JPH06307217A - Valve device of internal combustion engine - Google Patents
Valve device of internal combustion engineInfo
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- JPH06307217A JPH06307217A JP12553993A JP12553993A JPH06307217A JP H06307217 A JPH06307217 A JP H06307217A JP 12553993 A JP12553993 A JP 12553993A JP 12553993 A JP12553993 A JP 12553993A JP H06307217 A JPH06307217 A JP H06307217A
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- JP
- Japan
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- cam
- rocker arm
- valve
- piston
- engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L13/00—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
- F01L13/0015—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
- F01L13/0063—Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01L—CYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
- F01L1/00—Valve-gear or valve arrangements, e.g. lift-valve gear
- F01L1/12—Transmitting gear between valve drive and valve
- F01L1/18—Rocking arms or levers
- F01L1/185—Overhead end-pivot rocking arms
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車両に搭載
する内燃機関の弁装置に関するものであり、詳しくは、
ロッカアームのカムシャフトとの接触部を油圧によって
切替えて、バルブリフト量およびバルブタイミングを可
変にしたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve device for an internal combustion engine mounted on a vehicle such as an automobile.
The valve lift amount and the valve timing are made variable by switching the contact portion of the rocker arm with the cam shaft by hydraulic pressure.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、内燃機関用ロッカアームのカム
シャフトとの接触部を油圧によって切替え、バルブリフ
ト量およびバルブタイミングを可変にするものとして、
たとえば、特公平2-58445 号公報に記載された発明があ
る。2. Description of the Related Art Generally, a contact portion of a rocker arm for an internal combustion engine with a camshaft is switched by a hydraulic pressure to change a valve lift amount and a valve timing.
For example, there is an invention described in Japanese Patent Publication No. 2-58445.
【0003】上記発明は、図18および図19に示すよう
に、カムシャフト1に、吸気弁2,3を一対に設け、こ
の一対の吸気弁4の一方の吸気弁2に対応すると共に機
関の低速運転に対応した形状の低速用カム5と、機関の
高速運転に対応した形状の高速用カム6とを一体に設
け、また、低速用カム5に摺接し、一方の吸気弁2に当
接する第1ロッカアーム7と、他方の吸気弁3に当接す
る第2ロッカアーム8と、そして、高速用カム6に摺接
する第3ロッカアーム9とを相対変位可能に隣接配置
し、これら第1、第2および第3ロッカアーム7,8,
9には、各ロッカアーム7,8,9を一体的に連結させ
たり、相対変位させたりする連結手段(図示省略)を設
けたものである。図において、符号10はロッカシャフト
であり、符号10a はカムシャフト1に設けた真円状の隆
起部である。In the above invention, as shown in FIGS. 18 and 19, the camshaft 1 is provided with a pair of intake valves 2 and 3, which corresponds to one intake valve 2 of the pair of intake valves 4 and the engine. A low-speed cam 5 having a shape corresponding to low-speed operation and a high-speed cam 6 having a shape corresponding to high-speed operation of the engine are integrally provided, and also slidably contact the low-speed cam 5 and abut one intake valve 2. A first rocker arm 7, a second rocker arm 8 that abuts the other intake valve 3, and a third rocker arm 9 that abuts on the high-speed cam 6 are arranged adjacent to each other so as to be relatively displaceable. 3rd rocker arm 7,8,
9 is provided with a connecting means (not shown) for integrally connecting the rocker arms 7, 8, 9 or for relative displacement. In the figure, reference numeral 10 is a rocker shaft, and reference numeral 10 a is a perfect circular protrusion provided on the camshaft 1.
【0004】そして、機関の低速運転時には、第1、第
2および第3ロッカアーム7,8,9の相互の連結状態
を解除すれば、一方の吸気弁2のみを、低速用カム5の
回転動作に応じた第1ロッカアーム7の揺動により、低
速運転に即して開閉動作させることができる。When the engine is operating at a low speed, if the first, second and third rocker arms 7, 8 and 9 are disconnected from each other, only one intake valve 2 is rotated and the low speed cam 5 is rotated. By swinging the first rocker arm 7 in accordance with the above, the opening / closing operation can be performed in accordance with the low speed operation.
【0005】また、機関の高速運転時には、第1、第2
および第3ロッカアーム7,8,9の相互を一体的に連
結すれば、第1ロッカアーム7および第2ロッカアーム
8を、高速用カム6に摺接した第3ロッカアーム9と共
に揺動させて一方の吸気弁2および他方の吸気弁3を高
速運転に即して同時に開閉作動させることができる。When the engine is operating at high speed, the first and second
If the third rocker arm 7, 8 and 9 are integrally connected to each other, the first rocker arm 7 and the second rocker arm 8 are swung together with the third rocker arm 9 which is in sliding contact with the high speed cam 6 so that one intake air The valve 2 and the other intake valve 3 can be simultaneously opened and closed in accordance with high speed operation.
