JP4816532B2 - Engine valve mechanism - Google Patents
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Description
この発明は、エンジンの動弁機構に関する。 The present invention relates to an engine valve mechanism.
従来のエンジンの動弁機構には、たとえば特許文献1に記載されたものがある。
しかし、特許文献1では、揺動アームの片側面にリンクアームを配置するとともに、揺動アームの反対側面にリンクロッドを配置する構成としていたので、リンクアームの荷重点とリンクロッドの荷重点とが離れてしまいモーメントアーム長が長くなることから、両荷重によって発生するモーメントが大きくなってしまい揺動アームに倒れが発生するおそれがあった。そのため揺動アームの剛性を高くしておく必要があり、製造コストや重量が増えてしまう。 However, in Patent Document 1, since the link arm is arranged on one side of the swing arm and the link rod is arranged on the opposite side of the swing arm, the load point of the link arm and the load point of the link rod are And the moment arm length becomes longer, so that the moment generated by both loads increases and the swing arm may fall down. For this reason, it is necessary to increase the rigidity of the swing arm, which increases the manufacturing cost and weight.
また特許文献1の動弁機構は、駆動軸や制御軸を軸支する軸受間の距離が長く、そのため駆動軸及び制御軸が撓みやすく、リフト変形(設計値に対して実際のリフト量が目減りする現象)の一因になっていた。 Further, the valve mechanism of Patent Document 1 has a long distance between the bearings that support the drive shaft and the control shaft. Therefore, the drive shaft and the control shaft are easily bent, and lift deformation (the actual lift amount is reduced with respect to the design value). Phenomenon).
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされたものであり、駆動軸及び制御軸の撓みを抑制するとともに、揺動アームの倒れも抑制するエンジンの動弁機構を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to such conventional problems, and provides a valve operating mechanism for an engine that suppresses bending of a drive shaft and a control shaft and also prevents tilting of a swing arm. With the goal.
本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.
本発明は、エンジン回転に同期して回転する駆動軸(11)に応動する揺動カム(16)によって動弁(18)を押圧して開弁するエンジンの動弁機構であって、前記駆動軸(11)に形成された駆動カム(111)を挿通するリンクアーム(12)と、ベース部(141)と、そのベース部(141)の外周面にベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄って突設され、ベース部(141)の全長よりも幅狭のアームボディ(142)と、を備え、前記駆動軸(11)の回転に応動して揺動する揺動アーム(14)と、前記揺動アーム(14)のベース部内を挿通する制御カム(131)を備え、その制御カム(131)の偏心位置を調整して揺動アーム(14)の揺動中心を制御する制御軸(13)と、前記揺動アーム(14)及び前記揺動カム(16)を連結するリンクロッド(15)と、を有し、前記リンクアーム(12)は、前記ベース部(141)の端面から前記アームボディ(142)までの長さよりも幅狭であり、前記アームボディ(142)と前記ベース部(141)とに囲まれた空間に配設されるように、前記アームボディ(142)がベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側の前記アームボディの側面(142a)に回動支点(Pin1)を介して回動自在に連結され、前記駆動軸(11)及び制御軸(13)は、前記制御軸(13)の制御カム(131)の両端に隣接して設けられた軸受(19)で軸支され、前記制御軸(13)の制御カム(131)及び前記揺動アーム(14)のベース部(141)は、全長が前記軸受(19)間の距離に略等しい、ことを特徴とする。 The present invention is a valve operating mechanism for an engine that opens a valve by pressing a valve (18) by a swing cam (16) that moves in response to a drive shaft (11) that rotates in synchronization with engine rotation. A link arm (12) through which a drive cam (111) formed on the shaft (11) is inserted, a base part (141), and an outer peripheral surface of the base part (141) swing with respect to the base part central axis direction. An oscillating arm that protrudes toward the cam and includes an arm body (142) that is narrower than the entire length of the base portion (141), and oscillates in response to the rotation of the drive shaft (11). 14) and a control cam (131) that passes through the base of the swing arm (14), and adjusts the eccentric position of the control cam (131) to control the swing center of the swing arm (14). A control shaft (13), a link rod (15) connecting the swing arm (14) and the swing cam (16), The link arm (12) is narrower than the length from the end surface of the base part (141) to the arm body (142), and the arm body (142) and the base part (141) The arm body (142) is pivoted on a side surface (142a) of the arm body opposite to the side where the arm body (142) is offset with respect to the central axis direction of the base. The drive shaft (11) and the control shaft (13) are rotatably connected via Pin 1), and the bearing (19) is provided adjacent to both ends of the control cam (131) of the control shaft (13). ), The control cam (131) of the control shaft (13) and the base portion (141) of the swing arm (14) have a total length substantially equal to the distance between the bearings (19). Features.
本発明によれば、ベース部と、ベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄ってベース部の外周面に突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備える揺動アームを有し、リンクアームを、ベース部の端面からアームボディまでの長さよりも幅狭にし、アームボディとベース部とに囲まれた空間に配設されるように、アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側のアームボディ側面に回動支点を介して回動自在に連係し、駆動軸及び制御軸を、制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支するようにしたので、駆動軸及び制御軸を軸支する軸受間の距離を短縮化でき、揺動アームに作用するこじりモーメントを小さくでき、揺動アームの倒れを抑制できるとともに、駆動軸及び制御軸の撓みも抑制できる。 According to the present invention, a base portion, and an arm body that protrudes from the outer peripheral surface of the base portion so as to be offset toward the swing cam side with respect to the central axis direction of the base portion and is narrower than the entire length of the base portion. The arm body has a swing arm, and the link arm is narrower than the length from the end surface of the base part to the arm body, and the arm body is arranged in a space surrounded by the arm body and the base part. It is linked to the side of the arm body opposite to the side that is offset with respect to the central axis direction via a rotation fulcrum, and the drive shaft and the control shaft are adjacent to both ends of the control cam of the control shaft. Since the shaft is supported by the provided bearing, the distance between the bearings that support the drive shaft and control shaft can be shortened, the twisting moment acting on the swing arm can be reduced, and the swing arm can be prevented from falling over. Of the drive and control axes Body can be suppressed.
