JP2010019126A - Variable valve gear of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のシリンダヘッドからシリンダ軸線方向に延びるプラグチューブと、前記プラグチューブの吸排気方向の側方に設けられてクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けたカムにより揺動駆動されて連結機構により相互に連結および連結解除される複数の機関弁駆動部材とを備える内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention is provided with a plug tube extending in a cylinder axial direction from a cylinder head of an internal combustion engine, a cam shaft provided on a side of the plug tube in the intake / exhaust direction and driven to rotate by a crankshaft, and the cam shaft. The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that includes a plurality of engine valve drive members that are driven to swing by a cam and are connected and disconnected from each other by a connecting mechanism.
下記特許文献1には、点火栓14aおよび該点火栓14aの着脱をガイドするパイプ14bを挟んで両側に吸気カム軸16および排気カム軸17が配置され、第1〜第3連結切換手段61〜63によって機関弁6,7を開閉駆動するロッカーアーム54の連結状態および連結解除状態が切り換えられる可変動弁装置が記載されている。
ところで上記従来のものは、吸気カム軸16および排気カム軸17の軸線方向に見て、ロッカーアーム54が点火栓14aのパイプ14bから離間して配置されているため、可変動弁装置の吸排気方向(カム軸軸線方向およびシリンダ軸線方向の両方に直交する方向)の寸法が大型化する問題があった。
By the way, in the above-mentioned conventional one, since the
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、内燃機関の可変動弁装置の吸排気方向の寸法を小型化することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce the size in the intake and exhaust directions of a variable valve device of an internal combustion engine.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、内燃機関のシリンダヘッドからシリンダ軸線方向に延びるプラグチューブと、前記プラグチューブの吸排気方向の側方に設けられてクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトと、前記カムシャフトに設けたカムにより揺動駆動されて連結機構により相互に連結および連結解除される複数の機関弁駆動部材とを備える内燃機関の可変動弁装置において、前記プラグチューブのカムシャフト軸線方向両側に位置する一対の連結機構は、前記機関弁駆動部材の揺動に伴って前記プラグチューブに最も接近したとき、カムシャフト軸線方向に見て前記プラグチューブの少なくとも一部にオーバーラップすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a plug tube extending from the cylinder head of the internal combustion engine in the cylinder axial direction, and a crank provided on the side of the plug tube in the intake / exhaust direction. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising: a camshaft that is rotationally driven by a shaft; and a plurality of engine valve drive members that are driven to swing by a cam provided on the camshaft and that are connected and disconnected from each other by a connecting mechanism A pair of coupling mechanisms located on both sides of the plug tube in the cam shaft axial direction when viewed closest to the plug tube when the engine valve drive member swings, when viewed in the cam shaft axial direction. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine is proposed, which overlaps at least a part of the engine.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記シリンダヘッドは前記プラグチューブのカムシャフト軸線方向両側に一対の締結ボスを備えており、前記一対の連結機構は前記プラグチューブと前記一対の締結ボスとの間に配置されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the cylinder head includes a pair of fastening bosses on both sides in the camshaft axial direction of the plug tube, and the pair of coupling mechanisms. Is proposed between the plug tube and the pair of fastening bosses.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記機関弁駆動部材は、相互に併置された第1〜第5機関弁駆動部材からなり、前記連結機構は、第1、第2機関弁駆動部材を連結および連結解除する第1外側連結機構と、第4、第5機関弁駆動部材を連結および連結解除する第2外側連結機構とを含み、前記第1、第2外側連結機構は、カムシャフト軸線方向に見て前記プラグチューブの少なくとも一部にオーバーラップすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項4に記載された発明によれば、請求項3の構成に加えて、前記第1〜第5機関弁駆動部材のうちの少なくとも第1、第5機関弁駆動部材を除く機関弁駆動部材を連結および連結解除する内側連結機構を備え、前記第1、第2外側連結機構と前記内側連結機構とは、カムシャフト軸線方向に見て相互にオフセットしていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。
According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of
また請求項5に記載された発明によれば、請求項1〜請求項4の何れか1項の構成に加えて、前記一対の連結機構と、一対の機関弁に駆動力を伝達する一対の機関弁駆動部材とは、前記複数の機関弁駆動部材のカムシャフト軸線方向の幅の中心に対して機関弁軸線方向にオフセットしていることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置が提案される。 According to the invention described in claim 5, in addition to the configuration of any one of claims 1 to 4, a pair of transmission mechanisms for transmitting a driving force to the pair of coupling mechanisms and the pair of engine valves. A variable valve operating system for an internal combustion engine is proposed in which the engine valve driving member is offset in the engine valve axial direction with respect to the center of the width in the cam shaft axial direction of the plurality of engine valve driving members. The
尚、実施の形態の第1、第2吸気バルブ19A,19Bおよび第1、第2排気バルブ21A,21Bは本発明の機関弁に対応し、実施の形態の吸気、排気カムシャフト26,27は本発明のカムシャフトに対応し、実施の形態の第1〜第5サブロッカーアーム31〜35は本発明のサブロッカーアームに対応し、実施の形態の内側連結機構51および第1、第2外側連結機構52,53は本発明の連結機構に対応し、実施の形態のHIカム71、第1、第2LOカム72,73およびベース円カム74は本発明のカムに対応する。
The first and
請求項1の構成によれば、カムシャフトに設けたカムにより揺動駆動されて連結機構により相互に連結および連結解除される複数の機関弁駆動部材のうち、プラグチューブのカムシャフト軸線方向両側に位置する一対の連結機構が、機関弁駆動部材の揺動に伴ってプラグチューブに最も接近したとき、カムシャフト軸線方向に見てプラグチューブの少なくとも一部にオーバーラップするので、可変動弁装置の吸排気方向の寸法を小型化することができる。 According to the configuration of the first aspect, among the plurality of engine valve drive members which are driven to swing by the cam provided on the camshaft and are connected and disconnected from each other by the connecting mechanism, the plug tube is provided on both sides in the camshaft axial direction. When the pair of coupling mechanisms located closest to the plug tube as the engine valve drive member swings, it overlaps at least a part of the plug tube when viewed in the camshaft axial direction. The dimensions in the intake / exhaust direction can be reduced.