【0006】これにより、燃費の低減およびアイドル特
性の向上が図られ、低速域から高速域に亘る広い範囲で
機関出力の向上を図ることができる。As a result, the fuel consumption is reduced and the idle characteristic is improved, and the engine output can be improved in a wide range from the low speed range to the high speed range.
【0007】なお、吸排気弁の弁リフト量を運転条件に
応じて可変制御する内燃機関の吸排気弁駆動装置とし
て、実公昭63-18725号公報に記載された考案がある。こ
の考案は、一端が機関回転に同期して回転するバルブ駆
動カムに接触し、他端がバルブステムに接触し、かつ、
背面に2か所の凹部を有するロッカアームと、このロッ
カアームの背面に設けられ一端が回動可能に枢支され、
他端が前記凹部に嵌合する凸部を有するレバーと、この
レバーの背面に接触し、レバーの傾斜を規制する制御カ
ムとから構成されるものである。There is a device disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 63-18725 as an intake / exhaust valve drive device for an internal combustion engine which variably controls the valve lift of the intake / exhaust valve according to operating conditions. According to this invention, one end contacts a valve drive cam that rotates in synchronization with engine rotation, the other end contacts a valve stem, and
A rocker arm having two recesses on the back surface and one end rotatably supported on the back surface of the rocker arm,
The lever is composed of a lever having a convex portion, the other end of which is fitted in the concave portion, and a control cam which contacts the back surface of the lever and regulates the inclination of the lever.
【0008】これにより、バルブ駆動カムからロッカア
ームにかかるスラスト力を前記嵌合部で受けるように
し、バルブリフト中は、ロッカアームに揺動力を付与
し、バルブステムの曲げモーメントを軽減し、バルブス
テムの折損防止を図るようにすると共にバルブリフト小
のときは追従性を改善するようにしたものである。As a result, the thrust force applied to the rocker arm from the valve drive cam is received by the fitting portion, and the rocker arm is given a swinging force during the valve lift to reduce the bending moment of the valve stem, thereby reducing the valve stem's bending moment. It is designed to prevent breakage and improve the followability when the valve lift is small.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】以上説明した特公平2-
58445 号公報の発明は、カムシャフトに低速用カムと高
速用カムの2種類のカムを設けると共に低回転用および
高回転用のカムに応じて揺動する3種類のロッカアーム
を設け、かつ、ロッカアームに各ロッカアームを一体的
に連結させたり、相対変位させたりする連結手段を設け
ているので、弁機構が複雑になり、コスト高となる問題
があった。また、上記のように構成すると、これにより
スペースが取られてレイアウトの自由度が減少するとい
う問題が発生した。[Problems to be Solved by the Invention]
The invention of Japanese Patent No. 58445 discloses that a cam shaft is provided with two types of cams, a low speed cam and a high speed cam, and three types of rocker arms that swing according to the low rotation cam and the high rotation cam, and the rocker arm. Since the rocker arms are integrally connected to each other and the connecting means for relatively displacing the rocker arms are provided, the valve mechanism becomes complicated and the cost increases. Further, with the above-mentioned configuration, there is a problem that space is taken due to this and the degree of freedom in layout is reduced.
【0010】なお、実公昭63-18725号公報に記載され
た、内燃機関の吸排気弁駆動装置は、ロッカアームの他
にレバーや制御カムを設けているので、スペース的にみ
てレイアウトの自由度を確保することが難しい問題があ
る。Since the intake / exhaust valve drive device for an internal combustion engine described in Japanese Utility Model Publication No. 63-18725 has a lever and a control cam in addition to the rocker arm, the degree of freedom in layout is reduced in terms of space. There is a problem that is difficult to secure.
【0011】本発明は、上記従来の課題を解決するため
になされたもので、ロッカアームのカム接触部を油圧に
よって変化させてカムに摺接させ、これによって、構造
の複雑さを回避させると共に、コストの上昇を押え、か
つ、レイアウトの自由度を拡大させ、低燃費と高出力と
を両立させた内燃機関の弁装置を提供することを目的と
する。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems. The cam contact portion of the rocker arm is hydraulically changed to make sliding contact with the cam, thereby avoiding the complexity of the structure. An object of the present invention is to provide a valve device for an internal combustion engine, which suppresses an increase in cost, expands the degree of freedom of layout, and achieves both low fuel consumption and high output.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、内燃機関の機関弁に接触する
ロッカアームを、前記機関の回転に同期して回転される
カムシャフトに設けたカムにより連動させて、前記機関
弁を開閉作動させるようにした内燃機関の弁装置におい
て、前記ロッカアームに前記カムに接触するカム接触部
を、前記カムの回転方向に沿わせて揺動可能に取付け、
前記ロッカアームの内部にシリンダ部を形成し、該シリ
ンダ部に前記カム接触部の下部に当接する、段部を有す
るピストンを配設し、該ピストンの一端側が位置する前
記シリンダ部にリターンスプリングを配設すると共に前
記ピストンの他端側が位置する前記シリンダ部に油圧路
を接続したことを特徴とするものである。As a means for solving the above problems, the present invention provides a rocker arm that comes into contact with an engine valve of an internal combustion engine on a camshaft that is rotated in synchronization with the rotation of the engine. In a valve device for an internal combustion engine, which is configured to open and close the engine valve by interlocking with a cam, a cam contact portion that contacts the cam is attached to the rocker arm so as to be swingable along the rotation direction of the cam. ,
A cylinder portion is formed inside the rocker arm, and a piston having a step portion that abuts a lower portion of the cam contact portion is arranged in the cylinder portion, and a return spring is arranged in the cylinder portion where one end side of the piston is located. It is characterized in that a hydraulic passage is connected to the cylinder portion on which the other end of the piston is located.
