JP2008133770A - Variable valve gear - Google Patents

Variable valve gear Download PDF

Info

Publication number
JP2008133770A
JP2008133770A JP2006320350A JP2006320350A JP2008133770A JP 2008133770 A JP2008133770 A JP 2008133770A JP 2006320350 A JP2006320350 A JP 2006320350A JP 2006320350 A JP2006320350 A JP 2006320350A JP 2008133770 A JP2008133770 A JP 2008133770A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
valve
cam shaft
valve lifter
lifter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006320350A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Kidooka
昭夫 木戸岡
Shuichi Ezaki
修一 江▲崎▼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2006320350A priority Critical patent/JP2008133770A/en
Priority to CNA2007800440461A priority patent/CN101542078A/en
Priority to US12/310,974 priority patent/US20100089348A1/en
Priority to EP07831727A priority patent/EP2093389A1/en
Priority to PCT/JP2007/071997 priority patent/WO2008065881A1/en
Publication of JP2008133770A publication Critical patent/JP2008133770A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
    • F01L1/14—Tappets; Push rods
    • F01L1/143—Tappets; Push rods for use with overhead camshafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
    • F01L1/02—Valve drive
    • F01L1/04—Valve drive by means of cams, camshafts, cam discs, eccentrics or the like
    • F01L1/047—Camshafts
    • F01L1/053—Camshafts overhead type
    • F01L1/0532—Camshafts overhead type the cams being directly in contact with the driven valve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L9/00—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically
    • F01L9/20—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means
    • F01L9/22—Valve-gear or valve arrangements actuated non-mechanically by electric means actuated by rotary motors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To certainly cancel interference of a valve and a piston in occurrence of abnormality using a simple constitution in a variable valve gear for rotating/driving a cam shaft provided with a cam for pushing the valve biased in a closure direction by a valve spring by a motor. <P>SOLUTION: The cam shaft 22 or the like provided with the cam 18 or the like for pushing the valve 12 biased in the closure direction by the valve spring 17 is driven by the motor 30 or the like. A valve lifter 16 abutted on the cam 18 or the like is provided between the cam 18 or the like and the valve 12. The valve lifter 16 is provided with an apex surface 16a formed such that a tangent direction of the cam 18 or the like with a nose distal end 18c is inclined in a direction perpendicular to an axis of a valve stem 14 when viewed from an axial direction of the cam shaft 22 or the like. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、内燃機関のバルブを駆動する可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve gear that drives a valve of an internal combustion engine.

従来、例えば特許文献１には、モータによってバルブを開閉駆動する弁駆動システムを有する内燃機関が開示されている。この従来の弁駆動システムでは、カム軸の回転とクランク軸の回転との同期制御に異常が発生した場合には、ロストモーション機構を用いてバルブの開閉動作を停止させるか、或いは、小さなリフト量でバルブを駆動するための低リフトカムに切り換えることによって、退避走行を可能にしている。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses an internal combustion engine having a valve drive system that opens and closes a valve by a motor. In this conventional valve drive system, when an abnormality occurs in the synchronous control of the rotation of the camshaft and the rotation of the crankshaft, the valve opening / closing operation is stopped using a lost motion mechanism, or a small lift amount By switching to a low lift cam for driving the valve, retreat travel is enabled.

特開２００５−５４７３２号公報JP 2005-54732 A 実開平６−８７６０５号公報Japanese Utility Model Publication No. 6-87605 特開２００４−２２５５６２号公報JP 2004-225562 A 特開２００４−２２５６１０号公報JP 2004-225610 A 特許第３３５９５２４号公報Japanese Patent No. 3359524

上記従来の弁駆動システムのようにカム軸を電動駆動するシステムの一態様として、バルブリフタを介してカムがバルブを駆動する方式の可変動弁装置が知られている。そのような方式の可変動弁装置では、可変動弁装置に異常が発生し、カムのノーズ先端部がバルブリフタに当接した状態でモータの駆動が停止されることがあると、バルブのリフト量が最大リフトとなる状態で開いたままとなる可能性がある。そして、そのような状況が生ずると、最大リフト状態で停止したままのバルブと、往復運動を続けているピストンとの干渉が生じ得る。   As one aspect of a system for electrically driving a camshaft like the conventional valve drive system, there is known a variable valve operating system in which a cam drives a valve via a valve lifter. In such a type of variable valve device, if the variable valve device malfunctions and the drive of the motor is stopped while the nose tip of the cam is in contact with the valve lifter, the lift amount of the valve May remain open at maximum lift. When such a situation occurs, interference between the valve that remains stopped in the maximum lift state and the piston that continues to reciprocate may occur.

上記の干渉を回避する目的のみで、上記従来の弁駆動システムが備える退避制御のための機構、すなわち、バルブの開閉動作を停止させる機構や低リフトカムに切り換える機構を備えることは、カム軸をモータによって回転駆動する方式の可変動弁装置において、いたずらに装置構成を複雑化させてしまう。また、上記の退避制御のための機構を用いる方式では、カム軸とクランク軸との同期制御の異常を検知した後に上記退避制御に切り換えられるまでの移行期間中に、バルブとピストンとの干渉が生じ得る。   For the purpose of avoiding the above-mentioned interference only, a mechanism for retraction control provided in the conventional valve drive system, that is, a mechanism for stopping the opening / closing operation of the valve or a mechanism for switching to a low lift cam is used. Therefore, the configuration of the variable valve apparatus that is rotationally driven by the above-mentioned method is complicated. Further, in the method using the mechanism for retraction control, the interference between the valve and the piston occurs during the transition period until the control is switched to the retraction control after detecting the abnormality of the synchronous control between the camshaft and the crankshaft. Can occur.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、バルブスプリングによって閉弁方向に付勢されるバルブを押動するカムが設けられたカム軸を、モータにより回転駆動する可変動弁装置において、簡素な構成を用いて、異常発生時にバルブとピストンとの干渉を確実に解消し得る可変動弁装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems. A cam shaft provided with a cam for pushing a valve urged in a valve closing direction by a valve spring can be driven to rotate by a motor. An object of the present invention is to provide a variable valve device that can reliably eliminate interference between a valve and a piston when an abnormality occurs, using a simple structure in the variable valve device.

第１の発明は、バルブスプリングによって閉弁方向に付勢されるバルブを押動するカムが設けられたカム軸を、モータにより駆動する可変動弁装置であって、
前記カムと前記バルブとの間に、当該カムと当接するバルブリフタを備え、
前記バルブリフタは、前記カム軸の軸方向から見て、前記カムのノーズ先端部との接線方向が、バルブステムの軸線と直交する方向に対して傾斜するように形成された頂面を備えることを特徴とする。 A first invention is a variable valve operating apparatus for driving a cam shaft provided with a cam for pushing a valve biased in a valve closing direction by a valve spring by a motor,
A valve lifter that contacts the cam is provided between the cam and the valve,
The valve lifter includes a top surface formed so that a tangential direction to the nose tip of the cam is inclined with respect to a direction orthogonal to the axis of the valve stem when viewed from the axial direction of the cam shaft. Features.

また、第２の発明は、第１の発明において、前記接線の傾斜方向は、前記カムの正転時における前記カムと前記バルブリフタとの接触点の進行方向に向かうにつれ、当該接線と前記バルブリフタの底面との距離が小さくなる方向であることを特徴とする。   In a second aspect based on the first aspect, the inclination direction of the tangent line moves toward the advancing direction of the contact point between the cam and the valve lifter during normal rotation of the cam. It is a direction in which the distance from the bottom surface decreases.

また、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記頂面は、前記カム軸の軸方向から見て、前記カム側に凸となる凸曲面状に形成されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the top surface is formed in a convex curved surface that is convex toward the cam side when viewed from the axial direction of the cam shaft. And

また、第４の発明は、第３の発明において、前記カム側に凸となる凸曲面状に形成された前記頂面において前記バルブリフタの底面からの高さが最も高くなる頂点と、前記ノーズ先端部と前記バルブリフタとの接触点とが、前記カム軸の軸方向から見て、離間するように構成されていることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the apex having a highest height from the bottom surface of the valve lifter on the top surface formed in a convex curved shape that is convex toward the cam side, and the nose tip The contact point between the valve lifter and the valve lifter is configured to be separated from each other when viewed from the axial direction of the cam shaft.

また、第５の発明は、第３または第４の発明において、前記カム側に凸となる凸曲面状に形成された前記頂面は、前記バルブリフタの中心軸上で当該バルブリフタの底面からの高さが最も高くなるように形成されており、
前記カム軸は、前記カム軸の軸方向から見て、前記カム軸の中心軸と前記バルブリフタの中心軸とが交差しないように配置されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the third or fourth aspect of the invention, the top surface formed in a convex curved shape that protrudes toward the cam side has a height from the bottom surface of the valve lifter on the central axis of the valve lifter. Is formed to be the highest,
The cam shaft is arranged so that the central axis of the cam shaft and the central axis of the valve lifter do not intersect when viewed from the axial direction of the cam shaft.

また、第６の発明は、第３または第４の発明において、前記カム軸は、前記カム軸の軸方向から見て、前記カム軸の中心軸が前記バルブステムの軸線と交差するように配置されており、
前記カム側に凸となる凸曲面状に形成された前記頂面は、前記バルブリフタの底面からの高さが最も高くなる頂点が、前記カム軸の軸方向から見て、前記バルブステムの軸線に対してオフセットされた位置となるように形成されていることを特徴とする。 According to a sixth invention, in the third or fourth invention, the cam shaft is disposed such that a central axis of the cam shaft intersects an axis of the valve stem when viewed from an axial direction of the cam shaft. Has been
The top surface formed in a convex curved surface that is convex toward the cam side has an apex where the height from the bottom surface of the valve lifter is the highest, as viewed from the axial direction of the cam shaft, to the axis of the valve stem. It is characterized by being formed so as to be offset from the position.

また、第７の発明は、第１または第２の発明において、前記頂面は、前記カム軸の軸方向から見て、一定の勾配を有する傾斜面であることを特徴とする。   According to a seventh invention, in the first or second invention, the top surface is an inclined surface having a constant gradient when viewed from the axial direction of the cam shaft.

また、第８の発明は、第１乃至第７の発明の何れかにおいて、前記モータが前記カム軸を駆動する際に当該モータに与える指令値が所定値に達したときに、当該モータへの電力供給を停止する電力供給制御手段を更に備えることを特徴とする。   Further, an eighth invention according to any one of the first to seventh inventions, when a command value given to the motor when the motor drives the camshaft reaches a predetermined value, It further comprises power supply control means for stopping power supply.

