JP2016017451A - Variable valve gear for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve gear for an internal combustion engine capable of preventing two switching pins from strongly interfering with a pair of sidewalls of a guide groove of a cam carrier while simplifying a mechanism for switching a cam, and capable of enhancing reliability of a variable valve gear mechanism.SOLUTION: When one of a first switching pin 51 and a second switching pin 52 is inserted in a guide groove 43, an insertion direction end of the other is always positioned on a radial outer side of a camshaft 3 than an outer peripheral surface 4A of a cam carrier 4, and forms a space s between itself and the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. An insertion direction end 51D of the first switching pin 51 and an insertion direction end 52D of the second switching pin 52 are set to always pass by each other on the radial outer side of the camshaft 3 than the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. A reciprocating stroke L1 of the first switching pin 51 and the second switching pin 52 is set twice or more a distance L2 from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 to a bottom surface 43G of the guide groove 43.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、バルブ作動特性の互いに異なる複数個のカムを備えるカムキャリアをカム軸の軸方向へ移動させる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 that moves a cam carrier including a plurality of cams having different valve operating characteristics in the axial direction of a cam shaft.

従来、内燃機関の可変動弁装置としては、バルブ作動特性の異なる複数のカムを外周に備えるカムキャリアをカム軸の軸方向へ移動させてバルブを作動させるカムを切り換える可変動弁装置が知られている(特許文献1参照)。この可変動弁装置は、操作部材にカムキャリアの半径方向へ往復動作可能に設けられた2つの切換ピンの一方を、カムキャリアの外周に形成された螺旋状のガイド溝内に抜き差しすることでカムキャリアを軸方向に移動させるようになっている。   Conventionally, as a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, a variable valve operating apparatus that switches a cam for operating a valve by moving a cam carrier having a plurality of cams with different valve operating characteristics on the outer periphery in the axial direction of the cam shaft is known. (See Patent Document 1). In this variable valve operating device, one of two switching pins provided on the operating member so as to be able to reciprocate in the radial direction of the cam carrier is inserted into and removed from a spiral guide groove formed on the outer periphery of the cam carrier. The cam carrier is moved in the axial direction.

特許第4330618号公報Japanese Patent No. 4330618

しかしながら、従来の可変動弁装置では、カムキャリアを往復移動させるため、2つの切換ピンに対して個別にガイド溝を形成する必要があり、カムを切換える機構が複雑化する問題があった。また、上記の可変動弁装置では、カムキャリアの外周に溝幅の狭い螺旋状のガイド溝を加工することが困難であった。   However, in the conventional variable valve operating apparatus, since the cam carrier is reciprocated, it is necessary to individually form guide grooves for the two switching pins, and there is a problem that the mechanism for switching the cam is complicated. In the above variable valve operating apparatus, it is difficult to process a spiral guide groove having a narrow groove width on the outer periphery of the cam carrier.

また、従来の内燃機関の可変動弁装置は、2つの切換ピンに対して単一のガイド溝をカムキャリアに形成した場合、2つの切換ピンが個別のアクチュエータでそれぞれ駆動されているので、アクチュエータの誤作動によって2つの切換ピンが同時にガイド溝に挿入されるおそれがあった。   Further, in the conventional variable valve operating system for an internal combustion engine, when a single guide groove is formed on the cam carrier for the two switching pins, the two switching pins are driven by individual actuators, respectively. There is a possibility that two switching pins may be simultaneously inserted into the guide groove due to malfunction.

具体的には、一方の切換ピンがガイド溝から抜かれる前に、他方の切換ピンがガイド溝に挿入された場合、2つの切換ピンが同時にガイド溝内に挿入されてしまうため、2つの切換ピンがカムキャリアのガイド溝の一対の側壁と強く干渉するおそれがあった。   Specifically, if the other switching pin is inserted into the guide groove before the one switching pin is removed from the guide groove, the two switching pins are simultaneously inserted into the guide groove. There is a possibility that the pin strongly interferes with the pair of side walls of the guide groove of the cam carrier.

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、カムを切換える機構を簡素化しつつ、2つの切換ピンがカムキャリアのガイド溝の一対の側壁と強く干渉するのを防止して、可変動弁機構の信頼性を高めることができる内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and while simplifying the cam switching mechanism, prevents the two switching pins from strongly interfering with the pair of side walls of the guide groove of the cam carrier. Then, it aims at providing the variable valve apparatus of the internal combustion engine which can improve the reliability of a variable valve mechanism.

本発明の第1態様は、シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカム軸と、前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された複数のカムが互いに隣接するように配置されたカムキャリアと、を備え、前記カムキャリアを前記カム軸の軸方向へ移動させてバルブを作動させる前記カムを切り換える内燃機関の可変動弁装置において、前記複数のカムは、第1カムと第2カムであり、前記カムキャリアは、前記第1カムによって前記バルブを作動させる第1位置と、前記第2カムによって前記バルブを作動させる第2位置とに移動可能であり、前記カムキャリアの外周面に当該カムキャリアを周回するようにガイド溝が形成され、前記ガイド溝は、互いに対向する一対の側壁のうち一方が、前記カムキャリアを前記第1位置へ移動させる第1切換カムであり、前記一対の側壁のうちの他方が、前記カムキャリアを前記第2位置へ移動させる第2切換カムであり、前記ガイド溝内に挿入可能であり、かつ前記カム軸の半径方向に往復移動可能な第1切換ピンと第2切換ピンとが前記カム軸の軸方向に沿って並列に配置され、前記第1切換ピンは、前記第1切換カムと接触可能であり、前記第2切換ピンは、前記第2切換カムと接触可能であり、前記第1切換ピンと前記第2切換ピンとを、前記カム軸の半径方向に沿って互いに逆向きに移動させる連結機構によって連結し、前記第1切換ピンまたは前記第2切換ピンの一方が前記ガイド溝内に挿入される際に、前記第1切換ピンまたは前記第2切換ピンの他方の挿入方向先端部は、常に前記カムキャリアの前記外周面よりも前記カム軸の半径方向外側に位置するとともに前記カムキャリアの前記外周面との間に隙間を形成することを特徴とする。   According to a first aspect of the present invention, a cam shaft rotatably supported by a cylinder head is provided so as to be coaxial with the cam shaft, and rotates integrally with the cam shaft, A plurality of cams which are movable in the axial direction and are arranged on the outer peripheral surface so that the operation characteristics of the valves are different from each other, and are arranged so as to be adjacent to each other. In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that switches the cam that moves in a direction to operate the valve, the plurality of cams are a first cam and a second cam, and the cam carrier is the valve by the first cam. The guide groove is formed on the outer peripheral surface of the cam carrier so as to circulate around the cam carrier. In the guide groove, one of the pair of side walls facing each other is a first switching cam that moves the cam carrier to the first position, and the other one of the pair of side walls is the cam carrier. A first switching pin that is a second switching cam that moves to the second position, can be inserted into the guide groove, and can be reciprocated in the radial direction of the cam shaft. The first switching pin can be in contact with the first switching cam, the second switching pin can be in contact with the second switching cam, and the first switching pin can be contacted with the first switching pin. The second switching pin is connected by a connecting mechanism that moves the second switching pin in opposite directions along the radial direction of the cam shaft, and one of the first switching pin or the second switching pin is inserted into the guide groove. When said The distal end of the other switching direction of the one switching pin or the second switching pin is always located radially outside the cam shaft with respect to the outer peripheral surface of the cam carrier and between the outer peripheral surface of the cam carrier. A gap is formed.

