JP2008095568A

JP2008095568A - Variable cam mechanism

Info

Publication number: JP2008095568A
Application number: JP2006276295A
Authority: JP
Inventors: Ken Sugiura; 憲杉浦; Yoshihiko Hamamura; 芳彦濱村
Original assignee: Otics Corp
Current assignee: Otics Corp
Priority date: 2006-10-10
Filing date: 2006-10-10
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2026-10-10
Also published as: JP4624330B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the amount of valve lift from being changed over during a lift operation of an engine valve. <P>SOLUTION: In a variable cam mechanism 100, a spring 54 for biasing the variable cam piece 40 in a direction to depart from the cam shaft 22 is interposed between a variable cam piece 40 and a cam shaft 22; the biasing force of the spring 54 is set so as to be weaker than a force required for opening and closing an engine valve 14, and a locking mechanism for regulating the movement of the variable cam piece 40 to the cam shaft 22 side is provided in the interior of the cam shaft 22; the locking mechanism regulates the movement of the variable cam piece 40 to the cam shaft 22 side only when the variable cam piece 40 is moved to the remotest position from the cam shaft 22. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、エンジンバルブを開閉させるためのバルブ駆動機構を構成する可変カム機構に関するものである。 The present invention relates to a variable cam mechanism constituting a valve drive mechanism for opening and closing an engine valve.

従来、エンジンバルブのリフト量を低速運転時には小さく、高速運転時には大きくなるように切替えることによって、低速運転時及び高速運転時の双方において出力を向上させるようにしたバルブ駆動装置が公知である（特許文献１参照）。この種のバルブ駆動装置は、カムシャフトに対し径方向への移動が可能な可変カムピースを備えており、可変カムピースがエンジンの回転数等に応じてカムシャフトの径方向に移動することによって、その可変カムピースによって駆動されるエンジンバルブのリフト量が増減するように構成されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a valve drive device that improves the output in both low-speed operation and high-speed operation by switching the lift amount of the engine valve so that it is small during low-speed operation and large during high-speed operation (patent) Reference 1). This type of valve drive device includes a variable cam piece that can move in the radial direction with respect to the camshaft, and the variable cam piece moves in the radial direction of the camshaft according to the rotational speed of the engine. The lift amount of the engine valve driven by the variable cam piece is increased or decreased.

しかしながら、上記した従来のバルブ駆動装置では、エンジンバルブを開閉させるためのリフト動作中に、可変カムピースをカムシャフトの径方向へ移動させてエンジンバルブのリフト量を切替える動作が行われる場合があるので問題であった。この場合、エンジンバルブのリフト動作中にバルブリフト量の切替えが行われることによって、カムシャフトの駆動トルクの急変により当該カムシャフトに対して無理な力が作用し、摩耗や騒音などの原因となりうるので問題であった。 However, in the conventional valve driving device described above, during the lift operation for opening and closing the engine valve, there is a case where the variable cam piece is moved in the radial direction of the camshaft to switch the lift amount of the engine valve. It was a problem. In this case, when the valve lift amount is switched during the lift operation of the engine valve, an abrupt change in the drive torque of the camshaft causes an unreasonable force to act on the camshaft, which may cause wear or noise. So it was a problem.

そこで、このような問題を解決する技術として、特許文献２には、可変カムピースをカムシャフトの径方向に移動させるためのピストンと支持ピンとを備えた内燃機関の動弁装置におけるカム切替機構が開示されている。
しかし、この特許文献２に記載のカム切替機構は、エンジンバルブの開閉に必要な力と可変カムピースをカムシャフトの径方向に移動させる力（支持ピンの軸力）とのバランスをとることによってエンジンバルブの開閉動作中におけるバルブリフト量の切替動作を防止しようとするものであるが、そのバランスをとるための計算方法が著しく不明確であり、従来技術として成立しうるものではなかった。 Therefore, as a technique for solving such a problem, Patent Document 2 discloses a cam switching mechanism in a valve gear for an internal combustion engine that includes a piston and a support pin for moving the variable cam piece in the radial direction of the camshaft. Has been.
However, the cam switching mechanism described in Patent Document 2 balances the force required to open and close the engine valve with the force that moves the variable cam piece in the radial direction of the camshaft (axial force of the support pin). Although an attempt is made to prevent the switching operation of the valve lift amount during the opening / closing operation of the valve, the calculation method for achieving the balance is extremely unclear, and it has not been possible as a conventional technique.

