JP2011220175A - Variable valve device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve device of an internal combustion engine, capable of reducing the dispersion of the contact position of a side surface vertical wall of a guide groove with a pin.SOLUTION: The variable valve device of the internal combustion engine includes: an actuator capable of thrusting the pin 44b; a cylindrical part 18a that rotates with a camshaft; a guide vertical wall 78 that is formed on an outer peripheral surface of the cylindrical part 18a, and guides the relative displacement of the pin 44b thrust by the actuator and the cylindrical part 18a; a switching mechanism that switches the valve opening characteristics of a valve by the relative displacement; and a guiding means 84 that induces the pin 44b thrust by the actuator to the guide vertical wall 78 before the relative displacement starts.

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、2種類のカムが設けられたカムキャリアを気筒毎に設け、回転駆動されるカム軸に対して当該カムキャリアを軸方向に移動させることにより、各気筒のバルブ駆動用カムを切り換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では、各カムキャリアの外周面の両端に、螺旋状に形成されたガイド溝をそれぞれ備えている。また、当該ガイド溝に挿脱されるピンを駆動する電動アクチュエータを各ガイド溝に対して備えるようにしている。   Conventionally, for example, in Patent Document 1, a cam carrier provided with two types of cams is provided for each cylinder, and the cam carrier is moved in the axial direction with respect to a cam shaft that is rotationally driven. A valve mechanism for an internal combustion engine that switches a drive cam is disclosed. More specifically, in this conventional valve operating mechanism, guide grooves formed in a spiral shape are provided at both ends of the outer peripheral surface of each cam carrier. In addition, an electric actuator that drives a pin inserted into and removed from the guide groove is provided for each guide groove.

上記従来の動弁機構によれば、ガイド溝に対してピンが挿入されると、カム軸及びカムキャリアの回転に伴って、ピンは螺旋状に形成されたガイド溝の側面縦壁に接触し、螺旋状の側面縦壁に沿って案内される。その結果、カム軸に対してカムキャリアを軸方向に移動(変位)させることができる。これにより、各気筒のバルブ駆動用カムを切り換えてバルブのリフト量を変更することができる。   According to the conventional valve mechanism described above, when the pin is inserted into the guide groove, the pin comes into contact with the longitudinal side wall of the guide groove formed in a spiral as the cam shaft and the cam carrier rotate. , Guided along the longitudinal side wall of the spiral. As a result, the cam carrier can be moved (displaced) in the axial direction with respect to the cam shaft. Thereby, the valve drive cam of each cylinder can be switched to change the valve lift amount.

日本特表2006−520869号公報Japan Special Table 2006-520869

ところで、ピンの挿入位置にはばらつきが生じるため、上述したガイド溝の溝幅は、ばらつきを考慮してピンの直径よりも若干大きく設計されている。また、ピンが確実に挿入されるようにピンとガイド溝の位置関係が設計されている。しかしながら、挿入位置のばらつき自体は生じるため、上記従来の動弁機構では、上記螺旋状に形成されたガイド溝の側面縦壁と挿入されたピンとが接触する位置に、ばらつきが生じることとなる。この接触位置によっては、ピンやガイド溝に連結する部材間に大きな力(例えば、部材間にかじりを生じさせるような大きな力)が作用することとなる。そのため、接触位置のばらつきを低減して動弁機構の信頼性を高めることが望まれる。   Incidentally, since the pin insertion position varies, the groove width of the guide groove described above is designed to be slightly larger than the pin diameter in consideration of the variation. Further, the positional relationship between the pin and the guide groove is designed so that the pin is securely inserted. However, since the variation of the insertion position itself occurs, in the conventional valve operating mechanism, the variation occurs in the position where the side wall vertical wall of the spirally formed guide groove contacts the inserted pin. Depending on the contact position, a large force (for example, a large force that causes galling between the members) acts between the members connected to the pins and the guide grooves. Therefore, it is desired to improve the reliability of the valve operating mechanism by reducing the variation of the contact position.

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、ガイド溝の側面縦壁とピンとの接触位置のばらつきを低減す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 that can reduce variations in the contact position between the vertical side wall of the guide groove and the pin. Objective.

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、
ピンを突き出し可能なアクチュエータと、
カムシャフトと共に回転する円筒部と、
前記円筒部の外周面に形成され、前記アクチュエータに突き出された前記ピンと前記円筒部との相対的な変位を案内するガイド縦壁と、
前記相対的な変位によりバルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
前記アクチュエータに突き出された前記ピンを、前記相対的な変位の開始前に前記ガイド縦壁に誘導する誘導手段と、を備え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,
An actuator that can project a pin;
A cylindrical portion that rotates with the camshaft;
A guide vertical wall that is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion and guides relative displacement between the pin protruding from the actuator and the cylindrical portion;
A switching mechanism for switching the valve opening characteristics by the relative displacement;
Guiding means for guiding the pin protruding from the actuator to the guide vertical wall before the start of the relative displacement is provided.

また、第2の発明は、第1の発明において、
前記誘導手段は、
前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面を備え、
前記ピン当接面は、前記ピンの突き出し方向から見て前記ガイド縦壁に向かう斜め前方に傾斜した傾斜面であること、を特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The guiding means includes
A pin contact surface that is formed on the outer peripheral surface and contacts the pin protruding to the actuator before the start of the relative displacement;
The pin contact surface is an inclined surface inclined obliquely forward toward the guide vertical wall when viewed from the protruding direction of the pin.

また、第3の発明は、第1の発明において、
前記誘導手段は、
前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面と、
前記ピンの先端に設けられ、前記ピンの直径よりも小さい小突起部と、
前記ピン当接面に設けられ、挿入された前記小突起部を溝に沿って誘導する導入溝と、
を更に備えることを特徴とする。
The third invention is the first invention, wherein
The guiding means includes
A pin contact surface that is formed on the outer peripheral surface and contacts the pin protruding to the actuator before the start of the relative displacement;
A small protrusion provided at the tip of the pin and smaller than the diameter of the pin;
An introduction groove that is provided on the pin contact surface and guides the inserted small protrusion along the groove;
Is further provided.

また、第4の発明は、第3の発明において、
前記外周面は、前記導入溝を有する前記当接面を底面とし、前記ガイド縦壁を一方の側面とする凹状のガイド溝を備え、
前記小突起部は、前記ピンと同軸心であってその直径が前記導入溝の溝幅よりも小さい半球状部であり、
前記ピンの軸心と前記ガイド溝の溝幅の中間点との距離は、前記ガイド溝の溝幅と前記ピンの直径との差の半分以下であること、を特徴とする。
Moreover, 4th invention is set in 3rd invention,
The outer peripheral surface includes a concave guide groove having the contact surface having the introduction groove as a bottom surface and the guide vertical wall as one side surface,
The small protrusion is a hemispherical portion that is coaxial with the pin and whose diameter is smaller than the groove width of the introduction groove,
The distance between the axial center of the pin and the intermediate point of the groove width of the guide groove is less than half of the difference between the groove width of the guide groove and the diameter of the pin.

また、第5の発明は、第1乃至4の発明のいずれかにおいて、
前記ガイド縦壁は、前記相対的な変位を案内した後、該変位の方向とは逆方向に前記ピンを案内する縦壁を更に備えること、を特徴とする。
According to a fifth invention, in any one of the first to fourth inventions,
The guide vertical wall further includes a vertical wall that guides the pin in the direction opposite to the direction of the displacement after guiding the relative displacement.

第1の発明によれば、アクチュエータに突き出されたピンを、ピンと円筒部との相対的な変位開始前にガイド縦壁に誘導することができる。このため、本発明によれば、ピンの移動経路のばらつきを低減し、ピンとガイド縦壁との接触位置のばらつきを低減することができる。そのため、可変動弁装置の信頼性を高めることができる。   According to 1st invention, the pin protruded by the actuator can be guide | induced to a guide vertical wall before the relative displacement start of a pin and a cylindrical part. For this reason, according to this invention, the dispersion | variation in the movement path | route of a pin can be reduced and the dispersion | variation in the contact position of a pin and a guide vertical wall can be reduced. Therefore, the reliability of the variable valve operating device can be improved.

第2の発明によれば、ピンの突き出し方向から見て、ガイド縦壁に向かう斜め前方に傾斜したピン当接面が設けられている。ピン当接面の傾斜により、カムシャフトの回転に伴って、当接するピンをガイド縦壁に向けてスムーズに誘導することができる。ピンと円筒部との相対的な変位開始前にピンをガイド縦壁に沿わせておくことで、変位開始後の、ピンとガイド縦壁との衝突を抑制することができる。このため、本発明によれば、ピンやガイド縦壁に連結する部材間に加わる衝撃を低減し、部材間のかじりを防止することができる。   According to the second aspect of the present invention, the pin contact surface inclined obliquely forward toward the guide vertical wall as viewed from the protruding direction of the pin is provided. Due to the inclination of the pin contact surface, the abutting pin can be smoothly guided toward the guide vertical wall as the camshaft rotates. By causing the pin to follow the guide vertical wall before the relative displacement between the pin and the cylindrical portion starts, collision between the pin and the guide vertical wall after the start of displacement can be suppressed. For this reason, according to this invention, the impact added between the member connected with a pin or a guide vertical wall can be reduced, and the galling between members can be prevented.

第3の発明によれば、ピンの先端に設けられた小突起部を溝に沿って誘導する導入溝がピン当接面に設けられている。導入溝に沿って小突起部を誘導することで、ピンをガイド縦壁に誘導することができる。ピンと円筒部との相対的な変位開始前にピンをガイド縦壁に沿わせておくことで、変位開始後の、ピンとガイド縦壁との衝突を抑制することができる。このため、本発明によれば、ピンやガイド縦壁に連結する部材間に加わる衝撃を低減し、部材間のかじりを防止することができる。   According to the third aspect, the introduction groove for guiding the small protrusion provided at the tip of the pin along the groove is provided on the pin contact surface. The pin can be guided to the guide vertical wall by guiding the small protrusion along the introduction groove. By causing the pin to follow the guide vertical wall before the relative displacement between the pin and the cylindrical portion starts, collision between the pin and the guide vertical wall after the start of displacement can be suppressed. For this reason, according to this invention, the impact added between the member connected with a pin or a guide vertical wall can be reduced, and the galling between members can be prevented.

第4の発明によれば、直径が前記導入溝の溝幅よりも小さく、ピンと同心の半球状部をピンの先端に備える。このため、本発明によれば、ピンの半球状部が上記導入溝付近に接地すると、ピンの先端が半球状であるため自動的に調心され導入溝に自動的に納まることとなる。よって、導入溝に沿わせてピンをガイド溝に確実に挿入することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the tip of the pin is provided with a hemispherical portion having a diameter smaller than the width of the introduction groove and concentric with the pin. Therefore, according to the present invention, when the hemispherical portion of the pin comes into contact with the vicinity of the introduction groove, the tip of the pin is hemispherical so that it is automatically aligned and automatically placed in the introduction groove. Therefore, the pin can be reliably inserted into the guide groove along the introduction groove.

さらに、第4の発明によれば、ピンの軸心とガイド溝の溝幅の中間点との距離は、ガイド溝の溝幅とピンの直径との差の半分以下に設定されている。このため、本発明によれば、ピンの挿入の位置がガイド溝幅の中央になるようにピン組み付け時の初期位置を微調整する必要がなく、組み付け性を大幅に向上させることができる。   Further, according to the fourth invention, the distance between the pin shaft center and the midpoint of the groove width of the guide groove is set to be not more than half of the difference between the groove width of the guide groove and the diameter of the pin. For this reason, according to the present invention, it is not necessary to finely adjust the initial position at the time of assembling the pin so that the insertion position of the pin is at the center of the guide groove width, and the assembling property can be greatly improved.

第5の発明によれば、アクチュエータに突き出されたピンと円筒部との相対的な変位を案内した後、その変位の方向とは逆方向にピンを案内する縦壁を備える。このため、本発明によれば、ピンの摩耗による変位量低下を考慮して、ガイド縦壁によるピンと円筒部との相対的な変位量を予め大きく設定しておく場合であっても、変位後、逆方向にピンを案内して適切な変位量を得ることができる。   According to the fifth invention, after guiding the relative displacement between the pin protruding from the actuator and the cylindrical portion, the vertical wall is provided to guide the pin in the direction opposite to the direction of the displacement. Therefore, according to the present invention, even if the relative displacement amount between the pin and the cylindrical portion due to the guide vertical wall is set large in advance in consideration of the displacement amount decrease due to pin wear, The pin can be guided in the opposite direction to obtain an appropriate amount of displacement.

