WO2003098013A1 - Dispositif d'entrainement de soupape de moteur - Google Patents

Dispositif d'entrainement de soupape de moteur Download PDF

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WO2003098013A1
WO2003098013A1 PCT/JP2003/006236 JP0306236W WO03098013A1 WO 2003098013 A1 WO2003098013 A1 WO 2003098013A1 JP 0306236 W JP0306236 W JP 0306236W WO 03098013 A1 WO03098013 A1 WO 03098013A1
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rocker
rocking
shaft
swing
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Hideo Fujita
Koichi Hatamura
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Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
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    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the present invention relates to a valve operating device for an engine capable of continuously controlling a valve opening period and a lift amount.
  • Engine valve gears that enable continuous control of the valve opening period and lift amount have been put to practical use.
  • this type of valve train there is a conventional one disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 59-500002.
  • a swinging member which is swingably driven by the camshaft is provided, and a swinging cam surface of the swinging member and a rocker arm.
  • An intermediate rocker is interposed between the valve and the position of the intermediate opening roller to change the valve opening period and the lift amount continuously.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and has as its object to provide an engine valve train that can continuously change the valve opening period and the lift amount with a simple structure. I have. Disclosure of the invention
  • the invention according to claim 1 is characterized in that the swiveling arm, which is swingably supported by the swiveling shaft, is swung.
  • a valve that opens and closes a valve opening of the combustion chamber by opening and closing the valve; and a oscillating member that is oscillated and that is oscillated by driving means.
  • An intermediate mouth picker member disposed between the formed swing cam surface and the mouth pushing surface formed on the rocker arm and transmitting the operation of the swing cam surface to the rocking force pushing surface;
  • An intermediate rocker moving mechanism for moving a contact point between the rocking cam surface and the rocker pressing surface of the intermediate opening member by rotating the shaft. The feature is that the amount can be adjusted continuously.
  • the invention according to claim 2 is the device according to claim 1, wherein the intermediate rocker member is provided with an intermediate rocker roller via an intermediate rocker pin at an end of an intermediate arm portion, and the intermediate locker roller is formed by the swing cam surface.
  • the intermediate rocker pin When the intermediate rocker pin is pressed, the intermediate rocker pin directly or through the intermediate arm portion presses the mouth-cutter pressing surface, and the intermediate rocking force moving mechanism is eccentrically eccentric from the rocking shaft in the middle of the rocker shaft.
  • a pin is formed, and the base end of the intermediate arm is swingably connected to the eccentric pin.
  • the driving means is a cam shaft disposed on a side opposite to a rocking force axis of the mouth arm with the swing member interposed therebetween.
  • a base circle portion that does not change the valve lift amount even when the swing angle of the moving member changes and a lift portion that increases the valve lift amount as the swing angle increases are continuously formed.
  • the opening portion and the maximum valve lift of the valve become smaller as the intermediate rocker roller and the intermediate rocker pin are moved toward the mouth locker shaft. It is characterized in that the valve open period and the maximum valve lift increase with the movement to the force axis side.
  • the driving means is a cam shaft disposed on the same side of the rocking member as the rocker shaft of the rocker arm, and the rocking force surface is A base circle portion that does not change the valve lift amount even when the swing angle of the swing member changes and a lift portion that increases the valve lift amount as the swing angle increases are continuously formed.
  • the lift section is arranged so as to be located on the side of the above-mentioned force axis, and the more the intermediate rocker roller and the intermediate rocker pin are moved to the side opposite to the rocker axis, the smaller the valve open period and the maximum valve lift amount become. It is characterized in that the opening period of the valve and the maximum valve lift increase with the movement toward the force axis.
  • the invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the camshaft is located in a space surrounded by straight lines connecting the swing center of the swing member and both ends of the swing cam surface and the swing cam surface. And a swing roller that is pressed by the roller.
  • the invention according to claim 6 is the method according to any one of claims 3 to 5, wherein the swing member is rotated in a direction to suppress a weight of the swing member from acting on a valve spring that biases the valve to a closed state. It is characterized by having a balance spring that urges.
  • the invention of claim 6 is the crankshaft type according to any one of claims 3 to 5, wherein the camshaft is formed by eccentrically integrating a disk-shaped cam plate with a drive shaft.
  • the base end of the control rod is rotatably connected to the plate, and the distal end of the control rod is rotatably connected to the swing member.
  • FIG. 1 is a cross-sectional side view of an engine valve gear according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional side view of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a front perspective view of the first embodiment.
  • FIG. 4 is a front view of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cam angle-lift characteristic diagram of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a sectional side view of the device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a sectional side view of the device of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a sectional side view of the device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional side view of the device according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a front perspective view of the device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a front view of the device of the fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a sectional side view of a device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 5 are views for explaining a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 and 2 show a small opening state and a large opening state on the intake valve side of an engine valve train according to the present embodiment.
  • 3 and 4 are front perspective and side views, respectively, and
  • FIG. 5 is a cam angle-lift characteristic diagram for explaining the operation.
  • reference numeral 1 denotes a valve device for opening and closing a valve opening that opens to the combustion chamber, and has the following structure.
  • the left and right intake valve openings 2 b are formed in the combustion recess 2 a formed in the cylinder head 2 so as to form the top wall portion of the combustion chamber of the engine. b is led out to the external connection opening of the engine wall while being joined by the intake port 2c.
  • Each of the intake valve openings 2 b is opened and closed by a valve head 3 a of the intake valve 3.
  • the intake valve 3 is interposed between a retainer 4 mounted on the upper end of the valve shaft 3b so as to be unable to move in the axial direction and a spring seat 5 mounted on the seat surface of the cylinder head 2. Always biased in the closing direction by the valve spring 6.
  • a valve operating device 7 is disposed above the intake valve 3, a valve operating device 7 is disposed.
  • the valve operating device 7 swings a swing member 9 by an intake force shaft 8 functioning as swing member driving means.
  • the rocker arm 11 is rotated by the rocking member 9 via the intermediate rocker 10, and the rocking arm 11 swings to move the intake valve 3 in the axial direction, thereby opening and closing the intake valve opening 1 b. It is configured to be.
  • the intake camshaft 8 is disposed in parallel with a crankshaft (not shown), and is rotatably driven by a cam journal formed on the cylinder head 2 and a force cap mounted on an upper mating surface of the journal. And it is supported immovably in the direction perpendicular to the axis and in the axial direction.
  • the intake camshaft 8 has one cam nose 8c common to the left and right intake valves, which includes a base circular portion 8a having a constant outer diameter and a lift sound
  • the oscillating member 9 includes a pair of oscillating arms 9 supported by an oscillating shaft 12 arranged in parallel to the intake camshaft 8 and immovable in the direction perpendicular to the axis and in the axial direction. a, 9a, a rocking cam surface 9b formed so as to connect the tip portions (lower ends) of the rocking arm portions 9a, and the middle of the rocking arm portions 9a, 9a.
  • a roller shaft 9c disposed in parallel with the swing shaft 12 and passing through the left and right swing arms 9a, 9a; and a swing roller rotatably supported by the roller shaft 9c. 9d.
  • the oscillating roller 9d is always in rolling contact with the cam nozzle 8c.
  • the rocking shaft 12 penetrates through the base (upper end) of the rocking arm 9a in a rockable manner.
  • a pair of left and right balance springs 13 made of a coil spring are mounted on the swing shaft 12.
  • One end 13a of this balance spring 13 is engaged with the edge of the swing arm 9a on the side opposite to the cam shaft between the swing shaft 12 and the roller shaft 9c, and the other end 13b is a cylinder. Locked to head 2.
