JP2013060823A - Variable valve gear for internal combustion engine - Google Patents

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Hiroshi Osawa
宏 大澤
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve gear for an internal combustion engine which is reduced size and easily manufactured, prevents a failure in the operation of a valve even if the timing of switching between cams is delayed in the rotation of a camshaft.SOLUTION: The variable valve gear for the internal combustion engine includes: a cam carrier 4 axially movable with respect to the camshaft 3; a low-speed cam 41 and a high-speed cam 42 which have common base circle parts 41A, 42A allowing the axial movement of a cam carrier 4 when being in contact with a pressed roller of a rocker arm 11, and noses 41B, 42B different in shape; plungers 5 moving the cam carrier 4 in an axial direction to switch the low-speed cam 41 and the high-speed cam 42 as to be a cam opposed to a rocker arm 11; and a guide mechanism 60 forcibly moving the cam carrier 4 to a position where either the low-speed cam 41 or the high-speed cam 42 is opposed to the pressed roller 11A when the nose parts 41B, 42B get close to the pressed roller 11A before the axial movement of the cam carrier 4 is finished.

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.

従来、内燃機関の可変動弁装置としては、バルブタイミング・リフト量を変化させるためのカムキャリアに形成された大小2種類のカムの側方外周に螺旋状の溝を形成したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。この可変動弁装置は、カムキャリアの半径方向から螺旋状の溝に操作部材のピンを抜き差しするように操作し、その操作に応じてカムキャリアをカム軸に対して軸方向に移動させてカムを切り替えるようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a variable valve device for an internal combustion engine is known in which a spiral groove is formed on the lateral outer periphery of two types of large and small cams formed on a cam carrier for changing valve timing and lift amount. (For example, refer to Patent Document 1). This variable valve operating apparatus is operated by inserting / removing a pin of an operation member into / from a spiral groove from the radial direction of the cam carrier, and the cam carrier is moved in the axial direction with respect to the cam shaft in accordance with the operation. Is to be switched.

特許第3980699号公報Japanese Patent No. 3980699

しかしながら、上記従来の可変動弁装置では、カムキャリアの外周面にカム軸方向に軌道が変化する螺旋状の溝を形成するためのスペースが必要であった。したがって、このような可変動弁装置を採用するとエンジンの全長が長くなるという問題点がある。また、このように螺旋状の溝にピンを抜き差しする操作部材は、シリンダヘッドにおいてカムキャリアよりも上方に配置する必要があるため、シリンダヘッドが大きくなるという問題点がある。   However, the conventional variable valve device described above requires a space for forming a spiral groove whose orbit changes in the cam shaft direction on the outer peripheral surface of the cam carrier. Therefore, when such a variable valve apparatus is employed, there is a problem that the overall length of the engine becomes long. In addition, since the operation member for inserting and removing the pin in the spiral groove needs to be disposed above the cam carrier in the cylinder head, there is a problem that the cylinder head becomes large.

また、上記可変動弁装置では、カムの外周面に螺旋状の溝を精度良く形成する必要があり、製造が困難になるとともにコスト高になるという問題点がある。   Further, the variable valve device has a problem that it is necessary to accurately form a spiral groove on the outer peripheral surface of the cam, which makes it difficult to manufacture and increases the cost.

さらに、上記可変動弁装置では、操作部材側の駆動系の不具合により作動タイミングにずれが生じた場合に、螺旋状の溝に対してピンが早めに抜かれるなどの動作が起こることが考えられる。このように、螺旋状の溝からピンが早めに抜かれた場合には、カム切り替えが途中で中断されてしまうため、隣接するカム間の段差部分がロッカアーム(バルブ作動部材)などのバルブ側部材に接触してバルブの作動不良が発生する虞があった。   Further, in the above variable valve operating apparatus, it is considered that when the operation timing is deviated due to a malfunction of the drive system on the operation member side, an operation such as the pin being pulled out early with respect to the spiral groove may occur. . In this way, when the pin is removed early from the spiral groove, the cam switching is interrupted in the middle, so the stepped portion between the adjacent cams becomes a valve side member such as a rocker arm (valve operating member). There was a risk of malfunction of the valve due to contact.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、小型化が図れるとともに製造が容易であり、カム軸の回転時にカムの切り替えタイミングが遅れてもバルブの作動不良の発生を防止す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 in view of the above problems, and can be downsized and manufactured easily, and prevents the occurrence of valve malfunction even when the cam switching timing is delayed during rotation of the camshaft. An object is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、シリンダヘッド側に回転自在に軸支されたカム軸と、このカム軸に嵌合して前記カム軸と一体に回転し、かつカム軸に対して軸方向へ移動可能なカムキャリアと、このカムキャリアの外周面に軸方向へ沿って隣接して設けられ、バルブ側部材と接触したときにカムキャリアの軸方向の移動を許容する共通のベース円部を有し、かつそれぞれの形状が異なるノーズ部を有する複数のカムと、このカムキャリアを軸方向へ沿って移動させてカムを切り替えるカム切り替え駆動部と、カムキャリアの軸方向の移動が完了する前にノーズ部がバルブ側部材に近づいた場合に、カムキャリアをいずれか一つのカムがバルブ側部材と対向する位置へ強制的に移動させるガイド機構と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, one aspect of the present invention includes a camshaft rotatably supported on the cylinder head side, and a camshaft fitted to the camshaft so as to be integrated with the camshaft. A cam carrier that rotates and is movable in the axial direction with respect to the cam shaft, and is provided adjacent to the outer peripheral surface of the cam carrier along the axial direction, and when the cam carrier comes into contact with the valve-side member, the axial direction of the cam carrier A plurality of cams having a common base circle that allows the movement of each of them and a nose portion having a different shape, and a cam switching drive unit that switches the cam by moving the cam carrier along the axial direction, A guide mechanism for forcibly moving the cam carrier to a position where any one cam faces the valve side member when the nose portion approaches the valve side member before the axial movement of the cam carrier is completed; The Characterized in that it obtain.

上記態様としては、上記ガイド機構が、上記カムキャリアの外周面に周回するように形成されたガイド溝と、上記ガイド溝の周方向の一部の領域を、溝幅方向に前記カムの数のガイド通路に分割するように、ガイド溝の底部より立ち上がるように形成されたガイド壁と、シリンダヘッド側に固定され、カムキャリアの回転に伴ってガイド通路に対して相対的に移動してこのガイド通路内を通過するガイド片と、を備え、このガイド片がガイド通路のいずれか一つ内に位置する場合には、カムのいずれか一つがバルブ側部材と対向するように設定され、カムキャリアの軸方向の移動が完了する前に上記ノーズ部がバルブ側部材に近づいた場合に、ガイド片によってガイド壁がガイド片の側方に案内されてガイド片がガイド通路のいずれか一つに振り分けられるように設定した構成としてもよい。   In the above aspect, the guide mechanism includes a guide groove formed so as to circulate around the outer peripheral surface of the cam carrier, and a partial area in the circumferential direction of the guide groove. A guide wall formed so as to rise from the bottom of the guide groove so as to be divided into guide passages, and is fixed to the cylinder head side and moves relative to the guide passage as the cam carrier rotates. A guide piece passing through the passage, and when the guide piece is located in any one of the guide passages, one of the cams is set to face the valve side member, and the cam carrier When the nose portion approaches the valve side member before the axial movement of the guide member is completed, the guide wall is guided to the side of the guide piece by the guide piece, and the guide piece becomes one of the guide passages. Ri may be set with the structures to be separated.

上記態様としては、上記カムキャリアの軸方向の端面に、軸方向の高低差を有する端部カム面が周回するように形成され、上記カム切り替え駆動部が、カム軸の軸方向へ沿って往復運動可能な可動部を有し、この可動部が端部カム面を押圧する構成としてもよい。   In the above aspect, an end cam surface having a height difference in the axial direction is formed on the end surface in the axial direction of the cam carrier so that the cam switching drive portion reciprocates along the axial direction of the cam shaft. It is good also as a structure which has a movable part which can move and this movable part presses an edge part cam surface.

上記態様としては、上記端部カム面が、上記可動部によりカムキャリアが移動されないキャリア非駆動部と、可動部が接触することによりカムキャリアを移動させるキャリア駆動部と、カムキャリアを最大限移動した位置にて停止させるキャリア最大駆動部と、を備え、上記ノーズ部がバルブ側部材と接触するときに可動部がキャリア非駆動部と対向し、ベース円部がバルブ側部材と接触するときに可動部がキャリア駆動部またはキャリア最大駆動部と対向するように設定した構成とすることができる。   As the above aspect, the end cam surface has a carrier non-drive portion where the cam carrier is not moved by the movable portion, a carrier drive portion that moves the cam carrier when the movable portion contacts, and the cam carrier moves as much as possible. A carrier maximum drive portion that stops at the position where the movable portion faces the carrier non-drive portion when the nose portion contacts the valve side member, and the base circle portion contacts the valve side member. It can be set as the structure set so that a movable part may oppose a carrier drive part or a carrier largest drive part.

上記態様としては、上記キャリア最大駆動部および上記キャリア駆動部が上記可動部と対向する位置を通過して上記キャリア非駆動部が可動部に対向した状態で、上記ノーズ部が上記バルブ側部材に接触する前に、上記ガイド壁が上記ガイド片に到達するように設定することが好ましい。   As the above aspect, the nose portion is connected to the valve side member in a state where the maximum carrier driving portion and the carrier driving portion pass through a position facing the movable portion and the carrier non-driving portion faces the movable portion. It is preferable to set so that the guide wall reaches the guide piece before contact.

上記態様としては、上記ガイド壁と上記ガイド片の互いに当接して案内する端部が、尖端状に形成されていることが好ましい。   As the above aspect, it is preferable that the end portions of the guide wall and the guide piece that are in contact with each other and are guided are formed in a pointed shape.

本発明に係る内燃機関の可変動弁装置によれば、小型化が図れるとともに製造が容易であり、カム軸の回転時にカムの切り替えタイミングが遅れてもバルブの作動不良の発生を防止する内燃機関の可変動弁装置を実現できる。   According to the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the internal combustion engine can be reduced in size and manufactured easily, and even if the cam switching timing is delayed during rotation of the camshaft, the occurrence of valve malfunction is prevented. The variable valve operating apparatus can be realized.

