JP3352177B2 - Variable valve mechanism - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の低速時と高
速時とで、吸気バルブ若しくは排気バルブの開閉タイミ
ング又はリフト量を切り替え、なおかつ、アイドリング
時や定常運転時のような内燃機関の低負荷運転時には、
所望の吸気バルブ若しくは排気バルブの開閉を休止させ
る可変動弁機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for switching the opening / closing timing or lift amount of an intake valve or an exhaust valve between a low speed and a high speed of an internal combustion engine. During low load operation,
The present invention relates to a variable valve mechanism for stopping opening and closing of a desired intake valve or exhaust valve.
【０００２】[0002]
【従来の技術】内燃機関の低速時と高速時とで、吸気バ
ルブ若しくは排気バルブの開閉タイミング又はリフト量
を切り替える可変バルブタイミング・リフト機構は、特
開昭６３−２１５８０６号公報、特開平３−４３６１２
号公報、特開平３−１２２２０８号公報等に示されてい
るように、従来より種々検討され実施されている。2. Description of the Related Art A variable valve timing / lift mechanism for switching the opening / closing timing or lift amount of an intake valve or an exhaust valve between a low speed and a high speed of an internal combustion engine is disclosed in JP-A-63-215806 and JP-A-3-215806. 43612
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei.
【０００３】また、内燃機関の低負荷運転時に、所望の
吸気バルブ若しくは排気バルブの開閉を休止させるバル
ブ休止機構についても、特開昭５９−２５０１８号公
報、特開昭５９−４１６１１号公報、特開昭６１−６６
８１２号公報等に示されているように、従来より種々検
討され実施されている。[0003] Further, a valve deactivation mechanism for deactivating the opening and closing of a desired intake valve or exhaust valve during low load operation of an internal combustion engine is also disclosed in JP-A-59-25018 and JP-A-59-41611. Kaisho 61-66
As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 812 and the like, various studies have been conventionally made and implemented.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の可変
バルブタイミング・リフト機構はバルブ休止機構を備え
ておらず、また、従来のバルブ休止機構は可変バルブタ
イミング・リフト機を備えていなかった。このため、可
変バルブタイミング・リフトとバルブ休止の両機能を実
現しようとすると、これら両機構を併設する必要があ
り、例えば、低速用、高速用及びバルブ休止用として、
それぞれに専用カムが必要になる等、構造が大変複雑に
なるという問題があった。However, the conventional variable valve timing / lift mechanism does not include a valve pause mechanism, and the conventional valve pause mechanism does not include a variable valve timing / lift machine. For this reason, in order to realize both functions of the variable valve timing / lift and the valve deactivation, it is necessary to provide both of these mechanisms, for example, for low speed, for high speed and for valve deactivation,
There was a problem that the structure became very complicated, such as the necessity of a dedicated cam for each.
【０００５】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、可変バルブタイミング・リフトとバルブ休止の両機
能を簡単な構造で実現することができ、ひいては、内燃
機関の全回転域における出力、トルク、燃費等の性能向
上と、バルブ休止による合理的な燃費向上の両効果を得
ることができる新規な可変動弁機構を提供することにあ
る。Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems and to realize both functions of variable valve timing lift and valve deactivation with a simple structure. It is an object of the present invention to provide a novel variable valve mechanism capable of obtaining both effects of improving performance such as torque and fuel efficiency and rational fuel efficiency improvement by stopping a valve.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の可変動弁機構は、作用角又はリフト量の小
さい低速用カムの回転により揺動する低速用ロッカアー
ムと、作用角又はリフト量の大きい高速用カムの回転に
より揺動する高速用ロッカアームと、低速用ロッカアー
ム又は高速用ロッカアームと連結したときに、その連結
したロッカアームの揺動により揺動して吸気バルブ若し
くは排気バルブを開閉するバルブ駆動アームと、内燃機
関の低速時に低速用ロッカアームとバルブ駆動アームと
を連結し、内燃機関の高速時に高速用ロッカアームとバ
ルブ駆動アームとを連結し、内燃機関の低負荷運転時に
低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームとバルブ駆
動アームとを切り離す切替機構とを備えている。In order to achieve the above object, a variable valve mechanism according to the present invention comprises a low-speed rocker arm that swings by rotation of a low-speed cam having a small operating angle or lift, a working angle or a low-speed rocker arm. When connected to a high-speed rocker arm that swings by rotation of a high-lift cam with a large lift, and a low-speed rocker arm or high-speed rocker arm, the rocker arm that is connected swings to open and close the intake valve or exhaust valve. A low-speed rocker arm and a valve drive arm when the internal combustion engine is running at a high speed, and a low-speed rocker arm when the internal combustion engine is running at a low load. And a switching mechanism for separating the high-speed rocker arm from the valve drive arm.
