JP3901907B2

JP3901907B2 - Engine valve actuator

Info

Publication number: JP3901907B2
Application number: JP2000075815A
Authority: JP
Inventors: 幹弘梶浦; 誠次鶴田; 憲臣保坂; 朝一小林
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2000-03-17
Filing date: 2000-03-17
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2020-03-17
Also published as: JP2001263016A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車などのエンジンの吸気弁や排気弁である機関弁の弁作動装置、とりわけエンジンの低回転時と高回転時においてバルブリフト特性を可変にするエンジンの弁作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のエンジンの弁作動装置としては、従来から種々のものが提供されており、その一つとして本出願人が先に出願した例えば特願平９−１２８７１３号（特開平９ー号公報等に記載されたものが知られている。…公開番号を入れてください。
【０００３】
概略を説明すれば、一気筒当り２本の吸気弁に対応した単一のロッカアームが設けられていると共に、該ロッカアームは、基端部がカムシャフトと並行に設けられたロッカシャフトによって揺動自在に支持されていると共に、中央位置に設けられた空間部内に第１サブロッカアームと第２サブロッカアームがロッカアームの基端部上に設けられたサブロッカシャフトに揺動自在に設けられている。また、前記各ロッカアームと第１、第２サブロッカアームは、カムシャフトに一体に設けられた２つの低速用カムと、この両低速用カムの間に配置された中速用カム及び高速用カムによって駆動されるようになっている。
【０００４】
また、前記各サブロッカアームの下部とロッカアームの基端部上部との間には、各サブロッカアームを中速用カムと高速用カムにそれぞれ当接させるロストモーションスプリングがそれぞれ弾装されている。さらに、前記各サブロッカアームの下方位置には、ロッカアームに対して各サブロッカアームをそれぞれ選択的に係合あるいは係合を解除する１つの連係レバーが設けられている。
【０００５】
前記連係レバーは、横方向に延設されていると共に、上下方向でほぼくの字形に折曲形成されて、ロッカアームの中央下部に枢軸を介して揺動自在に設けられていると共に、上端部の両側部に有する第１、第２係合部が捩りスプリングによって各サブロッカアームの下部に形成されている凹状の第１、第２係止部との係合を解除する方向に付勢されている。また、連係レバーの下端部は、連結切換機構によって機関運転状態に応じて押圧されて上端部の各係合部と各係止部との係合あるいは係合を解除させるようになっている。
【０００６】
この連結切換機構は、ロッカアームの基端部に設けられた油圧駆動部と、この油圧駆動部を駆動させる油圧回路とから主として構成されており、前記油圧駆動部は、同一横断面形状の第１、第２シリンダがロッカアームの基端部に横方向位置に並行に設けられていると共に、この各シリンダ内に連結レバーの下端部方向に対して進退動する第１、第２プランジャが摺動自在に保持されている。
【０００７】
また、前記油圧回路は、油圧通路がロッカシャフト内に軸方向に沿って２系統に形成され、一方の油圧通路が前記第１シリンダの底部に形成された第１受圧室に連通していると共に、他方の油圧通路が第２シリンダの底部に形成された第２受圧室にそれぞれ連通している。また、前記油圧回路は、エンジンの各摺動部に潤滑油を供給するオイルポンプから各油圧通路を介して各受圧室に油圧を供給し、あるいは各受圧室から油圧を外部に排出するようになっている。
【０００８】
そして、エンジン低回転時には、連結切換機構による前記連係レバーの各係合部と各係止部との係合が解除されて、各サブロッカアームがロストモーションスプリングによって自由なロストモーション状態になる。このため、各吸気弁は、ロッカアームを介して中速用、高速用カムからのリフト伝達はなく、低速用カムのカムプロフィールにしたがってリフト作動して、低いバルブリフト特性になる。したがって、かかる低回転時における燃焼効率の向上により、燃費の改善が図れるようになっている。
【０００９】
一方、エンジン中回転時には、連結切換機構の油圧通路から第１受圧室に供給された油圧によって第１プランジャが連係レバーの下端部を捩りスプリングのばね力に抗して押圧する。これにより、連結レバーの上端部の第１係合部を第１サブロッカアームの第１係止部に係合させるため、第１サブロッカアームとロッカアームが連結される。したがって、各吸気弁は、第１サブロッカアーム及びロッカアームを介して中速用カムのリフト力が伝達されて、中程度のバルブリフト特性となる。この結果、かかる中回転時における燃費と出力の両方を満足させることが可能になる。
【００１０】
さらに、エンジン高回転域に移行した場合は、連結切換機構の第２油圧通路から第２受圧室に供給された油圧によって連係レバーの下端部をさらに押圧して第２係合部を第２サブロッカアームの第２係止部に係合させるため、第２サブロッカアームとロッカアームが連結される。したがって、各吸気弁は、第２サブロッカアーム及びロッカアームを介して高速用カムのカムプロフィールにしたがって開閉作動し、高リフトのバルブリフト特性になる。このため、エンジンの吸気充填効率が高くなって十分な出力を確保できるようになっている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の弁作動装置にあっては、前述のように、エンジン高回転域に移行した場合は、連結切換機構によって連係レバーの下端部をさらに押圧して第２係合部を第２サブロッカアームの第２係止部に係合させて、第２サブロッカアームとロッカアームを連結するようになっているが、このとき、連係レバーの第１係合部は、第１サブロッカアームの第１係止部の奥部に回動位置して該第１係止部の下面（底面）に当接した状態になっている。このため、かかるエンジンの高回転中に各吸気弁のバルブリフト時に発生する大きな慣性力がロッカアームから連結レバーに伝達され、さらに第１係合部から第１係止部を介して第１サブロッカアームに伝達される。したがって、このエンジン高回転中にはロストモーション状態にある第１サブロッカアームが激しくばたついて、第１係合部の上端面と第１係止部の下面とが振動状態で干渉し、比較的大きな打音や摩耗が発生するおそれがある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の弁作動装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、カムシャフトに設けられて、それぞれカムプロフィールの異なる第１、第２、第３カムと、基端部が所定の支軸に揺動自在に支持され、先端部が機関弁に当接しかつ前記第１カムにより駆動されるロッカアームと、前記ロッカアームの側部に揺動自在に配置されて、前記第２カムの回転により駆動される第１サブロッカアームと、該第１サブロッカアームの側部に揺動自在に配置され、前記第３カムの回転により駆動される第２サブロッカアームと、前記第１サブロッカアームの下部に形成された第１係止部に選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第１係合部、及び前記第２サブロッカアームの下部に形成された第２係止部に選択的に係合することによって前記ロッカアームと同期揺動可能に連係させる第２係合部とを備えた連係部材と、前記連係部材の第１係合部と第２係合部を、第１、第２サブロッカアームの第１、第２係止部に対して選択的に係合あるいは係合を解除させる連結切換機構とを備えたエンジンの弁作動装置において、前記第１係止部の一部に凹状の逃げ溝を形成して、前記第２サブロッカアームが第３カムによって駆動される際には、前記連係部材の第１係合部が前記逃げ溝に対向するように構成したことを特徴としている。
【００１３】
したがって、例えばエンジンが中回転域から高回転域に移行した場合は、連結切換機構によって連係部材がさらに押圧回動されて、第２係合部が第２サブロッカアームの第２係止部に係合して、第２サブロッカアームとロッカアームが連結される。このため、このロッカアームは、第３カムのカムプロフィールにしたがって揺動し、吸気弁を高いバルブリフト特性にしたがって開閉作動させることができる。このとき、第１サブロッカアームは、第２カムのカムプロフィールにしたがってロストモーション状態で揺動しているが、この状態における前記連係部材の第１係合部は、第１係止部の逃げ溝に対して係入、離間が繰り返される。そして、第１係合部が、第１係止部の逃げ溝内に係入した状態では、該第１係止部の底面と一定の微小クリアランスが確保されているかあるいは僅かに当接するだけであるため、第１係合部と第１係止部との間の干渉が回避されて打音などの発生が防止される。