図1は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置を備えたシリンダヘッドの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylinder head provided with a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置をロアカムハウジングとアッパカムハウジングとで支持した状態を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a state in which the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention is supported by the lower cam housing and the upper cam housing. 図5は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカム軸を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a cam shaft in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の平面図である。FIG. 6 is a plan view of the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の側面図である。FIG. 7 is a side view of the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図8は、ガイド片とガイド壁が当接して互いに案内をしている状態を示す、図1のVIII−VIII線で切断した部分の断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 1, showing a state where the guide piece and the guide wall are in contact with each other to guide each other. 図9は、ガイド壁がガイド片の側方に位置する状態を示す、図1のVIII−VIII線で切断した部分の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 1, showing a state in which the guide wall is located on the side of the guide piece. 図10−1は、高速カムのベース円部がロッカアームの被押圧ローラと接触している状態を示す、図4のX−X線で切断した状態を示す断面図である。FIG. 10-1 is a cross-sectional view showing a state where the base circle portion of the high-speed cam is in contact with the pressed roller of the rocker arm, taken along line XX in FIG. 図10−2は、高速カムのノーズ部がロッカアームの被押圧ローラと接触している状態を示す、図4のX−X線で切断した状態を示す断面図である。10-2 is a cross-sectional view showing a state where the nose portion of the high-speed cam is in contact with the pressed roller of the rocker arm, taken along line XX in FIG. 図10−3は、図10−2に示した状態でプランジャのピストンを突出させた状態を示す、図4のX−X線で切断した状態を示す断面図である。10-3 is a cross-sectional view showing a state where the piston of the plunger is protruded in the state shown in FIG. 10-2, taken along line XX in FIG. 4. 図10−4は、図10−3の状態でカムキャリアが回転して端部カム面とピストンとの作用によりカムキャリアが移動して低速カムがロッカアームの被押圧ローラと接触した状態を示す、図4のX−X線で切断した状態を示す断面図である。FIG. 10-4 shows a state in which the cam carrier rotates in the state of FIG. 10-3, the cam carrier moves by the action of the end cam surface and the piston, and the low-speed cam contacts the pressed roller of the rocker arm. It is sectional drawing which shows the state cut | disconnected by the XX line of FIG. 図10−5は、図10−4に示した状態でカムキャリアが回転して低速カムのノーズ部がロッカアームの被押圧ローラに接触した状態を示す、図4のX−X線で切断した状態を示す断面図である。10-5 shows a state where the cam carrier rotates in the state shown in FIG. 10-4 and the nose portion of the low-speed cam is in contact with the pressed roller of the rocker arm, and is cut along line XX in FIG. FIG. 図11−1は、高速カムのノーズ部がロッカアームの被押圧ローラと接触してバルブをリフトし、ガイド壁がガイド片の側方に位置している状態を示す可変動弁装置の側面図である。FIG. 11A is a side view of the variable valve operating apparatus showing a state in which the nose portion of the high-speed cam contacts the pressed roller of the rocker arm to lift the valve and the guide wall is positioned on the side of the guide piece. is there. 図11−2は、高速カムのベース円部がロッカアームの被押圧ローラに接触し、ガイド壁がガイド片と離れる状態を示す可変動弁装置の側面図である。FIG. 11-2 is a side view of the variable valve operating apparatus showing a state in which the base circle portion of the high-speed cam is in contact with the pressed roller of the rocker arm and the guide wall is separated from the guide piece. 図11−3は、高速カムのベース円部がロッカアームの被押圧ローラに接触し、ガイド壁がガイド片と完全に離れてカムキャリアが軸方向へ移動可能な状態を示す可変動弁装置の側面図である。FIG. 11-3 is a side view of the variable valve operating apparatus in which the base circle portion of the high-speed cam contacts the pressed roller of the rocker arm, the guide wall is completely separated from the guide piece, and the cam carrier is movable in the axial direction. FIG. 図11−4は、カムキャリアの回転に伴いガイド壁の前端部がガイド片に至った時点の可変動弁装置の側面図である。FIG. 11-4 is a side view of the variable valve operating apparatus when the front end of the guide wall reaches the guide piece as the cam carrier rotates. 図12は、カムキャリアのストロークとガイド壁の高さとバルブリフト量の変化を示すタイミングチャートである。FIG. 12 is a timing chart showing changes in the stroke of the cam carrier, the height of the guide wall, and the valve lift amount. 図13は、バルブリフト量A1と端部カム面の高さA2とプランジャのストロークA3とカムキャリアの移動量(不完全な移動の場合を含む)A4の変化を示すタイミングチャートである。FIG. 13 is a timing chart showing changes in valve lift amount A1, end cam surface height A2, plunger stroke A3, and cam carrier movement amount (including incomplete movement) A4.

以下に、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置の詳細を図面に基づいて説明する。   Details of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(可変動弁装置の概略構成)
図1に示すように、本発明の実施の形態に係る内燃機関の可変動弁装置2は、内燃機関のシリンダヘッド1に内蔵されている。なお、このシリンダヘッド1の全体構成は、通常のシリンダヘッドと略同様であり、ヘッド本体1Aとヘッドカバー1Bとを備えている。ヘッド本体1Aには、吸気バルブ13が、ヘッド本体1A側の図示しないバルブガイドで軸方向に進退可能に設けられている。この吸気バルブ13は、バルブスプリング14により引き上げる方向(吸気ポートと燃焼室とを閉じる方向)に付勢されている。
(Schematic configuration of variable valve operating device)
As shown in FIG. 1, a variable valve operating apparatus 2 for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention is built in a cylinder head 1 of the internal combustion engine. The overall configuration of the cylinder head 1 is substantially the same as that of a normal cylinder head, and includes a head body 1A and a head cover 1B. An intake valve 13 is provided in the head main body 1A so as to be able to advance and retreat in the axial direction by a valve guide (not shown) on the head main body 1A side. The intake valve 13 is urged by a valve spring 14 in a pulling direction (a direction in which the intake port and the combustion chamber are closed).

図2〜図4に示すように、可変動弁装置2は、カム軸3と、複数のカムとしての低速カム41と高速カム42が隣接して設けられているカムキャリア4と、カムキャリア4の両端側に対向配置されたカム切り替え駆動部としての一対のプランジャ5と、を備えている。また、図1、図6および図7に示すように、可変動弁装置2は、カムキャリア4とシリンダヘッド1側との間に設けられたガイド機構60と、を備えている。なお、図6は可変動弁装置2の平面図、図7は可変動弁装置2の側面図である。   As shown in FIGS. 2 to 4, the variable valve apparatus 2 includes a cam shaft 3, a cam carrier 4 in which a low speed cam 41 and a high speed cam 42 are provided adjacent to each other, and a cam carrier 4. And a pair of plungers 5 as cam switching drive portions disposed opposite to each other. As shown in FIGS. 1, 6, and 7, the variable valve apparatus 2 includes a guide mechanism 60 provided between the cam carrier 4 and the cylinder head 1 side. 6 is a plan view of the variable valve apparatus 2, and FIG. 7 is a side view of the variable valve apparatus 2.

このような可変動弁装置2は、吸気バルブ13のリフト状態を変化させるために、低速カム41と高速カム42の切り替えを行うようになっている。また、図1に示すように、このシリンダヘッド1には、この他に、排気バルブ側のカム軸30や排気カム40などを備えている。   Such a variable valve apparatus 2 switches between the low speed cam 41 and the high speed cam 42 in order to change the lift state of the intake valve 13. Further, as shown in FIG. 1, the cylinder head 1 is further provided with a cam shaft 30 on the exhaust valve side, an exhaust cam 40, and the like.

図1〜図3に示すように、本実施の形態では、カムキャリア4の回転に伴いスイングするタイプのバルブ側部材としてのロッカアーム11が用いられている。このロッカアーム11は、一端部11C下面に形成された凹部がピボット12Aの上に当接するように配置されている。すなわち、ロッカアーム11は、一端部11C側で揺動中心(支点)となるピボット12Aで支持されている。なお、ピボット12Aは円筒状のピボット支持部12に出没調整可能に設けられている。   As shown in FIGS. 1 to 3, in the present embodiment, a rocker arm 11 is used as a valve side member that swings as the cam carrier 4 rotates. The rocker arm 11 is disposed such that a recess formed on the lower surface of the one end 11C abuts on the pivot 12A. In other words, the rocker arm 11 is supported by a pivot 12A that is a swing center (fulcrum) on the one end 11C side. The pivot 12A is provided on the cylindrical pivot support 12 so as to be adjustable.

ロッカアーム11の中央には、被押圧ローラ11Aがピン11Bで軸支されている。この被押圧ローラ11Aは、ロッカアーム11の上面から突出しており、カムキャリア4の低速カム41と高速カム42のいずれかに当接するようになっている。ロッカアーム11の他端部側のアーム先端部11Dの下面は、吸気バルブ13の上端に当接するようになっている。なお、本実施の形態では、アーム先端部11Dの下面が吸気バルブ13の上端に当接する構成であるが、アーム先端部11Dの下面からバルブクリアランスアジャスタが突出する構成としても勿論よい。   At the center of the rocker arm 11, a pressed roller 11A is pivotally supported by a pin 11B. The pressed roller 11 </ b> A protrudes from the upper surface of the rocker arm 11 and comes into contact with either the low speed cam 41 or the high speed cam 42 of the cam carrier 4. The lower surface of the arm tip 11D on the other end side of the rocker arm 11 is in contact with the upper end of the intake valve 13. In the present embodiment, the lower surface of the arm tip portion 11D is in contact with the upper end of the intake valve 13, but the valve clearance adjuster may naturally protrude from the lower surface of the arm tip portion 11D.

