JP5766094B2 - Variable valve mechanism - Google Patents

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Description

本発明は、カムに駆動されると揺動して２つのバルブを駆動する２弁一体型のロッカアームを含み構成された可変動弁機構に関する。   The present invention relates to a variable valve mechanism that includes a two-valve integrated rocker arm that swings to drive two valves when driven by a cam.

２弁一体型のロッカアームを含み構成された可変動弁機構としては、本出願人が先に出願した特許文献１の可変動弁機構や、特許文献２（未公開）の可変動弁機構等がある。   Examples of the variable valve mechanism that includes the two-valve integrated rocker arm include the variable valve mechanism of Patent Document 1 previously filed by the present applicant and the variable valve mechanism of Patent Document 2 (unpublished). is there.

特開２００８−１９０３９３号公報JP 2008-190393 A 特願２０１０−２１２２６８号Japanese Patent Application No. 2010-212268

これら特許文献１，２の可変動弁機構では、連結ピンを駆動して、両方のバルブを駆動する駆動状態と両方のバルブの駆動を休止する休止状態との間で切換を行うことにより、低燃費を実現することができるが、ロッカアームが２弁一体型であるため、一方のバルブの駆動量を変更することなく他方のバルブの駆動量のみを変更することはできず、よって、それによる高出力を実現することはできない。   In these variable valve mechanisms of Patent Documents 1 and 2, the connecting pin is driven to switch between a driving state in which both valves are driven and a resting state in which driving of both valves is paused. Although fuel efficiency can be realized, since the rocker arm is a two-valve integrated type, it is not possible to change only the driving amount of the other valve without changing the driving amount of one valve, and hence the high Output cannot be realized.

そこで、２弁一体型のロッカアームを含み構成された可変動弁機構において、一方のバルブの駆動量を変更することなく他方のバルブの駆動量のみを変更できるようにすることを第一の目的とし、それに加えて、２つのバルブの駆動自体も休止できるようにすることを第二の目的とする。   Accordingly, in a variable valve mechanism including a two-valve integrated rocker arm, it is a first object to be able to change only the drive amount of the other valve without changing the drive amount of one valve. In addition, the second object is to allow the two valves to be stopped.

上記の第一の目的を達成するため、本発明の可変動弁機構は、カムに駆動されると揺動して２つのバルブを駆動するロッカアームを含み構成された可変動弁機構において、前記ロッカアームは、前記カムに駆動されて揺動するとともに、一方のバルブを駆動する一方側カム面を備えたロッカアーム本体と、該ロッカアーム本体にその揺動方向には相対変位不能かつ揺動軸線方向には相対変位可能に係合するとともに、他方のバルブを駆動する互いにカムプロフィールが異なる他方側第一カム面と他方側第二カム面とを揺動軸線方向に並べて備えたスライドアームとに分割して形成され、前記スライドアームを揺動軸線方向に変位させる変位機構を備え、該変位機構は、スライドアームの周方向に進むに従い揺動軸線方向の一方にずれる第一切換溝と、前記周方向に進むに従い揺動軸線方向の他方にずれる第二切換溝と、第一係入部及び第二係入部とを含み、前記第二切換溝に前記第二係入部を係入させて、前記ロッカアームの揺動力を揺動軸線方向の一方への変位力に変えて前記スライドアームに伝えることにより、該スライドアームを揺動軸線方向の一方に変位させ、前記第一切換溝に前記第一係入部を係入させて、前記ロッカアームの揺動力を揺動軸線方向の他方への変位力に変えて前記スライドアームに伝えることにより、該スライドアームを揺動軸線方向の他方に変位させる構成であり、該変位機構で該スライドアームを揺動軸線方向に変位させることにより、前記他方のバルブを駆動するカム面を、前記他方側第一カム面と前記他方側第二カム面との間で切り換えて前記他方のバルブの駆動量を変更することを特徴とする。 In order to achieve the above first object, the variable valve mechanism of the present invention includes a rocker arm that swings when driven by a cam and drives two valves. Is a rocker arm body that is driven by the cam and swings, and that has a one-side cam surface that drives one valve, and the rocker arm body cannot be relatively displaced in the swing direction and in the swing axis direction. The other side first cam surface and the second side second cam surface, which are engaged with each other so as to be capable of relative displacement and have different cam profiles to drive the other valve, are divided into slide arms arranged side by side in the swing axis direction. is formed, includes a displacement mechanism for displacing the slide arm pivot axis direction, the displacement mechanism, first change shifted to one of the swing axis direction in accordance with the process proceeds to the circumferential direction of the slide arm A groove, a second switching groove that shifts to the other in the swing axis direction as it advances in the circumferential direction, a first engaging portion and a second engaging portion, and the second engaging portion is engaged with the second switching groove. Then, the rocking force of the rocker arm is changed to a displacement force to one side of the rocking axis direction and transmitted to the slide arm, thereby displacing the slide arm to one side of the rocking axis direction, and the first switching groove Displace the slide arm to the other in the swing axis direction by engaging the first engaging portion and changing the rocking force of the rocker arm to the displacement force to the other in the swing axis direction. And the displacement mechanism displaces the slide arm in the direction of the swing axis so that the cam surface for driving the other valve is changed to the other side first cam surface and the other side second cam surface. Switch between And changes the driving amount of the square of the valve.

前記変位機構の構成は、特に限定されないが、Ｖ字アームを含み、該Ｖ字アームは、揺動軸線方向に延びる支持軸に回動可能に外嵌された円筒状の円筒部を備えるとともに、該円筒部から突出して前記スライドアームを間に挟む第一アームと第二アームとをＶ字状に備え、前記第一アームの先端部内側に前記第一係入部が形成され、前記第二アームの先端部内側に前記第二係入部が形成され、該Ｖ字アームを周方向の一方へ回動させることによって、前記第二切換溝に前記第二係入部を係入させ、該Ｖ字アームを周方向の他方へ回動させることによって、前記第一切換溝に前記第一係入部を係入させる構成を例示する。 The configuration of the displacement mechanism is not particularly limited , and includes a V-shaped arm, and the V-shaped arm includes a cylindrical cylindrical portion that is rotatably fitted to a support shaft that extends in the swing axis direction. A first arm and a second arm that protrude from the cylindrical portion and sandwich the slide arm therebetween are provided in a V-shape, and the first engagement portion is formed inside the distal end portion of the first arm, and the second arm The second engaging portion is formed on the inner side of the distal end of the arm, and by rotating the V-shaped arm in one circumferential direction, the second engaging portion is engaged with the second switching groove. Exemplifies a configuration in which the first engagement portion is engaged with the first switching groove by rotating the first engagement groove in the circumferential direction .

