JP2005171922A - Variable valve mechanism - Google Patents

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Takao Kishitani
隆雄 岸谷
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Nippon Piston Ring Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve mechanism in which a lift can be continuously changed by a simple mechanism. <P>SOLUTION: The variable valve mechanism comprises a rocker arm 3 swinging with rotation of a cam 2, and a valve 4 provided at one end of the rocker arm 3, and opened/closed by swing of the rocker arm 3. The rocker arm 3 is supported by a fixed shaft 5 for fixing a position in the orthogonal direction to the rocking movement of the rocker arm 3, and a variable shaft 6 provided movably in the orthogonal direction to the rocking movement of the rocker arm 3. The variable shaft 6 is inserted in a slot 8 for the variable shaft 6 extending in the orthogonal direction to the rocking movement for the rocker arm 3. The variable shaft 6 is provided with a variable-shaft-moving means which allows the variable shaft 6 to move in the slot 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関用の可変動弁機構に関するものである。   The present invention relates to a variable valve mechanism for an internal combustion engine.

内燃機関用の可変動弁機構には、段階的にバルブリフト量を変化させるステージ式と、連続的にバルブリフト量を変化させる連続式とがある。   As a variable valve mechanism for an internal combustion engine, there are a stage type in which the valve lift amount is changed stepwise and a continuous type in which the valve lift amount is changed continuously.

例えば、ステージ式の代表的なものとしては、低速・高速の２段、または、低速・中速・高速の３段のロッカアームを用い、ロッカアームとバルブとの間の連結および切り離しを行うことにより、バルブのリフト量を段階的に変更するものが挙げられる。しかしながら、このように各速度に合わせたロッカアームを用いるステージ式の可変動弁機構においては、スペース的な制約から２段階または３段階での切り替えが限界である。よって、中間での最適なリフト量を得ることができないため、出力向上および燃費改善には限界がある。   For example, as a typical stage type, using a rocker arm of two stages of low speed and high speed or three stages of low speed, medium speed and high speed, and connecting and disconnecting the rocker arm and the valve, One that changes the lift amount of the valve in stages. However, in a stage type variable valve mechanism using a rocker arm adapted to each speed as described above, switching in two or three stages is the limit due to space limitations. Therefore, since it is not possible to obtain an optimal lift amount in the middle, there is a limit in improving output and improving fuel consumption.

さらに、連続的にバルブリフト量を変更する連続式の可変動弁機構としては、例えば、一般的にカムシャフトの回転によって決められるバルブの開閉タイミングを、コンピュータ制御し、モーターによるバルブコントロール機能を付加、自在に変化させるようにしたシステム（以下、このシステムをバルブトロニックと記載する場合がある。）や３次元形状を有するカムシャフト等がある。しかしながら、上記バルブトロニックにおいては、重量面およびコスト面で不利な点がある。また、３次元カムについてはカムとのエッジロードという点から、ローラ対応が困難でありフリクションに対し不利であると共に、切り替え誤差および製品誤差による出力バラツキが発生する恐れがある。   Furthermore, as a continuous variable valve mechanism that continuously changes the valve lift, for example, the valve opening and closing timing generally determined by the rotation of the camshaft is controlled by a computer, and a valve control function by a motor is added. And a system that can be freely changed (hereinafter, this system may be referred to as a valvetronic), a camshaft having a three-dimensional shape, and the like. However, the valvetronic has disadvantages in terms of weight and cost. Also, the three-dimensional cam is difficult to handle with a roller because of the edge load with the cam, which is disadvantageous to friction, and there is a possibility that output variation due to switching error and product error may occur.

また、連続式の可変動弁機構として、特許文献１には、アームの支点となる可動レバーの角度位置を変化させることで、揺動支点の位置を変更し、アームのレバー比を変え、リフト量を変化させる可変動弁機構が開示されている。しかしながら、リンク機構を設けているため、部品点数が多く、スペース的な問題およびコスト面において問題があった。   Further, as a continuous variable valve mechanism, Patent Document 1 discloses that the position of the swinging fulcrum is changed by changing the angular position of the movable lever serving as the fulcrum of the arm, the lever ratio of the arm is changed, and the lift A variable valve mechanism that changes the amount is disclosed. However, since the link mechanism is provided, the number of parts is large, and there are problems in terms of space and cost.

特開昭５６−５６９１４号公報JP 56-56914 A

本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、簡便な機構で連続的にリフト量を変化させることが可能な可変動弁機構を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned object, and has as its main object to provide a variable valve mechanism that can continuously change the lift amount with a simple mechanism.