(カム軸)
図1および図4に示すように、カム軸3は、ヘッド本体1Aの上に配置された軸受け部となるロアカムハウジング6とアッパカムハウジング7とに回転自在に支持され、図示しないチェーンやベルト等により図示しないクランクシャフトと連動して回転するように連動部分を備えている。なお、本実施の形態に係る可変動弁装置2では、カム軸3における連動部分の図示を省略している。ロアカムハウジング6とアッパカムハウジング7は、図示しない内燃機関の気筒と重ならない位置に配置され、図1に示すようにヘッド本体1Aに架設されている。なお、これらロアカムハウジング6とアッパカムハウジング7は、ヘッドカバー1Bで覆われてシリンダヘッド1内に内蔵されている。
(Cam shaft)
As shown in FIGS. 1 and 4, the cam shaft 3 is rotatably supported by a lower cam housing 6 and an upper cam housing 7 that serve as bearings disposed on the head main body 1 </ b> A. An interlocking portion is provided so as to rotate in conjunction with a crankshaft (not shown). In the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment, illustration of the interlocking portion in the camshaft 3 is omitted. The lower cam housing 6 and the upper cam housing 7 are disposed at positions that do not overlap with a cylinder of an internal combustion engine (not shown), and are installed on the head body 1A as shown in FIG. The lower cam housing 6 and the upper cam housing 7 are covered with a head cover 1B and built in the cylinder head 1.

カム軸3の回転数は、例えば、クランクシャフトの回転数の1/2となるように設定されている。本実施の形態において、このカム軸3は、図示しない内燃機関としてのエンジンの前後方向(図2〜4に矢印で示す方向)に沿って延びるように配置されている。   The rotational speed of the camshaft 3 is set to be ½ of the rotational speed of the crankshaft, for example. In the present embodiment, the camshaft 3 is arranged so as to extend along the front-rear direction of the engine (not shown) as the internal combustion engine (the direction indicated by the arrows in FIGS. 2 to 4).

図5に示すように、カム軸3は、円筒形状であり、内部に軸方向に沿って形成され互いに区画された第1オイル通路33と第2オイル通路34とが形成されている。また、カム軸3における中央部の外周面には、軸方向に所定の幅寸法を持つスプライン外歯31が周回して形成されている。スプライン外歯31の一部には、軸方向に沿って平坦な平坦部32が形成されている。この平坦部32の中央の2箇所には、カムキャリア4の位置決め用の凹部32A,32Bが所定距離隔てて軸方向に沿って形成されている。   As shown in FIG. 5, the camshaft 3 has a cylindrical shape, and is formed with a first oil passage 33 and a second oil passage 34 that are formed along the axial direction and partitioned from each other. A spline external tooth 31 having a predetermined width dimension in the axial direction is formed around the outer peripheral surface of the central portion of the camshaft 3. A flat portion 32 that is flat along the axial direction is formed in a part of the spline outer teeth 31. At two central positions of the flat portion 32, concave portions 32A and 32B for positioning the cam carrier 4 are formed along the axial direction with a predetermined distance therebetween.

図5に示すように、カム軸3におけるスプライン外歯31を形成した領域の軸方向の両側には、第1オイル溝35と第2オイル溝36と周回して形成されている。図4に示すように、カム軸3における、第1オイル溝35および第2オイル溝36が形成された領域は、上記したロアカムハウジング6とアッパカムハウジング7との間の軸受部に回転自在に支持されている。   As shown in FIG. 5, the first oil groove 35 and the second oil groove 36 are formed around both sides in the axial direction of the region where the spline external teeth 31 are formed in the camshaft 3. As shown in FIG. 4, the region where the first oil groove 35 and the second oil groove 36 are formed in the camshaft 3 is freely rotatable at the bearing portion between the lower cam housing 6 and the upper cam housing 7 described above. It is supported by.

図10−1に示すように、第1オイル溝35には、第1オイル通路33に連通する連通孔33Aが形成されている。第2オイル溝36には、第2オイル通路34に連通する連通孔34Aが形成されている。第1オイル溝35および第2オイル溝36は、図4に示すロアカムハウジング6およびアッパカムハウジング7との間の軸受部に潤滑油を供給する機能を有している。   As shown in FIG. 10A, the first oil groove 35 is formed with a communication hole 33 </ b> A that communicates with the first oil passage 33. A communication hole 34 </ b> A that communicates with the second oil passage 34 is formed in the second oil groove 36. The first oil groove 35 and the second oil groove 36 have a function of supplying lubricating oil to the bearing portion between the lower cam housing 6 and the upper cam housing 7 shown in FIG.

(カムキャリア)
図3に示すように、カムキャリア4は、カム軸3を取り囲むように円筒状に形成されている。このカムキャリア4の内周面には、カム軸3のスプライン外歯31と噛み合うスプライン内歯45が形成されている。このため、カム軸3とカムキャリア4とは、一体に回転するとともに、カムキャリア4がカム軸3に対して軸方向へ移動可能となっている。
(Cam carrier)
As shown in FIG. 3, the cam carrier 4 is formed in a cylindrical shape so as to surround the cam shaft 3. On the inner peripheral surface of the cam carrier 4, spline inner teeth 45 that mesh with the spline outer teeth 31 of the cam shaft 3 are formed. For this reason, the cam shaft 3 and the cam carrier 4 rotate together, and the cam carrier 4 can move in the axial direction with respect to the cam shaft 3.

図2〜4に示すように、カムキャリア4は、周面にバルブ作動特性の異なる、第1カムとしての低速カム41と、第2カムとしての高速カム42とが軸方向に並んで一体に設けられている。なお、本実施の形態においては、図2〜4に示すように、低速カム41と高速カム42との一体構成体は、カムキャリア4において所定間隔を隔てて一対が配置されている。一対の低速カム41,41が選択される場合は、それぞれの低速カム41が、吸気バルブ13(ロッカアーム11)の上方に位置し、一対の高速カム42が選択される場合は、それぞれの高速カム42が、吸気バルブ13(ロッカアーム11)の上方に位置するように、低速カム41同士の間隔、高速カム42同士の間隔、および吸気バルブ10同士の間隔は、同一に設定されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the cam carrier 4 includes a low-speed cam 41 as a first cam and a high-speed cam 42 as a second cam, which have different valve operating characteristics on the circumferential surface, and are integrated in an axial direction. Is provided. In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, a pair of the integrally configured body of the low speed cam 41 and the high speed cam 42 is arranged at a predetermined interval in the cam carrier 4. When a pair of low-speed cams 41 and 41 is selected, each low-speed cam 41 is positioned above the intake valve 13 (rocker arm 11), and when a pair of high-speed cams 42 is selected, each high-speed cam 41 is selected. The intervals between the low-speed cams 41, the intervals between the high-speed cams 42, and the intervals between the intake valves 10 are set to be the same so that 42 is positioned above the intake valve 13 (rocker arm 11).

図4に示すように、低速カム41は、基礎となるベース円部41Aと、ベース円部41Aよりも半径方向外側へ突出したノーズ部41Bとを備える。高速カム42は、基礎となる低速カム41のベース円部41Aと同じ半径のベース円部42Aと、ベース円部42Aより半径方向外側へ向けて低速カム41のノーズ部41Bよりも突出するように形成されたノーズ部42Bとを備える。図4に示すように、これら低速カム41と高速カム42は、軸方向に沿って隣接して配置されている。しかも、これらベース円部41A,42Aは、軸方向に面一に形成された連続面である。また、低速カム41と高速カム42のノーズ部41B,42Bは、ほぼ同位相となる方向に配置されている。これら低速カム41と高速カム42は、カム軸3に対する配置状態により、図示しないクランクシャフトの動作に伴って動作する吸気バルブ13のリフトタイミングが規定されるようになっている。   As shown in FIG. 4, the low-speed cam 41 includes a base circle portion 41A that serves as a foundation, and a nose portion 41B that protrudes radially outward from the base circle portion 41A. The high-speed cam 42 protrudes from the nose portion 41B of the low-speed cam 41 toward the outer side in the radial direction from the base circle portion 42A and the base circle portion 42A having the same radius as the base circle portion 41A of the base low-speed cam 41. And a formed nose portion 42B. As shown in FIG. 4, the low-speed cam 41 and the high-speed cam 42 are disposed adjacent to each other along the axial direction. Moreover, these base circular portions 41A and 42A are continuous surfaces formed flush with each other in the axial direction. Further, the nose portions 41B and 42B of the low-speed cam 41 and the high-speed cam 42 are arranged in a direction having substantially the same phase. The low-speed cam 41 and the high-speed cam 42 are configured so that the lift timing of the intake valve 13 that operates in accordance with the operation of a crankshaft (not shown) is defined by the arrangement state with respect to the camshaft 3.

また、カムキャリア4の軸方向の端面には、軸方向に高低差を有する端部カム面43が周回して連続するように形成されている。この端部カム面43には、カム軸方向に沿って往復動作するプランジャ5の可動部としてのピストン51の先端が対向配置されている。カムキャリア4は、端部カム面43が、プランジャ5のピストン51で押圧されることによりカム軸方向に移動するようになっている。なお、プランジャ5のピストン51の先端は、最も突出する位置と最も引っ込んだ位置との2点の間を出没する操作が行われる。   Further, an end cam surface 43 having a height difference in the axial direction is formed on the end surface in the axial direction of the cam carrier 4 so as to circulate and continue. The end cam surface 43 is opposed to the tip of a piston 51 as a movable part of the plunger 5 that reciprocates along the cam shaft direction. The cam carrier 4 moves in the cam shaft direction when the end cam surface 43 is pressed by the piston 51 of the plunger 5. Note that the tip of the piston 51 of the plunger 5 is operated to move in and out between two points of the most protruding position and the most retracted position.

図4に示すように、端部カム面43は、軸方向にカム高さの低い非駆動部43Aと、軸方向にカム高さが最も高い最大駆動部43Bと、最大駆動部43Bの回転方向の前後に位置する駆動部43C,43Dとを備える。なお、駆動部43Cは、最大駆動部43Bに対して、カムキャリア4の回転方向aの前側に位置する。駆動部43Dは、最大駆動部43Bに対して、カムキャリア4の回転方向aの後側に位置する。そして、回転方向aの前側の駆動部43Cは、駆動部43Dよりも勾配が緩やかに設定されている。   As shown in FIG. 4, the end cam surface 43 includes a non-drive portion 43A having a low cam height in the axial direction, a maximum drive portion 43B having the highest cam height in the axial direction, and a rotation direction of the maximum drive portion 43B. Drive units 43C and 43D located in front of and behind. The drive unit 43C is located on the front side in the rotation direction a of the cam carrier 4 with respect to the maximum drive unit 43B. The drive unit 43D is located on the rear side in the rotation direction a of the cam carrier 4 with respect to the maximum drive unit 43B. And the drive part 43C of the front side of the rotation direction a is set more gently than the drive part 43D.

