JP2010065632A - Valve gear of internal combustion engine and hydraulic lash adjuster used in valve gear - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気弁や排気弁である機関弁のバルブリフト量などを機関運転状態に応じて可変制御する可変機構を備えた内燃機関の動弁装置に関する。 The present invention relates to a valve operating apparatus for an internal combustion engine provided with a variable mechanism that variably controls a valve lift amount of an engine valve that is an intake valve or an exhaust valve in accordance with an engine operating state.
従来の内燃機関の動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献1に記載されたものが知られている。
As a conventional valve operating device for an internal combustion engine, one described in the following
この動弁装置は、外周に駆動偏心カムが設けられた駆動軸と、該駆動軸の外周に回転自在に支持されたカムシャフトに設けられて、吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる揺動カムと、一端部がリンクアームを介して前記駆動偏心カムに回転自在に連係され、他端部がリンクロッドを介して前記揺動カムに回転自在に連係されたロッカアームと、機関前後方向に配設された制御軸に設けられて、前記ロッカアームの揺動支点を変化させる制御カムとを備えている。 This valve operating device is provided on a drive shaft provided with a drive eccentric cam on the outer periphery and a camshaft rotatably supported on the outer periphery of the drive shaft so that the intake valve is opposed to the spring force of the valve spring. A swing cam to be opened, a rocker arm having one end rotatably connected to the drive eccentric cam via a link arm and the other end rotatably connected to the swing cam via a link rod; A control cam provided on a control shaft disposed in the longitudinal direction of the engine and changing a rocking fulcrum of the rocker arm.
また、前記揺動カムと前記吸気弁との間にはスイングアームが介装されており、このスイングアームは、一端部がシリンダヘッドの保持孔に保持された油圧ラッシアジャスタに揺動自在に支持されている一方、他端部が前記吸気弁のステムエンドに当接している。また、前記両端部のほぼ中央位置に設けられたローラの外周面に、前記揺動カムのカム面が転接しつつ揺動カムの揺動力を吸気弁の開弁力として伝達するようになっている。 A swing arm is interposed between the swing cam and the intake valve, and this swing arm is swingably supported by a hydraulic lash adjuster whose one end is held in a holding hole of the cylinder head. On the other hand, the other end is in contact with the stem end of the intake valve. Also, the swinging force of the swing cam is transmitted as the valve opening force of the intake valve while the cam surface of the swing cam is in rolling contact with the outer peripheral surface of the roller provided at substantially the center position of both ends. Yes.
さらに、前記油圧ラッシアジャスタは、内部の油圧によりスイングアームの他端部を押し上がることによって、前記揺動カムが吸気弁を開作動させるときは勿論のこと、前記揺動カムのベースサークル時にあって吸気弁を開作動させないときもバルブクリアランスを零ラッシにして前記ローラと揺動カムとを常時当接状態にするようになっている。 Further, the hydraulic lash adjuster pushes up the other end portion of the swing arm by the internal hydraulic pressure, so that the swing cam opens the intake valve as well as the base circle of the swing cam. Even when the intake valve is not opened, the valve clearance is set to zero lash and the roller and the swing cam are always in contact with each other.
そして、機関運転状態に応じてアクチュエータにより前記制御軸を介して制御カムを回転制御することにより、ロッカアームの揺動支点を変化させ、これによって、前記揺動カムが吸気弁の作動角及びリフト量を変化させるようになっている。
しかしながら、前記従来の動弁装置を、例えばV型6気筒のガソリン内燃機関に適用した場合に、この片側バンク側についてみると、#1気筒の吸気弁を揺動カムが開作動するためにローラを介して押圧すると、バルブスプリングのばね反力によって前記リンクロッド、ロッカアーム及びリンクアームを介して駆動カムを押し下げる力が働く。この入力によって駆動軸が、該駆動軸と揺動カムとの間のクリアランス及び揺動カムと軸受との間のクリアランスを減少させながら僅かに下方へ撓み変形する。 However, when the conventional valve operating device is applied to, for example, a V-type 6-cylinder gasoline internal combustion engine, when looking at the one-side bank side, the roller for opening the swing cam of the # 1 cylinder intake valve When a pressure is applied via the link rod, a force that pushes down the drive cam is exerted via the link rod, the rocker arm and the link arm by the spring reaction force of the valve spring. This input causes the drive shaft to bend and deform slightly downward while reducing the clearance between the drive shaft and the swing cam and the clearance between the swing cam and the bearing.
これにより、#1気筒に隣接した#3気筒の揺動カムがベースサークル時、つまり閉弁状態であるにも拘わらず、該#3気筒の揺動カムが駆動軸の撓み変形に伴って下方へ僅かに押圧された状態になり、#3気筒の吸気弁を微小に開弁させてしまうおそれがある。 As a result, the swing cam of the # 3 cylinder adjacent to the # 1 cylinder is in the base circle, that is, the valve is closed, but the # 3 cylinder swing cam is lowered as the drive shaft is deformed. There is a risk that the # 3 cylinder intake valve may be slightly opened.
この現象は、#3気筒の揺動カムによって吸気弁が開作動された場合にも、閉状態にある#5気筒の吸気弁が微小に開弁されてしまうおそれがある。 This phenomenon may cause the intake valve of the # 5 cylinder in the closed state to be slightly opened even when the intake valve is opened by the swing cam of the # 3 cylinder.
この結果、例えばアイドリング運転時において燃焼室内の混合気が微小に開弁した吸気弁から流出して機関回転の不安定化や燃費の低下を招くおそれがある。 As a result, for example, during the idling operation, the air-fuel mixture in the combustion chamber may flow out of the intake valve that is slightly opened, leading to instability of engine rotation and a reduction in fuel consumption.
