JP4106556B2 - Valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関(以下、エンジンという)の動弁装置に関するものである。 The present invention relates to a valve gear for an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine).
運転領域に応じた最適なエンジン出力特性を実現するために、吸排気弁の開弁期間やリフト量の切換等を行うようにした種々のエンジンが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載されたエンジンでは、ロッカシャフトに支承した被動ロッカアームを低速用の第1のカムにより揺動させて吸気弁を開閉駆動すると共に、この被動ロッカアームに隣接してロッカシャフトに支承した駆動ロッカアームを高速用の第2のカムにより揺動させている。被動ロッカアームに形成したシリンダ内には油圧により摺動自在にピストンを配置する一方、駆動ロッカアームには揺動に伴ってピストンに係合可能な係合突起を形成している。
In order to realize an optimum engine output characteristic corresponding to the operating region, various engines have been proposed in which the intake / exhaust valve opening period, the lift amount, and the like are switched (for example, see Patent Document 1). .
In the engine described in Patent Document 1, the driven rocker arm supported on the rocker shaft is swung by the first low-speed cam to open and close the intake valve, and is supported on the rocker shaft adjacent to the driven rocker arm. The drive rocker arm is swung by the second cam for high speed. In the cylinder formed on the driven rocker arm, a piston is slidably disposed by hydraulic pressure, and on the driving rocker arm, an engaging protrusion that can be engaged with the piston is formed along with the swing.
例えば機関の低回転域では、被動ロッカアームのピストンを下方位置に切換えて駆動ロッカアームの係合突起を空振りさせることで、被動ロッカアームにより第1のカムの形状に倣って吸気弁を開閉駆動し、一方,機関の高回転域では、被動ロッカアームのピストンを上方位置に切換えて駆動ロッカアームの係合突起により押圧操作することで、駆動ロッカアームと共に被動ロッカアームを揺動させて第2のカムの形状に倣って吸気弁を開閉駆動する。
ところで、上記ピストンの上部は駆動ロッカアームの係合突起により押圧操作されて、被動ロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させることから、主に油圧を受けるだけのピストンの下部に比較して高い剛性が要求される。ピストンの破損は動弁装置の切換不能に直結することから、上記特許文献1のエンジンでは、ピストンの上部に要求される特性を満足可能な素材でピストン全体を製作している。必然的にピストン単体での製造コストが上昇し、ピストンは各気筒の被動ロッカアーム毎に必要なため、動弁装置全体の製造コストに及ぼす影響も無視できなかった。 By the way, the upper part of the piston is pressed by the engagement protrusion of the drive rocker arm, and the entire driven rocker arm is swung against the inertial mass, so that it is higher than the lower part of the piston that mainly receives hydraulic pressure. Rigidity is required. Since the damage of the piston is directly connected to the inability to switch the valve operating device, the engine of Patent Document 1 described above manufactures the entire piston with a material that can satisfy the characteristics required for the upper part of the piston. The manufacturing cost of the piston alone inevitably increased, and since the piston is required for each driven rocker arm of each cylinder, the influence on the manufacturing cost of the entire valve operating device could not be ignored.
本発明の目的は、作動状態を切換えるピストンの破損等のトラブルを未然に防止して信頼性を向上させた上で、ピストンの製造コストを低減して、ひいては動弁装置全体の製造コストを低減することができる内燃機関の動弁装置を提供することにある。 The purpose of the present invention is to improve the reliability by preventing troubles such as damage to the piston that switches the operating state, and to reduce the manufacturing cost of the piston, and hence the manufacturing cost of the entire valve operating device. An object of the present invention is to provide a valve operating device for an internal combustion engine.
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、先端が吸気弁又は排気弁の一方に連係され、第1ロッカシャフトに揺動自在に支承される第1のロッカアームと、第1のロッカアームに隣接して第1ロッカシャフトに揺動自在に支承され、第1のカムにより駆動される第2のロッカアームと、先端が吸気弁又は排気弁の他方に連係され、第1ロッカシャフトと平行に配置された第2ロッカシャフトに揺動自在に支承される第4のロッカアームと、第4のロッカアームに隣接して第2ロッカシャフトに揺動自在に支承され、第3のカムにより駆動される第5のロッカアームと、第1のロッカアームに形成された第1シリンダに摺動自在に装着された第1ピストンと、第4のロッカアームに形成された第3シリンダに摺動自在に装着された第3ピストンと、第2のロッカアームから延設されて第1ピストンに係合可能に設けられた第1係合突起と、第5のロッカアームから延設されて第3ピストンに係合可能に設けられた第3係合突起と、第1及び第3ピストンの位置を第1及び第3係合突起に対する係合位置と非係合位置との間でそれぞれ切換える第1及び第3切換機構と、第1及び第3切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、第1及び第3ピストンは、第1及び第3係合突起に係合する第1部分と、第1及び第3係合突起に係合しない第2部分とに、それぞれ上下に2分割されているものである。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a first rocker arm whose tip is linked to one of an intake valve and an exhaust valve, and is swingably supported on the first rocker shaft, and the first rocker arm. Adjacently swingably supported by the first rocker shaft, the second rocker arm driven by the first cam, the tip is linked to the other of the intake valve or the exhaust valve, and arranged in parallel with the first rocker shaft A fourth rocker arm swingably supported by the second rocker shaft, and a fifth rocker pivotally supported by the second rocker shaft adjacent to the fourth rocker arm and driven by the third cam. A rocker arm, a first piston slidably mounted on a first cylinder formed on the first rocker arm, and a third piston slidably mounted on a third cylinder formed on the fourth rocker arm. A first engagement protrusion extending from the second rocker arm and engagable with the first piston, and extending from the fifth rocker arm and engagable with the third piston. First and third switching mechanisms for switching the positions of the third engagement protrusions, the first and third pistons between the engagement positions and the non-engagement positions with respect to the first and third engagement protrusions, respectively; And a control means for controlling switching of the third switching mechanism, wherein the first and third pistons are engaged with the first portion engaged with the first and third engaging protrusions, and the first and third engaging protrusions. The second part that is not engaged is divided into two parts in the vertical direction.
従って、第1及び第3切換機構により第1及び第3ピストンが係合位置と非係合位置との間で切換えられ、第1及び第3ピストンが係合位置のときには、第1ピストンに第2のロッカアームの第1係合突起が係合して、第1のロッカアームが第1のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動すると共に、第3ピストンに第5のロッカアームの第3係合突起が係合して、第4のロッカアームが第3のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の他方を開閉駆動する。又、第1及び第3ピストンが非係合位置のときには、各ピストンに係合突起が係合せずに、第1及び第4のロッカアームが対応する吸気弁又は排気弁を閉弁保持する。よって、以上の切換に応じて内燃機関の運転状態が切換えられる。 Therefore, the first and third switching mechanisms switch the first and third pistons between the engaged position and the non-engaged position. When the first and third pistons are in the engaged position, the first piston is moved to the first piston. The first engagement protrusions of the two rocker arms are engaged to drive the first rocker arm to open or close one of the intake valve or the exhaust valve in accordance with the shape of the first cam, and the fifth piston to the third piston. The third engagement protrusion engages, and the fourth rocker arm follows the shape of the third cam to open and close the other of the intake valve and the exhaust valve. When the first and third pistons are in the non-engagement positions, the engagement protrusions are not engaged with the pistons, and the first and fourth rocker arms hold the corresponding intake or exhaust valves closed. Therefore, the operating state of the internal combustion engine is switched according to the above switching.
そして、第1ピストンの第1部分は、第2のロッカアームの揺動毎に第1係合突起と係合すると共に、第1係合突起の係合に伴って第1のロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させ、第3ピストンの第1部分は、第5のロッカアームの揺動毎に第3係合突起と係合すると共に、第3係合突起の係合に伴って第4のロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させることから、第1係合突起や第3係合突起と係合しない第2部分とは異なる機械的性質が要求される。第1及び第3ピストンが第1部分と第2部分とに2分割されることで、それぞれの要求に応じた素材を各部分に適用可能となり、例えば、第1及び第3係合突起と係合しても破損する虞がない素材で第1部分を製作すると共に、より安価な素材で第2部分を製作することが可能となる。 The first portion of the first piston engages with the first engagement protrusion every time the second rocker arm swings, and the entire first rocker arm is moved to inertial mass with the engagement of the first engagement protrusion. The first portion of the third piston engages with the third engagement protrusion every time the fifth rocker arm swings, and the fourth portion is engaged with the engagement of the third engagement protrusion. Since the entire rocker arm is rocked against the inertial mass, mechanical properties different from those of the second portion not engaged with the first engagement protrusion or the third engagement protrusion are required. By dividing the first and third pistons into two parts, a first part and a second part, it is possible to apply a material according to each request to each part. For example, the first and third pistons are engaged with the first and third engaging protrusions. It is possible to manufacture the first portion with a material that does not break even if they are combined, and to manufacture the second portion with a less expensive material.
請求項2の発明は、先端が吸気弁又は排気弁の一方に連係され、ロッカシャフトに揺動自在に支承される第1のロッカアームと、第1のロッカアームの一側に隣接してロッカシャフトに揺動自在に支承され、低速用の第1のカムにより駆動される第2のロッカアームと、第1のロッカアームの他側に隣接して前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、高速用の第2のカムにより駆動される第3のロッカアームと、第1のロッカアームに形成された第1シリンダに摺動自在に装着された第1ピストンと、第1のロッカアームに第1シリンダと隣接して形成された第2シリンダに摺動自在に装着された第2ピストンと、第2のロッカアームから延設されて第1ピストンに係合可能に設けられた第1係合突起と、第3のロッカアームから延設されて第2ピストンに係合可能に設けられた第2係合突起と、第1及び第2ピストンの位置を第1及び第2係合突起に対する係合位置と非係合位置との間でそれぞれ切換える第1及び第2切換機構と、第1及び第2切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、第1ピストンは、第1係合突起に係合する第1部分と、第1係合突起に係合しない第2部分とに、上下に2分割されているものである。
The invention according to
従って、第1及び第2切換機構により第1及び第2ピストンが係合位置と非係合位置との間で切換えられ、第1のロッカアームは第1ピストンに第2のロッカアームの第1係合突起が係合したときには、低速用の第1のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第2のピストンに第3のロッカアームの第2係合突起が係合したときには、高速用の第2のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第1及び第2ピストンの何れにも係合突起が係合しないときには、吸気弁又は排気弁の一方を閉弁保持し、以上の切換に応じて内燃機関の運転状態が切換えられる。 Accordingly, the first and second switching mechanisms switch the first and second pistons between the engaged position and the non-engaged position, and the first rocker arm is engaged with the first piston by the first engagement of the second rocker arm. When the protrusion is engaged, one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the first cam for low speed, and the second engagement protrusion of the third rocker arm is engaged with the second piston. Sometimes, following the shape of the second cam for high speed, one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close, and when the engagement projection is not engaged with any of the first and second pistons, the intake valve or the exhaust valve One of these is closed and the operation state of the internal combustion engine is switched according to the above switching.
