JPH0396605A - Valve timing lift quantity changing mechanism for valve action mechanism - Google Patents
Valve timing lift quantity changing mechanism for valve action mechanismInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はスイングアームタイプのロッカアームを用いた
内燃機関の動弁機構に関し、特にバルブタイミング及び
バルブリフト量の可変機構に係るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a valve operating mechanism for an internal combustion engine using a swing arm type rocker arm, and particularly relates to a variable valve timing and valve lift amount mechanism.
［従来の技術］
従来の内燃機関の動弁機構は、内燃機関の回転数の変化
に拘らずバルブタイミングもバルブリフト量も常に一定
であったため、各運転条件において最適な出力性能が得
られないという問題があった。[Prior art] In the conventional valve train of an internal combustion engine, the valve timing and valve lift amount were always constant regardless of changes in the internal combustion engine's rotation speed, making it impossible to obtain optimal output performance under each operating condition. There was a problem.
そこで、最近では種々のバルブタイミング・リフト量可
変機構が開発され、一部に実用化されたものもある。例
えば、スイングアームタイプの動弁機構においては、低
速用カムにより作用する低速用口ツカアームと、高速用
カムにより作用する高速用ロッカアームとを、各々のボ
ス部に形成した取付孔においてロッカシャフトに回動可
能に軸着し、両ロッカアームを油圧ピストンを用いた連
結機構で連結及び切離しすることにより作用カムを切換
えるようにしたものがある。この連結機構は、両ロッカ
アームのうちボス部よりバルブ側の部位に内蔵された油
圧ピストン及びそのシリンダにより構或され、該油圧ピ
ストンは両ロッカアームの間でロッカシャフトの軸線方
向と平行にスライドするようになっている。Therefore, various valve timing/lift amount variable mechanisms have recently been developed, and some of them have been put into practical use. For example, in a swing arm type valve mechanism, a low-speed locking arm, which is operated by a low-speed cam, and a high-speed rocker arm, which is operated by a high-speed cam, are rotated around the rocker shaft through mounting holes formed in each boss. Some rocker arms are movably mounted on a shaft, and the working cams are switched by connecting and disconnecting both rocker arms using a connecting mechanism using a hydraulic piston. This connection mechanism is composed of a hydraulic piston and its cylinder built into a portion of both rocker arms closer to the valve than the boss, and the hydraulic piston slides between both rocker arms in parallel to the axial direction of the rocker shaft. It has become.
［発明が解決しようとする課題］
しかし、上に例示したバルブタイミング・リフト量可変
機構においては、連結機構の設計の自由度が小さいとい
う問題があった。なぜならば、連結機構が両ロッカアー
ムのうちボス部よりバルブ側の部位に内臓されていたた
め、スペースの点で不利であり、また油圧ピストンが両
ロッカアームの間でロッカシャフトの軸線方向と平行に
スライドするようになっていたため、該油圧ピストンの
長さとストロークを大きくとることが難しかったからで
ある。[Problems to be Solved by the Invention] However, the variable valve timing/lift amount mechanism illustrated above has a problem in that the degree of freedom in designing the coupling mechanism is small. This is because the coupling mechanism is built into the part of both rocker arms closer to the valve than the boss, which is disadvantageous in terms of space, and the hydraulic piston slides parallel to the axial direction of the rocker shaft between both rocker arms. This is because it was difficult to increase the length and stroke of the hydraulic piston.
本発明の目的は、各運転条件に応じた最適な出力性能を
得ることができることは勿論、連結機構の配置スペース
及び油圧ピストンの長さやストロークを大きくとること
ができ、連結機構の設計の自由度を高くすることができ
る新規な動弁機構のバルブタイミング・リフト量可変機
構を提供することにある。The purpose of the present invention is not only to obtain the optimal output performance according to each operating condition, but also to increase the space for the arrangement of the coupling mechanism and the length and stroke of the hydraulic piston, thereby providing greater freedom in the design of the coupling mechanism. It is an object of the present invention to provide a novel valve timing/lift amount variable mechanism for a valve train mechanism that can increase the valve timing and lift amount.
［課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、請求項１においては、低速
用カムにより作用する低速用ロッカアームと、高速用カ
ムにより作用する高速用ロッカアームとを、各々のボス
部に形成した取付孔においてロッカシャフトに回動可能
に軸着したスイングアームタイブの動弁機構であって、
前記両ロッカアームを油圧ピストンを用いた連結機構で
連結及び切離しすることにより作用カムを切換えるよう
にしたバルブタイミング・リフト量可変機構において、
前記連結機構は、低速用ロッカアームのボス部より反バ
ルブ側に突設した支持部と、該支持部に当接可能に繰出
すよう、高速用ロッカアームのボス部回りにロッカシャ
フトの軸線方向とは直角に配置した油圧ピストン及びそ
のシリンダと、中空に形成したロッカシャフトからシリ
ンダまで連通した油供給路とにより構戒し、前記両ロッ
カアームの間に高速用ロッカアームの付勢用スプリング
を設けた。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, in claim 1, a low speed rocker arm that is actuated by a low speed cam and a high speed rocker arm that is actuated by a high speed cam are arranged at respective boss portions. A swing arm type valve mechanism rotatably attached to a rocker shaft in a mounting hole formed in the swing arm type valve mechanism,
In the variable valve timing/lift amount mechanism, the operating cam is switched by connecting and disconnecting the rocker arms using a connecting mechanism using a hydraulic piston,
The coupling mechanism includes a support part that protrudes from the boss part of the low-speed rocker arm toward the opposite valve side, and a support part that extends in the axial direction of the rocker shaft around the boss part of the high-speed rocker arm so as to be able to come into contact with the support part. A hydraulic piston and its cylinder are arranged at right angles, and an oil supply path is formed in the air and communicates with the cylinder from the rocker shaft, and a spring for biasing the high-speed rocker arm is provided between the two rocker arms.
