JP2012087761A - Variable valve timing mechanism for internal combustion engine - Google Patents

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JP2012087761A JP2010237604A JP2010237604A JP2012087761A JP 2012087761 A JP2012087761 A JP 2012087761A JP 2010237604 A JP2010237604 A JP 2010237604A JP 2010237604 A JP2010237604 A JP 2010237604A JP 2012087761 A JP2012087761 A JP 2012087761A
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Hiroshi Osawa
宏 大澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a space for a lost motion spring, and to improve mounting property of a variable valve timing mechanism into an internal combustion engine body.SOLUTION: In the variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, valve lift characteristic is changed by changing phases of a cam follower and an oscillating cam relative to each other, and the lost motion spring energizes the oscillating cam. The lost motion spring formed into a cylindrical torsion spring, which surrounds the outer periphery of a control shaft, is connected to the internal combustion engine body in one axial end thereof, and the another axial end thereof is connected to the oscillating cam. A cylindrical spacer to be brought into contact with the internal combustion engine body in one axial end thereof and to be brought into contact with the oscillating cam in the another axial end thereof is disposed in the inner periphery of the lost motion spring. The outer peripheral part of the spacer on the internal combustion engine body side in the axial direction is pressed into the inner peripheral part of the lost motion spring, and on the another hand, a gap is provided between the outer peripheral part of the spacer on the oscillating cam side in the axial direction and the inner peripheral part of the lost motion spring.

Description

この発明は内燃機関の可変動弁装置に係り、特に、揺動カムの揺動を基準位置に戻すためのロストモーションスプリングが占有する空間を減少させた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, and more particularly to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine in which a space occupied by a lost motion spring for returning the swing of a swing cam to a reference position is reduced.

車両等に搭載した内燃機関においては、低回転低負荷時の燃焼安定性を高め、高回転高負荷時の出力を確保するように、動弁装置のカム軸に設けた駆動カムにより開閉駆動される吸気バルブ及び排気バルブからなるバルブのリフト時期やリフト量などのリフト特性を、内燃機関の運転状態に応じて変更する可変動弁装置を備えているものがある。   An internal combustion engine mounted on a vehicle or the like is driven to open and close by a drive cam provided on a camshaft of a valve gear so as to enhance combustion stability at low rotation and low load and ensure output at high rotation and high load. Some include a variable valve operating device that changes lift characteristics such as lift timing and lift amount of a valve composed of an intake valve and an exhaust valve in accordance with an operating state of the internal combustion engine.

内燃機関の可変動弁装置においては、駆動カムによって揺動するカムフォロアと、このカムフォロアによって揺動されてバルブを開閉する揺動カムとを制御軸に揺動可能に支持し、カムフォロアと揺動カムの相対的な位相を変えることでバルブのリフト特性を変更するとともにカムフォロアが常に駆動カムと接触するよう揺動カムを付勢するロストモーションスプリングを備えている。   In a variable valve system for an internal combustion engine, a cam follower that is swung by a drive cam and a swing cam that is swung by the cam follower to open and close the valve are swingably supported by a control shaft. A lost motion spring is provided that changes the lift characteristics of the valve by changing the relative phase of the valve and urges the swing cam so that the cam follower always contacts the drive cam.

特開2008−38722号公報JP 2008-38722 A 特開2004−521234号公報JP 2004-521234 A

ところが、前記特許文献1に記載のロストモーションスプリングは、圧縮スプリングを専用の押進部材に内蔵し、押進部材をハウジング内に揺動カム方向へ押進可能にストッパで保持しているため、部品点数が多い構成となっている。
また、前記特許文献2に記載のロストモーションスプリングは、揺動カムの揺動回転点を挟んで一方の側から他方の側に伸びるヘアピン状のスプリングを使用しているため、シリンダヘッド内において大きな空間を占有することになり、レイアウト上において不利な構成である。
However, the lost motion spring described in Patent Document 1 has a compression spring built in a dedicated pushing member, and the pushing member is held in the housing by a stopper so that it can be pushed in the swing cam direction. The number of parts is large.
In addition, the lost motion spring described in Patent Document 2 uses a hairpin-like spring that extends from one side to the other side across the rocking rotation point of the rocking cam. This occupies space and is a disadvantageous configuration in terms of layout.

この発明は、ロストモーションスプリングの占有する空間を減少させるとともに内燃機関本体への装着性を向上させることが目的である。   An object of the present invention is to reduce the space occupied by the lost motion spring and improve the mounting property to the internal combustion engine body.

この発明は、駆動カムによって揺動するカムフォロアと、このカムフォロアによって揺動されてバルブを開閉する揺動カムとを制御軸に揺動可能に支持し、前記カムフォロアと前記揺動カムの相対的な位相を変えることで前記バルブのリフト特性を変更するとともに前記カムフォロアが常に前記駆動カムと接触するようロストモーションスプリングによって前記揺動カムを付勢する内燃機関の可変動弁装置において、前記ロストモーションスプリングを前記制御軸の外周を囲む円筒形の捻りスプリングとしてその軸方向一端を内燃機関本体に連結し、軸方向他端を前記揺動カムに連結し、前記ロストモーションスプリングの内周に軸方向一端が前記内燃機関本体に接触するとともに軸方向他端が揺動カムに接触する円筒状のスペーサを配置し、前記スペーサの軸方向で内燃機関本体側の外周部を前記ロストモーションスプリングの内周部に圧入する一方、前記スペーサの軸方向で前記揺動カム側の外周部と前記ロストモーションスプリングの内周部の間に隙間を設けたことを特徴とする。   According to the present invention, a cam follower that is swung by a drive cam and a swing cam that is swung by the cam follower to open and close a valve are supported by a control shaft so as to be swingable. In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, which changes the lift characteristic of the valve by changing the phase and urges the swing cam by a lost motion spring so that the cam follower always contacts the drive cam, the lost motion spring As a cylindrical torsion spring surrounding the outer periphery of the control shaft, one end in the axial direction is connected to the internal combustion engine body, the other end in the axial direction is connected to the swing cam, and one end in the axial direction is connected to the inner periphery of the lost motion spring. Has a cylindrical spacer that contacts the internal combustion engine body and the other axial end contacts the swing cam. The outer peripheral portion on the internal combustion engine body side in the axial direction of the spacer is press-fitted into the inner peripheral portion of the lost motion spring, while the outer peripheral portion on the swing cam side and the inner peripheral portion of the lost motion spring in the axial direction of the spacer. A gap is provided between the two.

この発明の内燃機関の可変動弁装置は、ロストモーションスプリングを円筒形の捻りスプリングとして制御軸と同軸に配置したため、シリンダヘッド内でロストモーションスプリングが占有する空間を減少させることができる。
また、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、スペーサによってロストモーションスプリングを制御軸の軸方向と径方向に位置決めできる。
さらに、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、スペーサの軸方向で内燃機関本体側の外周部をロストモーションスプリングの内周部に圧入することで、ロストモーションスプリングの内燃機関本体側における回転を防止し、ロストモーションスプリングを内燃機関側に連結する連結部の固定方法を簡素化できる。
また、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、スペーサの軸方向で揺動カム側の外周部とロストモーションスプリングの内周部の間に隙間を設けたため、ロストモーションスプリングが捻られる場合にロストモーションスプリングがスペーサの外周面と接触することを防止して、両者の接触による駆動損失を低減できる。
よって、この発明の内燃機関の可変動弁装置は、ロストモーションスプリングの占有する空間を減少させるとともに内燃機関本体への装着性を向上させることができる。
In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the lost motion spring is arranged coaxially with the control shaft as a cylindrical torsion spring, so that the space occupied by the lost motion spring in the cylinder head can be reduced.
In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the lost motion spring can be positioned in the axial direction and the radial direction of the control shaft by the spacer.
Further, the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention rotates the lost motion spring on the internal combustion engine main body side by press-fitting the outer peripheral portion on the internal combustion engine main body side into the inner peripheral portion of the lost motion spring in the axial direction of the spacer. Can be prevented, and the fixing method of the connecting portion for connecting the lost motion spring to the internal combustion engine side can be simplified.
In the variable valve device for an internal combustion engine according to the present invention, a gap is provided between the outer peripheral portion on the swing cam side and the inner peripheral portion of the lost motion spring in the axial direction of the spacer, so that the lost motion spring is twisted. The lost motion spring can be prevented from coming into contact with the outer peripheral surface of the spacer, and the drive loss due to the contact between the two can be reduced.
Therefore, the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention can reduce the space occupied by the lost motion spring and improve the mountability to the internal combustion engine body.

