JPS5913284Y2 - variable valve engine - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は機関の開閉弁を開閉操作するロッカーアームを
ロッカー軸まわりに揺動可能に枢着するとともに該ロッ
カー軸に沿って移動可能となし、該ロッカー軸に平行し
機関のクランク軸に調時し回転可能に設けたカム軸に異
なるカムプロフィルを有する複数のカムを互いに隣接し
て止着し、前記ロッカー軸に平行し該ロッカー軸に沿っ
て移動可能に設けたロッカーアーム移動軸を連結ばねを
介してロッカーアームに連結した可変バルブ機関に関す
る。[Detailed description of the invention] The present invention is such that a rocker arm that opens and closes an engine opening/closing valve is pivotably mounted around a rocker shaft, movable along the rocker shaft, and parallel to the rocker shaft. A plurality of cams having different cam profiles are fixed adjacent to each other on a camshaft which is timed and rotatably provided on the crankshaft of the engine, and is movable along the rocker shaft in parallel with the rocker shaft. This invention relates to a variable valve engine in which a rocker arm movement shaft is connected to a rocker arm via a connecting spring.

かかる可変バルブ機関は先に本出願人が提案したもので
あり、この可変バルブ機関においては機関の吸気弁、排
気弁等の開閉弁を機関の運転条件に応じて異なる開閉条
件で開閉作動させることができる。Such a variable valve engine was previously proposed by the applicant, and in this variable valve engine, the intake valve, exhaust valve, etc. of the engine can be opened and closed under different opening and closing conditions depending on the operating conditions of the engine. I can do it.

例えば異なるカムプロフィルを有する低速用カムおよび
高速用カムを使い分けて低速回転域においても高速回転
域においても常に高トルクを得ることが可能となる。For example, by properly using a low-speed cam and a high-speed cam having different cam profiles, it is possible to always obtain high torque both in the low-speed rotation range and in the high-speed rotation range.

かかる可変バルブ機関においては異なるカムプロフィル
を有するカムの上をロッカーアームが移動するので、こ
の移動は極く限られた時間範囲、換言すれば両カムの共
通ベースサークル部の一部で、ごく短時間に行いロッカ
ーアームおよびカムの損傷または摩耗を防止する必要が
ある。In such variable valve engines, the rocker arm moves over cams with different cam profiles, so this movement occurs over a very limited time range, in other words, within a portion of the common base circle of both cams, and over a very short period of time. It is necessary to prevent damage or wear to the rocker arms and cams in time.

また多気筒機関では気筒間の行程が異なり、順次ロッカ
ーアームを移動させる必要がある。Furthermore, in a multi-cylinder engine, the strokes between the cylinders are different, so it is necessary to move the rocker arms sequentially.

これらの条件を満足させてカム切替えに必要な移動力を
蓄積しまた自動的に解除するべく、上述した本出願人の
提案ではロッカー軸の周面上に２つの環状のラチェツト
溝を穿ちロッカーアームに装置した付勢ばね機構によっ
て鋼小球製ラチェットを前記環状溝に付勢しておき、連
結ばねに所定のエネルギが蓄積されるとそのエネルギに
より付勢ばね機構に抗してラチェットボールが環状溝か
ら外れロッカーアームとともに他の環状溝へ移動するよ
うになしたラチェット機構を採用している。In order to satisfy these conditions and accumulate the moving force necessary for cam switching and automatically release it, the above-mentioned applicant's proposal involves drilling two annular ratchet grooves on the circumferential surface of the rocker shaft, thereby increasing the speed of the rocker arm. A small steel ball ratchet is biased against the annular groove by a biasing spring mechanism installed in the spring, and when a predetermined amount of energy is accumulated in the connecting spring, the ratchet ball is pushed into the annular shape against the biasing spring mechanism. It uses a ratchet mechanism that allows the rocker arm to come off the groove and move to another annular groove together with the rocker arm.

上記ラチェット機構はほぼ所望の特性を示すものではあ
るが、機構の加工精度のばらつき、ラチェツト溝形状等
が摩耗等により経時変化すること、機関回転数によりラ
チェットボールおよびラチェツト溝の摺動速度が変化す
ること、潤滑油温度並びにロッカーアーム移動力蓄積速
度等の影響を受けてラチェット解除時期が変動すること
がある。Although the ratchet mechanism described above exhibits almost the desired characteristics, there are variations in the machining accuracy of the mechanism, the ratchet groove shape changes over time due to wear, etc., and the sliding speed of the ratchet ball and ratchet groove changes depending on the engine rotation speed. The ratchet release timing may vary depending on the lubricating oil temperature, rocker arm movement force accumulation speed, etc.

という欠点がある。There is a drawback.

