JPH0693816A - 内燃機関の動弁機構 - Google Patents
内燃機関の動弁機構Info
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- JPH0693816A JPH0693816A JP24679092A JP24679092A JPH0693816A JP H0693816 A JPH0693816 A JP H0693816A JP 24679092 A JP24679092 A JP 24679092A JP 24679092 A JP24679092 A JP 24679092A JP H0693816 A JPH0693816 A JP H0693816A
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- cam
- shaft
- valve
- rocker
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Abstract
(57)【要約】
【目的】打音の発生を防止し、エンジンの高速回転に追
従させて高速で駆動させることを可能とする。 【構成】軸心9aがロッカーシャフト11の回動中心た
る本体部9に、先端がバルブ機構2のバルブに当接され
たアウタアーム12を揺動可能に支持する。アウタアー
ム12の両側にベース円の同心円上に一対の長穴13を
形成する。回動中心から偏心した軸心10aを有する偏
心部10にインナアーム14を揺動可能に支持する。ロ
ーラ軸16をインナアーム14の軸穴15にて支持する
とともに長穴13内に挿通し、長穴13内で案内させ
る。ロッカーシャフト4の回動により、ローラ軸16等
はアウタアーム12に対して相対移動され、カムのロー
ラ17に対する当接位置が変化し、バルブのリフト量等
が変更される。カムの当接位置が変更されたとしても、
カム中心とローラ17中心との距離が変化しない。
従させて高速で駆動させることを可能とする。 【構成】軸心9aがロッカーシャフト11の回動中心た
る本体部9に、先端がバルブ機構2のバルブに当接され
たアウタアーム12を揺動可能に支持する。アウタアー
ム12の両側にベース円の同心円上に一対の長穴13を
形成する。回動中心から偏心した軸心10aを有する偏
心部10にインナアーム14を揺動可能に支持する。ロ
ーラ軸16をインナアーム14の軸穴15にて支持する
とともに長穴13内に挿通し、長穴13内で案内させ
る。ロッカーシャフト4の回動により、ローラ軸16等
はアウタアーム12に対して相対移動され、カムのロー
ラ17に対する当接位置が変化し、バルブのリフト量等
が変更される。カムの当接位置が変更されたとしても、
カム中心とローラ17中心との距離が変化しない。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の吸排気用の
バルブを駆動させるための動弁機構に係り、詳しくはバ
ルブリフト量及びバルブタイミングを可変とする動弁機
構に関するものである。
バルブを駆動させるための動弁機構に係り、詳しくはバ
ルブリフト量及びバルブタイミングを可変とする動弁機
構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の技術として、例えば実開
昭60−75610号公報に開示されたものが知られて
いる。この技術では、図12に示すように、エンジンの
シリンダヘッド51には吸排気用のバルブ52が設けら
れている。また、ロッカーシャフト53には、その軸心
を中心としてロッカーアーム54が上下方向へ揺動可能
に支持されている。このロッカーアーム54の揺動によ
って、ロッカーアーム54先端下部に位置するバルブ5
2が開閉されるようになっている。
昭60−75610号公報に開示されたものが知られて
いる。この技術では、図12に示すように、エンジンの
シリンダヘッド51には吸排気用のバルブ52が設けら
れている。また、ロッカーシャフト53には、その軸心
を中心としてロッカーアーム54が上下方向へ揺動可能
に支持されている。このロッカーアーム54の揺動によ
って、ロッカーアーム54先端下部に位置するバルブ5
2が開閉されるようになっている。
【0003】また、ロッカーアーム54の両側には、カ
ム55の軸線方向と直交する方向へ直線状に延びる長穴
56が形成されている。この長穴56内にはローラ軸5
7が挿通されており、ローラ軸57には、ローラ58が
カム55に当接した状態で回転可能に支持されている。
さらに、ロッカーアーム54の外側には、そのロッカー
アーム54を挟持するようにしてコ字状の枠体59が設
けられ、ローラ軸57の両端が枠体59に支持されてい
る。
ム55の軸線方向と直交する方向へ直線状に延びる長穴
56が形成されている。この長穴56内にはローラ軸5
7が挿通されており、ローラ軸57には、ローラ58が
カム55に当接した状態で回転可能に支持されている。
さらに、ロッカーアーム54の外側には、そのロッカー
アーム54を挟持するようにしてコ字状の枠体59が設
けられ、ローラ軸57の両端が枠体59に支持されてい
る。
【0004】上記の動弁機構では、カム55の回転に伴
い、そのカムノーズ55aがローラ58に当接すること
により、ローラ58が下方へ押圧される。そして、その
押圧力により、ロッカーアーム54がロッカーシャフト
53を支点として揺動される。この揺動により、ロッカ
ーアーム54先端に設けられたバルブ52がコイルスプ
リング60の付勢力に抗して同図下方へ移動され、図示
しない吸排気口が開放される。その後、カム55のさら
なる回転に伴い、カム55のカムベース55bがローラ
58に当接することにより、バルブ52がコイルスプリ
ング60の付勢力によって同図上方へ移動され、吸排気
口が閉鎖される。そして、上記動作の繰り返しによりバ
ルブ52が上下動され、吸排気口が開閉される。
い、そのカムノーズ55aがローラ58に当接すること
により、ローラ58が下方へ押圧される。そして、その
押圧力により、ロッカーアーム54がロッカーシャフト
53を支点として揺動される。この揺動により、ロッカ
ーアーム54先端に設けられたバルブ52がコイルスプ
リング60の付勢力に抗して同図下方へ移動され、図示
しない吸排気口が開放される。その後、カム55のさら
なる回転に伴い、カム55のカムベース55bがローラ
58に当接することにより、バルブ52がコイルスプリ
ング60の付勢力によって同図上方へ移動され、吸排気
口が閉鎖される。そして、上記動作の繰り返しによりバ
