JPS60111008A - Switching device of valve actuating cam in internal- combustion engine - Google Patents

Switching device of valve actuating cam in internal- combustion engine

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JPS60111008A
JPS60111008A JP21788983A JP21788983A JPS60111008A JP S60111008 A JPS60111008 A JP S60111008A JP 21788983 A JP21788983 A JP 21788983A JP 21788983 A JP21788983 A JP 21788983A JP S60111008 A JPS60111008 A JP S60111008A
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JP
Japan
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cam
cams
camshaft
diameter portion
intake
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Hiroki Kato
広己 加藤
Toru Kosuda
小須田 通
Kenji Oshima
健司 大島
Teruo Kumai
熊井 照夫
Tsutomu Hiyoshi
日吉 力
Hideo Nakamura
秀雄 中村
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Toyota Motor Corp
Soken Inc
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Nippon Soken Inc
Toyota Motor Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0005Deactivating valves

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a rise of surface pressure in a cam when it is switched, by causing the protrusive part of a flange-shaped member, provided in the cam, to engage a plunger with a fixed member so as to prevent the cam from moving when a valve is opened. CONSTITUTION:A cam piece 3, having two kinds of cams 5, 6, is movably provided on a cam shaft 1 and switched by moving a shaft 28 in a fixed member 17 in the axial direction through a driving part 18. A ratchet mechanism 19, being provided between the driving part 18 and the fixed member 17, prevents movement of the cam when it opens a valve 11 by causing a protrusive part 8a in a flange-shaped member 8 to press a ratchet pin 21 and a timing plunger 22 to be fitted into an engagement hole of the fixed member 17. The mechanism 19, lifting the pin 21 due to movement of the shaft 28 and lifting also the plunger 22 when a small contour part 8b of the flange-shaped member 8 is brought into contact with the plunger 22, allows the cam to move.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、吸排気弁を開閉するカムを2個以上具備する
内燃機関に関し、より詳しくはこれらのカムを機関の運
転状態に応じて切換えることにより、吸排気弁の開閉時
期及びそのリフt−iを制御するカム切換装置に関する
ものであるO従来技術 従来周知のように、内燃機関は、その運転状態に応じて
吸排気弁の開閉時期及びそのリフト量を切換えることに
よシ、燃費を低減させ、また運転性能を大幅に向上させ
ることができる。この開閉時期及びリフト鼠を切換える
手段として、吸排気弁を開閉制御するカムを、例見、、
ば高連用と低速用の2種類Mするものが知られている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine equipped with two or more cams for opening and closing intake and exhaust valves. , relates to a cam switching device that controls the opening/closing timing of the intake and exhaust valves and their lift t-i.O Prior Art As is well known in the art, an internal combustion engine controls the opening/closing timing of the intake and exhaust valves and its lift t-i according to its operating state. By switching the lift amount, fuel consumption can be reduced and driving performance can be significantly improved. As a means of switching the opening/closing timing and lift control, a cam that controls the opening/closing of the intake and exhaust valves is used as an example.
Two types of motors are known: one for high speed and one for low speed.

そしてこれらのカムの切換えは、各カムを介してロッカ
アームが吸排気弁を押し開いていない時期に行わなけれ
ばならない。これは、カム面とロッカアーム接触mlの
面圧上昇を抑制す−るとともに、カムあるいはロッカア
ーム角部の破損を防止し、またカム切換時の打音等を減
少させるためである。このような作動を行うためには、
吸排気弁がリフトしていない、すなわち開放されていな
い両カム共通の基礎内部で、瞬間的にカムを移動させる
機構が要求される。
These cams must be switched at a time when the rocker arm is not pushing open the intake and exhaust valves via each cam. This is to suppress an increase in the surface pressure between the cam surface and the rocker arm contact ml, to prevent damage to the cam or the rocker arm corner, and to reduce hitting noise when switching the cam. In order to perform this kind of operation,
A mechanism is required to instantaneously move the cam inside the common base of both cams when the intake and exhaust valves are not lifted, that is, are not opened.

発明の目的 本発明は上記の要求に応えるべく案出されたものであっ
て、吸排気弁の開閉時期とそのリフト量とを切換えるだ
めの2個のカムを有する内燃機関において、各カムが吸
排気弁を開放していない時期に、確実にカムの切換えを
行うことのできる、簡易かつ小型の弁作動カム切換装置
を提供することを目的とするものである。
Purpose of the Invention The present invention has been devised in response to the above-mentioned requirements.In an internal combustion engine having two cams for switching the opening/closing timing and the lift amount of the intake/exhaust valve, each cam is configured to It is an object of the present invention to provide a simple and compact valve-operated cam switching device that can reliably switch cams when an exhaust valve is not open.

