WO2004081351A1 - 内燃機関の可変動弁機構 - Google Patents

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WO2004081351A1
WO2004081351A1 PCT/JP2004/003076 JP2004003076W WO2004081351A1 WO 2004081351 A1 WO2004081351 A1 WO 2004081351A1 JP 2004003076 W JP2004003076 W JP 2004003076W WO 2004081351 A1 WO2004081351 A1 WO 2004081351A1
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cam
shaft
swing
internal combustion
combustion engine
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PCT/JP2004/003076
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English (en)
French (fr)
Inventor
Koichi Hatamura
Hideo Fujita
Original Assignee
Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/08—Shape of cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0068—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "BMW-Valvetronic" type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L2305/00—Valve arrangements comprising rollers

Definitions

  • the present invention relates to a variable valve mechanism of an internal combustion engine that can change a lift amount of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.
  • variable valve mechanism has been known as a valve mechanism that controls and varies a lift amount of an intake valve or an exhaust valve of an internal combustion engine in accordance with operating conditions of the internal combustion engine.
  • a variable valve operating mechanism for example, improved fuel efficiency and stable operation at low-speed load are realized, and sufficient output is ensured at high-speed load by improving intake air charging efficiency. Is what you do.
  • variable valve mechanism is interlocked with a rotary cam provided on a camshaft that is driven to rotate by a crankshaft of an internal combustion engine.
  • the output unit controls the knob at the output unit.
  • Some include an intermediary drive mechanism that can be driven and intermediary phase angle varying means that varies a relative phase angle between an input unit and an output unit of the intermediary drive mechanism.
  • This intermediary phase angle variable means has two types of helical splines having different angles, a slider gear movable in the axial direction of the intermediary drive mechanism, and a displacement adjusting means for adjusting the displacement of the slider gear in the axial direction.
  • a helical spline mechanism having: The input section of the slider gear has one type of helical spline, and the output section has the other type of helical spline.
  • the input and output portions are caused to swing relative to the slider gear in accordance with the axial movement of the slider gear by the displacement adjusting means.
  • the relative swing between the input unit and the output unit is also varied between the input unit and the output unit, and the relative phase angle between the input unit and the output unit is varied.
  • the valve can be driven without connecting the rotating cam and the intermediate drive mechanism to a long and complicated link mechanism. Becomes possible.
  • the relative phase angle between the input unit and the output unit the start of the lift can be advanced or delayed according to the driving state of the rotating cam. For this reason, it is possible to adjust the lift amount or the like that is interlocked with the driving of the rotating cam (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 200-26063 (FIGS. 21 and 24)). ).
  • a roller is provided at the tip of the rocker arm, and this roller receives a load from the camshaft, and this load acts on the arm of the rocker arm, and is transmitted to the other side of the nozzle with the control port cam interposed.
  • the noise is transmitted to the solid drift via an articulated cam from the node, and the lifter is moved up and down.
  • the control cam is rotated via the control shaft, so that the relative angle between the rocker arm and the port cam changes.
  • the relative phase angle between the input portion and the output portion of the intermediary drive mechanism can be changed by the helical spline mechanism, which is the intermediary phase angle changing means, to adjust the pulp lift amount and the like.
  • the helical blind mechanism can make the input section and the output section swing relative to each other. Since it is difficult to adjust the relative phase angle with the output unit to a predetermined relative phase angle, it may be difficult to perform precise control when the lift amount ⁇ lift opening / closing timing. There was a problem that it was difficult to improve the reliability and reliability. In addition, since the helical spline mechanism is difficult to manufacture, there is a problem that manufacturing time and manufacturing cost increase.
  • An object of the present invention is to provide a variable valve mechanism for an internal combustion engine that is variable and realizes high reliability. Disclosure of the invention
  • the present invention provides a camshaft that is rotationally driven by a crankshaft of an internal combustion engine, a rotating cam provided on the camshaft, a swing shaft provided in parallel with the camshaft, and a support shaft supported by the swing shaft.
  • a variable valve mechanism for an internal combustion engine wherein the variable cam mechanism comprises: a swing cam that is swingable by the rotary cam; and a variable lift amount of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.
  • the cam is provided movably with a rotating cam contact portion that contacts the rotating cam and transmits a driving force from the rotating cam to the swing cam, and guides the rotating cam contact portion in a predetermined direction.
  • a guide portion is provided on the swing cam, and a driving force from the rotation cam is input to the guide portion via the rotation force contact portion to swing the swing cam.
  • the rotating power A contact portion variable mechanism that varies a relative distance between the rotary cam contact portion and a center axis of the swing shaft by moving the contact portion along the guide portion; Is provided to be continuous with the swing shaft in the axial direction; A drive shaft that is parallel to the center axis of the shaft and has a center axis at an eccentric position; one end is connected to the rotating cam contact portion, and the other end is connected to the drive shaft Moving the drive shaft about the center axis of the oscillating shaft, thereby moving the rotary cam contact portion via the arm.
  • variable valve mechanism of the internal combustion engine is made capable of changing the lift amount of each valve. It is characterized by the following. Another invention is characterized in that the drive shaft is formed such that an outer peripheral circle of the drive shaft when viewed from an axial direction falls within an outer peripheral circle of the driving shaft.
  • the arm has, at the other end, a fitting recess into which the drive shaft is rotatably fitted, and the drive shaft is provided at an opening end side of the fitting recess.
  • a retaining member for retaining the opening end is provided.
  • Another invention is characterized in that a guide direction of the guide portion is inclined with respect to a radial direction of the camshaft.
  • Another invention is characterized in that the guide portion is a long hole.
  • Another invention is characterized in that the guide portion is an inclined surface formed on a side surface portion of the swing cam on the rotating cam side.
  • the rotary cam contact portion is a mouth supported on a mouth shaft having a center axis parallel to a center axis of the oscillating shaft. It is characterized by being supported at one end of the arm.
  • roller shaft slides on the guide portion.
  • Another invention is characterized in that one end of the arm near the shaft is in sliding contact with the guide.
  • Another invention is characterized in that the rotary cam contact portion is a slipper portion that slides on the rotary cam.
  • Another invention is characterized in that the driving shaft is urged toward the rotating cam by a spring.
  • Another invention is characterized in that the rocker arm oscillated by the oscillating cam is urged toward the oscillating power by a spring.
  • Another invention is characterized in that an actuating mechanism for rotating and driving the oscillating shaft within a predetermined angle range is provided at one end of the oscillating cam.
  • Another invention is characterized in that a concentric arc-shaped idle running section centered on a center axis of the swing shaft is formed on a cam surface of the swing cam.
  • variable contact portion mechanism is configured such that the swing shaft is rotated by approximately 180 ° between a small lift setting state and a large lift setting state, A straight line connecting a center axis of the shaft and a center axis of the drive shaft is substantially along an extending direction of the arm.
  • a power shaft rotatably driven by a crankshaft of an internal combustion engine, a rotating cam provided on the camshaft, an oscillating shaft provided in parallel with the camshaft, and the oscillating shaft And a swing cam rotatably supported by the rotary cam, and a variable valve actuation mechanism of the internal combustion engine capable of varying a lift amount of an intake knob or an exhaust valve of the internal combustion engine.
  • the swing cam is provided with a rotatable force contact portion that comes into contact with the rotation cam and transmits a driving force from the rotation cam to the swing cam.
  • a guide portion for guiding in a predetermined direction is provided on the swinging power, and a driving force from the rotating cam is input to the guide portion via the rotating cam contact portion to swing the swinging cam.
  • a contact portion variable mechanism for changing a relative distance between the rotary cam contact portion and a center axis of the swing shaft is provided, and the relative distance is variable.
  • the lift amount of each of the valves can be made variable, so that the structure can be simplified and the structure can be made inexpensively.
  • the valve lift amount and the maximum lift timing are not changed by the spline mechanism, so the valve lift amount and the maximum lift timing can be changed by reliable operation to achieve high reliability. Is possible.
  • the contact portion variable mechanism is provided continuously with the swing shaft in the axial direction, and A drive shaft parallel to the center axis of the shaft and having a center axis at an eccentric position, and one end is connected to the rotating cam contact portion, and the other end is connected to the drive shaft.
  • the amount of change in the relative distance can be secured, so that the arm acts on the oscillating shaft via the drive shaft.
  • the torsional moment can be reduced.
  • the drive shaft is formed so that an outer peripheral circle of the drive shaft when viewed from the axial direction is accommodated within an outer peripheral circle of the oscillating shaft. Can be further reduced.
  • the arm has, at the other end thereof, a fitting recess into which the driving shaft is rotatably fitted, and the arm has an opening at the opening end side of the fitting recess. The arm can be easily arranged because the stopper member for preventing the swing shaft from being pulled out toward the opening end side is provided.
  • the relative distance between the rotary cam contact portion and the center axis of the swing shaft can be varied.
  • the guide portion is a long hole, the assembling work of the variable valve mechanism can be smoothly performed.
  • the guide portion is an inclined surface formed on the side surface of the swing cam on the rotating cam side, the guide portion can be easily formed.
  • the rotating cam contact portion is a roller supported by a roller shaft having a central axis parallel to the central axis of the swing shaft, and the arm of the arm is supported via the roller shaft. Since it is supported at one end, it can roll on the rotating cam surface, so that the loss of driving force transmitted from the rotating cam to the rotating cam contact portion can be reduced.
  • one end of the arm is in sliding contact with the guide portion, so that the structure can be formed more easily.
  • the rotary cam contact portion is a slipper portion that slides on the rotary cam, the structure can be extremely simplified.
  • the swing cam since the swing cam is urged toward the rotary cam by a spring, there is always a gap between the rotary cam and the rotary cam, even with valve clearance.
  • the rotating cam follows the rotating cam surface smoothly and is not hit by the rotating cam.
  • the swing cam even if an idle section is provided on the cam surface of the rotating cam as described later, the swing cam always follows the rotating cam surface, so that the rotating cam is not hit by the rotating cam.
  • the rocker arm that is rocked by the rocking cam is urged toward the rocking power side by a spring. Therefore, even if there is a valve clearance, the rocker arm side and the rocking cam side Can be prevented.
  • the roller does not rotate freely, and wear of the sliding contact portion between the roller and the swing cam can be suppressed.
  • an actuating mechanism for rotating and driving the oscillating shaft within a predetermined angle range is provided at one end of the oscillating shaft, so that the actuating mechanism is operated. Accordingly, it is possible to move a plurality of drive shafts for each cylinder.
  • the cam surface of the swing cam is formed with a concentric arc-shaped idle running section centered on the center axis of the swing shaft, so that the swing cam swings. However, during the idle running section, the mouth cam does not swing.
  • the abutting portion variable mechanism is configured such that the swing shaft is rotated by approximately 180 ° between the small lift setting state and the large lift setting state, so that each of the setting states is changed. Since the straight line connecting the center axis of the drive shaft and the center axis of the drive shaft is substantially along the direction of extension of the arm, even if a force acts on the arm from the rotating cam, the swing The torsional moment does not act on the shaft, and the strength of the driven shaft can be reduced. This is particularly advantageous at the time of the maximum lift, and at the time of the minimum lift, the movement of the arm with respect to the rotation of the swing shaft becomes insensitive, so that the controllability is improved. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a main part of a variable valve mechanism of an internal combustion engine when a maximum lift amount is required according to Embodiment 1 of the present invention, with an intake valve closed.
  • FIG. 2 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the first embodiment when a maximum lift is required, showing a state in which an intake valve is opened.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the first embodiment when a minimum lift is required, showing a state in which an intake valve is closed.
  • FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the first embodiment when a minimum lift is required, showing a state where an intake valve is opened.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a main part according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state where the rotary cam and the camshaft of FIG. 5 according to Embodiment 1 are removed.
  • FIG. 7 is a side view showing the swing cam according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a swing shaft and a drive shaft according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a graph showing the angle of the rotary cam and the amount of valve lift according to Embodiments 1 and 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to Embodiment 2 of the present invention when the maximum lift amount is required, with the intake valve closed.
  • FIG. 11 is a longitudinal sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine when a maximum lift amount is required according to Embodiment 2 with the intake valve opened.
  • FIG. 12 is a view showing a case where an internal combustion engine according to the second embodiment requires a minimum lift amount.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view of a main part showing a variable valve mechanism in a state where an intake valve is closed.
  • FIG. 13 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the second embodiment when the minimum lift amount is required, with the intake valve opened.
  • FIG. 14 is a vertical cross-sectional view of a main part of the variable valve mechanism of an internal combustion engine according to Embodiment 3 of the present invention when a maximum lift amount is required, with an intake valve closed.
  • FIG. 15 is a longitudinal sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to Embodiment 3 when a minimum lift amount is required, with the intake valve closed.
  • FIG. 16 is a fragmentary longitudinal sectional view showing a variable valve mechanism of an internal combustion engine when a maximum lift is required according to Embodiment 4 of the present invention, with an intake valve closed.
  • FIG. 17 is a fragmentary longitudinal sectional view showing the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to Embodiment 4 when a minimum lift is required, with the intake valve closed.
  • FIG. 18 is a fragmentary longitudinal sectional view showing a variable valve mechanism of an internal combustion engine according to Embodiment 5 of the present invention, with the intake valve closed.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing a variable valve mechanism of an internal combustion engine according to Embodiment 6 of the present invention.
  • reference numeral 1 denotes a variable valve mechanism of an intake valve 11 of one cylinder of a multi-cylinder gasoline engine.
  • This variable valve mechanism 1 is a crankshaft of an internal combustion engine (see FIG. 1). (Not shown), a camshaft 2 provided on this camshaft 2, a rotating cam 3 provided on the camshaft 2, an oscillating shaft 4 provided in parallel with the camshaft 2, and supported by the oscillating shaft 4 to rotate It has a swinging cam 5 that can be freely moved by the cam 3 and a rocker arm 6 that is moved in conjunction with the moving cam 5 to open and close the intake valve 11 of the internal combustion engine.
  • the configuration of the variable valve mechanism of the intake valve 11 and the exhaust valve of the gasoline engine is the same. Therefore, in Embodiment 1, the mechanism on the intake valve side is shown, and the mechanism on the exhaust valve side is shown. The description of the structure is omitted. In addition, since the other cylinders have the same configuration, description thereof will be omitted.
  • the camshaft 2 is arranged with its longitudinal direction facing the front and back in FIG. 1 (perpendicular to the plane of the drawing).
  • the crankshaft of the fuel engine is driven to rotate at a rotation speed of 1 Z2.
  • the rotary cam 3 is fixed to the outer peripheral surface of the camshaft 2. As shown in FIG. 1, the outer peripheral portion has an arc-shaped base surface 3 a and a base surface 3 a in plan view. And a noise surface 3b protruding from the surface.