図3に示すように、カムキャリア4の中間部44には、クリック移動部材を設けるための貫通孔44Aがカムキャリア4の半径方向に貫通して形成されている。この貫通孔44Aには、クリック移動部材としてのボール8と、このボール8をカムキャリア4の内周面から中心軸側へ向けて突出するように付勢するスプリング9と、貫通孔44Aを外側から塞いでスプリング9の外側端部を支持するプラグ10と、が設けられている。このボール8は、カムキャリア4がカム軸3に対して軸方向に移動したときに、カム軸3側に設けた凹部32A,32Bにクリック動作を伴って係合して位置決めを行うようになっている。   As shown in FIG. 3, a through-hole 44 </ b> A for providing a click moving member is formed in the intermediate portion 44 of the cam carrier 4 so as to penetrate in the radial direction of the cam carrier 4. The through hole 44A has a ball 8 as a click moving member, a spring 9 that urges the ball 8 so as to protrude from the inner peripheral surface of the cam carrier 4 toward the central axis, and a through hole 44A. And a plug 10 that supports the outer end of the spring 9. When the cam carrier 4 moves in the axial direction with respect to the cam shaft 3, the ball 8 is engaged with the recesses 32A and 32B provided on the cam shaft 3 side with a click operation for positioning. ing.

(プランジャ)
図4に示すように、プランジャ5は、ロアカムハウジング6内に内蔵されている。なお、図4は、一対のプランジャ5のうち、一方の(前側の)ロアカムハウジング6およびアッパカムハウジング7のみを示したが、他方のプランジャ5も同様にロアカムハウジング6に内蔵されている。ロアカムハウジング6には、図10−1〜図10−5に示すように、プランジャ5のピストン51が収納され、ピストン51が軸方向へ移動可能なピストン摺動孔6Aが形成されている。このピストン51は、スプリング52によりピストン摺動孔6A内に没する方向に付勢されている。このプランジャ5は、ピストン51の頭部とプラグ53との間に、図示しないアクチュエータから例えばオイル等の流体の供給、排出が例えば第1オイル通路33および第2オイル通路34を介して行われることにより、ピストン51をピストン摺動孔6Aより出没させるようになっている。ピストン51は、カムキャリア4を押圧して、低速カム41または高速カム42のいずれかがロッカアーム11に対応するように適切な切り替えタイミングで駆動される。
(Plunger)
As shown in FIG. 4, the plunger 5 is built in the lower cam housing 6. FIG. 4 shows only one (front) lower cam housing 6 and upper cam housing 7 of the pair of plungers 5, but the other plunger 5 is also built in the lower cam housing 6. . As shown in FIGS. 10-1 to 10-5, the lower cam housing 6 houses the piston 51 of the plunger 5, and is formed with a piston sliding hole 6A through which the piston 51 can move in the axial direction. The piston 51 is urged by a spring 52 in the direction of sunk in the piston sliding hole 6A. In the plunger 5, for example, fluid such as oil is supplied and discharged from an actuator (not shown) between the head of the piston 51 and the plug 53 via, for example, the first oil passage 33 and the second oil passage 34. Thus, the piston 51 is caused to appear and disappear from the piston sliding hole 6A. The piston 51 presses the cam carrier 4 and is driven at an appropriate switching timing so that either the low speed cam 41 or the high speed cam 42 corresponds to the rocker arm 11.

(ガイド機構)
図1に示すように、ガイド機構60は、カムキャリア4とヘッド本体1Aとの間に設けられている。図6に示すように、ガイド機構60は、カムキャリア4側に設けられたガイド溝61と、ガイド片62を備える。図1に示すように、ガイド片62は、シリンダヘッド1のヘッド本体1Aに突設されている。このガイド片62は、カムキャリア4の回転に伴ってガイド溝61内を相対的に通過可能となっている。
(Guide mechanism)
As shown in FIG. 1, the guide mechanism 60 is provided between the cam carrier 4 and the head body 1A. As shown in FIG. 6, the guide mechanism 60 includes a guide groove 61 provided on the cam carrier 4 side and a guide piece 62. As shown in FIG. 1, the guide piece 62 protrudes from the head body 1 </ b> A of the cylinder head 1. The guide piece 62 can relatively pass through the guide groove 61 as the cam carrier 4 rotates.

図6に示すように、ガイド溝61は、カムキャリア4における中間部44の軸方向に隣接する部分の外周に周回するように形成されている。ガイド溝61には、周方向の一部の領域を、溝幅方向(軸方向)にカムの数(本実施の形態では2)のガイド通路61Aに分割するように、ガイド溝61の底部より立ち上がるようにガイド壁61Bが設けられている。   As shown in FIG. 6, the guide groove 61 is formed to circulate around the outer periphery of the portion of the cam carrier 4 adjacent to the intermediate portion 44 in the axial direction. From the bottom of the guide groove 61, a part of the circumferential direction of the guide groove 61 is divided into guide passages 61 </ b> A of the number of cams (2 in the present embodiment) in the groove width direction (axial direction). A guide wall 61B is provided to stand up.

図8は、図1のVIII−VIII断面図でありガイド片62を切断してガイド溝61を見た状態を示している。図8に示すように、ガイド通路61の幅寸法をW1とすると、このガイド通路61の溝幅方向(カムキャリア4の軸方向)の中央に所定長さのガイド壁61Bが回転方向aに沿って設けられている。ガイド通路61がガイド壁61Bで分割されることにより形成された2つのガイド通路61Aの幅寸法W2は、ガイド片62が相対的に通過できるように、ガイド片62の幅寸法W3よりも長く設定されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 1 and shows a state in which the guide piece 62 is cut and the guide groove 61 is viewed. As shown in FIG. 8, when the width dimension of the guide passage 61 is W1, a guide wall 61B having a predetermined length extends along the rotational direction a in the center of the guide passage 61 in the groove width direction (axial direction of the cam carrier 4). Is provided. The width dimension W2 of the two guide paths 61A formed by dividing the guide path 61 by the guide wall 61B is set longer than the width dimension W3 of the guide piece 62 so that the guide piece 62 can pass relatively. Has been.

図8に示すように、ガイド壁61Bにおける回転方向(カムキャリアの回転方向)aの前端部61Bfがガイド片62の先端62Aの位置に至るときに、低速カム41と高速カム42のノーズ部41B,42Bは、ロッカアーム11の被押圧ローラ11Aに接触する前の状態にあるように、ガイド壁61Bの前端部61Bfが配置設定されている。なお、ガイド壁61Bの前端部61Bfの位置は、シリンダヘッド1側に固定されたガイド片62との位置関係により決定される。なお、ここで、低速カム41と高速カム42のノーズ部41B,42Bが、ロッカアーム11の被押圧ローラ11Aに接触する前の状態とは、低速カム41と高速カム42のベース円部41A,42Aが被押圧ローラ11Aに接触している状態である。   As shown in FIG. 8, when the front end 61Bf of the guide wall 61B in the rotation direction (cam carrier rotation direction) a reaches the position of the tip 62A of the guide piece 62, the low speed cam 41 and the nose portion 41B of the high speed cam 42 are provided. 42B, the front end 61Bf of the guide wall 61B is arranged and set so that it is in a state before contacting the pressed roller 11A of the rocker arm 11. The position of the front end portion 61Bf of the guide wall 61B is determined by the positional relationship with the guide piece 62 fixed to the cylinder head 1 side. Here, the state before the nose portions 41B and 42B of the low speed cam 41 and the high speed cam 42 contact the pressed roller 11A of the rocker arm 11 is the base circle portions 41A and 42A of the low speed cam 41 and the high speed cam 42. Is in contact with the pressed roller 11A.

本実施の形態では、カムキャリア4の軸方向の移動が完了する前にノーズ部41B,42Bが被押圧ローラ11Aに近づいた場合に、図8に示すように、ガイド片62によってガイド壁61Bが図中の白抜き矢印の方向へ案内されてガイド片62の側方、すなわちカムキャリア4が軸方向b(図8中矢印で示す)に強制的に案内され、結果的にガイド片62がガイド通路61Aのいずれか一つに振り分けられるようになっている。したがって、本実施の形態では、ガイド壁61Bがガイド片62の側方をすり抜けてその両側のガイド通路61Aのいずれかにガイド片62が振り分けられ易いようにするため、ガイド壁61Bの前端部61Bfとガイド片62の端部を尖端状に形成している。   In this embodiment, when the nose parts 41B and 42B approach the pressed roller 11A before the axial movement of the cam carrier 4 is completed, as shown in FIG. Guided in the direction of the white arrow in the figure, the side of the guide piece 62, that is, the cam carrier 4 is forcibly guided in the axial direction b (indicated by the arrow in FIG. 8). As a result, the guide piece 62 is guided. It is distributed to any one of the passages 61A. Therefore, in the present embodiment, the guide wall 61B passes through the side of the guide piece 62 so that the guide piece 62 can be easily distributed to either of the guide passages 61A on both sides thereof. And the edge part of the guide piece 62 is formed in the pointed shape.

そして、図9に示すように、ガイド片62が一方のガイド通路61A内に位置する場合に、低速カム41がロッカアーム11と対向する位置となるように設定され、ガイド片62が他方のガイド通路61A内に位置する場合に、高速カム42がロッカアーム11と対向する位置となるように設定されている。このため、ガイド片62がいずれかのガイド通路61Aに入った時点で、低速カム41または高速カム42がロッカアーム11と対応する位置に在り、低速カム41と高速カム42の境界部分がロッカアーム11と対応する位置に配置されることがない。   As shown in FIG. 9, when the guide piece 62 is located in one guide passage 61A, the low speed cam 41 is set to face the rocker arm 11, and the guide piece 62 is set to the other guide passage. The high speed cam 42 is set so as to face the rocker arm 11 when it is located within 61A. For this reason, when the guide piece 62 enters one of the guide passages 61A, the low speed cam 41 or the high speed cam 42 is in a position corresponding to the rocker arm 11, and the boundary portion between the low speed cam 41 and the high speed cam 42 is the rocker arm 11. It is not placed in the corresponding position.

