JPH07150916A - Valve lift variable device of internal combustion engine - Google Patents

Valve lift variable device of internal combustion engine

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Publication number
JPH07150916A
JPH07150916A JP29676193A JP29676193A JPH07150916A JP H07150916 A JPH07150916 A JP H07150916A JP 29676193 A JP29676193 A JP 29676193A JP 29676193 A JP29676193 A JP 29676193A JP H07150916 A JPH07150916 A JP H07150916A
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JP
Japan
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valve
valve lift
internal combustion
combustion engine
rotating member
Prior art date
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Pending
Application number
JP29676193A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tamotsu Tofuji
保 東藤
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07150916A publication Critical patent/JPH07150916A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a valve lift variable device of an internal combustion engine, capable of effectively drawing out output of an engine by effectively making a valve system function at a low cost while making full use of characteristics of a zero-rush mechanism. CONSTITUTION:A valve lift variable device is provided with a hydraulic valve lifter 6 wherein one end is brought in contact with a cam 5, a rotational member (eccentric ring member) 12 provided with a tooth profile on the outer periphery, for holding the valve lifter 6 in the eccentric position so as to freely displace it, and to be rotatably supported by a housing 9, a lever member 8 wherein one end is supported by the housing 9 so as to be freely oscillated, and an actuator 16 for varying the valve lift through the lever member 8 by rotating the rotational member 12.

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、内燃機関のバルブリフ
ト可変装置に関し、詳しくは、カム軸に設けたカムによ
り駆動される吸排気弁を具えた内燃機関のバルブリフト
を運転状態に応じて変化させることができるバルブリフ
ト可変装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve lift varying device for an internal combustion engine, and more particularly to a valve lift of an internal combustion engine having an intake / exhaust valve driven by a cam provided on a cam shaft, depending on operating conditions. The present invention relates to a variable valve lift device that can be changed.

【0002】[0002]

【従来の技術】このような従来の内燃機関のバルブリフ
ト可変装置としては、特開平3−105007号公報に
開示されているものがある。この従来例は、カム軸に設
けられるカム山にテーパ面を形成して3次元のカム面を
持たせるようにすると共に、カムに接するアーム側チッ
プを揺動可能となして、カム軸自体をその軸方向に変位
させることによりバルブリフトを可変とするように構成
されている。
2. Description of the Related Art As such a conventional valve lift variable device for an internal combustion engine, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 105005/1993. In this conventional example, a tapered surface is formed on a cam lobe provided on the cam shaft so as to have a three-dimensional cam surface, and an arm side tip in contact with the cam can be swung so that the cam shaft itself can be moved. The valve lift is made variable by displacing it in the axial direction.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、内燃機関のクランク軸によって駆動されるカ
ム軸を軸方向に移動させるための手段が必要であり、し
かもカム軸の回転中にカム軸を変位させるためには例え
ばカム軸を駆動するプーリとカム軸との間にスプライン
機構を設けることになるため、バックラッシュにより異
音が発生する。また、スプライン機構に遊びがあるため
摩耗や破損の虞があり、信頼性に欠ける。更にまた、カ
ムがテーパ面を介して被駆動体側に駆動力を伝達するこ
とからその反力の軸方向に作用する分力が大きくなるの
で、カム軸を変位させるためのアクチュエータに大きい
出力が要求されるという問題があった。
However, in the above-mentioned conventional example, a means for axially moving the camshaft driven by the crankshaft of the internal combustion engine is required, and moreover, the camshaft is rotating during rotation of the camshaft. In order to displace, for example, a spline mechanism is provided between the cam shaft driving pulley and the cam shaft, which causes abnormal noise due to backlash. Further, since the spline mechanism has some play, it may be worn or damaged, resulting in low reliability. Furthermore, since the cam transmits the driving force to the driven body side via the tapered surface, the component force acting in the axial direction of the reaction force becomes large, so that a large output is required for the actuator for displacing the cam shaft. There was a problem of being done.

