JP3998095B2

JP3998095B2 - Valve characteristic control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP3998095B2
Application number: JP2002337521A
Authority: JP
Inventors: 富保平野; 憲杉浦; 浩樹藤井
Original assignee: Toyota Motor Corp; Otics Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Otics Corp
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2007-10-24
Anticipated expiration: 2018-04-10
Also published as: JP2003176706A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関におけるバルブの開閉タイミング、リフト量、休止等の各種バルブ特性を可変制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明に対応する公知技術は特に無く、本発明は、本出願人の一人が先に出願した特願平９−３１５７０３号（本出願時において未公開）の発明の改良である。この先行発明のバルブ特性制御装置は次のように構成されていた。
【０００３】
図１９及び図２０に示すように、ロッカアーム本体１６のガイド筒４２には、カム（図示略）により押圧されるカムフォロワ２２がその押圧方向及び戻り方向に往復動可能に挿着されている。ガイド筒４２の外周には、カムフォロワ２２を上方へ付勢するロストモーションスプリングの一例としてのコイルスプリング４３が設けられている。カムフォロワ２２の下部は、３側面が平面を有するように切削されて略四角柱状に形成され、当接脚部４１とされている。
【０００４】
ロッカアーム本体１６の摺動孔２４には、カムフォロワ２２の往復動とは直交方向に移動可能なカムフォロワ固定部材３４が挿着されている。カムフォロワ固定部材３４は、図１９に示すように、カムフォロワ２２の往復動軌跡上に繰出してその往復動を阻止する拘束位置と、図２０に示すように、カムフォロワ２２の往復動軌跡上から退避してその往復動を許容する許容位置との間を移動可能である。
【０００５】
カムフォロワ固定部材３４は、後述する実施形態の図４を援用して示すように、先端中央から切り込み形成した係合溝４４と、係合溝４４を挟む一対の側片４５と、両側片４５の下部間の当接部４６（上面は当接面４７）と、当接部４６の先端部と両側片４５との間の逃げ溝４８と、係合溝４４より後部のバネ収納孔４９とを備えている。係合溝４４にはカムフォロワ２２の当接脚部４１が常時係入され、カムフォロワ２２の回動が防止されている。バネ収納孔４９の内底面と、当接脚部４１の側面に配置されたバネ受け部材５０との間には、カムフォロワ固定部材３４を許容位置側へ付勢するリターンスプリングの一例としてのコイルスプリング４０が設けられている。
【０００６】
そして、内燃機関が低速で回転している状態においては、図１９に示すように、カムフォロワ固定部材３４が許容位置に位置する。このため、カムフォロワ２２はフリーの状態となり、図示しない高速カムにて押圧されても、図１９（ａ）の実線に示す下方位置と二点鎖線で示す上方位置との間を上下動する。従って、ロッカアーム本体１６は、図示しない低速カムによりローラを介して押圧され揺動する。
【０００７】
また、内燃機関が高速で回転している状態においては、図２０に示すように、カムフォロワ固定部材３４が拘束位置に位置する。このため、カムフォロワ２２が図示しない高速カムにて押圧されると、カムフォロワ２２とともにロッカアーム本体１６が揺動される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行発明のバルブ特性制御装置によれば、カムフォロワ固定部材３４が摺動孔２４の内周面下部２４ａにて支持されるため、カムフォロワ固定部材３４の断面積を大きくする必要がなく、耐久性を十分に得ることができるという効果が得られた。しかし、次のような問題が残っていた。
【０００９】
▲１▼ 拘束位置側に移動するときのカムフォロワ固定部材３４は、図２０に示すように、その係合溝４４の終端がバネ受け部材５０を介してカムフォロワ２２の側面に移動方向に当接することにより、拘束位置に止まるようになっていた。このため、図２０に矢印で示すように、カムフォロワ２２が、カムの摺接によりコックする（こじれて傾く）と、カムフォロワ固定部材３４を許容位置側へ押し戻すため、異常挙動が発生するおそれがあった。
【００１０】
▲２▼ カムフォロワ固定部材３４の当接面４７（側面）と端面とで作る角部４６ａと、当接脚部４１の往動側の端面と側面とで作る角部４１ａとは、図１９と図２０との相互切替時に強く接触することがある。両角部４６ａ，４１ａは共に直線状に形成されており、所定スペースにおける接触距離が最短であったため、摩耗や変形が生じやすい等、耐久性の点で不利であった。
【００１１】
▲３▼ カムフォロワ固定部材３４を許容位置側へ付勢するリターンスプリング（４０）が、カムフォロワ２２の往動側の端面より上方に設けられていたため、カムフォロワ固定部材３４の構造及び形状が上記のように複雑になっていた。
【００１２】
▲４▼ カムフォロワ２２を復動側へ付勢するロストモーションスプリング（４３）が、カムフォロワ２２及びガイド筒４２の外周に設けられていたため、ガイド筒４２に案内されるカムフォロワ２２の外径を細くする必要があり、強度的に不利であった。
【００１３】
▲５▼ ロッカアーム本体１６に対するカムフォロワ２２の抜止手段がなかったため、図１９のようにアッセンブルしたものを、内燃機関に組付けたり内燃機関から取外したりするときに、ロッカアーム本体１６からカムフォロワ２２が抜外れてばらけるおそれがあった。
【００１４】
本発明の目的は、上記の各課題を解決することができる内燃機関のバルブ特性制御装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る内燃機関のバルブ特性制御装置は、ロッカシャフトにロッカアームが揺動可能に挿着され、ロッカシャフトとは離間して設けられたカムシャフトにロッカアームを揺動させるカムが設けられ、ロッカアームには、カムにより押圧されるカムフォロワがその押圧方向及び戻り方向に上下往復摺動可能に挿着され、ロッカアームには、カムフォロワの上下往復摺動軌跡上に繰出して上下往復摺動を阻止しカムフォロワとロッカアームとの相対移動を拘束する拘束位置と、カムフォロワの上下往復摺動軌跡上から退避して上下往復摺動を許容しカムフォロワとロッカアームとの相対移動を許容する許容位置との間において、上下往復摺動とは直交方向、且つロッカアームの軸線とも直交方向に移動可能なカムフォロワ固定部材が設けられ、以上を共通の主要部としてさらに次の各手段が採られた。
【００１６】
（１）ロッカアームには、拘束位置側に移動するカムフォロワ固定部材がカムフォロワの側面に当接しないうちに、該カムフォロワ固定部材に当接してカムフォロワ固定部材を拘束位置に止めるストッパが設けられる。ストッパとしては、後述する第一実施形態のＣリング、第三・第四実施形態のバネ受け部材等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
【００１７】
（２）拘束位置ではカムフォロワ固定部材の側面がカムフォロワの往動側の端面に当接するように構成され、カムフォロワ固定部材の側面と端面とで作る角部と、カムフォロワの往動側の端面と側面とで作る角部とが、共に略同一曲率の円弧状に形成される。
【００１８】
（３）カムフォロワ固定部材の側面に、拘束位置でカムフォロワの往動側の端面が当接する当接面が形成され、カムフォロワ固定部材における当接面より下方部位にバネ収納孔が形成され、カムフォロワ固定部材を許容位置側へ付勢するリターンスプリングが、バネ収納孔に収納されることでカムフォロワの往動側の端面より下方に設けられる。
【００１９】
（４）カムフォロワを復動側へ付勢するロストモーションスプリングが該カムフォロワと同芯上に設けられ、ロストモーションスプリングの外周を覆いカムフォロワと共に往復動する筒状カバーがカムフォロワに設けられ、筒状カバーの外周面がロッカアームに案内される。
【００２０】
（５）ロッカアームには、カムとは別のカムにより押圧されるローラが回動可能に支持され、ロッカアームには、ローラの近傍部位から該ロッカアームが駆動するバルブの近傍部位まで延びる油溝が設けられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。実施対象の内燃機関は１気筒当り吸気バルブ２本、排気バルブ２本のいわゆる４バルブ式である。吸気バルブ側にも排気バルブ側にもバルブ特性制御装置が設けられているが、いずれ側も基本的構成は同じなので、便宜上、吸気バルブ側のバルブ特性制御装置のみを図示して説明する。
【００２２】
まず、図１〜図４は低速・中速・高速の３段階切替を行なう第一実施形態のバルブ特性制御装置を示している。図１に示すように、カムシャフト１１には、低速カム１３を挟んで両側に中速カム１２、高速カム１４が位置するようにそれぞれ設けられている。
【００２３】
この中速カム１２、低速カム１３、高速カム１４は、それぞれバルブタイミング及びバルブリフト量が異なるようにカムフェイスを備えている。すなわち、低速カム１３は、低速時において作用し、高速時に作用する高速カム１４よりも、吸気バルブのバルブタイミングに関しては、高速時よりも弁開時期が遅くなるように、弁閉時期が早くなるように設定されている。また、低速カム１３は、高速カム１４よりもバルブリフト量が小さくなるように設定されている。中速カム１２は、バルブタイミング及びバルブリフト量がそれぞれ低速カム１３及び高速カム１４のバルブタイミング及びバルブリフト量の間となるように設定されている。
【００２４】
カムシャフト１１の下方には、ロッカシャフト１５が平行に離間して配置されている。ロッカシャフト１５の外周には、ロッカアーム本体１６が揺動可能に挿着されている。ロッカアーム本体１６の中央部上面にはローラ１７が回動可能に支持され、低速カム１３に対して当接可能とされている。また、ロッカアーム本体１６の上面中央からは一対の腕部１８が一体的に延出され、腕部１８の先端部は押圧当接部１９が連結されている。押圧当接部１９の下方には吸気バルブ２０が配置され、押圧当接部１９により吸気バルブ２０が開閉駆動される。
【００２５】
ロッカアーム本体１６の両側部において、両側上面には断面円形をなす二つのガイド孔２１が下方に向かって穿設されている。ロッカアーム本体１６の両側部内には、ロッカシャフト１５の軸線と直交する方向に断面円形をなす二つの摺動孔２４が穿設されている（図２，３参照）。各摺動孔２４は各ガイド孔２１の下部と連通されている。各ガイド孔２１には円筒状のガイド筒４２が嵌合固定され、各ガイド筒４２に対しては、それぞれ略円柱状をなす中速カムフォロワ２２ｍと高速カムフォロワ２２ｈとが摺動可能に挿入されている。各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの上部である先端部には中速カム１２と高速カム１４とにそれぞれ当接される被押圧部２３が形成されている。
【００２６】
また、各ガイド筒４２外周にはコイルスプリング４３が配置され、コイルスプリング４３の上下両端は各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの被押圧部２３の下面とロッカアーム本体１６の上面とに係止されている。そして、コイルスプリング４３の付勢力は吸気バルブ２０の図示しない弁バネの付勢力よりも小さくされ、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈを上方へ付勢する。なお、ガイド筒４２の下端面は摺動孔２４内に突出しないように上部内周面と面一に配置されている。
【００２７】
また、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの下部は、図２（ｂ）に示すように、摺動孔２４の軸心方向に沿った側面及び後述する油圧室２６ｍ，２２ｈ側の側面の計３側面が平面を有するように切削されて略四角柱状に形成され、当接脚部４１とされている。