また、第９の発明は、第１乃至第８の発明の何れかにおいて、前記カム軸の駆動トルクを低減させる低減トルクを発生するトルク低減機構を更に備え、
前記トルク低減機構は、前記低減トルクが前記バルブスプリングの付勢力に基づいて前記カム軸に作用するトルクに比して小さくなるように構成されていることを特徴とする。 Further, a ninth invention further includes a torque reduction mechanism for generating a reduction torque for reducing the drive torque of the camshaft in any one of the first to eighth inventions,
The torque reduction mechanism is configured such that the reduced torque is smaller than a torque acting on the camshaft based on an urging force of the valve spring.

第１の発明によれば、カムのノーズ先端部がバルブリフタの頂面と接した状態でモータによるカム軸の駆動が停止されることがあっても、バルブスプリングの付勢力がカムを上方に突き上げる方向だけでなく、カムを回転させる方向にも作用することとなる。このため、本発明によれば、異常発生時にバルブが開弁状態のままとなることを良好に回避することができ、バルブとピストンとの干渉を確実に回避することができる。   According to the first aspect of the invention, even when the drive of the cam shaft by the motor is stopped with the nose tip of the cam in contact with the top surface of the valve lifter, the urging force of the valve spring pushes the cam upward. This affects not only the direction but also the direction of rotating the cam. Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfactorily avoid that the valve remains open when an abnormality occurs, and to reliably avoid interference between the valve and the piston.

第２の発明によれば、カムのノーズ先端部がバルブリフタの頂面と接した状態でモータによるカム軸の駆動が停止されることがあっても、カムは正転方向に逃がされるようになる。このため、本発明によれば、異常発生後の最始動時に、カムとピストンとの同期を取り易くすることができ、バルブとピストンとの干渉の可能性を低減することができるようになる。また、始動直後の必要電力の低減も期待することができるようになる。   According to the second invention, even if the drive of the cam shaft by the motor is stopped in a state where the nose tip of the cam is in contact with the top surface of the valve lifter, the cam is released in the forward rotation direction. . For this reason, according to the present invention, it is possible to easily synchronize the cam and the piston at the time of the most recent start after the occurrence of an abnormality, and the possibility of interference between the valve and the piston can be reduced. In addition, it is possible to expect a reduction in required power immediately after starting.

第３乃至第７の発明によれば、カムのノーズ先端部がバルブリフタの頂面と接した状態でモータによるカム軸の駆動が停止されることがあっても、バルブスプリングの付勢力がカムを上方に突き上げる方向だけでなく、カムを回転させる方向にも作用することとなる。このため、本発明によれば、異常発生時にバルブが開弁状態のままとなることを良好に回避することができ、バルブとピストンとの干渉を確実に回避することができる。   According to the third to seventh inventions, even if the drive of the camshaft by the motor is stopped with the nose tip of the cam in contact with the top surface of the valve lifter, the urging force of the valve spring This will act not only in the upward direction but also in the direction of rotating the cam. Therefore, according to the present invention, it is possible to satisfactorily avoid that the valve remains open when an abnormality occurs, and to reliably avoid interference between the valve and the piston.

第８の発明によれば、モータにカム軸の駆動力が残った状態となるような異常が可変動弁装置に生じた場合であっても、バルブスプリングの付勢力がカムを回転させるトルクに変換されることが許容される。このため、バルブとピストンとの干渉を確実に回避することができる。   According to the eighth aspect of the present invention, even when an abnormality occurs in the variable valve operating apparatus such that the driving force of the cam shaft remains in the motor, the urging force of the valve spring causes the torque to rotate the cam. It is allowed to be converted. For this reason, interference with a valve and a piston can be avoided reliably.

第９の発明によれば、カム軸の駆動トルクを低減させるためのトルク低減機構を備える可変動弁装置において、十分なバルブスプリングの付勢力を、カムを回転させるトルクとして確保することができ、これにより、バルブとピストンとの干渉を確実に回避することができる。   According to the ninth aspect of the present invention, in the variable valve gear including a torque reduction mechanism for reducing the drive torque of the camshaft, sufficient urging force of the valve spring can be ensured as torque for rotating the cam. Thereby, interference with a valve and a piston can be avoided reliably.

実施の形態１．
［可変動弁装置の構成］
以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態１の可変動弁装置１０の基本構成を説明する。
図１は、本発明の実施の形態１の可変動弁装置１０の構成を示す斜視図である。図１に示す可変動弁装置１０は、内燃機関のバルブを駆動するための装置である。ここでは、内燃機関は、直列４気筒型エンジンとして構成されているものとする。図１において、＃１〜＃４は、それぞれ内燃機関の第１気筒〜第４気筒を表している。この内燃機関における爆発順序は、一般的な内燃機関と同様に、＃１→＃３→＃４→＃２であるものとする。尚、本実施形態では、可変動弁装置１０が各気筒の吸気弁を駆動する装置として機能するものとし、図１においては排気弁側の構成についてはその図示を省略している。しかし、可変動弁装置１０は、吸気弁に代えて、或いは吸気弁に加え、各気筒の排気弁を駆動する装置として構成されていてもよい。 Embodiment 1 FIG.
[Configuration of variable valve gear]
Hereinafter, the basic configuration of the variable valve operating apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a variable valve operating apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. A variable valve operating apparatus 10 shown in FIG. 1 is an apparatus for driving a valve of an internal combustion engine. Here, it is assumed that the internal combustion engine is configured as an in-line four-cylinder engine. In FIG. 1, # 1 to # 4 represent the first cylinder to the fourth cylinder of the internal combustion engine, respectively. The explosion order in this internal combustion engine is assumed to be # 1 → # 3 → # 4 → # 2 as in a general internal combustion engine. In the present embodiment, the variable valve gear 10 functions as a device for driving the intake valve of each cylinder, and the illustration of the configuration on the exhaust valve side is omitted in FIG. However, the variable valve operating apparatus 10 may be configured as a device that drives the exhaust valve of each cylinder instead of or in addition to the intake valve.

図１に示す構成は、吸気弁として機能する２つのバルブ１２を気筒毎に備えている。バルブ１２には、それぞれバルブステム１４が固定されている。バルブステム１４の上端部には、バルブリフタ１６が取り付けられている。バルブステム１４には、バルブスプリング１７（図５参照）の付勢力が作用しており、バルブステム１４は、その付勢力によって閉弁方向に付勢されている。本実施形態の可変動弁装置１０は、バルブリフタ１６の頂面１６aの形状と、バルブリフタ１６と後述するカム１８、２０との配置関係に特徴を有している。その特徴部分については、図５を参照して後述する。   The configuration shown in FIG. 1 includes two valves 12 functioning as intake valves for each cylinder. A valve stem 14 is fixed to each valve 12. A valve lifter 16 is attached to the upper end portion of the valve stem 14. A biasing force of a valve spring 17 (see FIG. 5) acts on the valve stem 14, and the valve stem 14 is biased in the valve closing direction by the biasing force. The variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment is characterized by the shape of the top surface 16a of the valve lifter 16 and the positional relationship between the valve lifter 16 and cams 18 and 20 described later. The characteristic part will be described later with reference to FIG.

それぞれのバルブリフタ１６の上部には、対応するカム１８または２０が配置されている。図１に示すように、ここでは、＃１および＃４気筒に配置されたバルブリフタ１６に対応するカムを、カム１８と称し、＃２および＃３気筒に配置されたバルブリフタ１６に対応するカムを、カム２０と称して区別している。＃１気筒および＃４気筒に対応するカム１８は、カム軸２２に固定されている。＃２および＃３気筒に対応するカム２０は、カム軸２２とは互いに回転可能であって、かつ、当該カム軸２２と同軸上に配置されたカム軸２４に固定されている。つまり、図１に示す構成では、爆発時期が３６０°CAだけ異なる気筒毎にカム軸が共用されている。そして、それらのカム軸、すなわち、＃１および＃４気筒に対応するカム軸２２と、＃２および＃３気筒に対応するカム軸２４とは、互いに独立して周方向に回転動作または揺動動作が可能となるように構成されている。尚、カム軸２２およびカム軸２４は、図示しないシリンダヘッド等の支持部材によって回転可能に支持されている。   A corresponding cam 18 or 20 is arranged on the upper part of each valve lifter 16. As shown in FIG. 1, here, the cam corresponding to the valve lifter 16 disposed in the # 1 and # 4 cylinders is referred to as a cam 18, and the cam corresponding to the valve lifter 16 disposed in the # 2 and # 3 cylinders is referred to as a cam. The cam 20 is distinguished. Cams 18 corresponding to # 1 cylinder and # 4 cylinder are fixed to a cam shaft 22. The cams 20 corresponding to the # 2 and # 3 cylinders are rotatable with respect to the camshaft 22 and are fixed to a camshaft 24 arranged coaxially with the camshaft 22. That is, in the configuration shown in FIG. 1, the camshaft is shared by the cylinders whose explosion times differ by 360 ° CA. These camshafts, that is, the camshaft 22 corresponding to the # 1 and # 4 cylinders, and the camshaft 24 corresponding to the # 2 and # 3 cylinders rotate or swing in the circumferential direction independently of each other. It is configured to be able to operate. The cam shaft 22 and the cam shaft 24 are rotatably supported by a support member such as a cylinder head (not shown).

一方のカム軸２２には、第１のドリブンギヤ２６が同軸上に固定されている。第１のドリブンギヤ２６には、第１の出力ギヤ２８が噛み合わされている。第１の出力ギヤ２８は、第１のモータ３０の出力軸に固定されている。第１のモータ３０は、回転速度および回転量の制御が可能なサーボモータである。この第１のモータ３０としては、例えばＤＣブラシレスモータ等が好ましく用いられる。第１のモータ３０には、その回転位置（回転角度）を検出するためのレゾルバ、ロータリーエンコーダ等の回転角検出センサが内蔵されている。このような構成によれば、第１のモータ３０のトルクを、これらのギヤ２６および２８を介してカム軸２２に伝達することができる。   A first driven gear 26 is coaxially fixed to one camshaft 22. A first output gear 28 is meshed with the first driven gear 26. The first output gear 28 is fixed to the output shaft of the first motor 30. The first motor 30 is a servo motor capable of controlling the rotation speed and the rotation amount. For example, a DC brushless motor is preferably used as the first motor 30. The first motor 30 incorporates a rotation angle detection sensor such as a resolver and a rotary encoder for detecting the rotation position (rotation angle). According to such a configuration, the torque of the first motor 30 can be transmitted to the camshaft 22 via these gears 26 and 28.

