JP2018044534A - Variable valve mechanism for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】リフト曲線を交差させられる構成、すなわち、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、1本のピンで実現する。【解決手段】可変動弁機構1は、第一カム10に駆動される第一入力アーム30と、第二カム20に駆動される第二入力アーム50と、揺動時にバルブ7を駆動する出力アーム40と、出力アーム40に対して第一入力アーム30のみを連結する第一位置P1と第二入力アーム40のみを連結する第二位置P2とに変位可能に設けられた切替ピン70と、切替ピン70を変位させる変位装置80とを含む。そして、第一入力アーム30内及び第二入力アーム50内のいずれにも、変位装置80の力を切替ピン70に伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム40内に変位装置80が設けられている。変位装置80は、出力アーム40内で切替ピン70を第一位置P1側と第二位置P2側とに押圧する。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a configuration capable of intersecting a lift curve, that is, a configuration in which one of a first input arm and a second input arm is alternatively connected to an output arm, with one pin. A variable valve mechanism 1 includes a first input arm 30 driven by a first cam 10, a second input arm 50 driven by a second cam 20, and an output for driving a valve 7 when swinging. An arm 40 and a switching pin 70 displaceably provided at a first position P1 connecting only the first input arm 30 to the output arm 40 and a second position P2 connecting only the second input arm 40, A displacement device 80 for displacing the switching pin 70 is included. The displacement device 80 is provided in the output arm 40 without an intervening pin for transmitting the force of the displacement device 80 to the switching pin 70 installed in either the first input arm 30 or the second input arm 50. Has been. The displacement device 80 presses the switching pin 70 in the output arm 40 toward the first position P1 side and the second position P2 side. [Selection diagram] Fig. 3
Description
本発明は、内燃機関のバルブを駆動すると共に、内燃機関の運転状況に応じてバルブの駆動状態を変更する可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism that drives a valve of an internal combustion engine and changes the drive state of the valve in accordance with the operating state of the internal combustion engine.
図10に示す従来例1(特許文献1)の可変動弁機構100は、第一カム110に駆動されてバルブ107を駆動する第一アーム130と、第二カム120に駆動される第二アーム150とを備えている。そして、第一アーム130に第二アーム150を連結することで、第二カム120のプロフィールに従いバルブ107を駆動する第二状態に切り替え、該連結を解除することで、第一カム110のプロフィールに従いバルブ107を駆動する第一状態に切り替える。
A
図11に示す従来例2(特許文献2)の可変動弁機構200は、第一カムに駆動される第一入力アーム230と、第二カムに駆動される第二入力アーム250と、第一入力アーム230と第二入力アーム250との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム240とを含み構成されている。そして、図11(a)に示すように、両入力アーム230,250のうち第一入力アーム230のみを出力アーム240に連結することで、第一カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第一状態に切り替え、図11(b)に示すように、第二入力アーム250のみを出力アーム240に連結することで、第二カムのプロフィールに従いバルブ7を駆動する第二状態に切り替える。
A
最近の可変動弁機構の傾向では、例えば第一状態は性能を出す為に使用される場合が多く、リフト量は高く作用角幅は狭くしたい。他方、第二状態は燃費重視のアトキンソンサイクルで使われることが多く、リフト量は低く作用角幅は広くしたいニーズがある。 In the recent trend of variable valve mechanisms, for example, the first state is often used for performance, and the lift amount is high and the operating angle width is desired to be narrow. On the other hand, the second state is often used in an Atkinson cycle that emphasizes fuel efficiency, and there is a need for a low lift amount and a wide operating angle range.
しかしながら、従来例1の可変動弁機構100では、第一カム110に駆動される第一アーム130に、第二カム120に駆動される第二アーム150を連結するため、図12(a)に示すように、第二状態のリフト曲線C2は第一状態のリフト曲線C1を常に上回る必要がある。その為、第二状態のリフト曲線C2は無駄に大きくなり、第二状態での燃費効果が目減りする。
However, in the
他方、従来例2の可変動弁機構200では、図11(a)に示す第一状態のときには、出力アーム240と第二入力アーム250との連結が解除され、図11(b)に示す第二状態のときには、出力アーム240と第一入力アーム230との連結が解除されるため、図12(b)に示すように、第一状態のリフト曲線C1と第二状態のリフト曲線C2とを交差させることができる。よって、第二状態での燃費効果が目減りすることはない。しかしながら、次に示す課題がある。
On the other hand, in the
従来例2では、出力アーム240内に設置された切替ピン274を、図11(a)に示すように、一端側274aが出力アーム240と第一入力アーム230との間を跨ぎ、他端側274bが出力アーム240と第二入力アーム250との間を跨がない第一位置P1に変位させることで前記第一状態に切り替えているが、該変位は、第二入力アーム250に設置されたスプリング283の付勢力を第二入力アーム250内に設置された第二介在ピン275を介して切替ピン274の他端側274bに伝えることで行っている。
In Conventional Example 2, the
また、切替ピン274を、図11(b)に示すように、一端側274aが出力アーム240と第一入力アーム230との間を跨がず、他端側274bが出力アーム240と第二入力アーム250との間を跨ぐ第二位置P2に変位させることで前記第二状態に切り替えているが、該変位は、第一入力アーム230の側方に設置されたピストン285の力を第一入力アーム230内に設置された第一介在ピン273を介して切替ピン274の一端側274aに伝えることで行っている。
Further, as shown in FIG. 11B, the switching
そのため、切替ピン274の他に第一介在ピン273及び第二介在ピン275が必須になり、計3本のピンが必須になる。そのため、部品点数が多くなると共に、3本のアーム230,240,250からなるロッカアーム全体が幅方向に大きくなってしまう。
Therefore, in addition to the switching
また、従来例2では、出力アーム240の一側方に第一入力アーム230が設けられ、出力アーム240の他側方に第二入力アーム250が設けられるため、幅方向に非対称であり、幅方向のバランスが悪い。そのため、ピボット(ラッシュアジャスタのプランジャ等)により一点で支持することはできず、ロッカシャフトで3本のアーム230,240,250を支持しなければならない。
Further, in Conventional Example 2, the
そこで、リフト曲線を交差させられる構成、すなわち、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、1本のピンで実現することを第一の目的とし、さらに、ロッカアームの幅方向のバランスを良くして、ロッカアームをピボットにより一点で支持できるようにすることを第二の目的とする。 Therefore, the first object is to realize a configuration in which the lift curves can be crossed, that is, a configuration in which one of the first and second input arms is alternatively connected to the output arm with a single pin. Furthermore, the second object is to improve the balance in the width direction of the rocker arm so that the rocker arm can be supported at one point by the pivot.
