JP4180011B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、吸気あるいは排気バルブの駆動位相を可変可能とした内燃機関の可変動弁装置させるに関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that can vary the drive phase of an intake or exhaust valve.
自動車に搭載されるエンジン(内燃機関)には、エンジンの排出ガス対策や燃費低減などの理由から、可変動弁装置を搭載して、自動車の運転状態に応じて、吸・排気バルブの位相(開閉タイミング)を変化させることが行われている。 Engines (internal combustion engines) installed in automobiles are equipped with variable valve systems for reasons such as engine exhaust gas countermeasures and fuel efficiency reduction, and the intake and exhaust valve phases ( The opening / closing timing is changed.
このような可変動弁装置には、カムシャフトに形成されているカムの位相を、一旦、ベース円区間とリフト区間とが連なる往復式のカムに置き換える往復カム式構造がある。同構造の多くは、往復式カムに置き換えたベース円区間とリフト区間との比率を可変させるロッカアーム機構を採用して、同比率を自動車の運転状態に応じて変化させる構造が用いられている(例えば特許文献1を参照)。 Such a variable valve device has a reciprocating cam structure in which the phase of the cam formed on the camshaft is temporarily replaced with a reciprocating cam in which a base circle section and a lift section are continuous. Many of the same structures employ a rocker arm mechanism that changes the ratio of the base circle section and lift section replaced with a reciprocating cam, and the ratio is changed according to the driving state of the vehicle ( For example, see Patent Document 1).
ところで、エンジンでは、出力特性の向上のために、多弁化、多くは吸気バルブを2弁化することが行われている。 By the way, in an engine, in order to improve output characteristics, multiple valves are used, and in many cases, two intake valves are used.
こうした2つの吸気バルブをもつエンジンに搭載される可変動弁装置では、2つの吸気バルブ、高精度に所定に開閉動作させなければならない。 In a variable valve operating device mounted on an engine having two intake valves, the two intake valves must be opened and closed with high accuracy.
そこで、多弁のエンジンに搭載される往復式カム式の可変動弁装置では、吸気バルブ毎、個々に往復式カム構造やロッカアーム機構をシリンダヘッドに搭載して、それぞれ吸気バルブの位相を変えることが行われている(例えば特許文献1を参照)。
ところが、特許文献1に示されるような可変動弁装置は、吸気バルブ毎に、往復式のカムやロッカアーム機構をシリンダヘッドに組込む構造なので、部品点数が多く、大形化する傾向にある。
However, the variable valve device as disclosed in
そこで、本発明の目的は、コンパクトな構造で、偏荷重の発生を防ぎつつ、複数のバルブの位相を可変させることができる内燃機関の可変動弁装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that is capable of varying the phases of a plurality of valves while preventing the occurrence of an uneven load with a compact structure.
請求項1に記載の発明は、上記目的を達成するために、カムシャフトに形成されたカムにより駆動されて吸気又は排気バルブを開閉するロッカアーム機構には、ロッカシャフトに揺動自在に支持され吸気又は排気バルブを駆動可能な第1アームと、カムにより駆動されてロッカシャフト側を支点として揺動する第2アームと、ロッカシャフトの近傍に配置された支持軸に揺動自在に設けられ、第2アームの変位を受け第2アームの支点移動がもたらす姿勢変化によりカムの位相を可変させて第1アームを駆動する第3アームと、カムとの当接位置を該カムの移動方向前後へ変位させるべく第2アームの前記ロッカシャフト側の前記支点を変位させる可変機構とを有した構成により、カムの位相を可変させる可変動弁構造を構築したうえで、第1アームは前記ロッカシャフトの軸方向に並行に配置され、吸気又は排気バルブに変位を伝える第1壁部と第2壁部とを有する一対のロッカアーム片を備えて二股状に形成され、前記第1壁部と前記第2壁部のバルブと反対側の端部間に前記第3アームと当接する当接子を有し、前記第2アームは、前記ロッカシャフト側に延びて前記ロッカシャフト側の支点に揺動可能に嵌合される支点用アーム部と、前記第3アーム側に延びて前記第3アームに変位を伝える中継用アーム部とを有する略L形に形成され、前記第3アームは前記第1アームを駆動するべく前記第1アームの前記当接子と接する伝達面部を有し、前記支点、前記第2アーム及び前記第3アームは前記ロッカシャフトの軸方向二おいて前記第1壁部と前記第2壁部との間に介在され、前記カムの変位が、前記第1および第2壁部間の前記第2アーム及び前記第3アームを通じて、前記第1壁部と第2壁部へ伝わる構成を採用した。 