本発明は、上記目的に鑑みてなされたものであり、カムと、上記カムの回転に伴って揺動するロッカアームと、上記ロッカアームの一端に配置され上記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構であって、上記ロッカアームは、上記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定する固定シャフトと、上記ロッカアームの揺動の軸となり、かつ上記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に設けられた可変シャフトとにより支持されており、上記固定シャフトは、上記ロッカアームの揺動の動きに沿う方向に移動可能に設けられており、上記可変シャフトは、上記ロッカアームに形成された、上記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に伸びる可変シャフト用長孔内に挿入されており、上記可変シャフトには、上記可変シャフトが上記長孔内を移動できるように可変シャフト移動手段が設けられていることを特徴とする可変動弁機構を提供する。   The present invention has been made in view of the above-described object, and includes a cam, a rocker arm that swings as the cam rotates, and a valve that is disposed at one end of the rocker arm and that is opened and closed by the rocker arm swinging. The rocker arm has a fixed shaft that fixes a position in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm, and a rocking axis of the rocker arm. The fixed shaft is supported so as to be movable in a direction along the rocking movement of the rocker arm, and the variable shaft is supported by a variable shaft that is movable in a direction perpendicular to the movement. The rocker arm is inserted into a variable shaft oblong hole extending in a direction perpendicular to the rocker arm swinging motion. , In the variable shaft provides a variable valve mechanism for the variable shaft with a variable shaft moving means are provided for movement in the slots.

本発明の可変動弁機構においては、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に設けられた可変シャフトを、ロッカアームの可変シャフト用長孔内で上記方向に移動させることにより、ロッカアームの揺動軸の位置を可動化することができ、バルブに与えるリフト量を連続的に変化させることができる。よって、低速および高速間における連続的な切り替えを簡便な構造で行うことが可能となることから、出力および燃費の向上に効果を有し、さらに、スペース面およびコスト面における問題を解決することができる。   In the variable valve mechanism according to the present invention, the rocker arm is moved by moving the variable shaft, which is movable in the direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm, in the above-mentioned direction within the long hole for the variable shaft of the rocker arm. The position of the swing shaft can be moved, and the lift amount applied to the valve can be continuously changed. Therefore, since it is possible to perform continuous switching between low speed and high speed with a simple structure, it is effective in improving output and fuel consumption, and can solve problems in terms of space and cost. it can.

また本発明においては、カムと、上記カムの回転に伴って揺動するロッカアームと、上記ロッカアームの一端に配置され上記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構に用いられるロッカアームであって、上記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定する固定シャフト用の固定シャフト用孔と、上記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に伸びる可変シャフト用長孔とが形成されていることを特徴とするロッカアームを提供する。   Further, in the present invention, the rocker arm used in a variable valve mechanism having a cam, a rocker arm that swings as the cam rotates, and a valve that is disposed at one end of the rocker arm and that is opened and closed by the rocker arm swinging. A fixed shaft hole for a fixed shaft that fixes a position in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm, and a variable shaft long hole that extends in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. A rocker arm is provided.

本発明のロッカアームにおいては、上記可変シャフト用長孔に、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に形成された可変シャフトが挿入されることから、可変シャフトが可変シャフト用長孔内を上記方向に移動することにより、ロッカアームの揺動軸の位置を変化させることができる。このようにロッカアームの揺動軸の位置を可動化することにより、バルブに与えるリフト量を変化させることができるので、本発明のロッカアームを用いることにより、低速および高速間における連続的な切り替えを簡便な構造で行うことが可能な可変動弁機構の製造を可能とする。   In the rocker arm of the present invention, since the variable shaft formed so as to be movable in the direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm is inserted into the variable shaft long hole, the variable shaft is formed into the variable shaft long hole. By moving the inside in the above direction, the position of the rocking shaft of the rocker arm can be changed. Since the amount of lift applied to the valve can be changed by moving the position of the rocker arm's rocking shaft in this way, the use of the rocker arm of the present invention facilitates continuous switching between low speed and high speed. This makes it possible to manufacture a variable valve mechanism that can be implemented with a simple structure.

本発明の可変動弁機構によれば、移動可能に形成された可変シャフトを用い、ロッカアームの揺動軸の位置を変化させることにより、簡便な構造で連続的なリフト量の変化を可能にするといった効果を奏する。   According to the variable valve mechanism of the present invention, it is possible to change the lift amount continuously with a simple structure by using a variable shaft formed to be movable and changing the position of the rocking shaft of the rocker arm. There are effects such as.

以下、本発明の可変動弁機構およびロッカアームについて説明する。   Hereinafter, the variable valve mechanism and the rocker arm of the present invention will be described.

Ａ．可変動弁機構
まず、本発明の可変動弁機構について、図を用いて具体的に説明する。図１は、本発明の可変動弁機構の一例を図示した概略図である。図１に示すように、本発明の可変動弁機構２０は、回転するカム軸１に形成されたカム２と、このカム２の回転に伴って揺動するロッカアーム３と、前記ロッカアーム３の一端に配置されロッカアーム３の揺動により開閉されるバルブ４とを有する。 A. First, the variable valve mechanism of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view illustrating an example of a variable valve mechanism of the present invention. As shown in FIG. 1, the variable valve mechanism 20 of the present invention includes a cam 2 formed on a rotating cam shaft 1, a rocker arm 3 that swings as the cam 2 rotates, and one end of the rocker arm 3. And a valve 4 that is opened and closed by rocking of the rocker arm 3.

