JPH06241010A - Valve drive device of internal combustion engine - Google Patents
Valve drive device of internal combustion engineInfo
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- JPH06241010A JPH06241010A JP2697293A JP2697293A JPH06241010A JP H06241010 A JPH06241010 A JP H06241010A JP 2697293 A JP2697293 A JP 2697293A JP 2697293 A JP2697293 A JP 2697293A JP H06241010 A JPH06241010 A JP H06241010A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、カムの位置切替によ
りバルブのバルブのリフト動作を変更するようにした内
燃機関のバルブ駆動装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve drive device for an internal combustion engine in which a valve lift operation of a valve is changed by switching a position of a cam.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、内燃機関において、バルブのリフ
ト量を、低速回転時には少なくなるとともに、高速回転
時には大きくなるように切り替えて、低速、高速回転時
の双方において、良好な運転特性を得るようにしたバル
ブ駆動装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine, the valve lift amount is switched to be small at low speed rotation and large at high speed rotation so as to obtain good operating characteristics at both low speed and high speed rotation. A valve drive device according to the above has been proposed.
【０００３】この種のバルブ駆動装置としては、例えば
特開平１−１６７４０５号公報に示すようなバルブ駆動
装置が提示されている。この従来装置では、油圧の切替
によりカムシャフト上のカムがカムシャフトの径方向へ
移動されるように構成されている。As this type of valve driving device, for example, a valve driving device as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-167405 has been proposed. In this conventional device, the cam on the cam shaft is moved in the radial direction of the cam shaft by switching the hydraulic pressure.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この従来装置では、前
記のようにカムの径方向への移動を油圧の切替のみによ
り行っている。しかし、単に油圧を加えるのみでは、例
えば、バルブリフト途中にバルブのリフト量が急増して
しまうというような切替が行われ、運転特性の急変や機
構の破損、騒音の発生というような問題が生じる。In this conventional device, as described above, the cam is moved in the radial direction only by switching the hydraulic pressure. However, by simply adding hydraulic pressure, for example, switching is performed such that the valve lift amount suddenly increases during valve lift, which causes problems such as sudden changes in operating characteristics, mechanical damage, and noise. .
【０００５】また、この点を考慮して、油圧の作用を、
カムの位相を考慮してそのタイミングを制御することも
考えられるが、この場合、カムの位相を正確に把握する
ための装置が必要になったり、油圧回路が複雑になった
りするという問題を生じる。特に、車両用の内燃機関で
は、多気筒が一般的であり、このような場合、それぞれ
の気筒において個々に切り換えのタイミングを適正化す
ることが必要になり、装置が格段に複雑化してしまう。In consideration of this point, the action of hydraulic pressure is
It may be possible to control the timing considering the phase of the cam, but in this case, there is a problem that a device for accurately grasping the phase of the cam is required and the hydraulic circuit becomes complicated. . In particular, an internal combustion engine for a vehicle generally has a large number of cylinders, and in such a case, it is necessary to individually optimize the switching timing in each cylinder, and the device becomes considerably complicated.
【０００６】この発明の目的は、適正なタイミングでバ
ルブのリフト動作を変更できて、運転特性の急変や機構
破損、振動等を防止でき、しかも構成が簡単な内燃機関
のバルブ駆動装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide a valve drive device for an internal combustion engine, which can change the lift operation of the valve at an appropriate timing, can prevent a sudden change in operating characteristics, damage to the mechanism, vibration, etc., and has a simple structure. Especially.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明では、カムシャフトにバルブ開閉駆動用
のカムを一体回転可能に、かつカムシャフトの径方向に
沿って位置切替可能に支持し、カムの位置切替によりバ
ルブのリフト量またはリフトタイミングの少なくとも一
方を変更してバルブのリフト動作を変更するようにした
内燃機関のバルブ駆動装置において、前記カムをその切
替位置において保持する保持手段を設け、その保持手段
は、固定部と、カムの径方向移動にともない変位する可
動部と、その可動部に対して、固定部と係合可能な位置
の方向に、バルブをリフトさせるには至らない付勢力を
作用させる付勢手段とを備えることを要旨とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, a cam for driving a valve opening / closing can be integrally rotated with a camshaft, and the position can be switched along the radial direction of the camshaft. A valve drive device for an internal combustion engine that supports and changes at least one of the valve lift amount and lift timing by changing the position of the cam to hold the cam at the change position. Means for holding the fixed portion, the movable portion that is displaced by the radial movement of the cam, and the movable portion for lifting the valve in a direction in which the valve can be engaged with the fixed portion. The gist is to provide a biasing means for exerting a biasing force that does not reach.
【０００８】[0008]
【作用】従って、この発明においては、可動部に作用す
る付勢手段の付勢力がバルブをリフトさせるには至らな
い付勢力であるため、バルブリフト反力が低下したとき
にのみ、付勢手段によりカムの位置切替が行われる。言
替えれば、バルブリフトが行われないときにカム位置切
替が行われる。このため、運転特性の急変等を防止でき
るとともに、各カム毎の切替タイミングの制御が不要で
あるので、複雑な制御機構、回路が不要となり、装置の
信頼性も著しく向上する。Therefore, according to the present invention, the urging force of the urging means acting on the movable portion is not enough to lift the valve. Therefore, only when the valve lift reaction force is reduced, the urging means is urged. By this, the position of the cam is switched. In other words, the cam position switching is performed when the valve lift is not performed. Therefore, it is possible to prevent a sudden change in the operating characteristics, and it is not necessary to control the switching timing for each cam. Therefore, a complicated control mechanism and circuit are not required, and the reliability of the device is significantly improved.
【０００９】[0009]
【実施例】以下、この発明を具体化した内燃機関のバル
ブ駆動装置の第１実施例を、図１〜図８に基づいて詳細
に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a valve drive device for an internal combustion engine embodying the present invention will be described in detail below with reference to FIGS.
【００１０】この実施例は、１つの気筒における２つの
バルブを直打式で駆動するためのバルブ駆動装置に具体
化したものである。バルブは吸気側でも排気側でもいず
れでもよい。図１〜図３に示すように、一対のバルブリ
フタ１はバルブ４上に支持され、バルブ４とともにバル
ブスプリング３によりリフト方向とは反対方向に上昇付
勢されている。This embodiment is embodied as a valve drive device for directly driving two valves in one cylinder. The valve may be either on the intake side or the exhaust side. As shown in FIGS. 1 to 3, a pair of valve lifters 1 are supported on a valve 4 and are urged upward together with the valve 4 by a valve spring 3 in a direction opposite to a lift direction.
【００１１】カムシャフト５は前記シリンダブロック２
上の軸受け部に一対のベアリングキャップ６を使用して
回転可能に支持され、図示しないクランクシャフトの回
転に伴い、プーリ７等を介して図１の時計方向に回転さ
れる。The cam shaft 5 is the cylinder block 2
The upper bearing portion is rotatably supported by using a pair of bearing caps 6, and is rotated in the clockwise direction in FIG. 1 via a pulley 7 and the like in accordance with the rotation of a crankshaft (not shown).
【００１２】高速用カム８は中心の偏心孔９にてカムシ
ャフト５に遊嵌支持され、バルブリフタ１に接触可能に
対応する一対のカム部１０と、両カム部１０間に一体形
成され、外周面を円筒面１１ａとした円筒部１１とから
構成されている。The high-speed cam 8 is loosely fitted and supported on the cam shaft 5 through a central eccentric hole 9, and is formed integrally with a pair of cam portions 10 corresponding to the valve lifter 1 so as to come into contact with the valve lifter 1. It is composed of a cylindrical portion 11 whose surface is a cylindrical surface 11a.
【００１３】案内面を構成するピン１２は前記高速用カ
ム８の円筒部１１に貫通固定され、カムシャフト５の挿
通孔１３に摺動可能に挿通されている。また、このピン
１２の軸線は、カム部１０の作用角（カム部１０がバル
ブリフタ１をリフトさせる範囲）の中央位置を通るよう
に延長されている。そして、このピン１２により高速用
カム８がカムシャフト５に対し、一体回転可能に、かつ
径方向へ移動可能に結合されている。これに基づき、高
速用カム８はその頂部が径方向に突出する位置と、後退
する位置とに切替配置される。円筒面１１ａは円筒部１
１の外周面に形成され、図１及び図６に示すように、高
速用カム８が突出位置に移動された状態で、この円筒面
１１ａがカムシャフト５の回転軸心と同心の円周上に配
置される。The pin 12 constituting the guide surface is fixed through the cylindrical portion 11 of the high-speed cam 8 and slidably inserted into the insertion hole 13 of the cam shaft 5. The axis of the pin 12 is extended so as to pass through the central position of the working angle of the cam portion 10 (the range in which the cam portion 10 lifts the valve lifter 1). The high-speed cam 8 is connected to the camshaft 5 by the pin 12 so as to be integrally rotatable and movable in the radial direction. Based on this, the high-speed cam 8 is switched between a position where the top of the high-speed cam 8 projects in the radial direction and a position where it retracts. The cylindrical surface 11a is the cylindrical portion 1
1 is formed on the outer peripheral surface, and as shown in FIGS. 1 and 6, the cylindrical surface 11a is on a circle concentric with the rotation axis of the camshaft 5 in a state where the high speed cam 8 is moved to the projecting position. Is located in.