図1は可変動弁装置の制御軸部分の縦断面図である。(実施例)FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a control shaft portion of a variable valve operating apparatus. (Example) 図2は可変動弁装置の平面図である。(実施例)FIG. 2 is a plan view of the variable valve operating apparatus. (Example) 図3は図2のA−A線による可変動弁装置の断面図である。(実施例)FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable valve operating apparatus taken along line AA in FIG. (Example) 図4は可変動弁装置の斜視図である。(実施例)FIG. 4 is a perspective view of the variable valve operating apparatus. (Example) 図5は可変動弁装置の分解斜視図である。(実施例)FIG. 5 is an exploded perspective view of the variable valve operating apparatus. (Example) 図6(A)は大リフト・非作動時の可変動弁装置の図2にA−A線で示す位置の断面図、図6(B)は大リフト・作動時の可変動弁装置の図2にA−A線で示す位置の縦断面図である。(実施例)6A is a cross-sectional view of the variable valve operating device at the time of large lift / non-operation, and is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2, and FIG. 6B is a diagram of the variable valve operating device at the time of large lift / operation. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a position indicated by line AA in FIG. (Example) 図7(A)は小リフト・非作動時の可変動弁装置の図2にA−A線で示す位置の断面図、図7(B)は小リフト・作動時の可変動弁装置の図2にA−A線で示す位置の断面図である。(実施例)FIG. 7A is a cross-sectional view of the variable valve operating device at the time of small lift / non-actuation in FIG. 2, and FIG. 7B is a diagram of the variable valve operating device at the time of small lift / actuation. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. (Example) 図8は内燃機関の断面図である。(実施例)FIG. 8 is a sectional view of the internal combustion engine. (Example) 図9は内燃機関のシリンダヘッド部分の斜視図である。(実施例)FIG. 9 is a perspective view of a cylinder head portion of the internal combustion engine. (Example)

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1〜図9は、この発明の実施例を示すものである。図8・図9において、1は内燃機関である。この実施例においては、内燃機関1のクランク軸線を前後方向とし、シリンダ軸線を上下方向とし、クランク軸線及びシリンダ軸線と直交する方向を左右方向として説明する。内燃機関1は、シリンダブロック2にシリンダヘッド3を搭載して燃焼室4を形成し、シリンダヘッド3に燃焼室4に連通する吸気ポート5i及び排気ポート5eをそれぞれ2本ずつ設け、吸気ポート5i及び排気ポート5eをそれぞれ開閉する吸気バルブ6i及び排気バルブ6eを2本ずつ設けている。吸気バルブ6i及び排気バルブ6eは、吸気バルブスプリング7i及び排気バルブスプリング7eによりそれぞれ閉弁方向に付勢されている。
前記内燃機関1は、吸気バルブ6i及び排気バルブ6eをそれぞれ開閉する吸気用ローラ式ロッカアーム8i及び排気用ローラ式ロッカアーム8eを設けている。吸気用ローラ式ロッカアーム8i及び排気用ローラ式ロッカアーム8eは、一端側をそれぞれ吸気用油圧ラッシュアジャスタ9i及び排気用油圧ラッシュアジャスタ9eに支持され、他端側をそれぞれ吸気バルブ6i及び排気バルブ6eに当接している。吸気用ローラ式ロッカアーム8i及び排気用ローラ式ロッカアーム8eは、吸気用油圧ラッシュアジャスタ9i及び排気用油圧ラッシュアジャスタ9eに支持された一端側を中心に他端側を揺動され、吸気バルブ6i及び排気バルブ6eをそれぞれ軸方向に移動させる。
前記内燃機関1は、シリンダヘッド3にロアハウジング10をボルト11で取り付け、ロアハウジング10にアッパハウジング12をボルト13で取り付けている。ロアハウジング10及びアッパハウジング12の間には、チェーンあるいはベルトにてクランク軸の回転の1/2で回転される吸気カム軸14i及び排気カム軸14eを回転可能に支持している。吸気カム軸14i及び排気カム軸14eには、吸気バルブ6i及び排気バルブ6eをそれぞれ開閉駆動するための吸気用駆動カム15i及び排気用駆動カム15eを設けている。内燃機関1は、吸気カム軸14iの吸気用駆動カム15i及び排気カム軸14eの排気用駆動カム15eによりそれぞれ吸気バルブ6i及び排気バルブ6eを駆動し、吸気ポート5i及び排気ポート5eを開閉する。
前記内燃機関1は、吸気カム軸14i及び排気カム軸14eを覆うように、ロアハウジング10にシリンダヘッドカバー16を取り付けている。シリンダヘッド3には、燃焼室4に達するヘッド側点火プラグホール壁17を形成している。シリンダヘッドカバー16には、ヘッド側点火プラグホール壁17に接続されるカバー側点火プラグホール壁18を形成している。ヘッド側点火プラグホール壁17内には、燃焼室4に臨ませてシリンダヘッド3に取り付けるための、点火プラグ19を挿通する。カバー側点火プラグホール壁18内には、点火プラグ19に接続するための、点火コイル20を挿通する。
1 to 9 show an embodiment of the present invention. 8 and 9, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine. In this embodiment, the crank axis of the internal combustion engine 1 is defined as the front-rear direction, the cylinder axis is defined as the vertical direction, and the direction orthogonal to the crank axis and the cylinder axis is defined as the left-right direction. The internal combustion engine 1 has a cylinder head 3 mounted on a cylinder block 2 to form a combustion chamber 4, and the cylinder head 3 is provided with two intake ports 5i and two exhaust ports 5e each communicating with the combustion chamber 4, and an intake port 5i And two intake valves 6i and two exhaust valves 6e for opening and closing the exhaust port 5e, respectively. The intake valve 6i and the exhaust valve 6e are urged in the valve closing direction by the intake valve spring 7i and the exhaust valve spring 7e, respectively.
The internal combustion engine 1 is provided with an intake roller rocker arm 8i and an exhaust roller rocker arm 8e that open and close an intake valve 6i and an exhaust valve 6e, respectively. The intake roller rocker arm 8i and the exhaust roller rocker arm 8e are supported at one end by an intake hydraulic lash adjuster 9i and an exhaust hydraulic lash adjuster 9e, respectively, and at the other end by an intake valve 6i and an exhaust valve 6e, respectively. It touches. The intake roller-type rocker arm 8i and the exhaust roller-type rocker arm 8e are swung on the other end side centered on one end side supported by the intake hydraulic lash adjuster 9i and the exhaust hydraulic lash adjuster 9e. Each of the valves 6e is moved in the axial direction.
In the internal combustion engine 1, a lower housing 10 is attached to the cylinder head 3 with bolts 11, and an upper housing 12 is attached to the lower housing 10 with bolts 13. Between the lower housing 10 and the upper housing 12, an intake cam shaft 14i and an exhaust cam shaft 14e, which are rotated by a half of the rotation of the crankshaft by a chain or a belt, are rotatably supported. The intake cam shaft 14i and the exhaust cam shaft 14e are provided with an intake drive cam 15i and an exhaust drive cam 15e for opening and closing the intake valve 6i and the exhaust valve 6e, respectively. The internal combustion engine 1 drives the intake valve 6i and the exhaust valve 6e by the intake drive cam 15i of the intake cam shaft 14i and the exhaust drive cam 15e of the exhaust cam shaft 14e, respectively, and opens and closes the intake port 5i and the exhaust port 5e.
In the internal combustion engine 1, a cylinder head cover 16 is attached to the lower housing 10 so as to cover the intake cam shaft 14i and the exhaust cam shaft 14e. A head side spark plug hole wall 17 reaching the combustion chamber 4 is formed in the cylinder head 3. The cylinder head cover 16 has a cover side spark plug hole wall 18 connected to the head side spark plug hole wall 17. A spark plug 19 is inserted into the head side spark plug hole wall 17 so as to face the combustion chamber 4 and be attached to the cylinder head 3. An ignition coil 20 for connecting to the spark plug 19 is inserted into the cover-side spark plug hole wall 18.