【0004】本発明の目的は、上述したような従来の問
題に着目し、その解決を図るべく、ゼロラッシュ機構の
特徴を生かしつつ、低コストで動弁機構を効果的に機能
させることのできる内燃機関のバルブリフト可変装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to pay attention to the above-mentioned conventional problems, and to solve the problems, it is possible to effectively operate the valve operating mechanism at low cost while making the most of the characteristics of the zero lash mechanism. An object of the present invention is to provide a variable valve lift device for an internal combustion engine.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】かかる目的の達成するた
めに、本発明は、一端がカムと接触を保ち、吸気弁また
は排気弁の弁軸方向に変位可能な油圧式バルブリフタ
と、外周部に歯型を有し、前記バルブリフタを偏心位置
に変位自在に保持すると共に固定ハウジングに回動自在
に支承される回動部材と、前記バルブリフタの他端と前
記弁軸との間に介装され、一端が前記固定ハウジングに
支持される揺動自在なレバー部材と、前記回動部材の歯
型と噛合し、当該回動部材を回動させることにより前記
バルブリフタの前記レバー部材と接触を保つ位置を変位
させ、前記レバー部材による揺動量を変化させてバルブ
リフトを可変にするアクチュエータとを具備することを
特徴とするものである。
In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic valve lifter having one end kept in contact with a cam and displaceable in the valve axial direction of an intake valve or an exhaust valve, and an outer peripheral portion. A rotating member that has a toothed shape and that displaceably holds the valve lifter in an eccentric position and is rotatably supported by a fixed housing; and is interposed between the other end of the valve lifter and the valve shaft, A position where a swingable lever member whose one end is supported by the fixed housing is meshed with a tooth profile of the rotating member, and the rotating member is rotated to maintain contact with the lever member of the valve lifter. An actuator for changing the valve lift by displacing the lever member to change the swing amount by the lever member.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、エンジンの運転状態に応じて
バルブリフトが得られるように制御するにあたり、カム
軸と弁軸との間にハウジングによって回動自在に支承さ
れる回動部材をアクチュエータにより回動させること
で、回動部材の偏心位置に弁軸方向に変位可能に保持さ
れる油圧式バルブリフタのレバー部材に対する相対位置
を変化させることができ、これによりレバー部材と接触
を保つ弁軸のバルブリフトをレバー部材の揺動量の変化
に応じて可変とすることができるもので、低リフトから
高リフトまで、自在にリフト量を変化させることで、エ
ンジンに効率良く出力を行わせることができる。
According to the present invention, when controlling so that the valve lift can be obtained according to the operating state of the engine, the rotating member rotatably supported by the housing between the cam shaft and the valve shaft is used as the actuator. By rotating the rotary valve with the lever member, the relative position of the hydraulic valve lifter, which is held in the eccentric position of the rotary member so as to be displaceable in the valve axis direction, can be changed, and thereby the valve shaft that maintains contact with the lever member. The valve lift of can be made variable according to the change of the swing amount of the lever member. By freely changing the lift amount from low lift to high lift, the engine can efficiently output. it can.

【0007】[0007]

【実施例】以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳
細かつ具体的に説明する。
Embodiments of the present invention will be described in detail and specifically below with reference to the drawings.

【0008】図1および図2は本発明の一実施例を示
す。これらの図において、1はエンジンのシリンダヘッ
ド、2はシリンダヘッダ1にカム軸3を軸支させるため
のカムジャーナル、4は軸押え、5はカム軸3に設けら
れているカムであり、カム5により油圧式バルブリフタ
(HVLA)6を介してシリンダヘッド1内に組込まれ
ている吸排気弁のバルブ軸7のリフトを行うものであ
る。なお、リフトを可変とする本発明にかかる機構につ
いては後述する。ここで、本例のHVLA6は、そのタ
ペット本体6Aにカム5と接触を保つ円板状のテーブル
部6Bを有すると共にタペット本体6A内を摺動自在に
作動するプランジャ部材6C、油圧が導かれる油圧室6
Dを有しプランジャ部材6Cの内面に沿って組込まれる
内筒部6E、逆止弁6Fおよび復帰ばね6G等で構成さ
れるもので、6Hは油圧室6Dにオイルを導くためのオ
イル導入孔である。
1 and 2 show an embodiment of the present invention. In these figures, 1 is a cylinder head of the engine, 2 is a cam journal for supporting the cam shaft 3 on the cylinder header 1, 4 is a shaft retainer, and 5 is a cam provided on the cam shaft 3. 5 lifts the valve shaft 7 of the intake / exhaust valve incorporated in the cylinder head 1 via the hydraulic valve lifter (HVLA) 6. The mechanism for changing the lift according to the present invention will be described later. Here, the HVLA 6 of the present example has a disk-shaped table portion 6B that keeps contact with the cam 5 on the tappet body 6A, a plunger member 6C that slidably operates in the tappet body 6A, and a hydraulic pressure to which hydraulic pressure is introduced. Room 6
It is composed of an inner cylindrical portion 6E having a D and assembled along the inner surface of the plunger member 6C, a check valve 6F, a return spring 6G, and the like, and 6H is an oil introduction hole for guiding oil to the hydraulic chamber 6D. is there.

【0009】8はHVLA6のプランジャ部材6C端部
が接触を保つリフト可変用レバー(以下では単にレバー
部材と呼ぶ)であり、HVLA6は常にバルブクリアラ
ンスを零に保つように機能するために、レバー部材8端
部の一方の面はプランジャ部材6Cの端部に接触すると
共に他方の面は、バルブ軸7の端部と接触を保ってい
る。9はリフト可変機構が組込まれるハウジングであ
り、ボルト10によってシリンダヘッド1に固定され
る。11はレバー部材8をハウジング9に揺動自在に支
持している支持ピンである。12はハウジング9にバル
ブ軸7と同心に嵌め合わされ、回動可能に保たれる回動
部材(以下で偏心リング部材という)、12Aは偏心リ
ング部材12の外周部に形成された歯型、12Bおよび
12Cはオイルギャラリ13からハウジング9に設けた
オイル通路9Aを介してオイルをHVLA6の油圧室6
Dに導くためのオイル溝であり、オイルギャラリ13に
は不図示のオイルポンプからオイルが導かれている。
Reference numeral 8 denotes a lift variable lever (hereinafter simply referred to as a lever member) for keeping the end of the plunger member 6C of the HVLA 6 in contact. The HVLA 6 always functions to keep the valve clearance at zero. One surface of the eight end portions is in contact with the end portion of the plunger member 6C, and the other surface is in contact with the end portion of the valve shaft 7. Reference numeral 9 is a housing in which a variable lift mechanism is incorporated, and is fixed to the cylinder head 1 by a bolt 10. Reference numeral 11 denotes a support pin that supports the lever member 8 on the housing 9 so as to be swingable. Reference numeral 12 denotes a rotating member (hereinafter referred to as an eccentric ring member) fitted in the housing 9 concentrically with the valve shaft 7 and rotatably held, 12A denotes a tooth mold formed on the outer peripheral portion of the eccentric ring member 12, and 12B. And 12C transfer oil from the oil gallery 13 through the oil passage 9A provided in the housing 9 to the hydraulic chamber 6 of the HVLA 6.
It is an oil groove for leading to D, and oil is guided to the oil gallery 13 from an oil pump (not shown).

