JPH07133709A - Engine valve timing variable equipment - Google Patents
Engine valve timing variable equipmentInfo
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- JPH07133709A JPH07133709A JP6094294A JP6094294A JPH07133709A JP H07133709 A JPH07133709 A JP H07133709A JP 6094294 A JP6094294 A JP 6094294A JP 6094294 A JP6094294 A JP 6094294A JP H07133709 A JPH07133709 A JP H07133709A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、車両等のエンジンに装
着されるバルブにおいて、その動作タイミングやバルブ
のリフト量が変更可能なエンジンのバルブタイミング可
変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 timing varying device for an engine, which is capable of changing the operation timing and valve lift of a valve mounted on an engine of a vehicle or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、車両等のエンジンにはバルブが
設けられ、このバルブがエンジンの回転に同期して開閉
動作することにより混合気等の吸入、あるいは燃焼ガス
の排気等が行なわれるようになっている。通常、このバ
ルブの開閉タイミングやリフト量は固定されているが、
エンジンの出力特性等の向上のために運転状態に応じて
これらの開閉タイミングやリフト量を可変できることが
必要とされることがあり、そのために各種のバルブタイ
ミング可変装置が提案されていた。2. Description of the Related Art Generally, an engine of a vehicle or the like is provided with a valve. By opening and closing the valve in synchronization with the rotation of the engine, intake of a mixture or exhaust of combustion gas is performed. Has become. Normally, the opening / closing timing and lift amount of this valve are fixed,
In order to improve the output characteristics of the engine and the like, it is sometimes necessary to be able to change the opening / closing timing and the lift amount according to the operating state, and therefore various valve timing changing devices have been proposed.
【０００３】この具体例として、例えば特公昭５８−３
８６０３号公報で示されるバルブリフト装置は、カムシ
ャフトに一体的に固着された駆動カムと、この駆動カム
により揺動運動する揺動カムと、この揺動動作が伝達さ
れるロッカーアームとで構成されている。そして、上記
駆動カムはカムシャフト方向に所定長さを有し、その外
周面はテーパー形状とされている。また、揺動カムの外
周面にはこのテーパー形状に対応したテーパー部が形成
され、上記駆動カムと揺動カムとの軸方向の相対位置を
変更することができるようになっている。上記ロッカー
アームはその中央付近で軸支される一方、その一端に上
記揺動カムの揺動動作が伝達され、他端側の揺動動作に
よりバルブが開閉動作されるようになっている。As a concrete example of this, for example, Japanese Patent Publication No. 58-3
The valve lift device disclosed in Japanese Patent No. 8603 is composed of a drive cam integrally fixed to a cam shaft, a swing cam that swings by the drive cam, and a rocker arm to which the swing motion is transmitted. Has been done. The drive cam has a predetermined length in the camshaft direction, and its outer peripheral surface is tapered. Further, a taper portion corresponding to this taper shape is formed on the outer peripheral surface of the swing cam so that the relative position in the axial direction between the drive cam and the swing cam can be changed. The rocker arm is pivotally supported near the center thereof, while the rocking motion of the rocking cam is transmitted to one end of the rocker arm, and the valve is opened / closed by the rocking motion of the other end.
【０００４】このように構成されているため、上記駆動
カムと揺動カムとの軸方向の相対位置を変更することに
より、ロッカーアームの回動タイミングや回動量が可変
されてバルブの開閉タイミングやリフト量が可変され
る。With such a configuration, by changing the relative position of the drive cam and the swing cam in the axial direction, the rocking timing and the rocking amount of the rocker arm can be varied to open and close the valve. The lift amount is variable.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、バルブリフ
ト特性が固定している一般の動弁機構では、開弁の初期
および終期において比較的穏やかな一定速度でバルブが
作動する等速区間（所謂ランプ部）が存在するようにカ
ム形状が設定されているが、上記公報に記載されている
ような従来のバルブタイミング可変装置では、上記等速
区間を設けることが難しい。つまり、このような従来装
置では駆動カムと揺動カムとの軸方向の相対移動により
バルブリフト特性に変化が発生し、この変化に伴って開
弁の初期および終期においてバルブの作動速度が変化
し、開弁および閉弁が急激に行なわれる場合がある。By the way, in a general valve mechanism having a fixed valve lift characteristic, a constant velocity section (so-called ramp) in which the valve operates at a relatively constant constant speed in the initial and final stages of valve opening. However, it is difficult to provide the constant velocity section in the conventional valve timing varying device as described in the above publication. In other words, in such a conventional device, the valve lift characteristics change due to the relative movement of the drive cam and the swing cam in the axial direction, and along with this change, the valve operating speed changes at the initial and final stages of valve opening. , The valve may be opened and closed rapidly.
【０００６】そして、リフト動作が急激に開始される
と、バルブとロッカーアームとの間には強い衝撃力が発
生し、このためこれら両者間の摺接部分には変形や摩耗
等の損傷が発生する等の弊害を生じる。また、閉弁が急
激に行なわれると、着座時にバルブが跳ね返る（バウン
ス）ことにより、異音が発生する等の弊害を生じる。When the lift operation is suddenly started, a strong impact force is generated between the valve and the rocker arm, which causes damage such as deformation and wear in the sliding contact portion between them. It causes harmful effects such as Further, if the valve is closed abruptly, the valve bounces when it is seated (bounces), which causes adverse effects such as abnormal noise.
【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、バルブリフト特性を変更可能としつ
つ、開弁の初期および終期に等速区間を確保ことによ
り、揺動カムの動作を円滑に行なわせることによりカム
やバルブ等の摩耗を抑制すると共に、高速回転時におい
ても所望のタイミングでバルブの開閉動作が行なえるエ
ンジンのバルブタイミング可変装置の提供を目的として
いる。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to change the valve lift characteristic and secure a constant velocity section in the initial and final stages of valve opening, thereby operating the swing cam. It is an object of the present invention to provide a valve timing varying device for an engine which can suppress wear of cams, valves and the like by smoothly performing the above, and can open and close the valve at a desired timing even during high speed rotation.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジンに同期して回転するカムシャフトに設けられ、
軸方向に所定長さを有した駆動カムと、この駆動カムに
摺接することにより揺動される揺動カムと、この揺動カ
ムの揺動によって開閉されるバルブと、上記駆動カムと
揺動カムとの軸方向の相対位置を変更するアクチュエー
ターとを有し、上記駆動カムと揺動カムとの摺接面とな
るカム面を軸方向にテーパー状にしたエンジンのバルブ
タイミング可変装置において、上記駆動カムの回転角の
変化に対する揺動カムの揺動角の変化が直線状となる揺
動等速区間を揺動初期および揺動終期に有するように両
カムの摺接面の形状を設定すると共に、揺動カムの揺動
角の変化に対するバルブのリフト量の変化が直線状とな
る揺動カム−バルブ間等速区間をバルブ作動初期および
終期に有するように揺動カムのカム面の形状を設定し、
上記揺動等速区間と揺動カム−バルブ間等速区間とが期
間的にオーバーラップするように両等速区間を配設する
構成としたものである。The invention according to claim 1 is
It is provided on a camshaft that rotates in synchronization with the engine,
A drive cam having a predetermined length in the axial direction, a swing cam swingable by sliding contact with the drive cam, a valve opened and closed by swinging of the swing cam, and the drive cam swingable. A valve timing varying device for an engine, comprising: an actuator that changes a relative position in the axial direction with a cam, and a cam surface serving as a sliding contact surface between the drive cam and the swing cam being tapered in the axial direction. The shapes of the sliding contact surfaces of both cams are set so that there is a rocking constant velocity section in which the rocking angle of the rocking cam changes linearly with respect to the change of the rotation angle of the driving cam in the initial and final phases of the rocking. At the same time, the shape of the cam surface of the rocking cam has a constant rocking cam-valve constant velocity section in which the change in the valve lift amount is linear with respect to the change in the rocking angle of the rocking cam in the initial and final stages of valve operation. Set
Both the constant velocity sections are arranged so that the swing constant velocity section and the constant velocity section between the swing cam and the valve overlap each other in terms of time.
