JP6691459B2 - 内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents

内燃機関の可変動弁機構 Download PDF

Info

Publication number
JP6691459B2
JP6691459B2 JP2016182076A JP2016182076A JP6691459B2 JP 6691459 B2 JP6691459 B2 JP 6691459B2 JP 2016182076 A JP2016182076 A JP 2016182076A JP 2016182076 A JP2016182076 A JP 2016182076A JP 6691459 B2 JP6691459 B2 JP 6691459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
arm
input
output
input arm
switching pin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016182076A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018044534A (ja
Inventor
杉浦 憲
憲 杉浦
鈴木 博之
博之 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Otics Corp
Original Assignee
Otics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Otics Corp filed Critical Otics Corp
Priority to JP2016182076A priority Critical patent/JP6691459B2/ja
Publication of JP2018044534A publication Critical patent/JP2018044534A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6691459B2 publication Critical patent/JP6691459B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Description

本発明は、内燃機関のバルブを駆動すると共に、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。
図10に示す従来例1(特許文献1)の可変動弁機構100は、第一カム110に駆動されてバルブ107を駆動する第一アーム130と、第二カム120に駆動される第二アーム150とを備えている。そして、第一アーム130に第二アーム150を連結することで、第二カム120のプロフィールに従いバルブ107を駆動する第二状態に切り替え、該連結を解除することで、第一カム110のプロフィールに従いバルブ107を駆動する第一状態に切り替える。
図11に示す従来例2(特許文献2)の可変動弁機構200は、第一カムに駆動される第一入力アーム230と、第二カムに駆動される第二入力アーム250と、第一入力アーム230と第二入力アーム250との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム240とを含み構成されている。そして、図11(a)に示すように、両入力アーム230,250のうち第一入力アーム230のみを出力アーム240に連結することで、第一カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第一状態に切り替え、図11(b)に示すように、第二入力アーム250のみを出力アーム240に連結することで、第二カムのプロフィールに従いバルブ7を駆動する第二状態に切り替える。
特開2006−132378号公報 特開昭62−203913号公報
最近の可変動弁機構の傾向では、例えば第一状態は性能を出す為に使用される場合が多く、リフト量は高く作用角幅は狭くしたい。他方、第二状態は燃費重視のアトキンソンサイクルで使われることが多く、リフト量は低く作用角幅は広くしたいニーズがある。
しかしながら、従来例1の可変動弁機構100では、第一カム110に駆動される第一アーム130に、第二カム120に駆動される第二アーム150を連結するため、図12(a)に示すように、第二状態のリフト曲線C2は第一状態のリフト曲線C1を常に上回る必要がある。その為、第二状態のリフト曲線C2は無駄に大きくなり、第二状態での燃費効果が目減りする。
他方、従来例2の可変動弁機構200では、図11(a)に示す第一状態のときには、出力アーム240と第二入力アーム250との連結が解除され、図11(b)に示す第二状態のときには、出力アーム240と第一入力アーム230との連結が解除されるため、図12(b)に示すように、第一状態のリフト曲線C1と第二状態のリフト曲線C2とを交差させることができる。よって、第二状態での燃費効果が目減りすることはない。しかしながら、次に示す課題がある。
