JP2017020451A - Cam structure of engine - Google Patents

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祐輔 木戸
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昭 吉原
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Tadashi Ujihara
忠 氏原
安典 忽那
Yasunori Kotsuna
安典 忽那
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cam structure of an engine that can suppress noise due to transfer of a cam.SOLUTION: The present invention relates to a structure of a cam which lifts a valve of an engine, the structure having: a base circle where a lift amount of the valve becomes 0; a first cam profile which determines lift characteristics of the valve; a ramp part connecting the base circle and the first cam profile; a second cam profile of lift characteristics different from the first cam profile; and a bent part where a lift speed of the valve change as the first cam profile and second cam profile cross each other to be bent. A quantity of variation in lift speed of the bent part is set to be equal to or less than a quantity of variation in lift speed of the ramp part.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、エンジンのカム構造に関する。   The present disclosure relates to an engine cam structure.

特許文献1には、ベース円部とバルブリフト部とを有するベースカムと、バルブリフト部の先端部に取り付けられ、バルブリフトさせるローラとを有するローラ付きカムが開示されている。かかるローラ付きカムは、バルブリフトの立ち上がりで正の第1のバルブ加速度ピークを生じ、バルブリフトの立ち下がりで正の第2のバルブ加速度ピークを生じる。そして、第1のバルブ加速度ピークと第2のバルブ加速度ピークとの間でバルブ加速度が負となるバルブ加速度特性を有している。
また、かかるローラ付きカムは、第1のバルブ加速度ピークと第2のバルブ加速度ピークとの間で、動弁機構の被駆動部がベースカムのバルブリフト部からローラのローラ本体に乗り移りのときに生じる正の第3のバルブ加速度ピークと、第1のバルブ加速度ピークと第2のバルブ加速度ピークとの間で、動弁機構の被駆動部がローラのローラ本体からバルブリフト部に乗り移りのときに生じる正の第4のバルブ加速度ピークとが、第1のバルブ加速度ピークと第2のバルブ加速度ピークよりも小さくなるように、ローラのローラ本体の径と取付位置が設定されている。
特許文献1に開示されたローラ付きカムは、動弁機構の被駆動部がベースカムのバルブリフト部からローラ本体に乗り移るときに生じる第3のバルブ加速度ピークなどを抑えることができる。また、バルブのジャンプも小さくなるため、安定したバルブリフト特性を維持することができる。
Patent Document 1 discloses a cam with a roller having a base cam having a base circle part and a valve lift part, and a roller attached to the tip part of the valve lift part for valve lift. Such a cam with a roller generates a positive first valve acceleration peak at the rising edge of the valve lift, and generates a positive second valve acceleration peak at the falling edge of the valve lift. The valve acceleration characteristic is such that the valve acceleration is negative between the first valve acceleration peak and the second valve acceleration peak.
Such a cam with a roller is generated when the driven portion of the valve mechanism moves from the valve lift portion of the base cam to the roller body of the roller between the first valve acceleration peak and the second valve acceleration peak. Occurs when the driven portion of the valve mechanism moves from the roller body of the roller to the valve lift portion between the positive third valve acceleration peak, the first valve acceleration peak, and the second valve acceleration peak. The diameter and the mounting position of the roller body of the roller are set so that the positive fourth valve acceleration peak is smaller than the first valve acceleration peak and the second valve acceleration peak.
The cam with a roller disclosed in Patent Document 1 can suppress a third valve acceleration peak that occurs when the driven portion of the valve mechanism moves from the valve lift portion of the base cam to the roller body. Further, since the valve jump becomes small, a stable valve lift characteristic can be maintained.

特許第5287648号公報Japanese Patent No. 5287648

ところで、ローラ付きカムを採用したエンジンのバルブリフト装置では、動弁機構の被駆動部(バルブ)がベースカムのバルブリフト部からローラ本体に乗り移るときに動弁機構の被駆動部(バルブ)に急激な速度変化が生じると騒音が大きくなる。   By the way, in a valve lift device for an engine that employs a cam with a roller, when the driven part (valve) of the valve mechanism moves from the valve lift part of the base cam to the roller body, the driven part (valve) of the valve mechanism suddenly moves. Noise will increase when a significant speed change occurs.

上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、カムの乗り移りによる騒音を抑制することができるエンジンのカム構造を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of at least one embodiment of the present invention is to provide an engine cam structure that can suppress noise due to cam transfer.

(1)本発明の少なくとも一実施形態に係るエンジンのカム構造は、エンジンのバルブをリフトするカムの構造であって、前記バルブのリフト量が0となるベースサークルと、前記バルブのリフト特性を決定する第1のカムプロフィールと、前記ベースサークルと前記第1のカムプロフィールとをつなぐランプ部と、前記第1のカムプロフィールと異なるリフト特性の第2のカムプロフィールと、前記第1のカムプロフィールと前記第2のカムプロフィールが交差することで折れ曲がり前記バルブのリフト速度が変化する折れ曲がり部と、を有し、前記折れ曲がり部の前記リフト速度の変化量が前記ランプ部のリフト速度の変化量以下に設定される。   (1) An engine cam structure according to at least one embodiment of the present invention is a cam structure that lifts a valve of an engine, and has a base circle in which the lift amount of the valve is 0, and lift characteristics of the valve. A first cam profile to be determined; a ramp portion connecting the base circle and the first cam profile; a second cam profile having a lift characteristic different from the first cam profile; and the first cam profile And a bent portion where the lift speed of the valve changes when the second cam profile intersects, and the amount of change in the lift speed of the bent portion is less than the amount of change in the lift speed of the ramp portion Set to

上記(1)の構成によれば、折れ曲がり部におけるリフト速度の変化量がランプ部のリフト速度の変化量以下に設定されるので、バルブの急激な速度変化を抑制することができ、カムの乗り移りによる騒音を抑制することができる。   According to the configuration of (1) above, since the amount of change in the lift speed at the bent portion is set to be equal to or less than the amount of change in the lift speed of the ramp portion, it is possible to suppress a rapid change in the valve speed, and to change the cam. Noise due to can be suppressed.

(2)幾つかの実施形態では、上記(1)の構成において、前記カムは前記カムの先端部に回転するローラを設けたローラカムであり、前記ローラカムは前記ベースサークルと、前記第1のカムプロフィールからなるカム山部と、前記第2のカムプロフィールからなるローラ部と、により構成される。
上記(2)の構成によれば、カム山部とローラ部との間におけるバルブの急激な速度変化を抑制することができ、カム山部とローラ部との間におけるカムの乗り移りによる騒音を抑制することができる。
(2) In some embodiments, in the configuration of the above (1), the cam is a roller cam provided with a rotating roller at a tip portion of the cam, and the roller cam includes the base circle and the first cam. It is comprised by the cam peak part which consists of a profile, and the roller part which consists of said 2nd cam profile.
According to the configuration of (2) above, it is possible to suppress a rapid speed change of the valve between the cam crest and the roller, and to suppress noise due to the cam transfer between the cam crest and the roller. can do.

