JPH06159025A - Variable valve system of engine - Google Patents

Variable valve system of engine

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Publication number
JPH06159025A
JPH06159025A JP31530792A JP31530792A JPH06159025A JP H06159025 A JPH06159025 A JP H06159025A JP 31530792 A JP31530792 A JP 31530792A JP 31530792 A JP31530792 A JP 31530792A JP H06159025 A JPH06159025 A JP H06159025A
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JP
Japan
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lever
cam
valve
control
rocker arm
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Pending
Application number
JP31530792A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Nakamura
信 中村
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress the unevenness of the valve lifting amount between cylinders while realizing the position stability of a control cam when it is converted, even though the converting stages of the valve lifting amount are increased. CONSTITUTION:A lever 11 whose one surface is contacted to the rear surface 7a of a locker arm to depress a suction valve against a valve spring 5 following a cam 6 is provided, and one end of the lever 11 is held rotatable with a fulcrum shaft 12, while plural control cams 21 and 22 having a cam crest on the peripheral surface, whose distance from the rotation center is increased step by step when it is slipped in the rotating direction at a specific angle, are provided to the reverse side surfaces 11b and 11c not contacted to the rear surface 7a of the locker arm of the lever 11 opposing respectively, and to increase the distance from the rotation center step by step in the same rotating direction. And when the control cams are rotated a specific angle alternately, plural cams are converted each other so as to contact to the reverse surfaces 11b and 11c.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの運転状態に応
じて吸気弁または排気弁のリフト特性を段階的に切換え
る可変動弁装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve operating system for gradually changing the lift characteristic of an intake valve or an exhaust valve according to the operating condition of an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の可変動弁装置として図5に示す
ものがある(SAEペーパー896081参照)。
2. Description of the Related Art As a variable valve operating device of this type, there is one shown in FIG. 5 (see SAE paper 896081).

【0003】これについて説明すると、エンジンに同期
して回転するカム41に一端が接し、他端が吸気弁(ま
たは排気弁)42に接するロッカーアーム43の背面
(図で上面)43aに、レバー45が接して設けられ
る。レバー45には、ロッカーアーム43の両サイドを
挟みつつ図で下方に伸びるフォーク部45aがロッカー
シャフト44を摺動しうるように形成され、レバー45
の一端が油圧タペット46により揺動可能に支持されて
いる。
To explain this, one end of the rocker arm 43 is in contact with the cam 41 rotating in synchronization with the engine and the other end is in contact with the intake valve (or exhaust valve) 42. Are provided in contact with each other. The lever 45 is formed with a fork portion 45a extending downward in the drawing while sandwiching both sides of the rocker arm 43 so as to slide on the rocker shaft 44.
One end of is supported swingably by a hydraulic tappet 46.

【0004】レバー45の揺動位置を運転状態に応じて
切換えるため、レバー45の他端は、コントロールカム
47により支持される。回動可能なコントロールカム4
7には、回転中心からの距離が異なる4つのカム山が図
6のように所定の角度ごとに形成されており、コントロ
ールカム47を所定角度づつステップ的に図6において
反時計方向に回動させて、レバー45と接するカム山の
位置を“1”,“2”,“3”,“4”の順に切換える
と、図5においてレバー45がカム41に近づいてい
く。ロッカーアーム43は、カム41の回転により一端
が押上げられるのに伴い、レバー45に接する部位を図
5においてC点(始点)より左方向に移動させながら揺
動し、その他端で吸気弁42を押し下げるのであるが、
レバー45の回動位置がカム41に近づくほど、上記の
始点が図で左側に移動するため、吸気弁42のバルブリ
フト量が増大されるのである。
The other end of the lever 45 is supported by the control cam 47 in order to switch the swinging position of the lever 45 according to the operating state. Rotatable control cam 4
Four cam ridges having different distances from the center of rotation are formed at a predetermined angle as shown in FIG. 6, and the control cam 47 is rotated step by step at a predetermined angle in the counterclockwise direction in FIG. Then, when the position of the cam crest contacting the lever 45 is switched in the order of "1", "2", "3", "4", the lever 45 approaches the cam 41 in FIG. As one end of the rocker arm 43 is pushed up by the rotation of the cam 41, the rocker arm 43 swings while moving the portion contacting the lever 45 to the left from the point C (start point) in FIG. 5, and the intake valve 42 at the other end. Press down,
As the turning position of the lever 45 moves closer to the cam 41, the above-mentioned starting point moves to the left side in the figure, so that the valve lift amount of the intake valve 42 increases.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の装置
では、レバー45の回動位置がコントロールカム47の
形状寸法そのもので決まるため、レバー45の回動位置
の精度がよく、気筒間でバルブリフト量のバラツキを小
さなものに抑えることができる。
By the way, in the above device, since the turning position of the lever 45 is determined by the shape and size of the control cam 47 itself, the turning position of the lever 45 is accurate and the valve lift between cylinders is high. The variation in quantity can be suppressed to a small one.