【0013】また、ロッカアームのシリンダ部に接続し
た油圧路の油源側をオイルポンプに接続すると共に前記
油圧路に油圧コントロールバルブを介してコントローラ
を接続したことを特徴とするものである。Further, the present invention is characterized in that the oil source side of the hydraulic passage connected to the cylinder portion of the rocker arm is connected to an oil pump and the controller is connected to the hydraulic passage via a hydraulic control valve.
【0014】[0014]
【作用】本発明は、以上説明したように構成したので、
機関の低回転時にはシリンダ部に接続した油圧路からの
油圧がピストンにかからなくなるので、リターンスプリ
ングの力によって逆にピストンが押し戻される。これに
よって、ピストンの段部により、ピストンに接触する、
ロッカアームのカム接触部が傾斜することになる。この
傾斜したカム接触部にカムが摺接すれば、カムの接触範
囲によって機関弁のリフト量が減少し、低速運転に即し
て機関弁を開閉作動をさせることが可能となる。Since the present invention is constructed as described above,
When the engine is running at low speed, the hydraulic pressure from the hydraulic passage connected to the cylinder is not applied to the piston, so the piston is pushed back by the force of the return spring. This causes the step of the piston to contact the piston,
The cam contact portion of the rocker arm will be inclined. When the cam slides in contact with the inclined cam contact portion, the lift amount of the engine valve decreases due to the contact range of the cam, and the engine valve can be opened / closed in accordance with the low speed operation.
【0015】また、機関の高回転時にはシリンダ部に接
続した油圧路を介してピストンに油圧がかかりピストン
がリターンスプリングに抗してシリンダ部の底壁側に押
圧されることになる。これによりピストンの段部によ
り、ピストンに接触する、ロッカアームのカム接触部が
持上げられて水平に保持される。この水平のカム接触部
にカムシャフトに設けたカムが摺接すれば、カムの接触
範囲によって機関弁のリフト量が増加し、高速運転に即
して機関弁を開閉作動させることが可能となる。Further, when the engine is rotating at high speed, hydraulic pressure is applied to the piston through the hydraulic passage connected to the cylinder portion, and the piston is pressed against the bottom wall of the cylinder portion against the return spring. As a result, the cam contact portion of the rocker arm, which comes into contact with the piston, is lifted and held horizontally by the step portion of the piston. When the cam provided on the cam shaft slides on the horizontal cam contact portion, the lift amount of the engine valve increases due to the contact range of the cam, and the engine valve can be opened and closed in accordance with high speed operation.
【0016】さらに、シリンダ部に接続した油圧路にオ
イルポンプと、油圧コントロールバルブを介してコント
ローラとを接続したので、エンジンの回転数およびエン
ジン負荷等によってシリンダ部のピストンに接続したカ
ム接触部を正確に変化させることが可能となる。Further, since the oil pump and the controller are connected to the hydraulic passage connected to the cylinder portion via the hydraulic control valve, the cam contact portion connected to the piston of the cylinder portion is connected to the piston depending on the engine speed and engine load. It can be changed accurately.
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図にもとづいて説
明する。まず、本実施例を実行するための内燃機関を図
17によって説明する。図は機関弁であるインテークバル
ブ11と接触するロッカアーム12をスイングアーム方式に
した内燃機関(以下、エンジンという)を示したもので
ある。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a diagram of an internal combustion engine for carrying out this embodiment is shown.
Explain by 17. The figure shows an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) in which a rocker arm 12 in contact with an intake valve 11, which is an engine valve, is of a swing arm type.
【0018】図において、符号13で示すものはインテー
クバルブ11と同じく機関弁であるエキゾーストバルブで
ある。エキゾーストバルブ13およびインテークバルブ11
は一つの気筒(図示省略)に対して相互に隣接して一対
づつ設けられている。In the figure, the reference numeral 13 is an exhaust valve which is an engine valve like the intake valve 11. Exhaust valve 13 and intake valve 11
Are provided in pairs for one cylinder (not shown) adjacent to each other.