【0010】なお、先に述べたHVLA6は偏心リング
部材12に偏心した状態で摺動自在に保持されるもの
で、従って、図1および図2に示す状態(後述するがバ
ルブのリフトを高リフトに保っている状態)ではHVL
A6の軸線はカム軸3の中心およびバルブ軸7の中心か
らレバー部材8の付け根側に偏心されている。14は、
偏心リング12をハウジング9内に回動自在に保持する
ための止め輪、15はオイル通路9A加工のための詰め
栓、16は後述するアクチュエータ機構により偏心リン
グ部材12を回動させるためにその歯型12Aと噛合す
るラック部材、17はラック部材16を図1で紙面と直
交する方向に動作させるようにハウジング9にこれを支
持する外れ止め用のリングである。
The HVLA 6 described above is slidably held in the eccentric ring member 12 in an eccentric state. Therefore, the HVLA 6 is in the state shown in FIGS. HVL)
The axis of A6 is eccentric to the base side of the lever member 8 from the center of the cam shaft 3 and the center of the valve shaft 7. 14 is
A retaining ring for rotatably holding the eccentric ring 12 in the housing 9, 15 a stopper for processing the oil passage 9A, and 16 teeth for rotating the eccentric ring member 12 by an actuator mechanism described later. A rack member that meshes with the mold 12A, and 17 is a retaining ring that supports the rack member 16 in the housing 9 so as to operate the rack member 16 in the direction orthogonal to the paper surface in FIG.

【0011】ついで、図3に従い、本発明にかかるリフ
ト可変装置のアクチュエータ機構について説明する。
Next, the actuator mechanism of the variable lift device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0012】ここで、21はアクチュエータ機構駆動用
のDCモータ、22はDCモータ21によって駆動され
るウォームギア、23Aおよび23Bはウォームギア2
2と共にこれと噛合するウォームホイール24を収納す
るギアボックスおよびボックスカバー、25はウォーム
ホイール24を軸支するボールベアリング、26は封止
リング、27はウォームホイール24の回転動作を検知
するためのピックアップ、24Aはウォームホイール2
4の側面からピックアップ27に向けて突設した検知用
突起である。また、28はウォームホイール24の回転
動作をラック部材16の直線移動動作に変換するための
アクチュエータ、(以下で動作変換部材という)であ
り、28Aはその雄ねじ部、28Bは雄ねじ部28の端
部に回転ピン28Cを介して回転自在に支持されるピニ
オンギアである。
Here, 21 is a DC motor for driving the actuator mechanism, 22 is a worm gear driven by the DC motor 21, and 23A and 23B are worm gears 2.
2, a gear box and a box cover for accommodating the worm wheel 24 meshing therewith, 25 a ball bearing for axially supporting the worm wheel 24, 26 a sealing ring, and 27 a pickup for detecting the rotational movement of the worm wheel 24. , 24A is worm wheel 2
4 is a projection for detection that is provided so as to project from the side surface 4 toward the pickup 27. Further, 28 is an actuator for converting the rotational movement of the worm wheel 24 into a linear movement movement of the rack member 16 (hereinafter referred to as a movement conversion member), 28A is its male screw portion, and 28B is the end portion of the male screw portion 28. The pinion gear is rotatably supported by the rotary pin 28C.

【0013】動作変換部材28の雄ねじ部28Aはウォ
ームホイール24の軸孔に形成された雌ねじ部24Aと
螺合しており、またそのピニオンギア28Bはラック部
材16のラック歯と噛合している。29はラック部材1
6をシリンダヘッド1の一部に摺動自在に支持するため
のラック支持部材、30はピニオンギア28Bと噛合す
る歯型を有し、シリンダヘッド1の一部に固定されてい
る固定ラックである。なお、DCモータ21はECU3
2の制御によって駆動されるもので、ECU32にはエ
ンジンの回転数や冷却水温度、負荷など運転状態にかか
わる情報やデータが入力され、これらに基づいて、バル
ブリフトを調整すべく、DCモータ21によりアクチュ
エータ機構が駆動されると共に、ウォームホイール24
の回転数がピックアップ27を介してフィードバックさ
れ、バルブリフトが制御される。
The male screw portion 28A of the motion converting member 28 is screwed with the female screw portion 24A formed in the shaft hole of the worm wheel 24, and its pinion gear 28B is meshed with the rack teeth of the rack member 16. 29 is a rack member 1
A rack support member for slidably supporting 6 on a part of the cylinder head 1, and 30 is a fixed rack having a tooth type that meshes with the pinion gear 28B and fixed to a part of the cylinder head 1. . The DC motor 21 is connected to the ECU 3
It is driven by the control of No. 2, and the ECU 32 is input with information and data relating to the operating state such as the engine speed, cooling water temperature, and load, and based on these, the DC motor 21 is adjusted to adjust the valve lift. The actuator mechanism is driven by the worm wheel 24
The number of revolutions is fed back via the pickup 27 to control the valve lift.

