JP2011144780A - Variable valve system of internal combustion engine - Google Patents

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洋尚 砂田
Akio Kidooka
昭夫 木戸岡
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雄善 柳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve system of internal combustion engine capable of switching, at individually different timing a plurality of cams at low cost attributable to a common displacement means, with respect to the variable valve control system of internal combustion engine. <P>SOLUTION: A cam shaft 12 is provided with a plurality of cams including first cams 14, 18, 22, 26 and second cams 16, 20, 24, 28 which are arranged adjacently to each other and are different in profile. There are provided transmission members 30, 34 which contact selectively with any one of the first and second cams and thereby transmits, to a valve 36, the operational force output from the first cams or the second cams. A displacement means 42 is included which displaces relatively the cam shaft and the transmission member in the axial direction of the cam shaft. There are differences in width between a plurality of the first cams and a plurality of the second cams. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.

従来、例えば特許文献1には、プロファイルの異なる第1カム部と第2カム部とを有するカムが設けられたカムキャリアを気筒毎に備え、回転駆動されるカムシャフトに対して各カムキャリアを軸方向に移動させることにより、カムを切り替える内燃機関の動弁機構が開示されている。より具体的には、この従来の動弁機構には、各カムキャリアに電動アクチュエータ等の変位手段が備えられており、個別のタイミングで上記変位手段を動作させて個別にカムキャリアを変位させる。これにより、複数のカムを個別のタイミングで切り替えてバルブのリフト量を変更することができる。   Conventionally, for example, in Patent Document 1, a cam carrier provided with a cam having a first cam portion and a second cam portion having different profiles is provided for each cylinder, and each cam carrier is attached to a cam shaft that is rotationally driven. A valve operating mechanism for an internal combustion engine that switches a cam by moving in an axial direction is disclosed. More specifically, in this conventional valve mechanism, each cam carrier is provided with a displacement means such as an electric actuator, and the cam carrier is individually displaced by operating the displacement means at an individual timing. Thereby, the lift amount of the valve can be changed by switching a plurality of cams at individual timings.

特開2006−520869号公報JP 2006-520869 A 特開平3−23608号公報JP-A-3-23608 特開2002−138808号公報JP 2002-138808 A

しかしながら、上記従来の動弁機構では、複数のカムを個別のタイミングで切り替えるために、カムキャリア毎に電動アクチュエータ等の変位手段を必要とする。カムキャリア毎に変位手段を必要とすれば、アクチュエータの数、及びそれに応じたコネクタ数やマイコンポート数の確保と発熱量の制約から電動アクチュエータ等を駆動させるためのEDUも必要となる。そのため、システムが高コスト化するという課題がある。   However, the conventional valve mechanism requires a displacement means such as an electric actuator for each cam carrier in order to switch a plurality of cams at individual timings. If a displacement means is required for each cam carrier, an EDU for driving an electric actuator or the like is also required in order to secure the number of actuators, the number of connectors and the number of microcomputer ports corresponding thereto, and the restriction of the heat generation amount. Therefore, there is a problem that the cost of the system increases.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、共通する変位手段により安価に、複数のカムを個別のタイミングで切り替えることのできる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of switching a plurality of cams at individual timings at a low cost by a common displacement means. With the goal.

第1の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の可変動弁装置であって、
回転駆動されるカムシャフトと、
互いに隣接して配置されたプロファイルの異なる第1カム部と第2カム部とを有し、前記カムシャフトに設けられた複数のカムと、
前記第1カム部及び前記第2カム部のいずれかと選択的に接触し、前記第1カム部又は前記第2カム部からの作用力をバルブに伝達する伝達部材と、
前記カムシャフトの軸方向に、前記カムシャフトと前記伝達部材とを相対的に変位させる変位手段と、を備え、
前記第1カム部の幅に対する前記第2カム部の幅は、前記複数のカムにおいて異なっていること、を特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine,
A rotationally driven camshaft;
A plurality of cams provided on the camshaft, each having a first cam portion and a second cam portion having different profiles arranged adjacent to each other;
A transmission member that selectively contacts one of the first cam portion and the second cam portion, and transmits the acting force from the first cam portion or the second cam portion to the valve;
Displacement means for relatively displacing the camshaft and the transmission member in the axial direction of the camshaft;
The width of the second cam portion with respect to the width of the first cam portion is different in the plurality of cams.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記第1カム部の幅は、切替順序が遅いカムほど広く設定されることを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The width of the first cam portion is set to be wider for cams with a slower switching order.

また、第3の発明は、第2の発明において、
前記切替順序は、爆発順序と同じ順序であることを特徴とする。
The third invention is the second invention, wherein
The switching order is the same order as the explosion order.

また、第4の発明は、第1乃至第3の発明のいずれかにおいて、
前記第1カム部及び第2カム部のいずれかは、前記カムシャフトと同軸の円弧状のベース円部からなる休止カム部であることを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
One of the first cam part and the second cam part is a resting cam part comprising an arcuate base circle part coaxial with the camshaft.

また、第5の発明は、第1乃至第4の発明のいずれかにおいて、
前記変位手段は、
前記複数のカムについて前記伝達部材に接触するカム部が前記第1カム部から前記第2カム部に切り替わる変位終了位置まで、前記カムシャフトを変位させ、
前記カムシャフトと共に回転する回転体の外周面に形成され、前記カムシャフトをその軸方向に案内する螺旋状溝と、
前記螺旋状溝に挿脱自在な切替ピンと、
前記切替ピンを前記螺旋状溝に挿入させるアクチュエータと、を有し、
前記螺旋状溝は、
前記カムシャフトが1回転よりも長く回転される間に、前記切替ピンを前記螺旋状溝に挿入させた位置から前記変位終了位置まで、前記カムシャフトを案内すること、を特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The displacement means is
Displace the camshaft to a displacement end position where the cam portion that contacts the transmission member of the plurality of cams switches from the first cam portion to the second cam portion,
A spiral groove formed on an outer peripheral surface of a rotating body that rotates together with the camshaft, and guides the camshaft in its axial direction;
A switching pin that can be inserted into and removed from the spiral groove;
An actuator for inserting the switching pin into the spiral groove,
The spiral groove is
While the camshaft is rotated longer than one rotation, the camshaft is guided from the position where the switching pin is inserted into the spiral groove to the displacement end position.

第1の発明によれば、変位手段により、カムシャフトの軸方向にカムシャフトと伝達部材とを相対的に変位させる。カムシャフトには、隣接したプロファイルの異なる第1カム部と第2カム部とを有する複数のカムが設けられている。伝達部材には、第1カム部及び第2カム部のいずれかが選択的に接触する。そのため、上述のようにカムシャフトの軸方向にカムシャフトと伝達部材とを相対的に変位させることで、伝達部材に接触するカム部を複数のカムにおいて同時に同距離スライドさせることができる。また、第1の発明によれば、第1カム部の幅に対する第2カム部の幅は複数のカムにおいて異なっている。そのため、複数のカムを異なるタイミングで切り替えることができる。このように、本発明によれば、共通する変位手段により複数のカムを順次切り替えることができ、システムの高コスト化を抑制することができる。   According to the first invention, the camshaft and the transmission member are relatively displaced in the axial direction of the camshaft by the displacement means. The camshaft is provided with a plurality of cams having a first cam portion and a second cam portion having different adjacent profiles. Either the first cam portion or the second cam portion selectively contacts the transmission member. Therefore, by relatively displacing the camshaft and the transmission member in the axial direction of the camshaft as described above, the cam portions contacting the transmission member can be simultaneously slid by the same distance in the plurality of cams. According to the first aspect, the width of the second cam portion relative to the width of the first cam portion is different in the plurality of cams. Therefore, a plurality of cams can be switched at different timings. Thus, according to the present invention, the plurality of cams can be sequentially switched by the common displacement means, and the cost of the system can be suppressed.

第2の発明によれば、第1カム部の幅は切替順序が遅いカムほど広く設定される。このため、本発明によれば、切替順序に従ってカムを順次切り替えることができる。   According to the second aspect of the invention, the width of the first cam portion is set wider as the cam whose switching order is slower. For this reason, according to this invention, a cam can be switched sequentially according to switching order.

第3の発明によれば、切替順序を爆発順序と同じ順序とする。このため、本発明によれば、爆発順序に従ってカムを順次切り替えることができる。   According to the third invention, the switching order is the same as the explosion order. For this reason, according to this invention, a cam can be switched sequentially according to an explosion order.

第4の発明によれば、第1カム部及び第2カム部のいずれかはカムシャフトと同軸の円弧状のベース円部からなる休止カム部とする。このため、本発明によれば、弁を停止させて各気筒を休止させることができる。   According to the fourth aspect of the invention, either the first cam portion or the second cam portion is a pause cam portion that is formed of an arc-shaped base circle portion that is coaxial with the camshaft. For this reason, according to the present invention, each cylinder can be stopped by stopping the valve.

第5の発明によれば、螺旋様溝は、カムシャフトが1回転よりも長く回転される間に、切替ピンを螺旋状溝に挿入させた位置から変位終了位置までカムシャフトを案内する。そのため、カムシャフトが1回転する間に変位終了位置までカムシャフトを案内する螺旋状溝に比して、螺旋状溝の周方向に対する傾斜を緩やかにすることができる。このため、本発明によれば、螺旋状溝の耐久性を高めることができる。   According to the fifth aspect, the spiral groove guides the camshaft from the position where the switching pin is inserted into the spiral groove to the displacement end position while the camshaft is rotated longer than one rotation. Therefore, compared with the spiral groove that guides the camshaft to the displacement end position during one rotation of the camshaft, the inclination of the spiral groove in the circumferential direction can be made gentle. For this reason, according to this invention, durability of a helical groove | channel can be improved.

