JP3929685B2 - Cam drive control device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば自動車用内燃機関の機関弁である吸気弁や排気弁を、バルブスプリングのばね力に抗して開作動させるカムの駆動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の内燃機関のカム駆動制御装置としては、例えば実開平３−７７００５号公報等に記載されているものが知られている。
【０００３】
図２５に基づいて概略を説明すれば、内燃機関のシリンダヘッド上に軸受を介して回転自在に支持されてクランク軸と同期回転するカムシャフト１と、該カムシャフト１の外周に設けられて、吸気弁や排気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる雨滴状のカム２とを備え、このカム２は、カムシャフト１に対して相対回転自在に取り付けられている。また、このカム２のカムシャフト１外周面に摺接する内周面、つまり、カムリフト部２ａ側内周面には、円形状の凹溝３が形成されている。一方、前記カムシャフト１の内部には、前記凹溝３に対向する収納穴４が径方向に沿って形成されていると共に、この収納穴４の内部には前記凹溝３内に係入し得るピン５がカムシャフト外周面から出没可能に設けられている。また、前記収納穴４の底部に形成された油圧室６内の油圧によって前記ピン５を進出させるようになっていると共に、この油圧室６には、カムシャフト１の内部軸心方向に形成された油通路７から油圧が給排されるようになっている。また、ピン５は、収納穴４の底部側に装着されたリターンスプリング８のばね力によって前記収納穴４内に収容されるように後退方向に付勢されている。
【０００４】
そして、機関低回転低負荷時には、前記油圧室６への油圧の供給が遮断されるため、ピン５は、リターンスプリング８のばね力によって図示のように収納穴４内に収容されている。したがって、カム２は、カムシャフト１との連結が解除されて、カムシャフト１からの回転力が伝達されずに回転停止状態になっている。これにより、吸気弁は、弁停止状態となって、燃費の向上などが図れるようになっている。
【０００５】
一方、機関高回転高負荷域に移行した場合は、油通路７から油圧室６へ油圧が供給されることにより、ピン５がリターンスプリング８のばね力に抗して収納穴４から進出し、該収納穴４と凹溝３が合致した所定の回転タイミング時にピン先端部が凹溝３内に係入する。これによって、カム２は、カムシャフト１に連結されて該カムシャフト１の回転力が伝達される。これによって、全ての吸気弁が開閉作動され、吸気の充填効率が向上して機関の高出力化が図れるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のカム駆動制御装置にあっては、前述のように、カムシャフト１とカム２が相対回転自在になっているため、前記機関低回転低回転時から高回転高負荷時への移行時おける制御の切換え時、つまり両者１、２の連結解除状態から連結への切換え制御が困難になると共に、大きな衝突打音が発生するなどの問題を招来している。
【０００７】
すなわち、機関低回転低負荷時には、両者１、２の連結が解除されて、カムシャフト１のみが回転してカム２が回転停止され、この状態から、高回転高負荷域に移行して、回転状態にあるカムシャフト１のピン５が進出して、回転停止状態にあるカム２の凹溝４内に係入しようとするため、凹溝３と収納穴４との合致するタイミングが合わずにピン５を凹溝３内へ円滑に係入することが極めて困難になる。この結果、実際上、前記切換え制御の不可能になる恐れがある。
【０００８】
また、凹溝３に対するピン５の係入が可能になったとしても、ピン５が凹溝３の開口縁に係入した瞬間に、カムシャフト１の回転力がピン５を介して凹溝３の開口縁に作用して大きな衝突打音が発生すると共に、かかる大きな衝突力により凹溝３開口縁やピン５の先端部が損傷を受け易くなるばかりか両者３、５間に異常摩耗が発生する恐れがある。
【０００９】
本発明は、前記従来装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明は、カムシャフトの回転力により機関弁を開作動させる可動カムを、該可動カムのカムリフト部が機関弁方向へ進退動するように前記カムシャフトに径方向へ移動可能に設けると共に、前記可動カムをカムシャフトとともに回転させる支持機構を設け、かつ機関運転状態に応じて前記カムシャフトに可動カムを係合固定あるいは係合固定を解除する係合解除手段を設け、
前記支持機構を、前記可動カムの側面に摺接可能に配設され、前記カムシャフトに固定された少なくとも１つのフランジ部と、該フランジ部と前記可動カムの端部との間に設けられて、該可動カムをフランジ部に対して揺動自在に支持する支持ピンとから構成し、前記支持ピンを、前記可動カムのプロフィールによるリフト開始付近の端部に配置したことを特徴としている。
【００１０】
したがって、前記可動カムは、支持機構によってカムシャフトと常に同期回転しており、例えば機関低回転低負荷域においては、係合解除手段によってカムシャフトと可動カムとの係合が解除されていることから、前記可動カムは支持機構を支点として自由に揺動している。すなわち、カムシャフトの回転に伴い可動カムのカムリフト部が例えば吸気弁のバルブリフター上面に達すると、可動カム全体が支持機構を支点として後退方向に自由に揺動し、したがって、バルブリフターに対する押圧力として作用することがない。これにより、吸気弁は、バルブスプリングのばね力により常時閉位置に付勢されて、弁停止状態になる。
【００１１】
一方、機関高回転高負荷域に移行した場合は、前記係合解除手段が作動されて、可動カムのベースサークル部がバルブリフターの上面に摺接した際、つまり、吸気弁を閉弁させるベースサークル域において、係合解除手段によって可動カムがカムシャフトに係合固定される。したがって、可動カムの自由な進退動が規制されて、カムシャフトと可動カムが一体的に結合されて、可動カムによるカムリフト作動が行なわれる。
【００１２】
このように、可動カムをカムシャフトに対して常時同期回転するよう構成し、互いの回転中に係合解除手段による両者の係合あるいは解除作動を行なうようにしたため、速やかかつ確実な係合解除作用が得られると共に、係合解除手段の作動時における各構成部品の衝突を防止することが可能になる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記可動カムのほぼ中央部に、カムシャフトを介して可動カムの進退動を許容する摺動用長孔を貫通形成したことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記カムリフト部を機関弁方向へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴としている。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記フランジ部を前記可動カムの両側に２つ配設すると共に、前記支持ピンを前記両フランジ部と可動カムとに貫通して設けたことを特徴としている。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記係合解除手段を、前記支持ピンの配置側から周方向へほぼ１８０°の角度位置に設けたことを特徴としている。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、前記付勢手段を前記カムシャフトの内部径方向に穿設された係合穴内から前記摺動用長孔の内周面方向に進退動するプランジャと、該プランジャを摺動用長孔の内周面を介して前記可動カムのカムリフト部を進出させる方向に付勢するばね部材とから構成し、該ばね部材のばね力を前記カムリフト部が最大に突出した際に付勢力がほぼ零になるように設定したことを特徴としている。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記摺動用長孔のベースサークル部側内面と該内面に対向するカムシャフトの外周面との間に、作動油を供給したことを特徴としている。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、前記係合解除手段を、前記フランジ部の可動カム側一側部に形成された収容穴と、前記可動カムの側部に形成されて、前記収容穴に対向する係合穴と、前記収容穴側の油圧室に供給された油圧によって先端部が収容穴から係合穴内に係入して前記可動カムとフランジ部とを係合固定する係合ピストンと、該係合ピストンを収容穴方向へ付勢する付勢機構と、前記油圧室に油圧を選択的に給排する油圧回路とから構成したことを特徴としている。
【００２０】
請求項９に記載の発明にあっては、前記付勢機構は、係合穴内に摺動自在に設けられて、前記係合ピストンの先端部に当接する押圧ピストンを備え、前記係合穴の形成位置を、前記カムリフト部が最大に後退動した際に、前記押圧ピストンの端面が前記フランジ部の側面に対向する位置となるように構成したことを特徴としている。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、一端部が前記プランジャの底部側に当接し、他端部が前記カムシャフトの内部径方向に貫通して前記プランジャの頭部と反対側の摺動用長孔の内周面に摺接自在な連接棒を軸方向へ摺動自在に設けたことを特徴としている。
【００２４】
請求項１１に記載の発明は、前記カムシャフトに対する可動カムの少なくとも最大進出位置において、前記連接棒の他端部と摺動用長孔の内周面との間に、微小隙間を形成したことを特徴としている。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１〜図５は本発明に係る内燃機関のカム駆動制御装置の実施形態を示し、シリンダヘッド１０に１気筒あたり２つの吸気弁１１、１２を備えた内燃機関に適用され、一方の吸気弁１１は、カムシャフト１３に固定された通常の固定カム１４によってバルブリフター１５を介して開作動されているのに対して、他方の吸気弁１２側は、カム駆動制御装置により開作動されるようになっている。
【００２８】
具体的に説明すれば、このカム駆動制御装置は、図１に示すように、シリンダヘッド１０の上部に機関前後方向に沿って配設され、クランク軸から伝達された回転力によって回転駆動するカムシャフト１３と、該カムシャフト１３の外周にほぼカムシャフト径方向へ移動可能に設けられて、有蓋円筒状の直動型バルブリフター１６を介して前記吸気弁１２をバルブスプリング１２ａと共同して開閉作動させる可動カム１７と、前記カムシャフト１３の外周に設けられて、可動カム１７の端部を枢支する支持機構１８と、機関運転状態に応じてカムシャフト１３に対して可動カム１７を係合固定あるいは係合固定を解除する係合解除手段１９とを備えている。
【００２９】
前記カムシャフト１３は、シリンダヘッド１０の上端部に設けられた軸受２０によって図１中時計方向へ回転自在に支持されていると共に、内部軸心方向に後述する油圧回路から油圧が供給される油通路２１が形成されている。また、カムシャフト１３の可動カム１７が位置する内部径方向には、油通路２１と連通する小孔２２が穿設されている。
【００３０】
前記可動カム１７は、プロフィールが雨滴状に形成されて、ほぼ円形状のベースサークル部２３と、該ベースサークル部２３の端部に山形状に突設されたカムリフト部２４と、該ベースサークル部２３とカムリフト部２４との間に形成されたランプ部２５とから構成されて、これらがバルブリフター１６の上面ほぼ中央位置を回転摺接するようになっている。また、このカムプロフィール全体の特性は図１０に示すように形成されている。
【００３１】
さらに、可動カム１７の中央部には、前記カムシャフト１３に嵌装する摺動用長孔２６が貫通形成されている。この摺動用長孔２６は、図１に示すように、カムシャフト１３のほぼ径方向に沿って繭状に形成され、ほぼ円形状の一端部２６ａがベースサークル部２３の中央に配置形成されていると共に、円形状の他端部２６ｂが前記カムリフト部２４の先端部２４ａ側に配置形成されている。また、前記両端部２６ａ，２６ｂの間の一端面２６ｃは、滑らかな円弧状の連続面に形成されているのに対し、該一端面２６ｃと対向する他端面２６ｄは、ほぼなだらかな突起状に形成されている。
【００３２】
また、この可動カム１７は、前記摺動用長孔２６を介して付勢手段２７によりカムリフト部２４側が突出方向に移動可能に設けられている。すなわち、前記付勢手段２７は、図１に示すように、カムシャフト１３の前記１つの吸気弁１２と対応する位置にほぼ半径方向に沿って形成されたプランジャ穴２８と、該プランジャ穴２８内を摺動自在に設けられたプランジャ２９と、該プランジャ２９を前記摺動用長孔２６の内周面方向へ付勢するリターンスプリング３０とから構成されている。
【００３３】
前記プランジャ穴２８は、その底部が前記油通路２１を横切るように形成されている一方、プランジャ２９は、有蓋円筒状に形成されてプランジャ穴２８を進退動自在に摺動して、先端部２９ａの球面状先端面が摺動用長孔２６の内周面を指向している。また、リターンスプリング３０は、一端部が前記プランジャ穴２８の底部に弾持されていると共に、他端部がプランジャ２９の内部空洞底面に弾持されている。さらに、このリターンスプリング３０は、前記可動カム１７のカムリフト部２４が最大に突出した際にばね力がほぼ零になるようにそのコイル長が設定されている。
【００３４】
前記支持機構１８は、図３及び図４に示すように、可動カム１７の両側面１７ａ，１７ａ側に配置されて、それぞれの内部直径方向及びカムシャフト１３の直径方向に貫通した各固定用ピン３１によってカムシャフト１３に固定された一対のフランジ部３２、３３と、該両フランジ部３２、３３と可動カム１７とをそれぞれ貫通して、該可動カム１７を枢支する支持ピン３４とから構成されている。
【００３５】
前記両フランジ部３２、３３は、ほぼ円環状に形成されて中央に前記カムシャフト１３に嵌装する嵌合孔３２ｃ，３３ｃが形成されていると共に、外径が可動カム１７のベースサークル部２３の外径とほぼ同一に設定されている。また、対向する各内側面３２ａ，３３ａが可動カム１７の両側面１７ａ，１７ａに摺接している。さらに、両フランジ部３２，３３の外周面は、可動カム１７のカムリフト部２４が後退動した際に、可動カム１７を挟んでバルブリフター１６の上面両側に微小なクリアランスＣをもって対向している。
【００３６】
