JP6962204B2 - Rocker arm - Google Patents
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Description
本発明は、ロッカアームに関する。 The present invention relates to a rocker arm.
特許文献1に記載されているロッカアームは、一端部がラッシュアジャスタによって支持されるとともに他端部が機関バルブによって支持され、カムシャフトのカムによって押圧されることにより、一端部を中心として他端部を揺動させる。ロッカアームは、カムによって押圧されるローラを有するインナーアームと、該インナーアームに載置されたアウターアームとを備える。インナーアームの一端部はラッシュアジャスタに当接し、アウターアームの他端部は機関バルブに当接している。インナーアームは、一端部を中心としてアウターアームに対して傾動可能に設けられている。インナーアームとアウターアームとに連結ピンが係止されている場合、インナーアームの状態が、アウターアームに対する傾動が制限されたロック状態となる。この状態で、インナーアームがカムによって押圧されると、インナーアームとともにアウターアームが揺動して、機関バルブが駆動される。一方で、インナーアームとアウターアームとに連結ピンが係止されていない場合、インナーアームの状態が、アウターアームに対する傾動が許容されたアンロック状態となる。この状態で、インナーアームがカムによって押圧されると、インナーアームはアウターアームに対して傾動する。そのため、アウターアームは揺動せず、機関バルブは駆動されない。 The rocker arm described in Patent Document 1 has one end supported by a lash adjuster and the other end supported by an engine valve and pressed by a cam of a camshaft, so that the other end is centered on one end. To rock. The rocker arm includes an inner arm having a roller pressed by a cam and an outer arm mounted on the inner arm. One end of the inner arm is in contact with the lash adjuster, and the other end of the outer arm is in contact with the engine valve. The inner arm is provided so as to be tiltable with respect to the outer arm centering on one end. When the connecting pin is locked between the inner arm and the outer arm, the state of the inner arm is a locked state in which the tilt with respect to the outer arm is restricted. In this state, when the inner arm is pressed by the cam, the outer arm swings together with the inner arm to drive the engine valve. On the other hand, when the connecting pin is not locked between the inner arm and the outer arm, the state of the inner arm is an unlocked state in which tilting with respect to the outer arm is allowed. In this state, when the inner arm is pressed by the cam, the inner arm tilts with respect to the outer arm. Therefore, the outer arm does not swing and the engine valve is not driven.
特許文献1に記載のロッカアームには、連結ピンの位置を移動させる切り替え機構が設けられている。切り替え機構は、電動のアクチュエータと、該アクチュエータに連結されているロッドとを有している。ロッドは、一端部が連結ピンに連結されている。この切り替え機構では、アクチュエータを駆動することで、ロッドを通じて連結ピンの位置を変化させる。連結ピンがインナーアームとアウターアームとの間に配置されてこれらに係止されることで、インナーアームの状態がロック状態となる。また、連結ピンがインナーアームとアウターアームとの間の位置から移動して、これらの係止が解除されることにより、インナーアームの状態がアンロック状態となる。 The rocker arm described in Patent Document 1 is provided with a switching mechanism for moving the position of the connecting pin. The switching mechanism has an electric actuator and a rod connected to the actuator. One end of the rod is connected to a connecting pin. In this switching mechanism, the position of the connecting pin is changed through the rod by driving the actuator. The connecting pin is arranged between the inner arm and the outer arm and locked to the inner arm, so that the state of the inner arm is locked. Further, the connecting pin moves from the position between the inner arm and the outer arm, and these locks are released, so that the state of the inner arm is unlocked.
上記特許文献1に記載のロッカアームでは、切り替え機構のアクチュエータを駆動させることにより連結ピンを移動させる。このように、アクチュエータの駆動力のみによって連結ピンを駆動する場合には、連結ピンの移動量や移動速度の増大がアクチュエータの性能に依存することとなる。そのため、連結ピンの移動量や移動速度の要求の高まりに伴い、アクチュエータの性能向上が求められ、結果としてロッカアームが大型化するおそれがある。 In the rocker arm described in Patent Document 1, the connecting pin is moved by driving the actuator of the switching mechanism. In this way, when the connecting pin is driven only by the driving force of the actuator, the amount of movement of the connecting pin and the increase in the moving speed depend on the performance of the actuator. Therefore, as the demand for the moving amount and moving speed of the connecting pin increases, the performance of the actuator is required to be improved, and as a result, the rocker arm may become large.