以下では図面等を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
(第1実施形態)
図1は、本発明によるエンジンの動弁機構の第1実施形態を示す斜視図であり、図2は、動弁機構の正面図(図1のII矢視図)である。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a valve operating mechanism of an engine according to the present invention, and FIG. 2 is a front view of the valve operating mechanism (a view taken along the arrow II in FIG. 1).
本実施形態の動弁機構10は、1気筒あたり2つの動弁を備えかつ動弁のバルブリフト量をエンジン運転状態に応じて変更可能である。
The
本発明の動弁機構10は、駆動軸11と、リンクアーム12と、バルブリフト制御軸13と、揺動アーム14と、リンクロッド15と、揺動カム16と、バルブロッカアーム17と、動弁18と、を備え、駆動軸11及びバルブリフト制御軸13が、バルブリフト制御軸13のバルブリフト制御カム131の両端に隣接して設けられた軸受19に回転自在に支持される。
The
バルブロッカアーム17は、ローラを不持のいわゆる滑りフォロアである。
The
軸受19は、駆動軸11及びバルブリフト制御軸13を両方とも軸支する2段軸受である。軸受19は、ロアブラケット19aと、アッパブラケット19bと、からなる。ロアブラケット19aは、シリンダヘッド20の上部に設けられ駆動軸11を回転自在に支持する。アッパブラケット19bは、ロアブラケット19aの上部に設けられバルブリフト制御軸13を回転自在に支持する。ロアブラケット19a及びアッパブラケット19bは、一対のボルト19cによって上方から共締め固定される。
The
図3は、動弁機構の作動要部を示す斜視図である。 FIG. 3 is a perspective view showing an essential part of the valve mechanism.
駆動軸11は、エンジン前後方向に沿ってシリンダヘッド上部に回転自在に支持される。駆動軸11は、エンジンのクランク軸からトルクが伝達されて回転する。駆動軸11は中空状である。駆動軸11は、高強度材で形成される。駆動軸11には、駆動カム111が固設される。駆動カム111は駆動軸11の軸心から偏倚した偏心回転カムである。駆動カム111は駆動軸11と一体回転する。駆動カム111は、耐摩耗材によって形成される。駆動カム111は、駆動軸11を挿通する筒状部111aと、その筒状部111aに形成された円環状のカムボディ111bと、を含む。カムボディ111bの軸心は駆動軸11の軸心から径方向へ所定量オフセットする。駆動カム111は、連結ピンによって駆動軸11に連結固定される。
The
リンクアーム12は駆動カム111(カムボディ111b)を挿通して支持される。
The
バルブリフト制御軸13は、駆動軸11と平行に配置される。バルブリフト制御軸13にはバルブリフト制御カム131が一体形成される。バルブリフト制御軸13はアクチュエータ(不図示)によって所定回転角度範囲内で回転するように制御される。アクチュエータは、クランク角センサやエアフロメータ、水温センサ等の各種センサからの検出信号から検出されたエンジンの現在の運転状態に基づいてバルブリフト制御軸13を回転制御する。バルブリフト制御軸13が回転制御されると、バルブリフト制御カム131の偏倚位置が調整され、揺動アーム14の揺動中心が変更される。
The valve
揺動アーム14は、リンクアーム12にピンPin1を介して相対回転可能に連結される。揺動アーム14は、ベース部141と、アームボディ142と、を備える。ベース部141は、バルブリフト制御カム131を挿通する。アームボディ142は、ベース部141の外周面にベース部141の中心軸方向に対して揺動カム16側に片寄って突設され、ベース部141の全長よりも幅狭である。揺動アーム14は、駆動軸11の回転に応動して揺動する。揺動アーム14のベース部141の端面141aからアームボディ142までの長さは、リンクアーム12の厚さよりも長い。換言すれば、揺動アーム14のベース部141の端面141aからアームボディ142までの長さよりも、リンクアーム12は幅狭である。アームボディ142は、先端が幅狭になるように段付形成され、リンクアーム12をアームボディ142とベース部141とに囲まれた空間に配設されるように、アームボディ142がベース部141の中心軸方向に対して片寄っている側と反対側のアームボディ142の側面142aにピンPin1を介して回動自在に連結し、幅狭部にリンクロッド15を連結する。
The
リンクロッド15は、揺動アーム14の端部付近(幅狭部)に連結される。リンクロッド15は、揺動アーム14の揺動中心からの距離がリンクアーム12よりも離れた位置で揺動アーム14に連結される。リンクロッド15は、揺動アーム14及び揺動カム16を連結する。リンクロッド15は、断面コ状であって内側にアームボディ142の幅狭部を配置してピンPin2を介して相対回転可能に結合する。
The
揺動カム16は、パイプで連結された一対の部材である。揺動カム16は、駆動軸11を挿通し、駆動軸11を中心として揺動自在である。一方の揺動カム16が、リンクロッド15にピンPin3を介して相対回転可能に連結される。揺動カム16は上下動して、バルブロッカアーム17を押し下げ、動弁18を開閉する。
The
図4は、機関低速低負荷時の動弁機構の状態を示す図である。 FIG. 4 is a view showing a state of the valve mechanism at the time of engine low speed and low load.