本発明の第2態様としては、前記第1切換ピンの挿入方向先端部と前記第2切換ピンの挿入方向先端部とが前記カムキャリアの前記外周面よりも前記カム軸の半径方向外側で常にすれ違うように設定されることが好ましい。   As a second aspect of the present invention, the insertion direction front end portion of the first switching pin and the insertion direction front end portion of the second switching pin are always on the radially outer side of the cam shaft from the outer peripheral surface of the cam carrier. It is preferable that they are set so as to pass each other.

本発明の第3態様としては、前記第1切換ピンおよび前記第2切換ピンの往復移動のストロークを前記カムキャリアの前記外周面から前記ガイド溝の底面までの距離の2倍以上とすることが好ましい。   As a third aspect of the present invention, the reciprocating stroke of the first switching pin and the second switching pin is set to be twice or more the distance from the outer peripheral surface of the cam carrier to the bottom surface of the guide groove. preferable.

このように上記の第1態様によれば、第1カムと第2カムを切り換える機構を、第1切換カムと第2切換カムを一対の側壁とする単一のガイド溝と、第1切換カムに接触可能な第1切換ピンと、第2切換カムに接触可能な第2切換ピンと、で構成でき、第1切換ピンと第2切換ピンとのそれぞれに個別にガイド溝を形成する必要がないので、カムを切換える機構を簡素化することができる。   Thus, according to said 1st aspect, the mechanism which switches a 1st cam and a 2nd cam, the single guide groove which uses a 1st switching cam and a 2nd switching cam as a pair of side wall, and a 1st switching cam The first switching pin that can come into contact with the second switching pin and the second switching pin that can come into contact with the second switching cam, and it is not necessary to individually form a guide groove in each of the first switching pin and the second switching pin. Can be simplified.

また、第1切換ピンと第2切換ピンとを連結機構により互いに逆向きに移動させることで第1カムまたは第2カムに切り換えを行っているので、カムを切換える機構を簡素化することができる。   Further, since the first switching pin and the second switching pin are switched to the first cam or the second cam by moving the first switching pin and the second switching pin in opposite directions to each other, the mechanism for switching the cam can be simplified.

また、第1切換ピンまたは第2切換ピンの一方がガイド溝内に挿入される際に、第1切換ピンまたは第2切換ピンの他方の挿入方向先端部は、常にカムキャリアの外周面よりもカム軸の半径方向外側に位置するとともにカムキャリアの外周面との間に隙間を形成する。   Further, when one of the first switching pin or the second switching pin is inserted into the guide groove, the other insertion direction front end of the first switching pin or the second switching pin is always more than the outer peripheral surface of the cam carrier. A gap is formed between the cam shaft and the outer peripheral surface of the cam carrier.

これにより、第1切換ピンと第2切換ピンとがカムキャリアのガイド溝内に同時に挿入されて、ガイド溝の一対の側壁に接触することを防止することができる。   Thereby, it can prevent that a 1st switching pin and a 2nd switching pin are simultaneously inserted in the guide groove of a cam carrier, and contact with a pair of side wall of a guide groove.

この結果、カムを切換える機構を簡素化しつつ、2つの切換ピンがカムキャリアのガイド溝の一対の側壁と強く干渉するのを防止して、可変動弁機構の信頼性を高めることができる。   As a result, it is possible to improve the reliability of the variable valve mechanism by simplifying the mechanism for switching the cam and preventing the two switching pins from strongly interfering with the pair of side walls of the guide groove of the cam carrier.

上記の第2態様によれば、第1切換ピンと第2切換ピンとがカム軸の半径方向に往復移動する際に、第1切換ピンの挿入方向先端部と第2切換ピンの挿入方向先端部とをカムキャリアの外周面よりもカム軸の半径方向外側の同じ高さに位置させることができる。   According to said 2nd aspect, when the 1st switching pin and the 2nd switching pin reciprocate to the radial direction of a cam shaft, the insertion direction front-end | tip part of a 1st switching pin and the insertion direction front-end | tip part of a 2nd switching pin Can be positioned at the same height outside the cam carrier in the radial direction of the cam shaft.

このため、第1切換ピンの挿入方向先端部と第2切換ピンの挿入方向先端部とがカムキャリアの外周面よりもカム軸の半径方向外側の同じ高さに位置した状態を経由して、第1切換ピンまたは第2切換ピンの一方が、カムキャリアのガイド溝内に挿入される。   For this reason, via the state where the insertion direction front end portion of the first switching pin and the insertion direction front end portion of the second switching pin are located at the same height outside the cam carrier in the radial direction of the cam shaft, One of the first switching pin or the second switching pin is inserted into the guide groove of the cam carrier.

したがって、第1切換ピンの先端部と第2切換ピンの先端部とが同時にガイド溝内に位置することを防止できるので、2つの切換ピンがカムキャリアのガイド溝の一対の側壁と強く干渉するのを防止することができる。   Therefore, since it can prevent that the front-end | tip part of a 1st switching pin and the front-end | tip part of a 2nd switching pin are located in a guide groove simultaneously, two switching pins strongly interfere with a pair of side wall of the guide groove of a cam carrier. Can be prevented.

上記の第3態様によれば、第1切換ピンと第2切換ピンとのすれ違い位置であるストロークの中間位置を、カムキャリアの外周面よりもカム軸の半径方向外側に位置させることができる。   According to said 3rd aspect, the intermediate position of the stroke which is a passing position of a 1st switching pin and a 2nd switching pin can be located in the radial direction outer side of a cam shaft rather than the outer peripheral surface of a cam carrier.

このため、第1切換ピンと第2切換ピンとを往復移動方向でカムキャリアの外周面よりもカム軸の半径方向外側ですれ違うように確実に設定できる。   Therefore, the first switching pin and the second switching pin can be reliably set so as to pass in the reciprocating direction on the outer side in the radial direction of the cam shaft from the outer peripheral surface of the cam carrier.

図1は、本発明の実施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 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. 2 is an exploded perspective view of the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a cam carrier in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置における第1切換ピンを挿入する穴を軸方向に切断した状態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a hole for inserting the first switching pin in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention is cut in the axial direction. 図5は、図4のV−V断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 図6−1は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第1位置(高速カムを選択した位置)に移動した状態を示す斜視図である。FIG. 6A is a perspective view illustrating a state in which the cam carrier in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention has moved to a first position (a position where a high-speed cam is selected). 図6−2は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置における第1切換ピンと第2切換ピンとがすれ違う時の状態を示す斜視図である。FIG. 6-2 is a perspective view showing a state when the first switching pin and the second switching pin pass each other in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図6−3は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第2位置(低速カムを選択した位置)に向けて移動を開始した状態を示す斜視図である。FIG. 6-3 is a perspective view showing a state in which the cam carrier in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention starts moving toward the second position (position where the low speed cam is selected). 図6−4は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第2位置(低速カムを選択した位置)に移動した状態を示す斜視図である。FIG. 6-4 is a perspective view showing a state where the cam carrier in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention has moved to the second position (position where the low-speed cam is selected).

以下に、本発明の実施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。
(可変動弁装置の概略構成)
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.
(Schematic configuration of variable valve operating device)

図1に示すように、本発明の実施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。シリンダヘッド1は、ヘッド本体1Aとヘッドカバー1Bとを備えている。   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 cylinder head 1 includes a head main body 1A and a head cover 1B.

