JP3590970B2

JP3590970B2 - Variable valve train for internal combustion engines

Info

Publication number: JP3590970B2
Application number: JP11747592A
Authority: JP
Inventors: 信中村; 信一竹村; 康志野田; 徹之谷口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-05-11
Filing date: 1992-05-11
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JPH05312014A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から低速運転時と高速運転時との性能を両立する目的で、運転状態に応じて吸気弁又は排気弁のリフト特性を異ならせ、これによって吸排気のタイミングあるいは吸排気量を制御することが知られており、このための可変動弁装置として、例えば特開昭６３−１６７０１３号公報に示されるように、ロッカアーム回りを揺動するロッカアームの揺動角を変化させることにより、バルブリフトを変化させ、特に、低回転域で揺動角を小さくして低バルブリフト特性を得、高回転域で揺動角を大きくして高バルブリフト特性を得るようにしたものがある。
【０００３】
前記公報の装置は、詳しくは、揺動先端が弁に当接する低速用ロッカアームと、これに隣接して弁との当接位置を持たない高速用ロッカアームとが共通のロッカシャフトに揺動自在に支持され、低速用ロッカアームには低速用カムが、高速用ロッカアームには低速用カムよりもバルブリフト量（及び開弁期間）が大きくなるプロフィルを有する高速用カムがそれぞれ摺接される。そして、ロッカシャフトから所定の距離だけ離れた揺動部位においてロッカシャフトと平行な方向に切換信号油圧に応動するプランジャが設けられていて、これが嵌合穴に嵌まりあるいは抜けることで、２つのロッカアームが連結されたり、その連結が解かれたりする。
【０００４】
従って、低回転域では２つのロッカアームの連結が解除された状態で低速用カムにより低速用ロッカアームを小さく揺動させて低バルブリフト特性を得、高回転域では切換信号油圧により２つのロッカアームを連結して高速用カムにより駆動される高速用ロッカアームと一体に低速用ロッカアームを大きく揺動させて高バルブリフト特性を得ることができる。
【０００５】
ところで、このような可変動弁装置においては、高バルブリフト状態では、バルブスプリングの作用荷重が大きく、カムに作用する荷重が大きいため、耐摩耗性の点で不利であり、また、高回転域で使うのでカムに供給された潤滑用オイルがカムの回転による遠心力により飛ばされやすくなることから、潤滑用オイルの給油量を増加してやる必要性がある。
【０００６】
このため、前記公報の装置では、高バルブリフト状態へ切換えるための切換信号油圧通路の後流に高バルブリフト時作動カム（高速用カム）への給油孔を設け、切換信号油圧が高圧となって、高バルブリフト状態に切換わっている時のみ、高バルブリフト時作動カムへの給油量を増加させるという策をとっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の内燃機関の可変動弁装置にあっては、切換信号油圧通路に給油孔をあけており、その分、切換信号油圧が低下するため、必要な切換特性（油圧）を確保するために、大型のオイルポンプが必要となり、エネルギーロスが大きく、燃費悪化を招くという問題点があった。また、大型のオイルポンプを用いることにより、コストが高くなるという問題点もあった。
【０００８】
本発明は、このような従来の問題点に鑑み、切換信号油圧の低下を抑えつつ、高バルブリフト時のみカムへの潤滑用オイルの給油量を増加できるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、本発明は、ロッカシャフト回りを揺動するロッカアームの揺動角を機関の運転状態に応じて変化させることにより、バルブリフトを高バルブリフト状態と低バルブリフト状態とに変化させる内燃機関の可変動弁装置において、前記ロッカシャフトに、その内部から前記ロッカアームとの嵌合部の外周面に開口する第１オイル通路を設け、前記ロッカアームに、一端が前記ロッカシャフトとの嵌合部の内周面に開口し、他端がロッカアーム駆動用カムに向かってオイル噴出口として開口する第２オイル通路を設ける一方、前記第１オイル通路と前記第２オイル通路とを、前記嵌合部における互いの開口部が、前記ロッカアームの揺動角が前記低バルブリフト状態に対応する揺動範囲においては連通する期間を持たず、揺動角が前記高バルブリフト状態に対応する揺動範囲において連通する期間を持つように形成する構成としたものである。
【００１０】
【作用】
上記の構成においては、低回転域の低バルブリフト状態では、ロッカアームの揺動角が小さいため、ロッカシャフト側の第１オイル通路とロッカアーム側の第２オイル通路とが連通せず、第２オイル通路のオイル噴出口から高速用カムへのオイルの給油は行われない。
【００１１】
一方、高回転域の高バルブリフト状態では、ロッカアームの揺動角が大きいため、ロッカシャフト側の第１オイル通路とロッカアーム側の第２オイル通路とが連通する期間が存在し、その間、第２オイル通路のオイル噴出口から高速用カムへのオイルの給油が行われる。
【００１２】
【実施例】
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜図５は本発明の一実施例を示している。尚、本例は、１つの気筒について同一の機能を有する２つの弁（吸気弁、排気弁のいずれでもよく、図示のものは吸気弁とする）を備えた内燃機関に適用したものである。
【００１３】