上記ロッカアーム３は、このロッカアーム３の揺動の動きＬに対して直角方向の位置を固定する固定シャフト５と、ロッカアーム３の揺動の軸となり、かつ、ロッカアーム３の揺動の動きＬに対して直角方向に移動可能に設けられた可変シャフト６とにより支持されている。   The rocker arm 3 is a fixed shaft 5 that fixes a position in a direction perpendicular to the rocking motion L of the rocker arm 3, and serves as a rocking shaft for the rocker arm 3. And a variable shaft 6 movably provided in a perpendicular direction.

上記固定シャフト５は、ロッカアーム３の固定シャフト用孔７に挿入されており、上記可変シャフト６は、可変シャフト用長孔８に挿入されている。可変シャフト６は、この可変シャフト用長孔８内を、ロッカアーム３の揺動の動きＬに対して直角方向の可変シャフトの動きＭにしたがって移動することにより、ロッカアーム３の揺動軸の位置を変化させることを可能とする。   The fixed shaft 5 is inserted into the fixed shaft hole 7 of the rocker arm 3, and the variable shaft 6 is inserted into the variable shaft long hole 8. The variable shaft 6 moves in the variable shaft long hole 8 according to the movement M of the variable shaft perpendicular to the rocking movement L of the rocker arm 3, thereby changing the position of the rocking shaft of the rocker arm 3. It is possible to change.

このように本発明においては、固定シャフト５と共にロッカアーム３を支持する可変シャフト６を、ロッカアーム３の揺動の動きＬに対して直角方向に移動可能なものとすることにより、ロッカアーム３の揺動軸の位置を可動化し、バルブリフト量の連続的な変化を可能とする。したがって、低速および高速間における切り替えを簡便な構造で連続的に行うことができることから、部品点数も少なく抑えることができ、エンジンの軽量化およびコストの削減に効果を有する。   As described above, in the present invention, the variable shaft 6 that supports the rocker arm 3 together with the fixed shaft 5 is movable in the direction perpendicular to the rocking motion L of the rocker arm 3, thereby swinging the rocker arm 3. The shaft position can be moved to enable continuous change in the valve lift. Therefore, switching between the low speed and the high speed can be continuously performed with a simple structure, so that the number of parts can be reduced, which is effective in reducing the weight and cost of the engine.

また、ロッカアーム３のカム２との接触部分にはローラ９が配置されている。このローラ９は、カム２の回転にしたがって回転し、カム２とロッカアーム３とにおける摺動を転がり摺動とする。このようにローラ９を設けることにより、フリクションの低減を図ることができる。   Further, a roller 9 is disposed at a contact portion of the rocker arm 3 with the cam 2. The roller 9 rotates in accordance with the rotation of the cam 2, and the sliding between the cam 2 and the rocker arm 3 is referred to as rolling sliding. By providing the roller 9 in this way, friction can be reduced.

さらに、カム２には、リフト量を発生するノーズ２´が形成されている。なお、本発明においては、図３に示すように、リフト量を発生するノーズ２´が形成されている区間をカム２のリフト区間Ａとし、リフト量を発生しない区間をカム２のベース区間Ｂとする。例えば、カム２が回転し、ロッカアーム３と接触する部分が図１に示すベース区間から図２に示すリフト区間に移行すると、ロッカアーム３は可変シャフト６を軸として図２中時計回りに揺動する。これによりバルブ４が押圧され、バルブ４を開くことができる。   Further, the cam 2 is formed with a nose 2 ′ that generates a lift amount. In the present invention, as shown in FIG. 3, a section in which a nose 2 ′ that generates a lift amount is formed is a lift section A of the cam 2, and a section in which no lift amount is generated is a base section B of the cam 2. And For example, when the cam 2 rotates and the portion in contact with the rocker arm 3 shifts from the base section shown in FIG. 1 to the lift section shown in FIG. 2, the rocker arm 3 swings clockwise in FIG. . Thereby, the valve 4 is pressed and the valve 4 can be opened.

次に、このような本発明の可変動弁機構において、その動きを図を用いて具体的に説明する。図４は、図１に示す本発明の可変動弁機構の一例を紙面の上部から見た場合の概略図を示しており、図５は、本発明の可変動弁機構において、低速側、中速側および高速側での各々の駆動状態を示した概略図である。   Next, the movement of the variable valve mechanism of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the variable valve mechanism of the present invention shown in FIG. 1 when viewed from the top of the drawing. FIG. 5 shows the variable valve mechanism of the present invention. It is the schematic which showed each drive state in the high speed side and the high speed side.

まず、図４に示すように、本発明の可変動弁機構においては、可変シャフト６がロッカアーム３の可変シャフト用長孔内に挿入されており、矢印Ｃで示す方向に移動可能に形成されている。可変シャフト６はロッカアーム３の揺動軸となることから、可変シャフト６の移動により、ロッカアーム３の揺動軸の位置を変化させることができる。さらに、ロッカアーム３の一端は、カム軸１に形成されたカム２に当接しており、カム軸１の回転に伴い、紙面の表裏方向に揺動する。さらに、ロッカアーム３は、可変シャフト６と共にロッカアーム３を支持する固定シャフト５に組み付けられており、固定シャフト５は、ロッカアーム３の揺動に合わせて可動となるように形成されている。   First, as shown in FIG. 4, in the variable valve mechanism of the present invention, the variable shaft 6 is inserted into the variable shaft long hole of the rocker arm 3, and is formed so as to be movable in the direction indicated by the arrow C. Yes. Since the variable shaft 6 serves as the rocking shaft of the rocker arm 3, the position of the rocking shaft of the rocker arm 3 can be changed by the movement of the variable shaft 6. Further, one end of the rocker arm 3 is in contact with the cam 2 formed on the cam shaft 1 and swings in the front and back direction of the paper surface as the cam shaft 1 rotates. Further, the rocker arm 3 is assembled to a fixed shaft 5 that supports the rocker arm 3 together with the variable shaft 6, and the fixed shaft 5 is formed to be movable in accordance with the rocking of the rocker arm 3.