そして、第1ピストンの第1部分は、第2のロッカアームの揺動毎に第1係合突起と係合すると共に、第1係合突起の係合に伴って第1のロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させることから、第1係合突起と係合しない第2部分とは異なる機械的性質が要求される。第1及び第3ピストンが第1部分と第2部分とに2分割されることで、それぞれの要求に応じた素材を各部分に適用可能となり、例えば、第1係合突起と係合しても破損する虞がない素材で第1部分を製作すると共に、より安価な素材で第2部分を製作することが可能となる。 The first portion of the first piston engages with the first engagement protrusion every time the second rocker arm swings, and the entire first rocker arm is moved to inertial mass with the engagement of the first engagement protrusion. Therefore, mechanical properties different from those of the second portion not engaged with the first engagement protrusion are required. By dividing the first and third pistons into two parts, a first part and a second part, it is possible to apply a material according to each request to each part. In addition, it is possible to manufacture the first portion with a material that is not likely to be damaged, and to manufacture the second portion with a less expensive material.
請求項3の発明は、請求項2において、制御手段が、第1のロッカアームが第1のカムにより駆動される第1モード、第1のロッカアームが第2のカムにより駆動される第2モード、及び第1のロッカアームが非作動となる第3モードの何れか1つのモードとなるように第1及び第2切換機構の切換を制御するものである。
従って、第1モードでは第1のロッカアームが第1のカムにより駆動されて、第1のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第2モードでは第1のロッカアームが第2のカムにより駆動されて、第2のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第3モードでは第1のロッカアームが非作動とされて吸気弁又は排気弁の一方を閉弁保持する。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the control means includes a first mode in which the first rocker arm is driven by the first cam, a second mode in which the first rocker arm is driven by the second cam, And the switching of the first and second switching mechanisms is controlled so as to be in any one of the third modes in which the first rocker arm is inoperative.
Accordingly, in the first mode, the first rocker arm is driven by the first cam, and one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the first cam. In the second mode, the first rocker arm is Driven by the second cam, one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the second cam. In the third mode, the first rocker arm is deactivated and the intake valve or the exhaust valve is Keep one closed.
請求項4の発明は、先端が吸気弁又は排気弁の一方に連係され、第1ロッカシャフトに揺動自在に支承される第1のロッカアームと、第1のロッカアームの一側に隣接して第1ロッカシャフトに揺動自在に支承され、低速用の第1のカムにより駆動される第2のロッカアームと、第1のロッカアームの他側に隣接して第1ロッカシャフトに揺動自在に支承され、高速用の第2のカムにより駆動される第3のロッカアームと、先端が吸気弁又は排気弁の他方に連係され、第1ロッカシャフトと平行に配置された第2ロッカシャフトに揺動自在に支承される第4のロッカアームと、第4のロッカアームに隣接して第2ロッカシャフトに揺動自在に支承され、第3のカムにより駆動される第5のロッカアームと、第1のロッカアームに形成された第1シリンダに摺動自在に装着された第1ピストンと、第1のロッカアームに第1シリンダと隣接して形成された第2シリンダに摺動自在に装着された第2ピストンと、第4のロッカアームに形成された第3シリンダに摺動自在に装着された第3ピストンと、第2のロッカアームから延設されて第1ピストンに係合可能に設けられた第1係合突起と、第3のロッカアームから延設されて第2ピストンに係合可能に設けられた第2係合突起と、第5のロッカアームから延設されて第3ピストンに係合可能に設けられた第3係合突起と、記第1、第2及び第3ピストンの位置を第1、第2及び第3係合突起に対する係合位置と非係合位置との間でそれぞれ切換える第1、第2及び第3切換機構と、第1、第2及び第3切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、第1及び第3ピストンが、第1及び第3係合突起に係合する第1部分と、第1及び第3係合突起に係合しない第2部分とに、それぞれ上下に2分割されているものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first rocker arm whose tip is linked to one of the intake valve and the exhaust valve and is swingably supported on the first rocker shaft, and adjacent to one side of the first rocker arm. A second rocker arm that is swingably supported by one rocker shaft and driven by a first cam for low speed, and is pivotally supported by the first rocker shaft adjacent to the other side of the first rocker arm. The third rocker arm driven by the second cam for high speed and the tip of the third rocker arm are linked to the other of the intake valve or the exhaust valve, and can swing freely on the second rocker shaft arranged parallel to the first rocker shaft. A fourth rocker arm to be supported, a fifth rocker arm that is swingably supported on the second rocker shaft adjacent to the fourth rocker arm, and driven by a third cam, and a first rocker arm. First A first piston slidably mounted on the cylinder; a second piston slidably mounted on a second cylinder formed adjacent to the first cylinder on the first rocker arm; and a fourth rocker arm A third piston slidably mounted on the formed third cylinder; a first engagement protrusion extending from the second rocker arm and engagable with the first piston; and a third rocker arm A second engagement protrusion extending from the second piston so as to be engageable with the second piston, a third engagement protrusion extending from the fifth rocker arm and provided to be engageable with the third piston, A first, second, and third switching mechanism that switches the positions of the first, second, and third pistons between an engagement position and a non-engagement position with respect to the first, second, and third engagement protrusions, respectively; , Control for controlling switching of the first, second and third switching mechanisms The first and third pistons are vertically moved to a first part that engages with the first and third engaging protrusions and a second part that does not engage with the first and third engaging protrusions, respectively. It is divided into two.
従って、第1及び第2切換機構により第1及び第2ピストンが係合位置と非係合位置との間で切換えられ、第1のロッカアームは第1ピストンに第2のロッカアームの第1係合突起が係合したときには、低速用の第1のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第2ピストンに第3のロッカアームの第2係合突起が係合したときには、高速用の第2のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第1及び第2ピストンの何れにも係合突起が係合しないときには、吸気弁又は排気弁の一方を閉弁保持する。 Accordingly, the first and second switching mechanisms switch the first and second pistons between the engaged position and the non-engaged position, and the first rocker arm is engaged with the first piston by the first engagement of the second rocker arm. When the projection is engaged, one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the first cam for low speed, and when the second engagement projection of the third rocker arm is engaged with the second piston When one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the second cam for high speed, and the engagement projection is not engaged with any of the first and second pistons, the intake valve or the exhaust valve Keep one closed.
又、第3切換機構により第3ピストンが係合位置と非係合位置との間で切換えられ、第4のロッカアームは第3ピストンに第5のロッカアームの第3係合突起が係合したときには、第3のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の他方を開閉駆動し、第3ピストンに第5のロッカアームの第3係合突起が係合しないときには、吸気弁又は排気弁の他方を閉弁保持する。よって、以上の切換に応じて内燃機関の運転状態が切換えられる。 When the third piston is switched between the engaged position and the non-engaged position by the third switching mechanism, and the fourth rocker arm is engaged with the third piston and the third engagement protrusion of the fifth rocker arm. The other of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the third cam, and when the third engagement protrusion of the fifth rocker arm is not engaged with the third piston, the other of the intake valve or the exhaust valve is Hold the valve closed. Therefore, the operating state of the internal combustion engine is switched according to the above switching.
そして、第1ピストンの第1部分は、第2のロッカアームの揺動毎に第1係合突起と係合すると共に、第1係合突起の係合に伴って第1のロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させ、第3ピストンの第1部分は、第5のロッカアームの揺動毎に第3係合突起と係合すると共に、第3係合突起の係合に伴って第4のロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させることから、第1係合突起や第3係合突起と係合しない第2部分とは異なる機械的性質が要求される。第1及び第3ピストンが第1部分と第2部分とに2分割されることで、それぞれの要求に応じた素材を各部分に適用可能となり、例えば、第1及び第3係合突起と係合しても破損する虞がない素材で第1部分を製作すると共に、より安価な素材で第2部分を製作することが可能となる。 The first portion of the first piston engages with the first engagement protrusion every time the second rocker arm swings, and the entire first rocker arm is moved to inertial mass with the engagement of the first engagement protrusion. The first portion of the third piston engages with the third engagement protrusion every time the fifth rocker arm swings, and the fourth portion is engaged with the engagement of the third engagement protrusion. Since the entire rocker arm is rocked against the inertial mass, mechanical properties different from those of the second portion not engaged with the first engagement protrusion or the third engagement protrusion are required. By dividing the first and third pistons into two parts, a first part and a second part, it is possible to apply a material according to each request to each part. For example, the first and third pistons are engaged with the first and third engaging protrusions. It is possible to manufacture the first portion with a material that does not break even if they are combined, and to manufacture the second portion with a less expensive material.
請求項5の発明は、請求項4において、制御手段が、第1のロッカアームが第1のカムにより駆動され、且つ第4のロッカアームが第3のカムにより駆動される第1モード、第1のロッカアームが第2のカムにより駆動され、且つ第4のロッカアームが第3のカムにより駆動される第2モード、及び第1及び第4のロッカアームが非作動となる第3モードの何れか1つのモードとなるように第1、第2及び第3切換機構の切換を制御するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the control means includes a first mode in which the first rocker arm is driven by the first cam and the fourth rocker arm is driven by the third cam. Any one of the second mode in which the rocker arm is driven by the second cam and the fourth rocker arm is driven by the third cam, and the third mode in which the first and fourth rocker arms are inoperative The switching of the first, second and third switching mechanisms is controlled so that
従って、第1モードでは第1のロッカアームが第1のカムにより駆動されて、第1のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、且つ第4のロッカアームが第3のカムにより駆動されて、第3のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の他方を開閉駆動する。第2モードでは第1のロッカアームが第2のカムにより駆動されて、第2のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、且つ第4のロッカアームが第3のカムにより駆動されて、第3のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の他方を開閉駆動する。第3モードでは第1及び第4のロッカアームが非作動とされて吸気弁及び排気弁を共に閉弁保持する。 Accordingly, in the first mode, the first rocker arm is driven by the first cam, and one of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the first cam, and the fourth rocker arm is in the third mode. Driven by the cam, the other of the intake valve and the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the third cam. In the second mode, the first rocker arm is driven by the second cam, and either the intake valve or the exhaust valve is driven to open and close following the shape of the second cam, and the fourth rocker arm is driven by the third cam. Driven to open and close the other of the intake valve and the exhaust valve according to the shape of the third cam. In the third mode, the first and fourth rocker arms are deactivated to hold both the intake valve and the exhaust valve closed.