図１、図２（図１のＡ−Ａ断面図）及び図３（図１のＢ−Ｂ断面図）を参照し、複数の気筒に共通のロッカシャフト１に、各気筒毎に、メインロッカアーム２の基端が揺動自在に支持され、このメインロッカアーム２の先端には２つの吸気弁３の各ステム頂部に当接するアジャストスクリュ４が取付けられている。
メインロッカアーム２には、シャフト５を介して、ローラ状のカムフォロワ６が回転自在に支持され、このカムフォロワ６に後述する低速用カム２５を転接させるようになっている。
【００１４】
メインロッカアーム２には、また、別のシャフト７を介して、サブロッカアーム８の基端が揺動自在に支持されている。
このサブロッカアーム８は、吸気弁３に当接する部位を持たず、その先端部上面側に後述する高速用カム２６に摺接する円弧状のカムフォロワ部９が形成され、その下面側にはカムフォロワ部９を高速用カム２６に押し付けるべくロストモーションスプリング１０が設けられている。このロストモーションスプリング１０は、その下端がメインロッカアーム２に形成された凹部１１の底面に着座し、その上端が凹部１１に摺動自在に嵌合するリテーナ１２を介してサブロッカアーム８に当接する。
【００１５】
両ロッカアーム２，８の相対移動を規制する連結手段としては、サブロッカアーム８にプランジャ１５を摺動自在に嵌合させる穴１６が形成されている。また、メインロッカアーム２にプランジャ１３，１７をそれぞれ摺動自在に嵌合させる穴１４，１８が形成され、さらにプランジャ１３の背後に油室１９が画成される一方、プランジャ１７の背後にリターンスプリング２０が設けられている。
【００１６】
各穴１４，１６，１８は所定位置で互いに同軸方向に連続し、かつ同一径で形成されており、油室１９に導かれる切換信号油圧によりプランジャ１３が穴１４，１６に、プランジャ１５が穴１６，１８に跨がってそれぞれ嵌合することにより、メインロッカアーム２とサブロッカアーム８とが一体的に連結するようになっている。
また、リターンスプリング２０の付勢力によりプランジャ１３が穴１４の一端に当接した状態では、各プランジャ１３，１５，１７が各穴１４，１６，１８にそれぞれ収まって、メインロッカアーム２とサブロッカアーム８との連結が解除されるようになっている。
【００１７】
油室１９に切換信号油圧を導く油圧通路はロッカシャフト１及びメインロッカアーム２の内部を通して設けられる。すなわち、ロッカシャフト１の内部に油圧通路２１が軸方向に形成され、この油圧通路２１から通孔２２及び環状溝２３を介してメインロッカアーム２側の油圧通路２４に連通している。メインロッカアーム２側の油圧通路２４は、一端が環状溝２３に開口し、他端が油室１９に開口している。
【００１８】
ロッカシャフト１側の油圧通路２１には、図示しないコントロールユニットにより制御される切換弁を介してオイルポンプの吐出油圧が所定の高速運転時に導かれ、これが切換信号油圧となる。
低速用カム２５とこれに隣接する高速用カム２６はそれぞれ共通のカムシャフトに一体形成され、機関の低回転時と高回転時とにおいて要求されるバルブリフト特性を満足するように異なる形状（大きさが異なる相似形を含む）に形成されている。つまり、高速用カム２６は低速用カム２５と比べ、バルブリフト量又は開弁期間の少なくとも一方を大きくするプロフィルを有している。ここでは、バルブリフト量及び開弁期間を共に大きくしてある。
【００１９】
従って、機関の低速運転時は、メインロッカアーム２が低速用カム２５のプロフィルに従って揺動し、各吸気弁３を開閉駆動する（図４参照）。このとき、サブロッカアーム８は高速用カム２６によって揺動されるものの、リターンスプリング２０の付勢力により各プランジャ１３，１５，１７が各穴１４，１６，１８にそれぞれ収まって、メインロッカアーム２の動きを妨げることはない。
【００２０】
これに対して、機関の高速運転時には、切換信号油圧が油圧通路２１、通孔２２、環状溝２３及び油圧通路２４を介して油室１９に導かれる結果、各プランジャ１３，１５，１７がリターンスプリング２０に抗して移動し、プランジャ１３が穴１４，１６に跨がって嵌合すると共に、プランジャ１５が穴１６，１８に跨がって嵌合することにより、２つのロッカアーム２，８が一体となって揺動する。ここに、高速用カム２６は低速用カム２５に比較して、バルブリフト量及び開弁期間が共に大となるように形成されているから、サブロッカアーム８と一体化した揺動時はメインロッカアーム２のカムフォロワ６が低速用カム２５から浮き上がり、各吸気弁３は高速用カム２６のプロフィルに従って開閉駆動され、バルブリフト量及び開弁期間が共に大きくなる（図５参照）。
【００２１】
ここにおいて、本発明に係る構成としては、ロッカシャフト１の内部に前記油圧通路２１と平行にオイルギャラリ３１を形成すると共に、このオイルギャラリ３１から分岐してメインロッカアーム２との嵌合部の外周面に開口する第１オイル通路３２を設けてある。
また、メインロッカアーム２に、一端がロッカシャフト１との嵌合部の内周面に開口し、他端が高速用カム２６に向かってオイル噴出口３３ａとして開口する第２オイル通路３３を設けてある。オイル通路３３はロッカシャフト１に直角でなく、やや斜めカムノーズ寄りになっているため、カムノーズの全面を効率的に潤滑できる。この斜め孔はメインロッカアーム２に容易に加工形成することができる。
【００２２】
そして、前記第１オイル通路３２と前記第２オイル通路３３とを、前記嵌合部における互いの開口部が、メインロッカアーム２の揺動角が所定値未満の揺動範囲において連通する期間を持たず（図４参照）、揺動角が所定値以上の揺動範囲において連通する期間を持つように（図５参照）、形成してある。
尚、低速用カム２５及び高速用カム２６の上方には、各カム２５，２６に対応する給油孔３４ａを有するデリバリパイプ３４が設けられている。これは従来と同様である。
【００２３】
作用を説明すれば、低回転域の低バルブリフト状態では、メインロッカアーム２の揺動角が小さい（図３〜図４の範囲）ため、ロッカシャフト１側の第１オイル通路３２とメインロッカアーム２側の第２オイル通路３３とが連通せず、第２オイル通路３３のオイル噴出口３３ａから高速用カム２６へのオイルの給油は行われない（図４参照）。