本発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. 気筒#1の二弁駆動ロッカアーム30をカムシャフト12の軸方向から見た図である。FIG. 2 is a view of a two-valve drive rocker arm 30 of a cylinder # 1 as viewed from the axial direction of a camshaft 12. 本発明の実施の形態2の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the whole structure of the variable valve apparatus of the internal combustion engine of Embodiment 2 of this invention. バルブリフトタイミングと休止用螺旋状溝56によるカムの軸方向へのスライド量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a valve lift timing and the sliding amount to the axial direction of the cam by the helical groove | channel 56 for a pause. 全気筒においてカムの切り替えが完了するまでのカムシャフト12の変位過程を示す図である。It is a figure which shows the displacement process of the camshaft 12 until the switching of a cam is completed in all the cylinders. 本発明の実施の形態3において、カムシャフト2回転で4気筒のカムを切り替える第1の例を示す図である。In Embodiment 3 of this invention, it is a figure which shows the 1st example which switches the cam of 4 cylinders by camshaft 2 rotation. 本発明の実施の形態3において、カムシャフト2回転で4気筒のカムを切り替える第2の例を示す図である。In Embodiment 3 of this invention, it is a figure which shows the 2nd example which switches the cam of 4 cylinders by camshaft 2 rotation. 本発明の実施の形態3において、カムシャフト3回転で4気筒のカムを切り替える例を示す図である。In Embodiment 3 of this invention, it is a figure which shows the example which switches the cam of 4 cylinders by camshaft 3 rotation.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the element which is common in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

実施の形態1.
[可変動弁装置の全体構成]
図1、図2を用いてシステム構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態1の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。ここでは、内燃機関1は、4つの気筒(#1〜#4)を有し、#1→#3→#4→#2の順で爆発行程が行われる直列4気筒型エンジンであるものとする。また、内燃機関1の個々の気筒には、2つの吸気バルブと2つの排気バルブとが備わっているものとする。そして、図1に示す構成は、各気筒に配設された2つの吸気バルブ、或いは2つの排気バルブを駆動する機構として機能するものとする。
Embodiment 1 FIG.
[Overall configuration of variable valve system]
The system configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing an overall configuration of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention. Here, the internal combustion engine 1 has four cylinders (# 1 to # 4) and is an in-line four-cylinder engine in which an explosion stroke is performed in the order of # 1 → # 3 → # 4 → # 2. To do. In addition, each cylinder of the internal combustion engine 1 is provided with two intake valves and two exhaust valves. The configuration shown in FIG. 1 functions as a mechanism for driving two intake valves or two exhaust valves disposed in each cylinder.

本実施形態の可変動弁装置10は、気筒#1〜#4に共通するカムシャフト12を備えている。カムシャフト12は内燃機関1の静止部材であるカムキャリア(或いはシリンダヘッド等)に周方向に回転可能及び軸方向に変位可能に支持されているものとする。カムシャフト12は、図示省略するクランクシャフトに対してタイミングチェーンまたはタイミングベルトによって連結され、クランクシャフトの1/2の速度で回転するように構成されている。カムシャフト12には、気筒毎に主カムと副カムが1つずつ隣接して1対のカムとして設けられている。具体的には、カムシャフト12には、気筒#1に対して主カム14と副カム16とが、気筒#2に対して主カム18と副カム20とが、気筒#3に対して主カム22と副カム24とが、気筒#4に対して主カム26と副カム28とが隣接してそれぞれ1対のカムとしてカムシャフト12と一体に形成されている。   The variable valve operating apparatus 10 of this embodiment includes a camshaft 12 that is common to the cylinders # 1 to # 4. The camshaft 12 is supported by a cam carrier (or a cylinder head or the like) that is a stationary member of the internal combustion engine 1 so as to be rotatable in the circumferential direction and displaceable in the axial direction. The camshaft 12 is connected to a crankshaft (not shown) by a timing chain or a timing belt, and is configured to rotate at a half speed of the crankshaft. The camshaft 12 is provided with a main cam and a sub cam adjacent to each cylinder as a pair of cams. Specifically, the camshaft 12 has a main cam 14 and a sub cam 16 for cylinder # 1, a main cam 18 and a sub cam 20 for cylinder # 2, and a main cam 18 for cylinder # 3. The cam 22 and the sub cam 24 are formed integrally with the camshaft 12 as a pair of cams, with the main cam 26 and the sub cam 28 being adjacent to the cylinder # 4.

図2は、気筒#1の二弁駆動ロッカアーム30をカムシャフト12の軸方向から見た図である。図2に示すように、主カム14は、カムシャフト12と同軸の円弧状のベース円部14aと、当該ベース円の一部を半径方向外側に向かって膨らませるように形成されたノーズ部14bとを備えた通常カムである。また、本実施形態では、副カム16は、カムシャフト12と同軸の円弧状のベース円部のみを有する休止カムとして構成されている。なお、主カム18、22、26も、主カム14と同様にベース円部とノーズ部とを備えた通常カムである。副カム20、24、28も、副カム16と同様にベース円部のみを有する休止カムである。   FIG. 2 is a view of the two-valve drive rocker arm 30 of the cylinder # 1 as viewed from the axial direction of the camshaft 12. As shown in FIG. 2, the main cam 14 has an arcuate base circle portion 14a coaxial with the camshaft 12, and a nose portion 14b formed so as to bulge a part of the base circle toward the radially outer side. It is a normal cam equipped with. Further, in the present embodiment, the sub cam 16 is configured as a pause cam having only a circular arc base circle coaxial with the cam shaft 12. The main cams 18, 22, and 26 are also normal cams having a base circle portion and a nose portion, like the main cam 14. The sub cams 20, 24, and 28 are also rest cams having only a base circle portion, similar to the sub cam 16.

図2に示すように、可変動弁装置10は、カムシャフト12と平行に配置されたロッカシャフト32を備えている。ロッカシャフト32には、各気筒の二弁駆動ロッカアーム30が回転自在に取り付けられている。二弁駆動ロッカアーム30の中央部位には、主カム14と接することができる位置に、ローラ34が回転可能に取り付けられている。また、二弁駆動ロッカアーム30におけるロッカシャフト32の反対側の端部には、2つのバルブ36の基端部(詳細には、バルブステムの基端部)が当接している。   As shown in FIG. 2, the variable valve gear 10 includes a rocker shaft 32 arranged in parallel with the camshaft 12. A two-valve drive rocker arm 30 for each cylinder is rotatably attached to the rocker shaft 32. A roller 34 is rotatably attached to a central portion of the two-valve drive rocker arm 30 at a position where it can contact the main cam 14. Further, the base end portions of the two valves 36 (specifically, the base end portions of the valve stems) are in contact with the opposite end of the rocker shaft 32 in the two-valve drive rocker arm 30.

ロッカシャフト32は、ラッシュアジャスタ38を介して内燃機関1の静止部材であるカムキャリア(或いはシリンダヘッド等)に支持されているものとする。このため、二弁駆動ロッカアーム30は、ラッシュアジャスタ38から押し上げ力を受けることによって、主カム14に向けて付勢されている。また、二弁駆動ロッカアーム30は、主カム14がバルブ36をリフトさせている時は、バルブスプリング40の付勢力によって主カムに押し付けられることになる。上記のように構成された二弁駆動ロッカアーム30は、主カム14の作用力とラッシュアジャスタ38及びバルブスプリング40の付勢力との協働により、ロッカシャフト32を支点として揺動するようになる。二弁駆動ロッカアーム30が揺動されることにより、バルブ36は開閉されるようになっている。   The rocker shaft 32 is assumed to be supported by a cam carrier (or a cylinder head or the like) that is a stationary member of the internal combustion engine 1 via a lash adjuster 38. Therefore, the two-valve drive rocker arm 30 is biased toward the main cam 14 by receiving a pushing force from the lash adjuster 38. Further, the two-valve drive rocker arm 30 is pressed against the main cam by the urging force of the valve spring 40 when the main cam 14 lifts the valve 36. The two-valve drive rocker arm 30 configured as described above swings about the rocker shaft 32 as a fulcrum by the cooperation of the acting force of the main cam 14 and the urging force of the lash adjuster 38 and the valve spring 40. The valve 36 is opened and closed by swinging the two-valve drive rocker arm 30.

なお、気筒#2〜#4においても、主カム14が主カム18、22、26に、副カム16が副カム20、24、28にそれぞれ置き換わる点を除いて図2と同様の構成を備えている(図1)。同様の構成であるためその説明は省略する。   The cylinders # 2 to # 4 also have the same configuration as in FIG. 2 except that the main cam 14 is replaced with the main cams 18, 22, and 26, and the sub cam 16 is replaced with the sub cams 20, 24, and 28, respectively. (Fig. 1). Since it is the same structure, the description is abbreviate | omitted.

[本実施形態の特徴的構成]
次に、本実施形態における第1の特徴的構成について説明する。本実施形態における第1の特徴的構成は、気筒#1〜#4に共通するカムシャフト12に設けられた主カム14、18、22、26のカム幅を不等間隔に設計し、アクチュエータ42によりカムシャフト12を軸方向に移動させて、気筒#1〜#4のカムを順次切り替える構成にある。
[Characteristic configuration of this embodiment]
Next, a first characteristic configuration in the present embodiment will be described. The first characteristic configuration in the present embodiment is that the cam widths of the main cams 14, 18, 22, and 26 provided on the camshaft 12 common to the cylinders # 1 to # 4 are designed at unequal intervals, and the actuator 42 Thus, the camshaft 12 is moved in the axial direction to sequentially switch the cams of the cylinders # 1 to # 4.