【0019】インテークバルブ11の上部に接続したロッ
カアーム12にはカム接触部14が設けられており、カム接
触部14にはカムシャフト15に設けたカム16が摺接するよ
うになっている。The rocker arm 12 connected to the upper part of the intake valve 11 is provided with a cam contact portion 14, and the cam contact portion 14 is in sliding contact with a cam 16 provided on a cam shaft 15.
【0020】また、エキゾーストバルブ13の上部にはロ
ッカアームシャフト17に揺動可能に支持されたロッカア
ーム18の一端が接触しており、ロッカアーム18の他端は
カムシャフト15に設けたカム16に摺接するようになって
いる。また、ロッカアームシャフト17にはインテークバ
ルブ11のロッカアーム12が接続している。Further, one end of a rocker arm 18, which is swingably supported by a rocker arm shaft 17, is in contact with the upper portion of the exhaust valve 13, and the other end of the rocker arm 18 is in sliding contact with a cam 16 provided on a cam shaft 15. It is like this. Further, the rocker arm 12 of the intake valve 11 is connected to the rocker arm shaft 17.
【0021】上記構成によりエンジンの回転に同期して
カムシャフト15が回転駆動した場合、カムシャフト15の
カム16によってロッカアーム12やロッカアーム18が揺動
して、インテークバルブ11およびエキゾーストバルブ13
が開閉作動するようになっている。When the camshaft 15 is rotationally driven in synchronization with the rotation of the engine with the above-described structure, the cam 16 of the camshaft 15 causes the rocker arm 12 and the rocker arm 18 to swing, and the intake valve 11 and the exhaust valve 13 are oscillated.
Is designed to open and close.
【0022】次に、ロッカアーム12のカム接触部14を図
1にもとづいて詳述する。カム接触部14は断面視、略円
弧状のもので、その円弧状の表面部分をカム16に向け、
カム16の回転方向に沿わせてロッカアーム12に取付けら
れている。Next, the cam contact portion 14 of the rocker arm 12 will be described in detail with reference to FIG. The cam contact portion 14 has a substantially arcuate shape in a sectional view, and its arcuate surface portion is directed toward the cam 16,
It is attached to the rocker arm 12 along the rotation direction of the cam 16.
【0023】カム接触部14の下部には、突出部19が形成
されており、この突出部19に通したピン20によってカム
接触部14はロッカアーム12に回動可能になっている。A protruding portion 19 is formed at the lower portion of the cam contact portion 14, and the cam contact portion 14 is rotatable with respect to the rocker arm 12 by a pin 20 passing through the protruding portion 19.
【0024】また、カム接触部14の下部には、突出部19
の他に突出部21が形成されており、突出部21は後述する
ピストン22に当接している。すなわち、突出部21は突出
部19に取付けた固定スプリング23によって常時、ピスト
ン22の側(矢印)に回動、付勢されている(図2および
図3参照)。A protrusion 19 is provided at the bottom of the cam contact portion 14.
Besides, a protrusion 21 is formed, and the protrusion 21 is in contact with a piston 22 described later. That is, the protrusion 21 is constantly rotated and urged toward the piston 22 (arrow) by the fixed spring 23 attached to the protrusion 19 (see FIGS. 2 and 3).
【0025】また、ロッカアーム12の内部にはカム16の
回転方向に沿わせたシリンダ部24が形成されており、シ
リンダ部24の内部にはピストン22が配設されている。ピ
ストン22は前部側(インテークバルブ11の取付側)が小
径部となっており、後部側が大径部となっている。この
大径部と小径部との間は傾斜状の段部25となっている。A cylinder portion 24 is formed inside the rocker arm 12 along the rotation direction of the cam 16, and a piston 22 is arranged inside the cylinder portion 24. The piston 22 has a small diameter portion on the front side (the mounting side of the intake valve 11) and a large diameter portion on the rear side. An inclined step portion 25 is provided between the large diameter portion and the small diameter portion.
【0026】そして、シリンダ部22の底壁と、ピストン
22の前端部との間にはピストン22を付勢するリターンス
プリング26が介装されている。また、ピストン22の後端
部が位置するシリンダ部24には油圧路27の一端部が接続
されている(図4参照)。The bottom wall of the cylinder portion 22 and the piston
A return spring 26 for urging the piston 22 is interposed between the front end portion of 22 and the front end portion of 22. Further, one end of a hydraulic passage 27 is connected to the cylinder portion 24 where the rear end portion of the piston 22 is located (see FIG. 4).
【0027】油圧路27の他端部は、図5に示すように、
油圧コントロールバルブ28を介してオイルパン29の内部
に設けられたオイルポンプ30に接続されている。また、
油圧コントロールバルブ28にはコントローラ31が接続さ
れている。The other end of the hydraulic passage 27 is, as shown in FIG.