【００２４】
従って、この状態では、デリバリパイプ３４からの給油があるのみであり、必要以上のオイルが供給されることがなく、エネルギーロスが小さい。
一方、高回転域の高バルブリフト状態では、メインロッカアーム２の揺動角が大きい（図３〜図５の範囲）ため、ロッカシャフト１側の第１オイル通路３２とメインロッカアーム２側の第２オイル通路３３とが連通する期間が存在し、その間、第２オイル通路３３のオイル噴出口３３ａから高速用カム２６へのオイルの給油が行われる（図５参照）。
【００２５】
このとき、切換信号油圧の油圧通路２１は独立しているので、この給油によって生じる切換信号油圧の低下はほとんどない。
図６〜図８には他の実施例を示す。
この実施例は、３段階にバルブリフトを切換えることができる可変動弁装置に適用した例であり、図６は平面図、図７は図６のＡ−Ａ断面図、図８は図６のＢ−Ｂ断面図（但し高バルブリフト時）である。
【００２６】
共通のカムシャフトに低速用カム５１、中速用カム５２及び高速用カム５３が一体形成される一方、メインロッカアーム２には、低速用カム５１に転接するカムフォロワ６と、中速用カム５２に摺接する第１サブロッカアーム５４と、高速用カム５３に摺接する第２サブロッカアーム５５とが並列に設けられる。
各サブロッカアーム５４，５５は共通のシャフト５６を介してメインロッカアーム２に揺動可能に支持される。
【００２７】
第１サブロッカアーム５４とメインロッカアーム２との間にはプランジャ５７，５８，５９及びリターンスプリング６０が介装され、油圧通路６１から導かれる切換信号油圧に応動して両者の相対移動を規制する連結手段を構成する。
第２サブロッカアーム５５とメインロッカアーム２との間にはプランジャ６２，６３，６４及びリターンスプリング６５が介装され、油圧通路６６から導かれる切換信号油圧に応動して両者の相対移動を規制する連結手段を構成する。
【００２８】
図中６７は第２サブロッカアーム５５を高速用カム５３にリテーナ６８を介して押し付けるロストモーションスプリングであり、その下端はストッパ６９を介してメインロッカアーム２に受けられている。尚、第１サブロッカアーム５４にもメインロッカアーム２との間に同様な構造をもって図示しないロストモーションスプリングが介装される。
【００２９】
尚、メインロッカアーム２の先端には２つの吸気弁３の各ステム頂部に当接する油圧ラッシュアジャスタ７１が設けられ、オイルギャラリ７２から導かれる油圧によりバルブクリアランスを自動的に調整するようになっている。
このようにして、３つのカム５１，５２，５３を機関の低速運転時、中速運転時及び高速運転時において要求されるバルブリフト特性を満足するように、段階的にバルブリフト量、開弁期間を共に大きくし、回転数に応じて各カム５１，５２，５３を順次切換えることにより、より幅広い回転数範囲でトルクの落込みを抑制できる。
【００３０】
ここにおいて、本発明に係る構成としては、ロッカシャフト１に、その内部のオイルギャラリ７２から分岐してメインロッカアーム２との嵌合部の外周面に開口する第１オイル通路７７を設けてある。この第１オイル通路７７の開口部は周方向に一定の長さを有する溝７７ａとしてある。この溝７７ａをロッカシャフト１最下方まで伸ばしているので、オイルギャラリ７２にエアが混入したような場合にでも、エア混入の少ないオイルをカムノーズに給油できる。
【００３１】
また、メインロッカアーム２に、一端がロッカシャフト１との嵌合部の内周面に開口し、他端が高速用カム５３に向かってオイル噴出口７８ａとして開口する第２オイル通路７８を設けてある。
そして、前記第１オイル通路７７と前記第２オイル通路７８とを、前記嵌合部における互いの開口部が、メインロッカアーム２の揺動角が所定値未満の揺動範囲において連通する期間を持たず、揺動角が所定値以上の揺動範囲において連通する期間を持つように形成してある。
【００３２】
作用を説明すれば、低回転域及び中回転域の低バルブリフト状態及び中バルブリフト状態では、メインロッカアーム２の揺動角が小さいため、ロッカシャフト１側の第１オイル通路７７とメインロッカアーム２側の第２オイル通路７８とが連通せず、この第２オイル通路７８のオイル噴出口７８ａから高速用カム５３へのオイルの給油は行われない。
【００３３】
従って、この状態では、デリバリパイプ３４からの給油があるのみであり、必要以上のオイルが供給されることがなく、エネルギーロスが小さい。
一方、高回転域の高バルブリフト状態では、メインロッカアーム２の揺動角が大きいため、ロッカシャフト１側の第１オイル通路７７とメインロッカアーム２側の第２オイル通路７８とが連通する期間が存在し、その間、第２オイル通路７８のオイル噴出口７８ａから高速用カム５３へのオイルの給油が行われる（図８参照）。
【００３４】
このとき、切換信号油圧の油圧通路６１，６６は独立しているので、この給油によって生じる切換信号油圧の低下はほとんどない。
また、このように高バルブリフト状態でのみカム給油を行う他、第１オイル通路７７の溝７７ａを図８に示すよりもさらに上方へ延ばせば、中バルブリフト状態からカム給油を行うこともできる。これは、中バルブリフト状態でのカムの耐摩耗性をさらに改善する場合に適用できる。
【００３５】
尚、本発明は、低速用カム２５及び５１を真円状に形成して低速域における弁３のリフト量を高速用カム２６及び５３に対応するリフト量よりも小であるところのリフト量０として弁作動を停止するようにものにおいても適用されることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、低バルブリフト時に必要以上のオイルが供給されることがなく、エネルギーロスを抑えることができ、また、高バルブリフト時には必要な流量を切換信号油圧をほとんど低下させることなく供給でき、つまり、オイルポンプを大型化しなくて済み、エネルギー低減、コスト低減ができ、所望の高バルブリフト時のカム耐摩耗性を確保できるという効果が得られる。
