JP2018044450A - Internal combustion engine variable valve mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関のバルブを駆動すると共に、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism that drives a valve of an internal combustion engine and changes the drive state of the valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine.
図13に示す従来例1(特許文献1)の可変動弁機構90は、カム99に駆動されて揺動する第一アーム91と、揺動時にバルブ7を駆動する第二アーム92と、両アーム91,92を一緒に揺動するように連結することで駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで休止状態に切り替える切替装置95とを備えている。
A
図14〜図16に示す従来例2(特許文献2:出願時未公開)の可変動弁機構90’は、従来例1の構成に加えて、第二アーム92と共に揺動する第三アーム93を備え、第二アーム92は第三アーム93を介してバルブ7を駆動する。さらに、第二アーム92に対する第三アーム93の相対角度を変更することで、駆動状態におけるバルブ7のリフト量を変更する可変装置94を備えている。
A
従来例1の可変動弁機構90は、駆動状態と休止状態との切替を行うことはできるが、駆動状態におけるバルブ7のリフト量の変更を行うことはできない。しかしながら、更なるエンジン性能の向上のためには、前記切替だけでなく前記変更もできることが好ましい。
The
その点、従来例2の可変動弁機構90’は、前記切替だけでなく前記変更もできるが、次に示す課題がある。すなわち、上記の基本構造だけでは、第二アーム92の休止位置が、第三アーム93との相対角度の変更によって変更されてしまう。そのため、第二アーム92の休止位置が固定されず、休止位置によっては第一アーム91との連結(駆動状態への切替)が不能又は困難になるおそれがある。そのため、図15に示すように、休止状態の時に第二アーム92をカムハウジング5に保持するための保持装置96を備えている。その保持装置96で、前記連結が解除される際に、図15(b)に示すように前記保持を行うことで、第二アーム92の休止位置を固定している
In that respect, the variable valve mechanism 90 'of Conventional Example 2 can be changed as well as switched, but has the following problems. That is, with only the basic structure described above, the rest position of the
しかしながら、次に示す課題がある。すなわち、切替のタイミングが悪いと、図16(a)に示すように、前記連結及び前記係止の両方がされている切替途中で、ベース円時が終わってノーズ時に入ってしまう。そのため、図16(b)に示すように、前記係止がされたままの状態で第一アーム91と一緒に第二アーム92が揺動し始めて、第二アーム92と保持装置96との間に無理な剪断力Fが加わってしまう。
However, there are the following problems. That is, if the switching timing is poor, as shown in FIG. 16 (a), the base circle time ends and the nose enters during the switching in which both the connection and the locking are performed. Therefore, as shown in FIG. 16B, the
そこで、切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動しようとした際に、無理な剪断力が加わらないようにすることを、本発明の目的とする。 Accordingly, it is an object of the present invention to prevent an excessive shearing force from being applied when the second arm tries to swing together with the first arm during switching.
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、次のように構成されている。可変動弁機構は、カムに駆動されて揺動する第一アームと、揺動時にバルブを駆動する第二アームと、両アームを一緒に揺動するように連結することで、バルブを駆動する駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで、前記駆動を休止する休止状態に切り替える切替装置とを備えている。そして、次の特徴を備えている。 In order to achieve the above object, a variable valve mechanism for an internal combustion engine of the present invention is configured as follows. The variable valve mechanism drives a valve by connecting a first arm that is driven by a cam and swings, a second arm that drives the valve when swinging, and both arms so as to swing together. A switching device that switches to a driving state and switches the driving state to a resting state by releasing the connection. And it has the following features.
すなわち、第二アームを、内燃機関のシリンダヘッドに突設されたカムハウジングに保持するための保持装置を備えている。保持装置は、第二アーム側に設けられた被係止部と、カムハウジング側に設けられた係止部とを備えている。係止部は、被係止部に対して接近方向及び離間方向に相対変位可能に設けられ、前記連結が解除される際に接近方向に相対変位して被係止部を係止することで前記保持を行い、前記連結がされる際に離間方向に相対変位して前記係止を解除することで前記保持を解除するものである。 That is, a holding device is provided for holding the second arm on a cam housing protruding from the cylinder head of the internal combustion engine. The holding device includes a locked portion provided on the second arm side and a locking portion provided on the cam housing side. The locking portion is provided so as to be relatively displaceable in the approaching direction and the separation direction with respect to the locked portion, and when the connection is released, the locking portion is relatively displaced in the approaching direction to lock the locked portion. The holding is performed, and when the connection is made, the holding is released by relative displacement in the separating direction to release the locking.