上記課題を解決するためのロッカアームは、一端部がラッシュアジャスタによって支持されるとともに他端部が機関バルブによって支持され、カムシャフトのカムによって押圧されることにより、前記一端部を中心として前記他端部を揺動させるロッカアームであって、前記ラッシュアジャスタと当接する支持端部、及び前記機関バルブが当接する揺動端部を有するインナーアームと、前記インナーアームに対して傾動可能に設けられ、前記支持端部に載置される支点端部、前記揺動端部の上方に配置される傾動端部、及び前記傾動端部と前記揺動端部とに係止可能に配置された連結ピンを有するアウターアームと、前記アウターアームの状態を、前記インナーアームに対する傾動が制限されたロック状態と、前記インナーアームに対する傾動が許容されたアンロック状態とに切り替え可能な切り替え機構とを備え、前記切り替え機構は、アクチュエータと、前記アクチュエータに連結されていて、該アクチュエータの駆動に伴い移動するロッドとを有し、前記アクチュエータを駆動させて前記ロッドと前記連結ピンとを当接させることにより、前記連結ピンの位置を、前記傾動端部と前記揺動端部との間で係止されずに前記アウターアームが前記アンロック状態となる第1位置から、前記傾動端部と前記揺動端部との間で係止されて前記アウターアームが前記ロック状態となる第2位置に切り替え、前記ロッドにおける前記連結ピンとの当接面は、前記ロッカアームの揺動に伴い該連結ピンが揺動した状態から揺動前の状態へと戻る際の揺動方向における終点側に位置する部分が、前記揺動方向の始点側に位置する部分に比して前記インナーアーム側に位置するように配置されている。 In the rocker arm for solving the above problems, one end is supported by a rush adjuster and the other end is supported by an engine valve and pressed by a cam of a camshaft, so that the other end is centered on the other end. A rocker arm that swings the portion, the inner arm having a support end portion that comes into contact with the rush adjuster and a swing end portion that comes into contact with the engine valve, and an inner arm that is tiltably provided with respect to the inner arm. A fulcrum end portion placed on the support end portion, a tilting end portion arranged above the swinging end portion, and a connecting pin arranged so as to be locked between the tilting end portion and the swinging end portion. The outer arm is provided with a switching mechanism capable of switching the state of the outer arm between a locked state in which tilting with respect to the inner arm is restricted and an unlocked state in which tilting with respect to the inner arm is permitted. The mechanism has an actuator and a rod that is connected to the actuator and moves with the drive of the actuator. By driving the actuator to bring the rod and the connecting pin into contact with each other, the connecting pin From the first position where the outer arm is in the unlocked state without being locked between the tilting end portion and the swinging end portion, the tilting end portion and the swinging end portion The outer arm is switched to the second position where the outer arm is locked, and the contact surface of the rod with the connecting pin swings from the swinging state of the connecting pin as the rocker arm swings. The portion located on the end point side in the swing direction when returning to the state before the movement is arranged so as to be located on the inner arm side as compared with the portion located on the start point side in the swing direction.
上記構成では、ロッドの当接面は、連結ピンが揺動した状態から揺動前の状態へと戻る際の揺動方向における終点側に位置する部分が、揺動方向の始点側に位置する部分に比してインナーアーム側に位置するように配置される。そのため、アウターアームがインナーアームに対して傾動した状態から傾動前の状態に戻る際に、アクチュエータを駆動してロッドの当接面と連結ピンとが当接する位置に該ロッドを移動させることで、連結ピンは当接面に沿ってアウターアーム側に押圧されることとなる。したがって、連結ピンを駆動させるために必要な力をアクチュエータの駆動力以外からも得ることが可能になり、ロッカアームの大型化を抑制することが可能になる。 In the above configuration, the portion of the contact surface of the rod located on the end point side in the swing direction when the connecting pin returns from the swing state to the state before swing is located on the start point side in the swing direction. It is arranged so as to be located on the inner arm side with respect to the part. Therefore, when the outer arm returns from the tilted state with respect to the inner arm to the state before tilting, the actuator is driven to move the rod to a position where the contact surface of the rod and the connecting pin come into contact with each other. The pin is pressed toward the outer arm side along the contact surface. Therefore, the force required to drive the connecting pin can be obtained from a force other than the driving force of the actuator, and it is possible to suppress the increase in size of the rocker arm.
ロッカアームの一実施形態について、図1〜図11を参照して説明する。
図1に示すように、ロッカアームを有する内燃機関200のシリンダヘッド10には、燃焼室20に連通している吸気ポート11及び排気ポート12が形成されている。吸気ポート11には燃料噴射弁21が配置されている。燃料噴射弁21は、吸気ポート11に燃料を噴射する。シリンダヘッド10には、吸気ポート11の上方に設けられている第1収容部13と、排気ポート12の上方に設けられている第2収容部14とが形成されている。第1収容部13及び第2収容部14の各々は、シリンダヘッド10の上端に対して窪んだ形状に形成されている。シリンダヘッド10の上端部には、第1収容部13と第2収容部14との間に配置されている中間部15が形成されている。中間部15は、シリンダヘッド10の上端に対して窪んだ形状に形成されており、第1収容部13と第2収容部14とを連通している。中間部15の深さは、第1収容部13及び第2収容部14の各々の深さよりも浅い。そのため、シリンダヘッド10の上端部には、第1収容部13と第2収容部14との間に、第1収容部13及び第2収容部14の底壁よりも上方に突出した保持部16が設けられている。シリンダヘッド10には、第1収容部13と吸気ポート11とを連通する第1連通孔17が形成されている。第1連通孔17には、円筒状に形成されている第1バルブガイド22が固定されている。また、シリンダヘッド10には、第2収容部14と排気ポート12とを連通する第2連通孔18が形成されている。第2連通孔18には、円筒状に形成されている第2バルブガイド23が固定されている。
An embodiment of the rocker arm will be described with reference to FIGS. 1 to 11.