本発明は、前記各従来の可変動弁装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1に記載の発明は、機関のクランクシャフトから回転駆動力が伝達され、外周に駆動カムが設けられた駆動軸と、前記駆動カムを介して駆動され、リフト領域でバルブスプリングのばね力に抗して機関弁を開作動させるカムと、該カムと機関弁との間に介装され、少なくとも前記カムと当接する介装部材と、前記バルブスプリングのばね荷重よりも小さなばね荷重を有し、前記介装部材を前記カム側へ付勢する付勢機構と、を備えたことを特徴としている。
The present invention has been devised in view of the technical problem of each of the conventional variable valve gears, and the invention according to
この発明によれば、前記開弁側の機関弁からバルブスプリングのばね反力が駆動軸に伝達されて、閉弁状態の隣接する気筒の機関弁に介装部材を介して開弁方向への押圧力が作用すると、この押圧力を前記付勢機構が圧縮変形して介装部材を僅かに後退移動させて前記押圧力を吸収する。このため、閉弁状態にある機関弁への介装部材からの押圧力の伝達が回避されて、閉弁状態が確実に保持される。この結果、機関弁からの吸気の流出が十分に抑制されて、機関性能の不安定化を解消できる。 According to this invention, the spring reaction force of the valve spring is transmitted from the engine valve on the valve opening side to the drive shaft, and the engine valve of the adjacent cylinder in the valve closing state passes through the interposing member in the valve opening direction. When a pressing force is applied, the urging mechanism compresses and deforms the pressing force to slightly move the interposition member backward to absorb the pressing force. For this reason, transmission of the pressing force from the interposition member to the engine valve in the valve closing state is avoided, and the valve closing state is reliably maintained. As a result, the outflow of intake air from the engine valve is sufficiently suppressed, and instability of the engine performance can be eliminated.
以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態では、V型6気筒内燃機関の片側3気筒に適用され、吸気弁の作動角とバルブリフト量を可変制御する可変機構を備えたものを示している。 Embodiments of a valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a three-cylinder cylinder on one side of a V-type six-cylinder internal combustion engine, and includes a variable mechanism that variably controls the operating angle and valve lift amount of the intake valve.
〔第1の実施形態〕
図1〜図5は第1の実施形態を示し、シリンダヘッド1内に形成された一対の吸気ポート2、2を開閉する一気筒当たり2つの吸気弁3,3と、#1気筒と#3気筒及び#5気筒の上方側に機関前後方向に沿って配置され、外周に駆動カム5aを有する駆動軸5と、該駆動軸5の外周面の回転自在に支持されて、介装部材であるスイングアーム6を介して前記各吸気弁3を開閉作動させる一対の揺動カム7と、前記駆動カム5aの回転力を揺動力に変換して前記各揺動カム7に伝達する伝達機構8と、該伝達機構8を介して前記各吸気弁3,3の作動角とリフト量を制御する制御機構9と、シリンダヘッド1に保持されて、前記各スイングアーム6を介して各吸気弁3と各揺動カム7との間のバルブクリアランスを常に零ラッシにする一対の油圧ラッシアジャスタ10と、を備えている。なお、前記駆動軸5と揺動カム7、伝達機構8及び制御機構9によって可変機構が構成されている。
[First Embodiment]
1 to 5 show a first embodiment, two
以下、便宜上、1つの気筒、例えば#1気筒における各構成部材について説明する
前記各吸気弁3は、バルブガイド4を介してシリンダヘッド1に摺動自在に保持されていると共に、各ステムエンド3aの近傍に設けられた各スプリングリテーナ11とシリンダヘッド1の内部上面との間に弾接された各バルブスプリング12によって閉方向に付勢されている。
Hereinafter, for convenience, each component in one cylinder, for example, the # 1 cylinder will be described. Each
前記駆動軸5は、シリンダヘッド1の上端部に設けられた複数の軸受部13に前記揺動カム7のカムシャフト7aを介して回転自在に支持され、一端部に設けられた図外のタイミングプーリを介してクランクシャフトの回転力がタイミングベルトによって伝達されるようになっている。また、駆動軸5の外周に一気筒当たり1つ設けられた前記駆動カム5aは、その軸心Xが駆動軸5の軸心Yから径方向へ偏心していると共に、外周のカムプロフィールが通常のほぼ円形状に形成されている。
The
前記各スイングアーム6は、一端部6aの下面が前記各吸気弁3のステムエンド3aに当接している一方、他端部6bが前記油圧ラッシアジャスタ10に当接していると共に、中央に形成された収容孔内に、ローラ軸14aを介してローラ14が回転自在に収容配置されている。
Each