(3)幾つかの実施形態では、上記(1)又は(2)の構成において、前記折れ曲がり部は、前記バルブの最大変位点を基準としてオープンサイド又はクローズサイドに30度から60度の範囲に設定される。
上記(3)の構成によれば、カムの乗り移りは、バルブの最大変位点を基準としてオープンサイド又はクローズサイドに30度から60度の範囲に設定される。したがって、折れ曲がり部におけるリフト速度の変化量をランプ部のリフト速度の変化量以下に比較的簡単に設定することができる。
(3) In some embodiments, in the configuration of the above (1) or (2), the bent portion is in a range of 30 degrees to 60 degrees on the open side or the closed side on the basis of the maximum displacement point of the valve. Is set.
According to the configuration of (3) above, the cam transfer is set in the range of 30 to 60 degrees on the open side or the close side with reference to the maximum displacement point of the valve. Therefore, the amount of change in the lift speed at the bent portion can be set relatively easily below the amount of change in the lift speed of the ramp portion.

(4)幾つかの実施形態では、上記(1)から(3)のいずれか一つの構成において、前記ランプ部の速度は、前記ランプ部における等速度区間の速度である。
上記(4)の構成によれば、ランプ部の速度は、ランプ部における等速度区間の速度であるから、カムの乗り移りによる折れ曲がり部の変化量を明確に設定することができる。
(4) In some embodiments, in any one of the configurations (1) to (3), the speed of the ramp portion is a speed of a constant velocity section in the ramp portion.
According to the configuration of (4) above, since the speed of the ramp part is the speed of the constant speed section in the ramp part, the amount of change in the bent part due to the transfer of the cam can be clearly set.

本発明の少なくとも一実施形態によれば、バルブの急激な速度変化を抑制することができ、カムの乗り移りによる騒音を抑制することができる。   According to at least one embodiment of the present invention, a rapid change in the speed of the valve can be suppressed, and noise due to the transfer of the cam can be suppressed.

本発明の一実施形態に係るエンジンのローラカムが適用されるバルブリフト装置の構成を簡単に示す模式図である。It is a mimetic diagram showing simply the composition of the valve lift device to which the roller cam of the engine concerning one embodiment of the present invention is applied. 本発明の一実施形態に係るエンジンのローラカムの外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the roller cam of the engine which concerns on one Embodiment of this invention. 図2に示したエンジンのローラカムにより駆動されるバルブのリフト量と速度を示す図である。It is a figure which shows the lift amount and speed of the valve | bulb driven by the roller cam of the engine shown in FIG. 図3に示したA部の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the A section shown in FIG. 図3に示したB部の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the B section shown in FIG. 図3に示したC部の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the C section shown in FIG. 本発明の一実施形態に係るエンジンのカムが適用されるバルブリフト装置の構成を簡単に示す模式図である。It is a mimetic diagram showing simply the composition of the valve lift device to which the cam of the engine concerning one embodiment of the present invention is applied. Tレバーとロッカーアームが合体される前の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state before a T lever and a rocker arm are united. Tレバーとロッカーアームが合体された後の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state after T lever and the rocker arm were united. 図7に示したエンジンのカムにより駆動されるバルブのリフト量と速度を示す図である。It is a figure which shows the lift amount and speed of the valve | bulb driven by the cam of the engine shown in FIG.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
また例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, expressions expressing relative or absolute arrangements such as “in a certain direction”, “along a certain direction”, “parallel”, “orthogonal”, “center”, “concentric” or “coaxial” are strictly In addition to such an arrangement, it is also possible to represent a state of relative displacement with an angle or a distance such that tolerance or the same function can be obtained.
In addition, for example, expressions representing shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes not only represent shapes such as quadrangular shapes and cylindrical shapes in a strict geometric sense, but also within the range where the same effect can be obtained. A shape including a chamfered portion or the like is also expressed.
On the other hand, the expressions “comprising”, “comprising”, “comprising”, “including”, or “having” one constituent element are not exclusive expressions for excluding the existence of the other constituent elements.

(実施形態1)
図1は、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブを駆動するローラカム(カム構造)3を適用したエンジンのバルブリフト装置2を簡単に示す模式図である。
まず、図1に基づいて、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3が適用されるエンジンのバルブリフト装置2を簡単に説明する。ここでは、バルブ21を駆動するローラカム3でバルブ21を直接駆動するダイレクト型又は直接駆動型と称されるバルブリフト装置2を例に説明するが、これに限られるものではない。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram simply showing an engine valve lift device 2 to which a roller cam (cam structure) 3 for driving an engine valve according to an embodiment of the present invention is applied.
First, based on FIG. 1, the valve lift apparatus 2 of the engine to which the roller cam 3 which drives the valve 21 of the engine which concerns on one Embodiment of this invention is applied is demonstrated easily. Here, the valve lift device 2 referred to as a direct type or a direct drive type in which the valve 21 is directly driven by the roller cam 3 that drives the valve 21 will be described as an example, but the present invention is not limited to this.

エンジンのバルブリフト装置2は、エンジンの吸気側と排気側とに設けられている。吸気側のバルブリフト装置2及び排気側のバルブリフト装置2は、エンジンのクランクシャフト(図示せず)により駆動され、ピストン(図示せず)に対して適切な時期にバルブ(吸気バルブ及び排気バルブ)21を開閉せしめている。これにより、混合気がエンジンの燃焼室11に供給され、燃焼室11から排気ガスが排出される。   The valve lift device 2 for the engine is provided on the intake side and the exhaust side of the engine. The valve lift device 2 on the intake side and the valve lift device 2 on the exhaust side are driven by an engine crankshaft (not shown), and the valves (intake valve and exhaust valve) at an appropriate timing with respect to the piston (not shown). ) 21 is opened and closed. Thereby, the air-fuel mixture is supplied to the combustion chamber 11 of the engine, and the exhaust gas is discharged from the combustion chamber 11.

エンジンの吸気側に設けられるバルブリフト装置2において、バルブ(吸気バルブ)21は燃焼室11に混合気を送り込む一方、燃焼室11を閉鎖する役割を果たし、エンジンの排気側に設けられるバルブリフト装置2において、バルブ(排気バルブ)21は燃焼室11から排気ガスを排出する一方、燃焼室11を閉鎖する役割を果たしている。
尚、エンジンの吸気側に設けられるバルブリフト装置2とエンジンの排気側に設けられるバルブリフト装置2では傘部(バルブヘッド)の大きさが異なることがあるが、開閉時期を除いて略同様の構成である。これにより、以下の説明では、エンジンの吸気側に設けられるバルブリフト装置2とエンジンの排気側に設けられるバルブリフト装置2を区別することなく説明する。
In the valve lift device 2 provided on the intake side of the engine, a valve (intake valve) 21 serves to close the combustion chamber 11 while feeding the air-fuel mixture into the combustion chamber 11 and is provided on the exhaust side of the engine. In FIG. 2, a valve (exhaust valve) 21 serves to close the combustion chamber 11 while exhausting exhaust gas from the combustion chamber 11.
The valve lift device 2 provided on the intake side of the engine and the valve lift device 2 provided on the exhaust side of the engine may differ in size of the umbrella (valve head), but are substantially the same except for the opening / closing timing. It is a configuration. Thus, in the following description, the valve lift device 2 provided on the intake side of the engine and the valve lift device 2 provided on the exhaust side of the engine will be described without distinction.