【０００９】請求項２に係る発明は、上記揺動等速区間
を軸方向の相対移動範囲全域で有し、かつ、両カムの軸
方向の相対移動範囲の全域において上記揺動等速区間が
上記揺動カム−バルブ間等速区間を包含するように上記
両等速区間を配設する構成としたものである。According to a second aspect of the present invention, the rocking constant velocity section is provided in the entire axial relative movement range, and the rocking constant velocity section is provided in the entire axial relative movement range of both cams. The both constant velocity sections are arranged so as to include the constant velocity section between the rocking cam and the valve.
【００１０】請求項３に係る発明は、駆動カムの上記テ
ーパー状カム面には基本円を形成するベース部と、この
ベース部から突出するノーズ部とを設け、一方上記揺動
カムは、揺動の軸芯に設けられた円柱部と、この円柱部
の側方に突出する突出部とで構成し、この突出部には駆
動カムに摺接する断面円弧状の摺接面を有し、上記テー
パー状カム面に対応するテーパー状となったカムフォロ
ワー部と、バルブステム上端に当接するカム部とを設
け、上記駆動カムのノーズ部に揺動等速区間を構成する
部分を形成すると共に、上記揺動カムのカム部に揺動カ
ム−バルブ間等速区間を構成する部分を形成したもので
ある。According to a third aspect of the present invention, the tapered cam surface of the drive cam is provided with a base portion forming a basic circle and a nose portion protruding from the base portion, while the swing cam is swingable. It is composed of a columnar portion provided on the axis of motion and a protrusion protruding laterally of the columnar portion, and the protrusion has a sliding contact surface with an arcuate section in sliding contact with the drive cam. A tapered cam follower portion corresponding to the tapered cam surface and a cam portion that abuts the upper end of the valve stem are provided, and a portion that constitutes a swinging constant velocity section is formed in the nose portion of the drive cam, The cam portion of the oscillating cam has a portion forming a constant velocity section between the oscillating cam and the valve.
【００１１】[0011]
【作用】上記請求項１記載の発明によれば、駆動カムと
揺動カムとの揺動初期および揺動終期に、駆動カムの回
転角の変化と揺動カムの揺動角の変化とが直線的となる
等速の揺動動作が行なわれ、この等速の揺動動作期間と
オーバーラップして、揺動カムの揺動角の変化に対して
リフト量の変化が直線状となるバルブリフト動作が行な
われることにより、このオーバーラップの期間に駆動カ
ムの回転に応じてバルブが等速でリフトされることとな
る。According to the first aspect of the present invention, the change of the rotation angle of the drive cam and the change of the swing angle of the swing cam occur at the beginning and end of the swing of the drive cam and the swing cam. A valve that linearly oscillates at a constant speed and overlaps with this constant speed oscillating operation period so that the change in the lift amount becomes linear with respect to the change in the oscillating angle of the oscillating cam. By performing the lift operation, the valve is lifted at a constant speed according to the rotation of the drive cam during the overlap period.
【００１２】上記請求項２記載の発明によれば、軸方向
相対移動範囲の全域で上記揺動等速区間が上記揺動カム
−バルブ間等速区間を包含することにより、相対位置が
変更されても上記揺動カム−バルブ間等速区間に相当す
る一定期間は駆動カムの回転に応じてバルブが等速でリ
フトされる状態が保持されることになる。According to the second aspect of the invention, the relative position is changed by including the rocking cam-valve constant velocity section in the entire axial relative movement range. However, the valve is held at a constant speed in accordance with the rotation of the drive cam for a certain period corresponding to the constant-velocity section between the rocking cam and the valve.
【００１３】上記請求項３記載の発明によれば、上記駆
動カムのカム面に形成された揺動等速区間構成部分と揺
動カムのカムフォロワー部とが互いに摺接する期間で
は、揺動カムがその円柱部を中心として等速で揺動され
る。そして、この等速で揺動される期間内で、上記カム
部の揺動カム−バルブ間等速区間を構成する部分がバル
ブを等速でリフト動作させる。According to the third aspect of the present invention, the swing cam is provided during a period in which the swing constant velocity section constituent portion formed on the cam surface of the drive cam and the cam follower portion of the swing cam are in sliding contact with each other. Is rocked at a constant speed around the column. Then, within the period in which the valve is rocked at a constant speed, the portion of the cam portion that constitutes the constant speed section between the rocking cam and the valve lifts the valve at a constant speed.
【００１４】[0014]
【実施例】図１は本発明に係るエンジンのバルブタイミ
ング可変装置の一例を示す一部断面を含む正面図であ
り、図２はその要部の部分斜視図である。まず図１に示
すように、本発明に係るエンジンのバルブタイミング可
変装置１は、エンジンのクランクシャフト（図示省略）
に同期して回転するカムシャフト２と、このカムシャフ
ト２に設けられた駆動カム３と、この駆動カム３に摺接
することにより揺動動作を行なう揺動カム４と、この揺
動カム４によって開閉されるバルブ（吸気バルブまたは
排気バルブ）５とを有している。1 is a front view including a partial cross section showing an example of a valve timing varying device for an engine according to the present invention, and FIG. 2 is a partial perspective view of a main portion thereof. First, as shown in FIG. 1, a variable valve timing device 1 for an engine according to the present invention includes a crankshaft (not shown) of the engine.
The cam shaft 2 that rotates in synchronization with the drive shaft, the drive cam 3 provided on the cam shaft 2, the swing cam 4 that swings by slidingly contacting the drive cam 3, and the swing cam 4 It has a valve (intake valve or exhaust valve) 5 that is opened and closed.
【００１５】上記カムシャフト２は、エンジン本体（図
示省略）に設けられた支持部７に対して回転可能に、か
つ軸方向に摺動可能に支持されている。このカムシャフ
ト２の図１に示す左側部にはカムシャフト２にスプライ
ン結合したスプロケット３ａが設けられており、このス
プロケット３ａは、図略のクランクプーリ、タイミング
ベルト等を介してクランクシャフトに接続されており、
エンジン駆動時（すなわちクランクシャフト回転時）に
は常にクランクプーリ、タイミングベルト等を介してカ
ムシャフト２は回転するようになっている。The camshaft 2 is supported rotatably and axially slidably with respect to a support portion 7 provided on an engine body (not shown). A sprocket 3a splined to the camshaft 2 is provided on the left side of the camshaft 2 shown in FIG. 1. The sprocket 3a is connected to the crankshaft via a crank pulley, a timing belt, etc. not shown. And
When the engine is driven (that is, when the crankshaft rotates), the camshaft 2 always rotates via the crank pulley, the timing belt and the like.