図2に示すように、可変動弁装置2は、カム軸3と、カムキャリア4と、カムキャリア4の上方に配置されたカム切換部5と、を備え、吸気バルブ13のリフト状態を変化させるためにカムの切り換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。
(ロッカアーム)
As shown in FIG. 2, the variable valve apparatus 2 includes a cam shaft 3, a cam carrier 4, and a cam switching unit 5 disposed above the cam carrier 4, and changes the lift state of the intake valve 13. In order to achieve this, the cam is switched. 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.
(Rocker arm)

図1および図2に示すように、本実施形態では、カムキャリア4の回転に伴い揺動するタイプのロッカアーム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、ハイドロリックラッシュアジャスタ(HLA)12のピボット12Aの上に当接するように配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in this embodiment, a rocker arm 11 of a type that swings as the cam carrier 4 rotates is used. The rocker arm 11 is disposed such that a recess formed on the lower surface of the one end portion 11 </ b> C abuts on a pivot 12 </ b> A of a hydraulic lash adjuster (HLA) 12.

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の高速カム41と低速カム42と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。   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 high speed cam 41 or the low 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.

なお、吸気バルブ13は、シリンダヘッド1に対して軸方向に進退可能に設けられ、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。
(カム軸)
The intake valve 13 is provided so as to be able to advance and retreat in the axial direction with respect to the cylinder head 1 and is urged by a valve spring 14 in a direction of pulling up (a direction of closing the intake port and the combustion chamber).
(Camshaft)

図1に示すように、カム軸3は、ヘッド本体1Aの上部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ている。また、このカム軸3は、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。   As shown in FIG. 1, 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 upper portion of the head main body 1A. The camshaft 3 includes an interlocking portion so as to rotate in conjunction with a crankshaft (not shown) by a chain or belt (not shown).

なお、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。カム軸3の回転数は、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。   The lower cam housing 6 and the upper cam housing 7 are covered with a head cover 1B and are built in the cylinder head 1. The rotational speed of the camshaft 3 is set to be 1/2 of the rotational speed of the crankshaft.

本実施形態において、このカム軸3は、内燃機関としてのエンジンの前後方向(図2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。図2に示すように、カム軸3における長さ方向の所定領域の外周面には、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。   In the present embodiment, the cam shaft 3 is disposed so as to extend along the front-rear direction of the engine as the internal combustion engine (the direction indicated by the arrow in FIG. 2). As shown in FIG. 2, spline external teeth 31 having a predetermined width dimension in the axial direction are formed around the outer peripheral surface of the predetermined region in the length direction of the camshaft 3.

図2、図4および図5に示すように、カム軸3におけるスプライン外歯31が形成された領域の軸方向に隣接する近傍の領域に、位置決め機構32が設けられている。この位置決め機構32は、カム軸3に対して半径方向に沿って凹むように形成された収納凹部33と、この収納凹部33内に収納されるスプリング34と、この収納凹部33内に収納されてカム軸3の表面から一部が突出するように配置されたボール35と、を備えている。   As shown in FIGS. 2, 4, and 5, a positioning mechanism 32 is provided in a region near the axial direction of the region where the spline external teeth 31 are formed on the camshaft 3. The positioning mechanism 32 is housed in the housing recess 33 formed in a recess in the radial direction with respect to the cam shaft 3, a spring 34 housed in the housing recess 33, and the housing recess 33. And a ball 35 disposed so as to partially protrude from the surface of the cam shaft 3.

図5に示すように、このボール35は、後述するカムキャリア4に形成された第1位置用位置決め溝46または第2位置用位置決め溝47に係止されるようになっている。
(カムキャリア)
As shown in FIG. 5, the ball 35 is locked in a first position positioning groove 46 or a second position positioning groove 47 formed in the cam carrier 4 described later.
(Cam carrier)

図2および図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。   As shown in FIGS. 2 and 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.

また、カムキャリア4の内周面におけるスプライン内歯45が形成された領域に隣接する領域には、第1位置用位置決め溝46と第2位置用位置決め溝47が周回するように形成されている。   Further, a first position positioning groove 46 and a second position positioning groove 47 are formed in a region adjacent to the region where the spline inner teeth 45 are formed on the inner peripheral surface of the cam carrier 4. .

これら第1位置用位置決め溝46と第2位置用位置決め溝47は、カム軸3側に設けられた位置決め機構32のボール35が係止されることで、カムキャリア4を図6−1に示す第1位置Aおよび図6−4に示す第2位置Bとの間でクリック動作により位置決めさせる。   The first position positioning groove 46 and the second position positioning groove 47 are configured so that the ball 35 of the positioning mechanism 32 provided on the cam shaft 3 side is locked, whereby the cam carrier 4 is shown in FIG. Positioning is performed between the first position A and the second position B shown in FIG.

図2および図3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カムとしての高速カム41と、第2カムとしての低速カム42とが軸方向に並んで一体に設けられている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the cam carrier 4 includes a high-speed cam 41 as a first cam and a low-speed cam 42 as a second cam, which are different in valve operation characteristics on the peripheral surface, and are integrated in an axial direction. Is provided.

なお、高速カム41と低速カム42との一体構成体は、所定間隔を隔てて一対が配置されている。一対の高速カム41が選択される場合は、それぞれの高速カム41が、ロッカアーム11の上方に位置し、一対の低速カム42が選択される場合は、それぞれの低速カム42が、ロッカアーム11の上方に位置する。   In addition, the one-piece | unit structure of the high speed cam 41 and the low speed cam 42 is arrange | positioned at predetermined intervals. When a pair of high-speed cams 41 is selected, each high-speed cam 41 is positioned above the rocker arm 11, and when a pair of low-speed cams 42 is selected, each low-speed cam 42 is above the rocker arm 11. Located in.

すなわち、高速カム41同士の間隔、低速カム42同士の間隔、および吸気バルブ13同士の間隔は、同一に設定されている。そして、カムキャリア4は、高速カム41によって吸気バルブ13を作動させる図6−1に示す第1位置Aと、低速カム42によって吸気バルブ13を作動させる図6−4に示す第2位置Bとに移動可能である。   That is, the interval between the high-speed cams 41, the interval between the low-speed cams 42, and the interval between the intake valves 13 are set to be the same. The cam carrier 4 has a first position A shown in FIG. 6A where the intake valve 13 is operated by the high speed cam 41, and a second position B shown in FIG. 6-4 where the intake valve 13 is operated by the low speed cam 42. Can be moved to.

図3に示すように、高速カム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。低速カム42は、基礎となる高速カム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高速カム41のノーズ部41Bよりも半径方向への突出寸法が低く形成されたノーズ部42Bと、を備える。   As shown in FIG. 3, the high-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 low-speed cam 42 has a base circle portion 42A having the same radius as the base circle portion 41A of the high-speed cam 41 serving as a base, and is more radially outward than the nose portion 41B of the high-speed cam 41 toward the radially outer side from the base circle portion 42A. A nose portion 42B formed with a low projecting dimension.

これら高速カム41と低速カム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、高速カム41と低速カム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。カム軸3に対する高速カム41と低速カム42の配置により、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。   The high speed cam 41 and the low 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 high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 are arranged in a direction having substantially the same phase. The arrangement of the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 with respect to the camshaft 3 defines the lift timing of the intake valve 13 that operates in accordance with the operation of a crankshaft (not shown).