【００２８】
各摺動孔２４の内底部には、それぞれ摺動孔２４と同一径の断面円形をなすとともに共通軸心を有する中速油圧室２６ｍと高速油圧室２６ｈとが形成されている。同油圧室２６ｍ，２６ｈは、それぞれロッカアーム本体１６の油路１６ａ、ロッカシャフト１５の内部に軸心方向に沿って形成された油路１５ａ（中速用と高速用とで独立している）等を介して、図示しないオイルポンプ（油圧駆動源）に接続されている。
【００２９】
各摺動孔２４にはカムフォロワ拘束部材としての略円柱状をなすカムフォロワ固定部材３４が摺動可能に配置されている。カムフォロワ固定部材３４は、基端部がピストン機能を備えるとともに、先端部側がカムフォロワを固定する機能の両機能を備えている。カムフォロワ固定部材３４は、図２に示すように、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの往復動軌跡上から退避して各カムフォロワの往復動を許容する許容位置と、図３に示すように、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの往復動軌跡上に繰出して、当接脚部４１の往動側の下部端面に当接して各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈを拘束（移動を阻止）する拘束位置との間を移動可能とされている。
【００３０】
カムフォロワ固定部材３４は、その先端に中央から切り込み形成した係合溝４４が設けられ、係合溝４４を挟んで一対の側片４５を備えている。係合溝４４の終端はカムフォロワ固定部材３４の軸心方向の中央に位置する。また、両側片４５の下部間には、係合溝４４の終端から先端部側に延びる当接部４６が形成され、当接部４６の上面は平面をなす当接面４７とされている。また、当接部４６の係合溝４４終端面からの長さは、側片４５の係合溝４４終端面からの長さよりも短くされており、当接部４６の先端部と両側片４５との間は逃げ溝４８が形成されている。
【００３１】
そして、係合溝４４は、図２（ｂ）に示すように、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの当接脚部４１が常時係入されて、互いに摺接可能とされている。すなわち、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈは、当接脚部４１が係合溝４４に係入された状態で上下移動可能とされており、また、カムフォロワ固定部材３４は、係合溝４４内に当接脚部４１が係入された状態で、摺動孔２４に沿って往復移動可能である。従って、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈはその当接脚部４１が側片４５にて規制されることにより、ガイド筒４２の軸心周りの回動が防止されている。
【００３２】
また、逃げ溝４８を区画する側片４５の内側面は、係合溝４４を区画する内側面と連続する平面とされており、同図に示すカムフォロワ固定部材３４が許容位置に位置するときにおいて、上下移動する当接脚部４１の係入及び係脱が可能である。
【００３３】
本実施形態では、摺動孔２４のカムフォロワ２２ｍ，２２ｈより反油圧室２６ｍ，２６ｈ側に環状溝２７が形成され、環状溝２７にはストッパの一例としてのＣリング２８が嵌着されている。Ｃリング２８の内径は摺動孔２４の内径より小さい。Ｃリング２８は、拘束位置側に移動するカムフォロワ固定部材３４の係合溝４４の終端がカムフォロワ２２ｍ，２２ｈの側面に当接しないうちに、該カムフォロワ固定部材３４の両側片４５の先端面に当接して、カムフォロワ固定部材３４を拘束位置に止めるものである。
【００３４】
また、カムフォロワ固定部材３４において、係合溝４４の終端面（カムフォロワ固定部材３４の中央部端面）には、バネ収納孔４９がカムフォロワ固定部材３４の軸心方向に沿って穿設されている。
【００３５】
当接脚部４１の油圧室側側面にはバネ受け部材５０が配置されている。バネ受け部材５０は、図３（ａ）に示すように、バネ収納孔４９の開口４９ａを閉鎖可能な大きさとされており、当接部４６の当接面４７上、及び側片４５の内側面を摺動可能とされている。バネ受け部材５０には円錐台状をなす係合突起５１が突出されている。コイルスプリング４０はバネ収納孔４９内に収納され、その一端はバネ受け部材５０の係合突起５１に嵌合係止され、他端はバネ収納孔４９の内底面に係止されている。このコイルスプリング４０にてカムフォロワ固定部材３４は油圧室２６ｍ，２６ｈ側（許容位置側）に常時付勢されている。
【００３６】
また、当接部４６の上下厚みβは、図２（ａ）に示すように、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの非固定時（非拘束時）のとき移動量αよりも大きくされている。なお、この実施の形態では、各摺動孔２４の内底面から所定長さまでが各油圧室２６ｍ，２６ｈを構成している。
【００３７】
前記ロッカアーム本体１６、及びロッカアーム本体１６内に組み込まれる各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈ、油圧室２６ｍ，２６ｈ、カムフォロワ固定部材３４、コイルスプリング４３、コイルスプリング４０等により、ロッカシャフト１５の油路１５ａから供給される作動油により駆動されるバルブ特性制御機構が構成されている。また、このバルブ特性制御機構、中速カム１２、低速カム１３、高速カム１４、カムシャフト１１等によりバルブ特性制御装置が構成されている。
【００３８】
さて、上記のように構成された内燃機関のバルブ特性制御装置の作用を説明する。なお、中速カム１２、高速カム１４にて駆動される各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの作動は同様であるため、図３に両カムフォロワ２２ｍ，２２ｈを択一的に示して説明する。
【００３９】
（１）図２（ａ）（ｂ）は、内燃機関が低速で回転している状態において、中速カム及び高速カムにて駆動されるカムフォロワ２２ｍ，２２ｈ側のバルブ特性制御機構の状態を示している。この状態は、図示しないオイルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の供給が停止されて、コイルスプリング４０の付勢力により、カムフォロワ固定部材３４が油圧室２６ｍ，２６ｈの内底面に当接した状態とされ、従って、カムフォロワ固定部材３４は、許容位置に位置している状態である。
【００４０】
この結果、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈは、カムフォロワ固定部材３４にて固定（拘束）されていないため、フリーの状態である。この状態で中速カム１２及び高速カム１４のカムリフトが生じても、吸気バルブ２０の弁バネの付勢力により、吸気バルブ２０とロッカアーム本体１６とは偏倚しているため、中速カム１２及び高速カム１４にてカムフォロワ２２ｍ，２２ｈが被押圧部２３にて押圧されても、コイルスプリング４３に抗して、図２（ａ）の実線に示す下方位置と、二点鎖線で示す上方位置との間を上下動する。この結果、ロッカアーム本体１６は中速カム１２及び高速カム１４にては駆動されない。
【００４１】
従って、ロッカアーム本体１６は、低速カム１３のカムリフトが生じた時に、同カムによりローラ１７を介して押圧されることにより、ロッカシャフト１５を中心に揺動し、吸気バルブ２０を開閉駆動する。
【００４２】
（２）次に、図３（ａ）（ｂ）は、内燃機関が中速で回転している状態において、中速カム１２にて駆動される中速カムフォロワ２２ｍ側のバルブ特性制御機構の状態を示している。この状態は、図２の状態から、図示しない切替バルブにより油路が切替えられ、図示しないオイルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の供給がなされ、コイルスプリング４０の付勢力に抗して、カムフォロワ固定部材３４が中速油圧室２６ｍの内底面から離間した状態とされ、従って、カムフォロワ固定部材３４は、拘束位置に位置している状態である。
【００４３】
図２の状態から図３の状態に移行する場合、中速カム１２のカムリフトが生じていないときに行われる。中速カム１２のカムリフトが生じていないときは、コイルスプリング４３の付勢力により、中速カムフォロワ２２ｍは図２（ａ）の二点鎖線に位置し、その下部は、図３（ａ）の実線位置に位置している。
【００４４】
この状態で、油路が切替えられ、図示しないオイルポンプから、油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の供給がなされると、カムフォロワ固定部材３４がコイルスプリング４０に抗して油圧により作動される。カムフォロワ固定部材３４は、摺動孔２４（中速油圧室２６ｍを含む）を摺動するときに、中速カムフォロワ２２ｍの当接脚部４１を係合溝４４にて摺接しながら移動する。拘束位置側に移動するカムフォロワ固定部材３４の係合溝４４の終端がバネ受け部材５０を介して中速カムフォロワ２２ｍの側面に当接しないうちに、Ｃリング２８が、カムフォロワ固定部材３４の両側片４５の先端面に当接して、カムフォロワ固定部材３４を拘束位置に止める。そして、カムフォロワ固定部材３４は、その当接部４６の当接面４７にて中速カムフォロワ２２ｍの当接脚部４１の面に当接し、中速カムフォロワ２２ｍを拘束する。なお、図２（ａ）、図３（ａ）においては、説明の便宜上、中速カム１２は省略しているが、被押圧部２３は常時中速カム１２に対して当接されているため、中速カムフォロワ２２ｍが図３（ａ）の実線位置より上方に移動することはない。
【００４５】
そして、次に中速カム１２のカムリフトが生じたとき、中速カムフォロワ２２ｍはカムフォロワ固定部材３４にて拘束され、ロッカアーム本体１６と一体的に固定されて移動できないため、ロッカアーム本体１６が揺動されて、吸気バルブ２０が作動される。このとき、上記の通り、カムフォロワ固定部材３４の係合溝４４の終端はバネ受け部材５０を介してカムフォロワ２２ｍ，２２ｈの側面に当接していないので、図２０に矢印で示すように、カムフォロワ２２が、中速カム１２の摺接によりコックしたとしても、カムフォロワ固定部材３４を許容位置側へ押し戻すことはなく、異常挙動は発生しない。
【００４６】
なお、この中速カム１２のカムリフトが生じたとき、中速カムフォロワ２２ｍは被押圧部２３に中速カム１２から押圧され、この押圧力は中速カムフォロワ２２ｍの下部に当接しているカムフォロワ固定部材３４の当接部４６が受ける。そして、カムフォロワ固定部材３４は、図３に示すように、摺動孔２４の内周面下部２４ａ、すなわち、ロッカアーム本体１６にて支持されているため、カムフォロワ固定部材３４には、摺動孔２４の支持部としての内周面下部２４ａと中速カムフォロワ２２ｍとの間において圧縮力のみが働くことになり、カムフォロワ固定部材３４に対してせん断力が働くことはない。
【００４７】
（３）次に、内燃機関が高速で回転している状態についても、前記図３により説明できる。この状態は、前記中速の状態から、図示しない切替バルブにより油路が切替えられ、図示しないオイルポンプから油路１５ａ，１６ａを介しての作動油の供給がなされ、コイルスプリング４０の付勢力に抗して、カムフォロワ固定部材３４が高速油圧室２６ｈの内底面から離間した状態とされ、従って、カムフォロワ固定部材３４は、拘束位置に位置している状態である。
【００４８】
従って、前記中速状態の説明において、中速カム１２を高速カム１４と、中速カムフォロワ２２ｍを高速カムフォロワ２２ｈと、中速油圧室２６ｍを高速油圧室２６ｈと、それぞれ読み替えることにより、前記中速状態に準ずる作用で高速カムフォロワ２２ｈが拘束され、高速カム１４によりロッカアーム本体１６が揺動されて、吸気バルブ２０が作動される。そして、カムフォロワ２２が、高速カム１４の摺接によりコックしたとしても、カムフォロワ固定部材３４を許容位置側へ押し戻すことはなく、異常挙動は発生しない。
【００４９】
（４）次に、図３の状態から図２の状態に移行する場合、図示しない切替バルブにより油路が切替えられ、図示しないオイルポンプからの作動油の供給が停止されると、コイルスプリング４０の付勢力により、カムフォロワ固定部材３４が各油圧室２６ｍ，２６ｈの内底面に当接するまで移動する。従って、カムフォロワ固定部材３４は、許容位置に位置した状態となり、前記低速状態となる。
