JP4212971B2 - Variable valve mechanism - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁機構において、複数のロッカアームを連結及び切り離しすることにより、内燃機関の回転速度や負荷に応じてバルブのリフト量又は開閉タイミングを切り替える可変動弁機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の可変動弁機構としては、バルブを押圧する低速用ロッカアームとバルブを直接には押圧しない高速用ロッカアームとを連結及び切り離しするものが多い。内燃機関の低速時には両ロッカアームが切り離され、低速用カムにより揺動する低速用ロッカアームがバルブを開閉する。また、内燃機関の高速時には両アームが連結され、高速用カムにより揺動する高速用ロッカアームと一体で低速用ロッカアームが揺動してバルブを開閉する。低速時における高速用ロッカアームは空振りする状態にあるので、そのばたつきを防止するとともに、高速への移行時にスムーズな切り替えを行うために、切替回転速度まで高速カムに追従させておく必要がある。その追従のための機構がロストモーション機構であり、高速ロッカアームにバネ、油圧などの付勢手段を当接させる構造が一般的である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のロストモーション機構には、付勢部材の配置箇所に起因して、次のような問題があった。
(1)特許文献1に記載されたロストモーション機構は、シリンダヘッド(機関本体)に設けたコイルバネにより付勢される円筒状リフタを、高速用ロッカアーム(第3ロッカアーム)に当接させる構造である。同機構では、コイルバネ及び円筒状リフタの取り付けのために、シリンダヘッドを可変動弁機構に合わせて専用に設計するか又は大幅に改造する必要がある。
(2)特許文献2に記載されたロストモーション機構は、ロッカアームに内蔵したコイルバネを、該ロッカアームに摺動可能に設けられたカムフォロワに当接させる構造である。同機構では、ロッカアームの慣性質量がコイルバネ等の分だけ増加する問題があり、その増加を低減するためにはコイルバネを小型軽量化する必要があるため、バネ設計が困難であった。
【0004】
【特許文献1】
特開平2−78718号公報
【特許文献2】
特開平10−196335号公報
【0005】
そこで、本発明の目的は、ロッカシャフトに外挿したトーションコイルバネを用いてロストモーション機構を構成することにより、シリンダヘッドをロストモーション機構のために専用設計したり改造したりする必要がなくなり、また、ロストモーション機構によるロッカアームの慣性質量増加への影響が小さいので、ロストモーション機構におけるバネ設計に充分な安全率を見込むことができるとともに設計自由度が高くなる可変動弁機構を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の可変動弁機構は、第一カムに当接しバルブを押圧する第一ロッカアームと第二カムに当接しバルブを直接には押圧しない第二ロッカアームとを並べてロッカシャフトに揺動可能に挿着し、第一ロッカアームと第二ロッカアームとを連結及び切り離しすることにより動作を切り替え、第一ロッカアームと第二ロッカアームとを切り離したときに空振りする第二ロッカアームをロストモーション機構により第二カムに追従させる可変動弁機構において、ロストモーション機構がロッカシャフトに外挿されたトーションコイルバネにより第二ロッカアームを付勢する構造であり、トーションコイルバネの一端を第二ロッカアームに止め、トーションコイルバネの他端をロッカシャフトに取り付けた止め部材に止め、止め部材として、トーションコイルバネの他端を止める止め位置をロッカシャフト回りの回動方向に位置調節することで、トーションコイルバネのバネ荷重を調節できるようにした調節式止め部材を用いたことを特徴とする。
【0007】
ここで、第一ロッカアームと第二ロッカアームとは、特定の用途の組み合わせに限定されず、低速用ロッカアームと高速用ロッカアームとの組み合わせ、休止用ロッカアームと非休止用ロッカアームとの組み合わせ等を例示できる。
【0008】
トーションコイルバネの一端を第二ロッカアームに止めるその止め方としては、特に限定されないが、一端を第二ロッカアームに設けられた止め部にトーションコイルバネのねじり方向の伸長が規制されるように当接させることで止める態様や、一端を第二ロッカアームに設けられた止め穴に差し込むことで止める態様を例示できる。トーションコイルバネの他端を止め部材に止めるその止め方としても、特に限定されないが、同様に、他端を止め部材に設けられた止め部にトーションコイルバネのねじり方向の伸長が規制されるように当接させることで止める態様や、他端を止め部材に設けられた止め穴に差し込むことで止める態様を例示できる。