請求項6の発明は、先端が吸気弁又は排気弁の一方に連係され、ロッカシャフトに揺動自在に支承されて第4のカムにより駆動される第6のロッカアームと、第6のロッカアームに隣接してロッカシャフトに揺動自在に支承され、第4のカムとカム形状の異なる第5のカムにより駆動される第7のロッカアームと、第6又は第7のロッカアームの一方に形成された第4シリンダに摺動自在に装着された第4ピストンと、第6又は第7のロッカアームの他方から延設されて第4ピストンに係合可能に設けられた第4係合突起と、第4ピストンの位置を第4係合突起に対する係合位置と非係合位置との間で切換える第4切換機構と、第4切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、第4ピストンは、第4係合突起に係合する第1部分と、第4係合突起に係合しない第2部分とに、上下に2分割されているものである。 According to a sixth aspect of the present invention, a tip end is linked to one of the intake valve and the exhaust valve, and is supported by a rocker shaft so as to be swingable and driven by a fourth cam, and adjacent to the sixth rocker arm. A rocker shaft supported by the rocker shaft and driven by a fifth cam having a cam shape different from that of the fourth cam, and a fourth rocker arm formed on one of the sixth and seventh rocker arms. A fourth piston slidably mounted on the cylinder, a fourth engagement protrusion extending from the other of the sixth or seventh rocker arm and engagable with the fourth piston, and a fourth piston A fourth switching mechanism that switches a position between an engagement position and a non-engagement position with respect to the fourth engagement protrusion; and a control unit that controls switching of the fourth switching mechanism. A first portion engaged with the mating protrusion, and a fourth engagement And a second portion not engaged with the protrusion is what is divided into two vertically.
従って、第4切換機構により第4ピストンが係合位置と非係合位置との間で切換えられ、第6のロッカアームは第4ピストンに第4係合突起が係合しないときには、第4のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、第4ピストンに第4係合突起が係合したときには、第5のカムの形状に倣って吸気弁又は排気弁の一方を開閉駆動し、以上の切換に応じて内燃機関の運転状態が切換えられる。 Accordingly, when the fourth switching mechanism switches the fourth piston between the engagement position and the non-engagement position, and the sixth rocker arm does not engage the fourth piston with the fourth engagement protrusion, the fourth cam When one of the intake and exhaust valves is driven to open and close following the shape of the valve, and the fourth engagement protrusion engages with the fourth piston, one of the intake and exhaust valves is opened and closed according to the shape of the fifth cam The operation state of the internal combustion engine is switched according to the above switching.
そして、第4ピストンの第1部分は、第7のロッカアームの揺動毎に第4係合突起と係合すると共に、第4係合突起の係合に伴って第6のロッカアーム全体を慣性質量に抗して揺動させることから、第4係合突起と係合しない第2部分とは異なる機械的性質が要求される。第4ピストンが第1部分と第2部分とに2分割されることで、それぞれの要求に応じた素材を各部分に適用可能となり、例えば、第4係合突起と係合しても破損する虞がない素材で第1部分を製作すると共に、より安価な素材で第2部分を製作することが可能となる。 The first portion of the fourth piston engages with the fourth engagement projection every time the seventh rocker arm swings, and the entire mass of the sixth rocker arm is inertial mass with the engagement of the fourth engagement projection. Therefore, mechanical properties different from those of the second portion that does not engage with the fourth engagement protrusion are required. By dividing the fourth piston into two parts, a first part and a second part, it becomes possible to apply a material according to each request to each part, for example, even if it is engaged with the fourth engagement protrusion, it is damaged. It is possible to manufacture the first portion with a material that has no fear and to manufacture the second portion with a less expensive material.
請求項7の発明は、請求項1、2、4、6において、第2部分が、第1部分よりも剛性の低い素材が用いられているものである。
従って、ピストンの第1部分は、係合突起と係合すると共にロッカアーム全体を揺動させることから第2部分に比較して高い剛性が要求されるが、第1部分に剛性の高い素材を用いた上で、第2部分にはより剛性の低い素材、つまり安価な素材が用いられるため、ピストン全体を剛性の高い素材で製作する場合に比較して製造コストが低減される。
A seventh aspect of the invention is that in the first, second, fourth, and sixth aspects, the second portion is made of a material having lower rigidity than the first portion.
Therefore, the first portion of the piston is required to have higher rigidity than the second portion because it engages with the engaging protrusion and swings the entire rocker arm. However, a material having high rigidity is used for the first portion. In addition, since a material with lower rigidity, that is, an inexpensive material is used for the second portion, the manufacturing cost is reduced as compared with the case where the entire piston is manufactured with a material having high rigidity.
請求項8の発明は、請求項1、2、4、6において、第2部分が対応するシリンダに収納且つ摺動すると共に、第1部分よりも小径に形成されているものである。
従って、例えば切換機構によりピストンに油圧を作用させて係合位置と非係合位置との間で切換える場合等には、油圧を受けるピストンの第2部分を過度に大径化するとピストン切換が緩慢になるため、第2部分を小径化することが望ましく、一方、これに対してピストンの第1部分は対応するロッカアームの係合突起を確実に係合させるために、ある程度の径を確保する必要があるが、第2部分を第1部分より小径に形成することにより、第1部分及び第2部分に対するそれぞれの要求を満足させることが可能となる。
An eighth aspect of the present invention is that, in the first, second, fourth, and sixth aspects, the second portion is housed and slid in the corresponding cylinder, and is formed to have a smaller diameter than the first portion.
Therefore, for example, when the switching mechanism applies hydraulic pressure to the piston to switch between the engaged position and the non-engaged position, the piston switching is slowed if the second portion of the piston that receives the hydraulic pressure is excessively enlarged. Therefore, it is desirable to reduce the diameter of the second portion, while the first portion of the piston needs to have a certain diameter in order to securely engage the engaging protrusion of the corresponding rocker arm. However, by forming the second part with a smaller diameter than the first part, it is possible to satisfy the respective requirements for the first part and the second part.
以上説明したように請求項1〜7の発明の内燃機関の動弁装置によれば、作動状態を切換えるピストンの破損等のトラブルを未然に防止して信頼性を向上させた上で、ピストンの製造コストを低減して、ひいては動弁装置全体の製造コストを低減することができる。
請求項8の発明の内燃機関の動弁装置によれば、請求項1、2、4、6に加えて、第2部分の小径化によりピストンを迅速に切換可能とし、良好な応答性をもって作動状態の切換を完了してドライバビリティを向上できると共に、第1部分の大径化により係合突起を確実に切換可能とし、作動状態の切換を確実なものとして信頼性を向上させることができる。
As described above, according to the valve operating apparatus for an internal combustion engine of the first to seventh aspects of the present invention, troubles such as breakage of the piston for switching the operating state are prevented in advance and reliability is improved. The manufacturing cost can be reduced, and consequently the manufacturing cost of the entire valve gear can be reduced.
According to the valve operating apparatus for an internal combustion engine of the eighth aspect of the invention, in addition to the first, second, fourth, and sixth aspects, the piston can be quickly switched by reducing the diameter of the second portion, and operates with good responsiveness. The drivability can be improved by completing the switching of the state, and the engagement protrusion can be switched reliably by increasing the diameter of the first portion, and the reliability can be improved by switching the operating state reliably.
[第1実施形態]
以下、本発明を具体化したエンジンの動弁装置の第1実施形態を説明する。尚、本実施形態は、請求項1〜5,7,8の実施形態に相当する。
本実施形態のエンジンは気筒当たり4弁を有するV型6気筒ガソリン機関として構成され、特に高いエンジン出力を実現する高速モード、通常のエンジン出力に対応する低速モード、片側バンクの気筒を休筒させる休筒モードの間で切換可能に構成されている。このため、両バンクの動弁装置はそれぞれ低速モードと高速モードとの切換機構を備え、加えて片側のバンクは休筒機構を備えている。そこで、まず、休筒機構を備えるバンク(以下、休筒バンクといい、反対側を非休筒バンクという)の構成を説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of an engine valve operating apparatus embodying the present invention will be described. In addition, this embodiment is corresponded to embodiment of Claim 1-5,7,8.
The engine of the present embodiment is configured as a V-type 6-cylinder gasoline engine having four valves per cylinder, and in particular, a high-speed mode that realizes a high engine output, a low-speed mode that corresponds to a normal engine output, and cylinders in one bank are rested. It is configured to be switchable between idle cylinder modes. For this reason, the valve gears of both banks are each provided with a switching mechanism between the low speed mode and the high speed mode, and in addition, the bank on one side is provided with a cylinder resting mechanism. Therefore, first, the configuration of a bank provided with a cylinder resting mechanism (hereinafter referred to as a cylinder resting bank and the opposite side as a non-cylinderless bank) will be described.