【００１６】そして、このカムシャフト２の一端にはア
クチュエーター６が設けられている。このアクチュエー
ター６がカムシャフト２を図１の矢印Ｗ１あるいはＷ２
の方向に移動させ、その位置が確定したら駆動カム３が
移動しないように、アクチュエーター６がカムシャフト
２の移動をロックするようになっている。こうすること
により、このカムシャフト２に固定された駆動カム３
と、後述する揺動カム４との軸方向の相対的位置を変更
し、その後その位置を維持することができるようになっ
ている。An actuator 6 is provided at one end of the camshaft 2. This actuator 6 moves the camshaft 2 to the arrow W1 or W2 in FIG.
The actuator 6 locks the movement of the camshaft 2 so that the drive cam 3 does not move when the position is determined. By doing so, the drive cam 3 fixed to the camshaft 2
Then, the relative position in the axial direction with respect to the swing cam 4 described later can be changed, and thereafter the position can be maintained.
【００１７】以下上記アクチュエータ６について簡単に
説明する。アクチュエータ６は、カムシャフト２の右端
面に当接して当接抵抗でカムシャフト２と軸心周りに共
回りする円筒状の第一回転部材６１と、この第一回転部
材６１の軸心に設けられたネジ孔６１ａに螺合するネジ
軸６２ａを有し、かつカムシャフト２の右端面に所定の
部材を介して当接しこの当接抵抗でカムシャフト２と軸
心周りに共回りする円盤状の第二回転部材６２と、第一
回転部材６１の回転を止める第一ストッパ６３と、第二
回転部材６２の回転を止める第二ストッパ６４とから構
成されている。The actuator 6 will be briefly described below. The actuator 6 is provided on the axial center of the first rotary member 61, which is a cylindrical first rotating member 61 that abuts against the right end surface of the cam shaft 2 and rotates with the cam shaft 2 around the axial center due to contact resistance. A disk shape having a screw shaft 62a screwed into the formed screw hole 61a, abutting on the right end surface of the camshaft 2 via a predetermined member, and co-rotating with the camshaft 2 around the axial center by this contact resistance. The second rotating member 62, the first stopper 63 that stops the rotation of the first rotating member 61, and the second stopper 64 that stops the rotation of the second rotating member 62.
【００１８】上記カムシャフト２および第一回転部材６
１は支持部７に支持された状態で軸心方向に水平移動が
可能になっているが、第二回転部材６２は右端部がエン
ジン本体に水平動が規制された状態で軸心回りに回転可
能に支持されている。The camshaft 2 and the first rotating member 6
1 is horizontally movable in the axial direction while being supported by the support portion 7, the second rotating member 62 is rotated around the axial center in a state where the right end of the second rotating member 62 is restricted by the engine body. Supported as possible.
【００１９】従って、第一ストッパ６３および第二スト
ッパ６４のそれぞれが第一回転部材６１および第二回転
部材６２それぞれの回転を止めない状態では、カムシャ
フト２が回転しているときは上記当接抵抗によって第一
回転部材６１および第二回転部材６２の双方がカムシャ
フト２と軸心回りに共回りする。Therefore, in the state where the first stopper 63 and the second stopper 64 do not stop the rotation of the first rotating member 61 and the second rotating member 62, respectively, when the camshaft 2 is rotating, the contact is made. Due to the resistance, both the first rotating member 61 and the second rotating member 62 rotate together with the cam shaft 2 about the axis.
【００２０】そして、第一回転部材６１と第二回転部材
６２とがカムシャフト２と共回りしている状態で第一ス
トッパ６３を作動させて第一回転部材６１の回転を停止
させれば、上記当接抵抗に抗してカムシャフト２は回転
を継続するとともに、この回転によって第二回転部材６
２の回転は継続する。従って、停止している第一回転部
材６１と回転している第二回転部材６２との間に回転位
相差が生じ、その結果ネジ孔６１ａにネジ軸６２ａがね
じ込まれた状態になり、カムシャフト２は右方に水平移
動する。When the first rotating member 61 and the second rotating member 62 are rotated together with the cam shaft 2, the first stopper 63 is operated to stop the rotation of the first rotating member 61. The camshaft 2 continues to rotate against the contact resistance, and this rotation causes the second rotating member 6 to rotate.
The rotation of 2 continues. Therefore, a rotation phase difference occurs between the stopped first rotating member 61 and the rotating second rotating member 62, and as a result, the screw shaft 62a is screwed into the screw hole 61a, and the camshaft 62 2 moves horizontally to the right.
【００２１】逆に、上記第二ストッパ６４を作動させて
第二回転部材６２の回転を停止させれば、今度はカムシ
ャフト２と第二回転部材６２との当接抵抗に抗してカム
シャフト２は回転を継続し、この回転によって第一回転
部材６１の回転は継続され、その結果上記とは逆にネジ
軸６２ａがネジ孔６１ａからねじ抜かれた状態になり、
カムシャフト２は左方に水平移動する。On the contrary, if the second stopper 64 is operated to stop the rotation of the second rotary member 62, the camshaft 2 is resisted against the contact resistance between the camshaft 2 and the second rotary member 62. 2 continues to rotate, and the rotation of the first rotating member 61 is continued by this rotation, and as a result, contrary to the above, the screw shaft 62a is screwed out from the screw hole 61a,
The cam shaft 2 horizontally moves to the left.
【００２２】本発明で適用されるアクチュエータ６は以
上のように構成されているので、第一ストッパ６３およ
び第二ストッパ６４のいずれかを適宜作動させて第一回
転部材６１および第二回転部材６２のいずれか一方の回
転を停止させることによってカムシャフト２を軸心方向
に前後動させることが可能になる。Since the actuator 6 applied in the present invention is configured as described above, either the first stopper 63 or the second stopper 64 is appropriately operated to appropriately actuate the first rotary member 61 and the second rotary member 62. By stopping the rotation of either one of them, the camshaft 2 can be moved back and forth in the axial direction.
【００２３】図１および図２に示すように、上記駆動カ
ム３は、カムシャフト２に固着され、若しくは一体に形
成されてその軸方向に所定長さを有し、この駆動カム３
の外周面にはその中心軸に対して所定の傾斜角を有した
テーパー状カム面３１が長さ方向全域に形成されてい
る。このテーパー状カム面３１には、図３（イ）で示す
ように所定半径で形成されたベース部３２（ベース区間
Ａ）と、揺動カム４を揺動させるノーズ部３３とが設け
られ、上記揺動カム４との摺接がこのベース区間Ａで行
なわれる場合、揺動カム４は揺動されないようになって
いる。As shown in FIGS. 1 and 2, the drive cam 3 is fixed to the cam shaft 2 or integrally formed with the cam shaft 2 and has a predetermined length in the axial direction.
A taper cam surface 31 having a predetermined inclination angle with respect to the center axis is formed on the outer peripheral surface of the whole surface in the longitudinal direction. The tapered cam surface 31 is provided with a base portion 32 (base section A) formed with a predetermined radius as shown in FIG. 3A, and a nose portion 33 for swinging the swing cam 4. When the sliding contact with the swing cam 4 is performed in the base section A, the swing cam 4 is prevented from swinging.