ルブ52が上下動され、吸排気口が開閉される。
【0005】また、ロッカーアーム54内には、ローラ
58を同図左右方向へ移動させるためのソレノイド61
及び可動鉄心62が設けられている。そして、ソレノイ
ド61に印加される電圧が適宜変更されることにより、
可動鉄心62が同図左右方向に移動される。これに伴
い、枠体59が同図左右方向に移動され、ローラ軸57
及びローラ58が長穴56の長手方向に移動される。そ
のため、カム55のローラ58に対する当接位置が変更
される。その結果、カムノーズ55aのローラ58に当
たるタイミング及びロッカーアーム54の揺動量が変更
され、バルブ52の開閉タイミング及びそのリフト量が
変更される。
58を同図左右方向へ移動させるためのソレノイド61
及び可動鉄心62が設けられている。そして、ソレノイ
ド61に印加される電圧が適宜変更されることにより、
可動鉄心62が同図左右方向に移動される。これに伴
い、枠体59が同図左右方向に移動され、ローラ軸57
及びローラ58が長穴56の長手方向に移動される。そ
のため、カム55のローラ58に対する当接位置が変更
される。その結果、カムノーズ55aのローラ58に当
たるタイミング及びロッカーアーム54の揺動量が変更
され、バルブ52の開閉タイミング及びそのリフト量が
変更される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、ローラ58の移動を案内するための長穴5
6が単にカム55の軸線方向に直交する方向、すなわ
ち、同図左右方向へ直線状に延びるように形成されてい
るだけであった。そのため、ローラ軸57及びローラ5
8はこの長穴56に沿って直線的に移動されることにな
り、そのローラ58の移動に伴って、カム55の回転中
心C1とローラ58の回転中心C2との間の距離が変化
することになった。すなわち、ローラ58が実線で示す
長穴56の左端部から2点鎖線で示す長穴56の右端部
へ移動されると、カム55の回転中心C1とローラ58
の回転中心C2との距離が増えることになり、ローラ5
8の外周面とカム55との間にタペットクリアランスS
が必要以上に大きくなるおそれがあった。そして、カム
55の回転時において、このようにタペットクリアラン
スSが必要以上に大きくなった場合には、カムノーズ5
5aがローラ58をたたくことになり、結果として打音
の発生するおそれがあった。
来技術では、ローラ58の移動を案内するための長穴5
6が単にカム55の軸線方向に直交する方向、すなわ
ち、同図左右方向へ直線状に延びるように形成されてい
るだけであった。そのため、ローラ軸57及びローラ5
8はこの長穴56に沿って直線的に移動されることにな
り、そのローラ58の移動に伴って、カム55の回転中
心C1とローラ58の回転中心C2との間の距離が変化
することになった。すなわち、ローラ58が実線で示す
長穴56の左端部から2点鎖線で示す長穴56の右端部
へ移動されると、カム55の回転中心C1とローラ58
の回転中心C2との距離が増えることになり、ローラ5
8の外周面とカム55との間にタペットクリアランスS
が必要以上に大きくなるおそれがあった。そして、カム
55の回転時において、このようにタペットクリアラン
スSが必要以上に大きくなった場合には、カムノーズ5
5aがローラ58をたたくことになり、結果として打音
の発生するおそれがあった。
【0007】また、上記技術では、ローラ58等を移動
させるためのソレノイド61がロッカーアーム54内に
設けられている。このため、そのソレノイド61の分だ
けロッカーアーム54の慣性重量が増大してしまい、エ
ンジンの高速回転に伴ってロッカーアーム54を高速で
揺動させようとした場合に、ロッカーアーム54の追従
性がよくなかった。
させるためのソレノイド61がロッカーアーム54内に
設けられている。このため、そのソレノイド61の分だ
けロッカーアーム54の慣性重量が増大してしまい、エ
ンジンの高速回転に伴ってロッカーアーム54を高速で
揺動させようとした場合に、ロッカーアーム54の追従
性がよくなかった。
【0008】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は内燃機関の吸排気用のバルブ
を駆動させるための内燃機関の動弁機構であって、カム
の回転時において、カム及びローラ間のタペットクリア
ランスに起因する打音の発生を防止することが可能で、
かつ、バルブを内燃機関の高速回転に追従させて高速で
駆動させることの可能な内燃機関の動弁機構を提供する
ことにある。
ものであって、その目的は内燃機関の吸排気用のバルブ
を駆動させるための内燃機関の動弁機構であって、カム
の回転時において、カム及びローラ間のタペットクリア
ランスに起因する打音の発生を防止することが可能で、
かつ、バルブを内燃機関の高速回転に追従させて高速で
駆動させることの可能な内燃機関の動弁機構を提供する
ことにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明においては、内燃機関の吸排気用のバルブ
を駆動させるための内燃機関の動弁機構であって、本体
部及びその本体部に対して軸心の偏心された偏心部から
なり、本体部の軸心を中心としてロッカーハウジングに
回動可能に支持されたロッカーシャフトと、内燃機関の
カムシャフト上に設けられ、ベース円を備えたカムと、
基端部が本体部に揺動可能に支持され、略先端部にてバ
ルブを駆動させるとともに、ベース円の略同心円上に形
成されたガイド部を両側に有する第1のロッカーアーム
と、基端部が偏心部に揺動可能に支持された第2のロッ
カーアームと、第2のロッカーアームに対して支持され
るとともに、第1のロッカーアームのガイド部に当接し
て、第1のロッカーアームに対して相対移動可能に支持
されたローラ軸と、ローラ軸にて回転可能に支持される
とともに、カムに当接可能に設けられたローラとを備え
たことを特徴とする内燃機関の動弁機構をその要旨とし
ている。
に、この発明においては、内燃機関の吸排気用のバルブ
を駆動させるための内燃機関の動弁機構であって、本体
部及びその本体部に対して軸心の偏心された偏心部から
なり、本体部の軸心を中心としてロッカーハウジングに
回動可能に支持されたロッカーシャフトと、内燃機関の
カムシャフト上に設けられ、ベース円を備えたカムと、
基端部が本体部に揺動可能に支持され、略先端部にてバ
ルブを駆動させるとともに、ベース円の略同心円上に形
成されたガイド部を両側に有する第1のロッカーアーム
と、基端部が偏心部に揺動可能に支持された第2のロッ