《休筒バンク》
図1〜8は休筒バンクのシリンダヘッドを示しており、図1はシリンダヘッドを示す平面図、図2は1気筒分の動弁装置の詳細を示す部分拡大平面図、図3は図2のA−A線に相当する低速カム及び排気カムの作動時を示す断面図、図4は図2のA−A線に相当する低速カム及び排気カムの休止時を示す断面図、図5は図2のB−B線に相当する高速カムの休止時を示す断面図、図6は図2のB−B線に相当する高速カムの作動時を示す断面図、図7はカムに対する駆動ロッカアーム及び被動ロッカアームの位置関係を示す部分拡大平面図、図8は図7のC−C線断面図である。ここで、図1の上下がエンジンの前後方向であり、シリンダヘッドの右側が吸気側、左側が排気側に相当し、当該シリンダヘッドの右方に非休筒バンクのシリンダヘッドが配置されるものとする。
《Cylinder Bank》
1 to 8 show the cylinder heads of the idle cylinder bank, FIG. 1 is a plan view showing the cylinder head, FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing details of a valve operating system for one cylinder, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing when the low-speed cam and the exhaust cam corresponding to the AA line of FIG. 2 is a cross-sectional view showing the high-speed cam corresponding to the BB line in FIG. 2 when the high-speed cam is at rest, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the high-speed cam corresponding to the BB line in FIG. FIG. 8 is a partial enlarged plan view showing a positional relationship between the driven rocker arm and FIG. Here, the top and bottom of FIG. 1 is the front-rear direction of the engine, the right side of the cylinder head corresponds to the intake side, the left side corresponds to the exhaust side, and the cylinder head of the non-cylinder bank is arranged to the right of the cylinder head And
図2,3,7に示すように、シリンダヘッド1上の左右略中央には動弁装置の1本のカムシャフト2が前後方向に延びるように配置されており、カムシャフト2は図示しないシリンダヘッドジャーナル部により各ジャーナル部2aを支承されてクランク軸により同期して回転駆動される。カムシャフト2の上方右側には吸気ロッカシャフト3(第1ロッカシャフト)が配設され、カムシャフト2の上方左側には排気ロッカシャフト4(第2ロッカシャフト)が配設され、これらのロッカシャフト3,4はカムシャフト2と平行な姿勢でボルト5により適宜シリンダヘッド1上に固定されている。
As shown in FIGS. 2, 3, and 7, one
各気筒はカムシャフト2に沿って前後方向に列設されており、以下、その内の1気筒の動弁装置について述べるが、他の気筒も全く同一構成である。図7に示すように、カムシャフト2の隣合う一対のジャーナル部2aの間には、前側より低速側吸気カム6(第1のカムであり、以下、低速カムと略す)、排気カム7(第3のカム)、休止カム8、高速側吸気カム9(第2のカムであり、以下、高速カムと略す)の順に1気筒分のカムが形成されている。以下、これらのカム6〜9により駆動される吸気側及び排気側動弁装置の構成、及び動弁装置を切換えるためのオイル通路の構成を順次説明する。
Each cylinder is arranged in the front-rear direction along the
〈吸気側動弁装置〉
図2,3に示すように、吸気ロッカシャフト3には吸気被動ロッカアーム11(第1のロッカアーム)のボス部12に形成された軸受孔12aが嵌め込まれ、吸気ロッカシャフト3を中心として吸気被動ロッカアーム11全体が揺動し得る。ボス部12からは二股状をなす2本のバルブ側アーム部13が右方に向けて延設され、各バルブ側アーム部13の先端にはバルブクリアランス調整用のアジャストボルト14が設けられて、それぞれシリンダヘッド1上の図示しない吸気弁と対応している。
<Intake side valve operating device>
As shown in FIGS. 2 and 3, a bearing
図7,8に示すように、ボス部12からは左方に向けて1本のカム側アーム部15が延設され、カム側アーム部15の先端に形成された摺接部15aは上記休止カム8上に当接している。この休止カム8上にカム側アーム部15の摺接部15aを当接させた状態から吸気被動ロッカアーム11が時計回りに揺動すると、バルブ側アーム部13のアジャストボルト14を介して吸気弁がバルブスプリングに抗して開弁される。以下、この吸気被動ロッカアーム11や後述する低速駆動ロッカアーム32及び高速駆動ロッカアーム38等の吸気側の動弁装置を構成する部材の揺動方向を、時計回りを開弁方向、反時計回りを閉弁方向と定義する。
As shown in FIGS. 7 and 8, one cam
図2,3,5に示すように、吸気被動ロッカアーム11のボス部12上には円筒状の低速シリンダ部16及び高速シリンダ部17が一体的に併設されている。低速シリンダ部16には断面円形状をなす小径の下部シリンダ16a(第1及び第3シリンダ)及び大径の上部シリンダ16b(第1及び第3シリンダ)が上下方向に連続して形成され、下部シリンダ16aの下端は上記ボス部12の軸受孔12aの内周面に開口し、上部シリンダ16bの上端は上方に開口している。
As shown in FIGS. 2, 3, and 5, a cylindrical low-
下部シリンダ16a内には下部ピストン18a(第1及び第3ピストン、第2部分)が配設され、下部ピストン18aは図示しない規制ピンにより下部シリンダ16aの軸線を中心とした回転を規制された状態で、下部シリンダ16a内を上下方向に摺動し得る。又、上部シリンダ16b内には上部ピストン18b(第1及び第3ピストン、第1部分)が配設され、上部シリンダ16b内を上下方向に摺動し得る。上部ピストン18bは下部ピストン18aに比較して剛性及び耐摩耗性の高い素材で製作されている。
A
上部シリンダ16bの開口部には蓋体19が圧入されてスナップリング20により抜け止めされ、上部シリンダ16b内において蓋体19と上部ピストン18bとの間には圧縮ばね21が介装されている。図3に示すように、下部ピストン18a及び上部ピストン18bは圧縮ばね21により常に下方に付勢されており、下部ピストン18aの下面を上記吸気ロッカシャフト3の外周面に当接させた下方位置に保持されている。又、図4に示すように、この下方位置から圧縮ばね21に抗してシリンダ16a,16b内で下部ピストン18a及び上部ピストン18bが上方に摺動すると、上部ピストン18bの上部が蓋体19の下部に当接して上方位置に切換えられる。
A
上記低速シリンダ部16の左側面、つまりカムシャフト2に面した側には操作窓22が形成される一方、上記下部ピストン18aの左側面には逃げ部23が凹設されている。そして、図4に示すピストン18a,18bの上方位置では、操作窓22を介して下部ピストン18aの逃げ部23が左方に向けて露出し、図3に示す下方位置では、操作窓22を介して上部ピストン18bの外周面が左方に向けて露出する。
An
一方、図5に示すように、上記高速シリンダ部17には断面円形状をなすシリンダ17a(第2シリンダ)が上下方向に形成され、シリンダ17aの下端は上記ボス部12の軸受孔12aの内周面に開口し、シリンダ17aの上端は上方に開口している。シリンダ17a内にはピストン25(第2ピストン)が配設され、ピストン25は図示しない規制ピンによりシリンダ17aの軸線を中心とした回転を規制された状態で、シリンダ17a内を上下方向に摺動し得る。ピストン25の径は低速シリンダ部16の下部ピストン18aの径より大きく、上部ピストン18bの径とほぼ等しく設定されると共に、ピストン25には上部ピストン18bと同一の素材が適用されて、同等の剛性が確保されている。
On the other hand, as shown in FIG. 5, a
そして、低速シリンダ部16と同様に、シリンダ17aの開口部にはスナップリング26により蓋体27が固定されて、蓋体27とピストン25との間には圧縮ばね28が介装されている。図5に示すように、ピストン25は圧縮ばね28により常に下方に付勢されており、下面を吸気ロッカシャフト3の外周面に当接させた下方位置に保持されている。又、図6に示すように、この下方位置から圧縮ばね28に抗してシリンダ17a内でピストン25が上方に摺動すると、ピストン25の上部が蓋体27の下部に当接して上方位置に切換えられる。
Similar to the low-
高速シリンダ部17の左側面には操作窓29が形成される一方、ピストン25の左側面には逃げ部30が凹設されており、図5に示すピストン25の下方位置では、操作窓29を介してピストン25の逃げ部30が左方に向けて露出し、図6に示す上方位置では、操作窓29を介してピストン25の外周面が露出する。高速シリンダ部17の圧縮ばね28は、上記低速側シリンダ16の圧縮ばね21に比較して小径である代わりに全長が長く設定されて所定のピストン25への付勢力を確保しており、高速シリンダ部17の軸心に対してオフセットして配置されると共に、圧縮に伴う屈曲を防止するためにピストン25上に形成されたばね孔25a内に保持されている。
An
一方、図2,3に示すように、吸気ロッカシャフト3上の吸気被動ロッカアーム11の前側には低速駆動ロッカアーム32(第2のロッカアーム)のボス部33が揺動可能に支承されている。ボス部33の右側には下方に向けて付勢部33aが突設され、この付勢部33aに連結された図示しない付勢ばねにより低速駆動ロッカアーム32全体が閉弁方向に付勢されて、図7に示すように左側に設けられたローラ35を上記低速カム6上に当接させている。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, a
低速駆動ロッカアーム32のローラ35の上側位置からは操作アーム部36(第1及び第3係合突起)がカムシャフト2の軸線に沿って後方に延設され、操作アーム部36の先端は右方側に位置する上記吸気被動ロッカアーム11に向けてL字状に曲折されて、低速シリンダ部16の操作窓22と対応している。低速駆動ロッカアーム32は回転中の低速カム6上でローラ35を転動させながら低速カム6の形状に倣って揺動し、低速カム6のベース円区間(リフト量0の区間)では、図4に実線で示すように閉弁方向に揺動して操作アーム部36の先端を操作窓22から左方に離脱させ、低速カム6のリフト区間では、図4に2点鎖線で示すように開弁方向に揺動して操作アーム部36の先端を操作窓22内に挿入する。
From the upper position of the
又、吸気ロッカシャフト3上の吸気被動ロッカアーム11の後側には高速駆動ロッカアーム38(第3のロッカアーム)のボス部39が揺動可能に支承され、上記低速駆動ロッカアーム32と同様に、高速駆動ロッカアーム38は付勢部39aを介して図示しない付勢ばねにより閉弁方向に付勢されて、図7に示すように左側に設けられたローラ40を上記高速カム9上に当接させている。
A
高速駆動ロッカアーム38のローラ40の上側位置からは操作アーム部41(第2係合突起)がカムシャフト2の軸線に沿って前方に延設され、操作アーム部41の先端は右方側に位置する上記吸気被動ロッカアーム11に向けてL字状に曲折されて、高速シリンダ部17の操作窓29と対応している。上記低速駆動ロッカアーム32と同じく高速駆動ロッカアーム38は高速カム9上でローラ40を転動させながら高速カム9の形状に倣って揺動し、高速カム9のベース円区間では、図5に実線で示すように閉弁方向に揺動して操作アーム部41の先端を操作窓29から左方に離脱させ、高速カム9のリフト区間では、図5に2点鎖線で示すように開弁方向に揺動して操作アーム部41の先端を操作窓29内に挿入する。