また、図2および図3に示すように、カムキャリア4の外周面4Aには、ガイド溝43が周回して連続するように形成されている。このガイド溝43において、互いに対向する一対の側壁のうち一方の側壁は、カムキャリア4を図6−1に示す第1位置Aへ移動させる第1切換カム43Aである。また、これら一対の側壁のうちの他方の側壁は、カムキャリア4を図6−4に示す第2位置Bへ移動させる第2切換カム43Bである。   2 and 3, a guide groove 43 is formed on the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 so as to circulate and continue. In the guide groove 43, one of the pair of side walls facing each other is a first switching cam 43A that moves the cam carrier 4 to the first position A shown in FIG. The other side wall of the pair of side walls is a second switching cam 43B that moves the cam carrier 4 to the second position B shown in FIG. 6-4.

図3に示すように、ガイド溝43は、溝幅が最大となる最大溝幅部43Cと、溝幅が最小となる最小溝幅部43Dと、最大溝幅部43Cと最小溝幅部43Dとの間を連絡する溝幅変化部43Eと、を備える。   As shown in FIG. 3, the guide groove 43 includes a maximum groove width portion 43C having a maximum groove width, a minimum groove width portion 43D having a minimum groove width, a maximum groove width portion 43C, and a minimum groove width portion 43D. A groove width changing portion 43E communicating between the two.

最小溝幅部43Dは、後述する第1切換ピン51および第2切換ピン52のうち1つが通過可能な溝幅である。最大溝幅部43Cは、最小溝幅部43Dを中心として溝幅方向の両外側にそれぞれ第1切換ピン51および第2切換ピン52のうち1つが通過可能空間を有する溝幅に形成されている。
(カム切換部)
The minimum groove width portion 43D is a groove width through which one of a first switching pin 51 and a second switching pin 52 described later can pass. The maximum groove width portion 43C is formed to have a groove width in which one of the first switching pin 51 and the second switching pin 52 has a space that allows passage through the outer sides in the groove width direction around the minimum groove width portion 43D. .
(Cam switching part)

図2に示すように、カム切換部5は、第1切換ピン51と、第2切換ピン52と、第1切換ピン51をヘッドカバー1Bの下面から突出する方向へ付勢するスプリング54と、プラグ55A、55Bとを備える。   As shown in FIG. 2, the cam switching unit 5 includes a first switching pin 51, a second switching pin 52, a spring 54 that urges the first switching pin 51 in a direction protruding from the lower surface of the head cover 1B, and a plug. 55A and 55B.

また、図4に示すように、カム切換部5は、プラグ56を備える。これら第1切換ピン51と第2切換ピン52は、ヘッドカバー1Bに対して、カム軸3の半径方向に往復移動可能であり、ガイド溝43に挿入可能な位置に配置されている。   Further, as shown in FIG. 4, the cam switching unit 5 includes a plug 56. The first switching pin 51 and the second switching pin 52 can be reciprocated in the radial direction of the cam shaft 3 with respect to the head cover 1B, and are disposed at positions where they can be inserted into the guide grooves 43.

そして、これら第1切換ピン51と第2切換ピン52とは、カム軸3の軸方向に沿って並列に配置されている。第1切換ピン51は、突出した状態で第1切換カム43Aと接触可能であり、第2切換ピン52は、突出した状態で第2切換カム43Bと接触可能である。   The first switching pin 51 and the second switching pin 52 are arranged in parallel along the axial direction of the camshaft 3. The first switching pin 51 can contact the first switching cam 43A in a protruding state, and the second switching pin 52 can contact the second switching cam 43B in a protruding state.

また、カム切換部5は連結機構57を備え、この連結機構57は、第1切換ピン51と第2切換ピン52をカム軸3の半径方向に沿って互いに逆向きに移動させるようになっている。   The cam switching unit 5 includes a coupling mechanism 57 that moves the first switching pin 51 and the second switching pin 52 in the opposite directions along the radial direction of the cam shaft 3. Yes.

連結機構57は、図2に示すように、第1切換ピン51の側面に形成された第1ラック51Bと、この第1ラック51Bに対向する第2切換ピン52に形成された第2ラック52Bと、第1ラック51Bと第2ラック52Bとに同時に噛み合うピニオンギヤ53と、を備える。   As shown in FIG. 2, the coupling mechanism 57 includes a first rack 51B formed on the side surface of the first switching pin 51 and a second rack 52B formed on the second switching pin 52 facing the first rack 51B. And a pinion gear 53 that meshes simultaneously with the first rack 51B and the second rack 52B.

図5に示すように、第1ラック51Bは、第1切換ピン51が往復動作を行う方向に沿って側面に形成された第1凹部51Aの底面に形成されている。第2ラック52Bは、第2切換ピン52が往復動作を行う方向に沿って側面に形成された第2凹部52Aの底面に形成されている。   As shown in FIG. 5, the first rack 51 </ b> B is formed on the bottom surface of the first recess 51 </ b> A formed on the side surface along the direction in which the first switching pin 51 reciprocates. The second rack 52B is formed on the bottom surface of the second recess 52A formed on the side surface along the direction in which the second switching pin 52 reciprocates.

第1凹部51Aにおけるそれぞれの往復移動方向の両端は、ピニオンギヤ53と当接して第1切換ピン51の移動範囲を規制する側壁51C、51Cが形成されている。第2凹部52Aにおけるそれぞれの往復移動方向の両端は、ピニオンギヤ53と当接して第2切換ピン52の移動範囲を規制する側壁52Cが形成されている。   Side ends 51 </ b> C and 51 </ b> C that abut the pinion gear 53 and restrict the movement range of the first switching pin 51 are formed at both ends of the first recess 51 </ b> A in the reciprocating direction. Side walls 52 </ b> C that abut the pinion gear 53 and restrict the movement range of the second switching pin 52 are formed at both ends of the second recess 52 </ b> A in the reciprocating direction.

ヘッドカバー1Bには筒状の切換ピン収容部1Cが設けられており、この切換ピン収容部1Cには、第1切換ピン51および第2切換ピン52が収容されている。切換ピン収容部1Cは、この切換ピン収容部1Cをカム軸3の半径方向に貫通するように第1ピン穴58Aおよび第2ピン穴58Bが互いに平行をなすように形成されている。   The head cover 1B is provided with a cylindrical switching pin accommodating portion 1C, and the first switching pin 51 and the second switching pin 52 are accommodated in the switching pin accommodating portion 1C. The switching pin accommodating portion 1C is formed so that the first pin hole 58A and the second pin hole 58B are parallel to each other so as to penetrate the switching pin accommodating portion 1C in the radial direction of the cam shaft 3.

第1切換ピン51は第1ピン穴58Aに摺動可能に挿入され、第2切換ピン52は第2ピン穴58Bに摺動可能に挿入されている。   The first switching pin 51 is slidably inserted into the first pin hole 58A, and the second switching pin 52 is slidably inserted into the second pin hole 58B.

第1ピン穴58Aと第2ピン穴58Bとは、軸方向の中間位置においてギヤ配置空間58Cで連通されている。ヘッドカバー1Bには、ギヤ配置空間58Cの側方(第1ピン穴58A、第2ピン穴58Bと直交する方向)からギヤ挿入口59がギヤ配置空間58Cに連通するように形成されている。   The first pin hole 58A and the second pin hole 58B are communicated with each other in the gear arrangement space 58C at an intermediate position in the axial direction. In the head cover 1B, a gear insertion port 59 is formed so as to communicate with the gear arrangement space 58C from the side of the gear arrangement space 58C (in a direction orthogonal to the first pin hole 58A and the second pin hole 58B).