カーアームと、第2のロッカーアームに対して支持され
るとともに、第1のロッカーアームのガイド部に当接し
て、第1のロッカーアームに対して相対移動可能に支持
されたローラ軸と、ローラ軸にて回転可能に支持される
とともに、カムに当接可能に設けられたローラとを備え
たことを特徴とする内燃機関の動弁機構をその要旨とし
ている。
【0010】
【作用】上記の構成によれば、内燃機関のカムシャフト
に設けられたカムが回転されることにより、ローラがカ
ムにより押圧される。その押圧力がローラ軸を介して第
1のロッカーアームに伝達されて、第1のロッカーアー
ムが揺動される。この揺動に伴い、第1のロッカーアー
ムの略先端部によりバルブが開閉される。
に設けられたカムが回転されることにより、ローラがカ
ムにより押圧される。その押圧力がローラ軸を介して第
1のロッカーアームに伝達されて、第1のロッカーアー
ムが揺動される。この揺動に伴い、第1のロッカーアー
ムの略先端部によりバルブが開閉される。
【0011】ここで、第2のロッカーアームは、第1の
ロッカーアームとは異なり、ロッカーシャフトの軸心に
対して偏心した軸心を有する偏心部に支持されている。
このため、ロッカーシャフトが回動されることにより、
ローラ軸がガイド部にて案内されつつ移動され、ローラ
軸、ローラ及び第2のロッカーアームは、第1のロッカ
ーアームに対して相対的に移動されることになる。その
結果、カムのローラに対する当接位置が変化し、バルブ
が開閉駆動されるタイミング及びそのリフト量が変更さ
れる。このとき、ガイド部がベース円の略同心円上に形
成されているので、ローラの移動に伴ってカムの回転中
心とローラの回転中心との距離が変わることはない。従
って、カムの回転に伴って、カムとローラとの間のタペ
ットクリアランスが必要以上に大きくなることはない。
ロッカーアームとは異なり、ロッカーシャフトの軸心に
対して偏心した軸心を有する偏心部に支持されている。
このため、ロッカーシャフトが回動されることにより、
ローラ軸がガイド部にて案内されつつ移動され、ローラ
軸、ローラ及び第2のロッカーアームは、第1のロッカ
ーアームに対して相対的に移動されることになる。その
結果、カムのローラに対する当接位置が変化し、バルブ
が開閉駆動されるタイミング及びそのリフト量が変更さ
れる。このとき、ガイド部がベース円の略同心円上に形
成されているので、ローラの移動に伴ってカムの回転中
心とローラの回転中心との距離が変わることはない。従
って、カムの回転に伴って、カムとローラとの間のタペ
ットクリアランスが必要以上に大きくなることはない。
【0012】さらに、ロッカーシャフトが回動されるこ
とにより、ローラが第1のロッカーアームに対して相対
移動されるので、別途ローラを移動させる手段を第1又
は第2のロッカーアームに対して設けなくともよい。こ
のため、別途ローラを移動させる手段を設けない分だけ
ロッカーアームの慣性重量が軽減される。
とにより、ローラが第1のロッカーアームに対して相対
移動されるので、別途ローラを移動させる手段を第1又
は第2のロッカーアームに対して設けなくともよい。こ
のため、別途ローラを移動させる手段を設けない分だけ
ロッカーアームの慣性重量が軽減される。
【0013】
(第1実施例)以下、この発明における内燃機関の動弁
機構を具体化した第1実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
機構を具体化した第1実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。
【0014】図1は、この実施例における車両に搭載さ
れた内燃機関としてのエンジンの動弁機構を示す概略構
成図であり、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1
のB−B線断面図である。これらの図に示すように、エ
ンジンのシリンダヘッド1には、公知のバルブ機構2が
設けられている。このバルブ機構2は、シリンダヘッド
1に対して上下動可能に設けられた排気用のバルブ3
と、バルブ3上側部に設けられたバルブリテーナ4と、
バルブリテーナ4及びシリンダヘッド1間に設けられ、
バルブ3を上方へ付勢するコイルスプリング6等から構
成されている。
れた内燃機関としてのエンジンの動弁機構を示す概略構
成図であり、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1
のB−B線断面図である。これらの図に示すように、エ
ンジンのシリンダヘッド1には、公知のバルブ機構2が
設けられている。このバルブ機構2は、シリンダヘッド
1に対して上下動可能に設けられた排気用のバルブ3
と、バルブ3上側部に設けられたバルブリテーナ4と、
バルブリテーナ4及びシリンダヘッド1間に設けられ、
バルブ3を上方へ付勢するコイルスプリング6等から構
成されている。
【0015】このバルブ機構2は、カムシャフト上に設
けられたカム7の回転に基づき、動弁機構によって駆動
されるようになっている。以下に、その動弁機構につい
て説明する。
けられたカム7の回転に基づき、動弁機構によって駆動
されるようになっている。以下に、その動弁機構につい
て説明する。
【0016】図1に示すように、エンジンのロッカーハ
ウジング8には、本体部9及び偏心部10よりなるロッ
カーシャフト11が回動可能に支持されている。このロ
ッカーシャフト11の本体部9は円柱状をなし、その軸
心9aがロッカーシャフト11の回動中心となってい
る。また、偏心部10は本体部9よりも小径で、かつ、
本体部9に挟まれるようにして一体形成されている。さ
らに、偏心部10の軸心10aは、本体部9の軸心9a
に対して偏心されている。
ウジング8には、本体部9及び偏心部10よりなるロッ
カーシャフト11が回動可能に支持されている。このロ
ッカーシャフト11の本体部9は円柱状をなし、その軸
心9aがロッカーシャフト11の回動中心となってい
る。また、偏心部10は本体部9よりも小径で、かつ、
本体部9に挟まれるようにして一体形成されている。さ
らに、偏心部10の軸心10aは、本体部9の軸心9a
に対して偏心されている。
【0017】本体部9には、第1のロッカーアームとし
てのアウタアーム12がその基端部12aにおいて揺動
可能に支持されている。アウタアーム12の先端部12
bは、前記したバルブ機構2に当接されている。そし
て、アウタアーム12の揺動に伴い、その先端部にてバ
ルブ3が押圧されるようになっている。
てのアウタアーム12がその基端部12aにおいて揺動
