JP2003254023A - Variable valve system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact valve opening/closing mechanism in which the amount of valve lift and an acting angle is continuously changed. <P>SOLUTION: A swing lever 3 having a cam face 5 is pivoted on a rocker arm 1, and a fixed roller 6 is mounted at a position in contact with the cam face 5. The swing lever 3 is moved by a camshaft 2, and the rocker arm 1 is moved by the reaction of the cam face 5 of the swing lever 3 pressing the fixed roller 6 to open a valve. The amount of valve lift and the acting angle are varied by rotating the swing lever 3 on the axis of the pivot shaft thereof when the valve is closed to move the position of the fixed roller 6. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

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

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンのバルブ開
閉機構において、バルブリフト量と作用角を連続的に変
化させる技術に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for continuously changing a valve lift amount and a working angle in an engine valve opening / closing mechanism.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この分野で実用化されているものに、Ｂ
ＭＷのバルブトロニック機構がある。バルブトロニック
機構はスイングアーム式ロッカーアームの上に縦長の中
間レバーを設け、中間レバーの上にエキセントリックシ
ャフトを設け、エキセントリックシャフトの上部にウォ
ームギヤとモーターが設けられている。カムシャフトに
より中間レバーを動かし、中間レバーのカム面がロッカ
ーアームのローラーを押してバルブを開く。モーターに
よりエキセントリックシャフトを回して角度を変える
と、中間レバーの傾きが変わり、ロッカーアームのロー
ラーに接する中間レバーのカム面の位置が変わる。これ
によりバルブリフト量と作用角を連続的に変化させてい
る。 （参考資料） （株）鉄道日本社発行 自動車工学２００２年６月号ｐ
４７〜ｐ５３ （株）山海堂発行 エンジンテクノロジー第五巻・第一
号・通巻２４号ｐ８〜ｐ１３2. Description of the Related Art B that has been put to practical use in this field is B
There is a valvetronic mechanism of MW. The valvetronic mechanism is provided with a vertically long intermediate lever on a swing arm rocker arm, an eccentric shaft on the intermediate lever, and a worm gear and a motor on the eccentric shaft. The cam shaft moves the intermediate lever, and the cam surface of the intermediate lever pushes the roller of the rocker arm to open the valve. When the eccentric shaft is turned by the motor to change the angle, the inclination of the intermediate lever changes, and the position of the cam surface of the intermediate lever that contacts the roller of the rocker arm changes. Thereby, the valve lift amount and the working angle are continuously changed. (Reference materials) Published by Japan Railway Co., Ltd. Automotive Engineering June 2002 p.
47-p53 Published by Sankaido Co., Ltd. Engine Technology Vol. 5, No. 1, No. 24, p8-p13

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】バルブトロニック機構
ではエンジン全体の高さが大きくなってしまうため、次
のような欠点がある。 （イ） フロントにエンジンを搭載する場合、ボンネッ
トの高さを低くできないため、自動車のデザインの自由
度が低くなる。これにより走行時の空気抵抗にも悪影響
を与える。 （ロ） 床下にエンジンを搭載する場合、自動車の全高
を大きくしないと室内が狭くなる。 （ハ） エンジン本体だけでなくボンネットなどの周辺
部品の取り付け高さも高くなり、重心が高くなって走行
安定性が低下する。 本発明ではこれらの欠点を解決するため、同等の機能を
持ちながら、エンジン全体の高さを小さくすることを課
題とする。The valvetronic mechanism has the following drawbacks because the height of the entire engine becomes large. (B) When the engine is installed in the front, the height of the bonnet cannot be reduced, which reduces the degree of freedom in designing the vehicle. This also adversely affects the air resistance during running. (B) When the engine is installed under the floor, the interior of the car becomes narrow unless the height of the car is increased. (C) Not only the engine itself, but also the mounting height of peripheral parts such as the bonnet will be high, and the center of gravity will be high, and running stability will be reduced. In order to solve these drawbacks, the present invention aims to reduce the height of the entire engine while having the same function.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】以下、請求項１の可変動
弁機構の課題を解決するための手段について説明する。
ロッカーアーム（１）にカム面（５）を設けた揺動レバ
ー（３）を軸着し、そのカム面（５）と接する位置に固
定ローラー（６）を設ける。カムシャフト（２）により
揺動レバー（３）を動かし、揺動レバー（３）のカム面
（５）が固定ローラー（６）を押す反力によりロッカー
アーム（１）を動かし、バルブを開く構造にする。固定
ローラー（６）の位置をバルブ閉時の揺動レバー（３）
の支軸の軸線Ｋを軸に回し移動させることでバルブリフ
ト量と作用角を変化させる。請求項１の可変動弁機構
は、以上の構成からなる可変動弁機構である。Means for solving the problems of the variable valve mechanism according to claim 1 will be described below.
A rocking lever (3) having a cam surface (5) is pivotally mounted on a rocker arm (1), and a fixed roller (6) is provided at a position in contact with the cam surface (5). A structure in which the rocking lever (3) is moved by the cam shaft (2) and the cam surface (5) of the rocking lever (3) pushes the fixed roller (6) to move the rocker arm (1) to open the valve. To Set the position of the fixed roller (6) to the swing lever (3) when the valve is closed.
The valve lift amount and the working angle are changed by rotating and moving the axis line K of the support shaft. The variable valve mechanism according to claim 1 is the variable valve mechanism having the above configuration.

