JP3287610B2 - Variable valve timing / lift mechanism - Google Patents

Variable valve timing / lift mechanism

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JP3287610B2
JP3287610B2 JP20043492A JP20043492A JP3287610B2 JP 3287610 B2 JP3287610 B2 JP 3287610B2 JP 20043492 A JP20043492 A JP 20043492A JP 20043492 A JP20043492 A JP 20043492A JP 3287610 B2 JP3287610 B2 JP 3287610B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の低速回転域
と高速回転域とで、吸気バルブ若しくは排気バルブの開
閉タイミング又はリフト量を変化させる機構に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mechanism for changing the opening / closing timing or lift amount of an intake valve or an exhaust valve between a low speed rotation range and a high speed rotation range of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の出力性能はカム形状によって
左右される。例えば、カム形状を、内燃機関の低速回転
域で高トルクを出力できるように選定すると、高速回転
域でのトルクが犠牲となり、逆に内燃機関の高速回転域
で高トルクを出力できるように選定すると、低速回転域
でのトルクが犠牲となる。従って、現状では全回転域に
おいて最適な出力性能が得られていない。
2. Description of the Related Art The output performance of an internal combustion engine depends on the shape of a cam. For example, if the cam shape is selected so that high torque can be output in the low speed range of the internal combustion engine, the torque in the high speed range will be sacrificed, and conversely, high torque can be output in the high speed range of the internal combustion engine. Then, the torque in the low speed rotation range is sacrificed. Therefore, at present, an optimum output performance has not been obtained in the entire rotation range.

【0003】そこで、これまでも、内燃機関の低速回転
域と高速回転域とで、吸気バルブ若しくは排気バルブの
開閉タイミング又はリフト量を変化させる機構が種々考
えられてきた。その代表的なものは、カムシャフトに低
速用カムと高速用カムとを形成し、低速用カムにより揺
動する低速用ロッカアームと、高速用カムにより揺動す
る高速用ロッカアームとを設け、内燃機関の低速回転域
と高速回転域とで、高速用ロッカアームと低速用ロッカ
アームとを切り離したり連結したりするようにした機構
である(例えば、特開平3−43612号公報参照)。
Therefore, various mechanisms have been considered so far that change the opening / closing timing or lift amount of an intake valve or an exhaust valve between a low speed rotation range and a high speed rotation range of an internal combustion engine. A typical example is that a low-speed cam and a high-speed cam are formed on a camshaft, and a low-speed rocker arm that swings by the low-speed cam and a high-speed rocker arm that swings by the high-speed cam are provided. The mechanism is such that the high-speed rocker arm and the low-speed rocker arm are separated or connected between the low-speed rotation range and the high-speed rotation range (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-43612).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記可変バ
ルブタイミング・リフト機構は、多数のロッカアームが
必要であり、構造が複雑になるとともに、ロッカアーム
を使用しない直打式動弁機構においては実施ができない
という問題があった。特に、最近は内燃機関の高出力化
の時流に伴い、高速回転域において有利な直打式動弁機
構の需要が高まっているため、直打式動弁機構において
コンパクトかつ簡単な構造でバルブの開閉タイミング又
はリフト量を変化させられる機構の開発が要請されてい
た。本発明の目的は、このような要請に応えられる可変
バルブタイミング・リフト機構を提供することにある。
However, the variable valve timing / lift mechanism requires a large number of rocker arms, complicates the structure, and cannot be implemented in a direct-acting valve train that does not use a rocker arm. There was a problem. In particular, recently, with the trend of increasing the output of internal combustion engines, the demand for a direct-acting valve train that is advantageous in the high-speed rotation region is increasing. There has been a demand for the development of a mechanism capable of changing the opening / closing timing or the lift amount. An object of the present invention is to provide a variable valve timing / lift mechanism that can meet such a demand.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変バルブタイミング・リフト機構におい
ては、端壁と側壁とからなる直打式バルブリフタを、該
端壁の周縁部及び側壁を構成するアウターリフタと、該
端壁の中心部を構成しバルブを開閉するインナーリフタ
とに分割形成し、該アウターリフタとインナーリフタと
を互いに相対摺動可能に配設するとともに、アウターリ
フタとインナーリフタとの連結と切り離しとを切り替え
る切替機構を設け、前記切替機構は、アウターリフタの
内部に半径方向に延びるように形成されたシリンダ穴
と、インナーリフタの内部に半径方向に延びるように形
成されてアウターリフタのシリンダ穴と同一軸上に連続
し得るシリンダ穴と、各シリンダ穴にそれぞれ収容可能
かつ摺動可能に挿入されたピンと、該ピンを摺動させる
機構と、前記アウターリフタとインナーリフタとの相対
回転を止める回り止め機構とから構成され、前記回り止
め機構は、アウターリフタの境界穴の内周面又はインナ
ーリフタの外周面に設けられた上下方向に延びる切欠
と、該切欠に上下摺動可能に嵌入された前記ピンの端面
とから構成される。ここで、端壁と側壁とからなる直打
式バルブリフタを、該端壁の周縁部及び側壁を構成し、
作用角又はリフト量の大きい高速用カムにより往復動す
るアウターリフタと、該端壁の中心部を構成し、作用角
又はリフト量の小さい低速用カムにより往復動してバル
ブを開閉するインナーリフタとに分割形成し、該アウタ
ーリフタとインナーリフタとを相対摺動可能に配設する
とともに、内燃機関の低速回転域ではアウターリフタを
インナーリフタから切り離し、内燃機関の高速回転域で
はアウターリフタをインナーリフタに連結する切替機構
を設けた態様を例示できる。
In order to achieve the above object, in a variable valve timing / lift mechanism according to the present invention, a direct-acting type valve lifter comprising an end wall and a side wall is provided. And an inner lifter that forms the center of the end wall and opens and closes the valve.The outer lifter and the inner lifter are disposed so as to be relatively slidable with each other. A switching mechanism for switching between connection and disconnection with the inner lifter is provided, and the switching mechanism is formed so as to extend in the radial direction inside the outer lifter and a cylinder hole formed in the inner lifter. Cylinder hole that can be continued on the same axis as the cylinder hole of the outer lifter, and inserted slidably into each cylinder hole A pin, a mechanism for sliding the pin, and a detent mechanism for stopping relative rotation between the outer lifter and the inner lifter, wherein the detent mechanism comprises an inner peripheral surface or an inner surface of a boundary hole of the outer lifter. The lifter comprises a notch extending in the vertical direction provided on the outer peripheral surface of the lifter, and an end face of the pin fitted in the notch so as to be slidable up and down. Here, a direct-hit valve lifter composed of an end wall and a side wall constitutes a peripheral portion and a side wall of the end wall,
An outer lifter that reciprocates with a high-speed cam having a large working angle or a lift amount, and an inner lifter that constitutes a center portion of the end wall and reciprocates with a low-speed cam having a small working angle or a lift amount to open and close a valve. The outer lifter and the inner lifter are disposed so as to be relatively slidable, and the outer lifter is separated from the inner lifter in a low-speed rotation range of the internal combustion engine. Can be exemplified.