前述のように、内燃機関1は、吸気ポート5i及び排気ポート5eからなるポート5を開閉する吸気バルブ6i及び排気バルブ6eからなるバルブ6を設け、吸気バルブ6i及び排気バルブ6eをそれぞれ閉弁方向に付勢する吸気バルブスプリング7i及び排気バルブスプリング7eからなるバルブスプリング7を設けている。内燃機関1は、前記バルブ6を開閉駆動するために、吸気カム軸14i及び排気カム軸14eからなるカム軸14に、吸気用駆動カム15i及び排気用駆動カム15eからなる駆動カム15を設けている。
また、内燃機関1は、吸気用ローラ式ロッカアーム8i及び排気用ローラ式ロッカアーム8eからなるローラ式ロッカアーム8の一端側を吸気用油圧ラッシュアジャスタ9i及び排気用油圧ラッシュアジャスタ9eからなる油圧ラッシュアジャスタ9に支持し、ローラ式ロッカアーム8の他端側を前記バルブ6に当接している。内燃機関1は、油圧ラッシュアジャスタ9に一端側を支持されたローラ式ロッカアーム8の他端側を前記駆動カム15により揺動することで、前記バルブ6を駆動する。
このように、内燃機関1は、油圧ラッシュアジャスタ9に支持したローラ式ロッカアーム8をカム軸14の駆動カム15により揺動し、バルブスプリング7で閉弁方向に付勢されたバルブ6を駆動し、ポート5を開閉する。
As described above, the internal combustion engine 1 is provided with the valve 6 including the intake valve 6i and the exhaust valve 6e for opening and closing the port 5 including the intake port 5i and the exhaust port 5e, and closing the intake valve 6i and the exhaust valve 6e, respectively. There is provided a valve spring 7 composed of an intake valve spring 7i and an exhaust valve spring 7e for urging the valve. In order to open and close the valve 6, the internal combustion engine 1 is provided with a drive cam 15 including an intake drive cam 15i and an exhaust drive cam 15e on a cam shaft 14 including an intake cam shaft 14i and an exhaust cam shaft 14e. Yes.
In the internal combustion engine 1, one end side of the roller rocker arm 8 including the intake roller rocker arm 8i and the exhaust roller rocker arm 8e is used as a hydraulic lash adjuster 9 including the intake hydraulic lash adjuster 9i and the exhaust hydraulic lash adjuster 9e. The other end of the roller rocker arm 8 is in contact with the valve 6. The internal combustion engine 1 drives the valve 6 by swinging the other end side of the roller type rocker arm 8 supported at one end side by the hydraulic lash adjuster 9 by the drive cam 15.
As described above, the internal combustion engine 1 swings the roller rocker arm 8 supported by the hydraulic lash adjuster 9 by the drive cam 15 of the cam shaft 14 and drives the valve 6 urged in the valve closing direction by the valve spring 7. Open and close port 5.

この内燃機関1は、吸気バルブ6iあるいは排気バルブ6eからなるバルブ6のリフト特性を変更する可変動弁装置21を備えている。なお、図8・図9においては、可変動弁装置21を吸気バルブ6i側に設けているが、排気バルブ6e側に設けることもできる。そこで、以下においては、前述ポート5、バルブ6、バルブスプリング7、ローラ式ロッカアーム8、油圧ラッシュアジャスタ9、カム軸14、駆動カム15の用語を用いて説明する。
前記バルブ6は、図4・図5に示すように、前後方向に並んで配置した一側バルブ6Aと他側バルブ6Bとの2本からなる。一側バルブ6Aは、一側ポート5Aの開口に接離される一側バルブヘッド21Aと、一側バルブヘッド21Aに先端側を連結した一側バルブステム22Aとを備えている。他側バルブ6Bは、他側ポート5Bの開口に接離される他側バルブヘッド21Bと、他側バルブヘッド21Bに先端側を連結した他側バルブステム22Bとを備えている。
一側バルブ6A・他側バルブ6Bは、一側バルブステム22A・他側バルブステム22Bをシリンダヘッド3に軸方向移動可能に支持され、一側バルブスプリング7A・他側バルブスプリング7Bによりそれぞれ閉弁方向に付勢されている。
The internal combustion engine 1 includes a variable valve gear 21 that changes the lift characteristics of the valve 6 including an intake valve 6i or an exhaust valve 6e. 8 and 9, the variable valve operating device 21 is provided on the intake valve 6i side, but may be provided on the exhaust valve 6e side. Therefore, the following description will be made using the terms of the port 5, the valve 6, the valve spring 7, the roller rocker arm 8, the hydraulic lash adjuster 9, the cam shaft 14, and the drive cam 15.
As shown in FIGS. 4 and 5, the valve 6 includes two valves, a one-side valve 6A and an other-side valve 6B arranged side by side in the front-rear direction. The one-side valve 6A includes a one-side valve head 21A that is brought into contact with and separated from the opening of the one-side port 5A, and a one-side valve stem 22A having a tip side connected to the one-side valve head 21A. The other-side valve 6B includes an other-side valve head 21B that is brought into contact with and separated from the opening of the other-side port 5B, and an other-side valve stem 22B having a distal end connected to the other-side valve head 21B.
The one side valve 6A and the other side valve 6B are supported by the cylinder head 3 so that the one side valve stem 22A and the other side valve stem 22B can move in the axial direction, and are closed by the one side valve spring 7A and the other side valve spring 7B, respectively. Is biased in the direction.

前記内燃機関1は、一側バルブ6A・他側バルブ6Bを開閉する一側ローラ式ロッカアーム8A・他側ローラ式ロッカアーム8Bを設けている。一側ローラ式ロッカアーム8A・他側ローラ式ロッカアーム8Bは、一側油圧ラッシュアジャスタ9A・他側油圧ラッシュアジャスタ9Bに一端側を支持されて他端側を揺動され、一側バルブ6A・他側バルブ6Bを軸方向に移動させて一側ポート5A・他側ポート5Bを開閉する。
一側ローラ式ロッカアーム8Aは、一側油圧ラッシュアジャスタ9Aから右方向に延びるように配置され、右端部を一側バルブステム22Aの基端に当接し、中央部に前後方向に指向する一側ローラ軸23Aにより一側ローラ24Aを軸支し、右端部を一側油圧ラッシュアジャスタ9Aの球状頂部に支持している。
他側ローラ式ロッカアーム8Bは、他側油圧ラッシュアジャスタ9Bから右方向に延びるように配置され、右端部に他側バルブステム22Bの基端に当接し、中央部に前後方向に指向する他側ローラ軸23Bにより他側ローラ24Bを軸支し、右端部を他側油圧ラッシュアジャスタ9Bの球状頂部に支持している。
前記内燃機関1は、チェーンあるいはベルトにてクランク軸の回転の1/2で回転されるカム軸14を、図1・図3に示すように、前後方向に指向させて一側(前側)のロアハウジング10とアッパハウジング12の間及び、他側(後側)のロアハウジング10と他側アッパハウジング12の間に回転可能に支持している。カム軸14には、一側バルブ6A・他側バルブ6Bを開閉駆動するための駆動カム15を設けている。駆動カム15は、一側バルブ6A・他側バルブ6Bをリフトさせない形状のベース円部25と、ベース円部25から径方向に突出された一側バルブ6A・他側バルブ6Bをリフトさせる形状のリフト部26とからなる。
The internal combustion engine 1 is provided with a one-side roller rocker arm 8A and another roller-type rocker arm 8B that open and close the one-side valve 6A and the other-side valve 6B. The one side roller type rocker arm 8A and the other side roller type rocker arm 8B are supported at one end side by the one side hydraulic lash adjuster 9A and the other side hydraulic lash adjuster 9B, and are swung at the other end side. The valve 6B is moved in the axial direction to open and close the one side port 5A and the other side port 5B.
The one-side roller type rocker arm 8A is disposed so as to extend rightward from the one-side hydraulic lash adjuster 9A, the right end abuts against the base end of the one-side valve stem 22A, and the one-side roller oriented in the front-rear direction at the center The one side roller 24A is pivotally supported by the shaft 23A, and the right end portion is supported on the spherical top portion of the one side hydraulic lash adjuster 9A.
The other-side roller type rocker arm 8B is disposed so as to extend rightward from the other-side hydraulic lash adjuster 9B, abuts against the base end of the other-side valve stem 22B at the right end, and is directed to the front and rear in the center. The other side roller 24B is pivotally supported by the shaft 23B, and the right end portion is supported on the spherical top portion of the other side hydraulic lash adjuster 9B.
As shown in FIGS. 1 and 3, the internal combustion engine 1 has one side (front side) oriented in the front-rear direction as shown in FIGS. It is rotatably supported between the lower housing 10 and the upper housing 12 and between the lower housing 10 on the other side (rear side) and the other upper housing 12. The camshaft 14 is provided with a drive cam 15 for opening and closing the one side valve 6A and the other side valve 6B. The drive cam 15 has a shape of a base circle 25 that does not lift the one-side valve 6A and the other-side valve 6B, and a shape that lifts the one-side valve 6A and the other-side valve 6B that protrude in the radial direction from the base circle 25. It consists of a lift part 26.