【0014】図4は本発明によるバルブリフトの可変動
作を示す。その(A)は図1および図2に示したよう
に、HVLA6が、これを摺動自在に保持する偏心リン
グ部材12のラック部材16との噛合によりレバー部材
8の付け根側に保たれる状態を示すもので、このような
状態でカム5が駆動されるとHVLA6の破線から実線
で示す位置への移動によりレバー部材11を介してバル
ブ軸7を高リフトで動作させることができる。
FIG. 4 shows a variable operation of the valve lift according to the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, (A) shows a state in which the HVLA 6 is held on the base side of the lever member 8 by the engagement of the eccentric ring member 12 that slidably holds the HVLA 6 with the rack member 16. When the cam 5 is driven in such a state, the valve shaft 7 can be operated with a high lift through the lever member 11 by moving the HVLA 6 from the broken line to the position shown by the solid line.

【0015】また、(A)の状態から例えばDCモータ
21を正転させて、ウォームギア22と噛合するウォー
ムホイール24を回転させ、動作変換部材28を介して
図3に示すようにラック部材16を矢印A方向に動作さ
せると、ラック部材16を動作変換部材28の2倍分移
動させることができる。そして、このようなラック部材
16の移動によりラック部材16のラック歯と噛合する
偏心リング部材12をハウジング9内で回動させ(以上
図1および図2参照)、HVLA6を図4の(B)に示
すようにレバー部材11の先端部側と接触を保つ位置に
まで変位させることができる。
From the state (A), for example, the DC motor 21 is normally rotated to rotate the worm wheel 24 meshing with the worm gear 22, and the rack member 16 is moved through the motion converting member 28 as shown in FIG. When the rack member 16 is moved in the direction of the arrow A, the rack member 16 can be moved by twice the movement conversion member 28. Then, the eccentric ring member 12 that meshes with the rack teeth of the rack member 16 is rotated in the housing 9 by such movement of the rack member 16 (see FIG. 1 and FIG. 2 above), and the HVLA 6 is moved to FIG. 4B. As shown in, the lever member 11 can be displaced to a position where it keeps contact with the tip end side.

【0016】図4の(B)に示す状態ではカム5の回転
動作に伴い、HVLA6が破線から実線で示す位置へと
摺動し、それに伴ってバルブ軸7のリフト動作が行われ
るが、レバー部材11の先端部にHVLA6のプランジ
ャ部材6Cが当接するためにバルブ軸7を低リフトで動
作させることができる。また、図4の(A)と(B)と
の中間の状態にまで偏心リング部材12を回動させるよ
うに制御することで中リフトが得られるようにすること
ができる。
In the state shown in FIG. 4B, as the cam 5 rotates, the HVLA 6 slides from the broken line to the position indicated by the solid line, and the valve shaft 7 is lifted accordingly. Since the plunger member 6C of the HVLA 6 comes into contact with the tip of the member 11, the valve shaft 7 can be operated with a low lift. Further, by controlling the eccentric ring member 12 to rotate to an intermediate state between FIGS. 4A and 4B, a medium lift can be obtained.

【0017】なお、以上に述べた実施例では個々の吸排
気弁に対し、それぞれのバルブ軸のリフトをそれぞれの
アクチュエータ機構により変化させるようにしたが、図
5に示すように、1つのDCステップモータ21により
ユニバーサルジョイント33を介して複数のウォームギ
ア24を駆動し、個々のウォームホイール24によりエ
ンジン30の一方のシリンダ34Aにおける不図示の例
えば吸気弁のリフトを同時に変化させると共に他方のシ
リンダ34Bの吸気弁のリフトを同時に変化させるよう
に構成することも可能である。
In the above-described embodiment, the lift of each valve shaft is changed by each actuator mechanism for each intake / exhaust valve. However, as shown in FIG. 5, one DC step is required. The motor 21 drives a plurality of worm gears 24 via a universal joint 33, and the individual worm wheels 24 simultaneously change the lift of, for example, an intake valve (not shown) in one cylinder 34A of the engine 30 and the intake air of the other cylinder 34B. It is also possible to change the lift of the valve at the same time.

【0018】図6は本発明の第2の実施例を示す。本実
施例は、そのアクチュエータ機構を第1実施例と異なる
構成としたものである。ここで、41はウォームホイー
ル24の固定軸(ホイール軸)であり、42はホイール
軸41に設けられているスラスト受け用のつば部、43
はウォームギアである。本例の場合は、ウォームホイー
ル24の正逆回転によりホイール軸41が軸方向のスラ
ストを受けるので、このホイール軸41をも軸支するジ
ャーナル2およびその軸押え44にはスラスト軸受とし
ての構造が組込まれている。また、ウォームギア43と
噛合する偏心リング部材12の外周部にはウォームギア
43に対応したウォームホイール用の歯型12Dが形成
されている。
FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the actuator mechanism has a configuration different from that of the first embodiment. Here, 41 is a fixed shaft (wheel shaft) of the worm wheel 24, 42 is a thrust receiving collar portion provided on the wheel shaft 41, and 43.
Is a worm gear. In the case of this example, since the wheel shaft 41 receives axial thrust by the forward and reverse rotation of the worm wheel 24, the journal 2 that also supports the wheel shaft 41 and its shaft retainer 44 have a structure as a thrust bearing. It is incorporated. Further, a tooth profile 12D for a worm wheel corresponding to the worm gear 43 is formed on the outer peripheral portion of the eccentric ring member 12 that meshes with the worm gear 43.