As shown in FIG. 1, the
内燃機関200には、吸気ポート11と燃焼室20との間を連通、遮断する吸気バルブ24が設けられている。吸気バルブ24は、第1バルブガイド22を通じて吸気ポート11から第1収容部13まで延びている。吸気バルブ24において第1収容部13に配置されている上端部には、第1バルブリフタ25が連結されている。第1バルブリフタ25と第1収容部13との間には、第1圧縮ばね26が配置されている。第1圧縮ばね26は、吸気バルブ24を吸気ポート11から第1収容部13側に向けて付勢している。これにより、吸気バルブ24は、図1に示すようにシリンダヘッド10に当接した状態となり、吸気ポート11と燃焼室20との間を遮断する。
The
また、内燃機関200には、排気ポート12と燃焼室20との間を連通、遮断する排気バルブ27が設けられている。排気バルブ27は、第2バルブガイド23を通じて排気ポート12から第2収容部14まで延びている。排気バルブ27において第2収容部14に配置されている上端部には、第2バルブリフタ28が連結されている。第2バルブリフタ28と第2収容部14との間には、第2圧縮ばね29が配置されている。第2圧縮ばね29は、排気バルブ27を排気ポート12から第2収容部14側に向けて付勢している。これにより、排気バルブ27は、図1に示すようにシリンダヘッド10に当接した状態となり、排気ポート12と燃焼室20との間を遮断する。
Further, the
内燃機関200には、シリンダヘッド10の保持部16に保持されているラッシュアジャスタ30が設けられている。ラッシュアジャスタ30は、吸気バルブ24及び排気バルブ27に対応した位置に複数配置されている。ラッシュアジャスタ30は、シリンダヘッド10の保持部16に埋設されているアジャスタ本体部31と、該アジャスタ本体部31に対して出没可能に設けられているプランジャ32とを有している。
The
内燃機関200には、一端部がラッシュアジャスタ30によって支持され、他端部が吸気バルブ24によって支持されている吸気側ロッカアーム50が設けられている。吸気側ロッカアーム50は、吸気カムシャフト33の吸気カム34に当接している。
The
図2に示すように、吸気カム34は、一対の大カム35と、一対の大カム35の間に配置されている小カム36とからなる。一対の大カム35は形状が同一であって、これらのカム山35Aの形状は、小カム36のカム山36Aの形状よりも大きい。大カム35及び小カム36は、カムベース円の部分がそれぞれ吸気側ロッカアーム50に当接している。
As shown in FIG. 2, the
図1に示すように、内燃機関200には、一端部がラッシュアジャスタ30によって支持され、他端部が排気バルブ27によって支持されている排気側ロッカアーム130が設けられている。排気側ロッカアーム130は、排気カムシャフト37の排気カム38に当接している。排気カム38は、一対の大カムと、一対の大カムの間に配置されている小カムとからなり、これらの構成は、上述した吸気カム34の構成と同様である。
As shown in FIG. 1, the
吸気カムシャフト33及び排気カムシャフト37は、シリンダヘッド10の上端に連結されているカムハウジング39に載置されている。カムハウジング39には、吸気カムシャフト33及び排気カムシャフト37の上端部を覆うようにカムキャップ40が連結されている。カムキャップ40は、複数のボルト140によってカムハウジング39に締結されている。カムハウジング39及びカムキャップ40によって吸気カムシャフト33及び排気カムシャフト37が回転可能に支持されている。内燃機関200には、カムハウジング39の上端に連結されているシリンダヘッドカバー41が設けられている。
The
次に、吸気側ロッカアーム50の構成について説明する。吸気側ロッカアーム50の構成と、排気側ロッカアーム130の構成とは左右対称である。そのため、排気側ロッカアーム130の構成については、吸気側ロッカアーム50と共通の符号を付して説明を省略する。
Next, the configuration of the intake
吸気側ロッカアーム50は、吸気バルブ24を押し下げるためのアーム部60を有している。
図3に示すように、アーム部60は、インナーアーム70と、インナーアーム70に対して傾動可能に設けられたアウターアーム80とを有している。
The intake
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、インナーアーム70は、ラッシュアジャスタ30と当接する支持端部71と、吸気バルブ24が当接する揺動端部72と、支持端部71と揺動端部72とを接続するローラ保持部73とを有している。
As shown in FIG. 4, the
図5に示すように、支持端部71には、上方に向かって半球状に湾曲した形状のアジャスタ穴部71Aが形成されている。アジャスタ穴部71Aには、ラッシュアジャスタ30のプランジャ32の上端部が挿通される。これにより、インナーアーム70の支持端部71は、ラッシュアジャスタ30によって支持される。図4に示すように、ローラ保持部73は、一対のインナー側壁74を有している。一対のインナー側壁74には、同軸上に配置された挿通孔74Aが形成されている。挿通孔74Aにはローラ軸75が挿通されている。ローラ軸75は、一対のインナー側壁74よりも外方に突出している。図4及び図5に示すように、ローラ軸75には、ボールベアリング76を介してローラ77が回転可能に支持されている。ローラ77は一対のインナー側壁74の間に配置されている。揺動端部72は、一対のインナー側壁74を接続している。揺動端部72の上端面には、平面状に形成された係止面72Aが形成されている。また、図5に示すように、揺動端部72の下端部には、下端部が開口した形状のバルブ穴72Bが形成されている。バルブ穴72Bは円柱形状に形成されている。バルブ穴72Bには、吸気バルブ24の上端部が挿通される。これにより、インナーアーム70の揺動端部72は、吸気バルブ24によって支持される。
