JP4866328B2 - Variable valve mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関におけるバルブの開閉量を油圧により切り替える可変動弁機構に関するものである。 The present invention relates to a variable valve mechanism that switches the opening / closing amount of a valve in an internal combustion engine by hydraulic pressure.
この種の可変動弁機構には、回転カムに当接する入力部材とバルブに当接する出力部材とをロッカシャフトに揺動可能に軸着してなるロッカアームと、入力部材と出力部材とを相対変位不能に連結した連結状態と該連結を解除した連結解除状態との間で油圧による切替を行う切替機構とを含み構成され、油圧の調整によりバルブの開閉量を変更するものがある。 In this type of variable valve mechanism, a rocker arm formed by pivotally mounting an input member that contacts the rotating cam and an output member that contacts the valve on a rocker shaft, and the input member and the output member are relatively displaced. There is a configuration that includes a switching mechanism that performs switching by hydraulic pressure between a connection state in which the connection is impossible and a connection release state in which the connection is released, and changes the opening / closing amount of the valve by adjusting the hydraulic pressure.
例えば、特許文献1には、図5に示す従来例1のように、入力部材123と出力部材125との間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピン127と、該連結ピン127を油圧で駆動するためロッカアームの基端部の内部に設けられた油圧室128とからなる切替機構126を備え、ラッシュアジャスタ130から油圧室128へ油圧を供給する可変動弁機構が示されている。この可変動弁機構では、切替機構の油圧室128が、油圧供給源であるラッシュアジャスタ130の供給口に、油路を設ける必要なく直接連通するよう設けられている。
For example, in
ところが、従来例1の可変動弁機構によると、切替機構とラッシュアジャスタとの位置関係や構造面で大きく制限されることになる。 However, according to the variable valve mechanism of the conventional example 1, the positional relationship between the switching mechanism and the lash adjuster and the structure are greatly limited.
そこで、切替機構の油圧室とラッシュアジャスタ等の油圧供給源とを離間した位置に設けた場合として、両者の間を繋ぐ油路を形成した可変動弁機構が知られている。 Therefore, as a case where the hydraulic chamber of the switching mechanism and the hydraulic supply source such as the lash adjuster are provided at positions separated from each other, a variable valve mechanism that forms an oil passage that connects the two is known.
例えば、特許文献2には、図6に示す従来例2のように、ロッカシャフト134の内部にその軸方向へ長く形成された油路136と、該油路136から油圧室137まで連通するよう設けられた油路138とを通じて切替機構の油圧室137に油圧を供給する可変動弁機構133が示されている。
For example, in Patent Document 2, as in Conventional Example 2 shown in FIG. 6, an
ところが、従来例2のようにロッカシャフトの軸方向へ延びる等により長く形成された油路を通じて油圧を供給する場合には、切替時のレスポンスが悪くなるだけでなく異音等が発生する原因にもなる。
そこで、本発明の目的は、短い経路の油路で油圧の供給をスムーズに行うことにより、切替時のレスポンスを向上させるとともに異音等の発生を抑制した可変動弁機構を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable valve mechanism that improves the response at the time of switching and suppresses the generation of abnormal noise and the like by smoothly supplying hydraulic pressure through a short oil passage. .
上記課題を解決するために、本発明の可変動弁機構は、ラッシュアジャスタによりロッカシャフトを支持し、ロッカシャフトにロッカアームをその軸受部において揺動可能に軸着し、ロッカアームに油圧による切替機構を設けた可変動弁機構において、前記ラッシュアジャスタに前記ロッカシャフトへの給油口を形成し、前記ロッカシャフトに前記給油口から連通してロッカシャフトをその軸線方向には延びることなく横断状に貫通する第一油路を形成し、前記ロッカアームにロッカシャフト表面の第一油路の開口及びその周囲を覆うカバー部を前記軸受部とは別に形成し、該カバー部に第一油路の開口から連通して前記切替機構へ延びる第二油路を形成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the variable valve mechanism of the present invention supports a rocker shaft by a lash adjuster, and pivotally mounts a rocker arm on the rocker shaft so that the rocker arm can swing at a bearing portion thereof. In the provided variable valve mechanism, an oil supply port to the rocker shaft is formed in the lash adjuster, and the rocker shaft communicates with the rocker shaft from the oil supply port and penetrates the rocker shaft in a transverse manner without extending in the axial direction. A first oil passage is formed, and a cover portion is formed separately from the bearing portion and covers the opening of the first oil passage on the rocker shaft surface and the periphery thereof on the rocker arm, and communicates with the cover portion from the opening of the first oil passage. Thus, a second oil passage extending to the switching mechanism is formed.