【００５０】
その他、本実施形態のバルブ特性制御装置は下記の効果も奏する。
【００５１】
▲１▼ カムフォロワ固定部材３４は丸棒材を加工すればよく、摺動孔２４も断面円状に加工すればよいので、これらの加工と組み付けを簡単に行うことができる。
【００５２】
▲２▼ カムフォロワ固定部材３４は一つの部材でピストン機能とカムフォロワ固定機能の両機能を持たせるようにしたため、部品点数及び組付工数を減らすことができ、コストの低減を図ることができる。
【００５３】
▲３▼ カムフォロワ固定部材３４には、摺動孔２４の摺動孔内周面下部２４ａとカムフォロワ２２ｍ，２２ｈとの間において圧縮力のみが働くことにより、せん断力が働くことはない。従って、摺動孔２４に、せん断力に耐えるための高剛性を持たせる必要はなく、断面積を大きくする必要がなくなるため、カムフォロワ固定部材３４の小型・軽量化を図ることができる。
【００５４】
▲４▼ カムフォロワ２２ｍ，２２ｈはその当接脚部４１が両側片４５にて規制されることにより、ガイド筒４２の軸心周りの回動が防止できるので、該回動防止のための他部品が不要である。
【００５５】
次に、図５〜図７に示す第二実施形態のバルブ特性制御装置は、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈとカムフォロワ固定部材３４とバネ受け部材５０の各構造において第一実施形態と相違するものであり、第一実施形態と共通する部分については、説明及び図示の一部を省略する。
【００５６】
各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの当接脚部４１は、第一実施形態のように３側面が平面状に切削されるのでなく、基本的には略円柱状に形成され、従って、当接脚部４１の往動側の下端面と油圧室２６ｍ，２６ｈ側の側面とで作る角部４１ａは円弧状になっている。但し、当接脚部４１の下端面における摺動孔２４の軸心方向に沿った両側縁は、摺動孔２４に収まるように、面取りされている。また、当接脚部４１の油圧室２６ｍ，２２ｈ側の側面の途中部は、小四角形の平面状に切削されて凹所４１ｂが形成され、凹所４１ｂの下端面が抜止用係合面４１ｃとなっている。
【００５７】
カムフォロワ固定部材３４は、第一実施形態にあった側片４５と逃げ溝４８とが省略され、形状が簡略化されている。一方、当接部４６の端面の中央部が断面円弧状に凹設されることにより、当接部４６の当接面４７（側面）と端面とで作る角部４６ａが、前記角部４１ａと略同一曲率の円弧状に形成されている。
【００５８】
バネ受け部材５０は、当接脚部側の面の中央部がその上部を除いて断面円弧状に凹設され、その上部は平面状の抜止用係合部５０ａとなっている。本実施形態では、この抜止用係合部５０ａが当接脚部４１の凹所４１ｂに当接することにより、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの回動が防止されている。
【００５９】
本実施形態のバルブ特性制御装置の作用を、第一実施形態の作用と共通する部分は簡略化し、相違する部分を中心に説明する。
【００６０】
（１）図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第一実施形態の図２に相当する内燃機関の低速状態を示し、カムフォロワ固定部材３４は許容位置に位置する。各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈはフリーの状態となり、中速カム１２及び高速カム１４にて押圧されても、図５（ａ）の実線に示す下方位置と二点鎖線で示す上方位置との間を上下動する。従って、ロッカアーム本体１６は、低速カム１３によりローラ１７を介して押圧され、ロッカシャフト１５を中心に揺動し、吸気バルブを開閉駆動する。
【００６１】
（２）次に、図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第一実施形態の図３に相当する内燃機関の中速状態を示し、カムフォロワ固定部材３４は拘束位置に位置する。カムフォロワ固定部材３４が摺動孔２４を摺動し始める時に、カムフォロワ固定部材３４の角部４６ａと中速カムフォロワ２２ｍの角部４１ａとが、強く接触することがある。しかし、両角部４６ａ，４１ａは共に略同一曲率の円弧状に形成されており、所定スペースにおける接触距離が従来の直線状の場合より長くいため、摩耗や変形が生じにくく、耐久性が高い。なお、第一実施形態と異なり、カムフォロワ固定部材３４は、係合溝４４の終端がバネ受け部材５０を介して中速カムフォロワ２２ｍの側面に当接することにより、拘束位置に止まる。中速カムフォロワ２２ｍが中速カム１２にて押圧されると、中速カムフォロワ２２ｍとともにロッカアーム本体１６が揺動し、吸気バルブを開閉駆動する。
【００６２】
（３）次に、内燃機関の高速状態についても、前記図６により説明できる。すなわち、前記中速状態の説明において、中速カム１２を高速カム１４と、中速カムフォロワ２２ｍを高速カムフォロワ２２ｈと、それぞれ読み替えることにより、前記中速状態に準ずる作用で高速カムフォロワ２２ｈが拘束され、高速カム１４によりロッカアーム本体１６が揺動されて、吸気バルブが作動される。この移行時においても、両角部４６ａ，４１ａの摩耗や変形が生じにくい。
【００６３】
（４）次に、図６の状態から図５の状態に移行する場合、コイルスプリング４０の付勢力により、カムフォロワ固定部材３４が各油圧室２６ｍ，２６ｈの内底面に当接するまで移動する。従って、カムフォロワ固定部材３４は、許容位置に位置した状態となり、前記低速状態となる。この移行時においても、両角部４６ａ，４１ａの摩耗や変形が生じにくい。
【００６４】
その他、本実施形態において、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈをロッカアーム本体１６に挿着するときには、摺動孔２４からバネ受け部材５０を奥に押込みながら、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈをガイド筒４２に挿入し、抜止用係合面４１ｃが抜止用係合部５０ａを超えるようにすればよい。この挿着後に、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈがロッカアーム本体１６から抜けようとしても、抜止用係合面４１ｃが抜止用係合部５０ａに係合してその抜けを阻止する。従って、図５のようにアッセンブルしたバルブ特性制御装置を、内燃機関に組付けたり内燃機関から取外したりするときに、カムフォロワ２２が抜外れてばらけるおそれがなく、作業性が良くなる。
【００６５】
次に、図８〜図１０に示す第三実施形態のバルブ特性制御装置は、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈとカムフォロワ固定部材３４とバネ受け部材５０の各構造において第一実施形態と相違するものであり、第一実施形態と共通する部分については、説明及び図示の一部を省略する。
【００６６】
各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの当接脚部４１は、略円柱状の下端面の中央部が摺動孔２４の軸心方向に沿って断面矩形状に切欠かれることにより、一対の側片４１ｄと内端面４１ｅとが形成されている。
【００６７】
カムフォロワ固定部材３４は、第一実施形態にあった側片４５と逃げ溝４８とが省略され、形状が簡略化されている。一方、カムフォロワ固定部材３４の両側部には摺動孔２４の軸心方向に沿って平面状の案内面３４ａが形成され、これに前記両側片４１ｄが摺動可能に嵌合してカムフォロワ２２ｍ，２２ｈの回動を防止している。また、カムフォロワ固定部材３４の中央部には平面状の当接面４７が比較的高い位置に形成され、カムフォロワ固定部材３４の端部には当接面４７より低い位置に平面状の逃げ面３４ｂが形成されている。そして、カムフォロワ固定部材３４における当接面４７より下方部位（従って内端面４１ｅより下方部位）にバネ収納孔４９が形成され、リターンスプリングとしてコイルスプリング４０が収納されている。
【００６８】
バネ受け部材５０は、摺動孔２４のカムフォロワ２２より反油圧室２６ｍ，２６ｈ側に取り付けられ、第一実施形態の係合突起５１に代えて、コイルスプリング４０の嵌合する凹所５２が形成されている。このバネ受け部材５０はカムフォロワ固定部材３４のストッパとしても機能する。
【００６９】
本実施形態のバルブ特性制御装置の作用を、第一実施形態の作用と共通する部分は簡略化し、相違する部分を中心に説明する。
【００７０】
（１）図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第一実施形態の図２に相当する内燃機関の低速状態を示し、カムフォロワ固定部材３４の当接面４７は許容位置に位置する。なお、逃げ面３４ｂは、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの下方に位置するが、往動する内端面４１ｅには当接しないので、結局、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの往復動軌跡上に位置するとはいえない。従って、各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈはフリーの状態となり、中速カム１２及び高速カム１４にて押圧されても、図８（ａ）の実線に示す下方位置と二点鎖線で示す上方位置との間を上下動する。従って、ロッカアーム本体１６は、低速カム１３によりローラ１７を介して押圧され、ロッカシャフト１５を中心に揺動し、吸気バルブを開閉駆動する。
【００７１】
（２）次に、図９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、第一実施形態の図３に相当する内燃機関の中速状態を示し、カムフォロワ固定部材３４の当接面４７は拘束位置に位置する。拘束位置側に移動するカムフォロワ固定部材３４の係合溝４４の終端が中速カムフォロワ２２ｍの側面に当接しないうちに、バネ受け部材５０が、カムフォロワ固定部材３４の先端面に当接して、カムフォロワ固定部材３４を拘束位置に止める。当接面４７は中速カムフォロワ２２ｍの内端面４１ｅに当接し、中速カムフォロワ２２ｍを拘束する。中速カムフォロワ２２ｍが中速カム１２にて押圧されると、中速カムフォロワ２２ｍとともにロッカアーム本体１６が揺動し、吸気バルブを開閉駆動する。
【００７２】
（３）次に、内燃機関の高速状態についても、前記図９により説明できる。すなわち、前記中速状態の説明において、中速カム１２を高速カム１４と、中速カムフォロワ２２ｍを高速カムフォロワ２２ｈと、それぞれ読み替えることにより、前記中速状態に準ずる作用で高速カムフォロワ２２ｈが拘束され、高速カム１４によりロッカアーム本体１６が揺動されて、吸気バルブが作動される。この移行時においても、両角部４６ａ，４１ａの摩耗や変形が生じにくい。
【００７３】
（４）次に、図９の状態から図８の状態に移行する場合、コイルスプリング４０の付勢力により、カムフォロワ固定部材３４が各油圧室２６ｍ，２６ｈの内底面に当接するまで移動する。従って、カムフォロワ固定部材３４の当接面４７は、許容位置に位置した状態となり、前記低速状態となる。この移行時においても、両角部４６ａ，４１ａの摩耗や変形が生じにくい。
【００７４】
本実施形態によれば、コイルスプリング４０がカムフォロワ２２ｍ，２２ｈの内端面４１ｅより下方に設けられることにより、カムフォロワ固定部材３４の形状が大幅に簡略化されている。また、このバネ受け部材５０がカムフォロワ固定部材３４のストッパとしても機能するので、部品点数を削減できる。
【００７５】
なお、図１１に示す変形例のように、カムフォロワ固定部材３４の当接面４７と、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの内端面４１ｅとを、共に断面円弧状に形成し、当接面積を増加させることもできる。
【００７６】