上記の第二の目的を達成するため、前記ロッカアーム本体は、前記カムに駆動されて揺動する入力アームと、前記一方側カム面を備えるとともに前記スライドアームと係合した出力アームとに分割して形成され、前記可変動弁機構は、前記入力アームと前記出力アームとを揺動方向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非連結状態との間で切換を行う切換機構を備え、該切換機構で連結状態と非連結状態との間で切換を行うことにより、前記２つのバルブを駆動する駆動状態とその駆動を休止する休止状態との間で切換を行うことが好ましい。変位機構で他方のバルブの駆動量を必要に応じて変更するのに加えて、不必要時には切換機構で２つのバルブの駆動自体を休止することによって、高出力と低燃費とを両立できるからである。   To achieve the second object, the rocker arm main body is divided into an input arm that is driven by the cam and swings, and an output arm that includes the one-side cam surface and is engaged with the slide arm. The variable valve mechanism is a switching mechanism that switches between a connected state in which the input arm and the output arm are connected in a swinging direction so as not to be relatively displaceable and a disconnected state in which the connection is released. It is preferable to switch between a driving state for driving the two valves and a resting state for stopping the driving by switching between a connected state and a non-connected state by the switching mechanism. . In addition to changing the drive amount of the other valve as needed with the displacement mechanism, it is possible to achieve both high output and low fuel consumption by stopping the drive of the two valves with the switching mechanism when not needed. is there.

前記可変動弁機構は、特に限定されないが、次の｛１｝｛２｝のいずれかの態様であることが好ましい。シャフト数を減らしてコンパクトに纏めることができるからである。
｛１｝前記２つのバルブは２つの吸気バルブであって、該２つの吸気バルブを駆動する前記ロッカアームは、排気バルブを駆動する排気カムのカムシャフトに揺動可能に軸支された態様。
｛２｝前記２つのバルブは２つの排気バルブであって、該２つの排気バルブを駆動する前記ロッカアームは、吸気バルブを駆動する吸気カムのカムシャフトに揺動可能に軸支された態様。 The variable valve mechanism is not particularly limited, but is preferably any one of the following {1} {2} modes. This is because the number of shafts can be reduced and compact.
{1} The two valves are two intake valves, and the rocker arm that drives the two intake valves is pivotally supported by a camshaft of an exhaust cam that drives the exhaust valve.
{2} The two valves are two exhaust valves, and the rocker arm that drives the two exhaust valves is pivotally supported by a camshaft of an intake cam that drives the intake valve.

本発明によれば、２つのバルブを駆動する２弁一体型のロッカアームを含み構成された可変動弁機構において、一方のバルブの駆動量を変更することなく他方のバルブの駆動量のみを変更できるようにすることができる。   According to the present invention, in a variable valve mechanism configured to include a two-valve integrated rocker arm that drives two valves, only the driving amount of the other valve can be changed without changing the driving amount of one valve. Can be.

実施例１の吸排気用の可変動弁機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the variable valve mechanism for intake / exhaust of Example 1. FIG. 実施例１の吸気用の可変動弁機構を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a variable valve mechanism for intake air according to a first embodiment. 実施例１の吸気用の可変動弁機構のロッカアームを斜め上から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the rocker arm of the variable valve mechanism for intake of Example 1 from diagonally upward. 実施例１の吸気用の可変動弁機構のロッカアームを斜め下から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the rocker arm of the variable valve mechanism for intake of Example 1 from diagonally downward. （ａ）は、実施例１の吸気用の可変動弁機構の非連結状態を示す断面図、（ｂ）は、連結状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the non-connection state of the variable valve mechanism for intake of Example 1, (b) is sectional drawing which shows a connection state. （ａ）は、実施例１の吸気用の可変動弁機構の高速回転時を示す斜視図、（ｂ）は、低速回転時を示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows the time of high speed rotation of the variable valve mechanism for intake of Example 1, (b) is a perspective view which shows the time of low speed rotation. （ａ）は、実施例１の吸排気用の可変動弁機構の高速回転時のバルブ駆動量を示すグラフ、（ｂ）は、低速回転時のバルブ駆動量を示すグラフである。(A) is a graph which shows the valve drive amount at the time of high speed rotation of the variable valve mechanism for intake / exhaust of Example 1, (b) is a graph which shows the valve drive amount at the time of low speed rotation. 実施例２の吸排気用の可変動弁機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the variable valve mechanism for intake / exhaust of Example 2. FIG. （ａ）は、実施例２の吸排気用の可変動弁機構の高速回転時のバルブ駆動量を示すグラフ、（ｂ）は、低速回転時のバルブ駆動量を示すグラフである。(A) is a graph which shows the valve drive amount at the time of high speed rotation of the variable valve mechanism for intake / exhaust of Example 2, (b) is a graph which shows the valve drive amount at the time of low speed rotation.

図１〜図７に示す本実施例１の吸排気用の可変動弁機構９は、２つの吸気バルブを駆動する吸気用の可変動弁機構９Ｉと、２つの排気バルブを駆動する排気用の可変動弁機構９Ｅとからなる。   The variable valve mechanism 9 for intake and exhaust according to the first embodiment shown in FIGS. 1 to 7 includes a variable valve mechanism 9I for intake that drives two intake valves and an exhaust valve that drives two exhaust valves. And a variable valve mechanism 9E.