また、支持ピン３４は、両フランジ部３２、３３の外周側にそれぞれ貫通形成されたピン孔３２ｂ，３３ｂと、可動カム１７の前記摺動用長孔２６の突起状他端面２６ｄ側に貫通形成された挿通孔１７ｂに貫挿されて、各ピン孔３２ｂ，３３ｂに圧入固定されていると共に、挿通孔１７ｂには可動カム１７の自由な揺動を確保するために摺動自在に挿通している。
【００３７】
前記係合解除手段１９は、図１及び図３に示すように前記一方のフランジ部３２の外端部に内端面３２ａから内部軸方向に穿設された有底状の収容穴３５と、該収容穴３５内から外方向に摺動自在に設けられた係合ピストン３６と、可動カム１７の前記挿通孔１７ｂと周方向の１８０°位置に内部軸方向に貫通形成されて、可動カム１７のベースサークル時の所定域で前記収容穴３５と対向合致する係合穴３７と、該係合穴３７内に摺動自在に設けられて一端面が前記係合ピストン３６の一端面と適宜対接する押圧ピストン３８と、他方のフランジ部３２の外端部に前記収容穴３５と対称位置に形成された有底状の保持穴３９の内部からスプリング部材４０のばね力で前記押圧ピストン３８を介して係合ピストン３６を後退動させる付勢ピストン４１と、前記収容穴３５の底部に形成された油圧室４２に対して油圧を選択的に給排する油圧回路４３とから構成されており、前記押圧ピストン３８と付勢ピストン４１及びスプリング部材４０によって付勢機構が構成されている。
【００３８】
なお、前記保持穴３９の底壁には付勢ピストン４１の自由な摺動を確保するための小径な空気抜き孔４４が穿設されている。
【００３９】
また、前記係合ピストン３６や押圧ピストン３８の軸方向の長さは、対応する収容穴３５や係合穴３７の軸方向長さと同一に設定されているが、前記付勢ピストン４１の軸方向の長さは、保持穴３９の軸方向の長さよりも短く設定されている。さらに、前記係合穴３７の形成位置を、前記カムリフト部２４が最大に後退動した際に、前記押圧ピストン３８の前後端部が前記両フランジ部３２、３３の対向内側面３２ａ，３３ａに対向する位置となるように構成した。
【００４０】
前記油圧回路４３は、図３に示すように、カムシャフト１３の内部径方向に穿設されて、前記油圧室４２と油通路２１とを連通する油孔４５と、一端部が前記油通路２１に連通し他端部がオイルポンプ４６と連通する油圧給排通路４７と、前記オイルポンプ４６と油通路２１との間に設けられた２方向型の電磁切換弁４８と、該電磁切換弁４８をバイパスしたバイパス通路４９に設けられたオリフィス５０とから構成されている。
【００４１】
また、前記電磁切換弁４８は、油通路２１と適宜連通するドレン通路５１が接続されていると共に、コンピュータを内蔵したコントローラ５２によって前記油通路２１とドレン通路５１とを切換え作動するようになっている。前記コントローラ５２は、図外のクランク角センサやエアーフローメータ、水温センサ、スロットルバルブ開度センサなどの各種センサによって検出した機関運転状態に応じて前記電磁切換弁４８に制御信号を出力するようになっている。
【００４２】
以下、本実施形態の作用について説明すれば、まず、機関低回転低負荷時には、コントローラ５２からの制御信号によって電磁切換弁４８が油圧給排通路４７の上流側を遮断すると共に、該油圧給排通路４７とドレン通路５１とを連通し、したがって、前記油圧室４２に油圧が供給されない。このため、係合ピストン３６や押圧ピストン３８及び付勢ピストン４１は、図３に示すように、それぞれの収容穴３５や係合穴３７及び保持穴３９内に収容保持されて、カムシャフト１３と可動カム１７との係合固定が解除された状態になっている。
【００４３】
したがって、可動カム１７は、図１と図６〜図８に示すようにカムシャフト１３の回転に伴い両フランジ部３２、３３も同期回転することにより支持ピン３４を介してカムシャフト１３と同期回転する。そして、可動カム１７は、外周面が図１に示すようにバルブリフター１６の上面を摺接して、ベースサークル部２３からランプ部２５を経てカムリフト部２４がバルブリフター１６上面に達すると、図６に示すようにカムリフト部２４にバルブスプリング１２ａのばね力が作用し、これによって、プランジャ２９がリターンスプリング３０のばね力に抗して押し戻されることにより、可動カム１７全体が支持ピン３４を支点として摺動用長孔２６を介して他端部２６ｂ方向へ揺動、つまりカムリフト部２４が両フランジ部３２，３３の外周縁とほぼ同じ高さまで最大に後退動してカムシャフト１３に他端部２６ｂが嵌合する。
【００４４】
その後、図７及び図８に示すように、可動カム１７がさらに回転して反対側のランプ部２５に回転移動すると、カムシャフト１３への嵌合位置が摺動用長孔２６の他端部２６ｂ側から一端部２６ａ側に移行して、カムリフト部２４がリターンスプリング３０のばね力によりプランジャ２９を介して進出動し、さらに回転して図１に示すようなベースサークル部２３の領域に移動することによりカムリフト部２４が最大に進出動する。
【００４５】
すなわち、この機関運転領域では、可動カム１７は、カムシャフト１３と同期回転しているが、常時両フランジ部３２、３３と共にベースサークル状態でバルブリフター１６の上面に摺接して、他方の吸気弁１２に対するリフト作用を行なわない。したがって、一方の吸気弁１１のみが固定カム１４によりリフトされて開閉作動され、他方の吸気弁１２は、バルブスプリング１２ａのばね力による閉弁状態になり、いわゆる弁停止状態になる。
【００４６】
この結果、気筒内に流入する吸気に強いスワールを生成して燃焼を促進させて、燃費の向上を図ることが可能になる。
【００４７】
また、前述のように電磁切換弁４８により油圧室４２への油圧の供給が遮断された状態においても、オイルポンプ４６から吐出された油圧の一部がバイパス通路４９のオリフィス５０を通って油通路２１から油孔４５を通って油圧室４２内などに僅かに供給されて各部材の潤滑に供される。しかも、図８に示すように小孔２２からカムシャフト１３の外周面と摺動用長孔２６の一端部２６ａの内周面との間の三日月状隙間２６ｅ内にも供給されて、この僅かな油圧が、可動カム１７がランプ部２５を通過してカムリフト部２４が最大に進出しようとする際における急激な進出動を抑制する、つまりダンパーとしての機能を発揮する。このため、カムリフト部２４からランプ部２５への移動の際におけるいわゆるクリック現象が防止されて、バルブリフター１６上面と可動カム１７外周面との間、あるいはカムシャフト１３の外周面と摺動用長孔２６の一端部内周面と間の軽衝突による打音の発生や摩耗の発生を防止することが可能になる。
【００４８】
一方、例えば、機関高回転高負荷域になると、今度はコントローラ５２から出力された制御信号に基づいて電磁切換弁４８が切換え作動して、ドレン通路５１を遮断すると共に、油圧給排通路４７の上下流を連通する。このため、オイルポンプ４６から吐出された油圧は、該油圧給排通路４７を通って油通路２１及び油孔４５から油圧室４２に供給される。このため、係合ピストン３６は、可動カム１７が回転してベースサークル部２３がバルブリフター１６上面に対向した時点、つまりベースサークル域において収容穴３５と係合穴３７及び保持穴３９の三者が合致した時点で、図９に示すように先端部が油圧室４２内の高油圧によりスプリング部材４０のばね力に抗して進出して押圧ピストン３８と付勢ピストン４１とを押し戻しながら係合穴３７内に係入すると共に、押圧ピストン３８の他端部も保持穴３９内に係入する。このため、可動カム１７は、カムリフト部２４が最大に進出した状態で両フランジ部３２、３３に係合固定されて、カムシャフト１３と一体的に連結されることになる。
【００４９】
このため、可動カム１７は、固定カム１４と同様にカムシャフト１３の回転に伴いカムリフト機能を発揮させて、他方の吸気弁１２を図１０に示すようなバルブリフトさせることが可能になる。
【００５０】
この結果、両方の吸気弁１１、１２の開閉作動によって吸気の充填効率が向上して、機関の出力を増大させることが可能になる。
【００５１】
このように、本実施形態によれば、カムシャフト１３に対して可動カム１７を支持ピン３４によって常時同期回転するよう構成し、互いの回転中に係合解除手段１９により両者１３、１７の係合あるいは解除作動を行なうようにしたため、速やかかつ確実な係合解除作用が得られ、各構成部品の衝突の発生を防止することができる。
【００５２】
しかも、係合解除手段１９の係合作動、つまり係合ピストン３６及び押圧ピストン３８が各係合穴３７や保持穴３９への係入作動を、前述のカムシャフト１３と可動カム１７の回転中に行なうだけではなく、該可動カム１７のベースサークル域において行なうようにしたため、係合可能時間を十分に確保できるので、高回転時においても安定かつより確実な係合作用が得られる。
【００５３】
また、この実施形態によれば、付勢手段２７を可動カム１７のカムリフト部２４が進出する方向に設けたため、該カムリフト部２４がバルブスプリング１２ａのばね力によって押圧された際に、該カムリフト部２４を介して可動カム１７全体を後退動させることが容易になる。
【００５４】
さらに、係合穴３７の形成位置を、前述したように、カムリフト部２４が最大に後退動した際に、前記押圧ピストン２８の前後端部が前記両フランジ部３２、３３の対向内側面３２ａ，３３ａに対向する位置となるように構成したことによって、カムシャフト１３と可動カム１７の係合が解除されている状態において、該可動カム１７のいずれの可動位置においても押圧ピストン３８の両端部は両フランジ部３２、３３の内側面３２ａ，３３ａに常時対向状態にあるため、係合穴３８から不用意に脱落することがない。また、前記係合ピストン３６や付勢ピストン４１の各先端部も、可動カム１７のいずれの可動位置においても該可動カム１７の両側面１７ａ，１７ａに常時対向しているため、不用意に脱落することはない。
【００５５】
図１１は第２の実施形態を示し、付勢手段２７を可動カム１７に対して第１実施形態とは逆に配置したものである。すなわち、プランジャ穴２８の開口を、可動カム１７の摺動用長孔２６の一端部２６ａ内周面側に形成してプランジャ２９の先端部２９ａを一端部２６ａの内周面に当接させるように設けたものである。
【００５６】
したがって、この実施形態によれば、可動カム１７の回転によりベースサークル部２３がバルブリフター１６に当接すると、該ベースサークル部２３はプランジャ２９とリターンスプリング３０のばね力によって両フランジ部３２、３３の外径と同じ高さ、すなわちバルブリフター１６の上面上に強制的に押圧されるため、かかるベースサークル域における収容穴３５と係合穴３７及び保持穴３９とを精度良く重ね合わせることが可能になり、各穴３５、３７、３９に対して係合ピストン３６と押圧ピストン３８を確実かつ容易に係入させることができる。したがって、カムシャフト１３に対する可動カム１７の連結作動が良好になる。
【００５７】
図１２は第３の実施形態を示し、第２実施形態の構成を基本として回転方向手前側のベースサークル部２３とカムリフト部２４との間のランプ部２５の外面を切り欠いてプロフィールを変更したものである。
【００５８】
したがって、この実施形態によれば、可動カム１７の係合解除時において該可動カム１７の回転中にカムリフト部２４からランプ部２５に移動した際に、可動カム１７の摺動用長孔２６の摺動（揺動）開始が滑らかになり、揺動の再加速を小さくできるので、可動カム１７の外周面とバルブリフター１６の上面との当接開始時における衝突打音を低減化できると共に、摺動用長孔２６の内周面とカムシャフト１３の外周面との衝突を防止することが可能になる。
【００５９】
図１３は第４の実施形態を示し、カムシャフト１３のフランジ部を１つ廃止すると共に、これに伴って係合解除手段１９の構成も若干変更したものである。すなわち、可動カム１７側の係合穴３７をフランジ部３２の収容穴３５と対向する有底状の係合穴３７に形成し、この係合穴３７の内部に付勢ピストン４１と、該付勢ピストン４１を係合ピストン３６方向に付勢するスプリング部材４０とから構成した。また、可動カム１７は、フランジ部３２に圧入された支持ピン３４によって揺動自在に支持されていることは第１実施形態と同様である。さらに、係合穴３７の底壁３７ａには、付勢ピストン４１の自由な摺動を確保するための空気抜き孔４４が穿設されている。
【００６０】
したがって、この実施形態によれば、全体の構造が簡素化されるとともに、重量の軽減化が図れ、さらに、可動カム１７の幅長さを大きく取ることが可能になるため、バルブリフター１６上面に対する安定した摺動性が得られる。
【００６１】
図１４は第５実施形態を示し、カムシャフト１３の両方のフランジ部３２，３３を廃止して、可動カム１７単独としたもので、可動カム１７は、その基本構造が第１実施形態のものと同一になっていると共に、カムシャフト１３に対して支持機構であるピボットピン５３によって枢支されている。また、係合解除手段１９は、可動カム１７とカムシャフト１３の径方向位置に設けられている。
【００６２】
すなわち、前記ピボットピン５３は、先端部５３ａが球面状に形成されていると共に、可動カム１７の外周から内部径方向に穿設された圧入孔５４に圧入されて、前記先端部５３ａがカムシャフト１３の外周面に形成された球面状溝５５に摺動自在に嵌合されている。これによって、可動カム１７は、ピボットピン５３の先端部５３ａを中心にカムシャフト１３に対して摺動用長孔２６を介して揺動自在に支持され、かつカムシャフト１３と同期回転するように支持されている。なお、可動カム１７は、ピボットピン５３により支持されることからその揺動軌跡が第１実施形態の場合と若干異なるので摺動用長孔２６の特にピボットピン５３の先端部５３ａを中心とした一端面２６ｃの曲率が相違している。
【００６３】
一方、前記係合解除手段１９は、カムシャフト１３の前記ピボットピン５３と対向する外周部位置に径方向に沿って形成された収容穴５６と、該収容穴５６と適宜対向する可動カム１７のベースサークル部２３の内周部に径方向に沿って穿設されて、外端側の底部にエンドキャップ５７が圧入された保持穴５８と、該保持穴５８内に摺動自在に設けられて、スプリング部材５９によって収容穴５６方向へ付勢された係合ピストン６０とから構成されている。また、前記収容穴５６の底部油圧室６１には、カムシャフト１３に穿設された油孔６２及び前記油通路２１を介して前述と同様の油圧回路４３から油圧が給排されるようになっている。なお、前記エンドキャップ５７には、空気抜き孔６３が貫通形成されている。また、付勢手段２７も第１実施形態と同様である。
【００６４】
したがって、この実施形態によれば、機関低回転低負荷時には、図外の電磁切換弁によって油圧室６１に油圧が供給されるため、係合ピストン６０がスプリング部材５９のばね力に抗して後退動して保持穴５８内に保持される。これによって、可動カム１７は、図示のようにカムシャフト１３との係合固定が解除されて摺動用長孔２６を介してピボットピン５３を中心に揺動可能になり、他方の吸気弁１２を弁停止状態にする。
【００６５】