As shown in FIG. 5, the
図6に示すように、アウターアーム80は、支点端部81と、該支点端部81から延びている一対のアウター側壁82と、一対のアウター側壁82を繋ぐ傾動端部83とを有している。図5に示すように、支点端部81は、インナーアーム70の支持端部71に載置される。支点端部81には、上方に向かって半球状に湾曲した形状の傾動穴部81Aが形成されている。傾動穴部81Aの内周面は、アジャスタ穴部71Aの外周面と当接している。図3に示すように、一対のアウター側壁82は互いに離間しており、これらの間隔は、インナーアーム70の一対のインナー側壁74を間に配置可能なように設定されている。傾動端部83は、一対のアウター側壁82を繋いでいる連結部84と、該連結部84から下方に延びている板状の支持壁85とを有する。図5に示すように、連結部84は、インナーアーム70の揺動端部72の上方に配置されていて、連結部84の下面と揺動端部72の係止面72Aとが対向している。また、連結部84の先端部は揺動端部72よりも外方に延びていて、該先端部から下方に延びている支持壁85は、その下端が係止面72Aよりも下方に配置されている。支持壁85には、ピン孔85Aが形成されている。
As shown in FIG. 6, the
アウターアーム80は、ピン孔85Aに挿通された連結ピン86を有している。連結ピン86は、円柱状に形成されていてピン孔85Aに挿通されている係止部87と、係止部87よりも拡径されたフランジ部88と、該フランジ部88を挟んで係止部87と反対側に配置された付勢部89とからなる。付勢部89は、先端部が半球状に形成されている。連結ピン86のフランジ部88と、支持壁85との間には、押圧ばね90が配置されている。押圧ばね90は、連結ピン86を支持壁85のピン孔85Aから突出する方向(図5の右方)に付勢している。なお、インナーアーム70のローラ軸75における両端部の各々には、図示しないトーションばねが組付けられる。トーションばねは、図3に示すようにインナーアーム70にアウターアーム80が載置されて互いに組付けられた状態において、インナーアーム70の揺動端部72がアウターアーム80の傾動端部83から離間するようにアウターアーム80を付勢している。これにより、吸気側ロッカアーム50が吸気カム34によって押圧されていない状態において、揺動端部72の係止面72Aと傾動端部83の連結部84の下面との間に、連結ピン86が挿通可能な隙間が形成される。
The
吸気側ロッカアーム50は、アウターアーム80の状態を、インナーアーム70に対する傾動が制限されたロック状態と、インナーアーム70に対する傾動が許容されたアンロック状態とに切り替え可能な切り替え機構100を備えている。
The intake
図1に示すように、切り替え機構100は、アクチュエータとしての電磁ソレノイドバルブ110と、電磁ソレノイドバルブ110に連結されているロッド120とを有している。電磁ソレノイドバルブ110は、ロッド120が挿通される摺動穴112が形成されたハウジング部111と、該ハウジング部111において摺動穴112の周囲を囲うように配置されたコイル113と、摺動穴112内に配置されていてロッド120をハウジング部111側(図1の右側)に付勢する付勢ばね114とからなる。摺動穴112は、シリンダヘッド10の側面に開口している支持孔部112Aと、該支持孔部112Aよりもシリンダヘッド10から離間する側(図1の右側)に配置されていて、支持孔部112Aよりも拡径された収容室112Bとからなる。
As shown in FIG. 1, the
ロッド120は、磁性材料から構成されている。ロッド120は、収容室112Bに収容されている付勢端部121と、該付勢端部121よりもハウジング部111から離間する側(図1の左側)に配置されている円柱状の棒部122とからなる。棒部122の先端部には、該棒部122の中心軸Lに対して所定角度θだけ傾斜した傾斜面122Aが形成されている。シリンダヘッド10には、摺動穴112の開口に対応する位置に駆動孔19が形成されている。駆動孔19と摺動穴112とは連通している。ロッド120の棒部122は、駆動孔19を通じて第1収容部13まで延びている。付勢ばね114は、収容室112Bのシリンダヘッド10側(図1の左側)の端面と、ロッド120の付勢端部121におけるシリンダヘッド10側の端面との間に配置されている。
The
図2に示すように、一対の大カム35はアウターアーム80に当接し、小カム36はインナーアーム70に当接している。吸気カムシャフト33の回転に伴って、大カム35または小カム36によって吸気側ロッカアーム50が下方に押圧される。これにより、吸気側ロッカアーム50は、ラッシュアジャスタ30によって支持されている一端部を支点として、吸気バルブ24によって支持されている他端部を下方に揺動させる。その結果、吸気バルブ24が駆動されて、吸気ポート11と燃焼室20とが連通し、吸気ポート11を流れる空気及び燃料が燃焼室20に導入される。
As shown in FIG. 2, the pair of
図7には、大カム35によって吸気バルブ24を駆動したときのバルブリフト量を実線で示している。また、小カム36によって吸気バルブ24を駆動したときのバルブリフト量を一点鎖線で示している。図7に示すように、吸気カム34では、同一のカム角において、大カム35によって吸気バルブ24を駆動したときのバルブリフト量が、小カム36によって吸気バルブ24を駆動したときのバルブリフト量よりも大きくなるように、大カム35のカム山35Aの形状及び小カム36のカム山36Aの形状が設計されている。
In FIG. 7, the valve lift amount when the
本実施形態では、次のようにして吸気側ロッカアーム50におけるアウターアーム80の状態を切り替える。