またラチェット解除時期はラチェット溝へのラチェット
ボールの押付は力によっても影響され、気筒間でのラチ
ェットスプリング（付勢ばね機構）のマツチング（調整
）が必要であり煩瑣であるという欠点がある。In addition, the timing of releasing the ratchet is affected by the force applied to the ratchet ball against the ratchet groove, and the ratchet spring (biasing spring mechanism) must be matched (adjusted) between the cylinders, which is a disadvantage.

本考案はかかる欠点を解消してラチェット解除時期を容
易に所定の時期とできる装置を提供するもので、連結ば
ねの撓み量検出部材および検出部材により作動されるロ
ッカーアーム停止解除機構を設けた可変バルブ機関であ
る。The present invention solves such drawbacks and provides a device that can easily set the ratchet release timing to a predetermined time. It is a valve engine.

本考案の撓み量検出部材はリミットスイッチ、近接スイ
ッチ等とできロッカーアーム移動軸の移動量を検出して
連結ばねの撓み量を間接的に検出することができる。The deflection amount detection member of the present invention can be a limit switch, a proximity switch, etc., and can indirectly detect the amount of deflection of the connection spring by detecting the amount of movement of the rocker arm movement shaft.

またロッカーアーム停止解除機構はソレノイド、油圧ピ
ストンまたは機械的に作動されるリングとすることがで
き、ロッカーアームの外側に機関本体に支持してもよく
、ロッカーアームに搭載してもよく、またロッカー軸内
に設けてもよい。The rocker arm deactivation mechanism may also be a solenoid, hydraulic piston, or mechanically actuated ring, and may be supported on the engine body outside the rocker arm, mounted on the rocker arm, or mounted on the rocker arm. It may also be provided within the shaft.

以下図面第１図を参照し、シリンダボア１ａを穿設した
シリンダブロック１に燃焼室壁３ａを穿設したシリンダ
ヘッド３を載置固定し、シリンダボア１ａ内にピストン
５を摺動可能に密封嵌合して燃焼室７を形成する。Hereinafter, referring to FIG. 1 of the drawings, a cylinder head 3 having a combustion chamber wall 3a is mounted and fixed on a cylinder block 1 having a cylinder bore 1a, and a piston 5 is slidably and hermetically fitted into the cylinder bore 1a. to form the combustion chamber 7.

シリンダヘッド３に形成した吸気ポート９および排気ポ
ート （図示せず）を吸気弁１１および排気弁（図示せ
ず）を介して燃焼室７に連通している。An intake port 9 and an exhaust port (not shown) formed in the cylinder head 3 are communicated with the combustion chamber 7 via an intake valve 11 and an exhaust valve (not shown).

吸気弁１１および排気弁は同一構造につき以下吸気弁に
つき説明する。The intake valve 11 and the exhaust valve have the same structure, so the intake valve will be explained below.

吸気弁１１は弁体１１ａ、弁ロッド１１ ｂおよびリテ
ーナ１３からなり、弁体１１ ａは弁座９ａと共働し、
またリテーナ１３およびシリンダヘッド間の吸気弁１１
を上向きに付勢する圧縮ばね１５を装着している。The intake valve 11 consists of a valve body 11a, a valve rod 11b, and a retainer 13, and the valve body 11a cooperates with a valve seat 9a,
In addition, the intake valve 11 between the retainer 13 and the cylinder head
A compression spring 15 is attached to bias the spring upward.

弁ロッド１１ ｂの上端にバルブリフタ１７を嵌着して
いる。A valve lifter 17 is fitted to the upper end of the valve rod 11b.

ロッカーアーム１９を中空なロッカー軸２１まわりに揺
動可能となす。A rocker arm 19 is made swingable around a hollow rocker shaft 21.

ロッカーアーム１９の先端にロックナツト２３により長
さ調節可能なアジャステインダスクリュー２５を螺着し
、バルブリフタ１７を押圧するようになし、一方ロツカ
ーアーム１９の後端にパッド１９ ｂを形成し、カム２
７に当接するようになす。An adjuster screw 25 whose length can be adjusted by a lock nut 23 is screwed onto the tip of the rocker arm 19 so as to press the valve lifter 17. On the other hand, a pad 19b is formed at the rear end of the rocker arm 19, and the cam 2
7 so that it touches.

カム２７は第２図に示す如く、ロッカー軸２１に平行設
置したカム軸２９上に隣接して止着された２つのカム２
７ａ、２７ｂを含み、カム２７ ａは機関低速用カムプ
ロフィルを有し、カム２７ ｂは機関高速用カムプロフ
ィルを有する。As shown in FIG. 2, the cams 27 are two cams 2 fixed adjacently on a cam shaft 29 installed parallel to the rocker shaft 21.
7a and 27b, the cam 27a has a cam profile for low engine speeds, and the cam 27b has a cam profile for high engine speeds.