【0006】しかしながら、その一方でカム山の数を増
やすと、コントロールカム47の位置安定性(すわり)
が悪くなる傾向にあるため、バルブリフト量の切換の段
数を多くできない。
On the other hand, however, when the number of cam ridges is increased, the position stability (sit) of the control cam 47 is increased.
Therefore, the number of stages for switching the valve lift amount cannot be increased.

【0007】これは、カム山の目標位置(“1”,
“2”,“3”,“4”の位置)にコントロールカム4
7が応答よく落ち着くためには、カム回転角度に対する
カムリフト特性(図6)において、目標位置を中心にし
て左右に所定幅Wのほぼ水平な部分を設ける必要がある
ためである。バルブリフト量の切換の段数を多くしたこ
とでこのWの水平部分が狭くなるとコントロールカム4
7のすわりがわるくなり、たとえば“3”から“2”へ
の位置切換を指示したとき、コントロールカム47が
“2”の位置から勢いあまって“1”の位置までころが
り、指示した位置と実際の位置とが異なってしまうこと
があるのである。
This is the target position (“1”,
Control cam 4 at “2”, “3” and “4” positions)
This is because, in order to settle down with good response, the cam lift characteristics (FIG. 6) with respect to the cam rotation angle need to be provided with a substantially horizontal portion having a predetermined width W on the left and right with respect to the target position. If the horizontal portion of W is narrowed by increasing the number of stages for switching the valve lift amount, the control cam 4
7 becomes uncomfortable, for example, when instructing to switch the position from "3" to "2", the control cam 47 rushes from the "2" position to the "1" position, and the instructed position is actually changed. The position of may be different.

【0008】このように、バルブリフト量を少ない段数
でしか切換えることができないと、切換時のバルブリフ
ト量の変化が大きくなり、トルクショックが生じる。
As described above, when the valve lift amount can be switched only with a small number of stages, the change in the valve lift amount at the time of switching becomes large, and a torque shock occurs.

【0009】一方、特開昭60−128912号のよう
に、コントロールカムの代わりに、往復動する油圧ピス
トンでレバーを支持し、ピストンストロークを変えるこ
とによってレバーの回動位置を変化させるようにしたも
のがあり、このものによれば、バルブリフト量を多くの
段数で切換可能に構成できる。しかしながら、油圧アク
チュエータではレバーの回動位置の精度がコントロール
カムのときより悪く、この精度の悪さからバルブリフト
量の気筒間バラツキが大きくなる。
On the other hand, as in Japanese Patent Laid-Open No. 60-128912, the lever is supported by a reciprocating hydraulic piston instead of the control cam, and the pivot position of the lever is changed by changing the piston stroke. According to this type, the valve lift amount can be switched in a large number of stages. However, in the hydraulic actuator, the accuracy of the pivotal position of the lever is worse than that of the control cam, and due to the poor accuracy, the variation in the valve lift amount between cylinders becomes large.

【0010】そこで本発明は、複数のコントロールカム
を交互に回動することによってレバーの回動位置を変化
させることにより、バルブリフト量の切換段数を多くし
ても、コントロールカムの切換時の位置安定を図りつつ
バルブリフト量の気筒間バラツキを抑えることを目的と
する。
Therefore, according to the present invention, by alternately rotating a plurality of control cams to change the rotational position of the lever, even if the number of switching stages of the valve lift amount is increased, the position when the control cam is switched is changed. The purpose is to suppress variations in valve lift between cylinders while achieving stability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンに同
期して回転するカムと、このカムに従動してバルブスプ
リングに抗し吸気弁または排気弁を押し下げるロッカー
アームと、ロッカーアーム背面に接するレバーと、レバ
ーの一端を回動可能に支持する支点軸と、一回転方向に
所定の角度ずれるごとに回転中心からの距離が段階的に
大きくなるカム山を周面にもつ複数のコントロールカム
であって、前記レバーのロッカーアーム背面と接しない
反対面にそれぞれ対向して、かつ前記回転中心からの距
離が同一の回転方向で段階的に大きくなるように配置さ
れ、交互に前記の所定角度づつ回動したとき交互に入れ
換わって前記反対面と接する複数のコントロールカム
と、この複数のコントロールカムを交互に前記の所定角
度づつ回動させるアクチュエータとを設けた。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a cam that rotates in synchronization with an engine, a rocker arm that follows the cam and pushes down an intake valve or an exhaust valve against a valve spring, and contacts a back surface of the rocker arm. With a lever, a fulcrum shaft that rotatably supports one end of the lever, and a plurality of control cams that have cam peaks on the peripheral surface that gradually increase in distance from the center of rotation with a predetermined angle deviation in one rotation direction. The levers are arranged so as to face the opposite surfaces of the rocker arm which are not in contact with the back surface of the lever, and the distance from the rotation center increases stepwise in the same rotation direction. A plurality of control cams that are alternately replaced when rotating and contact the opposite surface, and a plurality of control cams that are alternately rotated by the predetermined angle. Provided and Chueta.

【0012】また、バルブリフト量が最大となる位置に
あるレバーに接するコントロールカムを支点軸に最も近
く配した。
Further, the control cam which contacts the lever at the position where the valve lift amount is maximum is arranged closest to the fulcrum shaft.