【００１４】
請求項２記載の発明は、前記第１サブロッカアームが第２カムによって駆動される際には、前記第１係止部の逃げ溝先端側に形成された突起部下面に前記第１係合部を係合させたことを特徴としている。
【００１５】
この発明によれば、エンジン中回転時においては、第１係止部の突起下面に第１係合部を係合させるようにしたため、速やかかつ確実な係合が得られる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、前記第２サブロッカアームが第３カムによって駆動されている際に、前記逃げ溝内に係入した第１係合部の先端部と逃げ溝の底面との間に微小クリアランスを形成したことを特徴としている。
【００１７】
この発明によれば、第１係合部が逃げ溝内に最大に係入した際には、第１係合部の先端部と逃げ溝の底面との間に、一定の微小クリアランスが確保されて常に非接触状態になっているため、両者間の打音等の発生をより確実に防止できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るエンジンの弁作動装置の一実施形態を図１〜図４に基づいて説明する。なお、この実施形態も一気筒当り２つの吸気弁１、１を備えた所謂ＯＨＣ型のエンジンに適用したものである。
【００１９】
すなわち、この弁作動装置は、図１及び図２に示すように、シリンダヘッドＳ上に配設されてエンジンのクランクシャフトにより回転駆動するカムシャフト２に、各気筒毎に第１カムである２つの低速用カム３、３と、この低速用カム３、３の間に配置された第２カムである１つの中速用カム４及びこの中速用カム４の側部に配置された１つの高速用カム５がそれぞれ設けられている。
【００２０】
また、このカムシャフト２の下方に前記各吸気弁１、１に対応した単一のロッカアーム６が設けられていると共に、このロッカアーム６の中央位置には、前記中速用カム４に対向した第１サブロッカアーム７と高速用カム５に対向した第２サブロッカアーム８が揺動自在に配置されている。
【００２１】
さらに、前記各サブロッカアーム７、８の下部前方位置には、該各サブロッカアーム７、８とロッカアーム６とを適宜連係させる連係部材であるレバー部材９と、該レバー部材９を機関運転状態に応じて各サブロッカアーム７、８に対して係合、あるいは係合を解除する連結切換機構１０が設けられている。
【００２２】
前記低速用カム３、３と中速用カム４及び高速用カム５は、エンジンの低回転時と中回転時、高回転時において要求されるバルブリフト特性を満足するように異なる形状に形成されており、高速用カム５は中速用カム４に比べて、さらに中速用カム４は低速用カム３、３に比べてそれぞれバルブリフト量と開弁期間を大きくするカムプロフィールに形成されている。
【００２３】
前記ロッカアーム６は、図２及び図３に示すようにほぼ矩形枠状に形成されて、基端部６ａの長手方向に穿設された挿通孔６ｅに挿通した内部中空状の支軸であるロッカシャフト１１に揺動自在に支持されていると共に、基端部６ａ両側から前方に延出した各アーム部６ｂ，６ｂの先端下面が前記各吸気弁１、１のステム頂部１ａ，１ａにそれぞれ当接していると共に、アーム部６ｂ，６ｂの上面に各低速用カム３、３が摺接するスリッパ６ｃ、６ｃが設けられている。また、基端部６ａには、各サブロッカアーム７、８の基部７ａ，８ａを収容する一対の矩形溝６ｄ，６ｄが形成されていると共に、この矩形溝６ｄ，６ｄの各側壁に軸受孔がそれぞれ形成されている。また、前記両アーム部６ｂ，６ｂの先端側は、連結材６ｆによって連結されて、剛性が高められている。さらに、ロッカシャフト１１は、両端部がシリンダヘッドＳ上の図外の軸受に支持されている
前記第１、第２サブロッカアーム７、８は、図２及び図３に示すように、ロッカアーム６の中央の空間部内に互いに独立して配置され、各基部７ａ、８ａが前記ロッカアーム基端部６ａの前記軸受孔に挿通されたサブロッカシャフト１２を介して揺動自在に支持されていると共に、各先端部７ｂ，８ｂは吸気弁１、１と当接する部位を有さず、上面に中速用カム４と高速用カム５にそれぞれ摺接する第１、第２カムフォロア部７ｃ，８ｃが円弧状に突出形成されている。なお、前記サブロッカシャフト１２は、両端部がＣリング状のストッパリング１５、１５によって抜け止めされている。
【００２４】
また、この各サブロッカアーム７、８の各カムフォロア部７ｃ，８ｃの下側には、図１及び図６に示すように、前記レバー部材９が係合する凹状段部の第１、第２係止部１３、１４が形成されている。
【００２５】
前記第１係止部１３は、図１に示すように前方方向に大きく突出形成されているのに対して第２係止部１４は、図６に示すように比較的小さい突出量になっており、その下面に凹状の逃げ溝１３ａが形成されていると共に、該逃げ溝１３ａの先端側にレバー部材９の後述する第１係合部９ｃが係合する突起部１３ｂを有している。
【００２６】
前記逃げ溝１３ａは、第１係止部１３の最大奥部から先端側に形成されていると共に、横方向に貫通状態に切欠形成されている。また、この逃げ溝１３ａの前後方向の幅Ｗは、前記レバー部材９の後述する第１係合部９ｃの頭部幅よりも大きく設定されていると共に、その深さＤは、前記第１係止部９ｃが内部に係入した際に、該第１係止部９ｃの上面と逃げ溝１３ａの底面１３ｃとの間に微小クリアランスが形成される程度の深さに設定されている。
【００２７】
さらに、各サブロッカアーム７、８は、ロッカアーム６の基端部６ａ上面に突設された２つの突部と各サブロッカアーム７、８のカムフォロア部７ｃ，８ｃの下面に突設された突部との間にそれぞれ弾装されたロストモーションスプリング１６、１７によってカムフォロア部７ｃ，８ｃが各対向する中速用カム４と高速用カム５にそれぞれ弾接するように上方へ付勢されている。
【００２８】
なお、前記基部７ａ、８ａの後端部には、ロッカアーム６の基端部６ａ外面に形成された切欠溝６ｇの端縁に当接して各サブロッカアーム７、８の最大上昇位置を規制する突部７ｄ，８ｄが設けられている。
【００２９】
前記レバー部材９は、図１及び図２に示すように、両サブロッカアーム７、８の先端部７ｂ，８ｂ間を跨ぐようにカムシャフト２の軸方向へ延設された正面ほぼ矩形板状を呈し、中央部がほぼくの字形状に折曲形成されて、この中央部がロッカアーム６の基端部６ａの両下部壁に両端部が支持された枢軸１８に挿通孔を介して揺動自在に支持されて、嘴状の上端部９ａと二股状の下端部９ｂ、９ｂが回動可能になっている。また、前記上端部９ａには、両側部に第１、第２係合部９ｃ，９ｄを有し、この両係合部９ｃ，９ｄの上面が、前記各係止部１３、１４下面に回動しながら選択的に係合可能になっていると共に、図２に示すように両端部１９ａ，１９ｂが前記枢軸１８に係止された捩りスプリング１９によって上端部９ａが外方向に回動付勢、つまり各係合部９ｃ，９ｄが各係止部１３、１４から外側へ離間する方向に付勢されている。また、レバー部材９は、前記各下端部９ｂ、９ｂの各内端面に湾曲状の第１凸部９ｅと第２凸部９ｆがそれぞれ形成されていると共に、該各凸部９ｅ，９ｆを介して前記連係切換手段１０に連係している。
【００３０】
前記連係切換手段１０は、図１及び図２、図４、図６に示すように前記レバー部材９の各下端部９ｂ、９ｂに対接した第１、第２油圧駆動部２０、２１と、該各油圧駆動部２０、２１に油圧を給排する２系統の油圧回路２２とを備えている。前記各油圧駆動部２０、２１は、ロッカアーム基端部６ａの下部中央位置に下方へ突出した下壁端部６ｈ内にそれぞれ形成された２つのシリンダ２３，２４と、この各シリンダ２３、２４内にそれぞれ摺動自在に設けられて、前端面が前記レバー部材下端部９ｂ、９ｂの各凸部９ｅ，９ｆにそれぞれ当接する第１、第２作動プランジャ２５、２６と、該各作動プランジャ２５、２６の後端側に形成された第１、第２受圧室２７、２８とを備えている。
【００３１】
前記各シリンダ２３，２４は、基端部６ａの下壁端部６ｈに所定の間隔を置いた左右位置に並行に配置形成されていると共に、それぞれの横断面積が同一に設定されている。
【００３２】
また、図２中、右側の第１作動プランジャ２５は、先端部２５ａが小径状に形成されて、その先端縁が第１凸部９ｅに当接していると共に、軸方向のほぼ中央位置に形成された段差部がシリンダ２３の開口縁に有する係止壁２３ａに係止してその最大進出位置が規制されて、この最大進出位置でレバー部材９の第１係合部９ｃが第１係止部１３の突起部１３ｂに係合するようになっている。