【０００５】以下、請求項２の可変動弁機構の課題を解
決するための手段について説明する。請求項２の可変動
弁機構は請求項１記載の可変動弁機構において、カム面
（５）に代えて揺動ローラー（１９）を設け、固定ロー
ラー（６）に代えて固定カム面（２０）を設けた可変動
弁構機である。つまりロッカーアーム（１）に揺動ロー
ラー（１９）を設けた揺動レバー（３）を軸着し、その
揺動ローラー（１９）と接する位置に固定カム面（２
０）を設ける。カムシャフト（２）により揺動レバー
（３）を動かし、揺動レバー（３）の 揺動ローラー
（１９）が固定カム面（２０）を押す反力によりロッカ
ーアーム（１）を動かし、バルブを開く構造にする。固
定カム面（２０）をバルブ閉時の揺動レバー（３）の支
軸の軸線Ｋを軸に回し移動させることでバルブリフト量
と作用角を変化させる。請求項２の可変動弁機構は、以
上の構成からなる可変動弁機構である。請求項２の可変
動弁機構は請求項１の可変動弁機構に比べて構造が複雑
になるが、揺動レバー（３）の支軸にかかる力の角度変
化を小さくしやすい。これにより動弁機構の設計の自由
度が増すという利点がある。Means for solving the problem of the variable valve mechanism according to claim 2 will be described below. A variable valve mechanism according to a second aspect is the variable valve mechanism according to the first aspect, wherein a swing roller (19) is provided in place of the cam surface (5), and a fixed cam surface (20) is provided in place of the fixed roller (6). ) Is a variable valve mechanism. That is, a rocking lever (3) provided with a rocking roller (19) is pivotally mounted on a rocker arm (1), and a fixed cam surface (2) is placed at a position in contact with the rocking roller (19).
0) is provided. The rocking lever (3) is moved by the cam shaft (2), and the rocker arm (1) is moved by the reaction force that the rocking roller (19) of the rocking lever (3) pushes the fixed cam surface (20) to move the valve. Make it an open structure. By rotating the fixed cam surface (20) around the axis K of the pivot shaft of the swing lever (3) when the valve is closed, the valve lift amount and working angle are changed. A variable valve mechanism according to a second aspect is the variable valve mechanism having the above configuration. The variable valve mechanism according to the second aspect has a more complicated structure than the variable valve mechanism according to the first aspect, but it is easy to reduce the angular change of the force applied to the support shaft of the swing lever (3). This has the advantage of increasing the degree of freedom in the design of the valve train.

【０００６】[0006]