前記両揺動カム7は、図1などにも示すように、円筒状のカムシャフト7aの両端部に一体的に設けられていると共に、該カムシャフト7aが内周面を介して駆動軸5に回転自在に支持されている。また、下面にベースサークル面やランプ面及びリフト面からなるカム面7bが形成されており、該ベースサークル面とランプ面及びリフト面が、揺動カム9の揺動位置に応じて前記スイングアーム6のローラ14の上面を転接するようになっている。前記カムシャフト7aは、外周面の軸方向ほぼ中央位置に形成されたジャーナル部が前記複数の軸受部13に微小クリアランスをもって回転自在に支持されていると共に、その内部に微小クリアランスをもって前記駆動軸5を回転自在に支持するようになっている。
As shown in FIG. 1 and the like, both the
前記伝達機構8は、駆動軸5の上方に配置されたロッカアーム15と、該ロッカアーム15の一端部15aと駆動カム5aとを連係するリンクアーム16と、ロッカアーム15の他端部15bと一つの揺動カム7とを連係するリンクロッド17と、を備えている。
The
前記ロッカアーム15は、中央に有する筒状の基部が支持孔を介して後述する制御カムに回転自在に支持されていると共に、一端部15aがピン18によってリンクアーム16に回転自在に連結されている一方、他端部15bがリンクロッド17の上端部にピン19を介して回転自在に連結されている。
The
前記リンクアーム16は、円環状の基部の中央位置に有する嵌合孔16aに前記駆動カム5aのカム本体が回転自在に嵌合している一方、突出端が前記ピン18によってロッカアーム一端部15aに連結されている。
In the
前記リンクロッド17は、下端部がピン20を介して揺動カム7のカムノーズ部に回転自在に連結されている。
The
なお、前記ロッカアーム15の他端部15bとリンクロッド17の上端部との間には、各構成部品の組付時に各吸気弁3のリフト量を微調整するアジャスト機構23が設けられている。
An
前記制御機構9は、駆動軸5の上方位置に同じ軸受部に回転自在に支持された制御軸21と、該制御軸21の外周に前記ロッカアーム15の支持孔に摺動自在に嵌入されて、ロッカアーム15の揺動支点となる制御カム22が固定されている。
The
前記制御軸21は、駆動軸5と並行に機関前後方向に配設されていると共に、図外のアクチュエータによって回転制御されている。一方、前記制御カム22は、円筒状を呈し、軸心位置が制御軸21の軸心から所定分だけ偏倚している。
The
前記アクチュエータは、ハウジングの一端部に固定された電動モータと、ハウジングの内部に設けられて電動モータの回転駆動力を前記制御軸21に伝達する減速機構としてのボール螺子伝達手段とから構成されている。
The actuator is composed of an electric motor fixed to one end of the housing, and a ball screw transmission means that is provided inside the housing and transmits a rotational driving force of the electric motor to the
前記電動モ−タは、比例型のDCモータによって構成され、機関運転状態を検出するコントロールユニットからの制御信号によって駆動するようになっている。 The electric motor is constituted by a proportional type DC motor and is driven by a control signal from a control unit that detects an engine operating state.
前記油圧ラッシアジャスタ10は、図1及び図3A、Bに示すように、シリンダヘッド1の円柱状の保持穴1a内に上下摺動自在に保持された有底円筒状のボディ24と、該ボディ24内に上下摺動自在に収容されて、下部に一体に有する隔壁25を介して内部にリザーバ室26を構成するプランジャ27と、ボディ24の下部内に形成されて、前記隔壁25に貫通形成された連通孔25aを介して前記リザーバ室26と連通する高圧室28と、該高圧室28の内部に設けられて、前記リザーバ室26内の作動油を高圧室28方向へのみ流入を許容するチェック弁29と、を備えている。また、前記シリンダヘッド1の内部には、前記保持穴1a内の溜まった作動油を外部に排出する通孔1bが形成されている。
As shown in FIGS. 1, 3A, and 3B, the
前記ボディ24は、外周面に円筒状の第1凹溝24aが形成されていると共に、該第1凹溝24aの周壁に、前記シリンダヘッド1の内部に形成されて下流端が前記第1凹溝24aに開口した油通路30とボディ24内部とを連通する第1通路孔31が径方向に貫通形成されている。
The
なお、前記油通路30は、図1に示すように、シリンダヘッド1内に形成された潤滑油供給用のメインオイルギャラリー30aーと連通しており、このメインオイルギャラリー30aには図外のオイルポンプから潤滑油が圧送されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
前記プランジャ27は、軸方向のほぼ中央の外周面に円筒状の第2凹溝27aが形成されていると共に、該第2凹溝27aの周壁に前記第1通路孔31とリザーバ室26とを連通する第2通路孔32が径方向に沿って貫通形成されていると共に、先端部27bの先端面がスイングアーム6の他端部6b下面との良好な摺動性を確保するために球面状に形成されている。なお、このプランジャ27は、ボディ24の上端部に嵌着固定された円環状のストッパ部材33によってその最大突出量が規制されるようになっている。
The
前記第2凹溝27aは、その軸方向の幅が比較的大きく形成され、これによってボディ24に対するプランジャ27のいずれの上下摺動位置においても前記第1通路孔31と第2通路孔32とを常時連通するようになっている。
The second
前記チェック弁29は、前記連通孔25aの下部開口縁(シート)を開閉するチェックボール29aと、該チェックボール29aを閉方向へ付勢する第1コイルばね29bを保持するカップ状のリテーナ29cと、ボディ24の底壁24cの内底面とリテーナ29cの円環状上端部との間に弾装されて、リテーナ29cを隔壁25方向へ付勢する第2コイルばね29dとから構成されている。
The
そして、前記プランジャ27の進出に伴って高圧室28内が低圧になると、前記油通路30から保持穴1a内に供給された作動油が第1凹溝24aから第1通路孔31と第2凹溝27a及び第2通路孔32を通ってリザーバ室26に流入して、さらにチェックボール28aを第1コイルばね29bのばね力に抗して押し開き、作動油を高圧室28内に流入させる。
When the inside of the
これによって、プランジャ27は、常時スイングアーム6の他端部6bを押し上げてローラ14を介して揺動カム7とスイングアーム6の一端部6a及び吸気弁3のステムエンド3aとの間の隙間を零ラッシに調整するようになっている。
As a result, the
また、前記保持穴1aの底面と前記ボディ24の底壁24cの外底面との間には、付勢機構である皿ばね34が弾装されている。この皿ばね34は、円形状の外周部が前記保持穴1aの底面に当接支持されている一方、通常時は、上方へ撓み変形した小径円形状の内周部が前記ボディ24の底壁24cの外底面に当接している。また、この皿ばね34は、圧縮変形時におけるそのばね荷重が前記バルブスプリング12のばね荷重よりも小さく設定されている。