上記第一の目的を達成するため、本発明の内燃機関の可変動弁機構は、次のように構成されている。可変動弁機構は、第一カムに駆動されて揺動する第一入力アームと、第二カムに駆動されて揺動する第二入力アームと、第一入力アームと第二入力アームとの間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アームと、一端側が出力アームと第一入力アームとの間を跨ぎ、他端側が出力アームと第二入力アームとの間を跨がない第一位置と、一端側が出力アームと第一入力アームとの間を跨がず、他端側が出力アームと第二入力アームとの間を跨ぐ第二位置とに変位可能に設けられた切替ピンと、切替ピンを第一位置に変位させることで、第一及び第二入力アームのうち第一入力アームのみを出力アームに連結し、それにより第一カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第一状態に切り替え、切替ピンを第二位置に変位させることで、第一及び第二入力アームのうち第二入力アームのみを出力アームに連結し、それにより第二カムのプロフィールに従いバルブを駆動する第二状態に切り替える変位装置とを備えている。 In order to achieve the first object, the variable valve mechanism of the internal combustion engine of the present invention is configured as follows. The variable valve mechanism includes a first input arm that is driven by the first cam and swings, a second input arm that is driven by the second cam and swings, and the first input arm and the second input arm. The output arm that drives the valve when swinging, and the first position where one end spans between the output arm and the first input arm and the other end does not span between the output arm and the second input arm And a switching pin provided so that one end side does not straddle between the output arm and the first input arm and the other end side is displaceable at a second position straddling between the output arm and the second input arm, and a switching pin Is displaced to the first position, so that only the first input arm of the first and second input arms is connected to the output arm, thereby switching to and switching to the first state in which the valve is driven according to the profile of the first cam. By displacing the pin to the second position, Beauty connected to the output arm only the second input arm of the second input arm, and a displacement device to switch to a second state for driving the valve accordingly by profile of the second cam.
そして、次の特徴を備えている。第一入力アーム内及び第二入力アーム内のいずれにも、変位装置の力を切替ピンに伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム内に変位装置が設けられ、変位装置は、出力アーム内で切替ピンを第一位置側と第二位置側とに押圧するように構成されている。 And it has the following features. In both the first input arm and the second input arm, an interposition pin for transmitting the force of the displacement device to the switching pin is not installed, and the displacement device is provided in the output arm. The switching pin is configured to press the first position side and the second position side.
ここで、第一及び第二入力アーム並びに出力アームの構成は、特に限定されず、例えば、従来例2のように、出力アームの一側方に第一入力アームが設けられ、出力アームの他側方に第二入力アームが設けられ、第一及び第二入力アーム並びに出力アームは、一本のロッカシャフトによって揺動可能に軸支され、切替ピンは、出力アームの幅方向に変位するものであってもよいが、上記第二の目的も達成できる点で、次のように構成されていることが好ましい。 Here, the configurations of the first and second input arms and the output arm are not particularly limited. For example, as in Conventional Example 2, the first input arm is provided on one side of the output arm, and the other output arms are provided. A second input arm is provided on the side, and the first and second input arms and the output arm are pivotally supported by a single rocker shaft, and the switching pin is displaced in the width direction of the output arm. However, the following configuration is preferable in that the second object can also be achieved.