【発明の実施の形態】以下、請求項１の可変動弁機構の
構造について説明する。 （イ） ロッカーアーム（１）には図１のように、揺動
レバー（３）を軸着する。 （ロ） 揺動レバー（３）の単体図を図７に示す。揺動
レバー（３）にはカムシャフト（２）と接するローラー
（９）と、固定ローラー（６）と接するカム面（５）を
設ける。カム面（５）の形状はＡ−Ｂ間は揺動レバー支
軸中心を中心とした半径ｒの円弧で、ＢからＣにかけて
はゆるやかにその円弧の外側へ膨らませる。 （ハ） リターンスプリング（８）は図９のように、揺
動レバー（３）をカムシャフト（２）に押しつける。リ
ターンスプリング（８）の端はシリンダヘッドに固定
し、図５のようにリターンスプリング（８）の中間部分
で揺動レバー（３）に接する。 （ニ） 固定ローラー（６）は図１のように、揺動レバ
ー（３）のカム面（５）と接する。固定ローラー（６）
はローラーシャフト（７）により支える。 （ホ） 図５は図１をＦの方向から見た側面図である。
ローラーシャフト（７）には図５のように固定ローラー
（６）、支持アーム（１３）、スペーサー（１４）を複
数ずつ組み付け、複数の支持アーム（１３）により支え
る。 （ヘ） 支持アーム（１３）の単体図を図８に示す。筒
部（１０）の中心軸とピン部（１１）の中心軸の距離ｈ
は次の式で求める。 ｈ ＝ ｒ ＋ ｉ／２ （ｒ：図７の半径ｒ ｉ：
固定ローラーの外径） 筒部（１０）にはローラーシャフト（７）を差し込む。
筒部（１０）の端につば部（２１）を設け、固定ローラ
ー（６）と揺動レバー（３）がずれるのを防止する。ピ
ン部（１１）は図５のように支持アーム取り付け穴（１
２）に差し込み、スナップリングで軸方向に固定する。
複数の支持アーム（１３）のうちの１つにウォームホイ
ール（１６）を設ける。 （ト） 支持アーム取り付け穴（１２）はバルブ閉時の
揺動レバーの支軸の軸線（図３のＫ）を中心軸とする円
形の穴をシリンダーヘッドに設けたものである。この支
持アーム取り付け穴（１２）の中心軸をＭとする。図６
は図５のＥ−Ｅ断面を左方向から見た図である。図６の
軸線Ｍは図３の軸線Ｋと同軸線であり、支持アーム取り
付け穴（１２）の中心であり、支持アーム（１３）の軸
である。 （チ） 磨耗により軸線Ｋが軸線Ｍとずれないために、
摩擦が生じる部分にはローラーを設けることが望まし
い。よって、図１の固定ローラー（６）、図７のローラ
ー（９）を硬質チップなどで代用することは望ましくな
い。また、図１に示すようにラッシュアジャスター（１
８）を設けることが望ましい。 （リ） ウォームホイール（１６）は図６のように支持
アーム（１３）のうちの１つに設ける。ウォームホイー
ル（１６）にはウォーム（１５）がかみ合っており、そ
れらの摩擦力により支持アーム（１３）とローラーシャ
フト（７）が回らないように固定する。 （ヌ） ウォーム（１５）をモーター（１７）で回す
と、ウォームホイール（１６）、支持アーム（１３）、
ローラーシャフト（７）が軸線Ｍを軸に回る。こうする
ことで、固定ローラー（６）の位置をバルブ閉時の揺動
レバーの支軸の軸線を軸に回し移動させる。 （ル） スペーサー（１４）は図５のように両端につば
部を設けた筒状の部品で、固定ローラー（６）と揺動レ
バー（３）がずれるのを防止する。 （ヲ） 図１のオイル供給パイプ（４）はカムシャフト
（２）とカム面（５）にオイルを吹き付け、潤滑する。 （ワ） カムシャフト（２）を駆動するカムシャフトタ
イミングギヤ、カムシャフト（２）の位相を変化させる
可変バルブタイミング機構をカムシャフト（２）の同軸
に設けずに、小径のギヤを介して設けると、よりエンジ
ン全高を小さくできる。 以上が請求項１の可変動弁機構の構造である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The structure of the variable valve mechanism according to claim 1 will be described below. (A) As shown in FIG. 1, the rocker arm (1) is pivotally mounted with a swing lever (3). (B) A single view of the swing lever (3) is shown in FIG. The rocking lever (3) is provided with a roller (9) in contact with the cam shaft (2) and a cam surface (5) in contact with the fixed roller (6). The shape of the cam surface (5) is an arc having a radius r centered on the center of the rocking lever support shaft between A and B, and gently inflates to the outside of the arc from B to C. (C) The return spring (8) presses the swing lever (3) against the camshaft (2) as shown in FIG. The end of the return spring (8) is fixed to the cylinder head and contacts the swing lever (3) at the intermediate portion of the return spring (8) as shown in FIG. (D) The fixed roller (6) contacts the cam surface (5) of the swing lever (3) as shown in FIG. Fixed roller (6)
Is supported by the roller shaft (7). (E) FIG. 5 is a side view of FIG. 1 viewed from the direction of F.
As shown in FIG. 5, the roller shaft (7) is assembled with a plurality of fixed rollers (6), support arms (13), and spacers (14), each of which is supported by the plurality of support arms (13). (F) A single view of the support arm (13) is shown in FIG. Distance h between the central axis of the cylinder part (10) and the central axis of the pin part (11)
Is calculated by the following formula. h = r + i / 2 (r: radius r i of FIG. 7:
Outer Diameter of Fixed Roller) Insert the roller shaft (7) into the tubular portion (10).
A flange portion (21) is provided at the end of the tubular portion (10) to prevent the fixed roller (6) and the swing lever (3) from being displaced. As shown in FIG. 5, the pin portion (11) has a support arm mounting hole (1
Insert it in 2) and fix it in the axial direction with a snap ring.
A worm wheel (16) is provided on one of the plurality of support arms (13). (G) The support arm mounting hole (12) is provided with a circular hole in the cylinder head with the axis (K in FIG. 3) of the pivot shaft of the rocking lever when the valve is closed as the central axis. The central axis of this support arm mounting hole (12) is designated as M. Figure 6
FIG. 6 is a diagram of the cross section taken along the line EE of FIG. The axis M of FIG. 6 is coaxial with the axis K of FIG. 3, is the center of the support arm mounting hole (12), and is the axis of the support arm (13). (H) Since the axis K does not shift from the axis M due to wear,
It is desirable to provide a roller at the portion where friction occurs. Therefore, it is not desirable to substitute the fixed roller (6) of FIG. 1 and the roller (9) of FIG. 7 with hard chips. In addition, as shown in FIG. 1, the lash adjuster (1
It is desirable to provide 8). (I) The worm wheel (16) is provided on one of the support arms (13) as shown in FIG. A worm (15) is engaged with the worm wheel (16), and the support arm (13) and the roller shaft (7) are fixed so as not to rotate by their frictional force. (G) When the worm (15) is rotated by the motor (17), the worm wheel (16), the support arm (13),
The roller shaft (7) turns around the axis M. By doing so, the position of the fixed roller (6) is moved around the axis of the pivot shaft of the rocking lever when the valve is closed. (L) The spacer (14) is a tubular part having flanges at both ends as shown in FIG. 5, and prevents the fixed roller (6) and the swing lever (3) from being displaced. (2) The oil supply pipe (4) in FIG. 1 sprays oil on the cam shaft (2) and the cam surface (5) to lubricate them. (W) A camshaft timing gear that drives the camshaft (2) and a variable valve timing mechanism that changes the phase of the camshaft (2) are not provided coaxially with the camshaft (2) but are provided through a small-diameter gear. And, the engine height can be made smaller. The above is the structure of the variable valve mechanism according to claim 1.