また、本発明においては、上記可変シャフトおよび固定シャフトの移動範囲を所定範囲に規定するため、移動範囲を制限する手段を設けてもよい。具体的にこのような手段としては、例えば、図９に示すように、固定シャフト５の移動範囲および可変シャフト６の移動範囲に応じて、長孔３１が形成されたシャフトハウジング３０を準備し、図４に示すように、この長孔３１内を固定シャフト５および可変シャフト６が貫通するように、シャフトハウジング３０を両者に組み付け、シャフトハウジング３０の長孔３１内を可変シャフト６および固定シャフト５が移動できるようにしたものを挙げることができる。また、個々のロッカアーム３間にバネ３２を設け、シャフトハウジング３０にロッカアーム３を付勢することにより、シャフトハウジング３０により規定された範囲内で、可変シャフト６および固定シャフト５を精度良く移動させることができる。   In the present invention, means for limiting the movement range may be provided in order to regulate the movement range of the variable shaft and the fixed shaft to a predetermined range. Specifically, as such means, for example, as shown in FIG. 9, a shaft housing 30 in which a long hole 31 is formed according to the movement range of the fixed shaft 5 and the movement range of the variable shaft 6 is prepared. As shown in FIG. 4, the shaft housing 30 is assembled to both the long hole 31 so that the fixed shaft 5 and the variable shaft 6 penetrate the long hole 31, and the variable shaft 6 and the fixed shaft 5 are inserted into the long hole 31 of the shaft housing 30. Can be moved. Further, by providing a spring 32 between the individual rocker arms 3 and urging the rocker arm 3 to the shaft housing 30, the variable shaft 6 and the fixed shaft 5 can be moved with high accuracy within a range defined by the shaft housing 30. Can do.

このような本発明の可変動弁機構において、図５（ａ）に示すように、可変シャフト６の位置を、可変シャフト用長孔８内において、最もバルブ４に近い位置とすると、バルブ４と接触している側のロッカアーム３の端部Ｘにおける揺動の振れは小さくなる。したがって、バルブ４に与えられるリフト量も小さくなる。さらに、図５（ｂ）に示すように、可変シャフト６を可変シャフト用長孔８内において、カム２と接触している端部Ｙ側へ移動させると、図５（ａ）に示す場合よりも、バルブ４と接触している側の端部Ｘの揺動における振れは大きくなり、バルブ４のリフト量もＺ１の分だけ大きくなる。さらにまた、図５（ｃ）に示すように、可変シャフト６を可変シャフト用長孔８内の、カム２と接触している端部Ｙ側へ移動させると、バルブ４と接触している端部Ｘにおける揺動の振れは、Ｚ２の分だけさらに大きくなり、より大きなリフト量がバルブに与えられる。   In such a variable valve mechanism according to the present invention, as shown in FIG. 5A, when the position of the variable shaft 6 is the closest to the valve 4 in the variable shaft long hole 8, The swinging vibration at the end X of the rocker arm 3 on the contact side is reduced. Therefore, the lift amount given to the valve 4 is also reduced. Further, as shown in FIG. 5B, when the variable shaft 6 is moved in the variable shaft long hole 8 toward the end Y side in contact with the cam 2, the case shown in FIG. However, the swinging of the end X on the side in contact with the valve 4 is increased, and the lift amount of the valve 4 is also increased by Z1. Further, as shown in FIG. 5C, when the variable shaft 6 is moved to the end Y side in contact with the cam 2 in the variable shaft long hole 8, the end in contact with the valve 4 is reached. The swing swing in the part X is further increased by the amount of Z2, and a larger lift amount is given to the valve.

本発明の可変動弁機構においては、このようにロッカアームの揺動の軸となる可変シャフトを移動させ、後述するロッカアームの揺動軸の位置を変化させることにより、バルブに与えるリフト量を変更し、低速および高速間における切り替えを連続的に行うことを可能とするものである。   In the variable valve mechanism according to the present invention, the amount of lift applied to the valve is changed by moving the variable shaft, which is the rocker arm rocking shaft, and changing the position of the rocker arm rocking shaft described later. It is possible to continuously switch between low speed and high speed.