第1切換ピン51は、第1ピン穴58Aに挿入されている。第2切換ピン52は、第2ピン穴58Bに挿入されている。そして、第1ピン穴58Aは、第1切換ピン51の上にスプリング54が挿入された状態でプラグ55Aにより閉塞されている。   The first switching pin 51 is inserted into the first pin hole 58A. The second switching pin 52 is inserted into the second pin hole 58B. The first pin hole 58A is closed by a plug 55A with the spring 54 inserted on the first switching pin 51.

また、第2ピン穴58Bは、第2切換ピン52が挿入された状態でプラグ55Bにより閉塞されている。ヘッドカバー1Bの側面に形成されたギヤ挿入口59からは、ピニオンギヤ53がギヤ配置空間58Cに向けて挿入されている。   The second pin hole 58B is closed by the plug 55B with the second switching pin 52 inserted. A pinion gear 53 is inserted into a gear arrangement space 58C from a gear insertion port 59 formed on the side surface of the head cover 1B.

ピニオンギヤ53は、第1切換ピン51の第1ラック51Bと、第2切換ピン52の第2ラック52Bと、の間に、互いに噛み合うように配置されている。   The pinion gear 53 is disposed between the first rack 51B of the first switching pin 51 and the second rack 52B of the second switching pin 52 so as to mesh with each other.

図4に示すように、ピニオンギヤ53は、ギヤ軸部53Aが、ヘッドカバー1B側に設けた軸受部58Dと、プラグ56に設けた軸受部56Aと、に回転自在に軸支されている。   As shown in FIG. 4, in the pinion gear 53, the gear shaft portion 53 </ b> A is rotatably supported by a bearing portion 58 </ b> D provided on the head cover 1 </ b> B side and a bearing portion 56 </ b> A provided on the plug 56.

ヘッドカバー1Bには、第1ピン穴58Aの上部に連通する第1オイル通路60が形成されている。この第1オイル通路60は、ヘッドカバー1Bに形成されたオイルギャラリ61に連通している。   The head cover 1B is formed with a first oil passage 60 communicating with the upper portion of the first pin hole 58A. The first oil passage 60 communicates with an oil gallery 61 formed in the head cover 1B.

ヘッドカバー1Bには第2オイル通路62が形成されており、この第2オイル通路62は、ヘッドカバー1Bに形成されたオイルギャラリ63に連通するとともに、第2ピン穴58Bの上部に連通している。   A second oil passage 62 is formed in the head cover 1B. The second oil passage 62 communicates with an oil gallery 63 formed in the head cover 1B and communicates with an upper portion of the second pin hole 58B.

これらオイルギャラリ61、63は、図示しないオイルポンプに連通するように形成されている。そして、これらオイルギャラリ61、63は、例えば電磁弁などを用いる図示しない油圧切換機構によりいずれか一方に油圧が供給されるように切り換えが可能となっている。このため、図5に示すように、連結機構57の動作により、第1切換ピン51および第2切換ピン52のいずかがヘッドカバー1Bの切換ピン収容部1Cの下面からカムキャリア4側に突出するようになっている。   These oil galleries 61 and 63 are formed so as to communicate with an oil pump (not shown). These oil galleries 61 and 63 can be switched so that hydraulic pressure is supplied to either one by a hydraulic switching mechanism (not shown) using, for example, an electromagnetic valve. Therefore, as shown in FIG. 5, due to the operation of the coupling mechanism 57, either the first switching pin 51 or the second switching pin 52 protrudes from the lower surface of the switching pin accommodating portion 1C of the head cover 1B to the cam carrier 4 side. It is supposed to be.

ここで、本実施形態では、第1切換ピン51および第2切換ピン52が同時にガイド溝43の一対の側壁に挟み込まれることを回避するため、図5に示すように、第1切換ピン51、第2切換ピン52およびガイド溝43の寸法や相対位置等について、以下のように設定されている。   Here, in the present embodiment, in order to avoid the first switching pin 51 and the second switching pin 52 from being simultaneously sandwiched between the pair of side walls of the guide groove 43, as shown in FIG. The dimensions and relative positions of the second switching pin 52 and the guide groove 43 are set as follows.

第1切換ピン51または第2切換ピン52の一方がガイド溝43内に挿入される際に、第1切換ピン51または第2切換ピン52の他方の挿入方向先端部は、常にカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸の半径方向外側に位置するとともにカムキャリア4の外周面4Aとの間に隙間sを形成するように設定されている。   When one of the first switching pin 51 or the second switching pin 52 is inserted into the guide groove 43, the other insertion direction tip of the first switching pin 51 or the second switching pin 52 is always in the cam carrier 4. It is set so as to form a gap s between the outer peripheral surface 4 </ b> A and the outer peripheral surface 4 </ b> A of the cam carrier 4 while being positioned on the outer side in the radial direction of the cam shaft.

すなわち、第1切換ピン51がガイド溝43内に挿入される際に、第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dが、カムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側に位置するとともに第2切換ピン52とカムキャリア4の外周面4Aとの間に隙間sを形成するように設定されている。同様に、第2切換ピン52がガイド溝43内に挿入される際に、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dは、カムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側に位置するとともに第1切換ピン51とカムキャリア4の外周面4Aとの間に隙間sを形成するように設定されている。   That is, when the first switching pin 51 is inserted into the guide groove 43, the insertion direction front end 52 </ b> D of the second switching pin 52 is positioned on the outer side in the radial direction of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4 </ b> A of the cam carrier 4. In addition, a gap s is set between the second switching pin 52 and the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. Similarly, when the second switching pin 52 is inserted into the guide groove 43, the insertion direction front end portion 51 </ b> D of the first switching pin 51 is located on the outer side in the radial direction of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4 </ b> A of the cam carrier 4. And a gap s is formed between the first switching pin 51 and the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4.

また、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dと第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dとがカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側で常にすれ違うように設定されている。換言すると、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dと第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dとのすれ違い位置は、カムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側となっている。   Further, the insertion direction front end 51D of the first switching pin 51 and the insertion direction front end 52D of the second switching pin 52 are set so as to always pass each other on the outer side in the radial direction of the camshaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. ing. In other words, the passing position between the insertion direction front end portion 51D of the first switching pin 51 and the insertion direction front end portion 52D of the second switching pin 52 is located on the outer side in the radial direction of the cam shaft 3 from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. ing.

また、第1切換ピン51および第2切換ピン52の往復移動のストロークL1をカムキャリア4の外周面4Aからガイド溝43の底面43Gまでの距離L2の2倍以上に設定している。   Further, the reciprocating stroke L1 of the first switching pin 51 and the second switching pin 52 is set to be twice or more the distance L2 from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 to the bottom surface 43G of the guide groove 43.

また、カム軸3の半径方向において、第1切換ピン51および第2切換ピン52を収容する切換ピン収容部1Cの下端からカムキャリア4の外周面4Aまでの距離L3は、カムキャリア4の外周面4Aからガイド溝43の底面43Gまでの距離L2よりも大きく設定されている。   Further, in the radial direction of the cam shaft 3, the distance L 3 from the lower end of the switching pin accommodating portion 1 C that accommodates the first switching pin 51 and the second switching pin 52 to the outer circumferential surface 4 A of the cam carrier 4 is the outer circumference of the cam carrier 4. The distance L2 is set to be larger than the distance L2 from the surface 4A to the bottom surface 43G of the guide groove 43.