  • the central axis 02 of the driving shaft 4 is parallel to the central axis 01 of the camshaft 2. That is, the driving shaft 4 is arranged in a position different from the camshaft 2 in parallel.
  • the oscillating cam 5 has a pair of cam plates 5c and a cam surface 5a formed on the bottom side between the pair of cam plates 5c as shown in FIGS. I have.
  • the pair of cam plates 5c are formed with a fitting hole 5d in which the swing shaft 4 is fitted.
  • the swing shaft 4 is fitted in the fitting hole 5d, and the swing shaft 4 is fitted.
  • the moving shaft 4 is supported so as to be freely movable around a central axis 02.
  • a cam surface 5a is formed on the oscillating shaft 4 side for oscillating the rocker arm 6 so as to be concavely curved.
  • a small lift use section a for performing a small lift and a large lift use section b for performing a large lift are formed on the cam surface 5a.
  • a concentric arc-shaped idle running section a having the center axis 0 2 of the oscillating shaft 4 as a center is formed.
  • a pair of cam plates 5c of the swing cam 5 are formed with a long hole-shaped guide portion 5b formed in a middle portion in the vertical direction, and the guide portion 5b has a
  • a shaft 7 having a central axis 03 parallel to the central axis 02 is movably inserted therethrough.
  • the roller shaft 7 contacts the base surface 3 a or the nose surface 3 b of the rotary cam 3 and interlocks with the roller shaft 7 to transmit the driving force from the rotary cam 3 to the swing cam 5.
  • a roller 8 is provided as a “part”.
  • the guide portion 5b has a long hole shape and the mouth shaft 7 has a predetermined distance along the longitudinal direction.
  • the camshaft 2 is formed so as to be inclined with respect to the radial direction of the camshaft 2.
  • the roller 8 is formed in a circular shape in a plan view, and the outer periphery of the mouth shaft 7 is so arranged that the center axis thereof is the same as the center axis 03 of the mouth shaft 7.
  • the outer peripheral surface of the mouth 8 can be rolled on the base surface 3 a and the nose surface 3 b of the rotary cam 3.
  • the rotating cam contact portion that contacts the rotating cam 3 is formed in a roller shape, the roller can roll on the rotating cam 3 surface. It is possible to reduce the loss of the transmitted driving force.
  • the rotating cam contact portion is a roller 8 that can roll on the rotating cam 3 surface, but is not limited to this. If the driving force from the rotating cam 3 can be transmitted to the driving cam 5, the rotating cam 3 It may slide on a surface.
  • a spring 15 for urging the swing cam 5 toward the rotary cam 3 is fitted to the swing shaft 4.
  • the swing cam 5 is urged toward the rotating cam 3 by the urging force of the spring 15, and the outer peripheral surface of the mouth 8 is always the base surface 3 a of the rotating cam 3 or the nosing surface. 3b is in contact.
  • variable valve mechanism 1 is provided with a “contact portion variable mechanism” that varies the relative distance between the roller 8 and the central axis 02 of the swing shaft 4.
  • the “contact portion variable mechanism” includes a drive shaft 9 fixed to the swing shaft 4 and one end 10 a connected to the mouth shaft 7, and the other end 10 a b has an arm 10 connected to the drive shaft 9.
  • the drive shaft 9 is provided integrally with the swing shaft 4 so as to be continuous in the axial direction.
  • the drive shaft 9 is parallel to the center axis 02 of the swing shaft 4 and In addition, it has a central axis 04 at an eccentric position.
  • the drive shaft 9 is formed such that the outer circumference of the drive shaft 9 when viewed from the axial direction is within the outer circumference of the driving shaft 4.
  • An actuator (not shown) for driving the driving shaft 4 in a predetermined angle range around the central axis 02 is connected to one end of the driving shaft 4. According to the operating state of the internal combustion engine, Control means (not shown) for controlling the angle of the camera is connected.
  • the drive shaft 9 rotates by a predetermined angle about the center axis 02 of the swing shaft 4 and rotates about the center axis 02 of the swing shaft 4.
  • the position of axis 04 changes.
  • the swinging shaft 4 is rotated by approximately 180 ° between the large lift setting state shown in FIG. 1 and the small lift setting state shown in FIG. In the setting state, a straight line L connecting the center axis 02 of the driving shaft 4 and the center axis 04 of the drive shaft 9 is substantially along the extension direction of the arm 10.
  • the arm 10 is formed in such a shape that the distance between the central axis 03 of the mouth shaft 7 and the central axis 04 of the drive shaft 9 can be kept constant.
  • a through hole 10c into which the roller shaft 7 is fitted is formed at one end 10a, and a "fitting recess" into which the drive shaft 9 is fitted is formed at the other end.
  • the roller shaft 7 is rotatably fitted into the through hole 10c at one end 10a, and the drive shaft 9 is rotated into the half through hole 10d at the other end 1Ob. It is fitted so that it can be freely fitted and does not come off with a pin 16 as a “retaining member”.
  • the arm 10 is arranged between the pair of cam plates 5c of the swing cam 5, as shown in FIG.
  • the driving shaft 9 eccentric to and continuous with the oscillating shaft 4 rotates by a predetermined angle about the center axis 0 2 of the oscillating shaft 4.
  • the roller shaft 7 is interlocked via the arm 10. Then, it is possible for the roller shaft 7 to move in the guide portion 5b while maintaining a constant distance between the central axis 03 of the mouth shaft 7 and the central axis 04 of the drive shaft 9 by the arm 10. Since the relative distance between the center shaft 02 of the oscillating shaft 4 and the mouthpiece 8 can be varied, the lift amount of each valve can be varied.
  • a mouthpiece 6 is provided so as to be swingably supported by the rocker arm shaft 12.
  • the rocker arm 6 is slidably supported on the rocker arm shafts 12.
  • the present invention is not limited to this, and it can be swingably supported by a spherical pivot, a hydraulic rush adjuster, or the like.
  • the lower arm 6 has a pressing portion 6 a formed at a distal end thereof for pressing an upper surface of a shim 23 mounted on an intake valve 11 described later, and an intermediate portion of the rocker arm 6.
  • the shaft 13 is provided with a rotatable shaft 13.
  • a roller 14 is rotatably disposed on the shaft 13, and the outer peripheral surface of the roller 14 can roll on the cam surface 5 a of the driving cam 5.
  • a spring 17 that urges the rocker arm 6 toward the swing cam 5 is fitted to the rocker arm shaft 12.
  • the rocker arm 6 is urged toward the swing cam 5 by the spring 17, and the outer peripheral surface of the roller 14 is always in contact with the cam surface 5 a of the swing cam 5.
  • An intake valve 11 pressed by the pressing portion 6a is disposed below the pressing portion 6a of the locator arm 6 so as to be vertically movable.
  • the intake valve 11 is provided with a collet 20 and an upper retainer 21 at an upper portion, and a valve spring 22 below the upper retainer 21.
  • the intake valve 11 is biased toward the rocker arm 6 by the biasing force.
  • a shim 23 is mounted on the upper end of the intake valve 11.
  • the guide portion 5b is a long hole that is inclined with respect to the radial direction of the camshaft 2, but is not limited to this. It is not necessary to use a long hole as long as it can swing.
  • a guide portion 5 b inclined to the radial direction of the camshaft 2 is provided on the side surface of the swing cam 5 on the side of the rotating cam 3. It is also possible to form an inclined surface, bring the roller shaft 7 into contact with the inclined surface, and guide the roller shaft 7 to move along the inclined surface.
  • the guide direction is inclined with respect to the radial direction of the camshaft 2, but it is not limited to this.
  • the guide direction can be changed arbitrarily, for example, the lift amount does not change but the maximum lift timing changes, or the lift amount changes but the maximum lift timing does not change.
  • the guide direction can be changed arbitrarily, for example, the lift amount does not change but the maximum lift timing changes, or the lift amount changes but the maximum lift timing does not change.
  • variable valve mechanism 1 configured as described above.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine when the maximum lift is required will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention when a maximum lift amount is required, with the intake valve closed.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the first embodiment when the maximum lift is required, showing a state where the intake valve is opened.
  • the swing shaft 4 is rotated at a predetermined angle by the actuation, and the drive shaft 9 is moved in the circumferential direction of the drive shaft 4.
  • the mouth shaft 7 is interlocked via the arm 10 and is moved to the end of the guide portion 5 b on the side of the rotating cam 3, and the relative position between the center axis 0 2 of the driving shaft 4 and the roller 8 is adjusted. The distance is varied. Then, the position of the cam surface 5a of the driving cam 5 is moved.
  • the rocker arm 6 that has been largely swung toward the intake valve 11 pushes the upper surface of the shim 23 with the pressing portion 6a formed at the tip of the rocker arm 6, and pushes down the intake valve 11 greatly.
  • the roller shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5 b on the rotating cam 3 side, and the relative distance between the center axis 0 2 of the swing shaft 4 and the roller 8 is changed, the center of the moving shaft 4 is obtained.
  • the intake valve 11 can be pushed down greatly, so that it is shown by the solid line Z in FIG.
  • the intake valve 11 can be opened with the maximum lift amount.
  • FIG. 1 shows a state in which the relative distance between the central axis 0 2 of the driving shaft 4 and the roller 8 is changed so that the mouth shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5 b on the rotating cam 3 side.
  • the angle ⁇ 1 between the horizontal direction from the center axis 01 of the camshaft 2 and the relative direction from the center axis ⁇ 1 of the force shaft 2 to the contact point 18 is , The timing of the maximum lift is delayed.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine when a minimum lift amount is required will be described in detail with reference to FIGS.
  • FIG. 3 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to Embodiment 1 of the present invention when a minimum lift amount is required, with the intake valve closed.
  • FIG. 4 is a fragmentary longitudinal sectional view showing the variable valve mechanism of the internal combustion engine when a minimum lift amount is required according to the first embodiment, with the intake valve opened.
  • the roller shaft 7 is held at the end on the side of the rotational force 3 as shown in FIG.
  • the swing shaft 4 is rotated within a predetermined angle range by the actuation, and the drive shaft 9 is moved in the circumferential direction of the drive shaft 4.
  • the roller shaft 7 is interlocked via the arm 10, and the roller shaft 7 is held at the end on the side of the rotational force 3, and is shifted to the end of the guide portion 5 b on the side of the swing shaft 4. It is moved, and the relative distance between the central axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8 is changed. Then, as shown in FIGS. 1 and 2, the angle between the horizontal direction from the center axis 01 of the camshaft 2 and the relative direction from the center axis ⁇ 1 of the camshaft 2 to the contact point 18 6 ⁇ 1 is reduced, and the angle becomes 0 2 as shown in FIGS. 3 and 4, and the swing cam 5 is moved from the position shown in FIG. 1 to the position shown in FIG. The urging force of the spring 15 urges the rotating cam 3 to swing the cam surface 5 a toward the rotating cam 3.
  • the rocker arm 6 that has been swung slightly toward the intake valve 11 pushes the upper surface of the shim 23 with the pressing portion 6a formed at the tip of the rocker arm 6, and pushes down the intake valve 11 slightly.
  • the roller shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5b on the side of the oscillating shaft 4 and the relative distance between the center axis 02 of the oscillating shaft 4 and the roller 8 is changed, the center of the oscillating shaft 4 is obtained. Since the relative distance from the shaft 0 2 to the roller 14 contacting the cam surface 5 a of the oscillating cam 5 can be changed to a small value, the intake nose 11 can be pushed down a little. As shown, in the first embodiment, the intake valve 11 can be opened with the minimum lift amount.
  • the opening degree becomes small, but the center of the swing shaft 4 Since the relative distance between the shaft 0 2 and the roller 8 that comes into contact with the nose surface 3 b is reduced, the lever ratio of the swing cam 5 is increased, and the lift amount can be increased with respect to the size. .
  • the angle ⁇ 2 between the horizontal direction from the central axis 01 of the camshaft 2 and the relative direction from the central axis 01 of the camshaft 2 to the contact point 18 is:
  • An angle difference E occurs with the cam angle, and the timing of the maximum lift is advanced by the angle difference E.
  • an angle difference G occurs between the cam angle at the time of the maximum lift of the solid line Z indicating the maximum lift amount in FIG. 9 and the cam angle at the time of the maximum lift of the solid line A, and the timing of the maximum lift by this angle difference G Will be faster.
  • the lift amount is an intermediate lift amount between the maximum lift amount and the minimum lift amount. From the above, based on the timing of the maximum lift when the maximum lift amount is obtained by moving the mouth shaft 7 to the end of the rotating cam 3 side of the guide portion 5b in the first embodiment, As the shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5b on the side of the swing shaft 4 to change the relative distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8, the solid line in FIG. In the order of Z, solid line A, and broken line C, the lift amount becomes smaller and the timing of the maximum lift becomes earlier.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine configured as described above, the oscillating cam 5 comes into contact with the rotating cam 3 and transmits the driving force from the rotating cam to the driving cam 5.
  • a roller 8 as a roller contact portion is provided, and by making the roller 8 movable, a contact portion variable mechanism for varying the relative distance between the roller 8 and the central axis 02 of the swing shaft 4 is provided.
  • the lift amount and the like of each valve can be varied, so that the structure can be simplified and the configuration can be made inexpensively.
  • the valve lift and the maximum lift timing are not changed by the spline mechanism as before, the valve lift and the maximum lift are ensured by reliable operation. It is possible to realize high reliability by changing the timing of
  • the load from the rotary cam 3 is input to the roller 8, and the load is directly transmitted from the roller shaft 7 to the guide portion 5 a of the swing cam 5, and the load force 6 is transmitted from the swing cam 5.
  • the load is transmitted to the intake valve 11 via the. Therefore, unlike the conventional case, the arm 10 supporting the roller 8 is not subjected to a large bending moment, but merely a compressive force acts in the longitudinal direction of the arm 10. The strength of the arm 10 does not need to be so large, and the arm 10 does not increase in weight or size.
  • the variable contact portion mechanism includes a drive shaft 9 movably provided so that the position of the center axis 04 is changed with respect to the center axis 02 of the swing shaft 4, and one end 10 a is a mouth.
  • Arm 10 connected to the drive shaft 9 and the other end 1 O b connected to the drive shaft 9.
  • the roller 8 is moved via the roller 8 to change the relative distance between the mouthpiece 8 and the center axis 0 2 of the swing shaft 4, so that the roller 8 and the center axis 0 2 of the swing shaft 4 have a simple structure.
  • the drive shaft 9 is provided on the oscillating shaft 4, and the center axis 04 of the drive shaft 9 is provided at a position eccentric with respect to the center axis 02 of the oscillating shaft 4.
  • the position of the mouth latch 7 is moved via the arm 10 and the relative distance is variable, so that the structure can be further simplified, and the variable valve mechanism 1 can be made compact. Can be configured.