可能に支持されている。アウタアーム12の先端部12
bは、前記したバルブ機構2に当接されている。そし
て、アウタアーム12の揺動に伴い、その先端部にてバ
ルブ3が押圧されるようになっている。
【0018】また、アウタアーム12の両側には、ガイ
ド部としての一対の長穴13が形成されている。これら
一対の長穴13は、カムシャフトに設けられたカム7の
ベース円Bの同心円上に形成されている。なお、カム7
は周知のものであって、ベース円Bに則した形状を有す
るカムベース7aと、回転中心から外周までの距離がカ
ムベース7aよりも長いカムノーズ7bとから構成され
ている。また、この実施例では、カムシャフト及びカム
7は相互一体となって図2,3の反時計方向に回転され
るものとする。
ド部としての一対の長穴13が形成されている。これら
一対の長穴13は、カムシャフトに設けられたカム7の
ベース円Bの同心円上に形成されている。なお、カム7
は周知のものであって、ベース円Bに則した形状を有す
るカムベース7aと、回転中心から外周までの距離がカ
ムベース7aよりも長いカムノーズ7bとから構成され
ている。また、この実施例では、カムシャフト及びカム
7は相互一体となって図2,3の反時計方向に回転され
るものとする。
【0019】一方、ロッカーシャフト11の偏心部10
には、アウタアーム12に挟持されるようにして第2の
ロッカーアームとしてのインナアーム14がその基端部
14aにおいて揺動可能に支持されている。このインナ
アーム14の略先端部14bの両側には、一対の軸穴1
5が形成され、同軸穴15には、ローラ軸16が支持さ
れている。また、ローラ軸16はアウタアーム12の長
穴13内まで延びており、この長穴13内での移動が許
容されている。さらに、ローラ軸16に対して、ローラ
17がニードル18を介して回転可能に支持されてい
る。図2,3に示すように、このローラ17はカム7の
下面に当接されている。
には、アウタアーム12に挟持されるようにして第2の
ロッカーアームとしてのインナアーム14がその基端部
14aにおいて揺動可能に支持されている。このインナ
アーム14の略先端部14bの両側には、一対の軸穴1
5が形成され、同軸穴15には、ローラ軸16が支持さ
れている。また、ローラ軸16はアウタアーム12の長
穴13内まで延びており、この長穴13内での移動が許
容されている。さらに、ローラ軸16に対して、ローラ
17がニードル18を介して回転可能に支持されてい
る。図2,3に示すように、このローラ17はカム7の
下面に当接されている。
【0020】すなわち、カム7が回転されるに際し、カ
ム7のカムノーズ7bがローラ17に当接される。そし
て、カムノーズ7bの当接により、ローラ17が押圧さ
れ、この押圧力がローラ17及びローラ軸16を介して
アウタアーム12に伝達される。そのため、アウタアー
ム12が2点鎖線矢印で示すように下方へ揺動される。
この下方への揺動により、アウタアーム12の略先端部
12b下部に位置するバルブ3がコイルスプリング6の
付勢力に抗して下方へ押圧され、排気口が開放される。
また、カムベース7aがローラ17に当接されると、コ
イルスプリング6の付勢力によってアウタアーム12が
上方へ揺動される。この上方への揺動により、バルブ3
が上方へ戻され、排気口が閉鎖される。このように、カ
ム7の回転動作に伴って、バルブ3が上下動され、上記
排気口の開閉が繰り返し行われる。
ム7のカムノーズ7bがローラ17に当接される。そし
て、カムノーズ7bの当接により、ローラ17が押圧さ
れ、この押圧力がローラ17及びローラ軸16を介して
アウタアーム12に伝達される。そのため、アウタアー
ム12が2点鎖線矢印で示すように下方へ揺動される。
この下方への揺動により、アウタアーム12の略先端部
12b下部に位置するバルブ3がコイルスプリング6の
付勢力に抗して下方へ押圧され、排気口が開放される。
また、カムベース7aがローラ17に当接されると、コ
イルスプリング6の付勢力によってアウタアーム12が
上方へ揺動される。この上方への揺動により、バルブ3
が上方へ戻され、排気口が閉鎖される。このように、カ
ム7の回転動作に伴って、バルブ3が上下動され、上記
排気口の開閉が繰り返し行われる。
【0021】図1に示すように、ロッカーシャフト11
の本体部9上には被動ギヤ21が固着されている。ま
た、この被動ギヤ21がステップモータ22のモータ軸
23上に固着された駆動ギヤ24に噛合されている。そ
して、ステップモータ22が駆動されることにより、駆
動ギヤ24が回動される。この回動に伴って被動ギヤ2
1が回動され、ロッカーシャフト11が回動される。
の本体部9上には被動ギヤ21が固着されている。ま
た、この被動ギヤ21がステップモータ22のモータ軸
23上に固着された駆動ギヤ24に噛合されている。そ
して、ステップモータ22が駆動されることにより、駆
動ギヤ24が回動される。この回動に伴って被動ギヤ2
1が回動され、ロッカーシャフト11が回動される。
【0022】また、この実施例では、ステップモータ2
2を駆動制御するための電子制御装置(ECU)25が
設けられている。このECU25には、エンジンの運転
状態を検出するための各種センサから、冷却水温、エン
ジン回転数、吸気管負圧及びスロットル開度等に相当す
る各種の信号が入力されるようになっている。ECU2
5の出力側にはステップモータ22が電気的に接続され
ている。そして、ECU25は、これら各種信号に基づ
き、そのときどきの運転状態に応じてバルブ3のリフト
量及び開閉タイミングを調整すべく、ステップモータ2
2へ駆動用の制御信号を出力する。すなわち、例えば現
在のエンジンの状態が低負荷状態の場合には、ECU2
5はステップモータ22を正転させ、高負荷状態の場合
には、ステップモータ22を逆転させるように制御す
る。これに伴い、ロッカーシャフト11が時計方向又は
反時計方向へ回動される。
2を駆動制御するための電子制御装置(ECU)25が
設けられている。このECU25には、エンジンの運転
状態を検出するための各種センサから、冷却水温、エン
ジン回転数、吸気管負圧及びスロットル開度等に相当す
る各種の信号が入力されるようになっている。ECU2
5の出力側にはステップモータ22が電気的に接続され
ている。そして、ECU25は、これら各種信号に基づ
き、そのときどきの運転状態に応じてバルブ3のリフト
量及び開閉タイミングを調整すべく、ステップモータ2
2へ駆動用の制御信号を出力する。すなわち、例えば現
在のエンジンの状態が低負荷状態の場合には、ECU2