また、少なくとも、機関の低速運転時にロッカアームの揺動角を小さくして低バルブリフト状態を得るようにロッカアームを駆動する低速用カムと、高速運転時にロッカアームの揺動角を大きくして高バルブリフト状態を得るようにロッカアームを駆動する高速用カムと、を備える場合に、第２オイル通路のオイル噴出口が高速用カムに向かって開口する構成とすることで、高速運転時に潤滑要求が厳しくなる高速用カムを確実に潤滑することができるという効果が得られる。
この場合、更に、第２オイル通路を、ロッカシャフトの軸線と直交する平面に配置するのではなく、高速用カムに向かって斜めカムノーズ寄りに設ける構成とすることで、運転状態に応じて揺動角が変化するロッカアームに、高速用カムに向かって開口する第２オイル通路を設ける際の、レイアウトの自由度が向上すると共に、確実な潤滑が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す可変動弁装置の平面図
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿う０バルブリフト時の断面図
【図４】低バルブリフト時の断面図
【図５】高バルブリフト時の断面図
【図６】他の実施例を示す可変動弁装置の平面図
【図７】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図８】図６のＢ−Ｂ線に沿う高バルブリフト時の断面図
【符号の説明】
１ロッカシャフト
２メインロッカアーム
３吸気弁
８サブロッカアーム
１３，１５，１７プランジャ
２１，２４油圧通路
２５低速用カム
２６高速用カム
３１オイルギャラリ
３２第１オイル通路
３３第２オイル通路
３３ａオイル噴出口
３４デリバリパイプ
５１低速用カム
５２中速用カム
５３高速用カム
５４第１サブロッカアーム
５５第２サブロッカアーム
５７，５８，５９プランジャ
６２，６３，６４プランジャ
６１，６６油圧通路
７２オイルギャラリ
７７第１オイル通路
７７ａ溝
７８第２オイル通路
７８ａオイル噴出口[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a variable valve operating device for an internal combustion engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in order to achieve both low-speed operation and high-speed operation performance, it is possible to vary the lift characteristics of the intake valve or the exhaust valve according to the operation state, thereby controlling the intake / exhaust timing or intake / exhaust amount. As a variable valve operating device for this purpose, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-67013, the valve lift is changed by changing the swing angle of a rocker arm that swings around a rocker arm. In particular, there is a type in which the swing angle is reduced in a low rotation range to obtain a low valve lift characteristic, and the swing angle is increased in a high rotation range to obtain a high valve lift characteristic.
[0003]
Specifically, the device disclosed in the above-mentioned publication is configured such that a rocker arm for low speed in which a swinging tip abuts on a valve and a rocker arm for high speed which has no contact position with a valve adjacent thereto are swingable on a common rocker shaft. The low-speed rocker arm is slidably contacted with a low-speed cam, and the high-speed rocker arm is slidably contacted with a high-speed cam having a profile in which the valve lift (and valve opening period) is larger than that of the low-speed cam. A plunger which responds to the switching signal oil pressure in a direction parallel to the rocker shaft is provided at a swinging portion separated from the rocker shaft by a predetermined distance. Are connected or the connection is broken.