また請求項2の構成によれば、シリンダヘッドはプラグチューブのカムシャフト軸線方向両側に一対の締結ボスを備えており、一対の連結機構をプラグチューブと一対の締結ボスとの間に配置したので、可変動弁装置のカムシャフト軸線方向の寸法を小型化することができる。 According to the second aspect of the present invention, the cylinder head includes a pair of fastening bosses on both sides of the plug tube in the camshaft axial direction, and the pair of coupling mechanisms are disposed between the plug tube and the pair of fastening bosses. The dimensions of the variable valve operating device in the camshaft axial direction can be reduced.
また請求項3の構成によれば、機関弁駆動部材を相互に併置された第1〜第5機関弁駆動部材で構成し、連結機構は第1、第2機関弁駆動部材を連結および連結解除する第1外側連結機構と、第4、第5機関弁駆動部材を連結および連結解除する第2外側連結機構とを含み、第1、第2外側連結機構は、カムシャフト軸線方向に見てプラグチューブの少なくとも一部にオーバーラップするので、可変動弁装置の吸排気方向の寸法を小型化することができる。 According to the third aspect of the present invention, the engine valve driving member is composed of the first to fifth engine valve driving members juxtaposed to each other, and the connection mechanism connects and disconnects the first and second engine valve driving members. And a second outer coupling mechanism that couples and uncouples the fourth and fifth engine valve drive members. The first and second outer coupling mechanisms are plugs as viewed in the camshaft axial direction. Since it overlaps at least a part of the tube, the size of the variable valve operating device in the intake / exhaust direction can be reduced.
また請求項4の構成によれば、第1〜第5機関弁駆動部材のうちの少なくとも第1、第5機関弁駆動部材を除く機関弁駆動部材を連結および連結解除する内側連結機構は、第1、第2外側連結機構に対してカムシャフト軸線方向に見てオフセットしているので、内側連結機構がプラグチューブと干渉しないようにして可変動弁装置の吸排気方向の寸法を小型化することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the inner coupling mechanism that couples and decouples the engine valve drive members excluding at least the first and fifth engine valve drive members of the first to fifth engine valve drive members is 1. Since the offset is seen in the camshaft axial direction with respect to the second outer coupling mechanism, the size of the variable valve device in the intake / exhaust direction can be reduced so that the inner coupling mechanism does not interfere with the plug tube. Can do.
また請求項5の構成によれば、一対の連結機構を複数の機関弁駆動部材のカムシャフト軸線方向の幅の中心に対して機関弁軸線方向にオフセットさせたので、前記一対の連結機構の間にプラグチューブを配置するスペースを確保することができる。また一対の機関弁に駆動力を伝達する一対の機関弁駆動部材を前記複数の機関弁駆動部材のカムシャフト軸線方向の幅の中心に対して機関弁軸線方向にオフセットさせたので、一対の機関弁押圧部の駆動力を効率的に一対の機関弁に伝達することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the pair of coupling mechanisms are offset in the engine valve axial direction with respect to the center of the width in the camshaft axial direction of the plurality of engine valve drive members. A space for arranging the plug tube can be secured. Further, the pair of engine valve driving members that transmit the driving force to the pair of engine valves are offset in the engine valve axial direction with respect to the center of the width in the cam shaft axial direction of the plurality of engine valve driving members. The driving force of the valve pressing portion can be efficiently transmitted to the pair of engine valves.