【０００７】ここで、前記切替機構は、例えば、バルブ
駆動アームに形成されたシリンダ孔と、シリンダ孔に挿
入されて摺動する油圧ピストンと、シリンダ孔の途中に
設けられた開口部と、低速用ロッカアーム及び高速用ロ
ッカアームにそれぞれ突出長調節可能に螺着され、その
突出端が開口部を経て油圧ピストンに当接することによ
り、低速用ロッカアーム又は高速用ロッカアームとバル
ブ駆動アームとを連結させる二つの連結ピンとを備えて
おり、前記油圧ピストンは、例えば、内燃機関の低速時
に低速用ロッカアームの連結ピンが当接し、内燃機関の
高速時に高速用ロッカアームの連結ピンが当接し、内燃
機関の低負荷運転時に低速用ロッカアームの連結ピン及
び高速用ロッカアームの連結ピンが当接しないように、
凹凸状に形成されかつ摺動するように構成されている。Here, the switching mechanism includes, for example, a cylinder hole formed in a valve drive arm, a hydraulic piston inserted and slid in the cylinder hole, an opening provided in the middle of the cylinder hole, The locker arm for high speed and the rocker arm for high speed are respectively screwed so as to be able to adjust the protruding length, and the protruding ends thereof contact the hydraulic piston through the openings, thereby connecting the low speed rocker arm or the high speed rocker arm and the valve drive arm. A connection pin of the low-speed rocker arm abuts at a low speed of the internal combustion engine, and a connection pin of the high-speed rocker arm abuts at a high speed of the internal combustion engine. So that the connecting pin of the low-speed rocker arm and the connecting pin of the high-speed rocker arm do not
It is formed so as to be uneven and slide.
【０００８】本発明の可変動弁機構は、バルブの開閉タ
イミング又はリフト量のいずれか一方又は両方を切り替
えるものであり、従って、前記「低速用カム」と「高速
用カム」は、作用角又はリフト量のいずれか一方又は両
方が異なるものであればよい。また、この機構は吸気バ
ルブ若しくは排気バルブのいずれか一方又は両方に適用
することができる。The variable valve mechanism of the present invention switches one or both of the valve opening / closing timing and the lift amount. Therefore, the "low speed cam" and the "high speed cam" are provided with an operating angle or a high speed cam. It suffices if one or both of the lift amounts are different. This mechanism can be applied to one or both of the intake valve and the exhaust valve.
【０００９】[0009]
【作用】本発明の可変動弁機構によれば、内燃機関の低
速時には、切替機構が低速用ロッカアームとバルブ駆動
アームとを連結するので、低速用カムの回転により揺動
する低速用ロッカアームがバルブ駆動アームを揺動さ
せ、このバルブ駆動アームが吸気バルブ若しくは排気バ
ルブを小さい作用角又はリフト量で開閉する。According to the variable valve mechanism of the present invention, when the internal combustion engine is running at a low speed, the switching mechanism connects the low-speed rocker arm and the valve drive arm. The drive arm is swung, and the valve drive arm opens and closes the intake valve or the exhaust valve with a small working angle or lift.
【００１０】また、内燃機関の高速時には、切替機構が
高速用ロッカアームとバルブ駆動アームとを連結するの
で、高速用カムの回転により揺動する高速用ロッカアー
ムがバルブ駆動アームを揺動させ、このバルブ駆動アー
ムが吸気バルブ若しくは排気バルブを大きい作用角又は
リフト量で開閉する。When the internal combustion engine is running at a high speed, the switching mechanism connects the high-speed rocker arm and the valve drive arm, so that the high-speed rocker arm that swings by rotation of the high-speed cam swings the valve drive arm. The drive arm opens and closes the intake valve or the exhaust valve with a large working angle or lift.
【００１１】また、内燃機関の低負荷運転時には、切替
機構が低速用ロッカアーム及び高速用ロッカアームとバ
ルブ駆動アームとを切り離すので、低速用ロッカアーム
及び高速用ロッカアームが揺動してもバルブ駆動アーム
は揺動せず、吸気バルブ若しくは排気バルブは閉じたま
ま休止する。Further, when the internal combustion engine is operated at a low load, the switching mechanism separates the low-speed rocker arm and the high-speed rocker arm from the valve drive arm. Therefore, even if the low-speed rocker arm and the high-speed rocker arm swing, the valve drive arm swings. Without moving, the intake valve or the exhaust valve is closed and stopped.