図8に示すように、ロッド120が連結ピン86から離間した位置(図8の実線)にあるときには、連結ピン86が支持壁85から突出していて、揺動端部72の係止面72Aと傾動端部83の連結部84の下面との間に配置されない。そのため、アウターアーム80は、インナーアーム70に対する傾動が許容されたアンロック状態となる。このときの連結ピン86の位置を第1位置という。この状態では、図8に実線で示すように、吸気カム34の小カム36がインナーアーム70のローラ77を押圧し、吸気カム34の大カム35がアウターアーム80のアウター側壁82を押圧すると、大カム35のカム山35Aと小カム36のカム山36Aとの形状の差の分だけ、アウターアーム80はインナーアーム70に対して傾動する。この状態では、アウターアーム80が大カム35によって押圧された力は、インナーアーム70へは伝達されず、吸気側ロッカアーム50は、小カム36による揺動を行う。その結果、吸気バルブ24は、小カム36のカム山36Aの形状に対応したバルブリフト量で駆動される。図8には、小カム36によって吸気側ロッカアーム50が最も押し下げられたときの状態、すなわち、連結ピン86の位置が揺動前の状態へと戻る際の揺動方向における始点の位置となったときの状態を二点鎖線で示している。
In the present embodiment, the state of the
As shown in FIG. 8, when the
吸気側ロッカアーム50が図8に実線の矢印で示す方向に押し下げられることから、連結ピン86の位置はロッド120よりも下方に配置される。切り替え機構100では、吸気側ロッカアーム50が揺動しているタイミングにおいてコイル113への通電を行い、電磁ソレノイドバルブ110を駆動する。電磁ソレノイドバルブ110が駆動されると、図8に一点鎖線の矢印で示すように、ロッド120は、駆動前の状態(図8の実線)から、付勢ばね114の付勢力に抗して第1収容部13側(図8の左側)に突出した状態(図8の二点鎖線)となる。
Since the intake
その後、図9に示すように、吸気側ロッカアーム50が揺動した状態から揺動前の状態へと戻る際には、連結ピン86の付勢部89とロッド120の傾斜面122Aとが当接する。すなわち、ロッド120の傾斜面122Aは連結ピン86との当接面に相当する。ロッド120の傾斜面122Aは、吸気側ロッカアーム50の揺動に伴って連結ピン86が揺動した状態から揺動前の状態へと戻る際の揺動方向(図9の実線の矢印方向)における終点側に位置する部分が、該揺動方向の始点側に位置する部分に比してインナーアーム70側に位置するように配置されている。すなわち、ロッド120の傾斜面122Aは、上端部が下端部に比してインナーアーム70側に突出した形状に形成されている。なお、図9に示すように、吸気側ロッカアーム50が吸気カム34のカムベース円と当接しているときの連結ピン86の位置が、吸気側ロッカアーム50が揺動前の状態へと戻る際の揺動方向における終点の位置となる。図9に一点鎖線の矢印で示すように、連結ピン86が揺動前の状態に戻る過程において、該連結ピン86の付勢部89はロッド120の傾斜面122Aに沿ってアウターアーム80側に押圧される。そして、吸気側ロッカアーム50の揺動が終了したときには、連結ピン86は支持壁85に挿通された状態となり、連結ピン86の係止部87が揺動端部72の係止面72Aと傾動端部83の連結部84の下面との間に配置された状態となる。その結果、アウターアーム80は、インナーアーム70に対する傾動が制限されたロック状態となる。このときの連結ピン86の位置を第2位置という。
After that, as shown in FIG. 9, when the intake
図10に示すように、このように、連結ピン86の位置を第1位置から第2位置へと切り替えた状態では、吸気カムシャフト33の回転に伴って大カム35がアウターアーム80に当接すると、大カム35からの力はインナーアーム70へと伝達されるため、アウターアーム80とともにインナーアーム70も揺動する。これにより、インナーアーム70は小カム36のカム山36Aには当接せず、吸気側ロッカアーム50は、大カム35による揺動を行う。その結果、吸気バルブ24は、大カム35のカム山35Aの形状に対応したバルブリフト量で駆動される。なお、吸気側ロッカアーム50が揺動している間は、インナーアーム70とアウターアーム80とによる挟持力が押圧ばね90の付勢力よりも大きくなることから、連結ピン86がインナーアーム70とアウターアーム80との間に挟まれて第2位置に保持される。
As shown in FIG. 10, in the state where the position of the connecting
切り替え機構100では、吸気側ロッカアーム50が揺動しているタイミングにおいてコイル113への通電を停止することで、ロッド120を付勢ばね114の付勢力によって駆動前の位置(図8の実線)まで移動させる。この場合、吸気側ロッカアーム50が揺動前の状態に戻ったときに、連結ピン86とロッド120とは離間した状態となる。このように、吸気側ロッカアーム50の揺動が終了した状態では、吸気カム34からの押圧力が減少し、揺動端部72の係止面72Aと傾動端部83の連結部84の下面との間が離間することから、連結ピン86に作用する挟持力が押圧ばね90の付勢力よりも小さくなる。その結果、連結ピン86は、押圧ばね90の付勢力によって係止部87が揺動端部72の係止面72Aと傾動端部83の連結部84の下面との間から離間した位置に配置され、第2位置から第1位置へと切り替えられる。
In the
本実施形態の作用及び効果について説明する。
(1)ロッド120の傾斜面122Aは、連結ピン86が揺動した状態から揺動前の状態へと戻る際の揺動方向における終点側に位置する部分が、揺動方向の始点側に位置する部分に比してインナーアーム70側に位置するように配置されている。そのため、アウターアーム80がインナーアーム70に対して傾動した状態から傾動前の状態に戻る際に、電磁ソレノイドバルブ110を駆動してロッド120の傾斜面122Aと連結ピン86とが当接する位置に該ロッド120を移動させることで、連結ピン86を傾斜面122Aに沿ってアウターアーム80側に押圧することができる。このように、連結ピン86を駆動させるために必要な力を吸気側ロッカアーム50及び排気側ロッカアーム130の揺動力から得ることが可能になることから、電磁ソレノイドバルブ110において要求される駆動力を抑制することができる。したがって、吸気側ロッカアーム50及び排気側ロッカアーム130の大型化を抑制することができる。