From the upper position of the
〈排気側動弁装置〉
一方、排気側の動弁装置は吸気側の動弁装置に対して、吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部17及びこれと対応する高速駆動ロッカアーム38を省略しており、以下に構成を説明する。
<Exhaust valve operating device>
On the other hand, the exhaust-side valve operating device omits the high-
図2,3に示すように、上記排気ロッカシャフト4には排気被動ロッカアーム43(第4のロッカアーム)のボス部44の軸受孔44aが嵌め込まれ、排気ロッカシャフト4を中心として排気被動ロッカアーム43全体が揺動し得る。ボス部44からは二股状をなす2本のバルブ側アーム部45が左方に向けて延設され、各バルブ側アーム部45の先端に設けられたアジャストボルト46は、それぞれシリンダヘッド1上の図示しない排気弁と対応している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図7に示すように、吸気被動ロッカアーム11のボス部12と排気被動ロッカアーム43のボス部44とはカムシャフト2を挟んで左右両側に配置されると共に、カムシャフト2の軸方向において両ボス部12,44の一部は互いに重合している。図7,8に示すように、ボス部44からは右方に向けて1本のカム側アーム部47が延設され、カム側アーム部47の先端に形成された摺接部47aは、吸気被動ロッカアーム11側の摺接部15aとの干渉を避けた状態で上記休止カム8上に当接している。
As shown in FIG. 7, the
そして、この状態から排気被動ロッカアーム43が反時計回りに揺動すると、バルブ側アーム部45のアジャストボルト46を介して排気弁がバルブスプリングに抗して開弁される。以下、この排気被動ロッカアーム43や後述する排気駆動ロッカアーム49等の排気側の動弁装置を構成する部材の揺動方向を、反時計回りを開弁方向、時計回りを閉弁方向と定義する。
When the exhaust driven
図2,3に示すように、排気被動ロッカアーム43のボス部44上には円筒状のシリンダ部48が一体的に設けられ、図3に示すように、当該シリンダ部48は吸気被動ロッカアーム11側の低速シリンダ部16に対して左右対称の同一構成となっている。
よって、低速シリンダ部16と同一の部材番号を付してシリンダ部48の概略を述べると、シリンダ部48の下部シリンダ16a内には下部ピストン18aが、上部シリンダ16b内には上部ピストン18bがそれぞれ上下方向に摺動自在に配設されている。これらのピストン18a,18bは圧縮ばね21により下方に付勢され、図3に示す下方位置では、下部ピストン18aの下面が排気ロッカシャフト4の外周面に当接すると共に、シリンダ部48の操作窓22から上部ピストン18bの外周面が右方に向けて露出し、図4に示す上方位置では、操作窓22から上部ピストン18aの逃げ部23が右方に向けて露出する。
2 and 3, a
Therefore, the same member number as that of the low-
そして、これらの排気側のシリンダ部48に内装される下部ピストン18a、上部ピストン18b、蓋体19、圧縮ばね21等の各部材は、吸気側の低速シリンダ部16に内装される各部材と共用化されている。
一方、図2,3に示すように、排気ロッカシャフト4上の排気被動ロッカアーム43の前側には排気駆動ロッカアーム49(第5のロッカアーム)が揺動可能に支承され、当該排気駆動ロッカアーム49は吸気側の低速駆動ロッカアーム32に対して左右対称の同一構成となっている。
The members such as the
On the other hand, as shown in FIGS. 2 and 3, an exhaust drive rocker arm 49 (fifth rocker arm) is swingably supported on the front side of the exhaust driven
よって、低速駆動ロッカアーム32と同一の部材番号を付して排気駆動ロッカアーム49の概略を述べると、排気駆動ロッカアーム49は付勢部33aを介して図示しない付勢ばねにより閉弁方向に付勢されて、右側に設けられたローラ35を上記排気カム7上に当接させている。排気駆動ロッカアーム49からは後方に操作アーム部36が延設され、操作アーム部36の先端は左方側に向けてL字状に曲折されて排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48の操作窓22と対応している。排気駆動ロッカアーム49はローラ35を転動させながら排気カム7の形状に倣って揺動し、排気カム7のベース円区間では、図4に実線で示すように閉弁方向に揺動して操作アーム部36の先端を操作窓22から右方に離脱させ、排気カム7のリフト区間では、図4に2点鎖線で示すように開弁方向に揺動して操作アーム部36の先端を操作窓22内に挿入する。
以上で休筒バンクの1気筒の動弁装置についての説明を終えるが、上記のように他の気筒も全く同一構成となっている。
Therefore, when the same member number as the low-speed
The description of the valve operating device for one cylinder of the cylinder deactivation bank is completed as described above, but the other cylinders have the same configuration as described above.
〈オイル通路〉
図1,2に示すように、吸気ロッカシャフト3には軸方向に沿って休筒モード用オイル通路51及び高速モード用オイル通路52が形成され、両オイル通路51,52の前後両端は吸気ロッカシャフト3の前端面及び後端面に開口している。休筒モード用オイル通路51の前端はプラグ53により閉塞され、後端にはL字状の金属パイプ54の一端が圧入固定されている。又、高速モード用オイル通路52の前端はシリンダヘッド1に形成された図示しないオイル供給路を介して高速モード用オイルコントロールバルブ55(以下、OCVという)に接続されており、後端はプラグ56により閉塞されている。
<Oil passage>
As shown in FIGS. 1 and 2, the
又、排気ロッカシャフト4には軸方向に沿って休筒モード用オイル通路57が形成され、このオイル通路57の前後両端は排気ロッカシャフト4の前端面及び後端面に開口している。休筒モード用オイル通路57の前端はシリンダヘッド1に形成された図示しないオイル供給路を介して休筒モード用OCV58に接続され、後端にはL字状の金属パイプ59の一端が圧入固定されている。吸気側及び排気側の金属パイプ54、59の他端は所定間隔をおいて相対向し、ゴム製のホース60の両端が嵌め込まれて相互に接続されている。
The
高速モード用及び休筒モード用OCV55,58は、エンジンに備えられた図示しない潤滑用オイルポンプからオイル供給を受ける一方、車両に搭載されたECU61(制御手段であり、エンジン制御ユニットの略称)により切換制御されて、高速モード用オイル通路52や休筒モード用オイル通路57に適宜オイルを供給する。
図2,3に示すように、吸気ロッカシャフト3には各気筒の吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16と対応するように3箇所(図では1箇所を示す)に連通路63が形成され、各連通路63の下端は休筒モード用オイル通路51と連通し、各連通路63の上端は吸気ロッカシャフト3の外周面に開口して各低速シリンダ部16の下部シリンダ16a内と連通している。
The
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図2,5に示すように、吸気ロッカシャフト3には各気筒の吸気被動ロッカアーム11と高速シリンダ部17と対応するように3箇所(図では1箇所を示す)に連通路64が形成され、各連通路64の下端は高速モード用オイル通路52と連通し、各連通路64の上端は吸気ロッカシャフト3の外周面に開口して各高速シリンダ部17のシリンダ17a内と連通している。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
又、図2,3に示すように、排気ロッカシャフト4には各気筒の排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48と対応するように3箇所(図では1箇所を示す)に連通路65が形成され、各連通路65の下端は休筒モード用オイル通路57と連通し、各連通路65の上端は排気ロッカシャフト4の外周面に開口して各シリンダ部48の下部シリンダ16a内と連通している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、本実施形態では上記休筒モード用オイル通路51、休筒モード用OCV58、連通路63により、吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16の下部ピストン18a及び上部ピストン18bを切換えるための第1切換機構が構成され、高速モード用オイル通路52、高速モード用OCV55、連通路64により、吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部17のピストン25を切換えるための第2切換機構が構成され、休筒モード用オイル通路57、休筒モード用OCV58、連通路65により、排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48の下部ピストン18a及び上部ピストン18bを切換えるための第3切換機構が構成されている。
Here, in the present embodiment, the first cylinder for switching the
《非休筒バンク》
一方、非休筒バンクの動弁装置は休筒機構を備えずに、低速モードと高速モードとの切換機構のみを備えている。具体的な構成を述べると、吸気側では、吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16及び低速駆動ロッカアーム32が省略され(高速シリンダ部17及び高速駆動ロッカアーム38は残されている)、吸気被動ロッカアーム11は低速駆動ロッカアーム32を介することなく直接的に低速カム6により揺動して常時吸気弁を開閉駆動している。
《Non-cylinder bank》
On the other hand, the valve operating device of the non-cylinder bank does not include a cylinder resting mechanism but includes only a switching mechanism between the low speed mode and the high speed mode. Specifically, on the intake side, the low-
又、排気側では、排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48及び排気駆動ロッカアーム49が省略され、排気被動ロッカアーム43は排気駆動ロッカアーム49を介することなく直接的に排気カム7により揺動して常時排気弁を開閉駆動している。尚、このように吸排気の被動ロッカアーム11,43が常時揺動することから、カムシャフト2の休止カム8も省かれている。又、休筒機構の省略に伴って吸気ロッカシャフト3及び排気ロッカシャフト4の休筒モード用オイル通路51,57も省かれている。
On the exhaust side, the
次に、以上のように構成されたエンジンの動弁装置の作動状況を説明する。
ECU61によるOCV55,58の切換制御はエンジン回転速度Neに基づいて行われ、例えばエンジン回転速度Neが第1の閾値Ne1未満でエンジンへの出力要求が十分に低い回転域では休筒モードを実行し、第1の閾値Ne1から第2の閾値Ne2(>Ne1)の間で通常のエンジン出力が要求される回転域では低速モードを実行し、第2の閾値Ne2以上で特に高いエンジン出力が要求される回転域では高速モードを実行する。そこで、各モード毎に動弁装置の作動状況を順次説明する。
Next, the operation state of the valve gear for an engine configured as described above will be described.