【０００７】以下、請求項１の可変動弁機構の作動につ
いて説明する。 （イ） 図３は低リフト量、小作用角時のバルブが閉じ
た状態である。この状態からカムシャフト（２）が回転
し、揺動レバー（３）を押し動かすと、揺動レバー
（３）は軸線Ｋを中心に回る。固定ローラー（６）と接
するカム面（５）が図７のＡ−Ｂ間である時は、Ａ−Ｂ
間が揺動レバー支軸中心を中心とした半径ｒの円弧であ
るため、カム面（５）は固定ローラー（６）に接し続け
るが、押す力は働かない。固定ローラー（６）と接する
カム面（５）が図７のＢ−Ｃ間にさしかかると、Ｂから
Ｃにかけては揺動レバー支軸中心を中心とした半径ｒの
円弧の外側へ膨らんでいるため、カム面（５）は固定ロ
ーラー（６）を押し動かそうとする。固定ローラー
（６）の位置は固定されているため、カム面（５）が固
定ローラー（６）を押す反力により、揺動レバー（３）
が軸を介してロッカーアーム（１）を押し下げバルブを
開く。図４は低リフト量、小作用角時のバルブが開いた
状態である。固定ローラー（６）が図７のカム面（５）
のＡ−Ｂ間に接してしる時間が長く、Ｂ−Ｃ間に接して
いる時間が短いため、バルブの作用角は小さい。また半
径ｒの円弧の外側に大きく膨らんだカム面（５）のＣ付
近には固定ローラー（６）が接しないため、バルブリフ
ト量も小さい。図４の状態からさらにカムシャフトが回
転すると、リターンスプリング（８）とバルブスプリン
グの力により図３の状態に戻る。 （ロ） 図１は高リフト量、大作用角時のバルブが閉じ
た状態である。 図６のモーター（１７）を回転させ、
固定ローラー（６）の位置を図３の状態から軸線Ｋを中
心に反時計方向に回し移動させると図１の状態になる。
この状態からカムシャフト（２）が回転し、揺動レバー
（３）を押し動かすと、図２の状態になる。固定ローラ
ー（６）が図７のカム面（５）のＡ−Ｂ間に接してしる
時間が短く、Ｂ−Ｃ間に接している時間が長いため、バ
ルブの作用角は大きい。また半径ｒの円弧の外側に大き
く膨らんだカム面（５）のＣ付近まで固定ローラー
（６）が接するため、バルブリフト量も大きい。 （ハ） このように固定ローラー（６）の位置をバルブ
閉時の揺動レバー（３）の支軸の軸線Ｋを軸に回し移動
させることでバルブリフト量と作用角を変化させる。固
定ローラー（６）を図１の位置と図３の位置の中間に固
定してもよく、連続的にバルブリフト量と作用角を変化
させることができる。 以上が請求項１の可変動弁機構の作動である。The operation of the variable valve mechanism according to claim 1 will be described below. (A) FIG. 3 shows a state in which the valve is closed when the lift amount is small and the working angle is small. When the cam shaft (2) rotates from this state and the swing lever (3) is pushed and moved, the swing lever (3) rotates about the axis K. When the cam surface (5) in contact with the fixed roller (6) is between AB in FIG. 7, AB
Since the space is an arc having a radius r centered on the center of the swing lever shaft, the cam surface (5) continues to contact the fixed roller (6), but the pushing force does not work. When the cam surface (5) in contact with the fixed roller (6) reaches between B and C in FIG. 7, it expands from B to C to the outside of an arc of radius r centered on the swing lever support shaft center. , The cam surface (5) tries to push the fixed roller (6). Since the position of the fixed roller (6) is fixed, the swing lever (3) is moved by the reaction force of the cam surface (5) pushing the fixed roller (6).
Pushes down the rocker arm (1) via the shaft and opens the valve. FIG. 4 shows a state in which the valve is open when the lift amount is low and the working angle is small. The fixed roller (6) is the cam surface (5) of FIG.
Since the contact time between A and B is long and the contact time between B and C is short, the working angle of the valve is small. Further, since the fixed roller (6) does not contact the vicinity of C of the cam surface (5) which largely bulges outside the arc of the radius r, the valve lift amount is small. When the camshaft further rotates from the state of FIG. 4, it returns to the state of FIG. 3 by the force of the return spring (8) and the valve spring. (B) FIG. 1 shows a state in which the valve is closed at a high lift amount and a large working angle. Rotate the motor (17) in FIG.
When the position of the fixed roller (6) is rotated counterclockwise around the axis K from the state shown in FIG. 3, the state shown in FIG. 1 is obtained.
When the camshaft (2) rotates from this state and the swing lever (3) is pushed and moved, the state shown in FIG. 2 is obtained. Since the fixed roller (6) is in contact with the cam surface (5) of FIG. 7 between A and B for a short time and is in contact with BC for a long time, the working angle of the valve is large. Further, since the fixed roller (6) is in contact with the vicinity of C of the cam surface (5) which largely bulges outside the arc of the radius r, the valve lift amount is large. (C) In this way, the valve lift amount and working angle are changed by moving the position of the fixed roller (6) around the axis K of the pivot shaft of the swing lever (3) when the valve is closed. The fixed roller (6) may be fixed in the middle of the position of FIG. 1 and the position of FIG. 3, and the valve lift amount and the working angle can be continuously changed. The above is the operation of the variable valve mechanism according to the first aspect.