一方、機関高回転高負荷域に移行すると、電磁切換弁４８により油圧室６１への油圧の供給が遮断されて、可動カム１７のカムリフト部２４が最大に進出動したベースサークル域において収容穴５６と保持穴５８が合致した時点で、係合ピストン６０が収容穴５６内に進出してカムシャフト１３に可動カム１７が連結されて一体的に回転する。これによって、吸気弁１２の弁停止が解除されて両吸気弁１１、１２が開閉作動されることになる。
【００６６】
特に、この実施形態によれば、両フランジ部３２、３３を廃止したことにより、装置全体の軽量化が図れることは勿論のこと、第３実施形態のように可動カム１７に対して１つのフランジ部３２による片持状態がなくなり、この結果、可動カム１７外周面の偏摩耗の発生などが防止できる。
【００６７】
図１５は第６実施形態を示し、例えば第１〜３実施形態などのように可動カム１７の両側あるいは片側に配置されたフランジ部３２を低速用のカムとして利用したものである。つまり、可動カム１７のカムリフト部２４の高さをさらに高く形成してカムプロフィールを高速用に設定する一方、フランジ部３２の外周に、前記第１のカムリフト部２４よりも低い第２のカムリフト部６４を形成してカムプロフィールを低速用に設定したものである。
【００６８】
したがって、機関低回転低負荷時には、可動カム１７が自由に揺動しているため、第１カムリフト部２４はバルブリフター１６上面に達すると、フランジ部３２の第２カムリフト部６４と同一の高さまで後退動する。したがって、この運転領域では、他方の吸気弁１２は、弁停止されることなく、第２カムリフト部６４のリフト特性にしたがって開閉作動し、つまり図１６の一点鎖線で示すような低バルブリフト特性になる。これによって、弁停止状態よりは燃費の向上は得られないが、気筒内でのスワールの生成による燃焼改善と機関回転の安定化及び高トルクを得ることができる。
一方、高回転高負荷域に移行すると、係合解除手段１９によって今度はカムシャフト１３と可動カム１７が一体的に連結されることから、吸気弁１２は第１のカムリフト部２４のリフト特性にしたがって開閉作動し、図１６の実線で示すような高バルブリフト特性になり、機関の高出力化が図れる。
【００６９】
図１７は第７実施形態を示し、可動カム１７を、カムシャフト１３及び摺動用長孔２６を介してバルブリフター１６に対し進退動可能に設けるなどの基本構成は前記第１の実施形態と同様であるが、特に異なる点は、摺動用長孔２６の他端部２６ｂ内周面に前記プランジャ２９の先端部２９ａが係合する係合凹部７０を形成したところにある。
【００７０】
具体的に説明すれば、前記摺動用長孔２６の他端部２６ｂは、その底面深さが前記各実施形態と同じく可動カム１７がカムシャフト１３を介して最大に後退した際に、カムリフト部２４の頂点２４ａがベースサークル部２３の高さと同じ高さとなるように形成されている。
【００７１】
また、この他端部２６ｂの内周面に形成された前記係合凹部７０は、プランジャ２９の先端部２９ａが係合可能な形状に形成されていると共に、その中心位置が前記頂点２４ａとカムシャフト１３の軸心Ｘを結ぶ線Ｑから可動カム１７の回転方向前方側へθ角度の位置に設定されている。したがって、カムシャフト１３に形成されるプランジャ穴２８を、その軸心が前記係合凹部７０の中心に合致するように穿設し、これによって、プランジャ２９が前記線Ｑに対して可動カム１７の回転方向前方位置へ傾斜状に摺動するようになっている。
【００７２】
そして、前記プランジャ２９と係合凹部７０は、可動カム１７をカムシャフト１３とともに回転させる支持機構としても構成されている。
【００７３】
また、この実施形態では、カムシャフト１３と結合されたフランジ部３２も備えており、このフランジ部３２は、第１、第２の実施形態のような支持機構としての機能は有さないが、第２実施形態と同様に可動カム１７の係合穴３７と対応する収容穴３５が形成されて、係合解除手段１９の一部を構成している。さらに、前記フランジ部３２は、その外径が可動カム１７のベースサークル部２３の外径とほぼ同一に設定されて、外周面がバルブリフター１６の上面にバルブクリアランスである微小隙間を介して対向している。
【００７４】
したがって、この実施形態によれば、プランジャ２９は、機関運転状態に拘わらずリターンスプリング３０のばね力あるいは油通路２１内の油圧によって進出して先端部２９ａが係合凹部７０内に常に係合している。このため、可動カム１７は、カムシャフト１３と同期回転状態に支持されることになる。また、機関低回転低負荷域に移行した際には、前述のように、係合解除手段１９によって可動カム１７とフランジ部３２との連結が解除されて、可動カム１７は、図１７〜図１９に示すようにカムシャフト１３及び摺動用長孔２６を介して進退動しながら外周面がバルブリフター１６上面を摺接するわけであるが、図１７、図１８に示すように、ベースサークル部２３からランプ部２５を経てカムリフト部２４がバルブリフター１６の上面に達すると、バルブスプリング１２ａのばね力によってプランジャ２９が押し戻されて、可動カム１７全体がカムシャフト１３を介して摺動用長孔２６の他端部２６ｂ方向へ後退動、つまりカムリフト部２４がフランジ部３２の外周縁とほぼ同じ高さまで最大に後退動してカムシャフト１３に他端部２６ｂが嵌合する。
【００７５】
その後、図１９に示すように、可動カム１７がさらに回転して反対側のランプ部２５に回転すると、カムシャフト１３への嵌合位置が摺動用長孔２６の他端部２６ｂ側から一端部２６ａ側に移行して、カムリフト部２４がリターンスプリング３０のばね力によって進出動するが、このとき可動カム１７は、リターンスプリング３０のばね力によってそのランプ部２５外周面がバルブリフター１６の上面に追従する形で当接して可動カム１７の急激な回転が防止される。すなわち、凹部７０が存在しない場合、カムリフト部２４の頂点２４ａがバルブリフター１６の上面の通過直後に、先端部２９ａと他端部２６ｂの当接点がずれて可動カム１７はバルブリフター１６の上面を摺接しながらリターンスプリング３０のばね力に押圧されて回転方向へ急激に回転していわゆるクリック現象が起きるおそれがある。しかし、このときにもプランジャ２９の先端部２９ａが係合凹部７０内に係合しているため、可動カム１７が急激に回転しようとすると、かかる係合凹部７０の孔縁がプランジャ２９の先端部２９ａ外周面に当って急激な回転を規制し、カムシャフト１３と同じ回転速度に抑制する。
【００７６】
この結果、バルブリフター１６の上面と可動カム１７の外周面との間やカムシャフト１３の外周面と摺動用長孔２６の一端部２６ａ内周面との間の軽衝突による打音や摩耗の発生を効果的に防止することが可能になる。
【００７７】
また、前記係合凹部７０は、カムリフト部２４の頂点２４ａから可動カム１７の回転方向前方のθ角度位置に形成されているため、図１７と図１８に示すようにカムリフト部２４がバルブリフター１６上面を介してバルブスプリング１２ａのばね力で押し戻される際の可動カム１７全体の後退動が容易になる。
【００７８】
すなわち、図１７に示すように、カムリフト部２４の頂点２４ａがバルブリフター１６の上面に達しようとする際には、可動カム１７に対してバルブスプリング１２ａのばね力による押し上げ力Ｆｅが作用し、この押し上げ力Ｆｅがプランジャ２９に対して係合凹部７０の底面７０ａからプランジャ先端部２９ａに掛かる分力Ｆｐと、この分力Ｆｐの回転方向の分力Ｆｐｔと、分力Ｆｐのラジアル方向の分力ＦPRとして作用する。したがって、プランジャ２９の軸心が頂点２４ａと同軸上にある場合は、前記プランジャ先端部２９ａに掛かる回転方向の分力Ｆｐｔが大きくなってラジアル方向の分力ＦPRが小さくなるため、プランジャ２９とプランジャ穴２８との摺動抵抗が比較的大きくなることによって可動カム１７の速やかな後退動が得られないおそれがある。しかし、係合凹部７０の形成位置を、前述のように可動カム１７の回転方向前方位置に設定したことによって、前記ラジアル方向の分力ＦPRを十分に大きくすることができると共に、プランジャ２９とプランジャ穴２８との間の摺動抵抗を低減させることができるため、可動カム１７の速やかな後退動が得られる。
【００７９】
さらに、この実施形態では、支持機構として第１実施形態のような各フランジ部３２、３３や支持ピン３４などを用いずに単にプランジャ２９と係合凹部７０を用いたため、構造の簡素化と軽量化が図れると共に、製造や組立作業能率の向上が図れる。
【００８０】
図２０は第８実施形態を示し、可動カム１７を、カムシャフト１３及び摺動用長孔２６を介してバルブリフター１６に対し進退動可能に設けるなどの基本構成は前記第１の実施形態と同様であるが、異なる点は、支持機構がプランジャ２９の後端側に該プランジャ２９の進退動に伴って同じく進退動する連接棒８０によって構成されているところにある。
【００８１】
具体的に説明すれば、前記連接棒８０は、一端部８０ａがプランジャ２９の先端部２９ａ側に有する底面２９ｂに当接している一方、他端部８０ｂがカムシャフト１３のプランジャ穴２８と同軸に径方向へ貫通形成された摺動孔８１内に摺動自在に設けられて、該他端部８０ｂの先端縁が前記摺動用長孔２６の一端部２６ａ内周面に対向配置されている。また、図２０に示すように可動カム１７のカムリフト部２４が進出している状態において、連接棒８０の他端部８０ｂの先端縁と摺動用長孔一端部２６ａの内周面との間には、微小な隙間８２が形成されている。したがって、この連接棒８０は、前記隙間８２を介してプランジャ２９と一緒にカムシャフト１３の直径方向へ摺動自在に設けられている。
【００８２】
よって、この実施形態にあっては、例えば機関低回転低負荷域において係合解除手段１９によりカムシャフト１３と可動カム１７との連結が解除されている場合に、図２０に示すように可動カム１７がバルブリフター１６を押し下げようとする直前では、プランジャ２９は、リターンスプリング３０によって可動カム１７のカムリフト部２４を前方に進出させて先端部２９ａが摺動用長孔２６の他端部２６ｂの内周面に当接している。
【００８３】
その後、カムシャフト１３が、図２１に示すように図中時計方向に回転すると、可動カム１７は、カムリフト部２４がバルブリフター１６にその回転が規制されて、反時計方向の回転力を受ける。このため、プランジャ２９の先端部２９ａは、他端部２６ｂの内周面を滑りながら後退し、プランジャ２９が微小隙間８２を消失するまで連接棒８０を押し上げ、図２１の破線に示すプランジャ２９位置から吸気弁１２の軸線とのなす角度がθなる角度までプランジャ２９は回動する。すなわち、この時点では、前記第７の実施形態の記載と同様にカムリフト部２４の頂点２４ａがバルブリフター１６の上面に達しようとする際には、可動カム１７に対してバルブスプリング１２ａのばね力による押し上げ力Ｆｅが作用し、この押し上げ力Ｆｅによる可動カム１７の回転モーメントが摺動用長孔２６の他端部２６ｂ内周面からプランジャ先端部２９ａの当接点Ｃに作用し、プランジャ２９のサイドフォースＦｐｔが発生する。このサイドフォースＦｐｔは、当接点Ｃの法線方向の力Ｆｐとプランジャ２９軸方向分力Ｆｐｔを生じる。（この場合、バルブスプリング１２ａのばね力に比べてリターンスプリングのばね力は弱いため、リターンスプリングのばね力は無視する。）。
【００８４】
ここで、プランジャ２９により可動カム１７をバルブスプリング１２ａのばね力に抗して回動させようとすると、プランジャ２９には、大きなサイドフォースＦｐｔが作用する。このサイドフォースＦｐｔは、プランジャ２９とプランジャ穴２８の間でフリクションを生じ、可動カム１７を後退動しにくくするおそれやプランジャ２９やプランジャ穴２８の摺動部の摩耗を早めるおそれがあるが、本実施形態では、微小隙間８２の設定により、プランジャ２９が図２１の破線位置よりθなる角度まで回動できるので、連接棒８０で内周面２６をＰ点で押し上げ、可動カム１７を後退動させ、プランジャ２９角度θは小さくなる。したがって、プランジャ２９を軸方向に押し上げる力Ｆｐｘは大きくなる。なぜなら、Ｆｐｘ＝Ｆｐｔｔａｎθの関係があるため、プランジャ２９は後退動し易くなり、可動カム１７を内周面２６一端部２６ａ側にスムーズに後退させることができる。
【００８５】
つまり、連接棒８０は、プランジャ２９の後退方向とカムリフト部２４の周方向のずれを抑制し、また、バルブリフター１６から受ける回転力を効果的に可動カム１７側に伝達して、可動カム１７をカムシャフト１３と一緒に回転させると共に、可動カム１７の後退移動を容易にするように作用するのである。
【００８６】
また、図２３に示すように、カムシャフト１３がさらに回転して、カムリフト部２４の頂点２４ａがバルブリフター１６の上面に垂直方向から当接すると、プランジャ２９の位置がカムリフト部２４の頂点２４ａよりも回転方向へ若干先行回動する。この状態では、可動カム１７が最大に後退動した位置になり、連接棒８０の他端部８０ｂは摺動用長孔２６の一端部２６ａ内周面から僅かに離間した状態になる。
【００８７】
そして、カムシャフト１３がさらに回転して図２４に示すようにカムリフト部２４の頂点２４ａがバルブリフター１６の上面から外れた状態になると、プランジャ２９は摺動用長孔２６の他端部２６ｂ内周面を介してカムリフト部２４を前方へ押圧し続けるため、カムリフト部２４はその外面が常にバルブリフター１６上面に摺接しながら回転する。したがって、バルブリフター１６の上面とカムリフト部２４の外面との離間による不連続な摺接が回避されるため、両者１６、２４間での打音の発生を防止できる。
【００８８】
また、前述のように、連接棒８０の他端部８０ｂと摺動用長孔２６の一端部２６ａ内周面との間に隙間８２を形成したことによって、連接棒８０の後退動初期における摺動用長孔２６の一端部２６ａ内周面との引っ掛かりが防止されて、連接棒８０のスムーズな後退動が得られる。
【００８９】
なお、係合解除手段１９などの他の構成は第１の実施形態と同様であるから、同様な作用効果が得られる。
【００９０】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば可動カム１７のバルブリフト下り側のカムリフト部２４あるいはランプ部２５の形状をさらに変更して可動カム１７のリフト終了直後におけるバルブリフター１６との衝突を低減することも可能である。また、本装置を両方の吸気弁に適用して、気筒停止制御なども行なうことができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明に係る内燃機関のカム駆動制御装置によれば、カムシャフトに対して可動カムを常時同期回転するよう構成し、互いの回転中に係合解除手段により両者の係合あるいは解除作動を行なうようにしたため、速やかかつ確実な係合解除作用が得られ、各構成部品の衝突の発生を防止することができる。
【００９２】