In order to achieve the above object, the rocker arm mechanism driven by a cam formed on the camshaft to open and close the intake or exhaust valve is supported by the rocker shaft so as to be swingable. Alternatively, a first arm that can drive the exhaust valve, a second arm that is driven by a cam and swings about the rocker shaft side as a fulcrum, and a support shaft disposed in the vicinity of the rocker shaft is swingably provided. The position of contact between the cam and the third arm that drives the first arm by changing the phase of the cam by the posture change caused by the movement of the fulcrum of the second arm in response to the displacement of the two arms is displaced forward and backward in the moving direction of the cam. After constructing a variable valve structure that varies the phase of the cam by a structure having a variable mechanism that displaces the fulcrum of the second arm on the rocker shaft side, Arms are arranged in parallel in the axial direction of the rocker shaft is formed in a bifurcated shape with a pair of rocker arms piece having a first wall portion and a second wall portion for transmitting the displacement to the intake or exhaust valve, said first A contact between the wall and the end of the second wall opposite to the valve has an abutment that contacts the third arm, and the second arm extends toward the rocker shaft and extends toward the rocker shaft. The third arm is formed in a substantially L shape having a fulcrum arm portion that is swingably fitted to a fulcrum, and a relay arm portion that extends toward the third arm and transmits displacement to the third arm. Has a transmission surface portion that contacts the abutment of the first arm to drive the first arm, and the fulcrum, the second arm, and the third arm are in the axial direction two of the rocker shaft. Interposed between the first wall and the second wall It is the displacement of the cam, through the second arm and the third arm between the first and second wall portions, and employs a configuration transmitted to the first wall and the second wall portion.
請求項2に記載の発明は、さらに上記目的に加え、さらに開弁時期をほぼ揃えたタイミングで連続的にバルブの開閉タイミングおよびバルブのリフト量の可変が行われるよう、前記伝達面部は、前記支持軸の中心からの距離が変化する変換部を備え、前記支点(ピン部材)は、第1壁部と第2壁部の間で前記ロッカシャフトに設けられ、前記可変機構は、前記ロッカシャフトを回動させることで前記支点を変位させるとともに、前記第3アームは、当接位置の変位がもたらす第2アームの姿勢変化により、支持軸から伝達面部までの距離を変化させて、第1アームに伝わるカムの位相が、吸気又は排気バルブのバルブリフト量と共に連続的に変わるようにした。
The invention according to
請求項1に記載の発明によれば、第1〜第3アームを組み合わせた簡素な1系統のロッカアーム機構で、複数のバルブの位相を可変させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the phases of the plurality of valves can be varied by a simple single rocker arm mechanism in which the first to third arms are combined.
したがって、可変動弁装置のコンパクト化を図ることができる。しかも、複数のバルブに加わる荷重は、各バルブへ変位を伝える第3アームの第1・第2壁部に均等に伝わるから、偏荷重の発生を抑えつつ、複数のバルブの位相を可変させることができ、安定、かつ信頼性の高い位相制御ができる。 Therefore, the variable valve gear can be made compact. Moreover, since the load applied to the plurality of valves is evenly transmitted to the first and second wall portions of the third arm that conveys the displacement to each valve, the phase of the plurality of valves can be varied while suppressing the occurrence of an uneven load. And stable and reliable phase control.