ここで、切替機構としては、特に限定されないが、前記回転カムの回転に従い前記バルブを駆動する駆動状態と該駆動を完全に停止する駆動停止状態との間で切替を行うものや、前記回転カムの回転に従い前記バルブを比較的大きいリフト量で開閉する高リフト状態と比較的小さいリフト量で開閉する低リフト状態との間で切替を行うものを例示できる。 Here, the switching mechanism is not particularly limited, and a switching mechanism that switches between a driving state in which the valve is driven according to the rotation of the rotating cam and a driving stop state in which the driving is completely stopped, or the rotating cam. The valve can be switched between a high lift state in which the valve is opened and closed with a relatively large lift amount and a low lift state in which the valve is opened and closed with a relatively small lift amount according to the rotation.
第一油路には途中で屈曲したものを含むが、第一油路の好ましい態様としては、ロッカシャフトの直径上を貫通して形成されたものを例示できる。 The first oil passage includes one bent in the middle, but a preferable embodiment of the first oil passage can be exemplified by one formed through the diameter of the rocker shaft.
第二油路としては、特に限定されないが、第一油路の開口から切替機構へ略直線状に形成されたものである態様を、好ましいものとして例示できる。 Although it does not specifically limit as a 2nd oil path, The aspect currently formed substantially linearly from the opening of the 1st oil path to the switching mechanism can be illustrated as a preferable thing.
ラッシュアジャスタとしては、特に限定されないが、切替機構の油圧室から、ロッカシャフトの軸線方向と直交する方向に位置するよう設けられたものである態様を、好ましいものとして例示できる。 Although it does not specifically limit as a lash adjuster, The aspect provided so that it may be located in the direction orthogonal to the axial direction of a rocker shaft from the hydraulic chamber of a switching mechanism can be illustrated as a preferable thing.
もっとも好ましい態様としては、上記可変動弁機構において、ラッシュアジャスタが油圧室からロッカシャフトの軸線方向と直交する方向に設けられ、第一油路がロッカシャフトの直径上を貫通して形成され、第二油路が第一油路の開口から切替機構へ略直線状に形成されたものを例示できる。
この態様によると、ラッシュアジャスタの供給口から切替機構の油圧室まで最短経路の油路により油圧を供給することができる。また、第一油路と第二油路との連接部位を除き、油路を曲げて形成する必要がないため、油路の構造を簡単にできる。
As a most preferable aspect, in the variable valve mechanism, the lash adjuster is provided in a direction perpendicular to the axial direction of the rocker shaft from the hydraulic chamber, the first oil passage is formed through the diameter of the rocker shaft, An example in which the two oil passages are formed substantially linearly from the opening of the first oil passage to the switching mechanism can be exemplified.
According to this aspect, the hydraulic pressure can be supplied from the supply port of the lash adjuster to the hydraulic chamber of the switching mechanism through the shortest path. Moreover, since it is not necessary to bend and form an oil path except for the connection part of a 1st oil path and a 2nd oil path, the structure of an oil path can be simplified.
第一油路の開口と連通する第二油路の連通口としては、特に限定されないが、カバー部がロッカアームとともに揺動しても、前記開口に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口したものである態様を、好ましいものとして例示できる。 The communication port of the second oil passage that communicates with the opening of the first oil passage is not particularly limited, but corresponds to the range of rocking so that the cover portion always communicates with the opening even if the cover rocks with the rocker arm. An embodiment that is long and open can be illustrated as a preferable example.
ラッシュアジャスタとしては、特に限定されないが、給油口の周部をロッカシャフトに嵌合する形状に形成されたものである態様を、好ましいものとして例示できる。 Although it does not specifically limit as a lash adjuster, The aspect formed in the shape which fits the periphery of a fuel filler opening | mouth to a rocker shaft can be illustrated as a preferable thing.
請求項1〜3記載の発明に係る可変動弁機構は、短い経路の油路で油圧の供給をスムーズに行うことにより、切替時のレスポンスを向上させるとともに異音等の発生を抑制することができる。
請求項4記載の発明に係る可変動弁機構は、ロッカアームの揺動にかかわらず、常に油圧を調整しておくことができる。
請求項5記載の発明に係る可変動弁機構は、ラッシュアジャスタの給油口から油漏れしないように第一油路に連通させることができる。また、ラッシュアジャスタとロッカシャフトとを嵌合することにより、ロッカシャフトをより安定して支持することができる。
The variable valve mechanism according to the first to third aspects of the present invention improves the response at the time of switching and suppresses the generation of abnormal noise, etc., by smoothly supplying the hydraulic pressure through a short path oil passage. it can.