【００１２】ここで、切替機構を、前述したようなバル
ブ駆動アームのシリンダ孔と、凹凸状の油圧ピストン
と、シリンダ孔の開口部と、低速用ロッカアーム及び高
速用ロッカアームから突出して油圧ピストンに当接する
２本の連結ピンとを備えた構成にすれば、これらの連結
ピンの突出長調節により、低速時及び高速時のバルブク
リアランスや、低速用ロッカアームに対する高速用ロッ
カアームの相対角を微調整することができる。Here, the switching mechanism contacts the hydraulic piston protruding from the cylinder hole of the valve drive arm, the uneven hydraulic piston, the opening of the cylinder hole, the low-speed rocker arm and the high-speed rocker arm as described above. With a configuration having two connecting pins that are in contact with each other, by adjusting the protruding length of these connecting pins, it is possible to finely adjust the valve clearance at low speed and high speed and the relative angle of the high-speed rocker arm with respect to the low-speed rocker arm. it can.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明を１シリンダ孔当り吸気バルブ
２本、排気バルブ２本のいわゆる４バルブ式内燃機関の
可変バルブタイミング・リフト機構に具体化した一実施
例について、図１〜図７を参照して説明する。なお、吸
気バルブでも排気バルブでも、当該機構の基本的な構成
は同じなので、便宜上、吸気バルブ７の当該機構のみを
図示して説明することとする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is embodied in a variable valve timing / lift mechanism of a so-called four-valve internal combustion engine having two intake valves and two exhaust valves per cylinder hole will be described with reference to FIGS. This will be described with reference to FIG. Since the basic structure of the mechanism is the same for both the intake valve and the exhaust valve, only the mechanism of the intake valve 7 will be illustrated and described for convenience.
【００１４】吸気バルブ駆動用のカムシャフト１には、
作用角及びリフト量の小さいノーズを有する低速用カム
１１と、作用角及びリフト量の大きいノーズを有する高
速用カム１２とが形成されている。カムシャフト１の斜
め上方に配された中空のロッカシャフト２には、低速用
カム１１の回転により揺動する低速用ロッカアーム３
（各図において奥側）と、高速用カム１２の回転により
揺動する高速用ロッカアーム４（各図において手前側）
と、低速用ロッカアーム３又は高速用ロッカアーム４と
連結したときに、その連結したロッカアーム３，４の揺
動により揺動して吸気バルブ７を開閉する二つのバルブ
駆動アーム５ａ，５ｂ（各図において最奥側及び最手前
側）とが、各々揺動可能に軸着されている。The camshaft 1 for driving the intake valve includes:
A low-speed cam 11 having a nose having a small operating angle and a lift amount, and a high-speed cam 12 having a nose having a large operating angle and a lift amount are formed. A low-speed rocker arm 3 swinging by the rotation of the low-speed cam 11 is provided on a hollow rocker shaft 2 disposed diagonally above the camshaft 1.
(The back side in each figure) and the high-speed rocker arm 4 that swings by the rotation of the high-speed cam 12 (the front side in each figure).
And two valve drive arms 5a and 5b which open and close the intake valve 7 by being rocked by rocking of the rocker arms 3 and 4 when connected to the low speed rocker arm 3 or the high speed rocker arm 4 (in each figure). The innermost side and the foremost side) are pivotally attached to each other.
【００１５】これらのアーム３，４，５ａ，５ｂには、
内燃機関の低速時に低速用ロッカアーム３とバルブ駆動
アーム５ａ，５ｂとを連結し、内燃機関の高速時に高速
用ロッカアーム４とバルブ駆動アーム５ａ，５ｂとを連
結し、内燃機関の低負荷運転時に低速用ロッカアーム３
及び高速用ロッカアーム４とバルブ駆動アーム５ａ，５
ｂとを切り離す、切替機構６が設けられている。These arms 3, 4, 5a and 5b have
The low speed rocker arm 3 and the valve drive arms 5a and 5b are connected when the internal combustion engine is running at a low speed, and the high speed rocker arm 4 and the valve drive arms 5a and 5b are connected when the internal combustion engine is running at a high speed. Rocker arm 3
And high-speed rocker arm 4 and valve drive arms 5a, 5
A switching mechanism 6 is provided to disconnect the switching mechanism b from the switching mechanism b.
【００１６】前記低速用ロッカアーム３は、図２に示す
ように側面略三角形に形成され、その中央部に設けられ
た軸穴３１にロッカシャフト２が通されている。低速用
ロッカアーム３の同図における右側の下面には、低速用
カム１１に摺接する硬質チップ３２が固着されている。
低速用ロッカアーム３の左側の下面には凸部３３が設け
られ、該凸部３３にはロストモーションスプリング３４
に押圧されるピストン３５が当接している。このロスト
モーションスプリング３４は、常に低速用ロッカアーム
３を同図における時計回り方向に付勢して、硬質チップ
３２を低速用カム１１に押付けている。また、低速用ロ
ッカアーム３の上部には雌ねじ孔３６を備えたアーム部
３７が突設されている。The low-speed rocker arm 3 has a substantially triangular side surface as shown in FIG. 2, and the rocker shaft 2 is passed through a shaft hole 31 provided at the center thereof. A hard tip 32 slidably in contact with the low-speed cam 11 is fixed to the lower surface on the right side of the low-speed rocker arm 3 in FIG.