請求項2に記載の発明によれば、上記効果に加え、開弁時期をほぼ揃えながらカムの位相の連続的な可変、さらにはバルブリフト量の連続的な可変ができるといった効果を奏する。 According to the second aspect of the present invention, in addition to the above effects, there is an effect that the cam phase can be continuously varied and the valve lift amount can be continuously varied while the valve opening timings are substantially aligned.
[一実施形態]
以下、本発明を図1〜図9に示す一実施形態にもとづいて説明する。
[One Embodiment]
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
図1は、内燃機関、例えば複数気筒が直列に並ぶレシプロ式ガソリンエンジンのシリンダヘッド1の断面図を示している。このシリンダヘッド1の下面には、気筒の配列にならって燃焼室2が長手方向に沿って形成されている。これら燃焼室2毎に、例えば2個づつ(一対)、吸気ポート3および排気ポート4(片側しか図示せず)が設けてある。さらにシリンダヘッド1の上部には、吸気ポート3を開閉する吸気バルブ5(往復バルブで構成される)、排気ポート4を開閉する排気バルブ6(往復バルブで構成される)がそれそれ組付けられている。なお、複数の吸気バルブ5、複数の排気バルブ6には、いずれもバルブスプリング7で閉方向に付勢される常閉式が用いてある。またシリンダヘッド1の上部には、複数の吸気バルブ5、複数の排気バルブ6を駆動させる動弁系、例えばSOHC式の動弁系8が搭載されている。
FIG. 1 shows a sectional view of a
この動弁系8について説明すると、10は、燃焼室2の頭上にシリンダヘッド1の長手方向に回転自在に配設されたカムシャフト、11は、このカムシャフト10を挟む上部片側(シリンダヘッド幅方向片側)に上記カムシャフト10とほぼ平行に配設された回転可能な吸気側のロッカシャフト、12は、その反対側に上記カムシャフト10とほぼ平行に配設された排気側のロッカシャフト、13は、ロッカシャフト10の近傍、例えばロッカシャフト11とロッカシャフト12間の上側の地点に、上記カムシャフト10とほぼ平行に配設された支持シャフト(本願の支持軸に相当)を示す。カムシャフト10は、エンジンのクランク出力により、図1中の矢印方向に沿って回転駆動される部品である。このカムシャフト10には、燃焼室2毎、吸気用カム15と排気用カム16が形成されている。具体的には、吸気用カム15は燃焼室2の頭上中央の地点に形成され、排気用カム16はその吸気用カム15を挟む両側に形成してある(図2に図示)。
The
このうち排気側のロッカシャフト12には、排気用カム16毎に、排気バルブ6駆動用のロッカアーム18(片側しか図示せず)が回動自在に設けられている。また吸気側のロッカシャフト11には、吸気用カム16毎に、複数(一対)の吸気バルブ5を一緒に駆動するロッカアーム機構19が設けられていて、カムシャフト10の回転により、所定の燃焼サイクル(例えば吸気行程、圧縮行程、爆発行程、排気行程の4サイクル)にしたがい、吸気バルブ5、排気バルブ6を開閉させるようにしてある。
Among these, the
この吸気側のロッカアーム機構19に、可変動弁装置20が設けられている。図2にはこの可変動弁装置20を構成するロッカアーム機構19の平面図が示され、図3には同ロカアーム機構19を分解した斜視図が示されている。
The intake side
同可変動弁装置20を説明すると、同装置20を構成するロッカアーム機構19には、図1〜図3に示されるようにロッカシャフト11に揺動自在に支持されるロッカアーム25(第1アームに相当)と、吸気用カム15で駆動されるセンタロッカアーム35(第2アームに相当)と、支持シャフト13に揺動自在に支持されるスイングカム45(第3アームに相当)とを組み合わせた構造が用いられている。
The