なお、第1切換ピン51、第2切換ピン52およびガイド溝43の寸法や相対位置に関する上記の設定は、これら各部材の寸法公差、組み付け誤差および熱膨張等を考慮して行われている。
(可変動弁装置の作用・動作)
Note that the above settings regarding the dimensions and relative positions of the first switching pin 51, the second switching pin 52, and the guide groove 43 are performed in consideration of dimensional tolerances, assembly errors, thermal expansion, and the like of these members.
(Operation and operation of variable valve system)

以下、本実施形態に係る可変動弁装置2の高速カム41と低速カム42への切り換えの動作について説明する。   Hereinafter, the switching operation to the high speed cam 41 and the low speed cam 42 of the variable valve operating apparatus 2 according to the present embodiment will be described.

図6−1は、可変動弁装置2において高速カム41が選択されて運転されている状態を示している。このような状態におけるカムキャリア4の位置を第1位置Aとする。この状態では、高速カム41のベース円部41Aとロッカアーム11の被押圧ローラ11Aとが接触している。このとき、第1切換ピン51は、図5に示すように、ガイド溝43の最小溝幅部43Dを通過するような配置となっている。このとき、カム軸3側に設けられたボール35は、カムキャリア4側の第1位置用位置決め溝46に係合した状態となっている。   FIG. 6A shows a state where the high speed cam 41 is selected and operated in the variable valve operating apparatus 2. The position of the cam carrier 4 in such a state is defined as a first position A. In this state, the base circle portion 41A of the high-speed cam 41 and the pressed roller 11A of the rocker arm 11 are in contact with each other. At this time, the first switching pin 51 is arranged so as to pass through the minimum groove width portion 43D of the guide groove 43 as shown in FIG. At this time, the ball 35 provided on the cam shaft 3 side is engaged with the first position positioning groove 46 on the cam carrier 4 side.

このような高速カム41が選択されている状態から図6−4に示すように低速カム42が選択される状態(カムキャリア4が第2位置Bにある状態)に切り換える場合は、第2切換ピン52をガイド溝43内に挿入されるようにヘッドカバー1B側から突出させる。第2切換ピン52を突出させるには、図示しない油圧切換機構により、オイルギャラリ63から第2オイル通路62を介して第2ピン穴58Bに油圧を加える。これにより第2切換ピン52は、ガイド溝43へ向けて突出する方向に駆動される。   When switching from the state in which the high-speed cam 41 is selected to the state in which the low-speed cam 42 is selected (a state in which the cam carrier 4 is in the second position B) as shown in FIG. The pin 52 is protruded from the head cover 1B side so as to be inserted into the guide groove 43. In order to project the second switching pin 52, hydraulic pressure is applied from the oil gallery 63 to the second pin hole 58B through the second oil passage 62 by a hydraulic switching mechanism (not shown). Accordingly, the second switching pin 52 is driven in a direction protruding toward the guide groove 43.

そして、第2切換ピン52が突出する動作を行うと、図6−2に示すように、第1切換ピン51は、ピニオンギヤ53の回転にともないガイド溝43からヘッドカバー1B側へ引っ込む動作を行う。   When the second switching pin 52 is projected, the first switching pin 51 is retracted from the guide groove 43 toward the head cover 1B as the pinion gear 53 rotates as shown in FIG.

その後、第2切換ピン52は、第1切換ピン51がガイド溝43から抜け出てカムキャリア4の外周面4Aから隙間sだけカム軸3の外周方向に離隔した位置で、第1切換ピン51とすれ違った後、図6−3に示すようにガイド溝43に挿入される。これにより、第1切換ピン51と第2切換ピン52とが同時にガイド溝43に挿入されることがない。   Thereafter, the second switching pin 52 is separated from the first switching pin 51 at a position where the first switching pin 51 comes out of the guide groove 43 and is separated from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 by the gap s in the outer peripheral direction of the cam shaft 3. After passing, it is inserted into the guide groove 43 as shown in FIG. 6-3. Thus, the first switching pin 51 and the second switching pin 52 are not inserted into the guide groove 43 at the same time.

第2切換ピン52がガイド溝43内に挿入されると、カムキャリア4は、第2切換ピン52と接触する第2切換カム34Bによる作用により、カムキャリア4を第2位置Bまで移動させる。このとき、高速カム41のベース円部41Aおよび低速カム42のベース円部42Aがロッカアーム11の被押圧ローラ11Aに対して円滑に摺動して、図6−4に示すように被押圧ローラ11Aに低速カム42のベース円部42Aが接触した状態となる。   When the second switching pin 52 is inserted into the guide groove 43, the cam carrier 4 moves the cam carrier 4 to the second position B by the action of the second switching cam 34 </ b> B that contacts the second switching pin 52. At this time, the base circle 41A of the high-speed cam 41 and the base circle 42A of the low-speed cam 42 slide smoothly with respect to the pressed roller 11A of the rocker arm 11, and as shown in FIG. 6-4, the pressed roller 11A. Thus, the base circle portion 42A of the low speed cam 42 is in contact.

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側のボール35が図5に示す第1位置用位置決め溝46から外れて、第2位置用位置決め溝47に移動して係合した状態となる。この結果、カムキャリア4は、カム軸3に対して低速カム42が選択された位置(第2位置B)で固定される。   When the cam carrier 4 is displaced with respect to the cam shaft 3 in this way, the ball 35 on the cam shaft 3 side disengages from the first position positioning groove 46 shown in FIG. 5 and moves to the second position positioning groove 47. And become engaged. As a result, the cam carrier 4 is fixed to the cam shaft 3 at the position (second position B) where the low-speed cam 42 is selected.

このように、低速カム42が選択されて、カムキャリア4が第2位置Bにある場合において、高速カム41への切り換えを行うまでの間は、第2切換ピン52は、ガイド溝43の最小溝幅部43Dを通過するような配置となっている。   As described above, when the low speed cam 42 is selected and the cam carrier 4 is in the second position B, the second switching pin 52 is the minimum of the guide groove 43 until the switching to the high speed cam 41 is performed. The arrangement is such that it passes through the groove width portion 43D.

一方、低速カム42から高速カム41へ切り換える場合は、図4に示すように、オイルギャラリ61から第1オイル通路60を介して第1ピン穴58Aの上部に油圧を加えることにより、第1切換ピン51をヘッドカバー1Bの下面から突出させる。第1切換ピン51の第1ラック51Bの移動に伴ってピニオンギヤ53が回転する。これに伴い、第2ラック52Bは、第1ラック51Bと反対方向に移動する。すなわち、第2切換ピン52は、ヘッドカバー1Bの下面に対して引っ込む方向への動作を行う。そして、第1切換ピン51に対してガイド溝43の第1切換カム43Aが接触した状態で回転することにより、カムキャリア4は図9−1に示す第1位置に移動して、ロッカアーム11の被押圧ローラ11Aに接触するカムが、低速カム42から高速カム41に切り換わる。   On the other hand, when switching from the low speed cam 42 to the high speed cam 41, as shown in FIG. 4, the first switching is performed by applying hydraulic pressure from the oil gallery 61 to the upper portion of the first pin hole 58A via the first oil passage 60. The pin 51 is protruded from the lower surface of the head cover 1B. The pinion gear 53 rotates with the movement of the first rack 51B of the first switching pin 51. Accordingly, the second rack 52B moves in the opposite direction to the first rack 51B. In other words, the second switching pin 52 performs an operation in the retracting direction with respect to the lower surface of the head cover 1B. Then, when the first switching cam 43A of the guide groove 43 is in contact with the first switching pin 51, the cam carrier 4 moves to the first position shown in FIG. The cam that contacts the pressed roller 11 </ b> A is switched from the low speed cam 42 to the high speed cam 41.