[0004]
Therefore, in the low rotation range, the low speed rocker arm is swung slightly by the low speed cam in a state where the connection between the two rocker arms is released to obtain a low valve lift characteristic, and in the high rotation range, the two rocker arms are connected by the switching signal hydraulic pressure. Then, the low-speed rocker arm is swung largely together with the high-speed rocker arm driven by the high-speed cam to obtain high valve lift characteristics.
[0005]
By the way, in such a variable valve operating device, in the high valve lift state, the load acting on the valve spring is large, and the load acting on the cam is large, which is disadvantageous in terms of wear resistance. Since the lubricating oil supplied to the cam is easily blown off by centrifugal force due to the rotation of the cam, it is necessary to increase the amount of lubricating oil supplied.
[0006]
For this reason, in the device of the above publication, an oil supply hole to the high valve lift operation cam (high speed cam) is provided downstream of the switching signal hydraulic passage for switching to the high valve lift state, and the switching signal hydraulic pressure becomes high. Therefore, only when switching to the high valve lift state, a measure is taken to increase the oil supply amount to the high valve lift operation cam.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional variable valve operating device for an internal combustion engine, an oil supply hole is provided in the switching signal hydraulic passage, and the switching signal oil pressure is reduced by that amount. A large oil pump is required in order to secure this, and there is a problem that energy loss is large and fuel consumption is deteriorated. There is also a problem that the cost is increased by using a large oil pump.
[0008]
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to make it possible to increase the amount of lubricating oil supplied to a cam only at the time of a high valve lift while suppressing a decrease in a switching signal oil pressure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the present invention provides an internal combustion engine that changes a valve lift between a high valve lift state and a low valve lift state by changing the rocking angle of a rocker arm that rocks around a rocker shaft according to the operating state of the engine. of the variable valve system, the rocker shaft, a first oil passage which opens to the outer peripheral surface of the fitting portion between the rocker arm from the inside is provided, on the rocker arm, one end of the fitting portion between the rocker shaft A second oil passage is provided on the inner peripheral surface, the other end of which is opened as an oil ejection port toward the rocker arm driving cam, and the first oil passage and the second oil passage are connected to each other in the fitting portion. the opening of each other, no period for communicating in swing range of the swing angle of the rocker arm corresponding to the low valve lift state, the swing angle is the high It is obtained by the structure of forming to have a period that communicates in a swing range corresponding to Ruburifuto state.
[0010]
[Action]
In the above configuration, in the low valve lift state in the low rotation range, since the rocker arm swing angle is small, the first oil passage on the rocker shaft side and the second oil passage on the rocker arm side do not communicate with each other, and the second oil Oil is not supplied from the oil outlet of the passage to the high-speed cam.
[0011]
On the other hand, in the high valve lift state in the high rotation range, the rocker arm has a large swing angle, so that there is a period in which the first oil passage on the rocker shaft side communicates with the second oil passage on the rocker arm side. Oil is supplied from the oil outlet of the oil passage to the high-speed cam.
[0012]
【Example】
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 5 show one embodiment of the present invention. This embodiment is applied to an internal combustion engine provided with two valves having the same function for one cylinder (either an intake valve or an exhaust valve, the illustrated one being an intake valve).
[0013]
Referring to FIGS. 1 and 2 (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1) and FIG. 3 (cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 1), a main rocker arm is provided for each cylinder on a rocker shaft 1 common to a plurality of cylinders. The base rocker 2 is swingably supported, and an adjusting screw 4 that is in contact with the top of each stem of the two intake valves 3 is attached to the tip of the main rocker arm 2.
A roller-shaped cam follower 6 is rotatably supported on the main rocker arm 2 via a shaft 5, and a low-speed cam 25 described later is brought into rolling contact with the cam follower 6.
[0014]
The base end of the sub rocker arm 8 is swingably supported by the main rocker arm 2 via another shaft 7.
The sub rocker arm 8 does not have a portion that comes into contact with the intake valve 3, and has an arc-shaped cam follower portion 9 that slides on a high-speed cam 26, which will be described later, on the upper surface of the tip portion, and a cam follower portion 9 on the lower surface. Is pressed against the high speed cam 26. The lost motion spring 10 is provided. The lower end of the lost motion spring 10 is seated on the bottom surface of a concave portion 11 formed in the main rocker arm 2, and the upper end of the lost motion spring 10 is in contact with the sub rocker arm 8 via a retainer 12 slidably fitted in the concave portion 11.
[0015]
As a connecting means for restricting the relative movement between the two rocker arms 2 and 8, a hole 16 for slidably fitting the plunger 15 to the sub rocker arm 8 is formed. Further, holes 14 and 18 are formed in the main rocker arm 2 to slidably fit the plungers 13 and 17, respectively. Further, an oil chamber 19 is defined behind the plunger 13, while a return spring is formed behind the plunger 17. 20 are provided.
[0016]
The holes 14, 16, 18 are coaxial with each other at predetermined positions and are formed with the same diameter. The plunger 13 is inserted into the holes 14, 16 and the plunger 15 is inserted into the holes 14, by a switching signal hydraulic pressure guided to the oil chamber 19. The main rocker arm 2 and the sub rocker arm 8 are integrally connected by fitting each other across the struts 16 and 18.