吸気用の可変動弁機構９Ｉと排気用の可変動弁機構９Ｅとは、構造的に略同様であるため、以下では吸気用の可変動弁機構９Ｉの構造および機能についてのみ説明するが、排気用の可変動弁機構９Ｅの構造および機能についての説明は、以下に示す吸気用の可変動弁機構９Ｉの構造および機能についての説明（段落００１４〜００２８）と、「吸気」と「排気」と互いに反対に読み替えるとともに、「Ｉ」と「Ｅ」とを互いに反対に、かつ、「ｉ」と「ｅ」とを互いに反対に読み替えて同様である。   Since the variable valve mechanism 9I for intake and the variable valve mechanism 9E for exhaust are substantially similar in structure, only the structure and function of the variable valve mechanism 9I for intake will be described below. The description of the structure and function of the variable valve mechanism 9E for use is as follows: description of the structure and function of the variable valve mechanism 9I for intake shown below (paragraphs 0014 to 0028), “intake” and “exhaust” The same applies to reading the opposite directions, reading “I” and “E” opposite each other, and reading “i” and “e” opposite each other.

吸気用の可変動弁機構９Ｉは、次に示す、カム１０と、リンク２０と、ロッカアーム３０と、切換機構５０と、変位機構６０とを含み構成されている。なお、以下では、便宜上、図に合わせて、ロッカアーム３０の揺動軸線方向の一方を左方Ｌとし、揺動軸線方向の他方を右方Ｒとする。   The intake variable valve mechanism 9I includes a cam 10, a link 20, a rocker arm 30, a switching mechanism 50, and a displacement mechanism 60 described below. In the following, for the sake of convenience, one of the rocker arm 30 in the swing axis direction is referred to as the left L and the other of the rocker axis direction is referred to as the right R for convenience.

［カム１０］
カム１０（吸気カム１０ｉ）は、排気バルブの直上に設けられた左右方向Ｌ，Ｒに延びるカムシャフト１１（吸気カムシャフト１１ｉ）に一体形成された断面形状が真円形のカムであって、その中心はカムシャフト１１の軸心から偏心している。そのカムシャフト１１は内燃機関が２回転する毎に１回転する。 [Cam 10]
The cam 10 (intake cam 10i) is a cam having a true circular cross section formed integrally with a camshaft 11 (intake camshaft 11i) provided in the left and right directions L and R provided immediately above the exhaust valve. The center is eccentric from the axis of the camshaft 11. The camshaft 11 rotates once every time the internal combustion engine rotates twice.

［リンク２０］
リンク２０は、カム１０の回転力を揺動力に変えてロッカアーム３０に伝達する直線状に延びる棒状の部材であって、後端部はカム１０に相対回動可能に外嵌されている。 [Link 20]
The link 20 is a linear member extending in a straight line that changes the rotational force of the cam 10 to a rocking force and transmits it to the rocker arm 30. The rear end of the link 20 is externally fitted to the cam 10 so as to be relatively rotatable.

［ロッカアーム３０］
ロッカアーム３０は、吸気バルブの直上に設けられた左右方向Ｌ，Ｒに延びる排気カムシャフト１１ｅに揺動可能に外嵌されている。そして、カム１０（吸気カム１０ｉ）にリンク２０を介して駆動されると揺動して２つの吸気バルブを２つの介在アーム３，４を介して駆動する。このロッカアーム３０は、次に示す、左側のロッカアーム本体３１と右側のスライドアーム４１とに分割して形成されている。 [Rocker arm 30]
The rocker arm 30 is slidably fitted on an exhaust camshaft 11e extending in the left and right directions L and R provided immediately above the intake valve. When the cam 10 (intake cam 10i) is driven via the link 20, it swings to drive the two intake valves via the two intervening arms 3 and 4. The rocker arm 30 is divided into a left rocker arm main body 31 and a right slide arm 41 as shown below.

ロッカアーム本体３１は、次に示す、左側の入力アーム３１ａと、右側の出力アーム３１ｂとに分割して形成されている。入力アーム３１ａは、カム１０にリンク２０を介して駆動されて揺動するアームであって、その長さ方向中間部が排気カムシャフト１１ｅに揺動可能に外嵌されている。そして、後端部はリンク２０の先端部に連結軸２２を介して相対回動可能に軸着されており、先端部には、切換機構５０の一部が設けられている。出力アーム３１ｂは、入力アーム３１ａに切換機構５０を介して相対揺動不能に連結されるアームであって、排気カムシャフト１１ｅに揺動可能に外嵌された円筒状の円筒部３２と、該円筒部３２の右端部から右方Ｒ（スライドアーム４１側）に突出したリブ３３と、円筒部３２から径方向に突出したカムノーズ３５とを含み構成されている。そして、リブ３３の外周面には、左右方向Ｌ，Ｒに真っ直ぐ延びる複数本の溝状の外周側ストレートスプライン３４が設けられている。また、円筒部３２の下面からカムノーズ３５の下面に架けての部位には、一方のバルブを一方の介在アーム３を介して駆動する一方側カム面３６が形成されている。   The rocker arm main body 31 is divided into a left input arm 31a and a right output arm 31b. The input arm 31a is an arm that swings when driven by the cam 10 via the link 20, and an intermediate portion in the longitudinal direction is externally fitted to the exhaust camshaft 11e so as to be swingable. The rear end portion is pivotally attached to the tip end portion of the link 20 via a connecting shaft 22 so as to be relatively rotatable, and a part of the switching mechanism 50 is provided at the tip end portion. The output arm 31b is an arm that is connected to the input arm 31a via the switching mechanism 50 so as not to swing relative to the input arm 31a, and has a cylindrical cylindrical portion 32 that is externally fitted to the exhaust camshaft 11e so as to swing. A rib 33 projecting rightward (from the slide arm 41 side) from the right end of the cylindrical portion 32 and a cam nose 35 projecting radially from the cylindrical portion 32 are configured. A plurality of groove-shaped outer peripheral straight splines 34 extending straight in the left and right directions L and R are provided on the outer peripheral surface of the rib 33. Further, a one-side cam surface 36 that drives one valve via one intervening arm 3 is formed at a portion extending from the lower surface of the cylindrical portion 32 to the lower surface of the cam nose 35.