従来例2では、出力アーム240内に設置された切替ピン274を、図11(a)に示すように、一端側274aが出力アーム240と第一入力アーム230との間を跨ぎ、他端側274bが出力アーム240と第二入力アーム250との間を跨がない第一位置P1に変位させることで前記第一状態に切り替えているが、該変位は、第二入力アーム250に設置されたスプリング283の付勢力を第二入力アーム250内に設置された第二介在ピン275を介して切替ピン274の他端側274bに伝えることで行っている。
また、切替ピン274を、図11(b)に示すように、一端側274aが出力アーム240と第一入力アーム230との間を跨がず、他端側274bが出力アーム240と第二入力アーム250との間を跨ぐ第二位置P2に変位させることで前記第二状態に切り替えているが、該変位は、第一入力アーム230の側方に設置されたピストン285の力を第一入力アーム230内に設置された第一介在ピン273を介して切替ピン274の一端側274aに伝えることで行っている。
そのため、切替ピン274の他に第一介在ピン273及び第二介在ピン275が必須になり、計3本のピンが必須になる。そのため、部品点数が多くなると共に、3本のアーム230,240,250からなるロッカアーム全体が幅方向に大きくなってしまう。
また、従来例2では、出力アーム240の一側方に第一入力アーム230が設けられ、出力アーム240の他側方に第二入力アーム250が設けられるため、幅方向に非対称であり、幅方向のバランスが悪い。そのため、ピボット(ラッシュアジャスタのプランジャ等)により一点で支持することはできず、ロッカシャフトで3本のアーム230,240,250を支持しなければならない。
そこで、リフト曲線を交差させられる構成、すなわち、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、1本のピンで実現することを第一の目的とし、さらに、ロッカアームの幅方向のバランスを良くして、ロッカアームをピボットにより一点で支持できるようにすることを第二の目的とする。
上記第一の目的を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、次のように構成されている。可変動弁機構は、第一カムに駆動されて揺動する第一入力アームと、第二カムに駆動されて揺動する第二入力アームと、第一入力アームと第二入力アームとの間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アームと、一端側が出力アームと第一入力アームとの間を跨ぎ、他端側が出力アームと第二入力アームとの間を跨がない第一位置と、一端側が出力アームと第一入力アームとの間を跨がず、他端側が出力アームと第二入力アームとの間を跨ぐ第二位置とに変位可能に設けられた切替ピンと、切替ピンを第一位置に変位させることで、第一及び第二入力アームのうち第一入力アームのみを出力アームに連結し、それにより第一カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第一状態に切り替え、切替ピンを第二位置に変位させることで、第一及び第二入力アームのうち第二入力アームのみを出力アームに連結し、それにより第二カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第二状態に切り替える変位装置とを備えている。
そして、次の特徴を備えている。第一入力アーム内及び第二入力アーム内のいずれにも、変位装置の力を切替ピンに伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム内に変位装置が設けられ、変位装置は、出力アーム内で切替ピンを第一位置側と第二位置側とに押圧するように構成されている。
加えて、後述する構成[ア]、[イ]と[ウ]の組み合わせ、[エ]、又は態様[1]を特徴として備えている。
ここで、第一及び第二入力アーム並びに出力アームの構成は、特に限定されず、例えば、従来例2のように、出力アームの一側方に第一入力アームが設けられ、出力アームの他側方に第二入力アームが設けられ、第一及び第二入力アーム並びに出力アームは、一本のロッカシャフトによって揺動可能に軸支され、切替ピンは、出力アームの幅方向に変位するものであってもよいが、上記第二の目的も達成できる点で、次のように構成されていることが好ましい。
すなわち、
[ア]出力アームは、第一入力アームの一側方に設けられた一方の出力サイド部と、第一入力アームの他側方に設けられた他方の出力サイド部と、両出力サイド部を繋ぐ出力繋ぎ部とを含み構成されている。第二入力アームは、一方の出力サイド部よりも前記一側方に設けられた一方の第二入力サイド部と、他方の出力サイド部よりも前記他側方に設けられた他方の第二入力サイド部と、両第二入力サイド部を繋ぐ第二入力繋ぎ部とを含み構成されている。切替ピンは、出力繋ぎ部に設置され、第一位置は、切替ピンの一端側が出力繋ぎ部と第一入力アームとの間を跨ぎ、切替ピンの他端側が出力繋ぎ部と第二入力繋ぎ部との間を跨がない位置であり、第二位置は、切替ピンの一端側が出力繋ぎ部と第一入力アームとの間を跨がず、切替ピンの他端側が出力繋ぎ部と第二入力繋ぎ部との間を跨ぐ位置である。