特開平１−１６７４０５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-167405 特開平７−１３３７０８号公報JP 7-133708 A

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、その目的は、より簡易な構成を有するエンジンバルブ駆動用の可変カム機構を提供することである。また、エンジンバルブを駆動するためのバルブ駆動装置を構成する可変カム機構において、エンジンバルブのリフト動作中におけるバルブリフト量の切替えが行われないようにすることである。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a variable cam mechanism for driving an engine valve having a simpler configuration. Another object of the present invention is to prevent the valve lift amount from being switched during the lift operation of the engine valve in the variable cam mechanism that constitutes the valve drive device for driving the engine valve.

第１発明は、クランクシャフトと同期して回転するカムシャフトに対し径方向への移動が可能な状態で可変カムピースが設けられており、前記可変カムピースの径方向への移動によりエンジンバルブのリフト量を変更できるように構成されたエンジンバルブ駆動用の可変カム機構であって、前記可変カムピースと前記カムシャフトとの間には、前記可変カムピースを前記カムシャフトから離れる方向に付勢するスプリングが介装されており、前記スプリングの付勢力は、前記エンジンバルブを開閉させるために必要な力よりも弱くなるように設定されており、前記カムシャフトの内部には、前記可変カムピースの前記カムシャフト側への移動を規制するロック機構が設けられており、前記ロック機構は、前記可変カムピースが前記カムシャフトから最も離れた位置に移動したときにのみ、前記可変カムピースの前記カムシャフト側への移動を規制することを特徴とする、可変カム機構である。 In the first invention, a variable cam piece is provided in a state in which the camshaft rotating in synchronization with the crankshaft is movable in the radial direction, and the lift amount of the engine valve is determined by the movement of the variable cam piece in the radial direction. A variable cam mechanism for driving an engine valve configured to be able to change the position of the engine valve, and a spring for biasing the variable cam piece in a direction away from the cam shaft is interposed between the variable cam piece and the cam shaft. The urging force of the spring is set so as to be weaker than the force necessary to open and close the engine valve, and the camshaft has a camshaft side of the variable cam piece. A lock mechanism for restricting the movement of the variable cam piece, wherein the variable cam piece has the cam shaft. Only when it is moving to the position farthest from, characterized by restricting the movement to the cam shaft side of the variable cam piece, a variable cam mechanism.

第１発明によれば、可変カムピースが高リフト位置（カムシャフトから最も離れた位置）に達したときにのみ、ロック機構によるロック動作（可変カムピースのカムシャフト側への移動を規制する動作）が行われるようになっている。ここで、可変カムピースをカムシャフトから離れる方向に付勢するスプリングの付勢力は、エンジンバルブを開閉させるために必要な力よりも弱くなるように設定されている。このため、エンジンバルブのリフト動作中は、可変カムピースが高リフト位置に移動しないようになっている。したがって、エンジンバルブのリフト動作中は、ロック機構によるロック動作が行われないために、バルブリフト量の切替えが行われないようになっている。 According to the first aspect of the invention, only when the variable cam piece reaches the high lift position (position farthest from the camshaft), the lock operation by the lock mechanism (the operation that regulates the movement of the variable campiece toward the camshaft) is performed. To be done. Here, the biasing force of the spring that biases the variable cam piece in the direction away from the camshaft is set to be weaker than the force necessary to open and close the engine valve. For this reason, the variable cam piece is prevented from moving to the high lift position during the lift operation of the engine valve. Therefore, during the lift operation of the engine valve, the lock operation by the lock mechanism is not performed, so that the valve lift amount is not switched.

第２発明は、第１発明の可変カム機構において、前記ロック機構は、前記カムシャフトの内部においてアンロック位置からロック位置に作動されるプランジャによって構成されており、ロック位置に作動された前記プランジャが前記可変カムピースに設けられた挿入ピンの前記カムシャフト内部への進入を阻止することによって、前記可変カムピースの前記カムシャフト側への移動が規制されることを特徴とする、可変カム機構である。 According to a second aspect of the present invention, in the variable cam mechanism according to the first aspect, the lock mechanism is constituted by a plunger that is operated from the unlock position to the lock position inside the cam shaft, and the plunger that is operated to the lock position. The variable cam mechanism is characterized in that movement of the variable cam piece toward the camshaft is restricted by preventing an insertion pin provided in the variable cam piece from entering the camshaft. .