【0006】ここで、前記「切替機構」としては、アウ
ターリフタの端壁のうち180度離れた二箇所の内部に
形成された第一シリンダ穴及び第三シリンダ穴と、イン
ナーリフタの内部に形成され、該第一シリンダ及び第三
シリンダと同一軸上に連続し得る第二シリンダ穴と、該
第一シリンダ穴、第二シリンダ穴及び第三シリンダ穴に
それぞれ収容可能かつ摺動可能に挿入された第一ピン、
第二ピン及び第三ピンと、該第三ピンを常に第二ピン側
へ付勢するリターンスプリングと、前記第一シリンダ穴
の高圧室に作動油を供給する油路と、内燃機関の低速回
転域では第一シリンダ穴の高圧室を大気に連通させ、内
燃機関の高速回転域では第一シリンダ穴の高圧室に油路
を連通させるように切り替わる切替弁と、前記アウター
リフタとインナーリフタとの相対回転を止める回り止め
機構とから構成されるものを例示できる。
Here, the "switching mechanism" includes a first cylinder hole and a third cylinder hole formed inside two places 180 degrees apart in an end wall of the outer lifter, and a "switching mechanism" formed inside the inner lifter. A second cylinder hole that can be coaxially continuous with the first cylinder and the third cylinder, and are slidably inserted into the first cylinder hole, the second cylinder hole, and the third cylinder hole, respectively. First pin,
A second pin and a third pin, a return spring that constantly biases the third pin toward the second pin, an oil path that supplies hydraulic oil to the high-pressure chamber of the first cylinder hole, and a low-speed rotation range of the internal combustion engine. A switching valve that switches the high-pressure chamber of the first cylinder hole to communicate with the atmosphere and an oil path to communicate with the high-pressure chamber of the first cylinder hole in a high-speed rotation range of the internal combustion engine; and a relative valve between the outer lifter and the inner lifter. A rotation stop mechanism for stopping rotation can be exemplified.

【0007】また、前記「回り止め機構」としては、ア
ウターリフタの境界穴の内周面又はインナーリフタの外
周面に設けられた上下方向に延びる切欠と、該切欠に上
下摺動可能に嵌入された第一ピン、第二ピン又は第三ピ
ンの端面とから構成されるものを例示できる。
The "rotation preventing mechanism" includes a notch extending in a vertical direction provided on an inner peripheral surface of a boundary hole of the outer lifter or an outer peripheral surface of the inner lifter, and is vertically slidably fitted into the notch. And an end face of the first pin, the second pin or the third pin.