発明の構成 本発明は上記の目的を達成するだめの構成として、内燃
機関の吸排気弁と協働する開閉部材と、カムシャフトに
嵌合されこのカムシャフトと共に回転するとともにこの
カムシャフトの軸方向に移動可能であシかつ前記開閉部
材に選択的に係合して前記吸排気弁を開閉させる第1及
び第2のカムと、これらのカムを前記カムシャフトに沿
って移動させるべく伺勢する付勢機構と、前記いずれか
のカムが前記開閉部制と係合する位置にこれらのカムを
固定するラチェット機構とを具備し、前記ラチェット機
構は前記カムシャフトに略平行に設けられた固定部材に
対してその軸方向に平行及び直角の両方向に往復動可能
に取付けられるとともに、この固定部材に対してその軸
方向と平行に移動不用能な保合と移動可能な保合との強
弱2段階の係合度合に切換えられる係止機構を有し、さ
らにこのラチェット機構の一端は前記固定部材に設けら
れた前記付勢機構にまたその他端は前記第1、第2のカ
ムにそれぞれ連結され、前記カム軸の回転に同期して前
記固定部材に対する前記ラチェット機構の係合度合を切
換えて前記第11第2のカムによる吸排気弁の非開放時
に前記両カムと前記開閉部材との保合位置の切換えを行
うよう構成したことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention includes an opening/closing member that cooperates with intake and exhaust valves of an internal combustion engine, and an opening/closing member that is fitted onto a camshaft, rotates together with the camshaft, and rotates in the axial direction of the camshaft. first and second cams that are movable and selectively engage the opening/closing member to open and close the intake and exhaust valves; a biasing mechanism; and a ratchet mechanism that fixes any of the cams at a position where they engage with the opening/closing part control, and the ratchet mechanism includes a fixing member provided substantially parallel to the camshaft. It is attached so that it can reciprocate in both parallel and perpendicular directions to the axial direction of the fixed member, and has two levels of strength: a lock that cannot be moved parallel to the axial direction and a lock that is movable in parallel to the axial direction. furthermore, one end of the ratchet mechanism is connected to the biasing mechanism provided on the fixed member, and the other end is connected to the first and second cams, respectively; The degree of engagement of the ratchet mechanism with respect to the fixed member is switched in synchronization with the rotation of the camshaft, so that when the eleventh and second cams do not open the intake and exhaust valves, both the cams and the opening/closing member are in a locked position. The present invention is characterized in that it is configured to perform switching.

さらに本発明の好適な実施態様によれば、前記ラチェッ
ト機構は、前記固定部材の軸方向に摺動自在に嵌合され
た駆動部と、この駆動部に連設された円筒部と、この円
筒部内にそれぞれ摺動自在に収容されかつばねを介して
相互に連結されたラチェットピンとタイミンググランジ
ャとを具備し、前記固定部材は前記ラチェットピン及び
タイミンググランジャが係合する規定溝と移動溝とより
なる案内溝を具備し、前記ラチェットピン及びタイミン
ググランジャは前記移動溝に係合する小径部とこの移動
溝には保合不可能でかつ前記規定溝には保合可能な大径
部とをそれぞれ有し、さらに前記タイミングプランジャ
は、前記第1、第2のカムと一体的かつ同軸的に取付け
られた大径部及び小径部を有する鍔状部材に当接する構
成とする。
Furthermore, according to a preferred embodiment of the present invention, the ratchet mechanism includes a drive part slidably fitted in the axial direction of the fixed member, a cylindrical part connected to the drive part, and a cylindrical part connected to the drive part. A ratchet pin and a timing granger are each slidably housed in the portion and are connected to each other via a spring. The ratchet pin and the timing granger have a small diameter part that engages with the moving groove, and a large diameter part that cannot be engaged with the moving groove but can be engaged with the specified groove. Further, the timing plunger is configured to abut on a flange-like member having a large diameter portion and a small diameter portion that are integrally and coaxially attached to the first and second cams.

実施例 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。Example The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図及び第2図において、カムシャフト1に形成され
た軸受部2にはカムピース3が嵌合される。第2図に示
されるように、軸受部2の外周には等間隔に山部2aが
形成され、またカムピース3の内周には等間隔に隆起部
3aが形成される。
In FIGS. 1 and 2, a cam piece 3 is fitted into a bearing portion 2 formed on a camshaft 1. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, crests 2a are formed at equal intervals on the outer periphery of the bearing portion 2, and raised portions 3a are formed at equal intervals on the inner periphery of the cam piece 3.

