JP4931680B2 - Valve mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関のバルブを駆動する動弁機構に関する。 The present invention relates to a valve operating mechanism for driving a valve of an internal combustion engine.
動弁機構の中には、図6に示す従来例1の動弁機構80のように、回転カム81とバルブ7との間にロッカアーム82が揺動可能に介装されたものがあり、そのロッカアーム82を支持する支持構造としては、同図6に示すように、上端部が半球状のプランジャ84を備えた上部半球型のラッシュアジャスタ83の該プランジャ84の上に、該ロッカアーム82が揺動可能に載せられてなるもの等が一般的である(特許文献1)。
ところが、該従来例1の支持構造では、ロッカアーム82の揺動中心部が一点で支持されることとなるため、該ロッカアーム82がその幅方向に傾き易くなってしまう。そこで、本発明者は図7に示す従来例2(未公開)のように、一対のラッシュアジャスタ93の各プランジャ94に貫通孔95をそれぞれ設け、該貫通孔95に、ロッカシャフト96を挿入することにより、該一対のラッシュアジャスタ93のプランジャ94にロッカシャフト96を支持し、そのロッカシャフト96にロッカアーム92を揺動可能に軸支する支持構造を考え付いた。その支持構造によれば、ロッカアーム92を幅方向に傾き難くすることができたが、本発明者は、更に、次に示す改良すべき点も見出した。すなわち、この支持構造では、ロッカシャフト96がラッシュアジャスタ93に対して回動可能となるためため、その回動による摩耗の増加、運動性の悪化等が懸念される。
However, in the support structure of Conventional Example 1, the
そこで、ラッシュアジャスタに対するロッカシャフトの回動を規制することを目的とする。 Therefore, an object is to restrict the rotation of the rocker shaft relative to the lash adjuster.
上記目的を達成するため、本発明の動弁機構は、内燃機関のバルブを駆動する動弁機構において、複数のラッシュアジャスタのプランジャに貫通孔が設けられ、前記貫通孔に一のロッカシャフトが挿入されることにより、前記複数のラッシュアジャスタのプランジャに前記一のロッカシャフトが支持されるとともに、少なくともいずれか一つの前記プランジャに前記ロッカシャフトがシャフト固定部により固定され、前記ロッカシャフトに、回転カムとバルブとの間に介装されるロッカアームが揺動可能に軸支されてなる。 In order to achieve the above object, a valve operating mechanism of the present invention is a valve operating mechanism for driving a valve of an internal combustion engine, wherein a plurality of lash adjuster plungers are provided with through holes, and one rocker shaft is inserted into the through holes. Accordingly, the one rocker shaft is supported by the plungers of the plurality of lash adjusters, and the rocker shaft is fixed to the at least one of the plungers by a shaft fixing portion, and the rotary cam is attached to the rocker shaft. A rocker arm interposed between the valve and the valve is pivotally supported so as to be swingable.
ここで、前記動弁機構は、前記ロッカシャフトの前記ロッカアームを該ロッカシャフトの長さ方向に跨ぐ両側に、前記ロッカアームの該ロッカシャフトの長さ方向への変位を規制する一対のアーム係止部が設けられている。ロッカシャフトによるロッカアームの支持を安定化させることができるからである。 Here, the valve operating mechanism, before Symbol the rocker arm of the rocker shaft on either side across the length of the rocker shaft, a pair of arms engaging for restricting the displacement in the longitudinal direction of the rocker shaft of the rocker arm part is that provided. This is because the support of the rocker arm by the rocker shaft can be stabilized.
また、前記ラッシュアジャスタは、前記ロッカアーム及び前記一対のアーム係止部を前記ロッカシャフトの長さ方向に跨ぐ両側にそれぞれ設けられ、前記ロッカシャフトは、該両側のラッシュアジャスタのプランジャに支持されている。ロッカアームをより左右へ傾き難くすることができるからである。 In addition, the lash adjuster, respectively provided in front Symbol rocker arm and said pair of arms engaging portion extending over immediately on both sides in the longitudinal direction of the rocker shaft, said rocker shaft is supported on the the both side of the lash adjuster plunger that has been. This is because the rocker arm can be more difficult to tilt to the left and right.