A convex portion 33 is provided on the lower surface on the left side of the low-speed rocker arm 3, and a lost motion spring 34 is provided on the convex portion 33.
The piston 35 pressed against is contacted. The lost motion spring 34 constantly urges the low-speed rocker arm 3 in the clockwise direction in FIG. 2 to press the hard tip 32 against the low-speed cam 11. Further, an arm portion 37 having a female screw hole 36 is protruded from an upper portion of the low-speed rocker arm 3.
【００１７】前記高速用ロッカアーム４も、図４に示す
ように側面略三角形に形成され、その中央部の軸穴４１
にロッカシャフト２が通されている。そして、右側の下
面には高速用カム１２に摺接する硬質チップ４２が固着
され、左側の下面にはロストモーションスプリング４４
に押圧されるピストン４５が当接する凸部４３が設けら
れ、上部には雌ねじ孔４６を備えたアーム部４７が突設
されている。The high-speed rocker arm 4 also has a substantially triangular side surface as shown in FIG.
Is passed through the rocker shaft 2. A hard tip 42 slidably contacting the high-speed cam 12 is fixed to the right lower surface, and a lost motion spring 44 is fixed to the left lower surface.
A convex portion 43 is provided for contacting a piston 45 pressed by the arm member 47. An arm portion 47 having a female screw hole 46 protrudes from the upper portion.
【００１８】前記二つのバルブ駆動アーム５ａ，５ｂは
いずれも側面略逆Ｔ字形かつ平面略十字状に形成され、
それらの右側下部に設けられた軸穴（図示略）にロッカ
シャフト２が通されている。各バルブ駆動アーム５ａ，
５ｂの左側には、雌ねじ孔５１を備えたアーム部５２が
突設されている。この雌ねじ孔５１には下方へ突出して
吸気バルブ７を押圧する雄ねじ付ピン５３が突出長調節
可能に螺着され、ナット５４により固定されている。ま
た、各バルブ駆動アーム５ａ，５ｂの中央上部には、ロ
ッカシャフト２と平行な方向に延びる円筒部５５ａ，５
５ｂが設けられ、両円筒部５５ａ，５５ｂの対峙端面は
突き合わされて連続している。Each of the two valve drive arms 5a and 5b is formed in a substantially inverted T-shaped side surface and a substantially cross-shaped planar shape.
The rocker shaft 2 is passed through a shaft hole (not shown) provided on the lower right side of the shaft. Each valve drive arm 5a,
An arm portion 52 having a female screw hole 51 is provided on the left side of 5b. An externally threaded pin 53 that projects downward and presses the intake valve 7 is screwed into the female screw hole 51 so as to adjust the projection length, and is fixed by a nut 54. A cylindrical portion 55a, 5a extending in a direction parallel to the rocker shaft 2 is provided at the upper center of each of the valve drive arms 5a, 5b.
5b is provided, and the opposing end faces of the two cylindrical portions 55a and 55b are abutted and continuous.
【００１９】前記切替機構６は、両円筒部５５ａ，５５
ｂ内の孔が連続して形成されたシリンダ孔６１と、シリ
ンダ孔６１に挿入されて摺動する油圧ピストン６２と、
シリンダ孔６１の途中に設けられた開口部６３と、油圧
ピストン６２に当接する二つの連結ピン６４，６５とを
備えている。油圧ピストン６２は常に両バルブ駆動アー
ム５ａ，５ｂに股がっているため、両バルブ駆動アーム
５ａ，５ｂは常に一緒に揺動する。連結ピン６４，６５
は、低速用ロッカアーム３及び高速用ロッカアーム４の
各雌ねじ孔３６，４６にそれぞれ突出長調節可能に螺着
されてナット６６により固定され、その突出端が開口部
６３を経て油圧ピストン６２に当接することにより、低
速用ロッカアーム３又は高速用ロッカアーム４とバルブ
駆動アーム５ａ，５ｂとを連結させるようになってい
る。The switching mechanism 6 includes two cylindrical portions 55a, 55
b) a cylinder hole 61 in which the hole in b is formed continuously, a hydraulic piston 62 inserted and slid into the cylinder hole 61,
An opening 63 provided in the middle of the cylinder hole 61 and two connecting pins 64, 65 abutting on the hydraulic piston 62 are provided. Since the hydraulic piston 62 is always crotched between the two valve drive arms 5a and 5b, the two valve drive arms 5a and 5b always swing together. Connecting pins 64, 65
Is screwed into each of the female screw holes 36 and 46 of the low-speed rocker arm 3 and the high-speed rocker arm 4 so as to be adjustable in protruding length and fixed by a nut 66, and the protruding end thereof comes into contact with the hydraulic piston 62 through the opening 63. Thus, the low-speed rocker arm 3 or the high-speed rocker arm 4 is connected to the valve drive arms 5a and 5b.