図1に示すように、エンジンのバルブリフト装置2は、バルブ21、バルブシート22、タペット23,バルブスプリング24、及びバルブ21を駆動するローラカム3を備えて構成されている。   As shown in FIG. 1, the valve lift device 2 of the engine includes a valve 21, a valve seat 22, a tappet 23, a valve spring 24, and a roller cam 3 that drives the valve 21.

バルブ21は、上述したように燃焼室11を開閉せしめる役割を果たすもので、通常、キノコ型をしたポペットバルブが採用されている。ポペットバルブは、軸部と軸部の一端に設けられる円形の傘部とにより構成されている。そして、軸部がバルブステムと称され、傘部がバルブヘッドと称される。また、バルブステムの他端(軸部の他端)はバルブステムエンドと称される。そして、バルブステムのバルブステムエンド側(軸部の他端側)にはバルブコッタ(図示せず)を取り付けるための溝又は孔が設けられている。   The valve 21 serves to open and close the combustion chamber 11 as described above, and a mushroom-type poppet valve is usually employed. The poppet valve includes a shaft portion and a circular umbrella portion provided at one end of the shaft portion. The shaft portion is called a valve stem, and the umbrella portion is called a valve head. The other end of the valve stem (the other end of the shaft portion) is referred to as a valve stem end. A groove or hole for attaching a valve cotter (not shown) is provided on the valve stem end side (the other end side of the shaft portion) of the valve stem.

図1に示すように、バルブ(バルブステム)21は、バルブステムガイド25に挿通され、燃焼室(シリンダヘッド)11に取り付けられている。バルブステムガイド25は、バルブ21に正確な直線運動をさせるためのもので、通常、鋳鉄製の厚肉の円筒状のものがシリンダヘッドに取り付けられている。   As shown in FIG. 1, a valve (valve stem) 21 is inserted through a valve stem guide 25 and attached to a combustion chamber (cylinder head) 11. The valve stem guide 25 is used for causing the valve 21 to perform an accurate linear motion, and a thick cylindrical member made of cast iron is usually attached to the cylinder head.

バルブシート22は、バルブ21と密着し、燃焼室11の圧縮漏れを防止するためのもので、シリンダヘッドが鋳鉄製の場合にはシリンダヘッドに直接設けられ、シリンダヘッドがアルミニウム合金などの場合にはバルブシート22のみが鋳鉄や耐熱鋼で製造され、シリンダヘッドに嵌め込まれている。   The valve seat 22 is in close contact with the valve 21 to prevent compression leakage of the combustion chamber 11. When the cylinder head is made of cast iron, the valve seat 22 is provided directly on the cylinder head, and when the cylinder head is made of an aluminum alloy or the like. Only the valve seat 22 is made of cast iron or heat-resistant steel and is fitted into the cylinder head.

タペット23は、バルブ21を駆動するローラカム3の回転運動を直線運動に変換してバルブ21を開閉せしめる役目を果たすもので、バルブリフタとも称されている。タペット23は、有底の円筒状に形成され、特殊鋳鉄で作成されるバルブ21を駆動するローラカム3との接触面は表面硬化が施されている。また、バルブ21を駆動するローラカム3とタペット23は中心がオフセットされ、バルブ21を駆動するローラカム3の運動によりタペット23が回転され、当たり面の偏摩耗を防ぐように工夫されている。   The tappet 23 plays the role of opening and closing the valve 21 by converting the rotational motion of the roller cam 3 that drives the valve 21 into a linear motion, and is also referred to as a valve lifter. The tappet 23 is formed in a cylindrical shape with a bottom, and the contact surface with the roller cam 3 that drives the valve 21 made of special cast iron is subjected to surface hardening. Further, the center of the roller cam 3 and the tappet 23 that drive the valve 21 is offset, and the tappet 23 is rotated by the movement of the roller cam 3 that drives the valve 21 so as to prevent uneven wear of the contact surface.

バルブスプリング24は、バルブ21の開閉を確実に行うためのもので、タペット23とシリンダヘッド側に設けられたバルブスプリングシート26との間に介装されている。バルブスプリング24は、1本又は2本のコイルスプリングで構成されている。   The valve spring 24 is for reliably opening and closing the valve 21 and is interposed between the tappet 23 and a valve spring seat 26 provided on the cylinder head side. The valve spring 24 is composed of one or two coil springs.

バルブ21を駆動するローラカム3は、バルブ21を開閉せしめるためのもので、カムシャフト27に固定され、タペット23を往復動させることにより、バルブ21を開閉せしめている。尚、カムシャフト27は、エンジンのクランクシャフト(図示せず)に固定されたスプロケット及びチェーン、又はギヤにより駆動される。   The roller cam 3 that drives the valve 21 is for opening and closing the valve 21, and is fixed to the camshaft 27, and the valve 21 is opened and closed by reciprocating the tappet 23. The camshaft 27 is driven by a sprocket, a chain, or a gear fixed to an engine crankshaft (not shown).

つぎに、図2から図6に基づいて、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3を詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3の外観を示す斜視図であり、図3は、図2に示したエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3により駆動されるバルブ21のリフト量(リフト曲線)と速度(速度曲線)を示す図である。また、図4は、図3に示したA部の詳細を示す図であり、図5は、図3に示したB部の詳細を示す図である。また、図6は、図3に示したC部の詳細を示す図である。   Next, the roller cam 3 that drives the valve 21 of the engine according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing the external appearance of the roller cam 3 that drives the valve 21 of the engine according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is driven by the roller cam 3 that drives the valve 21 of the engine shown in FIG. It is a figure which shows the lift amount (lift curve) and speed (speed curve) of the valve | bulb 21 to be performed. 4 is a diagram showing details of the A portion shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a diagram showing details of the B portion shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing details of the C section shown in FIG.

本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3は、エンジンの吸気バルブ又は排気バルブを開閉せしめるもので、図2に示すように、複数のカムによって構成されている。本発明の一実施形態に係るバルブ21を駆動するローラカム3において、複数のカムは、カム本体を構成するカム31と、カム31の先端部(リフト部31b)に設けられるローラ32と、を備えて構成されている。   The roller cam 3 for driving the valve 21 of the engine according to one embodiment of the present invention opens and closes the intake valve or the exhaust valve of the engine, and is composed of a plurality of cams as shown in FIG. In the roller cam 3 that drives the valve 21 according to the embodiment of the present invention, the plurality of cams include a cam 31 that constitutes the cam body, and a roller 32 that is provided at the tip of the cam 31 (lift portion 31b). Configured.

