JP2012082793A - Variable valve system of internal combustion engine - Google Patents

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Toshiyuki Maehara
利之 前原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To vary an angle of action and a lift amount of a valve by a simple mechanism, concerning a variable valve system of an internal combustion engine.SOLUTION: The variable valve system 10 of the internal combustion engine includes: a valve 2 disposed in a cylinder of the internal combustion engine; a camshaft 3; an eccentric cam bearing 7 that is rotatably disposed and receives the camshaft 3 at a position offset from a rotation center thereof; a driving device for rotating the eccentric cam bearing 7; a rocker arm 4 that receives a lift of a cam 31 disposed on the camshaft 3 and presses the valve 2 to open the valve; and a supporting mechanism 5 for supporting a fulcrum of the rocker arm 4. The rotation of the eccentric cam bearing 7 moves a position of the rotation center C2 of the camshaft 3, and thereby making the angle of action and the lift amount of the valve 2 variable.

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).

特開2005−127228号公報JP 2005-127228 A 特開2009−236105号公報JP 2009-236105 A

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 Patent Document 1 has a complicated mechanism in which parts such as a first link and a second link are interposed between a cam and a valve. For this reason, in addition to the above-mentioned problems, the tolerances of a large number of parts interposed between the cam and the valve are piled up to increase the error, resulting in variations in the lift amount, and the lift amounts do not match among the cylinders. There is also.

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.

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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1の可変動弁装置が備える偏心カム軸受および制御軸を示す図である。It is a figure which shows the eccentric cam bearing and control shaft with which the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention is provided. 本発明の実施の形態1の可変動弁装置が備える偏心カム軸受および制御軸を示す図である。It is a figure which shows the eccentric cam bearing and control shaft with which the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention is provided. 本発明の実施の形態1の可変動弁装置が備える偏心カム軸受および制御軸を示す図である。It is a figure which shows the eccentric cam bearing and control shaft with which the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention is provided. 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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 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。It is a side view which shows the variable valve apparatus of Embodiment 2 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。
Embodiment 1 FIG.
1 and 2 are side views showing a variable valve operating apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment receives a valve 2, a cam shaft 3, a rocker arm 4, a support mechanism 5 that supports a fulcrum of the rocker arm 4, and the cam shaft 3. An eccentric cam bearing 7 and a drive device for rotating the eccentric cam bearing 7 are provided. In FIG. 2 and FIGS. 6 to 10 described later, the eccentric cam bearing 7 and its driving device are not shown.

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 valve 2 is provided as an intake valve or an exhaust valve in a cylinder of the internal combustion engine. The valve 2 is urged in the valve closing direction (upward in the figure) by a valve spring (not shown). A cam 31 is provided on the cam shaft 3. Normally, the camshaft 3 is driven by a crankshaft of an internal combustion engine and rotates at a speed that is half that of the crankshaft.

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 rocker arm 4 is supported by a support portion 51 of the support mechanism 5. The rocker arm 4 can swing around an end on the support mechanism 5 side as a fulcrum. The other end of the rocker arm 4 is configured such that the valve 2 can be opened by pressing the valve stem 21 of the valve 2. The rocker arm 4 has a roller 41 that is rotatably installed at the center of the arm body. The roller 41 is in contact with the cam 31. As shown in FIG. 1, when the base circle portion of the cam 31 is in contact with the roller 41, the valve 2 comes into contact with the valve seat 6 by the urging force of the valve spring, and the valve is closed. When the cam 31 rotates from the state shown in FIG. 1, the cam crest of the cam 31 presses the roller 41 and presses the valve stem 21 via the rocker arm 4, so that the valve 2 is lifted and the valve seat 6 is opened and the valve is opened. FIG. 2 shows a state in which the nose of the cam 31 contacts the roller 41 and the valve 2 is fully opened.

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 support mechanism 5 includes a holder 52 fixed to a cylinder head (not shown) of the internal combustion engine, a plunger 53 inserted into a hole formed in the holder 52, and a flange 54 provided at the tip of the plunger 53. The support portion 51 provided on the opposite side of the plunger 53 at the center of the flange 54 and the coil spring 55 disposed on the outer peripheral side of the holder 52 are provided. The plunger 53 can advance and retreat between a state in which the plunger 53 protrudes from the holder 52 and a state in which the plunger 53 is retracted in the holder 52. The support portion 51 and the flange 54 are displaced together with the plunger 53. That is, the support mechanism 5 has a configuration that can be expanded and contracted, and FIGS. 1 and 2 show a state in which the support mechanism 5 is fully contracted. When the support mechanism 5 extends, the support portion 51 approaches the cam shaft 3, and when the support mechanism 5 contracts, the support portion 51 moves away from the cam shaft 3. One end of the coil spring 55 is in contact with the cylinder head, and the other end is in contact with the flange 54. The support mechanism 5 is urged by the coil spring 55 in the extending direction. That is, the support portion 51 serving as a fulcrum of the rocker arm 4 is urged in a direction approaching the cam shaft 3.