各山部2aは、カムピース3の各隆起部3a間に位置し
ており、これら山部2aと隆起部3aの各側部間には鋼
球4が挿入される。したがってカムピース3は、カムシ
ャフト1に対して軸方向に移動可能であるが、カムシャ
フト1と共に軸心周りに回転する。カムピース3は、高
速回転用の第1カム5と、低速回転用の第2カム6と、
後述するラチェット機構19に常時当接係合する鍔状部
材8とを有する。第1及び第2カム5,6は、それぞれ
ロッカアーム9に形成されたカムフォロア10に当接し
て弁11を開閉制御する。
Each mountain portion 2a is located between each raised portion 3a of the cam piece 3, and a steel ball 4 is inserted between each side portion of these mountain portions 2a and the raised portion 3a. Therefore, the cam piece 3 is movable in the axial direction with respect to the camshaft 1, but rotates together with the camshaft 1 around the axis. The cam piece 3 includes a first cam 5 for high-speed rotation, a second cam 6 for low-speed rotation,
It has a flange-like member 8 that is always abutted and engaged with a ratchet mechanism 19 that will be described later. The first and second cams 5 and 6 each contact a cam follower 10 formed on the rocker arm 9 to control the opening and closing of the valve 11.

ロッカアーム9はロッカシャフト12に回転自在に支持
され、その揺動端にはロックナツト13を介して、弁隙
間調整ボルト14が取付けられる・このボルト14のロ
ッカアーム9からの突出端14aは、弁11の頭部に当
接する。弁11は、頭部に嵌着されたりテーカ15と図
示しないシリンダブロックとの間に設けられたバルブス
プリング16によシ、吸排気弁を閉塞すべく常時上方へ
付勢される。そして図示状態は第1カム5が弁1工の開
閉制御を行っておシ、カムシャフト1が矢印入方向に回
転して第1カム5の突出部がカムフォロア10に係合す
ると、ロッカアーム9はパルプスプリング16に抗して
弁11を押下げ、この弁11を開放させる。
The rocker arm 9 is rotatably supported by the rocker shaft 12, and a valve clearance adjustment bolt 14 is attached to the swinging end of the rocker arm 9 via a lock nut 13. The protruding end 14a of the bolt 14 from the rocker arm 9 Hits the head. The valve 11 is always urged upward to close the intake and exhaust valves by a valve spring 16 fitted to the head or provided between the taker 15 and a cylinder block (not shown). In the illustrated state, the first cam 5 controls the opening and closing of the valve 1, and when the camshaft 1 rotates in the direction of the arrow and the protrusion of the first cam 5 engages the cam follower 10, the rocker arm 9 The valve 11 is pushed down against the pulp spring 16 to open the valve 11.

カムシャフト1の近傍には、これと略平行に筒状の固定
部材17が設けられる。この固定部材17は図示しない
機枠に固定されておシ、外周には上記カムピース3をカ
ムシャフト1に沿って変位させる駆動部18が摺動自在
に嵌合される。駆動部18のカムピース3側は、ラチェ
ット機構19が構成される。
A cylindrical fixing member 17 is provided near the camshaft 1 and substantially parallel thereto. This fixing member 17 is fixed to a machine frame (not shown), and a drive part 18 for displacing the cam piece 3 along the camshaft 1 is slidably fitted on the outer periphery. A ratchet mechanism 19 is configured on the cam piece 3 side of the drive unit 18.

ラチェット機構19は駆動部18に連設された円筒部2
0を有し、この円筒部20の内部にはラチェットピン2
1とタイミングプランジャ22とがそれぞれ摺動自在に
収容され、これらラチェットビン21とタイミングプラ
ンジャ22の間にはばね23が設けられる。このラチェ
ットピン21は第3図(a)(b)に示すように、大径
部21aと、その2面を削り取った2面幅部21bよシ
なる小径部とを有する。そしてこの大径部21aは、第
5図に示すような筒状の固定部材17の軸方向に沿って
設けた案内溝240両端の規定溝24a及び24bに嵌
入できまた規定溝24a及び24bの間の移動溝24c
には嵌入できない大きさであり、一方2面幅部21bを
有する小径部はこの2面幅部21bによって上記移動溝
24cを通過できる大きさとなっている。したがってこ
の2面幅部21bと移動溝24cとが嵌入するようラチ
ェットピン21を円筒部22内に挿入する必要があシ、
ビン25とラチェットピン21の外周にその軸方向に設
けた溝21cとの係合でラチェットピン21の挿入方向
を規定しかつラチェットピン21の回転を防止している
The ratchet mechanism 19 has a cylindrical portion 2 connected to the drive portion 18.
0, and a ratchet pin 2 is provided inside this cylindrical portion 20.
1 and a timing plunger 22 are each slidably housed therein, and a spring 23 is provided between the ratchet pin 21 and the timing plunger 22. As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), this ratchet pin 21 has a large diameter portion 21a and a small diameter portion having a width across flats portion 21b obtained by cutting two sides of the large diameter portion 21a. The large diameter portion 21a can fit into the defined grooves 24a and 24b at both ends of the guide groove 240 provided along the axial direction of the cylindrical fixing member 17 as shown in FIG. moving groove 24c
On the other hand, the small diameter portion having the width across flats portion 21b is large enough to pass through the moving groove 24c due to the width across flats portion 21b. Therefore, it is necessary to insert the ratchet pin 21 into the cylindrical portion 22 so that the width across flat portion 21b and the moving groove 24c fit into each other.
The engagement between the pin 25 and a groove 21c provided on the outer periphery of the ratchet pin 21 in the axial direction defines the insertion direction of the ratchet pin 21 and prevents the ratchet pin 21 from rotating.