さらに、請求項２においては、前記低速用ロッカアーム
の支持部と高速用口ツカアームの油圧ピストンとの当接
面を、油圧ピストンの軸線方向に対して傾斜させて設け
た。Furthermore, in a second aspect of the present invention, the contact surface between the support portion of the low-speed rocker arm and the hydraulic piston of the high-speed rocker arm is inclined with respect to the axial direction of the hydraulic piston.
また、請求項３においては、前記高速用ロッカアームの
取付孔とロッカシャフトとの間に筒状のアイドルシャフ
トを挿通し、該アイドルシャフトに回転手段を接続する
とともに、該アイドルシャフトには前記油供給路を開閉
し得る油開閉孔とシリンダから大気に連通し得る油抜き
溝とを互いに一定角度をおいて設けた。Further, in claim 3, a cylindrical idle shaft is inserted between the mounting hole of the high-speed rocker arm and the rocker shaft, a rotating means is connected to the idle shaft, and the oil is supplied to the idle shaft. An oil opening/closing hole that can open and close the passage and an oil drain groove that can communicate from the cylinder to the atmosphere are provided at a certain angle from each other.
［作用］
請求項１のバルブタイミング・リフト量可変機構によれ
ば、前記両ロッカアームを油圧ピストンを用いた連結機
構で連結及び切離して作用カムを切換えることにより、
各運転条件に応じた最適な出力性能を得ることができる
ことは勿論、支持部、油圧ピストン等をボス部より反バ
ルブ側に設けたのでスペース上有利になり、また、該油
圧ピストン等をロッカシャフトの軸線方向とは直角に設
けたので、該油圧ピストンの長さとストロークを大きく
とれるようになる。[Function] According to the variable valve timing/lift amount mechanism of claim 1, by connecting and disconnecting both the rocker arms with a connecting mechanism using a hydraulic piston and switching the operating cam,
Not only can optimal output performance be obtained according to each operating condition, but the support part, hydraulic piston, etc. are located on the opposite side of the valve from the boss part, which is advantageous in terms of space. Since the hydraulic piston is provided perpendicularly to the axial direction of the hydraulic piston, the length and stroke of the hydraulic piston can be increased.
さらに、請求項２によれば、前記支持部と油圧ピストン
との当接面を油圧ピストンの軸線方向に対して傾斜させ
て設けたので、たとえ両ロッカアームの各部に加工のば
らつきが生じ、油圧ピストンと支持部との位置関係が多
少ずれたとしても、このずれを前記当接面の傾斜が十分
吸収し、油圧ピストンは支持部に対し常にスムーズに当
接できるようになる。Furthermore, according to claim 2, since the contact surface between the support part and the hydraulic piston is inclined with respect to the axial direction of the hydraulic piston, even if machining variations occur in each part of both rocker arms, the hydraulic piston Even if there is some deviation in the positional relationship between the hydraulic piston and the support part, this deviation is sufficiently absorbed by the inclination of the contact surface, and the hydraulic piston can always come into smooth contact with the support part.
また、請求項３によれば、油圧回路が１回路しかなくて
も、前記アイドルシャフトを回転することにより油圧ピ
ストンの作動を制御できるようになる。Moreover, according to claim 3, even if there is only one hydraulic circuit, the operation of the hydraulic piston can be controlled by rotating the idle shaft.
［第一実施例］
以下、本発明を具体化したバルブタイミング・リフト量
可変機構の第一実施例について、第１図〜第７図を参照
して説明する。[First Embodiment] Hereinafter, a first embodiment of a variable valve timing/lift amount mechanism embodying the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
内燃機関のシリンダヘッド（図示略）には吸気バルブ又
は排気バルブのバルブステムｌが公知の構造により往復
運動可能に設けられている。このバルブステム１の第１
図等における右上方にはカムシャフト２が前後方向に延
び、該カムシャフト２には第７図に破線で示す通りの比
較的小さい作用角及びリフト量を備えた低速用カム３と
、同図に実線で示す通りのより大きな作用角及びリフト
量を備えた高速用カム４とが並んで設けられている。も
っとも、両カム３．４の位相差はわずかなものである。A cylinder head (not shown) of an internal combustion engine is provided with a valve stem l of an intake valve or an exhaust valve so as to be able to reciprocate by a known structure. The first valve stem 1
A camshaft 2 extends in the front-rear direction at the upper right side of the drawing, and the camshaft 2 includes a low-speed cam 3 with a relatively small operating angle and lift amount as shown by the broken line in FIG. A high-speed cam 4 having a larger operating angle and lift amount as shown by the solid line is provided in parallel. However, the phase difference between both cams 3.4 is slight.