【００２０】前記油圧ピストン６２は、図７に示すよう
に、円柱体に次の各部が形成されてなるものである。す
なわち、内燃機関の低速時に低速用ロッカアーム３の連
結ピン６４が当接する低速用当接面６０１と、内燃機関
の高速時に高速用ロッカアーム４の連結ピン６５が当接
する高速用当接面６０２とが、円柱体の一部を平らに切
り落とすようにして連続的に形成されている。また、高
速用当接面６０２の一部には、内燃機関の低速時に高速
用ロッカアーム４の連結ピン６５が当接しないようにす
る高速用回避凹部６０３が凹設されている。さらに、低
速用当接面６０１及び高速用当接面６０２のそれぞれの
隣りには、内燃機関の低負荷運転時に連結ピン６４，６
５を深く入り込ませて、前記各当接面に当接しないよう
にする低速用逃がし部６０４及び高速用逃がし部６０５
が凹設されている。As shown in FIG. 7, the hydraulic piston 62 has a cylindrical body formed with the following components. That is, the low-speed abutment surface 601 with which the connection pin 64 of the low-speed rocker arm 3 abuts when the internal combustion engine is at a low speed, and the high-speed abutment surface 602 with which the connection pin 65 of the high-speed rocker arm 4 abuts when the internal combustion engine is at a high speed. , Are formed continuously so that a part of the cylindrical body is cut off flat. Further, a part of the high-speed contact surface 602 is provided with a high-speed avoidance recess 603 that prevents the connection pin 65 of the high-speed rocker arm 4 from abutting when the internal combustion engine is running at a low speed. Further, adjacent to the low-speed contact surface 601 and the high-speed contact surface 602, the connecting pins 64, 6 during the low-load operation of the internal combustion engine are provided.
5 and a high-speed escape portion 604 and a high-speed escape portion 605 for allowing the lower portion 5 to enter deeply so as not to come into contact with the contact surfaces.
Is recessed.
【００２１】シリンダ孔６１の両端部にはカップ状のス
トッパ６７，６８が摺動可能に挿入され、これらのスト
ッパ６７，６８はこれらとシリンダ孔６１の両端壁との
間に介装されたリターンスプリング６９，７０によって
油圧ピストン６２側へ付勢されている。但し、これらの
ストッパ６７，６８は、その開放端部の膨径部が、シリ
ンダ孔６１の内周に装着されたＯリング６０に掛止する
ことにより、摺動が規制される。Cup-shaped stoppers 67, 68 are slidably inserted into both ends of the cylinder hole 61, and the stoppers 67, 68 are provided between the stopper holes 67, 68 and both end walls of the cylinder hole 61. The springs 69 and 70 urge the hydraulic piston 62 toward the hydraulic piston 62. However, sliding of these stoppers 67 and 68 is restricted by the enlarged diameter portion at the open end hooked on the O-ring 60 mounted on the inner periphery of the cylinder hole 61.
【００２２】シリンダ孔６１の両端壁と油圧ピストン６
２の両端面との間は、それぞれ作動油が入り込む第一高
圧室７１及び第二高圧室７２となっている。シリンダ孔
６１の両端壁には第一油孔７３及び第二油孔７４が形成
され、ストッパ６７，６８にも透孔７５，７６が形成さ
れている。そして、図示しない油圧ポンプと第一油孔７
３及び第二油孔７４とを結ぶ油路には、制御装置により
開閉するバルブが設けられている。Both end walls of the cylinder hole 61 and the hydraulic piston 6
A first high-pressure chamber 71 and a second high-pressure chamber 72 into which hydraulic oil enters respectively are formed between the two end faces. A first oil hole 73 and a second oil hole 74 are formed in both end walls of the cylinder hole 61, and through holes 75 and 76 are also formed in the stoppers 67 and 68. The hydraulic pump (not shown) and the first oil hole 7
A valve that is opened and closed by a control device is provided in an oil passage connecting the third oil hole 74 and the second oil hole 74.