第２発明によれば、可変カムピースのカムシャフト側への移動を規制するロック機構を、少ない部材を使って簡易に構成することが可能である。 According to the second aspect of the present invention, the lock mechanism that restricts the movement of the variable cam piece toward the camshaft can be easily configured using a small number of members.

本発明によれば、より簡易な構成を有するエンジンバルブ駆動用の可変カム機構を提供することが可能となる。また、エンジンバルブ駆動用の可変カム機構において、エンジンバルブのリフト動作中におけるバルブリフト量の切替えが行われないようにすることが可能である。 According to the present invention, it is possible to provide a variable cam mechanism for driving an engine valve having a simpler configuration. In the variable cam mechanism for driving the engine valve, it is possible to prevent the valve lift amount from being switched during the lift operation of the engine valve.

本発明の実施形態を図１〜図６によって説明する。
図１は、エンジンバルブを開閉させるための動弁機構１０を示している。この動弁機構１０は、エンジンのシリンダヘッド１２の上部に設けられるものであり、エンジンバルブ１４、バルブスプリング１６、ロッカアーム１８、ローラ２０、カムシャフト２２、カム２４、ピボット２６などの複数の構成要素からなるものである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a valve operating mechanism 10 for opening and closing an engine valve. The valve operating mechanism 10 is provided on an upper portion of an engine cylinder head 12 and includes a plurality of components such as an engine valve 14, a valve spring 16, a rocker arm 18, a roller 20, a cam shaft 22, a cam 24, and a pivot 26. It consists of

ロッカアーム１８は、ローラ２０を有するローラロッカアームの形式であり、ローラ２０はカムシャフト２２に対して一体的に設けられたカム２４の周面に接触している。このロッカアーム１８の一端側には、エンジンバルブ１４のステム部１４ａの上端に対して上方から当接可能な当接部２８が設けられている。このロッカアーム１８の他端側には、シリンダヘッド１２の上部に設けられたラッシュアジャスタのピボット２６に取り付けられる取付部３０が設けられている。カムシャフト２２は、エンジンのクランクシャフトとベルト等を介して連結されており、カムシャフト２２はクランクシャフトと同期して回転する。カムシャフト２２が回転すると、カムシャフト２２と一体となってカム２４が回転する。カム２４が回転すると、カム２４の周面と接触しているローラ２０が当該カム２４によって押圧される。カム２４によってローラ２０が押圧されると、ロッカアーム１８がピボット２６を支点として揺動運動を行う。これにより、エンジンバルブ１４のステム部１４ａの上端がロッカアーム１８の当接部２８によって上方から押圧されるので、エンジンシリンダの吸排気の各ポートがエンジンバルブ１４によって所定のタイミングで開閉される。 The rocker arm 18 is in the form of a roller rocker arm having a roller 20, and the roller 20 is in contact with the peripheral surface of a cam 24 provided integrally with the camshaft 22. On one end side of the rocker arm 18, a contact portion 28 is provided that can contact the upper end of the stem portion 14 a of the engine valve 14 from above. On the other end side of the rocker arm 18, there is provided an attachment portion 30 that is attached to a pivot 26 of a lash adjuster provided on the upper portion of the cylinder head 12. The camshaft 22 is connected to the engine crankshaft via a belt or the like, and the camshaft 22 rotates in synchronization with the crankshaft. When the camshaft 22 rotates, the cam 24 rotates together with the camshaft 22. When the cam 24 rotates, the roller 20 in contact with the peripheral surface of the cam 24 is pressed by the cam 24. When the roller 20 is pressed by the cam 24, the rocker arm 18 swings around the pivot 26 as a fulcrum. As a result, the upper end of the stem portion 14a of the engine valve 14 is pressed from above by the contact portion 28 of the rocker arm 18, so that the intake and exhaust ports of the engine cylinder are opened and closed by the engine valve 14 at a predetermined timing.

