JP2012082793A - Variable valve system of internal combustion engine - Google Patents
Variable valve system of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012082793A JP2012082793A JP2010231426A JP2010231426A JP2012082793A JP 2012082793 A JP2012082793 A JP 2012082793A JP 2010231426 A JP2010231426 A JP 2010231426A JP 2010231426 A JP2010231426 A JP 2010231426A JP 2012082793 A JP2012082793 A JP 2012082793A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- cam
- combustion engine
- internal combustion
- variable valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
本発明は、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.
内燃機関の気筒に設けられた吸気弁あるいは排気弁の作用角およびリフト量を変化させることのできる可変動弁装置として、各種の機構が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Various mechanisms have been proposed as variable valve gears that can change the operating angle and lift amount of an intake valve or an exhaust valve provided in a cylinder of an internal combustion engine (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来提案されている、作用角およびリフト量を可変とする可変動弁装置は、構造が複雑で、部品点数が多いため、大型化、高コスト化するという問題がある。例えば、特許文献1に記載されたものでは、カムと弁との間に、第1リンク、第2リンク等の部品が介在した複雑な機構となっている。このため、上述の問題のほか、カムと弁との間に介在する多数の部品の公差が積み重なって誤差が大きくなり、リフト量のばらつきが生じ、複数の気筒間でリフト量が一致しないという問題もある。
However, the conventionally proposed variable valve operating device with variable working angle and lift amount has a complicated structure and a large number of parts, and thus has a problem of increasing size and cost. For example, the one described in
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、簡単な機構で、弁の作用角およびリフト量を変化させ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 an object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can change the valve operating angle and the lift amount with a simple mechanism. And
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、
内燃機関の気筒に設けられた弁と、
カムが設けられたカム軸と、
回転可能に設置され、その回転中心から偏心した位置で前記カム軸を受ける偏心カム軸受と、
前記偏心カム軸受を回転させる駆動装置と、
前記カムのリフトを受け、前記弁を押圧して開弁させるロッカーアームと、
前記ロッカーアームの支点を支持する支持機構と、
を備え、
前記偏心カム軸受を回転させて前記カム軸の回転中心の位置を移動することにより、前記弁の作用角およびリフト量を可変とすることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention is a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine,
A valve provided in a cylinder of the internal combustion engine;
A camshaft provided with a cam;
An eccentric cam bearing that is rotatably installed and receives the cam shaft at a position eccentric from the rotation center thereof;
A driving device for rotating the eccentric cam bearing;
A rocker arm that receives the lift of the cam and presses and opens the valve;
A support mechanism for supporting a fulcrum of the rocker arm;
With
The valve operating angle and the lift amount are made variable by rotating the eccentric cam bearing to move the position of the rotation center of the cam shaft.
また、第2の発明は、第1の発明において、
前記支持機構は、前記ロッカーアームの支点を前記カム軸に近づける方向に付勢する付勢手段を有することを特徴とする。
The second invention is the first invention, wherein
The support mechanism includes a biasing unit that biases a fulcrum of the rocker arm in a direction to approach the camshaft.
また、第3の発明は、第1または第2の発明において、
前記付勢手段がバネであることを特徴とする。
The third invention is the first or second invention, wherein
The biasing means is a spring.
また、第4の発明は、第1乃至第3の発明の何れかにおいて、
前記支持機構は、前記弁のリフトが開始するときの衝撃を緩和する衝撃緩和手段を有することを特徴とする。
According to a fourth invention, in any one of the first to third inventions,
The support mechanism includes an impact mitigating means for mitigating an impact when the valve lift starts.
第1の発明によれば、カムと弁との間に介在する部品の点数が少ない、簡単な機構によって、弁の作用角およびリフト量を変化させることができるため、小型化、軽量化、低コスト化、耐久性および信頼性の向上が図れる。また、カムと弁との間に介在する部品の点数が少ないことから、リフト量のばらつきを抑制することができ、複数の気筒間でリフト量を正確に一致させることができる。 According to the first invention, the valve operating angle and the lift amount can be changed by a simple mechanism with a small number of parts interposed between the cam and the valve. Cost, durability and reliability can be improved. In addition, since the number of parts interposed between the cam and the valve is small, variations in the lift amount can be suppressed, and the lift amounts can be accurately matched among a plurality of cylinders.