【0013】一方、バルブリフト量が最小となる回動位
置にあるレバーに接するコントロールカムを支点軸から
最も遠くに配した。
On the other hand, the control cam, which comes into contact with the lever at the rotating position where the valve lift amount is minimized, is arranged farthest from the fulcrum shaft.

【0014】[0014]

【作用】2以上のコントロールカムがそれぞれ所定の角
度づつ交互に、回転中心からの距離が大きくなる側に回
転すると、レバー上面と接するコントロールカムが交互
に移るたびにレバーの回動位置が段階的にカムに近づい
ていく。
When the two or more control cams are alternately rotated by a predetermined angle to the side where the distance from the center of rotation increases, the lever rotation position changes stepwise each time the control cam contacting the upper surface of the lever moves alternately. Approaching the cam.

【0015】この場合に、1つ1つのコントロールカム
についてみれば、周面に形成されるカム山の数が従来と
同じであったとしても、その数にコントロールカムの数
をかけた値(実際にはこれより少し少ない)がレバーの
回動位置の数になる。たとえば、カム山の数が従来と同
じ4つであったとすれば、コントロールカムを2つ設け
ることで、4×2(=8)がほぼレバーの回動位置の数
になる(つまり従来のほぼ倍になる)のである。いいか
えると、コントロールカムの位置安定性(すわり)を悪
くしないため、1つ1つのコントロールカムのカム山の
数は従来と同じにしたままでも、レバー回動位置を多数
段にすることができるわけである。
In this case, regarding each control cam, even if the number of cam peaks formed on the peripheral surface is the same as the conventional one, a value obtained by multiplying the number by the number of control cams (actually Is a little less than this) is the number of lever rotation positions. For example, if the number of cam ridges is four, which is the same as the conventional one, by providing two control cams, 4 × 2 (= 8) is approximately the number of lever rotation positions (that is, almost the same as the conventional one). Double). In other words, since the position stability (sit) of the control cam is not deteriorated, even if the number of cam peaks on each control cam remains the same as before, the lever rotation position can be set in multiple stages. Is.

【0016】このように、複数のコントロールカムを所
定の角度づつ交互に回動することによってレバーの回動
位置を多数段にすると、コントロールカムの位置を安定
させつつ、バルブリフト量の気筒間バラツキが抑えられ
る。
As described above, when the plurality of control cams are alternately rotated by a predetermined angle so that the lever is rotated in a large number of stages, the control cam position is stabilized and the valve lift amount varies among the cylinders. Can be suppressed.

【0017】また、バルブリフト量が最大となる位置に
あるレバーに接するコントロールカムが支点軸に最も近
く配されたときは、レバーに最大荷重が働いても、レバ
ーにかかる曲げモーメントが小さくてすみ、レバーの変
形が防止される。
Further, when the control cam contacting the lever at the position where the valve lift amount is maximum is arranged closest to the fulcrum shaft, even if the maximum load acts on the lever, the bending moment applied to the lever is small. The deformation of the lever is prevented.

【0018】一方、バルブリフト量が最小となる回動位
置にあるレバーに接するコントロールカムが支点軸から
最も遠くに配されると、バルブリフト量の精度が最もよ
いことが要求される最小のバルブリフト量のとき、バル
ブリフト量のバラツキが一段と小さくなり、これによっ
て混合気の気筒間分配が大幅に改善される。
On the other hand, when the control cam contacting the lever in the rotational position where the valve lift amount is the minimum is arranged farthest from the fulcrum shaft, the minimum valve lift amount is required to have the highest accuracy. At the time of the lift amount, the variation in the valve lift amount is further reduced, which significantly improves the distribution of the air-fuel mixture among the cylinders.

【0019】[0019]

【実施例】図1に示すように、シリンダヘッド1にはサ
イアミーズ型の吸気ポート2を開閉する一対の吸気弁3
が設けられ、バルブスプリング4をバルブリテーナ5と
シリンダヘッド1の間に介装することで、吸気弁3を閉
弁方向に付勢している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG. 1, a cylinder head 1 has a pair of intake valves 3 for opening and closing a Siamese type intake port 2.
Is provided and the valve spring 4 is interposed between the valve retainer 5 and the cylinder head 1 to bias the intake valve 3 in the valve closing direction.

【0020】シリンダヘッド1の上部にはクランクシャ
フト(エンジン)に同期して回転するカム6と、カム6
に従動し吸気弁3をバルブスプリング4に抗して図で下
方に押し下げるY字状のロッカーアーム7が設けられ、
図で上方に湾曲して形成されるロッカーアーム7の一端
(図で右端)は転動可能なローラフォロワ8を介してカ
ム6の周面と、また2つに分岐される他端(左端)は油
圧タペット9を介してそれぞれ吸気弁3の上端に接して
いる。
A cam 6 that rotates in synchronization with a crankshaft (engine) is provided above the cylinder head 1, and a cam 6 is provided.
There is provided a Y-shaped rocker arm 7 that follows and pushes the intake valve 3 downward in the figure against the valve spring 4.
One end (the right end in the drawing) of the rocker arm 7 that is curved upward in the drawing is connected to the peripheral surface of the cam 6 via a rollable roller follower 8 and the other end (the left end) that is branched into two. Respectively contact the upper end of the intake valve 3 via the hydraulic tappet 9.