前記可変動弁装置21は、カム軸14に平行で前後方向に延びる制御軸27を備えている。制御軸27は、一側ローラ式ロッカアーム8A・他側ローラ式ロッカアーム8Bの上方に配設され、図1に示すように、一側のロアハウジング10とアッパハウジング12の間及び、他側のロアハウジング10とアッパハウジング12の間に回転可能に支持している。制御軸27は、モータ等からなるアクチュエータにより回転制御される。アクチュエータは、制御手段により駆動制御される。   The variable valve mechanism 21 includes a control shaft 27 that is parallel to the cam shaft 14 and extends in the front-rear direction. The control shaft 27 is disposed above the one side roller type rocker arm 8A and the other side roller type rocker arm 8B. As shown in FIG. 1, the control shaft 27 is disposed between the one side lower housing 10 and the upper housing 12 and on the other side lower. It is rotatably supported between the housing 10 and the upper housing 12. The control shaft 27 is rotationally controlled by an actuator composed of a motor or the like. The actuator is driven and controlled by the control means.

前記制御軸27には、駆動カム15よって揺動するカムフォロア28と、このカムフォロア28によって揺動されて一側バルブ6A・他側バルブ6Bを開閉する揺動カム29とを揺動可能に支持している。
前記カムフォロア28は、図5に示すように、制御軸27が摺動可能に貫通する円筒状の2つのボス部30・30を備えている。2つのボス部30・30は、間隔を設けて連結部31で連結されている。ボス部30・30は、カム軸14側に向かって突出して先端を平面視で略U字状に分岐したローラ支持部32を備えている。ローラ支持部32の先端には、駆動カム15に当接されるカム用ローラ33をローラ軸34によって軸支している。
前記揺動カム29は、カムフォロア28の2つのボス部30・30を挟んでその両側に配置され、前方に配置した一側ローラ式ロッカアーム8Aを揺動する一側揺動カム29Aと、後方に配置した他側ローラ式ロッカアーム8Bを揺動する他側揺動カム29Bとからなる。一側揺動カム29A・他側揺動カム29Bは、制御軸27が摺動可能に貫通する円筒状の一側ボス部35A・他側ボス部35Bを備え、カム軸14側に向かって突出するように制御軸27に支持される。一側ボス部35A・他側ボス部35Bは、カムフォロア28の2つのボス部30・30を挟むように配置され、連結部36で連結されている。
前記一側揺動カム29Aは、一側ローラ式ロッカアーム8Aの一側ローラ24Aと対向する外周に、一側バルブ6Aを開閉する一側カム面37Aを有している。一側カム面37Aは、制御軸27の軸心C1を中心とする円弧形状で、一側バルブ6Aをリフトさせない形状の一側ベース円部38Aと、この一側ベース円部38Aからカム軸14側に突出していて一側バルブ6Aをリフトさせる形状の一側リフト部39Aとからなり、一側ローラ24Aに押圧される。
前記他側揺動カム29Bは、図3に示すように、他側ローラ式ロッカアーム8Bの他側ローラ24Bと対向する外周に、他側バルブ6Bを開閉する他側カム面37Bを有している。他側カム面37Bは、制御軸27の軸心C1を中心とする円弧形状で、他側バルブ6Bをリフトさせない形状の他側ベース円部38Bと、この他側ベース円部38Bから径方向外側に突出していて他側バルブ2Bをリフトさせる形状の他側リフト部39Bとからなり、他側ローラ24Bに押圧される。
The control shaft 27 supports a cam follower 28 that is swung by the drive cam 15 and a swing cam 29 that is swung by the cam follower 28 to open and close the one side valve 6A and the other side valve 6B. ing.
As shown in FIG. 5, the cam follower 28 includes two cylindrical boss portions 30, 30 through which the control shaft 27 slidably passes. The two boss portions 30 and 30 are connected by a connecting portion 31 with a gap therebetween. The boss portions 30 and 30 include a roller support portion 32 that protrudes toward the camshaft 14 side and has a distal end branched in a substantially U shape in plan view. A cam roller 33 that is in contact with the drive cam 15 is pivotally supported by a roller shaft 34 at the tip of the roller support portion 32.
The rocking cam 29 is disposed on both sides of the two boss portions 30 and 30 of the cam follower 28, and has a one-side rocking cam 29A that rocks the one-side roller rocker arm 8A disposed in the front, and the rear. The other-side rocker cam 29B that rocks the other-side roller type rocker arm 8B is disposed. The one-side oscillating cam 29A and the other-side oscillating cam 29B include a cylindrical one-side boss portion 35A and other-side boss portion 35B through which the control shaft 27 slidably passes, and project toward the cam shaft 14 side. It is supported by the control shaft 27 as described above. The one-side boss portion 35A and the other-side boss portion 35B are arranged so as to sandwich the two boss portions 30 and 30 of the cam follower 28, and are connected by a connecting portion 36.
The one-side swing cam 29A has a one-side cam surface 37A for opening and closing the one-side valve 6A on the outer periphery facing the one-side roller 24A of the one-side roller type rocker arm 8A. The one-side cam surface 37A has an arc shape centered on the axis C1 of the control shaft 27, and a one-side base circle portion 38A that does not lift the one-side valve 6A, and the camshaft 14 from the one-side base circle portion 38A. It consists of a one-side lift part 39A that protrudes to the side and lifts the one-side valve 6A and is pressed by the one-side roller 24A.
As shown in FIG. 3, the other-side swing cam 29B has an other-side cam surface 37B that opens and closes the other-side valve 6B on the outer periphery facing the other-side roller 24B of the other-side roller type rocker arm 8B. . The other-side cam surface 37B has an arc shape centered on the axis C1 of the control shaft 27, and has a shape that prevents the other-side valve 6B from being lifted, and a radially outer side from the other-side base circle portion 38B. And the other side lift portion 39B that lifts the other side valve 2B and is pressed by the other side roller 24B.