図２は、カムシャフト２２に対して一体的に設けられたカム２４によって構成される可変カム機構１００の縦断面図である。図３は、図２に示す可変カム機構１００のＡ−Ａ線断面図である。本実施形態の可変カム機構１００は、カム２４の一部を構成する可変カムピース４０を高リフト位置及び低リフト位置に移動させることによって、エンジンバルブ１４のリフト量を大小に切り替えるための機構である。なお、図２及び図３は、カム２４の一部を構成する可変カムピース４０が高リフト位置にてロックされた状態を示している。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the variable cam mechanism 100 configured by the cam 24 provided integrally with the camshaft 22. FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable cam mechanism 100 shown in FIG. The variable cam mechanism 100 according to the present embodiment is a mechanism for switching the lift amount of the engine valve 14 between large and small by moving a variable cam piece 40 constituting a part of the cam 24 to a high lift position and a low lift position. . 2 and 3 show a state in which the variable cam piece 40 constituting a part of the cam 24 is locked at the high lift position.

図２、３に示すように、カムシャフト２２に対して一体的に設けられたカム２４は、可変カムピース４０及び固定カムピース４２を備えている。
可変カムピース４０は、カムシャフト２２に対して相対的に回転しないように、かつ、カムシャフト２２の径方向に対して移動可能な状態で設けられている。これに対して、固定カムピース４２は、カムシャフト２２に対して相対的に回転しないように、かつ、カムシャフト２２の径方向に対して移動不能な状態で設けられている。
なお、図３に示すように、固定カムピース４２は、可変カムピース４０の表裏両側を挟むようにして２つ設けられている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the cam 24 provided integrally with the camshaft 22 includes a variable cam piece 40 and a fixed cam piece 42.
The variable cam piece 40 is provided so as not to rotate relative to the camshaft 22 and to be movable with respect to the radial direction of the camshaft 22. On the other hand, the fixed cam piece 42 is provided so as not to rotate relative to the camshaft 22 and in a state incapable of moving in the radial direction of the camshaft 22.
As shown in FIG. 3, two fixed cam pieces 42 are provided so as to sandwich both front and back sides of the variable cam piece 40.

図３に示すように、可変カムピース４０は全体として略楕円形の形状を有しており、その中心部にはカムシャフト２２が貫通する貫通孔４４が設けられている。カムシャフト２２の断面形状はほぼ正方形をなしており、貫通孔４４はこのカムシャフト２２の断面とほぼ同じ大きさの幅を有する略長方形の形状を有している。したがって、可変カムピース４０は、カムシャフト２２の側面に沿って当該カムシャフト２２の径方向（図３における上下方向）に移動可能であり、かつ、カムシャフト２２に対して相対的に回転不能な状態で固定されている。 As shown in FIG. 3, the variable cam piece 40 has a substantially oval shape as a whole, and a through hole 44 through which the camshaft 22 passes is provided at the center thereof. The cross-sectional shape of the camshaft 22 has a substantially square shape, and the through hole 44 has a substantially rectangular shape having a width substantially the same as the cross-section of the camshaft 22. Therefore, the variable cam piece 40 is movable along the side surface of the camshaft 22 in the radial direction of the camshaft 22 (the vertical direction in FIG. 3) and is not rotatable relative to the camshaft 22. It is fixed with.

図４は、可変カムピース４０の拡大斜視図である。
図４に示すように、可変カムピース４０には突出ピン４６が設けられている。この突出ピン４６は、可変カムピース４０の中心部に設けられた貫通孔４４の内周壁面から下方に向けて突出するように設けられている。この突出ピン４６の下端部には嵌合溝４８が設けられており、この嵌合溝４８に対して可変カムピース４０とは別体で設けられた挿入ピン５０の頭部５０ａが嵌合する。これにより、突出ピン４６と挿入ピン５０が軸方向に連結するようになっている。 FIG. 4 is an enlarged perspective view of the variable cam piece 40.
As shown in FIG. 4, the variable cam piece 40 is provided with a protruding pin 46. The protruding pin 46 is provided so as to protrude downward from the inner peripheral wall surface of the through hole 44 provided in the central portion of the variable cam piece 40. A fitting groove 48 is provided at the lower end of the projecting pin 46, and the head 50 a of the insertion pin 50 provided separately from the variable cam piece 40 is fitted into the fitting groove 48. Thereby, the protrusion pin 46 and the insertion pin 50 are connected in the axial direction.