5はステップモータ22を正転させ、高負荷状態の場合
には、ステップモータ22を逆転させるように制御す
る。これに伴い、ロッカーシャフト11が時計方向又は
反時計方向へ回動される。
【0023】次に、上記のように構成されたエンジンの
動弁機構の作用について説明する。ECU25の制御に
より、ステップモータ22が正転駆動された場合、図1
に示すように、ローラ軸16が長穴13内の先端側(同
図左側)へ移動される。これに伴い、ローラ17もアウ
タアーム12の左側に位置する。
動弁機構の作用について説明する。ECU25の制御に
より、ステップモータ22が正転駆動された場合、図1
に示すように、ローラ軸16が長穴13内の先端側(同
図左側)へ移動される。これに伴い、ローラ17もアウ
タアーム12の左側に位置する。
【0024】一方、ステップモータ22が逆転駆動され
た場合、ロッカーシャフト11は上記の場合とは反対方
向に回動される。このとき、偏心部10の軸心10aは
本体部9の軸心9aに対して偏心されているので、ロッ
カーシャフト11が図1の状態から例えば180°回動
された場合には、図4に示すように、偏心部10に支持
されているインナアーム14がアウタアーム12に対し
て右方へ移動する。ここで、ローラ軸16は長穴13内
で案内されて、その基端側(同図右側)に相対移動す
る。また、ローラ17はその移動されるローラ軸16に
対して支持されているので、同ローラ17も右側に移動
する。従って、カム7のローラ17に対する当接位置が
上記の場合とは異なることになる。
た場合、ロッカーシャフト11は上記の場合とは反対方
向に回動される。このとき、偏心部10の軸心10aは
本体部9の軸心9aに対して偏心されているので、ロッ
カーシャフト11が図1の状態から例えば180°回動
された場合には、図4に示すように、偏心部10に支持
されているインナアーム14がアウタアーム12に対し
て右方へ移動する。ここで、ローラ軸16は長穴13内
で案内されて、その基端側(同図右側)に相対移動す
る。また、ローラ17はその移動されるローラ軸16に
対して支持されているので、同ローラ17も右側に移動
する。従って、カム7のローラ17に対する当接位置が
上記の場合とは異なることになる。
【0025】より詳細に説明すると、ステップモータ2
2が正転された場合、バルブ3はカム7の回転に伴って
図5の実線で示すような動きをする。また、ステップモ
ータ22が逆転された場合、バルブ3はカム7の回転に
伴って図5の2点鎖線で示すような動きをする。すなわ
ち、ステップモータ22が逆転された場合には、同ステ
ップモータ22が正転された場合に比べて、ローラ17
が右側に移動する分だけ、カムノーズ7bがローラ17
に当接するタイミングが遅れる。そのため、バルブ3の
開閉駆動されるタイミングが遅れる。また、ステップモ
ータ22が逆転された場合、バルブ3のリフト量(最大
移動量)L2は、ステップモータ22が正転された場合
のリフト量L1に比べて大きくなる。なお、カム7の回
転速度が一定である場合には、ローラ17及びローラ軸
16の位置に関係なくバルブ3の開放されている時間T
a,Tbは一定となる。
2が正転された場合、バルブ3はカム7の回転に伴って
図5の実線で示すような動きをする。また、ステップモ
ータ22が逆転された場合、バルブ3はカム7の回転に
伴って図5の2点鎖線で示すような動きをする。すなわ
ち、ステップモータ22が逆転された場合には、同ステ
ップモータ22が正転された場合に比べて、ローラ17
が右側に移動する分だけ、カムノーズ7bがローラ17
に当接するタイミングが遅れる。そのため、バルブ3の
開閉駆動されるタイミングが遅れる。また、ステップモ
ータ22が逆転された場合、バルブ3のリフト量(最大
移動量)L2は、ステップモータ22が正転された場合
のリフト量L1に比べて大きくなる。なお、カム7の回
転速度が一定である場合には、ローラ17及びローラ軸
16の位置に関係なくバルブ3の開放されている時間T
a,Tbは一定となる。
【0026】ここで、この実施例における長穴13は、
カム7のベース円Bと同心円上に形成されている。この
ため、上記のようにローラ17が移動されてカム7のロ
ーラ17に対する当接位置が変更された場合には、カム
7の回転中心とローラ17の回転中心との距離が変化す
ることはない。従って、カム7とローラ17との間のタ
ペットクリアランスが必要以上に大きくなることはな
い。その結果、タペットクリアランスの増大に起因して
のカムノーズ7bとローラ17との間の打音の発生を防
止することができる。
カム7のベース円Bと同心円上に形成されている。この
ため、上記のようにローラ17が移動されてカム7のロ
ーラ17に対する当接位置が変更された場合には、カム
7の回転中心とローラ17の回転中心との距離が変化す
ることはない。従って、カム7とローラ17との間のタ
ペットクリアランスが必要以上に大きくなることはな
い。その結果、タペットクリアランスの増大に起因して
のカムノーズ7bとローラ17との間の打音の発生を防
止することができる。
【0027】また、この実施例では、ロッカーシャフト
11が回動されることにより、ローラ17がアウタアー
ム12に対して相対移動されるようにしたので、ソレノ
イド機構等の別途ローラ17を移動させる手段をアウタ
アーム12に対して設けなくともよい。このため、別途
ローラ17を移動させる手段を設けない分だけアウタア
ーム12の慣性重量の軽量化を図ることができる。従っ
て、エンジンの高速回転に伴ってアウタアーム12を高
速で揺動させようとした場合に、そのアウタアーム12
の追従性をよくすることができる。
11が回動されることにより、ローラ17がアウタアー
ム12に対して相対移動されるようにしたので、ソレノ
イド機構等の別途ローラ17を移動させる手段をアウタ
アーム12に対して設けなくともよい。このため、別途
ローラ17を移動させる手段を設けない分だけアウタア
ーム12の慣性重量の軽量化を図ることができる。従っ
て、エンジンの高速回転に伴ってアウタアーム12を高
速で揺動させようとした場合に、そのアウタアーム12
の追従性をよくすることができる。
【0028】さらに、この実施例では、エンジンが多気
筒を有する場合に、各気筒毎にローラ17を移動させる
手段を設けなくてもよく、1つのロッカーシャフト11
で各気筒のバルブ3の開閉動作の調整をまかなうことが
できる。従って、その分だけ全体の構成の簡素化を図る
ことができる。
筒を有する場合に、各気筒毎にローラ17を移動させる
手段を設けなくてもよく、1つのロッカーシャフト11