【0021】バルブリフト量を段階的に変化させるた
め、支点軸12を中心にして揺動可能なレバー11がロ
ッカーアーム背面7aに接して設けられ、レバー11を
回動してカム6に近づけるほどバルブリフト量が大きく
される。カム6のリフト域になると、ロッカーアーム7
はその背面7aとレバー11の下面11aとの接点を図
において右側に移動させながら揺動し、バルブスプリン
グ4に抗し吸気弁3を開かせるのであるが、レバー11
が図で実線位置から破線位置(カム6に近づく側)に移
されると、レバー比が変化してより多く吸気弁3が押し
下げられる、つまりバルブリフト量が大きくなるのであ
る。
In order to change the valve lift amount stepwise, a lever 11 which is swingable around the fulcrum shaft 12 is provided in contact with the rocker arm rear face 7a, and the lever 11 is rotated to be closer to the cam 6. The valve lift amount is increased. When it comes to the lift area of the cam 6, the rocker arm 7
Swings while moving the contact point between its rear surface 7a and the lower surface 11a of the lever 11 to the right side in the drawing to open the intake valve 3 against the valve spring 4.
Is moved from the solid line position to the broken line position (the side closer to the cam 6) in the figure, the lever ratio changes and the intake valve 3 is pushed down more, that is, the valve lift amount increases.

【0022】バルブリフト量だけでなくバルブ作動角
(吸気弁3の開いている角度のこと)をも同時に変化さ
せるため、支点軸12の中心点Oが吸気弁3の中心軸上
に位置して設けられ、支点軸12はロッカーアーム7の
ほぼ中央位置に設けたピン13と、一対のリンク14を
介して両サイド(図は片サイドだけを示す)から連結さ
れる。また、カム6のベースサークル域で、ロッカーア
ーム背面7aと接するレバー部位は、支点軸12のO点
を中心とする半径R1の円弧断面を持つように円筒状
に、かつ油圧タペット9の吸気弁上端に接する部位もO
点を中心とする半径R2(R2>R1)の円弧断面を持つ
ように球面状にそれぞれ形成されている。
Since not only the valve lift amount but also the valve operating angle (the opening angle of the intake valve 3) is changed at the same time, the center point O of the fulcrum shaft 12 is located on the center axis of the intake valve 3. The fulcrum shaft 12 is provided and is connected to a pin 13 provided at a substantially central position of the rocker arm 7 from both sides (only one side is shown in the figure) via a pair of links 14. Further, in the base circle area of the cam 6, the lever portion in contact with the rocker arm back surface 7a is cylindrical so as to have an arc cross section with a radius R 1 centered on the point O of the fulcrum shaft 12 and the intake of the hydraulic tappet 9 is increased. The part in contact with the top of the valve is also O
Each of them is formed in a spherical shape so as to have an arc section having a radius R 2 (R 2 > R 1 ) centered on the point.

【0023】ここで、レバー11がカム6から離れる側
に回動することによってバルブ作動角が小さくなること
を、図2を参照しながら説明する。図2において、レバ
ー11が破線位置にあり、いまかりにカム6のベースサ
ークル域でレバー下面11aのA点とロッカーアーム背
面7aのE点とが接している状態からθの角度だけ反時
計方向にレバー11を回転させると(レバー11は実線
位置に移動する)、レバー下面上のC点がC′点に移っ
てE点と接し、レバー下面上のA点はA′点に移る。こ
のとき少なくともレバー下面のAC間の形状はO点を中
心とする円弧になっている。
The fact that the valve operating angle is reduced by rotating the lever 11 away from the cam 6 will now be described with reference to FIG. In FIG. 2, the lever 11 is at the broken line position, and in the base circle area of the cam 6, the point A of the lever lower surface 11a and the point E of the rocker arm back surface 7a are in contact with each other, and the angle is θ in the counterclockwise direction. When the lever 11 is rotated (the lever 11 moves to the position of the solid line), the point C on the lower surface of the lever moves to the point C ′ and contacts the point E, and the point A on the lower surface of the lever moves to the point A ′. At this time, at least the shape of AC on the lower surface of the lever is an arc centered on the point O.