被係止部及び係止部の互いに当接し合う当接面の少なくとも一方に、第二アームの揺動方向に対して斜めに延びる傾斜面が形成されている。前記連結及び前記係止の両方がされている切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動しようとして被係止部及び係止部に剪断力が加わった際には、剪断力が傾斜面により前記離間方向の離間力に変換され、該離間力で被係止部に対して係止部が該離間方向に相対変位することで前記係止が解除される。 An inclined surface extending obliquely with respect to the swinging direction of the second arm is formed on at least one of the abutting surfaces of the locked portion and the locking portion that are in contact with each other. When a shearing force is applied to the locked portion and the locking portion while the second arm is about to swing together with the first arm during the switching in which both the connection and the locking are performed, the shearing force is applied. The inclined surface converts to a separating force in the separating direction, and the locking portion is displaced relative to the locked portion in the separating direction by the separating force, so that the locking is released.
本発明によれば、切替途中で第一アームと一緒に第二アームが揺動しようとして被係止部及び係止部に剪断力が加わった際には、傾斜面により前記係止が解除されるため、無理な剪断力が加わらない。 According to the present invention, when a shearing force is applied to the locked portion and the locking portion while the second arm swings together with the first arm during switching, the locking is released by the inclined surface. Therefore, an excessive shear force is not applied.
連結装置と係止装置とは、それぞれ別々のアクチュエータにより駆動されるものであってもよいが、コンパクトになる点及び同期制御をし易くなる点で、共通のアクチュエータ(変位装置等)により駆動されることが好ましい。その具体的な態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。 The coupling device and the locking device may be driven by separate actuators, but are driven by a common actuator (displacement device, etc.) in terms of compactness and easy synchronization control. It is preferable. Although the specific aspect is not specifically limited, The following aspect is illustrated.
すなわち、切替装置は、前記連結及びその解除を行う連結ピンと、連結ピンを変位させる変位装置とを含み構成されている。保持装置は、前記被係止部が設置された被係止ピンと、前記係止部が設置された係止ピンと、前記変位装置とを含み構成されている。変位装置は、連結ピンと被係止ピンと係止ピンとを玉突きで第二アームの揺動方向に交差する交差方向の一方に変位させることで、前記連結を行う共に前記係止を解除し、玉突きで前記交差方向の他方に変位させることで、前記連結を解除すると共に前記係止を行うものである。 That is, the switching device includes a connection pin that performs the connection and the release thereof, and a displacement device that displaces the connection pin. The holding device includes a locked pin in which the locked portion is installed, a locking pin in which the locked portion is installed, and the displacement device. The displacing device displaces the connecting pin, the locked pin, and the locking pin in one of the intersecting directions intersecting the swinging direction of the second arm with a ball, thereby releasing the locking and By displacing in the other of the crossing directions, the connection is released and the locking is performed.
被係止部及び係止部の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
[1]被係止部は、被係止ピンに対して相対変位不能である。係止部は、係止ピンに対して前記交差方向に相対変位可能である。係止ピンと係止部との間に、係止部を前記交差方向の他方に付勢することで被係止部に付勢するバネが設置されている。前記剪断力が加わった際には、前記離間力で係止部がバネの付勢力に抗して前記交差方向の一方に変位することで、被係止部に対して係止部が前記離間方向に相対変位する。
[2]被係止部は、被係止ピンに対して相対変位不能である。係止部は、係止ピンに対して相対変位不能である。前記剪断力が加わった際には、前記離間力で被係止ピンに対して係止ピンが前記交差方向の一方に相対変位することで、被係止部に対して係止部が前記離間方向に相対変位する。
Although the aspect of a to-be-latched part and a latching | locking part is not specifically limited, The following aspect is illustrated.
[1] The locked portion cannot be displaced relative to the locked pin. The locking part can be displaced relative to the locking pin in the intersecting direction. Between the locking pin and the locking portion, a spring is provided that biases the locking portion by biasing the locking portion to the other in the crossing direction. When the shearing force is applied, the locking portion is displaced in one of the intersecting directions against the biasing force of the spring by the separation force, so that the locking portion is separated from the locked portion. Relative displacement in the direction.
[2] The locked portion cannot be displaced relative to the locked pin. The locking portion cannot be displaced relative to the locking pin. When the shearing force is applied, the locking portion is displaced relative to the locked pin in one of the intersecting directions by the separation force, so that the locking portion is separated from the locked portion. Relative displacement in the direction.
傾斜面の形状は、特に限定されないが、次の態様を例示する。
[1]傾斜面は、球の一部状に凹んだ凹部の内面、又は球体の表面若しくは球の一部状に突出した突起の表面である。
[2]傾斜面は、テーパー状に凹んだ凹部の内面、又はテーパー状に突出した突起の表面である。
Although the shape of an inclined surface is not specifically limited, The following aspect is illustrated.
[1] The inclined surface is an inner surface of a concave portion that is recessed in a part of a sphere, or a surface of a sphere or a protrusion that protrudes in a part of a sphere.
[2] The inclined surface is an inner surface of a recess recessed in a taper shape, or a surface of a protrusion protruding in a taper shape.