本来、可変動弁装置2では、ノーズ部41B,42Bがロッカアーム11の被押圧ローラ11Aに接触するタイミング時に、低速カム41または高速カム42の一方が、ロッカアーム11の被押圧ローラ11Aと対応する位置に配置される。しかし、例えばプランジャ5の駆動油圧が低下するなどの不具合が発生してピストン51が端部カム面43を押圧するタイミングが万一遅れた場合に、カムキャリア4は移動が完了する前に停止してしまう。このような場合は、低速カム41と高速カム42のノーズ部41B,42Bの間の段差がロッカアーム11側と接触して作動不良などの不具合が発生する可能性がある。   Originally, in the variable valve operating apparatus 2, at the timing when the nose portions 41B and 42B come into contact with the pressed roller 11A of the rocker arm 11, one of the low speed cam 41 or the high speed cam 42 corresponds to the pressed roller 11A of the rocker arm 11. Placed in. However, for example, if a malfunction such as a decrease in the drive hydraulic pressure of the plunger 5 occurs and the timing at which the piston 51 presses the end cam surface 43 is delayed, the cam carrier 4 stops before the movement is completed. End up. In such a case, a step between the nose portions 41B and 42B of the low-speed cam 41 and the high-speed cam 42 may come into contact with the rocker arm 11 side to cause problems such as malfunction.

本実施の形態のガイド機構60を備えることにより、上記のようにカムキャリア4の移動が途中で停止した場合でも、低速カム41または高速カム42の一方を、ロッカアーム11側と対応する定位置に確実に移動させて作動不良が発生することを回避することが可能となる。したがって、可変動弁装置2の作動信頼性を向上できる。このようなガイド機構60では、その後プランジャ5の駆動油圧が正常に戻ったときに通常のカム切り替え動作を行うことが可能となる。   By providing the guide mechanism 60 of the present embodiment, even when the movement of the cam carrier 4 stops halfway as described above, one of the low speed cam 41 or the high speed cam 42 is placed at a fixed position corresponding to the rocker arm 11 side. It is possible to avoid the occurrence of malfunction due to the reliable movement. Therefore, the operation reliability of the variable valve apparatus 2 can be improved. In such a guide mechanism 60, it is possible to perform a normal cam switching operation when the drive hydraulic pressure of the plunger 5 returns to normal thereafter.

なお、プランジャ5などの不具合が発生していない場合には、ロッカアーム11に対して所望の低速カム41または高速カム42が対向する位置に配置される。この場合には、ノーズ部41B,42Bのいずれかがロッカアーム11の被押圧ローラ11Aに接触している状態において、図9に示すように、ガイド片62がガイド壁61Bの側方のガイド通路61A内に在るため、ガイド片62によってカムキャリア4が軸方向に移動することが阻止される。このため、例えば、高速カム42がロッカアーム11に対向している状態において、ノーズ部42Bが被押圧ローラ11Aに接触している途中でカムキャリア4が軸方向に移動することが阻止される。したがって、ノーズ部42Bが被押圧ローラ11Aの側方に落ちて低速カム41のノーズ部41Bがロッカアーム11側に衝突することや、カムキャリア4が不安定な状態で被押圧ローラ11Aに接触したりすることを防止できる。   When there is no problem with the plunger 5 or the like, the desired low speed cam 41 or the high speed cam 42 is disposed at a position facing the rocker arm 11. In this case, as shown in FIG. 9, when either one of the nose portions 41B or 42B is in contact with the pressed roller 11A of the rocker arm 11, the guide piece 62 is located on the side of the guide wall 61B. Therefore, the guide piece 62 prevents the cam carrier 4 from moving in the axial direction. For this reason, for example, in a state where the high-speed cam 42 faces the rocker arm 11, the cam carrier 4 is prevented from moving in the axial direction while the nose portion 42B is in contact with the pressed roller 11A. Therefore, the nose portion 42B falls to the side of the pressed roller 11A and the nose portion 41B of the low-speed cam 41 collides with the rocker arm 11 side, or the cam carrier 4 comes into contact with the pressed roller 11A in an unstable state. Can be prevented.

(可変動弁装置の作用・動作)
以下、本実施の形態に係る可変動弁装置2の低速カム41と高速カム42への切り替えの動作について図10−1から図10−5、図11−1から図11−4、図12、および図13を用いて説明する。なお、図10−1から図10−5は、可変動弁装置を図4のX−X線で切断した各状態を示す断面図である。図11−1から図11−4は、可変動弁装置2の各状態を示す側面図、図12は、カムキャリア4のストロークと、ガイド片62が対向する位置でのガイド溝61の底部の高さ(ガイド壁61Bの高さを含む)の変化とバルブリフト量の変化を示すタイミングチャート、図13は、バルブリフト量A1と端部カム面の高さA2とプランジャのストロークA3とカムキャリアの移動量(不完全な移動の場合を含む)A4の変化を示すタイミングチャートである。
(Operation and operation of variable valve system)
Hereinafter, the switching operation from the low speed cam 41 and the high speed cam 42 of the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment to FIGS. 10-1 to 10-5, FIGS. 11-1 to 11-4, FIG. This will be described with reference to FIG. FIGS. 10-1 to 10-5 are cross-sectional views showing each state in which the variable valve apparatus is cut along the line XX of FIG. 11-1 to 11-4 are side views showing various states of the variable valve apparatus 2, and FIG. 12 is a bottom view of the guide groove 61 at a position where the stroke of the cam carrier 4 and the guide piece 62 face each other. FIG. 13 is a timing chart showing changes in the height (including the height of the guide wall 61B) and changes in the valve lift amount. FIG. 13 shows the valve lift amount A1, the end cam surface height A2, the plunger stroke A3, and the cam carrier. It is a timing chart which shows the change of A4 movement amount (including the case of incomplete movement) A4.

図10−1は、可変動弁装置2において高速カム42が選択されて運転されている状態を示している。このタイミングでは、高速カム42のベース円部42Aとロッカアーム11の被押圧ローラ11Aとが接触している。図10−1に示す状態では、ガイド機構60におけるガイド片62がガイド溝61内に配置された状態にある。このような高速カム42が選択されている状態では、クリック動作を行う位置決め手段であるボール8が、カム軸3側に設けた凹部32Aに係合して位置決めを行っている。   FIG. 10A shows a state where the high speed cam 42 is selected and operated in the variable valve operating apparatus 2. At this timing, the base circle portion 42A of the high-speed cam 42 and the pressed roller 11A of the rocker arm 11 are in contact with each other. In the state shown in FIG. 10A, the guide piece 62 in the guide mechanism 60 is in a state of being disposed in the guide groove 61. In such a state where the high-speed cam 42 is selected, the ball 8 which is a positioning means for performing the click operation is engaged with the recess 32A provided on the cam shaft 3 side for positioning.

図10−2は、高速カム42が選択されている状態において、カムキャリア4が回転することにより、ノーズ部42Bがロッカアーム11の被押圧ローラ11Aを押圧してバルブ13をリフト(大リフト)させている状態を示している。このようにノーズ部42Bが被押圧ローラ11Aに接触している状態では、図11−1に示すように、高速カム42がロッカアーム11に適切に対向する位置に対応するときに、本来ガイド片62が配置されるべきガイド通路61A内にガイド片62が配置される。このとき、図12に示すタイミングチャートではT1の時点に相当し、バルブ13がリフト開始する所定時間前からバルブ13のリフト量が0になるT2の時点まで、ガイド片62に対向するガイド溝61にはガイド壁61Bが起立した状態にある。このため、カムキャリア4は、ガイド片62により軸方向への移動が阻止された状態にある。したがって、図12に示すように、このときのカムキャリア4のストロークは0である。   FIG. 10-2 shows that the nose portion 42B presses the pressed roller 11A of the rocker arm 11 and lifts the valve 13 (large lift) when the cam carrier 4 rotates while the high-speed cam 42 is selected. It shows the state. In this state where the nose portion 42B is in contact with the pressed roller 11A, when the high speed cam 42 corresponds to a position appropriately facing the rocker arm 11 as shown in FIG. The guide piece 62 is arranged in the guide passage 61A where the should be arranged. At this time, in the timing chart shown in FIG. 12, it corresponds to the time point T1, and from the predetermined time before the valve 13 starts to lift until the time point T2 when the lift amount of the valve 13 becomes 0, the guide groove 61 facing the guide piece 62. The guide wall 61B is in an upright state. For this reason, the cam carrier 4 is in a state where movement in the axial direction is prevented by the guide piece 62. Therefore, as shown in FIG. 12, the stroke of the cam carrier 4 at this time is zero.

次に、高速カム42が選択されている状態から、低速カム41が選択される状態に切り替える場合は、図10−2に示す状態のときに、低速カム41が位置する側(図10−2における右側)のプランジャ5のピストン51を駆動させてピストン摺動孔6Aから突出させて、図10−3に示す状態にする。図10−3に示すように、このときは、ピストン51の先端部は、端部カム面43の非駆動部43Aに最も接近した位置にある。   Next, when switching from the state where the high-speed cam 42 is selected to the state where the low-speed cam 41 is selected, in the state shown in FIG. 10-2, the side where the low-speed cam 41 is located (FIG. 10-2). The piston 51 of the plunger 5 on the right side in FIG. 10 is driven to protrude from the piston sliding hole 6A, and the state shown in FIG. As shown in FIG. 10-3, at this time, the tip of the piston 51 is at a position closest to the non-drive portion 43 </ b> A of the end cam surface 43.