【0024】この状態でカム6のリフト域になると、ロ
ッカーアーム7の全体がO点を中心に反時計方向に回転
する。これは、図1に示したようにロッカーアーム中の
H点(ピン13の中心点)とこれと異なるロッカーアー
ム上のE点との2点がO点を中心に回転する(つまりO
点がロッカーアーム7の回転中心になる)からである。
このロッカーアーム7の回転に伴って、ロッカーアーム
背面7aとレバー下面11aの接点が図2においてC′
点からA′点に移る。このとき、油圧タペット9もロッ
カーアーム7と一体に回転するため、油圧タペット9上
のW点がW′点に移り、吸気弁上端の点Vと接する(油
圧タペット9上のU点はU′点に移る)が、油圧タペッ
ト9の下面を形成する円弧の中心はO点であるため、吸
気弁3を押し下げない。つまり、カム6から離れる側に
レバー11をθの角度だけ回動すると、バルブ作動角が
θだけ小さくなるのである。もちろん、図2においてレ
バー11が実線位置にあるときは、破線位置よりもバル
ブリフト量が小さくなる。このようにして、レバー11
がカム6から遠ざかるほど、バルブリフト量とバルブ作
動角がともに小さくなるのである。
In this state, when the cam 6 reaches the lift area, the entire rocker arm 7 rotates counterclockwise around the point O. As shown in FIG. 1, two points, H point (center point of the pin 13) in the rocker arm and E point on the rocker arm different from this point, rotate about O point (that is, O point).
This is because the point becomes the center of rotation of the rocker arm 7).
With the rotation of the rocker arm 7, the contact point between the rocker arm rear surface 7a and the lever lower surface 11a is C'in FIG.
Move from point A to point A '. At this time, since the hydraulic tappet 9 also rotates integrally with the rocker arm 7, the W point on the hydraulic tappet 9 moves to the W'point and contacts the point V at the upper end of the intake valve (the U point on the hydraulic tappet 9 is U '. However, since the center of the arc forming the lower surface of the hydraulic tappet 9 is point O, the intake valve 3 is not pushed down. That is, when the lever 11 is rotated by the angle of θ toward the side away from the cam 6, the valve operating angle is decreased by θ. Of course, when the lever 11 is in the solid line position in FIG. 2, the valve lift amount is smaller than that in the broken line position. In this way, the lever 11
Both the valve lift amount and the valve operating angle decrease with increasing distance from the cam 6.

【0025】ところで、図1においてレバー11の回動
位置を段階的に切換えるため、ロッカーアーム背面7a
に接するのとは反対側のレバー面(図で上面)が、支点
軸側ほど厚みのある2段の階段状に形成され、各段のレ
バー面11b,11cにそれぞれ対向してコントロール
カム21,22が配置される。レバー11の先端(図で
右端)は、スプリング23によりコントロールカム2
1,22の側に押しつけられる。なお、各コントロール
カム21,22は、一回転方向に所定の角度(コントロ
ールカム21についてθ1、コントロールカム22につ
いてθ2とする)ずれるごとに回転中心からの距離が長
くなる4つのカム山が周面にそれぞれ形成されている。
By the way, in FIG. 1, the rocker arm rear surface 7a is used to change the rotational position of the lever 11 stepwise.
The lever surface (the upper surface in the figure) on the side opposite to the contact with the control cam 21, facing the lever surface 11b, 11c of each step, is formed in a stepped shape with two steps having a thickness closer to the fulcrum shaft side. 22 is arranged. The tip of the lever 11 (right end in the figure) is attached to the control cam 2 by the spring 23.
It is pressed to the side of 1, 22. Each of the control cams 21 and 22 has four cam ridges whose distance from the center of rotation increases with each deviation of a predetermined angle in one rotation direction (θ 1 for the control cam 21 and θ 2 for the control cam 22). Each is formed on the peripheral surface.

【0026】さらに、2つのコントロールカム21,2
2が交互に上記の所定角度づつ回動したとき、レバー上
面と接するコントロールカムが交互に入れ換わるよう
に、階段状のレバー上面や2つのコントロールカム2
1,22の寸法などが設定される。
Furthermore, two control cams 21 and 2 are provided.
When 2 is alternately rotated by the above-mentioned predetermined angle, the control cams in contact with the lever upper surface are exchanged alternately so that the stepped lever upper surface and the two control cams 2
The dimensions of 1 and 22 are set.

【0027】たとえば、一方のコントロールカム21の
カム山の頂上に回転中心からの距離が短い順に“0”,
“2”,“4”,“6”という番号を、また他方のコン
トロールカム22のカム山の頂上には回転中心からの距
離が短い順に“1”,“3”,“5”,“7”という番
号をそれぞれ割り振り、図1のようにコントロールカム
22の“1”のカム山がレバー上面11cと接している
状態で、レバー11がカム6から最も離れた位置(初期
位置)にあるとする。ただし、もう1つのコントロール
カム21の“0”のカム山とレバー上面11bとの間に
はクリアランスがあり、“0”のカム山とレバー上面1
1bとは接していない。
For example, at the top of the cam crest of one of the control cams 21, "0", in order of increasing distance from the center of rotation,
The numbers "2", "4", and "6" are used, and the tops of the cam ridges of the other control cams 22 are "1", "3", "5", and "7" in order of increasing distance from the center of rotation. When the lever 11 is at the position farthest from the cam 6 (initial position) with the “1” cam crest of the control cam 22 in contact with the lever upper surface 11c as shown in FIG. To do. However, there is a clearance between the "0" cam crest of the other control cam 21 and the lever upper surface 11b, and the "0" cam crest and the lever upper surface 1b.
Not in contact with 1b.

【0028】この状態からコントロールカム21,22
を交互に同じ方向(図では反時計方向)に回動すること
を考える。
From this state, the control cams 21, 22
Consider alternating rotation in the same direction (counterclockwise in the figure).