The switching control of the
〈低速モード〉
休筒バンクにおいて、ECU61は高速モード用OCV55及び休筒モード用OCV58を切換制御して、休筒モード用オイル通路51及び高速モード用オイル通路52へのオイル供給をそれぞれ中止する。
<Low speed mode>
In the idle cylinder, the
その結果、図3に示すように吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16及び排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48では、それぞれ圧縮ばね21の付勢力により下部ピストン18a及び上部ピストン18bが下方位置に保持されて、上部ピストン18bの外周面が操作窓22を介して露出する。又、図5に示すように、吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部17では、圧縮ばね28の付勢力によりピストン25が下方位置に保持されて、その逃げ部30が操作窓29を介して露出する。
As a result, as shown in FIG. 3, the
一方、エンジンの運転中は常に低速駆動ロッカアーム32、高速駆動ロッカアーム38、排気駆動ロッカアーム49が対応するカム6,7,9の形状に倣って揺動し、揺動に伴って各操作アーム部36,41の先端を被動ロッカアーム11,43の操作窓22,29内に対して挿脱させている。
そして、高速駆動ロッカアーム38は、高速シリンダ部17の操作窓29から露出した逃げ部30に先端を挿脱させながら単独で空振りし、以下に述べる低速駆動ロッカアーム32や排気駆動ロッカアーム49のように被動ロッカアーム11,43を揺動操作することはない。
On the other hand, during operation of the engine, the low-speed
The high-speed
又、低速駆動ロッカアーム32及び排気駆動ロッカアーム49は、開弁方向への揺動時に低速シリンダ部16及びシリンダ部48の操作窓22から露出した上部ピストン18bの外周面を押圧することで、対応する被動ロッカアーム11,43を開弁方向に揺動させて吸気弁及び排気弁を開弁させる。又、低速駆動ロッカアーム32及び排気駆動ロッカアーム49の閉弁方向への揺動時には、吸排気弁の閉弁に伴うバルブスプリングの付勢力を受けて対応する被動ロッカアーム11,43が閉弁方向に揺動する。
Further, the low-speed
結果として吸気被動ロッカアーム11は低速駆動ロッカアーム32と共に揺動して、低速カム6の形状に倣って吸気弁を開閉駆動し、排気被動ロッカアーム43は排気駆動ロッカアーム49と共に揺動して、排気カムの形状に倣って排気弁を開閉駆動する。
一方、非休筒バンクにおいて、ECU61は高速モード用OCV55により高速モード用オイル通路52へのオイル供給を中止するため、休筒バンクと同じく高速駆動ロッカアーム38が空振りし、低速カム6の形状に倣って吸気弁が開閉駆動され、排気カム7の形状に倣って排気弁が開閉駆動される。よって、この低速モードでは、低速カム6及び排気カム7を用いて通常の回転域で要求されるエンジン出力が実現される。
As a result, the intake driven
On the other hand, in the non-cylinder bank, the
〈休筒モード〉
休筒バンク及び非休筒バンクにおいて、ECU61は上記高速モード用オイル通路52へのオイル供給を中止したまま、休筒バンクにおいて、休筒モード用OCV58によりオイルを供給する。
<Cylinder mode>
In the idle cylinder bank and the non-vacuum bank, the
休筒モード用OCV58からのオイルは排気ロッカシャフト4の休筒モード用オイル通路57内を前側から後側へと流通して、各連通路65を経て排気被動ロッカアーム43の下部シリンダ16a内に供給され、更に金属パイプ54,59及びホース60を通過した後に吸気ロッカシャフト3の休筒モード用オイル通路51内を後側から前側へと流通して、各連通路63を経て吸気被動ロッカアーム11の下部シリンダ16a内に供給される。
Oil from the idle
吸気被動ロッカアーム11及び排気被動ロッカアーム43の下部シリンダ16a及び上部シリンダ16b内では、供給されたオイルの油圧を受けて下部ピストン18a及び上部ピストン18bが圧縮ばね21に抗しながら上方に摺動して上方位置に切換えられ、下部ピストン18aの逃げ部23が操作窓22を介して露出する。従って、低速駆動ロッカアーム32及び排気駆動ロッカアーム49は、対応する被動ロッカアーム11,43の操作窓22から露出した逃げ部23に先端を挿脱させながら単独で空振りし、各被動ロッカアーム11,43に対する揺動操作を中止する。
In the
上記のように高速駆動ロッカアーム38も空振りしているため、結果として休筒バンクの各気筒では、バルブスプリングの付勢力により吸排気弁が閉弁保持され、吸気被動ロッカアーム11及び排気被動ロッカアーム43はカム側アーム15,47の摺接部15a,47aを休止カム8上に当接させた状態で閉弁側の位置に保持される。
一方、非休筒バンクでは、上記低速モードと同様に各気筒の作動が継続されており、当該バンクで発生するトルクにより車両の運転が継続されると共に、休筒バンクでの各気筒の休筒により燃費節減が実現される。
Since the high-speed
On the other hand, in the non-cylinder bank, the operation of each cylinder is continued in the same manner as in the low speed mode, and the operation of the vehicle is continued by the torque generated in the bank and This saves fuel consumption.
〈高速モード〉
休筒バンクにおいて、ECU61は休筒モード用OCV58により休筒モード用オイル通路51へのオイル供給を中止すると共に、高速モード用OCV55により高速モード用オイル通路52にオイルを供給する。
<High-speed mode>
In the idle cylinder bank, the
その結果、上記低速モードと同じく、吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16及び排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48において上部ピストン18bの外周面が操作窓22を介して露出する。
一方、高速モード用オイル通路52のオイルは連通路64を経て各気筒の吸気被動ロッカアーム11における高速シリンダ部17のシリンダ17a内に供給される。シリンダ17a内では供給されたオイルの油圧を受けてピストン25が圧縮ばね28に抗しながら上方に摺動して上方位置に切換えられ、ピストン25の外周面が操作窓29を介して露出する。
As a result, as in the low speed mode, the outer peripheral surface of the
On the other hand, oil in the high-speed
その結果、排気側では低速モードと同じく、排気カム7の形状に倣って排気駆動ロッカアーム49と共に排気被動ロッカアーム43が揺動し、排気弁が排気カム7の形状に倣って開閉駆動される。
又、吸気側では、低速シリンダ部16及び高速シリンダ部17のピストン18b,25が共に露出して対応する駆動ロッカアーム32,38により押圧操作可能な状態にあるが、低速カム6に比較して高速カム9の方がリフト区間(つまり、作動角)が広く、且つリフト量が大きいため、実際に押圧操作するのは高速駆動ロッカアーム38側となり、低速駆動ロッカアーム32は空振りする。つまり、この高速モードでは、吸気弁は高速カム9の形状に倣って開閉駆動される。
As a result, on the exhaust side, as in the low speed mode, the exhaust driven
On the intake side, the
一方、休筒バンクと同じく、非休筒バンクでも高速モード用オイル通路52にオイルが供給されて、吸気弁が高速カム9の形状に倣って開閉駆動される。よって、この高速モードでは、低速モードに比較して吸気弁の開弁期間やリフト量を増加させることで、高回転域で要求される高いエンジン出力が実現される。
本実施形態のエンジンの動弁装置は以上のように作動する。そして、本実施形態では、上記のように吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16、及び排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48のピストンを、下部ピストン18a及び上部ピストン18bとして上下に2分割して構成した上で、上部ピストン18bを下部ピストン18aに比較して剛性及び耐摩耗性の高い素材で製作しており、以下、当該構成による作用効果を詳述する。
On the other hand, as with the non-cylinder bank, oil is supplied to the high-speed
The valve operating apparatus for the engine according to this embodiment operates as described above. In this embodiment, as described above, the low-
主に油圧を受けるだけの下部ピストン18aに比較して、上部ピストン18bは低速及び排気駆動ロッカアーム32,49の操作アーム部36により押圧操作されて、被動ロッカアーム11,43全体を慣性質量に抗して揺動させることから高い剛性が要求されると共に、揺動毎に操作アーム部36の先端が衝突することから高い耐摩耗性も要求される。
下部ピストン18a及び上部ピストン18bを一体で製作した場合には、上部ピストン18bに要求される特性を満足可能なようにピストン全体を高価な素材(例えば、浸炭焼入れを施した素材)で製作する必要が生じるが、本実施形態では上部ピストン18bのみに高価な素材を適用して、下部ピストン18aにはより安価な素材(例えば、浸炭焼入れを施さない素材)を適用可能となる。よって、上部ピストン18bの破損等のトラブルを未然に防止して動弁装置の信頼性を向上させた上で、各被動ロッカアーム11,43のピストンの製造コスト、ひいては動弁装置全体の製造コストを低減することができる。
Compared with the
When the
更に、下部ピストン18a及び上部ピストン18bを2分割した上で、上部ピストン18bに対して下部ピストン18aを小径化しているため、以下の作用効果も得られる。
まず、吸気及び排気被動ロッカアーム11,43の各ピストン18a,18b,25を切換えるためのオイルはエンジンのオイルポンプから供給されるため、ポンプ回転速度が低下するエンジンの低回転域では十分なオイル吐出量が期待できない。よって、吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部17では高回転域(第2の閾値Ne2)の十分なオイル吐出量の下で迅速にピストン25が切換えられるが、吸気被動ロッカアーム11の低速シリンダ部16、及び排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48では低回転域(第1の閾値Ne1)の不足気味なオイル吐出量の下でピストン切換が行われる。
Further, since the
First, since the oil for switching the
ここで、各シリンダ部16,48において実際に油圧を受けるのは下部ピストン18aであるため、良好な切換応答性を実現するには、下部ピストン18aを小径化することが望ましい。
一方、上部ピストン18bは、以下の要因によりある程度の径を確保する必要がある。まず、下部ピストン18aを小径とした低速シリンダ部16及びシリンダ部48では、ピストン25が大径の高速シリンダ部17のように圧縮ばね28をオフセット配置する余地がないため、必然的に圧縮ばね21は上部ピストン18bの上側に配置される。上部ピストン18bを下方に付勢するには圧縮ばね21の径又は長さがある程度必要であるが、ばね長を延長化する手法は、被動ロッカアーム11,43の回転中心から上方にシリンダ部16,48が大きく突出することになり、動弁装置の慣性質量を増加させてしまう上に、エンジン高の増加にも繋がる。そこで、ばね径を拡大する手法が採られ、このばね径に合わせて上部ピストン18bの大径化が必要となるのである。
Here, since it is the
On the other hand, the
又、低速及び排気駆動ロッカアーム32,49には吸排気の被動ロッカアーム11,43を介して吸排気弁を開弁させるために所定の押圧ストロークが要求されると共に、休筒時において被動ロッカアーム11,43の下部ピストン18aの逃げ部23には当該押圧ストローク分を回避可能な深さ(図3の左右寸法)が必要となる。更に、下部ピストン18aには逃げ部23の形成後にも十分な肉厚を要するため、これらの押圧ストローク、逃げ部23の深さ、肉厚の各要件を満足させるためには、開弁方向に揺動中の駆動ロッカアーム32,49をより手前側で上部ピストン18bに当接させる必要があり、必然的に上部ピストン18bの大径化が必要となるのである。
The low-speed and exhaust
上記のように下部ピストン18a及び上部ピストン18bの径を設定することで、それぞれのピストン18a,18bに対する要求を満足できる。つまり、下部ピストン18aを小径化することにより、オイルポンプの吐出量不足により下部シリンダ16a内へのオイル供給が緩慢であっても、下部ピストン18aを迅速に上方位置へと摺動でき、良好な応答性をもって低速モードから休筒モードへの切換を完了して、ドライバビリティを向上させることができる。又、上部ピストン18bを大径化することにより、ばね径を拡大して動弁装置の慣性質量及びエンジン高の増加を未然に防止できると共に、十分な押圧ストロークをもって低速及び排気駆動ロッカアーム32,49により上部ピストン18bを押圧操作して、休筒モードから低速モードへの切換を確実に行って信頼性を向上することができる。
By setting the diameters of the
一方、ピストン18a,18bを上下に2分割した構成は、ピストン18a,18bを円滑に摺動させる点でもメリットがある。即ち、このような異径ピストンを一体化した場合には、相互の軸線を一致させた状態でピストン径に対応して個々のシリンダ16a,16bを形成する必要が生じ、加工が非常に困難なため所期の公差を保ち難い。結果としてピストンクリアランスが増加傾向となり、下部ピストン18aではオイル漏れが、上部ピストン18bではかじりによる摺動不良が生じてしまう。本実施形態のように上下のピストン18a,18bを分割した場合には、ピストン径に合わせてシリンダ16a,16bを形成するだけで、双方のシリンダ16a,16bの軸心を一致させる必要がなくなるため加工が容易になり、所期のピストンクリアランスを達成して上記不具合を未然に防止して円滑なピストン摺動を実現でき、この要因も動弁装置の信頼性向上に貢献する。
On the other hand, the configuration in which the
[第2実施例]
次に、本発明を別のエンジンの動弁装置に具体化した第2実施形態を説明する。本実施形態は、請求項6〜8の実施形態に相当する。
本実施形態の動弁装置は第1実施形態の動弁装置から休筒機構を省略し、低速モードと高速モードとの切換機構のみを備えている。よって、第1実施形態の休筒バンクの構成を基本として、共通箇所は同一の部材番号を付して概略説明に留め、相違点を重点的に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in another engine valve gear will be described. This embodiment corresponds to the embodiments of claims 6-8.