本発明の実施の形態1における内燃機関の可変動弁装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine in Embodiment 1 of the present invention. 図1に示すロッカーシャフトの軸線と切換ピンの軸線とを含む平面で、カムシャフトを除く可変動弁装置の要部を切断した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a plane including the axis of the rocker shaft and the axis of the switching pin shown in FIG. 本発明の実施の形態1における可変動弁装置10をカムシャフト18(およびロッカーシャフト16)の軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the variable valve apparatus 10 in Embodiment 1 of this invention from the axial direction of the camshaft 18 (and rocker shaft 16). 本発明の実施の形態1における円筒部18aの外周面に設けられたガイドレール52の展開図である。It is an expanded view of the guide rail 52 provided in the outer peripheral surface of the cylindrical part 18a in Embodiment 1 of this invention. 図4のA〜D各位置におけるガイドレール52の径方向の断面図である。It is sectional drawing of the radial direction of the guide rail 52 in each position of AD of FIG. 本発明の実施の形態2における可変動弁装置10をカムシャフト18(およびロッカーシャフト16)の軸方向から見た図である。It is the figure which looked at the variable valve apparatus 10 in Embodiment 2 of this invention from the axial direction of the cam shaft 18 (and rocker shaft 16). 本発明の実施の形態2における円筒部18aの外周面に設けられたガイドレール52の展開図である。It is an expanded view of the guide rail 52 provided in the outer peripheral surface of the cylindrical part 18a in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における小突起部86と導入溝90の詳細について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detail of the small projection part 86 and the introduction groove | channel 90 in Embodiment 2 of this invention. 図7のA〜I各位置におけるガイドレール52の径方向の断面図である。It is sectional drawing of the radial direction of the guide rail 52 in each position of AI of FIG. 本発明の実施の形態3における円筒部18aの外周面に設けられたガイドレール52の展開図である。It is an expanded view of the guide rail 52 provided in the outer peripheral surface of the cylindrical part 18a in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3の終了直線溝部64における側面縦壁78の変形例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the modification of the side surface vertical wall 78 in the end straight groove part 64 of Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態1におけるガイドレール52の比較対象である従来のガイドレール66の展開図である。It is an expanded view of the conventional guide rail 66 which is the comparison object of the guide rail 52 in Embodiment 1 of this invention. 図12のA〜Dの各位置におけるガイドレール66の径方向の断面図である。It is sectional drawing of the radial direction of the guide rail 66 in each position of AD of FIG. スライドアームピン44bが側面縦壁に衝突した際の第1スライドアーム44の状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state of the 1st slide arm 44 when the slide arm pin 44b collides with the side surface vertical wall. 図14における第1スライドアーム44とロッカーシャフト16との間の摺動面72周辺の拡大図である。FIG. 15 is an enlarged view around the sliding surface 72 between the first slide arm 44 and the rocker shaft 16 in FIG. 14. ピン摩耗前後における第1スライドアーム44の変位位置を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the displacement position of the 1st slide arm 44 before and behind pin abrasion. 本発明の実施の形態3におけるガイドレール52の比較対象であるガイドレール94の展開図である。It is an expanded view of the guide rail 94 which is the comparison object of the guide rail 52 in Embodiment 3 of this invention.

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]
(可変動弁装置の構成)
図1乃至図5を参照して、本発明の実施の形態1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1の可変動弁装置10を示す斜視図である。図1においては、後述するカムシャフト18の図示が省略されている。図1においては、一部の気筒(#1および#2)以外の図示が省略されているが、本実施形態の内燃機関1は、一例として、4つの気筒(#1〜#4)を有する直列4気筒型エンジンであるものとする。内燃機関1の個々の気筒には、一例として、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。可変動弁装置10は、各気筒に配設された吸気バルブ、或いは排気バルブを駆動する装置として機能するものとする。
Embodiment 1 FIG.
[Overall configuration of variable valve system]
(Configuration of variable valve operating device)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a variable valve gear 10 for an internal combustion engine 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the camshaft 18 described later is not shown. In FIG. 1, illustrations other than some cylinders (# 1 and # 2) are omitted, but the internal combustion engine 1 of the present embodiment has four cylinders (# 1 to # 4) as an example. Assume that it is an in-line four-cylinder engine. As an example, each cylinder of the internal combustion engine 1 is provided with two intake valves and two exhaust valves. The variable valve gear 10 functions as a device for driving an intake valve or an exhaust valve disposed in each cylinder.

図1に示すように、内燃機関1の各気筒には、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが1つずつ隣接して備えられている。各気筒のロッカーアーム12、14は、1本のロッカーシャフト16によって回転(揺動)自在に支持されている。   As shown in FIG. 1, each cylinder of the internal combustion engine 1 is provided with a first rocker arm 12 and a second rocker arm 14 adjacent to each other. The rocker arms 12 and 14 of each cylinder are supported by a single rocker shaft 16 so as to be rotatable (oscillated).

図2は、図1に示すロッカーシャフト16の軸線と後述する切換ピン38の軸線とを含む平面で、カムシャフト18を除く可変動弁装置10の要部を切断した断面図である。尚、図2(A)は、後述する連結状態にある可変動弁装置10を示し、図2(B)は、後述する非連結状態にある可変動弁装置10を示している。   FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane including the axis of the rocker shaft 16 shown in FIG. 1 and the axis of a switching pin 38 to be described later, except for the camshaft 18. 2A shows the variable valve apparatus 10 in a connected state, which will be described later, and FIG. 2B shows the variable valve apparatus 10 in an unconnected state, which will be described later.

カムシャフト18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あるいは歯車によって連結され、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。図2に示すように、カムシャフト18には、1気筒当たり1つの主カム20と1つの副カム22とが形成されている。また、上記ロッカーシャフト16は、カムシャフト18と平行に配置されている。   The camshaft 18 is connected to a crankshaft (not shown) by a timing chain, a timing belt, or a gear, and is configured to rotate at a half speed of the crankshaft. As shown in FIG. 2, the camshaft 18 is formed with one main cam 20 and one sub cam 22 per cylinder. The rocker shaft 16 is arranged in parallel with the camshaft 18.

主カム20は、カムシャフト18と同軸の円弧状のベース円部と、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とを有するカム(リフトカム)として構成されているものとする。また、本実施形態では、副カム22は、ベース円部のみを有するカム(ゼロリフトカム)として構成されているものとする。   The main cam 20 is configured as a cam (lift cam) having an arc-shaped base circle portion coaxial with the camshaft 18 and a nose portion formed so as to bulge a part of the base circle radially outward. It is assumed that Moreover, in this embodiment, the subcam 22 shall be comprised as a cam (zero lift cam) which has only a base circle part.

図1及び図2に示すように、第1ロッカーアーム12には、主カム20と接することができる位置に、第1ローラ24が回転自在に取り付けられている。第1ロッカーアーム12は、ロッカーシャフト16に取り付けられたスプリング(図示省略)によって、第1ローラ24が主カム20と常に当接するように付勢されている。上記のように構成された第1ロッカーアーム12は、主カム20の作用力と上記スプリングの付勢力との協働により、ロッカーシャフト16を支点として揺動するようになる。   As shown in FIGS. 1 and 2, a first roller 24 is rotatably attached to the first rocker arm 12 at a position where it can contact the main cam 20. The first rocker arm 12 is urged by a spring (not shown) attached to the rocker shaft 16 so that the first roller 24 is always in contact with the main cam 20. The first rocker arm 12 configured as described above swings about the rocker shaft 16 as a fulcrum by the cooperation of the acting force of the main cam 20 and the biasing force of the spring.

また、第2ロッカーアーム14には、副カム22と接することができる位置に、第2ローラ26が回転自在に取り付けられている。また、第2ロッカーアーム14におけるロッカーシャフト16側の端部においては、ロッカーシャフト16がラッシュアジャスタ(図示省略)を介して内燃機関1の静止部材であるカムキャリア27(或いはシリンダヘッド等)によって支持されているものとする。第2ロッカーアーム14に設けられた第2ローラ26は、上記ラッシュアジャスタから押し上げ力を受けることによって、副カム22に向けて付勢されている。   A second roller 26 is rotatably attached to the second rocker arm 14 at a position where it can contact the sub cam 22. Further, at the end of the second rocker arm 14 on the rocker shaft 16 side, the rocker shaft 16 is supported by a cam carrier 27 (or a cylinder head or the like) that is a stationary member of the internal combustion engine 1 via a lash adjuster (not shown). It is assumed that The second roller 26 provided on the second rocker arm 14 is urged toward the sub cam 22 by receiving a pushing force from the lash adjuster.

また、第2ロッカーアーム14におけるロッカーシャフト16と反対側の端部には、2つのバルブ28に当接する当接部14aが設けられている。すなわち、第2ロッカーアーム14は、これら2つのバルブ28に対して共用されており、より具体的には、同一気筒内に備えられた2つのバルブ28の中間に位置するように配置されている。また、バルブ28は、図1に示すバルブスプリング30によって閉弁方向に付勢されている。   Further, an abutting portion 14 a that abuts against the two valves 28 is provided at the end of the second rocker arm 14 opposite to the rocker shaft 16. That is, the second rocker arm 14 is shared by these two valves 28, and more specifically, is disposed so as to be positioned between the two valves 28 provided in the same cylinder. . Further, the valve 28 is urged in the valve closing direction by a valve spring 30 shown in FIG.

(切換機構の構成)
可変動弁装置10は、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが連結した連結状態(図2(A)参照)と、その連結が解除された非連結状態(図2(B)参照)とを切り換えるための切換機構32を備えている。このような切換機構32を備えることによって、主カム20の作用力が第1ロッカーアーム12を介して第2ロッカーアーム14に伝達される状態(上記連結状態)と、当該作用力が第2ロッカーアーム14に伝達されない状態(上記非連結状態)とを切り換えて、バルブ28の開弁特性を切り換えることができるようになっている。
(Configuration of switching mechanism)
The variable valve operating apparatus 10 includes a connected state in which the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are connected (see FIG. 2A) and an unconnected state in which the connection is released (see FIG. 2B). And a switching mechanism 32 for switching between. By providing such a switching mechanism 32, a state in which the acting force of the main cam 20 is transmitted to the second rocker arm 14 via the first rocker arm 12 (the above-described connected state), and the acting force are transmitted to the second rocker. The valve opening characteristic of the valve 28 can be switched by switching the state (not connected state) that is not transmitted to the arm 14.

上記切換機構32の構成について説明する。図2に示すように、第1ローラ24の支軸34の内部には、第1ローラ24と同心の第1ピン孔34aが形成されており、第2ローラ26の支軸36の内部には、第2ローラ26と同心の第2ピン孔36aが形成されている。   The configuration of the switching mechanism 32 will be described. As shown in FIG. 2, a first pin hole 34 a concentric with the first roller 24 is formed inside the support shaft 34 of the first roller 24, and inside the support shaft 36 of the second roller 26. A second pin hole 36a concentric with the second roller 26 is formed.

上記のピン孔34a、36aの中心は、ロッカーアーム12、14の回転中心であるロッカーシャフト16を中心とする同じ半径に配置されている。そして、第1ローラ24が主カム20のベース円部と当接し、かつ、第2ローラ26が副カム22のベース円部と当接している時に、第1ピン孔34aの位置と第2ピン孔36aの位置とが一致するようになっている。   The centers of the pin holes 34a and 36a are arranged at the same radius with the rocker shaft 16 being the center of rotation of the rocker arms 12 and 14 as the center. When the first roller 24 is in contact with the base circle of the main cam 20 and the second roller 26 is in contact with the base circle of the sub cam 22, the position of the first pin hole 34a and the second pin The position of the hole 36a matches.

更に、上記のピン孔34a、36aには、円柱状の切換ピン38が移動自在に配置されている。また、第1ピン孔34aは、第2ロッカーアーム14と反対側の端部が閉塞され、かつ、第2ロッカーアーム14側の端部が開口されている。そして、第1ピン孔34aの内部には、切換ピン38を第2ロッカーアーム14方向(以下、「切換ピンの進出方向」と称する)に向けて付勢するリターンスプリング40が配置されている。より具体的には、リターンスプリング40は、実装された状態において、第2ロッカーアーム14側に向けて切換ピン38を常時付勢するように構成されている。   Further, a cylindrical switching pin 38 is movably disposed in the pin holes 34a and 36a. The first pin hole 34a is closed at the end opposite to the second rocker arm 14 and is opened at the end on the second rocker arm 14 side. A return spring 40 that urges the switching pin 38 toward the second rocker arm 14 (hereinafter referred to as “the advancement direction of the switching pin”) is disposed inside the first pin hole 34a. More specifically, the return spring 40 is configured to constantly urge the switching pin 38 toward the second rocker arm 14 in the mounted state.

また、第2ピン孔36aは、貫通孔であり、その内部には、円柱状のピストン42が移動自在に挿入されている。更に、#1気筒においては、第2ロッカーアーム14における第1ロッカーアーム12の反対側の側面には、ピストン42と当接するアーム部44aを有する第1スライドアーム44が配置されている。第1スライドアーム44は、ロッカーシャフト16に取り付けられている。   The second pin hole 36a is a through hole, and a cylindrical piston 42 is movably inserted therein. Further, in the # 1 cylinder, a first slide arm 44 having an arm portion 44a that contacts the piston 42 is disposed on the side surface of the second rocker arm 14 opposite to the first rocker arm 12. The first slide arm 44 is attached to the rocker shaft 16.

一方、#2気筒においては、第2ロッカーアーム14における第1ロッカーアーム12の反対側の側面には、ピストン42と当接するアーム部46aを有する第2スライドアーム46が配置されている。第2スライドアーム46は、ロッカーシャフト16に取り付けられている。   On the other hand, in the # 2 cylinder, on the side surface of the second rocker arm 14 opposite to the first rocker arm 12, a second slide arm 46 having an arm portion 46a that contacts the piston 42 is disposed. The second slide arm 46 is attached to the rocker shaft 16.

第2スライドアーム46に対する第1スライドアーム44の相違点は、次の通りである。すなわち、第1スライドアーム44のアーム部44aの先端には、カムシャフト18の周面に向けて突出するようにスライドアームピン44bが設けられている。また、第1スライドアーム44におけるアーム部44aの反対側の端部には、後述する電磁ソレノイド54により押圧される押圧面44cが設けられている。尚、図示が省略された#3、4気筒が備えるスライドアームは、#2気筒と同じ第2スライドアーム46であるものとする。   The difference between the first slide arm 44 and the second slide arm 46 is as follows. That is, a slide arm pin 44 b is provided at the tip of the arm portion 44 a of the first slide arm 44 so as to protrude toward the peripheral surface of the camshaft 18. In addition, a pressing surface 44 c that is pressed by an electromagnetic solenoid 54 described later is provided at the end of the first slide arm 44 opposite to the arm portion 44 a. It is assumed that the slide arm provided for the # 3 and 4 cylinders, not shown, is the same second slide arm 46 as the # 2 cylinder.