本発明によれば、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、1本の切替ピンで実現できる。さらに、上記の好ましい構成を採用すれば、第一及び第二入力アーム並びに出力アームからなるロッカアームの幅方向のバランスが良くなり、ロッカアームをピボット(ラッシュアジャスタのプランジャ等)により一点で支持できるようになる。
実施例1の可変動弁機構において、(a)はロッカアームを斜め上からみた斜視図、(b)は斜め下からみた斜視図である。 同可変動弁機構において、(a)はIIa−IIa線の断面図、(b)はIIb−IIb線の断面図である。 同可変動弁機構において、(a)は切替ピンを第一位置に変位させたときを示す、図2のIIIa−IIIa線の断面図、(b)は切替ピンを第二位置に変位させたときを示す側面断面図である。 同可変動弁機構において、第一状態におけるノーズ時を示す側面断面図である。 同可変動弁機構において、第二状態におけるノーズ時を示す側面断面図である。 同可変動弁機構において、(a)は切替ピンの斜視図、(b)は切替ピンの側面図、(c)はVIc−VIc線の断面図、(d)はVId−VId線の断面図である。 同可変動弁機構において、(a)は第一状態のリフト曲線を示すグラフ、(b)は第二状態のリフト曲線を示すグラフである。 実施例2の可変動弁機構において、(a)は切替ピンを第一位置に変位させたときを示す正面断面図、(b)は切替ピンを第二位置に変位させたときを示す正面断面図である。 実施例3の可変動弁機構において、(a)は切替ピンを第一位置に変位させたときを示す正面断面図、(b)は切替ピンを第二位置に変位させたときを示す正面断面図である。 従来例1の可変動弁機構を示す斜視図である。 従来例2の可変動弁機構において、(a)は第一状態に切り替えたときを示す平面断面図、(b)は第二状態に切り替えたときを示す平面断面図である。 (a)は従来例1のリフト曲線を示すグラフ、(b)は従来例2のリフト曲線を示すグラフである。
切替ピンの形状は、特に限定されず、例えば、切替ピンは、その全体が円柱状であって、曲面状の側面で第一及び第二入力アームに当接するものであってもよいが、より高い面圧に耐えられる点で、次のように構成されていることが好ましい。すなわち、
[イ]切替ピンは、円柱状の形状をしており、一端側には、円形の断面の一部をD字状にカットした形状の一方のDカット部が設けられ、他端側には、円形の断面の一部をD字状にカットした形状の他方のDカット部が設けられていることである。
このとき、両Dカット部が各入力アームに当接するタイミング及び当接しなくなるタイミングは、特に限定されず、例えば、切替ピンの第二位置から第一位置への変位の際には、他方のDカット部が第二入力アームに当接しなくなってから、一方のDカット部が第一入力アームに当接し、切替ピンの第一位置から第二位置への変位の際には、一方のDカット部が第一入力アームに当接しなくなってから、他方のDカット部が第二入力アームに当接してもよいが、従来必要であった回止め(溝)なしでも切替ピンが回らなくなる点で、次のように構成されていることが好ましい。
すなわち、
[ウ]切替ピンの第二位置から第一位置への変位の際には、一方のDカット部が第一入力アームに相対回動不能に当接してから、他方のDカット部が第二入力アームに当接しなくなり、切替ピンの第一位置から第二位置への変位の際には、他方のDカット部が第二入力アームに相対回動不能に当接してから、一方のDカット部が第一入力アームに当接しなくなることである。
このようにすれば、常に少なくともどちらかのDカット部が第一入力アーム又は第二入力アームに相対回動不能に当接することになるので、回止め(溝)なしでも切替ピンが回らなくなり、該回止めを廃止することができるからである。そして、回止めを廃止することで、その分だけ油圧シール面を増やすことができ、切替レスポンスが向上するからである。
第一状態の時に第二入力アームを空振りさせるための構造や、第二状態の時に第一入力アームを空振りさせるための構造は、特に限定されず、例えば、第一状態の時に第二入力アームを第二カムに付勢するロストモーションスプリングと、第二状態の時に第一入力アームを第一カムに付勢するロストモーションスプリングとを別々に備えていてもよいが、可変動弁機構がよりシンプルになる点で、次のように構成されていることが好ましい。すなわち、
[エ]第一入力アームを第一カム側に付勢すると共にその反力で第二入力アームを第二カム側に付勢することで、第一状態の時には、第二入力アームを第二カムに付勢し、第二状態の時には、第一入力アームを第一カムに付勢するロストモーションスプリングを備えていることである。