可変動弁機構は、第二アームで直接バルブを駆動するものであってもよいが、駆動状態におけるバルブのリフト量が変更可能になる点で、次のように構成されていることが好ましい。すなわち、第二アームは、第二アームと共に揺動する第三アームを介してバルブを駆動するものである。可変動弁機構は、第二アームに対する第三アームの相対角度を変更することで駆動状態におけるバルブのリフト量を変更する可変装置を備えている。 The variable valve mechanism may directly drive the valve with the second arm, but is preferably configured as follows in that the lift amount of the valve in the driving state can be changed. That is, the second arm drives the valve via a third arm that swings together with the second arm. The variable valve mechanism includes a variable device that changes the lift amount of the valve in the drive state by changing the relative angle of the third arm with respect to the second arm.
次に、本発明の実施例を示す。但し、本発明は実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の構成や形状を任意に変更して実施することもできる。 Next, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments, and the configuration and shape of each part can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the invention.
図1〜図9に示す実施例1の可変動弁機構1は、一対のバルブ7,7に対して設けられている。その一対のバルブ7,7は、一対の吸気バルブであっても、一対の排気バルブであってもよい。各バルブ7には、図8,図9に示すように、バルブスプリング8が取り付けられている。可変動弁機構1は、カム9と第一アーム10と第二アーム20と第三アーム30,30と可変装置40と切替装置50と保持装置60と変位装置70とを含み構成されている。なお、以下では、図4〜図7に合わせて、カムシャフト9xの長さ方向の一方を「左」といい他方を「右」というが、左右反対に設計してもよい。
The
[カム9]
図1等に示すカム9は、カムシャフト9xに設けられており、ベース円9aと、ベース円9aから突出したノーズ9bとを備えている。カムシャフト9xは、図8,図9に示すように、シリンダヘッドに突設されたカムハウジング5に取り付けられている。カムシャフト9xは、内燃機関が2回転する毎に1回転する。
[Cam 9]
The
図4(a)等に示すカムハウジング5は、シリンダヘッドから突出したカムサポート5cと、カムサポート5cの上に取り付けられたカムキャップ5a及びブロック5bとを含み構成されている。カムハウジング5は、カムサポート5cとカムキャップ5aとで、カムシャフト9xを回転可能に支持している。ブロック5bは、第二アーム20の後部の左方Lに設置されている。ブロック5bには、右方Rに開口した係止ピン穴6が設けられている。
The
なお、上記の「図面の簡単な説明」及び以下では、図8(a),図9(a)等に示すように、カムのベース円9aが第一アームのローラ11に当接する時を「ベース円時」といい、図8(b),図9(b)等に示すように、カムのノーズ9bが第一アームのローラ11に当接する時を「ノーズ時」という。
In addition, in the above-mentioned “Brief description of the drawings” and the following, when the
[第一アーム10]
図2等に示す第一アーム10は、カム9に駆動されて揺動する。第一アーム10は、筒状の先後中間部がロッカシャフト10xに挿通されることでロッカシャフト10xに揺動可能に支持されている。ロッカシャフト10xは、左右方向L,Rに延びるパイプ状のシャフトである。なお、以下では、ロッカシャフト10xの周方向を「揺動方向f,b」といい、揺動方向f,bのうち、バルブ7を開く側の方向を「リフト方向f」といい、その反対方向を「戻り方向b」という。
[First arm 10]
The
第一アーム10の先部に、カム9に当接するローラ11が回転可能に取り付けられている。第一アーム10の後部に、図3等に示すように、左右方向L,Rに延びる筒状の格納ピン13が、第一アーム10の左側面から左方Lに突出するように取り付けられている。格納ピン13の左方Lに突出した部分の戻り方向b側(下側)の面が、第二アーム20の被押圧部21を戻り方向b(下方)に押圧するための押圧部14を構成している。格納ピン13の筒穴が、左方Lに開口した有底の第一ピン穴15を構成している。第一アーム10の後部のリフト方向f側(上方)に、図8(a)等に示すように、第一アーム10の後部を戻り方向b側(下方)に押圧することでローラ11をカム9に付勢するためのロストモーション機構19が設けられている。ロストモーション機構19は、ボディ19aとリフタ19cとロストモーションスプリング19bとを備えている。
A
[第二アーム20]