上述したように気筒#1〜#4は、#1→#3→#4→#2の順で爆発行程が行われる。この爆発順序でカムシャフト12の回転角は90°ずつ遅れている。具体的には、気筒#1は図1の紙面の下方に向けてノーズ部が設けられている。気筒#2は図1の紙面の垂直上方に向けてノーズ部が設けられている。気筒#3は図1の紙面の垂直下方に向けてノーズ部が設けられている。気筒#4は図1の紙面の上方に向けてノーズ部が設けられている。カムシャフト12は図1のA方向から見て時計回りに回転する。   As described above, the cylinders # 1 to # 4 undergo an explosion stroke in the order of # 1, # 3, # 4, and # 2. In this explosion sequence, the rotation angle of the camshaft 12 is delayed by 90 °. Specifically, the cylinder # 1 is provided with a nose portion facing downward in the drawing of FIG. Cylinder # 2 is provided with a nose portion vertically upward of the paper surface of FIG. Cylinder # 3 is provided with a nose portion vertically downward from the paper surface of FIG. Cylinder # 4 is provided with a nose portion facing upward in the drawing of FIG. The camshaft 12 rotates clockwise as viewed from the direction A in FIG.

主カム及び副カムのカム幅は、各気筒において異なる。主カムのカム幅は、気筒#1の主カム14、気筒#3の主カム22、気筒#4の主カム26、気筒#2の主カム18の順に等間隔(10mm間隔)で大きく構成されている。また、副カムのカム幅は、気筒#1の副カム16、気筒#3の副カム24、気筒#4の副カム28、気筒#2の副カム20の順に等間隔(10mm間隔)で小さく構成されている。また、各気筒において主カムと副カムのカム幅の合計、即ち1対のカムのカム幅は同じである。よって、換言すれば主カムのカム幅に対する副カムのカム幅は、複数の1対のカムにおいて異なっている。   The cam widths of the main cam and the sub cam are different in each cylinder. The cam width of the main cam is configured to increase at equal intervals (10 mm intervals) in the order of the main cam 14 of cylinder # 1, the main cam 22 of cylinder # 3, the main cam 26 of cylinder # 4, and the main cam 18 of cylinder # 2. ing. Further, the cam width of the sub cam is smaller at equal intervals (10 mm intervals) in the order of the sub cam 16 of the cylinder # 1, the sub cam 24 of the cylinder # 3, the sub cam 28 of the cylinder # 4, and the sub cam 20 of the cylinder # 2. It is configured. Further, in each cylinder, the total cam width of the main cam and the sub cam, that is, the cam width of a pair of cams is the same. Therefore, in other words, the cam width of the sub cam with respect to the cam width of the main cam is different in the plurality of pairs of cams.

図1に示すように、可変動弁装置10は、カムシャフト12を、カムシャフト12の回転軸の軸線方向(カムシャフト12の軸方向)に移動させるアクチュエータ42を備えている。アクチュエータ42として、例えば、直接カムシャフト12を駆動する電気モータや、油圧によってカムシャフト12を駆動する油圧アクチュエータが用いられる。アクチュエータ42は、ECU(Electronic Control Unit)50からの駆動信号に従って駆動されるようになっている。ECU50は、各種センサの出力値に基づいて内燃機関1の運転状態を制御するための電子制御ユニットである。ECU50は、制御の1つとして、各種センサの出力値に基づいて、主カム(通常カム)による通常運転又は副カム(休止カム)による弁停止運転を決定し、図示省略するクランクポジションセンサ等の出力信号に基づくタイミングでアクチュエータ42を制御する。クランクポジションセンサは、内燃機関1のクランクシャフトの回転速度を検出するセンサである。   As shown in FIG. 1, the variable valve operating apparatus 10 includes an actuator 42 that moves the camshaft 12 in the axial direction of the rotating shaft of the camshaft 12 (the axial direction of the camshaft 12). As the actuator 42, for example, an electric motor that directly drives the camshaft 12 or a hydraulic actuator that drives the camshaft 12 by hydraulic pressure is used. The actuator 42 is driven according to a drive signal from an ECU (Electronic Control Unit) 50. The ECU 50 is an electronic control unit for controlling the operating state of the internal combustion engine 1 based on output values of various sensors. As one of the controls, the ECU 50 determines a normal operation by the main cam (normal cam) or a valve stop operation by the sub cam (rest cam) based on the output values of various sensors. The actuator 42 is controlled at a timing based on the output signal. The crank position sensor is a sensor that detects the rotational speed of the crankshaft of the internal combustion engine 1.

気筒#1〜#4それぞれのローラ34は、通常運転時において、図1に示すように、各気筒において主カムに摺接する位置にある。ECU50は、副カムによる上述の弁停止運転を決定すると、クランクポジションセンサの出力信号に基づいて#1の主カム14のベース円部がローラ34に摺接する時期に、アクチュエータ42に駆動信号を出力する。アクチュエータ42は、駆動信号に応じて、カムシャフト12を図1のA方向に変位させる。カムシャフト12の変位により、気筒#1〜#4の主カム及び副カムは同時に同距離変位することとなる。   As shown in FIG. 1, the rollers 34 of the cylinders # 1 to # 4 are in a position where they are in sliding contact with the main cam in each cylinder, as shown in FIG. When the ECU 50 determines the above-described valve stop operation by the sub cam, the ECU 50 outputs a drive signal to the actuator 42 at the timing when the base circle of the # 1 main cam 14 is in sliding contact with the roller 34 based on the output signal of the crank position sensor. To do. The actuator 42 displaces the camshaft 12 in the direction A in FIG. 1 according to the drive signal. Due to the displacement of the camshaft 12, the main cam and the sub cam of the cylinders # 1 to # 4 are simultaneously displaced by the same distance.

アクチュエータ42は、気筒#1の主カム14のベース円部がローラ34に摺接している時期、即ち気筒#1のバルブ36が閉弁している時期に、気筒#1のローラ34に摺接するカムを主カム14から副カム16にスライドさせて切り替えるようにカムシャフト12を変位させる。   The actuator 42 is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 1 when the base circle of the main cam 14 of the cylinder # 1 is in sliding contact with the roller 34, that is, when the valve 36 of the cylinder # 1 is closed. The camshaft 12 is displaced so that the cam is slid from the main cam 14 to the sub cam 16 for switching.

続けて、アクチュエータ42は、カムシャフト12の回転角が90°ずつ遅れた気筒#3、#4、#2においても、主カムのベース円部がローラ34に摺接している時期、即ち各気筒のバルブ36が閉弁している時期に、各気筒のローラ34に摺接するカムを主カムから副カムにスライドさせて切り替えるようカムシャフト12を変位させる。   Subsequently, even in cylinders # 3, # 4, and # 2 in which the rotation angle of the camshaft 12 is delayed by 90 °, the actuator 42 is in a state where the base circular portion of the main cam is in sliding contact with the roller 34, that is, each cylinder. When the valve 36 is closed, the camshaft 12 is displaced so that the cam slidingly contacting the roller 34 of each cylinder is switched from the main cam to the sub cam.

その結果、各気筒のローラ34は、全気筒において主カムに摺接する位置から、全気筒において副カムに摺接する位置までカム上をスライドすることとなる。スライドする距離は各気筒とも同じである。なお、副カムはベース円部のみの休止カムであるため、副カムの作用力がバルブ36へ伝達される状態とは、バルブ36が開閉しない状態(弁停止状態)を意味するものとする。   As a result, the roller 34 of each cylinder slides on the cam from a position where it contacts the main cam in all cylinders to a position where it contacts the sub cam in all cylinders. The sliding distance is the same for each cylinder. Since the auxiliary cam is a rest cam with only the base circle, the state where the acting force of the auxiliary cam is transmitted to the valve 36 means a state where the valve 36 does not open and close (valve stopped state).

以上のような構成によれば、1つのアクチュエータ42により、弁停止要求に応じてカムシャフト12を変位させる。そのため、アクチュエータ数及びアクチュエータを制御するEDUの増大を抑制し、低コスト化を図ることができる。また、上述の構成によれば、カムシャフト12の変位により全気筒のカムを同時に同距離スライドさせて、主カムのカム幅が狭い順、即ち気筒#1→#3→#4→#2の順で主カムから副カムに切り替える。そのため、爆発順序に合わせてカムを順次切り替えることができる。さらに、上述の構成によれば、カムシャフト12の回転角に合わせて、ベース円部でカムをスライドさせる。そのため、各気筒の閉弁期間中に少ない推力で応答性良くカムを切り替えて弁停止を実現することができる。   According to the above configuration, the camshaft 12 is displaced by one actuator 42 in response to a valve stop request. Therefore, the number of actuators and the increase in EDU that controls the actuators can be suppressed, and the cost can be reduced. Further, according to the above-described configuration, the cams of all the cylinders are simultaneously slid by the same distance by the displacement of the camshaft 12, and the cam width of the main cam is reduced in order, that is, cylinders # 1 → # 3 → # 4 → # 2. Switch from the primary cam to the secondary cam in order. Therefore, the cams can be switched sequentially according to the explosion order. Furthermore, according to the above-described configuration, the cam is slid at the base circle portion in accordance with the rotation angle of the camshaft 12. Therefore, the valve can be stopped by switching the cam with a small thrust and a good response during the valve closing period of each cylinder.

なお、カムを3次元形状に仕上げることは非常に困難であるのに対し、上述のように通常カムと休止カムの2次元カムとして2次元形状に仕上げることは容易である。また、3次元カムはリフト時にカムシャフト12をスライドさせるために大きな推力を要するのに対し、2次元カムは軸方向が平面でありスライドが容易である。さらに、2次元カムの摺動面は、平面であり3次元でないため、通常の汎用ロッカアームを使用することができる。   While it is very difficult to finish the cam in a three-dimensional shape, it is easy to finish the two-dimensional shape as a two-dimensional cam of a normal cam and a rest cam as described above. In addition, the three-dimensional cam requires a large thrust to slide the cam shaft 12 during the lift, whereas the two-dimensional cam has a flat axial direction and is easy to slide. Further, since the sliding surface of the two-dimensional cam is flat and not three-dimensional, a general general-purpose rocker arm can be used.

