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JP2014043786A - Variable valve device for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve device for internal combustion engine Download PDF

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JP2014043786A
JP2014043786A JP2012185369A JP2012185369A JP2014043786A JP 2014043786 A JP2014043786 A JP 2014043786A JP 2012185369 A JP2012185369 A JP 2012185369A JP 2012185369 A JP2012185369 A JP 2012185369A JP 2014043786 A JP2014043786 A JP 2014043786A
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JP
Japan
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cam
valve
small
rocker arm
swing arm
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012185369A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Hirose
秀俊 広瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2012185369A priority Critical patent/JP2014043786A/en
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Abstract

【課題】小型化された内燃機関の可変動弁装置を提供することを課題とする。
【解決手段】2つの小カム(C1)の間に設けた大カム(C2)と、前記小カムから作用を受けてバルブ(V)を駆動するロッカーアーム(RR)と、前記ロッカーアームに対して相対的に回動可能に前記ロッカーアームに結合し、前記大カムから作用を受ける揺動アーム(10)と、前記揺動アームを支持するロストモーション機構(20)と、を備えた内燃機関の可変動弁装置。
【選択図】図1
An object of the present invention is to provide a variable valve system for an internal combustion engine that is miniaturized.
A large cam (C2) provided between two small cams (C1), a rocker arm (RR) that receives an action from the small cam and drives a valve (V), and the rocker arm An internal combustion engine comprising: a swing arm (10) coupled to the rocker arm so as to be relatively rotatable and receiving an action from the large cam; and a lost motion mechanism (20) supporting the swing arm Variable valve gear.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の可変動弁装置に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.

内燃機関の可変動弁装置は、カムシャフトに連結された大きさが異なる小カム及び大カムと、小カム及び大カムによりそれぞれ駆動される第1及び第2ロッカーアームを備えたものがある。第1及び第2ロッカーアームは油圧の作用により互いに連結、分離される。第1及び第2ロッカーアームは、ロッカアームシャフトに共通に揺動可能に支持されている。特許文献1には、このような内燃機関の可変動弁装置が開示されている。   2. Description of the Related Art Some variable valve systems for internal combustion engines include small and large cams connected to a camshaft and different sizes, and first and second rocker arms that are driven by the small cam and the large cam, respectively. The first and second rocker arms are connected and separated from each other by the action of hydraulic pressure. The first and second rocker arms are supported by the rocker arm shaft in a swingable manner. Patent Document 1 discloses such a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.

この他本発明に関連のある技術として、特許文献2では、スイングカム式の可変動弁機の例が開示されている。   In addition, as a technique related to the present invention, Patent Document 2 discloses an example of a swing cam type variable valve gear.

特開2008−75479号公報JP 2008-75479 A 特開2008−115701号公報JP 2008-115701 A

特許文献1の内燃機関の可変動弁装置は、大きさの異なるカムとこれにより駆動されるロッカーアームとを備えるため、カムシャフトの位置を変更しなければならず、従来の動弁装置に比べて大型化する。   Since the variable valve operating device for an internal combustion engine of Patent Document 1 includes cams of different sizes and a rocker arm driven by the cam, the position of the camshaft has to be changed, compared to a conventional valve operating device. And upsizing.

そこで、本発明は、小型化された内燃機関の可変動弁装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a variable valve operating device for an internal combustion engine that is miniaturized.

上記目的は、2つの小カムの間に設けた大カムと、前記小カムから作用を受けてバルブを駆動するロッカーアームと、前記ロッカーアームに対して相対的に回動可能に前記ロッカーアームに結合し、前記大カムから作用を受ける揺動アームと、前記揺動アームを支持するロストモーション機構と、を備えた内燃機関の可変動弁装置によって達成できる。   The object is to provide a large cam provided between two small cams, a rocker arm that receives an action from the small cam to drive a valve, and a rocker arm that is rotatable relative to the rocker arm. This can be achieved by a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that includes a swing arm that is coupled and receives an action from the large cam, and a lost motion mechanism that supports the swing arm.