図5に示すように、本実施形態では、第1切換ピン51の第1凹部51Aおよび第2切換ピン52の第2凹部52Aにおけるそれぞれの往復移動方向の両端に側壁51C、52Cが形成されている。これら側壁51C、52Cは、ピニオンギヤ53と当接して第1切換ピン51および第2切換ピン52の移動範囲を規制するストッパとしての機能を果たしている。   As shown in FIG. 5, in the present embodiment, side walls 51 </ b> C and 52 </ b> C are formed at both ends of the first recess 51 </ b> A of the first switching pin 51 and the second recess 52 </ b> A of the second switching pin 52 in the reciprocating direction. Yes. These side walls 51 </ b> C and 52 </ b> C abut on the pinion gear 53 and serve as a stopper that restricts the movement range of the first switching pin 51 and the second switching pin 52.

以上説明したように、本実施形態では、高速カム41と低速カム42を切り換える機構を、第1切換カム43Aと第2切換カム43Bを一対の側壁とする単一のガイド溝43と、第1切換カム43Aに接触可能な第1切換ピン51と、第2切換カム43Bに接触可能な第2切換ピン52と、で構成できる。すなわち、第1切換ピン51と第2切換ピン52とのそれぞれに個別にガイド溝を形成する必要がない。このため、本実施形態に係る可変動弁装置2では、カムを切り換える機構を簡素化することができる。   As described above, in the present embodiment, the mechanism for switching between the high speed cam 41 and the low speed cam 42 includes a single guide groove 43 having the first switching cam 43A and the second switching cam 43B as a pair of side walls, and the first The first switching pin 51 that can contact the switching cam 43A and the second switching pin 52 that can contact the second switching cam 43B can be used. That is, it is not necessary to form guide grooves individually for the first switching pin 51 and the second switching pin 52. For this reason, in the variable valve apparatus 2 according to the present embodiment, the mechanism for switching the cam can be simplified.

また、第1切換ピン51と第2切換ピン52とを連結機構57により互いに逆向きに移動させることで高速カム41または低速カム42に切り換えを行っているので、カムを切換える機構を簡素化することができる。   Further, since the first switching pin 51 and the second switching pin 52 are switched to the high speed cam 41 or the low speed cam 42 by moving the first switching pin 51 and the second switching pin 52 in opposite directions to each other, the mechanism for switching the cam is simplified. be able to.

また、第1切換ピン51または第2切換ピン52の一方がガイド溝43内に挿入される際に、第1切換ピン51または第2切換ピン52の他方の挿入方向先端部は、常にカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側に位置するとともにカムキャリア4の外周面4Aとの間に隙間sを形成する。   Also, when one of the first switching pin 51 or the second switching pin 52 is inserted into the guide groove 43, the other insertion direction front end of the first switching pin 51 or the second switching pin 52 is always the cam carrier. 4 is located on the outer side in the radial direction of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4 </ b> A, and a gap s is formed between the outer peripheral surface 4 </ b> A of the cam carrier 4.

これにより、第1切換ピン51と第2切換ピン52とがカムキャリア4のガイド溝43内に同時に挿入されて、ガイド溝43の一対の側壁に接触することを防止することができる。   Thereby, it is possible to prevent the first switching pin 51 and the second switching pin 52 from being simultaneously inserted into the guide groove 43 of the cam carrier 4 and contacting the pair of side walls of the guide groove 43.

この結果、カムを切換える機構を簡素化しつつ、第1切換ピン51と第2切換ピン52がカムキャリア4のガイド溝43の一対の側壁と強く干渉するのを防止して、可変動弁機構の信頼性を高めることができる。   As a result, while simplifying the mechanism for switching the cam, the first switching pin 51 and the second switching pin 52 are prevented from strongly interfering with the pair of side walls of the guide groove 43 of the cam carrier 4, so that the variable valve mechanism Reliability can be increased.

本実施形態では、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dと第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dとがカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側で常にすれ違うように設定されている。   In the present embodiment, the insertion direction front end portion 51D of the first switching pin 51 and the insertion direction front end portion 52D of the second switching pin 52 always pass each other on the outer side in the radial direction of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. Is set to

これにより、第1切換ピン51と第2切換ピン52とがカム軸3の半径方向に往復移動する際に、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dと第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dとをカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側の同じ高さに位置させることができる。   Thus, when the first switching pin 51 and the second switching pin 52 reciprocate in the radial direction of the camshaft 3, the distal end portion 51D of the first switching pin 51 and the distal end of the second switching pin 52 in the insertion direction are inserted. The portion 52D can be positioned at the same height on the radially outer side of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4.

このため、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dと第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dとがカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側の同じ高さに位置した状態を経由して、第1切換ピン51または第2切換ピン52の一方が、カムキャリア4のガイド溝43内に挿入される。   For this reason, the insertion direction front end portion 51D of the first switching pin 51 and the insertion direction front end portion 52D of the second switching pin 52 are positioned at the same height outside the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 in the radial direction of the cam shaft 3. Through this state, one of the first switching pin 51 or the second switching pin 52 is inserted into the guide groove 43 of the cam carrier 4.

したがって、第1切換ピン51の挿入方向先端部51Dと第2切換ピン52の挿入方向先端部52Dとが同時にガイド溝43内に位置することを防止できるので、第1切換ピン51と第2切換ピン52がカムキャリア4のガイド溝43の一対の側壁と強く干渉するのを防止することができる。   Therefore, it is possible to prevent the insertion direction distal end portion 51D of the first switching pin 51 and the insertion direction distal end portion 52D of the second switching pin 52 from being simultaneously positioned in the guide groove 43, and thus the first switching pin 51 and the second switching pin 51 It is possible to prevent the pin 52 from strongly interfering with the pair of side walls of the guide groove 43 of the cam carrier 4.

本実施形態では、第1切換ピン51および第2切換ピン52の往復移動のストロークL1を、カムキャリア4の外周面4Aからガイド溝43の底面43Gまでの距離L2の2倍以上に設定している。   In the present embodiment, the reciprocating stroke L1 of the first switching pin 51 and the second switching pin 52 is set to be twice or more the distance L2 from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 to the bottom surface 43G of the guide groove 43. Yes.

これにより、第1切換ピン51と第2切換ピン52とのすれ違い位置であるストロークL1の中間位置を、カムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側に位置させることができる。   Thereby, the intermediate position of the stroke L <b> 1, which is the passing position between the first switching pin 51 and the second switching pin 52, can be positioned on the outer side in the radial direction of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4 </ b> A of the cam carrier 4.

このため、第1切換ピン51と第2切換ピン52とを往復移動方向でカムキャリア4の外周面4Aよりもカム軸3の半径方向外側ですれ違うように確実に設定できる。
(その他の実施形態)
Therefore, the first switching pin 51 and the second switching pin 52 can be reliably set so as to pass each other on the radially outer side of the cam shaft 3 with respect to the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 in the reciprocating direction.
(Other embodiments)

以上、実施形態について説明したが、この発明はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態では、第1切換ピン51および第2切換ピン52が互い違い方向に移動する動作を連結機構57で実現しているが、これに限定されるものではなく、他の機構により第1切換ピン51および第2切換ピン52が互い違い方向に移動させることも勿論可能である。   Although the embodiment has been described above, the present invention is not limited to this. For example, in the present embodiment, the movement of the first switching pin 51 and the second switching pin 52 moving in a staggered direction is realized by the coupling mechanism 57, but the present invention is not limited to this, and the first switching pin 51 and the second switching pin 52 are not limited to this. Of course, the first switching pin 51 and the second switching pin 52 can be moved in alternate directions.