カムシャフト２２に対して可変カムピース４０を組み付ける手順について説明する。
まず、カムシャフト２２に設けられた挿入孔５２に対して挿入ピン５０をその頭部５０ａが露出した状態で挿入する。つぎに、可変カムピース４０に設けられた突出ピン４６をスプリング５４の中心部に挿入する（図２，図４参照）。その後、スプリング５４を下方から押し縮めた状態としつつ、可変カムピース４０の中心部に設けられた貫通孔４４に対してカムシャフト２２を貫通させる。最後に、挿入ピン５０の頭部５０ａを突出ピン４６の下端部に設けられた嵌合溝４８に嵌合させることによって、挿入ピン５０と突出ピン４６を軸方向に連結する。これにより、図３に示すように、カムシャフト２２と可変カムピース４０の間にスプリング５４が介装された状態で、かつ、突出ピン４６に連結された挿入ピン５０が挿入孔５２に挿入された状態で、カムシャフト２２に対して可変カムピース４０が組み付けられる。 A procedure for assembling the variable cam piece 40 to the camshaft 22 will be described.
First, the insertion pin 50 is inserted into the insertion hole 52 provided in the camshaft 22 with the head portion 50a exposed. Next, the protruding pin 46 provided on the variable cam piece 40 is inserted into the center of the spring 54 (see FIGS. 2 and 4). Thereafter, the camshaft 22 is passed through the through hole 44 provided at the center of the variable cam piece 40 while the spring 54 is pressed and contracted from below. Finally, the insertion pin 50 and the protruding pin 46 are connected in the axial direction by fitting the head 50a of the inserting pin 50 into a fitting groove 48 provided at the lower end of the protruding pin 46. Thereby, as shown in FIG. 3, the insertion pin 50 connected to the protruding pin 46 is inserted into the insertion hole 52 with the spring 54 interposed between the camshaft 22 and the variable cam piece 40. In this state, the variable cam piece 40 is assembled to the camshaft 22.

図２に示すように、本実施形態の可変カム機構１００では、カムシャフト２２に対して同じ角度でカム２４が２つずつ取り付けられており、この２つのカム２４を覆うようにしてカムケース５６が設けられている。これら２つのカム２４は、エンジン気筒に設けられる２本のエンジンバルブ１４をそれぞれ同じタイミングで開閉させることが可能である。なお、カムシャフト２２の断面は略正方形の形状を有しているために、このカムシャフト２２に対しては回転角度が９０°ずつ異なるように複数のカム２４を取り付けることが可能である。 As shown in FIG. 2, in the variable cam mechanism 100 of this embodiment, two cams 24 are attached to the camshaft 22 at the same angle, and a cam case 56 is formed so as to cover the two cams 24. Is provided. These two cams 24 can open and close the two engine valves 14 provided in the engine cylinder at the same timing. In addition, since the cross section of the camshaft 22 has a substantially square shape, a plurality of cams 24 can be attached to the camshaft 22 such that the rotation angle differs by 90 °.

図２に示すように、カムシャフト２２の内部にはプランジャ収容部５８が形成されている。このプランジャ収容部５８には、円柱状に形成された２つのプランジャ６０が軸方向に沿って移動可能な状態で収容されている。この２つのプランジャ６０の後端側には、プランジャ６０の後端面６０ａに油圧を作用させるための油圧室６２が形成されている。この油圧室６２には、カムケース５６の内部に形成された油路６４を通って作動油が供給されるようになっている。一方、２つのプランジャ６０の間にはリターンスプリング６６が介装されており、このリターンスプリング６６によって２つのプランジャ６０が互いに離間する方向に付勢されるとともに、２つのプランジャ６０の前端面６０ｂには、このリターンスプリング６６を保持するための保持ピン６８が設けられている。 As shown in FIG. 2, a plunger accommodating portion 58 is formed inside the camshaft 22. Two plungers 60 formed in a columnar shape are accommodated in the plunger accommodating portion 58 so as to be movable along the axial direction. A hydraulic chamber 62 for applying hydraulic pressure to the rear end surface 60 a of the plunger 60 is formed on the rear end side of the two plungers 60. The hydraulic chamber 62 is supplied with hydraulic oil through an oil passage 64 formed inside the cam case 56. On the other hand, a return spring 66 is interposed between the two plungers 60, and the two springs 60 are biased in a direction away from each other by the return spring 66, and the front end surfaces 60 b of the two plungers 60 are urged. Is provided with a holding pin 68 for holding the return spring 66.