一方タイミングプランジャ22は、第4図に示すように
ラチェットビン21内に摺動自在に嵌入でき、かつ第5
図に示す固定部材17の移動溝24cに嵌入できない大
径部22aをその下端に、この移動溝24cに嵌入でき
る小径部22bをその上方に有する。
On the other hand, the timing plunger 22 can be slidably fitted into the ratchet bin 21 as shown in FIG.
It has a large diameter part 22a at its lower end that cannot be fitted into the moving groove 24c of the fixed member 17 shown in the figure, and a small diameter part 22b above it which can fit into this moving groove 24c.

円筒部20のカムピース3側に形成されたスリット27
内には、上記鍔状部材8が嵌入し、この鍔状部材8の端
面が常時タイミングプランジャ22に当接するようにな
っている。
A slit 27 formed on the cam piece 3 side of the cylindrical portion 20
The flanged member 8 is fitted inside, and the end surface of the flanged member 8 is in constant contact with the timing plunger 22.

上記固定部材17の内部には、図示しない油圧ピストン
等のアクチェータに連結されたシャフト28が進退動自
在に設けられる。シャフト28の上記駆動部18との対
応位置にはリング29が嵌合され、このリング29から
一定距離だけ隔った位置には止め輪30,31が嵌着さ
れる。リング29と止め輪30,31との間にはそれぞ
ればね32.33が若干圧縮されて設けられる。これら
のばね32,33は、後述するように、カムピース3を
移動させるだめの駆動力を発生するものである。シャフ
ト28に刻設された溝34は、軸心方向に沿って両側が
傾斜部34a、34b1中央が平担部34cとなってお
ハリング29は、両ばね32.33から等しい力を受け
る時、すなわち中立位置にある時、この溝34の平担部
34cの近傍に位置するよう構成される。
A shaft 28 connected to an actuator such as a hydraulic piston (not shown) is provided inside the fixed member 17 so as to be movable forward and backward. A ring 29 is fitted on the shaft 28 at a position corresponding to the drive section 18, and retaining rings 30, 31 are fitted at positions spaced apart from the ring 29 by a certain distance. Slightly compressed springs 32, 33 are provided between the ring 29 and the retaining rings 30, 31, respectively. These springs 32 and 33 generate a driving force for moving the cam piece 3, as will be described later. The groove 34 carved in the shaft 28 has sloped parts 34a on both sides along the axial direction, and a flat part 34c in the center of the groove 34b1. That is, when in the neutral position, it is configured to be located near the flat portion 34c of this groove 34.

上記駆動部18に連設された円筒部2o内に挿入された
ラチェットビン21は、前記筒状固定部拐17に設けた
案内溝24に嵌入しかつ円筒部艶から突出して固定部月
17内へ嵌入し、リング29に穿設されたスロット部4
1を通って上記溝34に係合する。このラチェットビン
21が案内??924内を挿通ずることにより駆動部1
8が固定部材17に対して回転しないようになっている
The ratchet pin 21 inserted into the cylindrical part 2o connected to the drive part 18 fits into the guide groove 24 provided in the cylindrical fixing part 17, protrudes from the cylindrical part, and enters the fixing part 17. The slot portion 4 inserted into the ring 29 and bored into the ring 29
1 and engages with the groove 34. Is this ratchet bin 21 the guide? ? By inserting the inside of 924, the drive unit 1
8 does not rotate relative to the fixed member 17.