【００２４】このノーズ部３３には、図３および図４に
示すように、駆動カム３の回転角の増大につれて揺動カ
ム４の揺動角の増加量が徐々に大きくなる第１カム区間
Ｂ１、揺動カム４の摺接面と摺接することにより揺動角
の増加量が一定となる等速作用区間Ｃ１（揺動等速区間
構成部分）、上記増加量が小さくなる第２カム区間Ｄ
１、および駆動カム３の回転角の増大に対する揺動角の
減少量が徐々に大きくなる第３カム区間Ｄ２、揺動カム
４の摺接面と摺接することにより揺動角の減少量が一定
となる等速作用区間Ｃ２（揺動等速区間構成部分）、減
少量が小さくなる第４カム区間Ｂ２が設けられている。As shown in FIGS. 3 and 4, the nose portion 33 has a first cam section B1 in which the increase amount of the swing angle of the swing cam 4 gradually increases as the rotation angle of the drive cam 3 increases. A constant-velocity action section C1 (a part of the swing constant-velocity section) where the increase amount of the swing angle is constant by slidingly contacting the sliding contact surface of the swing cam 4, and a second cam section D in which the above-described increase amount decreases.
1 and the third cam section D2 in which the amount of decrease of the swing angle with respect to the increase of the rotation angle of the drive cam 3 gradually increases, and the amount of decrease of the swing angle is constant by sliding contact with the sliding contact surface of the swing cam 4. And a fourth cam section B2 in which the amount of decrease is small.
【００２５】上記ノーズ部３３の中央の位置Ｐ５を中心
に上記第２カム区間Ｄ１と第３カム区間Ｄ２、上記等速
作用区間Ｃ１と等速作用区間Ｃ２、上記第１カム区間Ｂ
１と第４カム区間Ｂ２とがそれぞれ対称となる位置に配
設され、駆動カム３が図３（イ）の矢印Ｒで示す方向に
回転する場合、これら各カム区間の内、カム区間Ｂ１，
Ｃ１，Ｄ１が揺動前半側となり、カム区間Ｄ２，Ｃ２，
Ｂ２が揺動後半側となる。そして、上記ベース部３２お
よびノーズ部３３の全体が均等な傾斜角のテーパー状に
形成されている（図１および図５参照）。Around the central position P5 of the nose portion 33, the second cam section D1 and the third cam section D2, the constant velocity action section C1 and the constant velocity action section C2, and the first cam section B are provided.
When the drive cam 3 rotates in the direction indicated by the arrow R in FIG. 3 (a), the cam section B1, among the cam sections B1,
C1, D1 are on the first half of the swing, and cam sections D2, C2
B2 is the latter half of the swing. Then, the entire base portion 32 and nose portion 33 are formed in a taper shape with a uniform inclination angle (see FIGS. 1 and 5).
【００２６】上記揺動カム４は、揺動動作の中心となる
部分に設けられ、軸方向に所定長さを有する円柱部４１
と、この円柱部４１の側方に突出した突出部４２とで構
成されている。上記円柱部４１は、上記支持部７に回動
可能に支持され、この円柱部４１の一端にはスプリング
９が装着され、このスプリング９が円柱部４１を図１お
よび図２に示す矢印Ｗの回転方向へ常に付勢するように
なっている。The oscillating cam 4 is provided at the center of the oscillating motion and has a cylindrical portion 41 having a predetermined length in the axial direction.
And a projecting portion 42 projecting laterally from the columnar portion 41. The columnar portion 41 is rotatably supported by the support portion 7, and a spring 9 is attached to one end of the columnar portion 41. The spring 9 causes the columnar portion 41 to move in the direction of the arrow W shown in FIGS. It always urges in the direction of rotation.
【００２７】また、上記突出部４２には上記駆動カム３
のテーパー状カム面３１に摺接されるカムフォロワー部
４３と、後述するバルブ５の上端面５４（バルブステム
上端）に摺接するカム部４４とが設けられている。そし
て、このカムフォロワー部４３の外周面には上記テーパ
ー状カム面３１に対応するテーパー状に形成された摺接
面４３ａが設けられている。図３（イ）で示すように、
カムフォロワー部４３の摺接面４３ａは、所定の円弧状
に形成されている。上記駆動カム３と揺動カム４とで、
駆動カム３の回転角に対する揺動カム４の揺動角の特性
が、後に詳述する図４中の曲線Ｌ１のように設定されて
いる。The drive cam 3 is attached to the protrusion 42.
A cam follower portion 43 slidingly contacting the tapered cam surface 31 and a cam portion 44 slidingly contacting an upper end surface 54 (upper end of the valve stem) of the valve 5 described later are provided. A tapered contact surface 43a corresponding to the tapered cam surface 31 is provided on the outer peripheral surface of the cam follower portion 43. As shown in FIG.
The sliding contact surface 43a of the cam follower portion 43 is formed in a predetermined arc shape. With the drive cam 3 and the swing cam 4,
The characteristic of the swing angle of the swing cam 4 with respect to the rotation angle of the drive cam 3 is set as a curve L1 in FIG. 4 described in detail later.
【００２８】一方、上記カム部４４には、円柱部４１と
の境界位置近傍にあるバルブリフト開始点Ｍの位置から
カム部４４の途中の所定位置までの範囲にわたり、揺動
カム４の揺動角の変化に対するバルブ５のリフト量の変
化が直線状となるバルブ作動等速区間Ｉ１（揺動カム−
バルブ間等速区間の構成部分）が設けられると共に、上
記所定位置から突出部４２の頂部までの範囲にわたり、
揺動角の変化に対して加速度的にバルブ５をリフトさせ
るバルブ作動区間Ｉ２を構成する部分が設けられてい
る。このバルブ作動等速区間Ｉ１は、上記揺動等速区間
と期間的にラップし、望ましくは駆動カム３において等
速作用区間に期間的に包含されるように設定されてい
る。具体的には、揺動カム４の揺動角に対するバルブリ
フト量の特性が、後に詳述する図４の直線Ｌ２，Ｌ３で
示すように設定されている。なお、上記円柱部４１にお
いて突出部４２が設けられていない区間はベース区間Ｅ
として機能し、この区間内では、円柱部４１と開弁状態
のバルブ５の上端面５４との間に微小クリアランスを有
するようになっている。On the other hand, on the cam portion 44, the swing cam 4 swings over a range from the position of the valve lift start point M near the boundary position with the cylindrical portion 41 to a predetermined position in the middle of the cam portion 44. The valve operating constant velocity section I1 (swing cam-
The constant velocity section between the valves) is provided, and over the range from the predetermined position to the top of the protrusion 42,
There is provided a portion that constitutes a valve operation section I2 that lifts the valve 5 in an accelerated manner with respect to changes in the swing angle. The valve actuation constant velocity section I1 is set to overlap with the swing constant velocity section for a period of time, and is preferably set to be included in the constant velocity action section of the drive cam 3 for a period of time. Specifically, the characteristic of the valve lift amount with respect to the swing angle of the swing cam 4 is set as shown by straight lines L2 and L3 in FIG. 4 described later in detail. It should be noted that the section where the protrusion 42 is not provided in the columnar section 41 is the base section E.
In this section, a minute clearance is provided between the cylindrical portion 41 and the upper end surface 54 of the valve 5 in the valve open state.
【００２９】そして、駆動カム３の揺動カム４に対する
摺接位置Ｋがベース区間Ａにあるときは、揺動カム４の
バルブ５の上端に上記円柱部４１のベース区間Ｅが対向
し、揺動カム４がある程度以上揺動したときに、上記カ
ム部４４におけるバルブリフト開始点Ｍがバルブ５の上
端面５４に摺接し始めるようになっている。When the sliding contact position K of the drive cam 3 with respect to the swing cam 4 is in the base section A, the base section E of the cylindrical portion 41 opposes the upper end of the valve 5 of the swing cam 4 and swings. When the moving cam 4 swings to a certain extent or more, the valve lift start point M of the cam portion 44 starts to make sliding contact with the upper end surface 54 of the valve 5.