図2に示すように、ロッカーシャフト16は、中空状に形成されている。ロッカーシャフト16の内部には、リンクシャフト48がロッカーシャフト16との間で摺動自在に挿入されている。リンクシャフト48は、#1気筒に配置される第1スライドアーム44および#2〜#4気筒に配置される第2スライドアーム46を、ロッカーシャフト16の軸方向に同時に変位可能とするために備えられたシャフトである。   As shown in FIG. 2, the rocker shaft 16 is formed in a hollow shape. A link shaft 48 is slidably inserted between the rocker shaft 16 and the rocker shaft 16. The link shaft 48 includes a first slide arm 44 disposed in the # 1 cylinder and a second slide arm 46 disposed in the # 2 to # 4 cylinders so that they can be simultaneously displaced in the axial direction of the rocker shaft 16. Shaft.

リンクシャフト48には、各気筒のスライドアーム44、46の配置部位に対応して、環状溝48aが形成されている。また、ロッカーシャフト16における各環状溝48aに対応する周面には、図示省略する貫通孔が形成されている。   In the link shaft 48, an annular groove 48a is formed corresponding to the arrangement site of the slide arms 44 and 46 of each cylinder. Further, a through hole (not shown) is formed on the peripheral surface of the rocker shaft 16 corresponding to each annular groove 48a.

また、リンクシャフト48およびそれが挿入されたロッカーシャフト16は、スライドアーム44、46の内部を貫通している。そして、スライドアーム44、46には、圧入ピンの圧入を受ける圧入ピン用孔がそれぞれ形成されている。各圧入ピンは、圧入ピン用孔を介してスライドアーム44、46を貫通したうえで、各環状溝48aと係合するようになっている。   Further, the link shaft 48 and the rocker shaft 16 into which the link shaft 48 is inserted penetrate through the slide arms 44 and 46. The slide arms 44 and 46 are formed with press-fit pin holes for receiving the press-fit pins. Each press-fit pin passes through the slide arms 44 and 46 through the press-fit pin hole, and then engages with each annular groove 48a.

尚、環状溝48aの幅は、圧入ピンの径と同等となるように設定されている。また、ロッカーシャフト16の各貫通孔は、後述する電磁ソレノイド54の動作に伴って第1スライドアーム44が回転する際に、圧入ピンと干渉して第1スライドアーム44の当該回転を妨げることがないように、余裕を持った大きさで形成されている。更に、各貫通孔は、当該電磁ソレノイド54の動作に伴ってリンクシャフト48がその軸方向に移動する際に、圧入ピンと干渉してリンクシャフト48の当該移動を妨げることがないように長穴状に形成されている。   The width of the annular groove 48a is set to be equal to the diameter of the press-fit pin. Further, each through hole of the rocker shaft 16 does not interfere with the press-fit pin and prevent the rotation of the first slide arm 44 when the first slide arm 44 rotates in accordance with the operation of an electromagnetic solenoid 54 described later. Thus, it is formed in a size with a margin. Furthermore, each through-hole has a long hole shape so as not to interfere with the press-fit pin and prevent the movement of the link shaft 48 when the link shaft 48 moves in the axial direction in accordance with the operation of the electromagnetic solenoid 54. Is formed.

以上のような構成を採用することにより、第1スライドアーム44は、回転自在かつ軸方向の移動を拘束した態様でリンクシャフト48と連結されている。また、同様に、第2スライドアーム46についても、回転自在かつ軸方向の移動を拘束した態様でリンクシャフト48と連結されている。   By adopting the above-described configuration, the first slide arm 44 is connected to the link shaft 48 in a manner that allows rotation and restrains axial movement. Similarly, the second slide arm 46 is also connected to the link shaft 48 in a manner that is free to rotate and restrains movement in the axial direction.

また、図2に示すように、カムシャフト18において、第1スライドアーム44のアーム部44aに設けられたスライドアームピン44bと対向する外周面には、円筒状に形成された円筒部18aが形成されている。円筒部18aの外周面には、周方向に延びる螺旋状のガイドレール52が形成されている。詳細には、ガイドレール52は、螺旋状溝部の始端と終端とに直線溝部が接続された溝として形成されている。ガイドレール52の溝幅は、スライドアームピン44bの外径よりも若干大きく形成されている。   In addition, as shown in FIG. 2, in the camshaft 18, a cylindrical portion 18 a formed in a cylindrical shape is formed on the outer peripheral surface facing the slide arm pin 44 b provided on the arm portion 44 a of the first slide arm 44. Has been. A spiral guide rail 52 extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 18a. Specifically, the guide rail 52 is formed as a groove in which a linear groove portion is connected to a start end and a terminal end of the spiral groove portion. The groove width of the guide rail 52 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the slide arm pin 44b.

また、切換機構32は、スライドアームピン44bをガイドレール52に挿入させるための駆動力を発するアクチュエータとして、電磁ソレノイド54を備えている。電磁ソレノイド54は、ECU(Electronic Control Unit)56からの指令に基づいてデューティ制御されるようになっている。ECU56は、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。   The switching mechanism 32 includes an electromagnetic solenoid 54 as an actuator that generates a driving force for inserting the slide arm pin 44 b into the guide rail 52. The electromagnetic solenoid 54 is duty-controlled based on a command from an ECU (Electronic Control Unit) 56. The ECU 56 is an electronic control unit for controlling the operating state of the internal combustion engine 1.

また、電磁ソレノイド54は、駆動軸54aを備え、カムキャリア27等の停止部材に固定されているものとする。ここで、駆動軸54aは、スライドアームピン44bをガイドレール52に向けて押圧面44cを押圧可能な位置に設けられている。   The electromagnetic solenoid 54 includes a drive shaft 54a and is fixed to a stop member such as the cam carrier 27. Here, the drive shaft 54a is provided at a position where the slide arm pin 44b faces the guide rail 52 and the pressing surface 44c can be pressed.

また、ガイドレール52における螺旋の向きは、その内部にスライドアームピン44bが挿入された状態でカムシャフト18が一定の回転方向に回転する場合に、第1スライドアーム44、当該第1スライドアーム44に連動するリンクシャフト48、および、当該リンクシャフト48により駆動される第2スライドアーム46を、図2における左方向に変位させられるように設定されている。より具体的には、この図2における左方向とは、第1スライドアーム44および第2スライドアーム46のそれぞれが切換ピン38をリターンスプリング40の付勢力に抗してその退出方向(上記切換ピンの進出方向の逆方向)に押し退けて、第1スライドアーム44および第2スライドアーム46がロッカーアーム12、14に近づくようになる方向である。   Further, the direction of the spiral in the guide rail 52 is such that the first slide arm 44 and the first slide arm 44 when the camshaft 18 rotates in a certain rotational direction with the slide arm pin 44b inserted therein. 2 and the second slide arm 46 driven by the link shaft 48 are set to be displaced leftward in FIG. More specifically, the left direction in FIG. 2 means that each of the first slide arm 44 and the second slide arm 46 retracts the switching pin 38 against the urging force of the return spring 40 (the switching pin described above). And the first slide arm 44 and the second slide arm 46 come closer to the rocker arms 12 and 14.

ここで、図2(A)における第1スライドアーム44の位置、すなわち、リターンスプリング40の付勢力によって切換ピン38が第1ピン孔34aおよび第2ピン孔36aの双方に挿入された状態となっている時の第1スライドアーム44の位置を、「変位端Pmax1」と称する。この変位端Pmax1に第1スライドアーム44が位置している時には、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが上記連結状態となる。   Here, the position of the first slide arm 44 in FIG. 2A, that is, the switching pin 38 is inserted into both the first pin hole 34a and the second pin hole 36a by the urging force of the return spring 40. The position of the first slide arm 44 at the time is referred to as “displacement end Pmax1”. When the first slide arm 44 is positioned at the displacement end Pmax1, the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are connected to each other.

そして、図2(B)における第1スライドアーム44の位置、すなわち、切換ピン38がスライドアーム44、46からカムシャフト18の回転力を利用した力を受けることによって、切換ピン38およびピストン42がそれぞれ第1ピン孔34aおよび第2ピン孔36aのみに挿入された状態となっている時の第1スライドアーム44の位置を、「変位端Pmax2」と称する。すなわち、この変位端Pmax2に第1スライドアーム44が位置している時には、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが上記非連結状態となる。   The position of the first slide arm 44 in FIG. 2B, that is, the switching pin 38 receives a force utilizing the rotational force of the camshaft 18 from the slide arms 44, 46, whereby the switching pin 38 and the piston 42 are moved. The position of the first slide arm 44 when only inserted into the first pin hole 34a and the second pin hole 36a, respectively, is referred to as “displacement end Pmax2”. That is, when the first slide arm 44 is positioned at the displacement end Pmax2, the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are in the non-connected state.

図3は、図1に示す可変動弁装置10をカムシャフト18(およびロッカーシャフト16)の軸方向から見た図である。本実施形態では、カムシャフト18の軸方向におけるガイドレール52の始端52aの位置は、第1スライドアーム44が上記変位端Pmax1に位置する時のスライドアームピン44bの位置と一致するように設定されている。そして、カムシャフト18の軸方向におけるガイドレール52の終端52bの位置は、第1スライドアーム44が上記変位端Pmax2に位置する時のスライドアームピン44bの位置と一致するように設定されている。つまり、本実施形態では、ガイドレール52によってスライドアームピン44bが案内される範囲内で、第1スライドアーム44が変位端Pmax1からPmax2の間で変位可能となるように構成されている。   FIG. 3 is a view of the variable valve apparatus 10 shown in FIG. 1 as viewed from the axial direction of the camshaft 18 (and the rocker shaft 16). In the present embodiment, the position of the start end 52a of the guide rail 52 in the axial direction of the camshaft 18 is set to coincide with the position of the slide arm pin 44b when the first slide arm 44 is positioned at the displacement end Pmax1. ing. The position of the terminal end 52b of the guide rail 52 in the axial direction of the camshaft 18 is set to coincide with the position of the slide arm pin 44b when the first slide arm 44 is positioned at the displacement end Pmax2. That is, in the present embodiment, the first slide arm 44 is configured to be displaceable between the displacement ends Pmax1 and Pmax2 within the range in which the slide arm pin 44b is guided by the guide rail 52.

また、図3に示すように、ガイドレール52には、第1スライドアーム44が変位端Pmax1に位置する時の始端52a側の所定区間として、カムシャフト18の周方向に延びた開始直線溝部60が設けられている。開始直線溝部60は、カムシャフト18の回転に伴ってガイドレール52が徐々に深くなる浅底部である。更に、ガイドレール52には、第1スライドアーム44が変位端Pmax2に達した後の終端52b側の所定区間として、カムシャフト18の周方向に延びた終了直線溝部64が設けられている。終了直線溝部64は、カムシャフト18の回転に伴ってガイドレール52が徐々に浅くなる浅底部である。   As shown in FIG. 3, the guide rail 52 includes a start straight groove portion 60 extending in the circumferential direction of the camshaft 18 as a predetermined section on the start end 52a side when the first slide arm 44 is positioned at the displacement end Pmax1. Is provided. The starting straight groove portion 60 is a shallow bottom portion where the guide rail 52 gradually becomes deeper as the camshaft 18 rotates. Further, the guide rail 52 is provided with an end straight groove 64 extending in the circumferential direction of the camshaft 18 as a predetermined section on the end 52b side after the first slide arm 44 reaches the displacement end Pmax2. The end straight groove portion 64 is a shallow bottom portion where the guide rail 52 gradually becomes shallow as the camshaft 18 rotates.

また、第1スライドアーム44には、押圧面44cの一部を切り欠いて凹状に形成された切欠部44eが設けられている。押圧面44cは、図3の矢印α方向に電磁ソレノイド54の駆動力が加えられた場合に、第1スライドアーム44が変位端Pmax1からPmax2に変位する間、駆動軸54aと当接した状態が維持されるように設けられている。そして、切欠部44eは、第1スライドアーム44が上記変位端Pmax2に位置している状態において、上記浅底部である終了直線溝部64の作用によってスライドアームピン44bが円筒部18aの表面に取り出された時に、駆動軸54aと係合可能な部位に設けられている。   Further, the first slide arm 44 is provided with a notch 44e formed in a concave shape by notching a part of the pressing surface 44c. When the driving force of the electromagnetic solenoid 54 is applied in the direction of the arrow α in FIG. 3, the pressing surface 44c is in contact with the driving shaft 54a while the first slide arm 44 is displaced from the displacement end Pmax1 to Pmax2. It is provided to be maintained. The notch portion 44e has the slide arm pin 44b taken out to the surface of the cylindrical portion 18a by the action of the end straight groove portion 64 which is the shallow bottom portion when the first slide arm 44 is positioned at the displacement end Pmax2. At a portion that can be engaged with the drive shaft 54a.

そして、上記切欠部44eは、第1スライドアーム44が切換ピン38の進出方向に移動するのを規制可能な態様で、駆動軸54aと係合するように形成されている。   The notch 44e is formed so as to engage with the drive shaft 54a in such a manner that the first slide arm 44 can be restricted from moving in the advancing direction of the switching pin 38.

以上説明したように、切換ピン38、リターンスプリング40、ピストン42、第1スライドアーム44、第2スライドアーム46、リンクシャフト48、圧入ピン、ガイドレール52、および、ECU56により通電が制御される電磁ソレノイド54によって、上記切換機構32が構成されている。   As described above, the switching pin 38, the return spring 40, the piston 42, the first slide arm 44, the second slide arm 46, the link shaft 48, the press-fit pin, the guide rail 52, and the electromagnetic whose current is controlled by the ECU 56. The switching mechanism 32 is configured by the solenoid 54.