次に、図１２〜図１４に示す第四実施形態のバルブ特性制御装置は、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈとカムフォロワ固定部材３４とバネ受け部材５０の各構造と、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈに筒状カバー５３が設けられた点において、第三実施形態と相違するものであり、第一実施形態及び第三実施形態と共通する部分については、説明及び図示の一部を省略する。
【００７７】
各カムフォロワ２２ｍ，２２ｈの当接脚部４１は、略円柱状に形成され、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈを復動側へ付勢するコイルスプリング４３がカムフォロワ２２ｍ，２２ｈと同芯上に設けられている。さらに、コイルスプリング４３の外周を覆いカムフォロワ２２ｍ．２２ｈと共に往復動する筒状カバー５３が、その上端の端壁５３ａにおいてカムフォロワ２２ｍ，２２ｈに固定され、筒状カバー５３の外周面がロッカアーム本体１６のガイド孔２１に案内されている（前記ガイド筒４２に案内されてもよい）。従って、ガイド孔２１に案内される筒状カバー５３の外径が、従来のガイド筒４２に案内されるカムフォロワ２２の外径より太くなり、強度的に有利であるとともに、コックも起きにくい。
【００７８】
カムフォロワ固定部材３４は、第一実施形態のカムフォロワ固定部材３４のバネ収納孔４９を第三実施形態のカムフォロワ固定部材３４のように当接面４７より下方部位に移した構造となっている。
【００７９】
バネ受け部材５０は平板状で、第三実施形態のバネ受け部材５０より簡略化されている。
【００８０】
従って、本実施形態のバルブ特性制御装置の作用は、基本的に第一実施形態と第三実施形態との組合わせであるから、図２及び図８に相当する図１２と、図３及び図９に相当する図１３とを示して、説明を省略する。
【００８１】
なお、図１５に示す変形例のように、当接脚部４１を一回り太くし、その両側部を平面状に切削して係合溝４４に係合させることもできる。
【００８２】
次に、図１６は前記各実施形態に適用可能な第一変更例であって、ロッカアーム本体に挿着されたカムフォロワ２２ｍ，２２ｈがロッカアーム本体から抜外れるのを阻止する抜止部材が設けられている。この抜止部材は、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈ（又は筒状カバー５３）の周面に形成された環状溝５５に拡縮可能に嵌合されたＣリング５６であって、ガイド筒４２（又はガイド孔２１）にはＣリング５６が下方から係止可能な段差部５７が形成されている。
【００８３】
図１６（ａ）に示すように、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈがロッカアーム本体に挿着されるときには、Ｃリング５６が環状溝５５内に縮径してその挿着を許容し、図１６（ｂ）に示すように、挿着後にはＣリング５６が環状溝５５と段差部５７にまたがるように拡径してカムフォロワ２２ｍ，２２ｈがガイド筒４２から抜外れるのを阻止する。従って、バルブ特性制御装置を内燃機関に組付けたり内燃機関から取外したりするときに、カムフォロワ２２ｍ，２２ｈが抜外れてばらけるおそれがなく、作業性が良くなる。
【００８４】
図１７は第一変更例の改良例であって、図１６の環状溝５５の下部に環状溝５５より浅い支持溝５８を設け、図１７（ｂ）に示すように、Ｃリング５６が環状溝５５と段差部５７にまたがったときに、支持溝５８がＣリング５６を内周から支持してその縮径を防止するようにしたものである。
【００８５】
次に、図１８は前記各実施形態に適用可能な第二変更例であって、ロッカアーム本体１６の押圧当接部１９には、ローラ１７の近傍部位から吸気バルブ２０の近傍部位まで延びる油溝６０が設けられている。ローラ１７と腕部１８との間に溜まった潤滑油が油溝６０を通って吸気バルブ２０の近傍まで流れるので、押圧当接部１９と吸気バルブ２０との当接部の潤滑を図ることができる。
【００８６】
なお、本発明は前記実施形態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適宜変更して具体化することもできる。
（１）吸気バルブのみ又は排気バルブのみのバルブ特性を制御するバルブ特性制御装置に具体化すること。
（２）低速・高速の２段階切替、作動・休止の２段階切替、低速・高速・休止の３段階切替等の各種バルブ特性制御装置に具体化すること。
【００８８】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、カムフォロワ固定部材の形状を簡略化することができる。
【００８９】
請求項２の発明に係る内燃機関のバルブ特性制御装置によれば、カムフォロワの角部とカムフォロワ固定部材の角部との接触による摩耗や変形を軽減でき、耐久性を向上させることができるとともに、カムフォロワ固定部材の形状を簡略化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るバルブ特性制御装置を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は同バルブ特性制御装置の低速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図３】（ａ）は同バルブ特性制御装置の中速時又は高速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図４】同バルブ特性制御装置のカムフォロワ固定部材の斜視図である。
【図５】本発明の第二実施形態に係るバルブ特性制御装置を示し、（ａ）は低速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図６】（ａ）は同バルブ特性制御装置の中速時又は高速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図７】同バルブ特性制御装置のカムフォロワとカムフォロワ固定部材の分解斜視図である。
【図８】本発明の第三実施形態に係るバルブ特性制御装置を示し、（ａ）は低速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図９】（ａ）は同バルブ特性制御装置の中速時又は高速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図１０】同バルブ特性制御装置のカムフォロワとカムフォロワ固定部材の分解斜視図である。
【図１１】同バルブ特性制御装置の変形例のカムフォロワとカムフォロワ固定部材の分解斜視図である。
【図１２】本発明の第四実施形態に係るバルブ特性制御装置を示し、（ａ）は低速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図１３】（ａ）は同バルブ特性制御装置の中速時又は高速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図、（ｃ）は同じく要部正面図である。
【図１４】同バルブ特性制御装置のカムフォロワとカムフォロワ固定部材の分解斜視図である。
【図１５】同バルブ特性制御装置の変形例のカムフォロワとカムフォロワ固定部材の分解斜視図である。
【図１６】前記各実施形態に適用可能な第一変更例を示し、（ａ）はカムフォロワ挿着時の要部断面図、（ｂ）はカムフォロワ挿着後の要部断面図、（ｃ）はＣリングの平面図である。
【図１７】第一変更例の改良例を示し、（ａ）はカムフォロワ挿着時の要部断面図、（ｂ）はカムフォロワ挿着後の要部断面図、（ｃ）はＣリングの平面図である。
【図１８】前記各実施形態に適用可能な第二変更例を示す要部斜視図である。
【図１９】本発明の先行発明のバルブ特性制御装置を示し、（ａ）は低速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図である。
【図２０】（ａ）は同バルブ特性制御装置の中速時又は高速時における側断面図、（ｂ）は同じく平断面図である。
【符号の説明】
１１カムシャフト
１２中速カム
１３低速カム
１４高速カム
１５ロッカシャフト
１６ロッカアーム本体
１７ローラ
１８腕部
１９押圧当接部
２０吸気バルブ
２１ガイド孔
２２ｈ高速カムフォロワ
２２ｍ中速カムフォロワ
２４摺動孔
２８ストッパとしてのＣリング
３４カムフォロワ固定部材
４０リターンスプリングとしてのコイルスプリング
４１当接脚部
４１ａ角部
４１ｅ内端面
４２ガイド筒
４３ロストモーションスプリングとしてのコイルスプリング
４６当接部
４６ａ角部
４７当接面
４９バネ収納孔
５０バネ受け部材
５０ａ抜止部材としての抜止用係合部
５３筒状カバー
５５環状溝
５６Ｃリング
５７段差部
６０油溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for variably controlling various valve characteristics such as valve opening / closing timing, lift amount, and rest in an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
There is no known technique corresponding to the present invention, and the present invention is an improvement of the invention of Japanese Patent Application No. 9-315703 (unpublished at the time of the present application) filed by one of the present applicants. The valve characteristic control device according to the prior invention is configured as follows.
[0003]
As shown in FIGS. 19 and 20, a cam follower 22 pressed by a cam (not shown) is inserted into the guide cylinder 42 of the rocker arm main body 16 so as to be able to reciprocate in the pressing direction and the return direction. A coil spring 43 as an example of a lost motion spring that biases the cam follower 22 upward is provided on the outer periphery of the guide cylinder 42. The lower part of the cam follower 22 is formed into a substantially quadrangular prism shape by cutting so that three side surfaces have a flat surface, and serves as a contact leg 41.
[0004]
A cam follower fixing member 34 that is movable in a direction orthogonal to the reciprocating motion of the cam follower 22 is inserted into the sliding hole 24 of the rocker arm body 16. As shown in FIG. 19, the cam follower fixing member 34 is retracted from the reciprocal movement locus of the cam follower 22 as shown in FIG. It is possible to move between the allowable positions that allow the reciprocation.