【0019】そこで、このようなアクチュエータの構成
によるバルブリフト可変装置においては、DCモータ2
1による正逆回転によりウォームギア22を介してウォ
ームホイール24およびそのホイール軸41をいずれか
の方向に回転せしめ、その回転動作により偏心リング部
材12を回動させて、先に述べた第1実施例と同様にし
てバルブリフトを変化させることができる。
Therefore, in the variable valve lift device having such an actuator structure, the DC motor 2 is used.
The worm wheel 24 and its wheel shaft 41 are rotated in either direction through the worm gear 22 by the forward / reverse rotation by 1, and the eccentric ring member 12 is rotated by the rotation operation, and the above-described first embodiment is performed. The valve lift can be changed in the same manner as.

【0020】本実施例によれば、アクチュエータの構成
を簡略化し、しかもシリンダヘッドに設けるバルブリフ
ト可変機構をアクチュエータ機構の駆動軸によって直接
駆動させるようにしたことで、アクチュエータ用のDC
モータの馬力低減と共にコストの節減を図ることがで
き、装置全体をコンパクト化に貢献する。
According to the present embodiment, the structure of the actuator is simplified, and the variable valve lift mechanism provided on the cylinder head is directly driven by the drive shaft of the actuator mechanism.
The horsepower of the motor can be reduced and the cost can be reduced, which contributes to downsizing of the entire device.

【0021】図7は、1つのステップDCモータ21に
より不図示の吸気弁および排気弁の双方のバルブリフト
を同時に変化させるようにした第3の実施例を示す。す
なわち、3Aおよび5Aは吸気弁駆動用のカム軸および
カム、3Bおよび5Bは排気弁駆動用のカム軸およびカ
ムであり、41Aは吸気弁側のウォームギア43Aおよ
びつば部42Aを有し、端部に平歯車45Aが取付けら
れている軸、41Bは排気弁側のウォームギア43Bお
よびつば部42Bを有し、端部に平歯車45Bが取付け
られている軸である。また、46はステップDCモータ
21と同軸のアイドルギアであり、アイドルギア46は
平歯車45Aおよび45Bとそれぞれ噛合することによ
り軸41Aおよび41Bを互いに反対の方向に例えば同
じ速度で回転させることができる。47はギアケーシン
グ、48はギアケーシング47に固定されるモータ取付
座である。
FIG. 7 shows a third embodiment in which the valve lifts of both intake valves and exhaust valves (not shown) are simultaneously changed by one step DC motor 21. That is, 3A and 5A are cam shafts and cams for driving the intake valve, 3B and 5B are cam shafts and cams for driving the exhaust valve, 41A has a worm gear 43A and a flange 42A on the intake valve side, and an end part. Is a shaft to which a spur gear 45A is attached, and 41B is a shaft that has a worm gear 43B and a flange portion 42B on the exhaust valve side and has a spur gear 45B attached to an end thereof. Reference numeral 46 is an idle gear coaxial with the step DC motor 21, and the idle gear 46 can rotate the shafts 41A and 41B in opposite directions, for example, at the same speed by meshing with spur gears 45A and 45B, respectively. . Reference numeral 47 is a gear casing, and 48 is a motor mounting seat fixed to the gear casing 47.

【0022】このように構成したバルブリフト可変装置
においては、そのリフト可変時にECU32からの駆動
信号によりステップDCモータ21を駆動し、軸41A
および41Bを同時回転させることによりウォームギア
43Aおよび43Bを介して吸気弁側および排気弁側の
偏心リング部材12を同時に同方向または反対方向に回
転させ、双方の弁のリフトを同時に可変させることがで
きる。なお、12DAは吸気弁側の偏心リング部材12
外周部に形成され、ウォームホイール43Aと噛合する
歯型、12DBは排気弁側の偏心リング部材12外周部
に形成され、ウォームホイール43Bと噛合する歯型で
ある。
In the variable valve lift device constructed as described above, the step DC motor 21 is driven by the drive signal from the ECU 32 when the lift is changed, and the shaft 41A is driven.
And 41B are rotated simultaneously, the eccentric ring member 12 on the intake valve side and the eccentric ring member 12 on the exhaust valve side can be simultaneously rotated in the same direction or opposite directions via the worm gears 43A and 43B, and the lifts of both valves can be simultaneously changed. . 12DA is an eccentric ring member 12 on the intake valve side.
A tooth profile is formed on the outer peripheral portion and meshes with the worm wheel 43A, and 12DB is a tooth profile formed on the outer peripheral portion of the eccentric ring member 12 on the exhaust valve side and meshes with the worm wheel 43B.

【0023】図8は本発明の第4実施例によるアクチュ
エータの構成を示す。本例は、油圧によりラック部材1
6を駆動し、偏心リング部材12を回動させることによ
りバルブリフトを変化させるようにしたものである。図
8において、38は第1ピストン部38Aと、ピニオン
ギア38Bと、ピニオンギア38Bを第1ピストン部3
8Aの端部に軸支し連結している回転ピン38Cとから
なる第1動作変換部材、39はピストン状に形成された
第2動作変換部材、40は第1動作変換部材38の第1
ピストン部38Aおよび第2動作変換部材39の第2ピ
ストン部39Aをそれぞれ摺動自在に保つ2段に形成さ
れたシリンダ室を有するシリンダ部材である。
FIG. 8 shows the structure of an actuator according to the fourth embodiment of the present invention. In this example, the rack member 1 is hydraulically operated.
6 is driven to rotate the eccentric ring member 12 to change the valve lift. In FIG. 8, reference numeral 38 denotes the first piston portion 38A, the pinion gear 38B, and the pinion gear 38B.
8A is a first motion converting member composed of a rotary pin 38C pivotally supported and connected to the end of 8A, 39 is a second motion converting member formed in a piston shape, and 40 is a first motion converting member 38.
It is a cylinder member having a two-stage cylinder chamber that keeps the piston portion 38A and the second piston portion 39A of the second motion converting member 39 slidable.