Further, a
すなわち、前記バルブスプリング12と皿ばね34のばね荷重との関係は、本実施形態では、図7に示すように、バルブスプリング12のばね荷重(実線)が上昇するのに対して、皿ばね34のばね荷重(破線)はバルブスプリング12のばね荷重以下で、かつ油圧ラッシアジャスタ10の必要微小ストローク時のロストモーション荷重が最大でバルブスプリング12のばね荷重以下となるようにばね荷重が設定されている。つまり、前記スイングアーム6にバルブスプリング12のばね荷重が作用する段階で吸気弁3の開弁が開始されることから、バルブスプリング12のばね荷重以下に設定してある。
In other words, in the present embodiment, the spring load (solid line) of the
また、前記各揺動カム7のカム面7bのカムプロフィールは、前記皿ばね34の後述する圧縮変形量を考慮して設定されている。
Further, the cam profile of the
以下、本実施形態における動弁装置の基本的な作動について、図4及び図5に基づいて説明する。 Hereinafter, the basic operation of the valve gear in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
まず、例えば、機関のアイドリング運転などの低回転域では、コントロールユニットから出力された制御電流によって電動モータが回転駆動し、この回転トルクがボール螺子機構を介して前記制御軸21に伝達されて、該制御軸21が一方向へ回転駆動されると、図4A、Bに示すように、制御カム22も一方向に回動して軸心が制御軸21の軸心の回りを同一半径で回転し、肉厚部が駆動軸5から図示のように右上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム15の他端部15bとリンクロッド17の枢支点(連結ピン19)は、駆動軸5に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム7は、リンクロッド17を介してカムノーズ部側が強制的に引き上げられる。
First, for example, in a low rotation range such as an idling operation of an engine, the electric motor is rotationally driven by a control current output from the control unit, and this rotational torque is transmitted to the
よって、駆動カム5aが回転してリンクアーム16を介してロッカアーム15の一端部15aを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド17を介して各揺動カム7及び各スイングアーム6に伝達され、各吸気弁3はバルブスプリング12のばね反力に抗して開弁して、そのリフト量Lは図6に示すように十分小さくなる。
Therefore, when the
例えば、機関が高回転領域に移行した場合は、コントロールユニットからの制御電流によって電動モータが逆回転してボール螺子機構を同方向へ回転させると、図5A、Bに示すように、この回転に伴って制御軸21が制御カム22を他方向へ回転させて、軸心が下方向へ移動する。
For example, when the engine shifts to a high rotation region, when the electric motor reversely rotates by the control current from the control unit and rotates the ball screw mechanism in the same direction, the rotation is performed as shown in FIGS. 5A and 5B. Accordingly, the
このため、ロッカアーム15は、今度は全体が駆動軸5方向に移動して他端部15bによって揺動カム7のカムノーズ部を、リンクロッド17を介して下方へ押圧して該各揺動カム7全体を所定量だけ図4に示す位置から反時計方向へ回動させる。したがって、図5Aに示すように、各揺動カム7の各スイングアーム6のローラ14外周面に対するカム面7bの当接位置が、カムノーズ部側(リフト部側)に移動する。
For this reason, the
このため、吸気弁3の開作動時に駆動カム5aが回転してロッカアーム15の一端部15aを、リンクアーム16を介して押し上げると、各スイングアーム6を介して各吸気弁3が各バルブスプリング12のばね力に抗して開弁して、そのバルブリフト量が図6のL1に示すように連続的に変化しつつ大きくなる。
For this reason, when the
そして、前述したように、例えばアイドリング運転時などの低回転領域において、図1及び図4A、Bに示す#1気筒の各吸気弁3が開作動した際には、前記駆動カム5aからの押圧力でリンクアーム16を介してロッカアーム15の一端部15aが押し上げられると共に他端部15bが押し下げられて、各揺動カム7のカムノーズ部を押し下げる。そうすると、各揺動カム7のカム面7bのリフト部によって各スイングアーム6のローラ14が押し下げられて各吸気弁3を開弁させる(白抜き矢印)と、各バルブスプリング12の大きなばね反力がスイングアーム6から揺動カム7、リンクロッド17、ロッカアーム15及びリンクアーム16を介して前記駆動カム5aに押し下げ力として作用する(図8黒矢印)。
As described above, when the
このため、前記駆動軸5は、該駆動軸5とカムシャフト7aとの間のクリアランス及びカムシャフト7aと軸受部13との間のクリアランスを減少させながら図8の一点鎖線で示すように下方へ僅かに撓み変形する。このとき、#1気筒と隣接した#3気筒の各吸気弁3は閉弁状態になっているが、前記駆動軸5の下方への撓み変形によって、隣接した#3気筒の各吸気弁3が、各揺動カム7とスイングアーム6を介して下方へ微小に開弁してしまう。
For this reason, the
図9A、Bは前記駆動軸5の下方への撓み変形に伴う#1、#3、#5気筒の各吸気弁3のリフト状態を示している。つまり、#1気筒の最大リフト(最大開弁)においては、#3気筒と#5気筒側のそれぞれの吸気弁3は本来閉弁状態になっているが、前記駆動軸5の撓み変形の影響によって微小に開弁していることが明らかである。特に#3気筒の吸気弁3の方が撓み変形の影響が大きいことから#5気筒の吸気弁3よりも僅かである大きな開弁量になっている。
FIGS. 9A and 9B show the lift states of the
