JP5793070B2 - 可変動弁機構 - Google Patents
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Description
カムシャフト10は、複数の可変動弁機構9,9・・に共通の左右方向L,Rに延びる1本のシャフトであって、内燃機関が回転するのに従い回転する。このカムシャフト10のカムキャリア20を外嵌する部分の外周部には、左右方向に延びる突条状のキー15が取り付けられている。
カムキャリア20は、カムシャフト10に外嵌される円筒状の部材であって、内周面には、左右方向L,Rに延びる案内溝25が凹設されている。その案内溝25がカムシャフト10のキー15に係合することにより、カムキャリア20がカムシャフト10にその回転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、このカムキャリア20の外周面には、2つのバルブ5,5をロッカアーム7,7を介して駆動する2つの駆動用カム21,21が左右方向L,Rに間隔をおいて並設されている。各駆動用カム21は、断面形状が円形のベース円部21aと、該ベース円部21aから突出したカムノーズ部21bとを含み構成されている。各ロッカアーム7は、基端部がラッシュアジャスタ8によって揺動可能に支持され、長さ方向中間部にカムキャリア20に当接する回転ローラ7rを備え、先端部がバルブ5のステムエンドに当接している。
被係入部30は、次に示す第一螺旋溝32と、中央溝35と、第二螺旋溝37とを含み構成されている。中央溝35は、カムキャリア20の外周面に凹設されており、該カムキャリア20の周方向に延びて一周する環状に形成されている。
係入部材40は、円筒状の部材であって、カムシャフト10と平行に延びる支持シャフト48に周方向P,Qには回動可能かつ軸線方向(左右方向L,R)には変位不能に外嵌されている。この係入部材40は、カムシャフト10を間隙をおいて挟む第一アーム41及び第二アーム46をV字状に備えている。そして、第一アーム41の先端部内側には、第一螺旋溝32に係入する第一係入部42が形成され、第二アーム46の先端部内側には、第二螺旋溝37に係入する第二係入部47が形成されている。よって、該係入部材40は、周方向P,Qへの回動により、第一係入部42及び第二係入部47が択一的に第一螺旋溝32又は第二螺旋溝37に係入する仕組みになっている。
回動装置50は、油圧変化で係入部材40を周方向の両側P,Qに駆動するための装置であって、次に示す、スプリング51と、油圧ピン53と、油圧室55と、油路56とを含み構成されている。スプリング51は、シリンダヘッド4と係入部材40の第一アーム41との間に取り付けられており、係入部材40を周方向の一方Pに押圧している。油圧ピン53は、係入部材40の第二アーム46の周方向の一方P側の側面に凹設された取付穴52に突出可能に取り付けられており、先端部は係入部材40の外部に設けれた被当接部54に当接している。油圧室55は、取付穴52の内底面と油圧ピン53の外底面との間に形成されており、油圧変化で油圧ピン53を突出及び退入させる。油路56は油圧室に油圧を供給するための経路であって、支持シャフト48の内部及び係入部材40の内部に設けられている。
駆動状態から休止状態に切り換えるときには、図5(a)及び図6(a)に示すように、油圧室55の油圧を上げて油圧ピン53を突出させることにより、係入部材40をその周方向の他方Qにスプリング51の復元力に抗して回動させる。それによって、第一係入部42を中央溝35から退出させるとともに、第二係入部47を第二螺旋溝37に係入させる。その状態で、カムシャフト10が回転すると、カムキャリア20が第二螺旋溝37に沿って右方Rに変位して、駆動用カム21,21がロッカアーム7,7の回転ローラ7r,7rに当接する当接状態から当接しない非当接状態に切り換わる。それによって、駆動状態から休止状態に切り換わる。なお、このとき、第二螺旋溝37に係入させた第二係入部47は、中央溝35に移動する。
休止状態から駆動状態に切り換えるときには、図5(b)及び図6(b)に示すように、油圧室55の油圧を下げて油圧ピン53を退入させることにより、係入部材40をその周方向の一方Pにスプリング51の復元力で回動させる。それによって、第一係入部42を第一螺旋溝32に係入させるとともに、第二係入部47を中央溝35から退出させる。その状態で、カムシャフト10が回転すると、カムキャリア20が第一螺旋溝32に沿って左方Lに変位して、駆動用カム21,21がロッカアーム7,7の回転ローラ7r,7rに当接しない非当接状態から当接する当接状態に切り換わる。それによって、休止状態から駆動状態に切り換わる。なお、このとき、第一螺旋溝32に係入させた第一係入部42は、中央溝35に移動する。
駆動状態から休止状態に切り換えるときには、図7(a)に示すように、油圧室65の油圧を上げて油圧ピン63を突出させることにより、係入部材40をその周方向の他方Qにスプリング61の復元力に抗して回動させる。それによって、第一係入部42を中央溝35から退出されるとともに、第二係入部47を第二螺旋溝37に係入させる。その状態で、カムシャフト10が回転すると、カムキャリア20が第二螺旋溝37に沿って右方Rに変位して、駆動用カム21,21がロッカアーム7,7の回転ローラ7r,7rに当接する当接状態から当接しない非当接状態に切り換わる。それによって、駆動状態から休止状態に切り換わる。