図2等に示す第二アーム20は、揺動時に第三アーム30,30を介してバルブ7,7を駆動するアームである。第二アーム20は、第一アーム10の左方Lに設けられており、筒状の先部がロッカシャフト10xに外嵌されることでロッカシャフト10xに揺動可能に支持されている。図3等に示すように、第二アーム20の筒状の先部に、右方Rに突出したスリーブ23が設けられている。スリーブ23は、第一アーム10の筒状の先後中間部の内周面と、ロッカシャフト10xの外周面との間に入り込んでいる。スリーブ23の内周面に、一方向捩れの第二側ヘリカルスプライン24が設けられている。一方向捩れは、左方Lに進むに従い戻り方向bに旋回する側の捩れをいう。第二アーム20の後部に、左右方向L,Rに貫通した第二ピン穴26が設けられている。図4(a)等に示すように、第二ピン穴26の右端部は、他の部分よりも径が大きい大径部27になっている。図3等に示すように、第二アーム20の後部の右側面に、第一アーム10の押圧部14により戻り方向b(下方)に押圧される被押圧部21が突設されている。
[Second arm 20]
The
[第三アーム30,30]
図2等に示す第三アーム30,30は、第二アーム20と共に揺動してバルブ7,7を駆動するアームである。第三アーム30は、第一アーム10の右方Rと、第二アーム20の左方Lとに、それぞれ1つずつ設けられている。各第三アーム30は、筒状の後部がロッカシャフト10xに外嵌されることでロッカシャフト10xに揺動可能に支持されている。図8(a)等に示すように、筒状の後部の内周面に、他方向捩れの第三側ヘリカルスプライン34が設けられている。他方向捩れは、左方Lに進むに従いリフト方向fに旋回する側の捩れをいう。図2等に示すように、各第三アーム30の先部は、出力ノーズ39を構成している。図8等に示すように、各第三アーム30は、揺動時には出力ノーズ39で介在アーム80を介してバルブ7を押圧することでバルブ7を駆動する。介在アーム80は、ラッシュアジャスタ85によって揺動可能に支持されている。
[
The
[可変装置40]
図3等に示す可変装置40は、第二アーム20に対する第三アーム30の揺動方向f,bの相対角度を変更することで、駆動状態におけるバルブ7のリフト量及び作用角を変更する装置である。可変装置40は、スライダギア41とコントロールシャフト45とアクチュエータ(図示略)とを含み構成されている。
[Variable device 40]
The
スライダギア41は、筒状の部材であって、第二アーム20の筒状の先部及び第三アーム30,30の筒状の後部の内周面と、ロッカシャフト10xの外周面との間に介装されている。スライダギア41は、外周面に第二側ヘリカルスプライン24と噛み合う一方向捩れの第二用ヘリカルスプライン42と、第三側ヘリカルスプライン34,34と噛み合う他方向捩れの第三用ヘリカルスプライン43,43とを備えている。
The
コントロールシャフト45は、左右方向L,Rに延びるシャフトであって、ロッカシャフト10xの内側に左右方向L,Rにスライド可能に挿入されている。コントロールシャフト45は、係合ピン(図示略)を介してスライダギア41に、左右方向L,Rには一緒に変位し、揺動方向f,bには相対変位を許容するように係合している。係合ピン(図示略)は、ロッカシャフト10xに貫設された左右方向L,Rに延びる長孔(図示略)を挿通した状態で、コントロールシャフト45とスライダギア41とに係合している。係合ピン(図示略)は、可変動弁機構1の組み立て時には、第一アーム10の筒状の先後中間部に設けられた切欠18、及び第二アーム20のスリーブ23に設けられた貫通孔28から、コントロールシャフト45に取り付けられる。
The
アクチュエータ(図示略)は、コントロールシャフト45を左右方向L,Rに変位させることで、スライダギア41を第二アーム20及び第三アーム30,30に対して左右方向L,Rに変位させる。それにより、ヘリカルスプラインの噛み合いで、第二アーム20に対する第三アーム30,30の揺動方向f,bの相対角度を変更する。
The actuator (not shown) displaces the
[切替装置50]
図3等に示す切替装置50は、第一アーム10と一緒に第二アーム20が揺動するように両者10,20を連結することで駆動状態に切り替え、前記連結を解除することで休止状態に切り替えるための装置である。駆動状態は、図8に示すように、第一アーム10と一緒に第二アーム20及び第三アーム30が揺動してバルブ7を駆動する状態である。休止状態は、図9に示すように、第一アーム10が空振りして、第二アーム20及び第三アーム30が揺動しないことで、前記駆動を休止する状態である。切替装置50は、図4等に示すように、連結ピン51を備えている。そして、変位装置70も、切替装置50の一部を構成している。
[Switching device 50]
The switching
連結ピン51は、第一アーム10と第二アーム20との間を跨ぐ連結位置Pと、跨がない非連結位置Qとに変位可能に設けられている。連結位置Pは、図4(a)に示すように、連結ピン51が第一ピン穴15から左方Lに突出してその先端部52(左端部)が第二ピン穴26の大径部27に挿入される、相対的に左側の位置である。連結ピン51が連結位置P内に配されると第一アーム10に対して第二アーム20が相対揺動不能に連結されて、駆動状態に切り替わる。非連結位置Qは、図4(b)に示すように、連結ピン51が第一ピン穴15内に退入する、相対的に右側の位置である。連結ピン51が非連結位置Q内に配されると前記連結が解除されて、休止状態に切り替わる。
The connecting
[保持装置60]
図7等に示す保持装置60は、第二アーム20をカムハウジング5に保持するための装置である。保持装置60は、被係止ピン61と係止ピン65とを備えている。そして、変位装置70も保持装置60の一部を構成している。
[Holding device 60]
A holding