ところで、上述した実施の形態1のシステムにおいては、副カム16、20、24、28をベース円部のみを有する休止カムとしているが、これらの副カムは主カムと異なるリフト量0以外のカムであってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。   By the way, in the system of the first embodiment described above, the auxiliary cams 16, 20, 24, and 28 are pause cams having only a base circle portion, but these auxiliary cams are cams having a lift amount other than 0 different from the main cam. It may be. This point is the same in the following embodiments.

また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、4気筒すべてを休止させることとしているが、少なくともカムの切替時期が異なる2気筒を休止させるものであればよい。この点は以下の実施の形態でも同様である。   Further, in the system of the first embodiment described above, all four cylinders are deactivated, but at least two cylinders having different cam switching timings may be deactivated. This also applies to the following embodiments.

また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、カムシャフト12を、タイミングチェーンまたはタイミングベルトに連結させることによりクランクシャフトに連動して回転させることとしているが、カムシャフト12をクランクシャフトに連動させる手段はこれに限定されるものではない。例えば、まず、カムシャフト12を中空とし、その軸芯として軸芯部材を挿入する。当該軸芯部材は、カムシャフト12を周方向に連動させて回転させるように支持し、かつカムシャフト12を軸方向に変位可能に支持する。そして、軸芯部材を、タイミングチェーンまたはタイミングベルトに連結させてクランクシャフトに連動して回転させることとしてもよい。なおこの点は以下の実施の形態でも同様である。   Further, in the system of the first embodiment described above, the camshaft 12 is rotated in conjunction with the crankshaft by being connected to the timing chain or the timing belt, but the camshaft 12 is interlocked with the crankshaft. The means is not limited to this. For example, first, the camshaft 12 is hollow, and a shaft core member is inserted as the shaft core. The shaft core member supports the camshaft 12 so as to rotate in conjunction with the circumferential direction, and supports the camshaft 12 so as to be displaceable in the axial direction. The shaft core member may be connected to a timing chain or timing belt and rotated in conjunction with the crankshaft. This also applies to the following embodiments.

また、上述した実施の形態1のシステムにおいては、カムシャフト12を軸方向に変位させて各気筒のローラ34に摺接するカムをスライドさせることとしているが、変位させる対象はこれに限定されるものではない。例えば、二弁駆動ロッカアーム30をロッカシャフト32に軸方向に対して固定し、ロッカシャフト32を軸方向に変位させることにより、各気筒のローラ34をカムシャフト12に設けられたカムに対しスライドさせることとしてもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。   Further, in the system of the first embodiment described above, the camshaft 12 is displaced in the axial direction to slide the cam that is in sliding contact with the roller 34 of each cylinder, but the object to be displaced is limited to this. is not. For example, the two-valve drive rocker arm 30 is fixed to the rocker shaft 32 in the axial direction, and the rocker shaft 32 is displaced in the axial direction so that the roller 34 of each cylinder slides with respect to the cam provided on the camshaft 12. It is good as well. This point is the same in the following embodiments.

尚、上述した実施の形態1においては、カムシャフト12が前記第1の発明における「カムシャフト」に、主カム14、18、22、26が前記第1の発明における「第1カム部」に、副カム16、20、24、28が前記第1の発明における「第2カム部」に、バルブ36が前記第1の発明における「バルブ」に、ロッカアーム30及びローラ34が前記第1の発明における「伝達部材」に、アクチュエータ42が前記第1の発明における「変位手段」に、それぞれ対応している。   In the first embodiment described above, the camshaft 12 is the “camshaft” in the first invention, and the main cams 14, 18, 22, 26 are the “first cam portion” in the first invention. The auxiliary cams 16, 20, 24, 28 are the “second cam portion” in the first invention, the valve 36 is the “valve” in the first invention, and the rocker arm 30 and the roller 34 are the first invention. The actuator 42 corresponds to the “displacement means” in the first aspect of the invention.

実施の形態2.
[実施の形態2のシステム構成]
次に、図3〜図5を参照して本発明の実施の形態2について説明する。本実施形態のシステムは図3に示す構成において、螺旋状溝及び主カム、副カムのカム幅を図4〜図5に示すように構成することで実現することができる。
Embodiment 2. FIG.
[System Configuration of Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the configuration shown in FIG. 3, the system of this embodiment can be realized by configuring the spiral grooves and the cam widths of the main cam and the sub cam as shown in FIGS.

[本実施形態の特徴的構成]
上述した実施の形態1では、カムシャフト12の回転角に合わせて、ベース円部でカムをスライドさせることで、好適にカムを切り替えることができる。しかしながら、運転状態によってカムシャフト12の回転数は異なり、モータ等に求められる動作タイミングや推力は異なる。そのため、カムをスライドさせる動作タイミングや推力を制御することは必ずしも容易ではない。そのため、カムシャフト12の回転数等に寄らず、ベース円部でカムを確実にスライドさせることができれば更に望ましい。
[Characteristic configuration of this embodiment]
In Embodiment 1 mentioned above, a cam can be switched suitably by sliding a cam with a base circle part according to the rotation angle of the cam shaft 12. FIG. However, the rotational speed of the camshaft 12 differs depending on the operating state, and the operation timing and thrust required for the motor and the like differ. Therefore, it is not always easy to control the operation timing and thrust for sliding the cam. Therefore, it is more desirable if the cam can be reliably slid at the base circle without depending on the rotational speed of the camshaft 12 or the like.

そこで、本実施形態においては、図3に示すようなカムシャフト12と共に回転する螺旋状溝を用いて、物理的に螺旋状溝に定めたタイミングでカムシャフト12を変位させてベース円部でカムを確実にスライドさせることとした。   Therefore, in the present embodiment, a spiral groove that rotates together with the camshaft 12 as shown in FIG. 3 is used, and the camshaft 12 is displaced at a timing that is physically determined in the spiral groove so that a cam is formed at the base circle. It was decided to slide it securely.

図3は、本発明の実施の形態2の内燃機関の可変動弁装置の全体構成を概略的に示す図である。図3に示す構成のうち図1と同じ構成について同一番号を付してその説明を省略する。図3に示すカムシャフト12の両端部の外周面には、それぞれ当該カムシャフト12よりも大きな外径を有する大径部52、54が形成されている。大径部52の周面には周方向に延びる休止用螺旋状溝56が形成されている。大径部54の周面には周方向に延びる復帰用螺旋状溝58が形成されている。復帰用螺旋状溝58は、休止用螺旋状溝56とは溝が逆向きに形成されている。   FIG. 3 is a diagram schematically showing an overall configuration of the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention. 3 that are the same as those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals and descriptions thereof are omitted. Large-diameter portions 52 and 54 having outer diameters larger than those of the camshaft 12 are formed on the outer peripheral surfaces of both end portions of the camshaft 12 shown in FIG. A suspension spiral groove 56 extending in the circumferential direction is formed on the peripheral surface of the large diameter portion 52. A return spiral groove 58 extending in the circumferential direction is formed on the peripheral surface of the large diameter portion 54. The return spiral groove 58 is formed in a direction opposite to that of the resting spiral groove 56.

可変動弁装置10は、休止用螺旋状溝56に切替ピン60を挿入させるための休止用アクチュエータ62を備えている。また、可変動弁装置10は、復帰用螺旋状溝58に切替ピン64を挿入させるための復帰用アクチュエータ66を備えている。より具体的には、アクチュエータ62、66は、ECU50からの指令に基づいてデューティ制御されるソレノイドである。切替ピン60、64は、ソレノイドON時に螺旋状溝56、58に向けて押し出され、ソレノイドOFF時に螺旋状溝56、58から引き抜かれる。螺旋状溝56、58の幅は、切替ピン60、64の外形より若干大きく形成されている。   The variable valve operating apparatus 10 includes a resting actuator 62 for inserting the switching pin 60 into the resting spiral groove 56. The variable valve operating apparatus 10 also includes a return actuator 66 for inserting the switching pin 64 into the return spiral groove 58. More specifically, the actuators 62 and 66 are solenoids that are duty-controlled based on commands from the ECU 50. The switching pins 60 and 64 are pushed out toward the spiral grooves 56 and 58 when the solenoid is ON, and are pulled out of the spiral grooves 56 and 58 when the solenoid is OFF. The width of the spiral grooves 56 and 58 is slightly larger than the outer shape of the switching pins 60 and 64.

図4は、バルブリフトタイミングと休止用螺旋状溝56によるカムの軸方向へのスライド量との関係を示す図である。図5は、全気筒においてカムの切り替えが完了するまでのカムシャフト12の変位過程を示す図である。図4に示すように、各気筒のバルブリフトタイミングは、カムシャフト12の回転角で90度ずつ位相がずれており、各気筒のバルブ36はオーバラップを伴って#1→#3→#4→#2の順で開閉される。また、休止用螺旋状溝56は、カムシャフト12を1回転させてカムシャフト12をA方向に40mm変位させる。そのため、休止用螺旋状溝56のカムシャフト12の周方向に対する傾斜は、カムシャフト12の変位距離40mmを、カムシャフト1回転分の回転角360°で割った0.111mm/°で示される。これは、カムシャフト12が1°回転することでカムシャフト12が0.111mm変位する傾斜である。   FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the valve lift timing and the amount of sliding of the cam in the axial direction by the suspension spiral groove 56. FIG. 5 is a diagram showing a displacement process of the camshaft 12 until the cam switching is completed in all cylinders. As shown in FIG. 4, the valve lift timing of each cylinder is 90 degrees out of phase with the rotation angle of the camshaft 12, and the valves 36 of each cylinder # 1 → # 3 → # 4 with an overlap. → It is opened and closed in the order of # 2. The suspension spiral groove 56 rotates the camshaft 12 once to displace the camshaft 12 in the A direction by 40 mm. Therefore, the inclination of the resting spiral groove 56 with respect to the circumferential direction of the camshaft 12 is represented by 0.111 mm / ° obtained by dividing the displacement distance 40 mm of the camshaft 12 by the rotation angle 360 ° for one rotation of the camshaft. This is an inclination in which the camshaft 12 is displaced by 0.111 mm when the camshaft 12 rotates by 1 °.