そこで、本実施形態では、各気筒にそれぞれ設けられた油圧ラッシアジャスタ10全体が皿ばね34の圧縮変形に伴って各保持穴1a内で僅かに下降(ロストモーション)して前記駆動軸5の撓み変形を吸収し、これによって、#3,#5気筒のそれぞれの吸気弁3の微小な開弁を抑制するようになっている。
Therefore, in the present embodiment, the entire
すなわち、前述のように、例えば#1気筒の各吸気弁3が最大に開弁リフトして駆動軸5が撓み変形することにより、#3気筒や#5気筒の各揺動カム7が各スイングアーム6のローラ14を押圧すると、該スイングアーム6の他端部6b側が皿ばね34のばね力に抗して油圧ラッシアジャスタのプランジャ27を押し下げると共に高圧室28内の作動油を介してボディ24も一緒に押圧する。
That is, as described above, for example, each
これにより、図3Bに示すように、皿ばね34が圧縮変形して油圧ラッシアジャスタ10全体が下方へ僅かにロストモーションして前記押圧力を吸収する。したがって、スイングアーム6は、他端部6b側のみが僅かに下降して一端部6a側は下降しない。このため、閉弁状態にある#3、5の各気筒の各吸気弁3は確実に閉弁状態が維持される。
As a result, as shown in FIG. 3B, the
この結果、#3,4気筒の各吸気弁3からの吸気の流出が十分に抑制されて、機関性能の不安定化を解消できる。
As a result, the outflow of the intake air from the
また、本実施形態では、付勢機構としてばね部材である皿ばね34を用いたため、オイル粘度や機関回転数、油温などに影響されることなく、安定したロストモーション効果が得られ、しかも、既存の皿ばね34を用いることができるのでコストの高騰を抑制できる。
In this embodiment, since the
また、前記保持穴1aに溜まった作動油は、前記通孔1bから自動的に排出され、油圧ラッシアジャスタ10が上昇した際に、保持穴1a内への空気流入用としても機能することから、油圧ラッシアジャスタ10の常時スムーズな上下動を確保することができる。
Further, the hydraulic oil accumulated in the holding
さらに、本実施形態では、機関低回転時の場合について説明したが、前記駆動軸5とカムシャフト7a及び該カムシャフト7aと軸受部13との間にそれぞれ微小クリアランスが形成されていることから、高回転域でも各揺動カム7の激しい揺動によって、閉弁状態にあるいずれかの吸気弁3に微小リフトが発生する可能性がある。したがって、本実施形態では、前記皿ばね34による油圧ラッシアジャスタ10のロストモーション作用をいずれの気筒にも適用している。この結果、揺動カム7のカム面7bのカムプロフィールを共通にすることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the case of low engine rotation has been described, but a minute clearance is formed between the
〔第2の実施形態〕
図10A、Bは第2の実施形態を示し、付勢機構として皿ばねに代えてコイルスプリング35としたものである。すなわち、保持穴1aの底面に、ほぼキャップ状のストッパ部材36が載置保持されていると共に、該ストッパ部材36の下端外周に有するフランジ部36aの上面と油圧ラッシアジャスタ10のボディ24の底壁24c外底面との間にコイルスプリング35が弾装されている。このコイルスプリング35は、そのばね荷重が第1実施形態の皿ばねと同じように設定されていると共に、その最大圧縮変形量が前記ストッパ部材36のフランジ部36a上面に一体に形成された円柱状の突出部36bによって規制されるようになっている。これは、コイルスプリング35の圧縮変形量(ストローク)を大きくして底付き状態(密着状態)で使用すると、へたりが生じやすくなることからストロークの規制を突出部36bによって行うようにした。
[Second Embodiment]
FIGS. 10A and 10B show a second embodiment in which a
他の構成は第1の実施形態と同様である。したがって、前記コイルスプリング35のばね力によって駆動軸5の撓み変形時に、図10Bに示すように、油圧ラッシアジャスタ10のロストモーション作用を得ることができるので、第1の実施形態と同じ作用効果が得られる。
Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, when the
〔第3の実施形態〕
図11A、Bは第3の実施形態を示し、付勢機構を油圧ラッシアジャスタ10のボディ24の下部に一体的に設けたものである。
[Third Embodiment]
FIGS. 11A and 11B show a third embodiment in which an urging mechanism is integrally provided at the lower portion of the
すなわち、前記ボディ24の底壁24cの下部外周に円筒状の突起37が一体に形成されていると共に、該突起37の内側にカップ状のスプリングリテーナ38が上下摺動可能に配置されている。また、前記スプリングリテーナ38の底部38a内底面とボディ24の底壁24c外底面との間にコイルスプリング39が弾装されている。
That is, a
前記スプリングリテーナ38は、底部38aの外底面が前記保持穴1aの底面に載置保持されていると共に、外周面下部に段差部38bが形成されて、この段差部38bが前記突起37の外周部に嵌着固定されたストッパリング40の下部内周に形成されたストッパ爪40aに当接することによってボディ24の最大上方移動位置を規制するようになっている。また、スプリングリテーナ38の底部38aには、第1実施形態と同じような通孔41が傾斜状に形成されている。
The
前記コイルスプリング39のばね荷重は、第1実施形態の皿ばねと同じ大きさに設定されている。他の構成は第1の実施形態と同様である。
The spring load of the
したがって、この実施形態によれば、前述した作用によって駆動軸5が下方へ撓み変形して例えば#3気筒における油圧ラッシアジャスタ10のプランジャ27の先端部27aに押圧力が作用すると、図11Bに示すように、油圧ラッシアジャスタ10がコイルスプリング39のばね力に抗して下方へ移動してスプリングリテーナ38の上端縁がボディ24の底壁24a外底面に当接するまで下降する。かかるロストモーションによって前記駆動軸5の撓み変形を吸収して各吸気弁3の開弁作用を十分に抑制することが可能になる。
Therefore, according to this embodiment, when the
よって、第1の実施形態と同じ作用効果が得られる。 Therefore, the same effect as the first embodiment can be obtained.