被係止ピン61は、第二ピン穴26に挿入されることで、第二アーム20に対して左右方向L,Rに相対変位可能に取り付けられている。被係止ピン61の左端面に、テーパー状に右方Rに凹んだ凹部からなる被係止部62が設けられている。被係止部62(凹部)の内面の戻り方向b側(下側)の部分は、戻り方向b(下方)に進むに従い左方Lに進む傾斜面s1を構成している。
The locked
係止ピン65は、その左側部分が係止ピン穴6に挿入されることで、カムハウジング5に左右方向L,Rに変位可能に取り付けられている。係止ピン65の右端面に、左方Lに凹む格納穴65aが凹設されている。その格納穴65aに、ラッチボールからなる係止部66が挿入されることで、係止ピン65に対して係止部66(ラッチボール)が左右方向L,Rに相対変位可能に取り付けられている。格納穴65aの底面と係止部66(ラッチボール)との間に、係止部66を右方Rに付勢することで該係止部66を被係止部62(凹部)に付勢するためのバネ67が設置されている。
The locking
係止部66は、被係止部62に対して接近方向(右方R)に相対変位することで係止位置P’に配され、離間方向(左方L)に相対変位することで非係止位置Q’に配される。係止位置P’は、図7(a)に示すように、被係止部62(凹部)に係入して被係止部62を係止する位置である。係止部66が係止位置P’に配されると、第二アーム20がカムハウジング5に保持される。非係止位置Q’は、図7(b)に示すように、被係止部62(凹部)から退出して前記係止を解除する位置である。係止部66が非係止位置Q’に配されると、前記保持が解除される。係止部66(ラッチボール)の右側部分の戻り方向b側の部分(下部)の表面は、戻り方向b(下方)に進むに従い左方Lに進む傾斜面s2を構成している。
The locking
[変位装置70]
図4等に示す変位装置70は、連結ピン51と被係止ピン61と係止ピン65との3本のピン51,61,65を左右方向L,Rに変位させる装置である。変位装置70は、スプリング71と油圧室72とを含み構成されている。スプリング71は、第一ピン穴15の底面と連結ピン51との間に介装されており、連結ピン51を左方Lに付勢している。油圧室72は、係止ピン穴6内に設けられており、カムハウジング5内に設けられた油路(図示略)から供給される油圧で、係止ピン65を右方Rに付勢する。
[Displacement device 70]
A
(休止状態への切替)
変位装置70は、図4(a)に示す駆動状態から図4(b)に示す休止状態に切り替える際には、油圧室72の油圧を上げることで、該油圧により玉突きで3本のピン51,61,65を右方Rに変位させる。それにより、連結ピン51が非連結位置Qに配されると共に係止部66が係止位置P’に配されるようにする。具体的には、次の通りである。
(Switch to hibernation)
When the
すなわち、ノーズ時に油圧室72の油圧が上がった場合には、図5(a)に示すように、3本のピン51,61,65が右方Rに変位する。これにより、連結ピン51が非連結位置Qに配され、係止ピン65が第二アーム20の左側面に当接する。このとき、係止部66は、非係止位置Q’に配されたままである。
That is, when the hydraulic pressure in the
そして、ノーズ時の後半(戻り方向bへの揺動時)には、図5(b)に示すように、第一アーム10の押圧部14が第二アーム20の被押圧部21を戻り方向b(下方)に押圧することで、第一アーム10と一緒に第二アーム20が戻り方向bに揺動する。そして、ベース円時に、被係止部62(凹部)が係止部66(ラッチボール)の真横にくる。そのため、係止部66(ラッチボール)がバネ67の付勢力で右方R(接近方向)に変位して、被係止部62(凹部)に係入することで係止位置P’に配される。そのため、以後は、図5(c)に示すように、第二アーム20がカムハウジング5に保持される。
In the latter half of the nose (when swinging in the return direction b), as shown in FIG. 5B, the
他方、ベース円時に油圧室72の油圧が上がった場合には、図4(a)に示す駆動状態から、図4(b)に示す休止状態にそのまま切り替わる。
On the other hand, when the hydraulic pressure in the
(駆動状態への切替)
また、変位装置70は、図4(b)に示す休止状態から図4(a)に示す駆動状態に切り替える際には、油圧室72の油圧を下げることで、スプリング71の付勢力により玉突きで3本のピン51,61,65を左方Lに変位させる。それにより、連結ピン51が連結位置Pに配されると共に係止部66が非係止位置Q’に配されるようにする。具体的には、次の通りである。
(Switching to driving state)
Further, when the
すなわち、ノーズ時に油圧室72の油圧が下がった場合には、図6(a)に示すように、連結ピン51がスプリング71により左方Lに付勢されるが、第二アーム20の右側面に当たるので、左方Lには変位しない。よって、連結ピン51は非連結位置Qに配され、係止部66は係止位置P’に配されたままである。そして、第一アーム10は、連結ピン51の左端面が第二アーム20の右側面に対して摺動することで、空振りを続ける。
That is, when the hydraulic pressure in the
そして、図6(b)に示すように、ベース円時に、第一ピン穴15が(連結ピン51が)第二ピン穴26の真横にくる。そのため、3本のピン51,61,65がスプリング71の付勢力で左方Lに変位する。これにより、連結ピン51が連結位置P内に配される。このとき、係止部66は、左方Lへの変位の勢いで被係止部62(凹部)から離間して非係止位置Q’に配されてもよいし、図6(b)に示すように、係止位置P’内に配されたままであってもよい。