具体的には、次の態様を例示する。ロストモーションスプリングは、コイル部と、コイル部から延びて第一入力アームに当接する第一延出部と、コイル部から延びて第二入力アームに当接する第二延出部とを含み構成されている。
切替ピン及び変位装置の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。但し、拡径部が1つで済むと共に、油圧装置も1つで済む点で、[1]の態様であることが好ましい。
[1]切替ピンは、長さ方向中間部に径方向外方に突出した拡径部を備えている。変位装置は、拡径部を弾性力で第一位置側及び第二位置側のうちの一方に付勢するスプリングと、拡径部を油圧で第一位置側及び第二位置側のうちの他方に押圧する油圧装置とを含み構成されている(実施例1,2)。
[2]切替ピンは、長さ方向中間部に径方向外方に突出した拡径部を備えている。変位装置は、拡径部を油圧で第一位置側に押圧する第一油圧装置と、拡径部を油圧で第二位置側に押圧する第二油圧装置とを含み構成されている。
[3]切替ピンは、一端側に径方向外方に突出した一方の拡径部を備え、他端側に径方向外方に突出した他方の拡径部を備えている。変位装置は、一方の拡径部を弾性力で第一位置側に付勢するスプリングと、他方の拡径部を油圧で第二位置側に押圧する油圧装置とを含み構成されている(実施例3)。
[4]切替ピンは、一端側に径方向外方に突出した一方の拡径部を備え、他端側に径方向外方に突出した他方の拡径部を備えている。変位装置は、一方の拡径部を油圧で第一位置側に押圧する第一油圧装置と、他方の拡径部を油圧で第二位置側に押圧する第二油圧装置とを含み構成されている。
次に、本発明の実施例を示す。但し、本発明は実施例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各部の構成や形状を任意に変更して実施することもできる。
図1〜図7に示す実施例1の内燃機関の可変動弁機構1は、バルブスプリング(図示略)が取り付けられたバルブ7を周期的に押圧することで、バルブ7を開閉する。この可変動弁機構1は、カムシャフト9と、ロッカアーム29と、切替装置69とを含み構成されている。
[カムシャフト9]
図4,図5に示すカムシャフト9は、内燃機関が2回転する毎に1回転する。カムシャフト9には、第一カム10が形成されると共に、その両側方に2つの第二カム20が形成されている。第一カム10は、断面形状が円形の第一ベース円11と、第一ベース円11から突出した第一ノーズ13とを含み構成されている。各第二カム20は、断面形状が円形の第二ベース円22と、第二ベース円22から突出した第二ノーズ25とを含み構成されている。リフト量は、第一ノーズ13の方が第二ノーズ25よりも大きくなっており、作用角は、第一ノーズ13よりも第二ノーズ25の方が大きくなっている。よって、図7に示すように、第一状態のリフト曲線C1と第二状態のリフト曲線C2とは交差している。
[ロッカアーム29]
ロッカアーム29は、図1,図2等に示すように、第一入力アーム30と、出力アーム40と、第二入力アーム50とを含み構成されている。
第一入力アーム30は、図2等に示すように、ロッカアーム29の幅方向に間隔をおいて並設された一方の第一入力サイド部30a及び他方の第一入力サイド部30bと、両第一入力サイド部30a,30bの前部どうしを繋ぐ前側の第一入力繋ぎ部30cと、両第一入力サイド部30a,30bの後端部どうしを繋ぐ後側の第一入力繋ぎ部30dとを含み構成されている。そして、図3等に示すように、両第一入力サイド部30a,30bの長さ方向中間部に、第一カム10に当接するローラ31が、ベアリング32及びローラシャフト33を介して回転可能に取り付けられており、第一入力アーム30は、図4,図5に示すように、第一カム10に駆動されて揺動する。なお、第一入力アーム30内には、変位装置80の力を切替ピン70に伝える介在ピンは設置されていない。
出力アーム40は、図2等に示すように、一方の第一入力サイド部30aの一側方に設けられた一方の出力サイド部40aと、他方の第一入力サイド部30bの他側方に設けられた他方の出力サイド部40bと、両出力サイド部40a,40bの前端部どうしを繋ぐ前側の出力繋ぎ部40cと、第一入力繋ぎ部30dよりも後方で両出力サイド部40a,40bの後端部どうしを繋ぐ後側の出力繋ぎ部40dとを含み構成されている。後側の出力繋ぎ部40dの下面には、図1(b)等に示すように、上方に半球状に凹んだ半球状凹部49が設けられており、半球状凹部49が、図3〜図5に示すようにラッシュアジャスタ90のプランジャ94の上に載置されることで、ロッカアーム29がプランジャ94に一点で揺動可能に支持されている。前側の出力繋ぎ部40cは、バルブ7に当接しており、出力アーム40の揺動時にはバルブ7を駆動する。