他方のカム軸２４には、第２のドリブンギヤ３２が同軸上に固定されている。第２のドリブンギヤ３２には、中間ギヤ３４を介して、第２の出力ギヤ３６が噛み合わされている。第２の出力ギヤ３６は、第２のモータ３８の出力軸に固定されている。第２のモータ３８の具体的な構成は、上記第１のモータ３０と同様である。このような構成によれば、第２のモータ３８のトルクを、これらのギヤ３２、３４、および３６を介してカム軸２４に伝達することができる。   A second driven gear 32 is coaxially fixed to the other cam shaft 24. A second output gear 36 is engaged with the second driven gear 32 through an intermediate gear 34. The second output gear 36 is fixed to the output shaft of the second motor 38. The specific configuration of the second motor 38 is the same as that of the first motor 30. According to such a configuration, the torque of the second motor 38 can be transmitted to the camshaft 24 via these gears 32, 34, and 36.

図１に示すシステムは、ECU(Electronic Control Unit)４０を備えている。ECU４０には、クランク角センサやカム角センサ等の図示を省略する各種センサや、第１のモータ３０、第２のモータ３８等の各種アクチュエータが接続されている。ECU４０は、それらのセンサ出力に基づいて、第１のモータ３０および第２のモータ３８の回転速度および回転量を制御することができる。より具体的には、カム軸２２等が一方向に連続的に駆動されるように、モータ３０等に駆動指令を与えることにより、カム軸２２等を回転動作させることができる。また、ECU４０は、バルブ１２の開弁期間中にモータ３０等の回転方向が逆転するように、モータ３０等に駆動指令を与えることにより、カム軸２２等を揺動動作させることができる。   The system shown in FIG. 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 40. Various sensors (not shown) such as a crank angle sensor and a cam angle sensor, and various actuators such as the first motor 30 and the second motor 38 are connected to the ECU 40. The ECU 40 can control the rotation speed and the rotation amount of the first motor 30 and the second motor 38 based on the sensor outputs. More specifically, the camshaft 22 and the like can be rotated by giving a drive command to the motor 30 and the like so that the camshaft 22 and the like are continuously driven in one direction. Further, the ECU 40 can swing the camshaft 22 and the like by giving a drive command to the motor 30 and the like so that the rotation direction of the motor 30 and the like is reversed during the valve 12 opening period.

図２は、図１に示すカム軸２２の詳細な構成を説明するために、カム軸２２をその軸方向から見た図である。上述したように、カム軸２２には、カム１８（＃１）とカム１８（＃４）とが固定されている。図２に示すように、＃１気筒用のカム１８（＃１）は、プロフィールの異なる２つのカム面１８a、１８bを有している。一方のカム面であるベース円部１８aは、カム軸２２の中心からの距離が一定となるように形成されている。他方のカム面であるノーズ部１８bは、カム軸２２の中心からの距離が次第に大きくなり、頂部１８c（ノーズ先端部１８c）を越えた後に当該距離が次第に小さくなるように形成されている。また、＃４気筒用のカム１８（＃４）についても、カム１８（＃１）と同様のベース円部１８aとノーズ部１８bを有している。そして、カム１８（＃１）の頂部１８cとカム１８（＃４）の頂部１８cとは、カム軸２２の周方向に互いに１８０°ずれるようにして配置されている。ここでは、その詳細な説明を省略するが、＃２気筒と＃３気筒に対応するカム軸２４においても、カム２０（＃２）とカム２０（＃３）とは、カム軸２２の場合と同様に構成されているものとする。   FIG. 2 is a view of the cam shaft 22 as viewed from the axial direction in order to explain the detailed configuration of the cam shaft 22 shown in FIG. As described above, the cam 18 (# 1) and the cam 18 (# 4) are fixed to the cam shaft 22. As shown in FIG. 2, the cam 18 (# 1) for the # 1 cylinder has two cam surfaces 18a and 18b having different profiles. The base circle portion 18a, which is one cam surface, is formed so that the distance from the center of the cam shaft 22 is constant. The nose portion 18b, which is the other cam surface, is formed such that the distance from the center of the cam shaft 22 gradually increases and the distance gradually decreases after exceeding the top portion 18c (the nose tip portion 18c). Also, the cam 18 (# 4) for the # 4 cylinder has a base circle portion 18a and a nose portion 18b similar to the cam 18 (# 1). The top portion 18c of the cam 18 (# 1) and the top portion 18c of the cam 18 (# 4) are arranged so as to be shifted from each other by 180 ° in the circumferential direction of the cam shaft 22. Although the detailed description is omitted here, the cam 20 (# 2) and the cam 20 (# 3) in the cam shaft 24 corresponding to the # 2 cylinder and the # 3 cylinder are the same as the case of the cam shaft 22. The same configuration is assumed.

図３は、カム１８によってバルブリフタ１６が駆動される様子を示す模式図である。尚、ここでは、カム１８側の構成を利用して説明を行うが、カム２０側の構成についても同様である。また、本明細書中においては、図３以降の図面においても、カム１８側の構成とカム２０側の構成とに実質的な差異がない場合には、何れか一方のみの説明のみを行い、他方の説明は省略することがある。   FIG. 3 is a schematic diagram showing how the valve lifter 16 is driven by the cam 18. Here, the description will be made using the configuration on the cam 18 side, but the same applies to the configuration on the cam 20 side. Further, in the present specification, also in the drawings after FIG. 3, when there is no substantial difference between the configuration on the cam 18 side and the configuration on the cam 20 side, only one of them will be described. The other description may be omitted.

図３に示すように、カム１８とバルブ１２（図１参照）との間には、カム１８と当接するバルブリフタ１６が配置される。バルブリフタ１６は、カム１８と当接する頂面１６aを備えている。カム１８のベース円部１８aとバルブリフタ１６とが当接している場合には、バルブスプリング１７の付勢力により、バルブシート（図示せず）にバルブが密着してポートが閉じられる。   As shown in FIG. 3, a valve lifter 16 that contacts the cam 18 is disposed between the cam 18 and the valve 12 (see FIG. 1). The valve lifter 16 includes a top surface 16 a that contacts the cam 18. When the base circle portion 18a of the cam 18 and the valve lifter 16 are in contact, the valve is brought into close contact with the valve seat (not shown) by the urging force of the valve spring 17, and the port is closed.

第１のモータ３０の回転運動が上記のギヤ２６、２８を介してカム軸２２に伝達されると、カム軸２２と一体にカム１８が回転し、ノーズ部１８bがバルブリフタ１６を乗り越える間にバルブリフタ１６が押し下げられ、バルブ１２がバルブスプリング１７の付勢力に抗してリフト（開弁）する。   When the rotational movement of the first motor 30 is transmitted to the camshaft 22 via the gears 26 and 28, the cam 18 rotates integrally with the camshaft 22, and the valve lifter 16b moves over the valve lifter 16 while the nose portion 18b gets over the valve lifter 16. 16 is pushed down, and the valve 12 is lifted (opened) against the urging force of the valve spring 17.

また、図３（Ａ）および図３（Ｂ）は、カム１８の２つの駆動モードを示している。その駆動モードの１つである正転駆動モードは、第１のモータ３０を一方向に連続回転させることにより、図３（Ａ）に示すようにカム１８を、最大リフト位置、すなわち、カム１８のノーズ先端部１８c（頂部１８c）がバルブリフタ１６と接する位置を越えて、正転方向に連続的に回転させる駆動モードである。また、もう一方の駆動モードである揺動駆動モードは、正転駆動モードにおける最大リフト位置に達する前に第１のモータ３０の回転方向を切り換えることにより、図３（Ｂ）に示すようにカム１８を往復運動させる駆動モードである。   3A and 3B show two drive modes of the cam 18. FIG. In the forward rotation drive mode, which is one of the drive modes, the first motor 30 is continuously rotated in one direction, whereby the cam 18 is moved to the maximum lift position, that is, the cam 18 as shown in FIG. This is a drive mode in which the nose tip 18c (top 18c) is continuously rotated in the forward rotation direction beyond the position where it contacts the valve lifter 16. Further, the swing drive mode, which is the other drive mode, switches the rotation direction of the first motor 30 before reaching the maximum lift position in the forward rotation drive mode, so that the cam as shown in FIG. This is a drive mode in which 18 is reciprocated.

正転駆動モードでは、カム１８の回転速度を制御することでバルブ１２の作用角が制御される。また、揺動駆動モードでは、カム１８の回転速度とともに、カム１８が揺動する角度範囲を制御することで、バルブ１２の作用角および最大リフト量を制御することができる。   In the forward rotation drive mode, the operating angle of the valve 12 is controlled by controlling the rotational speed of the cam 18. In the swing drive mode, the operating angle and the maximum lift amount of the valve 12 can be controlled by controlling the rotational speed of the cam 18 and the angle range in which the cam 18 swings.

［本実施形態の特徴部分］
次に、図４および図５を参照して、本実施形態の特徴部分について説明する。
図４は、本実施形態の可変動弁装置１０の構成との対比のために参照する一般的な形状のバルブリフタを有する可変動弁装置Ａを示す図であり、カム軸の軸方向から見た図である。本実施形態の可変動弁装置１０と対比される可変動弁装置Ａは、図４に示すように、バルブステムの軸線と直交する平面状となるように形成された一般的な頂面を有するバルブリフタを備えている。 [Characteristics of this embodiment]
Next, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, the characteristic part of this embodiment is demonstrated.
FIG. 4 is a view showing the variable valve apparatus A having a valve lifter having a general shape to be referred to for comparison with the configuration of the variable valve apparatus 10 of the present embodiment, as viewed from the axial direction of the cam shaft. FIG. As shown in FIG. 4, the variable valve operating apparatus A compared with the variable valve operating apparatus 10 of the present embodiment has a general top surface formed so as to have a planar shape orthogonal to the axis of the valve stem. A valve lifter is provided.