このうちロッカアーム25には、図3に示されるような複数(一対)の吸気バルブ5へ変位を伝える部分を二股形状にした構造が採用されている。例えばロッカアーム25は、図4に示されるように中央に筒状のロッカシャフト支持用ボス26を有し、そのボス26を挟んだ一端側に、吸気バルブ5の駆動をなす駆動部分、例えばアジャストスクリュ部27をもつ一対のロッカアーム片29を並行に配置し、これらロッカアーム片29の他端部間に、当接子となるローラ部材30を回転自在に挟み込んだ構造が用いられている。具体的には、図4に示されるようにローラ部材30は、ロッカアーム片29の他端部に形成した通孔31、短シャフト32およびベアリングモジュール33を用いて、並行に配置されるロッカアーム片29の他端部間に回転自在に組付けてある。つまり、ロッカアーム25は、本願の第1壁部をなす一方のロッカアーム片29と、同じく第2壁部をなす他方のロッカアーム片29とがロッカシャフト11の軸心方向に並んだ構造となっている。そして、組み上げられたロッカアーム25の各ロッカシャフト支持用ボス26がロッカシャフト11に揺動自在に嵌挿され、ローラ部材30をシリンダヘッド1の中央側に向け、残るアジャストスクリュ部27aをそれぞれシリンダヘッド1の上部から突き出ている吸気バルブ5の上部端(バルブステム端)に配置させてある。なお、図4中、34は短シャフト32をロッカアーム片29に固定するためのクリップを示す。
Of these, the
またセンタロッカアーム35には、図1および図3に示されるように吸気用カム15のカム面と転接する転接子、例えばカムフォロア36と、同カムフォロア36を回転自在に支持する枠形のホルダ部37とをもつ、ほぼL形部材が用いられている。具体的には、センタロッカアーム35は、カムフォロア36を中心として、ホルダ部37から上方、具体的にはロッカシャフト11と支持シャフト13間へ向かって柱状に延びる中継用アーム部38と、ホルダ部37の側部から、一対のロッカアーム片39間を通過するロッカシャフト部分11aの下側へ向って延びる平板状の支点用アーム部39とを有して、L形に形成してある。そして、中継用アーム部38の先端(上端部)には、スイングカム45へ変位を伝える中継部分として、例えばロッカシャフト11側が低く、支持シャフト13側が高くなるよう傾斜した傾斜面40が形成してある。残る支点用アーム部39の先端部は、例えばロッカシャフト部分11aに支持されている。この支持には、例えば図1および図3に示されるようにロッカシャフト部分11aに、球面状部41aが下端部に形成されたピン部材41を、支点用アーム39の先端部に向かって、ロッカシャフト部分11aの上側から下側へ貫通(径方向)するように螺挿して固定(例えばナット41bで固定)し、ロッカシャフト部分11aから突き出たピン端部を支点用アーム部39で支持する構造が用いられている。すなわち、支点用アーム部39の先端部上面には、ロッカシャフト部分11aから突き出た球面状部41aと移動可能に嵌まり合う球面状の受け部42が形成されている。これにより、センタロッカアーム35は、カムフォロア36が吸気用カム15で駆動されると、ロッカシャフト11側、すなわち球面状部41aと受け部42とが嵌まり合うピボット部を支点に上下方向へ揺動するようにしてある。またロッカシャフト11の端部には、制御アクチュエータとして、例えば制御用モータ43(図3のみ図示)が接続されていて、制御用モータ43の作動により、ロッカシャフト11を所望に回動変位、例えば図5および図6に示されるピン部材41が垂直方向に配置された姿勢から、図7および図8に示されるカムシャフト回転方向へほぼ45°の角度に傾いた姿勢までの範囲で回動変位できるようにしている。つまり、制御モータ43、ピボット支持構造で構成される支点移動機構44(本願の可変機構に相当)により、センタロッカアーム35のロッカシャフト11側の支点を、同シャフト11の軸方向と交差する方向に移動できるようにしている。そして、この移動がもたらすセンタロッカアーム35の位置ずれを利用して、図5〜図8に示されるようにカムフォロア36の吸気用カム15に対する転接位置(当接位置)を可変、すなわち吸気用カム15の回転方向前後へ変位できるようにしている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, the