The valve operating apparatus of this embodiment omits the cylinder resting mechanism from the valve operating apparatus of the first embodiment, and includes only a switching mechanism between the low speed mode and the high speed mode. Therefore, on the basis of the configuration of the idle cylinder bank of the first embodiment, common portions are denoted by the same member numbers, and only a brief description is given, and differences will be mainly described.
図9は本実施形態のエンジンの1気筒分の動弁装置の詳細を示す部分拡大平面図、図10はカムに対する駆動ロッカアーム及び被動ロッカアームの位置関係を示す部分拡大平面図、図11は図9のD−D線に相当する低速カムの作動時を示す断面図である。 9 is a partially enlarged plan view showing details of the valve operating device for one cylinder of the engine of the present embodiment, FIG. 10 is a partially enlarged plan view showing the positional relationship between the drive rocker arm and the driven rocker arm with respect to the cam, and FIG. It is sectional drawing which shows the time of the action | operation of the low speed cam corresponded to the DD line.
〈吸気側動弁装置〉
吸気ロッカシャフト3に支承された吸気被動ロッカアーム11(第6のロッカアーム)には左方に向けてカム側アーム部101が延設され、カム側アーム部101の先端に設けられたローラ102をカムシャフト2の低速カム6(第4のカム)上に当接させている。吸気被動ロッカアーム11は低速カム6上でローラ102を転動させながら低速カム6の形状に倣って揺動し、バルブ側アーム部13を介して図示しない吸気弁を開閉する。
<Intake side valve operating device>
The intake driven rocker arm 11 (sixth rocker arm) supported by the
吸気被動ロッカアーム11には高速シリンダ部103が設けられ、この高速シリンダ部103は第1実施形態の低速シリンダ部16と同一構成となっている。即ち、高速シリンダ部103の下部シリンダ16a(第4シリンダ)には下部ピストン18a(第4ピストン、第2部分)が、高速シリンダ部103の上部シリンダ16b(第4シリンダ)には上部ピストン18b(第4ピストン、第1部分)がそれぞれ上下方向に摺動自在に配置されている。下部ピストン18a及び上部ピストン18bは圧縮ばね21により常に下方に付勢されており、下部ピストン18aの下面を上記吸気ロッカシャフト3の外周面に当接させた下方位置では、操作窓22を介して下部ピストン18aの逃げ部23が左方に向けて露出し、この下方位置から圧縮ばね21に抗して上方に摺動した上方位置では、上部ピストン18bの外周面が操作窓22を介して左方に露出する。
The intake driven
そして、本実施形態においても、上部ピストン18bは下部ピストン18aに比較して径が大きく、且つ剛性及び耐摩耗性の高い素材で製作されている。
吸気ロッカシャフト3上の吸気被動ロッカアーム11の後側には高速駆動ロッカアーム38(第7のロッカアーム)が揺動可能に支承され、高速駆動ロッカアーム38は図示しない付勢ばねにより閉弁方向に付勢されて、左側に設けられたローラ40をカムシャフト2の高速カム9(第5のカム)上に当接させている。高速駆動ロッカアーム38は高速カム9上でローラ40を転動させながら高速カム9の形状に倣って揺動し、それに伴って操作アーム部41(第4係合突起)を高速シリンダ部103の操作窓22に対して挿脱する。
Also in this embodiment, the
A high-speed drive rocker arm 38 (seventh rocker arm) is slidably supported on the rear side of the intake driven
〈排気側動弁装置〉
排気ロッカシャフト4に支承された排気ロッカアーム105には右方に向けてカム側アーム部106が延設され、カム側アーム部106の先端に設けられたローラ107をカムシャフト2の排気カム7上に当接させている。排気ロッカアーム105は排気カム7上でローラ107を転動させながら排気カム7の形状に倣って揺動し、バルブ側アーム部108を介して図示しない排気弁を開閉する。
<Exhaust valve operating device>
The
〈オイル通路〉
吸気ロッカシャフト3には高速モード用オイル通路52が形成され、高速モード用オイル通路52は連通路64を介して各気筒の吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部103と連通している。高速モード用オイル通路52の前端は高速モード用OCV55と接続され、ECU61(制御手段)により高速モード用OCV55が切換制御される。
<Oil passage>
A high speed
ここで、本実施形態では上記高速モード用オイル通路52、高速モード用OCV55、連通路64により、吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部103の下部ピストン18a及び上部ピストン18bを切換えるための第4切換機構が構成されている。
次に、以上のように構成されたエンジンの動弁装置の作動状況を説明する。
Here, in the present embodiment, the fourth switching mechanism for switching the
Next, the operation state of the valve gear for an engine configured as described above will be described.
〈低速モード〉
休筒バンク及び非休筒バンク共に、ECU61は高速モード用OCV55により高速モード用オイル通路52にオイルを供給する。その結果、図11に示すように吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部103では、下部ピストン18a及び上部ピストン18bが上方位置に保持されて操作窓22から逃げ部23が露出し、高速駆動ロッカアーム38は逃げ部23に先端を挿脱させながら空振りする。よって、吸気被動ロッカアーム11は低速カム6により揺動して低速カム6の形状に倣って吸気弁を開閉駆動し、一方、排気ロッカアーム105は排気カム7により駆動される。
<Low speed mode>
In both the non-cylinder bank and the non-cylinder bank, the
〈高速モード〉
休筒バンク及び非休筒バンク共に、ECU61は高速モード用OCV55により高速モード用オイル通路52へのオイル供給を中止する。その結果、吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部103では、下部ピストン18a及び上部ピストン18bが下方位置に切換えられ、操作窓22から露出した上部ピストン18bの外周面を高速駆動ロッカアーム38が押圧操作する。よって、吸気被動ロッカアーム11は高速駆動ロッカアーム38と共に揺動して、高速カム9の形状に倣って吸気弁を開閉駆動し、一方、排気ロッカアーム105は低速モードと同じく排気カム7により駆動される。
<High-speed mode>
In both the non-cylinder bank and the non-cylinder bank, the
以上の構成によって得られる作用効果は第1実施形態と同様であるため詳述はしないが、高い剛性及び耐摩耗性が要求される高速シリンダ部103の上部ピストン18bのみに高価な素材を適用して、下部ピストン18aに安価な素材を適用するため、上部ピストン18bの破損等のトラブルを未然に防止して動弁装置の信頼性を向上させた上で、吸気被動ロッカアーム11のピストンの製造コスト、ひいては動弁装置全体の製造コストを低減することができる。
Although the operational effects obtained by the above configuration are the same as those in the first embodiment, they will not be described in detail. However, an expensive material is applied only to the
又、上部ピストン18bに対して下部ピストン18aを小径化しているため、下部ピストン18aを迅速に上方位置へと摺動させて、良好な応答性をもって高速モードから低速モードへの切換を完了できると共に、上部ピストン18bの大径化により、十分な押圧ストロークで高速駆動ロッカアーム38により上部ピストン18aを押圧操作し、低速モードから高速モードへの切換を確実に行うことができる。
In addition, since the diameter of the
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記各実施形態では、気筒当たり4弁を有するV型6気筒ガソリンエンジンに適用したが、その種別や形式はこれに限らず、例えばディーゼルエンジンに適用したり、気筒当たり2弁の直列4気筒エンジンに適用したりしてもよい。
又、上記第1実施形態では低速モード、高速モード、休筒モードの間で切換可能に動弁装置を構成したが(請求項4の構成)、例えば吸気被動ロッカアーム11の高速シリンダ部17及び高速駆動ロッカアーム38を省略したり(つまり、高速モードへの切換機能を省略した請求項1の構成)、排気被動ロッカアーム43のシリンダ部48及び排気駆動ロッカアーム49を省略したり(つまり、排気側の休筒モードへの切換機能を省略した請求項2の構成)してもよい。
This is the end of the description of the embodiment, but the aspect of the present invention is not limited to this embodiment. For example, in each of the above-described embodiments, the present invention is applied to a V-type 6-cylinder gasoline engine having four valves per cylinder. However, the type and form are not limited to this. For example, the present invention is applied to a diesel engine, or two valves per cylinder are connected in series. It may be applied to the engine.