【0024】なお、第2動作変換部材39はその第2ピ
ストン部39Aにより第1ピストン部38Aの冠面との
間の第1油圧室51とシリンダ頂部との間の第2油圧室
52とにシリンダ室を画成している。51Aは第1油圧
室51へのオイル導入口、52Aは第2油圧室52への
オイル導入口であり、オイル導入口51Aおよび52A
にはオイルポンプ61からそれぞれ電磁切換弁62およ
び63を介して油圧が供給される。なお、電磁切換弁6
2および63は後述するバルブリフト可変動作時にEC
U32によってその切換動作が制御されるものである。
64は第1動作変換部材38の第1ピストン部38Aを
シリンダの段付部40Aに向けて偏倚させているばね、
65はエア抜き孔、66Aおよび66Bはストッパリン
グ、67はシリンダ部材40とシリンダヘッド1との間
に設けた封止用のO−リング、68Aおよび68Bは第
1ピストン部38Aおよび第2ピストン部39Aの周り
に設けたシールリングである。
The second motion converting member 39 is divided into a first hydraulic chamber 51 between the crown of the first piston 38A and a second hydraulic chamber 52 between the top of the cylinder by the second piston 39A. It defines the cylinder chamber. 51A is an oil introduction port to the first hydraulic chamber 51, 52A is an oil introduction port to the second hydraulic chamber 52, and the oil introduction ports 51A and 52A
The oil pressure is supplied to the oil pump 61 via electromagnetic switching valves 62 and 63, respectively. The electromagnetic switching valve 6
ECs 2 and 63 are used when the valve lift is variable, which will be described later.
The switching operation is controlled by U32.
Reference numeral 64 denotes a spring that biases the first piston portion 38A of the first motion converting member 38 toward the stepped portion 40A of the cylinder,
Reference numeral 65 is an air vent hole, 66A and 66B are stopper rings, 67 is an O-ring for sealing provided between the cylinder member 40 and the cylinder head 1, and 68A and 68B are the first piston portion 38A and the second piston portion. It is a seal ring provided around 39A.

【0025】このように構成したバルブリフト可変装置
においては、偏心リング部材12とHVLA6とが図8
に示される位置に保たれる高リフト時の状態で、第1動
作変換部材38の第1ピストン部38Aがばね64のば
ね力によりシリンダ部材40の段付部40Aに向けて偏
倚されると共に、第2動作変換部材39の第2ピストン
部39Aが第1ピストン部38Aの冠面側のシリンダ室
を第1油圧室51と第2油圧室52とに画成した状態に
保たれる。
In the variable valve lift device thus constructed, the eccentric ring member 12 and the HVLA 6 are arranged as shown in FIG.
In the state of high lift maintained in the position shown in (1), the first piston portion 38A of the first motion converting member 38 is biased toward the stepped portion 40A of the cylinder member 40 by the spring force of the spring 64, and The second piston portion 39A of the second motion converting member 39 is maintained in a state in which the cylinder chamber on the crown surface side of the first piston portion 38A is defined by the first hydraulic chamber 51 and the second hydraulic chamber 52.

【0026】そして、エンジンの運転状態がECU32
によって検出され、バルブリフトを中位に保つことが要
求されるような場合には、ECU32により電磁制御弁
63が開弁されるように制御され、これによって第2油
圧室62に油圧が供給されて第2動作変換部材39の第
2ピストン部39Aが図8で左方向に摺動されることに
より部材39のロッド部39Bが第1ピストン部38A
を押圧し、第1動作変換部材38をばね64のばね力に
抗して同方向に摺動させる。かくして、第2ピストン部
39Aがストッパ部材66Bに当接するまで、上記の動
作が行われ、第2動作変換部材38のピニオンギア38
Bにより第1実施例のところで説明したと同様にしてラ
ック部材16が左方に移動され、偏心リング部材12を
回動させることによってレバー部材8を介しバルブリフ
トを中位に保つように制御される。
The operating condition of the engine is the ECU 32.
When it is detected that the valve lift is to be maintained at the middle level, the ECU 32 controls the electromagnetic control valve 63 to open, so that the hydraulic pressure is supplied to the second hydraulic chamber 62. The second piston portion 39A of the second motion converting member 39 is slid leftward in FIG. 8 so that the rod portion 39B of the member 39 is moved to the first piston portion 38A.
Is pressed to slide the first motion converting member 38 in the same direction against the spring force of the spring 64. Thus, the above operation is performed until the second piston portion 39A comes into contact with the stopper member 66B, and the pinion gear 38 of the second operation converting member 38 is performed.
The rack member 16 is moved to the left by B in the same manner as described in the first embodiment, and the eccentric ring member 12 is rotated to control the valve lift via the lever member 8 so as to keep the valve lift at the middle position. It