前記可変動弁装置21は、カムフォロア28の2つのボス部30・30に、揺動中心から外方に延びる駆動アーム40・40をそれぞれ設けている。2つの駆動アーム40・40は、先端に制御軸27と平行な軸41を取り付けている。軸41には、この軸41を中心に回転する回転部材42を支持している。
回転部材42は、2つのボス部30・30の間の制御軸27に対向する側の周面に回転部材側ギヤ部43を備えている。2つのボス部30・30の間の制御軸27には、回転部材42に対向する側の周面に、回転部材側ギヤ部43に噛み合う制御軸側ギヤ部44を取り付けている。回転部材42には、軸41の回転中心を挟んで回転部材側ギヤ部43と反対側に第1接触部45を配置している。回転部材42は、軸41の回転中心を挟んで回転部材側ギヤ部43と反対側に取付孔46を設け、この取付孔46に位置調整機構47を介して前記第1接触部45を取り付けている。
前記第1接触部45は、正面側を曲面とし、背面側をその両端面が曲面に接続される平面とした板状に形成している。前記位置調整機構47は、第1接触部45の背面側に固定されるとともに取付孔46を貫通するネジ軸48と、第1接触部45と回転部材42の第1接触部45に対向する面との間に配置されるシム49と、取付孔46を貫通したネジ軸48にねじ込んで第1接触部45を回転部材42に取り付ける取付ナット50とからなる。第1接触部45は、第1接触部45と回転部材42との間に配置されるシム49の厚さを変更することで、回転部材42に対する取付位置を調整することができる。
The variable valve operating device 21 is provided with drive arms 40 and 40 extending outward from the center of swing on the two boss portions 30 and 30 of the cam follower 28, respectively. The two drive arms 40 and 40 have shafts 41 parallel to the control shaft 27 at their tips. The shaft 41 supports a rotating member 42 that rotates about the shaft 41.
The rotating member 42 includes a rotating member side gear portion 43 on the peripheral surface on the side facing the control shaft 27 between the two boss portions 30. A control shaft side gear portion 44 that meshes with the rotation member side gear portion 43 is attached to the control shaft 27 between the two boss portions 30, 30 on the circumferential surface facing the rotation member 42. A first contact portion 45 is disposed on the rotation member 42 on the opposite side of the rotation member side gear portion 43 with the rotation center of the shaft 41 interposed therebetween. The rotation member 42 is provided with an attachment hole 46 on the opposite side of the rotation member side gear portion 43 across the rotation center of the shaft 41, and the first contact portion 45 is attached to the attachment hole 46 via a position adjustment mechanism 47. Yes.
The first contact portion 45 is formed in a plate shape in which the front side is a curved surface and the back side is a flat surface whose both end surfaces are connected to the curved surface. The position adjusting mechanism 47 is fixed to the back side of the first contact portion 45 and faces the screw shaft 48 penetrating the mounting hole 46, the first contact portion 45 and the first contact portion 45 of the rotating member 42. And a mounting nut 50 that is screwed into a screw shaft 48 penetrating the mounting hole 46 and mounts the first contact portion 45 to the rotating member 42. The first contact portion 45 can adjust the attachment position with respect to the rotation member 42 by changing the thickness of the shim 49 disposed between the first contact portion 45 and the rotation member 42.

前記可変動弁装置21は、揺動カム29を構成する一側揺動カム29A・他側揺動カム29Bの一側ボス部35A・他側ボス部35Bに、揺動中心から外方に延びる一側被駆動アーム51A・他側被駆動アーム51Bをそれぞれ設けている。一側被駆動アーム51A・他側被駆動アーム51Bの先端には、これら一側被駆動アーム51A・他側被駆動アーム51Bを連結し、前記第1接触部45と互いに接触する第2接触部52を設けている。   The variable valve operating device 21 extends outward from the swing center to the one-side oscillating cam 29A and the other-side oscillating cam 29B that constitute the oscillating cam 29. One side driven arm 51A and the other side driven arm 51B are provided. The one-side driven arm 51A and the other-side driven arm 51B are connected to the distal ends of the one-side driven arm 51A and the other-side driven arm 51B, and the second contact portion is in contact with the first contact portion 45. 52 is provided.

この可変動弁装置21は、カムフォロア28が常に駆動カム15と接触するよう、揺動カム26を付勢する一側ロストモーションスプリング53A・他側ロストモーションスプリング53Bを設けている。一側ロストモーションスプリング53A・他側ロストモーションスプリング53Bは、制御軸27の外周を囲む円筒形の捻りスプリングとしている。
図2に示すように、一側ロストモーションスプリング53Aは、その軸方向一端(前側)に内燃機関用一側連結部54Aを備え、軸方向他端(後側)に揺動カム用一側連結部55Aを備えている。一側ロストモーションスプリング53Aは、内燃機関用一側連結部54Aを内燃機関本体を構成する前側のアッパハウジング12に形成した一側取付部56Aに連結し、揺動カム用一側連結部55Aを一側揺動カム29Aの一側被駆動アーム51Aに連結している。
また、他側ロストモーションスプリング53Bは、その軸方向他端(後側)に内燃機関用他側連結部54Bを備え、軸方向一端(前側)に揺動カム用他側連結部55Bを備えている。他側ロストモーションスプリング53Bは、内燃機関用他側連結部54Bを内燃機関本体を構成する後側のアッパハウジング12に形成した他側取付部56Bに連結し、揺動カム用他側連結部55Bを他側揺動カム29Bの他側被駆動アーム51Bに連結している。
This variable valve operating device 21 is provided with a one-side lost motion spring 53A and another-side lost motion spring 53B that urges the swing cam 26 so that the cam follower 28 always contacts the drive cam 15. The one-side lost motion spring 53 </ b> A and the other-side lost motion spring 53 </ b> B are cylindrical torsion springs that surround the outer periphery of the control shaft 27.
As shown in FIG. 2, the one-side lost motion spring 53A is provided with an internal combustion engine one-side connection portion 54A at one axial end (front side), and a swing cam one-side connection at the other axial end (rear side). A portion 55A is provided. The one-side lost motion spring 53A connects the one-side connection portion 54A for the internal combustion engine to the one-side attachment portion 56A formed on the front upper housing 12 constituting the internal combustion engine body, and the one-side connection portion 55A for the swing cam. The one side swing cam 29A is connected to one side driven arm 51A.
The other-side lost motion spring 53B includes the other-side coupling portion 54B for the internal combustion engine at the other axial end (rear side) and the other-side coupling portion 55B for the swing cam at one axial end (front side). Yes. The other-side lost motion spring 53B connects the other-side connection portion 54B for the internal combustion engine to the other-side attachment portion 56B formed on the rear upper housing 12 constituting the internal combustion engine body, and the other-side connection portion 55B for the swing cam. Is connected to the other driven arm 51B of the other swing cam 29B.

前記一側ロストモーションスプリング53Aの内周には、図1に示すように、円筒状の一側スペーサ57Aを配置している。一側スペーサ57Aは、軸方向一端(前側)の一側大径部58Aを内燃機関本体を構成する前側のロアハウジング10及びアッパハウジング12に接触させるとともに、軸方向他端(後側)の一側小径部59Aを一側揺動カム29Aの一側ボス部35Aに接触させている。一側スペーサ57Aは、軸方向で一側揺動カム29Aと接触する一側小径部59A側の端部のみを、その他の部分と比べて耐磨耗性の高い材料で形成している。
前記一側スペーサ57Aは、軸方向で前側のロアハウジング10及びアッパハウジング12に接触する側にある一側大径部58Aの外周部を、一側ロストモーションスプリング53Aの内周部に圧入している。一方、一側スペーサ57Aは、軸方向で一側揺動カム29Aの一側ボス部35Aに接触する側にある一側小径部59Aの外周部と一側ロストモーションスプリング53Aの内周部の間に、一側隙間60Aを設けている。
一側ロストモーションスプリング53Aは、一側スペーサ57Aを介して制御軸27の外周に配置されるとともに、内燃機関用一側連結部54A及び揺動カム用一側連結部55Aの周方向の間隔が縮まるように捻られて内燃機関本体を構成するロアハウジング10及びアッパハウジング12と一側揺動カム29Aとの間に配置される。一側揺動カム29Aは、一側ロストモーションスプリング53Aの弾発力によって一側バルブ6Aを閉じる方向に回転される。そして、一側揺動カム29Aの一側被駆動アーム51Aがカムフォロア28の駆動アーム40・40を押す力でカムフォロア28を回転させ、ローラ支持部32に保持されたカム用ローラ33を駆動カム15に接触させる。
As shown in FIG. 1, a cylindrical one-side spacer 57A is arranged on the inner periphery of the one-side lost motion spring 53A. The one-side spacer 57A makes one large-diameter portion 58A on one axial end (front side) in contact with the front lower housing 10 and the upper housing 12 constituting the internal combustion engine body, and one axial other end (rear side). The side small diameter portion 59A is brought into contact with the one side boss portion 35A of the one side swing cam 29A. The one-side spacer 57A is formed only of an end portion on the one-side small diameter portion 59A side that contacts the one-side swing cam 29A in the axial direction with a material having higher wear resistance than the other portions.
The one-side spacer 57A presses the outer peripheral portion of the one-side large-diameter portion 58A on the side in contact with the front lower housing 10 and the upper housing 12 in the axial direction into the inner peripheral portion of the one-side lost motion spring 53A. Yes. On the other hand, the one-side spacer 57A is between the outer peripheral portion of the one-side small diameter portion 59A and the inner peripheral portion of the one-side lost motion spring 53A on the side in contact with the one-side boss portion 35A of the one-side swing cam 29A in the axial direction. In addition, a one-side gap 60A is provided.
The one-side lost motion spring 53A is disposed on the outer periphery of the control shaft 27 via the one-side spacer 57A, and the circumferential interval between the one-side connection portion 54A for the internal combustion engine and the one-side connection portion 55A for the swing cam is set. The lower housing 10 and the upper housing 12 that are twisted so as to be contracted and constitute the main body of the internal combustion engine are disposed between the one-side swing cam 29A. The one-side swing cam 29A is rotated in a direction to close the one-side valve 6A by the elastic force of the one-side lost motion spring 53A. Then, the cam follower 28 is rotated by the force by which the one-side driven arm 51A of the one-side swing cam 29A pushes the drive arms 40, 40 of the cam follower 28, and the cam roller 33 held by the roller support portion 32 is driven to the drive cam 15 Contact.