第2の発明によれば、ロッカーアームの支点をカム軸に近づける方向に付勢する付勢手段を設けたことにより、ロッカーアームがカムから離れることを防止し、ロッカーアームとカムとを常に接触状態に維持することができる。このため、騒音を抑制することができる。 According to the second invention, by providing the biasing means for biasing the fulcrum of the rocker arm in the direction approaching the cam shaft, the rocker arm is prevented from separating from the cam, and the rocker arm and the cam are always in contact with each other. Can be maintained in a state. For this reason, noise can be suppressed.
第3の発明によれば、付勢手段としてバネを用いることにより、簡単な構造で上記効果が得られる。 According to the third aspect of the invention, the above effect can be obtained with a simple structure by using a spring as the biasing means.
第4の発明によれば、弁のリフトが開始するときの衝撃を緩和する衝撃緩和手段を設けたことにより、騒音をより確実に抑制することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to more reliably suppress noise by providing the impact mitigating means for mitigating the impact when the valve lift starts.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、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。 Embodiments of the present invention will be described below 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.
図1および図2は、本発明の実施の形態1の可変動弁装置を示す側面図である。図1に示すように、本実施形態の可変動弁装置10は、弁2と、カム軸3と、ロッカーアーム4と、ロッカーアーム4の支点を支持する支持機構5と、カム軸3を受ける偏心カム軸受7と、偏心カム軸受7を回転させる駆動装置とを有している。なお、図2および後述する図6乃至図10では、偏心カム軸受7およびその駆動装置の図示を省略している。
1 and 2 are side views showing a variable valve operating apparatus according to
弁2は、内燃機関の気筒に吸気弁または排気弁として設けられるものである。弁2は、図示しないバルブスプリングにより、閉弁方向(図中の上方向)に付勢されている。カム軸3には、カム31が設けられている。通常、カム軸3は、内燃機関のクランク軸により駆動され、クランク軸の2分の1の速度で回転する。
The
ロッカーアーム4の一端は、支持機構5の支持部51に支持されている。ロッカーアーム4は、支持機構5側の端部を支点として揺動可能になっている。ロッカーアーム4の他端は、弁2の弁ステム21を押圧して弁2を開弁させることができるように構成されている。ロッカーアーム4は、アーム本体の中央部に、回転可能に設置されたローラー41を有している。ローラー41は、カム31と接触している。図1に示すように、カム31のベース円部分がローラー41と接触しているときには、バルブスプリングの付勢力によって弁2が弁座6に当接し、閉弁状態となる。そして、図1に示す状態からカム31が回転すると、カム31のカム山が、ローラー41を押圧し、ロッカーアーム4を介して弁ステム21を押圧することにより、弁2がリフトして弁座6から離れ、開弁状態となる。図2は、カム31のノーズがローラー41に接触し、弁2が開き切った状態を示している。
One end of the
支持機構5は、内燃機関のシリンダヘッド(図示せず)に対し固定されたホルダ52と、ホルダ52に形成された穴に挿入されたプランジャ53と、プランジャ53の先端に設けられたフランジ54と、フランジ54の中央部であってプランジャ53と反対側に設けられた支持部51と、ホルダ52の外周側に配置されたコイルバネ55とを有している。プランジャ53は、ホルダ52から突出した状態と、ホルダ52内に退避した状態との間で進退可能になっている。支持部51およびフランジ54は、プランジャ53と一体となって変位する。すなわち、支持機構5は、伸縮可能な構成となっており、図1および図2は、支持機構5が縮み切った状態を示している。支持機構5が伸びると、支持部51はカム軸3に近づき、支持機構5が縮むと、支持部51はカム軸3から遠ざかる。コイルバネ55は、一端がシリンダヘッド側に当接し、他端がフランジ54に当接している。支持機構5は、このコイルバネ55により、伸びる方向に付勢されている。すなわち、ロッカーアーム4の支点となる支持部51は、カム軸3に近づく方向に付勢されている。
The
本実施形態の可変動弁装置10は、弁2の作用角およびリフト量を連続的に変化させることができる。図1および図2は、弁2の作用角およびリフト量を最大とする状態(以下、「最大作用角状態」と称する)を示している。最大作用角状態においては、支持機構5は、縮み切った状態に維持される。
The variable