【００３０】上記バルブ５は、エンジン本体の吸気ある
いは排気のポート８を開閉する円板状のバルブヘッド５
１と、このバルブヘッド５１の中央に立設されたバルブ
ステム５２と、このバルブステム５２の端部に設けら
れ、揺動カム４に摺接するバケット５３とで構成されて
いる。そして、このバルブ５は図外のスプリングにより
常時揺動カム４の方向に付勢されている。The valve 5 is a disk-shaped valve head 5 that opens and closes an intake or exhaust port 8 of the engine body.
1, a valve stem 52 provided upright in the center of the valve head 51, and a bucket 53 provided at the end of the valve stem 52 and slidingly contacting the swing cam 4. The valve 5 is constantly urged toward the swing cam 4 by a spring (not shown).
【００３１】次に、本発明に係るエンジンのバルブタイ
ミング可変装置１の作用について説明する。図１におい
て、駆動カム３はアクチュエーター６により位置変更さ
れたのちにその移動がロックされ、その結果カムフロォ
ワー部４３の摺接面４３ａが位置Ｑ１で駆動カム３のテ
ーパー状カム面３１に摺接した状態となっている。な
お、図１において位置Ｑ１は、バルブ５のリフト量を最
も大きくすることができる大リフト量の設定位置であ
る。Next, the operation of the engine valve timing varying device 1 according to the present invention will be described. In FIG. 1, the drive cam 3 has its position locked by the actuator 6 and then its movement is locked. As a result, the sliding contact surface 43a of the cam follower portion 43 makes sliding contact with the tapered cam surface 31 of the driving cam 3 at the position Q1. It is in a state. It should be noted that the position Q1 in FIG. 1 is the setting position of the large lift amount that can maximize the lift amount of the valve 5.
【００３２】バルブリフト動作を図３によって説明する
と、先ず図３（イ）で示す状態では、駆動カム３がベー
ス区間Ａ内の位置Ｐ１で揺動カム４のカムフォロワー部
４３と摺接している。そして、バルブ５は図２に示すス
プリング５ａにより上方へ付勢されてその上端面５４が
揺動カム４のベース区間Ｅにわずかのクリアランス（約
０．２５ｍｍ）を形成した状態で対向し、その結果ポー
ト８は閉鎖された状態となっている。The valve lift operation will be described with reference to FIG. 3. First, in the state shown in FIG. 3A, the drive cam 3 is in sliding contact with the cam follower portion 43 of the swing cam 4 at the position P1 in the base section A. . The valve 5 is biased upward by the spring 5a shown in FIG. 2 so that the upper end surface 54 faces the base section E of the swing cam 4 with a slight clearance (about 0.25 mm), As a result, the port 8 is in the closed state.
【００３３】この状態から、駆動カム３が一定速度で図
３（イ）に示す矢印Ｒの方向に回転すると、その駆動カ
ム３の揺動カム４に対する摺接位置Ｋが移動するが、そ
の位置Ｋが位置Ｐ２に達するまでは、揺動カム４は駆動
カム３によって揺動されることがないため、バルブ５も
リフトされることはない。そして、駆動カム３がさらに
回転することにより揺動カム４との摺接点が位置Ｐ２か
ら位置Ｐ３の第１カム区間Ｂ１内で行われるようになる
と、この第１カム区間Ｂ１の作用により、揺動カム４は
その揺動速度を徐々に加速しながら図３の矢印Ｓの方向
に揺動される。ただし、揺動カム４に対する駆動カム３
の摺接位置Ｋが、少なくとも第１カム区間Ｂ１内にある
間は、揺動カム４のカム部４４がバルブ５の上端面５４
に摺接する状態には到らず、従ってバルブ５はリフトさ
れない。From this state, when the drive cam 3 rotates at a constant speed in the direction of the arrow R shown in FIG. 3A, the sliding contact position K of the drive cam 3 with respect to the swing cam 4 moves, but at that position. Until K reaches the position P2, the swing cam 4 is not swung by the drive cam 3, so that the valve 5 is also not lifted. When the drive cam 3 further rotates and the sliding contact with the swing cam 4 is made within the first cam section B1 from the position P2 to the position P3, the action of the first cam section B1 causes the shaking. The moving cam 4 is swung in the direction of arrow S in FIG. 3 while gradually accelerating its swing speed. However, the drive cam 3 with respect to the swing cam 4
As long as the sliding contact position K of the swing cam 4 is at least within the first cam section B1, the cam portion 44 of the swing cam 4 keeps the upper end surface 54 of the valve 5.
Therefore, the valve 5 is not lifted.
【００３４】その後、駆動カム３側における上記摺接
が、位置Ｐ３から位置Ｐ４の等速作用区間Ｃ１内で行な
われる状態になると、揺動カム４における摺接はバルブ
作動等速区間Ｉ１内で行なわれることになる。この結
果、駆動カム３の回転角の増大に対して、揺動角が直線
的に比例して増大することになる。そして、この等速揺
動期間中に、上記カム部４４が、バルブリフト開始点Ｍ
でバルブ５の上端面５４に摺接し始め、さらにバルブ５
に対する揺動カム４の摺接位置がバルブ作動等速区間Ｉ
１に移動することにより、バルブ５の開弁が開始され、
バルブ５が等速で図３（イ）の矢印Ｕ方向にリフトされ
ることになる。After that, when the sliding contact on the drive cam 3 side is brought into a state where the sliding contact is performed within the constant velocity action section C1 from the position P3 to the position P4, the sliding contact on the swing cam 4 is within the valve operating constant velocity section I1. Will be done. As a result, the swing angle linearly increases in proportion to the increase in the rotation angle of the drive cam 3. Then, during the constant velocity rocking period, the cam portion 44 moves the valve lift start point M.
Starts sliding contact with the upper end surface 54 of the valve 5,
The sliding contact position of the oscillating cam 4 with respect to
By moving to 1, the opening of the valve 5 is started,
The valve 5 is lifted at a constant speed in the direction of arrow U in FIG.
【００３５】そして、更に駆動カム３が回転すると、揺
動カム４との摺接は第２カム区間Ｄ１内で行なわれ、一
方、揺動カム４とバケット５３の上端面５４との摺接は
バルブ作動区間Ｉ２で行なわれ、この結果バルブ５は図
３（イ）で示す矢印Ｕ方向に大きくリフトされることに
なる。そして、駆動カム３での摺接位置Ｋが位置Ｐ５に
なると駆動カム３の変位量は最大になり、上記両カム
３，４は図３（ロ）で示す状態となり、バルブ５のリフ
ト量も最大となってポート８が最も大きく開放されるこ
とになる。When the drive cam 3 further rotates, the sliding contact with the swing cam 4 is made within the second cam section D1, while the sliding contact between the swing cam 4 and the upper end surface 54 of the bucket 53 is made. The operation is performed in the valve operating section I2, and as a result, the valve 5 is largely lifted in the direction of arrow U shown in FIG. When the sliding contact position K on the drive cam 3 reaches the position P5, the displacement amount of the drive cam 3 becomes maximum, the cams 3 and 4 are in the state shown in FIG. 3B, and the lift amount of the valve 5 is also increased. It becomes the maximum and the port 8 is opened the largest.