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図16は本発明の実施の形態を示すものであり、図1はV型6気筒の内燃機関の左右のバンクを上方から見た図、図2は図1の2−2線拡大断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図3の4−4線断面図、図5は図2に対応する機関弁の開弁時の作用説明図、図6は図2の要部拡大図、図7は図6の7方向矢視図(通常気筒用吸気側可変動弁装置)、図8は図6の8−8線断面図(通常気筒用吸気側可変動弁装置)、図9は6の9−9線断面図(通常気筒用吸気側可変動弁装置)、図10はサブロッカーアーム、ロッカーアームおよび油圧タペットの分解斜視図、図11は前記図7に対応する図(休止気筒用吸気側可変動弁装置)、図12は前記図9に対応する図(休止気筒用吸気側可変動弁装置)、図13は前記図7に対応する図(通常気筒用排気側可変動弁装置)、図14は前記図9に対応する図(通常気筒用排気側可変動弁装置)、図15は前記図7に対応する図(休止気筒用排気側可変動弁装置)、図16は前記図9に対応する図(休止気筒用排気側可変動弁装置)である。 1 to 16 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a view of the left and right banks of a V-type 6-cylinder internal combustion engine as viewed from above, and FIG. 2 is an enlarged view of line 2-2 in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2, FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 in FIG. 3, FIG. 5 is an operation explanatory view when the engine valve corresponding to FIG. 2 is an enlarged view of the main part of FIG. 2, FIG. 7 is a view in the direction of arrow 7 in FIG. 6 (normal cylinder intake side variable valve operating device), and FIG. 8 is a sectional view taken along line 8-8 in FIG. 9 is a sectional view taken along the line 9-9 of FIG. 6 (normal cylinder intake side variable valve operating device), FIG. 10 is an exploded perspective view of the sub rocker arm, rocker arm and hydraulic tappet, and FIG. FIG. 12 corresponds to FIG. 7 (intake-side variable valve operating device for idle cylinder), FIG. 12 corresponds to FIG. 9 (intake-side variable valve operation device for idle cylinder), and FIG. 13 corresponds to FIG. FIG. 14 (a normal cylinder exhaust side variable valve operating device), FIG. 14 is a diagram corresponding to FIG. 9 (normal cylinder exhaust side variable valve operating device), and FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 9 (exhaust side variable valve operating device for idle cylinder).
図1〜図4に示すように、V型6気筒の内燃機関は、それぞれに3個の気筒が形成された左バンクBLおよび右バンクBRを備えており、左右のバンクBL,BRは吸気側が相互に対向して排気側が相互に離反するように配置される。各バンクBL,BRは、シリンダブロック11の上面に結合されたシリンダヘッド12と、シリンダヘッド12の上面に結合されたカムカバー13とを備えており、シリンダヘッド12およびカムカバー13の内部に、各気筒毎に設けられた吸気側および排気側の二つの可変動弁装置14,14が収納される。
As shown in FIGS. 1 to 4, the V-type 6-cylinder internal combustion engine includes a left bank BL and a right bank BR each having three cylinders, and the left and right banks BL and BR are arranged on the intake side. The exhaust sides are arranged so as to face each other and be separated from each other. Each of the banks BL and BR includes a
尚、本明細書におけるシリンダ軸線L1方向、カムシャフト軸線L2方向および吸排気方向は図1に定義される。また上下方向については、シリンダ軸線L1方向のシリンダヘッド12側を上方とし、シリンダブロック11側を下方とする。またカムシャフト軸線L2方向に代えて気筒列方向を用いる場合があるが、両者は同義である。図1では、便宜的に左右のバンクBL,BRのシリンダ軸線L1,L1が共に紙面に垂直に描かれているが、実際はVバンクの角度に応じて交差している。
The cylinder axis L1 direction, the camshaft axis L2 direction, and the intake / exhaust direction in this specification are defined in FIG. In the vertical direction, the
以下、代表として左バンクBLの一つの気筒(図1に2−2断面線を施した気筒)の可変動弁装置14,14の構造を説明する。
Hereinafter, as a representative, the structure of the
シリンダヘッド12には、その下面に設けた燃焼室15に開口する吸気ポート16および排気ポート17が形成されており、吸気ポート16の下流端に形成された2個の吸気バルブ孔18,18が第1、第2吸気バルブ19A,19Bのバルブヘッド19a,19aで開閉されるとともに、排気ポート17の上流端に形成された2個の排気バルブ孔20,20が第1、第2排気バルブ21A,21Bのバルブヘッド21a,21aで開閉される。第1、第2吸気バルブ19A,19Bのバルブステム19b,19bはシリンダヘッド12に設けられたバルブガイド22,22に摺動自在に案内され、バルブガイド22,22の周囲に配置したバルブスプリング23,23で閉弁方向に付勢される。同様に、第1、第2排気バルブ21A,21Bのバルブステム21b,21bはシリンダヘッド12に設けられたバルブガイド24,24に摺動自在に案内され、バルブガイド24,24の周囲に配置したバルブスプリング25,25で閉弁方向に付勢される。カムカバー13に平行に支持された吸気カムシャフト26および排気カムシャフト27は、図示せぬクランクシャフトの回転に連動して該クランクシャフトの2分の1の速度で回転する。カムカバー13には、吸気カムシャフト26と平行に吸気ロッカーシャフト28が固定され、また排気カムシャフト27と平行に排気ロッカーシャフト29が固定される。