すなわち、出力アームは、第一入力アームの一側方に設けられた一方の出力サイド部と、第一入力アームの他側方に設けられた他方の出力サイド部と、両出力サイド部を繋ぐ出力繋ぎ部とを含み構成されている。第二入力アームは、一方の出力サイド部よりも前記一側方に設けられた一方の第二入力サイド部と、他方の出力サイド部よりも前記他側方に設けられた他方の第二入力サイド部と、両第二入力サイド部を繋ぐ第二入力繋ぎ部とを含み構成されている。切替ピンは、出力繋ぎ部に設置され、第一位置は、切替ピンの一端側が出力繋ぎ部と第一入力アームとの間を跨ぎ、切替ピンの他端側が出力繋ぎ部と第二入力繋ぎ部との間を跨がない位置であり、第二位置は、切替ピンの一端側が出力繋ぎ部と第一入力アームとの間を跨がず、切替ピンの他端側が出力繋ぎ部と第二入力繋ぎ部との間を跨ぐ位置である。 That is, the output arm connects one output side portion provided on one side of the first input arm, the other output side portion provided on the other side of the first input arm, and both output side portions. And an output connecting portion. The second input arm includes one second input side portion provided on the one side with respect to one output side portion and the other second input provided on the other side with respect to the other output side portion. The side part and the 2nd input connection part which connects both 2nd input side parts are comprised. The switching pin is installed in the output connecting portion, and the first position is such that one end side of the switching pin straddles between the output connecting portion and the first input arm, and the other end side of the switching pin is the output connecting portion and the second input connecting portion. The second position is such that one end of the switching pin does not straddle between the output connecting portion and the first input arm, and the other end of the switching pin is the output connecting portion and the second input. It is a position straddling between the connecting portions.
本発明によれば、択一的に第一及び第二入力アームのうちの一方を出力アームに連結する構成を、1本の切替ピンで実現できる。さらに、上記の好ましい構成を採用すれば、第一及び第二入力アーム並びに出力アームからなるロッカアームの幅方向のバランスが良くなり、ロッカアームをピボット(ラッシュアジャスタのプランジャ等)により一点で支持できるようになる。 According to the present invention, a configuration in which one of the first and second input arms is alternatively connected to the output arm can be realized with one switching pin. Furthermore, if the above preferred configuration is adopted, the balance in the width direction of the rocker arm composed of the first and second input arms and the output arm is improved, and the rocker arm can be supported at one point by a pivot (such as a plunger of a lash adjuster). Become.
切替ピンの形状は、特に限定されず、例えば、切替ピンは、その全体が円柱状であって、曲面状の側面で第一及び第二入力アームに当接するものであってもよいが、より高い面圧に耐えられる点で、次のように構成されていることが好ましい。すなわち、切替ピンは、円柱状の形状をしており、一端側には、円形の断面の一部をD字状にカットした形状の一方のDカット部が設けられ、他端側には、円形の断面の一部をD字状にカットした形状の他方のDカット部が設けられていることである。 The shape of the switching pin is not particularly limited. For example, the switching pin may have a cylindrical shape as a whole and be in contact with the first and second input arms on the curved side surface. From the standpoint of withstanding high surface pressure, the following configuration is preferable. That is, the switching pin has a cylindrical shape, and one D-cut portion of a shape obtained by cutting a part of a circular cross section into a D-shape is provided on one end side, The other D cut part of the shape which cut a part of circular cross section into D shape is provided.
このとき、両Dカット部が各入力アームに当接するタイミング及び当接しなくなるタイミングは、特に限定されず、例えば、切替ピンの第二位置から第一位置への変位の際には、他方のDカット部が第二入力アームに当接しなくなってから、一方のDカット部が第一入力アームに当接し、切替ピンの第一位置から第二位置への変位の際には、一方のDカット部が第一入力アームに当接しなくなってから、他方のDカット部が第二入力アームに当接してもよいが、従来必要であった回止め(溝)なしでも切替ピンが回らなくなる点で、次のように構成されていることが好ましい。 At this time, the timing at which both D-cut portions abut on each input arm and the timing at which they do not abut are not particularly limited. For example, when the switching pin is displaced from the second position to the first position, After the cut portion does not contact the second input arm, one D-cut portion contacts the first input arm, and when the switching pin is displaced from the first position to the second position, The other D-cut part may come into contact with the second input arm after the part stops coming into contact with the first input arm. The following configuration is preferable.
すなわち、切替ピンの第二位置から第一位置への変位の際には、一方のDカット部が第一入力アームに相対回動不能に当接してから、他方のDカット部が第二入力アームに当接しなくなり、切替ピンの第一位置から第二位置への変位の際には、他方のDカット部が第二入力アームに相対回動不能に当接してから、一方のDカット部が第一入力アームに当接しなくなることである。このようにすれば、常に少なくともどちらかのDカット部が第一入力アーム又は第二入力アームに相対回動不能に当接することになるので、回止め(溝)なしでも切替ピンが回らなくなり、該回止めを廃止することができるからである。そして、回止めを廃止することで、その分だけ油圧シール面を増やすことができ、切替レスポンスが向上するからである。 That is, when the switching pin is displaced from the second position to the first position, one D-cut portion comes into contact with the first input arm so as not to be relatively rotatable, and the other D-cut portion then receives the second input. When the switching pin is displaced from the first position to the second position when the switching pin is displaced from the first position, the other D-cut section comes into contact with the second input arm in a relatively non-rotatable manner. Is not in contact with the first input arm. In this way, since at least one of the D-cut portions always comes into contact with the first input arm or the second input arm so as not to be relatively rotatable, the switching pin does not rotate even without a rotation stop (groove). This is because the rotation stop can be abolished. Then, by eliminating the rotation stop, the hydraulic seal surface can be increased by that amount, and the switching response is improved.