  • the driving cam 5 has a guide portion 5b for guiding the roller 8 to a predetermined position, and since the guide direction of the guide portion 5b is inclined with respect to the radial direction of the camshaft 2, the guide portion 5b is Just by moving it, the central axis of the shaft 7 and the central axis of the swing shaft 4 It is possible to easily change the relative distance from the valve 02 to change the lift amount of the valve and the opening / closing timing of the lift. Further, since the guide portion 5b is a long hole, the roller shaft 7 can be prevented from dropping when the variable valve mechanism 1 is assembled, so that the assembling work can be performed smoothly. '
  • a drive shaft 9 is provided continuously in the axial direction with the oscillating shaft 4, and is parallel to the central axis 02 of the oscillating shaft 4, and has a center axis 04 at an eccentric position. Since the arm 10 is rotatably attached to the drive shaft 9, even if the rotation angle of the swing shaft 4 is increased, the arm 10 does not interfere with the drive shaft 4. Therefore, the relative distance change amount can be set large. Moreover, even if the distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the center axis 04 of the drive shaft 9 is shortened, the amount of change in the relative distance can be ensured. The torsional moment acting on the driving shaft 4 can be reduced.
  • the drive shaft 9 is formed so that the outer circumferential circle of the drive shaft 9 when viewed from the axial direction fits within the outer circumferential circle of the driving shaft 4, forming is easy and twisting with respect to the swing shaft 4 is performed. Moment can be made smaller.
  • the arm 10 has a half through hole 10 d formed therein, and a pin 16 for preventing the drive shaft 9 from slipping off to the open end side of the drive shaft 9 at the open end side of the half through hole 10 d. Since the arm 10 is provided, the arm 10 can be easily arranged. Moreover, since a compressive force acts on the arm 10 when the rotary cam 3 is driven, a large force does not act on the pin 16, so that a member having a low strength is sufficient as a member for preventing the detachment.
  • the swing cam 5 is biased toward the rotary cam 3 by the spring 15, a gap is always generated between the rotary cam 3 and the movable cam 5 even if there is valve clearance.
  • the swing cam 5 smoothly follows the rotating cam surface and is not hit by the rotating cam 3.
  • the idle surface c is provided on the cam surface 5a of the swing cam 5
  • the swing cam 5 always follows the rotating cam surface. Is not hit by the rotating cam 3.
  • the actuating mechanism is provided at one end of the driving shaft 4, it is possible to move the plurality of drive shafts 9 for each cylinder by operating the actuating mechanism.
  • the abutting portion variable mechanism is configured such that, between the small lift setting state and the large lift setting state, the driving shaft 4 is rotated by approximately 180 °, and in each setting state, the driving shaft 4 Since a straight line L connecting the center axis 0 2 and the center axis 04 of the drive shaft 9 is substantially along the extension direction of the arm 10, even if a force acts on the arm 10 from the rotary cam 3, ⁇ No torsional moment acts on the moving shaft 4, and the strength of the oscillating shaft 4 can be reduced. This is particularly advantageous at the time of the maximum lift, and at the time of the minimum lift, the movement of the arm 10 with respect to the rotation of the swing shaft 4 becomes insensitive, so that the controllability is improved.
  • FIG. 10 to FIG. 13 are diagrams according to the second embodiment of the present invention.
  • the guide portion 5b which is a long hole similar to the first embodiment, is oriented in the radial direction of the camshaft 2 in the opposite direction to the first embodiment.
  • the roller shaft 7 is formed so as to be able to move up and down with respect to the swing cam 5.
  • the arm 10 has a through hole 10c at one end 10a into which the roller shaft 7 is fitted, and a half hole into which the drive shaft 9 is fitted at the other end.
  • a split through hole 10d is formed.
  • the roller shaft 7 is rotatably fitted into the through hole 10c at one end 10a, and the drive shaft 9 is turned into the half through hole 10d at the other end 1Ob. It is movably fitted. Further, a fixing member 24 having a fitting portion 24 a fitted to the drive shaft 9 is moved from the drive shaft 9 to the arm 1.
  • the arm 10 is attached to the other end 10 b of the arm 10 by an attachment screw 25 so that 0 does not come off.
  • variable valve mechanism 1 configured as described above.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine when the maximum lift is required will be described in detail with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 is a longitudinal sectional view of a main part of the internal combustion engine when a maximum lift amount is required according to Embodiment 2 of the present invention when the intake valve is closed.
  • FIG. 11 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine when a maximum lift amount is required according to the second embodiment, showing a state where an intake valve is opened. is there.
  • the roller shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5b on the side of the swing shaft 4, and the relative distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8 is changed. I do.
  • the swing shaft 4 is rotated at a predetermined angle by the actuation, and the drive shaft 9 is moved in the circumferential direction of the swing shaft 4.
  • the roller shaft 7 is interlocked via the arm 10 and is moved to the end of the guide portion 5b on the side of the rotary cam 3, so that the relative distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8 is reduced. It can be changed.
  • the position of the cam surface 5a of the swing cam 5 is moved.
  • the rocker arm 6 that has been largely swung toward the intake valve 11 pushes the upper surface of the shim 23 with the pressing portion 6a formed at the tip of the rocker arm 6, and pushes down the intake valve 11 greatly.
  • the opening shaft 7 is moved to the tip of the guide portion 5 b on the side of the swing shaft 4, and when the relative distance between the center axis 0 2 of the swing shaft 4 and the roller 8 is changed, the center of the swing shaft 4 is obtained. Since the relative distance from the shaft ⁇ 2 to the roller 14 which comes into contact with the cam surface 5a of the driving cam 5 can be greatly changed, the intake valve 11 can be pushed down greatly, as shown by the solid line Z in FIG. Thus, the intake valve 11 can be opened with the maximum lift amount.
  • the state where the roller shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5b on the side of the swing shaft 4 by changing the relative distance between the central axis 0 2 of the swing shaft 4 and the roller 8 is as follows. As shown in FIG. 11 and FIG. 11, the angle between the horizontal direction from the center axis 01 of the camshaft 2 and the relative direction from the center point 01 of the camshaft 2 to the contact point 18 8 3 However, since it becomes smaller, the timing of the maximum lift is earlier.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine when the minimum lift amount is required will be described in detail with reference to FIGS.
  • FIG. 12 is a longitudinal sectional view of a main part of an internal combustion engine when a minimum lift amount is required according to Embodiment 2 of the present invention, in which the intake valve is closed.
  • FIG. 13 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the second embodiment when a minimum lift amount is required, showing a state where an intake valve is opened. is there.
  • the mouth shaft 7 is held at the end of the swing shaft 4 as shown in FIG. 10, and then the guide portion 5 b is moved to the rocker arm 6 side. Move to the end and change the relative distance between the central axis 0 2 of the swing shaft 4 and the roller 8 I do.
  • the swing shaft 4 is rotated within a predetermined angle range by the actuation, and the drive shaft 9 is moved in the circumferential direction of the swing shaft 4.
  • the mouthpiece shaft 7 is interlocked via the arm 10, and the mouthpiece shaft 7 is held at the end on the side of the swinging shaft 4, and the end of the guide part 5 b on the rocker arm 6 side.
  • the relative distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8 is changed.
  • the angle (94) as shown in FIGS. 12 and 13 and the driving cam 5 is moved from the position shown in FIG.
  • the urging force of the spring 15 urges the rotating cam 3 to swing the cam surface 5a toward the rotating force drum 3.
  • the relative distance U between the center axis 0 2 of the oscillating shaft 4 and the roller 14 contacting the cam surface 5 a of the driving cam 5 is small, so that the rocker arm 6 is moved toward the intake valve. Swung small.
  • the intake valve 11 can be pushed down slightly. As shown by the dashed line D, in the second embodiment, the intake valve 11 can be opened with the minimum amount of lift.
  • the degree of necessity is increased. Since the relative distance between the shaft 0 2 and the roller 8 contacting the nose surface 3 b is increased and the lever ratio of the driving cam is reduced, the lift amount is smaller than the small opening degree of the first embodiment. can do.
  • the state in which the relative distance between the central axis 0 2 of the driving shaft 4 and the roller 8 is changed to move the mouth shaft 7 to the end of the guide portion 5 b on the mouth arm 6 side is as follows. As shown in FIGS. 12 and 13, between the horizontal direction from the center axis 01 of the camshaft 2 and the relative direction from the center axis 01 of the camshaft 2 to the contact point 18. Since the angle ⁇ 4 increases, the cam angle at the time of the maximum lift of the solid line Z indicating the maximum lift in FIG. 9 and the cam angle at the time of the maximum lift of the two-dot chain line D indicating the minimum lift in the second embodiment. And the angle difference F Is slow.
  • the lift amount is an intermediate lift amount between the maximum lift amount and the minimum lift amount.
  • the timing of the maximum lift is As the roller shaft 7 is moved to the end of the guide portion 5 b on the side of the rocker arm 6 to change the relative distance between the central axis 02 of the driving shaft 4 and the roller 8, the solid line Z in FIG. In the order of dashed line B and dashed line D, the lift amount becomes smaller and the timing of the maximum lift becomes later.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine configured as described above, by changing the relative distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8 as in the first embodiment, As shown in FIG. 9, the lift amount and the timing of the maximum lift can be varied.
  • FIGS. 14 and 15 are diagrams according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a variable valve mechanism of the internal combustion engine when a maximum lift is required.
  • valve FIG. 3 is a vertical sectional view of a main part in a state where the valve is closed.
  • FIG. 15 is a vertical sectional view of a main part of the variable valve mechanism of the internal combustion engine when a minimum lift amount is required, with the intake valve closed.
  • the third embodiment is configured such that the swing valve 5 directly moves the intake valve 11 up and down to open and close it without disposing the rocker arm 6 for opening and closing the intake valve 11 of the first embodiment. ing.
  • the oscillating cam 5 is formed in a curved shape in a side view, and is fitted on the outer peripheral surface of the oscillating shaft 4 so that the center axis 0 of the It is swingably supported around 2.
  • a cam surface 5a is formed on the lower surface of the oscillating cam 5 so as to be convexly curved toward the intake valve 11 side and press the lift valve 26 of the intake valve 11 1 to move up and down. You. Further, on the upper side of the cam surface 5a, there is formed a guide portion 5b on which a roller shaft 7 provided with a roller 8 slides.
  • a roller shaft 7 connected to one end 10a of the arm 10 connected to the drive shaft 9 is disposed between the rotary cam 3 and the guide 5b of the swing cam 5. I have.
  • the swing shaft 4 is provided with a spring (not shown) for urging the swing cam 5 toward the rotary cam 3.
  • a spring (not shown) for urging the swing cam 5 toward the rotary cam 3.
  • a lifter 26 attached to the intake valve 11 is disposed below the cam surface 5 a of the driving cam 5. 1 1 can be moved up and down.
  • the driving shaft 9 provided on the oscillating shaft 4 rotates at a predetermined angle about the central axis 02 of the oscillating shaft 4. Accordingly, the roller shaft 7 is interlocked via the arm 10. Then, while keeping the distance between the central axis 03 of the roller shaft 7 and the central axis 04 of the drive shaft 9 constant by the arm 10, the mouth shaft 7 is The relative distance between the central axis 2 of the drive shaft 4 and the roller 8 can be changed by moving the guide portion 5b, and the timing of the lift and the maximum lift of the intake valve 11 can be adjusted and changed. It becomes possible.
  • the mouth shaft 7 is moved to the distal end side of the guide portion 5b, and the relative distance between the central axis 02 of the driving shaft 4 and the roller 8 is varied. Since the intake valve 11 can be greatly pushed down by the cam surface 5a of the swing cam 5, the maximum lift is obtained in the third embodiment.
  • the roller shaft 7 is moved to the swing shaft 4 side of the guide portion 5b, and the relative distance between the center axis 02 of the swing shaft 4 and the roller 8 is changed.
  • the intake valve 11 can be pushed down slightly by the cam surface 5a of the swing cam 5, so that the minimum lift amount is obtained in the third embodiment.
  • variable valve mechanism 1 of the internal combustion engine configured as described above, the relative distance between the center axis 02 of the driving shaft 4 and the roller 8 can be varied similarly to the first and second embodiments. Thus, the lift amount and the timing of the maximum lift can be changed.
  • the configuration can be made at a low cost.
  • FIG. 16 and FIG. 17 are diagrams according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 16 shows a variable valve mechanism of the internal combustion engine when a maximum lift amount is required.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part in a state where the valve is closed.
  • FIG. 17 is a longitudinal sectional view of an essential part showing a variable valve mechanism of the internal combustion engine when a minimum lift is required, with the intake valve closed.
  • the fourth embodiment is different from the third embodiment in that the third embodiment is configured such that the outer peripheral surface of the roller shaft 7 contacts the guide portion 5 b of the swing cam 5.
  • the distal end 10 a of the arm 10 is in sliding contact with the guide portion 5 b of the driving cam 5.
  • the driving shaft 4 rotates, for example, from the state shown in FIG. 16 as shown in FIG. 17, the distal end 10 a of the arm 10 is Plan 5b will slide inside. Thereby, the relative distance between the roller 8 and the central axis 02 of the swing shaft 4 changes, and the lift amount can be adjusted.
  • FIG. 18 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
  • the roller 8 when compared with the first embodiment, the roller 8 is used as the “rotating cam contact portion” in the first embodiment.
  • the slipper portion 10 g is used.
  • the guide portion 5b has a long hole shape.
  • the inclined surface formed by cutting out a part of the swing cam 5 is formed by the guide portion 5b. b.
  • the slipper portion 10 g is formed at the tip of the arm 10.
  • One contact surface 10 h is in sliding contact with the rotary cam 3, and the other contact surface 10 i is ⁇ It is in sliding contact with the guide part 5b of the moving cam 5.
  • the sleeper portion 10 g slides on the guide portion 5 b via the arm 10, thereby swinging with the sleeper portion 10 g.
  • the configuration is such that the relative distance between the moving shaft 4 and the central axis 02 is variable.
  • FIG. 19 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
  • a rocker arm type driving cam 5 is rotatably provided on a swing shaft 4, and a driving shaft 9 is fixed to the driving shaft 4.
  • the drive shaft 4 has a central axis 02 and the drive shaft 9 has a central axis 04. I have.
  • a swing cam 5 is rotatably provided on the swing shaft 4, and the other end 10 b of the arm 10 is provided on a drive shaft 9 so as to be freely rotatable.
  • a roller 8 is rotatably mounted on one end 10a of the shaft 0 via a shaft 7 for the roller. Then, the roller 8 comes into contact with the rotary cam 3, and the protrusion 10 f formed at one end 10 a of the arm 10 is in sliding contact with the guide portion 5 b of the swing cam 5. .