前記カムシャフト２の第１図等における右下方には軸心
に油流通孔６を備えた中空のロツカシャフト５が前後方
向に延び、該ロッカシャフト５には低速用カム３により
作用する低速用ロッカアーム７と、高速用カム４により
作用する高速用口ッカアーム８とが並んで配置され、各
々基端のボス部９．１０に形成された取付孔１１．１２
において回動可能に外嵌・軸着されている。At the lower right side of the camshaft 2 in FIG. The rocker arm 7 and the high-speed rocker arm 8 operated by the high-speed cam 4 are arranged side by side, and each has a mounting hole 11.12 formed in a boss portion 9.10 at the base end.
It is externally fitted and pivoted so that it can rotate.
前記低速用ロッカアーム７はボス部９からバルブ側に延
びるスイングアームタイブのものであって、バルブ側先
端部にはアジャストスクリュー■３が上下位置調節可能
に螺着され、バルブ側途中部の上面には低速用カム３の
当接するパッド部ｌ４が形成されている。一方、低速用
ロッカアーム７のボス部９より反バルブ側には、高速用
ロッカアーム８のボス部１０より反バルブ側に向かって
折曲した支持部１５が突設されている。The low-speed rocker arm 7 is of a swing arm type extending from the boss portion 9 toward the valve side, and an adjustment screw 3 is screwed onto the tip end on the valve side so as to be able to adjust the vertical position, and an adjustment screw 3 is screwed onto the upper surface of the middle portion on the valve side. A pad portion l4 is formed on which the low speed cam 3 comes into contact. On the other hand, on the opposite side of the valve from the boss part 9 of the low-speed rocker arm 7, there is provided a supporting part 15 which is bent toward the opposite-valve side from the boss part 10 of the high-speed rocker arm 8.
前記高速用口ツカアーム８もボス部１０からバルブ側に
延びるが、このバルブ側には高速用カム４の当接するパ
ッド部１６のみが形成され、低速用ロッカアーム７と異
なりアジャストスクリューは有しない。一方、高速用ロ
ッカアーム８のボス部■０より反バルブ側かつ下方には
ブロック■７が一体化され、該ブロック１７にはその左
方から穿孔されさらに盲栓２６が嵌められることによっ
て、ボス部１０回りにロッカシャフト５の軸線方向とは
直角に延びるシリンダ■８が形成されている。該シリン
ダ１８には油圧ピストン１９が往復運動可能に装着され
、油圧ピストン１９の右端部はその下部がブロック１７
に支えられながら外部に繰出し得る。The high-speed rocker arm 8 also extends from the boss portion 10 to the valve side, but only a pad portion 16 on which the high-speed cam 4 comes into contact is formed on the valve side, and unlike the low-speed rocker arm 7, it does not have an adjustment screw. On the other hand, a block 7 is integrated with the high-speed rocker arm 8 on the side opposite to the valve and below the boss part 0, and a hole is drilled into the block 17 from the left side and a blind plug 26 is fitted in the boss part 7. A cylinder 8 is formed around the rocker shaft 5 and extends perpendicularly to the axial direction of the rocker shaft 5. A hydraulic piston 19 is attached to the cylinder 18 so as to be able to reciprocate, and the lower right end of the hydraulic piston 19 is connected to the block 17.
It can be extended outside while being supported by.
このように、支持部１５、油圧ピストン１９等はボス部
■０より反バルブ測に設けられているのでスペース上有
利であるばかりでなく、該油圧ピストン１９等はロッカ
シャフト５の軸線方向とは直角に設けられているので、
該油圧ピストン１つの長さとストロークを大きくとるこ
とができ、設計の自由度が高くなるという効果がある。In this way, the support part 15, the hydraulic piston 19, etc. are provided opposite to the valve part from the boss part (20), which is not only advantageous in terms of space, but also the hydraulic piston 19, etc. is not aligned with the axial direction of the rocker shaft 5. Because it is set at a right angle,
The length and stroke of one hydraulic piston can be increased, which has the effect of increasing the degree of freedom in design.
そして、ロッカシャフト５の油流通孔６と、該油流通孔
６からボス部１０の取付孔１２に向けて形成された油供
給孔２０と、該取付孔ｌ２内面に形成された環状溝２１
と、ボス部１０からシリンダ１８に向けて形成された油
導入孔２２とにより、ロッカシャフト５からシリンダ１
８まで連通した油供給路２３が構成されている。このシ
リンダ１８に後述する高圧回路３３によって高圧油が供
給されたとき、油圧ピストンｌ９の右端部が繰出して低
速用ロッカアーム７の支持部１５に下方から当接し、も
って両ロツカアーム７．８が連結されるように各部が配
置されている。The oil distribution hole 6 of the rocker shaft 5, the oil supply hole 20 formed from the oil distribution hole 6 toward the attachment hole 12 of the boss portion 10, and the annular groove 21 formed on the inner surface of the attachment hole l2.
and an oil introduction hole 22 formed from the boss portion 10 to the cylinder 18, allowing the oil to flow from the rocker shaft 5 to the cylinder 1.