【００３６】その後、駆動カム３での揺動カム４に対す
る摺接位置Ｋが第３カム区間Ｄ２，等速作用区間Ｃ２，
第４カム区間Ｂ２へと移動することにより、揺動カム４
が最大リフト時までの動作と逆の動作で復帰方向に作動
することにより、開弁終期にもバルブ５が等速で移動し
て閉弁状態に至る。After that, the sliding contact position K of the drive cam 3 with respect to the swing cam 4 is changed to the third cam section D2, the constant velocity acting section C2.
By moving to the fourth cam section B2, the swing cam 4
The valve 5 moves at a constant speed even in the final stage of the valve opening by operating in the returning direction by the operation opposite to the operation up to the maximum lift, and the valve 5 is closed.
【００３７】このように、駆動カム３が回転することに
より揺動カム４は、図３（イ）（ロ）に示す矢印Ｓと矢
印Ｔの方向へ交互に揺動され、この結果揺動カム４がバ
ルブ５を同図に示す矢印Ｕ，Ｖの各方向にリフト動作さ
せることにより、ポート８が開閉されることになる。In this way, the swing cam 4 is alternately swung in the directions of the arrow S and the arrow T shown in FIGS. 3A and 3B by the rotation of the drive cam 3, and as a result, the swing cam 4 is rotated. The valve 4 opens and closes the port 8 by lifting the valve 5 in the directions of arrows U and V shown in FIG.
【００３８】駆動カム３、揺動カム４およびバルブ５は
以上のように動作するが、これら両カム３，４の動作す
る角度とバルブ５のリフト量との関係は、図４で示すグ
ラフのようになる。同図について説明すると、駆動カム
３の回転角θを同グラフの原点Ｏから右方向へ伸びる横
軸に取り、一方揺動カム４の揺動角φを縦軸にとると、
駆動カム３の回転角θと、揺動カム４の揺動角φとの関
係は曲線Ｌ１で示す状態となる。更に、揺動カム４の揺
動によるバルブ５のリフト量ｊを原点Ｏから左に伸びる
横軸にとると、揺動カム４の揺動角φとバルブ５のリフ
ト量ｊとの関係は直線Ｌ２で示す状態となる。The drive cam 3, the swing cam 4 and the valve 5 operate as described above. The relationship between the operating angle of these cams 3 and 4 and the lift amount of the valve 5 is shown in the graph of FIG. Like Explaining the figure, the rotation angle θ of the drive cam 3 is plotted on the horizontal axis extending from the origin O of the graph to the right, and the swing angle φ of the swing cam 4 is plotted on the vertical axis.
The relationship between the rotation angle θ of the drive cam 3 and the swing angle φ of the swing cam 4 is as shown by the curve L1. Further, when the lift amount j of the valve 5 due to the swing of the swing cam 4 is plotted on the horizontal axis extending from the origin O to the left, the relationship between the swing angle φ of the swing cam 4 and the lift amount j of the valve 5 is a straight line. The state is indicated by L2.
【００３９】つまり、図３（イ）で示す状態から駆動カ
ム３が同図の矢印Ｒの方向に回転を開始すると、駆動カ
ム３がその外周の位置Ｐ１から位置Ｐ２の間で揺動カム
４に対向している場合、この区間はベース区間Ａであ
り、かつ、揺動カム４の円柱部４１の外周面とバルブ５
の上端面５４との間にはクリアランスが形成されている
ため、揺動カム４の揺動角φは変化せず、φ＝０のまま
である。そして、駆動カムが位置Ｐ３まで回転すると揺
動カム４の揺動角φは０からφ１まで増加するが、リフ
ト量ｊについてはｊ＝０のままで推移する。That is, when the drive cam 3 starts to rotate in the direction of the arrow R in the figure from the state shown in FIG. 3A, the drive cam 3 swings between the position P1 and the position P2 on the outer periphery thereof. If it opposes to the valve 5, this section is the base section A, and the outer peripheral surface of the cylindrical portion 41 of the swing cam 4 and the valve 5 are
Since a clearance is formed between the upper end surface 54 and the upper end surface 54, the swing angle φ of the swing cam 4 does not change and remains φ = 0. When the drive cam rotates to the position P3, the swing angle φ of the swing cam 4 increases from 0 to φ1, but the lift amount j remains j = 0.
【００４０】更に、駆動カム３が回転し、上記摺接が位
置Ｐ３から位置Ｐ４の等速作用区間Ｃ１で行なわれるよ
うになると、揺動角φもφ１〜φ３の範囲で直線的に増
大し、かつ、バルブリフトが開始されて、揺動角φが上
記φ１〜φ２の範囲内でバルブリフト量ｊが直線的に増
大する。その後揺動角φ２からφ３の間はリフト量ｊが
ｊ１からｊ２まで加速度的に増大し、更に、駆動カム３
の上記摺接が第２カム区間Ｄ１（位置Ｐ４から位置Ｐ５
の区間）で行なわれるとき、駆動カム３の回転角θの増
大に応じて、揺動角φがφ３からφ４まで増大し、この
揺動角φの増大により、バルブリフト量ｊはｊ２からｊ
３まで増大されることとなる。そして、本実施例におい
ては、図４のＬ２，Ｌ３で示すように、揺動カム４の揺
動角θがφ１〜φ３の間は、バルブ５のリフト量ｊが直
線的に増大するように、駆動カム３のノーズ部３３およ
び揺動カム４のカムフォロワー部４３それぞれの摺接面
の曲面設定がなされている。Further, when the drive cam 3 is rotated and the sliding contact is performed in the constant velocity action section C1 from the position P3 to the position P4, the swing angle φ also linearly increases in the range of φ1 to φ3. Further, the valve lift is started, and the valve lift amount j increases linearly within the swing angle φ within the range of φ1 to φ2. After that, the lift amount j is acceleratedly increased from j1 to j2 between the swing angles φ2 and φ3, and further, the drive cam 3
The sliding contact of the second cam section D1 (from position P4 to position P5
Section), the swing angle φ increases from φ3 to φ4 in accordance with the increase of the rotation angle θ of the drive cam 3, and the increase of the swing angle φ causes the valve lift amount j to change from j2 to j.
It will be increased to 3. In this embodiment, as indicated by L2 and L3 in FIG. 4, the lift amount j of the valve 5 is linearly increased while the swing angle θ of the swing cam 4 is φ1 to φ3. The curved surfaces of the sliding contact surfaces of the nose portion 33 of the drive cam 3 and the cam follower portion 43 of the swing cam 4 are set.
【００４１】その後、駆動カム３が更に回転されると、
上記摺接位置ＫがＰ６，Ｐ７，Ｐ８の順序で移動され、
一方揺動カム４の揺動方向は反転され、その揺動角φは
φ４，φ３，φ２，φ１，φ０の順序で減少することに
なる。After that, when the drive cam 3 is further rotated,
The sliding contact position K is moved in the order of P6, P7, P8,
On the other hand, the swinging direction of the swinging cam 4 is reversed, and the swinging angle φ decreases in the order of φ4, φ3, φ2, φ1, φ0.
【００４２】ところで、上記アクチュエーター６により
カムシャフト２が図１の矢印Ｗ１方向に移動してロック
されると、カムフォロワー部４３はテーパー状カム面３
１の位置Ｑ２に摺接することになり、バルブ５のリフト
量は小リフト量の設定となる。そうすると、駆動カム３
と揺動カム４との位置関係は図５（イ）の一点鎖線で示
す状態となる。この状態では、駆動カム３のベース部３
２に対するノーズ部３３の突出量等によって決まる駆動
カム回転角−揺動カム揺動角の特性（図４中の曲線Ｌ
１）は変化しないが、揺動カム４は前記の大リフト量に
設定された場合の位置（実線で示す位置）より揺動角φ
ｄだけ反バルブリフト方向に回動された状態となる。従
って、揺動カム４が揺動し始めた後、バルブリフト開始
点Ｍに達する時期がφｄだけ遅れる。By the way, when the camshaft 2 is moved and locked in the direction of the arrow W1 in FIG. 1 by the actuator 6, the cam follower portion 43 is tapered.