カム31は、バルブ21の変位が0(ゼロ)であるベースサークル部31aと、バルブ21の変位を決定するリフト部(カム山部)31bと、ベースサークル部31aとリフト部31bとをつなぐランプ部31cと、を有して構成されている。これらカム31を構成するベースサークル部31a、リフト部31b、及びランプ部31cの外周面は、ベースサークル部31a、ランプ部31c、リフト部31bの順に連続したカム面を構成している。
また、カム31のリフト部(カム山部)31bの先端部(カムトップ部31d)には、ローラ32を収容するための凹部31eが設けられている。凹部31eは、カム31の幅方向中央にカム31の幅の3分の1の幅で設けられている。
また、カム31のリフト部31bの先端部(カムトップ部31d)には、カム31の幅方向に貫通する軸穴31fが設けられている。軸穴31fは、凹部31eに収容されたローラ32を支持する軸33を支持するためのもので、軸穴31fにはローラ32を支持するための軸33が嵌合されている。
尚、カム31は、カムシャフト27に固定されるものであれば、カムシャフト27と一体に設けられてもよいし、別体に設けられてもよい。また、上述したカム31は一体に設けられているが、複数の部品を結合して構成するものとしてもよい。
The cam 31 is a ramp that connects the base circle part 31a in which the displacement of the valve 21 is 0 (zero), the lift part (cam peak part) 31b that determines the displacement of the valve 21, and the base circle part 31a and the lift part 31b. Part 31c. The outer peripheral surfaces of the base circle portion 31a, the lift portion 31b, and the ramp portion 31c constituting the cam 31 constitute a cam surface that is continuous in the order of the base circle portion 31a, the ramp portion 31c, and the lift portion 31b.
Further, a recess 31 e for accommodating the roller 32 is provided at the tip end portion (cam top portion 31 d) of the lift portion (cam peak portion) 31 b of the cam 31. The recess 31 e is provided at the center of the cam 31 in the width direction with a width of one third of the width of the cam 31.
Further, a shaft hole 31 f that penetrates in the width direction of the cam 31 is provided at the tip end portion (cam top portion 31 d) of the lift portion 31 b of the cam 31. The shaft hole 31f is for supporting the shaft 33 that supports the roller 32 accommodated in the recess 31e, and the shaft 33 for supporting the roller 32 is fitted into the shaft hole 31f.
As long as the cam 31 is fixed to the camshaft 27, the cam 31 may be provided integrally with the camshaft 27 or may be provided separately. Moreover, although the cam 31 mentioned above is provided integrally, it is good also as what comprises combining several components.

ローラ32は、タペット23との間に生じるフリクション(摩擦抵抗)を減少させるためのものである。ローラ32は、ローラ32の外周面の一部がリフト部31bから突出するようにカム31のリフト部31bの先端部(カムトップ部31d)に設けられた凹部31eに収容され、軸穴31fに支持された軸33に回転自在に支持されている。これにより、ローラ32の外周面は、カム面を構成する。そして、バルブ21を駆動するローラカム3により駆動されるタペット23は、カム31のベースサークル部31a、ランプ部31c、及びリフト部31bのカム面に摺接され、リフト部31bにおいてカム31のカム面からローラ32のカム面に乗り移り、その後、リフト部31bにおいてローラ32のカム面からカム31のカム面に乗り移る。   The roller 32 is for reducing friction (friction resistance) generated between the roller 32 and the tappet 23. The roller 32 is accommodated in a recess 31e provided at the tip end portion (cam top portion 31d) of the lift portion 31b of the cam 31 so that a part of the outer peripheral surface of the roller 32 protrudes from the lift portion 31b. The shaft 33 is supported rotatably. Thereby, the outer peripheral surface of the roller 32 forms a cam surface. The tappet 23 driven by the roller cam 3 that drives the valve 21 is brought into sliding contact with the cam surfaces of the base circle portion 31a, the ramp portion 31c, and the lift portion 31b of the cam 31, and the cam surface of the cam 31 at the lift portion 31b. From the cam surface of the roller 32 to the cam surface of the cam 31 in the lift portion 31b.

また、カムシャフト27の中心部には給油孔27aが軸方向に設けられ、バルブ21を駆動するローラカム3(カム31)には、給油孔27aに連通する給油孔(図示せず)が径方向に設けられている。これにより、カムシャフト27に設けられた給油孔27aに供給された潤滑油は、カム31に設けられた給油孔を通り、ローラ32に供給される。   An oil supply hole 27a is provided in the axial direction at the center of the camshaft 27. An oil supply hole (not shown) communicating with the oil supply hole 27a is provided in the roller cam 3 (cam 31) for driving the valve 21 in the radial direction. Is provided. Thereby, the lubricating oil supplied to the oil supply hole 27 a provided in the cam shaft 27 passes through the oil supply hole provided in the cam 31 and is supplied to the roller 32.

ところで、図3に示すように、バルブ21を駆動するローラカム3に駆動されるバルブ21のリフト量(変位量)を実線の太線と二点鎖線の太線とで示すリフト曲線DLは、バルブ21を駆動するローラカム3のリフト特性を決定するカムプロフィールと対応する。これにより、リフト曲線DLは、ベースサークル部31aに対応するベースサークル領域P、リフト部(カム山部)31bに対応するリフト領域Q、ランプ部31cに対応するランプ領域Rと、で構成される。
そして、バルブ21の最大変位点Tを基準にバルブ21の開き側(オープンサイド)の変位と閉じ側(クローズサイド)の変位が一つのリフト曲線DLに示され、オープンサイド及びクローズサイドにおいて、カム31のランプ部31cによるバルブ21のリフト量、カム31のリフト部31bによるバルブ21のリフト量、及び、ローラ32によるバルブ21の変位量がリフト曲線DLに示される。
Incidentally, as shown in FIG. 3, the lift curve DL indicating the lift amount (displacement amount) of the valve 21 driven by the roller cam 3 that drives the valve 21 with a solid bold line and a two-dot chain thick line represents the valve 21. This corresponds to the cam profile that determines the lift characteristics of the roller cam 3 to be driven. Thereby, the lift curve DL is composed of a base circle region P corresponding to the base circle portion 31a, a lift region Q corresponding to the lift portion (cam peak portion) 31b, and a ramp region R corresponding to the ramp portion 31c. .
Then, with reference to the maximum displacement point T of the valve 21, the opening side (open side) displacement and the closing side (closed side) displacement of the valve 21 are shown in one lift curve DL. The lift amount of the valve 21 by the ramp portion 31 c of 31, the lift amount of the valve 21 by the lift portion 31 b of the cam 31, and the displacement amount of the valve 21 by the roller 32 are shown in the lift curve DL.