The operation and effect of this embodiment will be described.
(1) The portion of the
(2)図11に示すように、連結ピン86の位置を、インナーアーム70とアウターアーム80との間から離間した第1位置と、インナーアーム70とアウターアーム80との間に配置された第2位置との間で切り替えることのできるタイミングは、吸気カム34によって吸気側ロッカアーム50が押圧されていないときの限られた短い期間内(例えばd1,d2)である。従来の構成では、この限られた期間内に切り替え機構100の電磁ソレノイドバルブ110を駆動することで、連結ピン86を移動させてインナーアーム70とアウターアーム80との間に配置させる。そのため、従来の構成では、ロッカアームの状態の切り替え精度を担保するために、電磁ソレノイドバルブ110の応答速度を相応に高める必要があり、結果として電磁ソレノイドバルブ110の大型化が必要となるおそれがある。
(2) As shown in FIG. 11, the position of the connecting
本実施形態では、連結ピン86が揺動しているときに電磁ソレノイドバルブ110を駆動して、連結ピン86が揺動している期間D1においてロッド120を第1収容部13側に突出させる。そして、ロッド120と連結ピン86との摺動に伴い、連結ピン86の揺動の戻り過程において連結ピン86をインナーアーム70とアウターアーム80との間に挿通させるための付勢力を発生させている。連結ピン86は、この付勢力によって、吸気側ロッカアーム50の揺動が終了するタイミングにおいて、インナーアーム70とアウターアーム80との間に挿通される。このため、吸気側ロッカアーム50の揺動が終了する前において電磁ソレノイドバルブ110を駆動させても、連結ピン86をインナーアーム70とアウターアーム80との間に挿通することが可能になる。
In the present embodiment, the
また、連結ピン86は押圧ばね90によって付勢されている。そのため、連結ピン86が第2位置にある場合、吸気側ロッカアーム50が揺動しているときに電磁ソレノイドバルブ110の駆動を停止してロッド120を移動させることで、吸気側ロッカアーム50の揺動が終了するタイミングにおいて、連結ピン86をインナーアーム70とアウターアーム80との間から離間させることができる。このため、吸気側ロッカアーム50の揺動が終了する前において電磁ソレノイドバルブ110の駆動を停止しても、連結ピン86をインナーアーム70とアウターアーム80との間から離間させることが可能になる。
Further, the connecting
このように、本実施形態によれば、吸気カム34によって吸気側ロッカアーム50が押圧されていない期間(d1,d2)だけでなく、吸気カム34によって吸気側ロッカアーム50が押圧されている期間(D1,D2)において電磁ソレノイドバルブ110の駆動を制御することで、連結ピン86の位置を切り替えることができる。したがって、電磁ソレノイドバルブ110の応答速度を高める必要性を低下させることができ、電磁ソレノイドバルブ110の大型化を一層抑制することにも貢献できる。なお、上記の作用及び効果は、排気側ロッカアーム130についても同様である。
As described above, according to the present embodiment, not only the period during which the intake
(3)連結ピン86は、付勢部89の先端部が半球状に形成されている。そのため、連結ピン86とロッド120の傾斜面122Aとが当接したときの摩擦が抑えられ、連結ピン86の移動を円滑にすることが可能になる。
(3) The tip of the urging
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・連結ピン86の付勢部89の先端部の形状は、半球状に限らない。例えば、連結ピン86が揺動前の位置に配置された状態において、先端部がロッド120の中心軸Lと直交する端面を有するものであってもよいし、先端部がロッド120側ほど先細りした錐体形状であってもよい。また、先端部がロッド120の傾斜面122Aと平行な端面を有していてもよい。
This embodiment can be modified and implemented as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The shape of the tip of the urging
・電磁ソレノイドバルブ110の駆動タイミングの設定は上記実施形態のものに限らない。例えば、内燃機関200の機関回転速度が低く、吸気カム34によって吸気側ロッカアーム50が押圧されていない期間d1が長いときには、該期間d1において電磁ソレノイドバルブ110を駆動する。一方で、内燃機関200の機関回転速度が高く、吸気カム34によって吸気側ロッカアーム50が押圧されていない期間d1が短いときには、吸気カム34によって吸気側ロッカアーム50が押圧されている期間D1において電磁ソレノイドバルブ110を駆動するといった駆動タイミングの設定態様を採用することも可能である。
The setting of the drive timing of the