  • the balance spring 13 urges the swing member 9 so that the swing roller 9 d comes into contact with the cam nose 8 c of the intake camshaft 8, whereby the weight of the swing member 9 is applied to the valve spring 6. Avoid working.
  • the oscillating cam surface 9b has a substantially plate shape in which a base circular portion 9e and a lift portion 9f are formed in a curved shape forming a continuous surface.
  • the rocking member 9 has a base circular part 9 e with a rocker
  • the lift portion 9f is disposed closer to the shaft 14 side so as to be positioned closer to the shaft 14 opposite to the opener shaft.
  • the base circle portion 9 e is formed in an arc shape having a radius R1 with the center of the swing shaft 12 as the swing center a, so that the base circle portion 9 e presses the swing roller 9 d. During this period, even if the swing angle of the swing member 9 increases, the intake valve 3 is in the fully closed position and is not lifted.
  • the lift portion 9f moves the intake valve 3 as the portion near the top of the lift portion 8b of the intake camshaft 8 presses the swing roller 9d, that is, as the swing angle of the swing member 9 increases.
  • the lift section 9f includes a ramp section having a constant speed, an acceleration section in which the speed changes, and a lift section having a substantially constant speed.
  • the rocker arm 11 is formed by integrally forming left and right arm portions 1 Id to extend forward (toward the intake valve) from a cylindrical base portion 1 lc, and the base portion 11 c is connected to the intake cam shaft 8. It is swingably supported by an opener shaft 14 arranged in parallel and on the cylinder axis side.
  • a valve pressing surface 11a is formed at the lower end of the tip of each of the arms 11d so as to press a shim 3c mounted on the upper end of the valve shaft 3b of the intake valve 3.
  • the upper edge of each arm section 1 1d has a rocker pin for the intermediate rocker 10
  • 1b is formed so as to form an arc having a radius R2 centered on the swing center a of the swing member 9 when viewed in the camshaft direction when the valve is fully closed.
  • the opening shaft 14 is configured so that its rotation angle position can be freely controlled by a drive mechanism (not shown).
  • An eccentric pin portion 14a is formed in the middle of the mouth shaft 14 so as to have a smaller diameter than the other portions and to be eccentric radially outward from the shaft center b of the mouth shaft 14.
  • the intermediate arm of the intermediate rocker 10 is attached to this eccentric pin 14a.
  • a locking recess 10c formed at the base end of 10b is rotatably locked.
  • the tip ends of a pair of left and right intermediate arms 10 b are connected and fixed to each other with a rocker pin 10 a extending in the direction of the cam shaft.
  • Roller 10d is rotatably supported.
  • the ends of the intermediate arms 1 Ob may be connected to each other by engaging the rocker pins 10a.
  • the mouth roller 10 d is in rolling contact with the lower surface of the swing cam surface 9 b of the swing member 9, and the rocker pin 10 a is in sliding contact with the upper surface of the rocker pressing surface 1 lb of the rocker arm 11. ing.
  • the rocker lever ratio is Lv / Lc, and the greater the lever ratio, the greater the cam nose height.
  • the valve lift increases.
  • the position of the intermediate rocker roller 10d and the intermediate rocker pin 10a of the intermediate rocker 10 is changed to the above-mentioned swing cam surface 9b by the drive mechanism by changing the rotation angle position of the mouth lock shaft 14 by the drive mechanism. It moves along a 1 lb surface, which continuously changes the valve opening angle and lift.
  • the drive mechanism controls the rotation angle position of the opener shaft 14 such that, for example, the opening degree and the lift amount of the valve increase as the opening degree increases according to the opening degree of the accelerator pedal.
  • the eccentric pin portion 14a of the opening shaft 14 has the oscillating cam surface 9b.
  • the contact c between the rocker roller 10d and the rocking cam surface 9b is located farthest from the lift portion 9f. Further, since the contact point c is closest to the swing center b of the mouthpiece 11 and the Lc is the smallest, the mouth lever ratio (Lv / Lc) becomes maximum. Therefore, the lift curve is the curve in Fig. 5.
  • the mouth shaft 14 rotates so that the eccentric pin 14 a comes closest to the swing cam surface 9 b side.
  • the contact point c 'of the intermediate rocker roller 10d with the swing cam surface 9b of the intermediate rocker roller 10d is located closest to the lift section 9f, more specifically, the lift section 9f and the base circle section 9e. It is located near the boundary with.
  • the rocker lever ratio (Lv / Lc) is minimized because the contact point c 'is separated from the rocking center b of the rocker arm 11 and the above Lc is maximized. Therefore, the lift curve becomes curve C3 in FIG. Then, as the state shifts from the small opening state to the large opening state, the lift force continuously changes from the curve C1 to the curve C3 in FIG.
  • the curves C 1 ′ to C 3 ′ in FIG. 5 show the lift curves of the comparative example when the rock lever ratio is constant. That is, this comparative example device was set so as to have the same characteristics as the lift curve in the large opening state of the present invention, and the change in the lift amount when shifting to the small opening state side from here was compared. It is. As is clear from the figure, in the case of the comparative example device in which the rocker lever ratio is constant, the comparison is made with the same opening compared to the present embodiment in which the mouth opening lever ratio is set larger in the small opening state side. The amount of lift in the case is large.
  • the outer part of the valve opening period represents a ramp section having a lift height corresponding to the valve clearance.
  • the valve clearance in the cold state is such that the valve clearance is low. Because of this, it does not open, and in the hot operating state, it opens slightly from near the end of the ramp section due to thermal expansion of the bulb shaft.
  • the swing member 9 swings with the rotation of the cam shaft 8, and the swing cam surface 9b of the swing member 9 swings the intermediate rocker roller 10d with the swing of the swing member 9.
  • the intermediate rocker member 10 is rocked by being pressed, the intermediate rocker pin 10a of the intermediate rocker member 10 drives the rocker arm 11 to rock, and the rocking arm 11 opens the intake valve 3. Drive closed.
  • the phase of the valve lift curve does not change at all between the large opening and the small opening, so that the versatility is high. That is, for example, a common mechanism and common components can be used for the left and right banks of the V-type engine.
  • the structure Since the rotation of the opening shaft 14 is used to move the intermediate rocker member 10, the structure is very simple, and as a result, the valve opening period and the maximum lift amount can be controlled. Accuracy can be increased.
  • the valve can be continuously moved along the pressing surface 11b, and the valve opening period and the lift amount can be continuously changed by a very simple structure.
  • the opener shaft 14 which is the rocking center of the rocker arm 11 and the eccentric pin portion 14a which is the rocking center of the intermediate rocker member 10 are located close to each other, the opening and closing of the valve The amount of slip between the intermediate rocker pin 10a of the intermediate rocker member 10 and the rocker pressing surface 11b of the rocker arm 11 can be significantly reduced.
  • the cam when viewed in the cam axis direction, the cam is located in a space surrounded by each straight line connecting the swing center a of the swing member 9 and both ends of the swing cam surface 9 and the swing cam surface 9 b. Since the oscillating roller 9 d pressed by the shaft is provided, the bending moment generated in the supporting portion of the oscillating roller 9 d by the rotational force of the camshaft 8 is transmitted to the oscillating port, for example, as in the prior art described above. —The size of the swinging member can be reduced as compared with the case where the roller is supported on the tip of a separate arm, and as a result the rigidity of the swinging member can be increased.