また、図3に示すように、バルブ21を駆動するローラカム3に駆動されるバルブ21のリフト速度を実線で示す速度曲線VLは、リフト曲線DLを時間で微分することにより求められる。速度曲線VLは、リフト曲線DLと同様、バルブ21を駆動するローラカム3の速度特性を決定するカムプロフィールと対応する。そして、カム31のランプ部31cによるバルブ21のリフト速度、カム31のリフト部31bによるバルブ21のリフト速度、及び、ローラ32によるバルブ21のリフト速度が速度曲線VLに示される。
尚、カム31のランプ部31cによるバルブ21のリフト速度は、バルブクリアランス(タペット23とバルブ21を駆動するローラカム3(カム31)との隙間)により発生する衝突の衝撃が少なくなるように設定される。また、カム31のランプ部31cは、図6に示すように、等加速度区間S1、等速度区間S2、及び等加速度区間S3から構成される。
Further, as shown in FIG. 3, a speed curve VL, which shows a lift speed of the valve 21 driven by the roller cam 3 that drives the valve 21 with a solid line, is obtained by differentiating the lift curve DL with respect to time. Similar to the lift curve DL, the speed curve VL corresponds to a cam profile that determines the speed characteristics of the roller cam 3 that drives the valve 21. The speed curve VL shows the lift speed of the valve 21 by the ramp portion 31c of the cam 31, the lift speed of the valve 21 by the lift portion 31b of the cam 31, and the lift speed of the valve 21 by the roller 32.
The lift speed of the valve 21 by the ramp portion 31c of the cam 31 is set so that the impact of the collision generated by the valve clearance (the gap between the tappet 23 and the roller cam 3 (cam 31) that drives the valve 21) is reduced. The Further, as shown in FIG. 6, the ramp portion 31c of the cam 31 is composed of a constant acceleration section S1, a constant speed section S2, and a constant acceleration section S3.

図3に示すように、上述した本発明の一実施形態に係るバルブ21を駆動するローラカム3のリフト曲線DLは、カム31によるリフト量を実線で示すリフト曲線(第1のカムプロフィール)DL1と、ローラ32によるリフト量を二点鎖線で示すリフト曲線(第2のカムプロフィール)DL2とが合成され、図4に示すように、カム31によるリフト曲線DL1とローラ32によるリフト曲線DL2との交差に折れ曲がり部Zを有する。
したがって、ローラカム3のカムプロフィールは、カム31によるリフト特性を決定する第1のカムプロフィールと、ローラ32によるリフト特性を決定する第2のカムプロフィールとが合成され、第1のカムプロフィールと第2のカムプロフィールとが交差することで折れ曲がり、バルブ61のリフト速度が変化する。
As shown in FIG. 3, the lift curve DL of the roller cam 3 that drives the valve 21 according to the embodiment of the present invention described above is a lift curve (first cam profile) DL1 that shows the lift amount by the cam 31 with a solid line. The lift curve (second cam profile) DL2 indicating the lift amount by the roller 32 by a two-dot chain line is synthesized, and the lift curve DL1 by the cam 31 and the lift curve DL2 by the roller 32 intersect as shown in FIG. Has a bent portion Z.
Therefore, the cam profile of the roller cam 3 is composed of the first cam profile that determines the lift characteristic by the cam 31 and the second cam profile that determines the lift characteristic by the roller 32, and the first cam profile and the second cam profile are combined. When the cam profile intersects, it bends and the lift speed of the valve 61 changes.

図3に示すように、本発明の一実施形態に係るバルブ21を駆動するローラカム3は、バルブ21の最大変位点を基準としてオープンサイドに30度から60度の範囲にカム31からローラ32への乗り移りによる折れ曲がり部Zを有し、クローズサイドに30度から60度の範囲にローラ32からカム31への乗り移りによる折れ曲がり部Zを有する。   As shown in FIG. 3, the roller cam 3 for driving the valve 21 according to the embodiment of the present invention is from the cam 31 to the roller 32 in the range of 30 to 60 degrees on the open side with reference to the maximum displacement point of the valve 21. And a bent portion Z due to the transfer from the roller 32 to the cam 31 in the range of 30 to 60 degrees on the close side.

また、本発明の一実施形態に係るバルブ21を駆動するローラカム3の速度曲線VLは、リフト曲線DLと同様、カム31によるリフト速度を示す速度曲線VL1と、ローラ32によるリフト速度を示す速度曲線VL2とが合成され、図5に示すように、リフト曲線DLの交差に速度の変化量(速度差)Vbを有する。   In addition, the speed curve VL of the roller cam 3 that drives the valve 21 according to the embodiment of the present invention is similar to the lift curve DL, the speed curve VL1 indicating the lift speed by the cam 31, and the speed curve indicating the lift speed by the roller 32. VL2 and VL2 are combined, and as shown in FIG. 5, there is a speed change amount (speed difference) Vb at the intersection of the lift curves DL.

本発明の一実施形態に係るバルブ21を駆動するローラカム3は、図5及び図6に示すように、リフト曲線DLの交差における速度の変化量Vbをランプ領域Rにおけるリフト速度(ランプ速度)の変化量Vc、例えば、等速度区間S2の速度以下に設定されている。リフト曲線DLの交差における速度の変化量Vbをランプ部31cにおけるリフト速度の変化量Vc以下に設定するのは、速度の変化量による衝突(バルブ21を駆動するローラカム3とタペット23との衝突)の衝撃をバルブクリアランスによる衝突(バルブ21を駆動するローラカム3(ランプ部31c)とタペット23との衝突)の衝撃よりも小さくすることにある。これにより、速度の変化量Vbによる衝突の打音をバルブクリアランスによる衝突の打音よりも小さくすることができる。   As shown in FIGS. 5 and 6, the roller cam 3 that drives the valve 21 according to the embodiment of the present invention uses the change amount Vb of the speed at the intersection of the lift curves DL as the lift speed (ramp speed) in the ramp region R. The change amount Vc is set to be equal to or less than the speed of the constant speed section S2, for example. The speed change amount Vb at the intersection of the lift curves DL is set to be equal to or less than the lift speed change amount Vc in the ramp portion 31c because of the speed change amount (collision between the roller cam 3 driving the valve 21 and the tappet 23). Is made smaller than the impact of the collision due to the valve clearance (collision between the roller cam 3 (the lamp portion 31c) driving the bulb 21 and the tappet 23). Thereby, the hitting sound of the collision due to the speed change amount Vb can be made smaller than the hitting sound of the collision due to the valve clearance.

本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム(カム構造)3によれば、折れ曲がり部Zにおけるリフト速度の変化量Vbがランプ部31cにおけるリフト速度の変化量Vc以下に設定されるので、バルブ21の急激な速度変化を抑制することができ、カムの乗り移りによる騒音(打音)を抑制することができる。   According to the roller cam (cam structure) 3 that drives the valve 21 of the engine according to the embodiment of the present invention, the lift speed change amount Vb in the bent portion Z is set to be equal to or less than the lift speed change amount Vc in the ramp portion 31c. Therefore, a rapid speed change of the valve 21 can be suppressed, and noise (sounding sound) due to the transfer of the cam can be suppressed.

また、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3によれば、カム31のリフト部(カム山部)31bとローラ32の外周面(ローラ部)との間におけるバルブの急激な速度変化を抑制することができ、カム31のリフト部31bとローラ32の外周面との間におけるカムの乗り移りによる騒音(打音)を抑制することができる。   Further, according to the roller cam 3 for driving the valve 21 of the engine according to the embodiment of the present invention, the valve between the lift part (cam peak part) 31b of the cam 31 and the outer peripheral surface (roller part) of the roller 32 is provided. An abrupt speed change can be suppressed, and noise (sounding sound) due to the transfer of the cam between the lift portion 31b of the cam 31 and the outer peripheral surface of the roller 32 can be suppressed.