The
吸気側および排気側の合計6個の気筒の可変動弁装置14…の構造は4種類あるが、先ずその共通の構造を、図6〜図10に基づいて説明する。
There are four types of structures of the
吸気ロッカーシャフト28には第1〜第5サブロッカーアーム31〜35の上端部が揺動自在に支持されており、その下方に第1、第2ロッカーアーム36,37の一端部がそれぞれ油圧タペット48,48を介して揺動自在に支持される。第1、第3、第5サブロッカーアーム31,33,35はそれぞれローラ38,40,42を備えるとともに、第2、第4サブロッカーアーム32,34はそれぞれ第1スリッパ面39,41を備える。第1、第2ロッカーアーム36,37は第2、第4サブロッカーアーム32,34の下方に配置されており、その中央部に前記第2、第4サブロッカーアーム32,34の第2スリッパ面43,44に当接するローラ45,46をそれぞれ備えるとともに、その他端部が第1、第2吸気バルブ19A,19Bのバルブステム19b,19bの上端に当接する。よって第2、第4サブロッカーアーム32,34が揺動すると、その第2スリッパ面43,44によってローラ45,46を押圧された第1、第2ロッカーアーム36,37が油圧タペット48,48を支点として揺動し、第1、第2吸気バルブ19A,19Bを開閉駆動することができる(図5参照)。
Upper ends of first to fifth
第1、第3、第5サブロッカーアーム31,33,35は、吸気ロッカーシャフト28に枢支される部分から上向きに延びるロストモーションスプリング当接部31c,33c,35cを備えており、各々のロストモーションスプリング当接部31c,33c,35cにカムカバー13に設けたロストモーションスプリング47…を当接させることにより、第1、第3、第5サブロッカーアーム31,33,35のローラ38,40,42が吸気カムシャフト26に向けて付勢される。
The first, third, and fifth
可変動弁装置14は、第2〜第4サブロッカーアーム32,33,34を連結および連結解除する内側連結機構51を備える。内側連結機構51は、第2〜第4サブロッカーアーム32,33,34にそれぞれ形成された第1ピン孔32a、第2ピン孔33aおよび第3ピン孔34aを備えており、第1ピン孔32aには円柱状の第1連結ピン54が、第2ピン孔33aには円柱状の第2連結ピン55が、第3ピン孔34aにはカップ状の第1ストッパピン56がそれぞれ摺動自在に嵌合しており、第1ストッパピン56はリターンスプリング57の弾発力で第1、第2連結ピン54,55に向かって付勢される。
The variable
この状態では第1、第2連結ピン54,55の境界が第2、第3サブロッカーアーム32,33の境界に一致し、かつ第2連結ピン55および第1ストッパピン56の境界が第3、第4サブロッカーアーム33,34の境界に一致するため、第2〜第4サブロッカーアーム32,33,34は相互に分離して各々独立して揺動することができる。
In this state, the boundary between the first and second connecting
一方、第1連結ピン54の外側端部が臨む油室58(図8参照)に油圧を供給すると、リターンスプリング57の弾発力に抗して第1、第2連結ピン54,55および第1ストッパピン56が移動し、第1連結ピン54により第2、第3サブロッカーアーム32,33が一体に結合され、かつ第2連結ピン55により第3、第4サブロッカーアーム33,34が一体に結合されることにより、第2〜第4サブロッカーアーム32,33,34が一体に結合される。
On the other hand, when the hydraulic pressure is supplied to the oil chamber 58 (see FIG. 8) where the outer end of the
以上のように、内側連結機構51により、第2〜第4サブロッカーアーム32,33,34が各々独立して揺動可能な状態と、第2〜第4サブロッカーアーム32,33,34が一体に揺動可能な状態とを切り換えることができる。
As described above, the
図1から明らかなように、左バンクBLの3個の気筒の6個の可変動弁装置14…は、気筒列方向内側に位置する二つが気筒休止が不能な通常気筒用のものであり、気筒列方向外側に位置する四つが気筒休止が可能な休止気筒用のものである。また右バンクBRの3個の気筒の6個の可変動弁装置14…は、気筒列方向外側に位置する四つが気筒休止が不能な通常気筒用のものであり、気筒列方向内側に位置する二つが気筒休止が可能な休止気筒用のものである。
As is clear from FIG. 1, the six variable
通常気筒用の可変動弁装置14は、吸気側と排気側とで構造が異なっており、通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)と、通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)とが存在する。また休止気筒用の可変動弁装置14も、吸気側と排気側とで構造が異なっており、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)と、休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)とが存在する。通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)、通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)および休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)の配置状態が、図1に模式的に示されている。
The
通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)、通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)および休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)の基本的な構造、つまり第1〜第5サブロッカーアーム31〜35の配置、第1、第2ロッカーアーム36,37の配置、内側連結機構51等は上述した通り共通である。
Normal cylinder intake side variable valve device 14 (A), idle cylinder variable intake side valve device 14 (B), normal cylinder exhaust variable valve device 14 (C), and idle cylinder exhaust side variable valve The basic structure of the device 14 (D), that is, the arrangement of the first to fifth
また可変動弁装置14(A),14(B),14(C),14(D)は、第1、第2サブロッカーアーム31,32を連結および連結解除する第1外側連結機構52と、第4、第5サブロッカーアーム34,35を連結および連結解除する第2外側連結機構53とを備えているが、その構造が各々異なっている。