そしてシャフト28が矢印B方向に移動することにより
ばね32が撓み、リング29が矢印B方向に付勢されて
も、ラチェットビン21の大径部21aが固定部材17
の案内溝24の移動溝24cに当接している間は駆動部
18は移動することはない(第5a図)。シャフト28
がさらに移動すると、ラチェット21がシャフト28の
溝34の傾斜部34&、により押し上げられてその2面
幅部21bが案内溝24の移動溝24cに嵌入し駆動一
部18はばね32の弾発力にょシ移動可能の状態となる
。この移動可能な状態において、タイミングプランジャ
22に前述のように鍔状部材8が当接してお夛(この鍔
状部材8は大径部8aと小径部8bを有している)、鍔
状部材8の小径部8bがタイミングプランジャ22に当
接すると移動溝24cとタイミングプランジャ22の下
端の大径部22aとが当接するため、駆動部18は移動
できず、第5b図の状態となる。ところが鍔状部材8の
大径部8aがタイミングプランジャ22に当接するとタ
イミングプランジャ22は押し下げられその小径部22
bが移動溝24cに嵌入し、タイミングプランジャ22
は上記ラチェットビン21と共に移動溝24cに沿って
移動可能の状態となるので、駆動部18はばね32の弾
発力により移動でき(第5c図)、カムピース3はカム
シャフト1に対してその軸方向に移動し、第1カム5が
ら第2カム6へのカムの切換えが行なわれる(第5d図
)。
When the shaft 28 moves in the direction of arrow B, the spring 32 is bent and the ring 29 is biased in the direction of arrow B.
The drive section 18 does not move while it is in contact with the movement groove 24c of the guide groove 24 (Fig. 5a). shaft 28
When the ratchet 21 moves further, the ratchet 21 is pushed up by the inclined part 34& of the groove 34 of the shaft 28, and its width across sides 21b fits into the moving groove 24c of the guide groove 24, and the driving part 18 is moved by the elastic force of the spring 32. It becomes possible to move around. In this movable state, the flange-like member 8 comes into contact with the timing plunger 22 as described above (this flange-like member 8 has a large diameter portion 8a and a small diameter portion 8b), and the flange-like member When the small diameter portion 8b of the timing plunger 22 comes into contact with the timing plunger 22, the moving groove 24c and the large diameter portion 22a at the lower end of the timing plunger 22 come into contact with each other, so that the drive portion 18 cannot move, resulting in the state shown in FIG. 5b. However, when the large diameter portion 8a of the brim member 8 comes into contact with the timing plunger 22, the timing plunger 22 is pushed down and the small diameter portion 22
b fits into the movement groove 24c, and the timing plunger 22
is movable along the movement groove 24c together with the ratchet pin 21, so the driving part 18 can be moved by the elastic force of the spring 32 (Fig. 5c), and the cam piece 3 is moved along its axis with respect to the camshaft 1. direction, and the cam is switched from the first cam 5 to the second cam 6 (Fig. 5d).

次に本実施例の作動を説明する。Next, the operation of this embodiment will be explained.

高速回転用の第1カム5がロッカアーム9に当接してい
る図示の状態から低速回転用のカム6がロッカアーム9
に当接する状態への切換えは次のようにして行われる。
From the illustrated state in which the first cam 5 for high-speed rotation is in contact with the rocker arm 9, the cam 6 for low-speed rotation is in contact with the rocker arm 9.
The switching to the state in which it comes into contact with is performed as follows.

この図示の状態においてラチェツトビン210大径部2
1aが固定部材17の案内溝24の規定?424aに嵌
入し、移動溝24cと当接している(第5a図)ので、
駆動部18は固定部材17に対して移動しない。したが
ってカムピース3はカムシャフト1の軸方向には変位せ
ず、第1カム5はロッカアーム9を確実に駆動すること
ができる。
In this illustrated state, the ratchet bin 210 large diameter portion 2
1a is the regulation of the guide groove 24 of the fixing member 17? 424a and is in contact with the moving groove 24c (Fig. 5a),
The drive part 18 does not move relative to the fixed member 17. Therefore, the cam piece 3 is not displaced in the axial direction of the camshaft 1, and the first cam 5 can reliably drive the rocker arm 9.

そしてエンジン回転数が低下し、低速回転用の第2カム
6への切換信号が発せられると、これによりシャフト2
8はアクチェータを介して矢印B方向へ移動する。シャ
フト28の移動によシ、溝34の傾斜部34aがラチェ
ットビン21を押し上げると、2面幅部21bが固定部
材17の案内溝冴の移動Ii’# 24 cに嵌入し、
ばね32に発生した弾撥力により1、駆動部18は固定
部材17に対して移動可能な状態となる(第5b図)。
Then, when the engine speed decreases and a switching signal is issued to the second cam 6 for low-speed rotation, this causes the shaft 2
8 moves in the direction of arrow B via the actuator. When the inclined portion 34a of the groove 34 pushes up the ratchet pin 21 due to the movement of the shaft 28, the width across flat portion 21b fits into the movement Ii'#24c of the guide groove of the fixed member 17,
Due to the elastic force generated in the spring 32, the drive section 18 becomes movable relative to the fixed member 17 (FIG. 5b).