When the plunger 13 is in contact with one end of the hole 14 due to the urging force of the return spring 20, the plungers 13, 15, 17 are accommodated in the holes 14, 16, 18 respectively, and the main rocker arm 2 and the sub rocker arm 8 are fitted. The connection with is released.
[0017]
A hydraulic passage for guiding the switching signal oil pressure to the oil chamber 19 is provided through the inside of the rocker shaft 1 and the main rocker arm 2. That is, a hydraulic passage 21 is formed in the inside of the rocker shaft 1 in the axial direction, and communicates with the hydraulic passage 24 on the main rocker arm 2 side through the through hole 22 and the annular groove 23 from the hydraulic passage 21. One end of the hydraulic passage 24 on the side of the main rocker arm 2 opens into the annular groove 23, and the other end opens into the oil chamber 19.
[0018]
The oil pressure discharged from the oil pump is guided to the hydraulic passage 21 on the rocker shaft 1 side via a switching valve controlled by a control unit (not shown) during a predetermined high-speed operation, and this becomes a switching signal oil pressure.
The low-speed cam 25 and the high-speed cam 26 adjacent to the low-speed cam 25 are integrally formed on a common camshaft, and have different shapes (sizes) so as to satisfy the valve lift characteristics required when the engine is running at a low speed and at a high speed. (Including similar shapes). That is, the high speed cam 26 has a profile that makes at least one of the valve lift amount and the valve opening period larger than the low speed cam 25. Here, both the valve lift amount and the valve opening period are increased.
[0019]
Therefore, during low-speed operation of the engine, the main rocker arm 2 swings according to the profile of the low-speed cam 25 to open and close each intake valve 3 (see FIG. 4). At this time, although the sub rocker arm 8 is swung by the high speed cam 26, the plungers 13, 15, 17 are respectively set in the holes 14, 16, 18 by the urging force of the return spring 20, and the main rocker arm 2 moves. Does not interfere.
[0020]
On the other hand, at the time of high-speed operation of the engine, the switching signal oil pressure is guided to the oil chamber 19 through the hydraulic passage 21, the through hole 22, the annular groove 23, and the hydraulic passage 24, so that the plungers 13, 15, 17 return. By moving against the spring 20, the plunger 13 is fitted over the holes 14, 16, and the plunger 15 is fitted over the holes 16, 18, so that the two rocker arms 2, 8 are fitted. Swings together. Here, the high speed cam 26 is formed so that both the valve lift and the valve opening period are larger than the low speed cam 25, so that when swinging integrally with the sub rocker arm 8, the main rocker arm is used. The second cam follower 6 rises from the low-speed cam 25, and each intake valve 3 is driven to open and close according to the profile of the high-speed cam 26, so that both the valve lift and the valve opening period increase (see FIG. 5).
[0021]
Here, as a configuration according to the present invention, an oil gallery 31 is formed inside the rocker shaft 1 in parallel with the hydraulic passage 21, and branches off from the oil gallery 31 to form an outer periphery of a fitting portion with the main rocker arm 2. A first oil passage 32 that opens to the surface is provided.
The main rocker arm 2 is provided with a second oil passage 33 having one end opened on the inner peripheral surface of the fitting portion with the rocker shaft 1 and the other end opened as an oil outlet 33a toward the high-speed cam 26. is there. Since the oil passage 33 is not perpendicular to the rocker shaft 1 but slightly inclined toward the cam nose, the entire surface of the cam nose can be efficiently lubricated. This oblique hole can be easily formed in the main rocker arm 2.
[0022]
The first oil passage 32 and the second oil passage 33 have a period in which the openings of the fitting portion communicate with each other in a swing range where the swing angle of the main rocker arm 2 is less than a predetermined value. (See FIG. 4), and is formed so as to have a period in which the swing angle communicates in a swing range of a predetermined value or more (see FIG. 5).
Note that a delivery pipe 34 having an oil supply hole 34a corresponding to each of the cams 25, 26 is provided above the low-speed cam 25 and the high-speed cam 26. This is the same as the conventional one.
[0023]
To explain the operation, in the low valve lift state in the low rotation range, the swing angle of the main rocker arm 2 is small (range in FIGS. 3 and 4), so that the first oil passage 32 on the rocker shaft 1 side and the main rocker arm 2 The second oil passage 33 does not communicate with the second oil passage 33, and oil is not supplied from the oil outlet 33a of the second oil passage 33 to the high-speed cam 26 (see FIG. 4).
[0024]
Therefore, in this state, there is only oil supply from the delivery pipe 34, and no more oil than necessary is supplied, and energy loss is small.
On the other hand, in the high valve lift state in the high rotation range, the swing angle of the main rocker arm 2 is large (the range of FIGS. 3 to 5), and therefore the first oil passage 32 on the rocker shaft 1 side and the second oil passage 32 on the main rocker arm 2 side. There is a period during which the oil passage 33 communicates with the oil passage 33, during which time oil is supplied from the oil outlet 33a of the second oil passage 33 to the high-speed cam 26 (see FIG. 5).