しかも、係合解除手段の係合作動、つまり係合ピストンの係合穴への係入作動を、前述のようにカムシャフトと可動カムの回転中に行なうだけではなく、該可動カムのベースサークル域において行なうようにしたため、係合可能時間を十分に確保できるので、高回転時においても安定かつより確実な係合作用が得られる。
【００９３】
また、この発明によれば、可動カムの側面にカムシャフトに固定されたフランジ部を配置したため、可動カムの横方向のガタをフランジ部によって規制することができ、この結果、可動カムの安定した回転が得られる。
しかも、前記支持ピンを、前記可動カムのプロフィールによるリフト開始付近の端部に配置したため、カムシャフトとの係合固定が解除されている場合における可動カムのカムリフト部を容易に後退動させることが可能になる。
【００９４】
請求項２に記載の発明によれば、可動カムの揺動を、カムシャフトの外周面に嵌合する摺動用長孔を介して行なうようにしたため、滑らかな揺動作用が得られ、弁停止などを高精度に制御することが可能になる。
【００９５】
請求項３に記載の発明によれば、カムリフト部がバルブスプリング１２ａのばね力で押圧された際に、該カムリフト部が後退動し易くなる。
【００９６】
請求項４に記載の発明によれば、可動カムを挟持するように２つのフランジ部を設けたため、該可動カムのより安定した回転及び揺動作用が得られる。
【００９８】
請求項５に記載の発明によれば、ピンと係合解除手段との距離が大きくなるため、カムシャフトと可動カムの係合固定時において、該可動カムの回転時に前記ピンと係合解除手段に作用する荷重を軽減できる。
【００９９】
請求項６に記載の発明によれば、付勢手段の付勢力が小さいことにより、カムシャフトと可動カムの係合解除時に、カムリフト部がバルブスプリング１２ａのばね力で押圧された際における後退動が容易になる。また、係合解除手段の係合時に、係合穴と収容穴に微小な位置ずれが生じても係合ピストンが係合穴へ進出係合し易くなる。
【０１００】
請求項７に記載の発明によれば、可動カムの回転によりカムリフト部からランプ部に到達した際において、可動カム全体が後退動した際に作動油がダンパー機能を発揮して急激な揺動によるカムシャフトと摺動用長孔内周面との衝突を抑制することが可能になる。
【０１０１】
請求項８に記載の発明によれば、係合解除手段を、各可動カムやフランジ部の軸方向に形成したため、係合ピストンや押圧ピストンの進退動への遠心力の影響を軽減できると共に、径方向の大型化を抑制することが可能になる。
【０１０２】
請求項９に記載の発明によれば、カムシャフトと可動カムの係合が解除されている状態において、該可動カムのいずれの可動位置においても押圧ピストンの両端部は両フランジ部の内側面に常時対向状態にあるため、係合穴から不用意に脱落することがない。
【０１０５】
請求項１０に記載の発明によれば、カムシャフトと可動カムとの連結解除時には、連接棒によってカムシャフトの回転に対する可動カムの位相ずれを抑制することが可能になり、プランジャの後退動を円滑に行なわせることができる。この結果、進退動中におけるカムシャフト外周面に対する可動カムの挙動の安定化が図れ、該可動カムとバルブリフターとの間での打音などの発生を防止できる。
【０１０６】
請求項１１に記載の発明によれば、連接棒の一端部と摺動用長孔内周面との間に隙間を形成することによって、連接棒の後退動初期における摺動用長孔内周面との引っ掛かりが防止されて、該連接棒の円滑な後退動が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す図２のＡ−Ａ線断面図。
【図２】本実施形態の側面図。
【図３】本実施形態の要部断面図。
【図４】図２のＢ矢示図。
【図５】本実施形態の分解斜視図。
【図６】本実施形態の作用説明図。
【図７】本実施形態の作用説明図。
【図８】本実施形態の作用説明図。
【図９】本実施形態の係合解除手段の作用説明図。
【図１０】本実施形態に供される可動カムのリフト特性図。
【図１１】本発明の第２の実施形態を示す断面図。
【図１２】本発明の第３の実施形態を示す断面図。
【図１３】本発明の第４の実施形態を示す断面図。
【図１４】本発明の第５の実施形態を示す断面図。
【図１５】本発明の第６の実施形態を示す断面図。
【図１６】本実施形態のバルブリフト特性図。
【図１７】本発明の第７の実施形態を示す要部断面図。
【図１８】同第７実施形態の作用説明図。
【図１９】同第７実施形態の作用説明図。
【図２０】本発明の第８の実施形態を示す要部断面図。
【図２１】同第８の実施形態の作用説明図。
【図２２】同第８の実施形態の作用説明図。
【図２３】同第８の実施形態の作用説明図。
【図２４】同第８の実施形態の作用説明図。
【図２５】従来のカム駆動制御装置を示す断面図。
【符号の説明】
１０…シリンダヘッド
１１、１２…吸気弁
１３…カムシャフト
１７…可動カム
１８…支持機構
１９…係合解除手段
２１…油通路
２３…ベースサークル部
２４…カムリフト部
２５…ランプ部
２６…摺動用長孔
２６ａ，２６ｂ…端部
２７…付勢手段
３２、３３…フランジ部
３４…支持ピン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cam drive control device that opens, for example, an intake valve and an exhaust valve, which are engine valves of an internal combustion engine for automobiles, against a spring force of a valve spring.
[0002]
[Prior art]
As a conventional cam drive control device for an internal combustion engine, for example, one described in Japanese Utility Model Publication No. 3-77005 is known.
[0003]
The outline will be described with reference to FIG. 25. The camshaft 1 is rotatably supported on a cylinder head of an internal combustion engine via a bearing and rotates synchronously with a crankshaft, and is provided on the outer periphery of the camshaft 1. A raindrop-like cam 2 that opens the intake valve and the exhaust valve against the spring force of the valve spring is provided. The cam 2 is attached to the camshaft 1 so as to be rotatable relative to the camshaft 1. A circular concave groove 3 is formed on the inner peripheral surface of the cam 2 that is in sliding contact with the outer peripheral surface of the camshaft 1, that is, the inner peripheral surface on the cam lift portion 2a side. On the other hand, a storage hole 4 facing the concave groove 3 is formed in the camshaft 1 along the radial direction, and the storage hole 4 is engaged with the concave groove 3. The pin 5 to be obtained is provided so as to be able to protrude and retract from the outer peripheral surface of the cam shaft. The pin 5 is advanced by the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 6 formed at the bottom of the storage hole 4, and the hydraulic chamber 6 is formed in the direction of the inner axis of the camshaft 1. The hydraulic pressure is supplied and discharged from the oil passage 7. Further, the pin 5 is urged in the backward direction so as to be accommodated in the accommodation hole 4 by the spring force of the return spring 8 mounted on the bottom side of the accommodation hole 4.
[0004]
During low engine speed and low load, the supply of hydraulic pressure to the hydraulic chamber 6 is interrupted, so that the pin 5 is accommodated in the accommodation hole 4 as shown by the spring force of the return spring 8. Therefore, the cam 2 is released from the connection with the camshaft 1, and the rotation force from the camshaft 1 is not transmitted, and the cam 2 is in a rotation stopped state. As a result, the intake valve is in a valve stop state so that fuel consumption can be improved.
[0005]
On the other hand, when the engine has shifted to the high engine speed / high load region, the hydraulic pressure is supplied from the oil passage 7 to the hydraulic chamber 6, so that the pin 5 advances from the storage hole 4 against the spring force of the return spring 8, The pin tip portion engages in the concave groove 3 at a predetermined rotation timing when the storage hole 4 and the concave groove 3 are matched. Thus, the cam 2 is connected to the camshaft 1 and the rotational force of the camshaft 1 is transmitted. As a result, all the intake valves are opened and closed, the intake charging efficiency is improved, and the engine output can be increased.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cam drive control device, as described above, the camshaft 1 and the cam 2 are rotatable relative to each other. At the time of switching the control at the time of transition, that is, switching control from the connection release state of both 1 and 2 to the connection becomes difficult, and there is a problem that a large impact sound is generated.
[0007]
That is, at the time of engine low rotation and low load, the connection between both 1 and 2 is released, and only the camshaft 1 rotates and the cam 2 stops rotating. From this state, the engine shifts to a high rotation and high load region and rotates. Since the pin 5 of the camshaft 1 in the state advances and tries to engage with the concave groove 4 of the cam 2 in the rotation stopped state, the matching timing of the concave groove 3 and the storage hole 4 does not match. It becomes extremely difficult to smoothly engage the pin 5 into the concave groove 3. As a result, the switching control may be impossible in practice.