An oil supply path 23 communicating up to 8 is configured. When high-pressure oil is supplied to this cylinder 18 by a high-pressure circuit 33, which will be described later, the right end of the hydraulic piston l9 extends and contacts the support portion 15 of the low-speed rocker arm 7 from below, thereby connecting both rocker arms 7.8. Each part is arranged so that
また、油圧ピストン１９の左端の摺動フランジ２４とシ
リンダ１８の右端壁との間には、該油圧ピストン１９を
常には左方向へ付勢するリターンスプリング２５が装着
されている。そして、前記シリンダ１８に高圧油が供給
されないとき、油圧ピストン１９はリターンスプリング
２５により支持部１５との当接が解かれてシリンダ１８
内に復帰し、もって両ロッカアーム７．８が切離される
ようになっている。Further, a return spring 25 is installed between the sliding flange 24 at the left end of the hydraulic piston 19 and the right end wall of the cylinder 18, which always urges the hydraulic piston 19 to the left. When high pressure oil is not supplied to the cylinder 18, the hydraulic piston 19 is released from contact with the support portion 15 by the return spring 25, and the cylinder 18
The rocker arms 7.8 are then returned to the inner position, thereby separating the two rocker arms 7.8.
前記油圧ピストンエ９の作動は、第４図に示すようにロ
ッカシャフト５の油流通孔６に対して、低圧回路３２か
らの低圧油と高圧回路３３からの高圧油を電磁弁３４で
切換えて供給することにより行い、低圧油による油圧ピ
ストン１９の押圧荷重くリターンスプリング２５荷重く
高圧油による油圧ピストン１９の押圧荷重、の関係が成
立するように油圧が設定されている。なお、電磁弁３４
には図示しない内燃機関の公知の回転数センサーが接続
され、基準回転数以下のときは低圧回路３２を、基準回
転数を越えるときは高圧回＃１３３を各々自動的に選択
するようになっている。As shown in FIG. 4, the hydraulic piston 9 is operated by supplying low pressure oil from the low pressure circuit 32 and high pressure oil from the high pressure circuit 33 to the oil flow hole 6 of the rocker shaft 5 by switching between the low pressure oil from the low pressure circuit 32 and the high pressure oil from the high pressure circuit 33 using a solenoid valve 34. The hydraulic pressure is set so that the following relationship holds true: the pressing load of the hydraulic piston 19 due to the low pressure oil, the load of the return spring 25, and the pressing load of the hydraulic piston 19 due to the high pressure oil. In addition, the solenoid valve 34
A known rotation speed sensor (not shown) of the internal combustion engine is connected to the engine, and when the rotation speed is below a reference number, the low pressure circuit 32 is automatically selected, and when the rotation number exceeds the reference number, the high pressure circuit #133 is automatically selected. There is.
前記両ロッカアーム７．８のボス部９．１０間には高速
用ロッカアーム８を常に第ｌ図等において右回り方向に
付勢する付勢用スプリング２７が配設されている。この
付勢用スプリング２７の具体的形状や構造は特に限定さ
れないが、本実施例の付勢用スプリング２７には、第３
図及び第５図に示すように正面形状が略四分の三円環で
断面形状が矩形のリーフスプリングが使用され、該円環
の切れ目の上端に凸設された係止凸起２８が、低速用口
ッカアーム７のボス部９に凹設された係止孔２９に嵌入
され、同じく円環の切れ目の下端に凸設された係止凸起
３０が、高速用ロッカアーム８のボス部１０に凹設され
た係止孔３１に嵌入されている。その他、例えば第６図
に示すようにコイルスプリングの両端に前記係止凸起２
８．３０を形成した付勢用スプリング２７を使用するこ
ともできる。A biasing spring 27 is disposed between the boss portions 9.10 of both the rocker arms 7.8 and always biases the high-speed rocker arm 8 clockwise in FIG. Although the specific shape and structure of the biasing spring 27 are not particularly limited, the biasing spring 27 of this embodiment includes a third
As shown in the figures and FIG. 5, a leaf spring having an approximately three-quarter circular ring in front and a rectangular cross-section is used, and a locking protrusion 28 is provided at the upper end of the cut of the ring. A locking protrusion 30, which is fitted into a locking hole 29 recessed in the boss portion 9 of the low-speed rocker arm 7 and also projected at the lower end of the cut in the annular ring, is fitted into the boss portion 10 of the high-speed rocker arm 8. It is fitted into a recessed locking hole 31. In addition, for example, as shown in FIG.
It is also possible to use a biasing spring 27 shaped like 8.30.
以上のように構戒された本実施例のバルブタイミング・
リフト量可変機構について、次にその動作を説明する。The valve timing and
Next, the operation of the variable lift amount mechanism will be explained.