  • a balance spring 13 which urges the oscillating member 9 to rotate in a direction to suppress the weight of the oscillating member 9 from acting on the valve spring 6 which urges the valve to the closed state. Therefore, the provision of the swing member 9 does not increase the load on the valve spring 6. Therefore, it is not necessary to set a large spring load of the valve spring 6, and the followability of the valve during high-speed rotation can be secured.
  • FIG. 6 and 7 are views for explaining the second embodiment according to the fourth aspect of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts.
  • the drum shaft 8 and the oscillating member 9 are arranged symmetrically with respect to the first embodiment with the straight line A interposed therebetween.
  • the cam shaft 8 is disposed on the same side of the rocker member 9 as the mouth shaft 14 of the rocker arm 11.
  • the swinging member 9 is arranged so that the lift portion 9f is located on the side of the mouth shaft 14 and has an intermediate opening roller 10 and an intermediate opening pin 10.
  • the intermediate rocker roller 10 Od and the intermediate rocking pin 10 a of the intermediate rocker member 10 are not connected.
  • FIG. 8 and 9 are views for explaining the third embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as those shown in FIG. 2 denote the same or corresponding parts.
  • the third embodiment is an example in which the camshaft is a crankshaft. That is, the crankshaft (camshaft) 18 is formed by integrating a disc-shaped cam plate 19b eccentrically with respect to the drive shaft 19a in the middle of the drive shaft 19a. A base end portion 20a of a plate-shaped connecting rod 20 is rotatably mounted on the cam plate 19b, and a distal end portion 20b of the connecting rod 10 is provided on the rocking member 9. It is rotatably connected to the roller shaft 9c.
  • the cam plate 19b is eccentrically rotated about the axis d of the drive shaft 19a, whereby the connecting rod 20 is rotated.
  • the rocker arm 1 is moved through the intermediate rocker member 10 by the rocking motion. 1 drives the intake valve 3 to open and close.
  • the camshaft is constituted by the crank system
  • the swing member 9 can be easily and reliably swung with good followability, and the valve opening period and the lift amount can be controlled with high accuracy. Further, the need for a balance spring is eliminated.
  • FIGS. 10 and 11 are diagrams for explaining the fourth embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as those in FIG. 2 denote the same or corresponding parts.
  • the fourth embodiment is an example in which the left and right intake valves 3, 3 'are provided with independent valve operating devices 7, 7, respectively. Specifically, the left and right swing members 9 and 9 ′ are swung by the left and right cam nose 8 c and 8 c ′ of the intake camshaft 8, and the left and right swing members 9 and 9 ′ are moved by the swing members 9 and 9 ′.
  • the left and right rocker arms 1 and 1 ⁇ are oscillated via the left and right intermediate mouth lockers 10 and 10 ', and the intake valves 3, 3 ′ Is moved back and forth in the axial direction, thereby opening and closing the intake valve openings 2 b and 2 b ′.
  • the left and right valve trains 7 and 7 ' are provided independently, the left and right cam nose 8c and 8c' and the left and right swing cam surfaces 9b are provided. , 9b ', and the left and right intake valves 3, 3' can be operated with different timings and valve lifts by appropriately setting the shape and dimensions of the left and right intermediate rockers 10, 10 '. It is possible.
  • FIG. 12 is for explaining the fifth embodiment of the present invention, and the same reference numerals as those in FIGS. 9 and 10 indicate the same or corresponding parts.
  • the intermediate rocker roller 10 d is pressed by the rocking cam surface 9 b of the rocking member 9, and the pressing portion 1 Oe is pressed on the side of the tip of the intermediate arm portion 1 Ob with the rocker arm 11 in the vertical direction.
  • the mouthpiece pressing surface 11b of the mouthpiece 11 is pressed by a pressing surface 10f formed on the lower surface of the tip of the pressing portion 10e.
  • the intermediate rocker 10 is formed such that the base end of the intermediate arm 1Ob is bifurcated and mounted on the eccentric pin 14a. Pinch As described above, the locking pin 10g is penetrated and attached to the forked portion so as to be rotatably connected to the mouth opening shaft 14.
  • the rocker arm 11 is pressed by the pressing surface 1 Off having a large radius of curvature formed on the intermediate rocker 10.
  • the contact stress on the mouth pressing surface can be reduced, and the number of parts can be reduced.
  • the swing member 9 is supported by the swing shaft 12 .
  • the swing member 9 may be supported by a spherical pivot.
  • the drive means for swinging the swing member 9 is the camshaft 8 or 18.
  • the drive means is not limited to the camshaft 8, but may be a solenoid type cylinder type. In other words, any type can be adopted as long as it can swing drive the swinging member 9 at a speed corresponding to the engine rotation speed.
  • the rocking cam surface of the rocking member rocks the rocker arm via the intermediate rocker member, and the rocking arm is Open and close the valve.
  • the intermediate force moving mechanism rotates the rocking force shaft, the contact point between the rocking force surface and the force pressing surface of the intermediate mouth catcher member moves continuously, thereby opening the valve.
  • the period and the maximum lift can be continuously adjusted.
  • the rotation operation of the rocking force shaft is used to move the intermediate rocking force member, so the structure is very simple, and as a result, the valve The control accuracy of the open period and the maximum lift can be improved.
  • the intermediate rocker roller and the intermediate rocker pin are arranged at the distal end of the intermediate rocker member, and the base end of the intermediate rocker member can swing on the eccentric pin formed in the middle of the rocker shaft.
  • the intermediate opener roller and intermediate opener pin can be moved continuously along the swing cam surface and the opener pressing surface, and the valve opening period and lift amount can be continuously reduced by a very simple structure. Can be changed to
  • the intermediate rocking member accompanying opening and closing of the valve is provided.
  • the amount of slip between the intermediate pin or the intermediate arm and the mouth pressing surface of the mouth arm can be greatly reduced.
  • the swing member swings the rocker arm via the intermediate opening member by the rotation of the force shaft, and the valve is driven to open and close.
  • the opening period and the maximum valve lift amount of the valve become smaller as the intermediate rocker member is moved toward the rocking force shaft side, and the valve opening period and the maximum valve lift amount become larger as the intermediate rocker member is moved toward the non-opener shaft side.
  • rocker lever ratio Lv / Lc is large, and it is easy to secure the maximum valve lift in spite of the short valve opening period. Therefore, it is possible to reduce the bombing loss and improve the combustion, prevent the ramp speed from decreasing, and improve the controllability of the valve opening / closing timing.
  • the swing member swings the rocker arm via the intermediate rocker member by the rotation of the cam shaft, and the valve is driven to open and close.
  • the middle rocker The opening period and the maximum valve lift amount of the valve become smaller as the member is moved toward the non-mouth shaft side, and the valve opening period and the maximum valve lift amount become larger as the member is moved toward the locking force shaft side.
  • the cam shaft is pressed into a space surrounded by each straight line connecting the swing center of the swing member and both ends of the swing cam surface and the swing cam surface. Since the swinging roller is provided, the bending moment acting on the supporting portion of the swinging roller due to the rotational force of the camshaft can be reduced, and as a result, the rigidity of the swinging member can be increased.
  • a structure in which the swing roller is supported at the tip of the arm is employed, so that a large bending moment acts on the base of the arm, which is disadvantageous in securing rigidity.
  • the balance spring for rotatingly biasing the swinging member in a direction for suppressing the weight of the swinging member from acting on the valve spring for biasing the valve to the closed state. Since the swing member is provided, the load on the valve spring does not increase. Therefore, it is not necessary to set a large spring load of the valve spring, and it is possible to secure the followability of the valve during high-speed rotation while avoiding an increase in the loss horsepower due to the valve spring.