で各気筒のバルブ3の開閉動作の調整をまかなうことが
できる。従って、その分だけ全体の構成の簡素化を図る
ことができる。
【0029】(第2実施例)次に、この発明における内
燃機関の動弁機構を具体化した第2実施例を図6,7に
基づいて説明する。なお、この実施例において、前述し
た第1実施例の構成と同じ部材については同一の符号を
付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
燃機関の動弁機構を具体化した第2実施例を図6,7に
基づいて説明する。なお、この実施例において、前述し
た第1実施例の構成と同じ部材については同一の符号を
付して説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【0030】図6に示すように、この実施例では、前記
第1実施例とは逆にロッカーシャフト31の本体部32
に対して、偏心部33が大径になっている。また、ロッ
カーシャフト31は、その本体部32の軸心32aを中
心に図示しないロッカーハウジングに対して回動可能に
支持されている。さらに、偏心部33の軸心33aは、
本体部32の軸心32aに対して偏心されている。
第1実施例とは逆にロッカーシャフト31の本体部32
に対して、偏心部33が大径になっている。また、ロッ
カーシャフト31は、その本体部32の軸心32aを中
心に図示しないロッカーハウジングに対して回動可能に
支持されている。さらに、偏心部33の軸心33aは、
本体部32の軸心32aに対して偏心されている。
【0031】本体部32には、第1のロッカーアームと
してのインナアーム34がその基端部34aにて揺動可
能に支持されている。このインナアーム34の両側に
は、ベース円Bの同心円上に位置するガイド部としての
一対の長穴35が形成されている。
してのインナアーム34がその基端部34aにて揺動可
能に支持されている。このインナアーム34の両側に
は、ベース円Bの同心円上に位置するガイド部としての
一対の長穴35が形成されている。
【0032】一方、ロッカーシャフト31の偏心部33
には、インナアーム34を挟持するようにして第2のロ
ッカーアームとしてのアウタアーム36がその基端部3
6aにて揺動可能に支持されている。アウタアーム36
の略先端部36bの両側の軸穴37には、ローラ軸16
が支持されている。また、ローラ軸16にはローラ17
が回転可能に支持されている。ローラ軸16はインナア
ーム34の長穴35内まで延びており、この長穴35内
で案内されるようになっている。さらに、ローラ17と
インナアーム34との間にはスラストワッシャ38が介
在されている。このスラストワッシャ38により、ロー
ラ17の同図左右方向への移動が円滑に行われるように
なっている。
には、インナアーム34を挟持するようにして第2のロ
ッカーアームとしてのアウタアーム36がその基端部3
6aにて揺動可能に支持されている。アウタアーム36
の略先端部36bの両側の軸穴37には、ローラ軸16
が支持されている。また、ローラ軸16にはローラ17
が回転可能に支持されている。ローラ軸16はインナア
ーム34の長穴35内まで延びており、この長穴35内
で案内されるようになっている。さらに、ローラ17と
インナアーム34との間にはスラストワッシャ38が介
在されている。このスラストワッシャ38により、ロー
ラ17の同図左右方向への移動が円滑に行われるように
なっている。
【0033】次に、上記のように構成された動弁機構の
作用について説明する。先ず、ステップモータ22が正
転された場合には、ローラ軸16が長穴35内の先端側
(同図左側)に位置する。これに伴い、ローラ17もイ
ンナアーム34の左側に位置する。また、ステップモー
タ22が逆転された場合には、図6,7に示すように、
偏心部33に支持されているアウタアーム36がインナ
アーム34に対して同図右方へ相対移動される。そのた
め、ローラ軸16が長穴35内の基端側(同図右側)に
移動され、ローラ17もインナアーム34の右側に移動
される。従って、カム7のローラ17に対する当接位置
が上記の場合に比べて変化することとなる。すなわち、
ステップモータ22が逆転された場合には、ステップモ
ータ22が正転された場合に比べて、バルブ3の開閉駆
動されるタイミングが遅れ、バルブ3のリフト量(最大
移動量)が大きくなる。
作用について説明する。先ず、ステップモータ22が正
転された場合には、ローラ軸16が長穴35内の先端側
(同図左側)に位置する。これに伴い、ローラ17もイ
ンナアーム34の左側に位置する。また、ステップモー
タ22が逆転された場合には、図6,7に示すように、
偏心部33に支持されているアウタアーム36がインナ
アーム34に対して同図右方へ相対移動される。そのた
め、ローラ軸16が長穴35内の基端側(同図右側)に
移動され、ローラ17もインナアーム34の右側に移動
される。従って、カム7のローラ17に対する当接位置
が上記の場合に比べて変化することとなる。すなわち、
ステップモータ22が逆転された場合には、ステップモ
ータ22が正転された場合に比べて、バルブ3の開閉駆
動されるタイミングが遅れ、バルブ3のリフト量(最大
移動量)が大きくなる。
【0034】この実施例においても前記第1実施例と同
様、長穴35をベース円Bの同心円上に形成した。従っ
て、カム7のローラ17に対する当接位置が変更された
としても、打音の発生を防止することができるという前
記第1実施例と同等の効果を奏する。
様、長穴35をベース円Bの同心円上に形成した。従っ
て、カム7のローラ17に対する当接位置が変更された
としても、打音の発生を防止することができるという前
記第1実施例と同等の効果を奏する。
【0035】また、別途ローラ17を移動させる手段を
設けなくてもよい分だけ軽量化を図ることができ、エン
ジンの高速回転に伴うインナアーム34の追従性をよく
することができる。
設けなくてもよい分だけ軽量化を図ることができ、エン
ジンの高速回転に伴うインナアーム34の追従性をよく
することができる。
【0036】さらに、各気筒毎にローラ17を移動させ
る手段を設けなくてもよい分だけ、全体の構成の簡素化
を図ることができる。 (第3実施例)次に、この発明における内燃機関の動弁
機構を具体化した第3実施例を図8,9に基づいて説明
する。なお、この実施例において、前述した第1,第2
実施例の構成と同じ部材については同一の符号を付して
説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