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 valve operating apparatus 10 of the present embodiment can continuously change the operating angle and the lift amount of the valve 2. 1 and 2 show a state in which the operating angle and lift amount of the valve 2 are maximized (hereinafter referred to as “maximum operating angle state”). In the maximum operating angle state, the support mechanism 5 is maintained in the contracted state.

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 eccentric cam bearing 7 and the control shaft 8 provided in the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment. As described above, the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment includes the eccentric cam bearing 7 and the drive device that rotates the eccentric cam bearing 7. The eccentric cam bearing 7 of the present embodiment has a substantially cylindrical shape as a schematic shape and is rotatably installed. The eccentric cam bearing 7 is provided with a gear 71. In the present embodiment, the drive device that rotates the eccentric cam bearing 7 includes a control shaft 8 that is rotatably provided and an actuator (not shown) such as an electric motor that rotates the control shaft 8. ing. The control shaft 8 is provided with a gear 81 that meshes with the gear 71 of the eccentric cam bearing 7. When the control shaft 8 is driven to rotate, the rotation is transmitted through the gear 81 and the gear 71, whereby the eccentric cam bearing 7 rotates. The rotation center lines of the eccentric cam bearing 7 and the control shaft 8 are parallel to the rotation center line of the cam shaft 3.

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 eccentric cam bearing 7 is formed with a hole 72 that functions as a bearing for receiving the cam shaft 3. The eccentric cam bearings 7 are provided at a plurality of locations along the cam shaft 3 and support the cam shaft 3 at a plurality of locations. The gear 81 of the control shaft 8 is formed at a plurality of locations corresponding to the plurality of eccentric cam bearings 7 and meshes with the gear 71 of each eccentric cam bearing 7. For this reason, by rotating the control shaft 8, the plurality of eccentric cam bearings 7 can be rotated synchronously.

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 eccentric cam bearing 7. For this reason, when the eccentric cam bearing 7 is rotated, the rotation center C2 of the cam shaft 3 moves. Although not shown in FIGS. 3 to 5, the roller 41 of the rocker arm 4 is positioned below the cam 31 in the drawings. In the variable valve operating apparatus 10, as the rotation center C <b> 2 of the cam shaft 3 is moved to the roller 41 side, the operating angle and the lift amount of the valve 2 are increased, and the rotation center C <b> 2 of the cam shaft 3 is moved to the opposite side of the roller 41. The more the operation angle and the lift amount of the valve 2 are reduced.

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 camshaft 3 is moved to the roller 41 side to the maximum, and corresponds to the maximum operating angle state. The state shown in FIG. 5 is a state in which the rotation center C2 of the camshaft 3 is moved to the opposite side to the roller 41 to the maximum, and the operating angle and lift amount of the valve 2 are minimized (hereinafter referred to as “minimum operating angle state”). "). When the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment is in the minimum operating angle state, the operating angle and lift amount of the valve 2 can be set to zero, that is, the valve can be stopped. The state shown in FIG. 4 is an intermediate state between the state shown in FIG. 3 and the state shown in FIG. 5, and the operating angle and lift amount of the valve 2 are intermediate between the maximum and the minimum (hereinafter referred to as “medium operation”). This is referred to as a “corner state”.

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 variable valve gear 10 in the medium operating angle state. The state shown in FIG. 6 is a valve-closed state in which the base circle portion of the cam 31 is in contact with the roller 41. In the state shown in FIG. 6, the rotation center C <b> 2 of the cam shaft 3 moves in a direction away from the roller 41 compared to the valve closed state in the large operating angle state shown in FIG. 1. However, the support mechanism 5 is extended by the biasing force of the coil spring 55 and pushes up the fulcrum of the rocker arm 4 so that the contact state between the roller 41 and the base circle portion of the cam 31 is maintained.

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 cam 31 rotates from the state shown in FIG. 6 and the roller 41 is pressed, the pressing force is transmitted to the support mechanism 5 and the support mechanism 5 contracts. At this time, the valve 2 is not lifted from the valve seat 6 until the support mechanism 5 is fully retracted, that is, until the flange 54 comes into contact with the end face of the holder 52, and the valve closed state is maintained. Then, when the support mechanism 5 is in a fully contracted state, the valve 2 starts to be lifted, and is separated from the valve seat 6 to be opened. FIG. 7 shows a state where the nose of the cam 31 contacts the roller 41 and the valve 2 is fully opened. In this way, the lift amount in the medium operating angle state shown in FIG. 7 is smaller than the lift amount in the maximum operating angle state shown in FIG.