  • a force surface 5a is formed on the side of the swing cam 5 opposite to the guide portion 5b with respect to the swing shaft 4, and the cam surface 5a Abuts.
  • the roller 8 is pressed by the rotating cam 3 when the rotating cam 3 is rotated in a fixed direction, and this pressing force is applied to one end 10 a of the arm 10.
  • the driving force is transmitted to the guide portion 5b of the driving cam 5 via the motor.
  • the swing cam 5 is rotated about the swing shaft 4, and the roller 14 of the mouth picker arm 6 is pressed by the cam surface 5a to swing, and a valve (not shown) is opened and closed. It will be.
  • the drive shaft 9 at the eccentric position is rotated about the center axis 02 of the swing shaft 4, and When one end 10a of the arm 10 slides on the guide portion 5b of the swing cam 5, the roller 8 is guided in a predetermined direction.
  • variable valve mechanism for an internal combustion engine can be suitably used as a variable valve mechanism for an internal combustion engine mounted on a motorcycle or a car.

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Abstract

内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフトに設けられた回転カムにより、揺動自在とされる揺動カムには、回転カムに接触してこの回転カムからの駆動力を揺動カムに伝える回転カム当接部を有し、該回転カム当接部を移動可能とすることにより、該回転カム当接部と揺動シャフトの中心軸との相対距離を可変する当接部可変機構を設け、相対距離を可変することにより、各バルブのリフト量等を可変可能とした。

Description

明 細 書 内燃機関の可変動弁機構 技術分野
この発明は、 内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量等を可変可能と する内燃機関の可変動弁機構に関するものである。 背景技術
従来から、 内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量等を内燃機関の運 転条件に応じて制御して可変する動弁機構として可変動弁機構が知られている。 このような可変動弁機構を設けることにより、 例えば、 低速負荷時においては燃 費の向上及び安定した運転性を実現し、 また、 高速負荷時には吸気の充填効率を 向上させて十分な出力を確保するものである。
この種の可変動弁機構としては、 内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動 されるカムシャフトに設けられた回転カムに連動し、 この回転カムにより入力部 が駆動されると出力部にてノ レブを駆動できる仲介駆動機構と、 この仲介駆動機 構の入力部と出力部との相対位相角を可変する仲介位相角可変手段とを備えてい るものがある。
この仲介位相角可変手段は、 角度の異なる 2種類のへリカルスプラインを有し、 仲介駆動機構の軸方向に移動可能なスライダギアと、 このスライダギアの軸方向 での変位を調整する変位調整手段とを備えたヘリカルスプライン機構である。 こ のスライダギアの一方の種類のへリカルスプラインに入力部が嚙み合っており、 他方の種類のヘリカルスプラインに出力部が嚙み合っている。
そして、 変位調整手段によりスライダギアの軸方向の移動に応じて入力部及び 出力部をスライダギアに対して相対揺動させることにより、 スライダギアのそれ それの角度の異なるヘリカルスブラィンにて嚙み合つている入力部と出力部との 間においても相対的な揺動を生じさせ、 入力部と出力部との相対位相角を可変し ている。 このように、 可変動弁機構に仲介駆動機構と仲介位相角可変手段とを備えるこ とにより、 回転カムと仲介駆動機構とに長く複雑なリンク機構に接続しなくても、 バルブを駆動することが可能となる。 さらに、 入力部と出力部との相対位相角を 可変することにより、 回転カムの駆動状態に応じてリフト開始を早めたり遅くし たりできる。 このため回転カムの駆動に連動するリフト量等を調整することがで きる (例えば、 特開 2 0 0 1— 2 6 3 0 1 5号公報 (第 2 1図， 第 2 4図） 参 照） 。
また、 ティティフオル ·ァノン夕ファン (Thitiphol Anontaphan) 著、 「ス夕 ディ一 ォヴ メカニカル ·コンティニュエス ·バリァブル · 口ッカー ·アーム (A Study of a Mechanical Continous Variable Rocker Arm (VRA)) 」 、 エス ェ—ィ— テクニカル ペーパー シリーズ （S A E TECHNICAL PAPER SE IE S) 、 米国、 エスェ一ィー 'インタ一ナショナル （S A E International)、 2 0 0 3年 3月 3日、 第 2 0 0 3— 0 1— 0 0 2 2号には、 一方向に回転するカム シャフトに当接して押圧されるロヅカーアームと、 ソリヅドリフタ一を押圧する ァゥトプットカムとがコントロールカム及びコントロールシャフトを介して連結 されている機構が開示されている。
そのロヅカ一アームの先端部にローラが設けられ、 このローラがカムシャフト から荷重を受け、 この荷重がロッカーアームの腕に作用し、 コント口一ルカムを 挟んで反対側のノ一ズに伝達され、 このノ—ズからァゥトプヅトカムを介してソ リヅドリフ夕一に伝達され、 このリフタ一が上下動されるようになっている。 そして、 コントロールシャフトを介してコントロールカムが回動されることに より、 ロッカーアームとァゥトプヅトカムとの相対角度が変化するように構成さ れている。
このように相対角度が変化することにより、 ソリッドリフ夕一のリフト量が調 整されるように構成されている。
しかしながら、 前者のものでは、 仲介駆動機構の入力部と出力部との相対位相 角を仲介位相角可変手段であるへリカルスプライン機構により可変可能とするこ とで、 パルプのリフト量等を調整する可変動弁機構にあっては、 ヘリカルスブラ イン機構は、 入力部と出力部とを相対揺動させることは可能であるが、 入力部と 出力部との相対位相角を所定の相対位相角に調整することは難しいため、 リフト 量ゃリフトの開閉タイミングにおいて精密な制御をすることが困難な場合があり、 可変動弁機構における作動の確実性や信頼性を高めるのは難しいという問題があ つた。 また、 ヘリカルスプライン機構は製造が難しいため、 製造時間と製造コス トが増大してしまうという問題があった。
さらに、 入力部と出力部との相対位相角を調整することでリフト量を可変して いるので、 最大リフ卜のタイミングを可変することができない場合があった。 さらにまた、 後者のものでは、 カムシャフトからロッカーアームの一端部 （口 —ラ) に荷重が入力され、 このロッカーアームの他端部からアウトプットカムを 介してソリヅドリフタ一に伝達されるため、 ロヅカ一アーム全体に大きな曲げモ ーメントが作用するため、 この口ヅカーアームの強度を確保する必要があった。 そこで、 この発明は、 以上のような従来の問題点を解消するためになされたも ので、 構造を簡素化することで安価にし、 且つバルブのリフト量ならびに最大リ フトのタイミングを確実な作動により可変し、 高い信頼性を実現する内燃機関の 可変動弁機構を提供することである。 発明の開示
この発明は、 内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動されるカムシャフト と、 該カムシャフトに設けられた回転カムと、 前記カムシャフトに平行に設けら れた揺動シャフトと、 該揺動シャフトに支持され、 前記回転カムにより揺動自在 とされる摇動カムとを有し、 内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を 可変可能とする内燃機関の可変動弁機構であって、 前記揺動カムには、 前記回転 カムに接触して該回転カムからの駆動力を前記揺動カムに伝える回転カム当接部 が移動可能に設けられると共に、 該回転カム当接部を所定方向に案内する案内部 が前記揺動カムに設けられ、 前記回転カムからの駆動力が前記回転力ム当接部を 介して前記案内部に入力されて前記揺動カムが揺動されるように構成され、 前記 回転カム当接部を前記案内部に沿って移動させることにより、 前記回転カム当接 部と前記揺動シャフトの中心軸との相対距離を可変させる当接部可変機構を設け、 前記当接部可変機構は、 前記揺動シャフトと軸方向に連続して設けられ、 該揺動 シャフトの中心軸に対して平行で、 且つ、 偏心した位置に中心軸を有する駆動シ ャフトと、 一方の端部が前記回転カム当接部に連結され、 他方の端部が前記駆動 シャフトに連結されたアームとを有し、 前記摇動シャフトを回動させて前記駆動 シャフトを前記揺動シャフ卜の中心軸を中心として移動させることにより、 前記 アームを介して前記回転カム当接部を移動させて、 該回転カム当接部と前記揺動 シャフトの中心軸との前記相対距離を可変することにより、 前記各バルブのリフ ト量等を可変可能とした内燃機関の可変動弁機構としたことを特徴とする。 他の発明は、 前記駆動シャフトは、 軸方向から見てその外周円が、 前記摇動シ ャフトの外周円内に納まるように形成されていることを特徴とする。
他の発明は、 前記アームは、 他方の端部に、 前記駆動シャフトが回動自在に嵌 合される嵌合凹部が形成されると共に、 該嵌合凹部の開口端側に前記駆動シャフ トの開口端側への抜け止めを行う抜止め部材が設けられたことを特徴とする。 他の発明は、 前記案内部の案内方向が前記カムシャフトの半径方向に対して傾 斜していることを特徴とする。
他の発明は、 前記案内部は、 長孔であることを特徴とする。
他の発明は、 前記案内部は、 前記揺動カムの前記回転カム側の側面部に形成さ れた傾斜面であることを特徴とする。
他の発明は、 前記回転カム当接部は、 前記揺動シャフトの中心軸に対して平行 な中心軸を有する口一ラシャフトに支持された口一ラであり、 前記口一ラシャフ トを介して前記ァ一ムの一方の端部に支持されていることを特徴とする。
他の発明は、 前記ローラシャフトが前記案内部に摺接することを特徴とする。 他の発明は、 前記口一ラシャフト近傍の前記アームの一方の端部が前記案内部 に摺接していることを特徴とする。
他の発明は、 前記回転カム当接部は、 前記回転カムを摺動するスリッパ部であ ることを特徴とする。
他の発明は、 前記摇動シャフトはスプリングにより、 前記回転カム側に付勢さ れていることを特徴とする。
他の発明は、 前記揺動カムにより揺動されるロッカーアームは、 スプリングに より前記揺動力ム側に付勢されていることを特徴とする。 他の発明は、 前記揺動カムの一方の端部に、 前記揺動シャフトを所定角度範囲 で回転駆動させるァクチユエ一夕が設けられていることを特徴とする。
他の発明は、 前記摇動カムのカム面には、 前記揺動シャフトの中心軸を中心と する同心円弧状の空走区間部が形成されていることを特徴とする。
他の発明は、 前記当接部可変機構は、 小リフト設定状態と大リフト設定状態と の間において、 前記揺動シャフトが略 1 8 0 ° 回動されて、 各設定状態において、 前記揺動シャフトの中心軸と、 前記駆動シャフトの中心軸とを結ぶ直線が、 前記 アームの延長方向に略沿っていることを特徴とする。
この発明によれば、 内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動される力ムシ ャフトと、 該カムシャフトに設けられた回転カムと、 前記カムシャフトに 平行 に設けられた揺動シャフトと、 該揺動シャフトに支持され、 前記回転カムにより 揺動自在とされる揺動カムとを有し、 内燃機関の吸気ノ レブ又は排気バルブのリ フト量を可変可能とする内燃機関の可変動弁機構であって、 前記揺動カムには、 前記回転カムに接触して該回転カムからの駆動力を前記揺動カムに伝える回転力 ム当接部が移動可能に設けられると共に、 該回転カム当接部を所定方向に案内す る案内部が前記揺動力ムに設けられ、 前記回転カムからの駆動力が前記回転カム 当接部を介して前記案内部に入力されて前記揺動カムが揺動されるように構成さ れ、 該回転カム当接部を前記案内部に沿って移動させることにより、 該回転カム 当接部と前記揺動シャフトの中心軸との相対距離を可変させる当接部可変機構を 設け、 前記相対距離を可変することにより、 前記各バルブのリフト量を可変可能 としたので、 構造を簡素化できるので安価に構成することができる。 また、 従来 と異なり、 スプライン機構によってバルブのリフト量ならびに最大リフトのタイ ミングを可変していないので、 確実な作動によりバルブのリフト量ならびに最大 リフトのタイミングを可変し、 高い信頼性を実現することが可能である。 しかも、 回転カムからの荷重は回転カム当接部、 揺動カムの案内部を介して、 揺動カムに 伝達されるため、 回転カム当接部を移動させる当接部可変機構に大きな曲げモー メントが作用することが無く、 この当接部可変機構の強度確保を図るべく、 重量 増加や大型化を招くことがない。
また、 当接部可変機構は、 揺動シャフトと軸方向に連続して設けられ、 揺動シ ャフトの中心軸に対して平行で、 且つ、 偏心した位置に中心軸を有する駆動シャ フトと、 一方の端部が回転カム当接部に連結され、 他方の端部が駆動シャフトに 連結されたアームとを有し、 揺動シャフトを回動させて駆動シャフトを揺動シャ フトの中心軸を中心として移動させることにより、 アームを介して回転カム当接 部を移動させて、 回転カム当接部と揺動シャフトの中心軸との相対距離を可変す ることにより、 各バルブのリフト量等を可変可能としたため、 摇動シャフトの回 転角を大きくしても、 アームが揺動シャフトと干渉することがないことから、 前 記相対距離の変化量を大きく設定できる。 しかも、 揺動シャフトの中心軸と駆動 シャフトの中心軸との距離を短くしても、 前記相対距離の変化量を確保できるた め、 ァ一ムから駆動シャフトを介して揺動シャフトに作用する捻りモーメントを 小さくすることができる。
しかも、 前記相対距離の変化量に対して揺動シャフトの回転角を大きくできる ため、 相対距離の微少な調整が容易で、 揺動シャフトを回動制御するのに制御性 が良好である。
他の発明によれば、 前記駆動シャフトは、 軸方向から見てその外周円が、 前記 揺動シャフトの外周円内に納まるように形成されているため、 成形が容易である と共に、 揺動シャフトに対する捻りモーメントをより小さくすることができる。 他の発明によれば、 前記アームは、 他方の端部に、 前記摇動シャフトが回動自 在に嵌合される嵌合凹部が形成されると共に、 該嵌合凹部の開口端側に前記揺動 シャフトの開口端側への抜け止めを行う抜止め部材が設けられたため、 アームを 簡単に配設することができる。
他の発明によれば、 前記案内部の案内方向が前記カムシャフトの半径方向に対 して傾斜しているため、 回転カム当接部と揺動シャフトの中心軸との相対距離を 可変することで、 バルブのリフト量ならびに最大リフトの夕イミングの変化の組 合せを自在に設定することが可能となる。
他の発明によれば、 前記案内部は、 長孔であるので、 可変動弁機構の組立て作 業を円滑に行える。
他の発明によれば、 前記案内部は、 前記揺動カムの前記回転カム側の側面部に 形成された傾斜面であるため、 案内部を容易に成形できる。 他の発明によれば、 前記回転カム当接部は、 前記揺動シャフトの中心軸に対し て平行な中心軸を有するローラシャフトに支持されたローラであり、 前記ローラ シャフトを介して前記アームの一方の端部に支持されているため、 回転カム面上 を転動することができることから、 回転カムから回転カム当接部に伝える駆動力 の損失を低減することができる。