る手段を設けなくてもよい分だけ、全体の構成の簡素化
を図ることができる。 (第3実施例)次に、この発明における内燃機関の動弁
機構を具体化した第3実施例を図8,9に基づいて説明
する。なお、この実施例において、前述した第1,第2
実施例の構成と同じ部材については同一の符号を付して
説明を省略し、異なる点を中心に説明する。
【0037】図8に示すように、この実施例では、前記
第2実施例と同様にロッカーシャフト31の本体部32
に対して、偏心部33が大径になっている。また、ロッ
カーシャフト31は、その本体部32の軸心32aを中
心に図示しないロッカーハウジングに対して回動可能に
支持されている。さらに、偏心部33の軸心33aは、
本体部32の軸心32aに対して偏心されている。
第2実施例と同様にロッカーシャフト31の本体部32
に対して、偏心部33が大径になっている。また、ロッ
カーシャフト31は、その本体部32の軸心32aを中
心に図示しないロッカーハウジングに対して回動可能に
支持されている。さらに、偏心部33の軸心33aは、
本体部32の軸心32aに対して偏心されている。
【0038】本体部32には、第1のロッカーアームと
してのインナアーム39がその基端部39aにて揺動可
能に支持されている。このインナアーム39には、その
両側上部が一部抉られることによりガイド部としての一
対のガイド溝40が形成されている。ガイド溝40の上
面は、ベース円Bの同心円上に位置している。
してのインナアーム39がその基端部39aにて揺動可
能に支持されている。このインナアーム39には、その
両側上部が一部抉られることによりガイド部としての一
対のガイド溝40が形成されている。ガイド溝40の上
面は、ベース円Bの同心円上に位置している。
【0039】一方、ロッカーシャフト31の偏心部33
には、インナアーム34を挟持するようにして第2のロ
ッカーアームとしてのアウタアーム41がその基端部4
1aにて揺動可能に支持されている。アウタアーム41
の略先端部41bの両側の軸穴37には、ローラ軸42
が支持されている。このローラ軸42には大径部42a
が設けられており、上記のガイド溝40上にて回転可能
に支持されている。つまり、ローラ軸42にはガイド溝
40にて回転されつつ案内されるようになっている。
には、インナアーム34を挟持するようにして第2のロ
ッカーアームとしてのアウタアーム41がその基端部4
1aにて揺動可能に支持されている。アウタアーム41
の略先端部41bの両側の軸穴37には、ローラ軸42
が支持されている。このローラ軸42には大径部42a
が設けられており、上記のガイド溝40上にて回転可能
に支持されている。つまり、ローラ軸42にはガイド溝
40にて回転されつつ案内されるようになっている。
【0040】この実施例においても前記した第2実施例
とほぼ同様の作用を奏するが、第2実施例ではローラ軸
16が長穴35内で摺動しながら案内されるのに対し、
この実施例ではローラ軸42の大径部42aがガイド溝
40にて回転されつつ案内される点で大きく異なる。す
なわち、ロッカーシャフト31の回動に伴ってローラ軸
42がガイド溝40にて案内されるのであるが、このと
き、ローラ軸42が回転しながら移動するので、ガイド
溝40とローラ軸42との間には摩擦力があまり発生し
ない。従って、ローラ軸42の繰り返しの移動に起因し
ての摩耗の発生を未然に防止することができ、ひいて
は、この動弁機構の耐久性を向上させることができる。
とほぼ同様の作用を奏するが、第2実施例ではローラ軸
16が長穴35内で摺動しながら案内されるのに対し、
この実施例ではローラ軸42の大径部42aがガイド溝
40にて回転されつつ案内される点で大きく異なる。す
なわち、ロッカーシャフト31の回動に伴ってローラ軸
42がガイド溝40にて案内されるのであるが、このと
き、ローラ軸42が回転しながら移動するので、ガイド
溝40とローラ軸42との間には摩擦力があまり発生し
ない。従って、ローラ軸42の繰り返しの移動に起因し
ての摩耗の発生を未然に防止することができ、ひいて
は、この動弁機構の耐久性を向上させることができる。
【0041】なお、この発明は前記実施例に限定される
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記各実施例では、ロッカーシャフト11,31
に従動ギヤ21を設け、ステップモータ22を駆動させ
ることにより、モータ軸23及び駆動ギヤ24を回動さ
せて従動ギヤ21及びロッカーシャフト11,31を回
動させるように構成したが、それ以外の構成としてもよ
い。
ものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一
部を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記各実施例では、ロッカーシャフト11,31
に従動ギヤ21を設け、ステップモータ22を駆動させ
ることにより、モータ軸23及び駆動ギヤ24を回動さ
せて従動ギヤ21及びロッカーシャフト11,31を回
動させるように構成したが、それ以外の構成としてもよ
い。
【0042】例えば、図10に示すように、ロッカーシ
ャフト11,31上にピニオン43を固着し、そのピニ
オン43をソレノイド44で進退されるラック45によ
り回動させて、ロッカーシャフト11,31を回動させ
るようにしてもよい。
ャフト11,31上にピニオン43を固着し、そのピニ
オン43をソレノイド44で進退されるラック45によ
り回動させて、ロッカーシャフト11,31を回動させ
るようにしてもよい。
【0043】また、図11に示すように、ロッカーシャ
フト11,31上にアーム46を固定し、そのアーム4
6をソレノイド44で進退される可動鉄心47によりリ
ンク48を介して回動させ、ロッカーシャフト11,3
1を回動させるようにしてもよい。
フト11,31上にアーム46を固定し、そのアーム4
6をソレノイド44で進退される可動鉄心47によりリ
ンク48を介して回動させ、ロッカーシャフト11,3
1を回動させるようにしてもよい。
【0044】(2)前記各実施例では、この発明に係る
動弁機構を排気用のバルブ3に適用する構成としたが、
吸気用のバルブに適用してもよい。 (3)前記各実施例におけるカム7の回転方向をアウタ
アーム12及びインナアーム34,39の揺動方向と同
じ方向、すなわち、図3,7,9の反時計方向とした
が、カム7の回転方向は逆であってもよい。
動弁機構を排気用のバルブ3に適用する構成としたが、
吸気用のバルブに適用してもよい。 (3)前記各実施例におけるカム7の回転方向をアウタ