【００１４】一対の低速用カム１４は前記高速用カム８
の両側においてカムシャフト５に嵌挿支持され、キー１
５によりカムシャフト５に対して一体回転可能に結合さ
れている。この低速用カム１４の頂部は高速用カム８の
カム部１０のそれと位相が一致している。そして、各低
速用カム１４は高速用カム８のカム部１０に隣接してバ
ルブリフタ１に接触するカム部１６と、そのカム部１６
に一体形成された円筒部１７とから構成されている。ま
た、この低速用カム１４のカム部１６は高速用カム８の
カム部１０に比較して、作用角及びリフト量が小さくな
るとともに、カム幅が狭くなるように形成されている。The pair of low speed cams 14 are the high speed cams 8
Are fitted and supported by the camshaft 5 on both sides of the key 1
A cam shaft 5 is integrally rotatably connected to the cam shaft 5. The top of the low speed cam 14 is in phase with that of the cam 10 of the high speed cam 8. Each low-speed cam 14 is adjacent to the cam portion 10 of the high-speed cam 8 and is in contact with the valve lifter 1.
And a cylindrical portion 17 formed integrally with the. Further, the cam portion 16 of the low speed cam 14 is formed to have a smaller working angle and lift amount and a narrower cam width than the cam portion 10 of the high speed cam 8.
【００１５】保持手段を構成する切替駆動機構１８は前
記カムシャフト５の外周上方に、そのカムシャフト５と
独立して配設されている。そして、この切替駆動機構１
８が高速用カム８の円筒面１１ａに対して、バルブリフ
タ１の反対側から対応する。そして、この切替駆動機構
１８は高速用カム８を突出位置と後退位置とに切替移動
させるとともに、突出位置に係止保持するようになって
いる。The switching drive mechanism 18 constituting the holding means is disposed above the outer periphery of the cam shaft 5 and independently of the cam shaft 5. And this switching drive mechanism 1
8 corresponds to the cylindrical surface 11 a of the high speed cam 8 from the opposite side of the valve lifter 1. The switching drive mechanism 18 switches the high-speed cam 8 between the projecting position and the retracted position, and locks and holds the projecting position.
【００１６】そこで、この切替駆動機構１８について詳
述すると、シャフト１９は前記ベアリングキャップ６間
において、カムシャフト５の回転軸線と平行な軸線の周
りで回動可能に支持されている。可動部としてのアーム
２０はシャフト１９の中央に相対回動可能に支持され、
その一対のアーム部の先端には高速用カム８の円筒面１
１ａに当接するローラ２１が回転可能に支持されてい
る。Therefore, the switching drive mechanism 18 will be described in detail. The shaft 19 is rotatably supported between the bearing caps 6 around an axis parallel to the rotation axis of the camshaft 5. The arm 20 as a movable part is supported at the center of the shaft 19 so as to be relatively rotatable,
The cylindrical surface 1 of the high-speed cam 8 is attached to the tips of the pair of arms.
A roller 21 that is in contact with 1a is rotatably supported.
【００１７】付勢手段としての巻き方向の異なる一対の
スプリング２２，２３は前記アーム２０の両側において
シャフト１９に巻装され、それらの両端がシャフト１９
及びアーム２０にそれぞれ掛止されている。そして、こ
のスプリング２２，２３は同一の付勢力を有し、その付
勢力が常にアーム２０に対して左右両方向から付与され
ている。A pair of springs 22 and 23 having different winding directions as biasing means are wound around the shaft 19 on both sides of the arm 20, and both ends of the spring 22 and 23 are provided on the shaft 19.
And the arm 20, respectively. The springs 22 and 23 have the same urging force, and the urging force is always applied to the arm 20 from both left and right directions.
【００１８】アクチュエータ２４は前記シリンダブロッ
ク２の側部にブラケット２５を介して取り付けられ、ロ
ッド２６及びレバー２７を介してシャフト１９に連結さ
れている。制御装置２８はアクチュエータ２４に電気的
に接続され、内燃機関の運転時において、その回転数の
変化に応じてアクチュエータ２４を駆動するようになっ
ている。なお、内燃機関の回転数は図示しないクランク
角センサ等により検出されて、制御装置に入力される。
そして、このアクチュエータ２４の駆動により、シャフ
ト１９及びスプリング２２，２３等を介してアーム２０
が回動され、ローラ２１がカムシャフト５の回転軸心と
アーム２０の回動軸心とを結ぶ直線上を越えて、図１及
び図４に示す両位置間で移動変位される。これにより、
高速用カム８がピン１２に沿って径方向に移動されて、
図１に示す突出位置と図４に示す後退位置とに切替配置
される。The actuator 24 is attached to the side portion of the cylinder block 2 via a bracket 25, and is connected to the shaft 19 via a rod 26 and a lever 27. The control device 28 is electrically connected to the actuator 24, and drives the actuator 24 in accordance with a change in the rotational speed of the internal combustion engine during operation. The rotation speed of the internal combustion engine is detected by a crank angle sensor (not shown) or the like and input to the control device.
When the actuator 24 is driven, the arm 20 is passed through the shaft 19 and the springs 22 and 23.
Is rotated, and the roller 21 is moved and displaced between the positions shown in FIGS. 1 and 4 over a straight line connecting the rotation axis of the cam shaft 5 and the rotation axis of the arm 20. This allows
The high speed cam 8 is moved in the radial direction along the pin 12,
It is switched between the protruding position shown in FIG. 1 and the retracted position shown in FIG.
【００１９】固定部としてのストッパ２９は両ベアリン
グキャップ６間に架設固定されている。そして、図１に
示すように、アーム２０がカムシャフト５の回転軸心と
アーム２０の回動軸心とを結ぶ直線上を越えて、高速用
カム８の突出位置と対応する位置に回動されたとき、こ
のストッパ２９との係合によって同位置に保持される。A stopper 29 serving as a fixed portion is installed and fixed between both bearing caps 6. Then, as shown in FIG. 1, the arm 20 moves beyond the straight line connecting the rotation axis of the cam shaft 5 and the rotation axis of the arm 20 to a position corresponding to the protruding position of the high speed cam 8. When held, it is held in the same position by the engagement with the stopper 29.
【００２０】また、この実施例においては、前記スプリ
ング２２，２３の付勢力が、バルブスプリング３による
バルブ４のリフト反力よりも小さくなるように設定され
ている。これにより、図１及び図４に示すように、カム
８，１４がバルブリフタ１を押下して、バルブ４をリフ
トしている間は、シャフト１９が回動されてもその回動
がスプリング２２，２３により吸収されて、アーム２０
が追従回動されないようになっている。従って、図８に
示すように、カムシャフト５の回転中において、カム
８，１４がバルブ４をリフトしていないときにのみ、ア
ーム２０の回動が許容され、このタイミングで高速用カ
ム８が突出位置と後退位置とに切替えられる。Further, in this embodiment, the biasing forces of the springs 22 and 23 are set to be smaller than the lift reaction force of the valve 4 caused by the valve spring 3. As a result, as shown in FIGS. 1 and 4, while the cams 8 and 14 push down the valve lifter 1 to lift the valve 4, even if the shaft 19 is rotated, the rotation of the springs 22 and 22 causes the rotation of the shaft 22. Absorbed by 23, arm 20
Is not rotated following. Therefore, as shown in FIG. 8, the rotation of the arm 20 is allowed only when the cams 8 and 14 are not lifting the valve 4 while the camshaft 5 is rotating, and the high speed cam 8 is rotated at this timing. It can be switched between the protruding position and the retracted position.