機関低速低負荷時には、バルブリフト制御軸13が図4に示す位置まで回転駆動される。このため、バルブリフト制御カム131の軸心P1は、図4に示すようにバルブリフト制御軸13の軸心Pから左上方向(駆動軸11から離れる方向)に保持される。すると揺動アーム14は、全体が左上方向へ移動し、これにともなってリンクロッド15も左上方向へ移動する。この状態で駆動軸11を回転駆動すると、その駆動力がリンクアーム12→揺動アーム14→リンクロッド15→揺動カム16と伝達する。このとき揺動アーム14が全体的に左上方向(駆動軸11から離れる方向)へ移動しているので、揺動カム16は、基円部16aからカムノーズ16cにかけてのリフト部16bの途中までしかバルブロッカアーム17を押圧せず、リフト量L1は図4に示すように小さくなる。
At the time of engine low speed and low load, the valve
低速低負荷域では、このようにすることで、図4に示すようにバルブリフト量を小さくすることができる。 In the low-speed and low-load region, the valve lift amount can be reduced as shown in FIG.
図5は、機関高速高負荷時の動弁機構の状態を示す図であり、図5(A)は閉弁状態を示し、図5(B)は開弁状態(最大リフト状態)を示す。 FIG. 5 is a diagram showing the state of the valve operating mechanism at the time of engine high speed and high load. FIG. 5 (A) shows a valve closing state, and FIG. 5 (B) shows a valve opening state (maximum lift state).
機関高速高負荷時に移行すると、バルブリフト制御軸13が図5に示す位置まで回転駆動される。これにより、バルブリフト制御カム131の軸心P1は、図5に示すようにバルブリフト制御軸13の軸心Pから右上方向(駆動軸11に近づく方向)に保持される。すると揺動アーム14は、全体が右方向へ移動するとともに、P1を中心に時計方向に回転する。この状態で駆動軸11を回転駆動すると、その駆動力がリンクアーム12→揺動アーム14→リンクロッド15→揺動カム16と伝達する。
When shifting at the time of engine high speed and high load, the valve
閉弁状態では、図5(A)に示すように、揺動カム16の基円部16aがバルブロッカアーム17に当接する。
In the closed state, as shown in FIG. 5A, the
開弁状態では、図5(B)に示すように、揺動カム16の基円部16aからカムノーズ16cにかけてのリフト部16bがバルブロッカアーム17に当接する。このとき揺動カム16は、図4の場合よりも大きく揺動し、リフト量L2は図5に示すように図4の場合よりも大きくなる。
In the valve open state, as shown in FIG. 5B, the
このような高速高負荷域では、カムリフト特性が低速低負荷域に比較して大きくなり、図6に示すようにバルブリフト量も大きくなるとともに、動弁18の開時期が早くなるとともに閉時期が遅くなる。
In such a high speed and high load range, the cam lift characteristic is larger than that in the low speed and low load range, and as shown in FIG. 6, the valve lift amount is increased, the opening timing of the
図7は、従来と本発明の動弁機構にかかる荷重について説明する図であり、図7(A)は従来構造を示し、図7(B)は本発明の構造を示す。なお図中の矢印が荷重の方向を示す。 7A and 7B are diagrams for explaining the load applied to the conventional valve mechanism of the present invention and FIG. 7A shows the conventional structure, and FIG. 7B shows the structure of the present invention. In addition, the arrow in a figure shows the direction of a load.
従来の動弁機構としては、上述の特許文献1に記載された機構が知られている。ところが、この機構では、図7(A)に示すように、揺動アーム14の片側面142a(図7(A)では左側面)にリンクアーム12を配置するとともに、揺動アームの反対(図7(A)では右側)にリンクロッド15を配置する構成である。このような構成であると、リンクアーム12の荷重点とリンクロッド15の荷重点とが離れてしまいモーメントアーム長が長くなることから、両荷重によって発生するモーメントが大きくなって揺動アームに倒れが発生するおそれがあった。そのため揺動アームの剛性を高くしておく必要があり、製造コストや重量が増えてしまう。また特許文献1の機構は、駆動軸や制御軸を軸支する軸受間の距離が長く、そのため駆動軸及び制御軸が撓みやすく、リフト変形(設計値に対して実際のリフト量が目減りする現象)の一因になっていた。
As a conventional valve mechanism, the mechanism described in Patent Document 1 is known. However, in this mechanism, as shown in FIG. 7A, the
そこで本発明では、図1及び図2に示したように、ベース部と、ベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄ってベース部の外周面に突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備える揺動アームを有し、リンクアームを、ベース部の端面からアームボディまでの長さよりも幅狭にし、アームボディとベース部とに囲まれた空間に配設されるように、アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側のアームボディ側面に回動支点を介して回動自在に連係し、駆動軸及び制御軸を、制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支するようにしたので、駆動軸及び制御軸を軸支する軸受間の距離を短縮化でき、揺動アームに作用するこじりモーメントを小さくでき、揺動アームの倒れを抑制できるとともに、駆動軸及び制御軸の撓みも抑制できる。 Therefore, in the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the base portion and the swing cam side are offset from the base portion central axis direction so as to protrude from the outer peripheral surface of the base portion. The link arm is made narrower than the length from the end surface of the base part to the arm body, and is arranged in a space surrounded by the arm body and the base part. As shown in the figure, the arm body is pivotally linked to the side of the arm body opposite to the side where the arm body is offset with respect to the central axis direction of the base via a pivot, and the drive shaft and the control shaft are controlled. Since the shaft is supported by bearings adjacent to both ends of the control cam of the shaft, the distance between the bearing supporting the drive shaft and the control shaft can be shortened, and the twisting moment acting on the swing arm can be reduced. It can be made smaller, and the swing arm can be prevented from falling Together with the deflection can be suppressed in the drive shaft and the control shaft.