【0009】
また、調節式止め部材としては、特に限定されないが、次の構造を例示できる。
{1} ロッカシャフトに回動可能に外挿された止め部材本体を回動調節することにより止め位置を位置調節でき、該回動調節後に止め部材本体をロッカシャフトに回動しないように締着できるようにした調節式止め部材。
{2} ロッカシャフトに回動しないように取り付けられた止め部材本体に対してトーションコイルバネの他端を止める止め部だけをロッカシャフト回りの回動方向に変位調節可能に設け、該変位調節により止め位置を位置調節できるようにした調節式止め部材。この場合、止め部材本体をロッカシャフトに回動しないように取り付ける手段としては、特に限定されないが、止め部材本体をロッカシャフトに回動不能に締着する手段や、止め部材本体をロッカシャフトと別のシャフトとの2本に外挿する手段を例示できる。
【0010】
トーションコイルバネの線材は、特に限定されず、丸線材でもよいが、巻き線同志の隣接面が略平らな面をなす線材を用いることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した可変動弁機構の一実施形態を、図1〜図8に基づいて説明する。なお、本例では2気筒分のしかも吸気バルブ側のみの二連の可変動弁機構を図示して説明するが、この連数は内燃機関の気筒数及び気筒配列に応じて適宜変更でき、また、この可変動弁機構は排気バルブ(図1のみに90の符号で示す)側にも実施できる。
【0012】
図1〜図4に示すように、二つの各気筒1を挟むシリンダヘッド2の三位置に、右サポート3、中央サポート4及び左サポート5がそれぞれボルト6により取り付けられている。右サポート3及び左サポート5の各対向面には横向きで有底の取付穴7が、中央サポート4には横に貫通する取付穴7がそれぞれ設けられている。これらの取付穴7に管状のロッカシャフト10が通され、さらにロッカシャフト10に軸直交方向に貫設された穴に前記ボルト6が通されることによって、ロッカシャフト10が支持されている。各気筒に対応したロッカシャフト10のうち右サポート3・中央サポート4間の第一領域と中央サポート4・左サポート5間の第二領域とには、それぞれ無可変ロッカアーム11、第一ロッカアームとしての低速用ロッカアーム12及び第二ロッカアームとしての高速用ロッカアーム13が配されるとともに、高速用ロッカアーム13のロストモーション機構70が配されている。各アーム11,12,13は、それぞれの長さ方向略中央の挿通穴14に該ロッカシャフト10が挿通されることにより揺動可能に軸着されている。
【0013】
これらのロッカアームを詳述すると、第一領域については、無可変ロッカアーム11は右サポート3の直ぐ左側に略接して配され、低速用ロッカアーム12は中央サポート4の右側に略接して配され、また、高速用ロッカアーム13は低速用ロッカアーム12の右側に略接して配されており、高速用ロッカアーム13と無可変ロッカアーム11との間の残り領域にロストモーション機構70が配されている。第二領域についても、右サポート3を中央サポート4と読み替え、中央サポート4を左サポート5と読み替えれば、同様に各ロッカアーム11,12,13及びロストモーション機構70が配されている。
【0014】
各ロッカアーム11,12,13の後端部には後述するカムに当接するローラ15が回転可能に軸着されている。具体的には、図5(a)(b)に示すように、各ロッカアーム11,12,13の後端部に加工された両側フォーク20にローラ15が挟まれるとともに、両側フォーク20にかしめ止めされた軸21にローラ15が軸着されている(公知の軸着構造)。その他、新規な軸着構造として、図5(c)に示すように、各ロッカアーム11,12,13(入力負荷の低い低速用ロッカアーム12に特に適する)の後端部に加工された片側フォーク22とこれにかしめ止めされた軸23のフランジ23aとにローラ15が挟まれるようにして、該軸23にローラ15が軸着されたものでもよい。また、図5(d)に示すように、片側フォーク22とこれにあてがわれて内軸24によりかしめ止めされた外軸25のフランジ25aとにローラ15が挟まれるようにして、該外軸25にローラ15が軸着されたものでもよい。これらの片側フォーク22への軸着構造によれば、省スペース化を図ることができる。無可変ロッカアーム11及び低速用ロッカアーム12の先端部にはバルブ9の上端を押圧する押圧体26がネジ機構により突出量調節可能に設けられている。高速用ロッカアーム13はバルブ9を直接には押圧しないものなので先端側へ延びておらず、押圧体も設けられていないが、後述するトーションコイルバネ71の一端72に押圧される止め部16が右側面に突設されている。