【００２１】さらに、高速用カム８のカム部１０はその
ベース円が低速用カム１４のカム部１６のベース円より
も若干後退している。そして、前記アーム２０の回動に
伴い、ローラ２１がカムシャフト５の回転軸心とアーム
２０の回動軸心とを結ぶ直線上を越えて変位されると
き、高速用カム８のカム部１０のベース円が低速用カム
１４のカム部１６のベース円と一致するように構成され
ている。これにより、ローラ２１が前記直線上を越える
際に、高速用カム８を径方向へ若干量Ｓだけ押圧移動さ
せることがあっても、バルブ４がリフトされことはな
い。Furthermore, the base circle of the cam portion 10 of the high speed cam 8 is slightly retracted from the base circle of the cam portion 16 of the low speed cam 14. When the roller 21 is displaced beyond the straight line connecting the rotation axis of the cam shaft 5 and the rotation axis of the arm 20 with the rotation of the arm 20, the cam portion 10 of the high speed cam 8 is moved. The base circle of is matched with the base circle of the cam portion 16 of the low speed cam 14. As a result, when the roller 21 crosses the straight line, the valve 4 is not lifted even if the high-speed cam 8 is moved by a slight amount S in the radial direction.
【００２２】次に、前記のように構成された内燃機関の
バルブ駆動装置について動作を説明する。さて、図１及
び図２は内燃機関の高速回転に伴い、高速用カム８が切
替駆動機構１８のローラ２１により、突出位置に押圧移
動されるとともに、アーム２０とストッパ２９との係合
により、その突出位置に保持された状態を示すものであ
る。この状態では、アーム２０がストッパ２９との係合
により直立に近い傾斜状態になるとともに、バルブリフ
タ１及び高速用カム８を介してローラ２１に作用するバ
ルブリフト反力によりこの傾斜状態に維持される。この
ため、結果として、前記のように高速用カム８がピン１
２に沿って突出位置に移動されてその位置に保持され
る。従って、カムシャフト５が回転されると、高速用カ
ム８はそのプロフィール中心をカムシャフト５の回転軸
心と一致させた状態で回転される。それにより、バルブ
リフタ１が高速用カム８のカム部１０のカムプロフィー
ルに従って昇降され、バルブ４は大きなリフト量Ｌ１で
開閉駆動される。Next, the operation of the valve drive device for an internal combustion engine configured as described above will be described. 1 and 2, as the internal combustion engine rotates at high speed, the high-speed cam 8 is pushed and moved to the projecting position by the roller 21 of the switching drive mechanism 18, and the arm 20 and the stopper 29 are engaged. It shows a state of being held at the protruding position. In this state, the arm 20 is engaged with the stopper 29 to be in an inclined state close to an upright state, and is maintained in this inclined state by the valve lift reaction force acting on the roller 21 via the valve lifter 1 and the high speed cam 8. . Therefore, as a result, as described above, the high speed cam 8 has the pin 1
It is moved to the protruding position along 2 and is held at that position. Therefore, when the cam shaft 5 is rotated, the high speed cam 8 is rotated with its profile center aligned with the rotation axis of the cam shaft 5. As a result, the valve lifter 1 is moved up and down according to the cam profile of the cam portion 10 of the high speed cam 8, and the valve 4 is opened and closed with a large lift amount L1.
【００２３】なお、高速用カム８のカム部１０のベース
円が低速用カム１４のカム部１６のそれよりも後退して
いるため、高速用カム８の作用状態であっても、バルブ
リフタ１に接触するカムのベース円は常に低速用カム１
４のカム部１６のものである。Since the base circle of the cam portion 10 of the high speed cam 8 is retracted further than that of the cam portion 16 of the low speed cam 14, the valve lifter 1 is operated even when the high speed cam 8 is in operation. The base circle of the contacting cam is always the low speed cam 1
4 of the cam portion 16.
【００２４】また、内燃機関の回転が高速から低速に移
行されると、その回転変化が図示しないクランク角セン
サ等により検出される。そして、その検出に基づいて制
御装置２８によりアクチュエータ２４が駆動され、ロッ
ド２６及びレバー２７を介してシャフト１９が図１の時
計方向に回動される。その回動力はスプリング２２，２
３を介してアーム２０に伝達され、図６に示すように、
ローラ２１に対して解放方向への移動力Ｆｐが付与され
る。When the rotation of the internal combustion engine is changed from high speed to low speed, the change in rotation is detected by a crank angle sensor or the like (not shown). Based on the detection, the actuator 28 is driven by the control device 28, and the shaft 19 is rotated clockwise in FIG. 1 via the rod 26 and the lever 27. The turning power is springs 22 and 2.
3 is transmitted to the arm 20, and as shown in FIG.
A moving force Fp in the releasing direction is applied to the roller 21.
【００２５】ところが、同図に示すように、高速用カム
８によりバルブリフタ１が押下されて、バルブ４がリフ
ト状態にあるときには、ローラ２１に対してバルブリフ
ト反力Ｆｖの分力Ｆｂが作用し、この分力Ｆｂが前記移
動力Ｆｐよりも大きくなっている。このため、シャフト
１９が回動されてもアーム２０が追従回動されることは
なく、シャフト１９の回転はスプリング２２，２３の変
形により吸収される。However, as shown in the figure, when the valve lifter 1 is pushed down by the high speed cam 8 and the valve 4 is in the lifted state, the component force Fb of the valve lift reaction force Fv acts on the roller 21. The component force Fb is larger than the moving force Fp. Therefore, even if the shaft 19 is rotated, the arm 20 does not follow and the rotation of the shaft 19 is absorbed by the deformation of the springs 22 and 23.
【００２６】そして、図８に示すように、カムシャフト
５の回転に伴い、高速用カム８がバルブ４をリフトしな
い位置まで回転されたとき、前記ローラ２１に作用する
バルブリフト反力Ｆｖの分力Ｆｂが零に低下して、アー
ム２０の回動が許容される。それにより、図４、図５及
び図７に示す位置まで、アーム２０が時計方向に回動さ
れる。この状態ではアーム２０は図１の状態よりもその
反対側で上方へ大きく傾斜し、スプリング２２，２３の
バネ力のみが作用するフリーの状態になる。そして、ス
プリング２２，２３のバネ力はバルブリフト反力よりも
弱いため、高速用カム８はピン１２に沿って移動でき、
高速用カム８が突出位置に保持される状態から解放され
る。Then, as shown in FIG. 8, when the high speed cam 8 is rotated to a position where the valve 4 is not lifted by the rotation of the cam shaft 5, the valve lift reaction force Fv acting on the roller 21 is divided. The force Fb decreases to zero and the rotation of the arm 20 is allowed. Thereby, the arm 20 is rotated clockwise to the position shown in FIGS. 4, 5 and 7. In this state, the arm 20 is tilted to the upper side on the opposite side to the state shown in FIG. 1, and is in a free state in which only the spring force of the springs 22 and 23 acts. Since the spring force of the springs 22 and 23 is weaker than the valve lift reaction force, the high speed cam 8 can move along the pin 12,
The high-speed cam 8 is released from the state where it is held at the protruding position.
【００２７】この状態でカムシャフト５が回転される
と、バルブリフト反力及びそのバルブリフト反力が作用
しなくなった時のスプリング２２，２３のバネ力等によ
り、バルブ４の昇降動作にともない高速用カム８がピン
１２に沿って径方向に移動される。従って、高速用カム
８のカム部１０のカム作用が無効化される。そのため、
バルブリフタ１が低速用カム１４のカム部１６のカムプ
ロフィールに従って昇降され、バルブ４は小さなリフト
量Ｌ２で開閉駆動される。When the camshaft 5 is rotated in this state, the valve lift reaction force and the spring force of the springs 22 and 23 when the valve lift reaction force ceases to act at a high speed as the valve 4 moves up and down. The cam 8 is moved in the radial direction along the pin 12. Therefore, the cam action of the cam portion 10 of the high speed cam 8 is invalidated. for that reason,
The valve lifter 1 is moved up and down according to the cam profile of the cam portion 16 of the low speed cam 14, and the valve 4 is opened and closed with a small lift amount L2.
【００２８】さらに、内燃機関の回転が低速から高速に
移行された場合には、アクチュエータ２４の駆動によ
り、ロッド２６及びレバー２７を介してシャフト１９が
図４の反時計方向に回動される。そして、この回動力が
スプリング２２，２３を介してアーム２０に伝達され、
図７に示すように、ローラ２１に対して切替方向への移
動力Ｆｌが付与される。ところが、同図に示すように、
低速用カム１４によりバルブリフタ１が押下されて、バ
ルブ４がリフト状態にあるときには、ローラ２１に対し
てバルブリフト反力Ｆｖの分力Ｆｂが作用し、この分力
Ｆｂが前記移動力Ｆｌよりも大きくなっている。このた
め、シャフト１９が回動されてもリフト状態のときには
アーム２０が追従回動されることはない。Further, when the rotation of the internal combustion engine is changed from low speed to high speed, the actuator 24 is driven to rotate the shaft 19 through the rod 26 and the lever 27 in the counterclockwise direction in FIG. Then, this turning power is transmitted to the arm 20 via the springs 22 and 23,
As shown in FIG. 7, a moving force Fl in the switching direction is applied to the roller 21. However, as shown in the figure,
When the valve lifter 1 is pushed down by the low speed cam 14 and the valve 4 is in the lifted state, the component force Fb of the valve lift reaction force Fv acts on the roller 21, and this component force Fb is greater than the moving force Fl. It is getting bigger. Therefore, even if the shaft 19 is rotated, the arm 20 does not follow and rotate in the lifted state.