【００３３】
一方、図中左側の第２作動プランジャ２６は、均一径の円柱状を呈し、先端部２６ａが前記第２凸部９ｆに当接していると共に、その最大進出位置は前記上側作動プランジャ２５の最大進出位置よりも大きくなるように設定されて、この最大進出位置でレバー部材９の第２係合部９ｄが第２係止部１４に係合するようになっている。
【００３４】
前記油圧回路２０は、図１及び図４に示すようにロッカシャフト１１の内部及び基端部９ａの内部に形成されて、前記第１、第２受圧室２７、２８にそれぞれに連通する第１、第２油圧通路２９、３０と、この油圧通路２９、３０に図外の各摺動部に潤滑油を供給するオイルメインギャラリを介して油圧を供給するオイルポンプ３１と、該オイルポンプ３１の下流側に設けられてコントローラ３２からの制御信号によって前記油圧通路２９、３０と第１、第２ドレン通路３５、３６とを切り換える各電磁切換弁３３、３４とから構成されている。前記コントローラ３２は、エンジンの回転信号や、冷却水温信号、潤滑油の温度信号、スロットルバルブの開度信号を入力してこれらの検出値に基づいて前記各電磁切換弁３３、３４に制御信号を出力している。
【００３５】
したがって、この実施形態によれば、エンジンの低回転時には、コントローラ３２からの制御信号によって電磁切換弁３３、３４がオイルメインギャラリと各ドレン通路３５、３６とを連通して両方の受圧室２７、２８への油圧の供給が遮断される。このため、各作動プランジャ２５、２６は、レバー部材９の下端部９ｂを押圧しない。したがって、各サブロッカアーム７、８は、中速、高速用カム４、５のリフトにしたがってそれぞれ揺動されるものの、レバー部材９が捩りスプリング１９のばね力によって各係合部９ｃ，９ｄと各係止部１３，１４との係合が解除されて図５及び図６に示す位置に保持されるため、各サブロッカアーム７、８は、各ロストモーションスプリング１６、１７を介してロストモーション作動を行ない、ロッカアーム６に対して中速用、高速用カム４、５のリフト伝達がなされない。
【００３６】
このため、ロッカアーム６は、ロッカシャフト２０を介して低速用カム３、３のプロフィールにしたがって揺動し、これにより、各吸気弁１、１は、低バルブリフト特性による開閉作動を行なう。
【００３７】
一方、エンジンの運転状態が低回転域から中回転域に移行した場合は、コントローラ３２により一方の電磁切換弁３３が切り換え作動して、ドレン通路３５を閉塞するとともにオイルメインギャラリと第１油圧通路２９とを連通する。
【００３８】
このため、オイルポンプ３１から圧送された油圧が第１油圧通路２９から第１受圧室２７内に供給されて、該第１受圧室２７内の高圧化に伴い第１作動プランジャ２５を進出させる。したがって、この作動プランジャ２５は、図７に示すように、その先端部２５ａでレバー部材９の第１凸部９ｅを捩りスプリング１９のばね力に抗して押圧しながら最大に進出し、レバー部材９を図５、６に示す位置から反時計方向に回動させて図７、図８に示す位置に保持する。これによって、レバー部材上端部９ａの第１係合部９ｃが第１係止部１３の突起部１３ｂ下面に係合して、ロッカアーム６と第１サブロッカアーム７とを一体的に連結する。
【００３９】
よって、ロッカアーム６は、中速用カム４のプロフィールにしたがって揺動し、つまり、ロッカアーム６のアーム部６ｂ，６ｂが低速用カム３、３から浮き上がって当接が回避されて第１サブロッカアーム７を介して中速用カム４のカムプロフィールにしたがって揺動する。このため、両吸気弁１、１は、中程度のバルブリフト特性にしたがって開閉作動する。なお、この時点における第２サブロッカアーム８とレバー部材９とは、図８に示すように係合状態になく、第２サブロッカアーム８は、ロストモーション状態になっている。
【００４０】
また、エンジンがさらに高回転域に移行すると、コントローラ３２により他方の電磁切換弁３４が切り換え作動して、第２油圧通路３０と第２ドレン通路３６との連通を遮断すると共に、該第２油圧通路３０とオイルメインギャラリとを連通する。
【００４１】
このため、オイルポンプ３１から圧送された油圧は、第２油圧通路３０から第２受圧室２８内にも供給されて、該第２受圧室２８内の高圧化に伴い第２作動プランジャ２６を進出動させる。したがって、この作動プランジャ２６は、その先端部２６ａでレバー部材９の下側の第２凸部９ｆを捩りスプリング１９のばね力に抗してさらに押圧しながら最大に進出し、レバー部材９を図７、図８に示す位置から反時計方向にさら回動させて図１及び図９に示す位置に保持する。これによって、レバー部材９の第２係合部９ｄが第２係止部１４に係合して、ロッカアーム６と第２サブロッカアーム８とを一体的に連結する。
【００４２】
したがって、ロッカアーム６は、高速用カム５のプロフィールにしたがって揺動し、つまり、ロッカアーム６のアーム部６ｂ，６ｂが低速用カム３、３及び中速用カム４から浮き上がってそれぞれの当接が回避されて第２サブロッカアーム８を介して高速用カム５のカムプロフィールにしたがって揺動する。このため、両吸気弁１、１は、高いバルブリフト特性にしたがって開閉作動する。
【００４３】
そして、この時点における第１作動プランジャ２５は、図１示すように第１受圧室２７内の油圧によって最大に進出した状態が維持されているが、レバー部材下端部９ｂ（第１凸部９ｅ）との当接はなく、離間状態になっている。しかし、第２作動プランジャ２６によってレバー部材９が大きく反時計方向に回動されているため、図示のようにレバー部材９の第１係合部９ｃが第１サブロッカアーム７の第１係止部１３の逃げ溝１３ａに対向配置されている。したがって、第１サブロッカアーム７は、かかるロストモーションを繰り返しながら第１係合部９ｃに対して逃げ溝１３ａ内に係入あるいは逃げ溝１３ａから離間する方向に揺動する形になっている。
【００４４】
なお、かかる高回転域や中回転域から低回転域に移行した場合は、前述のように、コントローラ３２によって両電磁切換弁３３、３４が切り換え作動されて、各油圧通路２９、３０が各ドレン通路３５、３６にそれぞれ連通して各受圧室２７、２８内の油圧を外部に排出するため、各受圧室２７、２８が低圧となる。したがって、レバー部材９は、捩りスプリング１９のばね力で両作動プランジャ２５、２６を後退移動させながら、自身の各係合部９ｃ，９ｄが各サブロッカアーム７，８の係止部１３，１４との係合が解除される。これによって、吸気弁１、１は、ロッカアーム６を介して低速用カム３、３のカムプロフィールにしたがって開閉作動する。
【００４５】
このように、本実施形態によれば、前述のように、エンジンが中回転域から高回転域に移行した場合は、連結切換機構１０によってレバー部材９がさらに押圧回動されて、第２係合部９ｆが第２サブロッカアーム８の第２係止部１４に係合して、第２サブロッカアーム８とロッカアーム６が連結される。このとき、第１サブロッカアーム７は、中速用カム４のカムプロフィールにしたがってロストモーション状態で揺動しているが、この時点における前記第１係合部９ｃは、第１係止部１３の逃げ溝１３ａ内に対して係入、離間が繰り返されている。そして、第１係合部９ｃが第１係止部１３の逃げ溝１３ａ内に最大に係入した状態では、第１係合部９ｃの上端面と逃げ溝１３ａの底面１３ｃとの間に一定の微小クリアランスが確保されているため、両者間の干渉が回避されて打音の発生が防止されると共に、摩耗の発生も確実に防止できる。
【００４６】
図１０〜図１１は前記実施形態の基本構成を前提として、レバー部材９の上端部９ａを各サブロッカアーム７、８の各係止部１３、１４との係合を解除する方向に付勢する捩りスプリング１９に代えて、別の付勢機構を設けたものである。
【００４７】
すなわち、この付勢機構は、ロッカアーム基端部６ａの下壁端部６ｈのほぼ中央位置に一体に設けられた保持部材４０と、この保持部材４０の内部に摺動自在に設けられて、レバー部材９の両下端部９ｂ，９ｂ外面に当接した押圧プランジャ４１、該押圧プランジャ４１を介して前記両下端部９ｂ，９ｂを各油圧駆動部２０、２１方向へ押圧するコイルスプリング４２とから主として構成されている。
【００４８】
前記保持部材４０は、矩形枠状に形成されて、両側壁４３、４３の各基端部が前記下壁端部６ｈに一体に結合されていると共に、各先端部を連結する連結部４４の中央に前記押圧プランジャ４１が摺動自在に支持される摺動孔４４ａが貫通形成されている。
【００４９】
前記押圧プランジャ４１は、半球状の頭部４５が保持部材４０の内側空間部に配置されて前記各下端部９ｂ，９ｂの間に跨がって当接していると共に、該頭部４５の後端に一体に結合された軸部４６が前記摺動孔４４ａ内を摺動案内されている。
【００５０】