一方、スイングカム45は、図1〜図3に示されるように支持シャフト13に回動自在に嵌挿される筒状のボス部46と、同ボス部46からローラ部材30(ロッカアーム25)へ向って延びるアーム部47と、同アーム部47の下部に形成した変位受け部48とを有して形成されている。このうちアーム部47の先端には、ロッカアーム25へ変位を伝える伝達面部として、例えば上下方向に延びるカム面49が形成されている。このカム面49がロッカアーム25のローラ部材30の外周面に転接させてある。また変位受け部48には、例えば図3に示されるようにアーム部47の下部のうち、カムシャフト10の直上となる下面部分に凹陥部51を形成し、同凹陥部51内に、シャフト10,11と同じ向きで、短シャフト52を回動自在に設けた構造が用いられている。さらに述べれば、凹陥部51の開放部から露出する短シャフト52の下部には、凹部53が形成されていて、同凹部53内に中継用アーム部38(センタロッカアーム35)の先端部が摺動自在に差し込まれる。また凹部53の底面には、傾斜面40をスライド可能に受け止める平面状の受け面53aが形成されている。これにより、スイングカム45は、センタロッカアーム35の揺動を受けると、支持シャフト13を支点とし、凹部53をセンタロッカアーム35からの荷重が作用する作用点とし、カム面49がロッカアーム25を駆動させる力点として、周期的に揺動する構造にしてある。このスイングカム45の揺動変位を利用して、カムフォロア36が吸気用カム15の所定位置から進角方向、遅角方向へ変位(センタロッカアーム35が吸気用カム15の移動方向前後へ変位)すると、吸気用カム15の位相が可変されるようにしている。
On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, the
こうした各部の組み合わせから、二股状となった一対のロッカアーム片29間に、センタロッカアーム35とスイングカム35とが介在されるロッカアーム機構19を構築して、吸気用カム15の変位が、ロッカアーム片29間から、当該ロッカアーム片29を通じて、それぞれ吸気バルブ5へ伝わるようにしている。
From the combination of these parts, a
またカム面49には、支持シャフト13の中心からの距離が変化する曲面(本願の変換部)が形成されている。これには、例えば図1中に示されるようにカム面49の上部側をベース円区間α、すなわち図1中に示されるように支持シャフト13の軸心を中心とした円弧面で形成された区間とし、下部側をリフト区間β、すなわち上記円弧に連続した反対向きの円弧面及びさらに反対向きの円弧面、例えば吸気用カム15のリフト域のカム形状と同じような円弧面で形成された区間とした曲面が用いられている。このカム面49により、カムフォロア36が吸気用カム14の所定位置から進角方向へ変位(センタロッカアーム35の支点位置が変位)すると、ローラ部材30が接するカム面49の領域、詳しくはローラ部材30が行き交うベース円区間αとリフト区間βの比率が変化するようにしてある。この進角方向の変化を伴いながら行われる比率の変化により、吸気バルブ5の開閉タイミングが開弁時期を揃えつつ連続的に可変されたり、同時に吸気バルブ5のバルブリフト量が連続的に可変されたりしている。
Further, the
なお、図1中、54は、吸気カムと、センタロッカアーム35およびスイングアーム45の相互間を密接する方向に付勢するためのプッシャ、55は燃焼室2内の混合気を点火する点火プラグを示す。
In FIG. 1, 54 is a pusher for energizing the intake cam and the
つぎに、このように構成された可変動弁装置20の作用を説明する。
Next, the operation of the variable
まず、吸気バルブ5の開閉に伴うロッカアーム機構19の動きについて説明すれば、今、カムシャフト10が回転(矢印方向)しているとする。
First, the movement of the
このとき、センタロッカアーム35のカムフォロア36は、ロッカアーム片29間に配置されている吸気用カム15を受けていて、同カム15のカムプロフィールにならい駆動される。すると、センタロッカアーム35は、ロッカシャフト11側のピボット部を支点として上下方向へ揺動される。そして、この揺動変位が、センタロッカアーム35の直上にあるスイングカム45へ伝わる。
At this time, the
ここで、スイングカム45は、一端部が支持シャフト13で揺動自在に支持され、他端部がロッカアーム25のローラ部材30に転接されている。そして、この状態から、下部に有る短シャフト52の受け面53aで、中継用アーム部38先端の傾斜面40を受けている。そのため、スイングカム45のカム面49は、傾斜面40と受け面53aとの間で摺動しながら押し上げられたり下降したりといった挙動を繰り返しながら、上下方向へ揺動する。