一方鍔状部材8がタイミングプランジャ22と常時当接
しておシ、その小径部8bがタイミングプランジャ22
に当接すると移動溝24cとタイミングプランジャ22
の下端の大径部22aとが当接するため駆動部18は移
動できない(第5b図)。ところが鍔状部材8の大径部
8aがタイミングプランジャ22に当接するとタイミン
グプランジャ22は押し下げられてその小径部22bが
移動溝24cに嵌入するので前記のラチェットビン21
と共にこのタイミングプランジャ22が移動溝24cに
沿って移動可能な状態となシ、駆動部18はばね32の
弾発力によp変位する(第5C図)。この結果、ラチェ
ットビン21は溝34に係合しつつ下降しかつ移動溝2
4cに沿って固定部材17の軸方向に平行に移動し、規
定溝24aとは反対側に形成された他の規定溝24bに
係止する(第5 d図)。
On the other hand, the flanged member 8 is in constant contact with the timing plunger 22, and its small diameter portion 8b is in contact with the timing plunger 22.
When it comes into contact with the moving groove 24c and the timing plunger 22
The drive unit 18 cannot be moved because it comes into contact with the large diameter portion 22a at the lower end of the drive unit (Fig. 5b). However, when the large diameter portion 8a of the brim member 8 comes into contact with the timing plunger 22, the timing plunger 22 is pushed down and its small diameter portion 22b fits into the moving groove 24c, so that the ratchet pin 21
At the same time, the timing plunger 22 becomes movable along the movement groove 24c, and the driving portion 18 is displaced by the elastic force of the spring 32 (FIG. 5C). As a result, the ratchet pin 21 descends while engaging with the groove 34 and moves into the moving groove 2.
4c in parallel to the axial direction of the fixing member 17, and is locked in another defined groove 24b formed on the opposite side to the defined groove 24a (Fig. 5d).

またこれと同時に、カムピース3は、鍔状部材8がスリ
ット27に挾持されていることによp1駆動部18と共
に移動し、第2カム6がロッカア−ム9に係合するよう
になる。
At the same time, the cam piece 3 moves together with the p1 drive section 18 because the brim member 8 is held in the slit 27, and the second cam 6 comes to engage with the rocker arm 9.

第2カム6から第1カム5への切換えも、全く同様にし
て行われる。
Switching from the second cam 6 to the first cam 5 is also performed in exactly the same manner.

第6図は、第1カム5、第2カム6及び鍔状部月8の各
径方向への突出量の大きさと、その作動時期を示すもの
である〇 この例では、第1カム5は第2カム6に比較して作動開
始時期が早く、かつ作動終了時期が遅くなっている。す
なわち、第1カム5はc−d区間においてロッカアーム
9を駆動するようになっており、第2カム6の対応部分
はこのc−d区間の内側にある。一方鍔状部月8は、a
−b区間が上記大径部8aに対応し、その他の区間が小
径部8bに対応する。大径部8aに対応するこのa−b
区間は、上記c−d区間の直後にあって、第1カム5の
次の作動開始時期C′よりも一定値だけ前方にある。
FIG. 6 shows the amount of radial protrusion of the first cam 5, the second cam 6, and the flange portion 8, and the timing of their operation. In this example, the first cam 5 is Compared to the second cam 6, the operation start time is earlier and the operation end time is later. That is, the first cam 5 drives the rocker arm 9 in the c-d section, and the corresponding portion of the second cam 6 is located inside this c-d section. On the other hand, the flange 8 is a
The -b section corresponds to the large diameter section 8a, and the other sections correspond to the small diameter section 8b. This a-b corresponding to the large diameter portion 8a
The section is immediately after the c-d section and is a certain value ahead of the next operation start timing C' of the first cam 5.

この第6図から理解されるように、第1カム5によるロ
ッカアーム9の駆動が終ると、すぐ鍔状部材8の大径部
8aはラチェット機構19のタイミングプランジャ22
に係合し、もしこの時すでにシャフト28が移動してい
れば、a−b区間においてカムピース3が切換えら−れ
ることとなる。
As can be understood from FIG. 6, as soon as the first cam 5 finishes driving the rocker arm 9, the large diameter portion 8a of the brim member 8 moves to the timing plunger 22 of the ratchet mechanism 19.
If the shaft 28 is already moving at this time, the cam piece 3 will be switched in the section a-b.

カムシャフト1がさらに回転すると鍔状部材8の小径部
8bがタイミングプランジャ22に係合し、ラチェット
機構19のタイミングプランジャ220大径部22aが
固定部材17の移動溝24cに当接するためカムピース
3は移動できなくなる。
When the camshaft 1 further rotates, the small diameter portion 8b of the collar member 8 engages with the timing plunger 22, and the large diameter portion 22a of the timing plunger 220 of the ratchet mechanism 19 comes into contact with the moving groove 24c of the fixed member 17, so that the cam piece 3 You will not be able to move.