すなわちバルブリフト制御軸13のバルブリフト制御カム131の両端に隣接する軸受19を設けた。そしてこの軸受19で駆動軸11及びバルブリフト制御軸13を回転自在に支持するようにした。このように駆動軸11及びバルブリフト制御軸13を軸支する軸受間の距離を短くすることで、駆動軸11及びバルブリフト制御軸13が撓みにくくなった。
That is, the
また特許文献1では、動弁の上端に有蓋円筒状のバルブリフタを配置していたので、バルブリフタとリンクアームとのクリアランスを確保するために、リンクアームをバルブリフタから離さなければならなかった。そのため、図7(A)に示したように、リンクアーム14の荷重点とリンクロッド15の荷重点とが離れざるを得ずモーメントアーム長が長くなり、両荷重によって発生するモーメントが大きくなってしまっていた。
Further, in Patent Document 1, since a lidded cylindrical valve lifter is disposed at the upper end of the valve, the link arm has to be separated from the valve lifter in order to ensure the clearance between the valve lifter and the link arm. For this reason, as shown in FIG. 7A, the load point of the
そこで本発明では、いわゆる滑りフォロアのバルブロッカアーム17を介して揺動カム16で動弁18を押圧して開弁するようにした。滑りフォロアのバルブロッカアーム17は、幅が薄いので、図7(B)に示すように、リンクアーム12をバルブロッカアーム17に近づけることができ、そのためリンクアーム12の荷重点とリンクロッド15の荷重点とを接近させることができ、両荷重によって発生するモーメントを小さくできたのである。
Therefore, in the present invention, the
さらに本発明では、アームボディ142の先端が幅狭になるように段付形成し、そのアームボディ142の幅狭部を、断面コ状のリンクロッド15の内側に配置してピン結合するようにした。そのため、図7(B)に示すように、さらにリンクアーム12の荷重点とリンクロッド15の荷重点とを接近させることができ、両荷重によって発生するモーメントを小さくできたのである。そしてアームボディ142の幅狭部を、断面コ状のリンクロッド15の内側に配置してピン結合するようにしたので、リンクロッド15の倒れも低減できる。なおリンクロッド15の倒れを考慮しなければ、リンクロッド15を平面状とし、リンクロッド15を、リンクアーム12と揺動アーム14のアームボディ142の同一側の側面142a(図7の左側面)に連結するようにしてもよい。このようにすれば、リンクアーム12の荷重点とリンクロッド15の荷重点とを、さらに接近させることができ、両荷重によって発生するモーメントを一層小さくできる。
In the present invention, the
(第2実施形態)
図8は、本発明によるエンジンの動弁機構の第2実施形態を示す図であり、図8(A)は全体斜視図、図8(B)はリンクアームの先端に形成されたピン状部材を含む断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a view showing a second embodiment of the valve mechanism of the engine according to the present invention, FIG. 8 (A) is an overall perspective view, and FIG. 8 (B) is a pin-like member formed at the tip of a link arm. FIG.
なお以下では前述した実施形態と同様の機能を果たす部分には同一の符号を付して重複する説明を適宜省略する。 In the following description, the same reference numerals are given to portions that perform the same functions as those in the above-described embodiment, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.
本実施形態のリンクアーム12は、先端付近にピン状部材12aを一体成形して凸設している。そして揺動アーム14のアームボディ142には、そのピン状部材12aを挿入する穴部142aが凹設されている。
The
このように構成すれば、荷重の作用する腕の長さを一層短縮化でき、揺動アーム14に作用するこじりモーメントをさらに低減することができる。
If comprised in this way, the length of the arm which a load acts on can be shortened further, and the twist moment which acts on the rocking |
(第3実施形態)
図9は、本発明によるエンジンの動弁機構の第3実施形態を示す斜視図である。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a perspective view showing a third embodiment of the valve mechanism of the engine according to the present invention.
本実施形態の揺動アーム14は、ベース部141から突設された2本のアームボディ142,143を貫通するピン14aでリンクアーム12を連結する。
The
図10は、2本のアームボディを貫通するピン近傍の断面図である。 FIG. 10 is a cross-sectional view of the vicinity of a pin passing through two arm bodies.
ピン14aは、揺動アーム14の外方付近で支持される。リンクロッド15よりも外側で支持されている。
The
このように構成すれば、リンクアーム12に作用する荷重と、リンクロッド15に作用する荷重と、が一部相殺され、揺動アーム14に作用するこじりモーメントを低減できる。またピン14aがリンクアーム12を貫通し、両端がアームボディ142,143で支持されているので、リンクアーム12に作用するこじり力も低減できる。
If comprised in this way, the load which acts on the
(第4実施形態)
図11は、本発明によるエンジンの動弁機構の第4実施形態を示す正面図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a front view showing a fourth embodiment of the valve mechanism of the engine according to the present invention.
本実施形態のバルブリフト制御軸13のバルブリフト制御カム131及び揺動アーム14のベース部141は、全長が軸受19の間の距離に略等しい。
The overall length of the valve
このように構成すれば、バルブリフト制御軸13の剛性をさらに高めることができ、バルブリフト制御軸13が撓みにくくなる。
If comprised in this way, the rigidity of the valve
(第5実施形態)
図12は、本発明によるエンジンの動弁機構の第5実施形態を示す斜視図である。図13は、動弁機構の第5実施形態の二面図であり、図13(A)は側面図、図13(B)は正面図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 12 is a perspective view showing a fifth embodiment of the valve mechanism of the engine according to the present invention. FIG. 13 is a two-side view of the fifth embodiment of the valve operating mechanism, in which FIG. 13 (A) is a side view and FIG. 13 (B) is a front view.