図６は、本発明の可変動弁機構おけるバルブリフト曲線を示すグラフである。本発明においては、上述したように、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に形成された可変シャフトを設け、ロッカアームの揺動軸の位置を連続的に変化させることにより、図６に示すように、吸・排気バルブのリフト量の切り替えを連続的に行うことができる。また、このような切り替えを簡便な機構で行うことを可能とするため、生産性の向上、軽量化およびコストの削減に効果を有する。   FIG. 6 is a graph showing a valve lift curve in the variable valve mechanism of the present invention. In the present invention, as described above, a variable shaft formed so as to be movable in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm is provided, and the position of the rocking shaft of the rocker arm is continuously changed, thereby As shown in FIG. 6, the lift amount of the intake / exhaust valve can be continuously switched. In addition, since it is possible to perform such switching with a simple mechanism, it is effective in improving productivity, reducing weight, and reducing costs.

このような本発明の可変動弁機構における主たる構成部材である、ロッカアーム、可変シャフトおよび固定シャフトについて、以下、詳細に説明する。なお、その他の構成については、一般的な内燃機関の動弁機構において用いられるものと同様なのでここでの説明は省略する。   The rocker arm, the variable shaft, and the fixed shaft, which are main components in the variable valve mechanism of the present invention, will be described in detail below. Since other configurations are the same as those used in a general valve operating mechanism of an internal combustion engine, description thereof is omitted here.

１．ロッカアーム
まず、本発明におけるロッカアームについて説明する。本発明におけるロッカアームは、カムの回転に伴って揺動するものであり、また、その一端には、ロッカアームの揺動により開閉されるバルブが設置される。 1. First, the rocker arm in the present invention will be described. The rocker arm in the present invention swings with the rotation of the cam, and a valve that is opened and closed by swinging of the rocker arm is installed at one end of the rocker arm.

このような本発明におけるロッカアームは、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定する固定シャフトと、ロッカアームの揺動の軸となり、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に設けられた可変シャフトとにより支持される。   Such a rocker arm according to the present invention is a fixed shaft that fixes a position in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm and a rocking axis of the rocker arm, and moves in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. It is supported by a variable shaft provided as possible.

このように本発明におけるロッカアームは、固定シャフトおよび可変シャフトの２軸により支持されているので、これら固定シャフトおよび可変シャフトにロッカアームを組み付けるため、本発明におけるロッカアームには、固定シャフト用孔および可変シャフト用長孔が形成されている。   As described above, the rocker arm according to the present invention is supported by the two shafts of the fixed shaft and the variable shaft. Therefore, in order to assemble the rocker arm to the fixed shaft and the variable shaft, the rocker arm according to the present invention includes the fixed shaft hole and the variable shaft. An oblong hole is formed.

具体的に固定シャフト用孔としては、後述する固定シャフトを組み付けることができるものであれば特に限定はされない。例えば、図１に示すように、固定シャフト５をロッカアーム３に貫通させて設ける場合には、固定シャフト用孔７として固定シャフト５の断面形状に併せた貫通孔を挙げることができる。   Specifically, the hole for the fixed shaft is not particularly limited as long as the fixed shaft described later can be assembled. For example, as shown in FIG. 1, when the fixed shaft 5 is provided through the rocker arm 3, the fixed shaft hole 7 may be a through hole that matches the cross-sectional shape of the fixed shaft 5.

また、上記固定シャフト用孔を設ける位置としては、ロッカアームの揺動の動きに沿う方向に固定シャフトを移動させることができる位置であれば特に限定はされないが、ロッカアームのカムとの当接位置から、ロッカアームの揺動方向の延長線上に設けることが好ましい。   The position for providing the fixed shaft hole is not particularly limited as long as the fixed shaft can be moved in a direction along the rocking movement of the rocker arm, but from the position where the rocker arm comes into contact with the cam. The rocker arm is preferably provided on an extension line in the swinging direction.

さらに、可変シャフト用長孔としては、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に可変シャフトが移動する際、その移動を妨げるものでなければ特に限定はされない。具体的には、図１に示すように、上記方向への移動が可能となるように、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に伸びて形成された長孔とする場合を挙げることができる。   Further, the long hole for the variable shaft is not particularly limited as long as it does not prevent the movement of the variable shaft when the variable shaft moves in the direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. Specifically, as shown in FIG. 1, there is a case where a long hole is formed extending in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm so that the movement in the above direction is possible. it can.

このような可変シャフト用長孔において、ロッカアームの揺動の動きに対する直角方向の長さとしては、ロッカアームの揺動に伴いバルブに与えられるリフト量等を考慮し、適宜決定するものとする。   In such a variable shaft slot, the length in the direction perpendicular to the rocker arm swinging motion is appropriately determined in consideration of the lift amount given to the valve as the rocker arm swings.