【０００８】以下、請求項２の可変動弁機構の構造につ
いて説明する。 （イ） 図１０は請求項２の可変動弁機構の図である。
請求項１記載の可変動弁機構において、カム面（５）に
代えて揺動ローラー（１９）を設け、固定ローラー
（６）に代えて固定カム面（２０）を設けている。 （ロ） 固定カム面（２０）は固定カムブロックに設け
る。 （ハ） 固定カムブロック（２２）には図１１のように
各バルブごとの固定カム面（２０）を設け、一ヶ所にウ
ォームホイール（１６）を設ける。固定カムブロック
（２２）は支持アーム（１３）にボルトにより固定され
る。 （ニ） 支持アーム（１３）は図８に示す請求項１の可
変動弁機構の支持アーム（１３）と同様にピン部（１
１）を設け、筒部（１０）のかわりにスタッドボルトを
埋め込む。スタッドボルトには図１１のように固定カム
ブロック（２２）がボルトで固定され、ピン部（１１）
は支持アーム取り付け穴（１２）に差し込み、スナップ
リングで軸方向に固定する。 （ヘ） 固定カム面（２０）の形状を図１２に示す。固
定カム面（２０）のＡ−Ｂ間の形状は固定カムブロック
（２２）が支持アーム（１３）に固定された状態におい
て、ピン部（１１）の中心軸を中心にした半径ｘの円弧
である。その半径ｘは次の式で求める。 ｘ＝ｙ＋ｚ／２ ただしｙは揺動レバー（３）の支軸の中心と揺動ローラ
ー（１９）の軸の中心との距離であり、ｚは揺動ローラ
ー（１９）の外径である。固定カム面（２０）のＢ−Ｃ
間はその円弧の内側にゆるやかに膨らませる。 （ト） この他の特に説明の無い部分については、請求
項１の可変動弁機構と同様である。 以上が請求項２の可変弁機構の構造である。The structure of the variable valve mechanism according to claim 2 will be described below. (A) FIG. 10 is a diagram of a variable valve mechanism according to claim 2.
In the variable valve mechanism according to the first aspect, a swing roller (19) is provided instead of the cam surface (5), and a fixed cam surface (20) is provided instead of the fixed roller (6). (B) The fixed cam surface (20) is provided on the fixed cam block. (C) The fixed cam block (22) is provided with a fixed cam surface (20) for each valve as shown in FIG. 11, and a worm wheel (16) is provided at one place. The fixed cam block (22) is fixed to the support arm (13) by bolts. (D) The support arm (13) is similar to the support arm (13) of the variable valve mechanism of claim 1 shown in FIG.
1) is provided, and a stud bolt is embedded instead of the tubular portion (10). A fixed cam block (22) is fixed to the stud bolt with a bolt as shown in FIG.
Is inserted into the support arm mounting hole (12) and fixed axially with a snap ring. (F) The shape of the fixed cam surface (20) is shown in FIG. The shape of the fixed cam surface (20) between A and B is an arc having a radius x centered on the central axis of the pin portion (11) when the fixed cam block (22) is fixed to the support arm (13). is there. The radius x is calculated by the following formula. x = y + z / 2 where y is the distance between the center of the pivot of the rocking lever (3) and the center of the shaft of the rocking roller (19), and z is the outer diameter of the rocking roller (19). BC of fixed cam surface (20)
Inflate gently inside the arc. (G) The other parts, which are not particularly described, are the same as those of the variable valve mechanism according to claim 1. The above is the structure of the variable valve mechanism of claim 2.