  • the force shaft is of a crankshaft type having a cam plate, and the cam plate and the swinging member are connected by a connector, so that the swinging member can follow the swinging member easily and reliably. The swing drive can be performed with good efficiency, and the control accuracy of the valve opening angle and lift can be improved.

Description

明 細 書 エンジンの動弁装置 技術分野
本発明は、 バルブの開期間及びリフト量を連続的に制御可能としたエンジンの 動弁装置に関する。 背景技術
バルブの開期間及びリフト量を連続的に制御可能としたエンジンの動弁装置が 実用化されている。 この種の動弁装置として、 従来例えば特公表昭 5 9 - 5 0 0 0 0 2号に記載されているものがある。 これはカム軸によりロッカアームを介し て吸気バルブを開閉駆動するように構成する場合に、 上記カム軸で揺動駆動され る揺動部材を配設し、 該揺動部材の揺動カム面とロッカアームとの間に中間ロッ カロ一ラを介在させ、 該中間口ッカローラの位置を変化させることにより、 バル ブの開期間及びリフト量を連続的に変化させるようになっている。
ところで上記従来の動弁装置のように中間口ッ力ローラの位置を変化させるタ イブの構造を採用した場合、該中間ロッカローラを移動させるための機構の構造 の如何によつては装置全体の構造が複雑化し、 バルブ特性の制御精度が十分に得 られないといったことが懸念される。
本発明は、 上記従来の状況に鑑みてなされたもので'あり、 簡単な構造でバルブ の開期間及びリフト量を連続的に変化させることのできるエンジンの動弁装置を 提供することを課題としている。 発明の開示
請求項 1の発明は、 口ッ力軸により揺動自在に支持された口ッ力アームを揺動 させることにより燃焼室のバルブ開口を開閉するバルブを開閉駆動するようにし たエンジンの動弁装置において、 揺動可能に配置され駆動手段により揺動駆動さ れる揺動部材と、 該揺動部材に形成された揺動カム面と上記ロッカアームに形成 された口ッカ押圧面との間に配設され上記揺動カム面の動作をロッ力押圧面に伝 達する中間口ッカ部材と、 上記口ッ力軸を回動させることより上記中間口ッ力部 材の上記揺動カム面及びロッカ押圧面との当接点を移動させる中間ロッカ移動機 構とを備え、 もって上記バルブの開期間及びリフト量を連続的に調整可能とした ことを特徴としている。
請求項 2の発明は、 請求項 1において、 上記中間ロッカ部材は、 中間アーム部 の先端部に中間ロッカピンを介して中間ロッカローラを配設してなり、 該中間口 ッカローラが上記揺動カム面により押圧され、 上記中間ロッカピンが直接又は上 記中間アーム部を介して上記口ッカ押圧面を押圧し、 上記中間口ッ力移動機構は 、 上記ロッカ軸の途中に該ロッ力軸から偏心した偏心ピン部を形成し、 該偏心ピ ン部に上記中間アーム部の基端部を揺動可能に連結した構造のものであることを 特徴としている。
請求項 3の発明は、 請求項 2において、 上記駆動手段は、 上記揺動部材を挟ん で上記口ッカアームのロッ力軸と反対側に配置されたカム軸であり、 上記揺動力 ム面は揺動部材の揺動角度が変化してもバルブリフト量を変化させないベース円 部と揺動角度の増加にともなってバルブリフト量を増加させるリフト部とを連続 的に形成してなり、 上記ベース円部が上記口ッ力軸側に位置するように配置され ており、 上記中間ロッカローラ及び中間ロッカピンを、 口ッカ軸側に移動させる ほどバルブの開期間及び最大バルブリフト量が小さくなり、 反ロッ力軸側に移動 させるほどバルブの開期間及び最大バルブリフト量が大きくなることを特徴とし ている。
請求項 4の発明は、 請求項 2において、 上記駆動手段は、 上記揺動部材の上記 ロッカアームのロッカ軸と同じ側に配置されたカム軸であり、 上記揺動力ム面は 揺動部材の揺動角度が変化してもバルブリフト量を変化させないベース円部と揺 動角度の増加にともなってバルブリフト量を增加させるリフト部とを連続的に形 成してなり、 上記リフト部が上記口ッ力軸側に位置するように配置されており、 上記中間ロッカローラ及び中間ロッカピンを、 反ロッカ軸側に移動させるほどバ ルブの開期間及び最大バルブリフト量が小さくなり、 ロッ力軸側に移動させるほ どバルブの開期間及び最大バルブリフト量が大きくなることを特徴としている。 請求項 5の発明は、 請求項 3又は 4において、 揺動部材の揺動中心と上記揺動 カム面の両端とを結ぶ各直線と揺動カム面とで囲まれた空間内に上記カム軸によ り押圧される揺動ローラが配設されていることを特徴としている。
請求項 6の発明は、 請求項 3ないし 5の何れかにおいて、 上記揺動部材の重量 が上記バルブを閉状態に付勢する弁ばねに作用するのを抑制する方向に上記揺動 部材を回動付勢するバランスばねを備たことを特徴としている。
請求項 6の発明は、 請求項 3ないし 5の何れかにおいて、 上記カム軸が、 駆動' 軸に円盤状のカムプレ一トを偏心させて一体化してなるクランク軸タイプのもの であり、 上記カムプレートにコンロッ ドの基端部が回動自在に連結され、 該コン ロッ ドの先端部が上記揺動部材に回動自在に連結されていることを特徴としてい る。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1実施形態によるエンジンの動弁装置の断面側面図である 図 2は、 上記第 1実施形態装置の断面側面図である。
図 3は、 上記第 1実施形態装置の正面斜視図である。
図 4は、 上記第 1実施形態装置の正面図である。
図 5は、 上記第 1実施形態装置のカム角ーリフト特性図である。 図 6は、 本発明の第 2実施形態装置の断面側面図である。
図 7は、 上記第 1実施形態装置の断面側面図である。
図 8は、 本発明の第 3実施形態装置の断面側面図である。
図 9は、 上記第 3実施形態装置の断面側面図である。
図 1 0は、 本発明の第 4実施形態装置の正面斜視図である。
図 1 1は、 上記第 4実施形態装置の正面図である。
図 1 2は、 本発明の第 5実施形態装置の断面側面図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図 1〜図 5は本発明の第 1実施形態を説明するための図であり、 図 1， 図 2は 本実施形態によるェンジンの動弁装置の吸気バルブ側の小開度状態， 大開度状態 それぞれ示す断面側面図、 図 3， 図 4はその正面斜視図， 側面図、 図 5は動作を 説明するためのカム角ーリフト特性図である。