また、前記他側ロストモーションスプリング53Bの内周には、円筒状の他側スペーサ57Bを配置している。他側スペーサ57Bは、軸方向一端(後側)の他側大径部58Bを内燃機関本体を構成する後側のロアハウジング10及びアッパハウジング12に接触させるとともに、軸方向他端(前側)の他側小径部59Bを他側揺動カム29Bの他側ボス部35Bに接触させている。他側スペーサ57Bは、軸方向で他側揺動カム29Bと接触する他側小径部59B側の端部のみを、その他の部分と比べて耐磨耗性の高い材料で形成している。
前記他側スペーサ57Bは、軸方向で後側のロアハウジング10及びアッパハウジング12に接触する側にある他側大径部58Bの外周部を、他側ロストモーションスプリング53Bの内周部に圧入している。一方、他側スペーサ57Bは、軸方向で他側揺動カム29Bの他側ボス部35Bに接触する側にある他側小径部59Bの外周部と他側ロストモーションスプリング53Bの内周部の間に、他側隙間60Bを設けている。
他側ロストモーションスプリング53Bは、他側スペーサ57Bを介して制御軸27の外周に配置されるとともに、内燃機関用他側連結部54B及び揺動カム用他側連結部55Bの周方向の間隔が縮まるように捻られて内燃機関本体を構成するロアハウジング10及びアッパハウジング12と他側揺動カム29Bとの間に配置される。他側揺動カム29Bは、他側ロストモーションスプリング53Bの弾発力によって他側バルブ6Bを閉じる方向に回転される。そして、他側揺動カム29Bの他側被駆動アーム51Bがカムフォロア28の駆動アーム40・40を押す力でカムフォロア28を回転させ、ローラ支持部32に保持されたカム用ローラ33を駆動カム15に接触させる。
Further, a cylindrical other-side spacer 57B is disposed on the inner periphery of the other-side lost motion spring 53B. The other side spacer 57B contacts the other side large diameter portion 58B of one axial end (rear side) with the rear lower housing 10 and the upper housing 12 constituting the internal combustion engine main body, and at the other axial end (front side). The other side small diameter portion 59B is brought into contact with the other side boss portion 35B of the other side swing cam 29B. In the other side spacer 57B, only the end portion on the other side small diameter portion 59B side that contacts the other side swing cam 29B in the axial direction is formed of a material having higher wear resistance than the other portions.
The other-side spacer 57B press-fits the outer peripheral portion of the other-side large-diameter portion 58B on the side in contact with the lower housing 10 and the upper housing 12 in the axial direction into the inner peripheral portion of the other-side lost motion spring 53B. ing. On the other hand, the other-side spacer 57B is between the outer peripheral portion of the other-side small diameter portion 59B on the side contacting the other-side boss portion 35B of the other-side swing cam 29B in the axial direction and the inner peripheral portion of the other-side lost motion spring 53B. The other side clearance 60B is provided.
The other-side lost motion spring 53B is disposed on the outer periphery of the control shaft 27 via the other-side spacer 57B, and the circumferential interval between the other-side connecting portion 54B for the internal combustion engine and the other-side connecting portion 55B for the swing cam is set. The lower housing 10 and the upper housing 12 which are twisted so as to be contracted and constitute the main body of the internal combustion engine are disposed between the other side swing cam 29B. The other-side swing cam 29B is rotated in a direction to close the other-side valve 6B by the elastic force of the other-side lost motion spring 53B. Then, the cam driven follower 28 is rotated by the force by which the other driven arm 51B of the other swing cam 29B pushes the drive arms 40, 40 of the cam follower 28, and the cam roller 33 held by the roller support portion 32 is driven into the drive cam 15. Contact.

次に、可変動弁装置21による一側バルブ6A・他側バルブ6Bのリフトを、図6・図7に基づいて説明する。
ここで、図6・図7においては、制御軸27の軸心をC1、軸41の軸心をC2、制御軸27の軸心C1を通る水平な基準線をH、軸41の軸心C2を通る垂直な基準線をV、制御軸27の軸心C1と制御軸側ギヤ部44の端点Eとを通る線分をL1、軸41の軸心C2と第1接触部45及び第2接触部52の接触点Tとを通る線分をL2、制御軸27の軸心C1と第1接触部45及び第2接触部52の接触点Tとを通る線分をL3、基準線Hと線分L1とのなす角度をα、基準線Vと線分L2とのなす角度をβ、基準線Hと線分L3とのなす角度をγ、として説明する。
なお、この可変動弁装置21は、カムフォロア28と連動して一側揺動カム29A・他側揺動カム29Bを同期して揺動させ、一側バルブ6A・他側バルブ6Bを同じリフト量でリフトさせるので、図6・図7においては、他側揺動カム29Bによる他側バルブ6Bのリフトを代表して説明する。
Next, the lift of the one side valve 6A and the other side valve 6B by the variable valve operating device 21 will be described with reference to FIGS.
6 and 7, the axis of the control shaft 27 is C1, the axis of the shaft 41 is C2, the horizontal reference line passing through the axis C1 of the control shaft 27 is H, and the axis C2 of the shaft 41 is C2. A vertical reference line passing through V, V1, a line segment passing through the axis C1 of the control shaft 27 and the end point E of the control shaft side gear portion 44, L1, and the axis C2 of the shaft 41, the first contact portion 45 and the second contact. L2 is a line segment passing through the contact point T of the part 52, L3 is a line segment passing through the axis C1 of the control shaft 27 and the contact point T of the first contact part 45 and the second contact part 52, and a reference line H and a line In the following description, the angle formed by the segment L1 is α, the angle formed by the reference line V and the line segment L2 is β, and the angle formed by the reference line H and the line segment L3 is γ.
The variable valve operating device 21 interlocks with the cam follower 28 to cause the one-side swing cam 29A and the other-side swing cam 29B to swing in synchronism so that the one-side valve 6A and the other-side valve 6B have the same lift amount. 6 and 7, the lift of the other side valve 6 </ b> B by the other side swing cam 29 </ b> B will be described as a representative.