[可変動弁装置の基本動作]
(弁稼動状態時)
弁稼働状態時には、電磁ソレノイド54の駆動がOFFとされており、これにより、第1スライドアーム44は、カムシャフト18から離れた状態で、リターンスプリング40の付勢力を受けて、変位端Pmax1に位置している。この状態では、図2(A)に示すように、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが切換ピン38を介して連結されている(上記連結状態)。その結果、主カム20の作用力が第1ロッカーアーム12から第2ロッカーアーム14を介して双方のバルブ28に伝達されるようになる。このため、主カム20のプロフィールに従って、通常のバルブ28のリフト動作が行われるようになる。
[Basic operation of variable valve system]
(When the valve is operating)
When the valve is in an operating state, the drive of the electromagnetic solenoid 54 is turned off, so that the first slide arm 44 receives the urging force of the return spring 40 in a state of being separated from the camshaft 18 to the displacement end Pmax1. positioned. In this state, as shown to FIG. 2 (A), the 1st rocker arm 12 and the 2nd rocker arm 14 are connected via the switching pin 38 (the said connection state). As a result, the acting force of the main cam 20 is transmitted from the first rocker arm 12 to both valves 28 via the second rocker arm 14. Therefore, a normal lift operation of the valve 28 is performed according to the profile of the main cam 20.

(弁停止制御時)
弁停止動作は、例えば、内燃機関1のフューエルカット要求等の所定の弁停止動作の実行要求がECU56によって検知された際に行われる。先ず、所定のタイミングで電磁ソレノイド54への通電が開始される。その結果、図3における時計回りに第1スライドアーム44がロッカーシャフト16(リンクシャフト48)を中心として回転する。
(Valve stop control)
The valve stop operation is performed, for example, when a request for executing a predetermined valve stop operation such as a fuel cut request of the internal combustion engine 1 is detected by the ECU 56. First, energization of the electromagnetic solenoid 54 is started at a predetermined timing. As a result, the first slide arm 44 rotates around the rocker shaft 16 (link shaft 48) clockwise in FIG.

上記のように第1スライドアーム44が回転すると、スライドアームピン44bがガイドレール52と係合する。その結果、スライドアームピン44bがガイドレール52によって案内されることでカムシャフト18の回転力を利用して、第1スライドアーム44が変位端Pmax2に向けて移動するようになる。そして、ガイドレール52からの第1スライドアーム44の駆動力が圧入ピンおよびリンクシャフト48を介して各第2スライドアーム46に伝達されることで、第1スライドアーム44に連結されたリンクシャフト48、更には、リンクシャフト48に連結された各第2スライドアーム46が第1スライドアーム44に連動して変位するようになる。   When the first slide arm 44 rotates as described above, the slide arm pin 44 b engages with the guide rail 52. As a result, when the slide arm pin 44b is guided by the guide rail 52, the first slide arm 44 moves toward the displacement end Pmax2 using the rotational force of the camshaft 18. Then, the driving force of the first slide arm 44 from the guide rail 52 is transmitted to each second slide arm 46 via the press-fit pin and the link shaft 48, so that the link shaft 48 connected to the first slide arm 44. Furthermore, each second slide arm 46 connected to the link shaft 48 is displaced in conjunction with the first slide arm 44.

第1スライドアーム44が変位端Pmax2に達すると、切換ピン38が第1ピン孔34a内に戻されるので、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが非連結状態となる。その結果、主カム20の作用力が第1ロッカーアーム12から第2ロッカーアーム14に伝達されなくなる。また、第2ローラ26が当接する副カム22はゼロリフトカムである。このため、主カム20の作用力が伝達されなくなった第2ロッカーアーム14には、バルブ28を駆動するための力が与えられなくなる。その結果、主カム20の回転に関係なく、第2ロッカーアーム14が静止状態となるので、バルブ28のリフト動作が閉弁位置で停止状態となる。   When the first slide arm 44 reaches the displacement end Pmax2, the switching pin 38 is returned into the first pin hole 34a, so that the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are disconnected. As a result, the acting force of the main cam 20 is not transmitted from the first rocker arm 12 to the second rocker arm 14. The sub cam 22 with which the second roller 26 abuts is a zero lift cam. For this reason, the force for driving the valve 28 is not applied to the second rocker arm 14 to which the acting force of the main cam 20 is not transmitted. As a result, the second rocker arm 14 is in a stationary state regardless of the rotation of the main cam 20, and the lift operation of the valve 28 is stopped at the valve closing position.

(弁停止状態を保持するための動作)
また、第1スライドアーム44が変位端Pmax2に達すると、ガイドレール52の浅底部である終了直線溝部64の作用によって、第1スライドアーム44がカムシャフト18(ガイドレール52)から離れる方向に回転させられるようになる。そして、電磁ソレノイド54によって駆動され続けている駆動軸54aが切欠部44eに一致するようになるまで第1スライドアーム44が更に回転すると、駆動軸54aと当接する第1スライドアーム44側の部位が押圧面44cから切欠部44eへと切り替わる。その結果、駆動軸54aが切欠部44eと係合することで、第1スライドアーム44は、スライドアームピン44bがカムシャフト18から離れた状態で、かつ、駆動軸54aによってリターンスプリング40の付勢力を受け止めている状態で保持されるようになる。これにより、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが非連結とされた状態、すなわち、弁停止状態が維持されるようになる。また、このような切欠部44eを利用した駆動軸54aによる第1スライドアーム44の保持動作によれば、回転するカムシャフト18とスライドアームピン44bとの摺動に伴うフリクションやスライドアームピン44bの摩耗の発生を回避しつつ、弁停止状態を維持できるようになる。
(Operation to keep the valve stopped)
Further, when the first slide arm 44 reaches the displacement end Pmax2, the first slide arm 44 rotates in a direction away from the camshaft 18 (guide rail 52) by the action of the end straight groove 64 which is a shallow bottom portion of the guide rail 52. Will be able to. Then, when the first slide arm 44 further rotates until the drive shaft 54a that is continuously driven by the electromagnetic solenoid 54 coincides with the notch 44e, the portion on the first slide arm 44 side that contacts the drive shaft 54a becomes. It switches from the pressing surface 44c to the notch 44e. As a result, the drive shaft 54a is engaged with the notch 44e, so that the first slide arm 44 is in a state in which the slide arm pin 44b is separated from the camshaft 18 and the biasing force of the return spring 40 by the drive shaft 54a. It will be held in a state of receiving. As a result, the state where the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are disconnected, that is, the valve stop state is maintained. Further, according to the holding operation of the first slide arm 44 by the drive shaft 54a using such a notch portion 44e, friction caused by sliding between the rotating camshaft 18 and the slide arm pin 44b and the slide arm pin 44b The valve stop state can be maintained while avoiding the occurrence of wear.

(弁復帰動作時)
弁停止状態から弁稼動状態に戻すための弁復帰動作は、例えば、フューエルカットからの復帰要求等の所定の弁復帰動作の実行要求がECU56によって検知された際に行われる。このような弁復帰動作は、所定のタイミングで電磁ソレノイド54への通電をOFFとすることで開始される。電磁ソレノイド54への通電がOFFとされると、第1スライドアーム44の切欠部44eと駆動軸54aとの係合が解かれることになる。その結果、リターンスプリング40の付勢力に抗して切換ピン38を第1ピン孔34a内に留めておく力が消滅することになる。これにより、リターンスプリング40の付勢力によって、切換ピン38がその進出方向に移動し、第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが切換ピン38を介して連結された状態、すなわち、主カム20の作用力によってバルブ28のリフト動作が可能な状態に復帰することになる。また、リターンスプリング40の付勢力によって切換ピン38がその進出方向に移動するのに伴って、ピストン42を介して、第1スライドアーム44(並びにそれに連動するリンクシャフト48および第2スライドアーム46)が変位端Pmax2から変位端Pmax1に戻されるようになる。
(Valve return operation)
The valve return operation for returning from the valve stop state to the valve operation state is performed, for example, when a request for executing a predetermined valve return operation such as a return request from a fuel cut is detected by the ECU 56. Such a valve return operation is started by turning off the energization of the electromagnetic solenoid 54 at a predetermined timing. When the energization of the electromagnetic solenoid 54 is turned off, the engagement between the cutout portion 44e of the first slide arm 44 and the drive shaft 54a is released. As a result, the force that keeps the switching pin 38 in the first pin hole 34a against the urging force of the return spring 40 disappears. As a result, the switching pin 38 is moved in the advancing direction by the biasing force of the return spring 40, and the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are connected via the switching pin 38, that is, the main cam. The operating force 20 returns to a state in which the valve 28 can be lifted. Further, as the switching pin 38 moves in the advancing direction by the urging force of the return spring 40, the first slide arm 44 (and the link shaft 48 and the second slide arm 46 interlocked therewith) are connected via the piston 42. Is returned from the displacement end Pmax2 to the displacement end Pmax1.

以上のように構成された本実施形態の可変動弁装置10によれば、電磁ソレノイド54への通電のON、OFFとカムシャフト18の回転力とリターンスプリング40の付勢力とを利用して、第1スライドアーム44の軸方向位置を変位端Pmax1からPmax2の間で移動させることができる。これにより、第1スライドアーム44が搭載された#1気筒において弁稼動状態と弁停止状態との間でバルブ28の動作状態を切り換えることが可能となる。更に、第1スライドアーム44と連動するリンクシャフト48および第2スライドアーム46を介して、残りの気筒においても弁稼働状態と弁停止状態との間でバルブ28の動作状態を切り換えることが可能となる。このように、可変動弁装置10によれば、1つの電磁ソレノイド54を用いて、内燃機関1が有する全ての気筒に配置されたバルブ28の動作状態を切り換えることができる。また、以上説明した構成を有する可変動弁装置10によれば、カムシャフト18の回転力を利用して、カムシャフト18が一回転する間に、高応答に弁停止状態とすることができる。   According to the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment configured as described above, ON / OFF of energization to the electromagnetic solenoid 54, the rotational force of the camshaft 18, and the urging force of the return spring 40 are used. The axial position of the first slide arm 44 can be moved between the displacement ends Pmax1 and Pmax2. As a result, the operating state of the valve 28 can be switched between the valve operating state and the valve stopped state in the # 1 cylinder on which the first slide arm 44 is mounted. Further, the operating state of the valve 28 can be switched between the valve operating state and the valve stopped state in the remaining cylinders via the link shaft 48 and the second slide arm 46 interlocked with the first slide arm 44. Become. As described above, according to the variable valve operating apparatus 10, the operation state of the valves 28 disposed in all the cylinders of the internal combustion engine 1 can be switched using one electromagnetic solenoid 54. Moreover, according to the variable valve operating apparatus 10 having the above-described configuration, the valve stop state can be brought into a highly responsive state while the camshaft 18 makes one rotation by using the rotational force of the camshaft 18.

[可変動弁装置の特徴的構成]
ところで、上述した可変動弁装置10の構成では、ガイドレール52の溝幅は、現実のピンの挿入位置にばらつきが生じることを考慮して、スライドアームピン44bの外径よりも若干大きく設計されている。弁停止制御時には、スライドアームピン44bをガイドレール52の開始直線溝部60に確実に挿入させる必要があるため、現実のピンの挿入位置のばらつきを考慮して、スライドアームピン44bとガイドレール52との位置関係が設計されている。例えば、スライドアームピン44bの突き出し方向は、ガイドレール52の溝幅の中央位置に設計されている。
[Characteristic configuration of variable valve gear]
By the way, in the configuration of the variable valve apparatus 10 described above, the groove width of the guide rail 52 is designed to be slightly larger than the outer diameter of the slide arm pin 44b in consideration of variations in actual pin insertion positions. ing. At the time of valve stop control, the slide arm pin 44b needs to be surely inserted into the starting straight groove portion 60 of the guide rail 52. Therefore, in consideration of variations in the actual insertion position of the pin, the slide arm pin 44b and the guide rail 52 The positional relationship is designed. For example, the protruding direction of the slide arm pin 44 b is designed at the center position of the groove width of the guide rail 52.

しかしながら、次のような問題が生じうる。問題点について図12〜図15を用いて説明する。図12は、本実施形態におけるガイドレール52の比較対象である従来のガイドレール(以下、ガイドレール66という。)の展開図である。図13(A)〜図13(D)は、図12のA〜Dの各位置におけるガイドレール66の径方向の断面図である。   However, the following problems can occur. The problem will be described with reference to FIGS. FIG. 12 is a development view of a conventional guide rail (hereinafter referred to as guide rail 66) which is a comparison target of the guide rail 52 in the present embodiment. 13A to 13D are cross-sectional views in the radial direction of the guide rail 66 at positions A to D in FIG.

スライドアームピン44bの移動経路について説明する。まず、図12のA位置において、スライドアームピン44bがガイドレール66に挿入される(図13(A))。図13に示す通り、ガイドレール66の溝底面はカムシャフト18の軸心と平行に形成されている。そのため、ガイドレール66の溝幅の中央位置に挿入されたスライドアームピン44bは、カムシャフト18の回転に伴ってガイドレール66の溝中央を直進する(図13(B)〜図13(C))。その後、スライドアームピン44bは、図12の位置68においてガイドレール66の螺旋状溝部における側面縦壁に衝突することとなる(図13(D))。   A moving path of the slide arm pin 44b will be described. First, at the position A in FIG. 12, the slide arm pin 44b is inserted into the guide rail 66 (FIG. 13A). As shown in FIG. 13, the groove bottom surface of the guide rail 66 is formed in parallel with the axis of the camshaft 18. Therefore, the slide arm pin 44b inserted at the center position of the groove width of the guide rail 66 advances straight in the center of the groove of the guide rail 66 as the cam shaft 18 rotates (FIGS. 13B to 13C). ). Thereafter, the slide arm pin 44b collides with the vertical side wall of the spiral groove portion of the guide rail 66 at the position 68 in FIG. 12 (FIG. 13D).

このような移動経路によれば、スライドアームピン44bと側面縦壁との衝突の程度によっては、スライドアームピン44b、側面縦壁及びこれらに連結する部材間に大きな力が作用することとなる。   According to such a movement path, depending on the degree of collision between the slide arm pin 44b and the side surface vertical wall, a large force acts between the slide arm pin 44b, the side surface vertical wall and the members connected thereto.