図4における気筒#1のバルブの最大リフト時のカムシャフト12の回転角は0°である。カムシャフト12の回転角0°において弁停止要求が検出されると、ECU50は、休止用アクチュエータ62をONとする(図5(A))。休止用アクチュエータ62がONとされると、切替ピン60が押し出され、休止用螺旋状溝56の始端に挿入される(図5(A))。その後、切替ピン60は、カムシャフト12が約45°回転する間に休止用螺旋状溝56に勘合される(図4)。   The rotation angle of the camshaft 12 at the time of maximum lift of the valve of the cylinder # 1 in FIG. 4 is 0 °. When a valve stop request is detected at a rotation angle of 0 ° of the camshaft 12, the ECU 50 turns on the pause actuator 62 (FIG. 5A). When the resting actuator 62 is turned on, the switching pin 60 is pushed out and inserted into the starting end of the resting spiral groove 56 (FIG. 5A). Thereafter, the switching pin 60 is fitted into the resting spiral groove 56 while the camshaft 12 rotates about 45 ° (FIG. 4).

休止用螺旋状溝56は、切替ピン60が勘合されると、カムシャフト12の回転力を受けて、カムシャフト12をA方向にスライドさせる(図6(A))。気筒#1においては、バルブ36が閉弁された後、カムシャフト12が約135°回転する間に、主カム14はカムシャフト12の軸方向に10mmスライドされる(図4)。10mmスライドされることで、気筒#1のローラ34に摺接するカムは主カム14から副カム16に切り替わる。主カム14のカム幅は、通常運転時にローラ34と主カム14が摺接していた変位開始位置から10mmスライドして副カム16に切り替わるように設計されている。   When the switching pin 60 is engaged, the resting spiral groove 56 receives the rotational force of the camshaft 12 and slides the camshaft 12 in the A direction (FIG. 6A). In the cylinder # 1, after the valve 36 is closed, the main cam 14 is slid by 10 mm in the axial direction of the camshaft 12 while the camshaft 12 rotates about 135 ° (FIG. 4). By sliding 10 mm, the cam slidingly contacting the roller 34 of cylinder # 1 is switched from the main cam 14 to the sub cam 16. The cam width of the main cam 14 is designed such that it slides 10 mm from the displacement start position where the roller 34 and the main cam 14 are in sliding contact during normal operation and switches to the sub cam 16.

図5(B)に示すように、カムシャフト12が約135°回転した状態において、気筒#1は休止する。気筒#2〜#4においてもそれぞれのローラ34が主カム18、22、26上を10mmスライドした状態となる。   As shown in FIG. 5B, in a state where the camshaft 12 rotates about 135 °, the cylinder # 1 is deactivated. Also in the cylinders # 2 to # 4, the respective rollers 34 are slid by 10 mm on the main cams 18, 22, and 26.

また、カムシャフト12が約135°回転すると、気筒#3のバルブ36は閉弁される。その後、カムシャフト12が約225°まで回転する間に、気筒#3の主カム22は、カムシャフト12の軸方向にさらに10mmスライドされる(図4)。つまり、変位開始位置から20mmスライドされる。20mmスライドされることで、気筒#3のローラ34が摺接するカムは主カム22から副カム24に切り替わる。主カム22のカム幅は、変位開始位置から20mmスライドされて気筒#3のローラ34に摺接するカムが副カム24に切り替わるように設計されている。   Further, when the camshaft 12 rotates about 135 °, the valve 36 of the cylinder # 3 is closed. Thereafter, while the camshaft 12 rotates to about 225 °, the main cam 22 of the cylinder # 3 is further slid by 10 mm in the axial direction of the camshaft 12 (FIG. 4). That is, it slides 20 mm from the displacement start position. By sliding 20 mm, the cam with which the roller 34 of the cylinder # 3 is in sliding contact is switched from the main cam 22 to the sub cam 24. The cam width of the main cam 22 is designed so that the cam that slides 20 mm from the displacement start position and is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 3 is switched to the sub cam 24.

図5(C)に示すように、カムシャフト12が約225°回転した状態において、気筒#1、#3は休止する。気筒#2、#4においてもそれぞれのローラ34が主カム18、26上を20mmスライドした状態となる。   As shown in FIG. 5C, the cylinders # 1 and # 3 are deactivated while the camshaft 12 is rotated by about 225 °. In the cylinders # 2 and # 4, the rollers 34 are slid 20 mm on the main cams 18 and 26, respectively.

また、カムシャフト12が約225°回転すると、気筒#4のバルブ36は閉弁される。その後、カムシャフト12が約315°まで回転する間に、気筒#4の主カム26は、カムシャフト12の軸方向にさらに10mmスライドされる(図4)。つまり、変位開始位置から30mmスライドされる。30mmスライドされることで、気筒#4のローラ34が摺接するカムは主カム26から副カム28に切り替わる。主カム26のカム幅は、変位開始位置から30mmスライドされて気筒#4のローラ34に摺接するカムが副カム28に切り替わるように設計されている。   When the camshaft 12 rotates about 225 °, the valve 36 of the cylinder # 4 is closed. Thereafter, while the camshaft 12 rotates to about 315 °, the main cam 26 of the cylinder # 4 is further slid by 10 mm in the axial direction of the camshaft 12 (FIG. 4). That is, it slides 30 mm from the displacement start position. By sliding by 30 mm, the cam with which the roller 34 of the cylinder # 4 is in sliding contact is switched from the main cam 26 to the sub cam 28. The cam width of the main cam 26 is designed so that the cam that is slid 30 mm from the displacement start position and is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 4 is switched to the sub cam 28.

図5(D)に示すように、カムシャフト12が約315°回転した状態において、気筒#1、#3、#4は休止する。気筒#2においてもローラ34が主カム18上を30mmスライドした状態となる。   As shown in FIG. 5D, the cylinders # 1, # 3, and # 4 are deactivated while the camshaft 12 is rotated about 315 °. Also in the cylinder # 2, the roller 34 is slid by 30 mm on the main cam 18.

また、カムシャフト12が約315°回転すると、気筒#2のバルブ36は閉弁される。その後、カムシャフト12が約405°まで回転する間に、気筒#2の主カム18は、カムシャフト12の軸方向にさらに10mmスライドされる。つまり、変位開始位置から40mmスライドされる。40mmスライドされることで、気筒#2のローラ34が摺接するカムは主カム18から副カム20に切り替わる。主カム18のカム幅は、変位開始位置から40mmスライドされて気筒#4のローラ34に摺接するカムが副カム20に切り替わるように設計されている。   Further, when the camshaft 12 rotates about 315 °, the valve 36 of the cylinder # 2 is closed. Thereafter, while the camshaft 12 rotates to about 405 °, the main cam 18 of the cylinder # 2 is further slid by 10 mm in the axial direction of the camshaft 12. That is, it slides 40 mm from the displacement start position. By sliding 40 mm, the cam with which the roller 34 of the cylinder # 2 is in sliding contact is switched from the main cam 18 to the sub cam 20. The cam width of the main cam 18 is designed so that the cam that slides 40 mm from the displacement start position and is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 4 is switched to the sub cam 20.

図5(E)に示すように、カムシャフト12が約405°回転した状態において、気筒#1〜#4はすべて休止する。なお、気筒#1は、ローラ34が副カム16上を40mmスライドした状態となる、気筒#3、#4もそれぞれ副カム24、28上を30mm、20mmスライドした状態となる。   As shown in FIG. 5E, in a state where the camshaft 12 is rotated by about 405 °, all the cylinders # 1 to # 4 are deactivated. The cylinder # 1 is in a state where the roller 34 is slid by 40 mm on the auxiliary cam 16, and the cylinders # 3 and # 4 are also slid by 30 mm and 20 mm on the auxiliary cams 24 and 28, respectively.

以上説明したように、図3〜図5に示す本実施形態の構成によれば、休止用アクチュエータ62に切替ピン60を休止用螺旋状溝56へ挿入させることで、カムシャフト12の回転力を利用して各気筒のカムをスライドさせることができる。また、各気筒の主カムのカム幅を弁停止順に広く設計して、変位開始位置から副カムに切り替わるまでの距離を長くすることで、1つの休止用アクチュエータ62と休止用螺旋状溝56により、各気筒のカムを爆発行程の順に切り替え各気筒を休止状態とすることができる。そのため、アクチュエータ数及びアクチュエータを制御するEDUの増大を抑制し、低コスト化を図ることができる。また、本構成によれば、休止用螺旋状溝56に定められたカムシャフト12の回転角に応じた変位量で、確実にカムシャフト12が変位される。そのため、カムシャフト12の回転速度によらず、主カムのベース円区間において確実に副カムに切り替えることができる。また、カムシャフト12の回転力を利用して各気筒の主カムと副カムをスライドさせることができるため、アクチュエータを小型化、低推力化することができる。   As described above, according to the configuration of the present embodiment shown in FIGS. 3 to 5, the rotational force of the camshaft 12 is increased by inserting the switching pin 60 into the suspension spiral groove 56 in the suspension actuator 62. By utilizing this, the cam of each cylinder can be slid. In addition, the cam width of the main cam of each cylinder is designed to be wide in the order of valve stop, and the distance from the displacement start position to the switching to the sub cam is increased, so that one pause actuator 62 and the pause spiral groove 56 The cams of the cylinders can be switched in the order of the explosion stroke so that the cylinders can be brought into a resting state. Therefore, the number of actuators and the increase in EDU that controls the actuators can be suppressed, and the cost can be reduced. In addition, according to this configuration, the camshaft 12 is reliably displaced by a displacement amount corresponding to the rotation angle of the camshaft 12 defined in the suspension spiral groove 56. Therefore, regardless of the rotational speed of the camshaft 12, it is possible to reliably switch to the sub cam in the base circle section of the main cam. Further, since the main cam and the sub cam of each cylinder can be slid using the rotational force of the camshaft 12, the actuator can be downsized and the thrust can be reduced.