ここでb−c’区間はカムピース3が切換わるのに必要
な時間以上にする必要があり、駆動部18等の可動部分
のばね32,33の弾発力、切換時のカムシャフト11
の回転数等によシ変わる。
Here, the period b-c' needs to be longer than the time required for the cam piece 3 to switch, and the elastic force of the springs 32 and 33 of the movable parts such as the drive unit 18 and the camshaft 11 at the time of switching are
It changes depending on the rotation speed etc.

なお上記実施例は卑独の弁の場合であるが、複数の弁の
場合も同様な構成を組合わせれば容易に実現することが
できる。
Although the above embodiment is a case of a German valve, the case of a plurality of valves can be easily realized by combining similar configurations.

発明の効果 以上のように、本発明によれば、所定のカムが吸排気弁
を作動しているときは、この作動を固定して吸排弁の所
定の作動が確実に行われるようにし、カムの切換えは、
カムが吸排気弁を開放していない時期に、確実に行うこ
とができるので、カム面とロッカアーム接触面の面圧上
昇を抑制するとともにカムあるいはロッカアーム角部の
破損を防止し、またカム切換時の打音を減少することの
できる簡易な構成の、内燃機関における弁作動カム切換
装置を得ることができる。
Effects of the Invention As described above, according to the present invention, when a predetermined cam is operating an intake/exhaust valve, this operation is fixed to ensure that the predetermined operation of the intake/exhaust valve is performed, and the cam The switching of
This can be done reliably when the cam is not opening the intake/exhaust valve, so it suppresses the increase in surface pressure between the cam surface and the rocker arm contact surface, prevents damage to the cam or rocker arm corner, and prevents damage to the cam or rocker arm corner. It is possible to obtain a valve actuation cam switching device for an internal combustion engine, which has a simple configuration and can reduce the tapping noise of the engine.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の実施例の一部切断平面図、第2図は同
上実施例の一部切断側面図、第3図は同上実施例におけ
るラチェットピンを示し、(a)はその正面図、(b)
は同側面図、第4図は同上実施例におけるタイミンググ
ランジャ22の正面図、第5a図から第5d図は同上実
施例におけるラチェットピン及びタイミンググランジャ
と案内溝との関係を示すもので、5a図はラチェットピ
ン及びタイミングプランジャの位置が案内溝の規定溝に
固定された状態を、第5b図はラチェットピンのみが案
内溝の移動溝に沿って移動可能な状態を、第5c図は上
記両者が共に上記移動溝に沿って移動pJ能な状態を、
第5d図は両者が共に案内溝の他の規定溝中にその位置
が固定されている状態を、それぞれ示し、第6図は、同
上実施例における第1カム、第2カム及び鍔状部材の各
径方向への突出量の大きさとその作動時期を示すグラフ
である。 l・・・カムシャフト、3・・・カムピース、5・・・
第1カム、6・・・第2カム、8・・・鍔状部材、9・
・・ロッカアーム、11・・・吸排気弁、17・・・固
定部材、18・・・駆動部、19・・・ラチェット機構
、20・・・円筒部、21・・・ラチェットピン、22
・・・タイミングプランジャ、24・−・案内溝、24
a、24b・・・規定溝、24c・・・移動溝、28・
・・シャツ)、32.33・・・ばね。 特許出願人 株式会社日本自動車部品総合研究所 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也 第1図 第2図 (a ) (b) 第4図 2 第1頁の続き @発明者 熊井 照夫 豊田市 0発 明 者 日 吉 力 豊田市 [相]発明者 中村 秀雄 豊田市
FIG. 1 is a partially cutaway plan view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway side view of the same embodiment, FIG. 3 is a ratchet pin in the same embodiment, and (a) is a front view thereof. ,(b)
is a side view of the same, FIG. 4 is a front view of the timing granger 22 in the above embodiment, and FIGS. 5a to 5d show the relationship between the ratchet pin, the timing granger, and the guide groove in the above embodiment. Figure 5a shows a state in which the ratchet pin and timing plunger are fixed in the specified groove of the guide groove, Figure 5b shows a state in which only the ratchet pin is movable along the movement groove of the guide groove, and Figure 5c shows the above-mentioned condition. A state in which both can move pJ along the movement groove,
Fig. 5d shows a state in which both of them are fixed in position in other prescribed grooves of the guide groove, and Fig. 6 shows the first cam, second cam, and flange member in the same embodiment. It is a graph showing the magnitude of the amount of protrusion in each radial direction and its operation timing. l...Camshaft, 3...Cam piece, 5...
First cam, 6... Second cam, 8... Flange member, 9...
... Rocker arm, 11 ... Intake and exhaust valve, 17 ... Fixed member, 18 ... Drive section, 19 ... Ratchet mechanism, 20 ... Cylindrical part, 21 ... Ratchet pin, 22
...Timing plunger, 24...Guide groove, 24
a, 24b...regular groove, 24c...movement groove, 28.
...shirt), 32.33...spring. Patent Applicant Japan Auto Parts Research Institute Co., Ltd. Toyota Motor Corporation Patent Application Representative Patent Attorneys Akira Aoki, Patent Attorney Kazuyuki Nishidate, Patent Attorney Kyosuke Nakayama, Patent Attorney Akira Yamaguchi, Patent Attorney Masaya Nishiyama 1st Figure 2 (a) (b) Figure 4 2 Continuation of page 1 @ Inventor Teruo Kumai Toyota City 0 Inventor Chikara Hiyoshi Toyota City Inventor Hideo Nakamura Toyota City