[0005]
The cam follower fixing member 34 includes an engaging groove 44 formed by cutting from the center of the tip, a pair of side pieces 45 sandwiching the engaging groove 44, and both side pieces 45, as shown in FIG. A contact portion 46 between the lower portions (the upper surface is a contact surface 47), a clearance groove 48 between the tip of the contact portion 46 and the side pieces 45, and a spring accommodating hole 49 at the rear of the engagement groove 44. I have. The contact leg 41 of the cam follower 22 is always engaged in the engagement groove 44, and the cam follower 22 is prevented from rotating. A coil spring as an example of a return spring that biases the cam follower fixing member 34 toward the permissible position between the inner bottom surface of the spring housing hole 49 and the spring receiving member 50 disposed on the side surface of the contact leg portion 41. 40 is provided.
[0006]
In the state where the internal combustion engine is rotating at a low speed, the cam follower fixing member 34 is located at the allowable position as shown in FIG. Therefore, the cam follower 22 is in a free state and moves up and down between a lower position indicated by a solid line and an upper position indicated by a two-dot chain line in FIG. 19A even when pressed by a high-speed cam (not shown). Accordingly, the rocker arm main body 16 is pressed and swings through the roller by a low-speed cam (not shown).
[0007]
Further, when the internal combustion engine is rotating at a high speed, as shown in FIG. 20, the cam follower fixing member 34 is located at the restraining position. For this reason, when the cam follower 22 is pressed by a high-speed cam (not shown), the rocker arm body 16 is swung together with the cam follower 22.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
According to the valve characteristic control device of the preceding invention, since the cam follower fixing member 34 is supported by the lower portion 24a of the inner peripheral surface of the sliding hole 24, it is not necessary to increase the cross-sectional area of the cam follower fixing member 34, and durability is improved. It was possible to obtain sufficient effects. However, the following problems remained.
[0009]
(1) When the cam follower fixing member 34 is moved to the restraint position side, the end of the engaging groove 44 abuts the side surface of the cam follower 22 via the spring receiving member 50 in the moving direction, as shown in FIG. Therefore, it stopped at the restraint position. For this reason, as shown by an arrow in FIG. 20, when the cam follower 22 is cocked (strained and tilted) by the sliding contact of the cam, the cam follower fixing member 34 is pushed back to the permissible position side, which may cause abnormal behavior. It was.
[0010]
(2) The corner portion 46a formed by the contact surface 47 (side surface) and the end surface of the cam follower fixing member 34 and the corner portion 41a formed by the forward end surface and the side surface of the contact leg portion 41 are as shown in FIG. There may be strong contact at the time of mutual switching with FIG. Both corners 46a and 41a are formed in a straight line, and since the contact distance in a predetermined space is the shortest, it is disadvantageous in terms of durability, such as easy wear and deformation.
[0011]
(3) Since the return spring (40) for urging the cam follower fixing member 34 to the permissible position side is provided above the end face on the forward side of the cam follower 22, the structure and shape of the cam follower fixing member 34 are as described above. It was complicated.
[0012]
(4) Since the lost motion spring (43) for urging the cam follower 22 toward the backward movement is provided on the outer periphery of the cam follower 22 and the guide cylinder 42, the outer diameter of the cam follower 22 guided by the guide cylinder 42 is reduced. It was necessary and it was disadvantageous in strength.
[0013]
(5) Since there is no means for preventing the cam follower 22 from being removed from the rocker arm body 16, the cam follower 22 is detached from the rocker arm body 16 when the assembled one shown in FIG. 19 is assembled to or removed from the internal combustion engine. There was a risk of falling.
[0014]
An object of the present invention is to provide a valve characteristic control device for an internal combustion engine that can solve the above-described problems.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the present invention is configured such that a rocker arm is swingably attached to a rocker shaft, and the rocker arm is rocked on a camshaft provided away from the rocker shaft. The rocker arm has a cam follower that is pressed by the cam in the pressing direction and the return direction. Vertical reciprocating sliding The rocker arm is inserted into the cam follower Vertical reciprocating sliding On the track Vertical reciprocating sliding Block Restrains relative movement between the cam follower and the rocker arm Restraint position and cam follower Vertical reciprocating sliding Evacuate from the track Vertical reciprocating sliding Allow Permissible relative movement between cam follower and rocker arm Between the allowable positions to be Vertical reciprocating sliding And orthogonal direction , And perpendicular to the axis of the rocker arm A movable cam follower fixing member is provided, and the following means are further adopted with the above as a common main part.
[0016]
(1) The rocker arm is provided with a stopper that comes into contact with the cam follower fixing member and stops the cam follower fixing member at the restraining position before the cam follower fixing member moving to the restraining position side contacts the side surface of the cam follower. Examples of the stopper include a C-ring of the first embodiment described later, and a spring receiving member of the third and fourth embodiments, but are not limited thereto.
[0017]
(2) The cam follower fixing member is configured such that the side surface of the cam follower fixing member abuts on the end surface on the forward side of the cam follower at the restrained position, the corner formed by the side surface and the end surface of the cam follower fixing member, and the end surface and side surface of the cam follower Are formed in a circular arc shape having substantially the same curvature.
[0018]
(3) A contact surface is formed on the side surface of the cam follower fixing member so that the end surface on the forward side of the cam follower contacts at the restraining position, and a spring accommodating hole is formed at a lower portion than the contact surface of the cam follower fixing member. A return spring that biases the cam follower fixing member toward the allowable position side By being stored in the spring storage hole It is provided below the end surface on the forward side of the cam follower.
[0019]
(4) A lost motion spring that biases the cam follower toward the backward movement side is provided on the same core as the cam follower, and a cylindrical cover that covers the outer periphery of the lost motion spring and reciprocates with the cam follower is provided on the cam follower. Is guided to the rocker arm.
[0020]
(5) A roller pressed by a cam different from the cam is rotatably supported on the rocker arm, and the rocker arm is provided with an oil groove extending from the vicinity of the roller to the vicinity of the valve driven by the rocker arm. It is done.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The internal combustion engine to be implemented is a so-called four-valve type with two intake valves and two exhaust valves per cylinder. Although the valve characteristic control device is provided on both the intake valve side and the exhaust valve side, since the basic configuration is the same on either side, only the valve characteristic control device on the intake valve side is illustrated and described for convenience.
[0022]
First, FIG. 1 to FIG. 4 show a valve characteristic control device of a first embodiment that performs three-stage switching between low speed, medium speed, and high speed. As shown in FIG. 1, the camshaft 11 is provided with a medium speed cam 12 and a high speed cam 14 on both sides of the low speed cam 13, respectively.
[0023]
The medium speed cam 12, the low speed cam 13, and the high speed cam 14 are provided with cam faces so that the valve timing and the valve lift amount are different. In other words, the low-speed cam 13 operates at a low speed, and the valve closing timing is earlier so that the valve opening timing of the intake valve is slower than the high-speed cam 14 than the high speed cam 14 that operates at a high speed. Is set to Further, the low speed cam 13 is set so that the valve lift amount is smaller than that of the high speed cam 14. The medium speed cam 12 is set so that the valve timing and the valve lift amount are between the valve timing and the valve lift amount of the low speed cam 13 and the high speed cam 14, respectively.
[0024]
Below the camshaft 11, a rocker shaft 15 is disposed in parallel and spaced apart. On the outer periphery of the rocker shaft 15, a rocker arm main body 16 is inserted so as to be swingable. A roller 17 is rotatably supported on the upper surface of the central portion of the rocker arm main body 16 so as to be able to contact the low-speed cam 13. A pair of arm portions 18 are integrally extended from the center of the upper surface of the rocker arm main body 16, and a pressing contact portion 19 is connected to the distal end portion of the arm portion 18. An intake valve 20 is disposed below the pressing contact portion 19, and the intake valve 20 is opened and closed by the pressing contact portion 19.
[0025]
On both side portions of the rocker arm main body 16, two guide holes 21 having a circular cross section are formed on the upper surfaces of both sides downward. Two sliding holes 24 having a circular cross section are formed in both sides of the rocker arm body 16 in a direction perpendicular to the axis of the rocker shaft 15 (see FIGS. 2 and 3). Each sliding hole 24 communicates with the lower portion of each guide hole 21. A cylindrical guide cylinder 42 is fitted and fixed in each guide hole 21, and a medium-speed cam follower 22 m and a high-speed cam follower 22 h each having a substantially columnar shape are slidably inserted into each guide cylinder 42. Yes. Pressed portions 23 that are in contact with the medium-speed cam 12 and the high-speed cam 14 are formed at the tip portions that are the upper portions of the cam followers 22m and 22h.
[0026]
In addition, coil springs 43 are arranged on the outer circumferences of the guide cylinders 42, and upper and lower ends of the coil springs 43 are engaged with the lower surface of the pressed portion 23 of each cam follower 22 m and 22 h and the upper surface of the rocker arm body 16. The urging force of the coil spring 43 is made smaller than the urging force of a valve spring (not shown) of the intake valve 20, and urges the cam followers 22m and 22h upward. The lower end surface of the guide tube 42 is disposed flush with the upper inner peripheral surface so as not to protrude into the sliding hole 24.
[0027]
Further, as shown in FIG. 2 (b), the lower portions of the cam followers 22m and 22h have a total of three side surfaces including a side surface along the axial direction of the sliding hole 24 and a side surface on the hydraulic chambers 26m and 22h described later. It is cut to have a substantially quadrangular prism shape and has a contact leg 41.
[0028]
A medium-speed hydraulic chamber 26m and a high-speed hydraulic chamber 26h are formed on the inner bottom portion of each slide hole 24. The medium-speed hydraulic chamber 26m and the high-speed hydraulic chamber 26h have a common axial center and a circular shape in cross section. The hydraulic chambers 26m and 26h are respectively an oil passage 16a of the rocker arm body 16, an oil passage 15a formed along the axial direction inside the rocker shaft 15 (independent for medium speed and high speed), etc. Through an oil pump (hydraulic drive source) (not shown).
[0029]
A cam follower fixing member 34 having a substantially cylindrical shape as a cam follower restraining member is slidably disposed in each sliding hole 24. In the cam follower fixing member 34, the base end portion has a piston function, and the distal end portion side has both functions of fixing the cam follower. As shown in FIG. 2, the cam follower fixing member 34 is retracted from the reciprocal movement trajectories of the cam followers 22m and 22h, and allowed to reciprocate the cam followers, and as shown in FIG. It is moved on a reciprocating locus of 22h, and is movable between a restraining position where the cam followers 22m and 22h are restrained (moving is prevented) by contacting the lower end surface of the abutting leg 41 on the forward side. Yes.