この状態でカムキャリア4が回転すると、図11−2に示す状態を経て、被押圧ローラ11Aにベース円部42Aが接触し始め、図11−3の状態に至る。これに伴って端部カム面43の回転方向前側の駆動部43Cおよび最大駆動部43Bがピストン51の先端部と摺動する。このような動作は、図12において時間T2〜T3の期間に行われる。この結果、カムキャリア4は、位置固定されたピストン51の先端部からの反作用により最大駆動部43Bの軸方向の高さ寸法程度だけ移動する。   When the cam carrier 4 rotates in this state, the base circle portion 42A starts to come into contact with the pressed roller 11A through the state shown in FIG. Accordingly, the drive part 43C and the maximum drive part 43B on the front side in the rotational direction of the end cam surface 43 slide with the tip part of the piston 51. Such an operation is performed in a period of time T2 to T3 in FIG. As a result, the cam carrier 4 moves by about the height dimension in the axial direction of the maximum drive portion 43B by a reaction from the tip portion of the piston 51 whose position is fixed.

このとき、図10−4に示すように、低速カム41のベース円部41Aは高速カム42のベース円部42Aと面一に形成されているため、カムキャリア4は被押圧ローラ11Aに対して円滑に摺動して被押圧ローラ11Aに低速カム41のベース円部41Aが接触した状態となる。なお、このとき、図11−3に示すように、ガイド壁61Bは、ガイド片62から離れた位置に回転移動している。このため、カムキャリア4は、ガイド片62による規制がないため、図10−4に示すように、軸方向に沿って移動して、ガイド片62がガイド溝61の幅方向の反対側位置に配置される。   At this time, as shown in FIG. 10-4, since the base circle portion 41A of the low speed cam 41 is formed flush with the base circle portion 42A of the high speed cam 42, the cam carrier 4 is in contact with the pressed roller 11A. The base circle portion 41A of the low-speed cam 41 comes into contact with the pressed roller 11A by sliding smoothly. At this time, as shown in FIG. 11C, the guide wall 61 </ b> B rotates and moves to a position away from the guide piece 62. For this reason, since the cam carrier 4 is not restricted by the guide piece 62, the cam carrier 4 moves along the axial direction as shown in FIG. Be placed.

このようにカムキャリア4がカム軸3に対して変位するときに、カム軸3の凹部32Aに係合していたボール8が凹部32Aから外れて、図10−4に示すように、凹部32Bへ移動して係合する。この結果、カムキャリア4は、カム軸3に対して低速カム41が選択された位置で固定される。   Thus, when the cam carrier 4 is displaced with respect to the cam shaft 3, the ball 8 engaged with the recess 32A of the cam shaft 3 is disengaged from the recess 32A, and as shown in FIG. Move to engage. As a result, the cam carrier 4 is fixed to the cam shaft 3 at a position where the low speed cam 41 is selected.

図10−4に示すように、低速カム41のベース円部41Aが被押圧ローラ11Aに接触した状態からカムキャリア4の回転が、図11−4に示すようにノーズ部41Bが被押圧ローラ11Aに近づく状態に進むと、ガイド壁61Bの前端部61Bfがガイド片62の端部に近づき、図9に示すように、ガイド片62がガイド壁61Bの側方のガイド通路61Aを相対的に通過する。そして、カムキャリア4がさらに回転すると、図10−5に示すように、被押圧ローラ11Aにノーズ部41Bが接触してバルブ13をリフト(小リフト)させる。このとき、図10−5に示すように、ガイド片62は、対応する一方のガイド通路61A内に在るため、この状態でのカムキャリア4の軸方向の移動を防止することができる。   As shown in FIG. 10-4, the rotation of the cam carrier 4 starts when the base circle portion 41A of the low-speed cam 41 is in contact with the pressed roller 11A, and the nose portion 41B is pressed by the pressed roller 11A as shown in FIG. 11-4. When the state approaches, the front end portion 61Bf of the guide wall 61B approaches the end portion of the guide piece 62, and the guide piece 62 relatively passes through the guide passage 61A on the side of the guide wall 61B as shown in FIG. To do. When the cam carrier 4 further rotates, as shown in FIG. 10-5, the nose portion 41B comes into contact with the pressed roller 11A and lifts the valve 13 (small lift). At this time, as shown in FIG. 10-5, since the guide piece 62 exists in the corresponding one guide passage 61A, the movement of the cam carrier 4 in the axial direction in this state can be prevented.

図10−2に示すように、高速カム42のノーズ部42Bがロッカアーム11の被押圧ローラ11Aと接触している状態で、仮に高速カム42から低速カム41へ切り替えようとする力が働くと、両方のカム間の段差がロッカアーム11側と接触して騒音や破損等の不具合を招くことになる。しかし、本実施の形態に係る可変動弁装置2では、図10−3に示すように、ガイド片62は、対応する一方のガイド通路61A内に在るため、この状態で高速カム42から低速カム41に切り替わることが防止される。   As shown in FIG. 10-2, if a force for switching from the high-speed cam 42 to the low-speed cam 41 works when the nose portion 42B of the high-speed cam 42 is in contact with the pressed roller 11A of the rocker arm 11, The step between the two cams comes into contact with the rocker arm 11 and causes problems such as noise and breakage. However, in the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 10-3, the guide piece 62 is located in the corresponding one guide passage 61A. Switching to the cam 41 is prevented.

図10−5に示すように、被押圧ローラ11Aに低速カム41が接触する状態から高速カム42に切り替えるには、図面右側のプランジャ5のピストン51を引っ込めて、図面左側のプランジャ5のピストン51を図中左側の端部カム面43の構造に応じて所定のタイミングで突出させればよい。このように、プランジャ5のピストン51は、ベース円部41A,42Aが被押圧ローラ11Aに接触しているタイミングで最大駆動部43Bがピストン51の先端部に接触するように突出させることにより、切り替えが可能となる。   As shown in FIG. 10-5, in order to switch from the state in which the low speed cam 41 contacts the pressed roller 11A to the high speed cam 42, the piston 51 of the plunger 5 on the right side of the drawing is retracted and the piston 51 of the plunger 5 on the left side of the drawing. May be projected at a predetermined timing according to the structure of the left end cam surface 43 in the drawing. In this way, the piston 51 of the plunger 5 is switched by projecting so that the maximum drive portion 43B contacts the tip of the piston 51 at the timing when the base circle portions 41A and 42A are in contact with the pressed roller 11A. Is possible.

図13は、バルブリフト量A1と、端部カム面43の高さA2と、プランジャ5のストロークA3と、カムキャリア4の移動量A4の変化を示すタイミングチャートである。図13において(1)の二点鎖線はプランジャ5の作動が正規のタイミングを示し、(2)の実線はプランジャ5の作動が遅れた場合を示している。プランジャ5が(1)の二点鎖線で示すように正規のタイミングの時間Ta1で作動した場合、カムキャリア4は時間Ta2〜Ta3の間で、移動量A4が(1A)の二点鎖線で示すように距離L1移動してカムが切り替わる。しかし、プランジャ5が(2)の実線で示すように時間Tb1で遅れて作動した場合、カムキャリア4は(2A)の実線で示すように時間Tb2〜Tb3の間で、移動量A4が短いL2だけしか移動せず、カムの切り替えは完了しない。本実施の形態に係る可変動弁装置2では、図13の(3−1)の実線で示すようにガイド機構60によって、時間Tb4から、カムキャリア4を距離L1まで強制的に移動させるか、(3−2)の一点鎖線で示すように距離0(元の位置)へ強制的に移動させるようになっている。このようにカムキャリア4の強制的な移動は、図13に示すように、バルブリフトが開始される時間TL1より前の時間Tb5には完了するように設定されている。なお、上記のようにバルブの作動不良を防ぐためにカムキャリア4を強制的に移動させるタイミングは、ノーズ部41B,42B、ガイド壁61B、ガイド片62などの相互の位置関係に基づいて設定することができる。   FIG. 13 is a timing chart showing changes in the valve lift amount A1, the height A2 of the end cam surface 43, the stroke A3 of the plunger 5, and the movement amount A4 of the cam carrier 4. In FIG. 13, the two-dot chain line in (1) indicates the normal timing of the operation of the plunger 5, and the solid line in (2) indicates a case in which the operation of the plunger 5 is delayed. When the plunger 5 is operated at the time Ta1 of the normal timing as indicated by the two-dot chain line of (1), the cam carrier 4 is indicated by the two-dot chain line of the time Ta2 to Ta3 and the movement amount A4 is indicated by (1A). Thus, the distance L1 moves and the cam is switched. However, when the plunger 5 is operated with a delay of time Tb1 as indicated by the solid line (2), the cam carrier 4 has a short movement amount A4 between times Tb2 to Tb3 as indicated by the solid line (2A). Only move, cam switching is not complete. In the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment, the cam carrier 4 is forcibly moved from the time Tb4 to the distance L1 by the guide mechanism 60 as shown by the solid line in FIG. As indicated by the one-dot chain line in (3-2), it is forcibly moved to the distance 0 (original position). Thus, as shown in FIG. 13, the forcible movement of the cam carrier 4 is set to be completed at a time Tb5 before the time TL1 at which the valve lift is started. Note that the timing for forcibly moving the cam carrier 4 to prevent malfunction of the valve as described above is set based on the mutual positional relationship between the nose portions 41B and 42B, the guide wall 61B, the guide piece 62, and the like. Can do.

例えば、ピストン51の先端部が突出するタイミングが遅れて端部カム面43の下りの駆動部43Dに突き当たった場合のように、カム軸3の高速回転時に高速カム42から低速カム41に切り替えるタイミングが遅れた場合、プランジャ5の作用だけでは、低速カム41が被押圧ローラ11Aに適正に対向する位置まで低速カム41を移動させることができなくなる。   For example, the timing of switching from the high-speed cam 42 to the low-speed cam 41 when the camshaft 3 rotates at high speed, such as when the timing at which the tip of the piston 51 protrudes is delayed and hits the drive unit 43D on the downside of the end cam surface 43. Is delayed, the low-speed cam 41 cannot be moved to a position where the low-speed cam 41 properly faces the pressed roller 11A only by the action of the plunger 5.