他の発明によれば、 前記アームの一方の端部が前記案内部に摺接しているため、 構造をより簡単に形成することができる。
他の発明によれば、 前記回転カム当接部は、 前記回転カムを摺動するスリッパ 部であるため、 構造を極めて簡単にすることができる。
他の発明によれば、 前記揺動カムはスプリングにより、 前記回転カム側に付勢 されているため、 バルブクリァランスがあっても回転カム側と摇動カム側との間 に常に隙間は生ぜず、 摇動カムは回転カム面にスムーズに追従し、 回転カムによ つて叩かれることがない。 特に、 後述するように摇動カムのカム面に空走区間を 設けても、 揺動カムは常に回転カム面に追従するため、 摇動カムが回 ¾カムによ つて叩かれることがない。
他の発明によれば、 前記揺動カムにより揺動されるロヅカーアームは、 スプリ ングにより前記揺動力ム側に付勢されているため、 バルブクリアランスがあって も、 ロッカーアーム側と摇動カム側との間のガ夕付きを防止できる。 しかも、 口 —ラが自由に回転することがなく、 ローラと揺動カムとの摺接部の摩耗が抑制で さる。
他の発明によれば、 前記揺動シャフトの一方の端部に、 前記揺動シャフトを所 定角度範囲で回転駆動させるァクチユエ一夕が設けられているため、 このァクチ ユエ一夕を作動させることにより、 各気筒毎の複数の駆動シャフトを移動させる ことが可能となる。
他の発明によれば、 前記揺動カムのカム面には、 前記摇動シャフトの中心軸を 中心とする同心円弧状の空走区間部が形成されているため、 揺動カムが揺動して も、 その空走区間部の間は、 口ヅカ一ァ一ムが揺動することがない。
他の発明によれば、 前記当接部可変機構は、 小リフト設定状態と大リフト設定 状態との間において、 前記揺動シャフトが略 1 8 0 ° 回動されて、 各設定状態に おいて、 前記摇動シャフトの中心軸と、 前記駆動シャフトの中心軸とを結ぶ直線 が、 前記アームの延長方向に略沿っているため、 回転カムからアームに力が作用 した場合でも、 揺動シャフトには捻りモーメントが作用せず、 摇動シャフトの強 度を小さくできる。 このことは、 特に、 最大リフト時に有利であり、 又、 最小リ フト時にあっては、 揺動シャフトの回動に対するアームの動きが鈍感になるので 制御性が良好となる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 この発明の実施の形態 1に係る最大リフト量が必要なときの内燃機 関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。 第 2図は、 同実施の形態 1に係る最大リフト量が必要なときの内燃機関の可変 動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。
第 3図は、 同実施の形態 1に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関の可変 動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。
第 4図は、 同実施の形態 1に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関の可変 動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。
第 5図は、 同実施の形態 1に係る要部を示す斜視図である。
第 6図は、 同実施の形態 1に係る第 5図の回転カム及びカムシャフトを外した 状態を示す斜視図である。
第 7図は、 同実施の形態 1に係る揺動カムを示す側面図である。
第 8図は、 同実施の形態 1に係る揺動シャフト及び駆動シャフトを示す斜視図 ^める。
第 9図は、 この発明の実施の形態 1及び 2に係る回転カムの角度とバルプリフ ト量を示すグラフである。
第 1 0図は、 この発明の実施の形態 2に係る最大リフト量が必要なときの内燃 機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。 第 1 1図は、 同実施の形態 2に係る最大リフト量が必要なときの内燃機関の可 変動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。
第 1 2図は、 同実施の形態 2に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関の可 変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。
第 1 3図は、 同実施の形態 2に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関の可 変動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。
第 1 4図は、 この発明の実施の形態 3に係る最大リフト量が必要なときの内燃 機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。 第 1 5図は、 同実施の形態 3に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関の可 変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。
第 1 6図は、 この発明の実施の形態 4に係る最大リフト量が必要なときの内燃 機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。 第 1 7図は、 同実施の形態 4に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関の可 変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。
第 1 8図は、 この発明の実施の形態 5に係る内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図である。
第 1 9図は、 この発明の実施の形態 6に係る内燃機関の可変動弁機構を示した 概略図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
[発明の実施の形態 1 ]
第 1図乃至第 9図は、 この発明の実施の形態 1に係る図である。
まず構成を説明すると、 第 1図中符号 1は、 多気筒ガソリンエンジンの 1つの 気筒の吸気バルブ 1 1の可変動弁機構で、 この可変動弁機構 1は、 内燃機関のク ランクシャフト （図示せず） により回転駆動されるカムシャフト 2と、 このカム シャフト 2に設けられた回転カム 3と、 カムシャフト 2に平行に設けられた揺動 シャフト 4と、 揺動シャフト 4に支持され、 回転カム 3により摇動自在とされて いる揺動カム 5と、 この摇動カム 5に連動して摇動され、 内燃機関の吸気バルブ 1 1を開閉するロッカーアーム 6とを有している。
なお、 ガソリンェンジンの吸気バルブ 1 1及び排気バルブの可変動弁機構の構 成は、 同一であるため、 実施の形態 1では吸気弁側の機構を示し、 排気弁側の機 構はその説明を省略する。 また、 他の気筒の構成も同一であるので、 その説明も 省略する。
上記カムシャフト 2は、 第 1図に示すように、 その長手方向を第 1図中の表裏 方向 （紙面に対して垂直な方向） に向けて配置しており、 中心軸 0 1を中心に内 燃機関のクランクシャフトの 1 Z 2の回転速度で回転駆動する。
また、 回転カム 3は、 カムシャフト 2の外周面に固定されており、 外周部は、 第 1図に示すように、 平面視において円弧状のベース面 3 aと、 ベ一ス面 3 aか ら突出しているノ一ズ面 3 bとから構成されている。
摇動シャフト 4の中心軸 0 2は、 カムシャフト 2の中心軸 0 1に対して平行で ある。 すなわち、 摇動シャフト 4は、 カムシャフト 2と異なる位置に平行に配置 されている。
揺動カム 5は、 第 5図乃至第 7図等に示すように、 一対のカム板 5 cを有する と共に、 この一対のカム板 5 cの間の底部側にカム面 5 aが形成されている。 そ して、 この一対のカム板 5 cには、 前記揺動シャフト 4が嵌合される嵌合孔 5 d が形成され、 この嵌合孔 5 dに揺動シャフト 4が嵌合され、 揺動シャフト 4の中 心軸 0 2を中心に摇動自在に支持されている。 また、 この揺動カム 5の下端部に は、 ロヅカ一アーム 6を揺動させ、 揺動シャフト 4側に凹状に湾曲するカム面 5 aが形成されている。
このカム面 5 aには、 第 7図に示すように、 小リフトをさせる小リフト使用区 簡部 a及び大リフトをさせる大リフト使用区間部 bが形成されると共に、 その小 リフト使用区間部 aに、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2を中心とする同心円弧状の 空走区間部 aが形成されている。
さらに、 揺動カム 5の一対のカム板 5 cには、 上下方向の中間部に長孔形状の 案内部 5 bが貫通形成されており、 この案内部 5 bには、 摇動シャフト 4の中心 軸 0 2に対して平行な中心軸 0 3を有する口一ラシャフト 7が移動可能に揷通さ れている。 そして、 このローラシャフト 7には、 回転カム 3のべ一ス面 3 a又は ノーズ面 3 bに接触して連動し、 回転カム 3からの駆動力を揺動カム 5に伝える 「回転カム当接部」 としてのローラ 8が設けられている。
その案内部 5 bは、 長孔形状で口一ラシャフト 7を長手方向に沿って所定距離 案内するように形成されており、 この案内方向がカムシャフト 2の半径方向に対 して傾斜するように形成されている。
また、 ローラ 8は、 第 1図に示すように、 平面視において円形状に形成され、 その中心軸が口一ラシャフト 7の中心軸 0 3と同一上となるように口一ラシャフ ト 7の外周面に配設されており、 口一ラ 8の外周面は、 回転カム 3のべ一ス面 3 a及ぴノ一ズ面 3 bに転動可能となっている。
このように、 回転カム 3に当接する回転カム当接部が、 ローラ形状に形成され ているので、 回転カム 3面上を転動することができるため、 回転カム 3から回転 カム当接部に伝える駆動力の損失を低減することができる。
なお、 回転カム当接部は回転カム 3面上を転動できるローラ 8であるが、 これ に限定されず、 回転カム 3からの駆動力を摇動カム 5に伝えることができれば、 回転カム 3面上を摺動するものであってもよい。
また、 揺動シャフト 4には、 揺動カム 5を回転カム 3側に付勢するスプリング 1 5が嵌合されている。 これにより、 揺動カム 5は、 スプリング 1 5の付勢力に より回転カム 3側に付勢され、 口一ラ 8の外周面が常に回転カム 3のべ一ス面 3 a又はノ一ズ面 3 bに接触している。
さらに、 可変動弁機構 1には、 ローラ 8と揺動シャフト 4の中心軸 0 2との相 対距離を可変する 「当接部可変機構」 が設けられている。
「当接部可変機構」 には、 揺動シャフト 4に固定された状態で設けられた駆動 シャフト 9と、 一方の端部 1 0 aが口一ラシャフト 7に連結され、 他方の端部 1 0 bが駆動シャフト 9に連結されたアーム 1 0とを有している。
この駆動シャフト 9は、 第 8図等に示すように、 揺動シャフト 4と軸方向に連 続して一体的に設けられ、 この摇動シャフト 4の中心軸 0 2に対して平行で、 且 つ、 偏心した位置に中心軸 0 4を有している。 また、 この駆動シャフト 9は、 軸 方向から見てその外周円が、 摇動シャフト 4の外周円内に納まるように形成され ている。
また、 摇動シャフト 4の一方の端部には、 中心軸 0 2を中心に摇動シャフト 4 を所定角度範囲で回転駆動させるァクチユエ一夕 （図示せず） が連結されており、 さらに、 このァクチユエ一夕には、 内燃機関の運転状態に応じてァクチユエ一夕 の角度を制御する制御手段 （図示せず） が接続されている。
これにより、 揺動シャフト 4が所定角度回動すると、 駆動シャフト 9が揺動シ ャフト 4の中心軸 0 2を中心に所定角度回動して摇動シャフト 4の中心軸 0 2に 対して中心軸 0 4の位置が変化する。
当接部可変機構 1は、 第 1図に示す大リフト設定状態と、 第 3図に示す小リフ ト設定状態との間において、 揺動シャフト 4が略 1 8 0 ° 回動されて、 各設定状 態において、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2と、 駆動シャフト 9の中心軸 0 4とを 結ぶ直線 Lが、 アーム 1 0の延長方向に略沿っている。
そのアーム 1 0は、 第 1図及び第 6図に示すように、 口一ラシャフト 7の中心 軸 0 3と駆動シャフト 9の中心軸 0 4との距離が一定に保持できる形状に形成さ れており、 一方の端部 1 0 aには、 ローラシャフト 7が嵌合される貫通孔 1 0 c が形成され、 他方の端部には、 駆動シャフト 9が嵌合される 「嵌合凹部」 として の半割り貫通孔 1 0 dが形成されている。 そして、 一方の端部 1 0 aの貫通孔 1 0 cにローラシャフト 7が回動自在に嵌合され、 他方の端部 1 O bの半割り貫通 孔 1 0 dに駆動シャフト 9が回動自在に嵌合されて 「抜止め部材」 としてのピン 1 6により外れないように取付られている。 この配設状態では、 このアーム 1 0 は、 第 6図に示すように、 前記揺動カム 5の一対のカム板 5 cの間に配設されて いる。
これにより、 摇動シャフト 4がァクチユエ一夕により所定角度で回転駆動する と、 揺動シャフト 4に偏心して連続している駆動シャフト 9が揺動シャフト 4の 中心軸 0 2を中心に所定角度回動され、 これに伴って、 ローラシャフト 7がァ一 ム 1 0を介して連動される。 そして、 アーム 1 0で口一ラシャフト 7の中心軸 0 3と駆動シャフト 9の中心軸 0 4との距離を一定に保持しながらローラシャフト 7が案内部 5 b内を移動することが可能となり、 揺動シャフト 4の中心車由 0 2と 口一ラ 8との相対距離を可変させることができるため、 各バルブのリフト量等を 可変可能に構成されている。
そして、 揺動カム 5の下側には、 口ヅカーァ一ム 6がロッカーアームシャフト 1 2に揺動自在に支持されて配設されている。
なお、 ロッカーアーム 6は、 ロッカーアームシャフト 1 2に摇動自在に支持さ れているが、 これに限定されず、 球面ピボットや油圧式ラッシュアジヤス夕等に より揺動自在に支持することもできる。
このロヅ力一アーム 6は、 先端部に、 後述する吸気バルブ 1 1に冠着されたシ ム 2 3の上面を押圧する押圧部 6 aが形成されていると共に、 ロッカーアーム 6 の中間部には、 口一ラシャフト 1 3が回動自在に設けられている。
この口一ラシャフト 1 3には、 回転可能にローラ 1 4が配設され、 ローラ 1 4 の外周面が、 摇動カム 5のカム面 5 aに転動可能となっている。
また、 ロヅカーアームシャフト 1 2には、 ロヅカ一アーム 6を揺動カム 5側に 付勢するスプリング 1 7が嵌合されている。 これにより、 ロッカ一アーム 6は、 スプリング 1 7により揺動カム 5側に付勢され、 ローラ 1 4の外周面が常に揺動 カム 5のカム面 5 aに接触している。
そして、 ロヅカ一アーム 6の押圧部 6 aの下側には、 この押圧部 6 aにより押 圧される吸気バルブ 1 1が上下動自在に配設されている。
この吸気バルブ 1 1は、 上部にコレット 2 0及びァッパ一リテ一ナ 2 1が設け られ、 ァヅパーリテーナ 2 1の下側には、 バルブスプリング 2 2が配設されてお り、 バルブスプリング 2 2の付勢力で吸気バルブ 1 1をロッカーアーム 6側に付 勢している。 さらに、 吸気バルブ 1 1の上端部には、 シム 2 3が冠着されている。 これにより、 揺動カム 5の揺動でロッカーアーム 6を連動させ、 揺動させるこ とにより、 吸気バルブ 1 1を上下動させることができるので、 揺動シャフト 4の 中心軸◦ 2とローラ 8との相対距離を可変し、 揺動カム 5の揺動開始位置を調整 すると、 ロヅカ一アーム 6を介して吸気バルブ 1 1の最大リフトのタイミングを 調整して可変することが可能となる。
なお、 案内部 5 bは、 カムシャフト 2の半径方向に対して傾斜する長孔である が、 これに限定されず、 ローラ 8を所定位置に案内でき、 回転カム 3に連動して 揺動カム 5を揺動できる形状であれば長孔でなくてもよく、 例えば、 揺動カム 5 の回転カム 3側の側面部に、 カムシャフト 2の半径方向に対して傾斜する案内部 5 bとしての傾斜面を形成し、 この傾斜面に口一ラシャフト 7を当接させてこの 傾斜面に沿ってローラシャフト 7が移動するように案内することも可能である。 また、 案内方向がカムシャフト 2の半径方向に対して傾斜しているが、 これに限 定されず、 この案内方向を変えることにより、 例えば、 リフト量は可変しないが 最大リフトのタイミングが可変するものや、 リフト量は可変するが最大リフトの タイミングは可変しない等、 案内方向を任意に設定することで、 リフト量ならび にリフトの開閉タイミングを自由に設定することが可能となる。