〔第4の実施形態〕
図12及び図13は第4の実施形態を示し、付勢機構を吸気弁3のステムエンド3aとスイングアーム6の一端部6aとの間に介装したものである。
[Fourth Embodiment]
12 and 13 show a fourth embodiment in which an urging mechanism is interposed between the stem end 3 a of the
すなわち、付勢機構は、前記ステムエンド3aに嵌合保持されたほぼ円筒状の保持部材42と、該保持部材42の上端開口を閉塞する有蓋円筒状のキャップ部43と、前記保持部材42の内部に摺動自在に収容されて、上端部が前記スイングアーム6の一端部6aに当接する摺動部44と、前記保持部材42内部に形成された突部42aと前記摺動部44との間に弾装されて、前記摺動部44をスイングアーム6の一端部6a方向へ付勢するコイルスプリング45と、から構成されている。
That is, the urging mechanism includes a substantially cylindrical holding
前記保持部材42は、底部42bの外底面ほぼ中央に前記ステムエンド3aに上方から嵌合する嵌合溝42cが形成されていると共に、前記突部42aの外周に円環状のガイド溝42dが形成されている。
The holding
前記キャップ部43は、保持部材42の上方から被嵌状態に圧入固定されていると共に、円板状の上壁43aのほぼ中央に摺動用孔43bが貫通形成されている。
The
前記摺動部44は、前記保持部材42の内部に上下方向に沿って摺動する円筒部位44aと、該円筒部位44aの上端壁の上面ほぼ中央に一体に突設されて、前記ガイド溝42dに上下摺動自在に案内された円柱状の押圧部位44bとから構成されている。なお、この押圧部位44bには、該押圧部位44bのスムーズな上下摺動を得るための通孔46が形成されている。
The sliding
前記コイルスプリング45は、そのばね荷重が第1の実施形態と同じようにバルブスプリング12のばね荷重よりも小さく設定されている。
The
したがって、この実施形態も前述のように、駆動軸5の下方への撓み変形に伴い、各揺動カム7からスイングアーム6の一端部6aを介して前記押圧部位44bに押圧力が作用すると、該押圧部位44bが、図13Bに示すように、コイルスプリング45のばね力に抗して、つまりコイルスプリング45の圧縮変形に伴って下降し、前記駆動軸5の撓み変形分を吸収する。これによって、この#3や#5気筒の吸気弁3の閉弁状態が維持される。この結果、第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
Therefore, in this embodiment, as described above, when a pressing force acts on the
また、前記通孔46によって、前記押圧部位44bのスムーズな摺動が確保されると共に、通孔46から保持部材42の内部に供給された潤滑油が前記押圧部材44bと保持部材42の内周面及び突部42aの外周面との間に流入してこれらの部位を潤滑することから、前記押圧部位44bをさらに円滑に摺動させることが可能になる。
The through
なお、この実施形態では、油圧ラッシアジャスタ10のボディ24は、保持穴1a内に圧入固定されており、通常の基本作動によって各吸気弁3などの零ラッシを確保している。
In this embodiment, the
〔第5の実施形態〕
図14、図15は第5の実施形態を示し、前記スイングアーム6が、一端部6a側と他端部6b側に2分割形成され、これら2分割された第1、第2分割部材47,48を該両者の対向端部にそれぞれ挿通された枢軸49を中心として互いに屈曲回動自在に設けられていると共に、図14A、Bに示すように、両分割部材47,48をほぼへ字形状に屈曲する方向へ付勢する付勢機構が設けられている。
[Fifth Embodiment]
14 and 15 show a fifth embodiment, in which the
前記付勢機構は、前記第1分割部材47の枢軸49側の外側面に突設された第1係止部50と、第2分割部材48の枢軸49側の外側面に突設された第2係止部51と、前記枢軸49の突出端部に巻回されて、一端部52aが前記第1係止部50に内側から弾接係止され、他端部52bが前記第2係止部51に内側から弾接係止された捩りばね52と、から構成されている。
The biasing mechanism includes a
また、前記第1、第2分割部材47,48は、互いの上端部にスイングアーム6の最大開き位置を規制する2つのストッパ突部47a、48aが回動方向の対向位置に設けられている。
Further, the first and
したがって、この実施形態によれば、前述のように、例えば#3気筒の前記揺動カム7のベースサークル領域では、図14A、Bに示すように、スイングアーム6は、捩りばね52のばね力によって前記両ストッパ突部47a、48aが互いに離間して全体がへ字形状に屈曲された状態に付勢されている。このため、かかるベースサークル領域では各吸気弁3への開弁力が作用せず閉弁状態になっている。
Therefore, according to this embodiment, as described above, for example, in the base circle region of the rocking
ここで、前述のように、駆動軸5の下方への撓み変形に伴って各揺動カム7からのローラ14を介してスイングアーム6に下方への押圧力が作用すると、図15A、Bに示すように、捩りばね52のばね力に抗して両分割部材47,48が互いに水平方向へ回動(ロストモーション)して両ストッパ突部47a、48aの対向面が当接してそれ以上の同方向への回動が規制される。これにより、捩りばね52のばね力を介して前記押圧力が吸収されることから、各吸気弁3の閉弁状態が維持される。したがって、第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
Here, as described above, when a downward pressing force is applied to the
また、この状態で揺動カム7のカム面7bを介して吸気弁3に通常の開弁力が作用すると、前記各ストッパ突部47a、48aが当接してロックされた状態になっているから、本来の開弁力が効果的に伝達されて開弁リフトする。その後、ベースサークル領域になると、スイングアーム6は、図14A、Bに示す初期の屈曲状態に戻る。
Further, when a normal valve opening force is applied to the
〔第6の実施形態〕
図16、図17は第6の実施形態を示し、前記第4の実施形態の付勢機構を用いてさらに該付勢機構と前記各揺動カム7との間に、油圧ラッシアジャスタ60を備えたバルブリフター61が介装されている。
[Sixth Embodiment]
16 and 17 show a sixth embodiment. A
前記付勢機構は、第4の実施形態のものと同じであるから、同一の符号を付して具体的な説明を省略する。 Since the urging mechanism is the same as that of the fourth embodiment, the same reference numerals are given and the detailed description is omitted.