Then, as shown in FIG. 6B, the first pin hole 15 (the connecting pin 51) is directly beside the
係止部66が係止位置P’に配されたままの場合には、その後のノーズ時初期(リフト方向f(上方)への揺動時初期)に、図6(c)に示すように、第二アーム20の揺動に伴い傾斜面s1,s2が係止部66を左方Lに押圧することで、係止部66(ラッチボール)及び係止ピン65が左方L(前記離間方向)に変位する。これにより、係止部66が被係止部62(凹部)から退出することで非係止位置Q’に配される。
When the locking
他方、ベース円時に油圧室72の油圧が下がった場合には、図4(b)に示す休止状態から、図4(a)に示す駆動状態にそのまま切り替わる。
On the other hand, when the hydraulic pressure in the
(切替途中で揺動)
また、図7(a)に示すように、連結ピン51が連結位置P内に配され、且つ係止ピン65が係止位置P’内に配されている切替途中でベース円時が終わりノーズ時に入り、第一アーム10と一緒に第二アーム20が揺動し始めた際には、被係止部62及び係止部66に剪断力が加わる。しかし、その剪断力は傾斜面s1,s2により前記離間方向の離間力に変換される。その離間力で、図7(b)に示すように、係止部66(ラッチボール)がバネ67の付勢力に抗して左方L(前記離間方向)に変位して非係止位置Q’に配されることで前記係止が解除される。なお、図7(a)には、駆動状態から休止状態への切替途中の場合を示しているが、休止状態から駆動状態への切替途中の場合にも、同様に前記係止が解除される。
(Oscillates during switching)
Further, as shown in FIG. 7 (a), the base circle time ends in the middle of the switching in which the connecting
本実施例によれば、次の効果を得ることができる。
[A]可変動弁機構1は、切替装置50で駆動状態と休止状態とに切り替えるのに加えて、可変装置40で駆動状態におけるバルブ7のリフト量をも変更するため、エンジン性能がより向上する。
[B]休止状態の時には、第二アーム20がカムハウジング5に保持されるため、第二アーム20の休止位置が固定される。そのため、前記連結(駆動状態への切替)を確実に行うことができる。また、休止状態の時に第二アーム20及び第三アーム30がバタつかない。
[C]切替途中で第一アーム10と一緒に第二アーム20が揺動しようとして被係止部62及び係止部66に剪断力が加わったときには、傾斜面s1,s2により前記係止が解除されるため、無理な剪断力が加わらない。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
[A] Since the
[B] Since the
[C] When a shearing force is applied to the locked
図10,図11に示す実施例2の可変動弁機構2は、実施例1と比較して、次に示す点で相違し、その他の点で同様である。すなわち、図11等に示す係止部66は、係止ピン65の右端面に設けられたテーパー状の突起である。その突起の右側の戻り方向b側(下側)の部分の表面が、戻り方向b(下方)に進むに従い左方Lに進む傾斜面s2を構成している。係止ピン65には、格納穴65aやバネ67が設置されていない。
The
図11(a)に示すように、連結ピン51が連結位置P内に配され、且つ係止部66が係止位置P’内に配されている切替途中でベース円時が終わりノーズ時に入り、第一アーム10と一緒に第二アーム20が揺動し始めた際には、被係止部62及び係止部66に剪断力が加わる。しかし、その剪断力は傾斜面s1,s2により前記離間方向の離間力に変換される。その離間力で、図11(b)に示すように、係止ピン65が油圧室72の油圧に抗して左方L(前記離間方向)に、又は被係止ピン61及び連結ピン51がスプリング71の付勢力に抗して右方R(前記離間方向)に変位する。それにより、被係止部62に対して係止部66が前記離間方向(左方L)に相対変位して非係止位置Q’に配される。
As shown in FIG. 11 (a), the connecting
詳しくは、駆動状態から休止状態への切り替え時(3本のピンの右方Rへの変位時)であって、油圧室72の油圧の方がスプリング71の付勢力よりも完全に強い場合には、被係止ピン61及び連結ピン51のみが右方Rに押し返される。また、休止状態から駆動状態への切り替え時(3本のピンの左方Lへの変位時)であって、油圧室72の油圧よりもスプリング71の付勢力の方が完全に強い場合には、係止ピン65のみが左方Lに押し返される。また、それら以外の場合には、図11(b)に示すように、係止ピン65が左方Lに押し返されると共に、被係止ピン61及び連結ピン51が右方Rに押し返される。そして、上記の3つのいずれの場合でも、被係止部62に対して係止部66が前記離間方向(左方L)に相対変位することで、係止部66が非係止位置Q’に配されて、前記係止が解除される。
Specifically, when switching from the driving state to the resting state (when the three pins are displaced to the right R), the hydraulic pressure in the
本実施例でも、上記の[A]〜[C]の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the effects [A] to [C] described above can be obtained.