【0008】なお、本発明の可変バルブタイミング・リ
フト機構は、バルブの開閉タイミング又はリフト量のい
ずれか一方又は両方を切り替えるように構成でき、従っ
て前記「低速用カム」と「高速用カム」は、作用角又は
リフト量のいずれか一方又は両方が異なるものであれば
よい。また、前記「バルブ」は吸気バルブでも排気バル
ブでもよい。
The variable valve timing / lift mechanism of the present invention can be configured to switch one or both of the valve opening / closing timing and the lift amount. Therefore, the "low speed cam" and the "high speed cam" are different from each other. Any one or both of the operating angle and the lift amount may be different. Further, the “valve” may be an intake valve or an exhaust valve.

【0009】[0009]

【作用】本発明の可変バルブタイミング・リフト機構に
よれば、その主要部が直打式バルブリフタ10の内部に
収められており、非常にコンパクトで簡単な構造であり
ながら、内燃機関の低速回転域と高速回転域とで、バル
ブの開閉タイミング及びリフト量を変化させることがで
き、もって全回転域で最適な出力性能を得ることができ
る。上記例示の構成では、まず、内燃機関の低速回転域
では、切替機構がアウターリフタをインナーリフタから
切り離す(上記例示の構成では、切替弁が高圧室を大気
に連通させるように切り替わり、第一〜第三ピンはリタ
ーンスプリングの付勢力により摺動して、それぞれ第一
〜第三シリンダ穴に収容される。)ため、アウターリフ
タに作用角又はリフト量の大きい高速用カムのノーズ
が、インナーリフタに作用角及びリフト量の小さい低速
用カムのノーズが、それぞれ当接したとき、アウターリ
フタは大きく下降するが、インナーリフタは小さく下降
する。よって、インナーリフタにより押圧されるバルブ
は、低速用カムの形状に基づいて開閉する。
According to the variable valve timing / lift mechanism of the present invention, the main part of the mechanism is housed in the direct-acting type valve lifter 10, and although it has a very compact and simple structure, it has a low rotational speed range of the internal combustion engine. The valve opening / closing timing and the lift amount can be changed between the high-speed rotation range and the high-speed rotation range, so that the optimum output performance can be obtained in the entire rotation range. In the above-described exemplary configuration, first, in the low-speed rotation range of the internal combustion engine, the switching mechanism disconnects the outer lifter from the inner lifter. The third pin slides by the urging force of the return spring and is housed in each of the first to third cylinder holes.) Therefore, the nose of the high-speed cam having a large working angle or lift is attached to the outer lifter. When the nose of the low-speed cam having a small working angle and a small lift amount comes into contact with each other, the outer lifter descends largely, but the inner lifter descends slightly. Therefore, the valve pressed by the inner lifter opens and closes based on the shape of the low speed cam.

【0010】また、内燃機関の高速回転域では、切替機
構がアウターリフタをインナーリフタに連結する(上記
例示の構成では、切替弁が第一シリンダ穴の高圧室に油
路を連通させるように切り替わり、該高圧室に作動油が
供給されるため、第一〜第三ピンはリターンスプリング
の付勢力に抗して摺動し、第一ピンは第一シリンダ穴と
第二シリンダ穴とに股がり、第二ピンは第二シリンダ穴
と第三シリンダ穴とに股がる。)ため、アウターリフタ
及びインナーリフタにそれぞれのカムのノーズが当接し
たとき、アウターリフタは大きく下降し、これと共にイ
ンナーリフタも大きく下降する。よって、バルブは高速
用カムの形状に基づいて開閉する。
In the high-speed rotation range of the internal combustion engine, the switching mechanism connects the outer lifter to the inner lifter. (In the above-described configuration, the switching valve is switched so as to connect the oil passage to the high-pressure chamber of the first cylinder hole. Since the hydraulic oil is supplied to the high-pressure chamber, the first to third pins slide against the urging force of the return spring, and the first pin extends between the first cylinder hole and the second cylinder hole. , The second pin extends between the second cylinder hole and the third cylinder hole.) Therefore, when the nose of each cam comes into contact with the outer lifter and the inner lifter, the outer lifter descends greatly, and the inner lifter moves downward. Lifters also drop significantly. Therefore, the valve opens and closes based on the shape of the high-speed cam.