前記コイルスプリング４２は、軸部４６の外周に設けられて、一端が頭部４５の後端面に弾持されている一方、他端が連結部４４の内面に弾持されて、頭部４５を各下端部９ｂ，９ｂ外面に押圧してレバー部材９全体を係合解除方向に付勢している。
【００５１】
したがって、この実施形態によれば、エンジンの低回転時には、レバー部材９を各サブロッカアーム７、８との係合解除方向へ効果的に付勢できることは勿論のこと、頭部４５が各下端部９ｂ，９ｂの中央を直接押圧しているため、レバー部材９に対する偏荷重の発生を抑制でき、かかる付勢機構によるレバー部材９の捩れ荷重の発生を防止できると共に、各油圧駆動部２０、２１に対して均一な押圧力を付与できるため、該各油圧駆動部２０、２１の作動の円滑化が図れ、作動応答性が向上する。
【００５２】
しかも、この付勢機構は、ロッカアーム６の基端部６ａ中央位置に配置され、つまり両吸気弁１、１間のデッドスペース間に配置したため、該各吸気弁１、１との干渉が確実に回避できると共に、デッドスペースの有効利用が図れる。
図１２及び図１３は前記実施形態の基本構成を前提として、一部がさらに異なる実施形態を示し、、第２サブロッカアーム８側を例にとって説明すれば、第２サブロッカアーム８のロストモーションスプリング１７の各両端部が１７ａ，１７ｂが着座するロッカアーム６側の着座面５０と第２サブロッカアーム８側の着座面５１を、高速用カム５のベースサークル領域時において互いに平行になるように形成したものである。なお、該各着座面５０、５１の中央にはロストモーションスプリング１７の両端部１７ａ，１７ｂが係合して脱落を防止する突起５２、５３が一体に設けられている。
【００５３】
したがって、この実施形態によれば、高速用カム５のカムリフト域では、図１３に示すように両着座面５０、５１が互いにやや傾斜状になるため、圧縮状態になるロストモーションスプリング１７のほぼ中央部が若干剪断方向（伸縮方向と直角方向）へ僅か変形して反力がかかる剪断方向に作用するが、ベースサークル域では、図１２に示すように、両着座面５０、５１が互いに平行になるため、圧縮状態になるロストモーションスプリング１７の反力が剪断方向（伸縮方向と直角方向）に作用しなくなる。したがって、ロストモーションスプリング１７の両端部１７ａ，１７ｂの径方向への位置ずれが防止されて、各着座面５０、５１での偏摩耗の発生を抑制できる。
【００５４】
また、ロストモーションスプリング１７の両端部１７ａ、１７ｂの位置ずれ防止によってスプリング荷重のばらつきが低減されて、各サブロッカアーム８の常時良好なロストモーション作用が得られる。
【００５５】
図１４及び図１５は、さらに異なる実施形態を示し、各着座面５０、５１を、高速用カム５の最大リフト領域時において互いに平行になるように形成したものである。
【００５６】
したがって、この実施形態によれば、高速用カム５のベースサークル領域においては、図１５に示すように両着座面５０、５１が互いに若干傾斜しているため、ロストモーションスプリング１７はやや剪断方向に傾くが、高速用カム５の最大リフト時には、図１４に示すように両着座面５０、５１が平行になり、圧縮状態にあるロストモーションスプリング１７に剪断方向の反力が作用しないため、第２サブロッカアーム８の最大ロストモーション時におけるスプリング反力を安定させることができる。このため、吸気弁１、１の不整運動の発生を防止できる。
【００５７】
なお、各図では、便宜上、ロッカアーム６と第２サブロッカアーム８の各着座面５０，５１のみを図示しているが、ロッカアーム６と第１サブロッカアーム７の場合も同様である。
【００５８】
本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、第１係合部９ｃが逃げ溝１３ａ内に最大に係入した際に、該第１係合部９ｃの上端面が逃げ溝１３ａの底面１３ｃに完全に非接触状態ではなく、打音などが発生しない程度に僅かに当接する状態となるように構成することも可能である。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１の発明によれば、エンジンが高回転域に移行した場合は、連結切換機構によって連係部材がさらに押圧回動されて、第２係合部が第２サブロッカアームの第２係止部に係合して、第２サブロッカアームとロッカアームが連結され、機関弁を高いバルブリフト特性にしたがって開閉作動させることができる。このとき、第１サブロッカアームは、第２カムのカムプロフィールにしたがってロストモーション状態で揺動しているが、この時点における前記連係部材の第１係合部は、第１係止部の逃げ溝内に対して係入、離間が繰り返される。そして、第１係合部が第１係止部の逃げ溝内に最大に係入した状態では、第１係合部の先端部と逃げ溝の底面と一定の微小クリアランスが確保されているかあるいは僅かに当接するだけであるため、両者間の激しい干渉が回避されて打音や摩耗の発生を防止できる。
【００６０】
請求項２記載の発明によれば、エンジン中回転時においては、第１係止部の逃げ溝先端側の突起部下面に第１係合部を係合させるようにしたため、速やかかつ確実な係合が得られる。
【００６１】
請求項３記載の発明によれば、第１係合部が逃げ溝内に最大に係入した際には、第１係合部の先端部と逃げ溝の底面との間に、一定の微小クリアランスが確保されて常に非接触状態になっているため、両者間の干渉を確実に回避でき、打音等の発生をより確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るエンジンの弁作動装置の一実施形態を示す図２のＡ−Ａ線断面図。
【図２】本実施形態の要部正面図。
【図３】本実施形態の平面図。
【図４】本実施形態の油圧回路を示す概略図。
【図５】本実施形態の作用を説明する図２のＡ−Ａ線断面図。
【図６】本実施形態の作用を説明する図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】本実施形態の作用を説明する図２のＡ−Ａ線断面図。
【図８】本実施形態の作用を説明する図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図９】本実施形態の作用を説明する図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図１０】本発明の他例を示す正面図。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ線断面図。
【図１２】本発明の他例を示す要部拡大断面図。
【図１３】本発明の他例の作用を示す要部拡大断面図。
【図１４】本発明のさらに異なる例を示す要部拡大断面図。
【図１５】本発明のさらに異なる例の作用を示す要部拡大断面図。
【符号の説明】
１…吸気弁
２…カムシャフト
３…低速用カム
４…中速用カム
５…高速用カム
６…ロッカアーム
６ａ…基端部
６ｂ…アーム部
７…第１サブロッカアーム
８…第２サブロッカアーム
９…レバー部材
９ａ…上端部
９ｂ…下端部
９ｃ…第１係合部
９ｄ…第２係合部
１０…連係切換機構
１３…第１係止部
１３ａ…逃げ溝
１３ｂ…突起部
１３ｃ…底面
１４…第２係止部
２０・２１…第１、第２油圧駆動部
２２…油圧回路
２３・２４…第１、第２シリンダ
２５・２６…第１、第２作動プランジャ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve operating device for an engine valve that is an intake valve or an exhaust valve of an engine such as an automobile, and more particularly to an engine valve operating device that makes the valve lift characteristic variable at low and high speeds of the engine.
[0002]
[Prior art]
Various types of valve actuating devices for this type of engine have been provided in the past. For example, Japanese Patent Application No. 9-128713 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-9 / 1993) filed earlier by the present applicant. What is listed in is known ... Please enter the public number.