Here, one end portion of the
このとき、カム面49には、一対のロッカアーム片29間にあるローラ部材30が転接しているから、揺動するカム面49でローラ部材30を周期的に押圧する。この押圧により、一対のロッカアーム片29はロッカシャフト11を支点に駆動され、複数(一対)の吸気バルブ5を一緒に開閉させる。
At this time, since the
こうした運転中、制御モータ43により、ロッカシャフト11を回動させて、例えば最大バルブリフト量が確保される地点に、センタロッカアーム35の支点位置を位置決めるとする。すると、センタロッカアーム35のカムフォロア36は、同位置決めにより、吸気用カム15上を変位し、スイングカム45のカム面49を垂直に近い角度に姿勢に位置決める。
During such operation, the
すると、カム面49は、最大のバルブリフト量をもたらす姿勢、すなわちローラ部材30が行き交う領域(比率)が、図5に示される最も狭いベース円区間αと図6に示される最も長いリフト区間βに設定される。これにより、図9中のA1の線図に示されるように吸気バルブ5は、狭いベース円区間αと最も長いリフト区間βとがなすカム面部分で駆動されるロッカアーム片29にしたがい、最大バルブリフト量、さらには所望とする開閉タイミングで開閉される。
Then, the
一方、吸気用カム15の位相を可変するときは、図7および図8に示されるように制御モータ43の作動により、ロッカシャフト11を最大バルブリフト量が確保される位置(図5および図6中のピン部材41位置)から、時計方向へ回動させる。これにより、センタロッカアーム35のピボット部(支点位置)は、カムシャフト10側へずれる。
On the other hand, when the phase of the
ここで、センタロッカアーム35は、スイングアーム45へ変位を伝える部分が、中継用アーム部38の傾斜面40と同傾斜面40を摺動自在に受ける短シャフト52とにより形成され、吸気用カム15を受ける部分が吸気用カム15と転接するカムフォロア36で形成されているから、上記位置ずれを受けると、センタロッカアーム35の全体は、カムフォロア36の転接位置が吸気用カム15の進角方向へ進むように変位(ずれ)する。この転接位置の変化により、可変しようとするカム位相の開弁時期が、可変量に応じて早まるように制御される。
Here, in the
そして、支点の変位(ずれ)により、センタロッカアーム35は、図7および図8に示されるようにスイングカム45のカム面45が下側へ向く姿勢に変わる。この傾きに伴い、ローラ部材30が行き交うカム面49の領域は、ベース円区間αが次第に長く、リフト区間βが次第に短くなる比率の領域に変わる。そして、この可変したカム面49のカムプロフィールがローラ部材30を通じてロッカアーム18へ伝達され、一対のロッカアーム片29を、開弁時期を早めながら駆動する。これにより、吸気バルブ5の開閉タイミングは、センタロッカアーム35の支点位置の移動により、図9中に示されるように最大バルブリフト量A1から、ピン部材41が45°まで傾くことで得られる最小バルブリフト量A7まで、最大バルブリフト時とほぼ同じ開弁時期から開弁するタイミングを保ちながら、連続的に可変制御される。なお、図7および図8は、最小バルブリフト量A7にしたときの状態を示している。
The
このようにカム位相を可変させる構造は、複数の吸気バルブ5を駆動するにもかかわらず、バルブ駆動用の一対のロッカアーム片29,29間(図2や図3中の矢印X〜X間)に、センタロッカアーム35、スイングカム45を介在させるという簡素な1系統のロッカアーム機構19で実現でき、可変動弁装置20のコンパクト化が図れる。しかも、複数の吸気バルブ5に加わる荷重は、ロッカアーム片29,29の中間部分(ローラ部分30)を通じて、各ロッカアーム片29,29に均等に伝わるから、可変したカム位相を損なわせる偏荷重の発生は防止され、複数の吸気バルブ5の開閉タイミングを高い精度で可変させることができる。
The structure in which the cam phase is varied in this manner is between the pair of