なお、図5(E)に示すように休止状態となった後、ECU50が通常運転要求を検出すると、ECU50は、復帰用アクチュエータ66をONとする。復帰用アクチュエータ66が駆動されて、切替ピン64が復帰用螺旋状溝58に勘合される。復帰用螺旋状溝58は、休止用螺旋状溝56とは、溝の方向が逆に形成されている(図5)。そのため、復帰用螺旋状溝58は、切替ピン64が挿入された状態で、カムシャフト12を図5の左方向に図5(E)の状態から図5(A)の状態まで変位させる。これにより、気筒#2→#4→#3→#1の順序で各気筒のローラ34に摺接するカムが副カムから主カムに切り替わり、通常運転が復帰される。   As shown in FIG. 5 (E), when the ECU 50 detects a normal operation request after entering the resting state, the ECU 50 turns on the return actuator 66. The return actuator 66 is driven, and the switching pin 64 is engaged with the return spiral groove 58. The return spiral groove 58 is formed opposite to the resting spiral groove 56 (FIG. 5). Therefore, the return spiral groove 58 displaces the camshaft 12 in the left direction of FIG. 5 from the state of FIG. 5E to the state of FIG. 5A with the switching pin 64 inserted. As a result, the cam slidingly contacting the roller 34 of each cylinder in the order of cylinders # 2-> # 4-> # 3-> # 1 is switched from the secondary cam to the main cam, and normal operation is restored.

尚、上述した実施の形態2においては、カムシャフト12が前記第1の発明における「カムシャフト」に、主カム14、18、22、26が前記第1の発明における「第1カム部」に、副カム16、20、24、28が前記第1の発明における「第2カム部」に、バルブ36が前記第1の発明における「バルブ」に、ロッカアーム30及びローラ34が前記第1の発明における「伝達部材」に、螺旋状溝56、58、切替ピン60、64、アクチュエータ62、66が前記第1の発明における「変位手段」にそれぞれ対応している。   In the second embodiment described above, the camshaft 12 is the “camshaft” in the first invention, and the main cams 14, 18, 22, 26 are the “first cam portion” in the first invention. The auxiliary cams 16, 20, 24, 28 are the “second cam portion” in the first invention, the valve 36 is the “valve” in the first invention, and the rocker arm 30 and the roller 34 are the first invention. The helical grooves 56 and 58, the switching pins 60 and 64, and the actuators 62 and 66 correspond to the “displacement means” in the first invention, respectively.

実施の形態3.
[実施の形態3のシステム構成]
次に、図6〜図8を参照して本発明の実施の形態3について説明する。本実施形態のシステムは図3に示す構成において、螺旋状溝及び主カム、副カムのカム幅を図6〜図8に示すように構成することで実現することができる。
Embodiment 3 FIG.
[System Configuration of Embodiment 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment can be realized by configuring the spiral grooves and the cam widths of the main cam and the sub cam as shown in FIGS. 6 to 8 in the configuration shown in FIG.

上述した実施の形態2では、弁停止要求に応じて、切替ピン60を休止用螺旋状溝56に勘合させる。カムシャフト12は、カムシャフト12の回転力を利用して変位され、カムシャフト12が1回転する間に気筒#1〜#4を休止させることができる。しかしながら、休止用螺旋状溝56には大きな負荷が加わるため、その耐久性向上が望まれる。そこで、本実施形態においては、カムの切替期間及び切替順序に応じて、螺旋状溝の傾斜を周方向に対して緩やかに設計することとした。   In the second embodiment described above, the switching pin 60 is engaged with the helical spiral groove 56 in response to the valve stop request. The camshaft 12 is displaced using the rotational force of the camshaft 12, and the cylinders # 1 to # 4 can be deactivated while the camshaft 12 rotates once. However, since a large load is applied to the resting spiral groove 56, it is desired to improve its durability. Therefore, in the present embodiment, the inclination of the spiral groove is designed to be gentle with respect to the circumferential direction in accordance with the cam switching period and switching order.

図6は、本発明の実施の形態3において、カムシャフト2回転で4気筒のカムを切り替える第1の例を示す図である。第1の例の構成では、図3における気筒#2の主カム18と気筒#4の主カム26とのカム幅が置き換えられ、気筒#2の副カム20と気筒#4の副カム28とのカム幅が置き換えられている。また、休止用螺旋状溝56、58がカムシャフト12を2回転で4気筒のカムを順次切り替えるように構成されている。カムシャフト12を2回転で4気筒のカムを順次切り替えることとすれば、螺旋状溝の平均した傾斜は、カムシャフト12の変位距離40mmをカムシャフト2回転分の回転角720°で割った0.056mm/°と表される。これは、カムシャフト12が1°回転することでカムシャフト12が0.056mm変位する傾斜である。   FIG. 6 is a diagram showing a first example in which the four-cylinder cam is switched by two rotations of the camshaft in the third embodiment of the present invention. In the configuration of the first example, the cam widths of the main cam 18 of the cylinder # 2 and the main cam 26 of the cylinder # 4 in FIG. 3 are replaced, and the sub cam 20 of the cylinder # 2 and the sub cam 28 of the cylinder # 4 The cam width has been replaced. The suspension spiral grooves 56 and 58 are configured to sequentially switch the four-cylinder cam by rotating the camshaft 12 twice. Assuming that the camshaft 12 is sequentially switched to a 4-cylinder cam with two rotations of the camshaft 12, the average inclination of the spiral groove is 0 divided by the displacement distance 40 mm of the camshaft 12 divided by the rotation angle 720 ° for two camshaft rotations. 0.056 mm / °. This is an inclination in which the camshaft 12 is displaced by 0.056 mm when the camshaft 12 rotates by 1 °.

図6に示す休止用螺旋状溝56の構成は、#1→#3→#2→#4の切替順序で、各気筒のローラ34に摺接するカムを主カムから副カムに切り替えるものである。また、図4に示すものと同様に、1気筒毎のスライド距離は10mmであり、各気筒の主カムのベース円部において副カムに切り替えるものである。   6 is configured to switch the cam that is in sliding contact with the roller 34 of each cylinder from the main cam to the sub cam in the switching order of # 1 → # 3 → # 2 → # 4. . Similarly to the one shown in FIG. 4, the sliding distance for each cylinder is 10 mm, and the auxiliary cam is switched to the base circle of the main cam of each cylinder.

図6に示す休止用螺旋状溝56は、気筒#1の閉弁期間中であって気筒#3、#4の開弁期間中に、気筒#1のローラ34に摺接するカムを変位開始位置から10mmスライドさせて、主カム14から副カム16に切り替える。また、気筒#3の閉弁期間中であって気筒#4、#2の開弁期間中に、変位開始位置から20mmスライドさせて、気筒#3のローラ34に摺接するカムを主カム22から副カム24に切り替える。さらに、気筒#2の閉弁期間中であって気筒#1、#3の開弁期間中に、気筒#2のローラ34に摺接するカムを主カム18から副カム20に切り替える。気筒#2における切り替えの後、気筒#4の閉弁を待つ。そのため、休止用螺旋状溝56はカムシャフト12を軸方向に変位させず周方向に回転するのみの非スライド区間を有する。その後、気筒#4の閉弁期間中であって気筒#2、#1の開弁期間中に、気筒#4のローラ34に摺接するカムを主カム26から副カム28に切り替える。   The idle spiral groove 56 shown in FIG. 6 is a position where the cam which slides on the roller 34 of the cylinder # 1 is displaced during the valve closing period of the cylinder # 1 and the valve opening period of the cylinders # 3 and # 4. Then, the main cam 14 is switched to the sub cam 16. Further, during the valve closing period of the cylinder # 3 and during the valve opening period of the cylinders # 4 and # 2, the cam that slides 20 mm from the displacement start position and slides on the roller 34 of the cylinder # 3 from the main cam 22. Switch to the secondary cam 24. Further, the cam that is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 2 is switched from the main cam 18 to the sub cam 20 during the valve closing period of the cylinder # 2 and during the valve opening period of the cylinders # 1 and # 3. After switching in cylinder # 2, it waits for cylinder # 4 to close. Therefore, the resting spiral groove 56 has a non-sliding section that only rotates in the circumferential direction without displacing the camshaft 12 in the axial direction. Thereafter, during the valve closing period of cylinder # 4 and during the valve opening period of cylinders # 2 and # 1, the cam that slides on roller 34 of cylinder # 4 is switched from main cam 26 to sub cam 28.