図 1において、 1は燃焼室に Hi口するバルブ開口を開閉する弁装置であり、 以 下の構造を有している。 なお、 本実施形態では吸気バルブ側部分のみが図示され ている。 シリンダへッ ド 2にエンジンの燃焼室の天壁側部分を構成するように凹 設された燃焼凹部 2 aには左右の吸気バルブ開口 2 bが形成されており、 該各吸 気バルブ開口 1 bは吸気ポート 2 cにより合流されつつエンジン壁の外部接続開 口に導出されている。 そして上記各吸気バルブ開口 2 bは吸気バルブ 3のバルブ ヘッ ド 3 aにより開閉されるようになっている。 この吸気バルブ 3は、 これのバ ルブ軸 3 bの上端部に軸方向移動不能に装着されたリテーナ 4 とシリンダへッド 2の座面に載置されたばね座 5との間に介在された弁ばね 6により閉方向に常時 付勢されている。
上記吸気バルブ 3の上方には動弁装置 7が配設されており、 該動弁装置 7は、 揺動部材駆動手段として機能する吸気力ム軸 8により揺動部材 9を揺動させ、 該 揺動部材 9により中間ロッカ 1 0を介してロッカアーム 1 1を摇動させ、 該ロッ 力アーム 1 1の揺動により吸気バルブ 3を軸方向に進退させ、 もって上記吸気バ ルブ開口 1 bを開閉するように構成されている。
上記吸気カム軸 8はクランク軸 （図示せず） と平行に配置され、 シリンダへッ ド 2に形成されたカムジャーナル部及び該ジャーナル部の上合面に装着された力 ムキャップにより回転自在に、 かつ軸直角方向及び軸方向に移動不能に支持され ている。 また上記吸気カム軸 8には、 一定の外径を有するベース円部 8 aと、 所 定のカムプロフィールを有するリフト音 |5 8 bとからなる左右の吸気バルブに共通 の 1つのカムノーズ 8 cが形成されている。
上記揺動部材 9は、 上記吸気カム軸 8と平行にかつ軸直角方向及び軸方向に移 動不能に配置された揺動軸 1 2により揺動自在に支持された一対の揺動アーム部 9 a , 9 aと、 該揺動アーム部 9 aの先端部 （下端部） 同士を連結するように形 成された揺動カム面 9 bと、 上記揺動アーム部 9 a , 9 aの途中に揺動軸 1 2と 平行に、 かつ左右揺動アーム部 9 a， 9 aを貫通するように配置されたローラ軸 9 cと、 該ローラ軸 9 cにより回転自在に支持された揺動ローラ 9 dとを備えて いる。 この揺動ローラ 9 dは上記カムノ一ズ 8 cに常時転接している。
また上記揺動アーム部 9 aの基部 （上端部） には上記揺動軸 1 2が揺動自在に 貫通している。 またこの揺動軸 1 2にはコイルスプリングからなる左右一対のバ ランスばね 1 3が装着されている。 このバランスばね 1 3の一端 1 3 aは上記揺 動アーム部 9 aの揺動軸 1 2とローラ軸 9 cとの間の反カム軸側縁に係止し、 他 端 1 3 bはシリンダへッド 2に係止されている。 このバランスばね 1 3は揺動部 材 9をこれの揺動ローラ 9 dが吸気カム軸 8のカムノーズ 8 cに当接するように 付勢し、 これにより揺動部材 9の重量が弁ばね 6に作用するのを回避している。 上記揺動カム面 9 bは、 ベース円部 9 eとリフト部 9 f とを連続面をなす湾曲 状に形成した大略板状のものである。 上記揺動部材 9はベース円部 9 eがロッカ 軸 1 4側寄りに、 リフト部 9 f が反口ッカ軸 1 4側寄りに位置するように配設さ れている。 上記べ一ス円部 9 eは揺動軸 1 2の軸芯を揺動中心 aとする半径 R1の 円弧状をなしており、 そのためベース円部 9 eが揺動ローラ 9 dを押圧している 期間においては揺動部材 9の揺動角度が増加しても吸気弁 3は全閉位置にありリ フトされない。
一方、 上記リフト部 9 f は、 吸気カム軸 8のリフト部 8 bの頂部に近い部分が 揺動ローラ 9 dを押圧するほど、 つまり揺動部材 9の揺動角度が大きくなるほど 吸気弁 3を大きく リフトさせる。 このリフト部 9 f は、 本実施形態では、 速度一 定のランプ区間と、 速度が変化する加速区間と、 略一定速度のリフト区間とから 構成されている。
上記ロッカアーム 1 1は、 円筒状の基部 1 l cから左右のアーム部 1 I dを前 方 （吸気バルブ側） に延びるように一体形成したものであり、 上記基部 1 1 cが 吸気カム軸 8と平行にかつ気筒軸線側に配置された口ッカ軸 1 4により揺動自在 に支持されている。 上記各アーム部 1 1 dの先端下部にはバルブ押圧面 1 1 aが 上記吸気弁 3の弁軸 3 bの上端に装着されたシム 3 cを押圧するように形成され ている。 また上記各アーム部 1 1 dの上縁には上記中間ロッカ 1 0のロッカピン
1 0 aで押圧される口ッカ押圧面 1 l bが形成されている。 この口ッカ押圧面 1
1 bはバルブ全閉状態でカム軸方向に見た時、 上記揺動部材 9の揺動中心 aを中 心とする半径 R2の円弧をなすように形成されている。
また上記口ッカ軸 1 4は図示しない駆動機構によりその回転角度位置を自由に 制御可能に構成されている。 そしてこの口ッカ軸 1 4の途中には偏心ピン部 1 4 aが他の部分より小径にかつ口ッカ軸 1 4の軸芯 bから半径方向外方に偏心させ て形成されている。 この偏心ピン部 1 4 aに上記中間ロッカ 1 0の中間アーム部
1 0 bの基端部に形成された係止凹部 1 0 cが回動自在に係止されている。
上記中間ロッカ 1 0は左右一対の中間アーム部 1 0 bの先端部同士をカム軸方 向に延びるロッカピン 1 0 aで連結固定し、 該ロッ力ピン 1 0 aによりロッカロ ーラ 1 0 dを回転自在に支持した概略構造を有している。 なお、 上記中間アーム 部 1 O bの先端部同士をロッカピン 1 0 aを係合させて連結してもよい。 上記口 ッカローラ 1 0 dは上記揺動部材 9の揺動カム面 9 bの下面に転接しており、 ま たロッカピン 1 0 aはロッカアーム 1 1の口ッカ押圧面 1 l bの上面に摺接して いる。
このようにして上記駆動機構により口ッカ軸 1 4の回転角度位置を変化させる ことにより中間ロッカ 1 0の中間ロッカローラ 1 0 d， 中間ロッカピン 1 0 aの 位置を上記揺動カム面 9 b， 口ッカ押圧面 1 1 bに沿って移動させる中間ロッカ 移動機構が構成されている。
ここで上記揺動部材 9の揺動中心 aと、 上記揺動力ム面 9 bと中間ロッカロー ラ 1 0 dとの接点 cとを結ぶ直線 Aから上記ロッカアーム 1 1の揺動中心 bまで の距離を L c、 バルブ軸線 Bから上記ロッカアーム 1 1の揺動中心 bまでの距離 を L Vとするとき、 ロッカレバー比は L v / L cとなり、 該レバー比が大きいほ ど同じカムノーズ高さに対してバルブリフト量が大きくなる。
上記駆動機構により口ッカ軸 1 4の回転角度位置を変化させることにより中間 ロッカ 1 0の中間ロッカローラ 1 0 d， 中間ロッカピン 1 0 aの位置が上記揺動 カム面 9 b， 口ッカ押圧面 1 l bに沿って移動し、 これによりバルブの開角度及 びリフト量が連続的に変化する。 なお、 上記駆動機構は、 例えばアクセルペダル の開度に応じて、 該開度が大きくなるほどバルブの開角度及びリフト量が大きく なるように上記口ッカ軸 1 4の回転角度位置を制御する。