【0027】更にまた、低リフトが要求されるような場
合には、上記の状態で電磁制御弁62を開に切換えるこ
とによって第1油圧室51に油圧を送給する。このよう
な制御により第1ピストン部38Aを更に左方に移動さ
せ、これをストッパ66Aに当接させた状態でバルブリ
フトを図4の(B)に示したような低リフトに保つこと
ができる。なお、図8に示すような高リフトの状態から
電磁制御弁52を開に切換えるように制御することによ
り、第1油圧室51に油圧を供給し、高リフトから低リ
フトに一挙にバルブリフトを変化させることも可能であ
り、更にこの場合、電磁制御弁63を同時に開に切換え
ることでその可変速度を速めるように制御することも可
能である。また、低リフトから中リフトあるいは高リフ
トに変更する場合は上述の逆の制御が行われる。
Further, when a low lift is required, the solenoid control valve 62 is switched to open in the above state to supply the hydraulic pressure to the first hydraulic chamber 51. By such control, the first piston portion 38A is further moved to the left, and the valve lift can be maintained at a low lift as shown in FIG. 4B in a state where the first piston portion 38A is brought into contact with the stopper 66A. . By controlling the electromagnetic control valve 52 to open from the high lift state as shown in FIG. 8, the hydraulic pressure is supplied to the first hydraulic chamber 51, and the valve lift is changed from the high lift to the low lift all at once. It is also possible to change it, and in this case, it is also possible to control the electromagnetic control valve 63 so that its variable speed is increased by switching the electromagnetic control valve 63 to open simultaneously. Further, when the low lift is changed to the medium lift or the high lift, the reverse control described above is performed.

【0028】本実施例によれば、エンジンによって駆動
されるオイルポンプの油圧を利用してバルブリフトを多
段に可変できるもので、アクチュエータ機構が簡単な構
造ですみ、廉価でしかも効率良くエンジンの出力を引出
すことに貢献する内燃機関のバルブリフト可変装置を提
供することができる。
According to the present embodiment, the valve lift can be varied in multiple stages by utilizing the oil pressure of the oil pump driven by the engine, and the actuator mechanism has a simple structure, and the output of the engine is inexpensive and efficient. It is possible to provide a valve lift varying device for an internal combustion engine that contributes to pulling out the valve.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、一端がカムと接触を保ち、吸気弁または排気弁の弁
軸方向に変位可能な油圧式バルブリフタと、外周部に歯
型を有し、前記バルブリフタを偏心位置に変位自在に保
持すると共に固定ハウジングに回動自在に支承される回
動部材と、前記バルブリフタの他端と前記弁軸との間に
介装され、一端が前記固定ハウジングに支持される揺動
自在なレバー部材と、前記回動部材の歯型と噛合し、当
該回動部材を回動させることにより前記バルブリフタの
前記レバー部材と接触を保つ位置を変位させ、前記レバ
ー部材による揺動量を変化させてバルブリフトを可変に
するアクチュエータとを具備するので、バルブリフトを
多段若しくは連続的に可変とすることが可能となり、そ
れによってエンジン出力を効率良く引出すことができる
と共に、動弁系に無用の反力が作用するのを抑制するこ
とができるため、燃費の向上に貢献する。また、HVL
Aが組込まれことによりバルブクリアランスの調整が不
要となり、メンテナンス費用の低減に貢献できる。更に
また、吸気弁および排気弁に対して、バルブリフト可変
機構をユニット化した形でシリンダヘッドに組込むこと
が可能なため、その装着が廉価ですむ。
As described above, according to the present invention, the hydraulic valve lifter, which has one end kept in contact with the cam and which can be displaced in the valve axis direction of the intake valve or the exhaust valve, and the tooth profile on the outer peripheral portion. A rotating member that holds the valve lifter in an eccentric position so as to be displaceable and is rotatably supported by a fixed housing; and is interposed between the other end of the valve lifter and the valve shaft, and one end of which is A swingable lever member supported by a fixed housing is meshed with a tooth profile of the rotating member, and the rotating member is rotated to displace a position of the valve lifter that maintains contact with the lever member. An actuator that changes the amount of rocking by the lever member to make the valve lift variable is provided, so that the valve lift can be made variable in multiple stages or continuously. It is possible to pull out the output efficiency, since the reaction force of the useless valve system can be prevented from acting, contributing to improved fuel economy. Also, HVL
By incorporating A, it becomes unnecessary to adjust the valve clearance, which contributes to the reduction of maintenance cost. Furthermore, since the variable valve lift mechanism can be integrated into the cylinder head for the intake valve and the exhaust valve, it can be installed at low cost.

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

【図1】本発明の第1実施例によるバルブリフト可変機
構の構成例を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration example of a valve lift variable mechanism according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示すバルブリフト可変機構を上面図
(A)および一部破砕の側面図(B)によって示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the variable valve lift mechanism shown in FIG. 1 by a top view (A) and a partially crushed side view (B).

【図3】本発明の第1実施例にかかるアクチュエータ機
構の構成例を示す断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of an actuator mechanism according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明バルブリフト可変装置のリフト可変動作
を高リフト時の状態(A)および低リフト時の状態
(B)によって示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing a variable lift operation of the variable valve lift device of the present invention in a high lift state (A) and a low lift state (B).

【図5】本発明バルブリフト可変装置の応用例を模式的
に示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing an application example of the variable valve lift device of the present invention.

【図6】本発明の第2実施例による構成を断面図(A)
および図(A)のA−A線断面図(B)によって示す説
明図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view (A) showing a structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3B is an explanatory diagram shown by a cross-sectional view (B) taken along the line AA of FIG.