【0015】
図4〜図6に示すように、ロッカシャフト10から気筒寄りにやや離れた位置にはカムシャフト60が設けられ、回転駆動されるようになっている。カムシャフト60における第一領域及び第二領域の各ロッカアーム11,12,13に対応する位置には、任意の作用角及びリフト量のカムノーズをもつ無可変カム61と、第一カムとしての作用角及びリフト量の小さいカムノーズをもつ低速用カム62と、第二カムとしての作用角及びリフト量の大きいカムノーズをもつ及び高速用カム63とが形成されている。無可変カム61は無可変ロッカアーム11のローラ15に、低速用カム62は低速用ロッカアーム12のローラ15に、高速用カム63は高速用ロッカアーム13のローラ15にそれぞれ当接する。
【0016】
低速用ロッカアーム12と高速用ロッカアーム13とを連結して一体的に揺動可能とし、また、切り離して別々に揺動可能とするための切替機構は次のように構成されている。各サポート3,4,5の後側(ロッカアームの基端側に対応する)にはそれぞれ突部8が一体的に突設されている。図7等に示すように、中央サポート4及び左サポート5の各突部8の右側面途中部にはシリンダ孔30が凹設され、シリンダ孔30にはピストンピン31が摺動可能に収容されている。第一領域及び第二領域の低速用ロッカアーム12の基端側に設けられた突部17にはピン孔32が貫設され、ピン孔32には切替ピン33が摺動可能に収容されている。高速用ロッカアーム13の基端側に設けられた突部18にはその左側面からピン孔34が凹設され、ピン孔34にはカップ状のプッシャピン35が摺動可能に収容されるるともにコイルバネ36が収容され、コイルバネ36がプッシャピン35を切替ピン33側へ付勢している。シリンダ孔30、ピン孔32及びピン孔34は、内燃機関の高速時に両ロッカアーム12,13を連結すべきタイミングの時に互いの軸線が一致するように設けられており、切替ピン33が両ピン孔32,34に跨ったときに両ロッカアーム12,13が連結されるようになっている。
【0017】
この切替機構用の油圧経路を説明すると、右サポート3には、シリンダヘッド2への取付面に給油口40が形成されるとともに、給油口40から突部8に向かう油路41が形成されており、突部8の左側面先端部には油路41に連通する取付穴49が形成されている。給油口40は、シリンダヘッド内の油路を経て、さらに切替弁を介し油圧ポンプにつながっている。中央サポート4には該中央サポート4を貫くとともに前記シリンダ孔30に連通する油路43が形成されているとともに、突部8の右側面先端部及び左側面先端部には油路43に連通する取付穴49が形成されている。左サポート5には前記シリンダ孔30に連通する油路45が形成されているとともに、突部8の右側面先端部には油路45に連通する取付穴49が形成されている。そして、右サポート3と中央サポート4との間には第一油供給管42がその両端を両サポート3,4の取付穴49に差し込んで取り付けられており、中央サポート4と左サポート5との間には第二油供給管44がその両端を両サポート4,5の取付穴49に差し込むことで取り付けられている。従って、給油口40→油路41→第一油供給管42→油路43→第二油供給管44→油路45の油圧経路が形成されており、油路43から中央サポート4のシリンダ孔30へ、また、油路45から左サポート5のシリンダ孔30へ切替用の油が供給されるようになっている。各油供給管42,44とロッカシャフト10とは平行に配置されている。
【0018】
一方、ロッカシャフト10と各ロッカアーム11,12,13の挿通穴14との間の潤滑用の油圧経路を説明すると、図3〜図6に示すように、中央サポート4にはシリンダヘッド2への取付面に給油口50が形成され、この給油口50は取付穴7に開口している。この取付穴7内のロッカシャフト10の管壁には入油孔51が、各ロッカアーム11,12,13の挿通穴14内のロッカシャフト10の管壁には出油孔52がそれぞれから貫設されている。従って、給油口50→入油孔51→ロッカシャフト10の管内→出油孔52の油圧経路が形成されており、出油孔52からロッカシャフト10と挿通穴14との間に潤滑用の油が供給されるようになっている。この潤滑用の油圧経路は、前記切替用の油圧経路とは分離独立している。
【0019】
次に、高速用ロッカアーム13を高速用カム63に追従させるロストモーション機構70は、前記のとおりロッカシャフト10の第一領域及び第二領域のうち高速用ロッカアーム13と無可変ロッカアーム11との間の残りの領域に配されており、次のように構成されている。この残りの領域のうち、高速用ロッカアーム13の隣りである左側にはコイル状のトーションコイルバネ71が該トーションコイルバネ71を掴持するバネ枠74と共に同心状に外挿されて回動可能になっており、無可変ロッカアーム11の隣りである右側にはトーションコイルバネ71の他端を止めるとともにバネ荷重を調節する調節式止め部材78が回動可能に外挿されて回動調節後に締着されている。