このとき、前記ロッカシャフトは、該両側のラッシュアジャスタのプランジャに支持されるとともに、該両側のラッシュアジャスタのプランジャに前記シャフト固定部により固定されていてもよいが、該両側のラッシュアジャスタのプランジャに支持されるとともに、一方のラッシュアジャスタのプランジャにのみ前記シャフト固定部により固定され、他方のラッシュアジャスタのプランジャには固定されていないことが好ましい。ロッカシャフトを他方のラッシュアジャスタのプランジャには固定しないことによって、両ラッシュアジャスタの設置位置の誤差を吸収することができるからである。 At this time, the rocker shaft is supported by the plungers of the lash adjusters on both sides and may be fixed to the plungers of the lash adjusters on both sides by the shaft fixing portion. It is preferably supported and fixed only to the plunger of one lash adjuster by the shaft fixing portion and not fixed to the plunger of the other lash adjuster. This is because by not fixing the rocker shaft to the plunger of the other lash adjuster, it is possible to absorb errors in the installation positions of both lash adjusters.
以上に示した動弁機構の構造は、可変式又は非可変式等のいずれの動弁機構に採用してもよく、よって、前記動弁機構は、特に限定されないが、次に示す動弁機構であることが好ましい。すなわち、前記ロッカアームは、前記ロッカシャフトに並べて揺動可能に軸支された、前記回転カムに当接する入力アームと前記バルブに当接する出力アームとを含み構成され、前記入力アームと前記出力アームとを相互に相対揺動不能に連結した連結状態とその連結を解除した非連結状態との間で切換を行う切換機構が設けられ、該切換により前記バルブの開閉量を変更する可変式の動弁機構であって、前記切換機構は、前記入力アームと前記出力アームとの相互間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピンと、前記ロッカアームの内部に設けられた、前記連結ピンを油圧で駆動する油圧室と、前記ラッシュアジャスタ、前記ロッカシャフト及び前記ロッカアームの内部を経由して設けられた、前記油圧室に前記油圧を供給する油路とを含み構成されている。 The structure of the valve mechanism described above may be adopted in any valve mechanism such as a variable type or a non-variable type. Therefore, the valve mechanism is not particularly limited. It is preferable that That is, the rocker arm includes an input arm that abuts on the rotating cam and an output arm that abuts on the valve, and is pivotally supported side by side on the rocker shaft, and the input arm and the output arm. A variable valve operating mechanism is provided that switches between a connected state in which the two are connected to each other so as not to swing relative to each other and a non-connected state in which the connection is released. The switching mechanism is provided inside the rocker arm, and a connecting pin provided to be displaceable between a position straddling the input arm and the output arm and a position not straddling the input arm and the output arm. A hydraulic chamber for hydraulically driving the connecting pin; and the oil chamber provided via the lash adjuster, the rocker shaft, and the rocker arm. Is constructed and a fluid path for supplying.
このような油路を備えた可変式の動弁機構に、以上に示した動弁機構の構造を採用すれば、上記目的に対する効果や以上に示した効果等に加え、次に示す効果も得られるからであり、その効果とは、ラッシュアジャスタに設けられた油路とロッカシャフトに設けられた油路とのラップ量は、シャフト固定部によりロッカシャフトをラッシュアジャスタに固定することによって、安定して確保することができ、また、ロッカシャフトに設けられた油路とロッカアームに設けられた油路とのラップ量は、アーム係止部によりロッカアームのロッカシャフトの長さ方向への変位を規制することによって、安定して確保することができることである。 If the structure of the valve operating mechanism described above is employed in a variable valve operating mechanism having such an oil passage, the following effects can be obtained in addition to the effects described above and the effects described above. The effect is that the lap amount between the oil passage provided in the lash adjuster and the oil passage provided in the rocker shaft is stabilized by fixing the rocker shaft to the lash adjuster by the shaft fixing portion. The amount of lap between the oil passage provided on the rocker shaft and the oil passage provided on the rocker arm restricts the displacement of the rocker arm in the length direction of the rocker shaft by the arm locking portion. Therefore, it can be secured stably.