[0030]
The cam follower fixing member 34 is provided with an engagement groove 44 formed by cutting from the center at the tip thereof, and includes a pair of side pieces 45 sandwiching the engagement groove 44. The end of the engagement groove 44 is located at the center of the cam follower fixing member 34 in the axial direction. Further, a contact portion 46 extending from the end of the engagement groove 44 toward the tip end side is formed between the lower portions of the both side pieces 45, and the upper surface of the contact portion 46 is a contact surface 47 that forms a flat surface. Further, the length of the contact portion 46 from the end surface of the engagement groove 44 is shorter than the length of the side piece 45 from the end surface of the engagement groove 44. A clearance groove 48 is formed between the two.
[0031]
As shown in FIG. 2B, the engagement grooves 44 are always engaged with the contact leg portions 41 of the cam followers 22m and 22h so as to be slidable with each other. That is, each of the cam followers 22m and 22h can move up and down with the contact leg 41 engaged with the engagement groove 44, and the cam follower fixing member 34 contacts the engagement groove 44. With the leg portion 41 engaged, it can reciprocate along the sliding hole 24. Accordingly, the cam followers 22m and 22h are prevented from rotating around the axis of the guide cylinder 42 by restricting the contact leg 41 by the side piece 45.
[0032]
Further, the inner side surface of the side piece 45 that defines the escape groove 48 is a flat surface that is continuous with the inner surface that defines the engagement groove 44, and the cam follower fixing member 34 shown in FIG. It is possible to engage and disengage the contact leg 41 that moves up and down.
[0033]
In the present embodiment, an annular groove 27 is formed on the side of the anti-hydraulic chambers 26m and 26h from the cam followers 22m and 22h of the sliding hole 24, and a C ring 28 as an example of a stopper is fitted into the annular groove 27. The inner diameter of the C ring 28 is smaller than the inner diameter of the sliding hole 24. The C ring 28 contacts the distal end surfaces of both side pieces 45 of the cam follower fixing member 34 before the end of the engagement groove 44 of the cam follower fixing member 34 that moves toward the restraining position contacts the side surfaces of the cam followers 22m and 22h. In contact therewith, the cam follower fixing member 34 is stopped at the restraining position.
[0034]
Further, in the cam follower fixing member 34, a spring accommodation hole 49 is formed along the axial direction of the cam follower fixing member 34 on the end surface of the engagement groove 44 (end surface of the central portion of the cam follower fixing member 34).
[0035]
A spring receiving member 50 is disposed on the side surface of the contact leg 41 on the hydraulic chamber side. As shown in FIG. 3A, the spring receiving member 50 is sized to close the opening 49 a of the spring housing hole 49, and is on the contact surface 47 of the contact portion 46 and inside the side piece 45. The side is slidable. An engaging projection 51 having a truncated cone shape protrudes from the spring receiving member 50. The coil spring 40 is housed in the spring housing hole 49, one end of which is fitted and locked to the engaging protrusion 51 of the spring receiving member 50, and the other end is locked to the inner bottom surface of the spring housing hole 49. The cam follower fixing member 34 is always urged by the coil spring 40 toward the hydraulic chambers 26m and 26h (allowable position side).
[0036]
Further, as shown in FIG. 2A, the vertical thickness β of the contact portion 46 is larger than the movement amount α when the cam followers 22m and 22h are not fixed (when not restrained). In this embodiment, the hydraulic chambers 26m and 26h are configured from the inner bottom surface of each sliding hole 24 to a predetermined length.
[0037]
The rocker arm body 16 and the cam followers 22m and 22h, the hydraulic chambers 26m and 26h, the cam follower fixing member 34, the coil spring 43, the coil spring 40, and the like incorporated in the rocker arm body 16 are supplied from the oil passage 15a of the rocker shaft 15. A valve characteristic control mechanism driven by hydraulic oil is configured. The valve characteristic control mechanism, the medium speed cam 12, the low speed cam 13, the high speed cam 14, the cam shaft 11 and the like constitute a valve characteristic control device.
[0038]
Now, the operation of the valve characteristic control device for an internal combustion engine configured as described above will be described. Since the operations of the cam followers 22m and 22h driven by the medium speed cam 12 and the high speed cam 14 are the same, both cam followers 22m and 22h are alternatively shown in FIG.
[0039]
(1) FIGS. 2A and 2B show the state of the valve characteristic control mechanism on the cam followers 22m, 22h driven by the medium speed cam and the high speed cam when the internal combustion engine is rotating at a low speed. ing. In this state, the supply of hydraulic oil from the oil pump (not shown) through the oil passages 15a and 16a is stopped, and the cam follower fixing member 34 is moved to the inner bottom surfaces of the hydraulic chambers 26m and 26h by the urging force of the coil spring 40. Therefore, the cam follower fixing member 34 is in the allowable position.
[0040]
As a result, each of the cam followers 22m and 22h is in a free state because it is not fixed (restrained) by the cam follower fixing member 34. Even if the cam lift of the medium speed cam 12 and the high speed cam 14 occurs in this state, the intake valve 20 and the rocker arm body 16 are biased by the biasing force of the valve spring of the intake valve 20, so the medium speed cam 12 and the high speed cam 12 Even if the cam followers 22m and 22h are pressed by the pressed portion 23 by the cam 14, against the coil spring 43, a lower position shown by a solid line in FIG. 2A and an upper position shown by a two-dot chain line Move up and down. As a result, the rocker arm body 16 is not driven by the medium speed cam 12 and the high speed cam 14.
[0041]
Therefore, when the cam lift of the low-speed cam 13 occurs, the rocker arm main body 16 swings around the rocker shaft 15 and is driven to open and close the intake valve 20 by being pressed by the cam via the roller 17.
[0042]
(2) Next, FIGS. 3A and 3B show the state of the valve characteristic control mechanism on the side of the medium speed cam follower 22m driven by the medium speed cam 12 when the internal combustion engine is rotating at medium speed. Is shown. In this state, the oil path is switched from the state shown in FIG. 2 by a switching valve (not shown), and hydraulic oil is supplied from an oil pump (not shown) via the oil paths 15a and 16a. On the other hand, the cam follower fixing member 34 is separated from the inner bottom surface of the medium-speed hydraulic chamber 26m, and therefore the cam follower fixing member 34 is in a restrained position.
[0043]
The transition from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 3 is performed when the cam lift of the medium speed cam 12 has not occurred. When the cam lift of the medium-speed cam 12 is not generated, the medium-speed cam follower 22m is positioned on the two-dot chain line in FIG. 2A due to the urging force of the coil spring 43, and the lower part is a solid line in FIG. Located in position.
[0044]
In this state, when the oil passage is switched and hydraulic oil is supplied from an oil pump (not shown) via the oil passages 15a and 16a, the cam follower fixing member 34 is actuated hydraulically against the coil spring 40. The When the cam follower fixing member 34 slides in the sliding hole 24 (including the medium speed hydraulic chamber 26m), the cam follower fixing member 34 moves while sliding the contact leg 41 of the medium speed cam follower 22m in the engagement groove 44. While the terminal end of the engaging groove 44 of the cam follower fixing member 34 that moves to the restraint position side does not come into contact with the side surface of the medium speed cam follower 22m via the spring receiving member 50, the C ring 28 is connected to both side pieces of the cam follower fixing member 34. The cam follower fixing member 34 is stopped at the restraining position by coming into contact with the front end surface of 45. The cam follower fixing member 34 abuts against the surface of the abutting leg 41 of the medium speed cam follower 22m at the abutting surface 47 of the abutting portion 46 and restrains the medium speed cam follower 22m. 2A and 3A, the medium speed cam 12 is omitted for convenience of explanation, but the pressed portion 23 is always in contact with the medium speed cam 12. The medium-speed cam follower 22m does not move upward from the solid line position in FIG.
[0045]
Next, when the cam lift of the medium-speed cam 12 occurs, the medium-speed cam follower 22m is restrained by the cam follower fixing member 34, and is fixed integrally with the rocker arm main body 16, so that the rocker arm main body 16 is swung. Thus, the intake valve 20 is operated. At this time, as described above, the end of the engaging groove 44 of the cam follower fixing member 34 is not in contact with the side surfaces of the cam followers 22m and 22h via the spring receiving member 50. Therefore, as shown by the arrows in FIG. However, even if the medium speed cam 12 is slid by the sliding contact, the cam follower fixing member 34 is not pushed back to the allowable position side, and no abnormal behavior occurs.
[0046]
When the cam lift of the medium speed cam 12 occurs, the medium speed cam follower 22m is pressed by the pressed portion 23 from the medium speed cam 12, and this pressing force is a cam follower fixing member that is in contact with the lower part of the medium speed cam follower 22m. The contact part 46 of 34 receives. As shown in FIG. 3, the cam follower fixing member 34 is supported by the inner peripheral lower portion 24 a of the sliding hole 24, that is, the rocker arm body 16. Only the compression force acts between the inner peripheral surface lower portion 24a as the support portion and the medium-speed cam follower 22m, and no shear force acts on the cam follower fixing member 34.
[0047]
(3) Next, the state in which the internal combustion engine is rotating at high speed can also be described with reference to FIG. In this state, from the medium speed state, the oil passage is switched by a switching valve (not shown), and hydraulic oil is supplied from an oil pump (not shown) through the oil passages 15a and 16a. On the contrary, the cam follower fixing member 34 is separated from the inner bottom surface of the high-speed hydraulic chamber 26h. Therefore, the cam follower fixing member 34 is located at the restraining position.
[0048]
Therefore, in the description of the medium speed state, the medium speed cam 12 is replaced with the high speed cam 14, the medium speed cam follower 22m is replaced with the high speed cam follower 22h, and the medium speed hydraulic chamber 26m is replaced with the high speed hydraulic chamber 26h. The high speed cam follower 22h is restrained by the action according to the state, the rocker arm body 16 is swung by the high speed cam 14, and the intake valve 20 is operated. Even if the cam follower 22 is cocked by the sliding contact of the high-speed cam 14, the cam follower fixing member 34 is not pushed back to the allowable position side, and no abnormal behavior occurs.
[0049]
(4) Next, when transitioning from the state of FIG. 3 to the state of FIG. 2, when the oil passage is switched by a switching valve (not shown) and the supply of hydraulic oil from an oil pump (not shown) is stopped, the coil spring 40 Due to this urging force, the cam follower fixing member 34 moves until it abuts against the inner bottom surface of each hydraulic chamber 26m, 26h. Accordingly, the cam follower fixing member 34 is in a state where it is positioned at the allowable position, and is in the low speed state.
[0050]
In addition, the valve characteristic control device of the present embodiment also has the following effects.
[0051]
{Circle around (1)} The cam follower fixing member 34 may be formed of a round bar, and the sliding hole 24 may be processed into a circular cross section. Therefore, these processes and assembly can be easily performed.
[0052]
(2) Since the cam follower fixing member 34 has both a piston function and a cam follower fixing function with a single member, the number of parts and the number of assembling steps can be reduced, and the cost can be reduced.