次に、 以上のように構成された可変動弁機構 1の作用について説明する。
まず、 最大リフト量が必要なときの内燃機関の可変動弁機構 1の作用を第 1図 及び第 2図にて詳しく説明する。
ここで、 第 1図は、 この発明の実施の形態 1に係る最大リフト量が必要なとき の内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図 であり、 第 2図は、 同実施の形態 1に係る最大リフト量が必要なときの内燃機関 の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。 まず、 第 1図に示すように、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの回転カム 3側の 端部に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変す る。 すなわち、 ァクチユエ一夕により揺動シャフト 4を所定角度で回動させ、 駆 動シャフト 9を摇動シャフト 4の円周方向に移動する。 これにより、 口一ラシャ フト 7がアーム 1 0を介して連動し、 案内部 5 bの回転カム 3側の端部に移動さ れ、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離が可変される。 すると、 摇動カム 5のカム面 5 aの位置が移動される。
そして、 第 1図に示すように、 回転カム 3のベース面 3 aに揺動カム 5に設け られた口一ラ 8が接触しているときは、 揺動カム 5が吸気バルブ 1 1側に揺動さ れず、 ロッカーアーム 6がスプリング 1 7の付勢力により摇動カム 5側に付勢さ れると共に、 吸気バルブ 1 1がバルブスプリング 2 2の付勢力によりバルブシー ト側に付勢されているので、 吸気バルブ 1 1のリフト量は発生せずに吸気バルブ 1 1は閉弁状態となる。 この時、 吸気バルブ 1 1のシム 2 3とロヅ力一ァ一ム 6 との間にはバルブクリァランスが存在する。
そして、 内燃機関のクランクシャフトの回転により、 カムシャフト 2を介して 回転カム 3が回転駆動されると、 第 2図に示すように、 ノ一ズ面 3 bで口一ラ 8 が押圧される。 さらに、 ローラ 8が押圧されるとローラシャフト ' 7を介して揺動 カム 5が押圧されて、 揺動カム 5がスプリング 1 5の付勢力に抗して第 1図中反 時計回りに揺動される。
さらに、 揺動カム 5が揺動されると、 揺動カム 5のカム面 5 aの中央部に接触 しているローラ 1 4をカム面 5 aの中央部から回転カム 3側の先端部までの範囲 (大リフト使用区間部 b ) を使用して吸気バルブ 1 1側に押下げ、 口一ラシャフ ト 1 3を介してロッカーアーム 6を吸気バルブ 1 1側に揺動する。 このように、 第 1図に示すような、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と揺動カム 5のカム面 5 aに 接触するローラ 1 4との相対距離 Mから、 第 2図に示すような、 揺動シャフト 4 の中心軸〇 2と摇動カム 5のカム面 5 aに接触する口一ラ 1 4との相対距離 Nに、 大きく変化させられるので、 口ッカ一アーム 6が吸気バルブ側に大きく揺動され る ο
そして、 吸気バルブ 1 1側に大きく揺動されたロッカーアーム 6は、 その先端 部に形成された押圧部 6 aでシム 2 3の上面を押圧して吸気バルブ 1 1を大きく 押下げる。 以上より、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの回転カム 3側の端部に移 動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変すると、 摇 動シャフト 4の中心軸 0 2から揺動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4ま での相対距離を大きく変化させて吸気バルブ 1 1を大きく押下げることができる ため、 第 9図の実線 Zに示すように、 最大のリフト量にて吸気バルブ 1 1を開放 状態とすることができる。
また、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変して、 口一 ラシャフト 7を案内部 5 bの回転カム 3側の端部に移動させた状態は、 第 1図及 び第 2図に示すように、 カムシャフト 2の中心軸 0 1からの水平方向と、 力ムシ ャフト 2の中心軸◦ 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度 Θ 1が、 大き くなるため、 最大リフトのタイミングが遅くなる。
次に、 最小リフト量が必要なときの内燃機関の可変動弁機構 1の作用を第 3図 及び第 4図にて詳しく説明する。
ここで、 第 3図は、 この発明の実施の形態 1に係る最小リフト量が必要なとき の内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図 であり、 第 4図は、 同実施の形態 1に係る最小リフト量が必要なときの内燃機関 の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。 まず、 第 3図に示すように、 ローラシャフト 7を、 第 1図に示すような回転力 ム 3側の端部に保持された状態から、 案内部 5 bの揺動シャフト 4側の端部に移 動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変する。 すな わち、 ァクチユエ一夕により揺動シャフト 4を所定角度範囲で回動させ、 駆動シ ャフト 9を摇動シャフト 4の円周方向に移動する。 これにより、 ローラシャフト 7がアーム 1 0を介して連動し、 口一ラシャフト 7が回転力ム 3側の端部に保持 された状態から、 案内部 5 bの揺動シャフト 4側の端部に移動され、 揺動シャフ ト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離が可変される。 すると、 第 1図及び第 2図に示すような、 カムシャフト 2の中心軸 0 1からの水平方向と、 カムシャフ ト 2の中心軸〇 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度 6» 1が小さくなり、 第 3図及び第 4図に示すような、 角度 0 2となると共に、 揺動カム 5が、 第 1図 に示すような位置から、 第 3図に示すように、 スプリング 1 5の付勢力により、 回転カム 3側に付勢されてカム面 5 aが回転カム 3側に揺動される。
そして、 第 3図に示すように、 スプリング 1 5により回転カム 3のべ一ス面 3 aに揺動カム 5に設けられたローラ 8が接触しているときは、 揺動カム 5が吸気 バルブ 1 1側に揺動されず、 口ヅカ一ァ一ム 6がスプリング 1 7の付勢力により 揺動カム 5側に付勢されると共に、 吸気バルブ 1 1がバルブスプリング 2 2の付 勢力によりバルブシート側に付勢されているので、 吸気バルブ 1 1のリフト量は 発生せずに吸気バルブ 1 1は閉弁状態となる。 この時も、 シム 2 3とロッカーァ ーム 6との間にはバルブクリアランスが存在する。
そして、 内燃機関のクランクシャフトの回転により、 カムシャフト 2を介して 回転カム 3が回転駆動されると、 第 4図に示すように、 ノ一ズ面 3 bでローラ 8 が押圧される。 さらに、 ローラ 8が押圧されると口一ラシャフト 7を介して摇動 カム 5が押圧されて、 摇動カム 5がスプリング 1 5の付勢力に抗して第 3図中反 時計回りに摇動される。 また、 前述した最大リフト量が必要なときのカムシャフ ト 2の中心軸 0 1からの水平方向と、 カムシャフト 2の中心軸 0 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度 0 1より、 第 3図及び第 4図に示すように、 角度 Θ 2が小さくなつているため、 揺動カム 5の揺動開始位置が早くなつている。 さらに、 揺動カム 5が揺動されると、 揺動カム 5のカム面 5 aの揺動シャフト 4側の先端部に接触している i—ラ 1 4をカム面 5 aの揺動シャフト 4側の先端 部から中央部までの範囲 （小リフト使用区間部 a ) を使用して吸気バルブ 1 1側 に押下げ、 ローラシャフト 1 3を介して口、リカ一アーム 6を吸気バルブ 1 1側に 揺動する。 なお、 この小リフト使用区間部 aの空走区間部 cをローラ 1 4が移動 している間は、 ロッカーアーム 6は揺動しない。
このように、 第 3図に示すような、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と摇動カム 5 のカム面 5 aに接触するローラ 1 4との相対距離 Pから、 第 4図に示すような、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と摇動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4と の相対距離 Qに、 小さく変化させるので、 口ッ力一アーム 6が吸気バルブ側に小 さく揺動される。
そして、 吸気バルブ 1 1側に小さく揺動されたロッカーアーム 6は、 その先端 部に形成された押圧部 6 aでシム 2 3の上面を押圧して吸気バルブ 1 1を小さく 押下げる。 以上より、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの揺動シャフト 4側の端部 に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変すると、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2から揺動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4 までの相対距離を小さく変化させて吸気ノ レプ 1 1を小さく押下げることができ るため、 第 9図の破線 Cに示すように、 実施の形態 1では、 最小のリフト量にて 吸気バルブ 1 1を開放状態とすることができる。
また、 実施の形態 1では、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの揺動シャフト 4側 の端部に移動させて吸気バルブ 1 1を押し下げると小開度となるが、 揺動シャフ ト 4の中心軸 0 2と、 ノーズ面 3 bに接触するローラ 8との相対距離が小さくな るので、 揺動カム 5のレバ一比が大きくなり、 小閧度の割に高いリフト量とする ことができる。
さらに、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変して、 口 一ラシャフト 7を案内部 5 bの摇動シャフト 4側の端部に移動させた状態は、 第 3図及び第 4図に示すように、 カムシャフト 2の中心軸 0 1からの水平方向と、 カムシャフト 2の中心軸 0 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度 < 2が、 小さくなるため、 第 9図の最大リフト量を示す実線 Zの最大リフト時点における カム角と、 実施の形態 1の最小リフト量を示す破線 Cの最大リフト時点における カム角とに角度差 Eが生じ、 この角度差 Eだけ、 最大リフトのタイミングが早く なる。
また、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの中央部に移動させ、 揺動シャフト 4の 中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変すると、 第 9図の実線 Aに示すような、 最大リフトの夕イミング及びリフト量となる。
つまり、 口一ラシャフト Ίを案内部 5 bの中央部に移動させると、 カムシャフ ト 2の中心軸 0 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度は、 第 1図及び第 2図に示すような、 最大リフト量となる場合の角度 0 1よりも小さくなる。
このため、 第 9図の最大リフト量を示す実線 Zの最大リフト時点におけるカム 角と、 実線 Aの最大リフト時点におけるカム角とに角度差 Gが生じ、 この角度差 Gだけ最大リフ卜のタイミングが早くなる。
また、 第 3図及び第 4図に示すような、 最小リフト量となる場合の角度 2よ りも大きくなるため、 第 9図の破線 Cに示すような、 最小のリフト量となる場合 より、 最大リフトのタイミングが遅くなる。
そして、 リフト量は、 最大リフト量と最小リフト量との中間のリフト量となる。 以上のことより、 実施の形態 1において口一ラシャフト 7を案内部 5 bの回転 カム 3側の端部に移動させた最大のリフト量が得られるときの最大リフトのタイ ミングを基準とすると、 口一ラシャフト 7を案内部 5 bの揺動シャフト 4側の端 部に移動させて揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変する るにしたがって、 第 9図の実線 Z、 実線 A、 破線 Cの順に、 リフト量が小さくな ると共に、 最大リフトのタイミングが早くなる。
このように構成された内燃機関の可変動弁機構 1にあっては、 揺動カム 5には、 回転カム 3に接触して、 この回転カムからの駆動力を摇動カム 5に伝える回転力 ム当接部としてのローラ 8が設けられ、 このローラ 8を移動可能とすることによ り、 ローラ 8と揺動シャフト 4の中心軸 0 2との相対距離を可変する当接部可変 機構を設け、 相対距離を可変することにより、 各バルブのリフト量等を可変可能 としたので、 構造を簡素化できるので安価に構成することができる。 さらに、 従 来のようにスプライン機構で、 バルブのリフト量ならびに最大リフトのタイミン グを可変していないので、 確実な作動によりバルブのリフト量ならびに最大リフ トのタイミングを可変し、 高い信頼性を実現することが可能である。
また、 回転カム 3からの荷重は、 ローラ 8に入力され、 ローラシャフト 7から 揺動カム 5の案内部 5 aに荷重が直接伝達され、 この揺動カム 5からロヅ力一ァ ーム 6を介して吸気バルブ 1 1に荷重が伝達される。 従って、 従来と異なり、 こ のローラ 8を支持するアーム 1 0には、 大きな曲げモーメントが作用することな く、 単にアーム 1 0の長手方向に圧縮力が作用するだけであるので、 このアーム 1 0の強度をそれ程大きくする必要はなく、 アーム 1 0の重量増加や大型化を招 くことがない。
これに対して、 従来技術の後者のものでは、 ロッカーアームの先端部のローラ に荷重が入力され、 この荷重がコントロールカムを挟んで反対側のノ一ズに伝達 されるようになつているため、 このロッカーアームの全長に渡って大きな曲げモ —メン卜が作用することから、 このロッカーアームの強度を確保する必要があつ た。
当接部可変機構は、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2に対して中心軸 0 4の位置が 変化するように移動可能に設けられた駆動シャフト 9と、 一方の端部 1 0 aが口 —ラシャフト 7に連結され、 他方の端部 1 O bが駆動シャフト 9に連結されたァ —ム 1 0とを有し、 駆動シャフト 9を移動させることにより、 アーム 1 0、 口一 ラシャフト 7を介してローラ 8を移動させて、 口一ラ 8と揺動シャフト 4の中心 軸 0 2との相対距離を可変するので、 簡素な構造で、 ローラ 8と揺動シャフト 4 の中心軸 0 2との相対距離を容易に可変することでバルブのリフト量ならびに最 大リフトの夕イミングの変化の組合せを自在に設定することが可能となる。 駆動シャフト 9は、 揺動シャフト 4に設けられており、 駆動シャフト 9の中心 軸 0 4は、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2に対して偏心した位置に設けられ、 揺動 シャフト 4が所定角度に回動することにより、 アーム 1 0を介して口一ラシャフ ト 7の位置が移動し、 相対距離を可変するので、 さらに構造を簡素化することが 可能となり、 コンパクトに可変動弁機構 1を構成することができる。