油圧室６２の油圧が上昇した場合には、プランジャ６０の後端面６０ａに作用する油圧がリターンスプリング６６の付勢力に打ち勝って、２つのプランジャ６０が互いに近づく方向に作動される。すると、図２に示すように、挿入ピン５０のカムシャフト２２内部への進入が阻止される位置までプランジャ６０が前進することとなる。このプランジャ６０の位置を「ロック位置」と呼ぶことにする。 When the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 62 rises, the hydraulic pressure acting on the rear end surface 60a of the plunger 60 overcomes the urging force of the return spring 66, and the two plungers 60 are actuated in a direction approaching each other. Then, as shown in FIG. 2, the plunger 60 moves forward to a position where the insertion pin 50 is prevented from entering the camshaft 22. The position of the plunger 60 will be referred to as a “lock position”.

これとは反対に、油圧室６２の油圧が下降した場合には、リターンスプリング６６の付勢力がプランジャ６０の後端面６０ａに作用する油圧に打ち勝って、２つのプランジャ６０が互いに離間する方向に作動される。すると、図５に示すように、挿入ピン５０のカムシャフト２２内部への進入が許容される位置までプランジャ６０が後退することとなる。このプランジャ６０の位置を「アンロック位置」と呼ぶことにする。なお、カムシャフト２２には棒状のストッパ７０が打ち込まれており、このストッパ７０によってプランジャ６０がアンロック位置にて位置決めされるようになっている。 On the other hand, when the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 62 decreases, the urging force of the return spring 66 overcomes the hydraulic pressure acting on the rear end surface 60a of the plunger 60, and the two plungers 60 operate in a direction away from each other. Is done. Then, as shown in FIG. 5, the plunger 60 moves backward to a position where the insertion pin 50 is allowed to enter the camshaft 22. The position of the plunger 60 will be referred to as an “unlock position”. Note that a rod-like stopper 70 is driven into the camshaft 22, and the plunger 60 is positioned at the unlock position by the stopper 70.

図５は、プランジャ６０がアンロック位置に作動された状態における可変カム機構１００の縦断面図である。図６は、図５に示す可変カム機構１００のＢ−Ｂ線断面図である。なお、図５及び図６は、図２及び図３に示す可変カム機構１００における可変カムピース４０がカムシャフト２２とともに１８０°回転した状態を示している。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the variable cam mechanism 100 in a state where the plunger 60 is operated to the unlock position. 6 is a cross-sectional view of the variable cam mechanism 100 shown in FIG. 5 and 6 show a state where the variable cam piece 40 in the variable cam mechanism 100 shown in FIGS. 2 and 3 is rotated 180 ° together with the camshaft 22.

プランジャ６０がアンロック位置に作動された状態では、図５及び図６に示すように、挿入ピン５０のカムシャフト２２内部への進入が許容される。これにより、カムシャフト２２に対する可変カムピース４０の径方向への移動が許容される。 In a state where the plunger 60 is operated to the unlock position, the insertion pin 50 is allowed to enter the camshaft 22 as shown in FIGS. 5 and 6. Thereby, the movement of the variable cam piece 40 with respect to the camshaft 22 in the radial direction is allowed.