【００２９】そして、図８に示すように、カムシャフト
５の回転に伴い、低速用カム１４がバルブ４をリフトし
ない位置まで回転されたとき、前記ローラ２１に作用す
るバルブリフト反力Ｆｖの分力Ｆｂが零に低下して、ア
ーム２０の回動が許容される。それにより、図１及び図
２に示すように、アーム２０がストッパ２９に係止され
る反時計方向に回動され、高速用カム８が突出位置に移
動されて係止保持される。Then, as shown in FIG. 8, when the low speed cam 14 is rotated to a position where the valve 4 is not lifted by the rotation of the cam shaft 5, the valve lift reaction force Fv acting on the roller 21 is divided. The force Fb decreases to zero and the rotation of the arm 20 is allowed. As a result, as shown in FIGS. 1 and 2, the arm 20 is rotated counterclockwise so as to be locked by the stopper 29, and the high speed cam 8 is moved to the projecting position and locked and held.
【００３０】このように、この実施例のバルブ駆動装置
においては、前記のようにカムシャフト５の回転中にお
いてカム８，１４によりバルブ４がリフトされていない
とき、バルブリフト反力の低下に基づいて、高速用カム
８の突出位置への移動やその突出位置における保持状態
の解除が許容される。このため、バルブ４をリフトさせ
ることなくカム位置の切替が行われる。従って、バルブ
４のリフト状態でリフト量が変更されて、運転特性が急
変したりするようなすることはなく、振動及び騒音が発
生するおそれを確実に防止することができる さらに、この実施例においてはバルブリフタ反力及びア
ーム２０とストッパ２９との係合により高速カム８は突
出位置に確実に保持されるとともに、低速用カム１４は
カムシャフト５に固定されている。従って、バルブ４は
所定のリフト量で確実に動作され、良好な運転特性を得
ることができる。As described above, in the valve drive system of this embodiment, when the valve 4 is not lifted by the cams 8 and 14 during the rotation of the camshaft 5 as described above, the valve lift reaction force is reduced. Thus, the movement of the high speed cam 8 to the protruding position and the release of the holding state at the protruding position are allowed. Therefore, the cam position is switched without lifting the valve 4. Therefore, the lift amount is not changed in the lifted state of the valve 4 so that the operating characteristics are not suddenly changed, and it is possible to surely prevent the vibration and the noise from being generated. The high-speed cam 8 is securely held at the projecting position by the valve lifter reaction force and the engagement of the arm 20 and the stopper 29, and the low-speed cam 14 is fixed to the cam shaft 5. Therefore, the valve 4 is reliably operated with a predetermined lift amount, and good operating characteristics can be obtained.
【００３１】また、この実施例においては、切替駆動機
構１８がカムシャフト５の外方において、そのカムシャ
フト５と独立して設けられている。そのため、回転運動
部の質量が増加してシャフトに曲げ応力等が加えられる
ことがなく、シャフト疲労等が生じるようなこともな
い。しかも、切替駆動機構１８がカムシャフト５の外方
に配置されているため、その機構をカムシャフト上配置
した場合と異なり、この部分の構造が複雑になったりす
ることはなく、構造を簡単することができる。Further, in this embodiment, the switching drive mechanism 18 is provided outside the camshaft 5 and independently of the camshaft 5. Therefore, the mass of the rotary motion unit is not increased, bending stress or the like is not applied to the shaft, and shaft fatigue or the like is not caused. Moreover, since the switching drive mechanism 18 is arranged outside the camshaft 5, unlike the case where the mechanism is arranged on the camshaft, the structure of this portion does not become complicated and the structure is simplified. be able to.
【００３２】また、この実施例においては、高速用カム
８の突出移動時おいてそのカム８の円筒面１１ａがカム
シャフト５と同心上に配置される。このため、切替駆動
機構１８のアーム２０のローラ２１は定位置で円筒面１
１ａに接触して、動くことがない。従って、この状態に
おいてアーム２０の余分な動きを抑制して、振動等を防
止できる。Further, in this embodiment, the cylindrical surface 11a of the high-speed cam 8 is arranged concentrically with the cam shaft 5 when the high-speed cam 8 is moved in the protruding direction. Therefore, the roller 21 of the arm 20 of the switching drive mechanism 18 stays in the fixed position at the cylindrical surface 1.
It does not move by touching 1a. Therefore, in this state, excessive movement of the arm 20 can be suppressed and vibration or the like can be prevented.
【００３３】さらに、この実施例においては、高速用カ
ム８と低速用カム１４とのふたつのカムが設けられてい
るため、それぞれ高速用、低速用に適したカムプロフィ
ールを得ることができる。このため、高速回転及び低速
回転に応じた適正なバルブリフト量を確保して、良好な
運転特性を得ることが可能となる。Further, in this embodiment, since two cams, the high speed cam 8 and the low speed cam 14, are provided, it is possible to obtain the cam profiles suitable for high speed and low speed, respectively. Therefore, it is possible to secure an appropriate valve lift amount according to the high speed rotation and the low speed rotation, and to obtain good operation characteristics.
【００３４】加えて、この実施例においては、前記のよ
うに切替駆動機構１８のローラ２１が、カムシャフト５
の回転軸心とアーム２０の回動軸心とを結ぶ直線上を越
えて変位されるとき、高速用カム８と低速用カム１４と
のベース円が一致するように構成されてる。このため、
ローラ２１が前記直線上を越える際に、高速用カム８を
径方向へ若干押圧移動させることがあっても、バルブリ
フタ１が押圧されることはなく、バルブリフト時以外の
時にバルブ４が開放されて、運転特性が急変されるおそ
れを確実に防止することができる。In addition, in this embodiment, the roller 21 of the switching drive mechanism 18 is connected to the camshaft 5 as described above.
The base circles of the high speed cam 8 and the low speed cam 14 coincide with each other when they are displaced beyond a straight line connecting the rotation axis of the above and the rotation axis of the arm 20. For this reason,
When the roller 21 crosses the straight line, even if the high-speed cam 8 is slightly pushed in the radial direction, the valve lifter 1 is not pushed and the valve 4 is opened except when the valve is lifted. As a result, it is possible to reliably prevent a sudden change in driving characteristics.
【００３５】しかも、この実施例においては、高速用カ
ム８の隣り合った２つのカム部１０が円筒部１１により
一体に連結構成されているため、構成を簡略化すること
ができるとともに、作動の安定化を図ることができる。Moreover, in this embodiment, since the two adjacent cam portions 10 of the high speed cam 8 are integrally connected by the cylindrical portion 11, the structure can be simplified and the operation can be performed. Stabilization can be achieved.
【００３６】[0036]
【別の実施例】次に、この発明を具体化した内燃機関の
バルブ駆動装置の第２実施例を、図９〜図１５に基づい
て説明する。[Second Embodiment] Next, a second embodiment of a valve drive device for an internal combustion engine embodying the present invention will be described with reference to FIGS.
【００３７】さて、この実施例は切替駆動機構１８にお
いて前述した第１実施例と相違している。そのため、第
１実施例と共通する構成部分については説明を省略し、
相違する構成部分についてのみ説明を行う。Now, this embodiment is different from the above-mentioned first embodiment in the switching drive mechanism 18. Therefore, the description of the components common to the first embodiment is omitted,
Only the different components will be described.
【００３８】図９及び図１０に示すように、一対のビー
ム３１，３２はベアリングキャップ６の両端部間に架設
され、シリンダブロック２上においてカムシャフト５と
平行に延長されている。可動部としてのスイングアーム
３３は基端においてピン３４によりビーム３１上のホル
ダ３５に揺動可能に支持され、その中間部には高速用カ
ム８の円筒面１１ａに当接するローラ３６が回転可能に
支持されている。付勢手段としてのリターンスプリング
３７はスイングアーム３３の中間上面の突起３８とヘッ
ドカバー３９との間に介装され、スイングアーム３３を
図１０の時計方向に回動付勢している。As shown in FIGS. 9 and 10, the pair of beams 31 and 32 are provided between both ends of the bearing cap 6 and extend on the cylinder block 2 in parallel with the camshaft 5. A swing arm 33 as a movable part is swingably supported by a holder 35 on the beam 31 at a base end by a pin 34, and a roller 36 abutting on a cylindrical surface 11a of the high speed cam 8 is rotatably supported at an intermediate part thereof. It is supported. A return spring 37 as a biasing means is interposed between a protrusion 38 on the intermediate upper surface of the swing arm 33 and a head cover 39, and biases the swing arm 33 clockwise in FIG.