・吸気側ロッカアーム50及び排気側ロッカアーム130の一方のみを上記実施形態と同様の構成にすることも可能である。すなわち、吸気側ロッカアーム50及び排気側ロッカアーム130のうち、一方のロッド120にのみ傾斜面122Aを設け、他方のロッド120には傾斜面122Aを設けない構成としてもよい。また、上記実施形態では、吸気側ロッカアーム50及び排気側ロッカアーム130の双方を備える構成を例示したが、吸気側ロッカアーム50及び排気側ロッカアーム130の一方を省略することも可能である。なお、一方のロッカアームを省略した場合には、カムと機関バルブとを直接当接するようにしてもよいし、カムの力を機関バルブに作用させるための他の機構を備えるようにしてもよい。
-It is also possible to configure only one of the intake
10…シリンダヘッド、11…吸気ポート、12…排気ポート、13…第1収容部、14…第2収容部、15…中間部、16…保持部、17…第1連通孔、18…第2連通孔、19…駆動孔、20…燃焼室、21…燃料噴射弁、22…第1バルブガイド、23…第2バルブガイド、24…吸気バルブ、25…第1バルブリフタ、26…第1圧縮ばね、27…排気バルブ、28…第2バルブリフタ、29…第2圧縮ばね、30…ラッシュアジャスタ、31…アジャスタ本体部、32…プランジャ、33…吸気カムシャフト、34…吸気カム、35…大カム、35A…カム山、36…小カム、36A…カム山、37…排気カムシャフト、38…排気カム、39…カムハウジング、40…カムキャップ、41…シリンダヘッドカバー、50…吸気側ロッカアーム、60…アーム部、70…インナーアーム、71…支持端部、71A…アジャスタ穴部、72…揺動端部、72A…係止面、72B…バルブ穴、73…ローラ保持部、74…インナー側壁、74A…挿通孔、75…ローラ軸、76…ボールベアリング、77…ローラ、80…アウターアーム、81…支点端部、81A…傾動穴部、82…アウター側壁、83…傾動端部、84…連結部、85…支持壁、85A…ピン孔、86…連結ピン、87…係止部、88…フランジ部、89…付勢部、90…押圧ばね、100…切り替え機構、110…電磁ソレノイドバルブ、111…ハウジング部、112…摺動穴、112A…支持孔部、112B…収容室、113…コイル、114…付勢ばね、120…ロッド、121…付勢端部、122…棒部、122A…傾斜面、130…排気側ロッカアーム、140…ボルト、200…内燃機関。 10 ... Cylinder head, 11 ... Intake port, 12 ... Exhaust port, 13 ... 1st accommodating part, 14 ... 2nd accommodating part, 15 ... Intermediate part, 16 ... Holding part, 17 ... 1st communication hole, 18 ... 2nd Communication hole, 19 ... Drive hole, 20 ... Combustion chamber, 21 ... Fuel injection valve, 22 ... 1st valve guide, 23 ... 2nd valve guide, 24 ... Intake valve, 25 ... 1st valve lifter, 26 ... 1st compression spring , 27 ... Exhaust valve, 28 ... 2nd valve lifter, 29 ... 2nd compression spring, 30 ... Rush adjuster, 31 ... Adjuster body, 32 ... Plunger, 33 ... Intake camshaft, 34 ... Intake cam, 35 ... Large cam, 35A ... Cam mountain, 36 ... Small cam, 36A ... Cam mountain, 37 ... Exhaust camshaft, 38 ... Exhaust cam, 39 ... Cam housing, 40 ... Cam cap, 41 ... Cylinder head cover, 50 ... Intake side rocker arm, 60 ... Arm Part, 70 ... Inner arm, 71 ... Support end, 71A ... Adjuster hole, 72 ... Swinging end, 72A ... Locking surface, 72B ... Valve hole, 73 ... Roller holding part, 74 ... Inner side wall, 74A ... Insertion hole, 75 ... roller shaft, 76 ... ball bearing, 77 ... roller, 80 ... outer arm, 81 ... fulcrum end, 81A ... tilting hole, 82 ... outer side wall, 83 ... tilting end, 84 ... connecting part, 85 ... support wall, 85A ... pin hole, 86 ... connecting pin, 87 ... locking part, 88 ... flange part, 89 ... urging part, 90 ... pressing spring, 100 ... switching mechanism, 110 ... electromagnetic solenoid valve, 111 ... Housing part, 112 ... sliding hole, 112A ... support hole part, 112B ... accommodation chamber, 113 ... coil, 114 ... urging spring, 120 ... rod, 121 ... urging end part, 122 ... rod part, 122A ... inclined surface , 130 ... Exhaust side rocker arm, 140 ... Bolt, 200 ... Internal engine.