第一状態の時に第二入力アームを空振りさせるための構造や、第二状態の時に第一入力アームを空振りさせるための構造は、特に限定されず、例えば、第一状態の時に第二入力アームを第二カムに付勢するロストモーションスプリングと、第二状態の時に第一入力アームを第一カムに付勢するロストモーションスプリングとを別々に備えていてもよいが、可変動弁機構がよりシンプルになる点で、次のように構成されていることが好ましい。すなわち、第一入力アームを第一カム側に付勢すると共にその反力で第二入力アームを第二カム側に付勢することで、第一状態の時には、第二入力アームを第二カムに付勢し、第二状態の時には、第一入力アームを第一カムに付勢するロストモーションスプリングを備えていることである。 The structure for swinging the second input arm in the first state and the structure for swinging the first input arm in the second state are not particularly limited. For example, the second input arm is in the first state. The lost motion spring that urges the first cam to the second cam and the lost motion spring that urges the first input arm to the first cam in the second state may be provided separately. In view of simplicity, the following configuration is preferable. That is, by urging the first input arm to the first cam side and urging the second input arm to the second cam side by the reaction force, the second input arm is moved to the second cam in the first state. The lost motion spring is provided to bias the first input arm to the first cam in the second state.
具体的には、次の態様を例示する。ロストモーションスプリングは、コイル部と、コイル部から延びて第一入力アームに当接する第一延出部と、コイル部から延びて第二入力アームに当接する第二延出部とを含み構成されている。 Specifically, the following mode is illustrated. The lost motion spring includes a coil portion, a first extension portion that extends from the coil portion and contacts the first input arm, and a second extension portion that extends from the coil portion and contacts the second input arm. ing.
切替ピン及び変位装置の態様は、特に限定されないが、次の態様を例示する。但し、拡径部が1つで済むと共に、油圧装置も1つで済む点で、[1]の態様であることが好ましい。
[1]切替ピンは、長さ方向中間部に径方向外方に突出した拡径部を備えている。変位装置は、拡径部を弾性力で第一位置側及び第二位置側のうちの一方に付勢するスプリングと、拡径部を油圧で第一位置側及び第二位置側のうちの他方に押圧する油圧装置とを含み構成されている(実施例1,2)。
[2]切替ピンは、長さ方向中間部に径方向外方に突出した拡径部を備えている。変位装置は、拡径部を油圧で第一位置側に押圧する第一油圧装置と、拡径部を油圧で第二位置側に押圧する第二油圧装置とを含み構成されている。
[3]切替ピンは、一端側に径方向外方に突出した一方の拡径部を備え、他端側に径方向外方に突出した他方の拡径部を備えている。変位装置は、一方の拡径部を弾性力で第一位置側に付勢するスプリングと、他方の拡径部を油圧で第二位置側に押圧する油圧装置とを含み構成されている(実施例3)。
[4]切替ピンは、一端側に径方向外方に突出した一方の拡径部を備え、他端側に径方向外方に突出した他方の拡径部を備えている。変位装置は、一方の拡径部を油圧で第一位置側に押圧する第一油圧装置と、他方の拡径部を油圧で第二位置側に押圧する第二油圧装置とを含み構成されている。
Although the aspect of a switching pin and a displacement apparatus is not specifically limited, The following aspect is illustrated. However, the embodiment of [1] is preferable in that only one enlarged diameter portion is required and only one hydraulic device is required.
[1] The switching pin includes a radially enlarged portion that protrudes radially outward in the middle portion in the length direction. The displacement device includes a spring that biases the enlarged diameter portion to one of the first position side and the second position side by an elastic force, and the other of the first position side and the second position side of the enlarged diameter portion by hydraulic pressure. (Examples 1 and 2).
[2] The switching pin includes a radially enlarged portion that protrudes radially outward in the middle portion in the length direction. The displacement device includes a first hydraulic device that presses the enlarged diameter portion toward the first position with hydraulic pressure, and a second hydraulic device that presses the enlarged diameter portion toward the second position with hydraulic pressure.
[3] The switching pin is provided with one enlarged-diameter portion projecting radially outward on one end side, and the other enlarged-diameter portion projecting radially outward on the other end side. The displacement device is configured to include a spring that urges one enlarged-diameter portion to the first position side by an elastic force, and a hydraulic device that presses the other enlarged-diameter portion to the second position side by hydraulic pressure (implementation). Example 3).
[4] The switching pin includes one enlarged diameter portion projecting radially outward on one end side and the other enlarged diameter portion projecting radially outward on the other end side. The displacement device includes a first hydraulic device that presses one enlarged-diameter portion to the first position with hydraulic pressure, and a second hydraulic device that presses the other enlarged-diameter portion to the second position side with hydraulic pressure. Yes.
次に、本発明の実施例を示す。但し、本発明は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各部の構成や形状を任意に変更して実施することもできる。 Next, examples of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the embodiments, and the configuration and shape of each part can be arbitrarily changed without departing from the spirit of the invention.