また、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3によれば、カムの乗り移りは、バルブ21(タペット23)の最大変位点Tを基準としてオープンサイド又はクローズサイドに30度から60度の範囲に設定されるので、折れ曲がり部Zにおけるリフト速度の変化量Vbをランプ部31cのリフト速度の変化量Vc以下に比較的簡単に設定することができる。   In addition, according to the roller cam 3 that drives the valve 21 of the engine according to the embodiment of the present invention, the cam transfer is 30 degrees on the open side or the close side with reference to the maximum displacement point T of the valve 21 (the tappet 23). Therefore, the lift speed change amount Vb at the bent portion Z can be set relatively easily below the lift speed change amount Vc of the ramp portion 31c.

また、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ21を駆動するローラカム3によれば、ランプ部31cの速度は、ランプ部31cにおける等速度区間S2の速度であるから、カムの乗り移りによる折れ曲がり部Zの変化量を明確に設定することができる。   Further, according to the roller cam 3 that drives the valve 21 of the engine according to the embodiment of the present invention, the speed of the ramp part 31c is the speed of the constant speed section S2 in the ramp part 31c, and therefore the bent part due to the transfer of the cam. The amount of change in Z can be clearly set.

(実施形態2)
図7は、本発明の他の一実施形態に係るエンジンのバルブ61を駆動するカム(カム構造)7が適用されるバルブリフト装置6の構成を簡単に示す模式図である。また、図8は、Tレバー62とロッカーアーム63が合体される前の状態を示す模式図(断面図)であり、図9は、Tレバー62とロッカーアーム63が合体された後の状態を示す模式図(断面図)である。また、図10は、図7に示したエンジンのバルブ61を駆動するカム7により駆動されるバルブのリフト量(リフト曲線)と速度(速度曲線)を示す図である。
(Embodiment 2)
FIG. 7 is a schematic diagram simply showing a configuration of a valve lift device 6 to which a cam (cam structure) 7 for driving a valve 61 of an engine according to another embodiment of the present invention is applied. 8 is a schematic diagram (cross-sectional view) showing a state before the T lever 62 and the rocker arm 63 are combined, and FIG. 9 shows a state after the T lever 62 and the rocker arm 63 are combined. It is a schematic diagram (cross-sectional view) shown. FIG. 10 is a diagram showing the lift amount (lift curve) and speed (speed curve) of the valve driven by the cam 7 that drives the valve 61 of the engine shown in FIG.

図7から図9に基づいて、本発明の他の一実施形態に係るエンジンのバルブ61を駆動するカム7が適用されるエンジンのバルブリフト装置6を説明する。ここでは、二つのバルブ61,61を同時に開閉するバルブリフト装置6を例に説明するが、これに限られるものではない。また、説明に際して上述した本発明の一実施形態(実施形態1)と共通する構成については説明を省略する。   The engine valve lift device 6 to which the cam 7 for driving the engine valve 61 according to another embodiment of the present invention is applied will be described with reference to FIGS. Here, the valve lift device 6 that opens and closes the two valves 61 and 61 simultaneously will be described as an example, but the present invention is not limited to this. In the description, the description of the configuration common to the above-described embodiment (Embodiment 1) of the present invention will be omitted.

本発明の他の一実施形態(実施形態2)に係るエンジンのバルブリフト装置6は、バルブ61,61の開閉タイミング及び開閉ストロークを可変するもので、図7に示すように、バルブ61,61、Tレバー62、ロッカーアーム63、バルブ61を駆動するカム7(低速カム71、高速カム72)を備えて構成されている。   An engine valve lift device 6 according to another embodiment (Embodiment 2) of the present invention varies the opening / closing timing and opening / closing strokes of the valves 61, 61. As shown in FIG. , A T lever 62, a rocker arm 63, and a cam 7 (low speed cam 71, high speed cam 72) for driving the valve 61.

Tレバー62は、二つのバルブ61,61を直接駆動することにより、二つのバルブ61,61を同時に開閉するもので、図7に示すように、平面視T字型に形成され、基端部に制御軸62a(ロッカーシャフト)が設けられている。また、Tレバー62は、その中央部にカムフォロワ64が設けられている。Tレバー62に設けられたカムフォロワ64は、制御軸62aと平行に設けられた軸に回転自在に支持されている。
また、図8及び図9に示すように、Tレバー62の内部には油圧ピストン65が設けられている。図8及び図9に例示する油圧ピストン65は、制御軸62aの径方向に進退可能に設けられ、油圧供給前はバネ66により制御軸に収容される一方、油圧供給後はバネ66の弾性復元力に抗して制御軸62aから突出するように設けられている。
The T lever 62 opens and closes the two valves 61 and 61 simultaneously by directly driving the two valves 61 and 61, and is formed in a T-shape in a plan view as shown in FIG. Is provided with a control shaft 62a (rocker shaft). The T lever 62 is provided with a cam follower 64 at the center thereof. The cam follower 64 provided on the T lever 62 is rotatably supported on a shaft provided in parallel with the control shaft 62a.
As shown in FIGS. 8 and 9, a hydraulic piston 65 is provided inside the T lever 62. The hydraulic piston 65 illustrated in FIGS. 8 and 9 is provided so as to be able to advance and retract in the radial direction of the control shaft 62a. The hydraulic piston 65 is housed in the control shaft by the spring 66 before the hydraulic pressure is supplied, and the spring 66 is elastically restored after the hydraulic pressure is supplied. It is provided so as to protrude from the control shaft 62a against the force.

図7に示すように、ロッカーアーム63は、Tレバー62に設けられた制御軸62aに回転可能に支持されている。ロッカーアーム63は、その先端部にカムフォロワ67が設けられている。ロッカーアーム63に設けられたカムフォロワ67は、Tレバー62に設けられたカムフォロワ67と同様、制御軸62aと平行に設けられた軸(図示せず)に回転自在に支持されている。また、ロッカーアーム63は、Tレバー62の内部に設けられた油圧ピストン65が嵌合する嵌合穴63aを有している。これにより、ロッカーアーム63は、バルブ61、61を直接駆動することはないが、Tレバー62に内蔵された油圧ピストン65がロッカーアーム63に設けられた嵌合穴63aに嵌合することにより、ロッカーアーム63がTレバー62に合体され、バルブ61,61を駆動(間接駆動)する。   As shown in FIG. 7, the rocker arm 63 is rotatably supported by a control shaft 62 a provided on the T lever 62. The rocker arm 63 is provided with a cam follower 67 at its tip. The cam follower 67 provided on the rocker arm 63 is rotatably supported on a shaft (not shown) provided in parallel with the control shaft 62a, similarly to the cam follower 67 provided on the T lever 62. Further, the rocker arm 63 has a fitting hole 63 a into which a hydraulic piston 65 provided inside the T lever 62 is fitted. Thereby, the rocker arm 63 does not directly drive the valves 61, 61, but the hydraulic piston 65 built in the T lever 62 is fitted into the fitting hole 63 a provided in the rocker arm 63. The rocker arm 63 is combined with the T lever 62 to drive (indirect drive) the valves 61 and 61.