また、固定シャフト用孔および可変シャフト用長孔の両者の位置関係としては、ロッカアームの揺動軸の位置を可変とすることができ、ロッカアームの良好な揺動を可能とするのであれば特に限定はされないが、図１に示すように、可変シャフト用長孔８をロッカアーム３の中心部付近に形成し、固定シャフト用孔７をロッカアームのカム２と当接する端部付近に形成する場合や、または、図７に示すように、カム２とロッカアーム３との当接位置をロッカアーム３の中心部とし、ロッカアーム３中心部に固定シャフト用孔７を設け、ロッカアーム３のバルブ４と接触していない側の端部付近に可変シャフト用長孔８を設ける場合であってもよい。このような両者の位置関係は、可変動弁機構の型に応じて適宜選択するものとする。   Further, the positional relationship between the fixed shaft hole and the variable shaft long hole is particularly limited as long as the position of the rocker arm rocking shaft can be made variable and the rocker arm can be rocked well. However, as shown in FIG. 1, when the variable shaft elongated hole 8 is formed near the center of the rocker arm 3 and the fixed shaft hole 7 is formed near the end of the rocker arm that contacts the cam 2, Alternatively, as shown in FIG. 7, the abutment position between the cam 2 and the rocker arm 3 is the central portion of the rocker arm 3, and a fixed shaft hole 7 is provided in the central portion of the rocker arm 3, so that it does not contact the valve 4 of the rocker arm 3. Alternatively, the variable shaft slot 8 may be provided in the vicinity of the side end. Such a positional relationship between the two is appropriately selected according to the type of the variable valve mechanism.

さらに、カムとロッカアームとの当接部分においては、図１に示すように、ローラ９を用いカムとロッカアームとの摺動を転がり摺動とする場合や、または、図８に示すように、滑らかな曲面状に形成したロッカチップ１０等の摺動部材を間に挟んで両者を当接させるようにしてもよい。中でも、ローラを介してロッカアームとカムとを接触させることが好ましい。両者の摺動を転がり摺動とすることができ、摺動によるフリクションの低減を図ることができるからである。   Further, in the contact portion between the cam and the rocker arm, as shown in FIG. 1, when the roller 9 is used to make the sliding of the cam and the rocker arm rolling, or as shown in FIG. Both of them may be brought into contact with each other with a sliding member such as the rocker chip 10 formed in a curved surface in between. Among these, it is preferable to bring the rocker arm and the cam into contact with each other via a roller. This is because the sliding of both of them can be rolling and the friction due to the sliding can be reduced.

２．可変シャフト
本発明における可変シャフトは、ロッカアームの揺動の軸となり、かつ、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に設けられたものである。さらに、上述したロッカアームに形成された可変シャフト用長孔内に挿入され、この可変シャフト用長孔内を移動することにより、ロッカアームの揺動軸の位置を可動化している。 2. Variable Shaft The variable shaft according to the present invention is a shaft for rocking the rocker arm, and is provided so as to be movable in a direction perpendicular to the rocking motion of the rocker arm. Further, the rocker arm is inserted into the variable shaft long hole formed in the rocker arm, and moved within the variable shaft long hole, thereby moving the rocker arm swinging shaft.

このような可変シャフトとしては、ロッカアームの揺動の軸となり、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動させることができるものであれば特に限定はされない。また、可変シャフトには、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向への移動を可能とするため、可変シャフト移動手段が設けられている。具体的に可変シャフト移動手段としては、特に限定はされないが、具体的には、アクチュエータを用いた方法等を挙げることができる。例えば、アクチュエータを可変シャフトの一端に連結することにより、可変シャフトを所定の方向へ移動させることができる。   Such a variable shaft is not particularly limited as long as it becomes a rocking axis of the rocker arm and can be moved in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. Further, the variable shaft is provided with variable shaft moving means for enabling movement in the direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. Specifically, the variable shaft moving means is not particularly limited, and specific examples include a method using an actuator. For example, the variable shaft can be moved in a predetermined direction by connecting the actuator to one end of the variable shaft.

なお、可変シャフト移動手段としてアクチュエータを用いた場合、機械式、電気式、または油圧式等のいずれであっても特に限定はされない。   In the case where an actuator is used as the variable shaft moving means, there is no particular limitation whether it is a mechanical type, an electric type or a hydraulic type.

また、可変シャフト移動手段による可変シャフトの移動量は、エンジンの回転数、アクセル開度および油音等の情報をコンピューター等で処理し、その情報に基づいて、移動量を調整することが好ましい。これにより、可変シャフトの、ロッカアームの揺動の動きに対する直角方向における位置を、エンジンの駆動状態に合わせて適正な位置とすることができ、バルブに適正なリフト量を与えることができるからである。   The amount of movement of the variable shaft by the variable shaft moving means is preferably adjusted by processing information such as the engine speed, accelerator opening, and oil noise by a computer or the like, and adjusting the amount of movement based on the information. Thereby, the position of the variable shaft in the direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm can be set to an appropriate position according to the driving state of the engine, and an appropriate lift amount can be given to the valve. .

３．固定シャフト
次に、固定シャフトについて説明する。本発明における固定シャフトは、上記可変シャフトと共にロッカアームを支持するため、上記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定するものであり、上記ロッカアームの揺動の動きに沿う方向に移動可能に設けられているものである。 3. Next, the fixed shaft will be described. The fixed shaft according to the present invention supports the rocker arm together with the variable shaft, and therefore fixes the position in the direction perpendicular to the rocking motion of the rocker arm, and moves in the direction along the rocking motion of the rocker arm. This is possible.