図1〜図7に示す実施例1の内燃機関の可変動弁機構1は、バルブスプリング(図示略)が取り付けられたバルブ7を周期的に押圧することで、バルブ7を開閉する。この可変動弁機構1は、カムシャフト9と、ロッカアーム29と、切替装置69とを含み構成されている。
The
[カムシャフト9]
図4,図5に示すカムシャフト9は、内燃機関が2回転する毎に1回転する。カムシャフト9には、第一カム10が形成されると共に、その両側方に2つの第二カム20が形成されている。第一カム10は、断面形状が円形の第一ベース円11と、第一ベース円11から突出した第一ノーズ13とを含み構成されている。各第二カム20は、断面形状が円形の第二ベース円22と、第二ベース円22から突出した第二ノーズ25とを含み構成されている。リフト量は、第一ノーズ13の方が第二ノーズ25よりも大きくなっており、作用角は、第一ノーズ13よりも第二ノーズ25の方が大きくなっている。よって、図7に示すように、第一状態のリフト曲線C1と第二状態のリフト曲線C2とは交差している。
[Camshaft 9]
The
[ロッカアーム29]
ロッカアーム29は、図1,図2等に示すように、第一入力アーム30と、出力アーム40と、第二入力アーム50とを含み構成されている。
[Rocker Arm 29]
The
第一入力アーム30は、図2等に示すように、ロッカアーム29の幅方向に間隔をおいて並設された一方の第一入力サイド部30a及び他方の第一入力サイド部30bと、両第一入力サイド部30a,30bの前部どうしを繋ぐ前側の第一入力繋ぎ部30cと、両第一入力サイド部30a,30bの後端部どうしを繋ぐ後側の第一入力繋ぎ部30dとを含み構成されている。そして、図3等に示すように、両第一入力サイド部30a,30bの長さ方向中間部に、第一カム10に当接するローラ31が、ベアリング32及びローラシャフト33を介して回転可能に取り付けられており、第一入力アーム30は、図4,図5に示すように、第一カム10に駆動されて揺動する。なお、第一入力アーム30内には、変位装置80の力を切替ピン70に伝える介在ピンは設置されていない。
As shown in FIG. 2 and the like, the
出力アーム40は、図2等に示すように、一方の第一入力サイド部30aの一側方に設けられた一方の出力サイド部40aと、他方の第一入力サイド部30bの他側方に設けられた他方の出力サイド部40bと、両出力サイド部40a,40bの前端部どうしを繋ぐ前側の出力繋ぎ部40cと、第一入力繋ぎ部30dよりも後方で両出力サイド部40a,40bの後端部どうしを繋ぐ後側の出力繋ぎ部40dとを含み構成されている。後側の出力繋ぎ部40dの下面には、図1(b)等に示すように、上方に半球状に凹んだ半球状凹部49が設けられており、半球状凹部49が、図3〜図5に示すようにラッシュアジャスタ90のプランジャ94の上に載置されることで、ロッカアーム29がプランジャ94に一点で揺動可能に支持されている。前側の出力繋ぎ部40cは、バルブ7に当接しており、出力アーム40の揺動時にはバルブ7を駆動する。
As shown in FIG. 2 and the like, the
第二入力アーム50は、図2等に示すように、一方の出力サイド部40aよりも前記一側方に設けられた一方の第二入力サイド部50aと、他方の出力サイド部40bよりも前記他側方に設けられた他方の第二入力サイド部50bと、出力繋ぎ部40dよりも後方で両第二入力サイド部50a,50bの後端部どうしを繋ぐ第二入力繋ぎ部50dとを含み構成されている。各第二入力サイド部50a,50bの上面には、図1等に示すように、第二カム20に摺接するスリッパ52が設けられており、第二入力アーム50は、図4,図5に示すように、第二カム20に駆動されて揺動する。なお、第二入力アーム50内には、変位装置80の力を切替ピン70に伝える介在ピンは設置されていない。
As shown in FIG. 2 and the like, the
図1,図2等に示すように、一方の第一入力サイド部30aの前端部と、一方の出力サイド部40aの前端部と、一方の第二入力サイド部50aの前端部とは、一方の連結シャフト44aにより相対揺動可能に連結されている。また、他方の第一入力サイド部30bの前端部と、他方の出力サイド部40bの前端部と、他方の第二入力サイド部50bの前端部とは、他方の連結シャフト44bにより相対揺動可能に連結されている。
As shown in FIG. 1, FIG. 2, etc., the front end portion of one first
また、一方の出力サイド部40aの後端部及び他方の出力サイド部40bの後端部には、格納凹部45が後側の出力繋ぎ部40dにまで架かる形で形成されている。各格納凹部45の前端部は、後側の出力繋ぎ部40dの前面にまで貫通している。各格納凹部45内には、出力アーム40の幅方向外方に突出した突起46が設けられ、各突起46に、ロストモーションスプリング60のコイル部64が外嵌されている。
Further, a
ロストモーションスプリング60は、コイル部64と、コイル部64から前方に延びて、第一入力サイド部30a,30bに突設されたロストモーション突起36に下方から当接する第一延出部63と、コイル部64から後方に延びて第二入力繋ぎ部50dに下方から当接する第二延出部65とを含み構成されている。ロストモーションスプリング60は、第一延出部63で第一入力アーム30を第一カム10側に付勢すると共に、その反力により第二延出部65で第二入力アーム50を第二カム20側に付勢する。そのため、図4に示す第一状態の時には、第一延出部63は出力アーム40に対して相対揺動しない固定端となり、第二延出部65は出力アーム40に対して相対揺動する可動端となることで、第二延出部65で第二入力アーム50を第二カム20に付勢する。他方、図5に示す第二状態の時には、第二延出部65は出力アーム40に対して相対揺動しない固定端となり、第一延出部63は出力アーム40に対して相対揺動する可動端となることで、第一延出部63で第一入力アーム30を第一カム10に付勢する。