The variable valve mechanism according to the fourth aspect of the invention can always adjust the hydraulic pressure regardless of the rocker arm swinging.
The variable valve mechanism according to the fifth aspect of the present invention can be communicated with the first oil passage so that oil does not leak from the oil supply port of the lash adjuster. Further, the rocker shaft can be supported more stably by fitting the lash adjuster and the rocker shaft.
可変動弁機構9は、ラッシュアジャスタ30によりロッカシャフト4を支持し、ロッカシャフト4にロッカアーム20をその軸受部21a、26aにおいて揺動可能に軸着し、ロッカアーム20に油圧による切替機構40を設けたものである。そして、ラッシュアジャスタ30にロッカシャフト4への給油口32を形成し、ロッカシャフト4に給油口32から連通してロッカシャフト4をその軸線方向には延びることなく横断状に貫通する第一油路61を形成し、ロッカアーム20にロッカシャフト4表面の第一油路の開口62及びその周囲を覆うカバー部27を前記軸受部26aとは別に形成し、該カバー部27に第一油路の開口62から連通して切替機構40へ延びる第二油路65を形成したものである。
The
ラッシュアジャスタ30は、油圧室53からロッカシャフト4の軸線方向と直交する方向に設けられ、給油口32の周部をロッカシャフトに嵌合する形状に形成されたものである。第一油路61は、ロッカシャフト4の直径上を貫通して形成されたものである。第二油路65は、第一油路の開口62から切替機構40へ略直線状に形成されたものである。
また、第一油路の開口62と連通する第二油路の連通口28は、カバー部27がロッカアーム20とともに揺動しても、前記開口62に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口したものである。
The
Further, the
本実施例の図1〜図4に示す可変動弁機構9は、内燃機関の運転状況に応じて、バルブ7の開閉量を油圧により切り替える機構である。この可変動弁機構9は、本実施例では、複数あるシリンダ(図示略)のうちの半数のシリンダ5に対してのみ設けられており、各可変動弁機構9は、各シリンダ5に対してそれぞれ2本ずつ設けられた吸気用のバルブ7をそれぞれ駆動する。この可変動弁機構9は、内燃機関の回転に従い回転する回転カム10と、バルブ7を閉じる方向へ付勢するバルブスプリング15と、回転カム10とバルブ7と間に揺動可能に介装されたロッカアーム20と、該ロッカアーム20の状態を切り替える切替機構40とを含み構成され、該切替により、バルブ7を回転カム10の回転に従い駆動する駆動状態とその駆動を停止する駆動停止状態との間で切替を行うものである。
The
回転カム10は、内燃機関が稼動するのに従って回転駆動されるカムシャフト10x上に形成されており、基本部分となるベース円部11と、該ベース円部11から突出したカムノーズ12とを含み構成されている。この回転カム10は、ロッカアーム20の上方に配されており、該回転カム10の外周面には、ロッカアーム20の入力ローラ23を押圧するカム面10sが形成されている。なお、図1においては、便宜上、これら回転カム10及びカムシャフト10xを2点差線で示している。
The
ロッカアーム20は、2つのバルブ7を同時に駆動する2弁一体型のアームであって、回転カム10に当接する入力部材21と、バルブ7に当接する出力部材26とから構成されている。また、入力部材及び出力部材26の各基端は、各軸受部21a、26aにおいてロッカシャフト4に揺動可能に支持されている。
入力部材21は、出力部材26の内側に設けられたインナアームであって、その基端にはロッカシャフト4を挿通する軸受部21aが形成されている。その先端には回転カム10に回転可能に当接する入力ローラ23が取り付けられている。また、入力部材21にはロストモーションスプリング35が取り付けられており、入力部材21を回転カム10へ向けて付勢している。
The
The
出力部材26は、入力部材21の両外側に設けられた、該入力部材21よりも先端側に長いアウタアームであって、その基端にはロッカシャフト4を挿通する軸受部26aが形成されている。先端には、バルブ7のステムエンド7eに当接する曲面状の出力面26bが形成されている。また、一方の出力部材26には、カバー部27が前記軸受部26aとは別に形成されている。
The
カバー部27は、軸受部26aの側方に位置するよう出力部材26に設けられており、ロッカシャフト4表面の後述する第一油路61の開口及びその周囲を覆っている。詳しくは、カバー部27は、内部に油路60が形成できる厚さを持った板状部材であり、その先端には、ロッカシャフト4の周面に摺動可能に当接している。この当接面は、例えば、ロッカシャフト4の全周の2分の1〜3分の1程度を覆うものである。また、この当接面には、第一油路61が第二油路65と連通できるように、第二油路65の連通口28が形成されている。
The