【図7】本発明の第3実施例による構成を一部破砕して
示す上面図である。
FIG. 7 is a top view showing a partially crushed structure according to a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第4実施例にかかるアクチュエータ機
構の構成例を示す断面図である。
FIG. 8 is a sectional view showing a configuration example of an actuator mechanism according to a fourth example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリンダヘッド 2 カムジャーナル 3 カム軸 4 軸押え 5 カム 6 油圧式バルブリフタ(HVLA) 6A タペット本体 6B テーブル部 7 バルブ軸 8 リフト可変用レバー(レバー部材) 9 ハウジング 12 偏心リング部材(回動部材) 13 オイルギャラリ 16 ラック部材 21 DCモータ 22 ウォームギア 24 ウォームホイール 24A 雌ねじ部 27 ピックアップ 28 動作変換部材(アクチュエータ) 28A 雄ねじ部 28B ピニオンギア 32 ECU 38 第1動作変換部材 38A 第1ピストン部 39 第2動作変換部材 39A 第2ピストン部 40 シリンダ部材 41 ホイール軸 43,43A,43B ウォームギア 45A,45B 平歯車 46 アイドルギア 51,52 油圧室 62,63 電磁切換弁 64 ばね 1 Cylinder Head 2 Cam Journal 3 Cam Shaft 4 Shaft Presser 5 Cam 6 Hydraulic Valve Lifter (HVLA) 6A Tappet Body 6B Table Part 7 Valve Shaft 8 Lift Variable Lever (Lever Member) 9 Housing 12 Eccentric Ring Member (Rotating Member) 13 oil gallery 16 rack member 21 DC motor 22 worm gear 24 worm wheel 24A female screw part 27 pickup 28 motion conversion member (actuator) 28A male screw part 28B pinion gear 32 ECU 38 first motion conversion member 38A first piston part 39 second motion conversion Member 39A Second piston part 40 Cylinder member 41 Wheel shaft 43, 43A, 43B Worm gear 45A, 45B Spur gear 46 Idle gear 51, 52 Hydraulic chamber 62, 63 Electromagnetic switching valve 64 Spring

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一端がカムと接触を保ち、吸気弁または
排気弁の弁軸方向に変位可能な油圧式バルブリフタと、 外周部に歯型を有し、前記バルブリフタを偏心位置に変
位自在に保持すると共に固定ハウジングに回動自在に支
承される回動部材と、 前記バルブリフタの他端と前記弁軸との間に介装され、
一端が前記固定ハウジングに支持される揺動自在なレバ
ー部材と、 前記回動部材の歯型と噛合し、当該回動部材を回動させ
ることにより前記バルブリフタの前記レバー部材と接触
を保つ位置を変位させ、前記レバー部材による揺動量を
変化させてバルブリフトを可変にするアクチュエータと
を具備することを特徴とする内燃機関のバルブリフト可
変装置。
1. A hydraulic valve lifter, one end of which is in contact with a cam and which can be displaced in a valve axis direction of an intake valve or an exhaust valve, and a tooth profile on an outer peripheral portion, the valve lifter being displaceably held in an eccentric position. And a rotating member rotatably supported by the fixed housing, and interposed between the other end of the valve lifter and the valve shaft,
A position where a swingable lever member whose one end is supported by the fixed housing is meshed with a tooth profile of the rotating member and the rotating member is rotated to maintain contact with the lever member of the valve lifter. A valve lift varying device for an internal combustion engine, comprising: an actuator that is displaced to change a swing amount by the lever member to change a valve lift.
【請求項2】 前記アクチュエータは、前記回動部材の
歯型と噛合し、カム軸方向に移動自在なラック部材と、
ステッピングモータによって駆動される回転ギアと、該
回転ギアによる回転動作を前記ラック部材の移動動作に
変換するための動作変換手段とを有することを特徴とす
る請求項1に記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。
2. The rack member, wherein the actuator meshes with a tooth profile of the rotating member and is movable in a cam shaft direction,
The valve lift for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising: a rotary gear driven by a stepping motor; and a motion conversion means for converting a rotary motion of the rotary gear into a moving motion of the rack member. Variable device.
【請求項3】 前記アクチュエータは、前記回動部材の
歯型と噛合し、該回動部材を回動させるウォームギア
と、該ウォームギアと同軸で、前記ステッピングモータ
により駆動される歯車とを有することを特徴とする請求
項1に記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。
3. The actuator includes a worm gear that meshes with a tooth profile of the rotating member to rotate the rotating member, and a gear that is coaxial with the worm gear and is driven by the stepping motor. The valve lift varying device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記アクチュエータは、前記回動部材の
歯型と噛合し、カム軸方向に移動自在なラック部材と、
油圧によって多段に駆動され、前記ラック部材を同方向
に移動させるプランジャとを有することを特徴とする請
求項1に記載の内燃機関のバルブリフト可変装置。
4. The rack member, wherein the actuator meshes with a tooth profile of the rotating member and is movable in a cam shaft direction,
The valve lift varying device for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a plunger that is driven in multiple stages by hydraulic pressure to move the rack member in the same direction.
JP29676193A 1993-11-26 1993-11-26 Valve lift variable device of internal combustion engine Pending JPH07150916A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051090A (en) * 2006-07-25 2008-03-06 Honda Motor Co Ltd Variable valve device for internal combustion engine
JP2015169110A (en) * 2014-03-06 2015-09-28 マツダ株式会社 Valve gear of engine

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