It is connected to an oil pump 30 provided inside an oil pan 29 via a hydraulic control valve 28. Also,
A controller 31 is connected to the hydraulic control valve 28.
【0028】このコントローラ31はエンジンの冷却水の
温度、吸気温度、エンジンの回転数およびエンジンの負
荷等をチェックする。したがって、ピストン22を駆動す
る油圧は油圧コントロールバルブ28によって油圧路27を
切替えて、オン、オフのコントロールをする。The controller 31 checks the temperature of the engine cooling water, the intake air temperature, the engine speed and the engine load. Therefore, the hydraulic pressure for driving the piston 22 is switched on and off by switching the hydraulic passage 27 by the hydraulic control valve 28.
【0029】なお、図1において、符号32はロッカアー
ムシャフト17に設けたクリップ、符号33はロックナッ
ト、そして符号34はバルブアジャストスクリュウを各々
示している。In FIG. 1, reference numeral 32 is a clip provided on the rocker arm shaft 17, reference numeral 33 is a lock nut, and reference numeral 34 is a valve adjusting screw.
【0030】次に、本実施例の作用を図6のフローチャ
ート図にもとづいて説明する。まず、エンジンを始動さ
せたときには、シリンダ部24のピストン22には油圧がか
からないように設定されているので、エンジンは低回転
のカムタイミングとなる(ステップS1)。Next, the operation of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. First, when the engine is started, the piston 22 of the cylinder portion 24 is set so that hydraulic pressure is not applied, so the engine has a low rotation cam timing (step S1).
【0031】すなわち、ピストン22に油圧力がかからな
いと、図7示すように、ピストン22はリターンスプリン
グ26の押圧力により油圧源側に戻される。これにより、
カム接触部14の突出部21はピストン22の大径部より段部
25を経て小径部に当接することになり、カム接触部14は
傾斜した状態に保持される。That is, if no hydraulic pressure is applied to the piston 22, the piston 22 is returned to the hydraulic pressure source side by the pressing force of the return spring 26, as shown in FIG. This allows
The protruding portion 21 of the cam contact portion 14 is a stepped portion rather than the large diameter portion of the piston 22.
After coming into contact with the small diameter portion via 25, the cam contact portion 14 is held in an inclined state.
【0032】このようにカム接触部14が傾斜した場合、
カム接触部14とカム16との接触点はa2 となる。また、
カム接触範囲は矢印A2 によって示される。When the cam contact portion 14 is inclined in this way,
The contact point between the cam contact portion 14 and the cam 16 is a2. Also,
The cam contact area is indicated by arrow A2.
【0033】また、エンジンの回転数が上昇してきたと
きには、コントローラ31によってエンジンの冷却水温お
よび吸気温度が設定以上かどうかの判定が行われる(ス
テップS2)。When the engine speed increases, the controller 31 determines whether the engine cooling water temperature and the intake air temperature are above the set values (step S2).
【0034】温度が設定以上(ステップS3)なら、エ
ンジンの回転数およびエンジンの負荷によって設定され
た切替タイミングの判定が行われる(ステップS4)。
この切替タイミングは後述の図12のように示される。If the temperature is equal to or higher than the set temperature (step S3), the switching timing set by the engine speed and the engine load is determined (step S4).
This switching timing is shown in FIG. 12 described later.
【0035】切替タイミングが設定以上(ステップS
5)なら油圧路27をオンにして、ピストン22に、図1に
示すように油圧をかけ(矢印Pは油圧)、高回転時のバ
ルブタイミングにする(ステップS6)。The switching timing is equal to or greater than the setting (step S
If it is 5), the hydraulic passage 27 is turned on, and hydraulic pressure is applied to the piston 22 (arrow P is hydraulic pressure) as shown in FIG. 1 to set the valve timing during high rotation (step S6).
【0036】ピストン22に油圧がかかった場合は、図8
に示すように、ピストン22はリターンスプリング26に抗
して前進し、カム接触部14の突出部21は小径部から段部
25を経て大径部に当接し、カム接触部14は水平状態、す
なわち、ロッカアーム13の上面と平行に保持される。When hydraulic pressure is applied to the piston 22, as shown in FIG.
As shown in, the piston 22 moves forward against the return spring 26, and the protruding portion 21 of the cam contact portion 14 moves from the small diameter portion to the step portion.
After coming into contact with the large diameter portion via 25, the cam contact portion 14 is held in a horizontal state, that is, parallel to the upper surface of the rocker arm 13.
【0037】このようにカム接触部14が水平状態に保持
された場合、カム接触部14とカム16との接触点はa1 と
なる。また、カム接触範囲は矢印A1 によって示される
ようになる。When the cam contact portion 14 is held horizontally as described above, the contact point between the cam contact portion 14 and the cam 16 is a1. Further, the cam contact area is indicated by the arrow A1.