休止状態から駆動状態に切り換えるときには、図7(b)に示すように、油圧室65の油圧を下げて油圧ピン63を退入させることにより、係入部材40をその周方向の一方Pにスプリング61の復元力で回動させる。それによって、第一係入部42を第一螺旋溝32に係入させるとともに、第二係入部47を中央溝35から退出させる。その状態で、カムシャフト10が回転すると、カムキャリア20が第一螺旋溝32に沿って左方Lに変位して、駆動用カム21,21がロッカアーム7,7の回転ローラ7r,7rに当接しない非当接状態から当接する当接状態に切り換わる。それによって、休止状態から駆動状態に切り換わる。
カムキャリア20の駆動用カム21,21の隣に該駆動用カム21,21よりもリフト量が小さい低駆動用カムを設けて、休止状態にする代わりに低駆動用カムでバルブを駆動する低駆動状態にしてもよい。
カムシャフト10の外周面にキー15を設けて、カムキャリア20の内周面に案内溝25を設ける代わりに、カムシャフト10の外周面に左右方向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を設け、カムキャリア20の内周面に該外周側ストレートスプラインと噛み合う複数本の溝状の内周側ストレートスプラインを設けてもよい。
シリンダヘッド4と第一アーム41(係入部材40)との間にスプリング51を介装する代わりに、支持シャフト48に捻りコイル状のスプリングを外嵌するとともに、その一端を支持シャフト48に固定し、他端を係入部材40に当接させてもよい。
9 可変動弁機構
9s 変位装置
10 カムシャフト
20 カムキャリア
21 駆動用カム
30 被係入部
32 第一螺旋溝
37 第二螺旋溝
40 係入部材
41 第一アーム
42 第一係入部
46 第二アーム
47 第二係入部
50 回動装置
51 スプリング
53 油圧ピン
54 被当接部
55 油圧室
56 油路
59 可変動弁機構
59s 変位装置
60 回動装置
61 スプリング
62 ボディ
63 油圧ピン
65 油圧室
66 油路
R 右方(軸線方向の一方)
L 左方(軸線方向の他方)
P 周方向の一方
Q 周方向の他方
Claims (2)
- カムシャフト(10)と、前記カムシャフト(10)に外嵌されて該カムシャフト(10)と共に回転するとともにバルブ(5)を駆動する駆動用カム(21)を備えたカムキャリア(20)と、前記カムキャリア(20)を前記カムシャフト(10)の軸線方向(L,R)に変位させる変位装置(9s)とを含み構成された可変動弁機構(9)において、
前記変位装置(9s)は、前記カムキャリア(20)の外周面に凹設されて回転方向の反対方向に進むに従い軸線方向の一方(R)にずれる第一螺旋溝(32)と、前記カムキャリア(20)の外周面に凹設されて回転方向の反対方向に進むに従い軸線方向の他方(L)にずれる第二螺旋溝(37)とを備えた被係入部(30)と、
支持シャフト(48)に周方向(P,Q)に回動可能に外嵌されるとともに、前記カムキャリア(20)を間隙をおいて挟む第一アーム(41)と第二アーム(46)とをV字状に備え、前記第一アーム(41)の先端部内側に、周方向の一方(P)への回動により前記第一螺旋溝(32)に係入し、周方向の他方(Q)への回動により前記カムキャリア(20)から離れる第一係入部(42)を備え、前記第二アーム(46)の先端部内側に、前記周方向の一方(P)への回動により前記カムキャリア(20)から離れ、前記周方向の他方(Q)への回動により前記第二螺旋溝(37)に係入する第二係入部(47)を備えた係入部材(40)と、
前記係入部材(40)の内部に形成された油圧室(55)と、前記支持シャフト(48)の内部及び前記係入部材(40)の内部に設けられ、前記油圧室(55)に油圧を供給する油路(56)とを含み構成され、前記油圧室(55)の油圧変化で前記係入部材(40)を前記周方向の一方(P)及び他方(Q)に回動させる回動装置(50)とを含み構成されたことを特徴とする可変動弁機構。 - 前記回動装置(50)は、復元力で前記係入部材(40)を前記周方向の一方(P)に付勢するスプリング(51)と、前記係入部材(40)に前記周方向の一方(P)側に突出可能に取り付けられて先端部が前記係入部材(40)の外部に設けられた被当接部(54)に当接する油圧ピン(53)と、前記油圧ピン(53)を前記油圧変化で突出及び退入させる前記油圧室(55)と、前記油路(56)とを含み構成され、
前記油圧ピン(53)を突出させることにより、前記係入部材(40)を前記周方向の他方(Q)に回動させ、前記油圧ピン(53)を退入させることにより、前記係入部材(40)を前記周方向の一方(P)に回動させる請求項1記載の可変動弁機構。
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