【0011】本発明において、回り止め機構は、各シリ
ンダ穴(上記例示では、第一〜第三シリンダ穴)を同一
軸上に連続させ、また各ピン(上記例示では、第一〜第
三ピン)を同軸上に連続させるために不可欠である。こ
の回り止め機構として本発明の構成を採用すれば、切欠
の深さを適宜決定することにより、各ピンの製造誤差に
よる長さのばらつきを吸収できることもできる。
[0011] In the present invention, the detent mechanism makes each cylinder hole (the first to third cylinder holes in the above example) continuous on the same axis, and each pin (the first to third pin in the above example). ) Is indispensable for coaxially continuing. If the structure of the present invention is adopted as the rotation preventing mechanism, it is possible to absorb variations in length due to manufacturing errors of the pins by appropriately determining the depth of the notch.

【0012】[0012]

【実施例】以下、本発明を直打式動弁機構における可変
バルブタイミング・リフト機構に具体化した一実施例に
ついて、図1〜図7を参照して説明する。バルブ駆動用
のカムシャフト1には、ベース円2aと作用角及びリフ
ト量の大きいノーズ2bとを備えた2つの高速用カム2
と、両高速用カム2の間に配設され、ベース円3aと作
用角及びリフト量の小さいノーズ3bとを備えた1つの
低速用カム3とが、各気筒毎に対応して形成されてい
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied as a variable valve timing / lift mechanism in a direct-acting valve train will be described below with reference to FIGS. Two high-speed cams 2 each having a base circle 2a and a nose 2b having a large working angle and a large lift amount are provided on a cam shaft 1 for driving a valve.
And one low-speed cam 3 provided between the two high-speed cams 2 and provided with a base circle 3a and a nose 3b having a small operating angle and a small lift amount are formed corresponding to each cylinder. I have.

【0013】カムシャフト1の下方において、シリンダ
ヘッド4に形成されたガイド穴5内には、円板状の端壁
と円筒状の側壁とからなる倒立カップ形状の直打式バル
ブリフタ10が上下方向に滑動可能に挿入されている。
この直打式バルブリフタ10は、端壁の周縁部及び側壁
を構成し、前記高速用カム2により往復動するアウター
リフタ11と、端壁の中心部を構成し、前記低速用カム
3により往復動してバルブ33を開閉するインナーリフ
タ12とに分割形成されている。そして、インナーリフ
タ12は、アウターリフタ11の端壁の中心部に形成さ
れた境界穴13内に相対的に上下摺動可能に配設されて
いる。
Below the camshaft 1, in a guide hole 5 formed in the cylinder head 4, an inverted cup-shaped direct-hit valve lifter 10 having a disc-shaped end wall and a cylindrical side wall is provided in a vertical direction. Is slidably inserted into
The direct hit type valve lifter 10 constitutes a peripheral portion and a side wall of an end wall, and an outer lifter 11 reciprocates by the high-speed cam 2 and a center portion of the end wall, and reciprocates by the low-speed cam 3. And the inner lifter 12 that opens and closes the valve 33. The inner lifter 12 is disposed so as to be relatively slidable up and down in a boundary hole 13 formed at the center of the end wall of the outer lifter 11.

【0014】端壁におけるアウターリフタ11及びイン
ナーリフタ12は分厚く形成され、それらの内部には、
内燃機関の低速回転域ではアウターリフタ11をインナ
ーリフタ12から切り離し、内燃機関の高速回転域では
アウターリフタ11をインナーリフタ12に連結する切
替機構が設けられている。切替機構の構造は、次の通り
である。
The outer lifter 11 and the inner lifter 12 at the end walls are formed to be thick, and inside thereof,
A switching mechanism is provided to disconnect the outer lifter 11 from the inner lifter 12 in a low-speed rotation range of the internal combustion engine, and to connect the outer lifter 11 to the inner lifter 12 in a high-speed rotation range of the internal combustion engine. The structure of the switching mechanism is as follows.

【0015】アウターリフタ11の端壁のうち180度
離れた二箇所の内部には、半径方向に延び、内端が境界
穴13内に開口し、外端が閉鎖した第一シリンダ穴15
と、内端が境界穴13内に開口し、外端も開口した第三
シリンダ穴17とが形成されている。また、インナーリ
フタ12の内部には、直径方向に延び、両端が開口した
第二シリンダ穴16が形成されている。これらのシリン
ダ穴15,16,17は同一内径である。そして、図1
に示すように、アウターリフタ11及びインナーリフタ
12にそれぞれ高速用カム2のベース円2a及び低速用
カム3のベース円3aが当接し、アウターリフタ11の
上面とインナーリフタ12の上面とが面一になったとき
に、第一〜第三シリンダ穴15,16,17は同一軸上
に連続するようになっている。
In two end walls of the outer lifter 11, which are 180 degrees apart, radially extending, the inner end is opened in the boundary hole 13 and the outer end is closed.
And a third cylinder hole 17 whose inner end is open in the boundary hole 13 and whose outer end is also open. A second cylinder hole 16 is formed inside the inner lifter 12 and extends in the diameter direction and is open at both ends. These cylinder holes 15, 16, 17 have the same inner diameter. And FIG.
As shown in FIG. 7, the base circle 2a of the high-speed cam 2 and the base circle 3a of the low-speed cam 3 abut against the outer lifter 11 and the inner lifter 12, respectively, so that the upper surface of the outer lifter 11 and the upper surface of the inner lifter 12 are flush. , The first to third cylinder holes 15, 16, 17 are configured to be continuous on the same axis.