上記の実施形態では、本発明を、高速カム41と低速カム42の2段可変動弁装置に適用したが、第2カムをリフト量0となる周面を有する休止カムとすれば、バルブ休止機能も実現可能である。このような構成とすれば、カムを切り換える機構の構造および作動方法を簡素化でき、バルブを休止させることも可能となる。   In the above embodiment, the present invention is applied to the two-stage variable valve operating device of the high speed cam 41 and the low speed cam 42. However, if the second cam is a rest cam having a peripheral surface with a lift amount of 0, the valve rest Functions are also feasible. With such a configuration, the structure and operating method of the mechanism for switching the cam can be simplified, and the valve can be stopped.

また、上記の実施形態では、2系統のオイルギャラリ61、63を備える構成であるが、スプリング54を強化して、1系統のオイルギャラリを省略した構成としてもよい。すなわち、スプリング54が、第1切換ピン51およびまたは第2切換ピン52の少なくとも一方にオイルギャラリを連結し、このオイルギャラリから付与される駆動力で第1切換ピン51およびまたは第2切換ピン52を軸方向へ動かす駆動力を付与し、この駆動力が除去されたときに、スプリング54により第1切換ピン51を強制的にガイド溝43側へ移動させるように設定してもよい。   In the above embodiment, the oil gallery 61, 63 of two systems is provided. However, the spring 54 may be reinforced to omit the oil gallery of one system. That is, the spring 54 connects the oil gallery to at least one of the first switching pin 51 and / or the second switching pin 52, and the first switching pin 51 and / or the second switching pin 52 is driven by the driving force applied from the oil gallery. A driving force for moving the shaft in the axial direction may be applied, and the first switching pin 51 may be forcibly moved to the guide groove 43 side by the spring 54 when the driving force is removed.

この場合、第2切換ピン52にオイルギャラリ63を連結し、オイルギャラリ63から第2切換ピン52に付与される駆動力(油圧力)が除去された場合、スプリング54によって第1切換ピン51がガイド溝43側に移動する。これにより、カムキャリア4を第1位置へ移動させ、バルブの休止を解除できる。   In this case, when the oil gallery 63 is connected to the second switching pin 52, and the driving force (oil pressure) applied to the second switching pin 52 is removed from the oil gallery 63, the first switching pin 51 is moved by the spring 54. It moves to the guide groove 43 side. As a result, the cam carrier 4 can be moved to the first position, and the valve pause can be released.

1…シリンダヘッド、1B…ヘッドカバー、2…可変動弁装置、3…カム軸、4…カムキャリア、5…カム切換部、41…高速カム(第1カム)、42…低速カム(第2カム)、43…ガイド溝、43A…第1切換カム(一対の側壁の一方または他方)、43B…第2切換カム(一対の側壁の一方または他方)、51…第1切換ピン、51D…挿入方向先端部、52…第2切換ピン、52D…挿入方向先端部、57…連結機構、A…第1位置、B…第2位置、s…隙間、L1…ストローク、L2…距離   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head, 1B ... Head cover, 2 ... Variable valve apparatus, 3 ... Cam shaft, 4 ... Cam carrier, 5 ... Cam switching part, 41 ... High speed cam (1st cam), 42 ... Low speed cam (2nd cam) ), 43... Guide groove, 43 A... First switching cam (one or the other of the pair of side walls), 43 B... Second switching cam (one or the other of the pair of side walls), 51. Front end portion 52 ... second switching pin 52D ... insertion direction front end portion 57 ... connecting mechanism A ... first position B ... second position s ... clearance L1 ... stroke L2 ... distance

Claims (3)

シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカム軸と、前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された複数のカムが互いに隣接するように配置されたカムキャリアと、を備え、前記カムキャリアを前記カム軸の軸方向へ移動させてバルブを作動させる前記カムを切り換える内燃機関の可変動弁装置において、
前記複数のカムは、第1カムと第2カムであり、
前記カムキャリアは、前記第1カムによって前記バルブを作動させる第1位置と、前記第2カムによって前記バルブを作動させる第2位置とに移動可能であり、
前記カムキャリアの外周面に当該カムキャリアを周回するようにガイド溝が形成され、
前記ガイド溝は、互いに対向する一対の側壁のうち一方が、前記カムキャリアを前記第1位置へ移動させる第1切換カムであり、前記一対の側壁のうちの他方が、前記カムキャリアを前記第2位置へ移動させる第2切換カムであり、
前記ガイド溝内に挿入可能であり、かつ前記カム軸の半径方向に往復移動可能な第1切換ピンと第2切換ピンとが前記カム軸の軸方向に沿って並列に配置され、
前記第1切換ピンは、前記第1切換カムと接触可能であり、前記第2切換ピンは、前記第2切換カムと接触可能であり、
前記第1切換ピンと前記第2切換ピンとを、前記カム軸の半径方向に沿って互いに逆向きに移動させる連結機構によって連結し、
前記第1切換ピンまたは前記第2切換ピンの一方が前記ガイド溝内に挿入される際に、前記第1切換ピンまたは前記第2切換ピンの他方の挿入方向先端部は、常に前記カムキャリアの前記外周よりも前記カム軸の半径方向外側に位置するとともに前記カムキャリアの前記外周面との間に隙間を形成することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A camshaft rotatably supported by the cylinder head, and provided so as to be coaxial with the camshaft, rotate integrally with the camshaft and move in the axial direction of the camshaft; A cam carrier having a plurality of cams formed on the outer peripheral surface so as to have different valve operating characteristics arranged adjacent to each other, and operating the valve by moving the cam carrier in the axial direction of the cam shaft In the variable valve operating apparatus of the internal combustion engine for switching the cam to be
The plurality of cams are a first cam and a second cam,
The cam carrier is movable between a first position where the valve is operated by the first cam and a second position where the valve is operated by the second cam;
A guide groove is formed on the outer peripheral surface of the cam carrier so as to go around the cam carrier,
In the guide groove, one of the pair of side walls facing each other is a first switching cam that moves the cam carrier to the first position, and the other of the pair of side walls moves the cam carrier to the first position. A second switching cam that moves to the second position;
A first switching pin and a second switching pin that can be inserted into the guide groove and can reciprocate in the radial direction of the cam shaft are arranged in parallel along the axial direction of the cam shaft,
The first switching pin can be in contact with the first switching cam, the second switching pin can be in contact with the second switching cam,
The first switching pin and the second switching pin are coupled by a coupling mechanism that moves in the opposite directions along the radial direction of the cam shaft,
When one of the first switching pin or the second switching pin is inserted into the guide groove, the other insertion direction front end of the first switching pin or the second switching pin is always in the cam carrier. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the variable valve operating apparatus is located outside the outer periphery in the radial direction of the cam shaft and has a gap with the outer peripheral surface of the cam carrier.
前記第1切換ピンの挿入方向先端部と前記第2切換ピンの挿入方向先端部とが前記カムキャリアの前記外周面よりも前記カム軸の半径方向外側で常にすれ違うように設定される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 insertion direction front end portion of the first switching pin and the insertion direction front end portion of the second switching pin are set so as to always pass each other on the outer side in the radial direction of the cam shaft from the outer peripheral surface of the cam carrier. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1. 前記第1切換ピンおよび前記第2切換ピンの往復移動のストロークを前記カムキャリアの前記外周面から前記ガイド溝の底面までの距離の2倍以上と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。   The stroke of the reciprocating movement of the first switching pin and the second switching pin is set to be twice or more the distance from the outer peripheral surface of the cam carrier to the bottom surface of the guide groove. 3. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to 2.
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