[0025]
At this time, since the hydraulic passage 21 for the switching signal oil pressure is independent, there is almost no decrease in the switching signal oil pressure caused by this oil supply.
6 to 8 show another embodiment.
This embodiment is an example in which the present invention is applied to a variable valve operating device capable of switching a valve lift in three stages. FIG. 6 is a plan view, FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6, and FIG. It is BB sectional drawing (however, at the time of a high valve lift).
[0026]
A low-speed cam 51, a medium-speed cam 52, and a high-speed cam 53 are integrally formed on a common camshaft. On the other hand, the main rocker arm 2 includes a cam follower 6 that comes into contact with the low-speed cam 51 and a medium-speed cam 52. The first sub rocker arm 54 that slides and the second sub rocker arm 55 that slides on the high speed cam 53 are provided in parallel.
Each of the sub rocker arms 54 and 55 is swingably supported by the main rocker arm 2 via a common shaft 56.
[0027]
Plungers 57, 58, 59 and a return spring 60 are interposed between the first sub rocker arm 54 and the main rocker arm 2, and the connection restricts the relative movement of the two in response to the switching signal hydraulic pressure guided from the hydraulic passage 61. Configure means.
Plungers 62, 63, 64 and a return spring 65 are interposed between the second sub rocker arm 55 and the main rocker arm 2, and the connection restricts the relative movement of the two in response to a switching signal hydraulic pressure guided from a hydraulic passage 66. Configure means.
[0028]
In the figure, reference numeral 67 denotes a lost motion spring which presses the second sub rocker arm 55 to the high speed cam 53 via the retainer 68, and the lower end thereof is received by the main rocker arm 2 via the stopper 69. A lost motion spring (not shown) is also interposed between the first sub rocker arm 54 and the main rocker arm 2 with a similar structure.
[0029]
A hydraulic lash adjuster 71 is provided at the tip of the main rocker arm 2 to contact the top of each stem of the two intake valves 3 so that the valve clearance is automatically adjusted by the hydraulic pressure guided from the oil gallery 72. .
In this manner, the three cams 51, 52, 53 are stepped in the valve lift amount and the valve opening so as to satisfy the valve lift characteristics required at the time of low speed operation, medium speed operation and high speed operation of the engine. By increasing both the periods and sequentially switching the cams 51, 52, 53 in accordance with the number of rotations, it is possible to suppress a drop in torque in a wider range of rotation number.
[0030]
Here, as a configuration according to the present invention, the rocker shaft 1 is provided with a first oil passage 77 branched from the oil gallery 72 inside the rocker shaft 1 and opening to the outer peripheral surface of the fitting portion with the main rocker arm 2. The opening of the first oil passage 77 is a groove 77a having a certain length in the circumferential direction. Since the groove 77a extends to the lowest position of the rocker shaft 1, even when air enters the oil gallery 72, oil with less air entry can be supplied to the cam nose.
[0031]
Further, a second oil passage 78 is provided in the main rocker arm 2, one end of which is opened on the inner peripheral surface of the fitting portion with the rocker shaft 1, and the other end is opened as an oil outlet 78 a toward the high-speed cam 53. is there.
The opening of the first oil passage 77 and the second oil passage 78 communicates with each other in a swing range in which the swing angle of the main rocker arm 2 is less than a predetermined value. Instead, it is formed to have a period in which the swing angle communicates in a swing range of a predetermined value or more.
[0032]
In operation, in the low valve lift state and the medium valve lift state in the low rotation range and the middle rotation range, the swing angle of the main rocker arm 2 is small, so that the first oil passage 77 on the rocker shaft 1 side and the main rocker arm 2 The second oil passage 78 does not communicate with the second oil passage 78, and oil is not supplied from the oil outlet 78 a of the second oil passage 78 to the high-speed cam 53.
[0033]
Therefore, in this state, only oil is supplied from the delivery pipe 34, and no more oil than necessary is supplied, and energy loss is small.
On the other hand, in the high valve lift state in the high rotation range, since the swing angle of the main rocker arm 2 is large, there is a period in which the first oil passage 77 on the rocker shaft 1 and the second oil passage 78 on the main rocker arm 2 communicate with each other. The oil is supplied to the high-speed cam 53 from the oil outlet 78a of the second oil passage 78 during that time (see FIG. 8).
[0034]
At this time, since the hydraulic passages 61 and 66 for the switching signal oil pressure are independent, there is almost no decrease in the switching signal oil pressure caused by this oil supply.
In addition to cam refueling only in the high valve lift state, cam lubrication can be performed from the medium valve lift state by extending the groove 77a of the first oil passage 77 further upward than shown in FIG. . This can be applied to further improve the wear resistance of the cam in the middle valve lift state.
[0035]
In the present invention, the low-speed cams 25 and 51 are formed in a perfect circular shape, and the lift amount of the valve 3 in the low-speed range is smaller than the lift amount corresponding to the high-speed cams 26 and 53. It goes without saying that the present invention is also applied to the case where the valve operation is stopped.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, unnecessary oil is not supplied at the time of low valve lift, energy loss can be suppressed, and the required flow rate at the time of high valve lift can be almost changed by switching signal hydraulic pressure. The oil can be supplied without lowering, that is, the oil pump does not need to be large, energy and cost can be reduced, and the cam abrasion resistance at the time of a desired high valve lift can be secured.