The variable valve gears 14 (A), 14 (B), 14 (C), and 14 (D) include a first
図7、図11、図13および図15から明らかなように、吸気カムシャフト26には、通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)を駆動するカム群と、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)を駆動するカム群とが設けられ、排気カムシャフト27には通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)を駆動するカム群と休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)を駆動するカム群とが設けられる。
As is apparent from FIGS. 7, 11, 13 and 15, the
これらのカム群は、リフト量が最も大きいHIカム71と、リフト量がHIカム71よりも僅かに小さい第1LOカム72と、リフト量が極めて小さい第2LOカム73と、リフト量がゼロのベース円カム74とで構成される。
These cam groups include an
通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)、通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)および休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)の全てについて、内側連結機構51を駆動するカム群の形状と、第1外側連列機構52を駆動するカム群の形状は同一である。
Normal cylinder intake side variable valve device 14 (A), idle cylinder variable intake side valve device 14 (B), normal cylinder exhaust variable valve device 14 (C), and idle cylinder exhaust side variable valve For all of the devices 14 (D), the shape of the cam group that drives the
即ち、第3サブロッカーアーム33のローラ40には前記HIカム71が当接し、第1サブロッカーアーム31のローラ38には前記第1LOカム72が当接し、第2、第4サブロッカーアーム32,34の第1スリッパ面39,41には前記ベース円カム74,74が当接する。
That is, the
しかしながら、第5サブロッカーアーム35のローラ42には、それぞれ異なるカムが当接する。即ち、図7に示すように、通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)の第5サブロッカーアーム35のローラ42には第2LOカム73が当接し、図11に示すように、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)の第5サブロッカーアーム35のローラ42にはベース円カム74が当接し、図13および図15に示すように、通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)および休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)の第5サブロッカーアーム35,35のローラ42,42には第1LOカム72,72が当接する。
However, different cams abut on the
図3および図5から明らかなように、吸気側および排気側の第1〜第5サブロッカーアーム31〜35のうち、カムシャフト軸線L2方向の一端側に位置する第1、第2サブロッカーアーム31,32に設けられた第1外側連結機構52と、他端側に位置する第4、第5サブロッカーアーム34,35に設けられた第2外側連結機構53とは気筒列線に向かって突出しており、第1、第2サブロッカーアーム31,32の第1外側連結機構52と、第4、第5サブロッカーアーム34,35の第2外側連結機構53との間に形成される空間に、点火プラグ69を囲むプラグチューブ70が配置される。
As is apparent from FIGS. 3 and 5, the first and second sub rocker arms located on one end side in the camshaft axis L2 direction among the first to fifth
以下、第1外側連結機構52および第2外側連結機構53の構造を順番に説明する。
Hereinafter, the structures of the first
<通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)>
図7および図9から明らかなように、通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)は、第1、第2サブロッカーアーム31,32間に設けられた第1外側連結機構52と、第4、第5サブロッカーアーム34,35間に設けられた第2外側連結機構53とを備える。第1外側連結機構52は、第1、第2サブロッカーアーム31,32に形成された第4、第5ピン孔31a,32bに軸方向に隙間なく嵌合する円柱状の第1ダミーピン59を備えており、従って第1、第2サブロッカーアーム31,32は常時連結されて一体に揺動する。
<Normal Cylinder Intake Side Variable Valve Operating Device 14 (A)>
As apparent from FIGS. 7 and 9, the normal cylinder intake side variable valve operating device 14 (A) includes a first
第2外側連結機構53は、第4、第5サブロッカーアーム34,35に形成された第6、第7ピン孔34b,35aにそれぞれ摺動自在に嵌合するカップ状の第2ストッパピン60および円柱状の第3連結ピン61を備えており、第2ストッパピン60はリターンスプリング62で第3連結ピン61に向けて付勢される。
The second
第2ストッパピン60の軸方向端部が臨む油室63bに油圧を供給すると、リターンスプリング62の弾発力と相まって第2ストッパピン60および第3連結ピン61が移動し、第2ストッパピン60および第3連結ピン61の境界が第4、第5サブロッカーアーム34,35の境界に一致するため、第4、第5サブロッカーアーム34,35は相互に分離して各々独立して揺動することができる。一方、第3連結ピン61の軸方向端部が臨む油室63aに油圧を供給すると、リターンスプリング62の弾発力に抗して第2ストッパピン60および第3連結ピン61が移動し、第3連結ピン61により第4、第5サブロッカーアーム34,35が結合されて一体に揺動することができる。
When hydraulic pressure is supplied to the
しかして、通常気筒用吸気側可変動弁装置14(A)は「LO1モード」と、「LO2モード」と、「HIモード」とを切換可能である。 Thus, the normal cylinder intake side variable valve operating device 14 (A) can switch between the “LO1 mode”, the “LO2 mode”, and the “HI mode”.