[0008]
Even if the pin 5 can be engaged with the concave groove 3, the rotational force of the camshaft 1 via the pin 5 causes the concave groove 3 at the moment when the pin 5 is engaged with the opening edge of the concave groove 3. A large impact sound is generated by acting on the opening edge of the groove, and not only the opening edge of the groove 3 and the tip of the pin 5 are easily damaged by such a large collision force, but also abnormal wear occurs between the three and the five. There is a fear.
[0009]
  The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional device, and the invention according to claim 1 provides a movable cam for opening an engine valve by a rotational force of a camshaft. A cam lift is provided in the camshaft so as to move in the radial direction so that the cam lift moves forward and backward in the direction of the engine valve, and a support mechanism is provided for rotating the movable cam together with the camshaft. An engagement releasing means for releasing the engagement fixing or the engagement fixing of the movable cam is provided,
  The support mechanism is disposed so as to be slidable on the side surface of the movable cam, and is provided between at least one flange portion fixed to the camshaft, and between the flange portion and the end portion of the movable cam. The movable cam comprises a support pin that swingably supports the flange portion, and the support pin is disposed at an end near the lift start by the profile of the movable cam.It is characterized by that.
[0010]
Therefore, the movable cam always rotates synchronously with the camshaft by the support mechanism. For example, in the engine low rotation and low load range, the engagement between the camshaft and the movable cam is released by the engagement release means. Thus, the movable cam freely swings with the support mechanism as a fulcrum. That is, when the cam lift of the movable cam reaches, for example, the upper surface of the valve lifter of the intake valve as the camshaft rotates, the entire movable cam swings freely in the backward direction with the support mechanism as a fulcrum, and therefore the pressing force against the valve lifter Does not act as. As a result, the intake valve is urged to the normally closed position by the spring force of the valve spring, and the valve is stopped.
[0011]
On the other hand, when the engine shifts to the high engine speed / high load range, the disengagement means is activated and the base circle of the movable cam is brought into sliding contact with the upper surface of the valve lifter, that is, the base that closes the intake valve. In the circle region, the movable cam is engaged and fixed to the camshaft by the engagement release means. Therefore, the free movement of the movable cam is restricted, the camshaft and the movable cam are integrally coupled, and the cam lift operation by the movable cam is performed.
[0012]
In this way, the movable cam is configured to always rotate synchronously with respect to the camshaft, and both are engaged or disengaged by the disengaging means during the mutual rotation, so that quick and reliable disengagement can be achieved. In addition to obtaining an action, it is possible to prevent collision of each component during operation of the disengaging means.
[0013]
  The invention described in claim 2A sliding long hole that allows the movable cam to advance and retreat through a camshaft is formed in a substantially central portion of the movable cam.It is characterized by that.
[0014]
  The invention according to claim 3An urging means for urging the cam lift portion in the direction of the engine valve is provided.It is characterized by that.
[0015]
  The invention according to claim 4Two flange portions are arranged on both sides of the movable cam, and the support pin is provided through both the flange portion and the movable cam.It is characterized by that.
[0016]
  The invention described in claim 5The disengagement means is provided at an angular position of approximately 180 ° in the circumferential direction from the support pin arrangement side.It is characterized by that.
[0017]
  The invention described in claim 6A plunger that advances and retreats the biasing means from an engagement hole formed in the inner radial direction of the camshaft toward the inner circumferential surface of the sliding slot, and an inner circumferential surface of the sliding slot. And a spring member that biases the cam lift portion of the movable cam in a direction to advance, and the spring force of the spring member is set so that the biasing force becomes substantially zero when the cam lift portion protrudes to the maximum. didIt is characterized by that.
[0018]
  The invention described in claim 7Hydraulic oil was supplied between the inner surface of the sliding long hole on the base circle side and the outer peripheral surface of the camshaft facing the inner surface.It is characterized by that.
[0019]
  The invention according to claim 8 provides:The disengaging means includes an accommodation hole formed on one side of the movable cam side of the flange portion, an engagement hole formed on a side of the movable cam and facing the accommodation hole, and the accommodation hole An engagement piston that engages and fixes the movable cam and the flange portion by engaging the distal end portion into the engagement hole by the hydraulic pressure supplied to the side hydraulic chamber, and moving the engagement piston toward the accommodation hole It comprises an urging mechanism for urging and a hydraulic circuit for selectively supplying and discharging hydraulic pressure to and from the hydraulic chamber.It is characterized by that.
[0020]
  In the invention according to claim 9,The urging mechanism includes a pressing piston that is slidably provided in the engagement hole and abuts against a tip end portion of the engagement piston, and the cam lift portion moves backward to the maximum at a position where the engagement hole is formed. When configured, the end face of the pressing piston is configured to face the side surface of the flange portion.It is characterized by that.
[0023]
  Claim 10The invention described inOne end part contacts the bottom side of the plunger, and the other end penetrates in the inner radial direction of the camshaft and is slidably contactable with the inner peripheral surface of the sliding long hole on the opposite side of the plunger head. The rod was slidable in the axial directionIt is characterized by that.
[0024]
  Claim 11The invention described inAt least at the maximum advance position of the movable cam with respect to the camshaft, a minute gap was formed between the other end of the connecting rod and the inner peripheral surface of the sliding long hole.It is characterized by that.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 to 5 show an embodiment of a cam drive control device for an internal combustion engine according to the present invention, which is applied to an internal combustion engine provided with two intake valves 11 and 12 per cylinder in a cylinder head 10, and one intake valve. 11 is opened through a valve lifter 15 by a normal fixed cam 14 fixed to the camshaft 13, while the other intake valve 12 side is opened by a cam drive control device. It has become.
[0028]
More specifically, as shown in FIG. 1, the cam drive control device is disposed on the upper part of the cylinder head 10 along the longitudinal direction of the engine and is driven to rotate by the rotational force transmitted from the crankshaft. The intake valve 12 is opened and closed in cooperation with a valve spring 12a via a shaft 13 and an outer periphery of the camshaft 13 so as to be movable in the camshaft radial direction. The movable cam 17 to be operated, the support mechanism 18 provided on the outer periphery of the camshaft 13 to pivotally support the end of the movable cam 17, and the movable cam 17 to the camshaft 13 according to the engine operating state. Disengagement means 19 for releasing engagement or engagement fixation is provided.
[0029]
The camshaft 13 is supported by a bearing 20 provided at the upper end of the cylinder head 10 so as to be rotatable in the clockwise direction in FIG. 1 and is supplied with hydraulic pressure from a hydraulic circuit described later in the direction of the internal axis. A passage 21 is formed. A small hole 22 communicating with the oil passage 21 is formed in the inner radial direction of the camshaft 13 where the movable cam 17 is located.
[0030]
The movable cam 17 has a substantially circular base circle portion 23 having a raindrop-like profile, a cam lift portion 24 projecting in a mountain shape at the end of the base circle portion 23, and the base circle portion. 23 and a ramp part 25 formed between the cam lift part 24, and these are in rotational contact with the substantially central position of the upper surface of the valve lifter 16. Further, the characteristics of the entire cam profile are formed as shown in FIG.
[0031]
Further, a sliding long hole 26 fitted into the camshaft 13 is formed through the central portion of the movable cam 17. As shown in FIG. 1, the long slot 26 for sliding is formed in a bowl shape along substantially the radial direction of the camshaft 13, and a substantially circular one end portion 26 a is disposed at the center of the base circle portion 23. In addition, a circular other end portion 26 b is disposed and formed on the tip end portion 24 a side of the cam lift portion 24. The one end surface 26c between the both end portions 26a and 26b is formed as a smooth arc-shaped continuous surface, whereas the other end surface 26d facing the one end surface 26c is formed into a substantially gentle protrusion. Is formed.
[0032]
Further, the movable cam 17 is provided so that the cam lift portion 24 side can be moved in the protruding direction by the biasing means 27 through the sliding long hole 26. That is, as shown in FIG. 1, the urging means 27 includes a plunger hole 28 formed along the radial direction at a position corresponding to the one intake valve 12 of the camshaft 13, and the plunger hole 28 And a return spring 30 that urges the plunger 29 toward the inner peripheral surface of the sliding long hole 26.
[0033]
The plunger hole 28 is formed so that its bottom portion traverses the oil passage 21, while the plunger 29 is formed in a covered cylindrical shape, and slides in the plunger hole 28 so as to be able to move forward and backward. The spherical tip surface is directed to the inner peripheral surface of the sliding long hole 26. One end of the return spring 30 is held by the bottom of the plunger hole 28, and the other end is held by the bottom of the inner cavity of the plunger 29. Furthermore, the coil length of the return spring 30 is set so that the spring force becomes substantially zero when the cam lift 24 of the movable cam 17 protrudes to the maximum.
[0034]
As shown in FIGS. 3 and 4, the support mechanism 18 is disposed on both side surfaces 17 a and 17 a of the movable cam 17, and each fixing pin penetrates in the inner diameter direction and the camshaft 13 diameter direction. 31 includes a pair of flange portions 32 and 33 fixed to the camshaft 13 and support pins 34 that pass through both the flange portions 32 and 33 and the movable cam 17 and pivotally support the movable cam 17. Has been.
[0035]
The flange portions 32 and 33 are formed in a substantially annular shape, and are formed with fitting holes 32c and 33c fitted in the camshaft 13 at the center, and a base circle portion 23 having an outer diameter of the movable cam 17. It is set to be almost the same as the outer diameter. Further, the opposed inner side surfaces 32 a and 33 a are in sliding contact with both side surfaces 17 a and 17 a of the movable cam 17. Further, the outer peripheral surfaces of both flange portions 32 and 33 are opposed to both sides of the upper surface of the valve lifter 16 with a small clearance C when the cam lift portion 24 of the movable cam 17 moves backward.
[0036]
Further, the support pin 34 is formed so as to penetrate the pin holes 32 b and 33 b formed through the outer peripheral sides of the flange portions 32 and 33 and the protruding other end face 26 d side of the sliding long hole 26 of the movable cam 17. The insertion hole 17b is inserted into the pin holes 32b and 33b and is press-fitted and fixed. The insertion hole 17b is slidably inserted to ensure free movement of the movable cam 17. .
[0037]
  As shown in FIGS. 1 and 3, the disengaging means 19 includes a bottomed accommodation hole 35 formed in the outer end portion of the one flange portion 32 from the inner end face 32a in the inner axial direction, An engagement piston 36 that is slidable outwardly from the inside of the accommodation hole 35 and the insertion hole 17b of the movable cam 17 are formed in a 180 ° position in the circumferential direction so as to penetrate in the inner axial direction. An engagement hole 37 that is opposed to and coincides with the accommodation hole 35 in a predetermined area at the time of a base circle, and is provided in the engagement hole 37 so as to be slidable. The pressing piston 38 and the other end of the flange portion 32 are paired with the receiving hole 35.NameA biasing piston 41 for moving the engagement piston 36 backward through the pressing piston 38 by the spring force of the spring member 40 from the inside of the bottomed holding hole 39 formed at the position, and the bottom of the receiving hole 35 A hydraulic circuit 43 that selectively supplies and discharges hydraulic pressure to and from the formed hydraulic chamber 42 is configured. The pressing piston 38, the biasing piston 41, and the spring member 40 constitute a biasing mechanism.
[0038]
A small-diameter air vent hole 44 is formed in the bottom wall of the holding hole 39 to ensure free sliding of the biasing piston 41.
[0039]
The axial lengths of the engaging piston 36 and the pressing piston 38 are set to be the same as the axial lengths of the corresponding receiving hole 35 and engaging hole 37, but the axial direction of the biasing piston 41 is set. Is set to be shorter than the length of the holding hole 39 in the axial direction. Further, when the cam lift portion 24 is retracted to the maximum, the front and rear end portions of the pressing piston 38 are opposed to the opposed inner side surfaces 32a and 33a of the flange portions 32 and 33. It was comprised so that it might become a position to do.
[0040]
As shown in FIG. 3, the hydraulic circuit 43 is drilled in the inner radial direction of the camshaft 13, and has an oil hole 45 communicating with the hydraulic chamber 42 and the oil passage 21, and one end portion of the oil passage 21. A hydraulic supply / discharge passage 47 whose other end communicates with the oil pump 46, a two-way electromagnetic switching valve 48 provided between the oil pump 46 and the oil passage 21, and the electromagnetic switching valve 48. It is comprised from the orifice 50 provided in the bypass channel | path 49 which bypassed.
[0041]
The electromagnetic switching valve 48 is connected to a drain passage 51 communicating with the oil passage 21 as appropriate, and is switched between the oil passage 21 and the drain passage 51 by a controller 52 having a built-in computer. Yes. The controller 52 outputs a control signal to the electromagnetic switching valve 48 according to the engine operating state detected by various sensors such as a crank angle sensor, an air flow meter, a water temperature sensor, and a throttle valve opening sensor (not shown). It has become.