図14は、スライドアームピン44bが側面縦壁に衝突した際の第1スライドアーム44の状態を説明するための図である。図14に示すように、スライドアームピン44bが側面縦壁に衝突することにより、スライドアームピン44bはロッカーシャフト16に垂直な角度に対して傾き70が生じる。   FIG. 14 is a view for explaining the state of the first slide arm 44 when the slide arm pin 44b collides with the side vertical wall. As shown in FIG. 14, when the slide arm pin 44 b collides with the vertical side wall, the slide arm pin 44 b is inclined 70 with respect to an angle perpendicular to the rocker shaft 16.

図15は、図14における第1スライドアーム44とロッカーシャフト16との間の摺動面72周辺の拡大図である。図15に示すように、傾き70が生じたまま第1スライドアーム44がスライドすれば、ロッカーシャフト16と第1スライドアーム44との間にかじり74が発生しうる。かじり74が発生することで、円滑なスライドが損なわれる。また、かじり74によりロックしてスライドできず、第1スライドアーム44が折損する可能性も考えられる。   FIG. 15 is an enlarged view around the sliding surface 72 between the first slide arm 44 and the rocker shaft 16 in FIG. As shown in FIG. 15, if the first slide arm 44 slides while the inclination 70 is generated, a galling 74 may occur between the rocker shaft 16 and the first slide arm 44. The occurrence of the galling 74 impairs smooth sliding. Further, there is a possibility that the first slide arm 44 may be broken because it cannot be locked and slid by the galling 74.

そこで、本実施形態の可変動弁装置10では、スライドアームピン44bを、螺旋状溝部の開始位置までに側面縦壁に案内させることとし、スライドアームピン44bと側面縦壁との衝突を抑制することとした。   Therefore, in the variable valve operating apparatus 10 according to the present embodiment, the slide arm pin 44b is guided to the side vertical wall by the start position of the spiral groove, and the collision between the slide arm pin 44b and the side vertical wall is suppressed. It was decided.

本実施形態の可変動弁装置10において特徴的なガイドレール52の具体的構成について図4〜図5を用いて説明する。図4は、円筒部18aの外周面に設けられたガイドレール52の展開図である。上述した通り、ガイドレール52は、円筒部18aの周方向に延びた開始直線溝部60と、開始直線溝部60の終端に接続され、カムシャフト18の回転(回転方向76)に伴って、スライドアームピン44bの変位端Pmax1からPmax2までの変位を案内する螺旋状溝部62と、螺旋状溝部62の終端に接続され、円筒部18aの周方向に延びた終了直線溝部64とを備えている。   A specific configuration of the guide rail 52 characteristic in the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a development view of the guide rail 52 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 18a. As described above, the guide rail 52 is connected to the start straight groove portion 60 extending in the circumferential direction of the cylindrical portion 18a and the end of the start straight groove portion 60, and the slide arm is accompanied by the rotation of the camshaft 18 (rotation direction 76). A spiral groove 62 that guides the displacement from the displacement ends Pmax1 to Pmax2 of the pin 44b, and an end straight groove 64 that is connected to the end of the spiral groove 62 and extends in the circumferential direction of the cylindrical portion 18a.

ここで、開始直線溝部60に接続される螺旋状溝部62は、螺旋状溝開始位置77から、周方向に対する傾きが緩やかに大きくなるように形成されている。螺旋状溝部62の終端部は、周方向に対する傾きが緩やかに小さくなるように形成されて、終了直線溝部64に接続されている。   Here, the spiral groove 62 connected to the start straight groove 60 is formed so that the inclination with respect to the circumferential direction gradually increases from the spiral groove start position 77. The terminal end of the spiral groove 62 is formed so that the inclination with respect to the circumferential direction is gradually reduced, and is connected to the end straight groove 64.

また、ガイドレール52の溝幅は、スライドアームピン44bの直径よりも若干大きく設計されているため、ガイドレール52の溝を形成する側面の縦壁のうち、側面縦壁78が、カムシャフト18の回転力によりスライドアームピン44bを沿わせて変位端Pmax1からPmax2まで変位させるように作用する。一方、側面縦壁78に対面する側面縦壁80は、スライドアームピン44bに当接しないため作用しない。   Further, since the groove width of the guide rail 52 is designed to be slightly larger than the diameter of the slide arm pin 44b, the side wall 78 of the side walls forming the groove of the guide rail 52 is the camshaft 18. The sliding arm pin 44b is moved along the slide arm pin 44b by the rotational force of the displacement end Pmax1 to Pmax2. On the other hand, the side vertical wall 80 facing the side vertical wall 78 does not act because it does not contact the slide arm pin 44b.

ピンスライド量82は、変位端Pmax1からPmax2までのピンのカムシャフト18の軸方向へのスライド量(変位量)を表している。また、主カム20のベース円部が第1ローラ24に接する区間(ベース円区間)内に、螺旋状溝部62の区間が含まれるように構成されている。   The pin slide amount 82 represents the slide amount (displacement amount) of the pin from the displacement ends Pmax1 to Pmax2 in the axial direction of the camshaft 18. Further, the section of the spiral groove 62 is included in a section (base circle section) in which the base circle portion of the main cam 20 is in contact with the first roller 24.

図5(A)〜図5(D)は、図4のA〜Dの各位置におけるガイドレール52の径方向の断面図である。図5(A)及び図5(B)に示すように、開始直線溝部60の溝底面84は、側面縦壁80から側面縦壁78に向かって深く傾斜する傾斜面として形成されている。すなわち、開始直線溝部60の溝底面84は、スライドアームピン44bの突き出し方向から見て、側面縦壁78に向かう斜め前方に傾斜した傾斜面として形成されている。また、図5(C)及び図5(D)に示すように、溝底面84の傾斜は、螺旋状溝部62の螺旋状溝開始位置77(図4)までに終了し、螺旋状溝部62においてはカムシャフト18の軸心と平行となるように形成されている。   5A to 5D are cross-sectional views in the radial direction of the guide rail 52 at positions A to D in FIG. As shown in FIGS. 5A and 5B, the groove bottom surface 84 of the starting straight groove portion 60 is formed as an inclined surface that is deeply inclined from the side surface vertical wall 80 toward the side surface vertical wall 78. That is, the groove bottom surface 84 of the starting straight groove portion 60 is formed as an inclined surface inclined obliquely forward toward the side vertical wall 78 when viewed from the protruding direction of the slide arm pin 44b. In addition, as shown in FIGS. 5C and 5D, the inclination of the groove bottom surface 84 ends until the spiral groove start position 77 (FIG. 4) of the spiral groove portion 62. In the spiral groove portion 62, as shown in FIG. Is formed to be parallel to the axis of the camshaft 18.

また、図3及び図5に示すように、溝底面84の深さは開始直線溝部60から螺旋状溝部62にかけて次第に深くなるように形成されており、螺旋状溝部62から終了直線溝部64にかけて次第に浅くなるように形成されている。ここで、溝底面84とスライドアームピン44bとの位置関係は、電磁ソレノイド54の駆動力を受けて突き出されたスライドアームピン44bを、少なくとも開始直線溝部60の溝底面84に当接させるように定められている。   As shown in FIGS. 3 and 5, the depth of the groove bottom surface 84 is formed so as to gradually become deeper from the start straight groove portion 60 to the spiral groove portion 62, and gradually from the spiral groove portion 62 to the end straight groove portion 64. It is formed to be shallow. Here, the positional relationship between the groove bottom surface 84 and the slide arm pin 44 b is such that the slide arm pin 44 b protruding by receiving the driving force of the electromagnetic solenoid 54 abuts at least the groove bottom surface 84 of the starting linear groove portion 60. It has been established.

このように構成された溝底面84がスライドアームピン44bに及ぼす作用について説明する。まず、スライドアームピン44bは、開始直線溝部60の溝幅の中央部に挿入され、ピンの先端は溝底面84に当接する(図5(A))。スライドアームピン44bは、電磁ソレノイド54からの駆動力と、カムシャフト18の回転方向76への回転力と、溝底面84の傾斜とにより誘導され、溝底面84を側面縦壁78に向かって移動する(図5(A))。その結果、スライドアームピン44bは、開始直線溝部60において側面縦壁78に接する(図5(B))。その後、スライドアームピン44bは、側面縦壁78に沿いながら螺旋状溝部62を案内される(図5(C)、図5(D))。   The operation of the groove bottom surface 84 configured in this manner on the slide arm pin 44b will be described. First, the slide arm pin 44b is inserted into the central portion of the groove width of the starting straight groove portion 60, and the tip end of the pin comes into contact with the groove bottom surface 84 (FIG. 5A). The slide arm pin 44 b is guided by the driving force from the electromagnetic solenoid 54, the rotational force in the rotational direction 76 of the camshaft 18, and the inclination of the groove bottom surface 84, and moves along the groove bottom surface 84 toward the side vertical wall 78. (FIG. 5A). As a result, the slide arm pin 44b contacts the side wall 78 at the starting straight groove 60 (FIG. 5B). Thereafter, the slide arm pin 44b is guided along the spiral groove 62 along the side vertical wall 78 (FIGS. 5C and 5D).

以上説明したように、図4〜図5に示す本実施形態のガイドレール52の構成によれば、溝底面84の傾斜によって、螺旋状溝開始位置77までに、スライドアームピン44bを側面縦壁78に誘導することができる。また、側面縦壁78は螺旋状溝開始位置77から傾きが緩やかに大きくなるように形成されているため、スライドアームピン44bを側面縦壁78に沿わせて変位端Pmax1からPmax2までスムーズに変位させることができる。そのため、スライドアームピン44bと側面縦壁78との衝突を抑制し、第1スライドアーム44に大きな傾きが生じることを抑制することができる。このため、本実施形態のガイドレール52によれば、ロッカーシャフト16と第1スライドアーム44とのかじりを防止することができる。また、上記衝突によるスライドアームピン44bのはじかれを抑制し、ピンがガイドレール52から外れることを防止できるため、確実な弁停止を実現することができる。   As described above, according to the configuration of the guide rail 52 of the present embodiment shown in FIGS. 4 to 5, the slide arm pin 44 b is moved to the vertical vertical wall by the inclination of the groove bottom surface 84 until the spiral groove start position 77. 78. Further, since the side vertical wall 78 is formed so that the inclination gradually increases from the spiral groove start position 77, the slide arm pin 44b is smoothly displaced from the displacement end Pmax1 to Pmax2 along the side vertical wall 78. Can be made. Therefore, it is possible to suppress the collision between the slide arm pin 44b and the side vertical wall 78 and to prevent the first slide arm 44 from being largely inclined. For this reason, according to the guide rail 52 of the present embodiment, it is possible to prevent the rocker shaft 16 and the first slide arm 44 from being galled. Further, since the slide arm pin 44b is prevented from being repelled by the collision and the pin can be prevented from being detached from the guide rail 52, a reliable valve stop can be realized.

さらに、本実施形態のガイドレール52の構成によれば、ガイドレール52の内の同じ経路を通過するようにスライドアームピン44bを誘導することができる。そのため、弁停止時・弁復帰時の第1スライドアーム44の移動ばらつきを低減して、可変動弁装置10の信頼性を高めることができる。   Furthermore, according to the configuration of the guide rail 52 of the present embodiment, the slide arm pin 44b can be guided so as to pass through the same path in the guide rail 52. Therefore, the movement variation of the first slide arm 44 at the time of valve stop and valve return can be reduced, and the reliability of the variable valve apparatus 10 can be improved.

加えて、本実施形態のガイドレール52の構成によれば、側面縦壁80はスライドアームピン44bと接触することがない。そのため、側面縦壁80の加工諸元として、焼入れ、良好な寸法精度、滑らかな壁表面が不要であり、生産性の向上、低コスト化を図ることができる。   In addition, according to the configuration of the guide rail 52 of the present embodiment, the side vertical wall 80 does not come into contact with the slide arm pin 44b. Therefore, quenching, good dimensional accuracy, and a smooth wall surface are not required as processing specifications of the side vertical wall 80, and productivity can be improved and costs can be reduced.

ところで、上述した実施の形態1のシステムにおいては、第1スライドアーム44のスライドアームピン44bが側面縦壁78に案内されることにより変位し、切換ピン38が変位するようになっている。そして、変位する切換ピン38を介して第1ロッカーアーム12と第2ロッカーアーム14とが連結状態と非連結状態との間で切り換わることで、バルブ28の開弁特性が弁稼動状態と弁停止状態との間で切り換わるようになっている。しかしながら、本発明における可変動弁装置は、側面縦壁78に相当するガイド縦壁により案内されたスライドアームピン44bに相当するピンと、円筒部18aに相当する円筒部との相対的な変位によって、バルブの開弁特性が切り換わるものであれば、上記の構成に限定されるものではない。   By the way, in the system of the first embodiment described above, the slide arm pin 44b of the first slide arm 44 is displaced by being guided by the side surface vertical wall 78, and the switching pin 38 is displaced. Then, the first rocker arm 12 and the second rocker arm 14 are switched between a connected state and a non-connected state via the switching pin 38 that is displaced, whereby the valve opening characteristics of the valve 28 are changed between the valve operating state and the valve operating state. It is designed to switch between the stopped state. However, the variable valve device according to the present invention is based on the relative displacement between the pin corresponding to the slide arm pin 44b guided by the guide vertical wall corresponding to the side vertical wall 78 and the cylindrical portion corresponding to the cylindrical portion 18a. The configuration is not limited to the above as long as the valve opening characteristics of the valve are switched.

具体的には、ピンと円筒部との相対的な変位に伴って、バルブの開弁特性を切り替えるべく変位する部材は、上記切換ピン38に限定されるものではない。以下、第1〜第4の変形例を挙げて説明する。なお、これらの点は以下の実施の形態でも同様である。   Specifically, the member that is displaced so as to switch the valve opening characteristics of the valve in accordance with the relative displacement between the pin and the cylindrical portion is not limited to the switching pin 38. Hereinafter, the first to fourth modifications will be described. These points are the same in the following embodiments.