【0029】まず一方のコントロールカム21がθ1
だけ反時計方向に回動したとき、コントロールカム21
の“2”のカム山がレバー上面11bと接し、“1”の
カム山がレバー上面11cから離れる。このレバー上面
と接するカム山の切換によって、レバー11がカム6に
近づく側に所定の角度回転する。
First, the control cam 21 on one side is θ 1
Control cam 21 when rotated counterclockwise only
The "2" cam lobes contact the lever upper surface 11b, and the "1" cam lobes move away from the lever upper surface 11c. By switching the cam mountain contacting the upper surface of the lever, the lever 11 is rotated by a predetermined angle toward the side closer to the cam 6.

【0030】次に他方のコントロールカム22がθ2
だけ反時計方向に回動すると、“3”の山がレバー上面
11cと接するため、“2”のカム山がレバー上面11
bから離れる。このカム山の切換によりレバー11がさ
らにカム6に近づく。
Next, the other control cam 22 is set to θ 2
When it is rotated counterclockwise only, the "3" peak is in contact with the lever upper surface 11c, so that the "2" cam peak is located on the lever upper surface 11c.
leave b. The lever 11 moves closer to the cam 6 by the switching of the cam crests.

【0031】今度は、反対側のコントロールカム21
がθ1だけ反時計方向に回動すると、“4”のカム山が
レバー上面11bと接し、“3”のカム山がレバー上面
11cから離れる。
This time, the control cam 21 on the opposite side
Is rotated counterclockwise by θ 1 , the "4" cam lobe contacts the lever upper surface 11b, and the "3" cam lobe moves away from the lever upper surface 11c.

【0032】以下の操作も同様であり、このようにして
2つのコントロールカム21,22を交互に所定の角度
づつ回動したとき、レバーの回動位置は全部で7段階に
変化することになる。この数は、カム山の数である4に
コントロールカムの総数である2をかけて得られる値8
にほぼ相当する。
The following operations are also the same, and when the two control cams 21 and 22 are alternately rotated by a predetermined angle in this way, the rotation position of the lever changes in a total of seven steps. . This number is 8 obtained by multiplying the number of cam peaks by 4 by the total number of control cams by 2
Is almost equivalent to.

【0033】なお、図3に示したように、コントロール
カム21(22についても)はコントロールシャフト2
5に回動自在に設けられ、ストッパリング(コントロー
ルシャフトに固定される)26とトーションスプリング
27を介して連結されている。これは、カム6のリフト
域でコントロールカム21を隣のカム山へ転がせようと
しても、大きなバルブスプリング力がコントロールカム
21に作用して転がることができないための工夫であ
る。つまり、カム6のリフト域でアクチュエータ(DC
サーボモータ)29によりコントロールシャフト25を
θ1の角度回転させることで、トーションスプリング2
7をねじっておき、カムのベースサークル域に移った段
階で、トーションスプリング27に蓄えられた弾性エネ
ルギーを利用して、コントロールカム21を指令位置へ
と転がらせるのである。
As shown in FIG. 3, the control cam 21 (also for 22) is the control shaft 2
5 is rotatably provided, and is connected to a stopper ring (fixed to the control shaft) 26 via a torsion spring 27. This is a device to prevent the control cam 21 from rolling due to a large valve spring force acting on the control cam 21 even if the control cam 21 is rolled to the adjacent cam mountain in the lift area of the cam 6. In other words, the actuator (DC
By rotating the control shaft 25 by an angle of θ 1 by the (servo motor) 29, the torsion spring 2
When 7 is twisted and moved to the base circle area of the cam, the control cam 21 is rolled to the command position by utilizing the elastic energy stored in the torsion spring 27.

【0034】ここで、この例の作用を説明する。The operation of this example will now be described.

【0035】図1において、2つのコントロールカム2
1,22がそれぞれθ1,θ2の角度づつ図1の状態から
交互に反時計方向に回転すると、レバー上面と接するコ
ントロールカムが交互に移るたびにレバー11の回動位
置が段階的にカム6に近づいていき、レバー11の回動
位置が全部で7段階に変化する。合計7段階のレバーの
回動位置により、バルブリフト特性が従来のほぼ倍に設
定されるわけである。しかも、1つ1つのコントロール
カムについてみれば、周面に形成されるカム山の数は従
来と同じ4つだけであるため、コントロールカムの位置
安定性(すわり)が悪くなることもない。
In FIG. 1, two control cams 2 are provided.
When 1 and 22 rotate in the counterclockwise direction from the state of FIG. 1 alternately by the angles of θ 1 and θ 2 , respectively, the turning position of the lever 11 is gradually changed every time the control cam in contact with the upper surface of the lever moves alternately. As it approaches 6, the turning position of the lever 11 changes in 7 steps in total. The valve lift characteristic is set to be almost double that of the conventional one by the total of seven lever rotation positions. Moreover, regarding each control cam, since the number of cam peaks formed on the peripheral surface is only four, which is the same as the conventional one, the positional stability (sit) of the control cam does not deteriorate.