本実施形態の動弁機構においては、バルブリフト制御カム131がウェブプレート(web plate)13aを介してバルブリフト制御軸13に連結されている。揺動アーム14は、バルブリフト制御カム131の回りに揺動する。バルブリフト制御軸13が回転制御されると、バルブリフト制御カム131の偏倚位置が調整され、揺動アーム14の揺動中心が変更される。
In the valve operating mechanism of the present embodiment, a valve
揺動アーム14のベース部141の軸長は、バルブリフト制御カム131の軸長、すなわちウェブプレート間の距離に等しく、揺動アーム14のアームボディ142及びリンクアーム12がウェブプレート13aの間に配置される。
The axial length of the
ウェブプレート13aは、バルブリフト制御軸13及びバルブリフト制御カム131に直交し、両者を連結する板状部材である。
The
図13(A)に示すように、バルブリフト制御カム131の中心からバルブリフト制御軸13の中心までの距離L1、バルブリフト制御カム131の中心からピンPin1の中心までの距離L2、バルブリフト制御軸13の中心からウェブプレート13aの端面までの距離R1、ピンPin1からリンクアーム12の端面までの距離R2の間には、少なくとも次式(1)の関係が成立している。
As shown in FIG. 13A, the distance L1 from the center of the valve
したがって、図13(A)に示すようにバルブリフト制御軸13の軸方向から見ると、ウェブプレート13aはリンクアーム12に重なる。
Accordingly, as shown in FIG. 13A, the
さらにバルブリフト制御軸13の半径R3との間に、次式(2)の関係が成立していることが望ましい。
Further, it is desirable that the relationship of the following expression (2) is established between the valve
このようになっていれば、バルブリフト制御軸13の軸方向から見たときに、バルブリフト制御軸13がリンクアーム12に重なる。
With this arrangement, the valve
図14は、バルブリフト制御軸13を示す二面図であり、図14(A)は正面図、図14(B)は側面図である。
FIG. 14 is a two-side view showing the valve
ウェブプレート13aは、バルブリフト制御軸13及びバルブリフト制御カム131に直角に交差し、両者を連結する。本実施形態では、バルブリフト制御カム131の直径は、バルブリフト制御軸13の直径と略同じである。すなわち第1実施形態などのバルブリフト制御カム131に比べて細い。
The
また図14(B)に示すように、バルブリフト制御軸13の軸方向から見ると、バルブリフト制御カム131の一部が、バルブリフト制御軸13に重なる。この重なり部分に直線状の油路13bが形成されている。このように油路13bは直線状であるので、ドリルなどを使用して容易に貫穿可能であり、油路13bの加工コストを低減できる。
Further, as shown in FIG. 14B, when viewed from the axial direction of the valve
なおバルブリフト制御軸13は、図12や図13からも明らかなように可変動弁機構の上方に配置される。したがって、このバルブリフト制御軸13の油路13bを流れる潤滑油が排出されるように油孔を油路13bに連通しておけば、その油孔から滴下した潤滑油によって、摺動部(たとえば、駆動軸11(カムボディ111b)とリンクアーム12との摺動部や、リンクアーム12とピンPin1との摺動部など)の摺動性を確保することができる。
The valve
図15は、軸受19の斜視図であり、図16は、その軸受19で駆動軸11及びバルブリフト制御軸13を軸支した様子を示す正面図である。
FIG. 15 is a perspective view of the
軸受19は、第1実施形態と同様に、ロアブラケット19aと、アッパブラケット19bと、からなり、一対のボルト19cによって上方から、ロアブラケット19a及びアッパブラケット19bが共締め固定される。軸受19は、駆動軸11及びバルブリフト制御軸13を両方とも軸支する2段軸受である。
As in the first embodiment, the
このようにすることで、第1実施形態と同様に、駆動軸及び制御軸を軸支する軸受間の距離を短縮化でき、揺動アームに作用するこじりモーメントを小さくでき、揺動アームの倒れを抑制できるとともに、駆動軸及び制御軸の撓みも抑制できるのである。 In this way, as in the first embodiment, the distance between the bearings that support the drive shaft and the control shaft can be shortened, the twisting moment acting on the swing arm can be reduced, and the swing arm can be tilted. In addition, the bending of the drive shaft and the control shaft can be suppressed.
図17は、本実施形態の効果を示す図であり、図17(A)は小作動角時の状態を示し、図17(B)は大作動角時の状態を示す。 FIG. 17 is a diagram showing the effect of the present embodiment. FIG. 17A shows a state at a small operating angle, and FIG. 17B shows a state at a large operating angle.
本実施形態では、バルブリフト制御カム131を、ウェブプレート13aを介してバルブリフト制御軸13に連結するようにした。そして少なくとも前述の式(1)を満たすように各部の寸法を設定した。このようにしたので、作動角が小さいときであっても(図17(A))、作動角が大きいときであっても(図17(B))、バルブリフト制御軸13の軸方向から見ると、ウェブプレート13aがリンクアーム12に重なるので、リンクアーム12の軸方向移動を防止できる。そのため第1実施形態などでは必要であった抜止め窪部111c(図18参照)の加工が不要になり、加工コストを低減できるのである。
In the present embodiment, the valve
図19は、本実施形態のさらなる効果を説明する図であり、図19(A)は比較例としての第1実施形態の場合であり、図19(B)は本実施形態である。 FIG. 19 is a diagram for explaining further effects of the present embodiment, FIG. 19A shows the case of the first embodiment as a comparative example, and FIG. 19B shows the present embodiment.