第1の変形例として、2種類のカムを備える部材(例えば、円筒部を有するカムキャリア)をカムシャフトに軸方向に移動自在に取り付けた構成において、上記円筒部の変位に伴って、上記2種類のカムを備える部材がカムシャフトの軸方向に変位し、これにより、切換機構に当接するカムが切り替わることでバルブの開弁特性が切り換わるものであってもよい。   As a first modification, in a configuration in which a member having two types of cams (for example, a cam carrier having a cylindrical portion) is attached to a camshaft so as to be movable in the axial direction, the above-mentioned 2 A member provided with a kind of cam may be displaced in the axial direction of the camshaft so that the valve opening characteristic of the valve is switched by switching the cam contacting the switching mechanism.

第2の変形例として、ロッカーアームをロッカーシャフトによって回転自在に支持させる構成において、上記ピンの移動に伴って、ロッカーシャフト上においてロッカーアームがロッカーシャフトの軸方向に変位し、これにより、ロッカーアームに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わり、バルブの開弁特性が切り換わるものであってもよい。   As a second modification, in the configuration in which the rocker arm is rotatably supported by the rocker shaft, the rocker arm is displaced in the axial direction of the rocker shaft on the rocker shaft in accordance with the movement of the pin. The operating state of the rocker arm may be switched by switching the cam that contacts the valve, and the valve opening characteristics of the valve may be switched.

第3の変形例として、カムに当接するローラを有するロッカーアームを備える構成において、上記ピンと上記円筒部との変位に伴って、ロッカーアーム上においてローラがその支軸の軸方向に変位し、これにより、ローラに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わり、バルブの開弁特性が切り換わるものであってもよい。   As a third modification, in a configuration including a rocker arm having a roller that comes into contact with a cam, the roller is displaced in the axial direction of the support shaft on the rocker arm in accordance with the displacement of the pin and the cylindrical portion. Thus, the operating state of the rocker arm may be switched by switching the cam that contacts the roller, and the valve opening characteristics of the valve may be switched.

第4の変形例として、ロッカーアームをロッカーシャフトによって回転自在に支持させる構成において、上記ピンと上記円筒部との変位に伴って、ロッカーシャフト自身がその軸方向に変位し、これにより、ロッカーアームに当接するカムが切り換わることでロッカーアームの動作状態が切り換わるものであっても良い。   As a fourth modification, in the configuration in which the rocker arm is rotatably supported by the rocker shaft, the rocker shaft itself is displaced in the axial direction in accordance with the displacement of the pin and the cylindrical portion. The operating state of the rocker arm may be switched by switching the abutting cam.

また、上述した実施の形態1においては、#1気筒にのみ、ガイドレール52を備える円筒部18a、電磁ソレノイド54、および第1スライドアーム44を備えるようにしている。しかしながら、本発明においてこれらに対応する要素を備える気筒は、これに限定されるものではない。例えば、複数の気筒であってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。   In the first embodiment described above, only the # 1 cylinder is provided with the cylindrical portion 18a including the guide rail 52, the electromagnetic solenoid 54, and the first slide arm 44. However, the cylinder provided with the elements corresponding to these in the present invention is not limited to this. For example, a plurality of cylinders may be used. This point is the same in the following embodiments.

また、上述した実施の形態1においては、ロッカーアーム12、14を支持するためのロッカーシャフト16を利用して、スライドアーム44、46を回転自在に支持するようにしている。しかしながら、本発明においてスライドアーム44、46を支持する部材は、ロッカーシャフト16に限定されるものではない。例えば、ロッカーシャフト16とは別体に設けられた軸であってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。   In the first embodiment described above, the slide arms 44 and 46 are rotatably supported by using the rocker shaft 16 for supporting the rocker arms 12 and 14. However, the member that supports the slide arms 44 and 46 in the present invention is not limited to the rocker shaft 16. For example, a shaft provided separately from the rocker shaft 16 may be used. This point is the same in the following embodiments.

また、上述した実施の形態1においては、副カム22がゼロリフトカムとして構成されている例について説明を行った。しかしながら、本発明における副カムは、ゼロリフトカムに限られるものではない。例えば、上記可変動弁装置10の構成の場合には、主カム20よりも小さなリフトが得られるようにするノーズ部を備える副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。   Moreover, in Embodiment 1 mentioned above, the example in which the sub cam 22 was comprised as a zero lift cam was demonstrated. However, the secondary cam in the present invention is not limited to the zero lift cam. For example, in the case of the configuration of the variable valve operating apparatus 10, it may be a secondary cam having a nose portion that makes it possible to obtain a lift smaller than that of the main cam 20. This point is the same in the following embodiments.

また、上述した実施の形態1においては、スライドアームピン44bをガイドレール52に挿入させるための駆動力を発するアクチュエータとして、電磁ソレノイド54を備えるようにしている。これにより、応答性に優れたアクチュエータを利用して、バルブ28の開弁特性を切り替えることができる。しかしながら、本発明におけるアクチュエータは、これに限定されるものではない。例えば、油圧駆動式のアクチュエータであってもよい。なお、この点は以下の実施の形態でも同様である。   In the first embodiment described above, an electromagnetic solenoid 54 is provided as an actuator that generates a driving force for inserting the slide arm pin 44b into the guide rail 52. Thereby, the valve opening characteristic of the valve | bulb 28 can be switched using an actuator excellent in responsiveness. However, the actuator in the present invention is not limited to this. For example, a hydraulically driven actuator may be used. 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、スライドアームピン44bが前記第1の発明における「ピン」に、電磁ソレノイド54が前記第1の発明における「アクチュエータ」に、円筒部18aが前記第1の発明における「円筒部」に、側面縦壁78が前記第1の発明における「ガイド縦壁」に、切換機構32が前記第1の発明における「切換機構」に、開始直線溝部60における溝底面84が前記第1の発明における「誘導手段」に、溝底面84が前記第2の発明における「ピン当接面」に、それぞれ相当している。   In the first embodiment described above, the slide arm pin 44b is the “pin” in the first invention, the electromagnetic solenoid 54 is the “actuator” in the first invention, and the cylindrical portion 18a is the first actuator. In the “cylindrical portion” of the invention, the side vertical wall 78 is the “guide vertical wall” in the first invention, the switching mechanism 32 is the “switching mechanism” in the first invention, and the groove bottom surface 84 in the starting linear groove portion 60. Corresponds to the “guidance means” in the first invention, and the groove bottom surface 84 corresponds to the “pin contact surface” in the second invention.

実施の形態2.
[実施の形態2における基本構成]
次に、図6〜図9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1〜図2に示す構成において、後述する図6〜図9の構成を採用することで実現することができる。そのため、図1〜図2に示す構成については、その説明を省略または簡略する。
Embodiment 2. FIG.
[Basic Configuration in Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The system of the present embodiment can be realized by adopting the configurations shown in FIGS. 6 to 9 described later in the configurations shown in FIGS. Therefore, the description of the configuration shown in FIGS. 1 to 2 is omitted or simplified.

[実施の形態2における特徴的構成]
上述した実施の形態1では、開始直線溝部60の溝底面84を傾斜面とすることにより、スライドアームピン44bを側面縦壁78に誘導することとした。これに対して、本実施の形態の構成では、スライドアームピン44bに設けられた小突起部と、開始直線溝部60の溝底面に設けられた導入溝との作用により、少なくとも実施の形態1と同等の効果を実現する点に特徴を有している。
[Characteristic Configuration in Embodiment 2]
In the first embodiment described above, the slide arm pin 44b is guided to the side vertical wall 78 by making the groove bottom surface 84 of the start straight groove portion 60 an inclined surface. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, the action of the small protrusion provided on the slide arm pin 44b and the introduction groove provided on the groove bottom surface of the starting straight groove 60 is at least that of the first embodiment. It is characterized by achieving the same effect.

具体的な本実施の形態における構成について図6〜図9を参照して説明する。図6は、図1に示す可変動弁装置10をカムシャフト18(およびロッカーシャフト16)の軸方向から見た図である。図7は、円筒部18aの外周面に設けられたガイドレール52の展開図である。図6〜図7に示す構成のうち図3〜図4と同じ構成については、同一番号を付してその説明を省略する。   A specific configuration in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a view of the variable valve apparatus 10 shown in FIG. 1 as viewed from the axial direction of the camshaft 18 (and the rocker shaft 16). FIG. 7 is a development view of the guide rail 52 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 18a. 6 to 7 that are the same as those in FIGS. 3 to 4 are assigned the same reference numerals and descriptions thereof are omitted.

図6に示す通り、円柱状のスライドアームピン44bの先端部には、半球状の小突起部86が更に設けられている。図7に示す通り、ガイドレール52の溝底面88には、開始直線溝部60の始端前から始端後にかけて小突起部86を溝に沿って誘導するための導入溝90が形成されている。導入溝90は、スライドアームピン44bを側面縦壁78に誘導するように円筒部18aの周方向に形成されている。導入溝90の始端は、電磁ソレノイド54の駆動力を受けて突き出されたスライドアームピン44bが円筒部18aに接地する付近に形成されている。導入溝90の終端は、開始直線溝部60の終端前に定められている。同様に、ガイドレール52の溝底面91には、終了直線溝部64の終端前から終端後にかけて小突起部86を溝に沿って誘導するための導出溝92が形成されている。   As shown in FIG. 6, a hemispherical small protrusion 86 is further provided at the tip of the cylindrical slide arm pin 44b. As shown in FIG. 7, the groove bottom surface 88 of the guide rail 52 is formed with an introduction groove 90 for guiding the small protrusion 86 along the groove from before the start end of the start linear groove portion 60 to after the start end. The introduction groove 90 is formed in the circumferential direction of the cylindrical portion 18 a so as to guide the slide arm pin 44 b to the side vertical wall 78. The start end of the introduction groove 90 is formed in the vicinity where the slide arm pin 44b protruding by receiving the driving force of the electromagnetic solenoid 54 contacts the cylindrical portion 18a. The end of the introduction groove 90 is defined before the end of the start straight groove portion 60. Similarly, the groove bottom surface 91 of the guide rail 52 is formed with a lead-out groove 92 for guiding the small protrusion 86 along the groove before and after the end of the end straight groove 64.

また、図6に示すように、溝底面88の深さは、開始直線溝部60から螺旋状溝部62にかけて次第に深くなるように形成されている。また、溝底面91の深さは、螺旋状溝部62から終了直線溝部64にかけて次第に浅くなるように形成されている。ここで、溝底面88とスライドアームピン44bとの位置関係は、電磁ソレノイド54の駆動力を受けて突き出されたスライドアームピン44bを、少なくとも開始直線溝部60の溝底面88に当接させるように定められている。   Further, as shown in FIG. 6, the depth of the groove bottom surface 88 is formed so as to gradually become deeper from the start straight groove portion 60 to the spiral groove portion 62. Further, the depth of the groove bottom surface 91 is formed so as to gradually become shallower from the spiral groove portion 62 to the end straight groove portion 64. Here, the positional relationship between the groove bottom surface 88 and the slide arm pin 44 b is such that the slide arm pin 44 b protruding by receiving the driving force of the electromagnetic solenoid 54 abuts at least the groove bottom surface 88 of the starting linear groove portion 60. It has been established.

図8は、本実施形態の小突起部86と導入溝90の詳細について説明するための図である。小突起部86は、円柱状のスライドアームピン44bの直径よりも径の小さい半球状の突起部である。小突起部86は、スライドアームピン44bと同軸心上に形成されている。小突起部86の突き出し方向には、導入溝90が溝底面88上に形成されている。   FIG. 8 is a view for explaining details of the small protrusion 86 and the introduction groove 90 of the present embodiment. The small protrusion 86 is a hemispherical protrusion having a diameter smaller than that of the cylindrical slide arm pin 44b. The small protrusion 86 is formed coaxially with the slide arm pin 44b. An introduction groove 90 is formed on the groove bottom surface 88 in the protruding direction of the small protrusion 86.

導入溝90の断面は円形凹状であって、その溝幅cは、小突起部86の直径よりも大きく形成されている。詳細には、図8に示す小突起部86の横断面において、小突起部86の外形をなす円中心(半径R1)は、導入溝90の外形をなす円中心(半径R2)よりもピン先端側に存在し、半径R1<半径R2を満たす関係にある。   The cross section of the introduction groove 90 is a circular concave shape, and the groove width c is formed larger than the diameter of the small protrusion 86. Specifically, in the cross section of the small protrusion 86 shown in FIG. 8, the circle center (radius R1) forming the outer shape of the small protrusion 86 is more distal than the circle center (radius R2) forming the outer shape of the introduction groove 90. Present on the side, and satisfies the relationship of radius R1 <radius R2.

また、溝底面88はカムシャフト18の軸心と平行に形成されている。図8に示す通り、ガイドレール52として、溝底面88、側面縦壁78、側面縦壁80とからなる凹状の溝が形成されている。そして、スライドアームピン44bの軸心と、ガイドレール52の溝幅の中間点(側面縦壁78、側面縦壁80からの距離がaである点)との距離は、ガイドレール52の溝幅からスライドアームピン44bの直径を差し引いた値bの1/2以下に設計されている。   Further, the groove bottom surface 88 is formed in parallel with the axis of the camshaft 18. As shown in FIG. 8, a concave groove including a groove bottom surface 88, a side vertical wall 78, and a side vertical wall 80 is formed as the guide rail 52. The distance between the axis of the slide arm pin 44b and the intermediate point of the groove width of the guide rail 52 (the point where the distance from the side vertical wall 78 and the side vertical wall 80 is a) is the groove width of the guide rail 52. It is designed to be ½ or less of the value b obtained by subtracting the diameter of the slide arm pin 44b from the above.