ロッカシャフト4は、一対のラッシュアジャスタ30、33により軸方向両側において下方から支持されている。二つのうち一方のラッシュアジャスタ33は、その上部がリング状に形成され(図3(c)参照)、該リング部34にロッカシャフト4を挿通している。他方のラッシュアジャスタ30は、油圧室53からロッカシャフト4の軸線方向と直交する方向に位置するよう設けられ、給油口32の周部をロッカシャフトの周面に嵌合する凹部31の形状に形成されている(図3(a)(b)参照)。そして、その当接面には、ロッカシャフト4へ油圧を供給するための上方に開口した給油口32が形成されている。
ここで、リング形状のものを研磨するのは、形状が歪みやすく作業が困難である。また、リング形状に形成する場合に比べて、凹部状に形成するラッシュアジャスタは冷鍛性が高く、センタレス研磨可能であるという利点がある。従って、双方をリング形状に形成する場合に比べ、一方を凹部状に形成することで製造性が高められている。
The
Here, polishing a ring-shaped one is difficult because the shape is easily distorted. In addition, the lash adjuster formed in the concave shape has an advantage that the cold forgeability is high and centerless polishing is possible as compared with the case where the ring shape is formed. Therefore, compared with the case where both are formed in a ring shape, the productivity is improved by forming one in a concave shape.
切替機構40は、入力部材21と出力部材26とを相互に相対変位不能に連結した連結状態とその連結を解除した連結解除状態との間で切替を行う機構であって、入力部材と出力部材26との間を跨ぐ位置と跨がない位置との間で変位可能に設けられた連結ピン46、47と、該連結ピン46、47を油圧で駆動する前記ロッカアームの内部に設けられた油圧室53と、該油圧室53に油圧を供給する油路60とを含み構成される。
The
油路60は、前記給油口32から連通してロッカシャフト4をその直径方向に貫通して形成された第一油路61と、前記カバー部27に形成され第一油路61の開口62から連通して前記切替機構40へ延びる第二油路65とを備えている。
第一油路61は、給油口32から連通してロッカシャフト4をその軸線方向には延びることなく横断状に貫通するように形成されている。第一油路61の下方の開口は前記ラッシュアジャスタ30の給油口32に連通しており、その上方の開口62は第二油路65に連通している。
第二油路65は、カバー部27及び出力部材26の内部に、前記第一油路61の上方の開口62から連通しつつ切替機構40へ向けて略直線状に形成されている。このとき、ラッシュアジャスタ30は、切替機構40の油圧室53からロッカシャフト4の軸線方向と直交する方向に位置しているので、第二油路65の長さを最短とすることができる。
また、第一油路の開口62と連通する第二油路の連通口28は、カバー部27が出力部材26とともに揺動しても、開口に常に連通するよう、揺動する範囲に対応して長く開口するよう形成されている。
The
The
The
Further, the
以上に示した可変動弁機構9の様子を、(1)内燃機関の低速回転時と、(2)内燃機関の高速回転時とに分けて以下に説明する。
The state of the
(1)内燃機関の低速回転時
このとき、図2(a)に示すように、油圧室53内の油圧が増加することによって、該油圧で閉塞ピン52を介して、2つの連結ピン46、47がスプリング56の押圧力に抗して油圧室を広げるように駆動される。そして、閉塞ピン52、第一連結ピン46、第二連結ピン47の順に一直線上に並んだ各ピンの境界が、アーム間の境界に一致する。そのため、第一連結ピン46及び第二連結ピン47とも、各穴の各相互間を跨ぐことはなく、連結解除状態となり、入力部材21と出力部材26とがそれぞれの基端部を中心に相対回動可能となる。このとき、入力部材21は、図4(a)に示すように、回転カム10の回転に従い、出力部材26から独立して揺動する。そのため、この連結解除状態の時には、バルブ7は駆動停止状態となり、該可変動弁機構9が設置されている半数のシリンダ5には、吸気が行われることはなく、残り半数のシリンダのみからの出力によって内燃機関が稼動する。
(1) At the time of low speed rotation of the internal combustion engine At this time, as shown in FIG. 2A, when the hydraulic pressure in the
(2)内燃機関の高速回転時
このとき、図2(b)に示すように、油圧室53内の油圧が減少することによって、2つの連結ピン46、47がスプリング56の押圧力によって油圧室を狭めるように駆動される。このとき、各連結ピン46、47は、アーム間の境界を跨ぐ位置に配され、連結状態となる。このとき、ロッカアーム20は、図4(b)に示すように、入力部材21と出力部材26とがそれぞれの基端部を中心に、回転カム10の回転に従い一体的に揺動し、出力部材26の先端部の出力面26bでバルブ7を下方へ押圧し駆動する。そのため、この連結状態の時には、該可変動弁機構9が設置されているシリンダ5にも吸気が行われるようになり、全てのシリンダからの出力によって内燃機関が稼動する。
(2) At High Speed Rotation of Internal Combustion Engine At this time, as shown in FIG. 2B, the hydraulic pressure in the
本実施例に係る可変動弁機構によれば、以下に示す(a)〜(f)の効果を得られる。