第二入力アーム50は、図2等に示すように、一方の出力サイド部40aよりも前記一側方に設けられた一方の第二入力サイド部50aと、他方の出力サイド部40bよりも前記他側方に設けられた他方の第二入力サイド部50bと、出力繋ぎ部40dよりも後方で両第二入力サイド部50a,50bの後端部どうしを繋ぐ第二入力繋ぎ部50dとを含み構成されている。各第二入力サイド部50a,50bの上面には、図1等に示すように、第二カム20に摺接するスリッパ52が設けられており、第二入力アーム50は、図4,図5に示すように、第二カム20に駆動されて揺動する。なお、第二入力アーム50内には、変位装置80の力を切替ピン70に伝える介在ピンは設置されていない。
図1,図2等に示すように、一方の第一入力サイド部30aの前端部と、一方の出力サイド部40aの前端部と、一方の第二入力サイド部50aの前端部とは、一方の連結シャフト44aにより相対揺動可能に連結されている。また、他方の第一入力サイド部30bの前端部と、他方の出力サイド部40bの前端部と、他方の第二入力サイド部50bの前端部とは、他方の連結シャフト44bにより相対揺動可能に連結されている。
また、一方の出力サイド部40aの後端部及び他方の出力サイド部40bの後端部には、格納凹部45が後側の出力繋ぎ部40dにまで架かる形で形成されている。各格納凹部45の前端部は、後側の出力繋ぎ部40dの前面にまで貫通している。各格納凹部45内には、出力アーム40の幅方向外方に突出した突起46が設けられ、各突起46に、ロストモーションスプリング60のコイル部64が外嵌されている。
ロストモーションスプリング60は、コイル部64と、コイル部64から前方に延びて、第一入力サイド部30a,30bに突設されたロストモーション突起36に下方から当接する第一延出部63と、コイル部64から後方に延びて第二入力繋ぎ部50dに下方から当接する第二延出部65とを含み構成されている。ロストモーションスプリング60は、第一延出部63で第一入力アーム30を第一カム10側に付勢すると共に、その反力により第二延出部65で第二入力アーム50を第二カム20側に付勢する。そのため、図4に示す第一状態の時には、第一延出部63は出力アーム40に対して相対揺動しない固定端となり、第二延出部65は出力アーム40に対して相対揺動する可動端となることで、第二延出部65で第二入力アーム50を第二カム20に付勢する。他方、図5に示す第二状態の時には、第二延出部65は出力アーム40に対して相対揺動しない固定端となり、第一延出部63は出力アーム40に対して相対揺動する可動端となることで、第一延出部63で第一入力アーム30を第一カム10に付勢する。
[切替装置69]
切替装置69は、図3等に示すように、切替ピン70と変位装置80とを含み構成されている。
切替ピン70は、前後方向(ロッカアーム29の長さ方向)に延びるピンであって、後側の出力繋ぎ部40dを前後方向に貫通したピン孔47内に、前方(第一位置P1側)と後方(第二位置P2側)とに変位可能に設置されている。切替ピン70は、図6に示すように、円柱状の形状をしており、その前後方向中間部には、径方向外方に突出した拡径部74が設けられ、一端側73(前部)には、円形の断面の上部を横D字状にカットした形状の前側のDカット部73dが設けられ、他端側75(後部)には、円形の断面の上部を横D字状にカットした形状の後側のDカット部75dが設けられている。
変位装置80は、図3等に示すように、スプリング83と油圧装置85とを含み構成されている。スプリング83は、ピン孔47の後部に設置されている。スプリング83は、後端部が、ピン孔47の後端部に設置されたリテーナ83aに当接し、前端部が拡径部74に当接することで、拡径部74を該スプリング83の弾性力で前方に付勢している。油圧装置85は、ピン孔47の前部に設けられた油圧室85bと、油圧室85bに油圧を供給する油路85aとを含み構成されている。油路85aは、シリンダヘッド(図示略)、ラッシュアジャスタ90及び後側の出力繋ぎ部40d内を経由して、油圧室85bにまで延びている。油圧装置85は、油圧室85bの油圧で拡径部74を後方に押圧するように構成されている。
詳しくは、変位装置80は、図3(a)に示すように、油圧室85bの油圧を下げることで、スプリング83の弾性力で拡径部74を前方に押圧して切替ピン70を第二位置P2(後側)から第一位置P1(前側)に変位させる。第一位置P1は、切替ピン70の一端側73(前部)が第一入力繋ぎ部30dの真下に入りこむことで該一端側73が出力繋ぎ部40dと第一入力繋ぎ部30dとの間を跨ぎ、切替ピン70の他端側75(後部)が第二入力繋ぎ部50dの真下に入り込まないことで該他端側75が出力繋ぎ部40dと第二入力繋ぎ部50dとの間を跨がない位置である。この切替ピン70の第二位置P2から第一位置P1への変位の際には、切替ピン70の一端側73が第一入力繋ぎ部30dの真下に入り込んで前側のDカット部73dが第一入力繋ぎ部30dに相対回動不能に当接してから、切替ピン70の他端側75が第二入力繋ぎ部50dの真下から退出して後側のDカット部75dが第二入力繋ぎ部50dに当接しなくなる。それにより、出力アーム40に対して第一入力アーム30が一緒に揺動するように連結されてから、出力アーム40に対する第二入力アーム50の連結が解除される。それにより、図4及び図7(a)に示すように、第一カム10のプロフィールに従いバルブ7を駆動する第一状態に切り替わる。