本実施形態(図19(B))では、バルブリフト制御カム131を、ウェブプレート13aを介してバルブリフト制御軸13に連結するようにしたので、バルブリフト制御カム131のバルブリフト制御軸13からのオフセット量(偏心量)を、第1実施形態(図19(A))に比べて大きくすることができた。図19(B)は、図19(A)の3倍ほどのオフセット量(偏心量)になった。このようにオフセット量(偏心量)を大きくすることで、同一作動角における引き下げリンクのバルブリフトを、図19(A)の場合に較べて拡大できるのである。
In the present embodiment (FIG. 19B), the valve
またバルブリフト制御カム131は、バルブリフト制御軸13と略同径である。図19(B)では、バルブリフト制御軸13をバルブリフト制御カム131と略同径になるようにしている。したがってバルブリフト制御軸13の剛性を高めることができる。この逆にバルブリフト制御カム131を、図19(A)のバルブリフト制御軸13と略同径になるようにしてもよい。そのようにすれば、機構のコンパクト化を図ることができる。特に可変動弁機構が大きくなると、エンジンの全高が高くなってしまうが、このようなコンパクトな機構を採用することで、バルブリフト拡大とエンジン全高の低減とを両立できるのである。またバルブリフト制御軸13の摩擦トルクを低減できるとともに、バルブリフト制御カム131の径に対する揺動アーム14の幅の比が大きくなるので、揺動アーム14の倒れを抑制でき、焼付き等の摺動不具合を回避できるのである。
The valve
さらに、リンクアーム12とリンクロッド15との幅が、揺動アーム14のベース部141と略等しい。またバルブリフト制御軸13は、軸受19で軸支される主軸と、その主軸からオフセットしたバルブリフト制御カム131と、を連結するとともに、軸方向から見たときにリンクアーム12に重なるウェブプレート13aを含む。そしてリンクアーム12は、ウェブプレート13aと、揺動アーム14のアームボディ142と、の間に配置される。このような構造であるので、リンクアーム12の倒れを防止でき、リンクアーム12と駆動カム111との間の摺動不具合を生じない。また駆動軸11と駆動カム111との固定部分に設けられたリンクアーム12の抜止め部分111cを廃止でき、製造コストを低減できるのである。
Further, the width of the
以上説明した実施形態に限定されることなく、その技術的思想の範囲内において種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に含まれることが明白である。 Without being limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea, and it is obvious that these are also included in the technical scope of the present invention.
たとえば、図20に示すように、制御軸軸受の下部をラダー構造とし、かつラダーの下面が駆動軸軸受の上部(キャップ)としてもよい。このようにすれば、図15に示した軸受構造に比べて支持剛性が上がるので、バルブリフトの変形を一層抑制できる。 For example, as shown in FIG. 20, the lower part of the control shaft bearing may be a ladder structure, and the lower surface of the ladder may be the upper part (cap) of the drive shaft bearing. In this way, since the support rigidity is increased as compared with the bearing structure shown in FIG. 15, the deformation of the valve lift can be further suppressed.
10 動弁機構
11 駆動軸
111 駆動カム
12 リンクアーム
13 バルブリフト制御軸
13a ウェブプレート
131 バルブリフト制御カム
14 揺動アーム
141 ベース部
142 アームボディ
142a アームボディ側面
15 リンクロッド
16 揺動カム
17 バルブロッカアーム
18 動弁
19 軸受
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記駆動軸に形成された駆動カムを挿通するリンクアームと、
ベース部と、そのベース部の外周面にベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄って突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備え、前記駆動軸の回転に応動して揺動する揺動アームと、
前記揺動アームのベース部内を挿通する制御カムを備え、その制御カムの偏心位置を調整して揺動アームの揺動中心を制御する制御軸と、
前記揺動アーム及び前記揺動カムを連結するリンクロッドと、
を有し、
前記リンクアームは、前記ベース部の端面から前記アームボディまでの長さよりも幅狭であり、前記アームボディと前記ベース部とに囲まれた空間に配設されるように、前記アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側の前記アームボディの側面に回動支点を介して回動自在に連係され、
前記駆動軸及び制御軸は、前記制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支され、
前記制御軸の制御カム及び前記揺動アームのベース部は、全長が前記軸受間の距離に略等しい、
ことを特徴とするエンジンの動弁機構。 A valve operating mechanism for an engine that opens a valve by pressing a valve by a swing cam that responds to a drive shaft that rotates in synchronization with engine rotation,
A link arm that passes through a drive cam formed on the drive shaft;
A base portion, and an arm body that protrudes toward the swing cam side with respect to the central axis direction of the base portion on the outer peripheral surface of the base portion, and is narrower than the entire length of the base portion. A swing arm that swings in response to rotation;
A control shaft that is inserted into the base portion of the swing arm and that controls the swing center of the swing arm by adjusting the eccentric position of the control cam;
A link rod connecting the swing arm and the swing cam;
Have
The link arm is narrower than the length from the end surface of the base portion to the arm body, and the arm body is disposed in a space surrounded by the arm body and the base portion. Is pivotally linked to the side surface of the arm body opposite to the side that is offset with respect to the central axis direction via a pivotal fulcrum,
The drive shaft and the control shaft are pivotally supported by bearings provided adjacent to both ends of a control cam of the control shaft,
The control cam of the control shaft and the base portion of the swing arm have a total length substantially equal to the distance between the bearings,
An engine valve mechanism characterized by that.