(a)最短経路の油路により油圧を供給するため、切替をスムーズに行うことができる。それに伴なって、異音等の発生も抑制できる。
(b)第一油路と第二油路との連接部位を除き、油路を曲げて形成する必要がないため、油路の構造が簡単で、経路も短い。
(c)ラッシュアジャスタ30の給油口32から油漏れしないように第一油路61に連通させることができる。
(d)ラッシュアジャスタ30とロッカシャフト4とを嵌合しているため、ロッカシャフト4をより安定して支持することができる。
(e)出力部材26の揺動にかかわらず、常時第一油路の開口62と第二油路とを連通させているため、常に油圧を調整しておくことができる。
(f)出力部材26の内部に油圧室53を備えているため、ロッカアーム20の外部に連結ピン46、47を駆動するピン駆動機構を別途設ける必要性はなく、該切替機構40の構造を簡単にできる。
According to the variable valve mechanism according to the present embodiment, the following effects (a) to (f) can be obtained.
(A) Since the hydraulic pressure is supplied through the shortest path, the switching can be performed smoothly. Along with this, the occurrence of abnormal noise and the like can be suppressed.
(B) Since it is not necessary to bend the oil passage except for the connecting portion between the first oil passage and the second oil passage, the structure of the oil passage is simple and the path is short.
(C) The
(D) Since the
(E) Regardless of the oscillation of the
(F) Since the
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。例えば、上記一対のラッシュアジャスタ30、33の双方に対して、ロッカシャフト4との当接部をロッカシャフト4の周面に嵌合する凹部31の形状に形成してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said Example, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can change suitably and can be actualized. For example, the contact portion with the
4 ロッカシャフト
9 可変動弁機構
20 ロッカアーム
21a 軸受部
26a 軸受部
27 カバー部
28 連通口
30 ラッシュアジャスタ
32 給油口
40 切替機構
53 油圧室
56 スプリング
60 油路
61 第一油路
62 開口
65 第二油路
4
Claims (5)
前記ラッシュアジャスタに前記ロッカシャフトへの給油口を形成し、前記ロッカシャフトに前記給油口から連通してロッカシャフトをその軸線方向には延びることなく横断状に貫通する第一油路を形成し、前記ロッカアームにロッカシャフト表面の第一油路の開口及びその周囲を覆うカバー部を前記軸受部とは別に形成し、該カバー部に第一油路の開口から連通して前記切替機構へ延びる第二油路を形成したことを特徴とする可変動弁機構。 In a variable valve mechanism that supports a rocker shaft by a lash adjuster, a rocker arm is pivotally attached to the rocker shaft at its bearing, and a rocker arm is provided with a hydraulic switching mechanism.
Forming an oil supply port to the rocker shaft in the lash adjuster, and forming a first oil passage that penetrates the rocker shaft in a transverse manner without extending in the axial direction by communicating with the rocker shaft from the oil supply port; A cover portion that covers the rocker arm and the opening of the first oil passage on the surface of the rocker shaft is formed separately from the bearing portion, and the cover portion communicates from the opening of the first oil passage and extends to the switching mechanism. A variable valve mechanism characterized by forming two oil passages.
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