than the first shaft and parallel to the shaft;
A first pin extending in the same direction as the first shaft is connected to the input link so as to be rotatable around the pin, and a second pin extends in the same direction as the second shaft with respect to the auxiliary link. An output in which a profile surface is formed to be pressed in the valve opening direction of the engine valve when the input link swings based on the rotation of the cam. Link,
A drive mechanism for displacing the first shaft in a radial direction;
With
The profile surface of the output link has a valve side contact portion that is a contact portion with the engine valve side, and the contact portion of the input link with the cam through the displacement of the first shaft by the drive mechanism. The distance in the opening and closing direction of the engine valve between the cam side contact portion and the valve side contact portion changes according to the position of the cam side contact portion when a certain cam side contact portion is displaced. A variable valve mechanism characterized by being formed.
前記機関バルブは吸気バルブであって、
前記駆動機構は、前記入力リンクの前記カム側接触部が同カムの回転方向前方側及び後方側に変位するよう前記第1のシャフトを変位させるものであり、
前記出力リンクのプロフィール面は、前記駆動機構による前記第1のシャフトの変位を通じて前記カム側接触部が前記カムの回転方向後方側に変位するほど、そのカム側接触部と前記バルブ側接触部との間の前記吸気バルブの開閉方向についての距離が短くなるように形成されている
請求項1記載の可変動弁機構。
The engine valve is an intake valve,
The drive mechanism displaces the first shaft so that the cam side contact portion of the input link is displaced forward and backward in the rotation direction of the cam.
The profile surface of the output link is configured such that the cam side contact portion and the valve side contact portion become closer to the rear side in the rotation direction of the cam through the displacement of the first shaft by the drive mechanism. The variable valve mechanism according to claim 1, wherein a distance between the intake valve in the opening / closing direction of the intake valve is shortened.
前記駆動機構は、前記第1のシャフトの軸線と平行な中心線周りに同シャフトを回動させることで、前記第1のシャフトを径方向に変位させるものである
請求項1又は2記載の可変動弁機構。
3. The drive mechanism according to claim 1, wherein the drive mechanism is configured to displace the first shaft in a radial direction by rotating the shaft around a center line parallel to the axis of the first shaft. Variable valve mechanism.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の可変動弁機構において、
前記入力リンクにおける前記カム側接触部と前記出力リンクのプロフィール面における前記バルブ側接触部との間の前記機関バルブの開閉方向についての距離が可変とされるよう、前記第2のシャフトを径方向に変位させる調整機構を更に備える
ことを特徴とする可変動弁機構。
In the variable valve mechanism according to any one of claims 1 to 3,
The second shaft is arranged in the radial direction so that the distance in the opening / closing direction of the engine valve between the cam side contact portion in the input link and the valve side contact portion in the profile surface of the output link is variable. A variable valve mechanism characterized by further comprising an adjusting mechanism for displacing the valve.
前記調整機構は、前記第2のシャフトの軸線と平行な中心線周りに同シャフトを回動させることで、前記第2のシャフトを径方向に変位させるものである
請求項4記載の可変動弁機構。
The variable valve according to claim 4, wherein the adjustment mechanism is configured to displace the second shaft in a radial direction by rotating the shaft around a center line parallel to the axis of the second shaft. mechanism.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009250230A (en) * 2008-04-01 2009-10-29 Hyundai Motor Co Ltd Variable valve actuator
JP2009281356A (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Hitachi Automotive Systems Ltd Operating angle varying mechanism
US8291875B2 (en) 2009-08-12 2012-10-23 Hyundai Motor Company Continuously variable valve lift device for vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009250230A (en) * 2008-04-01 2009-10-29 Hyundai Motor Co Ltd Variable valve actuator
JP2009281356A (en) * 2008-05-26 2009-12-03 Hitachi Automotive Systems Ltd Operating angle varying mechanism
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