【0038】上記において、カム接触部14が水平状態に
ある場合のカム接触部14とカム16とのクリアランスB1
と、カム接触部14が傾斜状態にある場合のカム接触部14
とカム16とのクリアランスB2 は、高回転時および低回
転時に変化しないように共に同じにする。すなわち、B
1 =B2 とする。In the above, the clearance B1 between the cam contact portion 14 and the cam 16 when the cam contact portion 14 is in the horizontal state.
And the cam contact portion 14 when the cam contact portion 14 is in the inclined state.
The clearance B2 between the cam 16 and the cam 16 is the same so that it does not change during high rotation and low rotation. That is, B
Let 1 = B2.
【0039】図9は、図8に示したカム接触部14とカム
16の接触状態を拡大して示したもので、cは接触開始点
(図10参照)を示し、dはカム16によるリフト量を示
し、eはインテークバルブ11の最大リフト点を示してい
る。FIG. 9 shows the cam contact portion 14 and the cam shown in FIG.
16 is an enlarged view of the contact state of 16, where c is the contact start point (see FIG. 10), d is the lift amount by the cam 16, and e is the maximum lift point of the intake valve 11.
【0040】このようにカム接触部14を高回転時および
低回転時に切替えた場合における、バルブリフト量とク
ランクアングルとの関係を図によって示すと、図11のよ
うになる。図において、インテークバルブ11側をみる
と、クランクアングルがTDC(上死点) の0度と、BDC(下
死点) の180 度の間ではバルブリフト量は高回転時の方
が低回転時より大きいことがわかる。また、この図によ
ってバルブリフト量とバルブタイミングを知ることがで
きる。The relationship between the valve lift amount and the crank angle when the cam contact portion 14 is switched between high rotation and low rotation in this way is shown in FIG. Looking at the intake valve 11 side in the figure, when the crank angle is between 0 degrees at TDC (top dead center) and 180 degrees at BDC (bottom dead center), the valve lift amount is higher at high speed and at lower speed. You can see that it is larger. Further, the valve lift amount and the valve timing can be known from this figure.
【0041】図12は、エンジン回転数(rpm) と軸トルク
(N・m) との関係からバルブの全開性能を示したもので、
全開時の軸トルクは図に示すようになる。また、図13は
低回転時と高回転時の切替タイミングを示したもので、
図12の低回転時と高回転時の特性曲線の軸トルクの高い
部分のみを表したものである。FIG. 12 shows the engine speed (rpm) and shaft torque.
It shows the full open performance of the valve from the relationship with (Nm).
The shaft torque when fully opened is as shown in the figure. Also, FIG. 13 shows the switching timing at the time of low rotation and high rotation,
FIG. 13 shows only the high axial torque portion of the characteristic curve at low speed and high speed in FIG.
【0042】なお、図6のフローチャート図のステップ
3において、温度が設定以上でなかった場合、およびス
テップ5において、切替タイミングがOKでなかった場
合はエンジンの始動時に戻る。If the temperature is not above the set value in step 3 of the flowchart of FIG. 6 and if the switching timing is not OK in step 5, the process returns when the engine is started.
【0043】本実施例は、インテークバルブ11側にスイ
ングアーム方式のロッカアーム12を用いているが、ロッ
カアーム方式のものインテーク側に用いてもよい。この
場合も前述と同様な効果を得ることが可能になる。In this embodiment, the rocker arm 12 of the swing arm type is used on the intake valve 11 side, but it may be used on the intake side of the rocker arm type. In this case as well, it is possible to obtain the same effect as described above.
【0044】また、本実施例は、低回転時および高回転
時におけるバルブリフト量の切替をインテークバルブ11
の側だけで行っているが、これに限定されることなくイ
ンテークバルブ11およびエキゾーストバルブ13の両方で
バルブリフト量の切替を行ってもよい。In this embodiment, the intake valve 11 is used to switch the valve lift amount during low rotation and high rotation.
However, the valve lift amount may be switched by both the intake valve 11 and the exhaust valve 13 without being limited to this.
【0045】図13に示すものは、エキゾーストバルブ13
が接続するロッカアーム35のカム接触部14を可動にして
バルブリフト量の切替を可能したものである。FIG. 13 shows the exhaust valve 13
The cam contact portion 14 of the rocker arm 35 connected to is movable so that the valve lift amount can be switched.
【0046】この場合においても、カム接触部14の突出
部21が当接するピストン22を油圧Pで作動させ、これに
よりカム接触部14を傾斜させている。この図において、
符号17はロッカアームシャフト、符号26はリターンスプ
リング、符号16はカムを示している。また、符号f1 は
高回転時のカム接触点を示し、符号f2 は低速回転時の
カム接触点を各々示している。Also in this case, the piston 22 with which the protruding portion 21 of the cam contact portion 14 abuts is operated by the hydraulic pressure P, whereby the cam contact portion 14 is tilted. In this figure,
Reference numeral 17 indicates a rocker arm shaft, reference numeral 26 indicates a return spring, and reference numeral 16 indicates a cam. Further, reference numeral f1 indicates a cam contact point during high speed rotation, and reference numeral f2 indicates a cam contact point during low speed rotation.