【0016】第一シリンダ穴15及び第二シリンダ穴1
6には、それぞれのシリンダ穴と同一長の第一ピン18
及び第二ピン19が収容可能かつ左右摺動可能に挿入さ
れている。第三シリンダ穴17には該シリンダ穴より短
い第三ピン20が収容可能かつ左右摺動可能に挿入さ
れ、第三シリンダ穴17の外端付近に止着されたストッ
パ21と第三ピン20との間には、該第三ピン20を常
に第二ピン19側へ付勢するリターンスプリング22が
装着されている。第二ピン19及び第三ピン20は、軽
量化のため有底筒状に形成されている。これらのピン1
8,19,20は同一外径であり、図1に示すように、
アウターリフタ11の上面とインナーリフタ12の上面
とが面一になったときに、端面同志が当接して同一軸上
に連続し、左右摺動が可能な状態となる。
First cylinder hole 15 and second cylinder hole 1
6 has a first pin 18 having the same length as each cylinder hole.
And the second pin 19 are inserted so as to be accommodated and slidable left and right. A third pin 20 shorter than the cylinder hole is inserted into the third cylinder hole 17 so as to be accommodated and slidable in the left and right direction, and a stopper 21 and a third pin 20 fixed near the outer end of the third cylinder hole 17 are provided. Between them, a return spring 22 that constantly urges the third pin 20 toward the second pin 19 is mounted. The second pin 19 and the third pin 20 are formed in a bottomed cylindrical shape for weight reduction. These pins 1
8, 19 and 20 have the same outer diameter, and as shown in FIG.
When the upper surface of the outer lifter 11 and the upper surface of the inner lifter 12 are flush with each other, the end surfaces come into contact with each other, continue on the same axis, and can slide left and right.

【0017】このように第一〜第三シリンダ穴15,1
6,17を同一軸上に連続させ、また第一〜第三ピン1
8,19,20を同軸上に連続させるには、アウターリ
フタ11とインナーリフタ12との相対回転を止める必
要があるため、次の回り止め機構が設けられている。す
なわち、第二ピン19の両端面は垂直面であるが、イン
ナーリフタ12の外周面は円筒面であり、また、第二ピ
ン19と第二シリンダ穴16とは同一長であるため、第
二ピン19の両端面の前後縁は図6に示すようにインナ
ーリフタ12の外周面よりはみ出ることになる。そこ
で、アウターリフタ11の境界穴13の内周面の二箇所
には、第二ピン19の外径と略同一の幅をもって上下方
向に延びる切欠23が設けられ、該切欠23に第二ピン
19の両端面のはみ出し部分が上下摺動可能に嵌入され
ている。
As described above, the first to third cylinder holes 15, 1
6 and 17 are continuously arranged on the same axis.
In order to make 8, 19, 20 coaxial and continuous, it is necessary to stop the relative rotation between the outer lifter 11 and the inner lifter 12, so the following detent mechanism is provided. That is, both end surfaces of the second pin 19 are vertical surfaces, but the outer peripheral surface of the inner lifter 12 is a cylindrical surface, and the second pin 19 and the second cylinder hole 16 have the same length. The front and rear edges of both end surfaces of the pin 19 protrude from the outer peripheral surface of the inner lifter 12 as shown in FIG. Therefore, notches 23 are provided at two locations on the inner peripheral surface of the boundary hole 13 of the outer lifter 11 and extend in the vertical direction with a width substantially equal to the outer diameter of the second pin 19. The protruding portions of both end surfaces of each of them are fitted so as to be vertically slidable.

【0018】この嵌入によって、アウターリフタ11と
インナーリフタ12との相対回転が止められている。但
し、直打式バルブリフタ10の全体はガイド穴5内にお
いて回転できるようになっている。また、切欠23は、
第二ピン19の両端面の前後縁のはみ出し長(設計値)
より若干(例えば0.5mm)深く形成され、各ピン1
8,19,20の製造誤差による長さのばらつきを吸収
できるようになっている。
By this fitting, the relative rotation between the outer lifter 11 and the inner lifter 12 is stopped. However, the whole of the direct hit type valve lifter 10 can be rotated in the guide hole 5. Notch 23 is
Extrusion length of front and rear edges of both end surfaces of second pin 19 (design value)
Each pin is formed slightly (eg, 0.5 mm) deeper.
Variations in length due to manufacturing errors of 8, 19 and 20 can be absorbed.