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 variable valve gear 10 in the minimum operating angle state. The state shown in FIG. 8 is a valve-closed state in which the base circle portion of the cam 31 is in contact with the roller 41. In the state shown in FIG. 8, the rotation center C <b> 2 of the camshaft 3 moves further away from the roller 41 than in the valve closing state in the intermediate working angle state shown in FIG. 6. However, when the support mechanism 5 is further extended by the urging force of the coil spring 55 and pushes up the fulcrum of the rocker arm 4, the contact state between the roller 41 and the base circle portion of the cam 31 is maintained. When the cam 31 rotates from the state shown in FIG. 8 and the roller 41 is pressed, the pressing force is transmitted to the support mechanism 5 and the support mechanism 5 contracts.

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 cam 31 is in contact with the roller 41. In the minimum operating angle state, as shown in FIG. 9, when the nose of the cam 31 is in contact with the roller 41, the support mechanism 5 is in a fully contracted state (or a state immediately before the contraction), so that the valve 2 Does not lift from the valve seat 6, and the valve-closed state is maintained. In this way, in the minimum operating angle state shown in FIG. 9, a valve stop state is realized in which the operating angle and lift amount of the valve 2 are zero.

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 coil spring 55 as the urging means for urging the fulcrum of the rocker arm 4 in the direction of the cam shaft 3 is provided in the support mechanism 5. Thus, the roller 41 and the cam 31 can be kept in contact with each other. In the present invention, the urging means for urging the fulcrum of the rocker arm 4 in the direction of the camshaft 3 is not limited to a spring such as the coil spring 55. For example, hydraulic pressure is supplied into the holder 52. The plunger 53 may be pushed up.

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 variable valve apparatus 10 of the present embodiment as described above, by rotating the control shaft 8 to rotate the eccentric cam bearing 7, between the maximum operating angle state and the minimum operating angle state, The operating angle and lift amount of the valve 2 can be continuously changed. Moreover, in the variable valve operating apparatus 10, the number of parts interposed between the cam 31 and the valve 2 is small. Further, the mechanism for moving the rotation center C2 of the cam shaft 3 by the eccentric cam bearing 7 is also a simple mechanism having a small number of parts. Since the operating angle and lift amount of the valve 2 can be changed by such a simple mechanism, it is possible to reduce the size, weight, cost, durability, and reliability. In addition, since the number of parts interposed between the cam 31 and the valve 2 is small, variations in the lift amount can be suppressed, and the lift amounts can be accurately matched among a plurality of cylinders.

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。
Embodiment 2. FIG.
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 support mechanism 5 is provided with an impact mitigation means for mitigating an impact when the lift of the valve 2 starts. It is.

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 internal space 56 of the holder 52 of the support mechanism 5. The internal space 56 communicates with the oil sump 58 via the orifice 57. When the cam 31 rotates and the roller 41 is pressed from the valve open state in the intermediate operating angle state shown in FIG. 10, the pressing force is transmitted to the support mechanism 5 and the support mechanism 5 contracts. At this time, as the plunger 53 enters the holder 52, the oil in the internal space 56 passes through the orifice 57 and is discharged to the oil reservoir 58. Then, the lift of the valve 2 starts when the support mechanism 5 is shrunk and the flange 54 comes into contact with the end face of the holder 52. According to this embodiment, when the support mechanism 5 contracts and the flange 54 collides with the end surface of the holder 52, the speed of the plunger 53 is attenuated by the resistance when oil passes through the orifice 57. Therefore, the impact when the flange 54 collides with the end face of the holder 52 (that is, the impact when the valve 2 starts to lift) is reduced. For this reason, noise can be more reliably suppressed.

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 flange 54 is provided immediately before the support mechanism 5 is contracted, and an impact when the support mechanism 5 contracts (that is, an impact when the lift of the valve 2 starts) is applied to the second spring. The same effect can be obtained also by the impact mitigating means configured to absorb by.

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 Valve 3 Cam shaft 31 Cam 4 Rocker arm 41 Roller 5 Support mechanism 51 Support portion 52 Holder 53 Plunger 54 Flange 55 Coil spring 56 Internal space 57 Orifice 58 Oil reservoir 6 Valve seat 7 Eccentric cam bearing 8 Control shaft 10 Variable valve system

Claims (4)

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.
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請求項1記載の内燃機関の可変動弁装置。   2. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the support mechanism includes a biasing unit that biases a fulcrum of the rocker arm in a direction approaching the camshaft. 前記付勢手段がバネであることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の可変動弁装置。   The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the biasing means is a spring. 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請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の可変動弁装置。   The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the support mechanism includes an impact mitigating means for mitigating an impact when the lift of the valve starts.
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