【００３９】そして、この実施例においては、前記リタ
ーンスプリング３７の付勢力が、バルブスプリング３に
よるバルブリフト反力よりも小さくなるように設定され
ている。これにより、スイングアーム３３が、カムシャ
フト５の回転に伴う高速用カム８の径方向への往復移動
により、そのカム８の突出位置及び後退位置と対応する
位置間で揺動変位されるようになっている。In this embodiment, the urging force of the return spring 37 is set to be smaller than the valve lift reaction force of the valve spring 3. As a result, the swing arm 33 is swingably displaced between the protruding position and the retracted position of the cam 8 due to the radial reciprocal movement of the high speed cam 8 as the cam shaft 5 rotates. Has become.
【００４０】図９〜図１２に示すように、前記ピン３４
はビーム３１上のホルダ３５に挿通支持される両端の支
軸部４０と、スイングアーム３３の基端に嵌挿される偏
心部４１とから構成されている。ネジ部４２は両支軸部
４０の先端に形成され、このネジ部４２にロックナット
４３を螺合することにより、偏心ピン３４がホルダ３５
間に固定されている。そして、ロックナット４３を緩め
た状態で、偏心ピン３４を回動調節することにより、図
１２に示すように、偏心部４１の変位量Ｈの範囲でスイ
ングアーム３３の支点位置を変更することができる。As shown in FIGS. 9 to 12, the pin 34 is
Is composed of a support shaft portion 40 at both ends which is inserted into and supported by a holder 35 on the beam 31, and an eccentric portion 41 which is fitted and inserted into the base end of the swing arm 33. The screw portion 42 is formed at the tip of each of the support shaft portions 40, and the eccentric pin 34 is attached to the holder 35 by screwing the lock nut 43 into the screw portion 42.
It is fixed in between. By rotating the eccentric pin 34 with the lock nut 43 loosened, the fulcrum position of the swing arm 33 can be changed within the range of the displacement amount H of the eccentric portion 41, as shown in FIG. it can.
【００４１】図９、図１０及び図１４に示すように、凹
部４４は前記ビーム３２上に形成され、スイングアーム
３３の揺動時に、その先端がこの凹部４４内で上下移動
される。スイングアーム３３の先端には係止孔４５が形
成されている。シリンダ室４６はビーム３２内に形成さ
れ、その内部には固定部としてのピストン４７が移動可
能に収容されている。係止ピン４８はピストン４７の一
側に突設され、ピストン４７の移動に伴って凹部４４内
に出没される。スプリング４９はシリンダ室４６とピス
トン４７との間に介装され、係止ピン４８を凹部４４か
らシリンダ室４６側へ没入する方向に移動付勢してい
る。As shown in FIGS. 9, 10 and 14, the recess 44 is formed on the beam 32, and the tip end of the swing arm 33 is vertically moved in the recess 44 when the swing arm 33 is swung. A locking hole 45 is formed at the tip of the swing arm 33. The cylinder chamber 46 is formed in the beam 32, and a piston 47 as a fixed portion is movably accommodated inside the beam chamber 32. The locking pin 48 is provided so as to project from one side of the piston 47, and the locking pin 48 is projected and retracted in the recess 44 as the piston 47 moves. The spring 49 is interposed between the cylinder chamber 46 and the piston 47, and urges the locking pin 48 to move in the direction of retracting from the recess 44 to the cylinder chamber 46 side.
【００４２】オイル通路５０は前記シリンダ室４６に連
通するように、シリンダブロック２、ベアリングキャッ
プ６及びビーム３２に形成され、その外端には電磁弁５
１を介してオイルポンプ５２が接続されている。そし
て、内燃機関の高速回転時において、制御装置２８によ
り電磁弁５１が開放されたとき、オイルポンプ５２から
オイル通路５０を介してシリンダ室４６内に圧油が供給
される。そして、スプリング４９の圧縮変形をともない
ながらピストン４７を介して係止ピン４８が凹部４４側
に突出移動される。The oil passage 50 is formed in the cylinder block 2, the bearing cap 6 and the beam 32 so as to communicate with the cylinder chamber 46, and the solenoid valve 5 is provided at the outer end thereof.
An oil pump 52 is connected via 1. Then, when the electromagnetic valve 51 is opened by the control device 28 during high speed rotation of the internal combustion engine, pressure oil is supplied from the oil pump 52 into the cylinder chamber 46 via the oil passage 50. Then, with the compression deformation of the spring 49, the locking pin 48 is moved to the recess 44 side via the piston 47.
【００４３】これにより、図１０及び図１４に示すよう
に、スイングアーム３３の先端が凹部４４内で下部に位
置した時点で、係止ピン４８が係止孔４５に係合され、
スイングアーム３３の揺動が阻止される。この時には、
スイングアーム３３が下方位置に配置され、ローラ３６
を介して高速用カム８が突出位置に切替保持される。As a result, as shown in FIGS. 10 and 14, when the tip of the swing arm 33 is located in the lower portion of the recess 44, the locking pin 48 is engaged with the locking hole 45.
The swing of the swing arm 33 is blocked. At this time,
The swing arm 33 is arranged at the lower position, and the roller 36
The high speed cam 8 is switched and held at the protruding position via the.
【００４４】次に、前記のように構成されたこの第２の
実施例のバルブ駆動装置について動作を説明する。さ
て、図１０及び図１４は、内燃機関の高速回転時を示す
もである。この状態においては、シリンダ室４６への圧
油の供給に基づいて、係止ピン４８が係止孔４５内に係
合されて、係止ピン４８がビーム３２とスイングアーム
３３との間に介在されている。従って、この状態ではス
イングアーム３３の揺動が阻止されて、高速用カム８が
突出位置に切替保持されている。この状態でカムシャフ
ト５が回転されると、高速用カム８はそのプロフィール
中心をカムシャフト５の回転軸心と一致させた状態で回
転される。それにより、バルブリフタ１が高速用カム８
のカム部１０のカムプロフィールに従って昇降され、バ
ルブ４は大きなリフト量Ｌ１で開閉駆動される。Next, the operation of the valve drive system of the second embodiment constructed as described above will be explained. Now, FIGS. 10 and 14 show the internal combustion engine at high speed rotation. In this state, the locking pin 48 is engaged in the locking hole 45 based on the supply of the pressure oil to the cylinder chamber 46, and the locking pin 48 is interposed between the beam 32 and the swing arm 33. Has been done. Therefore, in this state, the swing arm 33 is prevented from swinging, and the high speed cam 8 is switched and held at the protruding position. When the camshaft 5 is rotated in this state, the high speed cam 8 is rotated with its profile center aligned with the rotation axis of the camshaft 5. As a result, the valve lifter 1 moves the high-speed cam 8
The valve 4 is moved up and down according to the cam profile of the cam portion 10, and the valve 4 is opened and closed with a large lift amount L1.
【００４５】また、内燃機関の回転が高速から低速に移
行されると、制御装置２８により電磁弁５１が閉じられ
て、オイルポンプ５２からシリンダ室４６に対する油圧
が低下する。これにより、係止ピン４８がスプリング４
９の付勢力で、凹部４４への突出位置からシリンダ室４
６側へ移動されようとする。ところが、図１０に示すよ
うに、高速用カム８によりバルブリフタ１が押下され
て、バルブ４がリフト状態にあるときには、スイングア
ーム３３に対してバルブリフト反力が作用している。こ
のため、係止ピン４８と係合孔４５との間には大きな摩
擦力が作用して、係止ピン４８は係合孔４５から離脱移
動することができない。When the rotation of the internal combustion engine is changed from high speed to low speed, the control device 28 closes the electromagnetic valve 51, and the oil pressure from the oil pump 52 to the cylinder chamber 46 decreases. As a result, the locking pin 48 becomes the spring 4
By the urging force of 9, the cylinder chamber 4
Attempt to move to 6 side. However, as shown in FIG. 10, when the valve lifter 1 is pushed down by the high speed cam 8 and the valve 4 is in the lifted state, the valve lift reaction force acts on the swing arm 33. Therefore, a large frictional force acts between the locking pin 48 and the engagement hole 45, and the locking pin 48 cannot move away from the engagement hole 45.