【0019】前記第一シリンダ穴15の閉鎖端は作動油
が供給される高圧室24となっており、該高圧室24に
はオイルパン25の作動油がオイルポンプ26から、切
替弁27→シリンダヘッド4に形成された油道28→ガ
イド穴5の内周面に形成された環状溝29→アウターリ
フタ11の側壁の外周面に形成された油導入凹部30→
該側壁に貫通形成された油孔31、という油路を通って
送られるようになっている。バルブリフタ10全体が回
転しても、油道28と油導入凹部30とは環状溝29を
介して常に連通する。切替弁27は、図示しない制御装
置により、内燃機関の低速回転域では高圧室24を大気
に連通させ、内燃機関の高速回転域では高圧室24にオ
イルポンプ26を連通させるように切り替えられる。
The closed end of the first cylinder hole 15 is a high-pressure chamber 24 to which hydraulic oil is supplied. In the high-pressure chamber 24, hydraulic oil from an oil pan 25 is supplied from an oil pump 26 to a switching valve 27 → a cylinder. An oil path 28 formed in the head 4 → an annular groove 29 formed in the inner peripheral surface of the guide hole 5 → an oil introducing recess 30 formed in an outer peripheral surface of a side wall of the outer lifter 11 →
The oil is sent through an oil passage, which is an oil hole 31 formed through the side wall. Even if the entire valve lifter 10 rotates, the oil path 28 and the oil introduction recess 30 always communicate with each other through the annular groove 29. The switching valve 27 is switched by a control device (not shown) so that the high-pressure chamber 24 communicates with the atmosphere in the low-speed rotation range of the internal combustion engine, and the oil pump 26 communicates with the high-pressure chamber 24 in the high-speed rotation range of the internal combustion engine.

【0020】前記インナーリフタ12の下面中央部に
は、バルブクリアランス調整用のインナーシム32を介
してバルブ33が当接するように配置され、該バルブ3
3はインナーリフタ12の上下動によって開閉される。
バルブ33にコッタ34を介して取着されたリテーナ3
5とシリンダヘッド4のばね受け部6との間にはバルブ
スプリング36が設けられ、常にバルブ33を上方へ付
勢している。また、アウターリフタ11の端壁の下面と
ばね受け部6との間にはロストモーションスプリング3
7が設けられ、常にアウターリフタ11を上方へ付勢し
て高速用カム2に押し付けている。
A valve 33 is disposed at the center of the lower surface of the inner lifter 12 so as to be in contact with the valve 33 via an inner shim 32 for adjusting valve clearance.
3 is opened and closed by the vertical movement of the inner lifter 12.
Retainer 3 attached to valve 33 via cotter 34
A valve spring 36 is provided between the spring receiving portion 5 and the spring receiving portion 6 of the cylinder head 4, and constantly urges the valve 33 upward. A lost motion spring 3 is provided between the lower surface of the end wall of the outer lifter 11 and the spring receiving portion 6.
The outer lifter 11 is always urged upward and pressed against the high-speed cam 2.

【0021】上記の通り構成された本実施例の可変バル
ブタイミング・リフト機構は、次のように作用する。ま
ず、内燃機関の低速回転域では、図1に示すように、切
替弁27が高圧室24を大気に連通させるように切り替
わり、第一〜第三ピン18,19,20はリターンスプ
リング22の付勢力により左側へ摺動して、それぞれ第
一〜第三シリンダ穴15,16,17に収容されるた
め、アウターリフタ11はインナーリフタ12から切り
離される。
The variable valve timing / lift mechanism of the present embodiment configured as described above operates as follows. First, in the low-speed rotation range of the internal combustion engine, as shown in FIG. 1, the switching valve 27 is switched so that the high-pressure chamber 24 communicates with the atmosphere, and the first to third pins 18, 19, and 20 are provided with a return spring 22. The outer lifter 11 is separated from the inner lifter 12 because the outer lifter 11 is slid to the left by the force and accommodated in the first to third cylinder holes 15, 16 and 17, respectively.