小型化された内燃機関の可変動弁装置を提供できる。   A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that is downsized can be provided.

図1は、本実施例の可変動弁装置の外観図である。FIG. 1 is an external view of the variable valve operating apparatus of the present embodiment. 図2は、図1中の矢視A方向から見たときの小カムとロッカーアームとを模式的に表わした図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a small cam and a rocker arm when viewed from the direction of arrow A in FIG. 図3は、図1中の矢視A方向から見たときの大カムと揺動アームとロストモーション機構とを模式的に表した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the large cam, the swing arm, and the lost motion mechanism when viewed from the direction of arrow A in FIG. 図4は、図2、図3中のB−B断面である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIGS. 図5は、カムシャフトの回転角と小カム及び大カムのリフト量との関係を示した図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the rotation angle of the camshaft and the lift amount of the small cam and the large cam. 図6は、ロストモーション機構の断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the lost motion mechanism. 図7は、ロック時のロストモーション機構の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of the lost motion mechanism at the time of locking. 図8は、小カムのカムプロフィールでバルブをリフトさせるときの可変動弁装置の動作を示した図である。FIG. 8 is a view showing the operation of the variable valve operating apparatus when the valve is lifted by the cam profile of the small cam. 図9は、大カムのカムプロフィールでバルブをリフトさせるときの可変動弁装置の動作を示した図である。FIG. 9 is a view showing the operation of the variable valve operating apparatus when the valve is lifted with the cam profile of the large cam.

以下、実施形態を図面と共に詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施例の可変動弁装置1の外観図である。可変動弁装置1は、車両等に搭載される内燃機関に採用される。可変動弁装置1は、カムシャフトSの回転により後述するロッカーアームRRを介してバルブVをリフトさせる。可変動弁装置1は内燃機関の1気筒あたり2つのバルブVをリフトさせる。以下、内燃機関の1気筒あたりに設けられる可変動弁装置1の構成について説明する。バルブVは、吸気バルブ又は排気バルブである。   FIG. 1 is an external view of a variable valve apparatus 1 of the present embodiment. The variable valve operating apparatus 1 is employed in an internal combustion engine mounted on a vehicle or the like. The variable valve gear 1 lifts the valve V through a rocker arm RR described later by the rotation of the camshaft S. The variable valve gear 1 lifts two valves V per cylinder of the internal combustion engine. Hereinafter, the configuration of the variable valve gear 1 provided per cylinder of the internal combustion engine will be described. The valve V is an intake valve or an exhaust valve.

可変動弁装置1は、小カムC1、ロッカーアームRR、大カムC2、揺動アーム10、ロストモーション機構20を備えている。可変動弁装置1は、小カムC1、ロッカーアームRRを2つずつ備えている。図2は、図1中の矢視A方向から見たときの小カムC1とロッカーアームRRとを模式的に表わした図である。図3は、図1中の矢視A方向から見たときの大カムC2と揺動アーム10とロストモーション機構20とを模式的に表した図である。図4は、図2、図3中のB−B面を示した図である。   The variable valve operating apparatus 1 includes a small cam C1, a rocker arm RR, a large cam C2, a swing arm 10, and a lost motion mechanism 20. The variable valve operating apparatus 1 includes two small cams C1 and two rocker arms RR. FIG. 2 is a diagram schematically showing the small cam C1 and the rocker arm RR when viewed from the direction of arrow A in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing the large cam C2, the swing arm 10, and the lost motion mechanism 20 when viewed from the direction of arrow A in FIG. FIG. 4 is a view showing a BB plane in FIGS. 2 and 3.