また、導入溝90は、ガイドレール52の溝幅中央線に対し、側面縦壁78寄りにオフセットされている。さらに、導入溝90は、寸法ばらつきを考慮してスライドアームピン44bと側面縦壁78が接触しないようにオフセットされている。また、導入溝90の溝幅は、設計公差(ロッカーシャフト16と第1スライドアーム44との固定位置、導入溝90の位置、カムシャフト18とロッカーシャフト16との位置など)のばらつきよりもわずかに大きく設計されている。なお、溝底面91、導出溝92についても、上述した溝底面88、導入溝90と同様の特徴を有するため、その説明は省略する。   Further, the introduction groove 90 is offset toward the side vertical wall 78 with respect to the groove width center line of the guide rail 52. Further, the introduction groove 90 is offset so that the slide arm pin 44b and the side surface vertical wall 78 do not contact each other in consideration of dimensional variations. Further, the groove width of the introduction groove 90 is slightly smaller than variations in design tolerances (such as the fixing position of the rocker shaft 16 and the first slide arm 44, the position of the introduction groove 90, the position of the camshaft 18 and the rocker shaft 16). Designed to be large. Since the groove bottom surface 91 and the lead-out groove 92 have the same characteristics as the above-described groove bottom surface 88 and the introduction groove 90, the description thereof is omitted.

このように構成された導入溝90がスライドアームピン44bにする作用について説明する。図9は、図7のA〜Iの各位置におけるガイドレール52の径方向の断面図である。まず、位置Aにおいて、スライドアームピン44bの軸心は、導入溝90のほぼ溝中央付近に挿入される(図9(A))。位置Bにおいて、半球状の小突起部86は、導入溝90により調心されて溝中央に自動的に補正される(図9(B))。位置Cにおいて、溝中央に挿入された小突起部86は、そのまま導入溝90に誘導されて開始直線溝部60の側面縦壁78に沿う(図9(C))。その後、導入溝90は終端をむかえるが、スライドアームピン44bは、側面縦壁78に沿った状態を維持する(図9(D))。   The operation of the introduction groove 90 configured in this way to make the slide arm pin 44b will be described. FIG. 9 is a radial cross-sectional view of the guide rail 52 at each of the positions A to I in FIG. First, at the position A, the axis of the slide arm pin 44b is inserted in the vicinity of the center of the introduction groove 90 (FIG. 9A). At the position B, the hemispherical small protrusion 86 is aligned by the introduction groove 90 and automatically corrected to the center of the groove (FIG. 9B). At the position C, the small protrusion 86 inserted in the center of the groove is guided to the introduction groove 90 as it is and along the side vertical wall 78 of the starting straight groove 60 (FIG. 9C). Thereafter, the introduction groove 90 changes its end, but the slide arm pin 44b maintains the state along the side vertical wall 78 (FIG. 9D).

螺旋状溝開始位置77を通過後、スライドアームピン44bは、側面縦壁78に沿いながら螺旋状溝部62を案内される(図9(E)、図9(F))。スライドアームピン44bは、変位端Pmax1からPmax2まで変位する。その後、小突起部86は、終了直線溝部64の終端前である位置Gまでに導出溝92に挿入される(図9(C))。小突起部86は、終了直線溝部64の終端後である位置H、Iにおいても一定区間、導出溝92に誘導される。(図9(B)、図9(A))   After passing through the spiral groove start position 77, the slide arm pin 44b is guided along the side surface vertical wall 78 along the spiral groove portion 62 (FIGS. 9E and 9F). The slide arm pin 44b is displaced from the displacement end Pmax1 to Pmax2. Thereafter, the small protrusion 86 is inserted into the lead-out groove 92 up to a position G that is before the end of the end straight groove 64 (FIG. 9C). The small protrusion 86 is guided to the lead-out groove 92 at a certain interval even at positions H and I after the end of the end straight groove 64. (Fig. 9 (B), Fig. 9 (A))

以上説明したように、図6〜図9に示す本実施形態の小突起部86、導入溝90の構成によれば、半球状の小突起部86の一部が導入溝90に接地されるため、小突起部86は自動的に調心されて溝最深部に誘導される。そのため、スライドアームピン44bを、螺旋状溝開始位置77までに側面縦壁78に誘導することができる。このため、本実施形態の可変動弁装置10によれば、実施の形態1と同様に、スライドアームピン44bを側面縦壁78に沿わせて変位端Pmax1からPmax2までスムーズに変位させ、ロッカーシャフト16と第1スライドアーム44とのかじりを防止することができる。また、弁停止時・弁復帰時の第1スライドアーム44の移動ばらつきを低減して、可変動弁装置10の信頼性を高めることができる。   As described above, according to the configuration of the small protrusion 86 and the introduction groove 90 of the present embodiment shown in FIGS. 6 to 9, a part of the hemispherical small protrusion 86 is grounded to the introduction groove 90. The small protrusion 86 is automatically aligned and guided to the deepest part of the groove. Therefore, the slide arm pin 44 b can be guided to the side vertical wall 78 by the spiral groove start position 77. For this reason, according to the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment, the slide arm pin 44b is smoothly displaced from the displacement end Pmax1 to Pmax2 along the side surface vertical wall 78 in the same manner as in the first embodiment. 16 and the first slide arm 44 can be prevented from galling. In addition, the variation in the movement of the first slide arm 44 when the valve is stopped and when the valve is returned can be reduced, and the reliability of the variable valve apparatus 10 can be improved.

また、上述の通り、小突起部86は自動的に調心されて導入溝90の溝最深部に誘導されるため、スライドアームピン44bの位置が溝幅の中央になるように、第1スライドアーム44を取り付けているロッカーシャフト16の端部に厚さを選択したシムを挿入するような作業が不要になり、組み付け性を大幅に向上させることができる。   Further, as described above, since the small protrusion 86 is automatically aligned and guided to the deepest groove portion of the introduction groove 90, the first slide is made so that the position of the slide arm pin 44b is at the center of the groove width. An operation of inserting a shim having a selected thickness at the end of the rocker shaft 16 to which the arm 44 is attached is not necessary, and the assemblability can be greatly improved.

加えて、図6〜図9に示す本実施形態の導出溝92の構成によれば、側面縦壁78が摩耗した場合であっても、導出溝92がスライドアームピン44bを案内することできる。そのため、第1スライドアームの変位位置が一定の場所になり、弁停止を確実に実行することができる。   In addition, according to the configuration of the lead-out groove 92 of the present embodiment shown in FIGS. 6 to 9, the lead-out groove 92 can guide the slide arm pin 44b even when the side vertical wall 78 is worn. Therefore, the displacement position of the first slide arm becomes a constant place, and the valve stop can be surely executed.

ところで、上述した実施の形態2のシステムにおいては、ガイドレール52に導入溝90と導出溝92の両方を用いることとしているが、これに限定されるものではなく、導入溝90と導出溝92のいずれか一方だけを用い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。   By the way, in the system of the second embodiment described above, both the introduction groove 90 and the lead-out groove 92 are used for the guide rail 52, but the present invention is not limited to this. Only one of them may be used. This point is the same in the following embodiments.

尚、上述した実施の形態2においては、スライドアームピン44bが前記第1の発明における「ピン」に、電磁ソレノイド54が前記第1の発明における「アクチュエータ」に、円筒部18aが前記第1の発明における「円筒部」に、側面縦壁78が前記第1の発明における「ガイド縦壁」に、切換機構32が前記第1の発明における「切換機構」に、開始直線溝部60における溝底面84が前記第1の発明における「誘導手段」に、溝底面88が前記第3の発明における「ピン当接面」に、小突起部86が前記第3の発明における「小突起部」及び前記第4の発明における「半球状部」に、導入溝90が前記第3の発明における「導入溝」に、ガイドレール52が前記第4の発明における「ガイド溝」に、それぞれ相当している。   In the second embodiment, the slide arm pin 44b is the “pin” in the first invention, the electromagnetic solenoid 54 is the “actuator” in the first invention, and the cylindrical portion 18a is the first actuator. In the “cylindrical portion” of the invention, the side vertical wall 78 is the “guide vertical wall” in the first invention, the switching mechanism 32 is the “switching mechanism” in the first invention, and the groove bottom surface 84 in the starting linear groove portion 60. Are the “guidance means” in the first invention, the groove bottom surface 88 is the “pin contact surface” in the third invention, and the small projection 86 is the “small projection” in the third invention and the In the fourth invention, the introduction groove 90 corresponds to the “introduction groove” in the third invention, and the guide rail 52 corresponds to the “guide groove” in the fourth invention.

実施の形態3.
[実施の形態3における基本構成]
次に、図10〜図11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1〜図2に示す構成において、後述する図10又は図11の構成を採用することで実現することができる。そのため、図1〜図2に示す構成については、その説明を省略または簡略する。
Embodiment 3 FIG.
[Basic Configuration in 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 adopting the configuration of FIG. 10 or FIG. 11 described later in the configuration shown in FIGS. Therefore, the description of the configuration shown in FIGS. 1 to 2 is omitted or simplified.

上述した実施の形態1及び2によれば、ガイドレール52によりスライドアームピン44bを、変位端Pmax1からPmax2まで信頼性高く変位させることができる。このとき、切換ピン38は第1ピン孔34a内に戻され、スライドアームピン44bがリターンスプリング40の付勢力を受け止めている状態となる。その後、浅底部である終了直線溝部64の作用によって、第1スライドアーム44の切欠部44eが駆動軸54a(例えばロックピン)に係合される。これにより、スライドアームピン44bから駆動軸54aに上記付勢力の保持を持ち換えさせて、弁停止状態を維持することができる。   According to the first and second embodiments described above, the slide arm pin 44b can be displaced with high reliability from the displacement end Pmax1 to Pmax2 by the guide rail 52. At this time, the switching pin 38 is returned into the first pin hole 34a, and the slide arm pin 44b is in a state of receiving the urging force of the return spring 40. Thereafter, the cutout portion 44e of the first slide arm 44 is engaged with the drive shaft 54a (for example, a lock pin) by the action of the end straight groove portion 64 which is a shallow bottom portion. Thereby, the holding of the urging force can be changed from the slide arm pin 44b to the drive shaft 54a, and the valve stop state can be maintained.

しかしながら、スライドアームピン44bが摩耗した場合にはスライド量が減少するため、スライドアームピン44bが変位端Pmax2まで変位されない場合が生じうる。図16は、ピン摩耗前後における第1スライドアーム44の変位位置を説明するための図である。図16の位置Pはピン摩耗前の変位位置(変位端Pmax2)を、位置Qはピン摩耗後の変位位置を表している。スライドアームピン44bが位置P(変位端Pmax2)まで変位される場合には、上述した通り、終了直線溝部64の作用によって切欠部44eが駆動軸54aに係合される。一方、ピンが摩耗し位置Qまでしか変位されない場合には、切欠部44eは駆動軸54aに係合される位置まで変位できない。その結果、スライドアームピン44bから駆動軸54aに上記付勢力の保持を持ち換えさせられず、弁停止状態を維持することができないという課題が生じる。   However, when the slide arm pin 44b is worn, the slide amount decreases, and therefore the slide arm pin 44b may not be displaced to the displacement end Pmax2. FIG. 16 is a diagram for explaining the displacement position of the first slide arm 44 before and after pin wear. A position P in FIG. 16 represents a displacement position (displacement end Pmax2) before pin wear, and a position Q represents a displacement position after pin wear. When the slide arm pin 44b is displaced to the position P (displacement end Pmax2), as described above, the notch portion 44e is engaged with the drive shaft 54a by the action of the end straight groove portion 64. On the other hand, when the pin is worn and displaced only to the position Q, the notch 44e cannot be displaced to the position engaged with the drive shaft 54a. As a result, there is a problem that the holding of the urging force cannot be changed from the slide arm pin 44b to the drive shaft 54a, and the valve stop state cannot be maintained.

この課題に対する一つの方策として、スライドアームピン44bのカムシャフト18の軸方向へのピンスライド量(図4、図7に示すピンスライド量82に対応する。)を変位端Pmax1からPmax2までの変位量よりも予め大きく設計しておくことが考えられる。図17は、本実施形態におけるガイドレール52の比較対象であるガイドレール(以下、ガイドレール94という。)の展開図である。ガイドレール94では、ピンスライド量が変位端Pmax1からPmax2までのスライド量よりも大きく設計されている。   As one measure against this problem, the displacement of the slide arm pin 44b in the axial direction of the camshaft 18 (corresponding to the pin slide amount 82 shown in FIGS. 4 and 7) is displaced from the displacement end Pmax1 to Pmax2. It may be possible to design in advance larger than the amount. FIG. 17 is a development view of a guide rail (hereinafter referred to as a guide rail 94) which is a comparison target of the guide rail 52 in the present embodiment. The guide rail 94 is designed such that the pin slide amount is larger than the slide amount from the displacement ends Pmax1 to Pmax2.

確かに、このような構成によれば、スライドアームピン44bが摩耗した場合であっても、切欠部44eが駆動軸54aに係合される位置まで変位させることができ、スライドアームピン44bから駆動軸54aに上記付勢力の保持を持ち換えさせることができる。しかしながら、上記比較対象のガイドレール94では、ピンスライド量が変位端Pmax1からPmax2までのスライド量よりも大きく設計されているため、スライドアームピン44bの摩耗前においては、ピストン42がロッカーアーム間を超えて第1ピン孔34aに押し込まれることとなる(以下、単に過押し込みという。)。過押し込みにより、ピストン42が第1ロッカーアーム12に引っかかった状態では、変位後のリフト区間98(図17)において、ピストン42と第1ロッカーアーム12との弾かれが発生してしまう。そのため、上記方策では、課題の解決策として未だ十分とは言えない。   Certainly, according to such a configuration, even when the slide arm pin 44b is worn, the notch 44e can be displaced to a position where it is engaged with the drive shaft 54a. The holding of the urging force can be changed by the shaft 54a. However, the guide rail 94 to be compared is designed so that the pin slide amount is larger than the slide amount from the displacement ends Pmax1 to Pmax2, and therefore, the piston 42 moves between the rocker arms before the wear of the slide arm pin 44b. It will be pushed into the first pin hole 34a beyond (hereinafter simply referred to as over-pushing). In a state where the piston 42 is caught by the first rocker arm 12 due to over-pressing, the piston 42 and the first rocker arm 12 are repelled in the lift section 98 (FIG. 17) after displacement. Therefore, it cannot be said that the above measures are still sufficient as a solution for the problem.