本発明によれば、シャフト固定部を設けることによって、ラッシュアジャスタに対するロッカシャフトの回動を規制することができる。 According to the present invention, the rotation of the rocker shaft relative to the lash adjuster can be restricted by providing the shaft fixing portion.
本発明の可変動弁機構9は、間隔をおいて設置された一対のラッシュアジャスタ31を備え、その一対のラッシュアジャスタ31の各プランジャ32には、貫通孔状の支持穴33がそれぞれ設けられている。その両支持穴33に一本のロッカシャフト36が挿入されることにより、該一対のラッシュアジャスタ31のプランジャ32に該一本のロッカシャフト36が支持されるとともに、一方のラッシュアジャスタ31aのプランジャ32には、該ロッカシャフト36がシャフト固定部41により固定されている。そのロッカシャフト36の両ラッシュアジャスタ31の相互間に位置する部分には、回転カム10とバルブ7との間に介装されるロッカアーム20が揺動可能に軸支され、また、該ロッカアーム20のロッカシャフト36の長さ方向への変位を規制するアーム係止部46が設けられている。
The
この可変動弁機構9がバルブ7の開閉量を変更するための仕組みについて説明すると、ロッカアーム20は、ロッカシャフト36に並べて揺動可能に軸支された、回転カム10に当接する入力アーム21とバルブ7に当接する出力アーム26とを含み構成され、そのロッカアーム20に対しては、入力アーム21と出力アーム26とを相互に相対揺動不能に連結した連結状態とその連結を解除した非連結状態との間で切換を行う切換機構50が設けられ、該可変動弁機構9は、該切換によりバルブ7の開閉量を変更する。その切換機構50は、入力アーム21と出力アーム26との相互間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピン51と、ロッカアーム20の内部に設けられた、連結ピン51を油圧で駆動する油圧室55と、ラッシュアジャスタ31、ロッカシャフト36及びロッカアーム20の内部を経由して設けられた、油圧室55に油圧を供給する油路57とを含み構成されている。
The mechanism for the
本実施例の図1〜図4に示す可変動弁機構9は、内燃機関の運転状況に応じてバルブの開閉状況を段階的に変更する機構である。この可変動弁機構9は、本実施例では、複数あるシリンダ(図示略)のうちの半数のシリンダ5に対してのみ設けられており、各可変動弁機構9は、各シリンダ5に対して2本ずつ設けられた吸気用のバルブ7を駆動する。この可変動弁機構9は、内燃機関の回転に従い回転する回転カム10と、該回転カム10とバルブ7との間に揺動可能に介装され、バルブ7を開く方向へ付勢するロッカアーム20と、バルブ7を閉じる方向へ付勢するバルブスプリング60と、ロッカアーム20の状態を切り換える切換機構50とを含み構成され、該ロッカアーム20の状態を切り換えることにより、バルブ7を内燃機関の回転に従い駆動する駆動状態とその駆動を停止する駆動停止状態との間で切換を行う。
The
回転カム10は、内燃機関が稼動するのに従って回転駆動されるカムシャフト10x上に形成されており、基本部分となる断面形状が真円のベース円部11と、該ベース円部11から突出したカムノーズ12とを含み構成されている。この回転カム10は、ロッカアーム20の上方に配されており、該回転カム10の外周面には、ロッカアーム20を押圧するカム面が形成されている。
The
ロッカアーム20は、2つのバルブ7を同時に駆動する2弁一体型のアームであって、回転カム10に当接する入力アーム21と、バルブ7に当接する一対の出力アーム26とからなり、それら入力アーム21と一対の出力アーム26とは、該ロッカアーム20の基端部及びその付近に設けられたアーム支持部30によって、同一軸線上に揺動可能に並べて支持されている。
The