しかし、本実施の形態に係る可変動弁装置2では、ガイド機構60を備えているため、上述のようにプランジャ5の作動タイミングが遅れカムキャリア4の移動が中途半端に終了したとしても、ガイド壁61Bの前端部61Bfがガイド片62の端部に案内されガイド片62がガイド壁61Bの両側のガイド通路61Aのいずれかに相対的に振り分けられ案内されるため、低速カム41と高速カム42のいずれかの一方のカムが被押圧ローラ11Aに対向する位置に強制的に配置される。したがって、低速カム41と高速カム42に跨る段差部(ノーズ部41B,42B同士の段差部)がロッカアーム11側(被押圧ローラ11Aを含む)と接触してバルブ13の作動不良を発生させることを防止できる。   However, since the variable valve apparatus 2 according to the present embodiment includes the guide mechanism 60, even if the operation timing of the plunger 5 is delayed and the movement of the cam carrier 4 ends halfway as described above, the guide mechanism 60 is provided. Since the front end portion 61Bf of the wall 61B is guided to the end portion of the guide piece 62 and the guide piece 62 is relatively distributed and guided to one of the guide passages 61A on both sides of the guide wall 61B, the low speed cam 41 and the high speed cam 42 are guided. Any one of the cams is forcibly arranged at a position facing the pressed roller 11A. Accordingly, the stepped portion (the stepped portion between the nose portions 41B and 42B) straddling the low-speed cam 41 and the high-speed cam 42 comes into contact with the rocker arm 11 side (including the pressed roller 11A) to cause the valve 13 to malfunction. Can be prevented.

特に、本実施の形態に係る可変動弁装置2では、ガイド機構60が簡単な構成であり、部品点数の増加を抑制できるため、低コストで可変動弁装置2の作動不良を未然に防止することが可能となる。   In particular, in the variable valve apparatus 2 according to the present embodiment, the guide mechanism 60 has a simple configuration and can suppress an increase in the number of parts, thereby preventing malfunction of the variable valve apparatus 2 at a low cost. It becomes possible.

また、本実施の形態に係る可変動弁装置2では、カムキャリア4の端部カム面43の回転方向aの前側の駆動部43Cが、回転方向aの後側の駆動部43Dよりも勾配が緩やかに設定されているため、ピストン51の先端部に対して端部カム面43が摺動する際に、ピストン51に対して端部カム面43からの受ける横方向の力を軽減することができ、作動信頼性を向上させることができる。   Further, in the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment, the drive unit 43C on the front side in the rotational direction a of the end cam surface 43 of the cam carrier 4 is inclined more than the drive unit 43D on the rear side in the rotational direction a. Since the end cam surface 43 slides with respect to the tip end portion of the piston 51, the lateral force received from the end cam surface 43 with respect to the piston 51 can be reduced. It is possible to improve the operation reliability.

本実施の形態では、プランジャ5のピストン51がカム軸3の軸方向へ往復運動する構成であり、このピストン51がカムキャリア4の端面に形成された端部カム面43を押圧することでカムキャリア4を軸方向へ移動させて高速カム42と低速カム41との切り替えを行う構成としている。したがって、本実施の形態に係る可変動弁装置2では、従来の可変動弁装置のように、ピストンがカムキャリア4の半径方向に往復移動するプランジャを用いて、カムキャリアの外周面に螺旋状に形成した溝にピストンを出し入れする構成に比較して、シリンダヘッドの高さが高くなることを抑制できるとともに、カムキャリア4の全長を短縮することができ、内燃機関の小型化が図れるという効果がある。   In the present embodiment, the piston 51 of the plunger 5 is configured to reciprocate in the axial direction of the cam shaft 3, and the piston 51 presses the end cam surface 43 formed on the end surface of the cam carrier 4, thereby The carrier 4 is moved in the axial direction to switch between the high speed cam 42 and the low speed cam 41. Therefore, in the variable valve apparatus 2 according to the present embodiment, the piston is spirally formed on the outer peripheral surface of the cam carrier using a plunger whose piston reciprocates in the radial direction of the cam carrier 4 as in the conventional variable valve apparatus. Compared with the configuration in which the piston is inserted into and removed from the groove formed in the above, the height of the cylinder head can be suppressed, the overall length of the cam carrier 4 can be shortened, and the internal combustion engine can be downsized. There is.

本実施の形態に係る可変動弁装置2では、カムキャリア4の移動方向と同じ方向に、プランジャ5のピストン51を往復運動させるため、駆動力を効率よく伝達できる。さらに、本実施の形態では、プランジャ5をシリンダヘッド1の高さ方向において低い位置に配置できるため、可変動弁装置2の小型化を図ることができる。   In the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment, the piston 51 of the plunger 5 is reciprocated in the same direction as the moving direction of the cam carrier 4, so that the driving force can be transmitted efficiently. Furthermore, in the present embodiment, since the plunger 5 can be disposed at a low position in the height direction of the cylinder head 1, the variable valve operating device 2 can be reduced in size.

本実施の形態に係る可変動弁装置2では、プランジャ5をカムハウジング(ロアカムハウジング6およびアッパカムハウジング7)に内蔵しているため、取り付け部材などの部品点数を削減できる。   In the variable valve apparatus 2 according to the present embodiment, since the plunger 5 is built in the cam housing (the lower cam housing 6 and the upper cam housing 7), the number of parts such as attachment members can be reduced.

また、本実施の形態では、溝にピストン51の先端を出し入れする構成ではなく、端部カム面43に軸方法に沿ってピストン51を往復動作させるだけでよいため、タイミングの制御を簡素化することができる。さらに、本実施の形態では、螺旋状の溝を形成する必要がないため、カムキャリア4の加工が容易になり、可変動弁装置2の製造効率を高めることができる。   Further, in the present embodiment, it is not a configuration in which the tip of the piston 51 is taken in and out of the groove, but it is only necessary to reciprocate the piston 51 along the axial method on the end cam surface 43, thereby simplifying the timing control. be able to. Furthermore, in this embodiment, since it is not necessary to form a spiral groove, the processing of the cam carrier 4 is facilitated, and the manufacturing efficiency of the variable valve apparatus 2 can be increased.

本実施の形態に係る可変動弁装置2によれば、カム軸3に対してカムキャリア4がクリック動作にて位置決めされるように、クリック移動部材としてのボール8、スプリング9などを用いているため、カムキャリア4を確実に位置決めすることができる。また、カム軸3に形成する凹部32A,32Bや、カムキャリア4に形成する貫通孔44Aは、カム軸3やカムキャリア4に対して半径方向に垂直に形成するだけでよいため、容易に機械加工できるという利点がある。特に、カムキャリア4に形成した貫通孔44Aには、外側からボール8、スプリング9、プラグ10を組み付ければよいため、組み付け性が向上し、可変動弁装置2の製造性を向上させることができる。   According to the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment, the ball 8 as the click moving member, the spring 9 and the like are used so that the cam carrier 4 is positioned by the click operation with respect to the cam shaft 3. Therefore, the cam carrier 4 can be reliably positioned. Further, the recesses 32A and 32B formed in the cam shaft 3 and the through-hole 44A formed in the cam carrier 4 need only be formed perpendicular to the cam shaft 3 and the cam carrier 4 in the radial direction. There is an advantage that it can be processed. In particular, since the ball 8, the spring 9, and the plug 10 need only be assembled from the outside into the through hole 44A formed in the cam carrier 4, the assemblability is improved and the manufacturability of the variable valve apparatus 2 is improved. it can.

(その他の実施の形態)
以上、実施の形態について説明したが、この実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
Although the embodiment has been described above, it should not be understood that the description and the drawings constituting a part of the disclosure of the embodiment limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

例えば、上記の実施の形態では、カムキャリア4の端面をカム切り替え駆動部としてのプランジャ5で押圧する可変動弁装置に本発明を適用して説明したが、カムキャリアの移動が完了しないバルブの作動不良を未然に防止するため、さらにはバルブリフト中のカムキャリアの移動を阻止するために各種の可変動弁装置に本発明を適用できることは云うまでもない。   For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the variable valve operating device that presses the end surface of the cam carrier 4 with the plunger 5 as the cam switching drive unit. However, the movement of the cam carrier is not completed. It goes without saying that the present invention can be applied to various variable valve operating devices in order to prevent malfunctions and to prevent the movement of the cam carrier during valve lift.

上記の実施の形態では、カムキャリア4の両端面の端部カム面43の最大駆動部43Bをベース円部41A,42Aに対応する位置に配置し、非駆動部43Aをノーズ部41B、42Bに対応する位置に配置したが、実質的には、ロッカアーム11の被押圧ローラ11Aにベース円部41A,42Aが接触するときに、プランジャ5のピストン51が対向する端部カム面43に駆動部43Cと最大駆動部43Bが形成され、被押圧ローラ11Aにノーズ部41B、42Bが接触するときに、プランジャ5のピストン51が対向する端部カム面43に非駆動部43Aが形成され、駆動部43Cが最大駆動部43Bと非駆動部43Aとの間に形成された構成であればよい。したがって、本発明では、プランジャ5のピストン51の配置位置に応じて端部カム面43を設ければよい。   In the above embodiment, the maximum drive portion 43B of the end cam surface 43 on both end surfaces of the cam carrier 4 is disposed at a position corresponding to the base circle portions 41A and 42A, and the non-drive portion 43A is placed on the nose portions 41B and 42B. Although arranged at the corresponding position, substantially when the base circular portions 41A and 42A come into contact with the pressed roller 11A of the rocker arm 11, the drive portion 43C is placed on the end cam surface 43 facing the piston 51 of the plunger 5. When the nose portions 41B and 42B come into contact with the pressed roller 11A, the non-driving portion 43A is formed on the end cam surface 43 facing the piston 51 of the plunger 5, and the driving portion 43C is formed. However, any configuration may be used as long as it is formed between the maximum drive unit 43B and the non-drive unit 43A. Therefore, in the present invention, the end cam surface 43 may be provided according to the arrangement position of the piston 51 of the plunger 5.

上記した実施の形態では、プランジャ5として、図示しないアクチュエータから例えばオイル等の流体の供給、排出が行われることにより、ピストン51をピストン摺動孔6Aより出没させるようにしたが、ソレノイドを用いてもよい。   In the above-described embodiment, as the plunger 5, for example, a fluid such as oil is supplied and discharged from an actuator (not shown) to cause the piston 51 to appear and disappear from the piston sliding hole 6 </ b> A. Also good.