【0022】従って、図2に示すように、アウターリフ
タ11に作用角及びリフト量の大きい高速用カム2のノ
ーズ2bが、インナーリフタ12に作用角及びリフト量
の小さい低速用カム3のノーズ3bが、それぞれ当接し
たとき、アウターリフタ11は大きく下降するが、イン
ナーリフタ12は小さく下降する。よって、インナーリ
フタ12により押圧されるバルブ33は、低速用カム3
の形状に基づいて開閉し、図7に鎖線で示すような開閉
タイミング及びリフト量を示す。
Accordingly, as shown in FIG. 2, the nose 2b of the high speed cam 2 having a large working angle and a large lift is provided on the outer lifter 11, and the nose 3b of the low speed cam 3 having a small working angle and a small lift is provided on the inner lifter 12. However, when they come into contact with each other, the outer lifter 11 descends greatly, but the inner lifter 12 descends slightly. Therefore, the valve 33 pressed by the inner lifter 12 is
7 shows the opening / closing timing and the lift amount as shown by a chain line in FIG.

【0023】また、内燃機関の高速回転域では、図3に
示すように、切替弁27が高圧室24にオイルポンプ2
6を連通させるように切り替わり、前記油路を通って高
圧室24に作動油が供給されるため、第一〜第三ピン1
8,19,20はリターンスプリング22の付勢力に抗
して右側へ摺動し、第一ピン18は第一シリンダ穴15
と第二シリンダ穴16とに股がり、第二ピン19は第二
シリンダ穴16と第三シリンダ穴17とに股がるため、
アウターリフタ11はインナーリフタ12に連結され
る。但し、各ピン18,19,20が摺動できるのは、
アウターリフタ11及びインナーリフタ12にカム2,
3のベース円2a,3aが当接したときのみである。
In the high-speed rotation range of the internal combustion engine, as shown in FIG.
6 so that the hydraulic oil is supplied to the high-pressure chamber 24 through the oil passage.
8, 19 and 20 slide rightward against the urging force of the return spring 22, and the first pin 18 is
And the second cylinder hole 16, and the second pin 19 extends between the second cylinder hole 16 and the third cylinder hole 17.
The outer lifter 11 is connected to the inner lifter 12. However, each of the pins 18, 19 and 20 can slide.
The outer lifter 11 and the inner lifter 12 have a cam 2,
3 only when the base circles 2a and 3a are in contact with each other.

【0024】そして、図3に示すように、アウターリフ
タ11及びインナーリフタ12にカム2,3のノーズ2
b,3bが当接したとき、アウターリフタ11は大きく
下降し、これと共にインナーリフタ12も大きく下降す
る。よって、バルブ33は高速用カム2の形状に基づい
て開閉し、図7に実線で示すような開閉タイミング及び
リフト量を示す。
Then, as shown in FIG. 3, the nose 2 of the cam 2, 3 is attached to the outer lifter 11 and the inner lifter 12.
When b and 3b come into contact with each other, the outer lifter 11 descends greatly, and at the same time, the inner lifter 12 also descends greatly. Therefore, the valve 33 opens and closes based on the shape of the high-speed cam 2, and shows the opening / closing timing and the lift amount as shown by the solid line in FIG.

【0025】以上の通り、本実施例の可変バルブタイミ
ング・リフト機構は、その主要部が直打式バルブリフタ
10の内部に収められており、非常にコンパクトで簡単
な構造でありながら、内燃機関の低速回転域と高速回転
域とで、バルブの開閉タイミング及びリフト量を変化さ
せることができ、もって全回転域で最適な出力性能を得
ることができる。
As described above, the main part of the variable valve timing / lift mechanism according to the present embodiment is housed in the direct drive type valve lifter 10, so that the variable valve timing / lift mechanism has a very compact and simple structure. The opening / closing timing of the valve and the lift amount can be changed between the low-speed rotation range and the high-speed rotation range, so that optimum output performance can be obtained in the entire rotation range.

【0026】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨か
ら逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。 (1)アウターリフタ11とインナーリフタ12の回り
止め機構を適宜変更すること。例えば、図8に示すよう
に、インナーリフタ12の外周面の二箇所に前記切欠2
3を設け、該切欠23に第一ピン18及び第三ピン20
の端面を上下摺動可能に嵌入させるようにする。 (2)切替機構の構造を適宜変更すること。
It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and may be embodied with the following modifications without departing from the spirit of the invention. (1) The rotation preventing mechanism for the outer lifter 11 and the inner lifter 12 is appropriately changed. For example, as shown in FIG. 8, the notch 2 is formed at two places on the outer peripheral surface of the inner lifter 12.
3, and the first pin 18 and the third pin 20
Is fitted so as to be slidable up and down. (2) The structure of the switching mechanism is appropriately changed.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の可変バルブタイミング・リフト
機構は、以上の通り構成されているので、ロッカアーム
を使用しない直打式動弁機構において、コンパクトかつ
簡単な構造でありながら、内燃機関の低速回転域と高速
回転域とで、バルブの開閉タイミング又はリフト量を変
化させることができ、もって全回転域で最適な出力性能
を得ることができる。また、アウターリフタとインナー
リフタとの相対回転を止める回り止め機構により、部品
の製造誤差による寸法のばらつきを吸収することもでき
る。
The variable valve timing / lift mechanism of the present invention is constructed as described above. Therefore, in a direct-acting type valve train that does not use a rocker arm, it is possible to reduce the speed of the internal combustion engine while maintaining a compact and simple structure. The opening / closing timing of the valve or the lift amount can be changed between the rotation range and the high-speed rotation range, so that optimum output performance can be obtained in the entire rotation range. In addition, the rotation preventing mechanism that stops the relative rotation between the outer lifter and the inner lifter can absorb the dimensional variation due to the manufacturing error of the parts.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した可変バルブタイミング・リ
フト機構の実施例の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a variable valve timing / lift mechanism embodying the present invention.