【００２３】以上の通り構成された本実施例の可変バル
ブタイミング・リフト機構は、次のように作用する。ま
ず、内燃機関の低速時には、図１及び図２に示すよう
に、油圧ピストン６２が、両方のリターンスプリング６
９，７０の付勢力により、シリンダ孔６１の中央位置に
ある。このとき、低速用ロッカアーム３の連結ピン６４
の突出端は、開口部６３を経て油圧ピストン６２の低速
用当接面６０１に当接する。一方、高速用ロッカアーム
４の連結ピン６５の突出端は、油圧ピストン６２の高速
用回避凹部６０３に入り込むだけで、当接はしない。従
って、低速用ロッカアーム３とバルブ駆動アーム５ａ，
５ｂとが連結し、低速用カム１１の回転により揺動する
低速用ロッカアーム３がバルブ駆動アーム５ａ，５ｂを
揺動させ、このバルブ駆動アーム５ａ，５ｂが吸気バル
ブ７を小さい作用角及びリフト量で開閉させる。The variable valve timing / lift mechanism of the present embodiment configured as described above operates as follows. First, when the internal combustion engine is running at a low speed, as shown in FIGS.
Due to the urging force of 9, 70, the cylinder hole 61 is located at the center position. At this time, the connecting pins 64 of the low-speed rocker arm 3 are connected.
Abuts on the low-speed contact surface 601 of the hydraulic piston 62 via the opening 63. On the other hand, the protruding end of the connection pin 65 of the high-speed rocker arm 4 only enters the high-speed avoidance recess 603 of the hydraulic piston 62 but does not abut. Therefore, the low-speed rocker arm 3 and the valve drive arms 5a,
5b, the low-speed rocker arm 3 swinging by the rotation of the low-speed cam 11 swings the valve drive arms 5a and 5b, and the valve drive arms 5a and 5b cause the intake valve 7 to have a small working angle and lift amount. To open and close.
【００２４】次に、内燃機関の高速時には、図示しない
油圧ポンプにより圧送される高油圧（例えば２９４ｋＰ
ａ以上）の作動油が、図示しないバルブと第二油孔７４
とを経て第二高圧室７２に供給される。この作動油の高
油圧により、図３及び図４に示すように、油圧ピストン
６２が奥側へ摺動し、高速用ロッカアーム４の連結ピン
６５の突出端は、油圧ピストン６２の高速用当接面６０
２に当接する。一方、低速用ロッカアーム３の連結ピン
６４の突出端は、油圧ピストン６２の低速用当接面６０
１に接近はするが、当接はしない。従って、高速用ロッ
カアーム４とバルブ駆動アーム５ａ，５ｂとが連結し、
高速用カム１２の回転により揺動する高速用ロッカアー
ム４がバルブ駆動アーム５ａ，５ｂを揺動させ、このバ
ルブ駆動アーム５ａ，５ｂが吸気バルブ７を大きい作用
角及びリフト量で開閉させる。Next, when the internal combustion engine is running at a high speed, a high hydraulic pressure (for example, 294 kP)
a) and the second oil hole 74
And is supplied to the second high-pressure chamber 72. Due to the high oil pressure of the hydraulic oil, as shown in FIGS. 3 and 4, the hydraulic piston 62 slides inward, and the protruding end of the connection pin 65 of the high-speed rocker arm 4 comes into contact with the high-speed hydraulic piston 62. Face 60
Contact 2 On the other hand, the protruding end of the connecting pin 64 of the low-speed rocker arm 3 is connected to the low-speed contact surface 60 of the hydraulic piston 62.
Approaches 1 but does not abut. Therefore, the high-speed rocker arm 4 and the valve drive arms 5a and 5b are connected,
The high-speed rocker arm 4 that swings by the rotation of the high-speed cam 12 swings the valve drive arms 5a and 5b, and the valve drive arms 5a and 5b open and close the intake valve 7 with a large working angle and a large lift amount.
【００２５】次に、アイドリング時や定常運転時のよう
な内燃機関の低負荷運転時には、図示しない油圧ポンプ
により圧送される高油圧（例えば１９６ｋＰａ以上）の
作動油が、図示しないバルブと第一油孔７３とを経て第
一高圧室７１に供給される。この作動油の高油圧によ
り、図５及び図６に示すように、油圧ピストン６２が手
前側へ摺動し、低速用ロッカアーム３の連結ピン６４の
突出端は、油圧ピストン６２の低速用逃がし部６０４に
入り込んでしまい、当接はしない。また、高速用ロッカ
アーム４の連結ピン６５の突出端も、油圧ピストン６２
の高速用逃がし部６０５に入り込んでしまい、当接はし
ない。従って、低速用ロッカアーム３及び高速用ロッカ
アーム４が揺動してもバルブ駆動アーム５ａ，５ｂは揺
動せず、吸気バルブ７は閉じたまま休止する。Next, during low load operation of the internal combustion engine such as during idling or steady operation, high hydraulic pressure (for example, 196 kPa or more) pumped by a hydraulic pump (not shown) is applied to the valve (not shown) and the first oil. The gas is supplied to the first high-pressure chamber 71 through the hole 73. Due to the high oil pressure of the hydraulic oil, as shown in FIGS. 5 and 6, the hydraulic piston 62 slides toward the near side, and the protruding end of the connecting pin 64 of the low-speed rocker arm 3 is moved to the low-speed escape portion of the hydraulic piston 62. It gets into 604 and does not touch. The protruding end of the connecting pin 65 of the high-speed rocker arm 4 is also connected to the hydraulic piston 62.