【0036】このように、複数のコントロールカム2
1,22を所定の角度づつ交互に回動することによって
レバー11の回動位置を多数段にすると、コントロール
カムを安定して回動させつつ、バルブリフト量の気筒間
バラツキを抑えることができる。
As described above, the plurality of control cams 2
When the rotation position of the lever 11 is set to a large number of stages by alternately rotating 1 and 22 by a predetermined angle, it is possible to suppress the variation in the valve lift amount between the cylinders while stably rotating the control cam. .

【0037】また、図1において、“7”のカム山がレ
バー上面11cと接するとき最大のバルブリフト量とな
り、レバー11に最大荷重が働くのであるが、“7”の
カム山が支点軸12に近い側のコントロールカム22に
設けられ、このコントロールカム22でレバー11が支
持されるため、レバー11にかかる曲げモーメントが小
さくてすみ、レバーの変形を防止することできる。
Further, in FIG. 1, when the "7" cam crest is in contact with the lever upper surface 11c, the valve lift amount is the maximum, and the maximum load acts on the lever 11. However, the "7" cam crest is the fulcrum shaft 12. Since the lever 11 is provided on the control cam 22 on the side close to the control cam 22 and the lever 11 is supported by the control cam 22, the bending moment applied to the lever 11 can be small and deformation of the lever can be prevented.

【0038】図4は他の実施例で、レバー11がカム6
から最も離れる位置(初期位置)を決定する“1”のカ
ム山を、支点軸12に近い側でなく、支点軸12から遠
い側のコントロールカム32に設けたものである。これ
は、レバー11の位置精度は、レバー上面に接するカム
山が支点軸12から離れているほどよく、バルブリフト
量の精度が最もよいことが要求されるのは、最小のバル
ブリフト量のとき(つまりレバー11が初期位置にある
とき)であるためである。
FIG. 4 shows another embodiment in which the lever 11 is a cam 6
The cam mountain of "1" that determines the position farthest from (the initial position) is provided not on the side close to the fulcrum shaft 12 but on the control cam 32 far from the fulcrum shaft 12. This is because the position accuracy of the lever 11 is better as the cam ridge contacting the upper surface of the lever is farther from the fulcrum shaft 12, and the best accuracy of the valve lift amount is required when the minimum valve lift amount is required. (That is, when the lever 11 is in the initial position).

【0039】この例では、最小のバルブリフト量のとき
バルブリフト量のバラツキを小さくすることができ、こ
れによって先の実施例より混合気の気筒間分配が大幅に
改善される。
In this example, the variation of the valve lift amount can be reduced at the minimum valve lift amount, and thereby the distribution of the air-fuel mixture among the cylinders can be greatly improved as compared with the previous embodiment.

【0040】実施例ではコントロールカムの数を2つと
したが、3つ以上のコントロールカムを設けることもで
き、その場合はバルブリフト特性をさらに多段階にする
ことができる。たとえば、カム山の数が4つのときコン
トロールカムを3つにすれば、それらの積である12
が、そのときのバルブリフト量の切換の段数にほぼな
る。
Although the number of control cams is two in the embodiment, three or more control cams can be provided, and in that case, the valve lift characteristic can be further increased. For example, if the number of cam peaks is four and the number of control cams is three, the product of them is 12
However, the number of stages for switching the valve lift amount at that time is almost the same.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明は、エンジンに同期して回転する
カムに従動してバルブスプリングに抗し吸気弁または排
気弁を押し下げるロッカーアーム背面に一面が接するレ
バーを設け、このレバーの一端を支点軸で回動可能に支
持するとともに、一回転方向に所定の角度ずれるごとに
回転中心からの距離が段階的に大きくなるカム山を周面
にもつ複数のコントロールカムを、前期レバーのロッカ
ーアーム背面と接しない反対面にそれぞれ対向して、か
つ前記回転中心からの距離が同一の回転方向で段階的に
大きくなるように配置し、交互に前記の所定角度づつ回
動したとき複数のカムが交互に入れ換わって前記反対面
と接するようにし、この複数のコントロールカムをアク
チュエータで交互に前記の所定角度づつ回動させるよう
に構成したため、バルブリフト特性を多数段にしても、
コントロールカムの回動を安定して行わせつつ、バルブ
リフト量の気筒間バラツキを抑えることができる。
According to the present invention, a lever, one surface of which is in contact with the back surface of a rocker arm that presses an intake valve or an exhaust valve against a valve spring by following a cam that rotates in synchronization with an engine, has one end as a fulcrum. The rear of the rocker arm of the previous lever has a plurality of control cams that are rotatably supported by a shaft and that have a cam peak on the circumference that gradually increases from the center of rotation with a predetermined angle deviation in one rotation direction. The cams are arranged so as to face the opposite surfaces that do not come into contact with each other, and the distance from the center of rotation increases stepwise in the same rotation direction. To contact with the opposite surface, and the plurality of control cams are alternately rotated by the actuator by the predetermined angle. Even if the Ruburifuto characteristics in many stages,
It is possible to suppress the variation in the valve lift amount between the cylinders while stably rotating the control cam.