本発明における固定シャフトを、ロッカアームの揺動の動きに沿う方向に移動可能に設ける方法としては、特に限定はされないが、一例として図９に示す固定シャフトの移動範囲に対応させて形成された長孔を有するシャフトハウジングを用い、固定シャフトをこの長孔内に貫通させ、固定シャフトが長孔内を移動できるようにする方法であることが好ましい。これにより、固定シャフトの上記方向への移動を安定性良く行うことができ、精度の高いバルブリフト量の調整が可能となるからである。   The method of providing the fixed shaft in the present invention so as to be movable in the direction along the rocking movement of the rocker arm is not particularly limited, but as an example, a length formed corresponding to the moving range of the fixed shaft shown in FIG. It is preferable that a shaft housing having a hole is used, and the fixed shaft is passed through the long hole so that the fixed shaft can move in the long hole. This is because the fixed shaft can be moved in the above direction with good stability, and the valve lift amount can be adjusted with high accuracy.

４．その他
本発明の可変動弁機構においては、上記可変シャフトおよび固定シャフトの移動範囲を所定範囲に規定するため、移動範囲を制限する手段を設けてもよい。具体的にこのような手段としては、固定シャフトの移動範囲および可変シャフトの移動範囲に応じて、長孔が形成されたシャフトハウジングを用いる手段であることが好ましい。このようなシャフトハウジングを用いた場合について、図を用いて具体的に説明すると、図９に示すように、シャフトハウジング３０の各長孔３１内に固定シャフト５および可変シャフト６を貫通させ、両者が長孔３１内を移動できるようにすることにより、固定シャフト５および可変シャフト６を所定の方向に安定性良く移動させることができる。 4). Others In the variable valve mechanism of the present invention, means for limiting the movement range may be provided in order to define the movement range of the variable shaft and the fixed shaft within a predetermined range. Specifically, such means is preferably means using a shaft housing in which a long hole is formed in accordance with the moving range of the fixed shaft and the moving range of the variable shaft. The case where such a shaft housing is used will be specifically described with reference to the drawings. As shown in FIG. 9, the fixed shaft 5 and the variable shaft 6 are passed through the long holes 31 of the shaft housing 30. Can move in the long hole 31, the fixed shaft 5 and the variable shaft 6 can be moved with stability in a predetermined direction.

このようなシャフトハウジングを設ける位置としては、固定シャフトおよび可変シャフトの移動範囲を制限することが可能な位置であれば特に限定はされないが、例えば、図４に示すように、個々のロッカアーム３の片方の側面側の位置が好ましい。   The position where such a shaft housing is provided is not particularly limited as long as the movement range of the fixed shaft and the variable shaft can be limited. For example, as shown in FIG. A position on one side is preferable.

さらに、シャフトハウジングを設けた場合、シャフトハウジングにロッカアームを付勢させることにより、可変シャフトおよび固定シャフトの移動をより精度高く行うことができる。具体的にシャフトハウジングにロッカアームを付勢させる方法としては、特に限定はされないが、バネまたはワッシャ等を用いる方法を挙げることができる。例えば、図４に示す位置にシャフトハウジング３０を設けた場合には、２つのロッカアーム３の間にバネ３２等を設けることによりシャフトハウジング３０にロッカアーム３を付勢させることができる。   Furthermore, when the shaft housing is provided, the variable shaft and the fixed shaft can be moved with higher accuracy by biasing the rocker arm to the shaft housing. Specifically, a method for biasing the rocker arm to the shaft housing is not particularly limited, and a method using a spring or a washer can be used. For example, when the shaft housing 30 is provided at the position shown in FIG. 4, the rocker arm 3 can be biased to the shaft housing 30 by providing a spring 32 or the like between the two rocker arms 3.

Ｂ．ロッカアーム
次に、本発明のロッカアームについて説明する。本発明のロッカアームは、カムと、前記カムの回転に伴って揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構に用いられるロッカアームであって、前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定する固定シャフト用の固定シャフト用孔と、前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に伸びる可変シャフト用長孔とが形成されていることを特徴とするものである。 B. Next, the rocker arm of the present invention will be described. The rocker arm according to the present invention is a rocker arm used in a variable valve mechanism having a cam, a rocker arm that swings as the cam rotates, and a valve that is disposed at one end of the rocker arm and is opened and closed by the rocker arm swinging. A fixed shaft hole for a fixed shaft that fixes a position in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm, and a long hole for a variable shaft that extends in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. And are formed.

本発明のロッカアームにおいては、上記可変シャフト用長孔に、ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に形成された可変シャフトが挿入されることから、可変シャフトが可変シャフト用長孔内を上記方向に移動することにより、ロッカアームの揺動軸の位置を変化させることができる。このようにロッカアームの揺動軸の位置を可動化することにより、バルブに与えるリフト量を変化させることができるので、本発明のロッカアームを用いることにより、低速および高速間における連続的な切り替えを簡便な構造で行うことが可能な可変動弁機構の製造を可能とする。   In the rocker arm of the present invention, since the variable shaft formed so as to be movable in the direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm is inserted into the variable shaft long hole, the variable shaft is formed into the variable shaft long hole. By moving the inside in the above direction, the position of the rocking shaft of the rocker arm can be changed. Since the amount of lift applied to the valve can be changed by moving the position of the rocker arm's rocking shaft in this way, the use of the rocker arm of the present invention facilitates continuous switching between low speed and high speed. This makes it possible to manufacture a variable valve mechanism that can be implemented with a simple structure.