スライドアーム４１は、出力アーム３１ｂにストレートスプライン３４，４４の噛み合いで係合したアームであって、排気カムシャフト１１ｅに揺動可能に外嵌された円筒状の円筒部４２と、該円筒部４２の左部（出力アーム３１ｂ側の部位）の内周側に凹設されたロッカアーム本体３１のリブ３３を収納するための収納部４３と、円筒部４２から径方向に突出したカムノーズ４５とを含み構成されている。そして、収納部４３の内周面には、出力アーム３１ｂの外周側ストレートスプライン３４と噛み合う内周側ストレートスプライン４４が設けられている。そして、それらの両ストレートスプライン３４，４４の噛み合いでスライドアーム４１が出力アーム３１ｂに揺動方向には相対変位不能かつ左右方向Ｌ，Ｒには相対変位可能に係合している。また、円筒部４２の下面からカムノーズ４５の下面に架けての部位には、他方のバルブを他方の介在アーム４を介して駆動する、駆動量が比較的小さい（一方側カム面３６の駆動量と等しい）左側の他方側第一カム面４６と、駆動量が比較的大きい右側の他方側第二カム面４７とが形成されている。   The slide arm 41 is an arm engaged with the output arm 31b by meshing the straight splines 34, 44, and has a cylindrical cylindrical portion 42 that is externally fitted to the exhaust camshaft 11e so as to be swingable, and the cylindrical portion 42. A storage portion 43 for storing the rib 33 of the rocker arm body 31 that is recessed on the inner peripheral side of the left portion (portion on the output arm 31b side), and a cam nose 45 that protrudes from the cylindrical portion 42 in the radial direction. It is configured. An inner peripheral straight spline 44 that meshes with the outer peripheral straight spline 34 of the output arm 31 b is provided on the inner peripheral surface of the storage portion 43. The slide arm 41 is engaged with the output arm 31b so as not to be relatively displaceable in the swing direction and to be relatively displaceable in the left and right directions L and R by meshing these straight splines 34 and 44. Further, at the portion extending from the lower surface of the cylindrical portion 42 to the lower surface of the cam nose 45, the other valve is driven via the other intervening arm 4 and the driving amount is relatively small (the driving amount of the one-side cam surface 36). The left side first cam surface 46 and the right side second cam surface 47 having a relatively large driving amount.

［切換機構５０］
切換機構５０は、ロッカアーム本体３１の左側の入力アーム３１ａと右側の出力アーム３１ｂとを連結した連結状態とその連結を解除した非連結状態との間で切換を行うことにより、２つの吸気バルブ（２つの介在アーム３，４）を駆動する駆動状態とその駆動を休止する休止状態との間で切換を行う機構であって、次に示す、連結ピン５１と、連結スプリング５２と、油圧機構５３とを含み構成されている。連結ピン５１は、左側の入力アーム３１ａの先端部に右方Ｒに突出可能に取り付けられており、左側の入力アーム３１ａの先端部と右側の出力アーム３１ｂのカムノーズ３５との間を跨ぐ連結位置と跨がない非連結位置との間で変位する。連結スプリング５２は、連結ピン５１を復元力で右方Ｒ（連結位置側）に押圧するためのスプリングであって、左側の入力アーム３１ａの先端部の内部に設けられている。油圧機構５３は、連結ピン５１を油圧で左方Ｌ（非連結位置側）に押圧するための機構であって、右側の出力アーム３１ｂの内部に設けられている。その油圧機構５３は、右側の出力アーム３１ｂのカムノーズ３５の左側面に凹設された油圧室５４と、該油圧室５４に挿入されて該油圧室５４を閉塞するとともに左端面が連結ピン５１の右端面に当接した油圧ピン５５と、油圧室５４に油圧を供給する油圧路５６とを含み構成されている。その油圧路５６は、排気カムシャフト１１ｅの内部及び出力アーム３１ｂの内部を経由して設けられている。そして、油圧室５４の油圧を上げることによって、図５（ａ）に示すように、連結ピン５１を連結スプリング５２の復元力に抗して左方Ｌの非連結位置に変位させる。また、油圧室５４の油圧を下げることによって、図５（ｂ）に示すように、連結ピン５１を連結スプリング５２の復元力で右方Ｒの連結位置に変位させる。 [Switching mechanism 50]
The switching mechanism 50 performs switching between a connection state in which the left input arm 31a and the right output arm 31b of the rocker arm body 31 are connected and a non-connection state in which the connection is released, thereby switching between two intake valves ( A mechanism for switching between a driving state in which the two intervening arms 3 and 4) are driven and a resting state in which the driving is suspended, and includes a connecting pin 51, a connecting spring 52, and a hydraulic mechanism 53, which will be described below. And is configured. The connecting pin 51 is attached to the distal end portion of the left input arm 31a so as to protrude rightward R, and the connecting position spans between the distal end portion of the left input arm 31a and the cam nose 35 of the right output arm 31b. And the unconnected position that does not straddle. The connection spring 52 is a spring for pressing the connection pin 51 to the right R (connection position side) with a restoring force, and is provided inside the distal end portion of the left input arm 31a. The hydraulic mechanism 53 is a mechanism for pressing the connecting pin 51 to the left L (non-connecting position side) with hydraulic pressure, and is provided inside the right output arm 31b. The hydraulic mechanism 53 includes a hydraulic chamber 54 that is recessed in the left side surface of the cam nose 35 of the right output arm 31 b, and is inserted into the hydraulic chamber 54 to close the hydraulic chamber 54 and has a left end surface that is connected to the connecting pin 51. A hydraulic pin 55 in contact with the right end surface and a hydraulic path 56 for supplying hydraulic pressure to the hydraulic chamber 54 are configured. The hydraulic path 56 is provided via the inside of the exhaust camshaft 11e and the inside of the output arm 31b. Then, by increasing the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 54, the connecting pin 51 is displaced to the left unconnected position against the restoring force of the connecting spring 52 as shown in FIG. Further, by lowering the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 54, the connecting pin 51 is displaced to the right R connecting position by the restoring force of the connecting spring 52, as shown in FIG.

［変位機構６０］
変位機構６０は、ロッカアーム３０の揺動力を左方Ｌへの変位力に変えてスライドアーム４１に伝えることにより、該スライドアーム４１を左方Ｌに変位させ、ロッカアーム３０の揺動力を右方Ｒへの変位力に変えてスライドアーム４１に伝えることにより、該スライドアーム４１を右方Ｒに変位させる機構である。この変位機構６０は、次に示すＶ字アーム６１と、被係入部７１とを含み構成されている。 [Displacement mechanism 60]
The displacement mechanism 60 changes the rocking force of the rocker arm 30 to the slide arm 41 by changing the rocking force of the rocker arm 30 to the left L, thereby displacing the slide arm 41 to the left L, and the rocking force of the rocker arm 30 to the right R It is a mechanism that displaces the slide arm 41 to the right R by transmitting it to the slide arm 41 instead of the displacement force. The displacement mechanism 60 includes a V-shaped arm 61 and an engaged portion 71 shown below.