In the first embodiment, the valve gear is configured to be switchable between the low speed mode, the high speed mode, and the idle cylinder mode (configuration of claim 4). For example, the high
3 吸気ロッカシャフト(第1ロッカシャフト)
4 排気ロッカシャフト(第2ロッカシャフト)
6 低速カム(第1及び第4のカム)
7 排気カム(第3のカム)
9 高速カム(第2及び第5のカム)
11 吸気被動ロッカアーム(第1及び第6のロッカアーム)
16a 下部シリンダ(第1、第3及び第4シリンダ)
16b 上部シリンダ(第1、第3及び第4シリンダ)
17a シリンダ(第2シリンダ)
18a 下部ピストン(第1、第3及び第4ピストン、第2部分)
18b 上部ピストン(第1、第3及び第4ピストン、第1部分)
25 ピストン(第2ピストン)
32 低速駆動ロッカアーム(第2のロッカアーム)
36 操作アーム部(第1及び第3係合突起)
38 高速駆動ロッカアーム(第3及び第7のロッカアーム)
41 操作アーム部(第2及び第4係合突起)
43 排気被動ロッカアーム(第4のロッカアーム)
49 排気駆動ロッカアーム(第5のロッカアーム)
51 休筒モード用オイル通路(第1切換機構)
52 高速モード用オイル通路(第2及び第4切換機構)
55 高速モード用OCV(第2及び第4切換機構)
57 休筒モード用オイル通路(第3切換機構)
58 休筒モード用OCV(第1及び第3切換機構)
61 ECU(制御手段)
63 連通路(第1切換機構)
64 連通路(第2及び第4切換機構)
65 連通路(第3切換機構)
3 Intake rocker shaft (first rocker shaft)
4 Exhaust rocker shaft (second rocker shaft)
6 Low speed cam (1st and 4th cam)
7 Exhaust cam (third cam)
9 High-speed cams (second and fifth cams)
11 Intake driven rocker arm (first and sixth rocker arms)
16a Lower cylinder (first, third and fourth cylinder)
16b Upper cylinder (first, third and fourth cylinder)
17a Cylinder (second cylinder)
18a Lower piston (first, third and fourth pistons, second part)
18b Upper piston (first, third and fourth pistons, first part)
25 piston (second piston)
32 Low-speed drive rocker arm (second rocker arm)
36 Operation arm portion (first and third engaging protrusions)
38 High-speed drive rocker arms (third and seventh rocker arms)
41 Operation arm portion (second and fourth engagement protrusions)
43 Exhaust driven rocker arm (fourth rocker arm)
49 Exhaust drive rocker arm (fifth rocker arm)
51 Oil passage for closed cylinder mode (first switching mechanism)
52 Oil passage for high speed mode (second and fourth switching mechanism)
55 OCV for high speed mode (2nd and 4th switching mechanism)
57 Oil passage for closed cylinder mode (third switching mechanism)
58 OCV for idle cylinder mode (first and third switching mechanism)
61 ECU (control means)
63 Communication path (first switching mechanism)
64 communication path (second and fourth switching mechanisms)
65 communication path (third switching mechanism)
Claims (8)
前記第1のロッカアームに隣接して前記第1ロッカシャフトに揺動自在に支承され、第1のカムにより駆動される第2のロッカアームと、
先端が吸気弁又は排気弁の他方に連係され、前記第1ロッカシャフトと平行に配置された第2ロッカシャフトに揺動自在に支承される第4のロッカアームと、
前記第4のロッカアームに隣接して前記第2ロッカシャフトに揺動自在に支承され、第3のカムにより駆動される第5のロッカアームと、
前記第1のロッカアームに形成された第1シリンダに摺動自在に装着された第1ピストンと、
前記第4のロッカアームに形成された第3シリンダに摺動自在に装着された第3ピストンと、
前記第2のロッカアームから延設されて前記第1ピストンに係合可能に設けられた第1係合突起と、
前記第5のロッカアームから延設されて前記第3ピストンに係合可能に設けられた第3係合突起と、
前記第1及び第3ピストンの位置を前記第1及び第3係合突起に対する係合位置と非係合位置との間でそれぞれ切換える第1及び第3切換機構と、
前記第1及び第3切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、
前記第1及び第3ピストンは、前記第1及び第3係合突起に係合する第1部分と、前記第1及び第3係合突起に係合しない第2部分とに、それぞれ上下に2分割されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A first rocker arm whose tip is linked to one of an intake valve or an exhaust valve and is pivotally supported on the first rocker shaft;
A second rocker arm that is swingably supported by the first rocker shaft adjacent to the first rocker arm and driven by a first cam;
A fourth rocker arm whose tip is linked to the other of the intake valve or the exhaust valve and is swingably supported by a second rocker shaft disposed in parallel with the first rocker shaft;
A fifth rocker arm that is swingably supported on the second rocker shaft adjacent to the fourth rocker arm and driven by a third cam;
A first piston slidably mounted on a first cylinder formed on the first rocker arm;
A third piston slidably mounted on a third cylinder formed on the fourth rocker arm;
A first engagement protrusion extending from the second rocker arm and provided to be engageable with the first piston;
A third engagement protrusion extending from the fifth rocker arm and provided to be engageable with the third piston;
First and third switching mechanisms for switching the positions of the first and third pistons between an engagement position and a non-engagement position with respect to the first and third engagement protrusions, respectively.
Control means for controlling switching of the first and third switching mechanisms,
The first and third pistons are vertically divided into a first part engaging with the first and third engaging protrusions and a second part not engaging with the first and third engaging protrusions, respectively. A valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized by being divided.
前記第1のロッカアームの一側に隣接して前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、低速用の第1のカムにより駆動される第2のロッカアームと、
前記第1のロッカアームの他側に隣接して前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、高速用の第2のカムにより駆動される第3のロッカアームと、
前記第1のロッカアームに形成された第1シリンダに摺動自在に装着された第1ピストンと、
前記第1のロッカアームに前記第1シリンダと隣接して形成された第2シリンダに摺動自在に装着された第2ピストンと、
前記第2のロッカアームから延設されて前記第1ピストンに係合可能に設けられた第1係合突起と、
前記第3のロッカアームから延設されて前記第2ピストンに係合可能に設けられた第2係合突起と、
前記第1及び第2ピストンの位置を前記第1及び第2係合突起に対する係合位置と非係合位置との間でそれぞれ切換える第1及び第2切換機構と、
前記第1及び第2切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、
前記第1ピストンは、前記第1係合突起に係合する第1部分と、前記第1係合突起に係合しない第2部分とに、上下に2分割されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A first rocker arm whose tip is linked to one of the intake valve or the exhaust valve and is pivotally supported on the rocker shaft;
A second rocker arm that is swingably supported on the rocker shaft adjacent to one side of the first rocker arm and driven by a first cam for low speed;
A third rocker arm that is swingably supported on the rocker shaft adjacent to the other side of the first rocker arm and is driven by a second cam for high speed;
A first piston slidably mounted on a first cylinder formed on the first rocker arm;
A second piston slidably mounted on a second cylinder formed adjacent to the first cylinder on the first rocker arm;
A first engagement protrusion extending from the second rocker arm and provided to be engageable with the first piston;
A second engagement protrusion extending from the third rocker arm and provided to be engageable with the second piston;
First and second switching mechanisms for switching the positions of the first and second pistons between an engagement position and a non-engagement position with respect to the first and second engagement protrusions, respectively;
Control means for controlling switching of the first and second switching mechanisms,
The internal combustion engine is characterized in that the first piston is vertically divided into a first part that engages with the first engagement protrusion and a second part that does not engage with the first engagement protrusion. Engine valve gear.
前記第1のロッカアームの一側に隣接して前記第1ロッカシャフトに揺動自在に支承され、低速用の第1のカムにより駆動される第2のロッカアームと、
前記第1のロッカアームの他側に隣接して前記第1ロッカシャフトに揺動自在に支承され、高速用の第2のカムにより駆動される第3のロッカアームと、
先端が吸気弁又は排気弁の他方に連係され、前記第1ロッカシャフトと平行に配置された第2ロッカシャフトに揺動自在に支承される第4のロッカアームと、
前記第4のロッカアームに隣接して前記第2ロッカシャフトに揺動自在に支承され、第3のカムにより駆動される第5のロッカアームと、
前記第1のロッカアームに形成された第1シリンダに摺動自在に装着された第1ピストンと、
前記第1のロッカアームに前記第1シリンダと隣接して形成された第2シリンダに摺動自在に装着された第2ピストンと、
前記第4のロッカアームに形成された第3シリンダに摺動自在に装着された第3ピストンと、
前記第2のロッカアームから延設されて前記第1ピストンに係合可能に設けられた第1係合突起と、
前記第3のロッカアームから延設されて前記第2ピストンに係合可能に設けられた第2係合突起と、
前記第5のロッカアームから延設されて前記第3ピストンに係合可能に設けられた第3係合突起と、
前記第1、第2及び第3ピストンの位置を前記第1、第2及び第3係合突起に対する係合位置と非係合位置との間でそれぞれ切換える第1、第2及び第3切換機構と、
前記第1、第2及び第3切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、
前記第1及び第3ピストンは、前記第1及び第3係合突起に係合する第1部分と、前記第1及び第3係合突起に係合しない第2部分とに、それぞれ上下に2分割されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A first rocker arm whose tip is linked to one of an intake valve or an exhaust valve and is pivotally supported on the first rocker shaft;
A second rocker arm that is swingably supported on the first rocker shaft adjacent to one side of the first rocker arm and is driven by a first cam for low speed;
A third rocker arm that is swingably supported by the first rocker shaft adjacent to the other side of the first rocker arm and is driven by a second cam for high speed;
A fourth rocker arm whose tip is linked to the other of the intake valve or the exhaust valve and is swingably supported by a second rocker shaft disposed in parallel with the first rocker shaft;
A fifth rocker arm that is swingably supported on the second rocker shaft adjacent to the fourth rocker arm and driven by a third cam;
A first piston slidably mounted on a first cylinder formed on the first rocker arm;
A second piston slidably mounted on a second cylinder formed adjacent to the first cylinder on the first rocker arm;
A third piston slidably mounted on a third cylinder formed on the fourth rocker arm;
A first engagement protrusion extending from the second rocker arm and provided to be engageable with the first piston;
A second engagement protrusion extending from the third rocker arm and provided to be engageable with the second piston;
A third engagement protrusion extending from the fifth rocker arm and provided to be engageable with the third piston;
First, second, and third switching mechanisms that switch the positions of the first, second, and third pistons between an engagement position and a non-engagement position with respect to the first, second, and third engagement protrusions, respectively. When,
Control means for controlling switching of the first, second and third switching mechanisms,
The first and third pistons are vertically divided into a first part engaging with the first and third engaging protrusions and a second part not engaging with the first and third engaging protrusions, respectively. A valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized by being divided.
前記第6のロッカアームに隣接して前記ロッカシャフトに揺動自在に支承され、前記第4のカムとカム形状の異なる第5のカムにより駆動される第7のロッカアームと、
前記第6又は第7のロッカアームの一方に形成された第4シリンダに摺動自在に装着された第4ピストンと、
前記第6又は第7のロッカアームの他方から延設されて前記第4ピストンに係合可能に設けられた第4係合突起と、
前記第4ピストンの位置を前記第4係合突起に対する係合位置と非係合位置との間で切換える第4切換機構と、
前記第4切換機構の切換を制御する制御手段とを備え、
前記第4ピストンは、前記第4係合突起に係合する第1部分と、前記第4係合突起に係合しない第2部分とに、上下に2分割されていることを特徴とする内燃機関の動弁装置。 A sixth rocker arm whose tip is linked to one of the intake valve or the exhaust valve, is pivotably supported by the rocker shaft, and is driven by a fourth cam;
A seventh rocker arm that is swingably supported on the rocker shaft adjacent to the sixth rocker arm and is driven by a fifth cam having a different cam shape from the fourth cam;
A fourth piston slidably mounted on a fourth cylinder formed on one of the sixth or seventh rocker arms;
A fourth engagement protrusion extending from the other of the sixth or seventh rocker arm and provided to be engageable with the fourth piston;
A fourth switching mechanism that switches a position of the fourth piston between an engagement position and a non-engagement position with respect to the fourth engagement protrusion;
Control means for controlling the switching of the fourth switching mechanism,
The internal combustion engine is characterized in that the fourth piston is vertically divided into two parts: a first part that engages with the fourth engagement protrusion and a second part that does not engage with the fourth engagement protrusion. Engine valve gear.
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