【００４６】そして、カムシャフト５の回転に伴い、高
速用カム８がバルブ４をリフトしない位置まで回転され
たとき、前記スイングアーム３３に作用するバルブリフ
ト反力が低下して零になる。これにより、前記摩擦力が
低下して図１３及び図１５に示すように、スプリング４
９の付勢力にて、係止ピン４８が係止孔４５から離脱移
動され、高速用カム８が突出位置の保持状態から解放さ
れる。When the high speed cam 8 is rotated to a position where the valve 4 is not lifted as the cam shaft 5 rotates, the valve lift reaction force acting on the swing arm 33 decreases and becomes zero. As a result, the frictional force is reduced, and as shown in FIGS.
The locking pin 48 is moved away from the locking hole 45 by the urging force of 9, and the high-speed cam 8 is released from the holding state of the protruding position.
【００４７】この状態でカムシャフト５が回転される
と、リターンスプリング３７のバネ力が弱いため、高速
用カム８がピン１２に沿って径方向に往復移動されると
ともに、その往復移動にともないスイングアーム３３が
ピン３４を中心に追従移動される。従って、高速用カム
８のカム部１０の作用が無効化される。そのため、バル
ブリフタ１が低速用カム１４のカム部１６のカムプロフ
ィールに従って昇降され、バルブ４は小さなリフト量Ｌ
２で開閉駆動される。When the camshaft 5 is rotated in this state, the spring force of the return spring 37 is weak, so that the high-speed cam 8 is reciprocally moved in the radial direction along the pin 12, and the swing is accompanied by the reciprocating movement. The arm 33 is moved around the pin 34. Therefore, the action of the cam portion 10 of the high speed cam 8 is canceled. Therefore, the valve lifter 1 is moved up and down according to the cam profile of the cam portion 16 of the low speed cam 14, and the valve 4 is moved by a small lift amount L.
It is driven to open and close at 2.
【００４８】さらに、内燃機関の運転状態が低速から高
速に移行されると、制御装置２８により電磁弁５１が開
放され、オイルポンプ５２からオイル通路５０を介して
シリンダ室４６内に圧油が供給される。これにより、ピ
ストン４７を介して係止ピン４８が凹部４４側に突出移
動されようとする。この時、図１３に示すように、スイ
ングアーム３３は低速用カム１４のカム部１６に従って
往復回動するが、低速用カム１４はカム面の高低差が少
ないため、スイングアーム３３の先端が係止ピン４８と
の対向位置から外れることはない。従って、係止孔４５
が係止ピン４８と一致しない位置にあるときには、係止
ピン４８は係止孔４５と係合することなく没入状態を維
持する。Further, when the operating condition of the internal combustion engine is changed from low speed to high speed, the solenoid valve 51 is opened by the control device 28, and the pressure oil is supplied from the oil pump 52 into the cylinder chamber 46 through the oil passage 50. To be done. As a result, the locking pin 48 tends to move toward the recess 44 side via the piston 47. At this time, as shown in FIG. 13, the swing arm 33 reciprocally rotates according to the cam portion 16 of the low speed cam 14, but since the low speed cam 14 has a small cam surface height difference, the tip of the swing arm 33 is engaged. It does not come off from the position facing the stop pin 48. Therefore, the locking hole 45
Is not aligned with the locking pin 48, the locking pin 48 does not engage the locking hole 45 and maintains the retracted state.
【００４９】そして、カムシャフト５の回転に伴い、低
速用カム１４がバルブ４をリフトしない位置まで回転さ
れたとき、スイングアーム３３がカムシャフト５側に接
近揺動されて、その先端が往復動行程の下限に位置す
る。これにより、図１０及び図１４に示すように、係止
孔４５が係止ピン４８と一致して、係止ピン４８が油圧
により係止孔４５と係合する位置に移動され、高速用カ
ム８が突出位置に係止保持される。When the low speed cam 14 is rotated to a position where the valve 4 is not lifted as the camshaft 5 rotates, the swing arm 33 is swung toward the camshaft 5 side and the tip thereof reciprocates. Located at the lower end of the journey. As a result, as shown in FIGS. 10 and 14, the locking hole 45 coincides with the locking pin 48, and the locking pin 48 is moved to a position where it is hydraulically engaged with the locking hole 45. 8 is locked and held at the protruding position.
【００５０】以上のように、この第２実施例のバルブ駆
動装置においても、前述した第１実施例の場合と同様
に、カムシャフト５の回転中においてカム８，１４によ
りバルブ４がリフトされていないタイミングで、高速用
カム８が突出位置と後退位置とに切り替えられるように
なっている。このため、バルブ４のリフト状態でリフト
量が変更されることがなく、運転特性の急変を防止でき
る。As described above, also in the valve drive system of the second embodiment, the valve 4 is lifted by the cams 8 and 14 while the camshaft 5 is rotating, as in the case of the first embodiment described above. The high-speed cam 8 can be switched between the projecting position and the retracted position at a non-timing timing. Therefore, the lift amount is not changed in the lifted state of the valve 4, and a sudden change in the operating characteristics can be prevented.
【００５１】また、この第２実施例においても、前記打
１実施例と同様に、切替駆動機構１８がカムシャフト５
の外方において、そのカムシャフト５と独立して設けら
れている。そのため、回転運動部の質量が増加したり、
その部分の構造が複雑になったりすることはない。Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the switching drive mechanism 18 has the camshaft 5
Is provided outside of the camshaft 5 independently of the camshaft 5. Therefore, the mass of the rotary motion part increases,
The structure of that part does not become complicated.
【００５２】さらに、この第２実施例においては、スイ
ングアーム３３が両端の２点において、偏心ピン３４及
び係止ピン４８により揺動不能に係止されるようになっ
ている。このため、係止部の１点当たりに掛かる荷重負
荷を半減することができて、偏心ピン３４や係止ピン４
８の耐久性を向上させることができるとともに、全体構
成の小型化及び軽量化を図ることができる。Further, in the second embodiment, the swing arm 33 is locked by the eccentric pin 34 and the locking pin 48 at two points at both ends so as not to swing. For this reason, the load applied to one point of the locking portion can be halved, and the eccentric pin 34 and the locking pin 4 can be reduced.
The durability of No. 8 can be improved, and the overall configuration can be made smaller and lighter.
【００５３】しかも、この第２実施例においては、偏心
ピン３４を回動調節することにより、スイングアーム３
３の支点位置を変更できるようになっている。このた
め、高速用カム８の円筒面１１ａに対するローラ３６の
当接状態を適切に調節設定することができて、動作の安
定化を図ることができる。Moreover, in the second embodiment, the swing arm 3 is adjusted by rotationally adjusting the eccentric pin 34.
The fulcrum position of 3 can be changed. Therefore, the contact state of the roller 36 with the cylindrical surface 11a of the high speed cam 8 can be appropriately adjusted and set, and the operation can be stabilized.
【００５４】次に、この発明の第３実施例を図１６及び
図１７に基づいて説明する。この第３実施例は切替駆動
機構１８において前述した第１、第２実施例と相違して
いる。この第３実施例においては、高速用カム８それ自
身が高速用カム８の移動にともなって変位する可動部を
構成している。カムシャフト５には一対の平行な案内面
５５が形成され、この案内面５５の作用により高速用カ
ム８の相対回転が防止されるとともに、高速用カム８の
カムシャフト５の径方向への移動が案内される。カムシ
ャフト５と高速用カム８との間には付勢手段としてのス
プリング５６が介在され、高速用カム８が突出方向に付
勢されている。このスプリング５６の付勢力は、バルブ
４をリフトさせるには至らない程度のものである。高速
用カム８にはその側面間を貫通する収容孔５７が形成さ
れ、その内部にはスプリング５８及び受け板５９が収容
されている。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment differs from the first and second embodiments in the switching drive mechanism 18 described above. In the third embodiment, the high speed cam 8 itself constitutes a movable portion which is displaced as the high speed cam 8 moves. A pair of parallel guide surfaces 55 are formed on the cam shaft 5, and the action of the guide surfaces 55 prevents relative rotation of the high speed cam 8 and also allows the high speed cam 8 to move in the radial direction of the cam shaft 5. Will be guided. A spring 56 as an urging means is interposed between the cam shaft 5 and the high speed cam 8 to urge the high speed cam 8 in the protruding direction. The biasing force of the spring 56 is such that it does not lift the valve 4. The high speed cam 8 is formed with a housing hole 57 penetrating between the side surfaces thereof, and a spring 58 and a receiving plate 59 are housed therein.
【００５５】高速用カム８と隣接して、カムシャフト５
には支持ブロック６０が固定されている。その支持ブロ
ック６０にはシリンダ室６１が形成され、その内部には
前記収容孔５７内に出没可能な固定部としてのピストン
６２が収容されている。The camshaft 5 is provided adjacent to the high speed cam 8.
A support block 60 is fixed to the. A cylinder chamber 61 is formed in the support block 60, and a piston 62 as a fixed portion that can be retracted in the accommodation hole 57 is accommodated therein.