図12に示す実施例3の可変動弁機構3は、実施例1の可変動弁機構1と比較して、次に示す点で相違し、その他の点で同様である。すなわち、第三アーム30を備えておらず、第二アーム20でバルブ7を駆動している。そして、可変装置40も備えていない。よって、可変動弁機構3は、休止状態と駆動状態との切替えを行うのみで、駆動状態におけるバルブ7のリフト量は変更しない。本実施例によれば、上記の[B],[C]の効果を得ることができる。
The variable valve mechanism 3 of the third embodiment shown in FIG. 12 is different from the
実施例1〜3は、次のように変更してもよい。
[変更例1]被係止部62(テーパー状の凹部)を、球の一部状(例えば、半球状)の凹部に変更してもよい。
[変更例2]実施例1の係止部66(ラッチボール)を、テーパー状の部材に変更してもよい。
[変更例3]実施例2の係止部66(テーパー状の突起)を、球の一部状(例えば、半球状)の突部に変更してもよい。
The first to third embodiments may be modified as follows.
[Modification 1] The locked portion 62 (tapered recess) may be changed to a partially spherical (eg hemispherical) recess.
[Modification 2] The locking portion 66 (latch ball) of
[Modification 3] The locking portion 66 (tapered protrusion) of the second embodiment may be changed to a part of a sphere (for example, a hemisphere).
[変更例4]係止部66側の傾斜面s2のみでも充分に前記係止を解除できる場合には、被係止部62を矩形等の凹部に変更して被係止部62側の傾斜面s1をなくしてもよい。
[変更例5]被係止部62側の傾斜面s1のみでも充分に前記係止を解除できる場合には、係止部66を矩形等に変更して係止部66側の傾斜面s2をなくしてもよい。
[Modification 4] When the locking can be sufficiently released only by the inclined surface s2 on the locking
[Modification 5] When the locking can be sufficiently released only by the inclined surface s1 on the locked
[変更例6]実施例1において、被係止部62と係止部66との態様を反対にしてもよい。すなわち、係止部66を凹部にして、被係止部62をラッチボールにして、被係止部62と被係止ピン61との間にバネ67を介装してもよい。
[変更例7]実施例2において、被係止部62と係止部66との態様を反対にしてもよい。すなわち、係止部66を凹部にして、被係止部62を突起にしてもよい。
[Modification 6] In the first embodiment, the modes of the locked
[Modification 7] In the second embodiment, the modes of the locked
1 可変動弁機構(実施例1)
2 可変動弁機構(実施例2)
3 可変動弁機構(実施例3)
5 カムハウジング
7 バルブ
10 第一アーム
20 第二アーム
30 第三アーム
40 可変装置
50 切替装置
51 連結ピン
60 保持装置
61 被係止ピン
62 被係止部
65 係止ピン
66 係止部
67 バネ
70 変位装置
s1 被係止部側の傾斜面
s2 係止部側の傾斜面
f リフト方向(揺動方向)
b 戻り方向(揺動方向)
L 左方(交差方向の一方)
R 右方(交差方向の他方)
1 Variable valve mechanism (Example 1)
2 Variable valve mechanism (Example 2)
3 Variable valve mechanism (Example 3)
5 Cam housing 7
b Return direction (oscillation direction)
L Left (one of the crossing directions)
R right (the other in the crossing direction)
Claims (7)
第二アーム(30)を、内燃機関のシリンダヘッドに突設されたカムハウジング(5)に保持するための保持装置(60)を備え、保持装置(60)は、第二アーム(20)側に設けられた被係止部(62)と、カムハウジング(5)側に設けられた係止部(66)とを備え、係止部(66)は、被係止部(62)に対して接近方向及び離間方向に相対変位可能に設けられ、前記連結が解除される際に接近方向に相対変位して被係止部(62)を係止することで前記保持を行い、前記連結がされる際に離間方向に相対変位して前記係止を解除することで前記保持を解除するものであり、
被係止部(62)及び係止部(66)の互いに当接し合う当接面の少なくとも一方に、第二アーム(30)の揺動方向に対して斜めに延びる傾斜面(s1,s2)が形成され、
前記連結及び前記係止の両方がされている切替途中で第一アーム(10)と一緒に第二アーム(20)が揺動しようとして被係止部(62)及び係止部(66)に剪断力が加わった際には、該剪断力が傾斜面(s1,s2)により前記離間方向の離間力に変換され、該離間力で被係止部(62)に対して係止部(66)が該離間方向に相対変位することで前記係止が解除される
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 The first arm (10) that swings when driven by the cam (9), the second arm (20) that drives the valve (7) when swinging, and the both arms (10, 20) swing together. The internal combustion engine is provided with a switching device (50) that switches to a driving state in which the valve (7) is driven by being connected, and switches to a resting state in which the driving is stopped by releasing the connection. In the valve mechanism,
A holding device (60) is provided for holding the second arm (30) in a cam housing (5) projecting from a cylinder head of the internal combustion engine, and the holding device (60) is on the second arm (20) side. And a locking portion (66) provided on the cam housing (5) side. The locking portion (66) is connected to the locked portion (62). Are provided so as to be relatively displaceable in the approaching direction and the separating direction, and when the connection is released, the displacement is relatively displaced in the approaching direction to lock the locked portion (62), and the holding is performed. The holding is released by releasing the locking by relative displacement in the separating direction when being performed,