（１）内燃機関が基準回転数以下の低回転で運転される
とき、前記電磁弁３４は低圧回路３２を選択する。取付
孔１２内は該低圧油によって潤滑されるが、油圧ピスト
ン１９は該低圧油によっては駆動されないため第２図に
示すようにリターンスプリング２５によりシリンダｌ８
内に退入している．よって、油圧ピストン１９は低速用
ロッカアーム７の支持部１５に当接せず、両ロッカアー
ム７，８を切離している。(1) When the internal combustion engine is operated at a low rotation speed below the reference rotation speed, the solenoid valve 34 selects the low pressure circuit 32. Although the inside of the mounting hole 12 is lubricated by the low pressure oil, the hydraulic piston 19 is not driven by the low pressure oil, so the return spring 25 moves the cylinder l8 as shown in FIG.
It is retreating inside. Therefore, the hydraulic piston 19 does not come into contact with the support portion 15 of the low-speed rocker arm 7, but separates both the rocker arms 7 and 8.
この状態でカムシャフト２が回転すると、第７図に示し
たように高速用カム４の方が低速用カム３より作用角及
びリフト量が大きいため、まず、高速用カム４の方から
先に高速用ロッカアーム８のパッド部■６を押圧し始め
る。しかし、前記の通り両ロッカアーム７．８は切離さ
れているので、該高速用ロッカアーム８は単に揺動する
だけで、低速用口ツカアーム７及びバルブステム１には
何の影響も与えない。続いて直ぐに、低速用カム３が低
速用口ツカアーム７のパッド部１４を押圧し、該低速用
口ッカアーム７は揺動して第７図に破線で示した作用角
及びリフト量でバルブステム■を駆動することになる。When the camshaft 2 rotates in this state, the high-speed cam 4 has a larger operating angle and lift amount than the low-speed cam 3, as shown in Fig. 7, so the high-speed cam 4 is first rotated. Start pressing the pad part 6 of the high-speed rocker arm 8. However, as described above, since both rocker arms 7.8 are separated, the high-speed rocker arm 8 simply swings and has no effect on the low-speed lock arm 7 and valve stem 1. Immediately thereafter, the low-speed cam 3 presses the pad portion 14 of the low-speed locking arm 7, and the low-speed locking arm 7 swings to engage the valve stem with the operating angle and lift amount shown in broken lines in FIG. will be driven.
このときの両ロッカアーム７．８のわずかな揺動差は、
前記付勢スプリング２７が吸収する。The slight swing difference between both rocker arms 7.8 at this time is
The biasing spring 27 absorbs it.
以上のようにして、低回転運転時にはバルブの作用角及
びリフト量が比較的小さくなるため、低回転に適した高
いトルクが得られる。As described above, the operating angle and lift amount of the valve are relatively small during low-speed operation, so that high torque suitable for low-speed operation can be obtained.
（２）次に、内燃機関が基準回転数を越えた高回転で運
転されるとき、前記電磁弁３４は高油圧回路３３を選択
する。油圧ピストン１９は該高圧油によって駆動され、
その右端部が繰出して低速用ロッカアーム７の支持部１
５に下方から当接し、両ロッカアーム７．８を連結する
。(2) Next, when the internal combustion engine is operated at a high rotation speed exceeding the reference rotation speed, the solenoid valve 34 selects the high hydraulic circuit 33. The hydraulic piston 19 is driven by the high pressure oil,
The right end part extends to support part 1 of low-speed rocker arm 7.
5 from below and connects both rocker arms 7.8.
この状態でカムシャフト２が回転すると、低回転時と同
じく、まず、高速用カム４の方から先に高速用ロッカア
ーム８のパッド部ｌ６を押圧し始める。すると、高速用
口ツカアーム８が揺動し、その反バルブ側の油圧ピスト
ン１つが低速用口ツカアーム７の支持部１５を押し上げ
るため、該低速用ロッカアーム７も高速用ロッカアーム
８と全く同じように揺動し始める。このように低速用口
ッカアーム７が高速用カム４に基づく高速用ロツカアー
ム８を介して揺動するようになると、一方の作用角及び
リフト量が小さい低速用カム３はもはや低速用ロッカア
ーム７のパッド部１４には接触しなくなる。結局、低速
用ロッカアーム７は高速用カム４に基づいて揺動し、第
７図に実線で示した作用角及びリフト量でバルブステム
■を駆動する。When the camshaft 2 rotates in this state, the high-speed cam 4 first starts pressing the pad portion l6 of the high-speed rocker arm 8, as in the case of low rotation. Then, the high-speed locking arm 8 swings, and one hydraulic piston on the side opposite to the valve pushes up the support portion 15 of the low-speed locking arm 7, so the low-speed rocker arm 7 also swings in exactly the same way as the high-speed rocker arm 8. Start moving. When the low-speed rocker arm 7 comes to swing via the high-speed rocker arm 8 based on the high-speed cam 4, one of the low-speed cams 3, which has a small operating angle and lift amount, is no longer a pad of the low-speed rocker arm 7. The part 14 is no longer contacted. As a result, the low-speed rocker arm 7 swings based on the high-speed cam 4, and drives the valve stem (2) with the operating angle and lift amount shown by the solid line in FIG.
このように高回転運転時にはバルブの作用角及びリフト
量が大きくなるため、より高回転が可能となり、高い出
力が得られる。In this manner, during high-speed operation, the operating angle and lift amount of the valve become large, making it possible to operate at higher speeds and obtain higher output.