【０００９】以下、請求項２の可変動弁機構の作動につ
いて説明する。基本的には請求項１の可変動弁機構のカ
ム面（５）と固定ローラー（６）の働きを揺動ローラー
（１９）と固定カム面（２０）で行っているだけであ
る。揺動レバー（３）がカムシャフト（２）に動かされ
ると、揺動ローラー（１９）が動く。揺動ローラー（１
９）が固定カム面（２０）のＡ−Ｂ間に接している間は
バルブが閉じており、Ｂ−Ｃ間に接するとバルブが開
く。モーター（１７）により固定カムブロック（２２）
が軸線Ｋと同軸線上の支持アーム取り付け穴（１２）の
中心軸Ｍを中心に回すと、揺動ローラー（１９）に接す
る固定カム面（２０）の位置が変わり、バルブリフト量
と作用角を変化させる。以上が請求項２の可変動弁機構
の作動である。The operation of the variable valve mechanism according to claim 2 will be described below. Basically, the functions of the cam surface (5) and the fixed roller (6) of the variable valve mechanism of claim 1 are performed only by the rocking roller (19) and the fixed cam surface (20). When the rocking lever (3) is moved by the cam shaft (2), the rocking roller (19) moves. Swing roller (1
The valve is closed while 9) contacts between A and B of the fixed cam surface (20), and the valve opens when it contacts between B and C. Fixed cam block (22) by motor (17)
Is rotated around the central axis M of the support arm mounting hole (12) coaxial with the axis K, the position of the fixed cam surface (20) in contact with the swing roller (19) is changed, and the valve lift amount and working angle are changed. Change. The above is the operation of the variable valve mechanism according to the second aspect.