The lost
[切替装置69]
切替装置69は、図3等に示すように、切替ピン70と変位装置80とを含み構成されている。
[Switching device 69]
As shown in FIG. 3 and the like, the switching
切替ピン70は、前後方向(ロッカアーム29の長さ方向)に延びるピンであって、後側の出力繋ぎ部40dを前後方向に貫通したピン孔47内に、前方(第一位置P1側)と後方(第二位置P2側)とに変位可能に設置されている。切替ピン70は、図6に示すように、円柱状の形状をしており、その前後方向中間部には、径方向外方に突出した拡径部74が設けられ、一端側73(前部)には、円形の断面の上部を横D字状にカットした形状の前側のDカット部73dが設けられ、他端側75(後部)には、円形の断面の上部を横D字状にカットした形状の後側のDカット部75dが設けられている。
The switching
変位装置80は、図3等に示すように、スプリング83と油圧装置85とを含み構成されている。スプリング83は、ピン孔47の後部に設置されている。スプリング83は、後端部が、ピン孔47の後端部に設置されたリテーナ83aに当接し、前端部が拡径部74に当接することで、拡径部74を該スプリング83の弾性力で前方に付勢している。油圧装置85は、ピン孔47の前部に設けられた油圧室85bと、油圧室85bに油圧を供給する油路85aとを含み構成されている。油路85aは、シリンダヘッド(図示略)、ラッシュアジャスタ90及び後側の出力繋ぎ部40d内を経由して、油圧室85bにまで延びている。油圧装置85は、油圧室85bの油圧で拡径部74を後方に押圧するように構成されている。
As shown in FIG. 3 and the like, the
詳しくは、変位装置80は、図3(a)に示すように、油圧室85bの油圧を下げることで、スプリング83の弾性力で拡径部74を前方に押圧して切替ピン70を第二位置P2(後側)から第一位置P1(前側)に変位させる。第一位置P1は、切替ピン70の一端側73(前部)が第一入力繋ぎ部30dの真下に入りこむことで該一端側73が出力繋ぎ部40dと第一入力繋ぎ部30dとの間を跨ぎ、切替ピン70の他端側75(後部)が第二入力繋ぎ部50dの真下に入り込まないことで該他端側75が出力繋ぎ部40dと第二入力繋ぎ部50dとの間を跨がない位置である。この切替ピン70の第二位置P2から第一位置P1への変位の際には、切替ピン70の一端側73が第一入力繋ぎ部30dの真下に入り込んで前側のDカット部73dが第一入力繋ぎ部30dに相対回動不能に当接してから、切替ピン70の他端側75が第二入力繋ぎ部50dの真下から退出して後側のDカット部75dが第二入力繋ぎ部50dに当接しなくなる。それにより、出力アーム40に対して第一入力アーム30が一緒に揺動するように連結されてから、出力アーム40に対する第二入力アーム50の連結が解除される。それにより、図4及び図7(a)に示すように、第一カム10のプロフィールに従いバルブ7を駆動する第一状態に切り替わる。
Specifically, as shown in FIG. 3A, the
また、変位装置80は、油圧室85bの油圧を上げることで、該油圧で拡径部74を後方に押圧して切替ピン70を第一位置P1から第二位置P2に変位させる。第二位置P2は、切替ピン70の一端側73が第一入力繋ぎ部30の真下に入り込まないことで該一端側73が出力繋ぎ部40dと第一入力繋ぎ部30dとの間を跨がず、切替ピン70の他端側75が第二入力繋ぎ部50dの真下に入り込むことで該他端側75が出力繋ぎ部40dと第二入力繋ぎ部50dとの間を跨ぐ位置である。この切替ピン70の第一位置P1から第二位置P2への変位の際には、切替ピン70の他端側75が第二入力繋ぎ部50dの下方に入り込んで後側のDカット部75dが第二入力繋ぎ部50dに相対回動不能に当接してから、切替ピン70の一端部73が第一入力繋ぎ部30dの真下から退出して前側のDカット部73dが第一入力繋ぎ部30dに当接しなくなる。それにより、出力アーム40に対して第二入力アーム50が一緒に揺動するように連結されてから、出力アーム40に対する第一入力アーム30の連結が解除される。それにより第二カム20のプロフィールに従いバルブ7を駆動する第二状態に切り替わる。
In addition, the
本実施例によれば、次の効果が得られる。
[A]図4に示す第一状態のときには、出力アーム40と第二入力アーム50との連結が解除され、図5に示す第二状態のときには、出力アーム40と第一入力アーム30との連結が解除されるため、図7に示すように、第一状態のリフト曲線C1と第二状態のリフト曲線C2とを交差させることができる。よって、カム10,20のプロフィールの設計の自由度が上がり、燃費を向上させることも可能になる。
[B]択一的に第一及び第二入力アーム30,50のうちの一方を出力アーム40に連結する構成を、1本の切替ピン70で実現できる。そのため、ピンが3本必要な従来例2に比べて、可変動弁機構1の構造がシンプルになる。
[C]第一入力アーム30の外側に、出力アーム40が設けられ、その出力アーム40のさらに外側に第二入力アーム50が設けられているため、出力アーム40の一側方に第一入力アーム30を設け、他側方に第二入力アーム50を設ける場合に比べて、ロッカアーム29の幅方向のバランスが良い。そのため、本実施例のように、ロッカアーム29をピボット(プランジャ94)により一点で支持することも可能になる。
[D]常に少なくともどちらかのDカット部73d,75dが第一又は第二入力アーム30,50に相対回動不能に当接するため、従来必要であって回止め(溝)なしでも、切替ピン70が回らない。そのため、回止めを廃止できる。そして、回止めを廃止することで、その分だけ油圧シール面を増やすことができ、切替レスポンスが向上する。
According to the present embodiment, the following effects can be obtained.