カム軸の回転とクランク軸の回転との非同期等の何らかの異常が可変動弁装置Ａに発生した場合には、モータが停止されることがある。モータが停止状態にあると、カムとバルブリフタとの間のフリクション、モータとカム軸間に配置されるギヤの噛み合わせのフリクション、およびモータのイナーシャといったカム軸の回転の抵抗となる要素はあるものの、カム軸は、基本的には回転自在の状態となる。従って、可変動弁装置Ａに異常が発生した際に、ノーズ先端部以外のノーズ部でカムがバルブリフタに接している状態（例えば、図３（Ｂ）に示すような状態）であれば、バルブスプリング反力によってカムが回転させられて、バルブは閉弁状態に戻されるようになる。   When some abnormality such as asynchronous rotation of the camshaft and crankshaft occurs in the variable valve apparatus A, the motor may be stopped. When the motor is in a stopped state, there are factors that cause the cam shaft rotation resistance, such as friction between the cam and the valve lifter, friction between the gears arranged between the motor and the cam shaft, and inertia of the motor. The cam shaft is basically in a freely rotatable state. Accordingly, when an abnormality occurs in the variable valve operating apparatus A, if the cam is in contact with the valve lifter at the nose portion other than the nose tip portion (for example, as shown in FIG. 3B), the valve The cam is rotated by the spring reaction force, and the valve is returned to the closed state.

しかしながら、バルブリフタの頂面がこのような平面形状である場合において、図４に示すように、カムのノーズ先端部がバルブリフタの頂面と当接した状態でモータによるカム軸の駆動が停止された状態になると、バルブのリフト量が最大リフトとなる状態で開いたままとなってしまう可能性がある。   However, when the top surface of the valve lifter has such a planar shape, as shown in FIG. 4, the drive of the cam shaft by the motor is stopped with the nose tip of the cam in contact with the top surface of the valve lifter. When this happens, there is a possibility that the valve will remain open with the maximum lift amount.

上記のような状況が生ずる理由は、図４に示す構成の場合には、カムのノーズ先端部がバルブリフタの頂面と当接する際に、ノーズ先端部と頂面との接線の方向がバルブステムの軸線と直交する方向となることで、バルブスプリング反力（図４中の矢印参照）はカム軸を上方に突き上げる方向にのみ作用し、カムを回転させる方向には作用しないためである。また、上記のような状況が生ずる構成としては、バルブリフタの頂面が平面である場合に限らず、仮に頂面が平面以外の曲面であっても、カムのノーズ先端部とバルブリフタの頂面とが接した際の接線の方向がバルブステムの軸線と直交する方向となる構成である限り該当することとなる。   The reason why the above situation occurs is that, in the configuration shown in FIG. 4, when the nose tip of the cam contacts the top surface of the valve lifter, the direction of the tangent between the nose tip and the top surface is This is because the valve spring reaction force (see the arrow in FIG. 4) acts only in the direction in which the cam shaft is pushed upward, and does not act in the direction in which the cam is rotated. In addition, the configuration in which the above situation occurs is not limited to the case where the top surface of the valve lifter is a flat surface, and even if the top surface is a curved surface other than a flat surface, the nose tip of the cam and the top surface of the valve lifter As long as the configuration is such that the direction of the tangent at the time of contact is a direction perpendicular to the axis of the valve stem.

上記のような状況が生ずることがあると、開弁状態のままとなるバルブと、往復運動を続けているピストンとの干渉が生じ得る。そこで、本実施形態では、以下の図５に示す構成を用いて、バルブが最大リフト状態で停止しないようにした。   When the above situation may occur, there may be interference between the valve that remains open and the piston that continues to reciprocate. Therefore, in this embodiment, the configuration shown in FIG. 5 below is used so that the valve does not stop in the maximum lift state.

図５は、本実施形態の特徴的な構成を説明するための図であり、カム軸２２の軸方向から見た図である。図５に示すように、本実施形態では、カム軸２２の軸方向から見て、カム１８のノーズ先端部１８cとバルブリフタ１６の頂面１６aとの接線方向が、バルブステム１４の軸線と直交する方向に対して傾斜するように、バルブリフタ１６の頂面１６aの形状が決定されているとともに、バルブリフタ１６とカム軸２２との配置関係が調整されている。   FIG. 5 is a view for explaining a characteristic configuration of the present embodiment, and is a view seen from the axial direction of the cam shaft 22. As shown in FIG. 5, in this embodiment, when viewed from the axial direction of the cam shaft 22, the tangential direction between the nose tip 18 c of the cam 18 and the top surface 16 a of the valve lifter 16 is orthogonal to the axial line of the valve stem 14. The shape of the top surface 16a of the valve lifter 16 is determined so as to be inclined with respect to the direction, and the positional relationship between the valve lifter 16 and the cam shaft 22 is adjusted.

そして、その接線の傾斜方向は、カム１８の正転時におけるカム１８とバルブリフタ１６との接触点の進行方向（図５における左方向）に向かうにつれ、当該接線とバルブリフタ１６の底面１６bとの距離が小さくなる方向となるように、バルブリフタ１６の頂面１６aの形状が決定されているとともに、バルブリフタ１６とカム軸２２との配置関係が調整されている。   The inclination direction of the tangent line is the distance between the tangent line and the bottom surface 16b of the valve lifter 16 as it goes in the traveling direction of the contact point between the cam 18 and the valve lifter 16 (left direction in FIG. 5). The shape of the top surface 16a of the valve lifter 16 is determined so as to be smaller, and the positional relationship between the valve lifter 16 and the cam shaft 22 is adjusted.

上述した頂面１６aの形状と上記配置関係の具体的な一例として、本実施形態では、図５に示すように、カム軸２２の軸方向から見て、バルブリフタ１６の頂面１６aをカム１８側に凸となる凸曲面状に、より具体的には、円筒状に形成するようにした。そして、頂面１６aにおいて底面１６bからの高さが最も高くなる頂点と、ノーズ先端部１８cと頂面１６aとの接触点Pとが、カム軸２２の軸方向から見て離間するようにすべく、カム軸２２の中心軸をバルブリフタ１６の中心軸に対してオフセットさせて配置するようにした。更に付け加えると、本実施形態では、上記凸曲面状に形成された頂面１６aを、バルブリフタ１６の中心軸上でバルブリフタ１６の高さが最も高くなるように形成し、また、カム軸２２を、カム軸２２の軸方向から見て、カム軸２２の中心軸がバルブリフタ１６の中心軸から離れるように配置するようにした。   As a specific example of the shape of the top surface 16a and the arrangement relationship described above, in the present embodiment, the top surface 16a of the valve lifter 16 is viewed from the cam 18 side as seen from the axial direction of the cam shaft 22 as shown in FIG. More specifically, it is formed in a convex curved surface shape that is convex in a cylindrical shape, more specifically in a cylindrical shape. Then, the apex where the height from the bottom surface 16b is highest on the top surface 16a and the contact point P between the nose tip 18c and the top surface 16a should be separated from each other when viewed from the axial direction of the cam shaft 22. The central axis of the cam shaft 22 is offset with respect to the central axis of the valve lifter 16. In addition, in the present embodiment, the top surface 16a formed in the convex curved shape is formed so that the height of the valve lifter 16 is the highest on the central axis of the valve lifter 16, and the cam shaft 22 is When viewed from the axial direction of the cam shaft 22, the cam shaft 22 is arranged so that the central axis of the cam shaft 22 is away from the central axis of the valve lifter 16.

また、図５に示す構成では、バルブリフタ１６の中心軸に対するカム軸２２の中心軸のオフセット方向が、カム１８の正転時におけるカム１８とバルブリフタ１６との接触点Pの進行方向側となるように、バルブリフタ１６に対するカム軸２２の配置が調整されている。   In the configuration shown in FIG. 5, the offset direction of the central axis of the cam shaft 22 with respect to the central axis of the valve lifter 16 is on the traveling direction side of the contact point P between the cam 18 and the valve lifter 16 when the cam 18 rotates forward. Further, the arrangement of the cam shaft 22 with respect to the valve lifter 16 is adjusted.

また、本実施形態では、動弁系の実動時に、上記接線方向が上述した方向を常に維持できるようにすべく、バルブリフタ１６がカム１８に対して回転するのを防止する廻り止め機構を備えている。ここでは、詳細な図示は省略することとするが、そのような廻り止め機構は、例えば、以下のような構成で実現することができる。すなわち、バルブステムの軸線と直交方向を向くピンをバルブリフタに貫通させるようにする。そして、バルブリフタの周辺部材であるシリンダヘッドに、バルブステムの軸線方向に延びるようにピンの案内溝を形成し、その案内溝にピンを係合させるようにする。   Further, in the present embodiment, there is provided a detent mechanism for preventing the valve lifter 16 from rotating with respect to the cam 18 so that the tangential direction can always maintain the above-mentioned direction during actual operation of the valve system. ing. Although detailed illustration is omitted here, such a detent mechanism can be realized, for example, with the following configuration. That is, a pin that faces in a direction orthogonal to the axis of the valve stem is made to penetrate the valve lifter. Then, a guide groove for the pin is formed in the cylinder head, which is a peripheral member of the valve lifter, so as to extend in the axial direction of the valve stem, and the pin is engaged with the guide groove.

以上説明したように、図５に示す構成では、カム軸２２の軸方向から見て、カム１８のノーズ先端部１８cとバルブリフタ１６の頂面１６aとの接線方向が、バルブステム１４の軸線と直交する方向に対して傾斜するように、バルブリフタ１６の頂面１６aの形状が決定されているとともに、バルブリフタ１６とカム軸２２との配置関係が調整されている。このような構成によれば、モータの停止時に、カム１８のノーズ先端部１８cがバルブリフタ１６の頂面１６aに接した状態になっても、バルブスプリング反力がカム１８を上方に突き上げる方向だけでなく、カム１８を回転させる方向にも作用することとなる。   As described above, in the configuration shown in FIG. 5, the tangential direction between the nose tip 18 c of the cam 18 and the top surface 16 a of the valve lifter 16 is perpendicular to the axis of the valve stem 14 when viewed from the axial direction of the cam shaft 22. The shape of the top surface 16a of the valve lifter 16 is determined so as to be inclined with respect to the direction in which the valve lifter 16 is moved, and the positional relationship between the valve lifter 16 and the cam shaft 22 is adjusted. According to such a configuration, even when the nose tip 18c of the cam 18 is in contact with the top surface 16a of the valve lifter 16 when the motor is stopped, the valve spring reaction force only pushes the cam 18 upward. However, it also acts in the direction in which the cam 18 is rotated.