具体的には、 例えば図 1に示すバルブ開期間が最小でかつ最大りフト量が最小 の小開度状態では、 口ッカ軸 1 4は偏心ピン部 1 4 aが揺動カム面 9 bから最も 離れるように回転駆動され、 これによりロッカローラ 1 0 dの揺動カム面 9 bと の接点 cはリフト部 9 f から最も遠い位置にある。 また上記接点 cが口ッカァ一 ム 1 1の揺動中心 bに最も近くなり、 上記 L cが最も小さくなることから上記口 ッカレバー比 （L v / L c ) は最大となる。 そのためリフトカーブは図 5の曲線 C 1 となる。
一方図 2に示すバルブ開期間が最大かつ最大リフト量が最大の大開度状態では 、 口ッカ軸 1 4は偏心ピン 1 4 aが揺動カム面 9 b側に最も接近するするように 回転駆動され、 これにより中間ロッカローラ 1 0 dの揺動カム面 9 bとの接点 c ' はリフト部 9 f側に最も近い位置に、 より具体的にはリフト部 9 f とべ一ス円 部 9 eとの境界付近の位置にある。 またロッカレバ一比 （L v / L c ) は、 上記 接点 c ' がロッカアーム 1 1の揺動中心 bから離れ、 上記 L cが最大となること から最小となる。 そのためリフトカーブは図 5の曲線 C 3となる。 そして上記小 開度状態から大開度状態に移行するにつれてリフト力一ブは図 6の曲線 C 1から 曲線 C 3に連続的に変化する。
ここで図 5における曲線 C 1 ' 〜C 3 ' は、 ロッカレバ一比が一定の場合の比 較例のリフトカーブを示す。 即ち、 この比較例装置を、 本発明の大開度状態にお けるリフトカーブと同じ特性を有するように設定し、 ここから小開度状態側に移 行する場合のリフト量の変化を比較したものである。 同図から明らかなように、 ロッカレバー比が一定の比較例装置の場合には口ッ力レバ一比を小開度状態側ほ ど大きく設定した本実施形態に比べて、 同一開度で比較した場合のリフト量の落 ち込みが大きい。
なお、 上記図 5のリフトカーブにおいて、 バルブ開期間の外側部分はバルブク リアランスに対応するリフト高さを有するランプ区間を表しており、 バルブはこ のランプ区間においては、 冷間状態ではバルブクリアランスがあるために開かず 、 熱間運転状態ではバルブ軸の熱膨張によりランプ区間の終わり付近から極僅か に開くこととなる。
本実施形態装置では、 上記カム軸 8の回転に伴って揺動部材 9が揺動し、 該揺 動部材 9の揺動に伴ってこれの揺動カム面 9 bが中間ロッカローラ 1 0 dを押圧 して中間ロッカ部材 1 0を揺動させ、 該中間ロッカ部材 1 0の中間ロッカピン 1 0 aがロッカアーム 1 1を揺動駆動し、 該ロッ力アーム 1 1が吸気バルブ 3を開 閉駆動する。
そしてロッ力軸 1 4を回動させることにより中間口ッカ部材 1 0の中間口ッ力 ローラ 1 0 d， 中間ロッカピン 1 0 aの揺動カム面 9 b , 口ッカ押圧面 1 1 bと の接点 cが連続的に移動し、 これによりバルブの開期間及び最大リフト量を連続 的に調整できる。
また本実施形態装置では、 大開度時と小開度時とでバルブリフトカーブの位相 に全く変化がないので、 汎用性が高い。 即ち、 例えば V型エンジンの左右バンク に共通の機構及び共通の部品を用いることができる。
上記中間ロッカ部材 1 0を移動させるために口ッカ軸 1 4の回動動作を利用す るようにしたので、 構造が非常にシンプルであり、 結果的にバルブ開期間， 最大 リフト量の制御精度を高めることができる。
上記接点 cを口ッカ軸 1 4の回動動作を利用して移動させるにあたり、 中間口 ッカ部材 1 0の基端部を口ッカ軸 1 4の途中に形成した偏心ピン部 1 4 aに揺動 可能に連結する構造を採用したので、 上記口ッカ軸 1 4を回動させることにより 中間ロッカローラ 1 O d及び中間ロッカピン 1 0 aを上記揺動カム面 9 b及び口 ッカ押圧面 1 1 bに沿って連続的に移動させることができ、 非常に簡単な構造に よりバルブの開期間及びリフト量を連続的に変化させることができる。
またロッカアーム 1 1の揺動中心である口ッカ軸 1 4と中間ロッカ部材 1 0の 揺動中心である偏心ピン部 1 4 aとが近接して位置しているので、 バルブの開閉 に伴う中間ロッカ部材 1 0の中間ロッカピン 1 0 aとロッカアーム 1 1のロッカ 押圧面 1 1 b間の滑り量を大幅に小さくできる。
また、 バルブ開期間及び最大バルブリフト量の大きい大開度運転域では、 図 2 に示すように、 中間口ッカ咅|^材 1 0の中間口ッ力ローラ 1 0 d， 中間口ッ力ピン 1 0 aが反口ッカ軸側に移動される。 そのためロッカレバ一比 = L v / L cが小 さく、 吸気バルブ 3の略真上を押圧することとなる。 そのためロッカアーム 1 1 に作用する曲げモーメントが小さくなり、 結果的にバルブ開閉機構全体の剛性が 高くなる。
一方、 バルブ開期間及び最大バルブリフト量の小さい小開度運転域では、 図 1 に示すように、 上記中間口ッ力ローラ 1 0 d及び中間ロッ力ピン 1 0 aが口ッ力 軸 1 4側に移動される。 そのためロッカレバー比 = L v / L cが大きく、 バルブ 開期間が小さいにも関わらず最大バルブリフト量を確保し易い （図 5の曲線 C 1 とじ 1 ' 参照） 。 そのためボンビングロスの低減， 燃焼改善を図ることができ、 またバルブリフトカーブにおけるランプ速度の低下を防止でき、 バルブの開閉夕 ィミングの制御性を向上できる。
また、 カム軸方向に見た時、 揺動部材 9の揺動中心 aと上記揺動カム面 9 の 両端とを結ぶ各直線と揺動カム面 9 bとで囲まれた空間内に上記カム軸により押 圧される揺動ローラ 9 dを配設したので、 カム軸 8の回転力により揺動ローラ 9 dの支持部に発生する曲げモーメントを、 例えば上述の従来技術のように揺動口 —ラを別体のアームの先端に支持した場合に比較して小さくでき、 結果的に揺動 部材の剛性を高めることができる。
さらにまた、 上記揺動部材 9の重量が上記バルブを閉状態に付勢する弁ばね 6 に作用するのを抑制する方向に上記揺動部材 9を回動付勢するバランスばね 1 3 を備たので、 揺動部材 9を設けたことにより弁ばね 6への荷重が増加することは ない。 そのため弁ばね 6のばね荷重を大きく設定する必要がなく、 高速回転時の バルブの追従性を確保できる。
図 6， 図 7は請求項 4の発明に係る第 2実施形態を説明するための図であり、 図中、 図し 図 2と同一符号は同一又は相当部分を示す。 本第 2実施形態は、 力 ム軸 8及び揺動部材 9を直線 Aを挟んで上記第 1実施形態の場合と対称に配置し たものである。