バルブ61を駆動するカム7は、バルブ61,61を開閉させるためのもので、カムシャフト73に固定され、Tレバー62に設けられたカムフォロワ64及びロッカーアーム63に設けられたカムフォロワ67を押圧することにより、バルブ61,61を開閉させる。尚、カムシャフト73は、エンジンのクランクシャフトに固定されたスプロケット及びチェーン、又はギヤにより駆動される。   The cam 7 that drives the valve 61 is for opening and closing the valves 61, 61. The cam 7 is fixed to the cam shaft 73 and presses the cam follower 64 provided on the T lever 62 and the cam follower 67 provided on the rocker arm 63. As a result, the valves 61 and 61 are opened and closed. The camshaft 73 is driven by a sprocket and chain or gear fixed to the crankshaft of the engine.

図7に示すように、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ61を駆動するカム7は、低速カム71と、低速カム71と同軸上に設けられた高速カム72と、を備えて構成されている。
低速カム71及び高速カム72は、それぞれ、ベースサークル部、リフト部、及びランプ部を有して構成され、それぞれ、エンジンの運転状態に適したカムプロフィールを有している。例えば、エンジンが高速運転される場合にはエンジンが低速運転される場合よりも、長い開弁時間又は大きなバルブリフト量が要求されるため、高速カム72の開弁時間が低速カム71の開弁時間よりも長く設定され、又は、高速カム72のカムストロークが低速カム71のカムストロークよりも大きく設定される。
As shown in FIG. 7, the cam 7 that drives the valve 61 of the engine according to the embodiment of the present invention includes a low-speed cam 71 and a high-speed cam 72 that is provided coaxially with the low-speed cam 71. Has been.
Each of the low-speed cam 71 and the high-speed cam 72 includes a base circle portion, a lift portion, and a ramp portion, and each has a cam profile suitable for the operating state of the engine. For example, when the engine is operated at high speed, a longer valve opening time or a larger valve lift amount is required than when the engine is operated at low speed. The cam stroke of the high-speed cam 72 is set to be longer than the cam stroke of the low-speed cam 71.

上述したバルブリフト装置6は、エンジンが低速運転される場合には、図8に示すように、油圧ピストン65が制御軸に収容され、ロッカーアーム63はフリーな状態で運転される。したがって、低速カム71がTレバー62に設けられたカムフォロワ64を押圧するとともに、高速カム72がロッカーアーム63に設けられたカムフォロワ67を押圧することになるが、ロッカーアーム63は空振りし、動力を伝達することはない。これにより、エンジンが低速運転される場合には、低速カム71からTレバー62に動力が伝達され、バルブ61,61は小さなストロークで燃焼室を開閉する。   In the valve lift device 6 described above, when the engine is operated at a low speed, as shown in FIG. 8, the hydraulic piston 65 is accommodated in the control shaft, and the rocker arm 63 is operated in a free state. Therefore, the low speed cam 71 presses the cam follower 64 provided on the T lever 62 and the high speed cam 72 presses the cam follower 67 provided on the rocker arm 63. There is no transmission. Thereby, when the engine is operated at a low speed, power is transmitted from the low speed cam 71 to the T lever 62, and the valves 61 and 61 open and close the combustion chamber with a small stroke.

一方、エンジンが高速運転される場合には、図9に示すように、油圧ピストン65が制御軸62aからロッカーアーム63の嵌合穴63aに突出し、ロッカーアーム63はTレバー62に合体した状態で運転される。したがって、低速カム71がTレバー62に設けられたカムフォロワ64を押圧するとともに、高速カム72がロッカーアーム63に設けられたカムフォロワ67を押圧することになるが、図10に示す例では、高速カム72の開弁時間は低速カム71の開弁時間と同じで、高速カム72のカムストロークは低速カム71のカムストロークよりも大きいため、低速カム71は空転することになり、動力は高速カム72からロッカーアーム63を経てTレバー62に伝達される。これにより、エンジンが高速運転される場合には、高速カム72からロッカーアーム63を経てTレバー62に動力が伝達され、バルブ61,61は大きなストロークで燃焼室を開閉する。   On the other hand, when the engine is operated at high speed, as shown in FIG. 9, the hydraulic piston 65 protrudes from the control shaft 62 a into the fitting hole 63 a of the rocker arm 63, and the rocker arm 63 is joined to the T lever 62. Driven. Accordingly, the low speed cam 71 presses the cam follower 64 provided on the T lever 62 and the high speed cam 72 presses the cam follower 67 provided on the rocker arm 63. In the example shown in FIG. The valve opening time of 72 is the same as the valve opening time of the low-speed cam 71, and the cam stroke of the high-speed cam 72 is larger than the cam stroke of the low-speed cam 71. To the T lever 62 through the rocker arm 63. As a result, when the engine is operated at high speed, power is transmitted from the high-speed cam 72 to the T lever 62 via the rocker arm 63, and the valves 61 and 61 open and close the combustion chamber with a large stroke.

ところで、図10に示すように、バルブ61を駆動するカム7に駆動されるバルブ61のリフト曲線DLは、低速から高速に移行する際、及び高速から低速に移行する際に折れ曲がり部を有する。
すなわち、リフト曲線DLは、低速から高速に移行する際に、低速カム71によるリフト量を二点鎖線で示すリフト曲線(第1のカムプロフィール)DL3と、高速カム72によるリフト量を実線で示すリフト曲線(第2のカムプロフィール)DL4とが合成され、低速カム71によるリフト曲線DL3と高速カムによるリフト曲線DL4との交差に折れ曲がり部を有する。同様に、リフト曲線DLは、高速から低速に移行する際に、高速カム72によるリフト量を示すリフト曲線DL4と低速カム71によるリフト曲線DL3とが合成され、高速カム72によるリフト曲線DL4と低速カム71によるリフト曲線DL3との交差に折れ曲がり部を有する。
By the way, as shown in FIG. 10, the lift curve DL of the valve 61 driven by the cam 7 that drives the valve 61 has a bent portion when shifting from low speed to high speed and when shifting from high speed to low speed.
That is, the lift curve DL indicates a lift curve (first cam profile) DL3 that shows the lift amount by the low-speed cam 71 as a two-dot chain line and a solid line that shows the lift amount by the high-speed cam 72 when shifting from low speed to high speed. The lift curve (second cam profile) DL4 is synthesized and has a bent portion at the intersection of the lift curve DL3 due to the low speed cam 71 and the lift curve DL4 due to the high speed cam. Similarly, when the lift curve DL shifts from high speed to low speed, the lift curve DL4 indicating the lift amount by the high speed cam 72 and the lift curve DL3 by the low speed cam 71 are combined, and the lift curve DL4 by the high speed cam 72 and the low speed cam 72 are low speed. The cam 71 has a bent portion at the intersection with the lift curve DL3.

また、このリフト曲線DLを時間で微分したものがバルブのリフト速度を示す速度曲線VLとなるが、リフト曲線DLの交差に速度の変化量(速度差)を有する。
したがって、カム7のカムプロフィールは、低速から高速に移行する際、及び高速から低速に移行する際に、低速カム71によるリフト特性を決定する第1のカムプロフィールと、高速カム72によるリフト特性を決定する第2のカムプロフィールとが交差することで折れ曲がり、バルブ61のリフト速度が変化する。
Further, a derivative of this lift curve DL with respect to time becomes a speed curve VL indicating the lift speed of the valve, and has a speed change amount (speed difference) at the intersection of the lift curves DL.
Therefore, the cam profile of the cam 7 includes the first cam profile that determines the lift characteristic by the low-speed cam 71 and the lift characteristic by the high-speed cam 72 when shifting from low speed to high speed and from high speed to low speed. When the second cam profile to be determined intersects, it bends and the lift speed of the valve 61 changes.