しかも、スイングカム45には、センタロッカアーム35の支点位置の変位により、支持シャフト13からカム面49までの距離を変化させて、ロッカアーム片29,29へ伝わるカム位相が、可変されるバルブリフト量と共に連続的に変わる構造を用いてあるので、開弁時期よりも閉弁時期を大きく変化させて連続的に吸気バルブ5の開閉タイミングおよびバルブのリフト量の可変を行うことができる。特にこうした閉弁時期を大きく変化させることによるバルブリフト量、開閉タイミングの制御は、ロスを抑えながら吸入空気を気筒内へ吸入させることができ、ポンピングロスの低減に優れた効果を発揮する。また本発明に位相可変装置を併用しても、位相可変量は小さくてすむため、可変する応答遅れが生じず、十分な燃費の改善を図ることができる。
In addition, the cam lift transmitted to the
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述した一実施形態は、本発明を吸気バルブのロッカアーム機構に適用した例を挙げたが、これに限らず、排気バルブのロッカアーム機構に適用してもよい。また一実施形態では、SOHC式動弁系(1本のカムシャフトで吸気バルブと排気バルブを駆動する構造)のエンジンに本発明を適用したが、これに限らず、DOHC式動弁系(カムシャフトが吸気側と排気側とに専用にある構造)のエンジンに本発明を適用してもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the rocker arm mechanism of the intake valve. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to the rocker arm mechanism of the exhaust valve. In one embodiment, the present invention is applied to an engine of an SOHC valve system (a structure in which an intake valve and an exhaust valve are driven by a single camshaft). However, the present invention is not limited to this, and a DOHC valve system (cam The present invention may be applied to an engine having a structure in which the shaft is dedicated to the intake side and the exhaust side.
5…吸気バルブ、6…排気バルブ、11…吸気側のロッカシャフト、13…支持シャフト(支持軸)、19…ロッカアーム機構、20…可変動弁装置、25…ロッカアーム(第1アーム)、30…ローラ部材(当接子)、35…センタロッカアーム(第2アーム)、29…ロッカアーム片(第1壁部、第2壁部)、44…支点移動機構(可変機構)、45…スイングカム(第3アーム)、49…カム面(伝達面部)、α,β…ベース円区間,リフト区間(変換部)。 5 ... intake valve, 6 ... exhaust valve, 11 ... intake side rocker shaft, 13 ... support shaft (support shaft), 19 ... rocker arm mechanism, 20 ... variable valve gear, 25 ... rocker arm (first arm), 30 ... Roller member (contact element), 35 ... center rocker arm (second arm), 29 ... rocker arm piece (first wall portion, second wall portion), 44 ... fulcrum moving mechanism (variable mechanism), 45 ... swing cam (first) 3 arms), 49... Cam surface (transmission surface portion), α, β... Base circle section, lift section (conversion section).