このようなロッカアームについては上述した「Ａ．可変動弁機構」の中に記載したものと同様なのでここでの説明は省略する。   Since such a rocker arm is the same as that described in “A. Variable valve mechanism” described above, description thereof is omitted here.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述の実施形態は例示であり、本明細書の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一の構成を有し、同様の効果を奏するものは、如何なるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. The above-described embodiment is an exemplification, and it is the present invention that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present specification and has the same effect. It is included in the technical scope of the invention.

例えば、本発明は、上記固定シャフト、可変シャフトおよびロッカアームを用いることができるのであれば、上述したような型のエンジンに限定されるものではなく、種々の型のエンジンに対して用いることが可能である。   For example, the present invention is not limited to the type of engine described above as long as the fixed shaft, the variable shaft, and the rocker arm can be used, and can be used for various types of engines. It is.

本発明の可変動弁機構の一例を示した概略図である。It is the schematic which showed an example of the variable valve mechanism of this invention. 本発明の可変動弁機構の一例について、カムのリフト区間でロッカアームが接触している場合を示した概略図である。It is the schematic which showed the case where the rocker arm is contacting in the lift area of a cam about an example of the variable valve mechanism of this invention. 本発明のカムのリフト区間およびベース区間を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the lift area and base area of the cam of this invention. 本発明の可変動弁機構について、図１の紙面上部から見た場合を示した概略図である。It is the schematic which showed the case where the variable valve mechanism of this invention was seen from the paper upper part of FIG. 本発明の可変動弁機構について、低速および高速間における切り替えを示した説明図である。It is explanatory drawing which showed switching between the low speed and the high speed about the variable valve mechanism of this invention. 本発明の可変動弁機構におけるバルブリフト曲線を示すグラフである。It is a graph which shows the valve lift curve in the variable valve mechanism of this invention. 本発明の可変動弁機構の他の例を示した概略図である。It is the schematic which showed the other example of the variable valve mechanism of this invention. 本発明の可変動弁機構の他の例を示した概略図である。It is the schematic which showed the other example of the variable valve mechanism of this invention. 本発明におけるシャフトハウジングの一例を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed an example of the shaft housing in this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ … カム軸
２ … カム
３ … ロッカアーム
４ … バルブ
５ … 固定シャフト
６ … 可変シャフト
７ … 固定シャフト用孔
８ … 可変シャフト用長孔
９ … ローラ
１０ … ロッカチップ
２０ … 可変動弁機構
３０ … シャフトハウジング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cam shaft 2 ... Cam 3 ... Rocker arm 4 ... Valve 5 ... Fixed shaft 6 ... Variable shaft 7 ... Fixed shaft hole 8 ... Variable shaft long hole 9 ... Roller 10 ... Rocker tip 20 ... Variable valve mechanism 30 ... Shaft housing

Claims (2)

カムと、前記カムの回転に伴って揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構であって、
前記ロッカアームは、前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定する固定シャフトと、前記ロッカアームの揺動の軸となり、かつ前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に移動可能に設けられた可変シャフトとにより支持されており、
前記固定シャフトは、前記ロッカアームの揺動の動きに沿う方向に移動可能に設けられており、前記可変シャフトは、前記ロッカアームに形成された、前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に伸びる可変シャフト用長孔内に挿入されており、
前記可変シャフトには、前記可変シャフトが前記長孔内を移動できるように可変シャフト移動手段が設けられていることを特徴とする可変動弁機構。 A variable valve mechanism having a cam, a rocker arm that swings as the cam rotates, and a valve that is disposed at one end of the rocker arm and that is opened and closed by swinging the rocker arm;
The rocker arm is a fixed shaft that fixes a position in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm, and serves as a rocking axis of the rocker arm, and is movable in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. And is supported by a variable shaft provided in
The fixed shaft is provided so as to be movable in a direction along the rocking movement of the rocker arm, and the variable shaft is formed in the rocker arm and extends in a direction perpendicular to the rocking movement of the rocker arm. It is inserted into the long hole for the variable shaft,
The variable valve mechanism, wherein the variable shaft is provided with variable shaft moving means so that the variable shaft can move in the elongated hole. カムと、前記カムの回転に伴って揺動するロッカアームと、前記ロッカアームの一端に配置され前記ロッカアームの揺動により開閉されるバルブとを有する可変動弁機構に用いられるロッカアームであって、
前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向の位置を固定する固定シャフト用の固定シャフト用孔と、前記ロッカアームの揺動の動きに対して直角方向に伸びる可変シャフト用長孔とが形成されていることを特徴とするロッカアーム。 A rocker arm used in a variable valve mechanism having a cam, a rocker arm that swings as the cam rotates, and a valve that is disposed at one end of the rocker arm and that is opened and closed by the rocker arm.
A fixed shaft hole for a fixed shaft that fixes a position in a direction perpendicular to the rocker movement of the rocker arm and a variable shaft long hole that extends in a direction perpendicular to the rocker movement of the rocker arm are formed. The rocker arm is characterized by
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