[0042]
Hereinafter, the operation of the present embodiment will be described. First, at the time of engine low rotation and low load, the electromagnetic switching valve 48 shuts off the upstream side of the hydraulic supply / discharge passage 47 by the control signal from the controller 52 and the hydraulic supply / discharge The passage 47 and the drain passage 51 communicate with each other, and therefore no hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 42. Therefore, as shown in FIG. 3, the engagement piston 36, the pressing piston 38, and the biasing piston 41 are accommodated and held in the respective accommodation holes 35, the engagement holes 37, and the holding holes 39, and The engagement with the movable cam 17 is released.
[0043]
Accordingly, as shown in FIGS. 1 and 6 to 8, the movable cam 17 rotates synchronously with the camshaft 13 via the support pin 34 by rotating both the flange portions 32 and 33 in synchronization with the rotation of the camshaft 13. To do. When the movable cam 17 is in sliding contact with the upper surface of the valve lifter 16 as shown in FIG. 1 and the cam lift 24 reaches the upper surface of the valve lifter 16 from the base circle portion 23 through the ramp portion 25, FIG. As shown in FIG. 4, the spring force of the valve spring 12a acts on the cam lift 24, and the plunger 29 is pushed back against the spring force of the return spring 30, so that the entire movable cam 17 has the support pin 34 as a fulcrum. It swings in the direction of the other end portion 26b through the sliding long hole 26, that is, the cam lift portion 24 moves back to the maximum level to substantially the same height as the outer peripheral edges of both flange portions 32 and 33, and moves to the cam shaft 13 at the other end portion 26b. Will fit.
[0044]
Thereafter, as shown in FIGS. 7 and 8, when the movable cam 17 further rotates and moves to the ramp portion 25 on the opposite side, the fitting position on the camshaft 13 becomes the other end portion 26b of the long slot 26 for sliding. The cam lift portion 24 moves forward through the plunger 29 by the spring force of the return spring 30, and further rotates to move to the region of the base circle portion 23 as shown in FIG. As a result, the cam lift 24 moves forward to the maximum.
[0045]
That is, in this engine operation region, the movable cam 17 rotates synchronously with the camshaft 13, but always slides against the upper surface of the valve lifter 16 in the base circle state together with both flange portions 32 and 33, and the other intake valve No lifting action on 12 is performed. Therefore, only one intake valve 11 is lifted by the fixed cam 14 to be opened and closed, and the other intake valve 12 is closed by the spring force of the valve spring 12a, so-called valve stop state.
[0046]
As a result, a swirl that is strong against the intake air flowing into the cylinder is generated to promote combustion, thereby improving fuel consumption.
[0047]
Even when the supply of hydraulic pressure to the hydraulic chamber 42 is shut off by the electromagnetic switching valve 48 as described above, part of the hydraulic pressure discharged from the oil pump 46 passes through the orifice 50 of the bypass passage 49 and the oil passage. 21 is slightly supplied to the inside of the hydraulic chamber 42 through the oil hole 45 and is used for lubricating each member. Further, as shown in FIG. 8, the small hole 22 is also supplied into the crescent-shaped gap 26e between the outer peripheral surface of the camshaft 13 and the inner peripheral surface of the one end portion 26a of the sliding long hole 26. The hydraulic pressure suppresses a rapid advance movement when the movable cam 17 passes the ramp portion 25 and the cam lift portion 24 attempts to advance to the maximum, that is, functions as a damper. Therefore, a so-called click phenomenon at the time of movement from the cam lift portion 24 to the ramp portion 25 is prevented, and between the upper surface of the valve lifter 16 and the outer peripheral surface of the movable cam 17 or the outer peripheral surface of the camshaft 13 and the long slot for sliding. It is possible to prevent the generation of hitting sound and the occurrence of wear due to a light collision with the inner peripheral surface of one end portion of 26.
[0048]
On the other hand, for example, when the engine is in a high engine speed and high load range, the electromagnetic switching valve 48 is switched based on the control signal output from the controller 52 to shut off the drain passage 51 and the hydraulic supply / discharge passage 47. It communicates upstream and downstream. For this reason, the hydraulic pressure discharged from the oil pump 46 is supplied to the hydraulic chamber 42 from the oil passage 21 and the oil hole 45 through the hydraulic supply / discharge passage 47. For this reason, the engagement piston 36 is a combination of the accommodation hole 35, the engagement hole 37, and the holding hole 39 when the movable cam 17 rotates and the base circle portion 23 faces the upper surface of the valve lifter 16, that is, in the base circle region. As shown in FIG. 9, the tip portion is advanced against the spring force of the spring member 40 due to the high hydraulic pressure in the hydraulic chamber 42 and engages while pushing back the pressing piston 38 and the biasing piston 41 as shown in FIG. While being engaged in the hole 37, the other end portion of the pressing piston 38 is also engaged in the holding hole 39. For this reason, the movable cam 17 is engaged and fixed to the flange portions 32 and 33 in a state where the cam lift portion 24 is advanced to the maximum, and is integrally connected to the camshaft 13.
[0049]
For this reason, the movable cam 17 exhibits the cam lift function as the cam shaft 13 rotates in the same manner as the fixed cam 14, and the other intake valve 12 can be lifted as shown in FIG.
[0050]
As a result, the intake charging efficiency is improved by opening / closing the both intake valves 11 and 12, and the engine output can be increased.
[0051]
As described above, according to the present embodiment, the movable cam 17 is configured to always rotate synchronously with the support pin 34 with respect to the camshaft 13, and the engagement disengaging means 19 engages both the members 17 and 17 during the mutual rotation. Since the engagement or release operation is performed, a quick and reliable disengagement operation can be obtained, and the occurrence of a collision of each component can be prevented.
[0052]
Moreover, the engaging operation of the disengaging means 19, that is, the engaging piston 36 and the pressing piston 38 are engaged with the engaging holes 37 and the holding holes 39 during the rotation of the camshaft 13 and the movable cam 17. In addition to the above-described operation, since the operation is performed in the base circle region of the movable cam 17, a sufficient engagement time can be secured, so that a stable and more reliable engagement operation can be obtained even at a high rotation speed.
[0053]
According to this embodiment, since the urging means 27 is provided in the direction in which the cam lift portion 24 of the movable cam 17 advances, the cam lift portion 24 is pressed when the cam lift portion 24 is pressed by the spring force of the valve spring 12a. It becomes easy to move the entire movable cam 17 backward through 24.
[0054]
Further, as described above, when the cam lift portion 24 is retracted to the maximum, the front and rear end portions of the pressing piston 28 are opposed to the opposite inner side surfaces 32a, 32a of the flange portions 32, 33, as described above. Since both the camshaft 13 and the movable cam 17 are disengaged, the both end portions of the pressing piston 38 are located at any movable position of the movable cam 17 because the camshaft 13 and the movable cam 17 are disengaged. Since the flanges 32 and 33 are always opposed to the inner side surfaces 32a and 33a, they will not accidentally fall out of the engagement holes 38. In addition, the distal end portions of the engaging piston 36 and the biasing piston 41 are always opposed to both side surfaces 17a and 17a of the movable cam 17 at any movable position of the movable cam 17, so that they are inadvertently dropped. Never do.
[0055]
FIG. 11 shows a second embodiment in which the urging means 27 is arranged opposite to the first embodiment with respect to the movable cam 17. That is, the opening of the plunger hole 28 is formed on the inner peripheral surface side of the one end portion 26a of the sliding long hole 26 of the movable cam 17, and the tip end portion 29a of the plunger 29 is brought into contact with the inner peripheral surface of the one end portion 26a. It is provided.
[0056]
Therefore, according to this embodiment, when the base circle portion 23 comes into contact with the valve lifter 16 due to the rotation of the movable cam 17, the base circle portion 23 is moved to the flange portions 32, 33 by the spring force of the plunger 29 and the return spring 30. Is forced on the upper surface of the valve lifter 16, so that the receiving hole 35, the engaging hole 37 and the holding hole 39 in the base circle region can be accurately overlapped. Thus, the engaging piston 36 and the pressing piston 38 can be reliably and easily engaged with the holes 35, 37, 39. Therefore, the connecting operation of the movable cam 17 with respect to the camshaft 13 is improved.
[0057]
FIG. 12 shows the third embodiment, and the profile is changed by cutting out the outer surface of the ramp portion 25 between the base circle portion 23 and the cam lift portion 24 on the front side in the rotation direction based on the configuration of the second embodiment. Is.
[0058]
Therefore, according to this embodiment, when the movable cam 17 is disengaged, the sliding long hole 26 of the movable cam 17 slides when the movable cam 17 moves from the cam lift portion 24 to the ramp portion 25 while the movable cam 17 is rotating. Since the movement (swing) starts smoothly and the re-acceleration of the swing can be reduced, it is possible to reduce the impact sound at the start of contact between the outer peripheral surface of the movable cam 17 and the upper surface of the valve lifter 16, and It becomes possible to prevent the collision between the inner peripheral surface of the moving long hole 26 and the outer peripheral surface of the camshaft 13.
[0059]
FIG. 13 shows a fourth embodiment, in which one flange portion of the camshaft 13 is eliminated, and the configuration of the disengaging means 19 is slightly changed accordingly. That is, the engagement hole 37 on the movable cam 17 side is formed in a bottomed engagement hole 37 facing the accommodation hole 35 of the flange portion 32, and the biasing piston 41 and the attachment piston 37 are disposed inside the engagement hole 37. The biasing piston 41 is composed of a spring member 40 that biases the engaging piston 36 in the direction. Further, the movable cam 17 is supported in a swingable manner by a support pin 34 press-fitted into the flange portion 32, as in the first embodiment. Further, an air vent hole 44 for ensuring free sliding of the biasing piston 41 is formed in the bottom wall 37 a of the engagement hole 37.
[0060]
Therefore, according to this embodiment, the overall structure is simplified, the weight can be reduced, and the width of the movable cam 17 can be increased. Stable slidability can be obtained.
[0061]
FIG. 14 shows a fifth embodiment in which both the flange portions 32 and 33 of the camshaft 13 are eliminated and the movable cam 17 is used alone. The movable cam 17 has the basic structure of the first embodiment. And pivotally supported by a pivot pin 53 as a support mechanism with respect to the camshaft 13. Further, the disengaging means 19 is provided at the radial position of the movable cam 17 and the camshaft 13.
[0062]
That is, the pivot pin 53 has a tip 53a formed in a spherical shape and is press-fitted into the press-fitting hole 54 formed in the inner radial direction from the outer periphery of the movable cam 17, so that the tip 53a is a camshaft. 13 is slidably fitted in a spherical groove 55 formed on the outer peripheral surface of the 13. Thus, the movable cam 17 is supported so as to be swingable with respect to the camshaft 13 through the sliding long hole 26 around the distal end portion 53 a of the pivot pin 53, and is supported so as to rotate synchronously with the camshaft 13. Has been. Since the movable cam 17 is supported by the pivot pin 53 and its swinging locus is slightly different from that in the first embodiment, the sliding cam 26 has a center, particularly the tip 53a of the pivot pin 53. The curvature of the end face 26c is different.
[0063]
On the other hand, the disengaging means 19 includes a receiving hole 56 formed along the radial direction at the outer peripheral position of the camshaft 13 facing the pivot pin 53, and the movable cam 17 appropriately facing the receiving hole 56. A holding hole 58 is formed in the inner peripheral portion of the base circle portion 23 along the radial direction, and an end cap 57 is press-fitted into the bottom portion on the outer end side. The holding hole 58 is slidably provided in the holding hole 58. The engagement piston 60 is urged toward the accommodation hole 56 by the spring member 59. In addition, hydraulic pressure is supplied to and discharged from the hydraulic circuit 43 similar to the above through the oil hole 62 formed in the camshaft 13 and the oil passage 21 into the bottom hydraulic chamber 61 of the accommodation hole 56. ing. Note that an air vent hole 63 is formed through the end cap 57. The biasing means 27 is the same as that in the first embodiment.
[0064]
Therefore, according to this embodiment, since the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 61 by the electromagnetic switching valve (not shown) at the time of engine low rotation and low load, the engagement piston 60 moves backward against the spring force of the spring member 59. It is moved and held in the holding hole 58. As a result, the movable cam 17 is released from engagement with the camshaft 13 and can swing about the pivot pin 53 via the sliding long hole 26 as shown in the figure. Set the valve to the stop state.
[0065]
On the other hand, when the engine shifts to the high engine speed / high load range, the electromagnetic switching valve 48 cuts off the supply of hydraulic pressure to the hydraulic chamber 61, and the accommodation hole 56 in the base circle region where the cam lift portion 24 of the movable cam 17 has moved forward to the maximum. When the holding hole 58 matches, the engagement piston 60 advances into the accommodation hole 56 and the movable cam 17 is connected to the camshaft 13 to rotate integrally. Thereby, the valve stop of the intake valve 12 is released, and the intake valves 11 and 12 are opened and closed.