Ｖ字アーム６１は、左右方向Ｌ，Ｒに延びる支持軸６８に回動可能に外嵌された円筒状の円筒部６２を備えるとともに、該円筒部６２から突出してスライドアーム４１を間に挟む第一アーム６３と第二アーム６５とをＶ字状に備えている。そして、第一アーム６３の先端部内側（スライドアーム４１側）には第一係入部６４が形成され、第二アーム６５の先端部内側（スライドアーム４１側）には第二係入部６６が形成されている。また、第一アーム６３には、該第一アーム６３をスライドアーム４１側及びその反対側に付勢することにより、Ｖ字アーム６１を支持軸６８の周方向の両側に回動させるアクチュエータのロッド６９が接続されている。そのアクチュエータは、油圧制御で動く油圧アクチュエータであってもよいし、ソレノイド制御で動く電磁アクチュエータであってもよい。   The V-shaped arm 61 includes a cylindrical cylindrical portion 62 that is rotatably fitted to a support shaft 68 that extends in the left and right directions L and R, and protrudes from the cylindrical portion 62 to sandwich the slide arm 41 therebetween. One arm 63 and second arm 65 are provided in a V shape. A first engaging portion 64 is formed on the inner side of the first arm 63 (on the slide arm 41 side), and a second engaging portion 66 is formed on the inner side of the second arm 65 (on the slide arm 41 side). Has been. Further, the first arm 63 is an actuator rod that rotates the V-arm 61 to both sides in the circumferential direction of the support shaft 68 by urging the first arm 63 toward the slide arm 41 and the opposite side. 69 is connected. The actuator may be a hydraulic actuator that moves under hydraulic control, or an electromagnetic actuator that moves under solenoid control.

被係入部７１は、スライドアーム４１の外周面に凹設された複数本の溝からなり、スライドアーム４１を右方Ｒに変位させるための第一切換溝７４と、スライドアーム４１を右方Ｒに変位させた位置で左右方向Ｌ，Ｒに変位不能に拘束するための第一拘束溝７３と、スライドアーム４１を左方Ｌに変位させるための第二切換溝７６と、スライドアーム４１を左方Ｌに変位させた位置で左右方向Ｌ，Ｒに変位不能に拘束するための第二拘束溝７５とを含み構成されている。第一切換溝７４及び第一拘束溝７３は、Ｖ字アーム６１の第一係入部６４を係入するための溝であって、第一拘束溝７３は左右方向Ｌ，Ｒにずれることなくスライドアーム４１の周方向に真っ直ぐ円弧状に延びている。また、第一切換溝７４は、第一拘束溝７３の右方Ｒに設けられており、所定の位置でスライドアーム４１の周方向に進むに従い左方Ｌにずれて第一拘束溝７３に合流している。第二切換溝７６及び第二拘束溝７５は、Ｖ字アーム６１の第二係入部６６を係入するための溝であって、第二拘束溝７５は左右方向Ｌ，Ｒにずれることなくスライドアーム４１の周方向に真っ直ぐ円弧状に延びている。また、第二切換溝７６は、第二拘束溝７５の左方Ｌに設けられており、所定の位置でスライドアーム４１の周方向に進むに従い右方Ｒにずれて第二拘束溝７５に合流している。   The engaged portion 71 is composed of a plurality of grooves recessed in the outer peripheral surface of the slide arm 41, a first switching groove 74 for displacing the slide arm 41 to the right R, and the slide arm 41 to the right R The first restraining groove 73 for restraining the left and right directions L and R to be undisplaceable at the position displaced to the left, the second switching groove 76 for displacing the slide arm 41 to the left L, and the slide arm 41 to the left And a second restraining groove 75 for restraining the left and right directions L and R to be undisplaceable at a position displaced in the direction L. The first switching groove 74 and the first restricting groove 73 are grooves for engaging the first engaging portion 64 of the V-shaped arm 61, and the first restricting groove 73 slides in the left and right directions L and R without shifting. The arm 41 extends in a straight arc shape in the circumferential direction. Further, the first switching groove 74 is provided on the right side R of the first restraining groove 73, and shifts to the left L as it advances in the circumferential direction of the slide arm 41 at a predetermined position to join the first restraining groove 73. doing. The second switching groove 76 and the second restricting groove 75 are grooves for engaging the second engaging portion 66 of the V-shaped arm 61, and the second restricting groove 75 slides without shifting in the left and right directions L and R. The arm 41 extends in a straight arc shape in the circumferential direction. Further, the second switching groove 76 is provided on the left side L of the second restraining groove 75, and is shifted to the right side R as it advances in the circumferential direction of the slide arm 41 at a predetermined position to join the second restraining groove 75. doing.

以上に示した吸気用の可変動弁機構９Ｉで２つの吸気バルブを２つの介在アーム３，４を介して駆動する際の様子を［ａ］内燃機関の高速回転時と［ｂ］内燃機関の低速回転時とに分けて以下に説明する。   The state when the two intake valves are driven through the two intervening arms 3 and 4 by the variable valve mechanism 9I for intake shown above is shown in [a] at the time of high speed rotation of the internal combustion engine and [b] of the internal combustion engine. This will be described below separately for low-speed rotation.