図6に示す構成によれば、図4に示す構成に比して休止用螺旋状溝56の傾斜を周方向に対して緩やかに設定しつつ、各気筒のローラ34に摺接するカムを主カムのベース円部から副カムのベース円部に順次スライドさせることができる。そのため、螺旋状溝の耐久性を高めつつ、実施の形態1及び2と同様の効果を得ることができる。また、カムシャフト12のカム幅を広くした構成おいては慣性力が高くなるため本実施形態の構成は特に好適に作用する。   According to the configuration shown in FIG. 6, the cam that is in sliding contact with the roller 34 of each cylinder is set in the main cam while the inclination of the helical groove 56 for pause is gently set with respect to the circumferential direction as compared with the configuration shown in FIG. 4. Can be sequentially slid from the base circle to the base circle of the secondary cam. Therefore, the effect similar to Embodiment 1 and 2 can be acquired, improving durability of a spiral groove. In addition, since the inertial force is increased in the configuration in which the cam width of the camshaft 12 is widened, the configuration of the present embodiment works particularly favorably.

なお、図6に示す休止用螺旋状溝56を用いる場合には、復帰用螺旋状溝58も、休止用螺旋状溝56と同様に螺旋様溝の傾斜を緩やかに設定し、溝は逆向きに形成する。   Note that when the resting spiral groove 56 shown in FIG. 6 is used, the return spiral groove 58 also has a gentle inclination of the spiral-like groove as in the resting spiral groove 56, and the groove faces in the reverse direction. To form.

図7は、本発明の実施の形態3において、カムシャフト2回転で4気筒のカムを切り替える第2の例を示す図である。本構成では、図3における気筒#1の主カム14と気筒#2の主カム18のカム幅が置き換えられ、気筒#2の副カム20と気筒#4の副カム28のカム幅が置き換えられている。また、螺旋状溝56、58がカムシャフト12を2回転で4気筒のカムを順次切り替えるように構成されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating a second example in which the four-cylinder cam is switched by two rotations of the camshaft in the third embodiment of the present invention. In this configuration, the cam widths of the main cam 14 of the cylinder # 1 and the main cam 18 of the cylinder # 2 in FIG. 3 are replaced, and the cam widths of the sub cam 20 of the cylinder # 2 and the sub cam 28 of the cylinder # 4 are replaced. ing. Further, the spiral grooves 56 and 58 are configured to sequentially switch the 4-cylinder cam by rotating the camshaft 12 twice.

図7に示す休止用螺旋状溝56の構成は、#2→#3→#4→#1の切替順序で、各気筒のローラ34に摺接するカムを主カムから副カムに切り替えるものである。また、図4に示すものと同様に、1気筒毎のカム切替に要するスライド距離は10mmであり、各気筒の主カムのベース円部において、副カムに切り替えるものである。   7 is configured to switch the cam that is slidably in contact with the roller 34 of each cylinder from the main cam to the sub cam in the switching order of # 2, # 3, # 4, and # 1. . Further, similarly to the one shown in FIG. 4, the slide distance required for the cam switching for each cylinder is 10 mm, and the sub-cam is switched at the base circle portion of the main cam of each cylinder.

図7に示す休止用螺旋状溝56は、気筒#2の閉弁期間中であって気筒#3、#4の開弁期間中に、気筒#2のローラ34に摺接するカムを変位開始位置から10mmスライドさせて、主カム18から副カム20に切り替える。また、気筒#3の閉弁期間中であって気筒#4、#2の開弁期間中に、変位開始位置から20mmスライドさせて、気筒#3のローラ34に摺接するカムを主カム22から副カム24に切り替える。さらに、気筒#4の閉弁期間中であって気筒#1、#3の開弁期間中に、気筒#4のローラ34に摺接するカムを主カム26から副カム28に切り替える。続けて、気筒#1の閉弁期間中であって気筒#3、#4の開弁期間中に、気筒#1のローラ34に摺接するカムを主カム14から副カム16に切り替える。   The idle spiral groove 56 shown in FIG. 7 is a position where the cam that slides on the roller 34 of the cylinder # 2 is displaced during the valve closing period of the cylinder # 2 and the valve opening period of the cylinders # 3 and # 4. Then, the main cam 18 is switched to the sub cam 20. Further, during the valve closing period of the cylinder # 3 and during the valve opening period of the cylinders # 4 and # 2, the cam that slides 20 mm from the displacement start position and slides on the roller 34 of the cylinder # 3 from the main cam 22. Switch to the secondary cam 24. Further, the cam that is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 4 is switched from the main cam 26 to the sub cam 28 during the valve closing period of the cylinder # 4 and during the valve opening period of the cylinders # 1 and # 3. Subsequently, the cam that is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 1 is switched from the main cam 14 to the sub cam 16 during the valve closing period of the cylinder # 1 and during the valve opening period of the cylinders # 3 and # 4.

図7に示す構成によれば、図4に示す構成に比して休止用螺旋状溝56の傾斜を周方向に対して緩やかに設定しつつ、各気筒のローラ34に摺接するカムを主カムのベース円部において副カムに順次スライドさせることができる。よって、図6と同様の効果を得ることができる。また、図7に示す構成によれば、休止用螺旋状溝56に図6における非スライド区間を有さないため、全気筒が切り替わるまでの期間を図6に示す構成よりも早めることができる。   According to the configuration shown in FIG. 7, the cam that is in sliding contact with the roller 34 of each cylinder is set to the main cam while the inclination of the spiral groove 56 for pause is set gently relative to the circumferential direction as compared with the configuration shown in FIG. 4. The base cam can be sequentially slid to the secondary cam. Therefore, the same effect as in FIG. 6 can be obtained. Further, according to the configuration shown in FIG. 7, since the non-sliding section in FIG. 6 is not provided in the suspension spiral groove 56, the period until all the cylinders are switched can be made earlier than the configuration shown in FIG. 6.

なお、図7に示す休止用螺旋状溝56を用いる場合には、復帰用螺旋状溝58も、休止用螺旋状溝56と同様に螺旋様溝の傾斜を緩やかに設定し、溝は逆向きに形成する。   In the case where the resting spiral groove 56 shown in FIG. 7 is used, the return spiral groove 58 also has a gentle inclination of the spiral-like groove, like the resting spiral groove 56, and the groove is in the reverse direction. To form.

図8は、本発明の実施の形態3において、カムシャフト3回転で4気筒のカムを切り替える例を示す図である。本構成では、図3における気筒#2の主カム18、副カム20のカム幅を、気筒#3の主カム22、副カム24のカム幅に変更する。また、気筒#3の主カム22、副カム24のカム幅を、気筒#4の主カム26、副カム28のカム幅に変更する。さらに、気筒#4の主カム26、副カム28のカム幅を、図3における気筒#2の主カム18、副カム20のカム幅に変更する。また、螺旋状溝56、58がカムシャフト12を3回転で4気筒のカムを順次切り替えるように構成されている。カムシャフト12を3回転で4気筒のカムを順次切り替えることとすれば、螺旋状溝の傾斜は、カムシャフト12の変位距離40mmをカムシャフト3回転分の回転角1080°で割った0.037mm/°と表される。これは、カムシャフト12が1°回転することでカムシャフト12が0.037mm変位する傾斜である。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of switching a 4-cylinder cam by three rotations of the camshaft in the third embodiment of the present invention. In this configuration, the cam widths of the main cam 18 and the sub cam 20 of the cylinder # 2 in FIG. 3 are changed to the cam widths of the main cam 22 and the sub cam 24 of the cylinder # 3. Further, the cam widths of the main cam 22 and the sub cam 24 of the cylinder # 3 are changed to the cam widths of the main cam 26 and the sub cam 28 of the cylinder # 4. Further, the cam widths of the main cam 26 and the sub cam 28 of the cylinder # 4 are changed to the cam widths of the main cam 18 and the sub cam 20 of the cylinder # 2 in FIG. Further, the spiral grooves 56 and 58 are configured to sequentially switch the four-cylinder cam by rotating the camshaft 12 three times. Assuming that the camshaft 12 is switched three times and the cams of the four cylinders are sequentially switched, the inclination of the spiral groove is 0.037 mm obtained by dividing the displacement distance 40 mm of the camshaft 12 by the rotation angle 1080 ° corresponding to the rotation of the camshaft 12. It is expressed as / °. This is an inclination that the camshaft 12 is displaced by 0.037 mm when the camshaft 12 rotates by 1 °.

図8に示す休止用螺旋状溝56の構成は、#1→#2→#4→#3の切替順序で、各気筒のローラ34に摺接するカムを主カムから副カムに切り替えるものである。また、図4と同様に、1気筒毎のカム切替に要するスライド距離は10mmであり、各気筒の主カムのベース円部において、副カムに切り替えるものである。   The configuration of the suspension spiral groove 56 shown in FIG. 8 is to switch the cam that is in sliding contact with the roller 34 of each cylinder from the main cam to the sub cam in the switching order of # 1 → # 2 → # 4 → # 3. . Similarly to FIG. 4, the slide distance required for cam switching for each cylinder is 10 mm, and switching to the sub cam is performed at the base circle portion of the main cam of each cylinder.