摇動カム 5は、 ローラ 8を所定位置に案内する案内部 5 bを有し、 案内部 5 b の案内方向がカムシャフト 2の半径方向に対して傾斜しているので、 案内部 5 b を移動させるだけで、 口一ラシャフト 7の中心軸 0 3と揺動シャフト 4の中心軸 0 2との相対距離を容易に可変して、 バルブのリフト量ならびにリフトの開閉夕 ィミングを可変することが可能となる。 また、 案内部 5 bは、 長孔であるので、 可変動弁機構 1の組立て時に、 ローラシャフト 7の落下を防止することができる ため、 組立て作業を円滑に行える。 '
また、 揺動シャフト 4と軸方向に連続して設けられ、 この揺動シャフト 4の中 心軸 0 2に対して平行で、 且つ、 偏心した位置に中心軸 0 4を有する駆動シャフ ト 9を有し、 この駆動シャフト 9にアーム 1 0が回動自在に取り付けられている ため、 揺動シャフト 4の回転角を大きくしても、 アーム 1 0が摇動シャフト 4と 干渉することがないことから、 相対距離の変化量を大きく設定できる。 しかも、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と駆動シャフト 9の中心軸 0 4との距離を短くして も、 前記相対距離の変化量 ¾確保できるため、 アーム 1 0から駆動シャフト 9を 介して摇動シャフト 4に作用する捻りモ一メントを小さくすることができる。
しかも、 前記相対距離の変化量に対して揺動シャフト 4の回転角を大きくでき るため、 相対距離の微少な調整が容易で、 揺動シャフト 4を回動制御するのに制 御性が良好である。
また、 駆動シャフト 9は、 軸方向から見てその外周円が、 摇動シャフト 4の外 周円内に納まるように形成されているため、 成形が容易であると共に、 揺動シャ フト 4に対する捻りモ一メントをより小さくすることができる。
さらに、 アーム 1 0は、 半割り貫通孔 1 0 dが形成されると共に、 この半割り 貫通孔 1 0 dの開口端側に駆動シャフト 9の開口端側への抜け止めを行うピン 1 6が設けられているため、 アーム 1 0を簡単に配設することができる。 しかも、 このアーム 1 0には、 回転カム 3の駆動時に圧縮力が作用するため、 ピン 1 6に は大きな力が作用しないことから、 この抜け止めのための部材は強度の弱い部材 で足りる。
さらにまた、 揺動カム 5はスプリング 1 5により、 回転カム 3側に付勢されて いるため、 バルブクリァランスがあっても回転カム 3側と摇動カム 5側との間に 常に隙間は生ぜず、 揺動カム 5は回転カム面にスムーズに追従し、 回転カム 3に よって叩かれることがない。 特に、 後述するように摇動カム 5のカム面 5 aに空 走区間 cを設けても、 揺動カム 5は常に回転カム面に追従するため、 揺動カム 5 が回転カム 3によって叩かれることがない。
また、 揺動カム 5により揺動されるロッカーアーム 6は、 スプリング 1 7によ り揺動カム 5側に付勢されているため、 バルブクリァランスがあっても、 ロヅカ 一アーム 6側と摇動カム 5側との間のガ夕付きを防止できる。 しかも、 ローラ 1 4が自由に回転することがなく、 ローラ 1 4と揺動カム 5との摺接部の摩耗が抑 制できる。
しかも、 摇動シャフト 4の一方の端部にァクチユエ一夕が設けられているため、 このァクチユエ一夕を作動させることにより、 各気筒毎の複数の駆動シャフト 9 を移動させることが可能となる。
また、 当接部可変機構は、 小リフト設定状態と大リフト設定状態との間におい て、 摇動シャフト 4が略 1 8 0 ° 回動されて、 各設定状態において、 摇動シャフ ト 4の中心軸 0 2と、 駆動シャフト 9の中心軸 0 4とを結ぶ直線 Lが、 アーム 1 0の延長方向に略沿っているため、 回転カム 3からアーム 1 0に力が作用した場 合でも、 摇動シャフト 4には捻りモーメントが作用せず、 揺動シャフト 4の強度 を小さくできる。 このことは、 特に、 最大リフト時に有利であり、 又、 最小リフ ト時にあっては、 揺動シャフト 4の回動に対するアーム 1 0の動きが鈍感になる ので制御性が良好となる。
[発明の実施の形態 2 ]
第 1 0図乃至第 1 3図は、 この発明の実施の形態 2に係る図である。
この実施の形態 2は、 第 1 0図に示すように、 実施の形態 1と同様の長孔であ る案内部 5 bがカムシャフト 2の半径方向に対して実施の形態 1とは逆向きに傾 斜しており、 ローラシャフト 7が揺動カム 5に対して上下に移動できるように形 成されている。
また、 アーム 1 0は、 一方の端部 1 0 aには、 ローラシャフト 7が嵌合される 貫通孔 1 0 cが形成され、 他方の端部には、 駆動シャフト 9が嵌合される半割り 貫通孔 1 0 dが形成されている。 これにより、 一方の端部 1 0 aの貫通孔 1 0 c にローラシャフト 7が回動自在に嵌合され、 他方の端部 1 O bの半割り貫通孔 1 0 dに駆動シャフト 9が回動自在に嵌合されている。 さらに、 駆動シャフト 9に 嵌合される嵌合部 2 4 aを備えた固定部材 2 4が、 駆動シャフト 9からアーム 1 0が外れないように取付ねじ 2 5によりアーム 1 0の他方の端部 1 0 bに取付ら れている。
以上のように構成された可変動弁機構 1の作用について説明する。
まず、 最大リフト量が必要なときの内燃機関の可変動弁機構 1の作用を第 1 0 図及び第 1 1図にて詳しく説明する。
ここで、 第 1 0図は、 この発明の実施の形態 2に係る最大リフト量が必要なと きの内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面 図であり、 第 1 1図は、 同実施の形態 2に係る最大リフト量が必要なときの内燃 機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。 まず、 第 1 0図に示すように、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの揺動シャフト 4側の端部に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を 可変する。 すなわち、 ァクチユエ一夕により揺動シャフト 4を所定角度で回動さ せ、 駆動シャフト 9を揺動シャフト 4の円周方向に移動する。 これにより、 ロー ラシャフト 7がアーム 1 0を介して連動し、 案内部 5 bの回転カム 3側の端部に 移動させられ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離が可変させ られる。 これにより、 揺動カム 5のカム面 5 aの位置が移動される。
そして、 第 1 0図に示すように、 回転カム 3のべ一ス面 3 aに摇動カム 5に設 けられたローラ 8が接触しているときは、 揺動カム 5が吸気バルブ 1 1側に揺動 されず、 ロッカーアーム 6がスプリング 1 7の付勢力により揺動カム 5側に付勢 されると共に、 吸気バルブ 1 1がバルブスプリング 2 2の付勢力によりバルブシ 一ト側に付勢されているので、 吸気バルブ 1 1のリフトは発生せずに吸気バルブ 1 1は閉弁状態となる。 この時、 吸気バルブ 1 1のシム 2 3とロヅカ一アーム 6 との間には、 ノ レブクリアランスが存在する。
そして、 内燃機関のクランクシャフトの回転により、 カムシャフト 2を介して 回転カム 3が回転駆動されると、 第 1 1図に示すように、 ノーズ面 3 bでローラ 8が押圧される。 さらに、 ローラ 8が押圧されるとローラシャフト 7を介.して揺 動カム 5が押圧されて、 揺動カム 5がスプリング 1 5の付勢力に抗して第 1 0図 中反時計回りに揺動される。
さらに、 揺動カム 5が揺動されると、 揺動カム 5のカム面 5 aの中央部に接触 しているローラ 1 4をカム面 5 aの中央部から回転カム 3側の先端部までの範囲 を使用して吸気バルブ 1 1側に押下げ、 口一ラシャフト 1 3を介してロッカーァ ーム 6を吸気バルブ 1 1側に摇動する。 このように、 第 1 0図に示すように、 揺 動シャフト 4の中心軸 0 2と揺動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4との 相対距離 Rから、 第 1 1図に示すように、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と摇動力. ム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4との相対距離 Sに、 大きく変化させられ るので、 口ヅカ一アーム 6が吸気バルブ側に大きく揺動される。
そして、 吸気バルブ 1 1側に大きく揺動されたロッカーアーム 6は、 その先端 部に形成された押圧部 6 aでシム 2 3の上面を押圧して吸気バルブ 1 1を大きく 押下げる。 以上より、 口一ラシャフト 7を案内部 5 bの揺動シャフト 4側の先端 に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変すると、 摇動シャフト 4の中心軸〇 2から摇動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4 までの相対距離を大きく変化させて吸気バルブ 1 1を大きく押下げることができ るため、 第 9図の実線 Zに示すように、 最大のリフト量にて吸気バルブ 1 1を開 放状態とすることができる。
また、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変して、 ロー ラシャフト 7を案内部 5 bの揺動シャフト 4側の端部に移動させた状態は、 第 1 0図及び第 1 1図に示すように、 カムシャフト 2の中心軸 0 1からの水平方向と、 カムシャフト 2の中心寧由 0 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度 Θ 3が、 小さくなるため、 最大リフトのタイミングが早くなる。
次に、 最小リフト量が必要なときの内燃機関の可変動弁機構 1の作用を第 1 2 図及び第 1 3図にて詳しく説明する。
ここで、 第 1 2図は、 この発明の実施の形態 2に係る最小リフト量が必要なと きの内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面 図であり、 第 1 3図は、 同実施の形態 2に係る最小リフト量が必要なときの内燃 機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが開弁した状態の要部縦断面図である。 まず、 第 1 2図に示すように、 口一ラシャフト 7を、 第 1 0図に示すような揺 動シャフト 4側の端部に保持された状態から、 案内部 5 bのロッカーアーム 6側 の端部に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変 する。 すなわち、 ァクチユエ一夕により揺動シャフト 4を所定角度範囲で回動さ せ、 駆動シャフト 9を揺動シャフト 4の円周方向に移動する。 これにより、 口一 ラシャフト 7がアーム 1 0を介して連動し、 口一ラシャフト 7が揺動シャフ ト 4 側の端部に保持された状態から、 案内部 5 bのロッカーアーム 6側の端部に移動 され、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離が可変される。 する と、 第 1 0図及び第 1 1図に示すような、 カムシャフト 2の中心軸〇 1からの水 平方向と、 カムシャフト 2の中心軸〇 1から接触点 1 8までの相対方向との間の 角度 が大きくなり、 第 1 2図及び第 1 3図に示すような、 角度 (9 4となると 共に、 摇動カム 5が、 第 1 0図に示すような位置から、 第 1 2図に示すように、 スプリング 1 5の付勢力により、 回転カム 3側に付勢されてカム面 5 aが回転力 ム 3側に揺動される。
そして、 第 1 2図に示すように、 スプリング 1 5により、 回転カム 3のべ一ス 面 3 aに揺動カム 5に設けられたローラ 8が接触しているときは、 摇動カム 5が 吸気バルブ 1 1側に揺動されず、 口ヅカーアーム 6がスプリング 1 7の付勢力に より揺動カム 5側に付勢されると共に、 吸気バルブ 1 1がバルブスプリング 2 2 の付勢力によりノ レブシート側に付勢されているので、 吸気バルブ 1 1のリフト 量は発生せずに吸気バルブ 1 1は閉弁状態となる。 この時もシム 2 3とロッカー アーム 6との間には、 バルブクリアランスが存在する。
そして、 内燃機関のクランクシャフトの回転により、 カムシャフト 2を介して 回転カム 3が回転駆動されると、 第 1 3図に示すように、 ノーズ面 3 bでローラ 8が押圧される。 さらに、 ローラ 8が押圧されるとローラシャフト 7を介して揺 動カム 5が押圧されて、 揺動カム 5がスプリング 1 5の付勢力に抗して第 1 2図 中反時計回りに揺動される。 また、 前述した最大リフト量が必要なときの力ムシ ャフト 2の中心軸 0 1からの水平方向と、 カムシャフト 2の中心軸 0 1から接触 点 1 8までの相対方向との間の角度 S 3より、 第 1 2図及び第 1 3図に示すよう に、 角度 <9 4が大きくなつているため、 揺動カム 5の揺動開始位置が遅くなつて いる。
さらに、 揺動カム 5が揺動されると、 揺動カム 5のカム面 5 aの揺動シャフト 4側の先端部に接触しているローラ 1 4をカム面 5 aの揺動シャフト 4側の先端 部から中央部までの範囲 （小リフト使用区間部 a ) を使用して吸気バルブ 1 1側 に押下げ、 口一ラシャフト 1 3を介してロッカーアーム 6を吸気バルブ 1 1側に 揺動する。 なお、 この小リフト使用区間部 aの空走区間部 cをローラ 1 4が移動 している間は、 ロッカーアーム 6は摇動しない。
このように、 第 1 2図に示すような、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と揺動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4との相対距離丁から、 第 1 3図に示すよう な、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2と摇動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4との相対距離 Uに、 小さく変化させることで、 ロッカーアーム 6が吸気バルブ 側に小さく揺動される。
そして、 吸気バルブ 1 1側に小さく揺動された口ッカ一アーム 6は、 その先端 部に形成された押圧部 6 aでシム 2 3の上面を押圧して吸気バルブ 1 1を小さく 押下げる。 以上より、 ローラシャフト 7を案内部 5 bのロヅ力一ァ一ム 6側の端 部に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変する と、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2から揺動カム 5のカム面 5 aに接触するローラ 1 4までの相対距離を小さく変化させて吸気バルブ 1 1を小さく押し下げること ができるため、 第 9図の二点鎖線 Dに示すように、 実施の形態 2では、 最小のリ フト量にて吸気バルブ 1 1を開放状態とすることができる。
また、 実施の形態 2では、 ローラシャフト 7を案内部 5 bのロヅカ一アーム 6 側の端部に移動させて吸気バルブ 1 1を押し下げると小閧度となるが、 揺動シャ フト 4の中心軸 0 2と、 ノーズ面 3 bに接触するローラ 8との相対距離が大きく なり、 摇動カムのレバー比を小さくするようにしているので、 実施の形態 1の小 開度より小さいリフト量とすることができる。
さらに、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変して、 口 一ラシャフト 7を案内部 5 bの口ッカ一アーム 6側の端部に移動させた状態は、 第 1 2図及び第 1 3図に示すように、 カムシャフト 2の中心軸 0 1からの水平方 向と、 カムシャフト 2の中心軸 0 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度 Θ 4が、 大きくなるため、 第 9図の最大リフト量を示す実線 Zの最大リフト時点 におけるカム角と、 実施の形態 2の最小リフト量を示す二点鎖線 Dの最大リフト 時点におけるカム角とに角度差 Fが生じ、 この角度差 Fだけ最大リフトのタイミ ングが遅くなる。
また、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの中央部に移動させ、 揺動シャフト 4の 中心軸〇 2とローラ 8との相対距離を可変すると、 第 9図の一点鎖線 Bに示すよ うな、 最大リフトのタイミング及びリフト量となる。