ここで、可変カムピース４０とカムシャフト２２の間には、可変カムピース４０をカムシャフト２２から遠ざかる方向に付勢するためのスプリング５４が介装されている。このスプリング５４の付勢力は、エンジンバルブ１４を開閉させるために必要な力よりも弱く設定されている。より具体的には、スプリング５４の付勢力は、エンジンバルブ１４を閉じる方向に付勢するバルブスプリング１６の付勢力よりも弱く設定されている。このため、プランジャ６０がアンロック位置に作動されている状態では、スプリング５４の付勢力がバルブスプリング１６の付勢力にうち負けてしまうために、エンジンバルブ１４のリフト量は可変カムピース４０のカム高さによって決定されるのではなく、それよりも低い固定カムピース４２のカム高さによって決定されることとなる。 Here, a spring 54 is interposed between the variable cam piece 40 and the camshaft 22 to urge the variable cam piece 40 away from the camshaft 22. The biasing force of the spring 54 is set to be weaker than the force required to open and close the engine valve 14. More specifically, the biasing force of the spring 54 is set to be weaker than the biasing force of the valve spring 16 that biases the engine valve 14 in the closing direction. For this reason, when the plunger 60 is in the unlocked position, the urging force of the spring 54 is lost to the urging force of the valve spring 16, so the lift amount of the engine valve 14 is the cam height of the variable cam piece 40. It is not determined by the height, but is determined by the cam height of the fixed cam piece 42 lower than that.

以上をまとめると、つぎのようになる。
（１）プランジャ６０がロック位置に作動されている状態では、可変カムピース４０が高リフト位置にて固定された状態であり、かつ、エンジンバルブ１４がこの可変カムピース４０によって駆動される。したがって、この状態では、エンジンバルブ１４のリフト量が“大きい”状態となる（図２，３参照）。
（２）プランジャ６０がアンロック位置に作動されている状態では、可変カムピース４０が高リフト位置にて固定されていない状態であり、かつ、エンジンバルブ１４がこの可変カムピース４０ではなく、固定カムピース４２によって駆動される。したがって、この状態では、エンジンバルブ１４のリフト量が“小さい”状態となる（図５，６参照）。 The above is summarized as follows.
(1) In the state where the plunger 60 is operated to the lock position, the variable cam piece 40 is fixed at the high lift position, and the engine valve 14 is driven by the variable cam piece 40. Therefore, in this state, the lift amount of the engine valve 14 is “large” (see FIGS. 2 and 3).
(2) When the plunger 60 is operated to the unlock position, the variable cam piece 40 is not fixed at the high lift position, and the engine valve 14 is not the variable cam piece 40 but the fixed cam piece 42. Driven by. Therefore, in this state, the lift amount of the engine valve 14 is in a “small” state (see FIGS. 5 and 6).

図２，３に示すように、可変カムピース４０がカムシャフト２２から最も離れた位置（高リフト位置）に達したときにのみ、プランジャ６０はアンロック位置からロック位置に移動することが可能である。つまり、プランジャ６０は、可変カムピース４０が高リフト位置に達したときにのみ、可変カムピース４０のカムシャフト２２側への移動を規制する動作（ロック動作）を行うことが可能である。 As shown in FIGS. 2 and 3, the plunger 60 can move from the unlocked position to the locked position only when the variable cam piece 40 reaches the position farthest away from the camshaft 22 (high lift position). . That is, the plunger 60 can perform an operation (locking operation) for restricting the movement of the variable cam piece 40 toward the camshaft 22 only when the variable cam piece 40 reaches the high lift position.

したがって、エンジンバルブ１４を開閉させるためのリフト動作中は、プランジャ６０がアンロック位置からロック位置に移動することができないために、エンジンバルブ１４のリフト量の切替え（低リフト量から高リフト量への切替え）が行われないようになっている。これにより、エンジンバルブ１４のリフト動作中におけるリフト量の切替えに起因する種々の不具合（カムシャフト２２に作用するトルク負荷の急変に伴う騒音等）の発生を未然に防止することが可能となっている。 Therefore, during the lift operation for opening and closing the engine valve 14, the plunger 60 cannot move from the unlocked position to the locked position, so that the lift amount of the engine valve 14 is switched (from the low lift amount to the high lift amount). Switching) is not performed. As a result, it is possible to prevent the occurrence of various troubles (noise caused by a sudden change in the torque load acting on the camshaft 22) due to the switching of the lift amount during the lift operation of the engine valve 14. Yes.