また、変位装置80は、油圧室85bの油圧を上げることで、該油圧で拡径部74を後方に押圧して切替ピン70を第一位置P1から第二位置P2に変位させる。第二位置P2は、切替ピン70の一端側73が第一入力繋ぎ部30の真下に入り込まないことで該一端側73が出力繋ぎ部40dと第一入力繋ぎ部30dとの間を跨がず、切替ピン70の他端側75が第二入力繋ぎ部50dの真下に入り込むことで該他端側75が出力繋ぎ部40dと第二入力繋ぎ部50dとの間を跨ぐ位置である。この切替ピン70の第一位置P1から第二位置P2への変位の際には、切替ピン70の他端側75が第二入力繋ぎ部50dの下方に入り込んで後側のDカット部75dが第二入力繋ぎ部50dに相対回動不能に当接してから、切替ピン70の一端部73が第一入力繋ぎ部30dの真下から退出して前側のDカット部73dが第一入力繋ぎ部30dに当接しなくなる。それにより、出力アーム40に対して第二入力アーム50が一緒に揺動するように連結されてから、出力アーム40に対する第一入力アーム30の連結が解除される。それにより第二カム20のプロフィールに従いバルブ7を駆動する第二状態に切り替わる。
本実施例によれば、次の効果が得られる。
[A]図4に示す第一状態のときには、出力アーム40と第二入力アーム50との連結が解除され、図5に示す第二状態のときには、出力アーム40と第一入力アーム30との連結が解除されるため、図7に示すように、第一状態のリフト曲線C1と第二状態のリフト曲線C2とを交差させることができる。よって、カム10,20のプロフィールの設計の自由度が上がり、燃費を向上させることも可能になる。
[B]択一的に第一及び第二入力アーム30,50のうちの一方を出力アーム40に連結する構成を、1本の切替ピン70で実現できる。そのため、ピンが3本必要な従来例2に比べて、可変動弁機構1の構造がシンプルになる。
[C]第一入力アーム30の外側に、出力アーム40が設けられ、その出力アーム40のさらに外側に第二入力アーム50が設けられているため、出力アーム40の一側方に第一入力アーム30を設け、他側方に第二入力アーム50を設ける場合に比べて、ロッカアーム29の幅方向のバランスが良い。そのため、本実施例のように、ロッカアーム29をピボット(プランジャ94)により一点で支持することも可能になる。
[D]常に少なくともどちらかのDカット部73d,75dが第一又は第二入力アーム30,50に相対回動不能に当接するため、従来必要であって回止め(溝)なしでも、切替ピン70が回らない。そのため、回止めを廃止できる。そして、回止めを廃止することで、その分だけ油圧シール面を増やすことができ、切替レスポンスが向上する。
図8に示す実施例2の可変動弁機構2は、実施例1と比較して、次に示す点で相違し、その他の点では略同様である。出力アーム40の一側方に第一入力アーム30が設けられ、出力アーム40の他側方に第二入力アーム50が設けられている。第一入力アーム30の後端部と出力アーム40の後端部と第二入力アーム50の後端部とは、一本のロッカシャフト99によって揺動可能に軸支されている。ピン孔47は、出力アーム40の長さ方向中間部を幅方向に貫通している。切替ピン70は、その長さ方向を出力アーム40の幅方向にしてピン孔47内に、該出力アーム40の幅方向に変位可能に設置されている。第一位置P1は、図8(a)に示すように、ロッカアーム29の幅方向一方側(第一入力アーム30側)であり、第二位置P2は、図8(b)に示すように、ロッカアーム29の幅方向他方側(第二入力アーム50側)である。本実施例でも、上記の[A],[B]の効果を得ることができる。
図9に示す実施例3の可変動弁機構3は、実施例2と比較して、次に示す点で相違し、その他の点では略同様である。切替ピン70は、一端側73に径方向外方に突出した一方の拡径部73aを備え、他端側75に径方向外方に突出した他方の拡径部75aを備えている。スプリング83は、図9(a)に示すように、一方の拡径部73aをロッカアーム29の幅方向一方(第一位置P1側)に付勢する。油圧装置85は、図9(b)に示すように、他方の拡径部75aをロッカアーム29の幅方向他方(第二位置P2側)に押圧する。本実施例でも、上記の[A],[B]の効果を得ることができる。
1 可変動弁機構(実施例1)
2 可変動弁機構(実施例2)
3 可変動弁機構(実施例3)
10 第一カム
20 第二カム
30 第一入力アーム
40 出力アーム
40a 一方の出力サイド部
40b 他方の出力サイド部
40d 後側の出力繋ぎ部
50 第二入力アーム
50a 一方の第二入力サイド部
50b 他方の第二入力サイド部
50d 後側の第二入力繋ぎ部
60 ロストモーションスプリング
63 一方の延出部
64 コイル部
65 他方の延出部
70 切替ピン
73 切替ピンの一端側
73d 前側のDカット部(一方のDカット部)
74 切替ピンの拡径部
75 切替ピンの他端側
75d 後側のDカット部(他方のDカット部)
80 変位装置
83 スプリング
85 油圧装置
P1 第一位置
P2 第二位置