前記駆動軸に形成された駆動カムを挿通するリンクアームと、
ベース部と、そのベース部の外周面にベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄って突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備え、前記駆動軸の回転に応動して揺動する揺動アームと、
前記揺動アームのベース部内を挿通する制御カムを備え、その制御カムの偏心位置を調整して揺動アームの揺動中心を制御する制御軸と、
前記揺動アーム及び前記揺動カムを連結するリンクロッドと、
を有し、
前記リンクアームは、前記ベース部の端面から前記アームボディまでの長さよりも幅狭であり、前記アームボディと前記ベース部とに囲まれた空間に配設されるように、前記アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側の前記アームボディの側面に回動支点を介して回動自在に連係され、
前記駆動軸及び制御軸は、前記制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支され、
前記揺動アームのアームボディは、先端が幅狭になるように段付形成され、幅広部に前記リンクアームを連結し、幅狭部に前記リンクロッドを連結する、
ことを特徴とするエンジンの動弁機構。 A valve operating mechanism for an engine that opens a valve by pressing a valve by a swing cam that responds to a drive shaft that rotates in synchronization with engine rotation,
A link arm that passes through a drive cam formed on the drive shaft;
A base portion, and an arm body that protrudes toward the swing cam side with respect to the central axis direction of the base portion on the outer peripheral surface of the base portion, and is narrower than the entire length of the base portion. A swing arm that swings in response to rotation;
A control shaft that is inserted into the base portion of the swing arm and that controls the swing center of the swing arm by adjusting the eccentric position of the control cam;
A link rod connecting the swing arm and the swing cam;
Have
The link arm is narrower than the length from the end surface of the base portion to the arm body, and the arm body is disposed in a space surrounded by the arm body and the base portion. Is pivotally linked to the side surface of the arm body opposite to the side that is offset with respect to the central axis direction via a pivotal fulcrum,
The drive shaft and the control shaft are pivotally supported by bearings provided adjacent to both ends of a control cam of the control shaft,
The arm body of the swing arm is stepped so that the tip is narrow, and the link arm is connected to the wide part and the link rod is connected to the narrow part.
An engine valve mechanism characterized by that.
ことを特徴とする請求項2に記載のエンジンの動弁機構。 The link arm and the link rod are coupled to the same side surface of the arm body of the swing arm,
The valve operating mechanism for an engine according to claim 2 .
ことを特徴とする請求項2に記載のエンジンの動弁機構。 The link rod is U-shaped in cross section, and the narrow portion of the arm body is disposed inside and pin-coupled.
The valve operating mechanism for an engine according to claim 2 .
前記揺動アームは、前記連結ピンを挿入する穴部を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The link arm is integrally formed with a connecting pin for connecting with the swing arm,
The swing arm has a hole for inserting the connecting pin.
The engine valve operating mechanism according to any one of claims 1 to 4 , wherein the valve operating mechanism of the engine is characterized in that:
前記リンクアームは、前記2つのアームボディに挟まれ、それら2つのアームボディを挿通する連結ピンによって前記揺動アームに連結される、
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The swing arm has a second arm body protruding from the outer peripheral surface of the base portion,
The link arm is sandwiched between the two arm bodies and coupled to the swing arm by a coupling pin that passes through the two arm bodies.
The engine valve operating mechanism according to any one of claims 1 to 4 , wherein the valve operating mechanism of the engine is characterized in that:
前記駆動軸に形成された駆動カムを挿通するリンクアームと、
ベース部と、そのベース部の外周面にベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄って突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備え、前記駆動軸の回転に応動して揺動する揺動アームと、
前記揺動アームのベース部内を挿通する制御カムを備え、その制御カムの偏心位置を調整して揺動アームの揺動中心を制御する制御軸と、
前記揺動アーム及び前記揺動カムを連結するリンクロッドと、
を有し、
前記リンクアームは、前記ベース部の端面から前記アームボディまでの長さよりも幅狭であり、前記アームボディと前記ベース部とに囲まれた空間に配設されるように、前記アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側の前記アームボディの側面に回動支点を介して回動自在に連係され、
前記駆動軸及び制御軸は、前記制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支され、
前記揺動アームは、前記ベース部の外周面に突設された第2のアームボディを有し、
前記リンクアームは、前記2つのアームボディに挟まれ、それら2つのアームボディを挿通する連結ピンによって前記揺動アームに連結され、
前記連結ピンは、前記リンクロッドの前記リンクアームに対する荷重点よりも外側でリンクアームに軸支される、
ことを特徴とするエンジンの動弁機構。 A valve operating mechanism for an engine that opens a valve by pressing a valve by a swing cam that responds to a drive shaft that rotates in synchronization with engine rotation,
A link arm that passes through a drive cam formed on the drive shaft;
A base portion, and an arm body that protrudes toward the swing cam side with respect to the central axis direction of the base portion on the outer peripheral surface of the base portion, and is narrower than the entire length of the base portion. A swing arm that swings in response to rotation;
A control shaft that is inserted into the base portion of the swing arm and that controls the swing center of the swing arm by adjusting the eccentric position of the control cam;
A link rod connecting the swing arm and the swing cam;
Have
The link arm is narrower than the length from the end surface of the base portion to the arm body, and the arm body is disposed in a space surrounded by the arm body and the base portion. Is pivotally linked to the side surface of the arm body opposite to the side that is offset with respect to the central axis direction via a pivotal fulcrum,
The drive shaft and the control shaft are pivotally supported by bearings provided adjacent to both ends of a control cam of the control shaft,
The swing arm has a second arm body protruding from the outer peripheral surface of the base portion,
The link arm is sandwiched between the two arm bodies and connected to the swing arm by a connecting pin that passes through the two arm bodies.
The connection pin is pivotally supported by the link arm outside the load point of the link rod with respect to the link arm.
An engine valve mechanism characterized by that.
ことを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The bearing is a two-stage bearing that supports both the drive shaft and the control shaft.
The valve operating mechanism for an engine according to any one of claims 1 to 7, wherein
ことを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The swing cam is opened by pressing a valve through a valve rocker arm.
The engine valve mechanism according to any one of claims 1 to 8 , wherein the valve operating mechanism is an engine valve mechanism.
ことを特徴とする請求項9に記載のエンジンの動弁機構。 The valve rocker arm is a sliding follower,
The valve operating mechanism for an engine according to claim 9 .
ことを特徴とする請求項1から請求項10までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The link rod is connected to the arm body of the swing arm and the swing cam via a pin so as to be relatively rotatable,
The engine valve mechanism according to any one of claims 1 to 10, wherein:
ことを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The control cam of the control shaft has a larger diameter than the main shaft supported by the bearing, and the center of the control cam exists in the main shaft.
The valve operating mechanism for an engine according to any one of claims 1 to 11 , wherein the valve operating mechanism is an engine.