図3乃至図5は、本実施形態の可変動弁装置10が備える偏心カム軸受7および制御軸8を示す図である。前述したように、本実施形態の可変動弁装置10は、偏心カム軸受7と、この偏心カム軸受7を回転させる駆動装置とを有している。本実施形態の偏心カム軸受7は、概略形状として、ほぼ円柱状をなしており、回転可能に設置されている。偏心カム軸受7には、ギヤ71が設けられている。本実施形態において、偏心カム軸受7を回転させる駆動装置は、回転可能に設けられた制御軸8と、この制御軸8を回転駆動する例えば電気モータ等のアクチュエータ(図示せず)とで構成されている。制御軸8には、ギヤ81が設けられ、このギヤ81は偏心カム軸受7のギヤ71と噛み合っている。制御軸8を回転駆動すると、ギヤ81およびギヤ71を介して回転が伝達されることにより、偏心カム軸受7が回転する。偏心カム軸受7および制御軸8の回転中心線は、カム軸3の回転中心線と平行である。
3 to 5 are views showing the
偏心カム軸受7には、カム軸3を受ける軸受として機能する孔72が形成されている。偏心カム軸受7は、カム軸3に沿う複数の箇所に設けられ、カム軸3を複数箇所で支持する。制御軸8のギヤ81は、複数の偏心カム軸受7と対応した複数の箇所に形成されており、各偏心カム軸受7のギヤ71と噛み合っている。このため、制御軸8を回転駆動することにより、複数の偏心カム軸受7を同期して回転させることができる。
The
孔72の中心(すなわちカム軸3の回転中心)C2は、偏心カム軸受7の回転中心C1から偏心した位置に配置されている。このため、偏心カム軸受7を回転させると、カム軸3の回転中心C2が移動する。図3乃至図5中では図示を省略しているが、図中でカム31の下側にロッカーアーム4のローラー41が位置している。可変動弁装置10では、カム軸3の回転中心C2をローラー41側に移動するほど、弁2の作用角およびリフト量が大きくなり、カム軸3の回転中心C2をローラー41と反対側に移動するほど、弁2の作用角およびリフト量が小さくなる。
The center C2 of the hole 72 (that is, the rotation center of the cam shaft 3) C2 is disposed at a position eccentric from the rotation center C1 of the
図3に示す状態は、カム軸3の回転中心C2をローラー41側に最大に移動した状態であり、最大作用角状態に対応している。図5に示す状態は、カム軸3の回転中心C2をローラー41と反対側に最大に移動した状態であり、弁2の作用角およびリフト量を最小とする状態(以下、「最小作用角状態」と称する)を示している。本実施形態の可変動弁装置10は、最小作用角状態のとき、弁2の作用角およびリフト量をゼロ、すなわち弁停止状態とすることができる。図4に示す状態は、図3に示す状態と図5に示す状態との中間の状態であり、弁2の作用角およびリフト量が最大と最小との中間になる状態(以下、「中作用角状態」と称する)を示している。
The state shown in FIG. 3 is a state where the rotation center C2 of the
図6および図7は、中作用角状態における可変動弁装置10を示す側面図である。図6に示す状態は、カム31のベース円部分がローラー41と接触しており、閉弁状態である。図6に示す状態では、図1に示す大作用角状態での閉弁状態と比べ、カム軸3の回転中心C2は、ローラー41から遠ざかる方向に移動している。しかしながら、支持機構5がコイルバネ55の付勢力によって伸長し、ロッカーアーム4の支点を押し上げることにより、ローラー41とカム31のベース円部分との接触状態が維持されている。
6 and 7 are side views showing the
図6に示す状態からカム31が回転し、ローラー41が押圧されると、その押圧力が支持機構5に伝達し、支持機構5が収縮していく。このとき、支持機構5が縮み切るまでの間、すなわちフランジ54がホルダ52の端面に当接するまでの間は、弁2は弁座6からリフトせず、閉弁状態が維持される。そして、支持機構5が縮み切った状態になると、弁2のリフトが開始し、弁座6から離れて開弁状態となる。図7は、カム31のノーズがローラー41に接触し、弁2が開き切った状態を示している。このようにして、図7に示す中作用角状態のリフト量は、図2に示す最大作用角状態のリフト量より小さくなる。
When the
図8および図9は、最小作用角状態における可変動弁装置10を示す側面図である。図8に示す状態は、カム31のベース円部分がローラー41と接触しており、閉弁状態である。図8に示す状態では、図6に示す中作用角状態での閉弁状態と比べ、カム軸3の回転中心C2は、ローラー41から更に遠ざかる方向に移動している。しかしながら、支持機構5がコイルバネ55の付勢力によって更に伸長し、ロッカーアーム4の支点を押し上げることにより、ローラー41とカム31のベース円部分との接触状態が維持されている。図8に示す状態からカム31が回転し、ローラー41が押圧されると、その押圧力が支持機構5に伝達し、支持機構5が収縮していく。
8 and 9 are side views showing the
図9は、カム31のノーズがローラー41に接触した状態を示している。最小作用角状態では、図9に示すように、カム31のノーズがローラー41に接触した状態のとき、支持機構5はちょうど縮み切った状態(または縮み切る直前の状態)であるため、弁2は弁座6からリフトせず、閉弁状態が維持される。このようにして、図9に示す最小作用角状態においては、弁2の作用角およびリフト量がゼロとなる弁停止状態が実現される。
FIG. 9 shows a state where the nose of the
図6乃至図9に示すように、本実施形態では、ロッカーアーム4の支点をカム軸3の方向に付勢する付勢手段としてのコイルバネ55を支持機構5に設けたことにより、ローラー41がカム31から離れることを防止し、ローラー41とカム31とを常に接触状態に維持することができる。なお、本発明では、ロッカーアーム4の支点をカム軸3の方向に付勢する付勢手段としては、コイルバネ55のようなバネに限定されるものではなく、例えばホルダ52内に油圧を供給してプランジャ53を押し上げる構成としてもよい。
As shown in FIGS. 6 to 9, in the present embodiment, the