[実施の形態3における特徴的構成]
そこで、本実施形態の可変動弁装置10では、ガイドレール52の螺旋状溝部62において過押し込みすると共に、終了直線溝部64において過押し込みの方向とは逆方向にスライドアームピン44bを案内することとした。
[Characteristic Configuration in Embodiment 3]
Therefore, in the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment, the slide arm pin 44b is guided in the direction opposite to the over-pressing direction in the end linear groove portion 64 while being over-pressed in the spiral groove portion 62 of the guide rail 52. did.

本実施形態の可変動弁装置10において特徴的なガイドレール52の具体的構成について図10を用いて説明する。図10は、本実施形態における円筒部18aの外周面に設けられたガイドレール52の展開図である。上述した通り、ガイドレール52は、円筒部18aの周方向に延びた開始直線溝部60が設けられている。開始直線溝部60の終端には、カムシャフト18の回転に伴って、スライドアームピン44bの変位端Pmax1からPmax3までの変位を案内する螺旋状溝部62が接続されている。変位端Pmax3はPmax2よりもPmax1からのピンスライド量100が大きく設計されている。側面縦壁78は、カムシャフト18の回転力によりスライドアームピン44bを沿わせて変位端Pmax1からPmax3まで変位させるように作用する。   A specific configuration of the guide rail 52 that is characteristic in the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a development view of the guide rail 52 provided on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 18a in the present embodiment. As described above, the guide rail 52 is provided with the starting straight groove portion 60 extending in the circumferential direction of the cylindrical portion 18a. A spiral groove 62 that guides the displacement from the displacement ends Pmax1 to Pmax3 of the slide arm pin 44b as the camshaft 18 rotates is connected to the end of the start straight groove 60. The displacement end Pmax3 is designed such that the pin slide amount 100 from Pmax1 is larger than Pmax2. The side vertical wall 78 acts to displace the slide arm pin 44b from the displacement end Pmax1 to Pmax3 along with the rotational force of the camshaft 18.

図10に示すように、螺旋状溝部62の終端には、円筒部18aの周方向に延びた終了直線溝部64が接続されている。終了直線溝部64は、カムシャフト18の回転に伴ってガイドレール52が徐々に浅くなる浅底部である。終了直線溝部64の区間102はベース円区間である。区間102においては、切欠部44eが浅底部の作用により少なくとも駆動軸54aの先端に係合されるように構成されている。終了直線溝部64の区間102後は、リフト区間98(非ベース円区間)である。   As shown in FIG. 10, an end straight groove portion 64 extending in the circumferential direction of the cylindrical portion 18 a is connected to the end of the spiral groove portion 62. The end straight groove portion 64 is a shallow bottom portion where the guide rail 52 gradually becomes shallow as the camshaft 18 rotates. The section 102 of the end straight groove 64 is a base circle section. In the section 102, the notch 44e is configured to be engaged with at least the tip of the drive shaft 54a by the action of the shallow bottom. After the section 102 of the end straight groove portion 64, there is a lift section 98 (non-base circle section).

特に、側面縦壁78は、スライドアームピン44bを変位端Pmax3まで変位させた後の終了直線溝部64において、その変位の方向とは逆方向に傾斜した縦壁78aを備えている。スライドアームピン44bは、リターンスプリング40の付勢力によって縦壁78aの傾斜に沿って変位端Pmax2まで案内される。好適には、縦壁78aはリフト区間98の開始位置Rまでにスライドアームピン44bを変位端Pmax2まで案内し、駆動軸54aの先端を切欠部44eに緩やかに係合させるプロフィールを有している。   In particular, the side vertical wall 78 includes a vertical wall 78a that is inclined in a direction opposite to the direction of displacement in the end straight groove portion 64 after the slide arm pin 44b is displaced to the displacement end Pmax3. The slide arm pin 44b is guided to the displacement end Pmax2 along the inclination of the vertical wall 78a by the urging force of the return spring 40. Preferably, the vertical wall 78a has a profile that guides the slide arm pin 44b to the displacement end Pmax2 by the start position R of the lift section 98 and gently engages the tip of the drive shaft 54a with the notch 44e. .

以上説明したように、図10に示す本実施形態のガイドレール52の構成によれば、ベース円区間においてスライドアームピン44bを変位端Pmax3まで変位させることで、ピンが摩耗した場合であっても、切欠部44eを駆動軸54aに係合させる位置まで変位させることができるため、確実に弁停止状態を保持することができる。   As described above, according to the configuration of the guide rail 52 of the present embodiment shown in FIG. 10, even if the pin is worn by displacing the slide arm pin 44b to the displacement end Pmax3 in the base circle section. Since the notch 44e can be displaced to the position where it is engaged with the drive shaft 54a, the valve stop state can be reliably maintained.

また、本実施形態の縦壁78aの構成によれば、終了直線溝部64のリフト区間98の開始位置Rまでに、スライドアームピン44bを変位端Pmax2まで案内することで、過押し込みを解消することができる。そのため、ピストン42と第1ロッカーアーム12との弾かれを防止することができる。さらに、縦壁78aの構成によれば、その傾斜により緩やかに、スライドアームピン44bから駆動軸54aに上記付勢力の保持を持ち換えさせることができるため、NV(Noise Vibration)低減の観点から効果的である。   Further, according to the configuration of the vertical wall 78a of the present embodiment, the over-pushing can be eliminated by guiding the slide arm pin 44b to the displacement end Pmax2 until the start position R of the lift section 98 of the end straight groove portion 64. Can do. Therefore, the piston 42 and the first rocker arm 12 can be prevented from being repelled. Further, according to the configuration of the vertical wall 78a, the holding of the urging force can be changed from the slide arm pin 44b to the drive shaft 54a gently due to the inclination, which is effective from the viewpoint of reducing NV (Noise Vibration). Is.

ところで、上述した実施の形態3においては、終了直線溝部64における側面縦壁78として、縦壁78aを用いることとしているが、この縦壁の構成はこれに限定されるものではない。図11は、終了直線溝部64における側面縦壁78の変形例を説明するための図である。図11に示すように、区間102(図10)よりも長い区間104を設けることとし、縦壁78aよりも傾斜の大きい縦壁78bを用いることとしても良い。区間104によれば、変位端Pmax3である状態を長く維持することができるため、駆動軸54a先端面圧を考慮し、駆動軸54aの先端を十分に切欠部44eに挿入させることができる。その後、縦壁78bによって、開始位置Rまでにスライドアームピン44bを変位端Pmax2まで案内することで、過押し込みを解消することができる。   By the way, in Embodiment 3 mentioned above, although the vertical wall 78a is used as the side surface vertical wall 78 in the end straight groove part 64, the structure of this vertical wall is not limited to this. FIG. 11 is a view for explaining a modified example of the side vertical wall 78 in the end straight groove portion 64. As shown in FIG. 11, a section 104 longer than the section 102 (FIG. 10) may be provided, and a vertical wall 78b having a larger inclination than the vertical wall 78a may be used. According to the section 104, since the state of the displacement end Pmax3 can be maintained for a long time, the tip end of the drive shaft 54a can be sufficiently inserted into the notch 44e in consideration of the tip surface pressure of the drive shaft 54a. Thereafter, the vertical pushing wall 78b guides the slide arm pin 44b to the displacement end Pmax2 up to the start position R, thereby eliminating the excessive push-in.

尚、上述した実施の形態3においては、側面縦壁78が前記第5の発明における「ガイド縦壁」に、縦壁78a、縦壁78bが前記第5の発明における「縦壁」に、それぞれ相当している。   In the third embodiment described above, the side vertical wall 78 is the “guide vertical wall” in the fifth invention, and the vertical wall 78a and the vertical wall 78b are each the “vertical wall” in the fifth invention. It corresponds.

Pmax1、Pmax2、Pmax3 変位端
R1、R2 半径
1 内燃機関
10 可変動弁装置
12、14 ロッカーアーム
14a 当接部
16 ロッカーシャフト
18 カムシャフト
18a 円筒部
20 主カム
22 副カム
24、26 ローラ
27 カムキャリア
28 バルブ
30 バルブスプリング
32 切換機構
34、36 支軸
34a、36a ピン孔
38 切換ピン
40 リターンスプリング
42 ピストン
44 第1スライドアーム
44a、46a アーム部
44b スライドアームピン
44c 押圧面
44e 切欠部
46 第2スライドアーム
48 リンクシャフト
48a 環状溝
52、66、94 ガイドレール
52a 始端
52b 終端
54 電磁ソレノイド
54a 駆動軸
60 開始直線溝部
62 螺旋状溝部
64、96 終了直線溝部
72 摺動面
77 螺旋状溝開始位置
78、80 側面縦壁
78a、78b 縦壁
82 ピンスライド量
84、88、91 溝底面
86 小突起部
90 導入溝
92 導出溝
98 リフト区間
100 ピンスライド量
102、104 区間
Pmax1, Pmax2, Pmax3 Displacement ends R1, R2 Radius 1 Internal combustion engine 10 Variable valve gear 12, 14 Rocker arm 14a Abutting portion 16 Rocker shaft 18 Camshaft 18a Cylindrical portion 20 Main cam 22 Sub cam 24, 26 Roller 27 Cam carrier 28 Valve 30 Valve spring 32 Switching mechanism 34, 36 Support shaft 34a, 36a Pin hole 38 Switching pin 40 Return spring 42 Piston 44 First slide arm 44a, 46a Arm portion 44b Slide arm pin 44c Press surface 44e Notch portion 46 Second slide Arm 48 Link shaft 48a Annular grooves 52, 66, 94 Guide rail 52a Start end 52b End 54 Electromagnetic solenoid 54a Drive shaft 60 Start linear groove 62 Spiral groove 64, 96 End linear groove 72 Sliding surface 77 Helical groove start position 78,80 side vertical wall 78a, 78b vertical wall 82 pin sliding amount 84,88,91 groove bottom surface 86 small projections 90 guide grooves 92 derived grooves 98 lift section 100 pin sliding amount 102 section

Claims (5)

ピンを突き出し可能なアクチュエータと、
カムシャフトと共に回転する円筒部と、
前記円筒部の外周面に形成され、前記アクチュエータに突き出された前記ピンと前記円筒部との相対的な変位を案内するガイド縦壁と、
前記相対的な変位によりバルブの開弁特性を切り換える切換機構と、
前記アクチュエータに突き出された前記ピンを、前記相対的な変位の開始前に前記ガイド縦壁に誘導する誘導手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
An actuator that can project a pin;
A cylindrical portion that rotates with the camshaft;
A guide vertical wall that is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion and guides relative displacement between the pin protruding from the actuator and the cylindrical portion;
A switching mechanism for switching the valve opening characteristics by the relative displacement;
Guiding means for guiding the pin protruding from the actuator to the guide vertical wall before the start of the relative displacement;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記誘導手段は、
前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面を備え、
前記ピン当接面は、前記ピンの突き出し方向から見て前記ガイド縦壁に向かう斜め前方に傾斜した傾斜面であること、
を特徴とする請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置。
The guiding means includes
A pin contact surface that is formed on the outer peripheral surface and contacts the pin protruding to the actuator before the start of the relative displacement;
The pin contact surface is an inclined surface inclined obliquely forward toward the guide vertical wall as viewed from the protruding direction of the pin;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記誘導手段は、
前記外周面に形成され、前記相対的な変位の開始前に前記アクチュエータに突き出された前記ピンが当接するピン当接面と、
前記ピンの先端に設けられ、前記ピンの直径よりも小さい小突起部と、
前記ピン当接面に設けられ、挿入された前記小突起部を溝に沿って誘導する導入溝と、
を更に備え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。
The guiding means includes
A pin contact surface that is formed on the outer peripheral surface and contacts the pin protruding to the actuator before the start of the relative displacement;
A small protrusion provided at the tip of the pin and smaller than the diameter of the pin;
An introduction groove that is provided on the pin contact surface and guides the inserted small protrusion along the groove;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising:
前記外周面は、前記導入溝を有する前記当接面を底面とし、前記ガイド縦壁を一方の側面とする凹状のガイド溝を備え、
前記小突起部は、前記ピンと同軸心であってその直径が前記導入溝の溝幅よりも小さい半球状部であり、
前記ピンの軸心と前記ガイド溝の溝幅の中間点との距離は、前記ガイド溝の溝幅と前記ピンの直径との差の半分以下であること、
を特徴とする請求項3記載の内燃機関の可変動弁装置。
The outer peripheral surface includes a concave guide groove having the contact surface having the introduction groove as a bottom surface and the guide vertical wall as one side surface,
The small protrusion is a hemispherical portion that is coaxial with the pin and whose diameter is smaller than the groove width of the introduction groove,
The distance between the axial center of the pin and the intermediate point of the groove width of the guide groove is not more than half of the difference between the groove width of the guide groove and the diameter of the pin;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 3.
前記ガイド縦壁は、前記相対的な変位を案内した後、該変位の方向とは逆方向に前記ピンを案内する縦壁を更に備えること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の内燃機関の可変動弁装置。
The guide vertical wall further comprises a vertical wall that guides the pin in the direction opposite to the direction of the displacement after guiding the relative displacement.
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4.
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JP2009293613A (en) * 2008-05-08 2009-12-17 Toyota Motor Corp Valve system of internal-combustion engine

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