[0003]
Briefly, a single rocker arm corresponding to two intake valves per cylinder is provided, and the rocker arm is swingable by a rocker shaft whose base end is provided in parallel with the camshaft. The first sub-rocker arm and the second sub-rocker arm are swingably provided on a sub-rocker shaft provided on the base end portion of the rocker arm in a space provided at the center position. Each of the rocker arms and the first and second sub-rocker arms includes two low-speed cams integrally provided on the camshaft, and a medium-speed cam and a high-speed cam arranged between the low-speed cams. It is designed to be driven.
[0004]
Also, a lost motion spring is mounted between the lower part of each sub-rocker arm and the upper part of the base end part of the rocker arm so that each sub-rocker arm comes into contact with the medium-speed cam and the high-speed cam. Furthermore, one link lever for selectively engaging or disengaging each sub rocker arm with respect to the rocker arm is provided at a position below each sub rocker arm.
[0005]
The linkage lever extends in the lateral direction, is bent in a substantially U-shape in the vertical direction, and is provided at the center lower portion of the rocker arm so as to be swingable via a pivot. The first and second engaging portions on both side portions are biased by a torsion spring in a direction to release the engagement with the concave first and second engaging portions formed at the lower part of each sub-rocker arm. Yes. Further, the lower end portion of the linkage lever is pressed according to the engine operating state by the connection switching mechanism to release the engagement or engagement between each engagement portion and each locking portion at the upper end portion.
[0006]
This connection switching mechanism is mainly composed of a hydraulic drive unit provided at the base end portion of the rocker arm and a hydraulic circuit for driving the hydraulic drive unit, and the hydraulic drive unit has a first cross-sectional shape having the same cross-sectional shape. The second cylinder is provided in the base end portion of the rocker arm in parallel with the lateral position, and the first and second plungers that move forward and backward in the direction of the lower end portion of the connecting lever are slidable in each cylinder. Is held in.
[0007]
In the hydraulic circuit, the hydraulic passage is formed in two systems along the axial direction in the rocker shaft, and one hydraulic passage communicates with a first pressure receiving chamber formed in the bottom of the first cylinder. The other hydraulic passage communicates with a second pressure receiving chamber formed at the bottom of the second cylinder. Further, the hydraulic circuit is configured to supply hydraulic pressure to each pressure receiving chamber through each hydraulic passage from an oil pump that supplies lubricating oil to each sliding portion of the engine, or to discharge hydraulic pressure from each pressure receiving chamber to the outside. It has become.
[0008]
When the engine is running at a low speed, the engagement between the engaging portions and the engaging portions of the linkage lever by the connection switching mechanism is released, and each sub rocker arm is in a free lost motion state by the lost motion spring. For this reason, each intake valve does not transmit lift from the medium-speed cam and the high-speed cam via the rocker arm, and lifts according to the cam profile of the low-speed cam, resulting in low valve lift characteristics. Therefore, the fuel efficiency can be improved by improving the combustion efficiency at the time of such low rotation.
[0009]
On the other hand, during engine rotation, the first plunger presses the lower end portion of the linkage lever against the spring force of the torsion spring by the hydraulic pressure supplied from the hydraulic passage of the connection switching mechanism to the first pressure receiving chamber. As a result, the first sub-rocker arm and the rocker arm are coupled to engage the first engagement portion at the upper end of the coupling lever with the first locking portion of the first sub-rocker arm. Therefore, the lift force of the medium speed cam is transmitted to each intake valve via the first sub-rocker arm and the rocker arm, so that the valve lift characteristic becomes moderate. As a result, it is possible to satisfy both the fuel consumption and the output during the middle rotation.
[0010]
Further, when the engine shifts to the high engine speed range, the lower end of the linkage lever is further pressed by the hydraulic pressure supplied from the second hydraulic passage of the connection switching mechanism to the second pressure receiving chamber, and the second engagement portion is moved to the second sub-range. The second sub rocker arm and the rocker arm are connected to engage with the second locking portion of the rocker arm. Therefore, each intake valve opens and closes according to the cam profile of the high speed cam via the second sub-rocker arm and the rocker arm, and has a high lift valve lift characteristic. For this reason, the intake charge efficiency of the engine is increased, and a sufficient output can be secured.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional valve operating device, as described above, when the engine shifts to the high engine speed range, the connection switching mechanism further presses the lower end portion of the linkage lever so that the second engagement portion is moved to the second position. The second sub-rocker arm and the rocker arm are connected by engaging with the second locking portion of the sub-rocker arm. At this time, the first engaging portion of the linkage lever is the first sub-rocker arm first. It is in a state where it is pivoted in the back of the locking portion and is in contact with the lower surface (bottom surface) of the first locking portion. For this reason, a large inertia force generated at the time of valve lift of each intake valve during the high rotation of the engine is transmitted from the rocker arm to the connecting lever, and further, the first sub rocker arm is passed from the first engaging portion via the first locking portion. Is transmitted to. Therefore, during this high engine rotation, the first sub-rocker arm in the lost motion state fluctuates violently, and the upper end surface of the first engaging portion and the lower surface of the first locking portion interfere with each other in a vibrating state, There is a risk of loud noise and wear.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional valve operating device, and the invention according to claim 1 is provided on a camshaft and has first and second cam profiles different from each other. A rocker arm whose base end is swingably supported on a predetermined support shaft and whose tip is in contact with the engine valve and driven by the first cam; and swings on the side of the rocker arm A first sub rocker arm that is freely arranged and driven by the rotation of the second cam, and a second sub rocker arm that is swingably disposed on a side portion of the first sub rocker arm and is driven by the rotation of the third cam. A sub-rocker arm, a first engagement portion that is linked to the rocker arm so as to be able to swing synchronously by selectively engaging a first locking portion formed at a lower portion of the first sub-rocker arm, and the second sub-rocker Bottom of rocker arm A linkage member including a second engagement portion that is linked to the rocker arm so as to be able to swing synchronously by selectively engaging with the formed second locking portion; and a first engagement portion of the linkage member; In an engine valve operating device comprising: a connection switching mechanism that selectively engages or disengages the second engaging portion with respect to the first and second engaging portions of the first and second sub-rocker arms. When the second sub-rocker arm is driven by a third cam by forming a concave escape groove in a part of the first locking portion, the first engagement portion of the linkage member is It is characterized by being configured so as to oppose.
[0013]
Therefore, for example, when the engine shifts from the middle rotation range to the high rotation range, the linkage switching mechanism further pushes and rotates the linkage member, and the second engagement portion engages with the second engagement portion of the second sub-rocker arm. In combination, the second sub rocker arm and the rocker arm are connected. For this reason, the rocker arm can swing according to the cam profile of the third cam, and the intake valve can be opened and closed according to the high valve lift characteristics. At this time, the first sub-rocker arm swings in a lost motion state in accordance with the cam profile of the second cam. In this state, the first engaging portion of the linkage member is a relief groove of the first locking portion. Engagement and separation are repeated. When the first engaging portion is engaged in the clearance groove of the first locking portion, a certain minute clearance is ensured or only slightly contacted with the bottom surface of the first locking portion. Therefore, the interference between the first engaging portion and the first locking portion is avoided, and the occurrence of a hitting sound or the like is prevented.
[0014]
According to a second aspect of the present invention, when the first sub-rocker arm is driven by the second cam, the first engaging portion is formed on the lower surface of the protruding portion formed on the clearance groove front end side of the first locking portion. It is characterized by engaging.
[0015]
According to this aspect of the invention, during the engine rotation, the first engagement portion is engaged with the lower surface of the protrusion of the first locking portion, so that quick and reliable engagement can be obtained.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, when the second sub-rocker arm is driven by the third cam, the gap between the front end portion of the first engaging portion engaged in the escape groove and the bottom surface of the escape groove. It is characterized by the formation of minute clearances.
[0017]
According to the present invention, when the first engagement portion is maximally engaged with the escape groove, a certain minute clearance is ensured between the distal end portion of the first engagement portion and the bottom surface of the escape groove. Therefore, it is possible to more reliably prevent the occurrence of a hitting sound or the like between the two.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a valve operating device for an engine according to the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is also applied to a so-called OHC type engine having two intake valves 1 and 1 per cylinder.
[0019]
That is, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the valve operating device is a first cam 2 for each cylinder on a camshaft 2 disposed on a cylinder head S and driven to rotate by a crankshaft of an engine. Two low-speed cams 3, 3, one medium-speed cam 4, which is a second cam arranged between the low-speed cams 3, 3, and one arranged at the side of the medium-speed cam 4 High speed cams 5 are provided respectively.