Of the high-speed escape section 605 of the vehicle, and does not abut. Therefore, even if the low-speed rocker arm 3 and the high-speed rocker arm 4 swing, the valve drive arms 5a and 5b do not swing, and the intake valve 7 is closed and stopped.
【００２６】以上の通り、本実施例の可変動弁機構は、
低速用ロッカアーム３、高速用ロッカアーム４、バルブ
駆動アーム５ａ，５ｂ及び切替機構６という簡単な構造
で、可変バルブタイミング・リフトとバルブ休止の両機
能を実現することができる。また、低速用ロッカアーム
３及び高速用ロッカアーム４に連結ピン６４，６５を突
出長調節可能に螺着し、その突出端を油圧ピストン６２
に当接するように構成したので、該連結ピン６４，６５
の突出長調節により、低速時及び高速時のバルブクリア
ランスや、低速用ロッカアーム３に対する高速用ロッカ
アーム４の相対角を微調整することができる。As described above, the variable valve mechanism of this embodiment is
With the simple structure of the low-speed rocker arm 3, the high-speed rocker arm 4, the valve drive arms 5a and 5b, and the switching mechanism 6, both functions of the variable valve timing / lift and the valve stop can be realized. Further, connecting pins 64 and 65 are screwed to the low-speed rocker arm 3 and the high-speed rocker arm 4 so that the projecting length can be adjusted.
So that the connecting pins 64 and 65
, The valve clearance at low and high speeds and the relative angle of the high-speed rocker arm 4 to the low-speed rocker arm 3 can be finely adjusted.
【００２７】また、連結ピン６４，６５の突出端は、油
圧ピストン６２の外周面に当接するのではなく、円柱体
の一部を平らに切り落としてなる低速用当接面６０１又
は高速用当接面６０２に当接する。このため、たとえこ
れらの当接面６０１，６０２に打痕が付いたとしても、
その打痕がシリンダ孔６１と干渉することはなく、油圧
ピストン６２の円滑な摺動が持続する。The protruding ends of the connecting pins 64 and 65 do not abut against the outer peripheral surface of the hydraulic piston 62, but a low-speed abutting surface 601 or a high-speed abutment which cuts off a part of a cylindrical body flat. It contacts the surface 602. Therefore, even if these contact surfaces 601 and 602 have dents,
The dent does not interfere with the cylinder hole 61, and the hydraulic piston 62 continues to slide smoothly.
【００２８】なお、本発明は前記実施例の構成に限定さ
れるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適
宜変更して具体化することもできる。It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, but may be embodied by appropriately changing it without departing from the spirit of the invention.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明に係る可変動
弁機構によれば、可変バルブタイミング・リフトとバル
ブ休止の両機能を簡単な構造で実現することができ、ひ
いては、内燃機関の全回転域における出力、トルク、燃
費等の性能向上と、バルブ休止による合理的な燃費向上
の両効果を得ることができる。さらに、低速時及び高速
時のバルブクリアランスや、低速用ロッカアームに対す
る高速用ロッカアームの相対角を微調整することができ
る。As described above in detail, according to the variable valve mechanism according to the present invention, both functions of the variable valve timing / lift and the valve stop can be realized with a simple structure. It is possible to obtain both effects of improving performance such as output, torque, and fuel efficiency in the entire rotation range, and rational fuel efficiency improvement by stopping the valve. Further, the valve clearance at low speed and high speed, and the relative angle of the high-speed rocker arm with respect to the low-speed rocker arm can be finely adjusted.
【００３０】[0030]
【図１】内燃機関の低速時における実施例の可変動弁機
構を示す図２のＩ−Ｉ線断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2 showing a variable valve mechanism of an embodiment when an internal combustion engine is running at a low speed.
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】内燃機関の高速時における同可変動弁機構を示
す図４のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line III-III of FIG. 4, illustrating the variable valve mechanism when the internal combustion engine is operating at a high speed.
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV of FIG. 3;
【図５】内燃機関の低負荷運転時における同可変動弁機
構を示す図６のＶ−Ｖ線断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV of FIG. 6, illustrating the variable valve mechanism during low load operation of the internal combustion engine.