【0047】図15は、図14に示した、エキゾーストバル
ブ13の側のカム接触部14を可動にした場合のバルブリフ
ト量とクランクアングルとの関係を示したもので、これ
によれば、エキゾーストバルブ13側はクランクアングル
がTDC(上死点) の0度と、BDC(下死点) の−180 度との
間では、バルブリフト量は高回転時の方が低回転時より
大きいことがわかる。また、この図によってバルブリフ
ト量とバルブタイミングを知ることができる。FIG. 15 shows the relationship between the valve lift and the crank angle when the cam contact portion 14 on the side of the exhaust valve 13 shown in FIG. 14 is made movable. On the valve 13 side, when the crank angle is between 0 degrees at TDC (top dead center) and -180 degrees at BDC (bottom dead center), the valve lift amount is higher at high speed than at low speed. Recognize. Further, the valve lift amount and the valve timing can be known from this figure.
【0048】以上説明したカム接触部14は断面視、略円
弧状のものであったが、この形状だけでなく、図16に示
すように、カム接触部14を高回転接触部14a と低回転接
触部14b とから形成したものでもよい。Although the cam contact portion 14 described above has a substantially arcuate shape in cross section, not only this shape, but also the cam contact portion 14 is rotated at a high rotation contact portion 14a and a low rotation portion as shown in FIG. It may be formed from the contact portion 14b.
【0049】[0049]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成した
ので、機関の低回転時にはロッカアームのカム接触部が
傾斜することになり、これによるカムの接触範囲によっ
て、機関弁のバルブリフト量が減少し、低速運転に即し
て機関弁を開閉作動をさせることができる。Since the present invention is configured as described above, the cam contact portion of the rocker arm inclines when the engine rotates at low speed, and the valve lift amount of the engine valve varies depending on the contact range of the cam. The engine valve can be reduced and the engine valve can be opened and closed in accordance with the low speed operation.
【0050】また、機関の高回転時にはロッカアームの
カム接触部が水平に保持されることになり、これによる
カム接触範囲によって、機関弁のバルブリフト量が増加
し、高速運転に即して機関弁を開閉作動させることがで
きる。Further, the cam contact portion of the rocker arm is held horizontally when the engine is rotating at a high speed, and the cam contact range resulting from this increases the valve lift amount of the engine valve, which allows the engine valve to operate in accordance with high-speed operation. Can be opened and closed.
【0051】上記によって、低回転、低負荷時と、高回
転、高負荷時の性能を両立させることができる。すなわ
ち、低燃費、高出力を両立させることができる。As described above, it is possible to achieve both low rotation and low load performance and high rotation and high load performance. That is, it is possible to achieve both low fuel consumption and high output.
【0052】また、上記の構成により従来のように低回
転用および高回転用の2種類のカムを製作する必要がな
くなって、弁装置の構造が簡単になりコスト高を回避さ
せることができる。さらに、構造が簡単になったことに
より、スペースが大きくなってレイアウトの自由度を高
めることができる。Further, with the above construction, it is not necessary to manufacture two types of cams for low rotation and high rotation as in the conventional case, the structure of the valve device is simplified, and high cost can be avoided. Further, since the structure is simplified, the space is increased and the degree of freedom of layout can be increased.
【図1】本発明の一実施例を示す一部断面正面図であ
る。FIG. 1 is a partially sectional front view showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示すカム接触部の拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view of a cam contact portion shown in FIG.
【図3】図2に示すものの左断面側面図である。FIG. 3 is a left sectional side view of what is shown in FIG.
【図4】図1のインテークバルブ側のロッカアームの斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view of a rocker arm on the intake valve side of FIG. 1.
【図5】図1の油圧路を示す図である。5 is a diagram showing the hydraulic path of FIG. 1. FIG.
【図6】カム接触部の作動を説明するためのフローチャ
ート図である。FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the cam contact portion.
【図7】図1に示すカム接触部の態様を示す断面図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an aspect of a cam contact portion shown in FIG.
【図8】図1に示すカム接触部の他の態様を示す断面図
である。8 is a cross-sectional view showing another aspect of the cam contact portion shown in FIG.
【図9】図8のカムとカム接触部との接触開始点および
バルブリフト量等の関係を示す模式図である。9 is a schematic diagram showing a relationship between a contact start point and a valve lift amount and the like between the cam and the cam contact portion of FIG.
【図10】図8のカム接触部に摺接するカムの全体を表
す正面図である。10 is a front view showing the entire cam that is in sliding contact with the cam contact portion of FIG.