可変動弁装置21は、他側バルブ6Bを大リフトする際に、図6に示すように動作する。可変動弁装置21は、図6(A)に示すように、駆動カム15のベース円部25がカム用ローラ33に接している、大リフト位置でのバルブリフト前において、制御軸側ギヤ部44の基準線Hに対する角度がα1のとき、制御軸側ギヤ部44に噛み合う回転部材側ギヤ部43を備えた回転部材42の第1接触部45の基準線Vに対する角度はβ1である。このとき、他側揺動カム29Bに連結した第2接触部52の、基準線Hに対する角度はγ1である。
この状態において、可変動弁装置21は、他側揺動カム29Bの他側ベース円部38B及び他側リフト部39Bのほぼ境界が他側ローラ式ロッカアーム8Bの他側ローラ24Bに接触しているので、他側ローラ式ロッカアーム8Bを押し下げずに他側バルブ6Aを非リフト状態(閉弁状態)としている。
可変動弁装置21は、図6(A)に示すリフト前の閉弁状態から、図6(B)に示すように、カム軸14が矢印R1方向に回転すると、駆動カム15のリフト部26がカム用ローラ33に接触してカムフォロア28を下方に揺動する。下方に揺動するカムフォロア28は、第2接触部52に接触する第1接触部45により他側揺動カム29Bを矢印R2方向に回転させる。他側揺動カム29Bは、矢印R2方向の回転で、他側リフト部39Bの他側ベース円部38Bから離れた部分が他側ローラ式ロッカアーム8Bの他側ローラ24Bに接触するので、他側ローラ式ロッカアーム8Bを大きく押し下げて側バルブ6Aを大リフト状態(開弁状態)とする。
The variable valve operating device 21 operates as shown in FIG. 6 when the other valve 6B is lifted greatly. As shown in FIG. 6 (A), the variable valve gear 21 has a control shaft side gear portion before the valve lift at the large lift position where the base circle portion 25 of the drive cam 15 is in contact with the cam roller 33. When the angle of 44 with respect to the reference line H is α1, the angle with respect to the reference line V of the first contact portion 45 of the rotating member 42 having the rotating member side gear portion 43 that meshes with the control shaft side gear portion 44 is β1. At this time, the angle with respect to the reference line H of the second contact portion 52 connected to the other-side rocking cam 29B is γ1.
In this state, in the variable valve operating device 21, the substantially boundary between the other base circular portion 38B and the other lift portion 39B of the other swing cam 29B is in contact with the other roller 24B of the other roller type rocker arm 8B. Therefore, the other side valve 6A is not lifted (closed state) without pushing down the other side roller type rocker arm 8B.
When the camshaft 14 rotates in the direction of the arrow R1, as shown in FIG. 6B, the variable valve mechanism 21 is lifted from the valve closed state before lift shown in FIG. 6A. Contacts the cam roller 33 and swings the cam follower 28 downward. The cam follower 28 that swings downward rotates the other-side swing cam 29 </ b> B in the direction of arrow R <b> 2 by the first contact portion 45 that contacts the second contact portion 52. The other side swing cam 29B is rotated in the direction of the arrow R2, and the part away from the other side base circle 38B of the other side lift part 39B contacts the other side roller 24B of the other side roller type rocker arm 8B. The roller type rocker arm 8B is largely pushed down to bring the side valve 6A into a large lift state (valve open state).

可変動弁装置21は、他側バルブ6Aを小リフトする際に、図7に示すように動作する。可変動弁装置21は、駆動カム15のベース円部25がカム用ローラ33に接している図6(A)に示す状態から、図7(A)に示すように、アクチュエータにより制御軸27を矢印R3方向に回転させ、基準線Hに対する制御軸側ギヤ部44のなす角度をα1からα2まで変化させる。制御軸側ギヤ部44の回転で、制御軸側ギヤ部44に噛み合う回転部材側ギヤ部43を備えた回転部材42が矢印R4方向に回転し、第1接触部45の基準線Vに対する角度はβ1からβ2に減少する。これにより、他側揺動カム29Bに連結した第2接触部52の、基準線Hに対する角度はγ1からγ2に減少する。
この状態において、可変動弁装置21は、他側揺動カム29Bの他側ベース円部38Bの他側リフト部39Bから離れた部分が他側ローラ式ロッカアーム8Bの他側ローラ24Bに接触しているので、他側ローラ式ロッカアーム8Bを押し下げずに他側バルブ6Aを非リフト状態(閉弁状態)としている。
可変動弁装置21は、図7(A)に示すリフト前の閉弁状態から、図7(B)に示すように、カム軸14が矢印R5方向に回転すると、駆動カム15のリフト部26がカム用ローラ33に接してカムフォロア28が下方に揺動する。下方に揺動するカムフォロア28は、第2接触部52に接触する第1接触部45により他側揺動カム29Bを矢印R6方向に回転させる。他側揺動カム29Bは、矢印R6方向の回転で、他側リフト部39Bの他側ベース円部38Bに近い部分が他側ローラ式ロッカアーム8Bの他側ローラ24Bに接触するので、他側ローラ式ロッカアーム8Bを小さく押し下げて側バルブ6Aを小リフト状態(開弁状態)とする。
The variable valve operating device 21 operates as shown in FIG. 7 when the other valve 6A is slightly lifted. As shown in FIG. 7 (A), the variable valve operating device 21 starts the control shaft 27 from the state shown in FIG. 7 (A) from the state shown in FIG. By rotating in the arrow R3 direction, the angle formed by the control shaft side gear 44 with respect to the reference line H is changed from α1 to α2. The rotation of the control shaft side gear portion 44 causes the rotation member 42 provided with the rotation member side gear portion 43 meshing with the control shaft side gear portion 44 to rotate in the direction of arrow R4, and the angle of the first contact portion 45 with respect to the reference line V is It decreases from β1 to β2. Thereby, the angle with respect to the reference line H of the 2nd contact part 52 connected with the other side rocking cam 29B reduces from (gamma) 1 to (gamma) 2.
In this state, the variable valve operating device 21 is such that the part away from the other side lift part 39B of the other side base circle 38B of the other side swing cam 29B comes into contact with the other side roller 24B of the other side roller type rocker arm 8B. Therefore, the other side valve 6A is not lifted (the valve is closed) without pushing down the other side roller type rocker arm 8B.
When the camshaft 14 rotates in the direction of the arrow R5 as shown in FIG. 7B from the closed state before the lift shown in FIG. 7A, the variable valve device 21 lifts 26 of the drive cam 15. Comes into contact with the cam roller 33 and the cam follower 28 swings downward. The cam follower 28 that swings downward rotates the other-side swing cam 29 </ b> B in the direction of the arrow R <b> 6 by the first contact portion 45 that contacts the second contact portion 52. The other-side swing cam 29B rotates in the direction of arrow R6, and the portion close to the other-side base circle 38B of the other-side lift portion 39B contacts the other-side roller 24B of the other-side roller type rocker arm 8B. The type rocker arm 8B is pushed down to bring the side valve 6A into a small lift state (open valve state).

この可変動弁装置21は、カムフォロア28と連動して一側揺動カム29A・他側揺動カム29Bを同期して揺動させ、一側バルブ6A・他側バルブ6Bを同じリフト量でリフトさせるので、上述した他側揺動カム29Bによる他側バルブ6Bのリフトと同様に、一側揺動カム29Aにより一側バルブ6Aもリフトされる。   The variable valve operating device 21 interlocks with the cam follower 28 to cause the one-side swing cam 29A and the other-side swing cam 29B to swing synchronously, and lift the one-side valve 6A and the other-side valve 6B with the same lift amount. Therefore, the one-side valve 6A is also lifted by the one-side swing cam 29A in the same manner as the lift of the other-side valve 6B by the other-side swing cam 29B described above.

このように、この内燃機関1の可変動弁装置21は、制御軸27に揺動可能に支持したカムフォロア28と揺動カム29の相対的な位相を変えることで、バルブ6のリフト特性を変更している。また、可変動弁装置21は、カムフォロア28が常にカム軸14の駆動カム15と接触するよう、揺動カム29をカムフォロア28に対して付勢するロストモーションスプリング53を設けている。
この可変動弁装置21は、ロストモーションスプリング53を制御軸27の外周を囲む円筒形の捻りスプリングとしてその軸方向一端を内燃機関1のアッパハウジング12に連結し、軸方向他端を揺動カム29の被駆動アーム51に連結し、ロストモーションスプリング53の内周に軸方向一端が内燃機関1のロアハウジング10及びアッパハウジング12に接触するとともに軸方向他端が揺動カム29に接触する円筒状のスペーサ57を配置している。
前記スペーサ57は、軸方向で内燃機関1のロアハウジング10及びアッパハウジング12側の外周部をロストモーションスプリング53の内周部に圧入する一方、軸方向で揺動カム29側の外周部とロストモーションスプリング53の内周部の間に隙間60を設けている。
As described above, the variable valve device 21 of the internal combustion engine 1 changes the lift characteristics of the valve 6 by changing the relative phases of the cam follower 28 and the swing cam 29 that are swingably supported on the control shaft 27. is doing. Further, the variable valve operating device 21 is provided with a lost motion spring 53 that urges the swing cam 29 against the cam follower 28 so that the cam follower 28 is always in contact with the drive cam 15 of the cam shaft 14.
The variable valve device 21 has a lost motion spring 53 as a cylindrical torsion spring that surrounds the outer periphery of the control shaft 27, one axial end of which is connected to the upper housing 12 of the internal combustion engine 1, and the other axial end is a swing cam. The cylinder is connected to the driven arm 51 of the 29, and the axial end of the lost motion spring 53 is in contact with the lower housing 10 and the upper housing 12 of the internal combustion engine 1 and the other end of the axial motion is in contact with the swing cam 29. A spacer 57 is arranged.
The spacer 57 press-fits the outer peripheral portion on the lower housing 10 and upper housing 12 side of the internal combustion engine 1 in the axial direction to the inner peripheral portion of the lost motion spring 53, and the outer peripheral portion on the swing cam 29 side in the axial direction and lost. A gap 60 is provided between the inner peripheral portions of the motion spring 53.