Claims (1)
前記ラッシュアジャスタと当接する支持端部、及び前記機関バルブが当接する揺動端部を有するインナーアームと、
前記インナーアームに対して傾動可能に設けられ、前記支持端部に載置される支点端部、前記揺動端部の上方に配置される傾動端部、及び前記傾動端部と前記揺動端部とに係止可能に配置された連結ピンを有するアウターアームと、
前記アウターアームの状態を、前記インナーアームに対する傾動が制限されたロック状態と、前記インナーアームに対する傾動が許容されたアンロック状態とに切り替え可能な切り替え機構とを備え、
前記切り替え機構は、
アクチュエータと、
前記アクチュエータに連結されていて、該アクチュエータの駆動に伴い移動するロッドとを有し、
前記アクチュエータを駆動させて前記ロッドと前記連結ピンとを当接させることにより、前記連結ピンの位置を、前記傾動端部と前記揺動端部との間で係止されずに前記アウターアームが前記アンロック状態となる第1位置から、前記傾動端部と前記揺動端部との間で係止されて前記アウターアームが前記ロック状態となる第2位置に切り替え、
前記ロッドにおける前記連結ピンとの当接面は、前記ロッカアームの揺動に伴い該連結ピンが揺動した状態から揺動前の状態へと戻る際の揺動方向における終点側に位置する部分が、前記揺動方向の始点側に位置する部分に比して前記インナーアーム側に位置するように配置されているロッカアーム。 A rocker arm in which one end is supported by a lash adjuster and the other end is supported by an engine valve and pressed by a cam of a camshaft to swing the other end around the one end.
An inner arm having a support end portion that comes into contact with the lash adjuster and a swing end portion that comes into contact with the engine valve.
A fulcrum end portion provided so as to be tiltable with respect to the inner arm and placed on the support end portion, a tilting end portion arranged above the swinging end portion, and the tilting end portion and the swinging end portion. An outer arm with a connecting pin that can be locked to the part,
It is provided with a switching mechanism capable of switching the state of the outer arm between a locked state in which tilting with respect to the inner arm is restricted and an unlocked state in which tilting with respect to the inner arm is permitted.
The switching mechanism is
Actuator and
It has a rod that is connected to the actuator and moves with the drive of the actuator.
By driving the actuator to bring the rod into contact with the connecting pin, the outer arm can move the position of the connecting pin without being locked between the tilting end portion and the swinging end portion. From the first position in the unlocked state, the outer arm is switched to the second position in which the outer arm is locked between the tilting end portion and the swinging end portion.
The contact surface of the rod with the connecting pin has a portion located on the end point side in the swing direction when the connecting pin returns from the swinging state to the state before swinging due to the swinging of the rocker arm. A rocker arm arranged so as to be located on the inner arm side as compared with a portion located on the starting point side in the swing direction.
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