[0020]
A single rocker arm 6 corresponding to each of the intake valves 1, 1 is provided below the camshaft 2, and the rocker arm 6 is located at a central position facing the medium speed cam 4. A first sub-rocker arm 7 and a second sub-rocker arm 8 facing the high-speed cam 5 are disposed so as to be swingable.
[0021]
Further, at the lower front position of each of the sub rocker arms 7 and 8, a lever member 9 that is a linking member for appropriately linking the sub rocker arms 7 and 8 and the rocker arm 6 and the lever member 9 according to the engine operating state. In addition, a connection switching mechanism 10 for engaging with or releasing the engagement with each of the sub rocker arms 7 and 8 is provided.
[0022]
The low-speed cams 3 and 3 and the medium-speed cam 4 and high-speed cam 5 are formed in different shapes so as to satisfy the valve lift characteristics required at the time of low rotation, medium rotation, and high rotation of the engine. The high-speed cam 5 is formed with a cam profile that increases the valve lift amount and the valve opening period as compared with the medium-speed cam 4, and the medium-speed cam 4 is larger than the low-speed cams 3 and 3. Yes.
[0023]
The rocker arm 6 is formed in a substantially rectangular frame shape as shown in FIGS. 2 and 3, and is a rocker that is a hollow support shaft that is inserted into an insertion hole 6e that is formed in the longitudinal direction of the base end portion 6a. The lower end of each arm portion 6b, 6b that is supported by the shaft 11 so as to swing freely and extends forward from both sides of the base end portion 6a contacts the stem top portions 1a, 1a of the intake valves 1, 1, respectively. In addition, slippers 6c and 6c are provided on the upper surfaces of the arm portions 6b and 6b so that the low-speed cams 3 and 3 are in sliding contact with each other. The base end portion 6a is formed with a pair of rectangular grooves 6d and 6d for receiving the base portions 7a and 8a of the sub-rocker arms 7 and 8, and a bearing hole is formed on each side wall of the rectangular grooves 6d and 6d. Each is formed. Further, the distal ends of the arm portions 6b, 6b are connected by a connecting member 6f to enhance rigidity. Further, both ends of the rocker shaft 11 are supported by bearings (not shown) on the cylinder head S.
As shown in FIGS. 2 and 3, the first and second sub-rocker arms 7 and 8 are disposed independently of each other in the central space of the rocker arm 6, and the base portions 7a and 8a are respectively connected to the rocker arm base end portion 6a. The tip portions 7b and 8b do not have a portion in contact with the intake valves 1 and 1 and have a medium speed on the upper surface. The sub-rocker shaft 12 is inserted into the bearing hole. First and second cam follower portions 7c and 8c that are in sliding contact with the cam 4 and the high-speed cam 5 are formed to project in an arc shape. Note that the sub rocker shaft 12 is prevented from coming off by stopper rings 15 and 15 having C-rings at both ends.
[0024]
In addition, as shown in FIGS. 1 and 6, the first and second engagements of the concave step portions with which the lever member 9 is engaged are provided below the cam follower portions 7c and 8c of the sub-rocker arms 7 and 8, respectively. Stop portions 13 and 14 are formed.
[0025]
As shown in FIG. 1, the first locking portion 13 is formed to protrude largely in the forward direction, whereas the second locking portion 14 has a relatively small protruding amount as shown in FIG. A concave relief groove 13a is formed on the lower surface of the relief groove 13a, and a protrusion 13b that engages a first engagement portion 9c, which will be described later, of the lever member 9 is provided on the distal end side of the relief groove 13a.
[0026]
The escape groove 13a is formed on the distal end side from the maximum innermost portion of the first locking portion 13, and is formed in a penetrating state in the lateral direction. A width W in the front-rear direction of the escape groove 13a is set to be larger than a head width of a first engaging portion 9c described later of the lever member 9, and a depth D thereof is set to the first engagement. The depth is set such that a minute clearance is formed between the top surface of the first locking portion 9c and the bottom surface 13c of the escape groove 13a when the stop portion 9c is engaged inside.
[0027]
Further, each of the sub rocker arms 7 and 8 includes two protrusions protruding from the upper surface of the base end portion 6a of the rocker arm 6, and protrusions protruding from the lower surfaces of the cam follower portions 7c and 8c of each of the sub rocker arms 7 and 8. The cam follower portions 7c and 8c are urged upward by the lost motion springs 16 and 17 respectively mounted between them so as to elastically contact the opposed medium speed cam 4 and high speed cam 5, respectively.
[0028]
Note that the rear end portions of the base portions 7a and 8a are in contact with the edge of the notch groove 6g formed on the outer surface of the base end portion 6a of the rocker arm 6 to restrict the maximum ascending position of the sub rocker arms 7 and 8. Portions 7d and 8d are provided.
[0029]
As shown in FIGS. 1 and 2, the lever member 9 has a substantially rectangular plate shape extending in the axial direction of the camshaft 2 so as to straddle between the tip portions 7b, 8b of the sub-rocker arms 7, 8. The central part is bent in a substantially U shape, and this central part is swingable through an insertion hole on a pivot 18 whose both ends are supported by both lower walls of the base end part 6a of the rocker arm 6. The upper end portion 9a having a bowl shape and the lower end portions 9b and 9b having a bifurcated shape are rotatable. The upper end portion 9a has first and second engaging portions 9c and 9d on both sides, and the upper surfaces of the engaging portions 9c and 9d are rotated around the lower surfaces of the locking portions 13 and 14, respectively. As shown in FIG. 2, the upper end portion 9a is urged to rotate outward by a torsion spring 19 having both ends 19a, 19b locked to the pivot shaft 18, as shown in FIG. In other words, the engaging portions 9c and 9d are biased in a direction away from the locking portions 13 and 14 to the outside. Further, the lever member 9 has a curved first convex portion 9e and a second convex portion 9f formed on the inner end surfaces of the lower end portions 9b and 9b, respectively, and via the convex portions 9e and 9f. Are linked to the linkage switching means 10.
[0030]
As shown in FIGS. 1, 2, 4, and 6, the linkage switching unit 10 includes first and second hydraulic drive units 20 and 21 that are in contact with the lower end portions 9 b and 9 b of the lever member 9, and Two hydraulic circuits 22 for supplying and discharging hydraulic pressure to the hydraulic drive units 20 and 21 are provided. Each of the hydraulic drive units 20 and 21 includes two cylinders 23 and 24 formed in a lower wall end 6h projecting downward at a lower central position of the rocker arm base end 6a, and in each of the cylinders 23 and 24, respectively. The first and second actuating plungers 25 and 26 are provided so as to be slidable and the front end surfaces thereof abut against the projecting portions 9e and 9f of the lever member lower end portions 9b and 9b, respectively. 26, first and second pressure receiving chambers 27, 28 formed on the rear end side.
[0031]
The cylinders 23 and 24 are arranged and formed in parallel at left and right positions at a predetermined interval on the lower wall end portion 6h of the base end portion 6a, and their cross-sectional areas are set to be the same.
[0032]
Further, in FIG. 2, the first actuating plunger 25 on the right side has a distal end portion 25a formed in a small diameter shape, its distal end edge is in contact with the first convex portion 9e, and is formed at a substantially central position in the axial direction. The stepped portion is locked to a locking wall 23a at the opening edge of the cylinder 23 and its maximum advanced position is restricted, and the first engaging portion 9c of the lever member 9 is first locked at this maximum advanced position. The protrusion 13b of the portion 13 is engaged.
[0033]
On the other hand, the second actuating plunger 26 on the left side in the figure has a cylindrical shape with a uniform diameter, the tip end portion 26a is in contact with the second projecting portion 9f, and the maximum advance position thereof is the maximum of the upper actuating plunger 25. It is set to be larger than the advanced position, and the second engaging portion 9d of the lever member 9 is engaged with the second locking portion 14 at the maximum advanced position.
[0034]
The hydraulic circuit 20 is formed in the rocker shaft 11 and in the base end portion 9a as shown in FIGS. 1 and 4, and communicates with the first and second pressure receiving chambers 27 and 28, respectively. , Second hydraulic passages 29 and 30, an oil pump 31 that supplies hydraulic pressure to the hydraulic passages 29 and 30 through an oil main gallery that supplies lubricating oil to each sliding portion (not shown), The electromagnetic switching valves 33 and 34 are provided on the downstream side and switch between the hydraulic passages 29 and 30 and the first and second drain passages 35 and 36 by a control signal from the controller 32. The controller 32 inputs an engine rotation signal, a cooling water temperature signal, a lubricating oil temperature signal, and a throttle valve opening signal, and sends control signals to the electromagnetic switching valves 33 and 34 based on these detected values. Output.