Therefore, the valve 5 comes into sliding contact with the position Q2, and the lift amount of the valve 5 is set to a small lift amount. Then, the drive cam 3
The positional relationship between the rocking cam 4 and the rocking cam 4 is as shown by the alternate long and short dash line in FIG. In this state, the base portion 3 of the drive cam 3
2 is a characteristic of the drive cam rotation angle-the swing cam swing angle, which is determined by the protrusion amount of the nose portion 33 with respect to 2 (curve L in FIG. 4).
Although 1) does not change, the swing cam 4 has a swing angle φ from the position when the large lift amount is set (the position shown by the solid line).
It is in a state of being rotated in the direction opposite to the valve lift direction by d. Therefore, after the rocking cam 4 starts rocking, the timing of reaching the valve lift start point M is delayed by φd.
【００４３】そして、駆動カム３が回転して駆動カム３
の変位が最大になると、このバルブタイミング可変装置
は図５（ロ）の一点鎖線で示す状態となり、この時点で
の揺動カム４の揺動角φは、大リフト量に設定した場合
（実線で示す状態）に比較して上記揺動角φｄだけ小さ
くなっている。従って、バルブ５のリフト量ｊは、図５
（ロ）の一点鎖線で示すように上記揺動角φｄに相当す
る分（リフト量ｊｄ）だけ小さくなる。具体的には、揺
動カム揺動角−バルブリフト量の特性が図４の一点鎖線
で示すようになり、大リフト量に設定された場合と比
べ、バルブの開時期および閉時期が開弁期間短縮方向に
揺動角φｄに相当する部分だけずれると共に、リフト量
ｊがｊｄだけ小さくなる。このようにして、バルブリフ
ト特性を変更することができる。Then, the drive cam 3 rotates and the drive cam 3
When the displacement of the rocking cam is maximized, the variable valve timing device is in the state shown by the one-dot chain line in FIG. 5B, and the rocking angle φ of the rocking cam 4 at this time is set to a large lift amount (solid line). The state is smaller by the swing angle φd. Therefore, the lift amount j of the valve 5 is as shown in FIG.
(B) As indicated by the alternate long and short dash line, it becomes smaller by the amount corresponding to the swing angle φd (lift amount jd). Specifically, the characteristic of the swing cam swing angle-valve lift amount is shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4, and the opening timing and closing timing of the valve are different from those when the large lifting amount is set. The lift amount j is decreased by jd while the portion corresponding to the swing angle φd is shifted in the period shortening direction. In this way, the valve lift characteristic can be changed.
【００４４】また、このようにバルブリフト特性が変更
されても揺動カム−バルブ間等速区間は揺動等速区間に
包含され（図４参照）、これによりバルブ作動初期およ
び終期にバルブが等速でリフトする状態が保たれる。従
って、いずれのバルブリフト特性による場合も、バルブ
の開弁および閉弁の速度が適度に調整された状態が確保
され、カム同士、あるいはバルブ５と揺動カム４との摺
接が円滑に行なわれ、揺動カム４とバルブ５との間のジ
ャンピングやバルブ５のバウンス等が抑制されると共
に、打音の発生が有効に抑制される。Even if the valve lift characteristic is changed in this way, the rocking cam-valve constant velocity section is included in the rocking constant velocity section (see FIG. 4). The condition of lifting at a constant speed is maintained. Therefore, regardless of which valve lift characteristic is used, a state in which the valve opening and closing speeds are appropriately adjusted is ensured, and the sliding contact between the cams or between the valve 5 and the swing cam 4 is performed smoothly. As a result, jumping between the rocking cam 4 and the valve 5, bounce of the valve 5, and the like are suppressed, and at the same time, tapping noise is effectively suppressed.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、駆動カ
ムの回転角に対して揺動カムの揺動角が直線的な比例関
係となる揺動等速区間を、駆動カムと揺動カムの揺動初
期と揺動終期とにそれぞれ設け、揺動カムはバルブ作動
初期と終期とに揺動カム−バルブ間等速区間を有するよ
うに形成し、更に上記揺動等速区間と上記揺動カム−バ
ルブ間等速区間とが期間的にオーバーラップするように
構成したため、駆動カムが等速回転すると上記揺動等速
区間により揺動カムが等速で揺動され、この等速の揺動
により揺動カム−バルブ間等速区間でバルブが等速でリ
フト動作される。As described above, according to the present invention, the swing constant velocity section in which the swing angle of the swing cam has a linear proportional relationship with the rotation angle of the drive cam swings between the drive cam and the swing cam. The rocking cam is provided at the beginning and end of rocking, and the rocking cam is formed to have a rocking cam-valve constant velocity section at the beginning and end of valve operation. Since the oscillating cam-valve constant velocity section overlaps periodically, when the drive cam rotates at a constant velocity, the oscillating constant velocity section causes the oscillating cam to oscillate at a constant velocity. The valve is lifted at a constant speed in the constant speed section between the rocking cam and the valve due to the rocking.
【００４６】この結果、バルブタイミングの変更が可能
な構造でありながら、バルブの作動初期および終期に等
速作動が行なわれる状態が確保され、カムの相互間、あ
るいは揺動カムとバルブとの間の摺接が円滑に行なわれ
て、バルブとのバウンス等の抑制、カムやバルブの摩耗
の抑制等の機能を有効に達成することができる。As a result, even though the valve timing can be changed, a state in which the valve is operated at a constant speed in the initial and final stages of operation is ensured, and the cams are mutually connected, or between the rocking cam and the valve. It is possible to effectively achieve the functions of suppressing the bounce with the valve and suppressing the wear of the cam and the valve.
【００４７】更に、上記揺動等速区間を軸方向の相対移
動範囲の全域に設けると共に、軸方向のどの位置におい
てもこの揺動等速区間が揺動カム−バルブ間等速区間を
包含するように、これら両等速区間の範囲と位置を設定
した場合には、バルブタイミング可変範囲全域にわた
り、より確実に上記の効果を発揮させることができる。Further, the rocking constant velocity section is provided over the entire range of relative movement in the axial direction, and at any position in the axial direction, the rocking constant velocity section includes the rocking cam-valve constant velocity section. As described above, when the ranges and positions of these both constant velocity sections are set, the above effect can be more reliably exhibited over the entire valve timing variable range.
【００４８】また、駆動カムのテーパー状カム面に、基
本円を形成するベース部とカム作用を発揮するノーズ部
とを設け、揺動カムに断面円弧状の摺接面を有するカム
フォロワー部と、バルブの上端面に摺接するカム部とを
設け、上記駆動カムのノーズ部に揺動等速区間を構成す
る部分を設けると共に、揺動カムのカム部に揺動カム−
バルブ間等速区間を構成する部分を設けるようにした構
成によると、簡単な構造で上記効果が得られる。更に、
揺動カムによりバルブが直接リフト動作されるので、ロ
ッカーアームを介在させるものと比べて慣性力が小さく
なり、エンジンが高速の運転状態にある場合にも所望の
開閉タイミングが保持される。Further, the tapered cam surface of the drive cam is provided with a base portion forming a basic circle and a nose portion exhibiting a cam action, and the swing cam has a cam follower portion having a sliding contact surface with an arcuate cross section. , A cam portion that is in sliding contact with the upper end surface of the valve, a portion that constitutes a swing constant velocity section is provided in the nose portion of the drive cam, and a swing cam-
According to the configuration in which the portion forming the constant velocity section between the valves is provided, the above effect can be obtained with a simple structure. Furthermore,
Since the valve is directly lifted by the rocking cam, the inertial force is smaller than that of the rocker arm interposed, and the desired opening / closing timing is maintained even when the engine is operating at high speed.