【００５６】カムシャフト５内にはオイル通路６３が形
成されており、そのオイル通路６３は連通路６４を介し
て前記シリンダ室６１に接続されている。オイル通路６
３にはオイルポンプ５２が接続されている。An oil passage 63 is formed in the camshaft 5, and the oil passage 63 is connected to the cylinder chamber 61 via a communication passage 64. Oil passage 6
An oil pump 52 is connected to 3.
【００５７】そして、高速回転時にはオイルポンプ５２
から圧油がオイル通路５３及び連通路５４を介してシリ
ンダ室６１に供給され、ピストン６２に対して突出方向
の力が作用する。この時、高速用カム８にはスプリング
５６により径方向へ突出する力が作用しているが、スプ
リング５６の付勢力はバルブリフト反力より弱い。この
ため、低速用カム１４がバルブをリフトしない位置まで
回動されてバルブリフト反力が低下するまで高速用カム
８は突出せず、収容孔５７とピストン６２とは合致しな
い。このため、ピストン６２は没入状態を維持する。When rotating at high speed, the oil pump 52
Pressure oil is supplied to the cylinder chamber 61 from the oil passage 53 and the communication passage 54, and a force in the protruding direction acts on the piston 62. At this time, the spring 56 exerts a radial force on the high-speed cam 8, but the biasing force of the spring 56 is weaker than the valve lift reaction force. Therefore, the high speed cam 8 does not project until the low speed cam 14 is rotated to a position where it does not lift the valve and the valve lift reaction force decreases, and the housing hole 57 and the piston 62 do not match. Therefore, the piston 62 maintains the retracted state.
【００５８】そして、低速用カム１４バルブリフトを行
わない位置まで回動されると、高速用カム８が突出位置
に切り替えられて、ピストン６２と収容孔５７とが合致
する。従って、油圧によりスプリング５８を圧縮変形さ
せながら、ピストン６２が収容孔５７内に挿入されて、
支持ブロック６０と高速用カム８との間に介在されて高
速用カム８と支持ブロック６０とがが固定関係になり、
高速用カム８が突出位置で保持される。その後、バルブ
４は高速用カム８のカムプロフィールにしたがって大き
なリフト量で開閉動作される。When the low speed cam 14 is rotated to a position where the valve is not lifted, the high speed cam 8 is switched to the projecting position so that the piston 62 and the housing hole 57 are aligned with each other. Therefore, the piston 62 is inserted into the accommodation hole 57 while compressing and deforming the spring 58 by hydraulic pressure,
By interposing between the support block 60 and the high speed cam 8, the high speed cam 8 and the support block 60 have a fixed relationship,
The high speed cam 8 is held at the protruding position. After that, the valve 4 is opened and closed with a large lift amount according to the cam profile of the high speed cam 8.
【００５９】また、内燃機関が低速回転状態になると、
油圧が低下される。このため、ピストン６２にはスプリ
ング５８の付勢力により収容孔５７内から退く方向への
力が作用する。しかし、高速用カム８にはそれがバルブ
リフトを行わない位置に至るまではバルブリフト反力が
作用している。このため、ピストン６２と収容孔５７と
の間には大きな摩擦力が作用し、ピストン６２の移動が
阻止される。そして、高速用カム８がバルブリフトを行
わない位置に回転して、バルブリフト反力が低下する
と、スプリング５８の付勢力によりピストン６２がシリ
ンダ室６１内に没入する。これにより、高速用カム８と
支持ブロック６０との固定関係が解除され、高速用カム
８はスプリング５６の付勢力のみが受けるフリーの状態
となる。従って、高速用カム８の作用が無効化され、バ
ルブ４は低速用カム１４のカムプロフィールにしたがっ
て少ないリフト量で開閉動作される。When the internal combustion engine is in the low speed rotation state,
Oil pressure is reduced. For this reason, the force of the spring 58 acts on the piston 62 in the direction of retracting from the inside of the accommodation hole 57. However, the valve lift reaction force acts on the high-speed cam 8 until it reaches the position where the valve lift is not performed. Therefore, a large frictional force acts between the piston 62 and the accommodation hole 57, and the movement of the piston 62 is blocked. Then, when the high-speed cam 8 rotates to a position where the valve lift is not performed and the valve lift reaction force decreases, the piston 62 retracts into the cylinder chamber 61 due to the urging force of the spring 58. As a result, the fixed relationship between the high speed cam 8 and the support block 60 is released, and the high speed cam 8 is in a free state in which only the biasing force of the spring 56 is received. Therefore, the action of the high speed cam 8 is invalidated, and the valve 4 is opened and closed with a small lift amount according to the cam profile of the low speed cam 14.
【００６０】以上のように、この第３実施例において
も、バルブリフト反力の低下に基づいてカム位置の切替
が行われるため、バルブリフト動作が変動することな
く、良好な運転特性を確保できる。As described above, also in the third embodiment, since the cam position is switched based on the decrease in the valve lift reaction force, the valve lift operation does not fluctuate and good operating characteristics can be secured. .
【００６１】また、この第３実施例においては、高速用
カム８を切替位置で保持するためのピストン６２、高速
用カム８を付勢するためのスプリング５６等がカムシャ
フト５上に配置されているため、全体をコンパクトにで
きる。In the third embodiment, the piston 62 for holding the high speed cam 8 in the switching position, the spring 56 for urging the high speed cam 8 and the like are arranged on the camshaft 5. Therefore, the whole can be made compact.
【００６２】次に、この発明のさらに別の実施例を、図
１８〜図２０に基づいて説明する。まず、図１８に示す
実施例においては、高速用カム８及びカムシャフト５に
貫設されたピン１２の延長軸線が、高速用カム８のカム
部１０の作用角Ｒの中央位置よりもカムシャフト５の回
転方向へ所定角度θの進み位相をもって配置されてい
る。Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, in the embodiment shown in FIG. 18, the extension axis of the pin 12 penetrating the high speed cam 8 and the cam shaft 5 is located at a position higher than the center position of the working angle R of the cam portion 10 of the high speed cam 8. 5 is arranged with a lead phase of a predetermined angle θ in the rotational direction of 5.
【００６３】すなわち、カムシャフト５の回転に伴い、
高速用カム８が突出位置と後退位置との間で径方向に移
動されるときには、カムシャフト５の回転により高速用
カム８に対して作用角Ｒの中央位置よりも回転方向へ進
み位相をもって移動力が作用する。この点を考慮して、
ピン１２の延長軸線が所定角度θの進み位相をもって配
置されているため、高速用カム８はピン１２の延長方向
に沿って、大きな摩擦力を受けることなく円滑に移動さ
れる。That is, as the camshaft 5 rotates,
When the high speed cam 8 is moved in the radial direction between the projecting position and the retracted position, the rotation of the cam shaft 5 advances the rotational direction of the high speed cam 8 from the central position of the working angle R and moves with a phase. Power acts. With this in mind,
Since the extension axis of the pin 12 is arranged with the advance phase of the predetermined angle θ, the high-speed cam 8 is smoothly moved along the extension direction of the pin 12 without receiving a large frictional force.
【００６４】次に、図１９に示す実施例について説明す
ると、この実施例は多気筒の内燃機関における吸気側の
バルブを駆動するためのバルブ駆動装置に具体化したも
のであって、カムシャフト５上に複数の高速用カム８及
び低速用カム１４が交互に配置されている。そして、各
高速用カム８の隣り合った２つのカム部１０が円筒部１
１により一体に連結構成されるとともに、低速用カム１
４の隣り合った２つのカム部１６が円筒部１７により一
体に連結構成されている。Next, the embodiment shown in FIG. 19 will be described. This embodiment is embodied as a valve drive device for driving a valve on the intake side in a multi-cylinder internal combustion engine. A plurality of high speed cams 8 and low speed cams 14 are alternately arranged on the upper side. Then, the two adjacent cam portions 10 of each high speed cam 8 are connected to the cylindrical portion 1.
1 is integrally connected to the low speed cam 1
Two adjacent four cam portions 16 are integrally connected by a cylindrical portion 17.
【００６５】このため、構成を簡略化して部品点数を削
減することができるとともに、作動の安定化を図ること
ができる。図２０に示す実施例について説明すると、こ
の実施例は高速用カム８の頂部と低速用カム１４の頂部
とをカム回転方向に変位させたものである。Therefore, the structure can be simplified, the number of parts can be reduced, and the operation can be stabilized. Explaining the embodiment shown in FIG. 20, this embodiment is one in which the top of the high speed cam 8 and the top of the low speed cam 14 are displaced in the cam rotation direction.