詳しくは、入力アーム21は、一対の出力アーム26の内側(相互間)に設けられたインナアームであって、基端部に、後述するロッカシャフト36によって揺動可能に支持されるための貫通穴状の支点穴22を備え、先端部に回転カム10に回転可能に当接する入力ローラ23を備えている。そして、該入力アーム21とシリンダヘッド6との間には、該入力アーム21を回転カム10に付勢するロストモーションスプリング25が取り付けられている。
Specifically, the
また、一対の出力アーム26は、入力アーム21の両外側に設けられた、該入力アーム21よりも先端側に長いアウタアームであって、各出力アーム26の基端部に、後述するロッカシャフト36によって揺動可能に支持されるための貫通穴状の支点穴27を備え、先端部に、バルブ7のステムエンド7eに当接する曲面状の出力面28を備えている。
The pair of
アーム支持部30は、入力アーム21と一対の出力アーム26とを並べて揺動可能に支持した一本のロッカシャフト36と、ロッカアーム20をロッカシャフト36の長さ方向に跨ぐ該ロッカアーム20の両側にそれぞれ設けられ、該両側でロッカシャフト36を支持した一対のラッシュアジャスタ31とを含んでいる。詳しくは、各ラッシュアジャスタ31は、そのプランジャ32の上部に貫通穴状の支持穴33を備えた上部リング型の形状をしており、一対のラッシュアジャスタ31のプランジャ32の支持穴33と一対の出力アーム26の支点穴27と入力アーム21の支点穴22とに、ロッカシャフト36が挿通されることによって、該ロッカシャフト36が一対のラッシュアジャスタ31に支持されるとともに、該ロッカシャフト36に、入力アーム21と一対の出力アーム26とが並べて揺動可能に軸支されている。
The
また、このアーム支持部30は、これらロッカシャフト36及び一対のラッシュアジャスタ31の他、ロッカシャフト36を一方のラッシュアジャスタ31aのプランジャ32に固定したシャフト固定部41と、ロッカアーム20のロッカシャフト36に対する該シャフトの周方向への変位を許容しつつも、ロッカアーム20のロッカシャフト36に対する該シャフトの長さ方向への変位を規制したアーム係止部46とを含んでいる。
In addition to the
詳しくは、シャフト固定部41は、該一方のラッシュアジャスタ31aに対してのみ設けられており、他方のラッシュアジャスタ31bに対しては設けられていない。このシャフト固定部41は、該一方のラッシュアジャスタ31aのプランジャ32の外周面から支持穴33の内周面に貫通する形で設けられた挿通孔43と、該挿通孔43に連通する形でロッカシャフト36に設けられた雌ねじ状の螺刻孔44と、プランジャ32の外部から挿通孔43を挿通して螺刻孔44に螺合したボルト42とを含み構成されている。
Specifically, the
また、アーム係止部46は、ロッカシャフト36の外周部におけるロッカアーム20の両側方に位置する部分に該外周部に沿って環状に凹設された取付溝48に、ロッカシャフト36の側面に当接するCリング47が取り付けられてなる。
In addition, the
切換機構50は、入力アーム21と一対の出力アーム26とを相互に相対揺動不能に連結した連結状態とその連結を解除した非連結状態との間で切換を行う機構であって、可変動弁機構9は、該切換により前述の駆動状態と駆動停止状態との間で切換を行う。この切換機構50は、入力ローラ23の軸線上にて軸線方向へ、入力アーム21と出力アーム26との間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピン51と、該連結ピン51を油圧で一方向へ付勢する油圧機構54と、該連結ピン51を前述の一方向とは反対側の他方向へ付勢するスプリング58とを含み構成されている。詳しくは、この切換機構50は、図4(a)に示すように、油圧機構54の油圧で連結ピン51を一方向へ駆動することによって、非連結状態とし、図4(b)に示すように、該油圧を緩めスプリング58の押圧力で他方向へ駆動することによって、連結状態とする。
The
連結ピン51は、入力アーム21と一方の出力アーム26との相互間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた第一連結ピン52と、入力アーム21と他方の出力アーム26との相互間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた第二連結ピン53とを含み構成されている。なお、第二連結ピン53は、入力ローラ23の軸穴に挿入されることによって、該入力ローラ23をベアリング24を介して回転可能に軸支している。