「LO1モード」では、第1、第2サブロッカーアーム31,32が一体に結合されて、第3〜第5サブロッカーアーム33〜35が分離され、第1吸気バルブ19Aが第1LOカム72により中リフトで開閉され、第2吸気バルブ19Bが休止する。
In the “LO1 mode”, the first and second
「LO2モード」では、第1、第2サブロッカーアーム31,32が一体に結合されて、第4、第5サブロッカーアーム34,35が一体に結合され、第1吸気バルブ19Aが第1LOカム72により中リフトで開閉され、第2吸気バルブ19Bが第2LO2カム73により微小リフトで開閉される。
In the “LO2 mode”, the first and second
「HIモード」では、第1〜第4サブロッカーアーム31〜34が一体に結合され、第1、第2吸気バルブ19A,19Bが共にHIカム71により高リフトで開閉される。
In the “HI mode”, the first to fourth
<休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)>
図11および図12から明らかなように、第1外側連結機構52は、第1、第2サブロッカーアーム31,32に形成された第4、第5ピン孔31a,32bにそれぞれ摺動自在に嵌合する円柱状の第4連結ピン64およびカップ状の第3ストッパピン65を備えており、第3ストッパピン65はリターンスプリング66で第4連結ピン64に向けて付勢される。
<Intake side variable valve device 14 (B) for idle cylinder>
As is clear from FIGS. 11 and 12, the first
第3ストッパピン65の軸方向端部が臨む油室67bに油圧を供給すると、リターンスプリング66の弾発力と相まって第4連結ピン64および第3ストッパピン65が移動し、第3ストッパピン65により第1、第2サブロッカーアーム31,32が結合されて一体に揺動することができる。一方、第4連結ピン64の軸方向端部が臨む油室67aに油圧を供給すると、リターンスプリング66の弾発力に抗して第4連結ピン64および第3ストッパピン65が移動し、第4連結ピン64および第3ストッパピン65の境界が第1、第2サブロッカーアーム31,32の境界に一致するため、第1、第2サブロッカーアーム31,32は相互に分離して各々独立して揺動することができる。
When the hydraulic pressure is supplied to the
第2外側連結機構53は、第4、第5サブロッカーアーム34,35に形成された第6、第7ピン孔34b,35aに何も嵌合しておらず、よって第4、第5サブロッカーアーム34,35は常時分離されて各々独立して揺動することができる。
The second
しかして、休止気筒用吸気側可変動弁装置14(B)は「LO1モード」と、「休止モード」と、「HIモード」とを切換可能である。 Accordingly, the intake cylinder variable valve device 14 (B) for the idle cylinder can switch between the “LO1 mode”, the “pause mode”, and the “HI mode”.
「LO1モード」では、第1、第2サブロッカーアーム31,32が一体に結合されて、第3〜第5サブロッカーアーム33〜35が分離され、第1吸気バルブ19Aが第1LOカム72により中リフトで開閉され、第2吸気バルブ19Bが休止する。
In the “LO1 mode”, the first and second
「休止モード」では、第1〜第5サブロッカーアーム31〜35が全て分離され、第1、第2吸気バルブ19A,19Bは共に休止する。
In the “pause mode”, the first to fifth
「HIモード」では、第2〜第4サブロッカーアーム32〜34が一体に結合され、第1、第2吸気バルブ19A,19Bが共にHIカム71により高リフトで開閉される。
In the “HI mode”, the second to fourth
<通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)>
図13および図14から明らかなように、第1外側連結機構52は、第1、第2サブロッカーアーム31,32に形成された第4、第5ピン孔31a,32bに軸方向に隙間なく嵌合する円柱状の第1ダミーピン59を備えており、従って第1、第2サブロッカーアーム31,32は常時連結されて一体に揺動する。同様に、第2外側連結機構53は、第4、第5サブロッカーアーム34,35に形成された第6、第7ピン孔34b,35aに軸方向に隙間なく嵌合する円柱状の第2ダミーピン68を備えており、従って第4、第5サブロッカーアーム34,35は常時連結されて一体に揺動する。
<Normal Cylinder Exhaust Side Variable Valve Operating Device 14 (C)>
As apparent from FIGS. 13 and 14, the first
しかして、通常気筒用排気側可変動弁装置14(C)は「LO1モード」と、「HIモード」とを切換可能である。 Therefore, the normal cylinder exhaust side variable valve operating device 14 (C) can switch between the “LO1 mode” and the “HI mode”.
「LO1モード」では、第1、第2サブロッカーアーム31,32が一体に結合されて、第4、第5サブロッカーアーム34,35が一体に連結され、第1排気バルブ21Aが第1LOカム72により中リフトで開閉され、第2排気バルブ21Bが第1LOカム72により中リフトで開閉される。
In the “LO1 mode”, the first and second
「HIモード」では、第1〜第5サブロッカーアーム31〜35が全て一体に結合され、第1、第2排気バルブ21A,21Bが共にHIカム71により高リフトで開閉される。
In the “HI mode”, the first to fifth
<休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)>
図15および図16から明らかなように、第1外側連結機構52は、第1、第2サブロッカーアーム31,32に形成された第4、第5ピン孔31a,32bにそれぞれ摺動自在に嵌合する円柱状の第4連結ピン64およびカップ状の第3ストッパピン65を備えており、第3ストッパピン65はリターンスプリング66で第4連結ピン64に向けて付勢される。
<Exhaust side variable valve operating device 14 (D) for idle cylinder>
As is apparent from FIGS. 15 and 16, the first
第3ストッパピン65の軸方向端部が臨む油室67bに油圧を供給すると、リターンスプリング66の弾発力と相まって第4連結ピン64および第3ストッパピン65が移動し、第3ストッパピン65により第1、第2サブロッカーアーム31,32が結合されて一体に揺動することができる。一方、第4連結ピン64の軸方向端部が臨む油室67aに油圧を供給すると、リターンスプリング66の弾発力に抗して第4連結ピン64および第3ストッパピン65が移動し、第4連結ピン64および第3ストッパピン65の境界が第1、第2サブロッカーアーム31,32の境界に一致するため、第1、第2サブロッカーアーム31,32は相互に分離して各々独立して揺動することができる。
When the hydraulic pressure is supplied to the
第2外側連結機構53は、第4、第5サブロッカーアーム34,35に形成された第6、第7ピン孔34b,35aにそれぞれ摺動自在に嵌合するカップ状の第2ストッパピン60および円柱状の第3連結ピン61を備えており、第2ストッパピン60はリターンスプリング62で第3連結ピン61に向けて付勢される。
The second
第2ストッパピン60の軸方向端部が臨む油室63bに油圧を供給すると、リターンスプリング62の弾発力と相まって第2ストッパピン60および第3連結ピン61が移動し、第2ストッパピン60により第4、第5サブロッカーアーム34,35が結合されて一体に揺動することができる。一方、第3連結ピン61の軸方向端部が臨む油室63aに油圧を供給すると、リターンスプリング62の弾発力に抗して第2ストッパピン60および第3連結ピン61が移動し、第2ストッパピン60および第3連結ピン6115界が第4、第5サブロッカーアーム34,35の境界に一致するため、第4、第5サブロッカーアーム34,35は相互に分離して各々独立して揺動することができる。
When hydraulic pressure is supplied to the
しかして、休止気筒用排気側可変動弁装置14(D)は「LO1モード」と、「休止モード」と、「HIモード」とを切換可能である。 Accordingly, the exhaust cylinder side variable valve device 14 (D) for the idle cylinder can switch between the “LO1 mode”, the “pause mode”, and the “HI mode”.