[0066]
In particular, according to this embodiment, since the two flange portions 32 and 33 are eliminated, the entire apparatus can be reduced in weight, and one flange is provided for the movable cam 17 as in the third embodiment. The cantilever state by the part 32 is eliminated, and as a result, the occurrence of uneven wear on the outer peripheral surface of the movable cam 17 can be prevented.
[0067]
FIG. 15 shows a sixth embodiment, in which, for example, the flange portions 32 arranged on both sides or one side of the movable cam 17 are used as a low-speed cam as in the first to third embodiments. That is, the cam lift portion 24 of the movable cam 17 is formed to have a higher height to set the cam profile for high speed, while the second cam lift portion lower than the first cam lift portion 24 is formed on the outer periphery of the flange portion 32. 64 is formed and the cam profile is set for low speed.
[0068]
Accordingly, since the movable cam 17 freely swings at the time of engine low rotation and low load, when the first cam lift portion 24 reaches the upper surface of the valve lifter 16, it reaches the same height as the second cam lift portion 64 of the flange portion 32. Move backwards. Therefore, in this operation region, the other intake valve 12 is opened and closed according to the lift characteristic of the second cam lift part 64 without being stopped, that is, has a low valve lift characteristic as shown by a one-dot chain line in FIG. Become. As a result, the fuel consumption cannot be improved as compared with the valve stop state, but the combustion improvement by the generation of the swirl in the cylinder, the stabilization of the engine rotation, and the high torque can be obtained.
On the other hand, when shifting to the high rotation / high load region, the disengagement means 19 connects the camshaft 13 and the movable cam 17 together, so that the intake valve 12 has the lift characteristic of the first cam lift portion 24. Therefore, the opening / closing operation is performed, and the high valve lift characteristic as shown by the solid line in FIG. 16 is obtained, so that the output of the engine can be increased.
[0069]
FIG. 17 shows a seventh embodiment, and the basic configuration is the same as that of the first embodiment, such that the movable cam 17 is provided so as to be movable back and forth with respect to the valve lifter 16 via the camshaft 13 and the sliding long hole 26. However, a particularly different point is that an engagement recess 70 is formed on the inner peripheral surface of the other end portion 26b of the sliding long hole 26 to engage the tip end portion 29a of the plunger 29.
[0070]
More specifically, the other end portion 26b of the sliding long hole 26 has a bottom depth that is the same as that of each of the embodiments described above when the movable cam 17 is retracted to the maximum via the camshaft 13. The 24 apexes 24 a are formed to be the same height as the base circle portion 23.
[0071]
The engaging recess 70 formed on the inner peripheral surface of the other end portion 26b is formed in a shape that can be engaged with the distal end portion 29a of the plunger 29, and the center position thereof is the cam and the apex 24a. A θ angle position is set from a line Q connecting the axis X of the shaft 13 to the front side in the rotational direction of the movable cam 17. Therefore, the plunger hole 28 formed in the camshaft 13 is drilled so that the axial center thereof coincides with the center of the engaging recess 70, whereby the plunger 29 is moved relative to the line Q of the movable cam 17. It slides in an inclined manner toward the front position in the rotational direction.
[0072]
The plunger 29 and the engaging recess 70 are also configured as a support mechanism that rotates the movable cam 17 together with the camshaft 13.
[0073]
Further, in this embodiment, the flange portion 32 coupled to the camshaft 13 is also provided, and this flange portion 32 does not have a function as a support mechanism as in the first and second embodiments. Similar to the second embodiment, a receiving hole 35 corresponding to the engaging hole 37 of the movable cam 17 is formed to constitute a part of the disengaging means 19. Further, the outer diameter of the flange portion 32 is set to be substantially the same as the outer diameter of the base circle portion 23 of the movable cam 17, and the outer peripheral surface is opposed to the upper surface of the valve lifter 16 through a minute gap that is a valve clearance. is doing.
[0074]
Therefore, according to this embodiment, the plunger 29 is advanced by the spring force of the return spring 30 or the oil pressure in the oil passage 21 regardless of the engine operating state, and the tip end portion 29a is always engaged in the engagement recess 70. ing. For this reason, the movable cam 17 is supported in a synchronously rotated state with the camshaft 13. When the engine shifts to the low engine speed / low load range, as described above, the disengagement means 19 releases the connection between the movable cam 17 and the flange 32, and the movable cam 17 is shown in FIGS. 19, the outer peripheral surface is in sliding contact with the upper surface of the valve lifter 16 while moving forward and backward through the camshaft 13 and the sliding long hole 26. As shown in FIGS. When the cam lift 24 reaches the upper surface of the valve lifter 16 through the ramp 25, the plunger 29 is pushed back by the spring force of the valve spring 12a, and the entire movable cam 17 is inserted into the long slot 26 for sliding through the camshaft 13. The other end 26b moves backward in the direction of the other end 26b, that is, the cam lift 24 moves back to the maximum to the same height as the outer peripheral edge of the flange 32 to the camshaft 13. There are fitted.
[0075]
After that, as shown in FIG. 19, when the movable cam 17 further rotates and rotates to the ramp portion 25 on the opposite side, the fitting position to the camshaft 13 is one end portion from the other end portion 26 b side of the sliding long hole 26. Then, the cam lift 24 moves forward by the spring force of the return spring 30. At this time, the movable cam 17 has an outer peripheral surface of the ramp portion 25 on the upper surface of the valve lifter 16 by the spring force of the return spring 30. Abrupt rotation of the movable cam 17 is prevented by contacting in a follow-up manner. That is, when the recess 70 does not exist, immediately after the apex 24a of the cam lift portion 24 passes through the upper surface of the valve lifter 16, the contact point between the distal end portion 29a and the other end portion 26b is shifted, and the movable cam 17 moves over the upper surface of the valve lifter 16. There is a possibility that a so-called click phenomenon may occur due to a sudden rotation in the rotational direction by being pressed by the spring force of the return spring 30 while sliding. However, since the tip end portion 29 a of the plunger 29 is also engaged in the engagement recess 70 at this time, the hole edge of the engagement recess 70 becomes the tip of the plunger 29 when the movable cam 17 tries to rotate rapidly. The abrupt rotation is restricted by hitting the outer peripheral surface of the portion 29 a and is suppressed to the same rotational speed as the camshaft 13.
[0076]
As a result, sound and wear caused by a light collision between the upper surface of the valve lifter 16 and the outer peripheral surface of the movable cam 17 and between the outer peripheral surface of the cam shaft 13 and the inner peripheral surface of the one end portion 26a of the sliding long hole 26 are reduced. Occurrence can be effectively prevented.
[0077]
Further, since the engaging recess 70 is formed at the θ angle position forward of the movable cam 17 in the rotational direction from the apex 24a of the cam lift 24, the cam lift 24 is connected to the valve lifter 16 as shown in FIGS. The entire movable cam 17 is easily retracted when pushed back by the spring force of the valve spring 12a through the upper surface.
[0078]
That is, as shown in FIG. 17, when the apex 24a of the cam lift portion 24 tries to reach the upper surface of the valve lifter 16, a push-up force Fe due to the spring force of the valve spring 12a acts on the movable cam 17, This pushing force Fe is applied to the plunger 29 from the bottom surface 70a of the engaging recess 70 to the plunger tip 29a, the component force Fpt in the rotational direction of the component force Fp, and the component force Fp in the radial direction. Force FPRActs as Therefore, when the axis of the plunger 29 is coaxial with the apex 24a, the component force Fpt in the rotational direction applied to the plunger tip 29a is increased and the component force F in the radial direction is increased.PRSince the sliding resistance between the plunger 29 and the plunger hole 28 becomes relatively large, there is a risk that the movable cam 17 cannot be quickly retracted. However, since the formation position of the engagement recess 70 is set to the forward position in the rotational direction of the movable cam 17 as described above, the component force F in the radial direction is set.PRCan be made sufficiently large, and the sliding resistance between the plunger 29 and the plunger hole 28 can be reduced, so that the movable cam 17 can be quickly retracted.
[0079]
Further, in this embodiment, the plunger 29 and the engagement recess 70 are simply used as the support mechanism without using the flange portions 32 and 33 and the support pin 34 as in the first embodiment, so that the structure is simplified and the weight is reduced. And the efficiency of manufacturing and assembly work can be improved.
[0080]
FIG. 20 shows an eighth embodiment, and the basic configuration is the same as that of the first embodiment, such that the movable cam 17 is provided so as to be movable back and forth with respect to the valve lifter 16 via the camshaft 13 and the sliding long hole 26. However, a different point is that the support mechanism is constituted by a connecting rod 80 that similarly moves forward and backward as the plunger 29 advances and retracts toward the rear end side of the plunger 29.
[0081]
More specifically, the connecting rod 80 is in contact with the bottom surface 29b of which one end 80a is on the tip 29a side of the plunger 29, while the other end 80b is coaxial with the plunger hole 28 of the camshaft 13. It is slidably provided in a sliding hole 81 formed so as to penetrate in the radial direction, and the tip edge of the other end portion 80 b is arranged to face the inner peripheral surface of the one end portion 26 a of the sliding long hole 26. Further, as shown in FIG. 20, in the state where the cam lift 24 of the movable cam 17 has advanced, it is between the tip edge of the other end 80b of the connecting rod 80 and the inner peripheral surface of the sliding long hole one end 26a. A minute gap 82 is formed. Therefore, the connecting rod 80 is provided so as to be slidable in the diameter direction of the camshaft 13 together with the plunger 29 through the gap 82.
[0082]
Therefore, in this embodiment, for example, when the connection between the camshaft 13 and the movable cam 17 is released by the engagement release means 19 in the engine low rotation and low load range, as shown in FIG. Immediately before 17 attempts to push down the valve lifter 16, the plunger 29 advances the cam lift 24 of the movable cam 17 forward by the return spring 30, and the tip 29 a is inside the other end 26 b of the sliding long hole 26. It is in contact with the peripheral surface.
[0083]
Thereafter, when the camshaft 13 rotates in the clockwise direction as shown in FIG. 21, the cam lift 24 is restricted by the valve lifter 16 to receive the counterclockwise rotational force. Therefore, the distal end portion 29a of the plunger 29 moves backward while sliding on the inner peripheral surface of the other end portion 26b, pushes up the connecting rod 80 until the plunger 29 disappears the minute gap 82, and the position of the plunger 29 shown by the broken line in FIG. The plunger 29 rotates until the angle formed by the axis of the intake valve 12 is θ. That is, at this time, as in the case of the seventh embodiment, when the apex 24a of the cam lift portion 24 tries to reach the upper surface of the valve lifter 16, the spring force of the valve spring 12a against the movable cam 17 is reached. And the rotational moment of the movable cam 17 due to the pushing force Fe acts on the contact point C of the plunger tip 29a from the inner peripheral surface of the other end 26b of the sliding long hole 26, and the side of the plunger 29 Force Fpt is generated. The side force Fpt generates a force Fp in the normal direction of the contact point C and a component force Fpt in the plunger 29 axial direction. (In this case, since the spring force of the return spring is weaker than the spring force of the valve spring 12a, the spring force of the return spring is ignored).
[0084]
Here, when the movable cam 17 is rotated by the plunger 29 against the spring force of the valve spring 12 a, a large side force Fpt acts on the plunger 29. The side force Fpt may cause friction between the plunger 29 and the plunger hole 28, which may make it difficult for the movable cam 17 to move backward, and may accelerate wear of the sliding portions of the plunger 29 and the plunger hole 28. In the embodiment, since the plunger 29 can be rotated to an angle θ from the position of the broken line in FIG. 21 by setting the minute gap 82, the inner peripheral surface 26 is pushed up at the point P by the connecting rod 80, and the movable cam 17 is moved backward. The plunger 29 angle θ becomes smaller. Therefore, the force Fpx for pushing up the plunger 29 in the axial direction increases. This is because, since there is a relationship of Fpx = Fpttan θ, the plunger 29 is easily moved backward, and the movable cam 17 can be smoothly moved backward toward the inner peripheral surface 26 one end portion 26a.
[0085]
That is, the connecting rod 80 suppresses the deviation between the retreating direction of the plunger 29 and the circumferential direction of the cam lift 24 and effectively transmits the rotational force received from the valve lifter 16 to the movable cam 17 side. Is rotated together with the camshaft 13 and acts to facilitate the backward movement of the movable cam 17.
[0086]
23, when the camshaft 13 further rotates and the apex 24a of the cam lift portion 24 comes into contact with the upper surface of the valve lifter 16 from the vertical direction, the position of the plunger 29 is higher than the apex 24a of the cam lift portion 24. Is also slightly advanced in the rotational direction. In this state, the movable cam 17 is at the maximum retracted position, and the other end portion 80 b of the connecting rod 80 is slightly separated from the inner peripheral surface of the one end portion 26 a of the sliding long hole 26.