カム軸２９は機関のクランクシャフトに作動連結してお
り第１図の矢印ａ方向にクランクシャフトの回転に同期
して回転する。The camshaft 29 is operatively connected to the crankshaft of the engine and rotates in the direction of arrow a in FIG. 1 in synchronization with the rotation of the crankshaft.

ロッカーアーム１９は中空ロッカー軸２１まわりに揺動
可能であるとともにその軸線方向に移動可能である。The rocker arm 19 is swingable around the hollow rocker shaft 21 and movable in its axial direction.

すなわち、中空部にロッカー軸２１に沿って延在するロ
ッカーアーム移動軸２８を遊嵌し、その左端部２８ ｂ
を第２図の油圧シリンダ２４等のロッカーアーム移動部
材に連結し、また右端部にはノツカ２８ ａを突設して
いる。That is, the rocker arm moving shaft 28 extending along the rocker shaft 21 is loosely fitted into the hollow portion, and the left end portion 28 b
is connected to a rocker arm moving member such as the hydraulic cylinder 24 in FIG. 2, and a knocker 28a is provided protruding from the right end.

ノツカ２８ ａはロッカーアーム移動軸２８の移動量を
検出して後述する連結ばねの撓み量を検出するリミット
スイッチ３０ａ、３０ｂを打つようになしている。The hitch 28a is configured to detect the amount of movement of the rocker arm movement shaft 28 and to strike limit switches 30a and 30b which detect the amount of deflection of a connection spring, which will be described later.

ロッカーアーム移動軸２８に第２図に示すように２つの
環状ストッパ３１，３３を固着し、ストッパ３１．３３
間に同じく環状ス１〜ツバ３５．３７をロッカーアーム
移動軸に対し遊嵌せしめている。Two annular stoppers 31 and 33 are fixed to the rocker arm moving shaft 28 as shown in FIG.
Similarly, annular rings 1 to 35 and 37 are loosely fitted to the rocker arm moving shaft between them.

ストッパ３１と３５および３３と３７間に圧縮連結ばね
３９．４１を装着している。Compression connection springs 39 and 41 are installed between the stoppers 31 and 35 and between 33 and 37.

ロッカーシャフト２１に第３図に示す如く軸方向の長孔
２１ ａを穿ち、ロッカーアーム１９に螺着したボルト
４３の先端を長孔に貫通させストッパ３５．３７間に貫
挿して、ロッカーアーム１９をストッパ３５．３７と一
体的に移動可能となす。As shown in FIG. 3, an elongated hole 21a in the axial direction is bored in the rocker shaft 21, and the tip of the bolt 43 screwed onto the rocker arm 19 is passed through the elongated hole and inserted between the stoppers 35 and 37. can be moved integrally with the stoppers 35 and 37.

第１図および第２図に示すように機関本体にロッカーア
ーム停止解除機構である電磁ソレノイド部材１０１を固
定設置し、該ソレノイド部材１０１のソレノイド１０３
およびばね１０５により進退可能なロッド１０７の先端
をロッカーアーム１９の周面に穿設した２つの長手溝１
９ Ｃの一方に貫挿せしめている。As shown in FIGS. 1 and 2, an electromagnetic solenoid member 101 serving as a rocker arm stop release mechanism is fixedly installed in the engine body, and a solenoid 103 of the solenoid member 101 is
and two longitudinal grooves 1 formed in the circumferential surface of the rocker arm 19 at the ends of rods 107 that can be moved back and forth by springs 105.
9 It is inserted through one side of C.

なお第１図に示す５５は鋼製ストップガイドであり隣接
するカム２７ａ、２７ｂ間に設けられそれらのベースサ
ークル部の後半部分においてカム面から若干の高さｔだ
け突出しており、ロッカーアームの移動時期を適正とな
している。Reference numeral 55 shown in Fig. 1 is a steel stop guide, which is provided between the adjacent cams 27a and 27b and protrudes by a slight height t from the cam surface in the latter half of their base circle portions, and is designed to prevent movement of the rocker arm. The timing is appropriate.

なおストッパ５５に変えてカム２７ａ、２７ｂの回転位
相を検出し後述のソレノイド１０３をリミットスイッチ
３０ ａまたは３０ ｂの信号とで制御してもよい。Note that instead of the stopper 55, the rotational phases of the cams 27a and 27b may be detected and the solenoid 103, which will be described later, may be controlled by a signal from the limit switch 30a or 30b.