ことを特徴とする請求項1から請求項11までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The control shaft has a crank shape in which the control cam is offset from a main shaft supported by the bearing.
The valve operating mechanism for an engine according to any one of claims 1 to 11 , wherein the valve operating mechanism is an engine.
ことを特徴とする請求項1から請求項13までのいずれか1項に記載のエンジンの動弁機構。 The control cam of the control shaft includes an oil passage formed in the overlapping portion overlapping with the main shaft supported by the bearing when viewed from the axial direction.
The engine valve mechanism according to any one of claims 1 to 13 , wherein the valve operating mechanism is an engine valve mechanism.
前記駆動軸に形成された駆動カムを挿通するリンクアームと、
ベース部と、そのベース部の外周面にベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄って突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備え、前記駆動軸の回転に応動して揺動する揺動アームと、
前記揺動アームのベース部内を挿通する制御カムを備え、その制御カムの偏心位置を調整して揺動アームの揺動中心を制御する制御軸と、
前記揺動アーム及び前記揺動カムを連結するリンクロッドと、
を有し、
前記リンクアームは、前記ベース部の端面から前記アームボディまでの長さよりも幅狭であり、前記アームボディと前記ベース部とに囲まれた空間に配設されるように、前記アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側の前記アームボディの側面に回動支点を介して回動自在に連係され、
前記駆動軸及び制御軸は、前記制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支され、
前記制御軸は、前記軸受で軸支される主軸から前記制御カムをオフセットしたクランク形状であり、
前記制御軸は、軸方向から見たときに、前記主軸が前記リンクアームに重なる、
ことを特徴とするエンジンの動弁機構。 A valve operating mechanism for an engine that opens a valve by pressing a valve by a swing cam that responds to a drive shaft that rotates in synchronization with engine rotation,
A link arm that passes through a drive cam formed on the drive shaft;
A base portion, and an arm body that protrudes toward the swing cam side with respect to the central axis direction of the base portion on the outer peripheral surface of the base portion, and is narrower than the entire length of the base portion. A swing arm that swings in response to rotation;
A control shaft that is inserted into the base portion of the swing arm and that controls the swing center of the swing arm by adjusting the eccentric position of the control cam;
A link rod connecting the swing arm and the swing cam;
Have
The link arm is narrower than the length from the end surface of the base portion to the arm body, and the arm body is disposed in a space surrounded by the arm body and the base portion. Is pivotally linked to the side surface of the arm body opposite to the side that is offset with respect to the central axis direction via a pivotal fulcrum,
The drive shaft and the control shaft are pivotally supported by bearings provided adjacent to both ends of a control cam of the control shaft,
The control shaft has a crank shape in which the control cam is offset from a main shaft supported by the bearing.
When the control shaft is viewed from the axial direction, the main shaft overlaps the link arm.
An engine valve mechanism characterized by that.
前記駆動軸に形成された駆動カムを挿通するリンクアームと、
ベース部と、そのベース部の外周面にベース部中心軸方向に対して揺動カム側に片寄って突設され、ベース部の全長よりも幅狭のアームボディと、を備え、前記駆動軸の回転に応動して揺動する揺動アームと、
前記揺動アームのベース部内を挿通する制御カムを備え、その制御カムの偏心位置を調整して揺動アームの揺動中心を制御する制御軸と、
前記揺動アーム及び前記揺動カムを連結するリンクロッドと、
を有し、
前記リンクアームは、前記ベース部の端面から前記アームボディまでの長さよりも幅狭であり、前記アームボディと前記ベース部とに囲まれた空間に配設されるように、前記アームボディがベース部中心軸方向に対して片寄っている側と反対側の前記アームボディの側面に回動支点を介して回動自在に連係され、
前記駆動軸及び制御軸は、前記制御軸の制御カムの両端に隣接して設けられた軸受で軸支され、
前記制御軸は、前記軸受で軸支される主軸から前記制御カムをオフセットしたクランク形状であり、
前記リンクアームと前記リンクロッドとの幅が、前記揺動アームのベース部と略等しく、
前記制御軸は、前記主軸と、その主軸からオフセットした制御カムと、を連結するとともに、軸方向から見たときに前記リンクアームに重なるウェブプレートを含み、
前記リンクアームは、前記ウェブプレートと、前記揺動アームのアームボディと、の間に配置される、
ことを特徴とするエンジンの動弁機構。
A valve operating mechanism for an engine that opens a valve by pressing a valve by a swing cam that responds to a drive shaft that rotates in synchronization with engine rotation,
A link arm that passes through a drive cam formed on the drive shaft;
A base portion, and an arm body that protrudes toward the swing cam side with respect to the central axis direction of the base portion on the outer peripheral surface of the base portion, and is narrower than the entire length of the base portion. A swing arm that swings in response to rotation;
A control shaft that is inserted into the base portion of the swing arm and that controls the swing center of the swing arm by adjusting the eccentric position of the control cam;
A link rod connecting the swing arm and the swing cam;
Have
The link arm is narrower than the length from the end surface of the base portion to the arm body, and the arm body is disposed in a space surrounded by the arm body and the base portion. Is pivotally linked to the side surface of the arm body opposite to the side that is offset with respect to the central axis direction via a pivotal fulcrum,
The drive shaft and the control shaft are pivotally supported by bearings provided adjacent to both ends of a control cam of the control shaft,
The control shaft has a crank shape in which the control cam is offset from a main shaft supported by the bearing.
The width of the link arm and the link rod is substantially equal to the base portion of the swing arm,
The control shaft connects the main shaft and a control cam offset from the main shaft, and includes a web plate that overlaps the link arm when viewed from the axial direction,
The link arm is disposed between the web plate and an arm body of the swing arm.
An engine valve mechanism characterized by that.
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