【００６６】従って、この図２０の実施例では、高速用
カム８、低速用カム１４の切替にともなって、バルブ４
のリフトタイミングが変更される。なお、この発明は前
記実施例の構成に限定されるものではなく、カムの切替
にともないバルブ４のリフト量及びリフトタイミングの
両方が変更されるように構成してもよい。また、１個の
カムが切替移動することにより、リフト量が変更される
ように構成してもよい。その他、この発明の趣旨から逸
脱しない範囲で、各部の構成を任意に変更して具体化し
てもよい。Therefore, in the embodiment shown in FIG. 20, the valve 4 is switched with the switching of the high speed cam 8 and the low speed cam 14.
Lift timing is changed. The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and both the lift amount and the lift timing of the valve 4 may be changed with the switching of the cam. Further, the lift amount may be changed by switching and moving one cam. In addition, the configurations of the respective units may be arbitrarily modified and embodied without departing from the spirit of the present invention.
【００６７】[0067]
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているため、次のような優れた効果を奏する。すなわ
ち、この発明においては、可動部に作用する付勢手段の
付勢力がバルブをリフトさせるには至らない付勢力であ
るため、バルブリフト反力が低下したときにのみ、カム
の位置切替が行われる。従って、バルブリフトが行われ
ないときにカム位置切替が行われる。このため、運転特
性の急変等を防止できるとともに、各カム毎の切替タイ
ミングの制御が不要であるので、複雑な制御機構、回路
が不要となり、構成が簡単になって装置の信頼性も著し
く向上する。Since the present invention is configured as described above, it has the following excellent effects. That is, according to the present invention, since the urging force of the urging means acting on the movable portion does not result in lifting the valve, the cam position switching is performed only when the valve lift reaction force decreases. Be seen. Therefore, the cam position switching is performed when the valve lift is not performed. Therefore, it is possible to prevent sudden changes in operating characteristics, etc., and because it is not necessary to control the switching timing for each cam, complicated control mechanisms and circuits are not required, and the configuration is simplified and the reliability of the device is significantly improved. To do.
【図１】この発明を具体化した内燃機関のバルブ駆動装
置の第１実施例を示すもので、図３のＡ−Ａ線において
断面にし、特に高速用カムの使用時の動作状態を示す拡
大断面図である。1 shows a first embodiment of a valve drive device for an internal combustion engine embodying the present invention, which is a cross-section taken along the line AA of FIG. 3 and is an enlarged view showing an operating state particularly when a high-speed cam is used. FIG.
【図２】同じくバルブ駆動装置における高速用カムの使
用時の動作状態を示す要部斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of relevant parts showing an operating state when a high speed cam is used in the valve drive device.
【図３】そのバルブ駆動装置のほぼ全体の構成を示す要
部破断正面図である。FIG. 3 is a fragmentary front elevational view showing the almost entire configuration of the valve drive device.
【図４】図１に対応して低速用カムの使用時の動作状態
を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an operating state when the low speed cam is used, corresponding to FIG. 1;
【図５】図２に対応して低速用カムの使用時の動作状態
を示す要部斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of relevant parts showing an operating state when the low speed cam is used, corresponding to FIG. 2;
【図６】図３のＢ−Ｂ線において断面にし、特に高速用
カムの使用状態から低速用カムの使用状態への切り替え
時の動作を説明するための拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3 for explaining the operation particularly when switching from the usage state of the high speed cam to the usage state of the low speed cam.
【図７】図６に対応して低速用カムの使用状態から高速
用カムの使用状態への切り替え時の動作を説明するため
の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining an operation at the time of switching from a usage state of the low speed cam to a usage state of the high speed cam, corresponding to FIG. 6;
【図８】両カム間の切り替えタイミングを説明するため
の部分断面図である。FIG. 8 is a partial cross-sectional view for explaining a switching timing between both cams.
【図９】この発明を具体化した内燃機関のバルブ駆動装
置の第２実施例を示す要部平面図である。FIG. 9 is a main part plan view showing a second embodiment of a valve drive device for an internal combustion engine embodying the present invention.
【図１０】図９のＣ−Ｃ線において断面にし、特に高速
用カムの使用時の動作状態を示す断面図である。10 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 9, showing an operating state when the high speed cam is used.
【図１１】スイングアームを支持するための偏心ピンを
拡大して示す斜視図である。FIG. 11 is an enlarged perspective view showing an eccentric pin for supporting a swing arm.
【図１２】同じく偏心ピンによるスイングアームの支持
構成部分を拡大して示す部分断面図である。FIG. 12 is a partial cross-sectional view showing an enlarged part of a swing arm supporting structure by an eccentric pin.
【図１３】図１０に対応して低速用カムの使用時の動作
状態を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an operating state when the low speed cam is used, corresponding to FIG. 10;
【図１４】図１０のＤ−Ｄ線における部分断面図であ
る。14 is a partial cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
【図１５】図１３のＥ−Ｅ線における部分断面図であ
る。15 is a partial cross-sectional view taken along the line EE of FIG.
【図１６】この発明の第３の実施例を示す断面図であ
る。FIG. 16 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.
【図１７】（ａ）は高速用カムの使用時を示す断面図、
（ｂ）は低速用カムの使用時を示す断面図である。FIG. 17 (a) is a cross-sectional view showing the use of a high-speed cam,
(B) is sectional drawing which shows the time of use of the cam for low speeds.
【図１８】カムシャフトに対する高速用カムの結合構成
の別の実施例を示す要部断面図である。FIG. 18 is a cross-sectional view of essential parts showing another embodiment of the connection structure of the high speed cam to the cam shaft.
【図１９】高速用カム及び低速用カムの組み立て構成の
別の実施例を示す要部正面図である。FIG. 19 is a front view of the essential parts showing another embodiment of the assembling configuration of the high speed cam and the low speed cam.
【図２０】バルブリフトタイミングを変更できる別の実
施例を示す要部断面図である。FIG. 20 is a cross-sectional view of essential parts showing another embodiment in which the valve lift timing can be changed.
４…バルブ、５…カムシャフト、８…高速用カム、１０
…カム部、１４…低速用カム、１６…カム部、１８…保
持手段を構成する切替駆動機構、２０…可動部としての
アーム、２２，２３…付勢手段としてのスプリング、２
９…可動部としてのストッパ、３３…可動部としてのス
イングアーム、３７…付勢手段としてのリターンスプリ
ング、４７…固定部としてのピストン、５６…付勢手段
としてのスプリング、６２…固定部としてのピストン。4 ... Valve, 5 ... Cam shaft, 8 ... High speed cam, 10
... cam portion, 14 ... low speed cam, 16 ... cam portion, 18 ... switching drive mechanism constituting holding means, 20 ... arm as movable portion, 22, 23 ... spring as biasing means, 2
9 ... Stopper as movable part, 33 ... Swing arm as movable part, 37 ... Return spring as urging means, 47 ... Piston as fixed part, 56 ... Spring as urging means, 62 ... As fixed part piston.
Claims (1)
を一体回転可能に、かつカムシャフトの径方向に沿って
位置切替可能に支持し、カムの位置切替によりバルブの
リフト量またはリフトタイミングの少なくとも一方を変
更してバルブのリフト動作を変更するようにした内燃機
関のバルブ駆動装置において、 前記カムをその切替位置において保持する保持手段を設
け、 その保持手段は、固定部と、カムの径方向移動にともな
い変位する可動部と、その可動部に対して、固定部と係
合可能な位置の方向に、バルブをリフトさせるには至ら
ない付勢力を作用させる付勢手段とを備えることを特徴
とした内燃機関のバルブ駆動装置。1. A cam shaft for integrally driving a valve opening / closing drive is rotatably supported and is positionally switchable along a radial direction of the camshaft, and at least a valve lift amount or lift timing is controlled by the cam position switching. A valve drive device for an internal combustion engine, wherein one of them is changed to change a lift operation of a valve, a holding means for holding the cam in the switching position is provided, and the holding means includes a fixing portion and a radial direction of the cam. It is characterized by comprising a movable part which is displaced along with the movement, and an urging means for applying an urging force to the movable part in a direction of a position where it can be engaged with the fixed part and which does not lift the valve. Valve drive device for internal combustion engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2697293A JPH06241010A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Valve drive device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2697293A JPH06241010A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Valve drive device of internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06241010A true JPH06241010A (en) | 1994-08-30 |
Family
ID=12208079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2697293A Pending JPH06241010A (en) | 1993-02-16 | 1993-02-16 | Valve drive device of internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06241010A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1172528A1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-16 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Valve drive device of four-stroke cycle engine |
-
1993
- 1993-02-16 JP JP2697293A patent/JPH06241010A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1172528A1 (en) * | 2000-07-05 | 2002-01-16 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Valve drive device of four-stroke cycle engine |
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