[0053]
(3) The cam follower fixing member 34 is not subjected to a shearing force because only a compressive force acts between the sliding hole inner peripheral surface lower portion 24a of the sliding hole 24 and the cam followers 22m and 22h. Therefore, it is not necessary to give the sliding hole 24 high rigidity to withstand the shearing force, and it is not necessary to increase the cross-sectional area, so that the cam follower fixing member 34 can be reduced in size and weight.
[0054]
(4) The cam followers 22m and 22h can prevent rotation around the axis of the guide cylinder 42 by restricting the contact leg 41 with the both side pieces 45, so that other parts for preventing the rotation are provided. Is unnecessary.
[0055]
Next, the valve characteristic control device of the second embodiment shown in FIGS. 5 to 7 is different from the first embodiment in each structure of the cam followers 22m and 22h, the cam follower fixing member 34, and the spring receiving member 50. About a part which is common in 1st embodiment, description and a part of illustration are abbreviate | omitted.
[0056]
The contact leg portions 41 of the respective cam followers 22m and 22h are basically formed in a substantially cylindrical shape, instead of being cut into a flat shape on the three side surfaces as in the first embodiment. The corner portion 41a formed by the lower end surface on the forward side and the side surfaces on the hydraulic chambers 26m and 26h has an arc shape. However, both side edges along the axial center direction of the sliding hole 24 on the lower end surface of the contact leg portion 41 are chamfered so as to be accommodated in the sliding hole 24. Further, the middle part of the side surface of the contact leg 41 on the side of the hydraulic chambers 26m, 22h is cut into a small rectangular flat surface to form a recess 41b, and the lower end surface of the recess 41b is a locking engagement surface 41c. It has become.
[0057]
The cam follower fixing member 34 is simplified in shape by omitting the side piece 45 and the relief groove 48 in the first embodiment. On the other hand, the central portion of the end surface of the contact portion 46 is recessed in the shape of a circular arc so that the corner portion 46a formed by the contact surface 47 (side surface) and the end surface of the contact portion 46 becomes the corner portion 41a. It is formed in an arc shape having substantially the same curvature.
[0058]
The spring receiving member 50 has a central portion of the surface on the abutting leg portion side, except for the upper portion thereof, recessed in an arc shape in cross section, and the upper portion is a planar retaining engagement portion 50a. In the present embodiment, the cam followers 22m and 22h are prevented from rotating by the contact preventing portion 50a coming into contact with the recess 41b of the contact leg portion 41.
[0059]
The operation of the valve characteristic control device according to the present embodiment will be described with a focus on the portions that are different from those of the first embodiment, with the portions that are common to the operations of the first embodiment simplified.
[0060]
(1) FIGS. 5A, 5B, and 5C show a low-speed state of the internal combustion engine corresponding to FIG. 2 of the first embodiment, and the cam follower fixing member 34 is located at the allowable position. Each of the cam followers 22m and 22h is in a free state, and even when pressed by the medium speed cam 12 and the high speed cam 14, it moves up and down between a lower position shown by a solid line and an upper position shown by a two-dot chain line in FIG. Move. Accordingly, the rocker arm body 16 is pressed by the low speed cam 13 via the roller 17 and swings about the rocker shaft 15 to drive the intake valve to open and close.
[0061]
(2) Next, FIGS. 6A, 6B, and 6C show a medium speed state of the internal combustion engine corresponding to FIG. 3 of the first embodiment, and the cam follower fixing member 34 is located at the restraining position. When the cam follower fixing member 34 starts to slide in the sliding hole 24, the corner 46a of the cam follower fixing member 34 and the corner 41a of the medium speed cam follower 22m may come into strong contact with each other. However, both the corners 46a and 41a are formed in an arc shape having substantially the same curvature, and the contact distance in a predetermined space is longer than in the case of the conventional linear shape. Unlike the first embodiment, the cam follower fixing member 34 stops at the restrained position when the end of the engagement groove 44 abuts against the side surface of the medium speed cam follower 22m via the spring receiving member 50. When the medium-speed cam follower 22m is pressed by the medium-speed cam 12, the rocker arm main body 16 swings together with the medium-speed cam follower 22m, and opens and closes the intake valve.
[0062]
(3) Next, the high-speed state of the internal combustion engine can also be described with reference to FIG. That is, in the description of the medium speed state, the medium speed cam 12 is replaced with the high speed cam 14 and the medium speed cam follower 22m is replaced with the high speed cam follower 22h, whereby the high speed cam follower 22h is constrained by the action according to the medium speed state. The rocker arm body 16 is swung by the high-speed cam 14 and the intake valve is operated. Even during this transition, wear and deformation of both corners 46a and 41a are unlikely to occur.
[0063]
(4) Next, when shifting from the state of FIG. 6 to the state of FIG. 5, the cam follower fixing member 34 is moved by the urging force of the coil spring 40 until it abuts against the inner bottom surfaces of the hydraulic chambers 26 m and 26 h. Accordingly, the cam follower fixing member 34 is in a state where it is positioned at the allowable position, and is in the low speed state. Even during this transition, wear and deformation of both corners 46a and 41a are unlikely to occur.
[0064]
In addition, in the present embodiment, when the cam followers 22m and 22h are inserted into the rocker arm body 16, the cam followers 22m and 22h are inserted into the guide cylinder 42 while the spring receiving member 50 is pushed in from the sliding hole 24 to prevent the cam followers 22m and 22h. What is necessary is just to make it the engagement surface 41c exceed the engagement part 50a for prevention. After the insertion, even if the cam followers 22m and 22h try to come out of the rocker arm main body 16, the retaining engagement surface 41c engages with the retaining engagement portion 50a to prevent the removal. Therefore, when the assembled valve characteristic control apparatus as shown in FIG. 5 is assembled to or removed from the internal combustion engine, the cam follower 22 is not likely to be detached and separated, and the workability is improved.
[0065]
Next, the valve characteristic control device of the third embodiment shown in FIGS. 8 to 10 is different from the first embodiment in the structures of the cam followers 22m and 22h, the cam follower fixing member 34, and the spring receiving member 50. About a part which is common in 1st embodiment, description and a part of illustration are abbreviate | omitted.
[0066]
The contact leg portion 41 of each cam follower 22m, 22h has a central portion of a substantially cylindrical lower end surface cut out in a rectangular cross section along the axial direction of the sliding hole 24, so that a pair of side pieces 41d An end face 41e is formed.
[0067]
The cam follower fixing member 34 is simplified in shape by omitting the side piece 45 and the relief groove 48 in the first embodiment. On the other hand, on both sides of the cam follower fixing member 34, planar guide surfaces 34a are formed along the axial direction of the sliding hole 24, and the both side pieces 41d are slidably fitted to the cam follower 22m, The rotation of 22h is prevented. Further, a flat contact surface 47 is formed at a relatively high position at the center of the cam follower fixing member 34, and a flat relief surface 34 b is formed at a position lower than the contact surface 47 at the end of the cam follower fixing member 34. Is formed. A spring accommodation hole 49 is formed in a portion of the cam follower fixing member 34 below the contact surface 47 (and hence a portion below the inner end surface 41e), and the coil spring 40 is accommodated as a return spring.
[0068]
The spring receiving member 50 is attached to the anti-hydraulic chambers 26m and 26h from the cam follower 22 of the sliding hole 24, and a recess 52 into which the coil spring 40 is fitted is formed instead of the engaging protrusion 51 of the first embodiment. Has been. The spring receiving member 50 also functions as a stopper for the cam follower fixing member 34.
[0069]
The operation of the valve characteristic control device according to the present embodiment will be described with a focus on the portions that are different from those of the first embodiment, with the portions that are common to the operations of the first embodiment simplified.
[0070]
(1) FIGS. 8A, 8B, and 8C show a low-speed state of the internal combustion engine corresponding to FIG. 2 of the first embodiment, and the contact surface 47 of the cam follower fixing member 34 is located at the allowable position. The flank 34b is positioned below the cam followers 22m and 22h, but does not contact the forwardly moving inner end surface 41e. Therefore, it cannot be said that the flank 34b is positioned on the reciprocal movement locus of the cam followers 22m and 22h. Therefore, each cam follower 22m, 22h is in a free state, and even when pressed by the medium speed cam 12 and the high speed cam 14, it is between the lower position indicated by the solid line and the upper position indicated by the two-dot chain line in FIG. Move up and down. Accordingly, the rocker arm body 16 is pressed by the low speed cam 13 via the roller 17 and swings about the rocker shaft 15 to drive the intake valve to open and close.
[0071]
(2) Next, FIGS. 9A, 9B, and 9C show a medium speed state of the internal combustion engine corresponding to FIG. 3 of the first embodiment, and the contact surface 47 of the cam follower fixing member 34 is in a restrained position. Located in. Before the end of the engaging groove 44 of the cam follower fixing member 34 moving to the restraining position contacts the side surface of the medium speed cam follower 22m, the spring receiving member 50 contacts the tip surface of the cam follower fixing member 34, and the cam follower The fixing member 34 is stopped at the restraining position. The contact surface 47 contacts the inner end surface 41e of the medium speed cam follower 22m and restrains the medium speed cam follower 22m. When the medium-speed cam follower 22m is pressed by the medium-speed cam 12, the rocker arm main body 16 swings together with the medium-speed cam follower 22m, and opens and closes the intake valve.
[0072]
(3) Next, the high-speed state of the internal combustion engine can also be described with reference to FIG. That is, in the description of the medium speed state, the medium speed cam 12 is replaced with the high speed cam 14 and the medium speed cam follower 22m is replaced with the high speed cam follower 22h, whereby the high speed cam follower 22h is constrained by the action according to the medium speed state. The rocker arm body 16 is swung by the high-speed cam 14 and the intake valve is operated. Even during this transition, wear and deformation of both corners 46a and 41a are unlikely to occur.
[0073]
(4) Next, when shifting from the state of FIG. 9 to the state of FIG. 8, the urging force of the coil spring 40 moves until the cam follower fixing member 34 comes into contact with the inner bottom surfaces of the hydraulic chambers 26m and 26h. Accordingly, the contact surface 47 of the cam follower fixing member 34 is located at the allowable position, and is in the low speed state. Even during this transition, wear and deformation of both corners 46a and 41a are unlikely to occur.
[0074]
According to the present embodiment, the shape of the cam follower fixing member 34 is greatly simplified by providing the coil spring 40 below the inner end surfaces 41e of the cam followers 22m and 22h. Further, since the spring receiving member 50 also functions as a stopper for the cam follower fixing member 34, the number of parts can be reduced.
[0075]
In addition, as in the modification shown in FIG. 11, the contact surface 47 of the cam follower fixing member 34 and the inner end surfaces 41e of the cam followers 22m and 22h are both formed in a circular arc shape to increase the contact area. it can.