[0035]
Therefore, according to this embodiment, when the engine is running at low speed, the electromagnetic switching valves 33 and 34 communicate with the oil main gallery and the drain passages 35 and 36 by the control signal from the controller 32 so that both the pressure receiving chambers 27, The hydraulic pressure supply to 28 is cut off. For this reason, each actuating plunger 25, 26 does not press the lower end 9 b of the lever member 9. Accordingly, although the sub rocker arms 7 and 8 are respectively swung according to the lifts of the medium speed and high speed cams 4 and 5, the lever member 9 is engaged with the engaging portions 9 c and 9 d by the spring force of the torsion spring 19. Since the engagement with the locking portions 13 and 14 is released and held at the positions shown in FIGS. 5 and 6, the sub-rocker arms 7 and 8 perform lost motion operation via the lost motion springs 16 and 17. As a result, the lift transmission of the medium speed and high speed cams 4 and 5 to the rocker arm 6 is not performed.
[0036]
For this reason, the rocker arm 6 swings according to the profile of the low speed cams 3 and 3 via the rocker shaft 20, whereby the intake valves 1 and 1 perform opening and closing operations with a low valve lift characteristic.
[0037]
On the other hand, when the engine operating state shifts from the low rotation range to the middle rotation range, one of the electromagnetic switching valves 33 is switched by the controller 32 to close the drain passage 35, and the oil main gallery and the first hydraulic passage. Communicate with 29.
[0038]
Therefore, the hydraulic pressure pumped from the oil pump 31 is supplied from the first hydraulic passage 29 into the first pressure receiving chamber 27, and the first operating plunger 25 is advanced as the pressure in the first pressure receiving chamber 27 increases. Accordingly, as shown in FIG. 7, the operating plunger 25 moves forward to the maximum while pressing the first convex portion 9 e of the lever member 9 against the spring force of the torsion spring 19 at the tip end portion 25 a. 9 is rotated counterclockwise from the position shown in FIGS. 5 and 6 and held at the position shown in FIGS. Accordingly, the first engaging portion 9c of the lever member upper end portion 9a is engaged with the lower surface of the protruding portion 13b of the first locking portion 13, and the rocker arm 6 and the first sub rocker arm 7 are integrally connected.
[0039]
Therefore, the rocker arm 6 swings according to the profile of the medium speed cam 4, that is, the arm portions 6 b and 6 b of the rocker arm 6 are lifted from the low speed cams 3 and 3 to avoid contact, and the first sub rocker arm 7 is avoided. Through the cam profile of the medium speed cam 4. For this reason, both intake valves 1 and 1 are opened and closed according to a medium valve lift characteristic. At this time, the second sub rocker arm 8 and the lever member 9 are not engaged as shown in FIG. 8, and the second sub rocker arm 8 is in a lost motion state.
[0040]
Further, when the engine further shifts to the high speed range, the other electromagnetic switching valve 34 is switched by the controller 32 to cut off the communication between the second hydraulic passage 30 and the second drain passage 36 and the second hydraulic pressure. The passage 30 communicates with the oil main gallery.
[0041]
For this reason, the hydraulic pressure pumped from the oil pump 31 is also supplied into the second pressure receiving chamber 28 from the second hydraulic passage 30, and the second operating plunger 26 advances as the pressure in the second pressure receiving chamber 28 increases. Move. Therefore, the actuating plunger 26 advances to the maximum while pushing the second convex portion 9f on the lower side of the lever member 9 against the spring force of the torsion spring 19 at the tip end portion 26a. 7 and further rotated counterclockwise from the position shown in FIG. 8 and held in the position shown in FIGS. As a result, the second engaging portion 9d of the lever member 9 is engaged with the second locking portion 14, and the rocker arm 6 and the second sub rocker arm 8 are integrally connected.
[0042]
Therefore, the rocker arm 6 swings according to the profile of the high speed cam 5, that is, the arm portions 6 b and 6 b of the rocker arm 6 are lifted from the low speed cams 3 and 3 and the medium speed cam 4 to avoid contact with each other. Then, it swings according to the cam profile of the high speed cam 5 via the second sub rocker arm 8. For this reason, both the intake valves 1 and 1 open and close according to a high valve lift characteristic.
[0043]
As shown in FIG. 1, the first operating plunger 25 at this time is maintained in a state where it has advanced to the maximum by the hydraulic pressure in the first pressure receiving chamber 27, but the lever member lower end portion 9b (first convex portion 9e). There is no contact with and is in a separated state. However, since the lever member 9 is largely rotated counterclockwise by the second actuating plunger 26, the first engaging portion 9c of the lever member 9 becomes the first engaging portion of the first sub-rocker arm 7 as shown in the figure. It is arranged opposite to the 13 escape grooves 13a. Accordingly, the first sub-rocker arm 7 is configured to swing in the direction of engaging with or separating from the escape groove 13a with respect to the first engagement portion 9c while repeating this lost motion.
[0044]
In the case of shifting from the high rotation range or the middle rotation range to the low rotation range, the electromagnetic switching valves 33 and 34 are switched by the controller 32 and the hydraulic passages 29 and 30 are connected to the drains as described above. Since each of the pressure receiving chambers 27 and 28 is in communication with the passages 35 and 36 and discharges the hydraulic pressure in each of the pressure receiving chambers 27 and 28 to the outside, each of the pressure receiving chambers 27 and 28 has a low pressure. Therefore, the lever member 9 has its engaging portions 9c and 9d reciprocated with the locking portions 13 and 14 of the sub-rocker arms 7 and 8 while the both plungers 25 and 26 are moved backward by the spring force of the torsion spring 19. Is disengaged. As a result, the intake valves 1 and 1 are opened and closed according to the cam profile of the low speed cams 3 and 3 via the rocker arm 6.
[0045]
Thus, according to the present embodiment, as described above, when the engine shifts from the middle rotation range to the high rotation range, the lever member 9 is further pressed and rotated by the connection switching mechanism 10, and the second engagement. The joining portion 9f engages with the second locking portion 14 of the second sub rocker arm 8, and the second sub rocker arm 8 and the rocker arm 6 are connected. At this time, the first sub-rocker arm 7 swings in a lost motion state in accordance with the cam profile of the medium speed cam 4. At this time, the first engagement portion 9 c Engagement and separation are repeated in the escape groove 13a. In the state where the first engaging portion 9c is engaged with the escape groove 13a of the first locking portion 13 to the maximum, the first engagement portion 9c is constant between the upper end surface of the first engagement portion 9c and the bottom surface 13c of the escape groove 13a. Therefore, the interference between the two is avoided, the generation of hitting sound is prevented, and the occurrence of wear can be reliably prevented.
[0046]
10 to 11 urge the upper end portion 9a of the lever member 9 in a direction to release the engagement with the locking portions 13 and 14 of the sub-rocker arms 7 and 8, on the premise of the basic configuration of the embodiment. Instead of the torsion spring 19, another urging mechanism is provided.
[0047]
That is, the urging mechanism includes a holding member 40 that is integrally provided at a substantially central position of the lower wall end 6h of the rocker arm base end 6a, and is slidably provided inside the holding member 40. Mainly from a pressing plunger 41 that is in contact with the outer surfaces of both lower end portions 9b, 9b of the member 9, and a coil spring 42 that presses the lower end portions 9b, 9b in the direction of the hydraulic drive units 20, 21 via the pressing plunger 41. It is configured.
[0048]
The holding member 40 is formed in a rectangular frame shape, and the base end portions of both side walls 43, 43 are integrally coupled to the lower wall end portion 6h, and the connecting portion 44 that connects the distal end portions is formed. A sliding hole 44a through which the pressing plunger 41 is slidably supported is formed in the center.
[0049]
The pressing plunger 41 has a hemispherical head 45 arranged in the inner space of the holding member 40 and straddling between the lower end portions 9b, 9b. A shaft portion 46 integrally coupled to the end is slidably guided in the sliding hole 44a.