【図2】同実施例の低速回転域における部分断面図であ
る。
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the embodiment in a low-speed rotation range.

【図3】同実施例の高速回転域における部分断面図であ
る。
FIG. 3 is a partial sectional view of the embodiment in a high-speed rotation region.

【図4】同実施例の分解斜視図である。FIG. 4 is an exploded perspective view of the embodiment.

【図5】同実施例のバルブリフタの左側面図である。FIG. 5 is a left side view of the valve lifter of the embodiment.

【図6】同実施例の横断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the same embodiment.

【図7】同実施例のバルブ開閉特性を示すグラフであ
る。
FIG. 7 is a graph showing valve opening / closing characteristics of the embodiment.

【図8】同実施例の変更例の分解斜視図である。FIG. 8 is an exploded perspective view of a modification of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 高速用カム 3 低速用カム 10 直打式バルブリフタ 11 アウター
リフタ 12 インナーリフタ 13 境界穴 15 第一シリンダ穴 16 第二シリ
ンダ穴 17 第三シリンダ穴 18 第一ピン 19 第二ピン 20 第三ピン 22 リターンスプリング 23 切欠 24 高圧室 27 切替弁 28 油道 29 環状溝 30 油導入凹部 31 油孔 33 バルブ
2 High-speed cam 3 Low-speed cam 10 Direct-hit valve lifter 11 Outer lifter 12 Inner lifter 13 Boundary hole 15 First cylinder hole 16 Second cylinder hole 17 Third cylinder hole 18 First pin 19 Second pin 20 Third pin 22 Return spring 23 notch 24 high-pressure chamber 27 switching valve 28 oil path 29 annular groove 30 oil introduction recess 31 oil hole 33 valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01L 13/00 301 F01L 1/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01L 13/00 301 F01L 1/14

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 端壁と側壁とからなる直打式バルブリフ
タを、該端壁の周縁部及び側壁を構成するアウターリフ
タと、該端壁の中心部を構成しバルブを開閉するインナ
ーリフタとに分割形成し、該アウターリフタとインナー
リフタとを互いに相対摺動可能に配設するとともに、
ウターリフタとインナーリフタとの連結と切り離しとを
切り替える切替機構を設け、前記切替機構は、アウターリフタの内部に半径方向に延
びるように形成されたシリンダ穴と、インナーリフタの
内部に半径方向に延びるように形成されてアウターリフ
タのシリンダ穴と同一軸上に連続し得るシリンダ穴と、
各シリンダ穴にそれぞれ収容可能かつ摺動可能に挿入さ
れたピンと、該ピンを摺動させる機構と、前記アウター
リフタとインナーリフタとの相対回転を止める回り止め
機構とから構成され、 前記回り止め機構は、アウターリフタの境界穴の内周面
又はインナーリフタの外周面に設けられた上下方向に延
びる切欠と、該切欠に上下摺動可能に嵌入された前記ピ
ンの端面とから構成される ことを特徴とする可変バルブ
タイミング・リフト機構。
[Claim 1] A direct compression type valve lifter made of the end and side walls, the inner lifter for opening and closing the outer lifter that the peripheral portion and the side wall of the end wall form structure, a structure with valves a central portion of the end wall DOO in divided form, with a said outer lifter and the inner lifter relative slidably disposed together, a
Connection and disconnection of inner lifter and outer lifter
A switching mechanism for switching is provided, and the switching mechanism extends radially inside the outer lifter.
And the inner lifter
Outer rif formed inside to extend radially
A cylinder hole that can be continuous on the same axis as the cylinder hole of the
Insertable and slidable in each cylinder hole
Pin, a mechanism for sliding the pin, and the outer
A detent that stops the relative rotation between the lifter and the inner lifter
And a detent mechanism , wherein the detent mechanism is an inner peripheral surface of a boundary hole of the outer lifter.
Or extend vertically in the outer surface of the inner lifter.
And the above-mentioned pin fitted in the notch so as to be slidable up and down.
Variable valve timing lift mechanism, characterized in that consists of an end surface of the emission.
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