以上説明したように、本発明の可変カム機構１００によれば、エンジンバルブのリフト動作中におけるバルブリフト量の切替えが行われないようにすることが可能であるとともに、可変カム機構１００の構成をより簡易なものとすることができる。 As described above, according to the variable cam mechanism 100 of the present invention, the valve lift amount can be prevented from being switched during the lift operation of the engine valve, and the configuration of the variable cam mechanism 100 is configured. It can be made simpler.

エンジンバルブを開閉させるための動弁機構を示している。The valve operating mechanism for opening and closing an engine valve is shown. 可変カム機構の縦断面図であり、可変カムピースが高リフト位置にてロックされた状態を示している。It is a longitudinal cross-sectional view of a variable cam mechanism, and has shown the state which the variable cam piece was locked in the high lift position. 図２に示す可変カム機構のＡ−Ａ線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the variable cam mechanism shown in FIG. 可変カムピースの拡大斜視図である。It is an expansion perspective view of a variable cam piece. 可変カム機構の縦断面図であり、プランジャがアンロック位置に作動された状態を示している。It is a longitudinal cross-sectional view of a variable cam mechanism, and has shown the state by which the plunger was actuated to the unlocking position. 図５に示す可変カム機構のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the variable cam mechanism shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１０…動弁機構
１４…エンジンバルブ
１６…バルブスプリング
１８…ロッカアーム
２２…カムシャフト
２４…カム
４０…可変カムピース
４２…固定カムピース
４４…貫通孔
５０…挿入ピン
５２…挿入孔
５４…スプリング
６０…プランジャ
１００…可変カム機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Valve mechanism 14 ... Engine valve 16 ... Valve spring 18 ... Rocker arm 22 ... Cam shaft 24 ... Cam 40 ... Variable cam piece 42 ... Fixed cam piece 44 ... Through hole 50 ... Insertion pin 52 ... Insertion hole 54 ... Spring 60 ... Plunger 100 ... Variable cam mechanism

Claims

クランクシャフトと同期して回転するカムシャフトに対し径方向への移動が可能な状態で可変カムピースが設けられており、前記可変カムピースの径方向への移動によりエンジンバルブのリフト量を変更できるように構成されたエンジンバルブ駆動用の可変カム機構であって、
前記可変カムピースと前記カムシャフトとの間には、前記可変カムピースを前記カムシャフトから離れる方向に付勢するスプリングが介装されており、前記スプリングの付勢力は、前記エンジンバルブを開閉させるために必要な力よりも弱くなるように設定されており、
前記カムシャフトの内部には、前記可変カムピースの前記カムシャフト側への移動を規制するロック機構が設けられており、
前記ロック機構は、前記可変カムピースが前記カムシャフトから最も離れた位置に移動したときにのみ、前記可変カムピースの前記カムシャフト側への移動を規制することを特徴とする、可変カム機構。 A variable cam piece is provided in a state in which the camshaft rotating in synchronization with the crankshaft can be moved in the radial direction, and the lift amount of the engine valve can be changed by the movement of the variable cam piece in the radial direction. A variable cam mechanism for driving the engine valve,
A spring for biasing the variable cam piece in a direction away from the cam shaft is interposed between the variable cam piece and the cam shaft, and the biasing force of the spring is used to open and close the engine valve. It is set to be weaker than the necessary force,
Inside the camshaft, a lock mechanism for restricting movement of the variable cam piece toward the camshaft is provided,
The variable cam mechanism is characterized in that the lock mechanism restricts the movement of the variable cam piece toward the camshaft only when the variable cam piece moves to a position farthest from the camshaft.

請求項１に記載の可変カム機構であって、
前記ロック機構は、前記カムシャフトの内部においてアンロック位置からロック位置に作動されるプランジャによって構成されており、ロック位置に作動された前記プランジャが前記可変カムピースに設けられた挿入ピンの前記カムシャフト内部への進入を阻止することによって、前記可変カムピースの前記カムシャフト側への移動が規制されることを特徴とする、可変カム機構。 The variable cam mechanism according to claim 1,
The lock mechanism is configured by a plunger that is operated from an unlock position to a lock position within the cam shaft, and the cam shaft of an insertion pin provided in the variable cam piece is provided with the plunger that is operated in the lock position. The variable cam mechanism is characterized in that movement of the variable cam piece toward the camshaft is restricted by preventing entry into the inside.