［ａ］内燃機関の高速回転時
内燃機関の高速回転時は、図６（ａ）に示すように、アクチュエータのロッド６９でＶ字アーム６１を周方向の一方へ回動させることによって、第一係入部６４を第一拘束溝７３から退出させるとともに、第二係入部６６を第二切換溝７６に係入させる。その状態で、スライドアーム４１がロッカアーム本体３１と共に揺動することにより、第二切換溝７６の左内側面が第二係入部６６の左外側面によって左方Ｌに押圧される。それによって、スライドアーム４１が左方Ｌに変位して、他方の介在アーム４を駆動するカム面が左側の他方側第一カム面４６から右側の他方側第二カム面４７に切り換わる。そのため、一方のバルブ（介在アーム３）は、ロッカアーム本体３１の一方側カム面３６によって駆動され、他方のバルブ（介在アーム４）は、スライドアーム４１の他方側第二カム面４７（駆動量：大）によって駆動される。 [A] During high-speed rotation of the internal combustion engine During high-speed rotation of the internal combustion engine, as shown in FIG. 6 (a), the V-arm 61 is rotated in one of the circumferential directions by the rod 69 of the actuator. The engaging portion 64 is retracted from the first restraining groove 73 and the second engaging portion 66 is engaged in the second switching groove 76. In this state, when the slide arm 41 swings together with the rocker arm body 31, the left inner surface of the second switching groove 76 is pressed to the left L by the left outer surface of the second engaging portion 66. As a result, the slide arm 41 is displaced to the left L, and the cam surface that drives the other intervening arm 4 is switched from the left-side first cam surface 46 to the right-side second cam surface 47. Therefore, one valve (intervening arm 3) is driven by the one side cam surface 36 of the rocker arm main body 31, and the other valve (intervening arm 4) is the other side second cam surface 47 of the slide arm 41 (driving amount: Large).

なお、このとき、第二切換溝７６は、他方の介在アーム４が円筒部４２（ベース円）に接する間に右方Ｒにずれて、他方の介在アーム４がカムノーズ４５に接する前に第二拘束溝７５に合流するように設計されているので、いずれのタイミングでＶ字アーム６１を周方向の一方に回動させても、最小負荷となるベース円当接時にスライドアーム４１が左方Ｌに駆動される。   At this time, the second switching groove 76 is shifted to the right R while the other intervening arm 4 is in contact with the cylindrical portion 42 (base circle), and before the other intervening arm 4 is in contact with the cam nose 45, Since it is designed to join the restraining groove 75, the slide arm 41 is moved to the left L when the base circle abuts at the minimum load, regardless of the timing when the V-shaped arm 61 is rotated in one of the circumferential directions. Driven by.

［ｂ］内燃機関の低速回転時
内燃機関の低速回転時は、図６（ｂ）に示すように、アクチュエータのロッド６９でＶ字アーム６１を周方向の他方へ回動させることによって、第一係入部６４を第一切換溝７４に係入させるとともに、第二係入部６６を第二拘束溝７５から退出させる。その状態で、スライドアーム４１がロッカアーム本体３１と共に揺動することにより、第一切換溝７４の右内側面が第一係入部６４の右外側面によって右方Ｒに押圧される。それによって、スライドアーム４１が右方Ｒに変位して、他方の介在アーム４を駆動するカム面が右側の他方側第二カム面４７から左側の他方側第一カム面４６に切り換わる。そのため、一方のバルブ（介在アーム３）は、ロッカアーム本体３１の一方側カム面３６によって駆動され、他方のバルブ（介在アーム４）は、スライドアーム４１の他方側第一カム面４６（駆動量：小）によって駆動される。 [B] When the internal combustion engine rotates at a low speed When the internal combustion engine rotates at a low speed, as shown in FIG. 6B, the V-arm 61 is rotated in the other circumferential direction by the rod 69 of the actuator. The engaging portion 64 is engaged with the first switching groove 74 and the second engaging portion 66 is retracted from the second restricting groove 75. In this state, the slide arm 41 swings together with the rocker arm body 31, whereby the right inner surface of the first switching groove 74 is pressed to the right R by the right outer surface of the first engagement portion 64. As a result, the slide arm 41 is displaced to the right R, and the cam surface that drives the other intervening arm 4 is switched from the right side second cam surface 47 to the left side first cam surface 46. Therefore, one valve (intervening arm 3) is driven by the one side cam surface 36 of the rocker arm body 31, and the other valve (intervening arm 4) is the other side first cam surface 46 of the slide arm 41 (driving amount: Small).

なお、このとき、第一切換溝７４は、他方の介在アーム４が円筒部４２（ベース円）に接する間に左方Ｌにずれて、他方の介在アーム４がカムノーズ４５に接する前に第一拘束溝７３に合流するように設計されているので、いずれのタイミングでＶ字アーム６１を周方向の他方に回動させても、最小負荷となるベース円当接時にスライドアーム４１が右方Ｒに駆動される。   At this time, the first switching groove 74 is shifted to the left L while the other intervening arm 4 is in contact with the cylindrical portion 42 (base circle), and before the other intervening arm 4 is in contact with the cam nose 45, Since it is designed to join the restraining groove 73, the slide arm 41 moves to the right R when the base circle comes into contact with the minimum load, regardless of the timing when the V-shaped arm 61 is rotated to the other circumferential direction. Driven by.

本実施例１によれば、吸気及び排気の両側にスライドアーム４１と変位機構６０とを備えているので、内燃機関の高速回転時には、図７（ａ）に示すように、吸気及び排気の両側で一方のバルブの駆動量を一定に保ったまま他方のバルブの駆動量のみを大きくすることができ、内燃機関の低速回転時には、図７（ｂ）に示すように、吸気及び排気の両側で一方のバルブの駆動量を一定に保ったまま他方のバルブの駆動量のみを小さくすることができる。また、それに加えて、吸気及び排気の両側にそれぞれ切換機構５０を備えているので、バルブの駆動が不必要な際には、吸気及び排気の両側で２つのバルブを駆動自体を休止することができる。そのため、バルブ駆動量の変更による高出力の実現と、バルブ駆動の休止による低燃費の実現とを両立できる。   According to the first embodiment, since the slide arm 41 and the displacement mechanism 60 are provided on both sides of the intake and exhaust, at the time of high speed rotation of the internal combustion engine, as shown in FIG. Thus, only the drive amount of the other valve can be increased while keeping the drive amount of one valve constant, and at the time of low speed rotation of the internal combustion engine, as shown in FIG. Only the drive amount of the other valve can be reduced while keeping the drive amount of one valve constant. In addition, since the switching mechanisms 50 are provided on both sides of the intake and exhaust, when the valves need not be driven, the drive of the two valves on both sides of the intake and exhaust may be stopped. it can. Therefore, it is possible to achieve both high output by changing the valve drive amount and low fuel consumption by stopping the valve drive.