本発明の一実施形態に係るバルブ61を駆動するカム7は、上述した一実施形態(実施形態1)に係るバルブ61を駆動するローラカム3と同様、リフト曲線DLの交差における速度の変化量(速度差)をランプ部におけるリフト速度(ランプ速度)の変化量、例えば、等速度区間の速度以下に設定されている。リフト曲線DLにおける速度の変化量をランプ部におけるリフト速度の変化量以下に設定するのは、速度の変化量による衝突(カム71,72とカムフォロワ64,67との衝突)の衝撃をバルブクリアランスによる衝突の衝撃よりも小さくすることにある。これにより、速度の変化量による衝突の打音をバルブクリアランスによる衝突の打音よりも小さくすることができる。   The cam 7 that drives the valve 61 according to the embodiment of the present invention is the amount of change in speed at the intersection of the lift curves DL (the roller cam 3 that drives the valve 61 according to the above-described embodiment (Embodiment 1)). (Speed difference) is set to the amount of change in the lift speed (ramp speed) in the ramp portion, for example, equal to or less than the speed in the uniform speed section. The amount of change in speed in the lift curve DL is set to be equal to or less than the amount of change in lift speed in the ramp portion because the impact of the collision due to the speed change (collision between the cams 71 and 72 and the cam followers 64 and 67) depends on the valve clearance. It is to make it smaller than the impact of the collision. Thereby, the hitting sound of the collision due to the amount of change in speed can be made smaller than the hitting sound of the collision due to the valve clearance.

本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ61を駆動するカム7によれば、折れ曲がり部におけるリフト速度の変化量がランプ部におけるリフト速度の変化量以下に設定されるので、バルブ61の急激な速度変化を抑制することができ、カムの乗り移りによる騒音(打音)を抑制することができる。   According to the cam 7 that drives the valve 61 of the engine according to the embodiment of the present invention, the amount of change in the lift speed at the bent portion is set to be equal to or less than the amount of change in the lift speed at the ramp portion. The speed change can be suppressed, and the noise (sounding sound) due to the transfer of the cam can be suppressed.

また、本発明の一実施形態に係るエンジンのバルブ61を駆動するカム7によれば、低速カム71と高速カム72との間のカムの乗り移りにおけるバルブの急激な速度変化を抑制することができ、低速カム71と高速カム72との間におけるカムの乗り移りによる騒音(打音)を抑制することができる。   In addition, according to the cam 7 that drives the valve 61 of the engine according to the embodiment of the present invention, it is possible to suppress a rapid change in the speed of the valve during the transfer of the cam between the low speed cam 71 and the high speed cam 72. Further, it is possible to suppress noise (sound hitting) due to the transfer of the cam between the low speed cam 71 and the high speed cam 72.

本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes forms obtained by modifying the above-described embodiments and forms obtained by appropriately combining these forms.

11 燃焼室
2 バルブリフト装置
21 バルブ
22 バルブシート
23 タペット
24 バルブスプリング
25 バルブステムガイド
26 バルブスプリングシート
27 カムシャフト
27a 給油孔
3 ローラカム
31 カム
31a ベースサークル部
31b リフト部
31c ランプ部
31d カムトップ部
31e 凹部
31f 軸穴
32 ローラ
33 軸
61 バルブ
62 Tレバー
62a 制御軸
63 ロッカーアーム
63a 嵌合穴
64 カムフォロワ
65 油圧ピストン
66 バネ
67 カムフォロワ
7 カム
71 低速カム
72 高速カム
73 カムシャフト
DL,DL1,DL2,DL3,DL4 リフト曲線
P ベースサークル領域
Q リフト領域
R ランプ領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Combustion chamber 2 Valve lift device 21 Valve 22 Valve seat 23 Tappet 24 Valve spring 25 Valve stem guide 26 Valve spring seat 27 Cam shaft 27a Oil supply hole 3 Roller cam 31 Cam 31a Base circle part 31b Lift part 31c Lamp part 31d Cam top part 31e Recess 31f Shaft hole 32 Roller 33 Shaft 61 Valve 62 T lever 62a Control shaft 63 Rocker arm 63a Fitting hole 64 Cam follower 65 Hydraulic piston 66 Spring 67 Cam follower 7 Cam 71 Low speed cam 72 High speed cam 73 Camshaft DL, DL1, DL2, DL3 , DL4 Lift curve P Base circle area Q Lift area R Ramp area

Claims (4)

エンジンのバルブをリフトするカムの構造であって、
前記バルブのリフト量が0となるベースサークルと、
前記バルブのリフト特性を決定する第1のカムプロフィールと、
前記ベースサークルと前記第1のカムプロフィールとをつなぐランプ部と、
前記第1のカムプロフィールと異なるリフト特性の第2のカムプロフィールと、
前記第1のカムプロフィールと前記第2のカムプロフィールが交差することで折れ曲がり前記バルブのリフト速度が変化する折れ曲がり部と、
を有し、
前記折れ曲がり部の前記リフト速度の変化量が前記ランプ部のリフト速度の変化量以下に設定されたことを特徴とするエンジンのカムの構造。
A cam structure for lifting an engine valve,
A base circle in which the lift amount of the valve is zero;
A first cam profile that determines lift characteristics of the valve;
A ramp portion connecting the base circle and the first cam profile;
A second cam profile having a lift characteristic different from the first cam profile;
A bent portion where the first cam profile and the second cam profile intersect to bend and the valve lift speed changes;
Have
A structure of an engine cam, wherein a change amount of the lift speed of the bent portion is set to be equal to or less than a change amount of the lift speed of the ramp portion.
前記カムは前記カムの先端部に回転するローラを設けたローラカムであり、
前記ローラカムは前記ベースサークルと、
前記第1のカムプロフィールからなるカム山部と、
前記第2のカムプロフィールからなるローラ部と、
により構成されることを特徴とする請求項1に記載のエンジンのカムの構造。
The cam is a roller cam provided with a rotating roller at the tip of the cam;
The roller cam has the base circle,
A cam nose comprising the first cam profile;
A roller portion comprising the second cam profile;
The engine cam structure according to claim 1, comprising:
前記折れ曲がり部は、前記バルブの最大変位点を基準としてオープンサイド又はクローズサイドに30度から60度の範囲に設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載のエンジンのカムの構造。   The engine cam structure according to claim 1, wherein the bent portion is set in a range of 30 degrees to 60 degrees on an open side or a closed side with reference to a maximum displacement point of the valve. 前記ランプ部の速度は、前記ランプ部における等速度区間の速度であることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のエンジンのカムの構造。   The engine cam structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the speed of the ramp portion is a speed in a constant velocity section in the ramp portion.
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