【0020】
トーションコイルバネ71は線材がコイル状に複数回巻かれてなり、その一端72と他端73とが放射状に突出している。線材は丸線材でもよいが、図8(c)に示すように、本例では巻き線同志の隣接面が略平らな面をなす異形線材が用いられており、具体的な断面寸法としては3.1mm(巻き半径側)×1.9mm(バネ長側)である。この線材を用いることで、応力を低減でき、省スペースになり、バネ作動時の倒れを防止できる等の効果が得られる。バネ枠74は、トーションコイルバネ71の両端面を覆う一対のリング枠部75と、両リング枠部75を連結する連結部76とからなり、一方のリング枠部75の突出部には次に述べる止め部を差し込む穴77が形成されている。そして、バネ枠74にトーションコイルバネ71が収められてバネ長方向の伸びが規制され、トーションコイルバネ71及びリング枠部75がロッカシャフト10に外挿されている。そして、トーションコイルバネ71の一端72が高速用ロッカアーム13の止め部16に、トーションコイルバネ71のねじり方向の伸長が規制されるように当接することで、止められている。
【0021】
調節式止め部材78は、リングの一箇所に切れ目を入れてなる止め部材本体79と、該切れ目の両側を接近させて止め部材本体79を締め付けられるように止め部材本体79に螺合された締付ネジ80と、止め部材本体79の左側面に突設された突起状の止め部81とからなる。止め部材本体79がロッカシャフト10に外挿され、止め部81が前記穴77に差し込まれ、トーションコイルバネ71の他端73が止め部81に対しトーションコイルバネ71のねじり方向の伸びが規制されるように当接した状態で、図8(a)(b)に示すように、止め部材本体79が手動で回動調節されると、止め部81による他端73の止め位置がロッカシャフト10回りの回動方向に位置調節され、トーションコイルバネ71がねじり方向に圧縮される。この回動調節による圧縮加減により、トーションコイルバネ71のバネ荷重(一端72が高速用ロッカアーム13の止め部16を押圧する荷重)が調節され、回動調節後は止め部材本体79が締付ネジ80でロッカシャフト10に回動不能に締着される。こうしてバネ荷重が調節されたトーションコイルバネ71の一端72が高速用ロッカアーム13の止め部16を押圧して、ローラ15を高速用カム63に押し付けるため、後述する低速回転時の空振り時にも高速用ロッカアーム13を高速用カム63に追従させることができる。
【0022】
上記のとおり構成された可変動弁機構は、次のように作用する。給油口50には常に給油が行われ、給油口50→入油孔51→ロッカシャフト10→出油孔52の油圧経路を経て、出油孔52からロッカシャフト10と各ロッカアーム11,12,13の挿通穴14との間に潤滑用の油が供給される。この潤滑用給油は連続給油式でも間欠給油式でもよく、たとえ間欠給油式であってもその際の油圧脈動が後述する切替用の油圧経路に影響を及ぼす心配はない。切替用の油圧経路と潤滑用の油圧経路とは独立しているからである。無可変ロッカアーム11は、次に述べる内燃機関の回転速度に拘わらず、常に無可変カム61により揺動され、無可変ロッカアーム11に押圧されるバルブ9は無可変カム61のカム形状に従って任意の無可変用のタイミング及びリフト量で開閉される。
【0023】
さて、内燃機関の低速回転時には、給油口40への給油が止められ、図7(a)に示すように、ピストンピン31が消勢される。このため、コイルバネ36がプッシャピン35を介して切替ピン33及びピストンピン31を押すため、切替ピン33は低速用ロッカアーム12と高速用ロッカアーム13とに跨らない位置で止まり、両ロッカアーム12,13の連結は切り離される。従って、低速用ロッカアーム12が低速用カム62により単独で揺動され、バルブ9が低速用カム62のカム形状に従って低速用のタイミング及びリフト量で開閉される。このとき、高速用ロッカアーム13は高速用カム63により空振りするが、ロストモーション機構70が高速用ロッカアーム13のローラ15を高速用カム63に押し付けて追従させるため、高速用ロッカアーム13のぱたつきが防止されるとともに、後述する高速回転への移行時にスムーズな切り替えを行うことができる。
【0024】