即ち、 カム軸 8は揺動部材 9に対し、 ロッカアーム 1 1の口ッカ軸 1 4と同じ 側に配置されている。 また上記揺動部材 9は、 リフト部 9 f が上記口ッカ軸 1 4 側に位置するように配置されており、 中間口ッ力ローラ 1 0及び中間口ッ力ピン 1 O aを、 図 6に示すように、 口ッカ軸 1 4の反対側に移動させるほど吸気バル ブ 3の開期間及び最大バルブリフト量が小さくなり、 また上記口ッ力レバー比も 小さくなる。
また上記中間ロッカロ一ラ 1 0及び中間ロッカピン 1 O aを、 図 7に示すよう に、 口ッカ軸 1 4側に移動させるほどバルブの開期間及び最大バルブリフト量が 大きくなり、 また上記ロッカレバ一比も大きくなる。
このように本第 2実施形態では、 バルブ開期間及び最大バルブリフト量の小さ い小開度運転域では、 中間ロッカ部材 1 0の中間ロッカロ一ラ 1 O d， 中間ロッ 力ピン 1 0 aが反口ッカ軸側に移動され （図 6参照） 、 そのためロッカレバ一比 = L v / L cが小さくなり、 バルブの略真上を押圧することとなり、 バルブ開閉 機構全体の剛性が高くなる。
一方、 バルブ開期間及び最大バルブリフト量の大きい大開度運転域では、 上記 中間ロッカローラ 1 0 d及び中間口ッ力ピン 1 0 aが口ッカ軸 1 4側に移動され (図 7参照） 、 そのためロッカレバ一比 == L v / L cが大きく、 リフト量を確保 し易い。
図 8， 図 9は本発明の第 3実施形態を説明するための図であり、 図中、 図し 2と同一符号は同一又は相当部分を示す。
本第 3実施形態はカム軸をクランク軸式とした例である。 即ち、 クランク軸 ( カム軸） 1 8は、 駆動軸 1 9 aの途中に円盤状のカムプレート 1 9 bを該駆動軸 1 9 aに対して偏心させて一体化したものである。 上記カムプレート 1 9 bには プレート状のコンロッ ド 2 0の基端部 2 0 aが回動自在に装着されており、 該コ ンロッド 1 0の先端部 2 0 bは上記揺動部材 9のローラ軸 9 cに回動自在に連結 されている。
本第 3実施形態では、 駆動軸 1 9 aを回転駆動するとカムプレート 1 9 bは駆 動軸 1 9 aの軸芯 dを中心に偏心回転し、 これによりコンロッ ド 2 0が揺動部材 9を揺動させ、 この揺動運動により中間ロッカ部材 1 0を介してロッカアーム 1 1が吸気バルブ 3を開閉駆動する。
本第 3実施形態では、 カム軸をクランク方式に構成したので、 揺動部材 9を容 易確実に追従性良く揺動させることができ、 バルブの開期間， リフト量を精度良 く制御でき、 またバランスばねを不要にできる。
図 1 0 , 図 1 1は本発明の第 4実施形態を説明するための図でああり、 図中、 図し 図 2と同一符号は同一又は相当部分を示す。
本第 4実施形態は、 左， 右の吸気バルブ 3， 3 ' にそれぞれ独立した動弁装置 7， 7を設けた例である。 具体的には、 吸気カム軸 8の左， 右のカムノ一ズ 8 c ， 8 c ' により左， 右の揺動部材 9， 9 ' を揺動させ、 該揺動部材 9， 9 ' によ り左， 右の中間口ッカ 1 0， 1 0 ' を介して左， 右のロッカアーム 1 し 1 Γ を揺動させ、 該ロッ力アーム 1 1， 1 じ の揺動により吸気バルブ 3， 3 ' を軸 方向に進退させ、 もって上記吸気バルブ開口 2 b， 2 b ' を開閉するように構成 されている。
本第 4実施形態では、 左， 右の動弁装置 7， 7 ' を独立させて設けたので、 上 記左， 右のカムノーズ 8 c， 8 c ' 、 左， 右の揺動カム面 9 b， 9 b ' 、 左， 右 の中間ロッカ 1 0， 1 0 ' の形状寸法を適宜設定することにより左， 右の吸気バ ルプ 3， 3 ' を異なるタイミングゃバルブリフト量でもつて動作させることが可 能となる。
図 1 2は本発明の第 5実施形態を説明するためのものであり、 図 9， 図 1 0と 同一符号は同一又は相当部分を示す。 本第 5実施形態は、 揺動部材 9の揺動カム 面 9 bにより中間ロッカローラ 1 0 dを押圧し、 中間アーム部 1 O bの先端側面 に押圧部 1 O eをロッカアーム 1 1 と上下方向に重なるように突設し、 該押圧部 1 0 eの先端下面に形成した押圧面 1 0 f により口ッカァ一ム 1 1の口ッカ押圧 面 1 1 bを押圧するようにした例である。
なお、 本実施形態では、 中間ロッカ 1 0は、 これの中間アーム部 1 O bの基端 部を二股状に形成して偏心ピン部 1 4 aに装着し、 この偏心ピン部 1 4 aを挟む ように係止ピン 1 0 gを二股部分に貫通揷着することにより口ッカ軸 1 4に回動 可能に連結されている。
このように中間ロッカピン 1 0 aで直接ロッカアーム 1 1を押圧するのではな く、 中間ロッカ 1 0に形成した曲率半径の大きな押圧面 1 O f によりロッカァ一 ム 1 1を押圧するようにしたので、 口ッカ押圧面の接触応力を緩和することがで き、 また、 部品点数を削減することができる。
なお、 上記各実施形態では、 揺動部材 9が揺動軸 1 2で軸支されている場合を 説明したが、 この揺動部材 9は球面ピボットにより支持してもよい。
また上記揺動部材 9を揺動させる駆動手段がカム軸 8又は 1 8である場合を説 明したが、 この駆動手段はカム軸 8に限られるものではなく、 ソレノイド式のも のゃシリンダ式のもの等、 要は揺動部材 9をエンジン回転速度に応じた速度で揺 動駆動できるものであるば何れの方式のものであっても採用可能である。 産業上の利用可能性
請求項 1の発明によれば、 駆動手段により揺動部材を揺動させると、 該揺動部 材の揺動カム面が中間ロッカ部材を介してロッカアームを揺動駆動し、 該ロッ力 アームがバルブを開閉駆動する。 そして中間口ッ力移動機構がロッ力軸を回動さ せることにより中間口ッカ部材の揺動力ム面及び口ッ力押圧面との当接点が連続 的に移動し、 これによりバルブの開期間及び最大リフト量を連続的に調整できる このように中間ロッ力部材を移動させるためにロッ力軸の回動動作を利用する ようにしたので、 構造が非常にシンプルであり、 結果的にバルブ開期間， 最大リ フト量の制御精度を高めることができる。
請求項 2の発明によれば、 上記中間ロッカ部材の先端部に中間ロッカローラと 中間ロッカピンとを配置し、 中間ロッカ部材の基端部をロッカ軸の途中に形成し た偏心ピン部に揺動可能に連結したので、 上記口ッカ軸を回動させることにより 中間口ッカローラ及び中間口ッ力ピンを上記揺動カム面及び口ッカ押圧面に沿つ て連続的に移動させることができ、 非常に簡単な構造によりバルブの開期間及び リフト量を連続的に変化させることができる。
またロッ力アームの揺動中心である口ッ力軸と中間ロッ力部材の揺動中心であ る偏心ピン部とが近接して位置しているので、 バルブの開閉に伴う中間ロッ力部 材の中間口ッ力ピン又は中間アーム部と口ッカアームの口ッカ押圧面間の滑り量 を大幅に小さくできる。