[0050]
The coil spring 42 is provided on the outer periphery of the shaft portion 46, and one end is elastically supported by the rear end surface of the head 45, while the other end is elastically supported by the inner surface of the connecting portion 44. The lower end portions 9b, 9b are pressed against the outer surface to urge the entire lever member 9 in the disengagement direction.
[0051]
Therefore, according to this embodiment, when the engine is running at a low speed, the lever member 9 can be effectively urged in the direction of disengagement from the sub-rocker arms 7 and 8, and the head 45 is provided at each lower end portion. Since the centers of 9b and 9b are directly pressed, the occurrence of an unbalanced load on the lever member 9 can be suppressed, the generation of a torsional load on the lever member 9 by the biasing mechanism can be prevented, and the hydraulic drive units 20, 21 can be prevented. Since a uniform pressing force can be applied to the hydraulic drive unit, the operation of each of the hydraulic drive units 20 and 21 can be smoothed, and the operation response can be improved.
[0052]
Moreover, since this urging mechanism is arranged at the center position of the base end portion 6a of the rocker arm 6, that is, between the intake valves 1 and 1, the interference with the intake valves 1 and 1 is ensured. It can be avoided and the dead space can be effectively used.
FIGS. 12 and 13 show an embodiment which is partially different on the premise of the basic configuration of the above embodiment. If the second sub rocker arm 8 side is described as an example, the lost motion spring 17 of the second sub rocker arm 8 will be described. The rocker arm 6 side seating surface 50 and the second sub-rocker arm 8 side seating surface 51 on which both end portions 17a and 17b are seated are formed so as to be parallel to each other in the base circle region of the high-speed cam 5. It is. In addition, projections 52 and 53 are integrally provided at the centers of the respective seating surfaces 50 and 51 so that both end portions 17a and 17b of the lost motion spring 17 are engaged and prevented from falling off.
[0053]
Therefore, according to this embodiment, in the cam lift area of the high-speed cam 5, both seating surfaces 50 and 51 are slightly inclined with respect to each other as shown in FIG. The part slightly deforms in the shear direction (perpendicular to the expansion / contraction direction) and acts in the shear direction where the reaction force is applied. However, in the base circle region, as shown in FIG. 12, both seating surfaces 50 and 51 are parallel to each other. Therefore, the reaction force of the lost motion spring 17 that is in a compressed state does not act in the shear direction (perpendicular to the expansion / contraction direction). Therefore, the radial displacement of both end portions 17a and 17b of the lost motion spring 17 is prevented, and the occurrence of uneven wear on the respective seating surfaces 50 and 51 can be suppressed.
[0054]
In addition, the variation in spring load is reduced by preventing the displacement of the both end portions 17a and 17b of the lost motion spring 17, and a good lost motion action of each sub rocker arm 8 can be obtained at all times.
[0055]
14 and 15 show further different embodiments, in which the respective seating surfaces 50 and 51 are formed so as to be parallel to each other in the maximum lift region of the high-speed cam 5.
[0056]
Therefore, according to this embodiment, in the base circle region of the high-speed cam 5, both the seating surfaces 50 and 51 are slightly inclined with respect to each other as shown in FIG. However, when the maximum speed of the high-speed cam 5 is lifted, both seating surfaces 50 and 51 are parallel to each other as shown in FIG. 14, and the reaction force in the shearing direction does not act on the lost motion spring 17 in the compressed state. The spring reaction force during the maximum lost motion of the sub rocker arm 8 can be stabilized. For this reason, generation | occurrence | production of the irregular motion of the intake valves 1 and 1 can be prevented.
[0057]
In each drawing, only the seating surfaces 50 and 51 of the rocker arm 6 and the second sub rocker arm 8 are shown for convenience, but the same applies to the rocker arm 6 and the first sub rocker arm 7.
[0058]
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment. For example, when the first engagement portion 9c is engaged with the escape groove 13a at the maximum, the upper end surface of the first engagement portion 9c is The bottom surface 13c of the escape groove 13a may not be completely in a non-contact state, but may be configured to be in a slight contact state so that no hitting sound is generated.
[0059]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the first aspect of the present invention, when the engine shifts to the high rotation range, the connection switching mechanism further pushes and rotates the linkage member, so that the second engagement portion becomes the first engagement portion. The second sub rocker arm and the rocker arm are connected to each other by engaging with the second locking portion of the two sub rocker arm, and the engine valve can be opened and closed according to the high valve lift characteristics. At this time, the first sub-rocker arm swings in a lost motion state in accordance with the cam profile of the second cam. At this time, the first engaging portion of the linkage member is a relief groove of the first locking portion. Engagement and separation are repeated with respect to the inside. In a state where the first engagement portion is engaged in the escape groove of the first locking portion to the maximum, a certain minute clearance is secured between the tip end portion of the first engagement portion and the bottom surface of the escape groove, or Since it only touches slightly, the intense interference between both is avoided and generation | occurrence | production of a hitting sound and wear can be prevented.
[0060]
According to the second aspect of the present invention, the first engaging portion is engaged with the lower surface of the protruding portion on the leading end side of the clearance groove of the first locking portion during the middle rotation of the engine. A match is obtained.
[0061]
According to the third aspect of the present invention, when the first engagement portion is maximally engaged in the escape groove, a certain minute amount is formed between the tip end portion of the first engagement portion and the bottom surface of the escape groove. Since the clearance is ensured and is always in a non-contact state, the interference between the two can be reliably avoided, and the occurrence of sound and the like can be more reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing an embodiment of a valve operating device for an engine according to the present invention.
FIG. 2 is a front view of a main part of the present embodiment.
FIG. 3 is a plan view of the embodiment.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a hydraulic circuit of the present embodiment.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 for explaining the operation of the present embodiment.
6 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2 for explaining the operation of the present embodiment.
7 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2 for explaining the operation of the present embodiment.
8 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2 for explaining the operation of the present embodiment.
9 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2 for explaining the operation of the present embodiment.
FIG. 10 is a front view showing another example of the present invention.
11 is a sectional view taken along line DD of FIG.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing another example of the present invention.
FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the operation of another example of the present invention.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing still another example of the present invention.
FIG. 15 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing the operation of still another example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Intake valve
2 ... Camshaft
3 ... Cam for low speed
4 ... Medium speed cam
5 ... High speed cam
6 ... Rocker arm
6a ... Base end
6b ... Arm part
7 ... 1st sub rocker arm
8 ... Second sub rocker arm
9 ... Lever member
9a ... Upper end
9b ... lower end
9c ... 1st engaging part
9d ... 2nd engaging part
10. Linkage switching mechanism
13 ... 1st latching | locking part
13a ... escape groove
13b ... Projection
13c ... Bottom
14 ... 2nd latching | locking part
20.21 ... 1st, 2nd hydraulic drive part
22 ... Hydraulic circuit
23.24 ... 1st and 2nd cylinders
25.26. First and second actuating plungers

Claims

First, second, and third cams provided on the camshaft, each having a different cam profile;
A rocker arm whose base end is swingably supported on a predetermined support shaft, whose tip is in contact with the engine valve and driven by the first cam;
A first sub rocker arm that is swingably disposed on a side of the rocker arm and driven by rotation of the second cam;
A second sub rocker arm that is swingably disposed on a side portion of the first sub rocker arm and is driven by rotation of the third cam;
A first engaging portion that is selectively engaged with a first locking portion formed at a lower portion of the first sub-rocker arm, and is linked to the rocker arm so as to be able to swing synchronously; and a lower portion of the second sub-rocker arm. A linkage member comprising a second engagement portion that is linked to the rocker arm so as to be able to swing synchronously by selectively engaging with the formed second locking portion;
A connection switching mechanism that selectively engages or disengages the first engaging portion and the second engaging portion of the linkage member with respect to the first and second engaging portions of the first and second sub-rocker arms. In a valve operating device of an engine equipped with
A concave relief groove is formed in a part of the first locking portion, and when the second sub rocker arm is driven by a third cam, the first engagement portion of the linkage member is formed in the relief groove. An engine valve operating device characterized by being configured to face each other.

When the first sub-rocker arm is driven by the second cam, the first engaging portion is engaged with the lower surface of the protruding portion formed on the leading end side of the escape groove of the first locking portion. The valve operating device for an engine according to claim 1.

When the second sub-rocker arm is driven by a third cam, a minute clearance is formed between the tip of the first engaging portion engaged with the escape groove and the bottom surface of the escape groove. The engine valve actuator.