第２図において、ロッカーアーム移動軸２８がａ位置か
ら左方へ所定距離移動しｂ位置に移動すると（この移動
により連結ばね４１にロッカーアーム１９を左方に移動
させるに十分な力が蓄積されるよう連結ばねを選定しで
ある）、ｂ位置に設置した撓み量検出部材であるリミッ
トスイッチ３０ ａかフッ力２８ ａにより打たれ、そ
の信号により電磁ソレノイド部材１０１のソレノイド１
０３が励磁されてロッド１０７が上昇してロッカーアー
ム１９の長手溝１９Ｃから外れる。In FIG. 2, when the rocker arm moving shaft 28 moves a predetermined distance from position a to the left and moves to position b (this movement accumulates enough force in the coupling spring 41 to move the rocker arm 19 to the left). (The connecting spring is selected so that the connection spring is a deflection amount detecting member installed at position b), and the solenoid 1 of the electromagnetic solenoid member 101 is
03 is excited, the rod 107 rises and comes out of the longitudinal groove 19C of the rocker arm 19.

これにより、ロッカーアーム１９は連結ばね４１に蓄積
された付勢力により左方へ移動し、ロッド１０７の下方
に右側の長手溝１９Ｃが位置する。As a result, the rocker arm 19 is moved to the left by the biasing force accumulated in the connection spring 41, and the right longitudinal groove 19C is located below the rod 107.

なおロッカーアームの移動開始後相当め時間（数秒）経
過後ソレノイド１０３の励磁を遮断し、ロッド１０７の
先端を右側の長手溝１９Ｃに係合せしめて次回の右側移
動にそなえる。After a certain amount of time (several seconds) has elapsed after the start of movement of the rocker arm, the excitation of the solenoid 103 is cut off, and the tip of the rod 107 is engaged with the longitudinal groove 19C on the right side in preparation for the next movement to the right side.

第４図および第５図に示す実施例では電磁ソレノイド部
材１０１の大きさを小型化しロッカーアーム１９に搭載
させそのロッド先端をロッカーアーム１９の周面ではな
くロッカー軸２１の周面に穿設した同方向の長手溝２１
ａに係合せしめている点のみ相違しているが、他は第
１図かむ第３図の実施例と同じであるので類似部品を同
一番号で示し詳細説明を省略する。In the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, the size of the electromagnetic solenoid member 101 is reduced, and it is mounted on the rocker arm 19, and its rod tip is bored not on the circumferential surface of the rocker arm 19 but on the circumferential surface of the rocker shaft 21. Long groove 21 in the same direction
The only difference is that the embodiment is engaged with the point a, but otherwise it is the same as the embodiment shown in FIGS.

本考案により可変バルブ機関のロッカーアーム停止解除
機構の解除時期を容易かつ確実に設定でき、可変バルブ
機関の信頼性を高めることができる。According to the present invention, the release timing of the rocker arm stop release mechanism of a variable valve engine can be easily and reliably set, and the reliability of the variable valve engine can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本考案の第１実施例の断面正面図、第２図は第
１図のＩＩ−ＩＩ矢視断面図、第３図は第１図のＩＩＩ
−ＩＩＩ矢視断面図、第４図は本考案の第２実施例の第
２図に対応する図、第５図は同第３図に対応する図であ
る。 １９・・・・・・ロッカーアーム、２１・・・・・・ロ
ッカー軸、２７・・・・・・カム、２８・・・・・・ロ
ッカーアーム移動軸、２９・・・・・・カム軸、３０ａ
、３０ｂ・・・・・・リミットスイッチ、１０１・・・
・・・電磁ソレノイド部材、１０３・・・・・・ソレノ
イド。FIG. 1 is a cross-sectional front view of the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
-III arrow sectional view, FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 of the second embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 3 of the same. 19...Rocker arm, 21...Rocker shaft, 27...Cam, 28...Rocker arm movement axis, 29...Cam shaft , 30a
, 30b... limit switch, 101...
...Electromagnetic solenoid member, 103... Solenoid.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 機関の開閉弁を開閉操作するロッカーアームをロッカー
軸まわりに揺動可能に枢着するとともに該ロッカー軸に
沿って移動可能となし、該ロッカー軸に平行し機関のク
ランク軸に調時し回転可能に設けたカム軸に異なるカム
プロフィルを有する複数のカムを互いに隣接して止着し
、前記ロッカー軸に平行し該ロッカー軸に沿って移動可
能に設けたロッカーアーム移動軸を連結ばねを介してロ
ッカーアームに連結した可変バルブ機関において、前記
連結ばねの撓み量検出部材および該検出部材により作動
されるロッカーアーム停止解除機構を設けたことを特徴
とする可変バルブ機関。The rocker arm that opens and closes the engine's on-off valve is pivotally mounted around the rocker shaft, movable along the rocker shaft, and rotatable parallel to the rocker shaft in time with the engine crankshaft. A plurality of cams having different cam profiles are fixed adjacent to each other on a cam shaft provided in the rocker arm, and a rocker arm movement shaft provided parallel to the rocker shaft and movable along the rocker shaft is connected via a connecting spring. A variable valve engine connected to a rocker arm, characterized in that the variable valve engine is provided with a deflection amount detection member of the connection spring and a rocker arm stop release mechanism operated by the detection member.