[A] In the first state shown in FIG. 4, the connection between the
[B] Alternatively, one
[C] Since the
[D] Since at least one of the D-
図8に示す実施例2の可変動弁機構2は、実施例1と比較して、次に示す点で相違し、その他の点では略同様である。出力アーム40の一側方に第一入力アーム30が設けられ、出力アーム40の他側方に第二入力アーム50が設けられている。第一入力アーム30の後端部と出力アーム40の後端部と第二入力アーム50の後端部とは、一本のロッカシャフト99によって揺動可能に軸支されている。ピン孔47は、出力アーム40の長さ方向中間部を幅方向に貫通している。切替ピン70は、その長さ方向を出力アーム40の幅方向にしてピン孔47内に、該出力アーム40の幅方向に変位可能に設置されている。第一位置P1は、図8(a)に示すように、ロッカアーム29の幅方向一方側(第一入力アーム30側)であり、第二位置P2は、図8(b)に示すように、ロッカアーム29の幅方向他方側(第二入力アーム50側)である。本実施例でも、上記の[A],[B]の効果を得ることができる。
The
図9に示す実施例3の可変動弁機構3は、実施例2と比較して、次に示す点で相違し、その他の点では略同様である。切替ピン70は、一端側73に径方向外方に突出した一方の拡径部73aを備え、他端側75に径方向外方に突出した他方の拡径部75aを備えている。スプリング83は、図9(a)に示すように、一方の拡径部73aをロッカアーム29の幅方向一方(第一位置P1側)に付勢する。油圧装置85は、図9(b)に示すように、他方の拡径部75aをロッカアーム29の幅方向他方(第二位置P2側)に押圧する。本実施例でも、上記の[A],[B]の効果を得ることができる。
The
1 可変動弁機構(実施例1)
2 可変動弁機構(実施例2)
3 可変動弁機構(実施例3)
10 第一カム
20 第二カム
30 第一入力アーム
40 出力アーム
40a 一方の出力サイド部
40b 他方の出力サイド部
40d 後側の出力繋ぎ部
50 第二入力アーム
50a 一方の第二入力サイド部
50b 他方の第二入力サイド部
50d 後側の第二入力繋ぎ部
60 ロストモーションスプリング
63 一方の延出部
64 コイル部
65 他方の延出部
70 切替ピン
73 切替ピンの一端側
73d 前側のDカット部(一方のDカット部)
74 切替ピンの拡径部
75 切替ピンの他端側
75d 後側のDカット部(他方のDカット部)
80 変位装置
83 スプリング
85 油圧装置
P1 第一位置
P2 第二位置
1 Variable valve mechanism (Example 1)
2 Variable valve mechanism (Example 2)
3 Variable valve mechanism (Example 3)
DESCRIPTION OF
74 Widening portion of switching
80
Claims (6)
第二カム(20)に駆動されて揺動する第二入力アーム(50)と、
第一入力アーム(30)と第二入力アーム(50)との間に設けられて揺動時にバルブを駆動する出力アーム(40)と、
一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨がない第一位置(P1)と、一端側(73)が出力アーム(40)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、他端側(75)が出力アーム(40)と第二入力アーム(50)との間を跨ぐ第二位置(P2)とに変位可能に設けられた切替ピン(70)と、
切替ピン(70)を第一位置(P1)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第一入力アーム(30)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第一カム(10)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第一状態に切り替え、切替ピン(70)を第二位置(P2)に変位させることで、第一及び第二入力アーム(30,50)のうち第二入力アーム(50)のみを出力アーム(40)に連結し、それにより第二カム(20)のプロフィールに従いバルブ(7)を駆動する第二状態に切り替える変位装置(80)と
を備えた内燃機関の可変動弁機構において、
第一入力アーム(30)内及び第二入力アーム(50)内のいずれにも、変位装置(80)の力を切替ピン(70)に伝える介在ピンは設置されることなく、出力アーム(40)内に変位装置(80)が設けられ、変位装置(80)は、出力アーム(40)内で切替ピン(70)を第一位置(P1)側と第二位置(P2)側とに押圧するように構成されたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A first input arm (30) that is driven by the first cam (10) to swing;
A second input arm (50) that is driven by the second cam (20) and swings;
An output arm (40) provided between the first input arm (30) and the second input arm (50) and driving the valve when swinging;
One end side (73) straddles between the output arm (40) and the first input arm (30), and the other end side (75) straddles between the output arm (40) and the second input arm (50). The first position (P1) where there is no gap, one end side (73) does not straddle between the output arm (40) and the first input arm (30), and the other end side (75) is the output arm (40). A switching pin (70) provided displaceably at a second position (P2) straddling the second input arm (50);
By displacing the switching pin (70) to the first position (P1), only the first input arm (30) of the first and second input arms (30, 50) is connected to the output arm (40), Thereby, it switches to the 1st state which drives valve | bulb (7) according to the profile of a 1st cam (10), and a switching pin (70) is displaced to a 2nd position (P2), and thereby the first and second input arms ( 30, 50) only the second input arm (50) is connected to the output arm (40), thereby switching to a second state in which the valve (7) is driven according to the profile of the second cam (20). 80) and a variable valve mechanism for an internal combustion engine comprising:
There is no interposition pin that transmits the force of the displacement device (80) to the switching pin (70) in either the first input arm (30) or the second input arm (50), and the output arm (40 ) Is provided with a displacement device (80), and the displacement device (80) presses the switching pin (70) to the first position (P1) side and the second position (P2) side within the output arm (40). A variable valve mechanism for an internal combustion engine, characterized by:
第二入力アーム(50)は、一方の出力サイド部(40a)よりも前記一側方に設けられた一方の第二入力サイド部(50a)と、他方の出力サイド部(40b)よりも前記他側方に設けられた他方の第二入力サイド部(50b)と、両第二入力サイド部(50a,50b)を繋ぐ第二入力繋ぎ部(50d)とを含み構成され、
切替ピン(70)は、出力繋ぎ部(40d)に設置され、第一位置(P1)は、切替ピンの一端側(73)が出力繋ぎ部(40d)と第一入力アーム(30)との間を跨ぎ、切替ピンの他端側(75)が出力繋ぎ部(40d)と第二入力繋ぎ部(50d)との間を跨がない位置であり、第二位置(P2)は、切替ピンの一端側(73)が出力繋ぎ部(40d)と第一入力アーム(30)との間を跨がず、切替ピンの他端側(75)が出力繋ぎ部(40d)と第二入力繋ぎ部(50d)との間を跨ぐ位置である
請求項1記載の内燃機関の可変動弁機構。 The output arm (40) has one output side part (40a) provided on one side of the first input arm (30) and the other output provided on the other side of the first input arm (30). A side part (40b) and an output connecting part (40d) that connects both output side parts (40a, 40b).
The second input arm (50) has one second input side part (50a) provided on the one side with respect to one output side part (40a) and the other side with respect to the other output side part (40b). The other second input side portion (50b) provided on the other side, and a second input connecting portion (50d) connecting both the second input side portions (50a, 50b),
The switching pin (70) is installed in the output connecting portion (40d), and the first position (P1) is such that one end side (73) of the switching pin is between the output connecting portion (40d) and the first input arm (30). It is a position where the other end side (75) of the switching pin does not straddle between the output connecting portion (40d) and the second input connecting portion (50d), and the second position (P2) is the switching pin. One end side (73) of the switching pin does not straddle between the output connecting portion (40d) and the first input arm (30), and the other end side (75) of the switching pin is connected to the output connecting portion (40d) and the second input connecting portion. The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the variable valve mechanism is a position straddling the portion (50d).
切替ピン(70)の第二位置(P2)から第一位置(P1)への変位の際には、一方のDカット部(73d)が第一入力アーム(30)に相対回動不能に当接してから、他方のDカット部(75d)が第二入力アーム(50)に当接しなくなり、
切替ピン(70)の第一位置(P1)から第二位置(P2)への変位の際には、他方のDカット部(75d)が第二入力アーム(50)に相対回動不能に当接してから、一方のDカット部(73d)が第一入力アーム(30)に当接しなくなる
請求項1又は2記載の内燃機関の可変動弁機構。 The switching pin (70) has a cylindrical shape, and one D-cut portion (73d) having a shape obtained by cutting a part of a circular cross section into a D-shape is provided on one end side (73). The other end side (75) is provided with the other D cut portion (75d) having a shape obtained by cutting a part of a circular cross section into a D shape,
When the switching pin (70) is displaced from the second position (P2) to the first position (P1), one D-cut portion (73d) is not allowed to rotate relative to the first input arm (30). After the contact, the other D-cut part (75d) does not contact the second input arm (50),
When the switching pin (70) is displaced from the first position (P1) to the second position (P2), the other D-cut portion (75d) is not allowed to rotate relative to the second input arm (50). The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein one D-cut portion (73d) does not contact the first input arm (30) after contact.
変位装置(80)は、拡径部(74)を弾性力で第一位置(P1)側及び第二位置(P2)側のうちの一方に付勢するスプリング(83)と、拡径部(74)を油圧で第一位置(P1)側及び第二位置(P2)側のうちの他方に押圧する油圧装置(85)とを含み構成された請求項1〜5のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構。 The switching pin (70) includes a radially enlarged portion (74) projecting radially outward at a longitudinal intermediate portion,
The displacement device (80) includes a spring (83) that urges the enlarged diameter portion (74) to one of the first position (P1) side and the second position (P2) side by an elastic force, and an enlarged diameter portion ( 74) including a hydraulic device (85) that presses the other side of the first position (P1) side and the second position (P2) side by hydraulic pressure. The variable valve mechanism of the internal combustion engine.
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