[0087]
Then, when the camshaft 13 is further rotated and the apex 24a of the cam lift portion 24 is disengaged from the upper surface of the valve lifter 16 as shown in FIG. 24, the plunger 29 has an inner periphery of the other end portion 26b of the sliding long hole 26. Since the cam lift portion 24 is continuously pressed forward through the surface, the cam lift portion 24 rotates while its outer surface is always in sliding contact with the upper surface of the valve lifter 16. Accordingly, since discontinuous sliding contact between the upper surface of the valve lifter 16 and the outer surface of the cam lift portion 24 is avoided, it is possible to prevent the occurrence of hitting sound between the both.
[0088]
Further, as described above, the gap 82 is formed between the other end portion 80b of the connecting rod 80 and the inner peripheral surface of the one end portion 26a of the sliding long hole 26. The long hole 26 is prevented from being caught on the inner peripheral surface of the one end portion 26a, and the connecting rod 80 can be smoothly retracted.
[0089]
Since other configurations such as the disengagement means 19 are the same as those in the first embodiment, the same effects can be obtained.
[0090]
The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments. For example, the shape of the cam lift portion 24 or the ramp portion 25 on the lower side of the valve lift of the movable cam 17 is further changed to immediately after the end of the lift of the movable cam 17. It is also possible to reduce the collision with the valve lifter 16. Further, the cylinder stop control and the like can be performed by applying the present apparatus to both intake valves.
[0091]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the cam drive control device for an internal combustion engine according to the present invention, the movable cam is configured to always rotate synchronously with respect to the camshaft, and the engagement release means during the mutual rotation. Since both are engaged or disengaged, a quick and reliable disengagement action can be obtained, and the occurrence of collision of each component can be prevented.
[0092]
Moreover, the engaging operation of the disengaging means, that is, the engaging operation of the engaging piston into the engaging hole is not only performed during the rotation of the camshaft and the movable cam as described above, but also the base circle of the movable cam. Since it is performed in the region, the engagement possible time can be sufficiently secured, so that a stable and more reliable engagement action can be obtained even at a high rotation speed.
[0093]
  Also thisAccording to the invention, since the flange portion fixed to the camshaft is disposed on the side surface of the movable cam, the lateral play of the movable cam can be regulated by the flange portion. As a result, stable rotation of the movable cam can be obtained. It is done.
  In addition, since the support pin is arranged at the end near the lift start by the profile of the movable cam, the cam lift of the movable cam can be easily moved backward when the engagement with the camshaft is released. It becomes possible.
[0094]
  Claim2According to the described invention, the movable cam is oscillated through the long slot for sliding fitted to the outer peripheral surface of the camshaft, so that a smooth oscillating action can be obtained and the valve can be stopped with high accuracy. It becomes possible to control.
[0095]
  ClaimTo 3According to the described invention, when the cam lift portion is pressed by the spring force of the valve spring 12a, the cam lift portion easily moves backward.
[0096]
  Claim4According to the described invention, since the two flange portions are provided so as to sandwich the movable cam, more stable rotation and swinging action of the movable cam can be obtained.
[0098]
  ClaimTo 5According to the described invention, since the distance between the pin and the disengagement means is increased, when the camshaft and the movable cam are engaged and fixed, the load acting on the pin and the disengagement means when the movable cam rotates is reduced. it can.
[0099]
  Claim6According to the described invention, since the urging force of the urging means is small, when the cam shaft and the movable cam are disengaged, the backward movement when the cam lift portion is pressed by the spring force of the valve spring 12a is facilitated. . In addition, when the engagement release means is engaged, the engagement piston can easily advance into the engagement hole even if a slight positional deviation occurs between the engagement hole and the accommodation hole.
[0100]
  Claim7According to the invention described in the above, when the movable cam reaches the ramp portion from the cam lift portion, the hydraulic oil exhibits a damper function when the entire movable cam moves backward, and the camshaft is caused by a sudden swing. It is possible to suppress a collision with the inner circumferential surface of the sliding long hole.
[0101]
  Claim8According to the invention described in the above, since the disengaging means is formed in the axial direction of each movable cam and flange portion, the influence of centrifugal force on the forward and backward movement of the engaging piston and the pressing piston can be reduced, and the radial direction can be reduced. An increase in size can be suppressed.
[0102]
  Claim9According to the invention described in the above, when the engagement between the camshaft and the movable cam is released, the both end portions of the pressing piston are always opposed to the inner surfaces of both flange portions at any movable position of the movable cam. Therefore, it will not accidentally fall out of the engagement hole.
[0105]
  Claim 10According to the invention described above, when the connection between the camshaft and the movable cam is released, the connecting rod can suppress the phase shift of the movable cam with respect to the rotation of the camshaft, and the plunger can be moved backward smoothly. be able to. As a result, the behavior of the movable cam with respect to the outer peripheral surface of the camshaft during advance / retreat can be stabilized, and the occurrence of a hitting sound between the movable cam and the valve lifter can be prevented.
[0106]
  Claim 11According to the invention described in (2), the clearance between the one end portion of the connecting rod and the inner peripheral surface of the sliding long hole allows the connecting rod to be caught on the inner peripheral surface of the sliding long hole at the initial stage of the backward movement. This prevents the connecting rod from moving backward smoothly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the present embodiment.
4 is an arrow B view of FIG.
FIG. 5 is an exploded perspective view of the present embodiment.
FIG. 6 is an operation explanatory diagram of the present embodiment.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the present embodiment.
FIG. 8 is an operation explanatory diagram of the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the disengagement unit of the present embodiment.
FIG. 10 is a lift characteristic diagram of a movable cam used in the present embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a valve lift characteristic diagram of the present embodiment.
FIG. 17 is an essential part cross-sectional view showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an operation explanatory diagram of the seventh embodiment.
FIG. 19 is an operation explanatory diagram of the seventh embodiment.
FIG. 20 is a cross-sectional view of a relevant part showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an operation explanatory diagram of the eighth embodiment.
FIG. 22 is an operation explanatory diagram of the eighth embodiment.
FIG. 23 is an operation explanatory diagram of the eighth embodiment.
FIG. 24 is a diagram for explaining the operation of the eighth embodiment.
FIG. 25 is a sectional view showing a conventional cam drive control device.
[Explanation of symbols]
10 ... Cylinder head
11, 12 ... Intake valve
13 ... Camshaft
17 ... Moveable cam
18 ... Support mechanism
19: Disengagement means
21 ... Oil passage
23 ... Base Circle Club
24 ... Cam lift
25. Lamp part
26 ... Sliding long hole
26a, 26b ... end
27 ... Biasing means
32, 33 ... Flange
34 ... Support pin

Claims (11)

カムシャフトの回転力により機関弁を開作動させる可動カムを、該可動カムのカムリフト部が機関弁方向へ進退動するように前記カムシャフトに径方向へ移動可能に設けると共に、
前記可動カムをカムシャフトとともに回転させる支持機構を設け、
かつ機関運転状態に応じて前記カムシャフトに可動カムを係合固定あるいは係合固定を解除する係合解除手段を設け、
前記支持機構を、前記可動カムの側面に摺接可能に配設され、前記カムシャフトに結合された少なくとも１つのフランジ部と、該フランジ部と前記可動カムの端部との間に設けられて、該可動カムをフランジ部に対して揺動自在に支持する支持ピンとから構成し、
前記支持ピンを、前記可動カムのプロフィールによるリフト開始付近の端部に配置したことを特徴とする内燃機関のカム駆動制御装置。A movable cam that opens the engine valve by the rotational force of the camshaft is provided on the camshaft so as to be movable in the radial direction so that the cam lift portion of the movable cam moves forward and backward in the engine valve direction.
A support mechanism for rotating the movable cam together with the camshaft;
And an engagement release means for releasing the engagement and fixation of the movable cam to the camshaft according to the engine operating state.
The support mechanism is disposed so as to be slidable on the side surface of the movable cam, and is provided between at least one flange portion coupled to the camshaft, and between the flange portion and the end portion of the movable cam. The movable cam comprises a support pin that swingably supports the flange portion,
The cam drive control device for an internal combustion engine, wherein the support pin is disposed at an end portion in the vicinity of a lift start by the profile of the movable cam . 前記可動カムのほぼ中央部に、カムシャフトを介して可動カムの進退動を許容する摺動用長孔を貫通形成したことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 2. A cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a long slot for sliding allowing the movable cam to advance and retreat through a camshaft is formed in a substantially central portion of the movable cam . 前記カムリフト部を機関弁方向へ付勢する付勢手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。The cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, further comprising an urging means for urging the cam lift portion in an engine valve direction . 前記フランジ部を前記可動カムの両側に２つ配設すると共に、前記支持ピンを前記両フランジ部と可動カムとに貫通して設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 With two disposing the flange portion on opposite sides of said movable cams, any one of claims 1 to 3, characterized in that provided through the support pins and the movable cam the flange portions A cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 1. 前記係合解除手段を、前記支持ピンの配置側から周方向へほぼ１８０°の角度位置に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。The cam drive control of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the disengagement means is provided at an angular position of approximately 180 ° in a circumferential direction from the support pin arrangement side. apparatus. 前記付勢手段を前記カムシャフトの内部径方向に穿設された係合穴内から前記摺動用長孔の内周面方向に進退動するプランジャと、該プランジャを摺動用長孔の内周面を介して前記可動カムのカムリフト部を進出させる方向に付勢するばね部材とから構成し、該ばね部材のばね力を前記カムリフト部が最大に突出した際に付勢力がほぼ零になるように設定したことを特徴とする請求項３に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 A plunger that moves the urging means forward and backward in an inner peripheral surface direction of the sliding long hole from an engagement hole formed in the inner radial direction of the camshaft, and an inner peripheral surface of the sliding long hole. And a spring member that urges the cam lift portion of the movable cam in a direction to advance, and the spring force of the spring member is set so that the urging force becomes substantially zero when the cam lift portion protrudes to the maximum. The cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 3 , wherein the cam drive control device is an internal combustion engine. 前記摺動用長孔のベースサークル部側内面と該内面に対向するカムシャフトの外周面との間に、作動油を供給したことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。The cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein hydraulic oil is supplied between an inner surface on the base circle portion side of the long hole for sliding and an outer peripheral surface of a camshaft facing the inner surface. . 前記係合解除手段を、前記フランジ部の可動カム側一側部に形成された収容穴と、前記可動カムの側部に形成されて、前記収容穴に対向する係合穴と、前記収容穴側の油圧室に供給された油圧によって先端部が収容穴から係合穴内に係入して前記可動カムとフランジ部とを係合固定する係合ピストンと、該係合ピストンを収容穴方向へ付勢する付勢機構と、前記油圧室に油圧を選択的に給排する油圧回路とから構成したことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 The disengaging means includes an accommodation hole formed on one side of the movable cam side of the flange portion, an engagement hole formed on a side of the movable cam and facing the accommodation hole, and the accommodation hole An engagement piston that engages and fixes the movable cam and the flange portion by engaging the distal end portion into the engagement hole by the hydraulic pressure supplied to the side hydraulic chamber, and moving the engagement piston toward the accommodation hole The cam drive control of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, comprising an urging mechanism that urges and a hydraulic circuit that selectively supplies and discharges hydraulic pressure to and from the hydraulic chamber. apparatus. 前記付勢機構は、係合穴内に摺動自在に設けられて、前記係合ピストンの先端部に当接する押圧ピストンを備え、前記係合穴の形成位置を、前記カムリフト部が最大に後退動した際に、前記押圧ピストンの端面が前記フランジ部の側面に対向する位置となるように構成したことを特徴とする請求項８に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 The urging mechanism includes a pressing piston that is slidably provided in the engagement hole and abuts against a distal end portion of the engagement piston, and the cam lift portion moves backward to the maximum at a position where the engagement hole is formed. The cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 8, wherein the end face of the pressing piston is located at a position facing the side surface of the flange portion . 一端部が前記プランジャの底部側に当接し、他端部が前記カムシャフトの内部径方向に貫通して前記プランジャの頭部と反対側の摺動用長孔の内周面に摺接自在な連接棒を軸方向へ摺動自在に設けたことを特徴とする請求項６に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 One end part contacts the bottom side of the plunger, and the other end penetrates in the inner radial direction of the camshaft and is slidably contactable with the inner peripheral surface of the sliding long hole on the opposite side of the plunger head. 7. The cam drive control device for an internal combustion engine according to claim 6 , wherein the rod is slidably provided in the axial direction . 前記カムシャフトに対する可動カムの少なくとも最大進出位置において、前記連接棒の他端部と摺動用長孔の内周面との間に、微小隙間を形成したことを特徴とする請求項１０に記載の内燃機関のカム駆動制御装置。 The minute gap is formed between the other end portion of the connecting rod and the inner peripheral surface of the sliding long hole at least at the maximum advanced position of the movable cam with respect to the camshaft . A cam drive control device for an internal combustion engine.
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