「LO1モード」では、第1、第2サブロッカーアーム31,32が一体に結合されて、第4、第5サブロッカーアーム34,35が一体に結合され、第1排気バルブ21Aが第1LOカム72により中リフトで開閉され、第2排気バルブ21Bが第1LOカム72により中リフトで開閉される。
In the “LO1 mode”, the first and second
「休止モード」では、第1〜第5サブロッカーアーム31〜35が全て分離され、第1、第2排気バルブ21A,21Bは共に休止する。
In the “pause mode”, the first to fifth
「HIモード」では、第2〜第4サブロッカーアーム32〜34が一体に結合され、第1、第2排気バルブ21A,21Bが共にHIカム71により高リフトで開閉される。
In the “HI mode”, the second to fourth
次に、上記可変動弁装置14の構成に関連する作用効果を説明する。
Next, functions and effects related to the configuration of the
また吸気カムシャフト26および排気カムシャフト27に設けたカム71〜74により揺動駆動されて内側連結機構51および第1、第2外側連結機構52,53より相互に連結および連結解除される第1〜第5サブロッカーアーム31〜35のうち、プラグチューブ70のカムシャフト軸線L2方向両側に位置する第1、第2外側連結機構52,53が、第1〜第5サブロッカーアーム31〜35の揺動に伴ってプラグチューブ70側に最も接近したとき、カムシャフト軸線L2方向に見てプラグチューブ70の少なくとも一部にオーバーラップするので(図5参照)、内燃機関の吸排気方向の寸法を小型化することができる。
Further, the first and
このとき、第1、第2外側連結機構52,53に挟まれた内側連結機構51は、第1、第2外側連結機構52,53に対してプラグチューブ70から離れる方向にオフセットしているので、内側連結機構51がプラグチューブ70と干渉するのを防止して内燃機関の吸排気方向の寸法を更に小型化することができる。
At this time, the
またシリンダヘッド12はプラグチューブ70のカムシャフト軸線L2方向両側に一対の締結ボス12a,12a(図3および図4参照)を備えており、第1、第2外側連結機構52,53をプラグチューブ70と一対の締結ボス12a,12aとの間に配置したので、可変動弁装置14のカムシャフト軸線L2方向の寸法を小型化することができる。
The
また図7から明らかなように、第1、第2吸気バルブ19A,19Bあるいは第1、第2排気バルブ21A,21Bを駆動する第1、第2ロッカーアーム36,37に当接する第2、第4サブロッカーアーム32,34を、第1〜第5サブロッカーアーム31〜35のカムシャフト軸線L2方向の中心に対してカムシャフト軸線L2方向の両側にずらして配置したので、第2、第4サブロッカーアーム32,34および第1、第2ロッカーアーム36,37を第1、第2吸気バルブ19A,19B,あるいは第1、第2排気バルブ21A,21Bと同一平面上に整列させ、第2、第4サブロッカーアーム32,34の駆動力を第1、第2ロッカーアーム36,37を介して第1、第2吸気バルブ19A,19Bあるいは第1、第2排気バルブ21A,21Bに効率良く伝達することができる。
Further, as is apparent from FIG. 7, the second and
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態では第1〜第5サブロッカーアーム31〜35および第1、第2ロッカーアーム36,37を備えているが、本発明はサブロッカーアームを持たない可変動弁装置に対しても適用することができる。
For example, although the first to fifth
また実施の形態では、第1、第2外側連結機構52,53が吸気、排気ロッカーシャフト28,29の下側に設けられているが(図2参照)、それを吸気、排気ロッカーシャフト28,29の上側に、つまりロストモーションスプリング47との当接部の近傍の剛性の高い部分に設けることで、第1、第2外側連結機構52,53の近傍の強度を高めることができる。しかも第1、第2外側連結機構52,53を吸気、排気ロッカーシャフト28,29に接近させることが可能になるため、第1〜第5サブロッカーアーム31〜35の慣性モーメントを小さくして応答性を高めることができる。
In the embodiment, the first and second
また実施の形態では第1〜第5サブロッカーアーム31〜35を吸気ロッカーシャフト28および排気ロッカーシャフト29によって支持しているが、それらを油圧タペットを介して支持することができる。
In the embodiment, the first to fifth
また実施の形態では吸気カムシャフト26および排気カムシャフト27をタイミングチェーン87で連結して相互に同方向に駆動しているが、吸気カムシャフト26および排気カムシャフト27をギヤで連結して相互に逆方向に駆動することができる。
In the embodiment, the
またプラグチューブ70はシリンダヘッド12と一体であっても別体であっても良い。
The
また実施の形態ではV型6気筒内燃機関を例示したが、本発明はV型6気筒以外のV型多気筒内燃機関や直列多気筒内燃機関に対しても適用することができる。 Although the V-type 6-cylinder internal combustion engine is exemplified in the embodiment, the present invention can be applied to a V-type multi-cylinder internal combustion engine other than the V-type 6-cylinder and an in-line multi-cylinder internal combustion engine.