つまり、上記の構成によれば、カム１８に作用するバルブスプリング反力には、バルブステム１４の軸線方向の成分だけではなく、バルブステム１４の軸線方向に対して傾いた分解成分（図５に示す矢印参照）が存在することとなる。その結果、カム１８が回転することで、バルブが閉弁方向に動作することとなる。   That is, according to the above configuration, the valve spring reaction force acting on the cam 18 includes not only the component in the axial direction of the valve stem 14 but also the decomposed component inclined with respect to the axial direction of the valve stem 14 (see FIG. 5). (See the arrows shown). As a result, when the cam 18 rotates, the valve operates in the valve closing direction.

このため、本実施形態の構成によれば、従来技術が備えるような退避制御のための機構に頼ることなく、簡素な構成を用いて、異常発生時にバルブ１２とピストンとの干渉を機械的に確実に回避させることが可能となる。また、カム軸２２とクランク軸との同期制御の異常が検知された際にそのような退避制御に切り換えられるまでの移行期間中に、バルブとピストンとの干渉が生ずることも回避することができる。   For this reason, according to the configuration of the present embodiment, the interference between the valve 12 and the piston is mechanically performed at the time of occurrence of an abnormality using a simple configuration without relying on a mechanism for evacuation control as provided in the prior art. It becomes possible to avoid it reliably. It is also possible to avoid interference between the valve and the piston during the transition period until switching to such retraction control when an abnormality in synchronous control between the camshaft 22 and the crankshaft is detected. .

また、上述した図５に示す構成では、上記接線の傾斜方向が、カム１８の正転時におけるカム１８とバルブリフタ１６との接触点の進行方向（図５における左方向）に向かうにつれ、当該接線とバルブリフタ１６の底面１６bとの距離が小さくなる方向となるように、バルブリフタ１６の頂面１６aの形状が決定されているとともに、バルブリフタ１６とカム軸２２との配置関係が調整されている。より具体的には、そのような構成は、バルブリフタ１６の中心軸に対するカム軸２２の中心軸のオフセット方向が、カム１８の正転時におけるカム１８とバルブリフタ１６との接触点Pの進行方向側となるように、バルブリフタ１６に対するカム軸２２の配置が調整されていることによって実現されている。   Further, in the configuration shown in FIG. 5 described above, as the inclination direction of the tangent line moves toward the advancing direction of the contact point between the cam 18 and the valve lifter 16 during the forward rotation of the cam 18 (left direction in FIG. 5), The shape of the top surface 16a of the valve lifter 16 is determined so that the distance between the valve lifter 16 and the bottom surface 16b of the valve lifter 16 is reduced, and the positional relationship between the valve lifter 16 and the cam shaft 22 is adjusted. More specifically, in such a configuration, the offset direction of the central axis of the cam shaft 22 with respect to the central axis of the valve lifter 16 is such that the cam 18 and the valve lifter 16 contact point P when the cam 18 rotates forward This is realized by adjusting the arrangement of the cam shaft 22 with respect to the valve lifter 16.

このような構成によれば、カム１８のノーズ先端部１８cがバルブリフタ１６の頂面１６aに接した状態でモータが停止されることがあった場合に、カム１８は正転方向に逃がされるようになる。その結果、そのような逃がし動作後における最終的なカム１８の停止位置は、正常時におけるバルブ１２のリフト動作の終了直後の位置となる。このようなカム１８の逃がし方向への配慮がなされると、以下に示すような優れた効果を奏することができる。   According to such a configuration, when the motor may be stopped with the nose tip 18c of the cam 18 in contact with the top surface 16a of the valve lifter 16, the cam 18 is released in the forward rotation direction. Become. As a result, the final stop position of the cam 18 after such a relief operation is a position immediately after the end of the lift operation of the valve 12 at the normal time. When consideration is given to the direction in which the cam 18 escapes, the following excellent effects can be obtained.

すなわち、本実施形態のように２つのモータ３０、３８で分担して全気筒の吸気弁を駆動する構成の場合において、異常発生後の再始動時にカム１８を回転させる際に、次回のバルブリフトの開始までに、カム角で60°程度の余裕ができることとなる。その60°程度の区間でカム角の位相判定を行うことで、ピストン位相との同期を取り、バルブ１２とピストンとの干渉の可能性を低減することができるようになる。また、その60°程度の区間で十分にカム１８の回転速度を高めて、カム１８に運動エネルギを与えることができるので、始動直後の必要電力の低減も期待することができるようになる。   That is, in the case where the two motors 30 and 38 share the drive of the intake valves of all the cylinders as in the present embodiment, the next valve lift is performed when the cam 18 is rotated at the time of restart after occurrence of an abnormality. By the start of this, there will be a margin of about 60 ° in cam angle. By performing the cam angle phase determination in the section of about 60 °, it is possible to synchronize with the piston phase and reduce the possibility of interference between the valve 12 and the piston. Further, since the rotational speed of the cam 18 can be sufficiently increased in the section of about 60 ° and kinetic energy can be given to the cam 18, a reduction in required power immediately after starting can be expected.

ところで、上述した実施の形態１においては、カム軸２２の軸方向から見て、バルブリフタ１６の頂面１６aをカム１８側に凸となる凸曲面状に、より具体的には、円筒状に形成するようにし、かつ、上記凸曲面状に形成された頂面１６aを、バルブリフタ１６の中心軸上でバルブリフタ１６の高さが最も高くなるように形成し、また、カム軸２２を、カム軸２２の軸方向から見て、カム軸２２の中心軸がバルブリフタ１６の中心軸から離れるように配置するようにしている。しかしながら、本発明におけるバルブリフタの頂面形状、およびバルブリフタとカム軸との配置関係は、カム軸の軸方向から見て、カムのノーズ先端部とバルブリフタの頂面との接線方向が、バルブステムの軸線と直交する方向に対して傾斜するようにするための配慮がなされていれば、上述した図５に示す構成に限定されるものではなく、例えば、以下の図６または図７に示すような構成であってもよい。   By the way, in the first embodiment described above, the top surface 16a of the valve lifter 16 is formed in a convex curved shape that protrudes toward the cam 18 as viewed from the axial direction of the cam shaft 22, more specifically, in a cylindrical shape. The top surface 16a formed in the convex curved shape is formed so that the height of the valve lifter 16 is the highest on the central axis of the valve lifter 16, and the cam shaft 22 is The central axis of the cam shaft 22 is arranged so as to be away from the central axis of the valve lifter 16 when viewed from the axial direction. However, the shape of the top surface of the valve lifter in the present invention and the positional relationship between the valve lifter and the camshaft are such that the tangential direction between the nose tip of the cam and the top surface of the valve lifter is as viewed from the camshaft axial direction. If consideration is given to incline with respect to the direction orthogonal to the axis, the configuration is not limited to the configuration shown in FIG. 5 described above. For example, as shown in FIG. 6 or FIG. It may be a configuration.

図６は、バルブリフタの頂面形状、およびバルブリフタとカム軸との配置関係についての第１変形例を示す図である。図６に示す構成では、カム軸２２の軸方向から見て、バルブステム１４の軸線（すなわち、バルブリフタ４２の中心軸）の延長線上に、カム軸２２の中心軸が位置するように、カム軸２２が配置されている。また、バルブリフタ４２の頂面４２aは、カム軸２２の軸方向から見て、カム１８側に凸となる凸曲面状に、より具体的には、円筒状に形成するようにしている。   FIG. 6 is a view showing a first modification of the top surface shape of the valve lifter and the positional relationship between the valve lifter and the cam shaft. In the configuration shown in FIG. 6, the cam shaft is positioned such that the central axis of the cam shaft 22 is positioned on the extension line of the axis of the valve stem 14 (that is, the central axis of the valve lifter 42) when viewed from the axial direction of the cam shaft 22. 22 is arranged. Further, the top surface 42a of the valve lifter 42 is formed in a convex curved surface that is convex toward the cam 18 side as viewed from the axial direction of the cam shaft 22, more specifically, in a cylindrical shape.

ただし、上述した図５に示す構成とは異なり、凸曲面状に形成された頂面４２aは、バルブリフタ４２の底面４２bからの高さが最も高くなる頂点が、カム軸２２の軸方向から見て、バルブステム１４の軸線（すなわち、バルブリフタ４２の中心軸）に対してオフセットされた位置となるように形成されている。   However, unlike the configuration shown in FIG. 5 described above, the top surface 42a formed in a convex curved surface has a vertex that is highest from the bottom surface 42b of the valve lifter 42 as viewed from the axial direction of the cam shaft 22. These are formed so as to be offset with respect to the axis of the valve stem 14 (that is, the central axis of the valve lifter 42).

また、図６に示す構成では、バルブリフタ１６の中心軸に対する頂面４２aの頂点のオフセット方向が、カム１８の正転時におけるカム１８とバルブリフタ１６との接触点Qの進行方向と逆方向（図６における右方向）となるように、頂面４２aの形状が決定されている。このようなオフセット方向とすることで、カム１８のノーズ先端部１８cがバルブリフタ４２の頂面４２aに接した状態でモータが停止されることがあった場合に、カム１８は正転方向に逃がされるようになる。
尚、バルブリフタ４２の廻り止め機構は、既述した構成と同様とすることができる。 In the configuration shown in FIG. 6, the offset direction of the apex of the top surface 42a with respect to the central axis of the valve lifter 16 is opposite to the traveling direction of the contact point Q between the cam 18 and the valve lifter 16 when the cam 18 rotates forward (see FIG. 6). The shape of the top surface 42a is determined so as to be the right direction in FIG. By adopting such an offset direction, when the motor is sometimes stopped with the nose tip 18c of the cam 18 in contact with the top surface 42a of the valve lifter 42, the cam 18 is released in the forward rotation direction. It becomes like this.
It should be noted that the rotation prevention mechanism of the valve lifter 42 can be the same as that described above.