【図１】本発明に係るエンジンのバルブタイミング可変
装置の正面図である。FIG. 1 is a front view of a valve timing varying device for an engine according to the present invention.
【図２】図１の要部の一部切欠き部分斜視図である。FIG. 2 is a partial cutaway perspective view of a main part of FIG.
【図３】（イ）は上記バルブタイミング可変装置の断面
図であり、（ロ）は（イ）における駆動カムの変位が最
大になった場合の断面図である。FIG. 3A is a sectional view of the valve timing varying device, and FIG. 3B is a sectional view when the displacement of the drive cam in FIG.
【図４】上記バルブタイミング可変装置における駆動カ
ムの回転角θ、揺動カムの揺動角φおよびバルブのリフ
ト量ｊの相互の関連を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing a mutual relationship among a rotation angle θ of a drive cam, a swing angle φ of a swing cam, and a valve lift amount j in the variable valve timing device.
【図５】（イ）（ロ）は、上記実施例において、バルブ
のリフト量を大きく設定した場合と、小さく設定した場
合の駆動カム、揺動カム、バルブのそれぞれの位置関係
を示す説明図である。5A and 5B are explanatory views showing the positional relationship among the drive cam, the swing cam, and the valve when the valve lift amount is set large and when the valve lift amount is set small in the above embodiment. Is.
１ バルブタイミング可変装置 ２ カムシャフト ３ 駆動カム ３１ テーパー状カム面 ４ 揺動カム ４３ カムフォロワー部 ４４ カム部 ５ バルブ ６ アクチュエーター ６１ 第一回転部材 ６２ 第二回転部材 ８ ポート Ｃ１，Ｃ２ 等速作用区間 Ｉ１ 揺動カム−バルブ間等速区間 1 Valve timing variable device 2 Cam shaft 3 Drive cam 31 Tapered cam surface 4 Swing cam 43 Cam follower part 44 Cam part 5 Valve 6 Actuator 61 First rotating member 62 Second rotating member 8 Ports C1, C2 Constant velocity action section I1 Swing cam-valve constant velocity section
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 出口 博明 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroaki Exit 3-3 Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Motor Corporation
Claims (3)
トに設けられ、軸方向に所定長さを有した駆動カムと、
この駆動カムに摺接することにより揺動される揺動カム
と、この揺動カムの揺動によって開閉されるバルブと、
上記駆動カムと揺動カムとの軸方向の相対位置を変更す
るアクチュエーターとを有し、上記駆動カムと揺動カム
との摺接面となるカム面を軸方向にテーパー状にしたエ
ンジンのバルブタイミング可変装置において、上記駆動
カムの回転角の変化に対する揺動カムの揺動角の変化が
直線状となる揺動等速区間を揺動初期および揺動終期に
有するように両カムの摺接面の形状を設定すると共に、
揺動カムの揺動角の変化に対するバルブのリフト量の変
化が直線状となる揺動カム−バルブ間等速区間をバルブ
作動初期および終期に有するように揺動カムのカム面の
形状を設定し、上記揺動等速区間と揺動カム−バルブ間
等速区間とが期間的にオーバーラップするように両等速
区間を配設したことを特徴とするエンジンのバルブタイ
ミング可変装置。1. A drive cam provided on a cam shaft that rotates in synchronization with an engine and having a predetermined length in an axial direction,
A swing cam that swings by slidingly contacting the drive cam, and a valve that opens and closes by swing of the swing cam,
An engine valve having an actuator for changing a relative axial position between the drive cam and the swing cam, and a cam surface serving as a sliding contact surface between the drive cam and the swing cam being tapered in the axial direction. In the variable timing device, both cams are slidably contacted with each other so that the swinging constant velocity section in which the swinging angle of the swinging cam changes linearly with respect to the change in the rotating angle of the drive cam has a swinging constant velocity section at the initial swinging end and the swinging end. While setting the shape of the surface,
The shape of the cam surface of the rocking cam is set so that there is a rocking cam-valve constant velocity section at the beginning and end of valve operation in which the change in the valve lift amount is linear with the change in the rocking angle of the rocking cam. A valve timing varying device for an engine, characterized in that both the constant velocity sections are arranged such that the constant swing section and the constant velocity section between the swing cam and the valve overlap each other for a period of time.
囲全域で有し、かつ、両カムの軸方向の相対移動範囲の
全域において上記揺動等速区間が上記揺動カム−バルブ
間等速区間を包含するように上記両等速区間を配設した
ことを特徴とする請求項１記載のエンジンのバルブタイ
ミング可変装置。2. The oscillating constant velocity section is provided in the entire axial relative movement range, and the oscillating constant velocity section is provided in the entire axial relative movement range of both cams. 2. The valve timing variable device for an engine according to claim 1, wherein the both constant velocity sections are arranged so as to include the constant velocity section.
本円を形成するベース部と、このベース部から突出する
ノーズ部とを設け、一方上記揺動カムは、揺動の軸芯に
設けられた円柱部と、この円柱部の側方に突出する突出
部とで構成し、この突出部には駆動カムに摺接する断面
円弧状の摺接面を有し、上記テーパー状カム面に対応す
るテーパー状となったカムフォロワー部と、バルブステ
ム上端に当接するカム部とを設け、上記駆動カムのノー
ズ部に揺動等速区間を構成する部分を形成すると共に、
上記揺動カムのカム部に揺動カム−バルブ間等速区間を
構成する部分を形成したことを特徴とする請求項１また
は２記載のエンジンのバルブタイミング可変装置。3. A base portion forming a basic circle and a nose portion projecting from the base portion are provided on the tapered cam surface of the drive cam, while the swing cam is provided on a swing axis. It is composed of a cylindrical portion and a protruding portion that protrudes to the side of the cylindrical portion. The protruding portion has a sliding contact surface with an arcuate cross-section that makes sliding contact with the drive cam, and corresponds to the tapered cam surface. A cam follower portion having a tapered shape and a cam portion that abuts on the upper end of the valve stem are provided, and a portion that constitutes a swing constant velocity section is formed in the nose portion of the drive cam,
3. The valve timing varying device for an engine according to claim 1, wherein the cam portion of the rocking cam is formed with a portion forming a constant velocity section between the rocking cam and the valve.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23203693 | 1993-09-17 | ||
| JP5-232036 | 1993-09-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07133709A true JPH07133709A (en) | 1995-05-23 |
Family
ID=16932966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6094294A Pending JPH07133709A (en) | 1993-09-17 | 1994-03-30 | Engine valve timing variable equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07133709A (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005019607A1 (en) * | 2003-08-25 | 2005-03-03 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Valve gear of internal combustion engine |
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| CN106948893A (en) * | 2017-02-15 | 2017-07-14 | 浙江大学 | A kind of double cam variable lift valve operating structure |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP6094294A patent/JPH07133709A/en active Pending
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