以上説明したような本実施形態の可変動弁装置10によれば、制御軸8を回転駆動して偏心カム軸受7を回転させることにより、最大作用角状態と最小作用角状態との間で、弁2の作用角およびリフト量を連続的に変化させることができる。また、可変動弁装置10では、カム31と弁2との間に介在する部品の点数が少ない。また、偏心カム軸受7によりカム軸3の回転中心C2を移動させる機構も、部品点数の少ない簡素な機構である。このような簡単な機構によって弁2の作用角およびリフト量を変化させることができるため、小型化、軽量化、低コスト化、耐久性および信頼性の向上が図れる。また、カム31と弁2との間に介在する部品の点数が少ないことから、リフト量のばらつきを抑制することができ、複数の気筒間でリフト量を正確に一致させることができる。
According to the
実施の形態2.
次に、図10を参照して、本発明の実施の形態2について説明するが、上述した実施の形態1との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を簡略化または省略する。図10は、本発明の実施の形態2の可変動弁装置を示す側面図である。本実施形態は、以下に説明するように、支持機構5に、弁2のリフトが開始するときの衝撃を緩和する衝撃緩和手段が設けられていること以外は、前述した実施の形態1と同様である。
Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 10. The description will focus on the differences from the first embodiment described above, and the same matters will be simplified or described. Omitted. FIG. 10 is a side view showing the variable valve operating apparatus according to the second embodiment of the present invention. As will be described below, the present embodiment is the same as the first embodiment described above except that the
本実施形態では、支持機構5のホルダ52の内部空間56にオイルが供給されている。内部空間56は、オリフィス57を介して、油溜まり58と連通している。図10に示す中作用角状態での開弁状態からカム31が回転し、ローラー41が押圧されると、その押圧力が支持機構5に伝達し、支持機構5が収縮していく。このとき、プランジャ53がホルダ52内に入っていくにつれて、内部空間56にあるオイルがオリフィス57を通って油溜まり58へ排出される。そして、支持機構5が縮み切り、フランジ54がホルダ52の端面に当接したところから、弁2のリフトが開始する。本実施形態によれば、支持機構5が収縮し、フランジ54がホルダ52の端面に衝突するときに、オイルがオリフィス57を通過するときの抵抗によって、プランジャ53の速度が減衰される。よって、フランジ54がホルダ52の端面に衝突するときの衝撃(すなわち弁2のリフトが開始するときの衝撃)が緩和される。このため、騒音をより確実に抑制することができる。
In the present embodiment, oil is supplied to the
なお、本発明における衝撃緩和手段は、上記の構成に限定されるものではない。例えば、支持機構5が縮み切る直前にフランジ54に当接する第2のバネを設け、支持機構5が縮み切るときの衝撃(すなわち弁2のリフトが開始するときの衝撃)を該第2のバネによって吸収する構成とした衝撃緩和手段によっても、同様の効果を得ることができる。
The impact mitigating means in the present invention is not limited to the above configuration. For example, a second spring that comes into contact with the
2 弁
3 カム軸
31 カム
4 ロッカーアーム
41 ローラー
5 支持機構
51 支持部
52 ホルダ
53 プランジャ
54 フランジ
55 コイルバネ
56 内部空間
57 オリフィス
58 油溜まり
6 弁座
7 偏心カム軸受
8 制御軸
10 可変動弁装置
2
Claims (4)
カムが設けられたカム軸と、
回転可能に設置され、その回転中心から偏心した位置で前記カム軸を受ける偏心カム軸受と、
前記偏心カム軸受を回転させる駆動装置と、
前記カムのリフトを受け、前記弁を押圧して開弁させるロッカーアームと、
前記ロッカーアームの支点を支持する支持機構と、
を備え、
前記偏心カム軸受を回転させて前記カム軸の回転中心の位置を移動することにより、前記弁の作用角およびリフト量を可変とすることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A valve provided in a cylinder of the internal combustion engine;
A camshaft provided with a cam;
An eccentric cam bearing that is rotatably installed and receives the cam shaft at a position eccentric from the rotation center thereof;
A driving device for rotating the eccentric cam bearing;
A rocker arm that receives the lift of the cam and presses and opens the valve;
A support mechanism for supporting a fulcrum of the rocker arm;
With