【００１０】以下、本発明の変形例を述べる。 （イ） オイル供給パイプ（４）などの本発明において
補助的な要素についてはどのように変形させてもよい。
ただし、摩擦の生じる部分には必ずオイルを供給し、潤
滑させなければならない。例えば固定カム面（２０）を
潤滑するために、固定カムブロック（２２）にオイルを
噴射する穴を設けても良い。 （ロ） リターンスプリング（８）は揺動レバー（３）
を常にカムシャフト（２）に押し付ける機能を持つもの
ならば、どのような形でも良い。 （ハ） 請求項１の可変動弁機構のローラーシャフト
（７）、支持アーム（１３）、支持アーム取り付け穴
（１２）、スペーサー（１４）、ウォームホイール（１
６）、ウォーム（１５）などの固定ローラー（６）を支
持する構造については、固定ローラー（６）の位置をバ
ルブ閉時の揺動レバー（３）の支軸の軸線Ｋを軸に回し
移動させ、かつ固定できる機能をもつものならばどのよ
うな形でも良い。 （ニ） 請求項２の可変動弁機構の固定カムブロック
（２２）、支持アーム（１３）、支持アーム取り付け穴
（１２）、ウォームホイール（１６）、ウォーム（１
５）などの固定カム面（２０）を支持する構造について
は、固定カム面（２０）をバルブ閉時の揺動レバー
（３）の支軸の軸線Ｋを軸に回し、かつ固定できる機能
をもつものならばどのような形でも良い。 （ホ） ロッカーアーム（１）をシーソーアーム式ロッ
カーアームで代用したり、ロッカーアームを設けずに、
タペットに揺動レバー（３）を軸着することもできる。
しかし、高速で往復運動する部分の重量や速度が増加
し、エンジンの高速回転時に作動不良を起こす原因にな
るので望ましくない。 （ヘ） 請求項１の可変動弁機構の固定ローラー
（６）、請求項２の可変動弁機構の揺動ローラー（１
９）を硬質チップなどで代用することもできる。しか
し、磨耗による軸線Ｋと軸線Ｍのずれの原因になるので
望ましくない。 （ト） ロッカーアーム（１）に揺動レバー（３）を着
ける手段は、回動可能であり、強度が確保できるのであ
れば、どのような手段でもよい。軸着以外に枢着などが
考えられる。 以上が本発明の変形例である。A modification of the present invention will be described below. (B) The auxiliary elements of the present invention such as the oil supply pipe (4) may be modified in any way.
However, oil must be supplied to lubricate the areas where friction occurs. For example, in order to lubricate the fixed cam surface (20), the fixed cam block (22) may be provided with a hole for injecting oil. (B) The return spring (8) is the swing lever (3).
Any shape may be used as long as it has a function of constantly pressing the camshaft onto the camshaft (2). (C) The roller shaft (7), the support arm (13), the support arm mounting hole (12), the spacer (14), the worm wheel (1) of the variable valve mechanism according to claim 1.
6), for the structure that supports the fixed roller (6) such as the worm (15), move the position of the fixed roller (6) around the axis K of the pivot shaft of the swing lever (3) when the valve is closed. Any shape may be used as long as it has a function that allows it to be fixed. (D) The fixed cam block (22) of the variable valve mechanism according to claim 2, the support arm (13), the support arm mounting hole (12), the worm wheel (16), and the worm (1).
Regarding the structure for supporting the fixed cam surface (20) such as 5), the fixed cam surface (20) has a function of rotating the fixed cam surface (20) around the axis K of the support shaft of the rocking lever (3) and closing it. Any form is acceptable as long as it has one. (E) Instead of rocker arm (1) with a seesaw arm type rocker arm, or without providing a rocker arm,
The swing lever (3) can be attached to the tappet.
However, the weight and speed of the part that reciprocates at a high speed increases, which causes a malfunction when the engine rotates at a high speed, which is not desirable. (F) The fixed roller (6) of the variable valve mechanism according to claim 1, and the oscillating roller (1) of the variable valve mechanism according to claim 2.
It is also possible to substitute 9) with a hard chip or the like. However, it is not desirable because it causes a deviation between the axis K and the axis M due to abrasion. (G) The means for attaching the rocking lever (3) to the rocker arm (1) may be any means as long as the rocker arm (1) is rotatable and its strength can be secured. Besides pivot attachment, pivot attachment is possible. The above is a modification of the present invention.

【００１１】[0011]

【発明の効果】ガソリンエンジンのバルブ開閉機構にお
いて、バルブリフト量と作用角を連続的に変化させるこ
とができると、主に次のような効果がある。 （イ） バルブリフト量、作用角を変化させることによ
り出力を制御できるので、スロットルバルブを廃止でき
る。 （ロ） カムシャフトの位相を変化させる可変バルブタ
イミング機構と組み合わせ、吸入行程初期にバルブが開
き始めるようにすると、低負荷時のポンプ損失が低減で
き、燃料の消費量が少なくなる。 （ハ） 希薄燃焼せずにポンプ損失が低減できるため、
排気ガスの有害成分であるＮＯＸの発生量が少ない。 （ニ） 全回転域で最適なバルブリフト量、作用角に制
御できるので、全回転域でエンジン出力が増加する。Ｂ
ＭＷはこの機能を持ったバルブトロニック機構を実用化
しているが、エンジン全高が大きくなってしまうという
欠点がある。本発明ではこの欠点を解決できるため、バ
ルブトロニック機構に比べて、さらに次のような利点が
ある。 （ヘ） フロントにエンジンを搭載する場合、ボンネッ
トの高さを低くできるので、自動車のデザインの自由度
が増す。これにより走行時の空気抵抗にも良い影響を与
える。 （ト） 床下にエンジンを搭載する場合、室内空間が広
くなる。 （チ） エンジン本体だけでなくボンネットなどの周辺
部品の取り付け高さが低くできるので、重心が低くなり
走行安定性が向上する。In the valve opening / closing mechanism of a gasoline engine, if the valve lift amount and the working angle can be continuously changed, the following effects are mainly obtained. (B) Since the output can be controlled by changing the valve lift amount and working angle, the throttle valve can be eliminated. (B) By combining with a variable valve timing mechanism that changes the phase of the camshaft so that the valve starts to open at the beginning of the intake stroke, pump loss at low load can be reduced and fuel consumption will be reduced. (C) Since pump loss can be reduced without lean burn,
The amount of NOX, which is a harmful component of exhaust gas, is small. (D) Since the optimum valve lift amount and working angle can be controlled in all rotation regions, the engine output increases in all rotation regions. B
The MW has put a valvetronic mechanism with this function into practical use, but it has the drawback of increasing the overall engine height. Since the present invention can solve this drawback, it has the following advantages over the valvetronic mechanism. (F) When an engine is installed in the front, the height of the bonnet can be reduced, which increases the degree of freedom in car design. This also has a positive effect on the air resistance during running. (G) When the engine is installed under the floor, the indoor space becomes large. (H) Not only the engine itself, but also the mounting height of peripheral parts such as the bonnet can be lowered, which lowers the center of gravity and improves running stability.