12 シリンダヘッド
12a 締結ボス
19A,19B 吸気バルブ(機関弁)
21A,21B 排気バルブ(機関弁)
26 吸気カムシャフト(カムシャフト)
27 排気カムシャフト(カムシャフト)
31 第1サブロッカーアーム(機関弁駆動部材)
32 第2サブロッカーアーム(機関弁駆動部材)
33 第3サブロッカーアーム(機関弁駆動部材)
34 第4サブロッカーアーム(機関弁駆動部材)
35 第5サブロッカーアーム(機関弁駆動部材)
51 内側連結機構(連結機構)
52 第1外側連結機構(連結機構)
53 第2外側連結機構(連結機構)
70 プラグチューブ
71 HIカム(カム)
72 第1LOカム(カム)
73 第2LOカム(カム)
74 ベース円カム(カム)
L1 シリンダ軸線
L2 カムシャフト軸線
12 Cylinder head
21A, 21B Exhaust valve (engine valve)
26 Intake camshaft (camshaft)
27 Exhaust camshaft (camshaft)
31 1st sub rocker arm (engine valve drive member)
32 Second sub rocker arm (engine valve drive member)
33 3rd sub rocker arm (engine valve drive member)
34 4th sub rocker arm (engine valve drive member)
35 Fifth sub rocker arm (engine valve drive member)
51 Inner coupling mechanism (coupling mechanism)
52 First outer coupling mechanism (coupling mechanism)
53 Second outer coupling mechanism (coupling mechanism)
70
72 1st LO cam (cam)
73 Second LO cam (cam)
74 Base circle cam (cam)
L1 Cylinder axis L2 Camshaft axis
Claims (5)
前記プラグチューブ(70)の吸排気方向の側方に設けられてクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフト(26,27)と、
前記カムシャフト(26,27)に設けたカム(71〜74)により揺動駆動されて連結機構(51,52,53)により相互に連結および連結解除される複数の機関弁駆動部材(31〜35)と、
を備える内燃機関の可変動弁装置において、
前記プラグチューブ(70)のカムシャフト軸線(L2)方向両側に位置する一対の連結機構(52,53)は、前記機関弁駆動部材(31〜35)の揺動に伴って前記プラグチューブ(70)に最も接近したとき、カムシャフト軸線(L2)方向に見て前記プラグチューブ(70)の少なくとも一部にオーバーラップすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A plug tube (70) extending in the cylinder axis (L1) direction from the cylinder head (12) of the internal combustion engine;
Camshafts (26, 27) provided on the side of the plug tube (70) in the intake / exhaust direction and driven to rotate by a crankshaft;
A plurality of engine valve drive members (31-31) driven to swing by cams (71-74) provided on the camshafts (26, 27) and connected and disconnected from each other by connection mechanisms (51, 52, 53). 35)
In a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising:
A pair of coupling mechanisms (52, 53) located on both sides of the plug tube (70) in the camshaft axis (L2) direction are connected to the plug tube (70) as the engine valve drive members (31 to 35) swing. ), When viewed in the camshaft axis (L2) direction, it overlaps at least a part of the plug tube (70).
前記連結機構(51,52,53)は、第1、第2機関弁駆動部材(31,32)を連結および連結解除する第1外側連結機構(52)と、第4、第5機関弁駆動部材(34,35)を連結および連結解除する第2外側連結機構(53)とを含み、
前記第1、第2外側連結機構(52,53)は、カムシャフト軸線(L2)方向に見て前記プラグチューブ(70)の少なくとも一部にオーバーラップすることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The engine valve drive member comprises first to fifth engine valve drive members (31 to 35) juxtaposed with each other,
The connection mechanism (51, 52, 53) includes a first outer connection mechanism (52) for connecting and releasing the first and second engine valve drive members (31, 32), and fourth and fifth engine valve drives. A second outer coupling mechanism (53) for coupling and decoupling the members (34, 35),
The first or second outer coupling mechanism (52, 53) overlaps at least a part of the plug tube (70) when viewed in the camshaft axis (L2) direction. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2.
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