請求項 3の発明によれば、 上記力ム軸の回転により揺動部材が中間口ッカ部材 を介してロッカアームを揺動させ、 バルブが開閉駆動される。 そして中間ロッカ 部材をロッ力軸側に移動させるほどバルブの開期間及び最大バルブリフト量が小 さくなり、 反口ッカ軸側に移動させるほどバルブの開期間及び最大バルブリフト 量が大きくなる。
バルブ開期間及び最大バルブリフト量の大きい運転域では、 中間ロッカ部材の 中間ロッカローラ， 中間ロッカピンが反口ッカ軸側に移動される。 そのためロッ 力レバ一比=し v / L c ( L c =ロッカアーム揺動中心から中間ロッカローラと 揺動部材の揺動中心とを結んだ直線までの距離、 L V =ロッ力アーム揺動中心か らバルブ軸までの距離） が小さく、 バルブの略真上を押圧することとなる。 その ためバルブ開閉機構全体の剛性が高くなる。
—方、 バルブ開期間及び最大バルブリフト量の小さい運転域では、 上記中間口 ッカローラ及び中間ロッカピンが口ッカ軸側に移動される。 そのためロッカレバ —比 = L v / L cが大きく、 バルブ開期間が小さいにも関わらず最大バルブリフ ト量を確保し易い。 そのためボンビングロスの低減， 燃焼改善を図ることができ 、 またランプ速度の低下を防止でき、 バルブの開閉タイミングの制御性を向上で きる。
請求項 4の発明によれば、 上記カム軸の回転により揺動部材が中間ロッカ部材 を介してロッカアームを揺動させ、 バルブが開閉駆動される。 そして中間ロッカ 部材を反口ッカ軸側に移動させるほどバルブの開期間及び最大バルブリフト量が 小さくなり、 ロッ力軸側に移動させるほどバルブの開期間及び最大バルブリフト 量が大きくなる。
バルブ開期間及び最大バルブリフト量の小さい運転域では、 中間ロッカ部材の 中間ロッカローラ， 中間ロッカピンが反口ッカ軸側に移動される。 そのためロッ 力レバ一比 = L v / L cが小さく、 バルブの略真上を押圧することとなり、 バル ブ開閉機構全体の剛性が高くなる。
一方、 バルブ開期間及び最大バルブリフト量の大きい運転域では、 上記中間口 ッ力ローラ及び中間口ッ力ピンが口ッカ軸側に移動される。 そのためロッ力レバ 一比 = L v / L cが大きく、 リフト量を確保し易い。
請求項 5の発明によれば、 揺動部材の揺動中心と上記揺動カム面の両端とを結 ぶ各直線と揺動カム面とで囲まれた空間内に上記カム軸により押圧される揺動口 ーラを配設したので、 カム軸の回転力により揺動ローラの支持部に作用する曲げ モ一メントを小さくでき、 結果的に揺動部材の剛性を高めることができる。 ちなみに、 上述の従来技術では、 揺動ローラをアームの先端部に支持する構造 を採用しているので、 このアームの基部に大きな曲げモーメントが作用し、 剛性 確保上不利である。
請求項 6の発明によれば、 上記揺動部材の重量が上記バルブを閉状態に付勢す る弁ばねに作用するのを抑制する方向に上記揺動部材を回動付勢するバランスば ねを備たので、 揺動部材を設けたことにより弁ばねへの荷重が増加することはな い。 そのため弁ばねのばね荷重を大きく設定する必要がなく、 弁ばねによるロス 馬力が大きくなるのを回避しつつ高速回転時のバルブの追従性を確保できる。 請求項 7の発明によれば、 上記力ム軸をカムプレートを有するクランク軸タイ プのものとし、 該カムプレートと揺動部材とをコンロッ ドで連結したので、 揺動 部材を容易確実に追従性良く揺動駆動でき、 バルブの開角度， リフト量の制御精 度を向上できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ロッ力軸により揺動自在に支持されたロッカアームを揺動させることにより 燃焼室のバルブ開口を開閉するバルブを開閉駆動するようにしたエンジンの動弁 装置において、 揺動可能に配置され駆動手段により揺動駆動される揺動部材と、 該揺動部材に形成された揺動力ム面と上記ロッカアームに形成されたロッカ押圧 面との間に配設され上記揺動力ム面の動作をロッ力押圧面に伝達する中間口ッ力 部材と、 上記口ッカ軸を回動させることより上記中間ロッカ部材の上記揺動力ム 面及びロッカ押圧面との当接点を移動させる中間ロッカ移動機構とを備え、 もつ て上記バルブの開期間及びリフト量を連続的に調整可能としたことを特徴とする エンジンの動弁装置。
2 . 請求項 1において、 上記中間ロッカ部材は、 中間アーム部の先端部に中間口 ッカピンを介して中間ロッカローラを配設してなり、 該中間ロッカローラが上記 揺動カム面により押圧され、 上記中間口ッカピンが直接又は上記中間アーム部を 介して上記口ッカ押圧面を押圧し、 上記中間ロッカ移動機構は、 上記ロッカ軸の 途中に該ロッ力軸から偏心した偏心ピン部を形成し、 該偏心ピン部に上記中間ァ —ム部の基端部を揺動可能に連結した構造のものであることを特徴とするェンジ ンの動弁装置。
3 . 請求項 2において、 上記駆動手段は、 上記揺動部材を挟んで上記ロッカァ一 ムのロッ力軸と反対側に配置されたカム軸であり、 上記揺動力ム面は揺動部材の 揺動角度が変化してもバルブリフト量を変化させないベース円部と揺動角度の増 加にともなってバルブリフト量を増加させるリフト部とを連続的に形成してなり 、 上記ベース円部が上記口ッカ軸側に位置するように配置されており、 上記中間 ロッカローラ及び中間ロッカピンを、 ロッカ軸側に移動させるほどバルプの開期 間及び最大バルブリフト量が小さくなり、 反口ッカ軸側に移動させるほどバルブ の開期間及び最大バルブリフト量が大きくなることを特徴とするェンジンの動弁
4 . 請求項 2において、 上記駆動手段は、 上記揺動部材の上記ロッカアームの口 ッカ軸と同じ側に配置された力ム軸であり、 上記揺動カム面は揺動部材の揺動角 度が変化してもバルブリフト量を変化させないベース円部と揺動角度の増加にと もなつてバルブリフト量を増加させるリフト部とを連続的に形成してなり、 上記 リフト部が上記口ッ力軸側に位置するように配置されており、 上記中間口ッカロ —ラ及び中間ロッ力ピンを、 反口ッカ軸側に移動させるほどバルブの開期間及び 最大バルブリフト量が小さくなり、 口ッカ軸側に移動させるほどバルブの開期間 及び最大バルブリフト量が大きくなることを特徴とするエンジンの動弁装置。
5 . 請求項 3又は 4において、 揺動部材の揺動中心と上記揺動カム面の両端とを 結ぶ各直線と揺動カム面とで囲まれた空間内に上記カム軸により押圧される揺動 ローラが配設されていることを特徴とするエンジンの動弁装置。
6 . 請求項 3ないし 5の何れかにおいて、 上記揺動部材の重量が上記バルブを閉 状態に付勢する弁ばねに作用するのを抑制する方向に上記揺動部材を回動付勢す るバランスばねを備たことを特徴とするェンジンの動弁装置。
7 . 請求項 3ないし 5の何れかにおいて、 上記カム軸が、 駆動軸に円盤状のカム プレートを偏心させて一体化してなるクランク軸タイプのものであり、 上記カム プレートにコンロッドの基端部が回動自在に連結され、 該コンロッドの先端部が 上記揺動部材に回動自在に連結されていることを特徴とするエンジンの動弁装置
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