Claims (5)

  1. 第一カム(10)に駆動されて揺動する第一入力アーム(30)と、
    第二カム(20)に駆動されて揺動する第二入力アーム(50)と、
    第一入力アーム(30)と第二入力アーム(50)との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム(40)と、
    一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨がない第一位置(P1)と、一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨ぐ第二位置(P2)とに変位可能に設けられた切替ピン(70)と、
    切替ピン(70)を第一位置(P1)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第一入力アーム(30)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第一カム(10)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第一状態に切り替え、切替ピン(70)を第二位置(P2)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第二入力アーム(50)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第二カム(20)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第二状態に切り替える変位装置(80)と
    を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
    第一入力アーム(30)内及び第二入力アーム(50)内のいずれにも、変位装置(80)の力を切替ピン(70)に伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム(40)内に変位装置(80)が設けられ、変位装置(80)は、出力アーム(40)内で切替ピン(70)を第一位置(P1)側と第二位置(P2)側とに押圧するように構成され、
    出力アーム(40)は、第一入力アーム(30)の一側方に設けられた一方の出力サイド部(40a)と、第一入力アーム(30)の他側方に設けられた他方の出力サイド部(40b)と、両出力サイド部(40a,40b)を繋ぐ出力繋ぎ部(40d)とを含み構成され、
    第二入力アーム(50)は、一方の出力サイド部(40a)よりも前記一側方に設けられた一方の第二入力サイド部(50a)と、他方の出力サイド部(40b)よりも前記他側方に設けられた他方の第二入力サイド部(50b)と、両第二入力サイド部(50a,50b)を繋ぐ第二入力繋ぎ部(50d)とを含み構成され、
    切替ピン(70)は、出力繋ぎ部(40d)に設置され、第一位置(P1)は、切替ピンの一端側(73)が出力繋ぎ部(40d)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、切替ピンの他端側(75)が出力繋ぎ部(40d)と第二入力繋ぎ部(50d)との間を跨がない位置であり、第二位置(P2)は、切替ピンの一端側(73)が出力繋ぎ部(40d)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、切替ピンの他端側(75)が出力繋ぎ部(40d)と第二入力繋ぎ部(50d)との間を跨ぐ位置であることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
  2. 第一カム(10)に駆動されて揺動する第一入力アーム(30)と、
    第二カム(20)に駆動されて揺動する第二入力アーム(50)と、
    第一入力アーム(30)と第二入力アーム(50)との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム(40)と、
    一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨がない第一位置(P1)と、一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨ぐ第二位置(P2)とに変位可能に設けられた切替ピン(70)と、
    切替ピン(70)を第一位置(P1)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第一入力アーム(30)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第一カム(10)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第一状態に切り替え、切替ピン(70)を第二位置(P2)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第二入力アーム(50)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第二カム(20)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第二状態に切り替える変位装置(80)と
    を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
    第一入力アーム(30)内及び第二入力アーム(50)内のいずれにも、変位装置(80)の力を切替ピン(70)に伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム(40)内に変位装置(80)が設けられ、変位装置(80)は、出力アーム(40)内で切替ピン(70)を第一位置(P1)側と第二位置(P2)側とに押圧するように構成され、
    切替ピン(70)は、円柱状の形状をしており、一端側(73)には、円形の断面の一部をD字状にカットした形状の一方のDカット部(73d)が設けられ、他端側(75)には、円形の断面の一部をD字状にカットした形状の他方のDカット部(75d)が設けられ、
    切替ピン(70)の第二位置(P2)から第一位置(P1)への変位の際には、一方のDカット部(73d)が第一入力アーム(30)に相対回動不能に当接してから、他方のDカット部(75d)が第二入力アーム(50)に当接しなくなり、
    切替ピン(70)の第一位置(P1)から第二位置(P2)への変位の際には、他方のDカット部(75d)が第二入力アーム(50)に相対回動不能に当接してから、一方のDカット部(73d)が第一入力アーム(30)に当接しなくなることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
  3. 第一カム(10)に駆動されて揺動する第一入力アーム(30)と、
    第二カム(20)に駆動されて揺動する第二入力アーム(50)と、
    第一入力アーム(30)と第二入力アーム(50)との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム(40)と、
    一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨がない第一位置(P1)と、一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨ぐ第二位置(P2)とに変位可能に設けられた切替ピン(70)と、
    切替ピン(70)を第一位置(P1)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第一入力アーム(30)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第一カム(10)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第一状態に切り替え、切替ピン(70)を第二位置(P2)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第二入力アーム(50)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第二カム(20)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第二状態に切り替える変位装置(80)と
    を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
    第一入力アーム(30)内及び第二入力アーム(50)内のいずれにも、変位装置(80)の力を切替ピン(70)に伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム(40)内に変位装置(80)が設けられ、変位装置(80)は、出力アーム(40)内で切替ピン(70)を第一位置(P1)側と第二位置(P2)側とに押圧するように構成され、
    第一入力アーム(30)を第一カム(10)側に付勢すると共にその反力で第二入力アーム(50)を第二カム(20)側に付勢することで、第一状態の時には、第二入力アーム(50)を第二カム(20)に付勢し、第二状態の時には、第一入力アーム(30)を第一カム(10)に付勢するロストモーションスプリング(60)を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
  4. ロストモーションスプリング(60)は、コイル部(64)と、コイル部(64)から延びて第一入力アーム(30)に当接する第一延出部(63)と、コイル部(64)から延びて第二入力アーム(50)に当接する第二延出部(65)とを含み構成された請求項3記載の内燃機関の可変動弁機構。
  5. 第一カム(10)に駆動されて揺動する第一入力アーム(30)と、
    第二カム(20)に駆動されて揺動する第二入力アーム(50)と、
    第一入力アーム(30)と第二入力アーム(50)との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム(40)と、
    一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨がない第一位置(P1)と、一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨ぐ第二位置(P2)とに変位可能に設けられた切替ピン(70)と、
    切替ピン(70)を第一位置(P1)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第一入力アーム(30)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第一カム(10)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第一状態に切り替え、切替ピン(70)を第二位置(P2)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第二入力アーム(50)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第二カム(20)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第二状態に切り替える変位装置(80)と
    を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
    第一入力アーム(30)内及び第二入力アーム(50)内のいずれにも、変位装置(80)の力を切替ピン(70)に伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム(40)内に変位装置(80)が設けられ、変位装置(80)は、出力アーム(40)内で切替ピン(70)を第一位置(P1)側と第二位置(P2)側とに押圧するように構成され、
    切替ピン(70)は、長さ方向中間部に径方向外方に突出した拡径部(74)を備え、
    変位装置(80)は、拡径部(74)を弾性力で第一位置(P1)側及び第二位置(P2)側のうちの一方に付勢するスプリング(83)と、拡径部(74)を油圧で第一位置(P1)側及び第二位置(P2)側のうちの他方に押圧する油圧装置(85)とを含み構成されたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
JP2016182076A 2016-09-16 2016-09-16 内燃機関の可変動弁機構 Expired - Fee Related JP6691459B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016182076A JP6691459B2 (ja) 2016-09-16 2016-09-16 内燃機関の可変動弁機構