[0076]
Next, in the valve characteristic control device of the fourth embodiment shown in FIGS. 12 to 14, each structure of the cam followers 22m and 22h, the cam follower fixing member 34, and the spring receiving member 50, and the cylindrical cover 53 on the cam followers 22m and 22h. In the point provided, it is different from 3rd embodiment, and a part of description and illustration is abbreviate | omitted about the part which is common in 1st embodiment and 3rd embodiment.
[0077]
The contact leg portion 41 of each cam follower 22m, 22h is formed in a substantially cylindrical shape, and a coil spring 43 that urges the cam follower 22m, 22h toward the backward movement side is provided concentrically with the cam follower 22m, 22h. Furthermore, the cam follower 22m. A cylindrical cover 53 that reciprocates along with 22h is fixed to cam followers 22m and 22h at an upper end wall 53a, and the outer peripheral surface of the cylindrical cover 53 is guided to the guide hole 21 of the rocker arm body 16 (the guide cylinder). 42). Therefore, the outer diameter of the cylindrical cover 53 guided by the guide hole 21 is thicker than the outer diameter of the cam follower 22 guided by the conventional guide cylinder 42, which is advantageous in strength and hardly causes a cock.
[0078]
The cam follower fixing member 34 has a structure in which the spring accommodating hole 49 of the cam follower fixing member 34 of the first embodiment is moved to a lower part than the contact surface 47 like the cam follower fixing member 34 of the third embodiment.
[0079]
The spring receiving member 50 has a flat plate shape and is simplified from the spring receiving member 50 of the third embodiment.
[0080]
Accordingly, since the operation of the valve characteristic control device of this embodiment is basically a combination of the first embodiment and the third embodiment, FIG. 12, corresponding to FIG. 2 and FIG. 8, FIG. FIG. 13 corresponding to FIG.
[0081]
Note that, as in the modification shown in FIG. 15, the contact leg portion 41 can be made slightly thicker, and both side portions thereof can be cut into a flat shape and engaged with the engagement groove 44.
[0082]
Next, FIG. 16 is a first modified example applicable to each of the above embodiments, and is provided with a retaining member that prevents the cam followers 22m and 22h inserted into the rocker arm body from being detached from the rocker arm body. . The retaining member is a C-ring 56 that is fitted in an annular groove 55 formed on the peripheral surface of the cam followers 22m and 22h (or the cylindrical cover 53) so as to be expandable / contractible, and the guide cylinder 42 (or the guide hole 21). A step portion 57 is formed in which the C-ring 56 can be locked from below.
[0083]
As shown in FIG. 16A, when the cam followers 22m and 22h are inserted into the rocker arm body, the C-ring 56 is reduced in diameter in the annular groove 55 to allow the insertion, and FIG. As shown, after insertion, the C ring 56 expands in diameter so as to straddle the annular groove 55 and the stepped portion 57, thereby preventing the cam followers 22m and 22h from being detached from the guide cylinder 42. Therefore, when the valve characteristic control device is assembled to or removed from the internal combustion engine, the cam followers 22m and 22h are not likely to be detached and separated, and the workability is improved.
[0084]
FIG. 17 shows an improved example of the first modification, in which a support groove 58 shallower than the annular groove 55 is provided below the annular groove 55 of FIG. 16, and the C-ring 56 is formed into an annular groove as shown in FIG. The support groove 58 supports the C-ring 56 from the inner periphery to prevent the diameter reduction when it extends over 55 and the stepped portion 57.
[0085]
Next, FIG. 18 shows a second modified example applicable to each of the above-described embodiments. An oil groove extending from the vicinity of the roller 17 to the vicinity of the intake valve 20 is formed in the pressing contact portion 19 of the rocker arm body 16. 60 is provided. Since the lubricating oil accumulated between the roller 17 and the arm portion 18 flows to the vicinity of the intake valve 20 through the oil groove 60, the contact portion between the pressing contact portion 19 and the intake valve 20 can be lubricated. it can.
[0086]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, For example, it can also be suitably changed and embodied as follows, for example in the range which does not deviate from the meaning of invention.
(1) To be embodied in a valve characteristic control device that controls only the intake valve or only the exhaust valve.
(2) To be embodied in various valve characteristic control devices such as low-speed / high-speed 2-stage switching, operation / pause 2-stage switching, and low-speed / high-speed / pause 3-stage switching.
[0088]
【The invention's effect】
Claim 1 According to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the invention, the shape of the cam follower fixing member can be simplified.
[0089]
Claim 2 According to the valve characteristic control device for an internal combustion engine according to the invention, wear and deformation due to contact between the corner of the cam follower and the corner of the cam follower fixing member can be reduced, durability can be improved, and the cam follower fixing member can be improved. The shape can be simplified.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a valve characteristic control device according to a first embodiment of the present invention.
2A is a side sectional view of the valve characteristic control device at a low speed, FIG. 2B is a plan sectional view, and FIG.
3A is a side sectional view of the valve characteristic control device at medium speed or high speed, FIG. 3B is a plan sectional view, and FIG. 3C is a front view of the main part.
FIG. 4 is a perspective view of a cam follower fixing member of the valve characteristic control device.
5A and 5B show a valve characteristic control device according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 5A is a side sectional view at low speed, FIG. 5B is a plan sectional view, and FIG. is there.
6A is a side sectional view of the valve characteristic control device at medium speed or high speed, FIG. 6B is a plan sectional view of the same, and FIG.
FIG. 7 is an exploded perspective view of a cam follower and a cam follower fixing member of the valve characteristic control device.
8A and 8B show a valve characteristic control device according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 8A is a side sectional view at low speed, FIG. is there.
9A is a side sectional view of the valve characteristic control device at a medium speed or a high speed, FIG. 9B is a plan sectional view of the same, and FIG.
FIG. 10 is an exploded perspective view of a cam follower and a cam follower fixing member of the valve characteristic control device.
FIG. 11 is an exploded perspective view of a cam follower and a cam follower fixing member according to a modification of the valve characteristic control device.
FIGS. 12A and 12B show a valve characteristic control apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a side sectional view at low speed, FIG. is there.
13A is a side sectional view of the valve characteristic control device at medium speed or high speed, FIG. 13B is a plan sectional view, and FIG. 13C is a front view of the main part.
FIG. 14 is an exploded perspective view of a cam follower and a cam follower fixing member of the valve characteristic control device.
FIG. 15 is an exploded perspective view of a cam follower and a cam follower fixing member according to a modification of the valve characteristic control device.
FIGS. 16A and 16B show a first modification applicable to each of the embodiments, wherein FIG. 16A is a cross-sectional view of the main part when the cam follower is inserted, FIG. 16B is a cross-sectional view of the main part after the cam follower is inserted, and FIG. FIG. 3 is a plan view of a C ring.
FIGS. 17A and 17B show an improved example of the first modification, wherein FIG. 17A is a cross-sectional view of the main part when the cam follower is inserted, FIG. 17B is a cross-sectional view of the main part after the cam follower is inserted, and FIG. FIG.
FIG. 18 is a perspective view of relevant parts showing a second modified example applicable to each of the embodiments.
FIGS. 19A and 19B show a valve characteristic control device according to a prior invention of the present invention, in which FIG. 19A is a side sectional view at low speed, and FIG.
20A is a side cross-sectional view of the valve characteristic control device at medium speed or high speed, and FIG. 20B is a flat cross-sectional view of the same.
[Explanation of symbols]
11 Camshaft
12 Medium speed cam
13 Low speed cam
14 High-speed cam
15 Rocker shaft
16 Rocker arm body
17 Laura
18 arms
19 Press contact part
20 Intake valve
21 Guide hole
22h High-speed cam follower
22m medium speed cam follower
24 Sliding hole
28 C-ring as a stopper
34 Cam follower fixing member
40 Coil spring as return spring
41 Contact leg
41a Corner
41e inner end face
42 Guide tube
43 Coil spring as a lost motion spring
46 Contact part
46a Corner
47 Contact surface
49 Spring storage hole
50 Spring receiving member
50a Engaging portion for retaining as a retaining member
53 Cylindrical cover
55 annular groove
56 C-ring
57 steps
60 Oil groove

Claims

A rocker arm is pivotally attached to the rocker shaft,
A cam that swings the rocker arm is provided on a camshaft that is spaced apart from the rocker shaft,
A cam follower pressed by the cam is inserted into the rocker arm so as to be slidable up and down in the pressing direction and the return direction.
The rocker arm includes a restraining position that extends on the vertical reciprocating sliding locus of the cam follower to prevent the vertical reciprocating sliding and restricts relative movement between the cam follower and the rocker arm, and on the vertical reciprocating sliding locus of the cam follower. It is possible to move in the direction orthogonal to the vertical reciprocating sliding and the axis of the rocker shaft between the allowable position allowing the vertical reciprocating sliding and allowing the cam follower and the rocker arm to move relative to each other. Cam follower fixing member is provided,
On the side surface of the cam follower fixing member, an abutting surface is formed in which the forward end surface of the cam follower abuts at the restraining position.
A spring accommodating hole is formed in a lower part than the contact surface in the cam follower fixing member,
A valve for an internal combustion engine, wherein a return spring that biases the cam follower fixing member toward the permissible position is provided below the end face on the forward side of the cam follower by being housed in the spring housing hole. Characteristic control device.

A rocker arm is pivotally attached to the rocker shaft,
A cam that swings the rocker arm is provided on a camshaft that is spaced apart from the rocker shaft,
A cam follower pressed by the cam is inserted into the rocker arm so as to be slidable up and down in the pressing direction and the return direction.
The rocker arm includes a restraining position that extends on the vertical reciprocating sliding locus of the cam follower to prevent the vertical reciprocating sliding and restricts relative movement between the cam follower and the rocker arm, and on the vertical reciprocating sliding locus of the cam follower. It is possible to move in the direction orthogonal to the vertical reciprocating sliding and the axis of the rocker shaft between the allowable position allowing the vertical reciprocating sliding and allowing the cam follower and the rocker arm to move relative to each other. Cam follower fixing member is provided,
On the side surface of the cam follower fixing member, an abutting surface is formed in which the forward end surface of the cam follower abuts at the restraining position.
A spring accommodating hole is formed in a lower part than the contact surface in the cam follower fixing member,
The corner portion formed by the side surface and the end surface of the cam follower fixing member and the corner portion formed by the end surface and the side surface on the forward side of the cam follower are both formed in an arc shape having substantially the same curvature,
A valve for an internal combustion engine, wherein a return spring that biases the cam follower fixing member toward the permissible position is provided below the end face on the forward side of the cam follower by being housed in the spring housing hole. Characteristic control device.