図8に示す休止用螺旋状溝56は、気筒#1の閉弁期間中であって他3気筒の開弁期間中(約270°)に、気筒#1のローラ34に摺接するカムを変位開始位置から10mmスライドさせて、主カム14から副カム16に切り替える。また、気筒#2の閉弁期間中であって他3気筒の開弁期間中に、変位開始位置から20mmスライドさせて、気筒#2のローラ34に摺接するカムを主カム18から副カム20に切り替える。さらに、気筒#4の閉弁期間中であって他3気筒の開弁期間中に、気筒#4のローラ34に摺接するカムを主カム26から副カム28に切り替える。続けて、気筒#3の閉弁期間中であって他3気筒の開弁期間中に、気筒#3のローラ34に摺接するカムを主カム22から副カム24に切り替える。   The idle spiral groove 56 shown in FIG. 8 displaces the cam that is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 1 during the valve closing period of the cylinder # 1 and the valve opening period of the other three cylinders (about 270 °). The main cam 14 is switched to the sub cam 16 by sliding 10 mm from the start position. Further, during the valve closing period of the cylinder # 2 and the valve opening period of the other three cylinders, the cam that slides 20 mm from the displacement start position and is in sliding contact with the roller 34 of the cylinder # 2 is transferred from the main cam 18 to the sub cam 20. Switch to. Further, during the valve closing period of the cylinder # 4 and the valve opening period of the other three cylinders, the cam that slides on the roller 34 of the cylinder # 4 is switched from the main cam 26 to the sub cam 28. Subsequently, the cam that slides on the roller 34 of the cylinder # 3 is switched from the main cam 22 to the sub cam 24 during the valve closing period of the cylinder # 3 and the valve opening period of the other three cylinders.

図8に示す構成によれば、各気筒において主カムのベース円区間約270°全体を利用して、緩やかにカムをスライドさせて切り替えることができる。そのため、図6、図7の構成に比してさらに螺旋状溝の耐久性を向上させることができる。   According to the configuration shown in FIG. 8, the entire cam base circle section of about 270 ° can be used for each cylinder, and the cam can be gently slid and switched. Therefore, the durability of the spiral groove can be further improved as compared with the configurations of FIGS.

なお、図8に示す休止用螺旋状溝56を用いる場合には、復帰用螺旋状溝58も、休止用螺旋状溝56と同様に螺旋様溝の傾斜が緩やかに設定し、溝は逆向きに形成する。   When the resting spiral groove 56 shown in FIG. 8 is used, the return spiral groove 58 also has a gentle inclination of the spiral-like groove as in the resting spiral groove 56, and the groove is in the reverse direction. To form.

尚、上述した実施の形態3においては、カムシャフト12が前記第1の発明における「カムシャフト」に、主カム14、18、22、26が前記第1の発明における「第1カム部」に、副カム16、20、24、28が前記第1の発明における「第2カム部」に、バルブ36が前記第1の発明における「バルブ」に、ロッカアーム30及びローラ34が前記第1の発明における「伝達部材」に、螺旋状溝56、58が前記第5の発明における「螺旋状溝」に、切替ピン60、64が前記第5の発明における「切替ピン」に、アクチュエータ62、66が前記第5の発明における「アクチュエータ」に、それぞれ対応している。   In the third embodiment described above, the camshaft 12 is the “camshaft” in the first invention, and the main cams 14, 18, 22, 26 are the “first cam portion” in the first invention. The auxiliary cams 16, 20, 24, 28 are the “second cam portion” in the first invention, the valve 36 is the “valve” in the first invention, and the rocker arm 30 and the roller 34 are the first invention. In the “transmission member”, the spiral grooves 56 and 58 are the “helical groove” in the fifth invention, the switching pins 60 and 64 are the “switching pin” in the fifth invention, and the actuators 62 and 66 are This corresponds to the “actuator” in the fifth aspect of the invention.

1 内燃機関
10 可変動弁装置
12 カムシャフト
14 気筒#1の主カム
14a ベース円部
14b ノーズ部
16 気筒#1の副カム
18 気筒#2の主カム
20 気筒#2の副カム
22 気筒#3の主カム
24 気筒#3の副カム
26 気筒#4の主カム
28 気筒#4の副カム
30 二弁駆動ロッカアーム
32 ロッカシャフト
34 ローラ
36 バルブ
42 アクチュエータ
50 ECU
56 休止用螺旋状溝
58 復帰用螺旋状溝
60、64 切替ピン
62 休止用アクチュエータ
66 復帰用アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 10 Variable valve apparatus 12 Camshaft 14 Main cam 14a of cylinder # 1 Base circular part 14b Nose part 16 Secondary cam 18 of cylinder # 1 Main cam 20 of cylinder # 2 Secondary cam 22 of cylinder # 2 Cylinder # 3 Main cam 24 cylinder # 3 secondary cam 26 cylinder # 4 main cam 28 cylinder # 4 secondary cam 30 two-valve drive rocker arm 32 rocker shaft 34 roller 36 valve 42 actuator 50 ECU
56 Resting spiral groove 58 Returning spiral groove 60, 64 Switching pin 62 Resting actuator 66 Restoring actuator

Claims (5)

回転駆動されるカムシャフトと、
互いに隣接して配置されたプロファイルの異なる第1カム部と第2カム部とを有し、前記カムシャフトに設けられた複数のカムと、
前記第1カム部及び前記第2カム部のいずれかと選択的に接触し、前記第1カム部又は前記第2カム部からの作用力をバルブに伝達する伝達部材と、
前記カムシャフトの軸方向に、前記カムシャフトと前記伝達部材とを相対的に変位させる変位手段と、を備え、
前記第1カム部の幅に対する前記第2カム部の幅は、前記複数のカムにおいて異なっていること、
を特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A rotationally driven camshaft;
A plurality of cams provided on the camshaft, each having a first cam portion and a second cam portion having different profiles arranged adjacent to each other;
A transmission member that selectively contacts one of the first cam portion and the second cam portion, and transmits the acting force from the first cam portion or the second cam portion to the valve;
Displacement means for relatively displacing the camshaft and the transmission member in the axial direction of the camshaft;
The width of the second cam portion with respect to the width of the first cam portion is different in the plurality of cams;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine characterized by the above.
前記第1カム部の幅は、切替順序が遅いカムほど広く設定されることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置。   2. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a width of the first cam portion is set wider as a cam having a slower switching order. 前記切替順序は、爆発順序と同じ順序であることを特徴とする請求項2記載の内燃機関の可変動弁装置。   3. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the switching order is the same order as the explosion order. 前記第1カム部及び第2カム部のいずれかは、前記カムシャフトと同軸の円弧状のベース円部からなる休止カム部であることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載の内燃機関の可変動弁装置。   4. The camshaft cam according to claim 1, wherein one of the first cam portion and the second cam portion is a rest cam portion including an arcuate base circle portion coaxial with the camshaft. A variable valve operating device for an internal combustion engine. 前記変位手段は、
前記複数のカムについて前記伝達部材に接触するカム部が前記第1カム部から前記第2カム部に切り替わる変位終了位置まで、前記カムシャフトを変位させ、
前記カムシャフトと共に回転する回転体の外周面に形成され、前記カムシャフトをその軸方向に案内する螺旋状溝と、
前記螺旋状溝に挿脱自在な切替ピンと、
前記切替ピンを前記螺旋状溝に挿入させるアクチュエータと、を有し、
前記螺旋状溝は、
前記カムシャフトが1回転よりも長く回転される間に、前記切替ピンを前記螺旋状溝に挿入させた位置から前記変位終了位置まで、前記カムシャフトを案内すること、
を特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載の内燃機関の可変動弁装置。
The displacement means is
Displace the camshaft to a displacement end position where the cam portion that contacts the transmission member of the plurality of cams switches from the first cam portion to the second cam portion,
A spiral groove formed on an outer peripheral surface of a rotating body that rotates together with the camshaft, and guides the camshaft in its axial direction;
A switching pin that can be inserted into and removed from the spiral groove;
An actuator for inserting the switching pin into the spiral groove,
The spiral groove is
Guiding the camshaft from the position where the switching pin is inserted into the spiral groove to the displacement end position while the camshaft is rotated longer than one rotation;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013185470A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Toyota Motor Corp Rocker arm clip and valve train
JP2013253485A (en) * 2012-06-05 2013-12-19 Denso Corp Cam shift device
JP2017125424A (en) * 2016-01-12 2017-07-20 いすゞ自動車株式会社 Cam change-over device
JP2019206968A (en) * 2014-11-10 2019-12-05 トゥラ テクノロジー インコーポレイテッドTula Technology,Inc. Multi-level skip fire
JP2020033953A (en) * 2018-08-30 2020-03-05 ダイハツ工業株式会社 Valve lift amount variable type valve gear of multi-cylinder internal combustion engine
US11236689B2 (en) 2014-03-13 2022-02-01 Tula Technology, Inc. Skip fire valve control

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013185470A (en) * 2012-03-06 2013-09-19 Toyota Motor Corp Rocker arm clip and valve train
JP2013253485A (en) * 2012-06-05 2013-12-19 Denso Corp Cam shift device
US11236689B2 (en) 2014-03-13 2022-02-01 Tula Technology, Inc. Skip fire valve control
JP2019206968A (en) * 2014-11-10 2019-12-05 トゥラ テクノロジー インコーポレイテッドTula Technology,Inc. Multi-level skip fire
JP7030341B2 (en) 2014-11-10 2022-03-07 トゥラ テクノロジー インコーポレイテッド Multi-stage skip fire
JP2017125424A (en) * 2016-01-12 2017-07-20 いすゞ自動車株式会社 Cam change-over device
WO2017122675A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-20 いすゞ自動車株式会社 Cam-switching device and method for controlling cam-switching device
CN108474276A (en) * 2016-01-12 2018-08-31 五十铃自动车株式会社 The control method of cam switching device and cam switching device
US10480363B2 (en) 2016-01-12 2019-11-19 Isuzu Motors Limited Cam-switching device and method of controlling cam-switching device
CN108474276B (en) * 2016-01-12 2020-10-16 五十铃自动车株式会社 Cam switching device and control method of cam switching device
JP2020033953A (en) * 2018-08-30 2020-03-05 ダイハツ工業株式会社 Valve lift amount variable type valve gear of multi-cylinder internal combustion engine
JP7168381B2 (en) 2018-08-30 2022-11-09 ダイハツ工業株式会社 Valve gear with variable valve lift for multi-cylinder internal combustion engine

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