これにより、この内燃機関の可変動弁装置21は、ロストモーションスプリング53を円筒形の捻りスプリングとして制御軸27と同軸に配置したため、シリンダヘッド3内でロストモーションスプリング53が占有する空間を減少させることができる。また、この内燃機関1の可変動弁装置27は、スペーサ57によってロストモーションスプリング53を制御軸27の軸方向と径方向に位置決めできる。
さらに、この内燃機関1の可変動弁装置21は、スペーサ57の軸方向でロアハウジング10及びアッパハウジング12側の外周部をロストモーションスプリング53の内周部に圧入することで、ロストモーションスプリング53のロアハウジング10及びアッパハウジング12側における回転を防止し、ロストモーションスプリング53を内燃機関1側に連結する連結部54の固定方法を簡素化できる。
また、この内燃機関1の可変動弁装置27は、スペーサ57の軸方向で揺動カム29側の外周部とロストモーションスプリング53の内周部の間に隙間60を設けたため、ロストモーションスプリング53が捻られる場合にロストモーションスプリング53がスペーサ57の外周面と接触することを防止して、両者の接触による駆動損失を低減できる。
よって、この内燃機関1の可変動弁装置27は、ロストモーションスプリング53の占有する空間を減少させるとともに内燃機関本体への装着性を向上させることができる。
また、この内燃機関1の可変動弁装置21は、スペーサ57自体が回転しないことによって、スペーサ57は揺動カム29側の端部のみを耐磨耗性の高い材料で形成すればよく、スペーサ57全体を耐摩耗性の高い材料で製造する必要がなくなる。
As a result, the variable valve device 21 of the internal combustion engine arranges the lost motion spring 53 coaxially with the control shaft 27 as a cylindrical torsion spring, so that the space occupied by the lost motion spring 53 in the cylinder head 3 is reduced. be able to. Further, the variable valve device 27 of the internal combustion engine 1 can position the lost motion spring 53 in the axial direction and the radial direction of the control shaft 27 by the spacer 57.
Further, the variable valve operating device 21 of the internal combustion engine 1 presses the outer peripheral portion of the lower housing 10 and the upper housing 12 side into the inner peripheral portion of the lost motion spring 53 in the axial direction of the spacer 57, so that the lost motion spring 53 The rotation of the lower housing 10 and the upper housing 12 can be prevented, and the fixing method of the connecting portion 54 that connects the lost motion spring 53 to the internal combustion engine 1 can be simplified.
Further, in the variable valve operating device 27 of the internal combustion engine 1, the gap 60 is provided between the outer peripheral portion on the swing cam 29 side and the inner peripheral portion of the lost motion spring 53 in the axial direction of the spacer 57. The lost motion spring 53 can be prevented from coming into contact with the outer peripheral surface of the spacer 57 when the twist is twisted, and the drive loss due to the contact between the two can be reduced.
Therefore, the variable valve device 27 of the internal combustion engine 1 can reduce the space occupied by the lost motion spring 53 and improve the mounting property to the internal combustion engine body.
Further, in the variable valve device 21 of the internal combustion engine 1, since the spacer 57 itself does not rotate, the spacer 57 only needs to be formed of a material having high wear resistance at the end on the swing cam 29 side. The entire 57 need not be made of a highly wear resistant material.

この発明の内燃機関の可変動弁装置は、ロストモーションスプリングの占有する空間を減少させるとともに内燃機関本体への装着性を向上することができ、各種内燃機関に応用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention can reduce the space occupied by the lost motion spring and improve the mounting property to the internal combustion engine body, and can be applied to various internal combustion engines.

1 内燃機関
3 シリンダヘッド
6A 一側吸気バルブ
6B 他側吸気バルブ
8A 一側ローラ式ロッカアーム
8B 他側ローラ式ロッカアーム
9A 一側油圧ラッシュアジャスタ
9B 他側油圧ラッシュアジャスタ
14 カム軸
15 駆動カム
27 制御軸
28 カムフォロア
29A 一側揺動カム
29B 他側揺動カム
37A 一側カム面
37B 他側カム面
42 回転部材
43 回転部材側ギヤ部
44 制御軸側ギヤ部
45 第1接触部
47 位置調整機構
52 第2接触部
53A 一側ロストモーションスプリング
53B 他側ロストモーションスプリング
54A 内燃機関用一側連結部
54B 内燃機関用他側連結部
55A 揺動カム用一側連結部
55B 揺動カム用他側連結部
57A 一側スペーサ
58A 一側大径部
59A 一側小径部
60A 一側隙間
57B 他側スペーサ
58B 他側大径部
59B 他側小径部
60B 他側隙間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 3 Cylinder head 6A One side intake valve 6B The other side intake valve 8A One side roller type rocker arm 8B The other side roller type rocker arm 9A One side hydraulic lash adjuster 9B The other side hydraulic lash adjuster 14 Cam shaft 15 Drive cam 27 Control shaft 28 Cam follower 29A One side swing cam 29B Other side swing cam 37A One side cam surface 37B Other side cam surface 42 Rotating member 43 Rotating member side gear portion 44 Control shaft side gear portion 45 First contact portion 47 Position adjusting mechanism 52 Second Contact part 53A One side lost motion spring 53B Other side lost motion spring 54A One side connection part for internal combustion engine 54B One side connection part for internal combustion engine 55A One side connection part for rocking cam 55B One side connection part for rocking cam 57A One Side spacer 58A One side large diameter part 59A One side small diameter part 60A One side During 57B other side spacer 58B the other side large-diameter portion 59B other side small-diameter portion 60B other side gap

Claims (2)

駆動カムによって揺動するカムフォロアと、このカムフォロアによって揺動されてバルブを開閉する揺動カムとを制御軸に揺動可能に支持し、
前記カムフォロアと前記揺動カムの相対的な位相を変えることで前記バルブのリフト特性を変更するとともに前記カムフォロアが常に前記駆動カムと接触するようロストモーションスプリングによって前記揺動カムを付勢する内燃機関の可変動弁装置において、
前記ロストモーションスプリングを前記制御軸の外周を囲む円筒形の捻りスプリングとしてその軸方向一端を内燃機関本体に連結し、軸方向他端を前記揺動カムに連結し、
前記ロストモーションスプリングの内周に軸方向一端が前記内燃機関本体に接触するとともに軸方向他端が揺動カムに接触する円筒状のスペーサを配置し、
前記スペーサの軸方向で内燃機関本体側の外周部を前記ロストモーションスプリングの内周部に圧入する一方、
前記スペーサの軸方向で前記揺動カム側の外周部と前記ロストモーションスプリングの内周部の間に隙間を設けたことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A cam follower that is swung by a drive cam and a swing cam that is swung by this cam follower to open and close a valve are supported on a control shaft in a swingable manner.
An internal combustion engine that changes the lift characteristics of the valve by changing the relative phase of the cam follower and the swing cam and urges the swing cam by a lost motion spring so that the cam follower always contacts the drive cam In the variable valve gear of
The lost motion spring is a cylindrical torsion spring surrounding the outer periphery of the control shaft, and one axial end thereof is connected to the internal combustion engine body, and the other axial end is connected to the swing cam.
A cylindrical spacer is disposed on the inner periphery of the lost motion spring, with one axial end contacting the internal combustion engine body and the other axial end contacting the swing cam.
While pressing the outer peripheral part of the internal combustion engine main body side in the axial direction of the spacer into the inner peripheral part of the lost motion spring,
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein a gap is provided between an outer peripheral portion on the swing cam side and an inner peripheral portion of the lost motion spring in the axial direction of the spacer.
前記スペーサは軸方向で前記揺動カム側の端部のみをその他の部分と比べて耐磨耗性の高い材料で形成したことを特徴とする請求項1に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 spacer is formed only of an end portion on the swing cam side in an axial direction with a material having higher wear resistance than other portions. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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