Inclined surfaces (s1, s2) extending obliquely with respect to the swinging direction of the second arm (30) on at least one of the contact surfaces of the locked portion (62) and the locking portion (66) that are in contact with each other Formed,
The second arm (20) is about to swing together with the first arm (10) in the middle of the switching in which both the connection and the locking are performed, and the locked portion (62) and the locking portion (66) are moved. When a shearing force is applied, the shearing force is converted into a separating force in the separating direction by the inclined surfaces (s1, s2), and the locking portion (66 with respect to the locked portion (62) by the separating force is used. ) Is released by relative displacement in the separating direction. The variable valve mechanism for an internal combustion engine is released.
保持装置(60)は、前記被係止部(62)が設置された被係止ピン(61)と、前記係止部(66)が設置された係止ピン(65)と、前記変位装置(70)とを含み構成され、
変位装置(70)は、連結ピン(51)と被係止ピン(61)と係止ピン(65)とを玉突きで第二アーム(20)の揺動方向に交差する交差方向の一方(L)に変位させることで、前記連結を行う共に前記係止を解除し、玉突きで前記交差方向の他方(R)に変位させることで、前記連結を解除すると共に前記係止を行うものである
請求項1記載の内燃機関の可変動弁機構。 The switching device (50) includes a connection pin (51) that performs the connection and release thereof, and a displacement device (70) that displaces the connection pin (51).
The holding device (60) includes a locked pin (61) in which the locked portion (62) is installed, a locking pin (65) in which the locking portion (66) is installed, and the displacement device. (70)
The displacement device (70) has one of the crossing directions (L) intersecting the swinging direction of the second arm (20) with a ball hitting the connecting pin (51), the locked pin (61), and the locking pin (65). ) To disengage the connection and to release the connection and to disengage the connection and to perform the locking. Item 6. A variable valve mechanism for an internal combustion engine according to Item 1.
前記剪断力が加わった際には、前記離間力で係止部(66)がバネ(67)の付勢力に抗して前記交差方向の一方(L)に変位することで、被係止部(62)に対して係止部(66)が前記離間方向に相対変位する
請求項2記載の内燃機関の可変動弁機構。 The locked portion (62) cannot be displaced relative to the locked pin (61), and the locking portion (66) is in the intersecting direction (L, R) with respect to the locking pin (65). The latched portion (66) is urged to the other (R) in the intersecting direction between the latch pin (65) and the latch portion (66) to be locked. A spring (67) for urging (62) is installed;
When the shearing force is applied, the locking portion (66) is displaced in one of the intersecting directions (L) against the biasing force of the spring (67) by the separation force, so that the locked portion The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the locking portion (66) is relatively displaced in the separating direction with respect to (62).
前記剪断力が加わった際には、前記離間力で被係止ピン(61)に対して係止ピン(65)が前記交差方向の一方(L)に相対変位することで、被係止部(62)に対して係止部(66)が前記離間方向に相対変位する
請求項2記載の内燃機関の可変動弁機構。 The locked portion (62) cannot be relatively displaced with respect to the locked pin (61), and the locked portion (66) cannot be relatively displaced with respect to the locked pin (65).
When the shearing force is applied, the locking pin (65) is displaced relative to the locking pin (61) relative to the locking pin (61) by one of the separation forces, so that the locked portion The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the locking portion (66) is relatively displaced in the separating direction with respect to (62).
第二アーム(20)に対する第三アーム(30)の相対角度を変更することで駆動状態におけるバルブ(7)のリフト量を変更する可変装置(40)を備えている
請求項1〜6のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。 The second arm (20) drives the valve (7) via a third arm (30) that swings with the second arm (20).
The variable device (40) which changes the lift amount of the valve (7) in the drive state by changing the relative angle of the third arm (30) with respect to the second arm (20) is provided. A variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1.
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