図７は、バルブリフタの頂面形状についての第２変形例を示す図である。図７に示す構成では、バルブリフタ４４の頂面４４aは、カム軸２２の軸方向から見て、一定の勾配を有する傾斜面となるように形成されている。また、この頂面４４aの傾斜方向は、カム１８の正転時におけるカム１８とバルブリフタ４４との接触点Rの進行方向に向かうにつれ、バルブリフタ４４の底面４４bに対する距離が小さくなる方向とされている。このような傾斜方向とすることで、カム１８のノーズ先端部１８cがバルブリフタ４４の頂面４４aに接した状態でモータが停止されることがあった場合に、カム１８は正転方向に逃がされるようになる。
尚、バルブリフタ４４の廻り止め機構は、既述した構成と同様とすることができる。 FIG. 7 is a view showing a second modification of the top shape of the valve lifter. In the configuration shown in FIG. 7, the top surface 44 a of the valve lifter 44 is formed to be an inclined surface having a certain gradient when viewed from the axial direction of the cam shaft 22. Further, the inclination direction of the top surface 44a is such that the distance from the bottom surface 44b of the valve lifter 44 becomes smaller as it goes in the traveling direction of the contact point R between the cam 18 and the valve lifter 44 when the cam 18 rotates forward. . By adopting such an inclination direction, when the motor may be stopped in a state where the nose tip 18c of the cam 18 is in contact with the top surface 44a of the valve lifter 44, the cam 18 is released in the forward rotation direction. It becomes like this.
It should be noted that the anti-rotation mechanism of the valve lifter 44 can be the same as that already described.

実施の形態２．
次に、図８を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１乃至図３、および図５に示すハードウェア構成を用いて、ECU４０に後述する図８に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。 Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The system of this embodiment can be realized by causing the ECU 40 to execute a routine shown in FIG. 8 to be described later using the hardware configuration shown in FIGS. 1 to 3 and FIG.

［実施の形態２の特徴部分］
可変動弁装置１０に生じた異常の態様が、モータの電源が完全にオフ状態となるものであった場合には、上述した図５に示す構成を採用することで、バルブスプリング反力によってカム１８等が回転されることで、バルブ１２とピストンとの干渉を確実に回避することができる。しかしながら、異常の態様によっては、電源が完全にはオフ状態とはならずに、モータがカム１８を駆動する力が残った状態となり得る。このような状態では、カム１８がバルブ１２を押し付けた状態で、モータによるカム軸２２の駆動トルクと、バルブスプリング１７の付勢力に基づいてカム軸２２に作用するトルクとが釣り合うこととなり、バルブ１２がリフトした状態で停止してしまう。 [Characteristics of Embodiment 2]
When the abnormal state occurring in the variable valve operating apparatus 10 is such that the power supply of the motor is completely turned off, the configuration shown in FIG. By rotating 18 and the like, it is possible to reliably avoid interference between the valve 12 and the piston. However, depending on the state of abnormality, the power supply may not be completely turned off, and the motor may remain in the force for driving the cam 18. In such a state, with the cam 18 pressing the valve 12, the driving torque of the cam shaft 22 by the motor and the torque acting on the cam shaft 22 based on the urging force of the valve spring 17 are balanced. 12 stops in a lifted state.

その結果、バルブ１２とピストンとの干渉が生ずる可能性がある。そこで、本実施形態では、上記のような態様での異常発生時においても、バルブ１２とピストンとの干渉を確実に回避できるようにすべく、カム１８を電動駆動する際の駆動反力が所定値以上となったときは、より具体的には、ECU４０がモータに与える電流指令値（トルク指令値）が所定値に達したときは、モータへの電力供給を停止するようにした。   As a result, interference between the valve 12 and the piston may occur. Therefore, in the present embodiment, the drive reaction force when the cam 18 is electrically driven is predetermined in order to reliably avoid interference between the valve 12 and the piston even when an abnormality occurs in the above-described manner. More specifically, the power supply to the motor is stopped when the current command value (torque command value) given to the motor by the ECU 40 reaches a predetermined value when the value exceeds the value.

図８は、上記の機能を実現するために、ECU４０が実行するルーチンのフローチャートである。図８に示すルーチンでは、先ず、カム軸２２が停止状態にあるか否かが、カム角センサの出力に従って判別される（ステップ１００）。その結果、カム軸２２が停止状態にあると判定された場合には、次いで、ECU４０がモータに与える電流指令値が取得される（ステップ１０２）。   FIG. 8 is a flowchart of a routine executed by the ECU 40 in order to realize the above function. In the routine shown in FIG. 8, first, it is determined according to the output of the cam angle sensor whether or not the camshaft 22 is in a stopped state (step 100). As a result, if it is determined that the camshaft 22 is in a stopped state, then a current command value that the ECU 40 gives to the motor is acquired (step 102).

次に、上記ステップ１０２において取得された電流指令値が所定値以上であるか否かが判別される（ステップ１０４）。カム軸２２が停止状態にあり、かつ、モータに電力が供給されている状態では、カム１８がバルブ１２をリフトさせている状態でカム１８の位置が保持されることになる。この際のリフト量がある一定量より大きくなると、バルブ１２と往復運動を続けているピストンとの干渉が生ずる可能性がある。カム１８がバルブ１２を押す際のバルブスプリング反力に起因する駆動反力は、バルブ１２のリフト量が大きくなるにつれ、バルブスプリング反力が大きくなるため大きくなる。従って、カム１８の電流指令値は、バルブ１２のリフト量が大きくなるにつれ大きな値となる。本ステップ１０４における所定値は、バルブ１２とピストンとの干渉が生ずる程度にまでバルブ１２のリフト量が大きくなっているか否かを判別できるような値に設定されている。   Next, it is determined whether or not the current command value acquired in step 102 is equal to or greater than a predetermined value (step 104). When the cam shaft 22 is in a stopped state and power is supplied to the motor, the position of the cam 18 is held while the cam 18 lifts the valve 12. If the lift amount at this time is larger than a certain amount, there is a possibility that interference between the valve 12 and the piston that continues to reciprocate may occur. The driving reaction force resulting from the valve spring reaction force when the cam 18 pushes the valve 12 increases as the valve spring reaction force increases as the lift amount of the valve 12 increases. Therefore, the current command value of the cam 18 increases as the lift amount of the valve 12 increases. The predetermined value in step 104 is set to such a value that it can be determined whether or not the lift amount of the valve 12 is large enough to cause interference between the valve 12 and the piston.

上記ステップ１０４において、電流指令値が上記所定値以上であると判定された場合には、モータへの電力供給が停止される（ステップ１０６）。   If it is determined in step 104 that the current command value is equal to or greater than the predetermined value, power supply to the motor is stopped (step 106).

以上説明した図８に示すルーチンによれば、カム軸２２が停止状態にある状況下で、カム１８の電流指令値が所定値以上になっていることで、バルブ１２とピストンとの干渉のおそれがあると判断される場合には、モータへの電力供給が停止される。つまり、バルブスプリング１７の付勢力がカム１８を回転させるトルクに変換されることが許容される。また、本実施形態のバルブリフタ１６の形状、およびバルブリフタ１６とカム軸２２との配置関係は、上記図５と同様に構成されている。このため、上記のようにモータへの電力供給が停止された状態にさえすれば、モータの停止時に、カム１８のノーズ部１８bと頂面１６aとの接触点の位置に関係なく、バルブ１２がリフト状態に維持されるのを回避することができる。このように、本実施形態の制御によれば、可変動弁装置１０の異常の態様によらずに、バルブ１２とピストンとの干渉を確実に回避することができる。   According to the routine shown in FIG. 8 described above, there is a risk of interference between the valve 12 and the piston because the current command value of the cam 18 is equal to or greater than a predetermined value in a situation where the camshaft 22 is in a stopped state. If it is determined that there is, the power supply to the motor is stopped. That is, the urging force of the valve spring 17 is allowed to be converted into torque that rotates the cam 18. Further, the shape of the valve lifter 16 of the present embodiment and the positional relationship between the valve lifter 16 and the cam shaft 22 are configured in the same manner as in FIG. For this reason, as long as the power supply to the motor is stopped as described above, the valve 12 can be operated regardless of the position of the contact point between the nose portion 18b of the cam 18 and the top surface 16a when the motor is stopped. It is possible to avoid maintaining the lift state. As described above, according to the control of the present embodiment, it is possible to reliably avoid the interference between the valve 12 and the piston regardless of the abnormality mode of the variable valve apparatus 10.

尚、上述した実施の形態２においては、ECU４０が上記図８に示すルーチンの処理を実行することにより、前記第８の発明における「電力供給制御手段」が実現されている。   In the second embodiment described above, the “power supply control means” according to the eighth aspect of the present invention is realized by the ECU 40 executing the routine shown in FIG.

実施の形態３．
次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
図９は、本発明の実施の形態３の可変動弁装置５０が備えるトルク低減機構５２の構成を説明するための図である。より具体的には、図９（Ａ）は、可変動弁装置５０をカム軸２２の軸方向から見た図を示し、図９（Ｂ）は、可変動弁装置５０を図９（Ａ）における矢視Ａの方向から見た図を示す。尚、図９において、上記図１に示す構成要素と同一の要素については、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。 Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a diagram for explaining the configuration of the torque reduction mechanism 52 provided in the variable valve operating apparatus 50 according to the third embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 9A shows a view of the variable valve device 50 viewed from the axial direction of the cam shaft 22, and FIG. 9B shows the variable valve device 50 of FIG. 9A. The figure seen from the direction of the arrow A in FIG. In FIG. 9, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.

本実施形態の可変動弁装置５０は、図９に示すトルク低減機構５２を備えている点を除き、上述した実施の形態１の可変動弁装置１０と同様に構成されている。トルク低減機構５２は、モータ３０等によってカム軸２２等を駆動する際の駆動トルクを低減させるための低減トルクを生じさせる機構である。トルク低減機構５２は、図９に示すように、反位相カム５４と、その反位相カム５４にバネ５６の付勢力を与える付勢機構５８とを備えている。トルク低減機構５２は、可変動弁装置５０が備える２つのカム軸２２、２４の端部に、それぞれ設けられている。このようなトルク低減機構５２の構成は公知であるため、ここではその詳細な説明を省略するものとする。   The variable valve operating apparatus 50 of the present embodiment is configured in the same manner as the variable valve operating apparatus 10 of the first embodiment described above, except that the torque reducing mechanism 52 shown in FIG. 9 is provided. The torque reduction mechanism 52 is a mechanism that generates a reduced torque for reducing the drive torque when the camshaft 22 or the like is driven by the motor 30 or the like. As shown in FIG. 9, the torque reduction mechanism 52 includes an anti-phase cam 54 and an urging mechanism 58 that applies an urging force of a spring 56 to the anti-phase cam 54. The torque reduction mechanism 52 is provided at each end of the two cam shafts 22 and 24 provided in the variable valve operating device 50. Since such a configuration of the torque reduction mechanism 52 is known, a detailed description thereof will be omitted here.

図１０は、図９に示すトルク低減機構５２と同様の構成を有するトルク低減機構における低減トルクの一般的な設定を説明するための図である。図１０中に実線で示す波形は、そのようなトルク低減機構が利用されない場合において、カム軸が一回転する間のカム軸の駆動トルクの変化を示している。このカム軸の駆動トルクは、カムとバルブリフタとの間のフリクションなどを除き、バルブスプリングの付勢力に基づいてカム軸に作用するトルクが主となる。このため、カム軸の駆動トルクは、カムが回転してバルブスプリング力に抗しながらバルブを押し下げていくに従って徐々に増加していき、最大リフト位置の手前で最大値を示す。カム軸の駆動トルクは、その後は減少に転じ、最大リフト位置では瞬間的にゼロになる。最大リフト位置を越えた後は、バルブスプリング反力がカムの回転を助勢する。このため、カム軸トルクは、負の値となり、一旦、負のピーク値に達した後に、バルブが閉じられていくにつれゼロに近づいていく。   FIG. 10 is a diagram for explaining a general setting of the reduction torque in the torque reduction mechanism having the same configuration as that of the torque reduction mechanism 52 shown in FIG. A waveform indicated by a solid line in FIG. 10 indicates a change in driving torque of the cam shaft during one rotation of the cam shaft when such a torque reduction mechanism is not used. The cam shaft drive torque is mainly torque acting on the cam shaft based on the urging force of the valve spring, excluding friction between the cam and the valve lifter. For this reason, the drive torque of the cam shaft gradually increases as the cam rotates and pushes down the valve against the valve spring force, and shows a maximum value before the maximum lift position. The drive torque of the camshaft then decreases, and instantaneously becomes zero at the maximum lift position. After exceeding the maximum lift position, the valve spring reaction force assists the rotation of the cam. For this reason, the camshaft torque becomes a negative value, and once it reaches a negative peak value, it approaches zero as the valve is closed.

トルク低減機構が発する低減トルクは、一般的には、上記のようなカム軸の駆動トルクを低減させるべく、図１０中に破線で示す波形で表したように、バルブスプリングの付勢力に基づいてカム軸に作用するトルクとは逆向きのトルクとして与えられる。つまり、これらのトルクは、図１０に示すように、互いに打ち消し合うように作用する。このような低減トルクの設定は、反位相カム５４のプロフィールとバネ５６の付勢力とを適当に調整することにより実現される。このような低減トルクが与えられると、モータによる最終的なカム軸の駆動トルクは、カムが任意の回転位置にあるときで理論上は差し引きゼロ（フリクション分を除く）となる。   The reduction torque generated by the torque reduction mechanism is generally based on the urging force of the valve spring as shown by the waveform shown by the broken line in FIG. 10 in order to reduce the drive torque of the cam shaft as described above. The torque acting on the camshaft is given as a reverse torque. That is, these torques act so as to cancel each other as shown in FIG. Such setting of the reduction torque is realized by appropriately adjusting the profile of the anti-phase cam 54 and the biasing force of the spring 56. When such a reduced torque is applied, the final driving torque of the cam shaft by the motor is theoretically zero when the cam is at an arbitrary rotational position (excluding friction).

その結果、以上説明したような一般的な設定でトルク低減機構が用いられている場合には、カムのノーズ部の如何なる位置でバルブリフタと接していても、つまり、カムのノーズ先端部がバルブリフタと接する場合以外であっても、カムを閉弁方向に回転させるトルクがカム軸に生じないことになり、バルブがリフトした状態でカムが停止する可能性がある。このため、バルブとピストンとの干渉が懸念される。   As a result, when the torque reduction mechanism is used in the general setting as described above, the cam nose tip is in contact with the valve lifter at any position of the cam nose, that is, the cam nose tip is in contact with the valve lifter. Even in cases other than contact, torque for rotating the cam in the valve closing direction is not generated in the cam shaft, and the cam may stop in a state where the valve is lifted. For this reason, there is a concern about interference between the valve and the piston.

図１１は、本実施形態のトルク低減機構５２が発する低減トルクの設定を説明するための図である。本実施形態では、上記の問題を解消するために、トルク低減機構５２が発する低減トルクを図１１に示すような設定とした。より具体的には、図１１に示すように、トルク低減機構５２が発する低減トルクが、バルブスプリング１７の付勢力に基づいてカム軸２２に作用するトルクよりも小さくなるように設定するようにした。このような設定によれば、上記カム軸作用トルクと低減トルクとの合成値である差し引きトルク（図１１中に太い破線で示す波形）が、カム１８の回転に反発する方向に作用するようになる。つまり、十分なバルブスプリング１７の付勢力を、カム１８を回転させるトルクとして確保することができる。   FIG. 11 is a diagram for explaining the setting of the reduced torque generated by the torque reduction mechanism 52 of the present embodiment. In the present embodiment, in order to solve the above problem, the reduced torque generated by the torque reduction mechanism 52 is set as shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 11, the reduction torque generated by the torque reduction mechanism 52 is set to be smaller than the torque acting on the camshaft 22 based on the urging force of the valve spring 17. . According to such a setting, a subtraction torque (a waveform indicated by a thick broken line in FIG. 11), which is a combined value of the camshaft acting torque and the reduced torque, acts in a direction repelling the rotation of the cam 18. Become. That is, a sufficient urging force of the valve spring 17 can be ensured as a torque for rotating the cam 18.

更に付け加えると、その差し引きトルクが、カムとバルブリフタとの間のフリクション、モータとカム軸間に配置されるギヤの噛み合わせのフリクション、およびモータのイナーシャといったカム軸の回転の抵抗となる要素を足し合わせた値より少し大きくなるように、トルク低減機構５２が付与する低減トルクが決定されている。   In addition, the subtraction torque adds factors that cause the cam shaft rotation resistance such as the friction between the cam and the valve lifter, the meshing friction between the motor and the cam shaft, and the inertia of the motor. The reduction torque applied by the torque reduction mechanism 52 is determined so as to be slightly larger than the combined value.

上記図１１に示す設定を採用した場合であっても、最大リフト位置付近で上記差し引きトルクがゼロになる箇所が存在することになる。そこで、本実施形態では、上述実施の形態１と同様に、バルブリフタ１６の頂面１６aの形状、およびバルブリフタ１６とカム軸２２との配置関係を、上述した図５に示すように構成するようにしている。このため、上記差し引きトルクがゼロとなる箇所であっても、バルブスプリング反力をカム１８を回転させるトルクに振り分けることが可能となる。   Even when the setting shown in FIG. 11 is adopted, there is a portion where the subtraction torque becomes zero near the maximum lift position. Therefore, in the present embodiment, as in the first embodiment, the shape of the top surface 16a of the valve lifter 16 and the positional relationship between the valve lifter 16 and the cam shaft 22 are configured as shown in FIG. ing. For this reason, it is possible to distribute the valve spring reaction force to the torque for rotating the cam 18 even at a location where the subtraction torque becomes zero.

以上説明した本実施形態の構成によれば、カム軸２２等の駆動トルクの低減を目的にトルク低減機構５２を備えている可変動弁装置５０においても、簡素な構成を用いて、異常発生時のカム１８等の停止位置に関係なしに、バルブ１２とピストンとの干渉を確実に回避させることが可能となる。   According to the configuration of the present embodiment described above, the variable valve operating apparatus 50 including the torque reduction mechanism 52 for the purpose of reducing the drive torque of the camshaft 22 or the like can be used when an abnormality occurs using a simple configuration. It is possible to reliably avoid the interference between the valve 12 and the piston regardless of the stop position of the cam 18 or the like.

本発明の実施の形態１の可変動弁装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the variable valve apparatus of Embodiment 1 of this invention. 図１に示すカム軸の詳細な構成を説明するために、カム軸をその軸方向から見た図である。FIG. 2 is a view of the cam shaft viewed from the axial direction in order to explain the detailed configuration of the cam shaft shown in FIG. 1. カムによってバルブリフタが駆動される様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows a mode that a valve lifter is driven with a cam. 本発明の実施の形態１の可変動弁装置の構成との対比のために参照する一般的な形状のバルブリフタを有する可変動弁装置Ａを示す図である。It is a figure which shows the variable valve operating apparatus A which has a valve lifter of the general shape referred for contrast with the structure of the variable valve operating apparatus of Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態１の特徴的な構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the characteristic structure of Embodiment 1 of this invention. バルブリフタの頂面形状、およびバルブリフタとカム軸との配置関係についての第１変形例を示す図である。It is a figure which shows the 1st modification about the top surface shape of a valve lifter, and the arrangement | positioning relationship between a valve lifter and a cam shaft. バルブリフタの頂面形状についての第２変形例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd modification about the top surface shape of a valve lifter. 本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the routine performed in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３の可変動弁装置が備えるトルク低減機構の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the torque reduction mechanism with which the variable valve apparatus of Embodiment 3 of this invention is provided. 図９に示すトルク低減機構と同様の構成を有するトルク低減機構における低減トルクの一般的な設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the general setting of the reduction torque in the torque reduction mechanism which has the structure similar to the torque reduction mechanism shown in FIG. 本発明の実施の形態３のトルク低減機構が発する低減トルクの設定を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the setting of the reduction torque which the torque reduction mechanism of Embodiment 3 of this invention emits.

符号の説明Explanation of symbols

１０、５０ 可変動弁装置
１２ バルブ
１４ バルブステム
１６、４２、４４ バルブリフタ
１６a、４２a、４４a 頂面
１６b、４２b、４４b 底面
１７ バルブスプリング
１８、２０ カム
１８a ベース円部
１８b ノーズ部
１８c ノーズ先端部（頂部）
２２、２４ カム軸
３０、３８ モータ
４０ ECU(Electronic Control Unit)
５２ トルク低減機構
５４ 反位相カム
５６ バネ
５８ 付勢機構 10, 50 Variable valve gear 12 Valve 14 Valve stem 16, 42, 44 Valve lifter 16a, 42a, 44a Top face 16b, 42b, 44b Bottom face 17 Valve spring 18, 20 Cam 18a Base circular part 18b Nose part 18c Nose tip part ( Top)
22, 24 Camshaft 30, 38 Motor 40 ECU (Electronic Control Unit)
52 Torque reduction mechanism 54 Anti-phase cam 56 Spring 58 Biasing mechanism

Claims (9)

バルブスプリングによって閉弁方向に付勢されるバルブを押動するカムが設けられたカム軸を、モータにより駆動する可変動弁装置であって、
前記カムと前記バルブとの間に、当該カムと当接するバルブリフタを備え、
前記バルブリフタは、前記カム軸の軸方向から見て、前記カムのノーズ先端部との接線方向が、バルブステムの軸線と直交する方向に対して傾斜するように形成された頂面を備えることを特徴とする可変動弁装置。 A variable valve operating apparatus for driving a cam shaft provided with a cam for pushing a valve biased in a valve closing direction by a valve spring by a motor,
A valve lifter that contacts the cam is provided between the cam and the valve,
The valve lifter includes a top surface formed so that a tangential direction to the nose tip of the cam is inclined with respect to a direction orthogonal to the axis of the valve stem when viewed from the axial direction of the cam shaft. A variable valve operating device. 前記接線の傾斜方向は、前記カムの正転時における前記カムと前記バルブリフタとの接触点の進行方向に向かうにつれ、当該接線と前記バルブリフタの底面との距離が小さくなる方向であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の可変動弁装置。   The inclination direction of the tangent line is a direction in which the distance between the tangent line and the bottom surface of the valve lifter becomes smaller as it goes in the advancing direction of the contact point between the cam and the valve lifter during forward rotation of the cam. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1. 前記頂面は、前記カム軸の軸方向から見て、前記カム側に凸となる凸曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の可変動弁装置。   3. The variable valve operating apparatus according to claim 1, wherein the top surface is formed in a convex curved surface that is convex toward the cam side when viewed from the axial direction of the cam shaft. 前記カム側に凸となる凸曲面状に形成された前記頂面において前記バルブリフタの底面からの高さが最も高くなる頂点と、前記ノーズ先端部と前記バルブリフタとの接触点とが、前記カム軸の軸方向から見て、離間するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の可変動弁装置。   The apex where the height from the bottom surface of the valve lifter is highest on the top surface formed in a convex curved surface that is convex toward the cam side, and the contact point between the nose tip and the valve lifter are the cam shaft. The variable valve operating apparatus according to claim 3, wherein the variable valve operating apparatus is configured so as to be separated from each other when viewed from the axial direction. 前記カム側に凸となる凸曲面状に形成された前記頂面は、前記バルブリフタの中心軸上で当該バルブリフタの底面からの高さが最も高くなるように形成されており、
前記カム軸は、前記カム軸の軸方向から見て、前記カム軸の中心軸と前記バルブリフタの中心軸とが交差しないように配置されていることを特徴とする請求項３または４記載の可変動弁装置。 The top surface formed in a convex curved shape that is convex toward the cam side is formed so that the height from the bottom surface of the valve lifter is the highest on the central axis of the valve lifter,
The said cam shaft is arrange | positioned so that the center axis | shaft of the said cam shaft and the center axis | shaft of the said valve lifter may not cross | intersect seeing from the axial direction of the said cam shaft. Variable valve device. 前記カム軸は、前記カム軸の軸方向から見て、前記カム軸の中心軸が前記バルブステムの軸線と交差するように配置されており、
前記カム側に凸となる凸曲面状に形成された前記頂面は、前記バルブリフタの底面からの高さが最も高くなる頂点が、前記カム軸の軸方向から見て、前記バルブステムの軸線に対してオフセットされた位置となるように形成されていることを特徴とする請求項３または４記載の可変動弁装置。 The cam shaft is arranged so that the central axis of the cam shaft intersects the axis of the valve stem when viewed from the axial direction of the cam shaft,
The top surface formed in a convex curved surface that is convex toward the cam side has an apex where the height from the bottom surface of the valve lifter is the highest, as viewed from the axial direction of the cam shaft, to the axis of the valve stem. The variable valve operating apparatus according to claim 3 or 4, wherein the variable valve operating apparatus is formed so as to be offset from the position. 前記頂面は、前記カム軸の軸方向から見て、一定の勾配を有する傾斜面であることを特徴とする請求項１または２記載の可変動弁装置。   3. The variable valve operating apparatus according to claim 1, wherein the top surface is an inclined surface having a constant gradient when viewed from an axial direction of the cam shaft. 前記モータが前記カム軸を駆動する際に当該モータに与える指令値が所定値に達したときに、当該モータへの電力供給を停止する電力供給制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項記載の可変動弁装置。   2. A power supply control means for stopping power supply to the motor when a command value given to the motor when the motor drives the camshaft reaches a predetermined value. The variable valve operating apparatus according to any one of 1 to 7. 前記カム軸の駆動トルクを低減させる低減トルクを発生するトルク低減機構を更に備え、
前記トルク低減機構は、前記低減トルクが前記バルブスプリングの付勢力に基づいて前記カム軸に作用するトルクに比して小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項記載の可変動弁装置。 A torque reduction mechanism for generating a reduction torque for reducing the drive torque of the camshaft;
9. The torque reduction mechanism according to claim 1, wherein the torque reduction mechanism is configured such that the reduction torque is smaller than a torque acting on the camshaft based on an urging force of the valve spring. The variable valve operating apparatus according to claim 1.
JP2006320350A 2006-11-28 2006-11-28 Variable valve gear Withdrawn JP2008133770A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006320350A JP2008133770A (en) 2006-11-28 2006-11-28 Variable valve gear
CNA2007800440461A CN101542078A (en) 2006-11-28 2007-11-13 Variable valve gear
US12/310,974 US20100089348A1 (en) 2006-11-28 2007-11-13 Variable Valve Apparatus
EP07831727A EP2093389A1 (en) 2006-11-28 2007-11-13 Variable valve gear
PCT/JP2007/071997 WO2008065881A1 (en) 2006-11-28 2007-11-13 Variable valve gear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006320350A JP2008133770A (en) 2006-11-28 2006-11-28 Variable valve gear

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008133770A true JP2008133770A (en) 2008-06-12

Family

ID=39467676

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006320350A Withdrawn JP2008133770A (en) 2006-11-28 2006-11-28 Variable valve gear

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100089348A1 (en)
EP (1) EP2093389A1 (en)
JP (1) JP2008133770A (en)
CN (1) CN101542078A (en)
WO (1) WO2008065881A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014033910A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 日鍛バルブ株式会社 Direct-action valve lifter for internal combustion engine
US9360809B2 (en) * 2014-09-25 2016-06-07 Konica Minolta, Inc. Image forming apparatus
JP2019167895A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 いすゞ自動車株式会社 Dynamic valve device of internal combustion engine

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9574468B2 (en) * 2012-10-17 2017-02-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Variable valve operation control method and apparatus
DE102013218083A1 (en) * 2013-09-10 2015-04-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Valve train for an internal combustion engine
CN107084013A (en) * 2017-06-21 2017-08-22 浙江春风动力股份有限公司 Engine and its cam assembly
CN113047920A (en) * 2021-03-26 2021-06-29 深圳臻宇新能源动力科技有限公司 Valve assembly, internal combustion engine, automobile and internal combustion engine circulation control method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3106704B2 (en) * 1992-07-03 2000-11-06 トヨタ自動車株式会社 Valve train for internal combustion engine
JPH0687605U (en) 1993-06-01 1994-12-22 ダイハツ工業株式会社 Valve operating system for internal combustion engine
JP3359524B2 (en) 1996-12-27 2002-12-24 株式会社オティックス Variable valve mechanism
US5921210A (en) * 1998-09-10 1999-07-13 Chrysler Corporation Tappet assembly for the valve train of an internal combustion engine
JP2004225562A (en) 2003-01-20 2004-08-12 Nissan Motor Co Ltd Valve system of diesel engine
JP2004225610A (en) 2003-01-23 2004-08-12 Riken Corp Valve system valve lifter and structure for valve system type lifter
JP4265336B2 (en) 2003-08-06 2009-05-20 トヨタ自動車株式会社 VALVE DRIVE SYSTEM AND METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE AND POWER OUTPUT DEVICE
JP4046077B2 (en) * 2003-12-08 2008-02-13 トヨタ自動車株式会社 Valve operating device for internal combustion engine
JP4049092B2 (en) * 2003-12-12 2008-02-20 トヨタ自動車株式会社 Valve gear
JP2005315185A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Toyota Motor Corp Variable valve system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014033910A1 (en) * 2012-08-31 2014-03-06 日鍛バルブ株式会社 Direct-action valve lifter for internal combustion engine
JP5817040B2 (en) * 2012-08-31 2015-11-18 日鍛バルブ株式会社 Direct acting valve lifter for internal combustion engine
US9360809B2 (en) * 2014-09-25 2016-06-07 Konica Minolta, Inc. Image forming apparatus
JP2019167895A (en) * 2018-03-23 2019-10-03 いすゞ自動車株式会社 Dynamic valve device of internal combustion engine
JP7028010B2 (en) 2018-03-23 2022-03-02 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine valve train

Also Published As

Publication number Publication date
EP2093389A1 (en) 2009-08-26
WO2008065881A1 (en) 2008-06-05
US20100089348A1 (en) 2010-04-15
CN101542078A (en) 2009-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008133770A (en) Variable valve gear
US20130213332A1 (en) Variable valve operating apparatus
JP4046077B2 (en) Valve operating device for internal combustion engine
JP2007023814A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP4900173B2 (en) Actuator of valve lift control device
JP4429286B2 (en) Control device for variable valve mechanism
JP4049092B2 (en) Valve gear
JP2001280167A (en) Intake and exhaust valve drive control device for internal combustion engine
JP2007092674A (en) Variable rotation phase device
JP2008121458A (en) Variable valve gear
JP4579323B2 (en) Control device for variable valve mechanism
JP2009215889A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP2004116365A (en) Controller for variable valve system
JP2008019876A (en) Valve gear for internal combustion engine
JP4807314B2 (en) Diesel engine
JP5151901B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2008101611A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP2009097377A (en) Variable valve device for internal combustion engine
KR101241201B1 (en) Variable valve lift apparatus
JP2009144687A (en) Variable valve gear of internal combustion engine
JP6137083B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2005315185A (en) Variable valve system
JP2008261243A (en) Variable valve train
JP2008215239A (en) Variable valve mechanism for internal combustion engine
JP2006250041A (en) Controller of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090512

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20100201