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016182076A JP6691459B2 (ja) 2016-09-16 2016-09-16 内燃機関の可変動弁機構

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018044534A JP2018044534A (ja) 2018-03-22
JP6691459B2 true JP6691459B2 (ja) 2020-04-28

Family

ID=61694482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016182076A Expired - Fee Related JP6691459B2 (ja) 2016-09-16 2016-09-16 内燃機関の可変動弁機構

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6691459B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11300014B2 (en) 2018-12-06 2022-04-12 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Valve actuation system comprising finger follower for lobe switching and single source lost motion
US11208921B2 (en) 2018-12-06 2021-12-28 Jacobs Vehicle Systems, Inc. Finger follower for lobe switching and single source lost motion
KR102533784B1 (ko) * 2018-12-06 2023-05-16 자콥스 비히클 시스템즈, 인코포레이티드. 로브 전환 및 단일 공급원 로스트 모션용 핑거 팔로워

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4145769B2 (ja) * 2003-10-20 2008-09-03 本田技研工業株式会社 強制開閉式動弁装置
US7677213B2 (en) * 2005-08-04 2010-03-16 Timken Us Llc Deactivating roller finger follower
US9488075B2 (en) * 2011-11-06 2016-11-08 Eaton Corporation Latch pin assembly; rocker arm arrangement using latch pin assembly; and assembling methods
US20170236630A1 (en) * 2014-08-18 2017-08-17 Eaton Corporation Magnetically Latching Flux-Shifting Electromechanical Actuator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018044534A (ja) 2018-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6691459B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP6326349B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP4931680B2 (ja) 動弁機構
US7730862B2 (en) Valve mechanism for internal combustion engine
JP5069140B2 (ja) 可変動弁機構
EP2733319B1 (en) Variable valve mechanism of internal combustion engine
JP2007146679A (ja) 内燃機関の動弁装置
EP3232025B1 (en) Variable valve mechanism of internal combustion engine
JP4931621B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP6691469B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP6258383B2 (ja) エンジンの可変バルブリフト装置
JP5436134B2 (ja) ロッカアーム及び動弁機構
JP4931757B2 (ja) 可変動弁機構
US7918201B2 (en) Variable valve mechanism for engine
JP6326348B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP4866328B2 (ja) 可変動弁機構
JP6775402B2 (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP2009068382A (ja) 可変動弁機構
JP2006063871A (ja) エンジンの可変動弁装置
JP2007120370A (ja) 内燃機関のバルブタイミング制御装置
JP5996881B2 (ja) 可変動弁機構
US10280817B2 (en) Variable valve mechanism of internal combustion engine
JP2005090492A (ja) 内燃機関の可変動弁機構
JP2009197732A (ja) 動弁機構
JP2008190392A (ja) 可変動弁機構

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190320

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200311

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200324

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6691459

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees