JP2009257219A - Variable valve mechanism - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size of a mechanism by intensively arranging individual parts in a peripheral position of a cam shaft, improve operating accuracy of an intake valve by assembling a swinging arm to a cam of a cam shaft and a swinging cam with an appropriate clearance and simplify a lubricating structure, in a variable valve mechanism capable of changing valve lift by moving the position of an arm supporting shaft in a given direction with the swinging arm abutting against the cam of the cam shaft and the swinging cam and changing a swing starting position of the swinging cam. <P>SOLUTION: The swinging cam is arranged swingably around an axis line of the cam shaft and at the same time the arm supporting shaft is fitted to a supporting block rotating around the axis line of the cam shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、可変動弁機構に係り、特に吸気弁のバルブリフト量を連続的に変化させる可変動弁機構に関する。   The present invention relates to a variable valve mechanism, and more particularly to a variable valve mechanism that continuously changes a valve lift amount of an intake valve.

車両のエンジンにおいては、低回転低負荷時の燃焼安定性を高め、且つ、高回転高負荷時の出力を確保するよう吸気弁のバルブリフト量をエンジンの運転状態に応じて連続的に可変する可変動弁機構が種々考案されている。   In a vehicle engine, the valve lift amount of the intake valve is continuously varied in accordance with the operating state of the engine so as to improve the combustion stability at low rotation and low load and to ensure the output at high rotation and high load. Various variable valve mechanisms have been devised.

従来、内燃機関の動弁装置には、カムを一体に有するカムシャフトと、一端がカムに当接するとともに他端が揺動カムに当接する揺動アームと、この揺動アームの押圧力をバルブリフタを介して吸気弁に伝達する揺動カムとを備え、揺動アームをカムシャフトの上方に配設された制御軸に制御カムを介して取り付け、そして、揺動カムをカムシャフトのカムと同軸上に配設することで、可変動弁機構の小型化を図るものがある。
特開平１０−２８０９３１号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a valve gear for an internal combustion engine includes a camshaft integrally having a cam, a swinging arm whose one end is in contact with the cam and the other end is in contact with the swinging cam, and the pressing force of the swinging arm is used as a valve lifter. A swing cam that transmits to the intake valve via the control shaft, a swing arm is attached to a control shaft disposed above the cam shaft via the control cam, and the swing cam is coaxial with the cam of the cam shaft Some are designed to reduce the size of the variable valve mechanism.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-280931

ところで、従来、上記の特許文献１に係る動弁装置においては、揺動アームを、カムシャフトとは別の制御軸に制御カムを介して揺動自在に配設する構造のため、揺動アームをカムシャフトのカム及び揺動カムに対して適正なクリアランスで位置決めすることが困難であり、大型化を招くとともに、吸気弁の作動精度が低下する問題があった。
また、制御カム及び揺動アームヘ潤滑油を供給する油路を、カムシャフトのカム及び揺動力ムヘ潤滑油を供給する油路とは別に設ける必要があり、潤滑構造が複雑化する問題があった。 By the way, conventionally, in the valve gear according to the above-mentioned Patent Document 1, the swing arm has a structure in which the swing arm is swingably disposed on a control shaft different from the cam shaft via the control cam. Is difficult to position with a proper clearance with respect to the camshaft cam and the swing cam, resulting in an increase in size and a decrease in the operation accuracy of the intake valve.
In addition, it is necessary to provide an oil path for supplying the lubricating oil to the control cam and the swing arm separately from the oil path for supplying the cam shaft cam and the swing force to the swing force. .

そこで、この発明の目的は、第１に、カムシャフトの外周部位に各部品を集中させて小型化を図るとともに吸気弁の作動精度を向上させ、第２に、潤滑構造の簡素化を図る可変動弁機構を提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to firstly reduce the size by concentrating the parts on the outer peripheral portion of the camshaft and improve the operation accuracy of the intake valve, and secondly, it is possible to simplify the lubrication structure. It is to provide a variable valve mechanism.

この発明は、カムシャフトのカムによって揺動する揺動アームをアーム支軸に揺動自在に配設し、前記揺動アームによって揺動されるとともにロッカアームを介して吸気弁をリフトさせる揺動カムを前記揺動アームと前記ロッカアームとの間に配設し、前記揺動アームを前記カムシャフトの前記カムと前記揺動カムとに夫々当接させた状態で前記アーム支軸の位置を所定の方向に移動させ、前記揺動カムの揺動開始位置を変更することで前記吸気弁のバルブリフト量を変更する可変動弁機構において、前記揺動カムを前記カムシャフトの軸線周りに揺動自在に配設する一方、前記アーム支軸を前記カムシャフトの軸線周りに回転する支持ブロックに取り付けたことを特徴とする。   According to the present invention, a swinging arm swinging by a cam of a camshaft is swingably disposed on an arm support shaft, and is swinged by the swinging arm and lifts an intake valve via the rocker arm. Is disposed between the swing arm and the rocker arm, and the position of the arm support shaft is set to a predetermined position in a state where the swing arm is in contact with the cam and the swing cam of the cam shaft. In the variable valve mechanism that changes the valve lift amount of the intake valve by changing the swing start position of the swing cam, the swing cam can swing around the axis of the camshaft. The arm support shaft is attached to a support block that rotates about the axis of the camshaft.

この発明の可変動弁機構は、揺動アームと揺動カムと支持ブロックとをカムシャフトの外周部位に集中的に配設して小型化を図るとともに、揺動アームをカムシャフトのカムと揺動カムとに対して適正なクリアランスで組み付けさせて吸気弁の作動精度を向上させ、しかも、カムシャフト内の潤滑通路からの潤滑油によって揺動カムと支持ブロックとを潤滑させて潤滑構造を簡素化できる。   According to the variable valve mechanism of the present invention, the swing arm, the swing cam, and the support block are intensively arranged on the outer peripheral portion of the camshaft to reduce the size, and the swing arm is swung with the camshaft cam. The lubrication cam and the support block are lubricated by the lubricating oil from the lubrication passage in the camshaft, and the lubrication structure is simplified by assembling with a moving cam with an appropriate clearance to improve the operation accuracy of the intake valve. Can be

この発明は、カムシャフトの外周部位に各部品を集中させて小型化を図るとともに吸気弁の作動精度を向上させ、また、潤滑構造の簡素化を図る目的を、揺動カムをカムシャフトの軸線周りに揺動自在に配設する一方、揺動アームを揺動自在に配設するアーム支軸をカムシャフトの軸線周りに回転する支持ブロックに取り付け、また、カムシャフト内に潤滑油路を形成して実現するものである。
以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的に説明する。 The present invention aims to reduce the size of the camshaft by concentrating the parts on the outer peripheral portion of the camshaft, improve the operation accuracy of the intake valve, and simplify the lubrication structure. The arm support shaft, which swings around the camshaft, is attached to a support block that rotates around the camshaft axis, and a lubricating oil passage is formed in the camshaft. Is realized.
Embodiments of the present invention will be described in detail and specifically with reference to the drawings.

図１〜図１４は、この発明の実施例を示すものである。
図１において、１は車両に搭載されるエンジンである。このエンジン１は、シリンダブロック２とシリンダヘッド３とが一体的になって構成される。シリンダブロック２には、シリンダ（気筒）４が形成される。
エンジン１には、シリンダブロック２のシリンダ４とシリンダヘッド３の下面で窪んだ燃焼室壁面５とによって燃焼室６が形成される。
シリンダヘッド３には、燃焼室６と連通するように、吸気側で、吸気口７を備えた吸気ポート８が形成されているとともに、排気側で、排気口９を備えた排気ポート１０が形成されている。また、シリンダヘッド３には、燃焼室６の中央部位で、点火プラグ用パイプ１１が上下方向に指向して取り付けられる。 1 to 14 show an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an engine mounted on a vehicle. The engine 1 includes a cylinder block 2 and a cylinder head 3 that are integrally formed. A cylinder (cylinder) 4 is formed in the cylinder block 2.
In the engine 1, a combustion chamber 6 is formed by the cylinder 4 of the cylinder block 2 and the combustion chamber wall surface 5 recessed at the lower surface of the cylinder head 3.
The cylinder head 3 is formed with an intake port 8 having an intake port 7 on the intake side so as to communicate with the combustion chamber 6, and an exhaust port 10 having an exhaust port 9 is formed on the exhaust side. Has been. A spark plug pipe 11 is attached to the cylinder head 3 so as to be directed in the vertical direction at the central portion of the combustion chamber 6.

シリンダヘッド３には、動弁装置１２が設けられる。
この動弁装置１２においては、シリンダヘッド３の吸気側で、吸気カム１３を備えた吸気カムシャフト１４が配設され、また、この吸気カムシャフト１４で駆動される吸気弁１５が吸気ロッカアーム１６を介して設けられる。
吸気カム１３は、図４に示すように、吸気カムシャフト１４よりも大きな径の吸気カムベース部１７と、この吸気カムベース部１７から径方向に突出した吸気カムノーズ部１８とから形成される。
吸気弁１５は、吸気バルブヘッド１９と吸気バルブステム２０とからなる。
吸気ロッカアーム１６の一端部は、シリンダヘッド３の吸気ヘッド壁部２１に固定したピポット型の吸気ラッシュアジャスタ２２の吸気ピポット部２３に揺動可能に支持されている。この吸気ロッカアーム１６の他端部の下面は、吸気弁１５の吸気バルブステム２０の端面に接している。
この吸気ロッカアーム１６の他端部の上部位には、吸気ローラ支軸２４によって吸気ローラ２５が回動自在に設けられている。
吸気弁１５は、吸気ヘッド壁部２１に保持した吸気バルブガイド２６に吸気バルブステム２０が往復動可能に支持され、そして、吸気バルブステム２０の途中に固定した吸気スプリングリテーナ２７と吸気ヘッド壁部２１との間に保持された吸気スプリング２８の弾発力によって往復動し、吸気バルブヘッド１９によって吸気口７を開閉する。 The cylinder head 3 is provided with a valve operating device 12.
In this valve operating device 12, an intake camshaft 14 having an intake cam 13 is disposed on the intake side of the cylinder head 3, and an intake valve 15 driven by the intake camshaft 14 moves the intake rocker arm 16. Provided.
As shown in FIG. 4, the intake cam 13 is formed of an intake cam base portion 17 having a larger diameter than the intake camshaft 14 and an intake cam nose portion 18 projecting radially from the intake cam base portion 17.
The intake valve 15 includes an intake valve head 19 and an intake valve stem 20.
One end portion of the intake rocker arm 16 is swingably supported by an intake pipette portion 23 of a pivot type intake lash adjuster 22 fixed to the intake head wall portion 21 of the cylinder head 3. The lower surface of the other end portion of the intake rocker arm 16 is in contact with the end surface of the intake valve stem 20 of the intake valve 15.
An intake roller 25 is rotatably provided by an intake roller support shaft 24 at an upper portion of the other end of the intake rocker arm 16.
The intake valve 15 is supported by an intake valve guide 26 held on the intake head wall 21 so that the intake valve stem 20 can reciprocate, and an intake spring retainer 27 fixed in the middle of the intake valve stem 20 and an intake head wall. The intake valve 28 reciprocates due to the elastic force of the intake spring 28 held between the intake valve 21 and the intake valve head 19 to open and close the intake port 7.

また、動弁装置１２においては、シリンダヘッド３の排気側で、排気カム２９を備えた排気カムシャフト３０が配設され、また、この排気カムシャフト３０で駆動される排気弁３１が排気ロッカアーム３２を介して設けられる。
排気カム２９は、図１に示すように、排気カムシャフト３０よりも大きな径の排気カムベース部３３と、この排気カムベース部３３から径方向に突出した排気カムノーズ部３４とから形成される。
排気弁３１は、排気バルブヘッド３５と排気バルブステム３６とからなる。
排気ロッカアーム３２の一端部は、シリンダヘッド３の排気ヘッド壁部３７に固定したピポット型の排気ラッシュアジャスタ３８の排気ピポット部３９に揺動可能に支持されている。この排気ロッカアーム３２の他端部の下面は、排気弁３１の排気バルブステム３６の端面に接している。
この排気ロッカアーム３２の中央部位には、排気ローラ支軸４０によって排気カム２９に当接する排気ローラ４１が回動自在に設けられている。
排気弁３１は、排気ヘッド壁部３７に保持した排気バルブガイド４２に排気バルブステム３６が往復動可能に支持され、そして、排気バルブステム３６の途中に固定した排気スプリングリテーナ４３と排気ヘッド壁部３７との間に保持された排気スプリング４４の弾発力によって往復動し、排気バルブヘッド３５によって排気口９を開閉する。
吸気カムシャフト１４と排気カムシャフト３０とは、タイミングチェーンを介してクランクシャフトの回転に伴って回転される。 Further, in the valve operating device 12, an exhaust camshaft 30 including an exhaust cam 29 is disposed on the exhaust side of the cylinder head 3, and an exhaust valve 31 driven by the exhaust camshaft 30 is an exhaust rocker arm 32. Is provided.
As shown in FIG. 1, the exhaust cam 29 is formed of an exhaust cam base portion 33 having a diameter larger than that of the exhaust cam shaft 30 and an exhaust cam nose portion 34 projecting radially from the exhaust cam base portion 33.
The exhaust valve 31 includes an exhaust valve head 35 and an exhaust valve stem 36.
One end portion of the exhaust rocker arm 32 is swingably supported by an exhaust pipette portion 39 of a pivot type exhaust lash adjuster 38 fixed to the exhaust head wall portion 37 of the cylinder head 3. The lower surface of the other end of the exhaust rocker arm 32 is in contact with the end surface of the exhaust valve stem 36 of the exhaust valve 31.
An exhaust roller 41 that is in contact with the exhaust cam 29 by an exhaust roller support shaft 40 is rotatably provided at a central portion of the exhaust rocker arm 32.
The exhaust valve 31 is supported by an exhaust valve guide 42 held on an exhaust head wall portion 37 so that the exhaust valve stem 36 can reciprocate. The exhaust spring retainer 43 fixed in the middle of the exhaust valve stem 36 and the exhaust head wall portion The exhaust valve 44 is reciprocated by the elastic force of the exhaust spring 44 held between the exhaust valve head 37 and the exhaust valve head 35 to open and close the exhaust port 9.
The intake camshaft 14 and the exhaust camshaft 30 are rotated with the rotation of the crankshaft via the timing chain.

動弁装置１２には、図１〜図３に示すように、カムシャフトとしての吸気カムシャフト１４の上方に、バルブリフト量の変更やカムタイミングの変更をする可変動弁機構４５が設けられる。
この可変動弁機構４５は、図２、図３に示すように、吸気カムシャフト１４に設けられる支持ブロック４６と揺動アーム４７と揺動カム（プレート）４８と保持スプリング４９とを備える。
支持ブロック４６は、図５に示すように、吸気カムシャフト１４を左右方向から挟むように形成された左側ブロック４６Ａと右側ブロック４６Ｂとがブロック締結ボルト５０・５０で締結して構成され、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ周りに回転するように設けられる。
この支持ブロック４６には、中央部位で吸気カムシャフト１４を挟むように円形のカムシャフト用孔５１が形成され、また、このカムシャフト用孔５１よりも下方の位置で車両左下方に延びる連結棒接続部５２が左側ブロック４６Ａに突出して形成され、更に、カムシャフト用孔５１よりも右上方の位置でアーム支軸取付部５３が右側ブロック４６Ｂに形成されている。
連結棒接続部５２には、接続ピン用孔５４が形成されている。アーム支軸取付部５３には、アーム支軸用孔５５と、このアーム支軸用孔５５の左側で且つ背面に係止ピン用穴５６が形成されている。
図１、図２に示すように、左側ブロック４６Ａの連結棒接続部５２には、接続ピン用孔５４に挿着した第１連結ピン５７で連結棒５８の一端が回動可能に接続されている。この連結棒５８の他端は、第２連結ピン５９で回転アーム６０の一端に回動可能に接続されている。この回転アーム６０の他端には、制御軸６１が固定して接続されている。この制御軸６１は、所定位置に保持され、モータ等のアクチュエータ６２に連結している。
このアクチュエータ６２は、制御手段（ＥＣＵ）６３からの制御信号で作動され、図９に示すリフト無し位置Ｐ１と図１１に示す中間リフト位置Ｐ２と図１３に示す最大リフト位置Ｐ３とに制御軸６１を回動する。制御手段６３は、エンジン１の運転状態によってアクチュエータ６２を作動する。
支持ブロック４６は、回転アーム６０が回転することにより連結棒５８を介して吸気カムシャフト１４を中心に回転し、揺動アーム４７を介して揺動カム４８を回転させる。それによって、揺動カム４８の吸気ロッカアーム１６に対す相対的な位置を変化させ、吸気弁１５の開弁タイミングとバルブリフト量とを同時に変化させる。 As shown in FIGS. 1 to 3, the valve gear 12 is provided with a variable valve mechanism 45 that changes the valve lift amount and cam timing above the intake camshaft 14 as a camshaft.
As shown in FIGS. 2 and 3, the variable valve mechanism 45 includes a support block 46, a swing arm 47, a swing cam (plate) 48, and a holding spring 49 provided on the intake camshaft 14.
As shown in FIG. 5, the support block 46 is configured by fastening a left block 46 </ b> A and a right block 46 </ b> B, which are formed so as to sandwich the intake camshaft 14 from the left and right directions, with block fastening bolts 50 and 50. It is provided so as to rotate around the axis C of the shaft 14.
The support block 46 is formed with a circular camshaft hole 51 so as to sandwich the intake camshaft 14 at a central portion, and a connecting rod extending to the lower left of the vehicle at a position below the camshaft hole 51. A connecting portion 52 is formed to protrude from the left block 46A, and an arm support attaching portion 53 is formed in the right block 46B at a position on the upper right side of the camshaft hole 51.
A connecting pin hole 54 is formed in the connecting rod connecting portion 52. The arm support shaft mounting portion 53 is formed with an arm support shaft hole 55 and a locking pin hole 56 on the left side and the back surface of the arm support shaft hole 55.
As shown in FIGS. 1 and 2, one end of a connecting rod 58 is rotatably connected to the connecting rod connecting portion 52 of the left block 46 </ b> A by a first connecting pin 57 inserted into the connecting pin hole 54. Yes. The other end of the connecting rod 58 is rotatably connected to one end of the rotary arm 60 by a second connecting pin 59. A control shaft 61 is fixedly connected to the other end of the rotary arm 60. The control shaft 61 is held at a predetermined position and is connected to an actuator 62 such as a motor.
The actuator 62 is actuated by a control signal from a control means (ECU) 63, and the control shaft 61 is moved to a liftless position P1 shown in FIG. 9, an intermediate lift position P2 shown in FIG. 11, and a maximum lift position P3 shown in FIG. Rotate. The control means 63 operates the actuator 62 according to the operating state of the engine 1.
The support block 46 rotates around the intake camshaft 14 via the connecting rod 58 as the rotary arm 60 rotates, and rotates the swing cam 48 via the swing arm 47. Thereby, the relative position of the swing cam 48 with respect to the intake rocker arm 16 is changed, and the valve opening timing and the valve lift amount of the intake valve 15 are simultaneously changed.

支持ブロック４６の右側ブロック４６Ａのアーム支軸取付部５３のアーム支軸用孔５５には、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向に延びるアーム支軸６４が挿着される。このアーム支軸６４には、揺動アーム４７が揺動自在に取り付けられる。
この揺動アーム４７は、図６に示すように、吸気カムシャフト１４の吸気カム１３によってアーム支軸６４を中心に回動するものであり、吸気カムシャフト１４の吸気カム１３側のカム側アーム６５と吸気弁１５側のバルブ側アーム６６とが中心部位となる折曲部４７ＡでＬ字形状に形成され、この折曲部４７Ａがアーム支軸６４に回動自在に配設されている。
カム側アーム６５には、吸気カムシャフト１４の吸気カム１３をトレースするカム側ローラ６７がカム側取付ピン６８で回動自在に取り付けられている。
このカム側ローラ６７は、図３に示すように、平面視において、カム側アーム６５の先端部で且つ支持ブロック４６から離れた側で吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向の一部分を切り欠いたカム側切欠部６９内に配設され、また、吸気カムシャフト１４の吸気カム１３に隣接するようにカム側アーム６５の先端部に前記カム側取付ピン６８で取り付けられている。
バルブ側アーム６６には、揺動カム４８の後述する爪部７７の接触面７９に接して該揺動カム４８を作動するバルブ側ローラ７０がバルブ側取付ピン７１で回動自在に取り付けられている。
このバルブ側ローラ７０は、図３に示すように、平面視において、バルブ側アーム６６の先端部で且つ支持ブロック４６に近い側で吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向の一部分を切り欠いたバルブ側切欠部７２内に配設され、また、揺動カム４８の爪部７７の接触面７９に接するようにバルブ側アーム６６の先端部に前記バルブ側取付ピン７１で取り付けられている。
このように、カム側ローラ６７をカム側切欠部６９内に配設するとともに、バルブ側ローラ７０をバルブ側切欠部７２内に配設した構造により、揺動アーム４７において、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向の長さを小さくすることが可能となる。
また、アーム支軸６４には、図２に示すように、該アーム支軸６４よりも大きな径で、保持スプリング４９を巻くスプリング巻き部７３が設けられている。
更に、支持ブロック４６の右側ブロック４６Ｂの背面の係止ピン用穴５６には、スプリング係止ピン７４が吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向に延びるように挿着されている。 An arm support shaft 64 extending in the direction of the axis C of the intake camshaft 14 is inserted into the arm support shaft hole 55 of the arm support shaft mounting portion 53 of the right block 46A of the support block 46. A swing arm 47 is swingably attached to the arm support shaft 64.
As shown in FIG. 6, the swing arm 47 is rotated about an arm support shaft 64 by the intake cam 13 of the intake camshaft 14, and the cam arm on the intake cam 13 side of the intake camshaft 14. 65 and the valve side arm 66 on the intake valve 15 side are formed in an L shape by a bent portion 47A which is a central portion, and the bent portion 47A is rotatably disposed on the arm support shaft 64.
A cam side roller 67 that traces the intake cam 13 of the intake camshaft 14 is rotatably attached to the cam side arm 65 by a cam side attachment pin 68.
As shown in FIG. 3, the cam side roller 67 is a cam in which a part of the intake camshaft 14 in the direction of the axis C is cut out at the tip of the cam side arm 65 and the side away from the support block 46 in a plan view. The cam-side mounting pin 68 is attached to the tip of the cam-side arm 65 so as to be disposed in the side cutout 69 and adjacent to the intake cam 13 of the intake camshaft 14.
On the valve side arm 66, a valve side roller 70 for operating the swing cam 48 in contact with a contact surface 79 of a claw portion 77 described later of the swing cam 48 is rotatably attached by a valve side mounting pin 71. Yes.
As shown in FIG. 3, the valve-side roller 70 has a valve side in which a portion of the intake camshaft 14 in the direction of the axis C is cut off at the tip of the valve-side arm 66 and on the side close to the support block 46 in a plan view. The valve-side mounting pin 71 is attached to the distal end portion of the valve-side arm 66 so as to contact the contact surface 79 of the claw portion 77 of the swing cam 48.
Thus, the cam-side roller 67 is disposed in the cam-side notch 69, and the valve-side roller 70 is disposed in the valve-side notch 72, so that the swing arm 47 can It is possible to reduce the length in the direction of the axis C.
As shown in FIG. 2, the arm support shaft 64 is provided with a spring winding portion 73 that winds the holding spring 49 with a diameter larger than that of the arm support shaft 64.
Furthermore, a spring locking pin 74 is inserted into the locking pin hole 56 on the back surface of the right block 46B of the support block 46 so as to extend in the direction of the axis C of the intake camshaft 14.

揺動カム４８は、揺動アーム４７によって揺動されるとともに吸気ロッカアーム１６を介して吸気弁１５をリフトさせるものであり、図７に示すように、吸気カムシャフト１４を上下方向から挟むように形成された上側カム部４８Ａと下側カム部４８Ｂとがカム部締結ボルト７５・７５で締結して構成され、揺動アーム４７と吸気ロッカアーム１６との間に配設され、且つ、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ周りに揺動自在に配設されている。
また、この揺動カム４８は、図３に示すように、平面視で、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向でこの吸気カムシャフト１４の吸気カム１３と隣接する位置、つまり、吸気カム１３と支持ブラケット４６との間で且つ一部が揺動アーム４７と重なるように、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ周りに揺動自在に配設されている。
この揺動カム４８の下側カム部４８Ｂは、図７に示すように、吸気弁１５をリフトさせないべース円部（ベースサークル）７６と、このベース円部７６から右方に突出して吸気弁１５をリフトさせる爪部７７とを備えている。つまり、揺動カム４８の下側カム部４８Ｂは、吸気カムシャフト１４の中心と吸気ロッカアーム１６に付属する吸気ローラ２５との距離を一定にするために設けた吸気カムシャフト１４を中心点としたベースサークルＢ２のベース円部７６と、吸気ロッカアーム１６を押し下げる爪部７７で構成される。
この場合、前記べース円部７６は、図２、図７に示すように、吸気カムシャフト１４の径方向で、そのベースサークルＢ２が吸気カムシャフト１４の吸気カム１３のカムサークルＢ３よりも大きく形成されている（Ｂ２＞Ｂ３）。
この揺動カム４８は、図７に示すように、爪部７７の下部位で前記吸気ロッカアーム１６の吸気ローラ２５が当接する作用面７８が所定の円弧形状に形成されているともに、爪部７７の右部位で前記揺動アーム４７のバルブ側ローラ７０が当接する接触面７９が所定の円弧形状に形成されている。
また、揺動カム４８の側面には、保持スプリング４９を係止するスプリング係止孔４８Ｃが形成されている。
更に、揺動カム４８において、上側カム部４８Ａは、下側カム部４８ＢのベースサークルＢ２よりも小さく形成されている。 The swing cam 48 is swinged by the swing arm 47 and lifts the intake valve 15 via the intake rocker arm 16 so that the intake cam shaft 14 is sandwiched from above and below as shown in FIG. The formed upper cam portion 48A and lower cam portion 48B are fastened by cam portion fastening bolts 75 and 75, disposed between the swing arm 47 and the intake rocker arm 16, and the intake camshaft. 14 is arranged so as to be swingable around the axis C.
Further, as shown in FIG. 3, the swing cam 48 is located adjacent to the intake cam 13 of the intake camshaft 14 in the direction of the axis C of the intake camshaft 14 in plan view, that is, supported by the intake cam 13. It is disposed so as to be swingable around the axis C of the intake camshaft 14 so as to overlap with the bracket 46 and a part thereof overlaps the swing arm 47.
As shown in FIG. 7, the lower cam portion 48 </ b> B of the swing cam 48 protrudes to the right from the base circle portion (base circle) 76 that does not lift the intake valve 15 and the base circle portion 76. And a claw portion 77 for lifting the valve 15. That is, the lower cam portion 48B of the swing cam 48 is centered on the intake camshaft 14 provided to keep the distance between the center of the intake camshaft 14 and the intake roller 25 attached to the intake rocker arm 16 constant. A base circle part 76 of the base circle B2 and a claw part 77 that pushes down the intake rocker arm 16 are configured.
In this case, as shown in FIGS. 2 and 7, the base circle portion 76 has a base circle B <b> 2 in the radial direction of the intake camshaft 14 and a cam circle B <b> 3 of the intake cam 13 of the intake camshaft 14. It is formed large (B2> B3).
As shown in FIG. 7, the swing cam 48 has a working surface 78 in contact with the intake roller 25 of the intake rocker arm 16 at a lower portion of the claw portion 77 formed in a predetermined arc shape, and the claw portion 77. A contact surface 79 with which the valve-side roller 70 of the swing arm 47 abuts is formed in a predetermined arc shape at the right portion.
A spring locking hole 48 </ b> C for locking the holding spring 49 is formed on the side surface of the swing cam 48.
Further, in the swing cam 48, the upper cam portion 48A is formed smaller than the base circle B2 of the lower cam portion 48B.

保持スプリング４９は、図８に示すように、前記アーム支軸６４のスプリング巻き部７３に巻かれる巻回部８０と、前記支持ブロック４６のスプリング係止ピン７４に係止される湾曲部を備えた一端の支持ブロック側係止部８１と、前記揺動カム４８のスプリング係止孔４８Ｃに挿入されるように先端が揺動カム４８の側に折れ曲がる他端の揺動カム側係止部８２とを備え、揺動カム４８が揺動アーム４７を介して吸気カム１３に常に接触するよう揺動カム４８を吸気カム１３の側に付勢している。   As shown in FIG. 8, the holding spring 49 includes a winding portion 80 that is wound around the spring winding portion 73 of the arm support shaft 64 and a curved portion that is locked to the spring locking pin 74 of the support block 46. One end of the support block side locking portion 81 and the other end of the swing cam side locking portion 82 whose front end is bent toward the swing cam 48 so as to be inserted into the spring locking hole 48C of the swing cam 48. The swing cam 48 is urged toward the intake cam 13 so that the swing cam 48 always contacts the intake cam 13 via the swing arm 47.

上記のように、揺動カム４８のベース円部７６を吸気カムシャフト１４の径方向でこの吸気カムシャフト１４の吸気カム１３よりも大きく形成したことで、吸気カムシャフト１４の吸気カム１３が吸気ロッカアーム１６と干渉することを防止しつつ、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向で吸気カムシャフト１４の吸気カム１３を揺動カム４８と隣接する位置に配設でき、よって、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向で揺動アーム４７の幅（吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ方向の長さ）を小型化でき、可変動弁機構４５の小型化を図ることができる。   As described above, since the base circular portion 76 of the swing cam 48 is formed larger than the intake cam 13 of the intake camshaft 14 in the radial direction of the intake camshaft 14, the intake cam 13 of the intake camshaft 14 is inhaled. While preventing the rocker arm 16 from interfering, the intake cam 13 of the intake camshaft 14 can be disposed adjacent to the swing cam 48 in the direction of the axis C of the intake camshaft 14. The width of the swing arm 47 (the length of the intake camshaft 14 in the axis C direction) can be reduced in the C direction, and the variable valve mechanism 45 can be reduced in size.

また、上記の構造により、支持ブロック４６と揺動アーム４７と揺動カム４８とを吸気カムシャフト１４の外周部位に集中的に配設でき、可変動弁機構４５の小型化を図ることができる。
更に、吸気カムシャフト１４の吸気カム１３と揺動カム４８と支持ブロック４６とを吸気カムシャフト１４の軸線Ｃを基準に位置決めでき、支持ブロック４６にアーム支軸６４を介して支持された揺動アーム４７を吸気カムシャフト１４の吸気カム１３と揺動カム４８とに対して適正なクリアランスで組み付けでき、これにより、吸気弁１５の作動精度を向上させることができ、しかも、各部品間のクリアランスの増加による騒音の発生を回避できる。 Further, with the above structure, the support block 46, the swing arm 47, and the swing cam 48 can be centrally disposed on the outer peripheral portion of the intake cam shaft 14, and the variable valve mechanism 45 can be downsized. .
Further, the intake cam 13, the swing cam 48, and the support block 46 of the intake camshaft 14 can be positioned with reference to the axis C of the intake camshaft 14, and the swing supported by the support block 46 via the arm support shaft 64. The arm 47 can be assembled to the intake cam 13 and the swing cam 48 of the intake camshaft 14 with an appropriate clearance, whereby the operation accuracy of the intake valve 15 can be improved, and the clearance between the components is also improved. The generation of noise due to the increase in noise can be avoided.

つまり、この実施例においては、吸気カムシャフト１４に可変動弁機構４５の各部品を配設するので、シリンダヘッド３の高さの増加を防ぐことができる。
また、各気筒毎に設けられた支持ブロック４６と揺動アーム４７と揺動カム４８を夫々吸気カムシャフト１４の軸線Ｃを基準に位置決めすることで、各気筒における吸気弁１５の開弁タイミングとバルブリフト量とのバラツキを減少させ、エンジン１の運転性を高めることができる。 That is, in this embodiment, since each component of the variable valve mechanism 45 is disposed on the intake camshaft 14, an increase in the height of the cylinder head 3 can be prevented.
Further, by positioning the support block 46, the swing arm 47 and the swing cam 48 provided for each cylinder with reference to the axis C of the intake camshaft 14, the opening timing of the intake valve 15 in each cylinder can be determined. Variations in the valve lift amount can be reduced, and the operability of the engine 1 can be improved.

また、図１、図２に示すように、吸気カムシャフト１４内には、潤滑油の吸気側潤滑油路８３を形成する。
この吸気側潤滑油路８３は、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ上に形成した吸気軸側油路８４と、吸気軸側油路８４に揺動カム４８及び支持ブロック４６を潤滑する潤滑油を供給するように径方向に指向して吸気カムシャフト１４の外周面に至る分岐油路８５とからなる。この分岐油路８５は、図１、図２に示すように、揺動カム４８及び支持ブロック４６が存在する位置で吸気カムシャフト１４の外周面に開口している。
このように、揺動カム４８及び支持ブロック４６を吸気カムシャフト１４の軸線Ｃ周りに配設することで、各部品の摺動部位に吸気カムシャフト１４内の吸気側潤滑通路８３から潤滑油を供給でき、可変動弁機構４５の潤滑構造を簡素化することができる。
更に、図１に示すように、排気カムシャフト３０内には、該排気カムシャフト３０の軸線上に潤滑油の排気軸側油路８６が形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, an intake side lubricating oil passage 83 for lubricating oil is formed in the intake camshaft 14.
The intake side lubricating oil passage 83 supplies an intake shaft side oil passage 84 formed on the axis C of the intake camshaft 14 and supplies lubricating oil for lubricating the swing cam 48 and the support block 46 to the intake shaft side oil passage 84. The branch oil passage 85 is directed in the radial direction and reaches the outer peripheral surface of the intake camshaft 14. As shown in FIGS. 1 and 2, the branch oil passage 85 opens on the outer peripheral surface of the intake camshaft 14 at a position where the swing cam 48 and the support block 46 are present.
In this way, by arranging the swing cam 48 and the support block 46 around the axis C of the intake camshaft 14, lubricating oil is supplied from the intake-side lubrication passage 83 in the intake camshaft 14 to the sliding portions of each component. The lubrication structure of the variable valve mechanism 45 can be simplified.
Further, as shown in FIG. 1, an exhaust shaft side oil passage 86 for lubricating oil is formed in the exhaust camshaft 30 on the axis line of the exhaust camshaft 30.

この実施例における可変動弁機構４５においては、制御手段６３がアクチュエータ６２を作動すると、このアクチュエータ６２が制御軸６１を回動し、そして、この制御軸６１を中心として回転アーム６０の制御軸６１から離れた側の端部が回動し、この回転アーム６０の回動によって連結棒５８が上下動し、この連結棒５８の上下動によって支持ブロック４６が吸気カムシャフト１４を中心に回動する。そして、この支持ブロック４６の回動に伴ってアーム支軸６４及び揺動アーム４７が所定の方向へ移動し且つこの揺動アーム４７がアーム支軸６４を中心に回動し、この揺動アーム４７の回動によって揺動カム４８が吸気カムシャフト１４を中心に回動し、この揺動カム４８の回動によって吸気ロッカアーム１６が揺動し、吸気弁１５を作動する。
具体的には、揺動アーム４７を吸気カムシャフト１４の吸気カム１３と揺動カム４８とに夫々当接させた状態で、つまり、揺動アーム４７のカム側ローラ６７を吸気カム１３に当接させるとともに揺動アーム４７のバルブ側ローラ７０を揺動カム４８の爪部７７の接触面７９に当接させた状態で、アーム支軸６４の位置を所定の方向（図２では時計方向）に移動させ、揺動カム４８の揺動開始位置を変更することで吸気弁１５のバルブリフト量を変更する。 In the variable valve mechanism 45 in this embodiment, when the control means 63 actuates the actuator 62, the actuator 62 rotates the control shaft 61, and the control shaft 61 of the rotary arm 60 is centered on the control shaft 61. The end on the side away from the center rotates, and the connecting rod 58 moves up and down as the rotating arm 60 rotates, and the support block 46 rotates around the intake camshaft 14 as the connecting rod 58 moves up and down. . As the support block 46 rotates, the arm support shaft 64 and the swing arm 47 move in a predetermined direction, and the swing arm 47 rotates about the arm support shaft 64. The swing cam 48 rotates about the intake camshaft 14 by the rotation of 47, and the intake rocker arm 16 swings by the rotation of the swing cam 48 to operate the intake valve 15.
Specifically, the swing arm 47 is in contact with the intake cam 13 and the swing cam 48 of the intake camshaft 14, that is, the cam side roller 67 of the swing arm 47 contacts the intake cam 13. With the valve-side roller 70 of the swing arm 47 in contact with the contact surface 79 of the claw portion 77 of the swing cam 48, the arm support shaft 64 is positioned in a predetermined direction (clockwise in FIG. 2). And the valve lift amount of the intake valve 15 is changed by changing the swing start position of the swing cam 48.

また、以下に、この実施例に係る可変動弁機構４５の動作を、図９〜図１４に基づいて説明する。
図９、図１０には、リフト無しの場合を示す。
図９、図１０に示すように、アクチュエータ６２の作動により制御軸６１がリフト無し位置Ｐ１に回動制御されると、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃを通る基準線Ｇに対してアーム支軸６４及び揺動アーム４７が時計方向に角度θ１だけ移動し、そして、揺動カム４８のベース円部７６が吸気ローラ２５に当接している。このため、図１０に示すように、吸気ロッカアーム１６が基準の位置から揺動せず、バルブリフト量が零（Ｌｏ）となっている。
次いで、図１１、図１２には、中間リフトの場合を示す。
図１１、図１２に示すように、アクチュエータ６２の作動により制御軸６１が時計方向で中間リフト位置Ｐ２に回動制御されると、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃを通る基準線Ｇに対してアーム支軸６４及び揺動アーム４７が時計方向に角度θ２（θ２＞θ１）だけ移動し、バルブ側ローラ７０が揺動カム４８の爪部７７の接触面７９を強く押して回動させ、よって、揺動カム４８の作用面７８の中間部位が吸気ローラ２５に当接している。これにより、図１２に示すように、吸気ロッカアーム１６が基準の位置から揺動し、バルブリフト量が最小値（Ｌｍｉｎ）となる。
さらに、図１３、図１４には、最大リフトの場合を示す。
図１３、図１４に示すように、アクチュエータ６２の作動により制御軸６１が時計方向で最大リフト位置Ｐ３に回動制御されると、吸気カムシャフト１４の軸線Ｃを通る基準線Ｇに対してアーム支軸６４及び揺動アーム４７が時計方向に角度θ３（θ３＞θ２）だけ移動し、バルブ側ローラ７０が揺動カム４８の爪部７７の接触面７９をさらに強く押して回動させ、よって、揺動カム４８の作用面７８の先端部位が吸気ローラ２５に当接している。これにより、図１４に示すように、吸気ロッカアーム１６が基準の位置から大きく揺動し、バルブリフト量が最大値（Ｌｍａｘ）となる。 The operation of the variable valve mechanism 45 according to this embodiment will be described below with reference to FIGS.
9 and 10 show a case where there is no lift.
As shown in FIGS. 9 and 10, when the control shaft 61 is controlled to rotate to the liftless position P <b> 1 by the operation of the actuator 62, the arm support shaft 64 with respect to the reference line G passing through the axis C of the intake camshaft 14. The swing arm 47 moves clockwise by an angle θ1, and the base circle 76 of the swing cam 48 is in contact with the intake roller 25. For this reason, as shown in FIG. 10, the intake rocker arm 16 does not swing from the reference position, and the valve lift is zero (Lo).
Next, FIGS. 11 and 12 show the case of an intermediate lift.
As shown in FIGS. 11 and 12, when the control shaft 61 is controlled to rotate to the intermediate lift position P2 in the clockwise direction by the operation of the actuator 62, the arm with respect to the reference line G passing through the axis C of the intake camshaft 14 The support shaft 64 and the swing arm 47 move clockwise by an angle θ2 (θ2> θ1), and the valve side roller 70 strongly pushes and rotates the contact surface 79 of the claw portion 77 of the swing cam 48. An intermediate portion of the action surface 78 of the moving cam 48 is in contact with the intake roller 25. As a result, as shown in FIG. 12, the intake rocker arm 16 swings from the reference position, and the valve lift becomes the minimum value (Lmin).
Further, FIGS. 13 and 14 show the case of the maximum lift.
As shown in FIGS. 13 and 14, when the control shaft 61 is pivotally controlled to the maximum lift position P <b> 3 in the clockwise direction by the operation of the actuator 62, the arm with respect to the reference line G passing through the axis C of the intake camshaft 14. The support shaft 64 and the swing arm 47 are moved clockwise by an angle θ3 (θ3> θ2), and the valve side roller 70 further presses and rotates the contact surface 79 of the claw portion 77 of the swing cam 48. The tip portion of the operating surface 78 of the swing cam 48 is in contact with the intake roller 25. As a result, as shown in FIG. 14, the intake rocker arm 16 swings greatly from the reference position, and the valve lift becomes the maximum value (Lmax).

なお、この実施例においては、タペット式（直打式）のロッカアームに対しても、揺動カムの爪部の形状を変更することで対応可能である。   In this embodiment, it is possible to cope with a tappet type (direct hitting type) rocker arm by changing the shape of the claw portion of the swing cam.

揺動カムと支持ブロックと揺動アームとをカムシャフトの外周部位に集中的に配設した可変動弁機構を、他のエンジンにも適用できる。   The variable valve mechanism in which the swing cam, the support block, and the swing arm are concentratedly arranged on the outer peripheral portion of the camshaft can be applied to other engines.

エンジンの断面図である。It is sectional drawing of an engine. 図１の可変動弁機構の拡大図である。It is an enlarged view of the variable valve mechanism of FIG. 図２の可変動弁機構の平面図である。It is a top view of the variable valve mechanism of FIG. 吸気カムの断面図である。It is sectional drawing of an intake cam. 支持ブロックの正面図である。It is a front view of a support block. 揺動アームの正面図である。It is a front view of a rocking arm. 揺動カムの正面図である。It is a front view of a rocking cam. 保持スプリングの正面図である。It is a front view of a holding spring. 可変動弁機構のリフト無し時における動作を示す正面図である。It is a front view which shows operation | movement at the time of no lift of a variable valve mechanism. 図９の可変動弁機構のリフト無し時におけるバルブリフト量を示す正面図である。FIG. 10 is a front view showing a valve lift amount when the variable valve mechanism of FIG. 9 is not lifted. 可変動弁機構の中間リフト時における動作を示す正面図である。It is a front view which shows the operation | movement at the time of the intermediate | middle lift of a variable valve mechanism. 図１１の可変動弁機構の中間リフトにおけるバルブリフト量を示す正面図である。It is a front view which shows the valve lift amount in the intermediate | middle lift of the variable valve mechanism of FIG. 可変動弁機構の最大リフトにおける動作を示す正面図である。It is a front view which shows the operation | movement in the maximum lift of a variable valve mechanism. 図１３の可変動弁機構の最大リフト時におけるバルブリフト量を示す正面図である。It is a front view which shows the valve lift amount at the time of the maximum lift of the variable valve mechanism of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
３ シリンダヘッド
１２ 動弁装置
１３ 吸気カム
１４ 吸気カムシャフト
１５ 吸気弁
１６ 吸気ロッカアーム
４５ 可変動弁機構
４６ 支持ブロック
４７ 揺動アーム
４８ 揺動カム
４９ 保持スプリング
６３ 制御手段
６４ アーム支軸
６５ カム側アーム
６６ バルブ側アーム
６７ カム側ローラ
７０ バルブ側ローラ
７６ 揺動カムのベース円部
７７ 揺動カムの爪部
７８ 揺動カムの作用面
７９ 揺動カムの接触面
８３ 吸気潤滑油路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 3 Cylinder head 12 Valve operating apparatus 13 Intake cam 14 Intake cam shaft 15 Intake valve 16 Intake rocker arm 45 Variable valve mechanism 46 Support block 47 Oscillating arm 48 Oscillating cam 49 Holding spring 63 Control means 64 Arm support shaft 65 Cam Side arm 66 Valve side arm 67 Cam side roller 70 Valve side roller 76 Swing cam base circle 77 Swing cam claw 78 Swing cam action surface 79 Swing cam contact surface 83 Intake lubrication oil passage

Claims (3)

カムシャフトのカムによって揺動する揺動アームをアーム支軸に揺動自在に配設し、前記揺動アームによって揺動されるとともにロッカアームを介して吸気弁をリフトさせる揺動カムを前記揺動アームと前記ロッカアームとの間に配設し、前記揺動アームを前記カムシャフトの前記カムと前記揺動カムとに夫々当接させた状態で前記アーム支軸の位置を所定の方向に移動させ、前記揺動カムの揺動開始位置を変更することで前記吸気弁のバルブリフト量を変更する可変動弁機構において、前記揺動カムを前記カムシャフトの軸線周りに揺動自在に配設する一方、前記アーム支軸を前記カムシャフトの軸線周りに回転する支持ブロックに取り付けたことを特徴とする可変動弁機構。   A swing arm that swings by the cam of the camshaft is swingably disposed on the arm support shaft, and the swing cam that swings by the swing arm and lifts the intake valve via the rocker arm is swung. The arm support shaft is disposed between the arm and the rocker arm, and the position of the arm support shaft is moved in a predetermined direction with the swing arm in contact with the cam and the swing cam of the cam shaft. In the variable valve mechanism that changes the valve lift amount of the intake valve by changing the swing start position of the swing cam, the swing cam is swingably disposed around the axis of the camshaft. On the other hand, a variable valve mechanism characterized in that the arm support shaft is attached to a support block that rotates around the axis of the camshaft. 前記揺動カムは前記吸気弁をリフトさせないべース円部とこのベース円部から突出して前記吸気弁をリフトさせる爪部とを備え、前記揺動カムの前記べース円部を前記カムシャフトの径方向で前記カムシャフトの前記カムよりも大きく形成し、前記カムシャフトの軸線方向で前記揺動カムを前記カムシャフトの前記カムと隣接する位置に配設したことを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構。   The swing cam includes a base circle portion that does not lift the intake valve and a claw portion that protrudes from the base circle portion and lifts the intake valve, and the base circle portion of the swing cam is connected to the cam. The camshaft of the camshaft is formed larger in the radial direction of the shaft than the cam of the camshaft, and the swing cam is disposed at a position adjacent to the cam of the camshaft in the axial direction of the camshaft. 2. The variable valve mechanism according to 1. 前記カムシャフト内には、前記揺動カム及び前記支持ブロックを潤滑する潤滑油の潤滑油路を形成したことを特徴とする請求項１に記載の可変動弁機構。   The variable valve mechanism according to claim 1, wherein a lubricating oil passage for lubricating oil that lubricates the swing cam and the support block is formed in the camshaft.

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