また、吸気用の可変動弁機構９Ｉのロッカアーム３０は、排気カムシャフト１１ｅに軸支され、排気用の可変動弁機構９Ｅのロッカアーム３０は、吸気カムシャフト１１ｉに軸支されているため、シャフト数を減らして可変動弁機構をコンパクトに纏めることができる。また、本出願人が先に出願した特許文献２の状態からシリンダヘッドのハウジング等を設計変更することなくロッカアーム３０等の構造を変えるだけで他方のバルブの駆動量を変更可能にすることができるので、安価に可変動弁機構の機能を向上させることができる。   The rocker arm 30 of the intake variable valve mechanism 9I is pivotally supported by the exhaust camshaft 11e, and the rocker arm 30 of the exhaust variable valve mechanism 9E is pivotally supported by the intake camshaft 11i. The variable valve mechanism can be gathered compactly by reducing the number. Further, it is possible to change the driving amount of the other valve only by changing the structure of the rocker arm 30 or the like without changing the design of the housing or the like of the cylinder head from the state of Patent Document 2 previously filed by the present applicant. Therefore, the function of the variable valve mechanism can be improved at a low cost.

図８、図９に示す本実施例２の吸排気用の可変動弁機構９は、実施例１の吸排気用の可変動弁機構９と略同様であるが、排気用の可変動弁機構９Ｅのロッカアーム３０がロッカアーム本体３１とスライドアーム４１とに分割されておらず、ロッカアーム本体３１の出力アーム３１ｂに実施例１のスライドアーム４１に相当する部分が一体形成されている点、該出力アーム３１ｂが他方側第二カム面４７を備えず他方側第一カム面４６しか備えていない点及び該排気用の可変動弁機構９Ｅが変位機構６０を備えていない点で実施例１と相違し、その他の点においては実施例１と同様である。   The variable valve mechanism 9 for intake and exhaust of the second embodiment shown in FIGS. 8 and 9 is substantially the same as the variable valve mechanism 9 for intake and exhaust of the first embodiment, but the variable valve mechanism for exhaust is shown in FIG. The 9E rocker arm 30 is not divided into the rocker arm main body 31 and the slide arm 41, and the output arm 31b of the rocker arm main body 31 is integrally formed with a portion corresponding to the slide arm 41 of the first embodiment. 31b is different from the first embodiment in that 31b does not include the second cam surface 47 on the other side and only the first cam surface 46 on the other side, and that the variable valve mechanism 9E for exhaust does not include the displacement mechanism 60. The other points are the same as those in the first embodiment.

本実施例２によれば、実施例１よりも少ない部品点数で吸排気用の可変動弁機構９を構成することができる。しかし、内燃機関の高速回転時には、図９（ａ）に示すように、吸気及び排気のうち吸気のみでしか他方のバルブの駆動量を大きくすることができず、また、内燃機関の低速回転時にも、図９（ｂ）に示すように、吸気のみでしか他方のバルブの駆動量を小さくすることができない点では実施例１よりも不利である。   According to the second embodiment, the variable valve mechanism 9 for intake / exhaust can be configured with a smaller number of parts than the first embodiment. However, at the time of high speed rotation of the internal combustion engine, as shown in FIG. 9 (a), the drive amount of the other valve can be increased only by the intake air among the intake air and the exhaust gas. However, as shown in FIG. 9B, it is disadvantageous compared to the first embodiment in that the drive amount of the other valve can be reduced only by intake air.

なお、本発明は前記実施例１，２の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもできる。   In addition, this invention is not limited to the structure of the said Example 1, 2, It can also be changed and embodied in the range which does not deviate from the meaning of invention.

９ 吸排気用の可変動弁機構
９Ｉ 吸気用の可変動弁機構
９Ｅ 排気用の可変動弁機構
１０ カム
１０ｉ 吸気カム
１０ｅ 排気カム
１１ カムシャフト
１１ｉ 吸気カムシャフト
１１ｅ 排気カムシャフト
３０ ロッカアーム
３１ ロッカアーム本体
３１ａ 入力アーム
３１ｂ 出力アーム
３６ 一方側カム面
４１ スライドアーム
４６ 他方側第一カム面
４７ 他方側第二カム面
５０ 切換機構
６０ 変位機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Variable valve mechanism for intake / exhaust 9I Variable valve mechanism for intake 9E Variable valve mechanism for exhaust 9E 10 Cam 10i Intake cam 10e Exhaust cam 11 Camshaft 11i Intake camshaft 11e Exhaust camshaft 30 Rocker arm 31 Rocker arm main body 31a Input arm 31b Output arm 36 One side cam surface 41 Slide arm 46 The other side first cam surface 47 The other side second cam surface 50 Switching mechanism 60 Displacement mechanism

Claims (5)