The
油圧機構54は、連結ピン51を油圧で駆動する、他方の出力アーム26の内部に設けられた油圧室55と、該油圧室55と連結ピン51との間に介装された、油圧室55を閉塞する油圧ピン56と、油圧室55に油圧を供給する油路57とを含み構成されている。油路57は、シリンダヘッド6、他方のラッシュアジャスタ31b、ロッカシャフト36及び他方の出力アーム26の内部を経由して設けられており、よって、該油路57は、シリンダヘッド6側の油路(図示略)と、ラッシュアジャスタ31側の油路57aと、ロッカシャフト36側の油路57bと、出力アーム26側の油路57cとを含み構成されている。
The
本実施例では、上部リング型のラッシュアジャスタ31にてロッカシャフト36を介してロッカアーム20を支持しているため、ロッカアームを上に載せるだけの上部半球型のラッシュアジャスタを使用した場合に比べて、ロッカアーム20は、幅方向へ傾き難く、また、ラッシュアジャスタ31からばらけ難くなっている。
In the present embodiment, since the
また、本実施例では、シャフト固定部41があるため、ラッシュアジャスタ31に対するロッカシャフト36の回動及び該シャフトの長さ方向への変位が規制され、摩耗の増加及び運動性の悪化が軽減されている。また、それに加え、該回動及び変位が規制されることによって、ラッシュアジャスタ31側の油路57aとロッカシャフト36側の油路57bとの油路どうしのラップ量が、安定して確保される。また、該シャフト固定部41は、一方のラッシュアジャスタ31aに対してのみ設けられており、他方のラッシュアジャスタ31bに対しては設けられていないため、それら一対のラッシュアジャスタの設置位置の誤差を吸収可能となっている。
Further, in this embodiment, since there is the
また、本実施例では、アーム係止部46があるため、ロッカアーム20のロッカシャフト36に対する該シャフトの長さ方向への変位が規制され、該ロッカシャフト36によるロッカアーム20の支持が安定化されている。また、それに加え、該変位が規制されることによって、ロッカシャフト36側の油路57bと出力アーム26側の油路57cとの油路どうしのラップ量が、安定して確保される。
Further, in this embodiment, since there is the
また、本実施例では、第二連結ピン53で入力ローラ23を軸支しているため、入力ローラ23を専門に軸支するローラシャフトを別途設ける必要性が省かれ、入力アーム21の構造が簡素化されている。
In this embodiment, since the
また、本実施例では、切換機構50の油路57は、油圧式のラッシュアジャスタ31を経由しているため、該切換機構50のための油路57とラッシュアジャスタ31のための油路との間での油路の共有化が可能な範囲内で極力図られ、このことからも、可変動弁機構9の構造が簡単になっている。
In the present embodiment, the
また、本実施例では、切換機構50は、油圧室55を出力アーム26の内部に備えているため、ロッカアーム20の外部に、連結ピン51を駆動するピン駆動機構を別途設ける必要性がなく、よって、該切換機構50の構造が簡単になっている。
In this embodiment, since the
なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもでき、例えば、次の変更例のようにしてもよい。 In addition, this invention is not limited to the structure of the said Example, It can change and actualize in the range which does not deviate from the meaning of invention, For example, you may make it like the following modified example.