前記バルブリフター61は、鉄系金属で有蓋円筒状に形成され、円板状の冠部61aの外周縁に円筒状のスカート部61bが一体に形成されていると共に、シリンダヘッド1の所定部位に形成された摺動孔1cの内周面に全体が上下摺動可能でかつ回転自在に配置されている。なお、シリンダヘッド1の内部には、バルブリフター61の外周面と摺動孔1cとの間に潤滑油を供給する油通路64が形成されている。
The
また、バルブリフター61の内部には、円錐状の保持部62が一体に形成されていると共に、この保持部62の上部にラッパ状の支持部63が連結固定されて、この支持部63と前記保持部62の内側に前記油圧ラッシアジャスタ60が収容配置されている。
A conical holding
前記冠部61aは、上面である冠面に前記揺動カム7のカム面7bが摺動自在に当接していると共に、下面に油圧ラッシアジャスタ60の内部と支持部63の内部とを連通する油溝65が形成されている。
The
前記油圧ラッシアジャスタ60は、保持部62の小径筒部62a内に上下摺動可能な有底円筒状のボディ66と、該ボディ66の内部に摺動自在に設けられ、下部内に隔壁68を有する円筒状のリテーナ67と、該リテーナ67の内部に形成されて、前記油溝65を介して支持部63の内部と連通するリザーバ室69と、前記ボディ66の下部内に形成されて、前記隔壁68のほぼ中央に貫通形成された連通孔68aを介して前記リザーバ室69と連通する高圧室70と、該高圧室70の内部に設けられて、リザーバ室69内の作動油を連通孔68aを介して高圧室70側にのみ流入を許容するチェック弁71と、から構成されている。
The
また、前記ボディ66の底壁66aの外底面に、前記付勢機構の押圧部位44bの上面がコイルスプリング45のばね力によって常時弾接している。
Further, the upper surface of the
さらに、前記リザーバ室69には、支持部63の内部に図外の油孔を介して導入された潤滑油が油溝65を介して常時供給されるようになっている。
The
前記チェック弁71は、連通孔68aをコイルばね71bのばね力で閉止するチェックボール71aと、コイルばね71bを保持するカップ状のスプリングリテーナ71cと、から構成されている。
The check valve 71 includes a
したがって、この実施形態によれば、駆動軸5の下方への撓み変形に伴い、各揺動カム7からバルブリフター61と油圧ラッシアジャスタ60を介して前記押圧部位44bに押圧力が作用すると、該押圧部位44bが、コイルスプリング45のばね力に抗して、つまりコイルスプリング45の圧縮変形に伴って下降し、前記駆動軸5の撓み変形分を吸収する。これによって、この#3や#5気筒の吸気弁3の閉弁状態が維持される。この結果、第1の実施形態と同様な作用効果が得られる。
Therefore, according to this embodiment, when a pressing force acts on the
なお、前記油圧ラッシアジャスタ60は、バルブリフター61の上昇移動に伴い高圧室70内が低圧になるとリザーバ室69の油が連通孔68aを通ってチェックボール71aを押し開いて高圧室70の流入することから、冠面と揺動カム7との間のクリアランスを零ラッシになるように、常時調整している。
In the
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば付勢機構のばね部材としては、ウエーブばねを利用することや、その他のばね部材を用いることも可能である。 The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above. For example, a wave spring or other spring members can be used as the spring member of the biasing mechanism.
また、機関弁としては前記吸気弁3の他に、排気弁側にも適用することが可能である。さらに、内燃機関としては前記V型6気筒ばかりではなく、V型8気筒やその他の機関に適用することも可能である。
In addition to the
1…シリンダヘッド
1a…保持穴
3…吸気弁(機関弁)
5…カムシャフト
5a…駆動カム
6…スイングアーム
6a…一端部
6b…他端部
7…揺動カム
8…伝達機構
9…制御機構
10・60…油圧ラッシアジャスタ
12…バルブスプリング
13…軸受部
14…ローラ
24…ボディ
27…プランジャ
34…皿ばね(付勢機構)
35…コイルスプリング(付勢機構)
39…コイルスプリング(付勢機構)
45…コイルスプリング(付勢機構)
52…捩りばね(付勢機構)
61…バルブリフター
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
35 ... Coil spring (biasing mechanism)
39 ... Coil spring (biasing mechanism)
45 ... Coil spring (biasing mechanism)
52 ... Torsion spring (biasing mechanism)
61 ... Valve lifter
Claims (8)
前記駆動カムを介して駆動され、リフト領域でバルブスプリングのばね力に抗して機関弁を開作動させるカムと、
該カムと機関弁との間に介装され、少なくとも前記カムと当接する介装部材と、
前記バルブスプリングのばね荷重よりも小さなばね荷重を有し、前記介装部材を前記カム側へ付勢する付勢機構と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A drive shaft in which a rotational drive force is transmitted from the crankshaft of the engine and a drive cam is provided on the outer periphery;
A cam that is driven through the drive cam and opens the engine valve against the spring force of the valve spring in the lift region;
An interposed member interposed between the cam and the engine valve, and at least abutting the cam;
A biasing mechanism that has a spring load smaller than a spring load of the valve spring, and biases the interposed member toward the cam;
A valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記介装部材は、一端部が前記機関弁のステムエンドに当接している共に、他端部が油圧ラッシアジャスタによって揺動自在に支持され、前記一端部と他端部との間に設けられた当接部が前記カムに当接するスイングアームによって構成され、
前記付勢機構は、前記油圧ラッシアジャスタを保持する保持穴の底面と該油圧ラッシアジャスタの底部との間に設けられていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The interposition member has one end abutting against the stem end of the engine valve, and the other end supported by a hydraulic lash adjuster so as to be swingable, and is provided between the one end and the other end. The contact portion is configured by a swing arm that contacts the cam,
The valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the urging mechanism is provided between a bottom surface of a holding hole for holding the hydraulic lash adjuster and a bottom portion of the hydraulic lash adjuster.