本実施形態では、ロストモーション機構70としてロッカシャフト10に外挿したトーションコイルバネ71を用いているので、ロストモーション機構70を含めた可変動弁機構のモジュール化が可能になる。また、シリンダヘッド2をロストモーション機構のために専用設計したり改造したりする必要がなくなり、現在量産化されている内燃機関を大幅にレイアウト変更することなく可変動弁化することもできる。また、ロストモーション機構による高速用ロッカアーム13の慣性質量増加への影響が小さいので、ロストモーション機構70におけるバネ設計に充分な安全率を見込むことができるとともに設計自由度が高くなる。しかも、トーションコイルバネ71のバネ荷重を調節できるので、最適な荷重付与が可能となり、必要以上の荷重でローラ15を高速用カム63に押し付けた場合のフリクション増の問題を解決することができる。また、調節を行うということで、バネ等の構成部品個々の寸法精度要求を抑えることも可能となる。
【0025】
次に、内燃機関の切替回転速度以上の高速時には、給油口40への給油が行われ、給油口40→油路41→第一油供給管42→油路43→第二油供給管44→油路45の油圧経路を経て、油路43から中央サポート4のシリンダ孔30へ、また、油路45から左サポート5のシリンダ孔30へ切替用の油が供給される。前記のとおり、この切替用の油圧経路は潤滑用の油圧経路から分離独立しており、従来の油圧経路併用タイプのように潤滑でのリークや油圧脈動の影響を受けることがないため、切替応答性に優れ、切替保持も容易である。また、必要以上に吐出能力の高いオイルポンプを使わなくても済み、オイルポンプの吐出能力がさほど高くない低回転域でも切替必要油圧を確保できる利点がある。また、サポート間に架設した油供給管42,44を用いた油圧経路で切替用給油を行うので、従来のロッカシャフト内油圧経路分離独立タイプのように切替用給油穴が細くなって切替応答性が悪化する懸念がなく、また製作が容易である。こうしてシリンダ孔30へ切替用の油が給油されると、図7(b)に示すように、ピストンピン31が付勢され、コイルバネ36の付勢力に抗して切替ピン33及びプッシャピン35を押すため、切替ピン33は低速用ロッカアーム12と高速用ロッカアーム13とに跨がり、両ロッカアーム12,13は連結される。従って、高速用ロッカアーム13が高速用カム63により揺動され、高速用ロッカアーム13と一体に低速用ロッカアーム12も揺動し、バルブ9が高速用カム63のカム形状に従って高速用のタイミング及びリフト量で開閉される。このとき、低速用カム62は低速用ロッカアーム12の揺動に影響を与えることなく空回転する。
【0026】
次に、図9〜図11はロストモーション機構70の変更例を示している。本変更例では、調節式止め部材83が、ロッカシャフト10と別のシャフトとしての第一油供給管42(又は第二油供給管44)との2本に外挿されることによりロッカシャフト10に回動しないように取り付けられた止め部材本体84と、トーションコイルバネ71の他端73を当接させて止める止め部85と、止め部材本体84に対して止め部85をロッカシャフト10回りの回動方向に変位調節可能にする調節ネジ86とからなる。止め部材本体84にはロッカシャフト10を通す穴から連続して延びて調節ネジ86に交差するスリット87が形成されており、調節ネジ86によってスリット87が狭められることにより、止め部材本体84がロッカシャフト10にある程度締着されるようになっている。止め部材本体84とバネ枠74の一方のリング枠部75の突出部とには、止め部85の前記変位をガイドするガイド間隙88が形成されている。
【0027】
本変更例によれば、図11(a)(b)に示すように、止め部材本体84を回動しなくても、調節ネジ86を螺合調節するだけで、止め部85による他端73の止め位置をロッカシャフト10回りの回動方向に変位調節でき、トーションコイルバネ71がねじり方向に圧縮される。この変位調節による圧縮加減により、トーションコイルバネ71の付勢力が調節されるので、調節作業が容易である。
【0028】
なお、本発明は前記実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨を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。
【0029】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る可変動弁機構によれば、ロッカシャフトに外挿したトーションコイルバネを用いてロストモーション機構を構成することにより、シリンダヘッドをロストモーション機構のために専用設計したり改造したりする必要がなくなり、また、ロストモーション機構によるロッカアームの慣性質量増加への影響が小さいので、ロストモーション機構におけるバネ設計に充分な安全率を見込むことができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態の可変動弁機構の斜視図である。