上記の実施の形態では、図10−4に示すように、プランジャ5のピストン51が最も突出してピストン51の先端がカムキャリア4を図中左方向へ移動させたときに、カムキャリア4側に設けられたボール8が、カム軸3側の凹部32Bに重なるように一致する位置までには至らずに、ボール8の中心が凹部32Bの平面輪郭内に進入した位置まで移動させるようにしてもよい。すなわち、ピストン51の先端部で押されたカムキャリア4側のボール8の中心が凹部32Bの中心までに至らずに凹部32Bの平面輪郭内に入る位置となるように、予め凹部32Bの位置を設定しておけばよい。同様に、カムキャリア4を逆方向に移動させた場合においても、上記と同様な凹部32Aとボール8との関係となるように、凹部32Aの位置を予め設定しておけばよい。   In the above embodiment, as shown in FIG. 10-4, when the piston 51 of the plunger 5 protrudes the most and the tip of the piston 51 moves the cam carrier 4 to the left in the figure, the cam carrier 4 side is moved. The provided ball 8 may be moved to a position where the center of the ball 8 enters the planar contour of the recess 32B without reaching the position where the ball 8 overlaps the recess 32B on the camshaft 3 side. Good. That is, the position of the recess 32B is set in advance so that the center of the ball 8 on the cam carrier 4 side pressed by the tip of the piston 51 enters the plane outline of the recess 32B without reaching the center of the recess 32B. Just set it up. Similarly, even when the cam carrier 4 is moved in the opposite direction, the position of the recess 32A may be set in advance so that the relationship between the recess 32A and the ball 8 is the same as described above.

この場合、ボール8の中心が凹部32Bの平面輪郭内に位置することにより、スプリング9の付勢力によりボール8が凹部32Bの最も深い位置へ向けて入り込んで、カムキャリア4をごく僅かの長さだけ図中左方向へ移動させることができ、カムキャリア4の最大駆動部43Bとピストン51の先端部との間に僅かなクリアランスを持たせることができる。   In this case, since the center of the ball 8 is located within the planar contour of the recess 32B, the ball 8 enters the deepest position of the recess 32B by the biasing force of the spring 9, and the cam carrier 4 is slightly extended. It is possible to move only in the left direction in the figure, and a slight clearance can be provided between the maximum drive part 43B of the cam carrier 4 and the tip part of the piston 51.

図10−4に示すように、カムキャリア4がプランジャ5のピストン51で押し出されて低速カム41が選択された時点において、カム軸3とカムキャリア4とは回転しているため、カムキャリア4の最大駆動部43Bとピストン51の先端部との間に僅かなクリアランスがあれば、最大駆動部43Bとピストン51の先端部との間の摩擦や異音等の発生を抑制できる。   As shown in FIG. 10-4, when the cam carrier 4 is pushed out by the piston 51 of the plunger 5 and the low-speed cam 41 is selected, the cam shaft 3 and the cam carrier 4 are rotating. If there is a slight clearance between the maximum drive portion 43B and the tip portion of the piston 51, it is possible to suppress the occurrence of friction, noise, etc. between the maximum drive portion 43B and the tip portion of the piston 51.

上記の実施の形態では、カム軸3内に第1オイル通路33、第2オイル通路34を形成したが、オイル通路を有しない各種のカム軸を用いることも可能である。   In the above embodiment, the first oil passage 33 and the second oil passage 34 are formed in the camshaft 3, but various camshafts having no oil passage may be used.

1 シリンダヘッド
2 可変動弁装置
3 カム軸
4 カムキャリア
5 プランジャ(カム切り替え駆動部)
6 ロアカムハウジング
7 アッパカムハウジング
11 ロッカアーム(バルブ側部材)
11A 被押圧ローラ(バルブ側部材)
13 吸気バルブ(バルブ)
41 低速カム
42 高速カム
43 端部カム面
43A 非駆動部
43B 最大駆動部
43C,43D 駆動部
51 ピストン(可動部)
60 ガイド機構
61 ガイド溝
61A ガイド通路
61B ガイド壁
61Bf 前端部
62 ガイド片
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder head 2 Variable valve operating apparatus 3 Cam shaft 4 Cam carrier 5 Plunger (cam switching drive part)
6 Lower cam housing 7 Upper cam housing 11 Rocker arm (valve side member)
11A Pressed roller (valve side member)
13 Intake valve (valve)
41 Low speed cam 42 High speed cam 43 End cam surface 43A Non-drive part 43B Maximum drive part 43C, 43D Drive part 51 Piston (movable part)
60 Guide Mechanism 61 Guide Groove 61A Guide Path 61B Guide Wall 61Bf Front End 62 Guide Piece

Claims (6)

シリンダヘッド側に回転自在に軸支されたカム軸と、
前記カム軸に嵌合して前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸に対して軸方向へ移動可能なカムキャリアと、
前記カムキャリアの外周面に軸方向へ沿って隣接して設けられ、バルブ側部材と接触したときに前記カムキャリアの軸方向の移動を許容する共通のベース円部を有し、かつそれぞれの形状が異なるノーズ部を有する複数のカムと、
前記カムキャリアを軸方向へ沿って移動させて前記カムを切り替えるカム切り替え駆動部と、
前記カムキャリアの軸方向の移動が完了する前に前記ノーズ部が前記バルブ側部材に近づいた場合に、前記カムキャリアをいずれか一つの前記カムが前記バルブ側部材と対向する位置へ強制的に移動させるガイド機構と、
を備えることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A camshaft rotatably supported on the cylinder head side;
A cam carrier that fits on the cam shaft and rotates integrally with the cam shaft and is movable in the axial direction with respect to the cam shaft;
The cam carrier is provided adjacent to the outer peripheral surface of the cam carrier along the axial direction, and has a common base circle portion that allows the cam carrier to move in the axial direction when it comes into contact with the valve side member. A plurality of cams having different nose parts;
A cam switching drive unit that moves the cam carrier along the axial direction to switch the cam; and
When the nose portion approaches the valve side member before the cam carrier is moved in the axial direction, the cam carrier is forced to a position where any one of the cams faces the valve side member. A guide mechanism to be moved;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, comprising:
前記ガイド機構は、
前記カムキャリアの外周面に周回するように形成されたガイド溝と、
前記ガイド溝の周方向の一部の領域を、溝幅方向に前記カムの数のガイド通路に分割するように、前記ガイド溝の底部より立ち上がるガイド壁と、
前記シリンダヘッド側に固定され、前記カムキャリアの回転に伴って前記ガイド通路に対して相対的に移動して前記ガイド通路内を通過するガイド片と、を備え、
前記ガイド片が前記ガイド通路のいずれか一つ内に位置する場合には、前記カムのいずれか一つが前記バルブ側部材と対向するように設定し、
前記カムキャリアの軸方向の移動が完了する前に前記ノーズ部が前記バルブ側部材に近づいた場合に、前記ガイド片によって前記ガイド壁が前記ガイド片の側方に案内されて前記ガイド片が前記ガイド通路のいずれか一つに振り分けられるように設定したこと
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。
The guide mechanism is
A guide groove formed to circulate on the outer peripheral surface of the cam carrier;
A guide wall rising from the bottom of the guide groove so as to divide a partial region in the circumferential direction of the guide groove into guide passages of the number of the cams in the groove width direction;
A guide piece that is fixed to the cylinder head side and moves relative to the guide path as the cam carrier rotates and passes through the guide path;
When the guide piece is located in any one of the guide passages, any one of the cams is set to face the valve side member,
When the nose portion approaches the valve side member before the axial movement of the cam carrier is completed, the guide wall is guided to the side of the guide piece by the guide piece, and the guide piece is 2. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the variable valve operating apparatus is set so as to be distributed to any one of the guide passages.
前記カムキャリアの軸方向の端面に、軸方向の高低差を有する端部カム面が周回するように形成され、
前記カム切り替え駆動部は、前記カム軸の軸方向へ沿って往復運動可能な可動部を有し、該可動部が前記端部カム面を押圧することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置。
An end cam surface having an axial height difference is formed on the end surface in the axial direction of the cam carrier so as to go around,
The said cam switching drive part has a movable part which can reciprocate along the axial direction of the said cam shaft, and this movable part presses the said edge part cam surface, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1.
前記端部カム面は、前記可動部が接触することにより前記カムキャリアが移動されないキャリア非駆動部と、前記可動部との接触により前記カムキャリアを移動させるキャリア駆動部と、前記カムキャリアを最大限移動した位置にて停止させるキャリア最大駆動部と、を備え、
前記ノーズ部が前記バルブ側部材と接触するときに前記可動部が前記キャリア非駆動部と対向し、前記ベース円部が前記バルブ側部材と接触するときに前記可動部が前記キャリア駆動部または前記キャリア最大駆動部と対向するように設定したことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の可変動弁装置。
The end cam surface includes a carrier non-driving part in which the cam carrier is not moved by contact with the movable part, a carrier driving part for moving the cam carrier by contact with the movable part, and a maximum of the cam carrier. A carrier maximum drive section that stops at a limited position,
When the nose portion contacts the valve side member, the movable portion faces the carrier non-drive portion, and when the base circle portion contacts the valve side member, the movable portion becomes the carrier drive portion or the carrier 4. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the variable valve operating apparatus is set so as to face the maximum carrier drive section.
前記キャリア最大駆動部および前記キャリア駆動部が前記可動部と対向する位置を通過して前記キャリア非駆動部が前記可動部に対向した状態で、前記ノーズ部が前記バルブ側部材に接触する前に、前記ガイド壁が前記ガイド片に到達するように設定したことを特徴とする請求項4に記載の内燃機関の可変動弁装置。   Before the nose portion comes into contact with the valve side member in a state where the maximum carrier driving portion and the carrier driving portion pass through a position facing the movable portion and the carrier non-driving portion faces the movable portion. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the guide wall is set so as to reach the guide piece. 前記ガイド壁と前記ガイド片の互いに当接して案内する端部は、尖端状に形成したことを特徴とする請求項2〜5のいずれか一つに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 2 to 5, wherein the end portions of the guide wall and the guide piece that are brought into contact with each other and guided are formed in a pointed shape.
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