［第二実施例コ
第８図に示すバルブタイミング・リフト量可変機構の第
二実施例は、前記高速用ロッカアーム８の油圧ピストン
ｌ９と低速用ロツカアーム７の支持部１５との当接面を
、油圧ピストン１９の軸線方向に対して傾斜させて設け
た点においてのみ、第一実施例と相違している。[Second Embodiment] In the second embodiment of the valve timing/lift amount variable mechanism shown in FIG. The only difference from the first embodiment is that the hydraulic piston 19 is provided at an angle with respect to the axial direction.
すなわち、互いに当接する支持部１５の下面と油圧ピス
トン１９の右端部上面とが、第一実施例では油圧ピスト
ンｌ９の軸線方向と平行に設けられていたが、本実施例
では油圧ピストン１つの軸線方向に対して角度αだけ傾
斜させて設けられている。That is, the lower surface of the support part 15 and the upper surface of the right end of the hydraulic piston 19, which contact each other, were provided parallel to the axial direction of the hydraulic piston l9 in the first embodiment, but in this embodiment, the axial direction of one hydraulic piston It is inclined at an angle α with respect to the direction.
従って、本実施例によれば、勿論第一実施例と同様の作
用及び効果を奏するほか、たとえ両ロッカアーム７．８
の各部に加工のばらつきが生じ、油圧ピストン１９と支
持部１５との位置関係が多少ずれたとしても、このずれ
を前記角度αが十分吸収するため、油圧ピストン１つは
支持部１５に対し常にスムーズに当接することができる
。Therefore, according to this embodiment, in addition to achieving the same functions and effects as the first embodiment, even if both rocker arms 7.8
Even if the positional relationship between the hydraulic piston 19 and the support part 15 is slightly deviated due to variations in machining in each part, the angle α sufficiently absorbs this deviation, so that one hydraulic piston is always aligned with the support part 15. It can be contacted smoothly.
［第三実施例］
第９図〜第１２図に示すバルブタイミング・リフト量可
変機構の第三実施例は、前記高速用ロッカアーム８の取
付孔１２とロッカシャフト５との間に浦状のアイドルシ
ャフト３５を挿通し、該アイドルシャフト３５に回転手
段３６を接続するとともに、該アイドルシャフト３５に
は前記油供給路２３を開閉し得る油開閉孔３７とシリン
ダ１８から大気に連通し得る油抜き溝３８とを互いに一
定角度（例えば９０度〉をおいて設けた点においてのみ
、第一実施例と相違している。なお、本実施例では、前
記アイドルシャフト３５をさらに低速用ロッカアーム７
の取付孔１１にも挿通し、該アイドルシャフト３５の後
端は後述する歯車４０によってボス部９に止め、前端は
止め輪３９によってボス部１０に止めることにより、両
ロッカアーム７．８をサブアッセンブリ化して組付性の
向上を図っている。[Third Embodiment] A third embodiment of the valve timing/lift amount variable mechanism shown in FIGS. A shaft 35 is inserted through the idle shaft 35, and a rotation means 36 is connected to the idle shaft 35. The idle shaft 35 has an oil opening/closing hole 37 that can open and close the oil supply path 23, and an oil drain groove that can communicate from the cylinder 18 to the atmosphere. This embodiment differs from the first embodiment only in that the idle shafts 38 and 38 are provided at a certain angle (for example, 90 degrees) from each other. In this embodiment, the idle shaft 35 is further connected to the low-speed rocker arm 7.
The rear end of the idle shaft 35 is fixed to the boss portion 9 by a gear 40, which will be described later, and the front end is fixed to the boss portion 10 by a retaining ring 39, thereby attaching both rocker arms 7.8 to the subassembly. The aim is to improve ease of assembly.
前記回転千段３６は特定の方式・構造に限定されず、モ
ーター、ソレノイド等を使用した電磁式、カムとの連動
式、負圧力を利用した方式等を例示することができる。The rotary stage 36 is not limited to a specific type or structure, and examples include an electromagnetic type using a motor, a solenoid, etc., a type linked with a cam, a type using negative pressure, etc.
本実施例の回転手段３６は、アイドルシャフト３５の後
端に形成された歯車４０に噛み合う歯車４１を図示しな
いモーターにより駆動するものである。The rotating means 36 of this embodiment is configured to drive a gear 41 that meshes with a gear 40 formed at the rear end of the idle shaft 35 by a motor (not shown).
上記構造をとることにより、本実施例では第一実施例の
ような２種類の低圧回路３２及び高圧回路３３は不要と
なり、油圧ピストン１つを駆動し得る１つの高圧回路３
３（リターンスプリング２５を弱いものとすれば低圧回
路３２でも可）で済む。By adopting the above structure, this embodiment eliminates the need for two types of low pressure circuits 32 and high pressure circuits 33 as in the first embodiment, and only one high pressure circuit 3 capable of driving one hydraulic piston is provided.
3 (low voltage circuit 32 is also possible if return spring 25 is made weak).
次に、本実施例の動作を簡単に説明する。Next, the operation of this embodiment will be briefly explained.