アーム12及びインナアーム34,39の揺動方向と同
じ方向、すなわち、図3,7,9の反時計方向とした
が、カム7の回転方向は逆であってもよい。
【0045】(4)前記各実施例におけるロッカーシャ
フト11,31の各本体部9,32及び各偏心部10,
33の大径小径の関係を相互逆にしてもよい。つまり、
本体部9を偏心部10よりも小径としたり、本体部32
を偏心部33よりも大径としたりしてもよい。
フト11,31の各本体部9,32及び各偏心部10,
33の大径小径の関係を相互逆にしてもよい。つまり、
本体部9を偏心部10よりも小径としたり、本体部32
を偏心部33よりも大径としたりしてもよい。
【0046】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれ
ば、内燃機関の吸排気用バルブを駆動させるための内燃
機関の動弁機構において、第1のロッカーアームを、そ
の軸心がロッカーシャフトの回動中心となる本体部に支
持させるとともに、第2のロッカーアームを偏心部に支
持させ、第1のロッカーアームにはベース円の略同心円
上に長穴を形成してローラ軸を挿通させて、ローラの移
動をベース円の略同心円上で行うようにしたので、ロッ
カーシャフトが回動されることにより、カムのローラに
対する当接位置が変化した場合に、カムの回転時におけ
る打音の発生を防止することができるという優れた効果
を奏する。
ば、内燃機関の吸排気用バルブを駆動させるための内燃
機関の動弁機構において、第1のロッカーアームを、そ
の軸心がロッカーシャフトの回動中心となる本体部に支
持させるとともに、第2のロッカーアームを偏心部に支
持させ、第1のロッカーアームにはベース円の略同心円
上に長穴を形成してローラ軸を挿通させて、ローラの移
動をベース円の略同心円上で行うようにしたので、ロッ
カーシャフトが回動されることにより、カムのローラに
対する当接位置が変化した場合に、カムの回転時におけ
る打音の発生を防止することができるという優れた効果
を奏する。
【0047】また、別途ローラを移動させる手段を設け
なくともよい分だけ軽量化を図ることができ、もってバ
ルブを内燃機関の高速回転に追従させて駆動させること
ができるという優れた効果を奏する。
なくともよい分だけ軽量化を図ることができ、もってバ
ルブを内燃機関の高速回転に追従させて駆動させること
ができるという優れた効果を奏する。
【図1】この発明を具体化した第1実施例における内燃
機関の動弁機構を示す概略構成図である。
機関の動弁機構を示す概略構成図である。
【図2】第1実施例において、図1のA−A線断面図で
ある。
ある。
【図3】第1実施例において、図1のB−B線断面図で
ある。
ある。
【図4】第1実施例において、図1の状態からロッカー
シャフトを回動させたときの状態を示す部分断面図であ
る。
シャフトを回動させたときの状態を示す部分断面図であ
る。
【図5】第1実施例において、ロッカーシャフトの回動
に伴って変動するバルブの移動量と、その移動タイミン
グの関係を示すタイミングチャートである。
に伴って変動するバルブの移動量と、その移動タイミン
グの関係を示すタイミングチャートである。
【図6】この発明を具体化した第2実施例における内燃
機関の動弁機構を示す概略構成図である。
機関の動弁機構を示す概略構成図である。
【図7】第2実施例において、図6のC−C線断面図で
ある。
ある。
【図8】この発明を具体化した第3実施例における内燃
機関の動弁機構を示す概略構成図である。
機関の動弁機構を示す概略構成図である。
【図9】第3実施例において、図8のD−D線断面図で
ある。
ある。
【図10】この発明を具体化した別の実施例におけるロ
ッカーシャフトの回動機構を示す概略図である。
ッカーシャフトの回動機構を示す概略図である。
【図11】同じく別の実施例における図10とは異なっ
たロッカーシャフトの回動機構を示す概略図である。
たロッカーシャフトの回動機構を示す概略図である。
【図12】従来例におけるエンジンの動弁機構を示す概
略構成図である。
略構成図である。
1…シリンダヘッド、3…バルブ、7…カム、8…ロッ
カーハウジング、9,32…本体部、9a,10a,3
2a,33a…軸心、10,33…偏心部、11,31
…ロッカーシャフト、12…第1のロッカーアームとし
てのアウタアーム、12a,14a,34a,36a…
基端部、12b,14b,34b,36b…先端部、1
3,35…ガイド部としての長穴、14…第2のロッカ
ーアームとしてのインナアーム、16,42…ローラ
軸、17…ローラ、34,39…第1のロッカーアーム
としてのインナアーム、36,41…第2のロッカーア
ームとしてのアウタアーム、B…ベース円。
カーハウジング、9,32…本体部、9a,10a,3
2a,33a…軸心、10,33…偏心部、11,31
…ロッカーシャフト、12…第1のロッカーアームとし
てのアウタアーム、12a,14a,34a,36a…
基端部、12b,14b,34b,36b…先端部、1
3,35…ガイド部としての長穴、14…第2のロッカ
ーアームとしてのインナアーム、16,42…ローラ
軸、17…ローラ、34,39…第1のロッカーアーム
としてのインナアーム、36,41…第2のロッカーア
ームとしてのアウタアーム、B…ベース円。
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の吸排気用のバルブを駆動させ
るための内燃機関の動弁機構であって、 本体部及びその本体部に対して軸心の偏心された偏心部
からなり、前記本体部の軸心を中心としてロッカーハウ
ジングに回動可能に支持されたロッカーシャフトと、 前記内燃機関のカムシャフト上に設けられ、ベース円を
備えたカムと、 基端部が前記本体部に揺動可能に支持され、略先端部に
て前記バルブを駆動させるとともに、前記ベース円の略
同心円上に形成されたガイド部を両側に有する第1のロ
ッカーアームと、 基端部が前記偏心部に揺動可能に支持された第2のロッ
カーアームと、 前記第2のロッカーアームに対して支持されるととも
に、前記第1のロッカーアームの前記ガイド部に当接し
て、前記第1のロッカーアームに対して相対移動可能に
支持されたローラ軸と、 前記ローラ軸にて回転可能に支持されるとともに、前記
カムに当接可能に設けられたローラとを備えたことを特
徴とする内燃機関の動弁機構。
Priority Applications (1)
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