【図2】同可変動弁機構の平面図である。
【図3】同可変動弁機構の底面図である。
【図4】同可変動弁機構の分解斜視図である。
【図5】(a)は図2のV−V線断面図、(b)(c)(d)はローラの軸着構造を示す断面図である。
【図6】図2のVI−VI線断面図である。
【図7】同可変動弁機構の切替機構を示し、(a)は低速時における断面図、(b)は高速時における断面図である。
【図8】同可変動弁機構のロストモーション機構の断面図である。
【図9】ロストモーション機構の変更例の斜視図である。
【図10】同変更例の要部分解斜視図である。
【図11】同変更例の断面図である。
【符号の説明】
3 右サポート
4 中央サポート
5 左サポート
10 ロッカシャフト
11 無可変ロッカアーム
12 第一ロッカアームとしての低速用ロッカアーム
13 第二ロッカアームとしての高速用ロッカアーム
33 切替ピン
42 第一油供給管
44 第二油供給管
70 ロストモーション機構
71 トーションコイルバネ
72 一端
73 他端
78 調節式止め部材
79 止め部材本体
80 締付ネジ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable valve mechanism for switching a lift amount or opening / closing timing of a valve in accordance with the rotational speed and load of the internal combustion engine by connecting and disconnecting a plurality of rocker arms in the valve mechanism of the internal combustion engine. .
[0002]
[Prior art]
Many of these types of variable valve mechanisms connect and disconnect a low-speed rocker arm that presses a valve and a high-speed rocker arm that does not directly press the valve. When the internal combustion engine is running at low speed, both rocker arms are disconnected, and the low-speed rocker arm that is swung by the low-speed cam opens and closes the valve. Further, when the internal combustion engine is at high speed, both arms are connected, and the low-speed rocker arm swings integrally with the high-speed rocker arm that swings by the high-speed cam to open and close the valve. Since the high-speed rocker arm at low speed is in a state of swinging, it is necessary to follow the high-speed cam up to the switching rotational speed in order to prevent the flapping and to perform smooth switching at the time of shifting to high speed. A mechanism for the follow-up is a lost motion mechanism, and a structure in which a biasing means such as a spring or hydraulic pressure is brought into contact with a high-speed rocker arm is generally used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional lost motion mechanism has the following problems due to the location of the biasing member.