カム（１０）に駆動されると揺動して２つのバルブを駆動するロッカアーム（３０）を含み構成された可変動弁機構において、
前記ロッカアーム（３０）は、前記カム（１０）に駆動されて揺動するとともに、一方のバルブを駆動する一方側カム面（３６）を備えたロッカアーム本体（３１）と、該ロッカアーム本体（３１）にその揺動方向には相対変位不能かつ揺動軸線方向（Ｌ，Ｒ）には相対変位可能に係合するとともに、他方のバルブを駆動する互いにカムプロフィールが異なる他方側第一カム面（４６）と他方側第二カム面（４７）とを揺動軸線方向（Ｌ，Ｒ）に並べて備えたスライドアーム（４１）とに分割して形成され、
前記スライドアーム（４１）を揺動軸線方向（Ｌ，Ｒ）に変位させる変位機構（６０）を備え、該変位機構（６０）は、スライドアーム（４１）の周方向に進むに従い揺動軸線方向の一方（Ｌ）にずれる第一切換溝（７４）と、前記周方向に進むに従い揺動軸線方向の他方（Ｒ）にずれる第二切換溝（７６）と、第一係入部（６４）及び第二係入部（６６）とを含み、前記第二切換溝（７６）に前記第二係入部（６６）を係入させて、前記ロッカアーム（３０）の揺動力を揺動軸線方向の一方（Ｌ）への変位力に変えて前記スライドアーム（４１）に伝えることにより、該スライドアーム（４１）を揺動軸線方向の一方（Ｌ）に変位させ、前記第一切換溝（７４）に前記第一係入部（６４）を係入させて、前記ロッカアーム（３０）の揺動力を揺動軸線方向の他方（Ｒ）への変位力に変えて前記スライドアーム（４１）に伝えることにより、該スライドアーム（４１）を揺動軸線方向の他方（Ｒ）に変位させる構成であり、
該変位機構（６０）で該スライドアーム（４１）を揺動軸線方向（Ｌ，Ｒ）に変位させることにより、前記他方のバルブを駆動するカム面を、前記他方側第一カム面（４６）と前記他方側第二カム面（４７）との間で切り換えて前記他方のバルブの駆動量を変更することを特徴とする可変動弁機構。 In a variable valve mechanism including a rocker arm (30) that swings when driven by a cam (10) to drive two valves,
The rocker arm (30) is driven by the cam (10) and swings, and a rocker arm body (31) having a one-side cam surface (36) for driving one valve, and the rocker arm body (31). The other first cam surface (46) that engages in such a manner that it cannot be relatively displaced in the swinging direction and is relatively displaceable in the swinging axis direction (L, R) and has a different cam profile for driving the other valve. ) And the second cam surface (47) on the other side are divided into a slide arm (41) provided side by side in the swing axis direction (L, R),
A displacement mechanism (60) for displacing the slide arm (41) in the swing axis direction (L, R) is provided, and the displacement mechanism (60) moves in the swing axis direction as it advances in the circumferential direction of the slide arm (41). A first switching groove (74) that shifts to one (L), a second switching groove (76) that shifts to the other (R) in the swing axis direction as it advances in the circumferential direction, a first engagement portion (64), and A second engaging portion (66), the second engaging portion (66) is engaged with the second switching groove (76), and the rocking force of the rocker arm (30) is increased in one of the rocking axis directions ( L) is transferred to the slide arm (41) instead of the displacement force to displace the slide arm (41) in one of the swing axis directions (L), and the first switching groove (74) has the The rocking force of the rocker arm (30) by engaging the first engaging portion (64) By telling the other of the swing axis direction the sliding arm in place of the displacement force to the (R) (41), a configuration which displaces the slide arm (41) on the other of the swing axis direction (R),
By displacing the slide arm (41) in the swing axis direction (L, R) by the displacement mechanism (60), the cam surface for driving the other valve is changed to the other first cam surface (46). And the other second cam surface (47) to change the driving amount of the other valve. 前記変位機構（６０）は、Ｖ字アーム（６１）を含み、
該Ｖ字アーム（６１）は、揺動軸線方向（Ｌ，Ｒ）に延びる支持軸（６８）に回動可能に外嵌された円筒状の円筒部（６２）を備えるとともに、該円筒部（６２）から突出して前記スライドアーム（４１）を間に挟む第一アーム（６３）と第二アーム（６５）とをＶ字状に備え、前記第一アーム（６３）の先端部内側に前記第一係入部（６４）が形成され、前記第二アーム（６５）の先端部内側に前記第二係入部（６６）が形成され、
該Ｖ字アーム（６１）を周方向の一方へ回動させることによって、前記第二切換溝（７６）に前記第二係入部（６６）を係入させ、該Ｖ字アーム（６１）を周方向の他方へ回動させることによって、前記第一切換溝（７４）に前記第一係入部（６４）を係入させる構成である請求項１記載の可変動弁機構。 The displacement mechanism (60) includes a V-shaped arm (61),
The V-shaped arm (61) includes a cylindrical cylindrical portion (62) that is rotatably fitted to a support shaft (68) extending in the swing axis direction (L, R). 62) and a first arm (63) and a second arm (65) sandwiching the slide arm (41) between the first arm (63) and the second arm (65). One engaging portion (64) is formed, and the second engaging portion (66) is formed inside the tip of the second arm (65),
By rotating the V-shaped arm (61) in one circumferential direction, the second engaging portion (66) is engaged with the second switching groove (76), and the V-shaped arm (61) is rotated. The variable valve mechanism according to claim 1 , wherein the first engaging portion (64) is engaged with the first switching groove (74) by being rotated in the other direction . 前記ロッカアーム本体（３１）は、前記カム（１０）に駆動されて揺動する入力アーム（３１ａ）と、前記一方側カム面（３６）を備えるとともに前記スライドアーム（４１）と係合した出力アーム（３１ｂ）とに分割して形成され、
前記入力アーム（３１ａ）と前記出力アーム（３１ｂ）とを揺動方向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非連結状態との間で切換を行う切換機構（５０）を備え、該切換機構（５０）で連結状態と非連結状態との間で切換を行うことにより、前記２つのバルブを駆動する駆動状態とその駆動を休止する休止状態との間で切換を行う請求項１又は２記載の可変動弁機構。 The rocker arm main body (31) includes an input arm (31a) that is driven by the cam (10) and swings, and an output arm that is engaged with the slide arm (41) while having the one-side cam surface (36). (31b) and divided,
A switching mechanism (50) is provided for switching between a connected state in which the input arm (31a) and the output arm (31b) are connected in a swinging direction so as not to be relatively displaceable and a disconnected state in which the connection is released. The switching mechanism (50) switches between a connected state and a non-connected state, thereby switching between a driving state for driving the two valves and a resting state for stopping the driving. 3. The variable valve mechanism according to 1 or 2. 前記２つのバルブは２つの吸気バルブであって、該２つの吸気バルブを駆動する前記ロッカアーム（３０）は、排気バルブを駆動する排気カム（１０ｅ）のカムシャフト（１１ｅ）に揺動可能に軸支された請求項１，２又は３記載の可変動弁機構。   The two valves are two intake valves, and the rocker arm (30) that drives the two intake valves is pivotable to a camshaft (11e) of an exhaust cam (10e) that drives the exhaust valve. 4. The variable valve mechanism according to claim 1, 2, or 3. 前記２つのバルブは２つの排気バルブであって、該２つの排気バルブを駆動する前記ロッカアーム（３０）は、吸気バルブを駆動する吸気カム（１０ｉ）のカムシャフト（１１ｉ）に揺動可能に軸支された請求項１，２又は３記載の可変動弁機構。   The two valves are two exhaust valves, and the rocker arm (30) that drives the two exhaust valves is pivotable on a camshaft (11i) of an intake cam (10i) that drives the intake valve. 4. The variable valve mechanism according to claim 1, 2, or 3.
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