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、内燃機関の吸排気弁と協働する開閉部材と、カムシ
ャフトに嵌合されこのカムシャフトと共に回転するとと
もにこのカムシャフトの軸方向に移動可能でありかつ前
記開閉部材に選択的に係合して前記吸排気弁を開閉させ
る第1及び第2のカムと、これらのカムを前記カムシャ
フトに沿って移動させるべく付勢する付勢機構と、前記
いずれかのカムが前記開閉部材と係合する位置にこれら
のカムを固定するラチェット機構とを具備し、前記ラチ
ェット機構は前記カムシャフトに略平行に設けられた固
定部制に対してその軸方向に平行及びir*f角の両方
向に往復動可能に取付けられるとともに、この固定部制
に対してその軸方向と平行に移動不可能な係合と移動可
能な係合との強弱2段階の保合度合に切換えられる係止
機構を有し、さらにこのラチェット機構の一端は前記固
定部材に設けられた前記付勢機構に、またその他端は前
記第1、第2のカムにそれぞれ連結され、前記カム軸の
回転に同期して前記固定部材に対する前記ラチェット機
構の保合度合を切換えて前記第1、第2のカムによる吸
排気弁の非開放時に前記両カムと ′前記開閉部材との
保合位置め切換えを行うよう構成したことを特徴とする
内燃機関の弁作動カム切換装置。 2、前記ラチェット機構は、前記固定部材の軸方向に摺
動自在に嵌合された駆動部と、この駆動部に連設された
円筒部と、この円筒部内にそれぞれ摺動自在に収容され
かつばねを介して相互に連結されたラチェットビンとタ
イミングプランジャとを具備し、前記固定部材は前記ラ
チェットビン及びタイミングプランジャが係合する規定
溝と移動溝とよシなる案内溝を具備し、前記ラチェット
ビン及びタイミングプランジャは前記移動溝に係合する
小径部とこの移動溝には係合不可能でかつ前記規定溝に
は係合可能な大径部とをそれぞれ有し、さらに前記タイ
ミングプランジャは前記第1、第2のカムと一体的かつ
同軸的に取付けられた大径部及び小径部を有する鍔状部
材に当接していることを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の内燃機関の弁作動カム切換装置。
[Scope of Claims] 1. An opening/closing member that cooperates with intake and exhaust valves of an internal combustion engine, and the opening/closing member is fitted onto a camshaft, rotates together with the camshaft, and is movable in the axial direction of the camshaft. first and second cams that selectively engage with the intake and exhaust valves to open and close the intake and exhaust valves, an urging mechanism that urges these cams to move along the camshaft, and any of the cams described above. is provided with a ratchet mechanism for fixing these cams at a position where they engage with the opening/closing member, and the ratchet mechanism is axially parallel to and irradiated with respect to a fixing member provided substantially parallel to the camshaft. *It is installed so that it can reciprocate in both directions of the f angle, and can be switched to two levels of strength and weakness: engagement that cannot be moved in parallel to the axial direction of the fixed member, and engagement that is movable in parallel to the axial direction. Further, one end of this ratchet mechanism is connected to the urging mechanism provided on the fixed member, and the other end is connected to the first and second cams, so that the rotation of the camshaft is switching the degree of engagement of the ratchet mechanism with respect to the fixed member in synchronization with the above, and switching the engagement position between the two cams and the opening/closing member when the intake and exhaust valves are not opened by the first and second cams; A valve actuation cam switching device for an internal combustion engine, characterized in that it is configured to 2. The ratchet mechanism includes a drive portion slidably fitted in the axial direction of the fixed member, a cylindrical portion connected to the drive portion, and a cylindrical portion slidably housed within the cylindrical portion. A ratchet pin and a timing plunger are connected to each other via a spring. The bottle and the timing plunger each have a small diameter portion that engages with the movement groove and a large diameter portion that cannot engage with the movement groove but can engage with the regulation groove, and the timing plunger has a small diameter portion that engages with the movement groove. Claim 1, characterized in that the cam is in contact with a flange-like member having a large diameter portion and a small diameter portion that are integrally and coaxially attached to the first and second cams.
A valve actuation cam switching device for an internal combustion engine as described in .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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