(1) The lost motion mechanism described in Patent Document 1 has a structure in which a cylindrical lifter urged by a coil spring provided in a cylinder head (engine body) is brought into contact with a high-speed rocker arm (third rocker arm). . In this mechanism, in order to attach the coil spring and the cylindrical lifter, it is necessary to design the cylinder head exclusively for the variable valve mechanism or to make a large modification.
(2) The lost motion mechanism described in
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2-78718
[Patent Document 2]
JP-A-10-196335
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to configure the lost motion mechanism using a torsion coil spring extrapolated to the rocker shaft, so that it is not necessary to design or modify the cylinder head exclusively for the lost motion mechanism. An object of the present invention is to provide a variable valve mechanism capable of providing a sufficient safety factor for spring design in the lost motion mechanism and increasing the degree of freedom in design because the influence of the lost motion mechanism on the increase in inertia mass of the rocker arm is small. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the variable valve mechanism of the present invention includes a first rocker arm that contacts the first cam and presses the valve, and a second rocker arm that contacts the second cam and does not press the valve directly. The rocker shaft is swingably attached, the operation is switched by connecting and disconnecting the first rocker arm and the second rocker arm, and the second rocker arm that is swung when the first rocker arm and the second rocker arm are disconnected is lost. In the variable valve mechanism that follows the second cam by the motion mechanism, the lost motion mechanism is a structure that urges the second rocker arm by a torsion coil spring that is extrapolated to the rocker shaft. One end of the torsion coil spring is fixed to the second rocker arm, the other end of the torsion coil spring is fixed to the stop member attached to the rocker shaft, and the stop position for stopping the other end of the torsion coil spring is the rotation direction around the rocker shaft. Using an adjustable stop member that can adjust the spring load of the torsion coil spring by adjusting the position to It is characterized by that.
[0007]
Here, the first rocker arm and the second rocker arm are not limited to a combination of specific uses, and a combination of a low speed rocker arm and a high speed rocker arm, a combination of a resting rocker arm and a non-resting rocker arm, and the like can be exemplified.
[0008]
G The method of stopping one end of the torsion coil spring to the second rocker arm is not particularly limited, but the one end is brought into contact with the stopper provided on the second rocker arm so that the extension of the torsion coil spring in the torsional direction is restricted. The aspect stopped by this, and the aspect stopped by inserting one end into the stop hole provided in the 2nd rocker arm can be illustrated. The method for stopping the other end of the torsion coil spring to the stop member is not particularly limited. Similarly, the other end of the torsion coil spring is applied to the stop portion provided on the stop member so that the extension of the torsion coil spring in the torsional direction is restricted. A mode of stopping by touching and a mode of stopping by inserting the other end into a stop hole provided in the stop member can be exemplified.
[0009]
Also , Key Although it does not specifically limit as a node type stop member, The following structure can be illustrated.
{1} The stop position can be adjusted by rotating and adjusting the stop member main body externally attached to the rocker shaft. After the rotation adjustment, the stop member main body is fastened so as not to rotate to the rocker shaft. Adjustable stop member made possible.
{2} Only a stop portion for stopping the other end of the torsion coil spring is provided in the rotation direction around the rocker shaft so that the other end of the torsion coil spring can be adjusted with respect to the stop member main body mounted so as not to rotate on the rocker shaft. An adjustable stop member that allows the position to be adjusted. In this case, means for attaching the stopper member body to the rocker shaft so as not to rotate is not particularly limited, but means for fastening the stopper member body to the rocker shaft so as not to rotate or the stopper member body separately from the rocker shaft. A means for extrapolating to two shafts can be exemplified.