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

【図１】 本発明の正面断面図FIG. 1 is a front sectional view of the present invention.

【図２】 本発明の作動説明図FIG. 2 is an operation explanatory view of the present invention.

【図３】 本発明の作動説明図FIG. 3 is an operation explanatory view of the present invention.

【図４】 本発明の作動説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the present invention.

【図５】 本発明の側面図FIG. 5 is a side view of the present invention.

【図６】 本発明の断面図FIG. 6 is a sectional view of the present invention.

【図７】 本発明の部品単体図FIG. 7 is a diagram of a single component of the present invention

【図８】 本発明の部品単体図FIG. 8 is a diagram of a single component of the present invention

【図９】 本発明の部品単体説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a single component of the present invention

【図１０】 本発明の正面断面図FIG. 10 is a front sectional view of the present invention.

【図１１】 本発明の側面図FIG. 11 is a side view of the present invention.

【図１２】 本発明の部分拡大図FIG. 12 is a partially enlarged view of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

（１） ロッカーアーム （２） カムシャフト （３） 揺動レバー （４） オイル供給パイプ （５） カム面 （６） 固定ローラー （７） ローラーシャフト （８） リターンスプリング （９） ローラー （１０） 筒部 （１１） ピン部 （１２） 支持アーム取り付け穴 （１３） 支持アーム （１４） スペーサー （１５） ウォーム （１６） ウォームホイール （１７） モーター （１８） ラッシュアジャスター （１９） 揺動ローラー （２０） 固定カム面 （２１） つば部 （２２） 固定カムブロック Ｋ バルブ閉時の揺動レバーの支軸の軸線 Ｍ 支持アーム取り付け穴（１２）の中心軸 (1) Rocker arm (2) Camshaft (3) Swing lever (4) Oil supply pipe (5) Cam surface (6) Fixed roller (7) Roller shaft (8) Return spring (9) Roller (10) Tube (11) Pin part (12) Support arm mounting hole (13) Support arm (14) Spacer (15) Warm (16) Worm wheel (17) Motor (18) Rush adjuster (19) Swing roller (20) Fixed cam surface (21) Collar (22) Fixed cam block K Axis of pivot shaft of rocking lever when valve is closed Center axis of M support arm mounting hole (12)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ロッカーアームにカム面を設けた揺動レバ
ーを軸着し、そのカム面と接する位置に固定ローラーを
備え、カムシャフトにより揺動レバーを動かし、揺動レ
バーのカム面が固定ローラーを押す反力によりロッカー
アームを動かし、バルブを開く動弁機構であって、固定
ローラーの位置をバルブ閉時の揺動レバーの支軸の軸線
を軸に回し移動させることでバルブリフト量と作用角を
変化させる可変動弁機構。1. A rocker arm is provided with a rocking lever provided with a cam surface, and a fixing roller is provided at a position in contact with the cam surface, and the rocking lever is moved by a cam shaft so that the cam surface of the rocking lever is fixed. It is a valve operating mechanism that opens the valve by moving the rocker arm by the reaction force that pushes the roller.By moving the position of the fixed roller around the axis of the pivot shaft of the rocking lever when the valve is closed, Variable valve mechanism that changes the working angle. 【請求項２】請求項１記載の可変動弁機構において、カ
ム面に代えて揺動ローラーを設け、固定ローラーに代え
て固定カム面を設けた可変動弁構機。2. The variable valve mechanism according to claim 1, wherein a swing roller is provided instead of the cam surface, and a fixed cam surface is provided instead of the fixed roller.