Also, at least a low-speed cam that drives the rocker arm to obtain a low valve lift state by reducing the rocking angle of the rocker arm during low-speed operation of the engine, and a high valve lift by increasing the rocking angle of the rocker arm during high-speed operation. A high-speed cam for driving a rocker arm to obtain a state, the oil ejection port of the second oil passage is opened toward the high-speed cam, so that lubrication requirements during high-speed operation become strict. The effect is obtained that the high-speed cam can be reliably lubricated.
In this case, the second oil passage is not disposed on a plane orthogonal to the axis of the rocker shaft, but is provided near the oblique cam nose toward the high-speed cam, so that the second oil passage swings according to the operation state. When the second oil passage that opens toward the high-speed cam is provided in the rocker arm whose angle changes, the degree of freedom in layout is improved, and reliable lubrication is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a variable valve operating device showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1. FIG. 3 is a zero valve lift taken along line BB of FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view at the time of low valve lift. FIG. 5 is a cross-sectional view at the time of high valve lift. FIG. 6 is a plan view of a variable valve apparatus showing another embodiment. FIG. FIG. 8 is a sectional view taken along line AA. FIG. 8 is a sectional view taken along line BB in FIG. 6 at the time of high valve lift.
Reference Signs List 1 Rocker shaft 2 Main rocker arm 3 Intake valve 8 Sub rocker arm 13, 15, 17 Plunger 21, 24 Hydraulic passage 25 Low speed cam 26 High speed cam 31 Oil gallery 32 First oil passage 33 Second oil passage 33a Oil ejection port 34 Delivery Pipe 51 Low speed cam 52 Medium speed cam 53 High speed cam 54 First sub rocker arm 55 Second sub rocker arm 57, 58, 59 Plunger 62, 63, 64 Plunger 61, 66 Hydraulic passage 72 Oil gallery 77 First oil passage 77a Groove 78 Second oil passage 78a Oil spout

Claims

ロッカシャフト回りを揺動するロッカアームの揺動角を機関の運転状態に応じて変化させることにより、バルブリフトを高バルブリフト状態と低バルブリフト状態とに変化させる内燃機関の可変動弁装置において、
前記ロッカシャフトに、その内部から前記ロッカアームとの嵌合部の外周面に開口する第１オイル通路を設け、前記ロッカアームに、一端が前記ロッカシャフトとの嵌合部の内周面に開口し、他端がロッカアーム駆動用カムに向かってオイル噴出口として開口する第２オイル通路を設ける一方、前記第１オイル通路と前記第２オイル通路とを、前記嵌合部における互いの開口部が、前記ロッカアームの揺動角が前記低バルブリフト状態に対応する揺動範囲においては連通する期間を持たず、揺動角が前記高バルブリフト状態に対応する揺動範囲において連通する期間を持つように形成したことを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。In a variable valve operating device of an internal combustion engine, a valve lift is changed between a high valve lift state and a low valve lift state by changing a rocking angle of a rocker arm that rocks around a rocker shaft according to an operating state of the engine.
The rocker shaft, a first oil passage which opens to the outer peripheral surface of the fitting portion between the rocker arm from the inside is provided, on the rocker arm, one end opening to the inner peripheral surface of the fitting portion between the rocker shaft, The other end is provided with a second oil passage that opens as an oil ejection port toward the rocker arm driving cam, and the first oil passage and the second oil passage are connected to each other by the opening of the fitting portion. no period for communicating in swing range of the swing angle of the rocker arm corresponding to the low valve lift state, formed to have a period in which the oscillation angle is communicated in a swing range corresponding to the high valve lift state A variable valve operating device for an internal combustion engine, comprising:

少なくとも、機関の低速運転時に前記ロッカアームの揺動角を小さくして前記低バルブリフト状態を得るように前記ロッカアームを駆動する低速用カムと、高速運転時に前記ロッカアームの揺動角を大きくして前記高バルブリフト状態を得るように前記ロッカアームを駆動する高速用カムと、を備え、At least, a low-speed cam that drives the rocker arm so as to obtain the low valve lift state by reducing the rocking angle of the rocker arm during low-speed operation of the engine, and increasing the rocking angle of the rocker arm during high-speed operation. A high-speed cam that drives the rocker arm to obtain a high valve lift state,
前記第２オイル通路は、前記他端が前記高速用カムに向かってオイル噴出口として開口す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。2. The variable valve train for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the second oil passage opens at the other end as an oil outlet toward the high-speed cam. 3.

前記第２オイル通路は、前記ロッカシャフトの軸線と直交する平面に配置するのではなく、前記高速用カムに向かって斜めカムノーズ寄りに設けられていることを特徴とする請求項２記載の内燃機関の可変動弁装置。3. The internal combustion engine according to claim 2, wherein the second oil passage is not disposed on a plane orthogonal to the axis of the rocker shaft, but is provided at an oblique cam nose toward the high-speed cam. Variable valve gear.