[変更例]
ラッシュアジャスタ31を、ロッカアーム20の両側に設ける代わりに、図5に示すように、入力アーム21の内側に設けてもよい。
[Example of change]
7 バルブ
9 可変動弁機構(動弁機構)
10 回転カム
20 ロッカアーム
21 入力アーム
26 出力アーム
31 ラッシュアジャスタ
31a 一方のラッシュアジャスタ
31b 他方のラッシュアジャスタ
32 プランジャ
33 支持穴(貫通孔)
36 ロッカシャフト
41 シャフト固定部
46 アーム係止部
50 切換機構
51 連結ピン
55 油圧室
57 油路
7
DESCRIPTION OF
36
Claims (3)
複数のラッシュアジャスタのプランジャに貫通孔が設けられ、
前記貫通孔に一のロッカシャフトが挿入されることにより、前記複数のラッシュアジャスタのプランジャに前記一のロッカシャフトが支持されるとともに、少なくともいずれか一つの前記プランジャに前記ロッカシャフトがシャフト固定部により固定され、
前記ロッカシャフトに、回転カムとバルブとの間に介装されるロッカアームが揺動可能に軸支され、
前記ロッカシャフトの前記ロッカアームを該ロッカシャフトの長さ方向に跨ぐ両側に、前記ロッカアームの該ロッカシャフトの長さ方向への変位を規制する一対のアーム係止部が設けられ、
前記ラッシュアジャスタは、前記ロッカアーム及び前記一対のアーム係止部を前記ロッカシャフトの長さ方向に跨ぐ両側にそれぞれ設けられてなる動弁機構。 In a valve operating mechanism for driving a valve of an internal combustion engine,
A plurality of lash adjuster plungers are provided with through holes,
When one rocker shaft is inserted into the through hole, the one rocker shaft is supported by the plungers of the plurality of lash adjusters, and at least one of the plungers is supported by the shaft fixing portion. Fixed,
A rocker arm interposed between the rotating cam and the valve is pivotally supported on the rocker shaft so as to be swingable.
A pair of arm locking portions for restricting the displacement of the rocker arm in the length direction of the rocker shaft are provided on both sides of the rocker arm of the rocker shaft across the length direction of the rocker shaft,
The lash adjuster is a valve operating mechanism provided on both sides of the rocker arm and the pair of arm locking portions across the length direction of the rocker shaft .
前記入力アームと前記出力アームとを相互に相対揺動不能に連結した連結状態とその連結を解除した非連結状態との間で切換を行う切換機構が設けられ、該切換により前記バルブの開閉量を変更する可変式の動弁機構であって、
前記切換機構は、前記入力アームと前記出力アームとの相互間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピンと、前記ロッカアームの内部に設けられた、前記連結ピンを油圧で駆動する油圧室と、前記ラッシュアジャスタ、前記ロッカシャフト及び前記ロッカアームの内部を経由して設けられた、前記油圧室に前記油圧を供給する油路とを含み構成された請求項1又は2記載の動弁機構。 The rocker arm includes an input arm that abuts on the rotating cam and an output arm that abuts on the valve, and is pivotally supported side by side on the rocker shaft.
A switching mechanism is provided for switching between a connected state in which the input arm and the output arm are connected to each other so as not to swing relative to each other and a disconnected state in which the connection is released. A variable valve mechanism that changes
The switching mechanism includes a connecting pin provided to be displaceable between a position straddling and not straddling the input arm and the output arm, and the connecting pin provided inside the rocker arm. 3. A hydraulic chamber that is driven by hydraulic pressure, and an oil passage that is provided via the lash adjuster, the rocker shaft, and the rocker arm and that supplies the hydraulic pressure to the hydraulic chamber. The valve operating mechanism described.
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