Claims (2)
前記カムシャフトと並行に配置されて前記内燃機関に設けられたロッカシャフトと、
前記カムシャフトに形成されたカムにより駆動されて吸気又は排気バルブを開閉するロッカアーム機構とを有する内燃機関の可変動弁装置において、
前記ロッカアーム機構は、
前記ロッカシャフトに揺動自在に支持され吸気又は排気バルブを駆動可能な第1アームと、
前記カムと当接して該カムにより駆動され前記ロッカシャフト側を支点として揺動する第2アームと、
前記ロッカシャフトの近傍に配置された支持軸に揺動自在に設けられ、前記第2アームの変位を受け、前記第2アームの支点移動がもたらす該第2アームの姿勢変化にしたがい、前記カムの位相を可変させて前記第1アームを駆動する第3アームと、
前記カムとの当接位置を該カムの移動方向前後へ変位させるべく、前記第2アームの前記ロッカシャフト側の前記支点を変位させる可変機構とを備え、
前記第1アームは、前記ロッカシャフトの軸方向に並行に配置され、吸気又は排気バルブに変位を伝える第1壁部と第2壁部とを有する一対のロッカアーム片を備えて二股状に形成され、前記第1壁部と前記第2壁部のバルブと反対側の端部間に前記第3アームと当接する当接子を有し、
前記第2アームは、前記ロッカシャフト側に延びて前記ロッカシャフト側の支点に揺動可能に嵌合される支点用アーム部と、前記第3アーム側に延びて前記第3アームに変位を伝える中継用アーム部とを有する略L形に形成され、
前記第3アームは前記第1アームを駆動するべく前記第1アームの前記当接子と接する伝達面部を有し、
前記支点、前記第2アーム及び前記第3アームは前記ロッカシャフトの軸方向二おいて前記第1壁部と前記第2壁部との間に介在され、
前記カムの変位が、前記第1および第2壁部間の前記第2アーム及び前記第3アームを通じて、前記第1壁部と第2壁部へ伝わるようにしてある
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。 A camshaft rotatably provided in the internal combustion engine;
A rocker shaft disposed in parallel with the camshaft and provided in the internal combustion engine;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine having a rocker arm mechanism that is driven by a cam formed on the camshaft to open and close an intake or exhaust valve;
The rocker arm mechanism is
A first arm supported swingably on the rocker shaft and capable of driving an intake or exhaust valve;
A second arm that abuts on the cam and is driven by the cam and swings about the rocker shaft side;
The cam is provided on a support shaft disposed in the vicinity of the rocker shaft so as to be swingable. The displacement of the second arm causes a change in the posture of the second arm caused by movement of the fulcrum of the second arm. A third arm that drives the first arm with a variable phase;
A variable mechanism for displacing the fulcrum of the second arm on the rocker shaft side in order to displace the abutting position with the cam in the longitudinal direction of the cam;
The first arm, the are arranged in parallel in the axial direction of the rocker shaft, formed bifurcated and includes a pair of rocker arms pieces Yes a first wall portion for transmitting the displacement to the intake or exhaust valve and a second wall portion An abutment that abuts against the third arm between the end of the first wall and the second wall opposite to the valve;
The second arm extends to the rocker shaft side and is pivotally fitted to the rocker shaft side fulcrum, and extends to the third arm side to transmit displacement to the third arm. Formed in a substantially L shape having a relay arm portion,
The third arm has a transmission surface portion in contact with the contact of the first arm to drive the first arm,
The fulcrum, the second arm, and the third arm are interposed between the first wall portion and the second wall portion in two axial directions of the rocker shaft,
The internal combustion engine, wherein the displacement of the cam is transmitted to the first wall portion and the second wall portion through the second arm and the third arm between the first and second wall portions. Variable valve gear.
前記支点(ピン部材)は、第1壁部と第2壁部の間で前記ロッカシャフトに設けられ、
前記可変機構は、前記ロッカシャフトを回動させることで前記支点を変位させるとともに、
前記第3アームは、前記当接位置の変位がもたらす前記第2アームの姿勢変化から、前記支持軸から前記伝達面部までの距離を変化させて、前記第1アームに伝わるカムの位相が、前記吸気又は排気バルブのバルブリフト量と共に連続的に可変されるようにしてあることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置。 The transmission surface portion includes a conversion portion whose distance from the center of the support shaft changes,
The fulcrum (pin member) is provided on the rocker shaft between the first wall portion and the second wall portion,
The variable mechanism displaces the fulcrum by rotating the rocker shaft,
The third arm has a cam phase transmitted to the first arm by changing a distance from the support shaft to the transmission surface portion from a change in posture of the second arm caused by displacement of the contact position. 2. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the variable valve operating apparatus is continuously variable together with a valve lift amount of an intake or exhaust valve.
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