【図11】バルブリフト量とクランクアングルとの関係
を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a valve lift amount and a crank angle.
【図12】エンジンの回転数と軸トルクとの関係を示す
図である。FIG. 12 is a diagram showing a relationship between engine speed and shaft torque.
【図13】エンジンの回転数と軸トルクの関係より切替
タイミングを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a switching timing based on the relationship between the engine speed and the shaft torque.
【図14】エキゾーストバルブ側のカム接触部を可動に
したロッカアームの断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view of a rocker arm having a movable cam contact portion on the exhaust valve side.
【図15】図14のものの特性を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing characteristics of the one shown in FIG.
【図16】カム接触部の別の形状を示す正面図である。FIG. 16 is a front view showing another shape of the cam contact portion.
【図17】エンジンを説明するための断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view for explaining the engine.
【図18】従来の動弁装置を示す平面図である。FIG. 18 is a plan view showing a conventional valve gear.
【図19】図18のG−G線に沿う断面図である。19 is a cross-sectional view taken along the line GG of FIG.
11 インテークバルブ 12 ロッカアーム 14 カム接触部 15 カムシャフト 16 カム 22 ピストン 24 シリンダ部 25 段部 26 リターンスプリング 27 油圧路 28 油圧コントロールバルブ 30 オイルポンプ 31 コントローラ 11 Intake valve 12 Rocker arm 14 Cam contact part 15 Cam shaft 16 Cam 22 Piston 24 Cylinder part 25 Step part 26 Return spring 27 Hydraulic path 28 Hydraulic control valve 30 Oil pump 31 Controller
Claims (2)
ムを、前記機関の回転に同期して回転されるカムシャフ
トに設けたカムにより連動させて、前記機関弁を開閉作
動させるようにした内燃機関の弁装置において、前記ロ
ッカアームに前記カムに接触するカム接触部を、前記カ
ムの回転方向に沿わせて揺動可能に取付け、前記ロッカ
アームの内部にシリンダ部を形成し、該シリンダ部に前
記カム接触部の下部に当接する、段部を有するピストン
を配設し、該ピストンの一端側が位置する前記シリンダ
部にリターンスプリングを配設すると共に前記ピストン
の他端側が位置する前記シリンダ部に油圧路を接続した
ことを特徴とする内燃機関の弁装置。1. An internal combustion engine in which a rocker arm that contacts an engine valve of an internal combustion engine is interlocked by a cam provided on a cam shaft that rotates in synchronization with the rotation of the engine to open and close the engine valve. In the valve device described above, a cam contact portion that comes into contact with the cam is attached to the rocker arm so as to be swingable along the rotation direction of the cam, a cylinder portion is formed inside the rocker arm, and the cam portion is provided on the cylinder portion. A piston having a step portion, which is in contact with the lower portion of the contact portion, is provided, a return spring is provided in the cylinder portion where one end side of the piston is located, and a hydraulic passage is provided in the cylinder portion where the other end side of the piston is located. A valve device for an internal combustion engine, wherein:
した油圧路の他端をオイルポンプに接続すると共に前記
油圧路に油圧コントロールバルブを介してコントローラ
を接続したことを特徴とする請求項1記載の内燃機関の
弁装置。2. A hydraulic circuit having one end connected to a cylinder portion of a rocker arm, the other end being connected to an oil pump, and a controller being connected to the hydraulic line via a hydraulic control valve. Valve device for internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12553993A JPH06307217A (en) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Valve device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12553993A JPH06307217A (en) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Valve device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06307217A true JPH06307217A (en) | 1994-11-01 |
Family
ID=14912701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12553993A Pending JPH06307217A (en) | 1993-04-27 | 1993-04-27 | Valve device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06307217A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101405612B1 (en) * | 2008-09-09 | 2014-06-10 | 현대자동차주식회사 | Variable valve lift device |
CN107387189A (en) * | 2017-08-31 | 2017-11-24 | 吉林大学 | A kind of variable valve actuation |
CN113931712A (en) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 东风商用车有限公司 | Rocker arm assembly with variable valve lift |
-
1993
- 1993-04-27 JP JP12553993A patent/JPH06307217A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101405612B1 (en) * | 2008-09-09 | 2014-06-10 | 현대자동차주식회사 | Variable valve lift device |
CN107387189A (en) * | 2017-08-31 | 2017-11-24 | 吉林大学 | A kind of variable valve actuation |
CN107387189B (en) * | 2017-08-31 | 2023-06-23 | 吉林大学 | Variable valve driving mechanism |
CN113931712A (en) * | 2021-09-30 | 2022-01-14 | 东风商用车有限公司 | Rocker arm assembly with variable valve lift |
CN113931712B (en) * | 2021-09-30 | 2023-06-02 | 东风商用车有限公司 | Rocker arm assembly with variable valve lift |
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