【0042】また、バルブリフト量が最大となる位置に
あるレバーに接するコントロールカムを支点軸に最も近
く配したため、レバーに最大荷重が働いても、レバーに
かかる曲げモーメントが小さくてすみ、レバー変形を防
止することができる。
Further, since the control cam contacting the lever at the position where the valve lift amount is maximum is arranged closest to the fulcrum shaft, even if the maximum load is applied to the lever, the bending moment applied to the lever is small, and the lever is deformed. Can be prevented.

【0043】一方、バルブリフト量が最小となる回動位
置にあるレバーに接するコントロールカムを支点軸から
最も遠くに配したため、バルブリフト量の精度が最もよ
いことが要求される最小のバルブリフト量のときバルブ
リフト量のバラツキが一段と小さくなり、これによって
混合気の気筒間分配をさらに改善することができる。
On the other hand, since the control cam contacting the lever at the pivot position where the valve lift amount is the minimum is arranged farthest from the fulcrum shaft, the minimum valve lift amount required to have the highest valve lift amount accuracy is required. At this time, the variation in the valve lift amount is further reduced, which can further improve the distribution of the air-fuel mixture among the cylinders.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の動弁装置の断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a valve train according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく作動説明図である。FIG. 2 is likewise an operation explanatory view.

【図3】同じくコントロールカムの駆動機構の斜視図で
ある。
FIG. 3 is a perspective view of the drive mechanism of the control cam.

【図4】他の実施例の動弁装置の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a valve gear according to another embodiment.

【図5】従来例の動弁装置の正面図である。FIG. 5 is a front view of a valve train of a conventional example.

【図6】同じくコントロールカム角度に対するコントロ
ールカムリフトの特性図である。
FIG. 6 is a characteristic diagram of the control cam lift with respect to the control cam angle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 吸気弁 4 バルブスプリング 6 カム 7 ロッカーアーム 7a ロッカーアーム背面 11 レバー 11b,11c レバー上面(反対面) 12 支点軸 21,22 コントロールカム 31,32 コントロールカム 3 intake valve 4 valve spring 6 cam 7 rocker arm 7a rocker arm rear surface 11 lever 11b, 11c lever upper surface (opposite surface) 12 fulcrum shaft 21,22 control cam 31,32 control cam

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンに同期して回転するカムと、こ
のカムに従動してバルブスプリングに抗し吸気弁または
排気弁を押し下げるロッカーアームと、ロッカーアーム
背面に接するレバーと、レバーの一端を回動可能に支持
する支点軸と、一回転方向に所定の角度ずれるごとに回
転中心からの距離が段階的に大きくなるカム山を周面に
もつ複数のコントロールカムであって、前記レバーのロ
ッカーアーム背面と接しない反対面にそれぞれ対向し
て、かつ前記回転中心からの距離が同一の回転方向で段
階的に大きくなるように配置され、交互に前記の所定角
度づつ回動したとき交互に入れ換わって前記反対面と接
する複数のコントロールカムと、この複数のコントロー
ルカムを交互に前記の所定角度づつ回動させるアクチュ
エータとを設けたことを特徴とするエンジンの可変動弁
装置。
1. A cam that rotates in synchronization with an engine, a rocker arm that follows the cam and pushes down an intake valve or an exhaust valve against a valve spring, a lever that contacts the back surface of the rocker arm, and one end of the lever that rotates. A rocker arm of the lever, comprising a fulcrum shaft movably supported and a plurality of control cams each having a cam mountain on a peripheral surface, the distance from the center of rotation gradually increasing each time a predetermined angle shifts in one rotation direction. They are arranged so as to face the opposite surfaces not in contact with the back surface, respectively, so that the distance from the center of rotation increases stepwise in the same rotation direction, and when they are alternately rotated by the above-mentioned predetermined angle, they are alternately replaced. A plurality of control cams that are in contact with the opposite surface and an actuator that alternately rotates the plurality of control cams by the predetermined angle. A variable valve operating system for an engine.
【請求項2】 バルブリフト量が最大となる位置にある
レバーに接するコントロールカムを支点軸に最も近く配
したことを特徴とする請求項1に記載のエンジンの可変
動弁装置。
2. The variable valve operating system for an engine according to claim 1, wherein a control cam that comes into contact with a lever at a position where the valve lift amount is maximized is arranged closest to the fulcrum shaft.
【請求項3】 バルブリフト量が最小となる回動位置に
あるレバーに接するコントロールカムを支点軸から最も
遠くに配したことを特徴とする請求項1に記載のエンジ
ンの可変動弁装置。
3. The variable valve operating system for an engine according to claim 1, wherein a control cam that contacts a lever at a rotational position where the valve lift amount is minimized is disposed farthest from the fulcrum shaft.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008025413A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Honda Motor Co Ltd Valve gear of internal combustion engine
JP2016023544A (en) * 2014-07-16 2016-02-08 トヨタ自動車株式会社 Variable valve train for internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008025413A (en) * 2006-07-19 2008-02-07 Honda Motor Co Ltd Valve gear of internal combustion engine
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