つまり、 ローラシャフト 7を案内部 5 bの中央部に移動させると、 カムシャフ ト 2の中心軸 0 1から接触点 1 8までの相対方向との間の角度は、 第 1 0図及び 第 1 1図に示すような、 最大リフト量となる場合の角度 0 3よりも大きくなる。 このため、 第 9図の最大リフト量を示す実線 Zの最大リフト時点におけるカム 角と、 一点鎖線： Bの最大リフト時点におけるカム角とに角度差 Hが生じ、 この角 度差 Hだけ最大リフトのタイミングが遅くなる。
また、 第 1 2図及び第 1 3図に示すような、 最小リフト量となる場合の角度 0 4よりも小さくなるため、 第 9図の二点鎖線 Dに示すような、 最小のリフト量と なる場合より、 最大リフトのタイミングが早くなる。
そして、 リフト量は、 最大リフト量と最小リフト量との中間のリフト量となる。 以上のことより、 実施の形態 2においてローラシャフト 7を案内部 5 bの揺動 シャフト 4側の端部に移動させた最大のリフト量が得られるときの最大リフトの タイミングを基準とすると、 口一ラシャフト 7を案内部 5 bのロヅカ一アーム 6 側の端部に移動させて摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離とを 可変するにしたがって、 第 9図の実線 Z、 一点鎖線 B、 二点鎖線 Dの順に、 リフ ト量が小さくなると共に、 最大リフトのタイミングが遅くなる。
このように構成された内燃機関の可変動弁機構 1にあっても、 実施の形態 1と 同様に、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変することに より、 第 9図に示すように、 リフト量ならびに最大リフトのタイミングを可変す ることが可能となる。
その他の構成及び作用は発明の実施の形態 1と同様であるので重複した説明は 省略する。
[発明の実施の形態 3 ]
第 1 4図及び第 1 5図は、 この発明の実施の形態 3に係る図であり、 第 1 4図 は、 最大リフト量が必要なときの内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブ が閉弁した状態の要部縦断面図である。 第 1 5図は、 最小リフト量が必要なとき の内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図 である。
この実施の形態 3は、 実施の形態 1の吸気バルブ 1 1を開閉するロッカーァ一 ム 6を配置せずに、 揺動カム 5で吸気バルブ 1 1を直接上下動させて開閉するよ うに構成されている。
揺動カム 5は、 第 1 4図及び第 1 5図に示すように、 側面視において曲玉形状 に形成され、 揺動シャフト 4の外周面に嵌合して摇動シャフト 4の中心軸 0 2を 中心に揺動自在に支持されている。
より詳しくは、 揺動カム 5の下面部には、 吸気バルブ 1 1側に凸状に湾曲し、 吸気バルブ 1 1のリフ夕 2 6を押圧して上下動させるカム面 5 aが形成されてい る。 さらに、 カム面 5 aの上側には、 ローラ 8が設けられたローラシャフト 7が 摺動される案内部 5 bが形成されている。
そして、 駆動シャフト 9に連結されたアーム 1 0の一方の端部 1 0 aに連結さ れたローラシャフト 7が回転カム 3と揺動カム 5の案内部 5 bとの間に配設され ている。
また、 揺動シャフト 4には、 揺動カム 5を回転カム 3側に付勢するスプリング (図示せず） が配設されている。 これにより、 揺動カム 5はスプリングの付勢力 により回転カム 3側に付勢され、 口一ラシャフト 7の外周面が常に案内部 5 bに 接触すると共に、 ローラ 8の外周面が常に回転カム 3のべ一ス面 3 a又はノ一ズ 面 3 bに接触している。
そして、 摇動カム 5のカム面 5 aの下側には、 吸気バルブ 1 1に冠着されたリ フタ 2 6が配設されているので、 揺動カム 5の揺動で直接、 吸気バルブ 1 1を上 下動させることができる。
これにより、 揺動シャフト 4がァクチユエ一夕により所定角度で回転駆動する と、 揺動シャフト 4に設けられている駆動シャフト 9が摇動シャフト 4の中心軸 0 2を中心に所定角度で回動され、 これに伴って、 ローラシャフト 7がアーム 1 0を介して連動される。 そして、 アーム 1 0でローラシャフト 7の中心軸 0 3と 駆動シャフト 9の中心軸 0 4との距離を一定に保持しながら口一ラシャフト 7が 案内部 5 bを移動して摇動シャフト 4の中心軸〇 2とローラ 8との相対距離を可 変させることができ、 吸気バルブ 1 1のリフト及び最大リフトのタイミングを調 整して可変することが可能となる。
そして、 第 1 4図に示すように、 口一ラシャフト 7を案内部 5 bの先端部側に 移動させ、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変させた状 態は、 揺動カム 5のカム面 5 aで吸気バルブ 1 1を大きく押し下げることができ るので、 実施の形態 3では最大リフト量となる。
また、 第 1 5図に示すように、 ローラシャフト 7を、 案内部 5 bの揺動シャフ ト 4側に移動させ、 揺動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変 させた状態は、 揺動カム 5のカム面 5 aで吸気バルブ 1 1を小さく押し下げるこ とができるので、 実施の形態 3では最小リフト量となる。
このように構成された内燃機関の可変動弁機構 1にあっても、 実施の形態 1及 び 2と同様に、 摇動シャフト 4の中心軸 0 2とローラ 8との相対距離を可変する ことにより、 リフト量ならびに最大リフトのタイミングを可変することが可能と なる。
さらに、 揺動カム 5で吸気バルブ 1 1を直接上下動させているため、 安価に構 成することができる。
その他の構成及び作用は発明の実施の形態 1又は 2と同様であるので重複した 説明は省略する。
[発明の実施の形態 4 ]
第 1 6図及び第 1 7図は、 この発明の実施の形態 4に係る図であり、 第 1 6図 は、 最大リフト量が必要なときの内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブ が閉弁した状態の要部縦断面図である。 第 1 7図は、 最小リフト量が必要なとき の内燃機関の可変動弁機構を示した、 吸気バルブが閉弁した状態の要部縦断面図 である。
この実施の形態 4は、 実施の形態 3と比較すると、 実施の形態 3では、 ローラ シャフト 7の外周面が揺動カム 5の案内部 5 bに接触するように構成されている が、 この実施の形態 4では、 アーム 1 0の先端部 1 0 aが摇動カム 5の案内部 5 bに摺接している。 このようなものにあっては、 摇動シャフト 4が例えば第 1 6図に示す状態から 第 1 7図に示すように回動すると、 アーム 1 0の先端部 1 0 aが摇動カム 5の案 内部 5 bを摺動することとなる。 これにより、 ローラ 8と揺動シャフト 4の中心 軸 0 2との相対距離が変化して、 リフト量が調整できる。
その他の構成及び作用は発明の実施の形態 3と同様であるので重複した説明は 省略する。
[発明の実施の形態 5 ]
第 1 8図は、 この発明の実施の形態 5を示す図である。
この実施の形態 5は、 実施の形態 1と比較すると、 実施の形態 1では、 「回転 カム当接部」 がローラ 8であったが、 この実施の形態 5では、 スリッパ部 1 0 g である。 また、 実施の形態 1では、 案内部 5 bが長孔形状であつたが、 この実施 の形態 5では、 揺動カム 5の一部を切り欠くようにして形成された傾斜面が案内 部 5 bとなっている。
そのスリッパ部 1 0 gは、 アーム 1 0の先端部に形成され、 一方の当接面 1 0 hが回転カム 3に摺接するようになつていると共に、 他方の当接面 1 0 iが摇動 カム 5の案内部 5 bに摺接している。
このようなものにあっては、 摇動シャフト 4が回動させられると、 アーム 1 0 を介してスリヅパ部 1 0 gが案内部 5 bを摺動することにより、 スリヅパ部 1 0 gと揺動シャフト 4の中心軸 0 2との相対距離が可変されるように構成されてい る。
このようにローラ 8の代わりに、 スリッパ部 1 0 gを設けることにより、 構造 を簡単にできる。
その他の構成及び作用は発明の実施の形態 1と同様であるので重複した説明は 省略する。
[発明の実施の形態 6 ]
第 1 9図は、 この発明の実施の形態 6を示す図である。
この実施の形態 6は、 揺動シャフト 4にロッカーアームタイプの摇動カム 5が 回動自在に設けられ、 この摇動シャフト 4に駆動シャフト 9が固定されている。 その摇動シャフト 4は中心軸 0 2を有し、 駆動シャフト 9は中心軸 0 4を有して いる。
そして、 その揺動シャフト 4に揺動カム 5が回動自在に設けられると共に、 駆 動シャフト 9にアーム 1 0の他方の端部 1 0 bが回動自在に設けられ、 このァー ム 1 0の一方の端部 1 0 aにローラ 8が口一ラシャフト 7を介して回転自在に設 けられている。 そして、 そのローラ 8が回転カム 3に当接すると共に、 アーム 1 0の一方の端部 1 0 aに形成された突部 1 0 fが、 揺動カム 5の案内部 5 bに摺 接している。
また、 この揺動カム 5の、 揺動シャフト 4を挾んで案内部 5 bと反対側には力 ム面 5 aが形成され、 このカム面 5 aが、 ロヅカ一アーム 6のローラ 1 4に当接 している。
このようなものにあっては、 回転カム 3が一定の方向に回転されることにより、 この回転カム 3によりローラ 8が押圧され、 この押圧力がアーム 1 0の一方の端 部 1 0 aを介して摇動カム 5の案内部 5 bに伝達される。
これにより、 摇動カム 5が揺動シャフト 4を中心に回動され、 カム面 5 aによ り口ッカーアーム 6のローラ 1 4が押圧されて揺動されて、 図示省略のバルブが 開閉されることとなる。
一方、 リフト量を調整したい場合には、 揺動シャフト 4を所定量回動させるこ とにより、 偏心した位置にある駆動シャフト 9が揺動シャフト 4の中心軸 0 2を 中心に回動し、 このアーム 1 0の一方の端部 1 0 aが揺動カム 5の案内部 5 bを 摺動することにより、 ローラ 8が所定の方向に案内される。
このようにローラ 8が所定の方向に案内されることにより、 バルブリフト量等 を変化させることができる。
このようなものにあっても、 回転カム 3からの荷重は、 ローラ 8、 アーム 1 0 の一方の端部 1 0 aを介して揺動カム 5の案内部 5 bに伝達されるため、 アーム 1 0全体には大きな曲げモーメントが作用することが無く、 アーム 1 0の強度を それ程向上させる必要がない。
その他の構成及び作用は発明の実施の形態 1と同様であるので重複した説明は 省略する。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる内燃機関の可変動弁機構は、 自動二輪車、 車に搭載される内燃機関の可変動弁機構として好適に利用できる。

Claims

請求 の 範 囲
1 . 内燃機関のクランクシャフトにより回転駆動される力ムシャフトと、 該カ ムシャフトに設けられた回転カムと、 前記カムシャフトに平行に設けられた摇動 シャフトと、 該揺動シャフトに支持され、 前記回転カムにより揺動自在とされる 揺動カムとを有し、 内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのリフト量を可変可能 とする内燃機関の可変動弁機構であって、
前記摇動力ムには、 前記回転力ムに接触して該回転力ムからの駆動力を前記摇 動カムに伝える回転カム当接部が移動可能に設けられると共に、 該回転カム当接 部を所定方向に案内する案内部が前記揺動カムに設けられ、 前記回転カムからの 駆動力が前記回転カム当接部を介して前記案内部に入力されて前記揺動カムが摇 動されるように構成され、
前記回転力ム当接部を前記案内部に沿って移動させることにより、 前記回転力 ム当接部と前記摇動シャフトの中心軸との相対距離を可変させる当接部可変機構 を設け、
前記当接部可変機構は、 前記揺動シャフトと軸方向に連続して設けられ、 該摇 動シャフトの中心軸に対して平行で、 且つ、 偏心した位置に中心軸を有する駆動 シャフトと、 一方の端部が前記回転カム当接部に連結され、 他方の端部が前記駆 動シャフトに連結されたアームとを有し、 前記揺動シャフトを回動させて前記駆 動シャフトを前記揺動シャフトの中心軸を中心として移動させることにより、 前 記アームを介して前記回転カム当接部を移動させて、 該回転カム当接部と前記揺 動シャフトの中心軸との前記相対距離を可変することにより、 前記各バルブのリ フト量等を可変可能としたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
2 . 前記駆動シャフトは、 軸方向から見てその外周円が、 前記揺動シャフトの 外周円内に納まるように形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記 載の内燃機関の可変動弁機構。
3 . 前記アームは、 他方の端部に、 前記駆動シャフトが回動自在に嵌合される 嵌合凹部が形成されると共に、 該嵌合凹部の開口端側に前記駆動シャフ卜の開口 端側への抜け止めを行う抜止め部材が設けられたことを特徴とする請求の範囲第
1項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
4 . 前記案内部の案内方向が前記カムシャフ卜の半径方向に対して傾斜してい ることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
5 . 前記案内部は、 長孔であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内 燃機関の可変動弁機構。
6 . 前記案内部は、 前記揺動カムの前記回転力ム側の側面部に形成された傾斜 面であることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
7 . 前記回転カム当接部は、 前記摇動シャフ卜の中心軸に対して平行な中心軸 を有するローラシャフトに支持されたローラであり、 前記口一ラシャフトを介し て前記アームの一方の端部に支持されていることを特徴とする請求の範囲第 1項 に記載の内燃機関の可変動弁機構。
8 . 前記ローラシャフトが前記案内部に摺接することを特徴とする請求の範囲 第 7項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
9 . 前記ローラシャフト近傍の前記アームの一方の端部が前記案内部に摺接し ていることを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
1 0 . 前記回転カム当接部は、 前記回転カムを摺動するスリッパ部であること を特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
1 1 . 前記揺動シャフトはスプリングにより、 前記回転カム側に付勢されてい ることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内燃機関の可変動弁機構。
1 2 . 前記揺動力ムにより揺動されるロヅカーアームは、 スプリングにより前 記揺動カム側に付勢されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内燃 機関の可変動弁機構。
1 3 . 前記摇動カムの一方の端部に、 前記揺動シャフトを所定角度範囲で回転 駆動させるァクチユエ一夕が設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項 に記載の内燃機関の可変動弁機構。
1 4 . 前記摇動カムのカム面には、 前記揺動シャフトの中心軸を中心とする同 心円弧状の空走区間部が形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記 載の内燃機関の可変動弁機構。
1 5 . 前記当接部可変機構は、 小リフト設定状態と大リフト設定状態との間に おいて、 前記摇動シャフトが略 1 8 0 ° 回動されて、 各設定状態において、 前記 揺動シャフトの中心軸と、 前記駆動シャフトの中心軸とを結ぶ直線が、 前記ァー ムの延長方向に略沿っていることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の内燃機 関の可変動弁機構。
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