（１）内燃機関が基準回転数以下の低回転で運転される
とき、前記アイドルシャフト３５は第１０図に示す通り
油抜き溝３８が油導入孔２２とシリンダ１８に連通ずる
位置となるように回転している。(1) When the internal combustion engine is operated at a low rotation speed below the standard rotation speed, the idle shaft 35 is positioned such that the oil drain groove 38 communicates with the oil introduction hole 22 and the cylinder 18, as shown in FIG. It's rotating.
勿論、油供給路２３は閉じている。従って、シリンダ１
８内の油は油抜き溝３８から外部に排出され、油圧ピス
トン１つはリターンスプリング２５によりシリンダ１８
内に退入する。よって、第一実施例と同様に低速用ロッ
カアーム７が第７図に破線で示した作用角及びリフト量
でバルブステム１を駆動する。Of course, the oil supply path 23 is closed. Therefore, cylinder 1
The oil in the cylinder 18 is discharged to the outside from the oil drain groove 38, and one hydraulic piston is moved to the cylinder 18 by the return spring 25.
move in and out. Therefore, similarly to the first embodiment, the low-speed rocker arm 7 drives the valve stem 1 at the operating angle and lift amount shown by the broken line in FIG.
（２）次に、内燃機関が基準回転数を越えた高回転で運
転されるとき、前記アイドルシャフト３５は第９図に示
すように油開閉孔３７が油供給孔２０と油導入孔２２に
連通ずる位置となるように回転し、油供給路２３を開く
。従って、油圧ピストン１９は油供給路２３から供給さ
れる油圧によって駆動され、その右端部が繰出して低速
用ロッカアーム７の支持部１５に下方から当接する。よ
って、第一実施例と同様に低速用ロッカアーム７が高速
用カム４に基づいて揺動し、第７図に実線で示した作用
角及びリフト量でバルブステム１を駆動する。(2) Next, when the internal combustion engine is operated at a high rotation speed exceeding the reference rotation speed, the oil opening/closing hole 37 of the idle shaft 35 is connected to the oil supply hole 20 and the oil introduction hole 22 as shown in FIG. The oil supply passage 23 is opened by rotating the oil supply passage 23 so that it is in a communicating position. Therefore, the hydraulic piston 19 is driven by the oil pressure supplied from the oil supply path 23, and its right end portion extends to abut the support portion 15 of the low-speed rocker arm 7 from below. Therefore, similarly to the first embodiment, the low-speed rocker arm 7 swings based on the high-speed cam 4, and drives the valve stem 1 with the operating angle and lift amount shown by the solid line in FIG.
なお、本発明は前記実施例の構或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任意に変更して
具体化することもできる。It should be noted that the present invention is not limited to the structure of the above-described embodiments, and can be modified and embodied as desired without departing from the spirit of the invention.
［発明の効果］
本発明は、上記の通り楕或されているので、次のような
優れた効果を奏する。[Effects of the Invention] Since the present invention is designed as described above, it has the following excellent effects.
まず、請求項ｌのバルブタイミング・リフト量可変機構
によれば、各運転条件に応じた最適な出力性能を得るこ
とができることは勿論、連結機構の配置スペース及び油
圧ピストンの長さやストロークを大きくとることができ
、連結機構の設計の自由度を高くすることができる。First, according to the variable valve timing/lift amount mechanism of claim 1, it is possible not only to obtain the optimum output performance according to each operating condition, but also to take a large space for the arrangement of the coupling mechanism and the length and stroke of the hydraulic piston. This increases the degree of freedom in designing the coupling mechanism.
さらに、請求項２のバルブタイミング・リフト量可変機
構によれば、各部の寸法の誤差を吸収して、油圧ピスト
ンを支持部に対し常にスムーズに当接させることがて゛
きる。Further, according to the variable valve timing/lift amount mechanism of the second aspect, it is possible to absorb errors in dimensions of each part and always bring the hydraulic piston into smooth contact with the support part.
また、請求項３のバルブタイミング・リフト量可変機構
によれば、油圧回路を簡素化することができる。Further, according to the variable valve timing/lift amount mechanism of the third aspect, the hydraulic circuit can be simplified.