[0010]
The wire of the torsion coil spring is not particularly limited and may be a round wire, but it is preferable to use a wire in which adjacent surfaces of the windings form a substantially flat surface.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a variable valve mechanism embodying the present invention will be described with reference to FIGS. In this example, a variable valve mechanism of two cylinders for two cylinders and only on the intake valve side is illustrated and described. However, this number of stations can be appropriately changed according to the number of cylinders and the cylinder arrangement of the internal combustion engine. The variable valve mechanism can also be implemented on the exhaust valve (denoted by
[0012]
As shown in FIGS. 1 to 4, a
[0013]
In detail, in the first region, the
[0014]
A
[0015]
As shown in FIGS. 4 to 6, a
[0016]
A switching mechanism for connecting the low-
[0017]
The hydraulic path for the switching mechanism will be described. The
[0018]
On the other hand, a hydraulic path for lubrication between the
[0019]
Next, the lost
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The variable valve mechanism configured as described above operates as follows. The
[0023]
Now, when the internal combustion engine rotates at a low speed, the oil supply to the
[0024]
In this embodiment, since the
[0025]
Next, when the internal combustion engine is at a speed higher than the switching rotational speed, the
[0026]
Next, FIGS. 9 to 11 show modified examples of the lost
[0027]
According to this modified example, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
[0028]
In addition, this invention is not limited to the structure of the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can change suitably and can be actualized.
[0029]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the variable valve mechanism according to the present invention, the cylinder head is designed exclusively for the lost motion mechanism by configuring the lost motion mechanism using the torsion coil spring extrapolated to the rocker shaft. The effect of increasing the inertial mass of the rocker arm due to the lost motion mechanism is small, so it is possible to expect a sufficient safety factor for the spring design in the lost motion mechanism. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the variable valve mechanism.
FIG. 3 is a bottom view of the variable valve mechanism.
FIG. 4 is an exploded perspective view of the variable valve mechanism.
5A is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 2, and FIGS. 5B, 5C, and 4D are cross-sectional views illustrating a roller mounting structure.
6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG.
7A and 7B show a switching mechanism of the variable valve mechanism, wherein FIG. 7A is a cross-sectional view at low speed, and FIG. 7B is a cross-sectional view at high speed.
FIG. 8 is a sectional view of a lost motion mechanism of the variable valve mechanism.
FIG. 9 is a perspective view of a modified example of a lost motion mechanism.
FIG. 10 is an exploded perspective view of main parts of the modified example.
FIG. 11 is a sectional view of the modified example.
[Explanation of symbols]
3 Right support
4 Central support
5 Left support
10 Rocker shaft
11 Non-changeable rocker arm
12 Rocker arm for low speed as the first rocker arm
13 Rocker arm for high speed as the second rocker arm
33 switching pin
42 First oil supply pipe
44 Second oil supply pipe
70 Lost motion mechanism
71 Torsion coil spring
72 one end
73 The other end
78 Adjustable stop
79 Stopping member body
80 Tightening screw
Claims (6)
ロストモーション機構がロッカシャフトに外挿されたトーションコイルバネにより第二ロッカアームを付勢する構造であり、トーションコイルバネの一端を第二ロッカアームに止め、トーションコイルバネの他端をロッカシャフトに取り付けた止め部材に止め、
止め部材として、トーションコイルバネの他端を止める止め位置をロッカシャフト回りの回動方向に位置調節することで、トーションコイルバネのバネ荷重を調節できるようにした調節式止め部材を用いたことを特徴とする可変動弁機構。A first rocker arm that contacts the first cam and presses the valve and a second rocker arm that contacts the second cam and does not press the valve directly are arranged side by side on the rocker shaft so as to be swingable. In the variable valve mechanism that switches the operation by connecting and disconnecting the rocker arm, and causing the second rocker arm to swing idle when the first rocker arm and the second rocker arm are disconnected to follow the second cam by the lost motion mechanism,
Lost motion mechanism Ri structures der for urging the second rocker arm by a torsion coil spring which is extrapolated to the rocker shaft, stop the one end of the torsion coil spring to the second rocker arm, stop member attached to the other end of the torsion coil spring to the rocker shaft Stop
As the stop member, an adjustable stop member is used, which adjusts the spring load of the torsion coil spring by adjusting the stop position for stopping the other end of the torsion coil spring in the rotational direction around the rocker shaft. A variable valve mechanism.
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