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5;
【図７】同可変動弁機構に使用される油圧ピストンの斜
視図である。FIG. 7 is a perspective view of a hydraulic piston used for the variable valve mechanism.
３ 低速用ロッカアーム ４ 高速用ロッカアーム ５ａ，５ｂ バルブ駆動アーム ６ 切替機構 ７ 吸気バルブ １１ 低速用カム １２ 高速用カム ６１ シリンダ孔 ６２ 油圧ピストン ６３ 開口部 ６４，６５ 連結ピン ６０１ 低速用当接面 ６０２ 高速用当接面 ６０３ 高速用回避凹部 ６０４ 低速用逃がし部 ６０５ 高速用逃がし部 3 Low-speed rocker arm 4 High-speed rocker arm 5a, 5b Valve drive arm 6 Switching mechanism 7 Intake valve 11 Low-speed cam 12 High-speed cam 61 Cylinder hole 62 Hydraulic piston 63 Opening 64, 65 Connecting pin 601 Low-speed contact surface 602 High-speed Contact surface 603 High-speed avoidance recess 604 Low-speed escape portion 605 High-speed escape portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F01L 13/00 302 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01L 13/00 301 F01L 13/00 302
Claims (1)
の回転により揺動する低速用ロッカアームと、 作用角又はリフト量の大きい高速用カムの回転により揺
動する高速用ロッカアームと、 前記低速用ロッカアーム又は前記高速用ロッカアームと
連結したときに、その連結したロッカアームの揺動によ
り揺動して吸気バルブ若しくは排気バルブを開閉するバ
ルブ駆動アームと、 内燃機関の低速時に前記低速用ロッカアームと前記バル
ブ駆動アームとを連結し、内燃機関の高速時に前記高速
用ロッカアームと前記バルブ駆動アームとを連結し、内
燃機関の低負荷運転時に前記低速用ロッカアーム及び前
記高速用ロッカアームと前記バルブ駆動アームとを切り
離す切替機構とを備えている可変動弁機構であって、 前記切替機構は、 前記バルブ駆動アームに形成されたシリンダ孔と、 前記シリンダ孔に挿入されて摺動する油圧ピストンと、 前記シリンダ孔の途中に設けられた開口部と、 前記低速用ロッカアーム及び前記高速用ロッカアームに
それぞれ突出長調節可能に螺着され、その突出端が前記
開口部を経て前記油圧ピストンに当接することにより、
前記低速用ロッカアーム又は前記高速用ロッカアームと
前記バルブ駆動アームとを連結させる二つの連結ピンと
を備えており、 前記油圧ピストンは、内燃機関の低速時に前記低速用ロ
ッカアームの連結ピンが当接し、内燃機関の高速時に前
記高速用ロッカアームの連結ピンが当接し、内燃機関の
低負荷運転時に前記低速用ロッカアームの連結ピン及び
前記高速用ロッカアームの連結ピンが当接しないよう
に、凹凸状に形成されかつ摺動するように構成されてい
る可変動弁機構。A low-speed rocker arm oscillating by rotation of a low-speed cam having a small operating angle or a lift amount; a high-speed rocker arm oscillating by rotation of a high-speed cam having a large operating angle or a lift amount; A valve drive arm that, when connected to the rocker arm or the high-speed rocker arm, swings by opening and closing the intake valve or the exhaust valve by swinging the connected rocker arm; and the low-speed rocker arm and the valve drive when the internal combustion engine is running at a low speed. An arm for connecting the high-speed rocker arm and the valve drive arm when the internal combustion engine is running at a high speed, and disconnecting the low-speed rocker arm and the high-speed rocker arm from the valve drive arm when the internal combustion engine is operating at a low load. And a switching mechanism, wherein the switching mechanism comprises: A cylinder hole formed in the arm, a hydraulic piston inserted and slid into the cylinder hole, an opening provided in the middle of the cylinder hole, and a protrusion length adjustment for the low-speed rocker arm and the high-speed rocker arm. By being screwed as possible, its protruding end comes into contact with the hydraulic piston through the opening,
The low-speed rocker arm or the high-speed rocker arm and two connection pins for connecting the valve drive arm to the valve drive arm; and the hydraulic piston contacts the connection pin of the low-speed rocker arm when the internal combustion engine is running at a low speed. The connecting pin of the high-speed rocker arm abuts at a high speed, and the connecting pin of the low-speed rocker arm and the connecting pin of the high-speed rocker arm do not abut during low-load operation of the internal combustion engine. A variable valve mechanism configured to operate.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24872093A JP3352177B2 (en) | 1993-09-08 | 1993-09-08 | Variable valve mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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| JPH0777019A JPH0777019A (en) | 1995-03-20 |
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Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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1993
- 1993-09-08 JP JP24872093A patent/JP3352177B2/en not_active Expired - Lifetime
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