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the operating angle and lift amount of the valve are made variable by rotating the eccentric cam bearing to move the position of the rotation center of the cam shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010231426A JP2012082793A (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Variable valve system of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010231426A JP2012082793A (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Variable valve system of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012082793A true JP2012082793A (en) | 2012-04-26 |
Family
ID=46241913
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010231426A Pending JP2012082793A (en) | 2010-10-14 | 2010-10-14 | Variable valve system of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012082793A (en) |
-
2010
- 2010-10-14 JP JP2010231426A patent/JP2012082793A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8746195B2 (en) | Variable valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves | |
JP4237643B2 (en) | Valve mechanism of internal combustion engine | |
US8596238B2 (en) | Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves | |
US20120055428A1 (en) | Variable valve actuation apparatus for internal combustion engine | |
JP2007523289A (en) | Exhaust valve mechanism for internal combustion engine | |
US20120125274A1 (en) | Valve train for internal combustion engines for actuating gas exchange valves | |
WO2010100753A1 (en) | Variable valve gear device for internal combustion engine | |
CN103270256B (en) | There is the explosive motor of anti-rotation Roller Valve Lifter | |
JP2005282573A (en) | Adjustable lifting device | |
KR100999834B1 (en) | Variable valve lift apparatus | |
JP2015512489A (en) | Mechanically controllable valve assembly, internal combustion engine and method of operating the internal combustion engine | |
JP4229902B2 (en) | Engine valve gear | |
US9759099B2 (en) | Valve drive train device for an internal combustion engine | |
JP2012082793A (en) | Variable valve system of internal combustion engine | |
JP4762963B2 (en) | Variable valve opening characteristics internal combustion engine | |
US9464540B2 (en) | Transfer assembly for a mechanically controllable valve train | |
JP2014152642A (en) | Rocker arm | |
JP4244342B2 (en) | Engine valve gear | |
JP6305768B2 (en) | Variable valve gear | |
JP5189520B2 (en) | High pressure pump mounting structure for internal combustion engine | |
JP2008255873A (en) | Variable valve gear for internal combustion engine | |
JP2006283630A (en) | Valve gear of engine | |
JP4323539B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP5923978B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP2006063871A (en) | Variable valve device for engine |