第１〜７図は本発明のバルブタイミング・リフト量可変
機構の第一実施例を示し、第１図は高回転運転時の断面
図、第２図は低回転運転時の断面図、第３図は該機構の
右側面図、第４図は油圧回路図、第５図は該機構の分解
斜視図、第６図は付勢用スプリングの別例を示す斜視図
、第７図はカム回転角とリフト量との関係を模式的に示
すグラフである。
第８図はバルブタイミング・リフト量可変機構の第二実
施例の断面図である。また、第９〜１２図はバルブタイ
ミング・リフト量可変機構の第三実施例を示し、第９図
は高回転運転時の断面図、第１０図は低回転運転時の断
面図、第１１図は該機構の側断面図、第１２図はアイド
ルシャフトの側面図である。
５・・・ロッカシャフト、７・・・低速用口ツカアーム
、８・・・高速用ロッカアーム、９．１０・・・ボス部
、１２・・・取付孔、１５・・・支持部、１８・・・シ
リンダ、１９・・・油圧ピストン、２３・・・油供給路
、２７・・・付勢用スプリング、
３５・・・アイドルシャフト、３６・・・回転手段、３
７・・・油開閉孔、３８・・・油抜き溝。1 to 7 show a first embodiment of the variable valve timing/lift amount mechanism of the present invention, in which FIG. 1 is a sectional view during high-speed operation, FIG. 2 is a sectional view during low-speed operation, and FIG. 3 is a sectional view during low-speed operation. The figure is a right side view of the mechanism, Figure 4 is a hydraulic circuit diagram, Figure 5 is an exploded perspective view of the mechanism, Figure 6 is a perspective view showing another example of the biasing spring, and Figure 7 is cam rotation. It is a graph schematically showing the relationship between the angle and the amount of lift. FIG. 8 is a sectional view of a second embodiment of the variable valve timing/lift amount mechanism. Further, Figures 9 to 12 show a third embodiment of the valve timing/lift variable mechanism, with Figure 9 being a cross-sectional view during high-speed operation, Figure 10 being a cross-sectional view during low-speed operation, and Figure 11. is a side sectional view of the mechanism, and FIG. 12 is a side view of the idle shaft. 5...Rocker shaft, 7...Low speed locking arm, 8...High speed rocker arm, 9.10...Boss part, 12...Mounting hole, 15...Support part, 18... - Cylinder, 19... Hydraulic piston, 23... Oil supply path, 27... Biasing spring, 35... Idle shaft, 36... Rotating means, 3
7...Oil opening/closing hole, 38...Oil drain groove.
Claims (1)
高速用カムにより作用する高速用ロッカアームとを、各
々のボス部に形成した取付孔においてロッカシャフトに
回動可能に軸着したスイングアームタイプの動弁機構で
あつて、前記両ロッカアームを油圧ピストンを用いた連
結機構で連結及び切離しすることにより作用カムを切換
えるようにしたバルブタイミング・リフト量可変機構に
おいて、 前記連結機構は、低速用ロッカアーム（７）のボス部（
９）より反バルブ側に突設した支持部（１５）と、該支
持部に当接可能に繰出すよう、高速用ロッカアーム（８
）のボス部（１０）回りにロッカシャフト（５）の軸線
方向とは直角に配置した油圧ピストン（１９）及びその
シリンダ（１８）と、中空に形成したロッカシャフト（
５）からシリンダ（１８）まで連通した油供給路（２３
）とにより構成し、前記両ロッカアーム（７、８）の間
に高速用ロッカアーム（８）の付勢用スプリング（２７
）を設けたことを特徴とする動弁機構のバルブタイミン
グ・リフト量可変機構。 ２、前記低速用ロッカアーム（７）の支持部（１５）と
高速用ロッカアーム（８）の油圧ピストン（１９）との
当接面を、該油圧ピストンの軸線方向に対して傾斜させ
て設けた請求項１記載の動弁機構のバルブタイミング・
リフト量可変機構。 ３、前記高速用ロッカアーム（８）の取付孔（１２）と
ロッカシャフト（５）との間に筒状のアイドルシャフト
（３５）を挿通し、該アイドルシャフトに回転手段（３
６）を接続するとともに、該アイドルシャフトには前記
油供給路（２３）を開閉し得る油開閉孔（３７）とシリ
ンダ（１８）から大気に連通し得る油抜き溝（３８）と
を互いに一定角度をおいて設けた請求項１記載の動弁機
構のバルブタイミング・リフト量可変機構。[Claims] 1. A low-speed rocker arm operated by a low-speed cam;
It is a swing arm type valve mechanism in which a high-speed rocker arm operated by a high-speed cam is rotatably attached to a rocker shaft through a mounting hole formed in each boss part, and both rocker arms are connected to a hydraulic piston. In a variable valve timing/lift amount mechanism in which the operating cam is switched by connecting and disconnecting using a connecting mechanism, the connecting mechanism is connected to a boss portion (of a low speed rocker arm (7)).
9) A support part (15) protruding from the side opposite to the valve, and a high-speed rocker arm (8
) and a hydraulic piston (19) and its cylinder (18) arranged perpendicularly to the axial direction of the rocker shaft (5), and a hollow rocker shaft (
5) to the cylinder (18).
), and a spring (27) for biasing the high-speed rocker arm (8) is provided between the two rocker arms (7, 8).
) A variable valve timing/lift amount mechanism for a valve train mechanism. 2. A claim in which the contact surface between the support portion (15) of the low-speed rocker arm (7) and the hydraulic piston (19) of the high-speed rocker arm (8) is inclined with respect to the axial direction of the hydraulic piston. Valve timing of the valve mechanism described in item 1
Variable lift amount mechanism. 3. A cylindrical idle shaft (35) is inserted between the mounting hole (12) of the high-speed rocker arm (8) and the rocker shaft (5), and the rotation means (3) is inserted into the idle shaft.
6), and an oil opening/closing hole (37) that can open and close the oil supply path (23) and an oil drain groove (38) that can communicate with the atmosphere from the cylinder (18) are connected to the idle shaft at a constant level with respect to each other. 2. The variable valve timing/lift amount mechanism for a valve train according to claim 1, wherein the variable valve timing/lift amount mechanism is provided at an angle.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1231252A JP2779429B2 (en) | 1989-09-06 | 1989-09-06 | Variable valve timing / lift amount mechanism for valve train |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH0396605A true JPH0396605A (en) | 1991-04-22 |
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