前記介装部材は、一端部が前記機関弁のステムエンド側に当接している共に、他端部が油圧ラッシアジャスタによって揺動自在に支持され、前記一端部と他端部との間に設けられた当接部が前記カムに当接したスイングアームによって構成され、
前記付勢機構は、前記スイングアームの一端部と機関弁のステムエンドとの間に設けられていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The interposition member has one end abutting on the stem end side of the engine valve and the other end supported by a hydraulic lash adjuster so as to be swingable, and is provided between the one end and the other end. A contact portion formed by a swing arm contacting the cam;
The valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the biasing mechanism is provided between one end of the swing arm and a stem end of the engine valve.
前記介装部材は、一端部が前記機関弁のステムエンドに当接している共に、他端部が油圧ラッシアジャスタによって揺動自在に支持され、前記一端部と他端部との間に設けられた当接部が前記カムに当接したスイングアームによって構成され、
前記スイングアームは、該スイングアームの長手方向のほぼ中央位置で分割形成されて、一端部と他端部が互いに回転自在に連結され、
前記付勢機構は、前記スイングアームの一端部と他端部との間に介装されて、前記他端部を油圧ラッシアジャスタ方向へ付勢することを特徴とする内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The interposition member has one end abutting against the stem end of the engine valve, and the other end supported by a hydraulic lash adjuster so as to be swingable, and is provided between the one end and the other end. The abutting portion is constituted by a swing arm that abuts on the cam,
The swing arm is divided and formed at a substantially central position in the longitudinal direction of the swing arm, and one end and the other end are rotatably connected to each other,
The valve mechanism for an internal combustion engine, wherein the urging mechanism is interposed between one end and the other end of the swing arm, and urges the other end toward the hydraulic lash adjuster.
前記介装部材は、前記カムが当接する冠面と、該冠面の裏側に設けられた当接部とを有し、前記当接部が油圧ラッシアジャスタによって支持されたバルブリフターによって構成され、
前記付勢機構は、前記当接部と機関弁のステムエンドとの間に介装されたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The intervention member has a crown surface with which the cam abuts, and a contact portion provided on the back side of the crown surface, and the contact portion is configured by a valve lifter supported by a hydraulic lash adjuster,
The valve operating device for an internal combustion engine, wherein the urging mechanism is interposed between the contact portion and a stem end of the engine valve.
前記付勢機構は、円錐台形状の皿ばねによって構成されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1,
The valve mechanism for an internal combustion engine, wherein the urging mechanism is constituted by a frustoconical disc spring.
該ボディの内部に摺動自在に設けられ、先端球面状の先端部を有するプランジャと、
該プランジャの内部に形成されたリザーバ室と、
該リザーバ室と隔壁を介して隔成された高圧室と、
前記隔壁に形成されて前記高圧室とリザーバ室とを連通する連通孔と、
前記連通孔を介してリザーバ室から高圧室への作動油の流入のみを許容するチェック弁と、
と、を備え、
一端部が機関弁に当接し、クランクシャフトから回転駆動力が伝達されることによって駆動されるカムが当接する当接部を有するスイングアームの他端部を揺動自在に支持すると共に、
前記機関弁を閉方向に付勢するバルブスプリングのばね荷重よりも小さいばね荷重に設定され、前記ボディを介してスイングアーム方向へ付勢する付勢機構を有することを特徴とする内燃機関の油圧ラッシアジャスタ A bottomed cylindrical body slidably held in a holding hole formed in a predetermined position of the cylinder head;
A plunger that is slidably provided inside the body and has a spherical tip.
A reservoir chamber formed inside the plunger;
A high pressure chamber separated from the reservoir chamber via a partition;
A communication hole formed in the partition wall for communicating the high pressure chamber and the reservoir chamber;
A check valve that only allows inflow of hydraulic oil from the reservoir chamber to the high-pressure chamber through the communication hole;
And comprising
One end is in contact with the engine valve, and the other end of the swing arm having a contact portion with which the cam driven by the rotational driving force transmitted from the crankshaft contacts is swingably supported.
A hydraulic pressure for an internal combustion engine having a biasing mechanism that biases the engine valve in a swing arm direction through a body that is set to a spring load smaller than a spring load of a valve spring that biases the engine valve in a closing direction. Lassia Justa
前記駆動カムを介して駆動され、リフト領域でバルブスプリングのばね力に抗して機関弁を開作動させるカムと、
該カムと機関弁との間に介装され、少なくとも前記カムと当接する介装部材と、を備え、
前記介装部材は、前記カムによる押圧を、所定位置までは前記機関弁に伝達せず、所定位置になると前記機関弁に伝達することを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A drive shaft in which a rotational drive force is transmitted from the crankshaft of the engine and a drive cam is provided on the outer periphery;
A cam that is driven through the drive cam and opens the engine valve against the spring force of the valve spring in the lift region;
An interposition member interposed between the cam and the engine valve and contacting at least the cam;
The valve operating device for an internal combustion engine, wherein the interposition member does not transmit the pressure by the cam to the engine valve until a predetermined position, and transmits the pressure to the engine valve when the predetermined position is reached.
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