図1、図4に示すように、2つの小カムC1と大カムC2とは、所定の間隔を有してカムシャフトSに固定されている。大カムC2は2つの小カムC1の中間に位置している。小カムC1と大カムC2とは、カムシャフトSとともに回転する。図5は、小カムC1と大カムC2のカムプロフィールの図である。図5に示すように、大カムC2のカムリフト、及びカム作用角は、小カムC1のカムリフト、及びカム作用角に比べて大きい。さらに、大カムC2のバルブ閉じ時期と小カムC1のバルブ閉じ時期とが同一である。また、大カムC2のバルブ閉じ側での緩衝部区間と、小カムC1のバルブ閉じ側での緩衝部区間とが同一である。なお、バルブ閉じ時期以外の区間では、大カムC2のカムプロフィールが小カムC1のカムプロフィールの外側を描く。すなわち、バルブ閉じ時期以外の区間では、大カムC2によるリフト量が小カムC1のリフト量よりも大きな値となる。   As shown in FIGS. 1 and 4, the two small cams C1 and the large cam C2 are fixed to the camshaft S with a predetermined interval. The large cam C2 is located between the two small cams C1. The small cam C1 and the large cam C2 rotate together with the camshaft S. FIG. 5 is a diagram of cam profiles of the small cam C1 and the large cam C2. As shown in FIG. 5, the cam lift and cam working angle of the large cam C2 are larger than the cam lift and cam working angle of the small cam C1. Furthermore, the valve closing timing of the large cam C2 and the valve closing timing of the small cam C1 are the same. Further, the buffer section on the valve closing side of the large cam C2 and the buffer section on the valve closing side of the small cam C1 are the same. In a section other than the valve closing timing, the cam profile of the large cam C2 draws the outside of the cam profile of the small cam C1. That is, in a section other than the valve closing time, the lift amount by the large cam C2 is larger than the lift amount by the small cam C1.

図2に示すように、ロッカーアームRRの一端は油圧式のラッシュアジャスタRAにより支持されている。ロッカーアームRRと小カムC1とはラッシュアジャスタRAの作用により接触している。ロッカーアームRRの他端は、バルブVの基端を押圧する。ラッシュアジャスタRAは、エンジンオイルを利用する外部給油型ラッシュアジャスタであってもよいし、作動油が密封された密封型ラッシュアジャスタであってもよい。ラッシュアジャスタRAは、ロッカーアームRRの一端を支点として揺動可能に支持している。ラッシュアジャスタRAは、シリンダヘッドの上部に配置されている。   As shown in FIG. 2, one end of the rocker arm RR is supported by a hydraulic lash adjuster RA. The rocker arm RR and the small cam C1 are in contact with each other by the action of the lash adjuster RA. The other end of the rocker arm RR presses the proximal end of the valve V. The lash adjuster RA may be an external oil supply type lash adjuster using engine oil or a sealed lash adjuster in which hydraulic oil is sealed. The lash adjuster RA is swingably supported with one end of the rocker arm RR as a fulcrum. The lash adjuster RA is disposed at the upper part of the cylinder head.

上記の通り、ロッカーアームRRは、ラッシュアジャスタRAの一端を支点として回動可能である。ロッカーアームRRは、小カムC1のノーズ部分に押圧されて回動し、バルブVを押圧する。バルブVはロッカーアームRRに押圧されることで開弁する。なお、小カムC1、ロッカーアームRR、ラッシュアジャスタRAの構成は、従来の動弁装置、すなわち、バルブVの動作が可変でない動弁装置の構成と同様である。また、可変動弁装置1に2つずつ設けられている小カムC1、ロッカーアームRRは同様の構成である。   As described above, the rocker arm RR is rotatable with one end of the lash adjuster RA as a fulcrum. The rocker arm RR is pressed by the nose portion of the small cam C1 and rotates to press the valve V. The valve V is opened by being pressed by the rocker arm RR. The configurations of the small cam C1, the rocker arm RR, and the lash adjuster RA are the same as those of a conventional valve operating device, that is, a valve operating device in which the operation of the valve V is not variable. Further, the small cams C1 and the rocker arms RR provided in the variable valve operating apparatus 2 by two have the same configuration.

揺動アーム10は、一端においてロッカーアームRRに連結ピンPで連結している。揺動アーム10は、2つのロッカーアームRRに挟まれるように位置している。連結ピンPは、2つのロッカーアームRRと揺動アーム10とを連結している。揺動アーム10は、連結ピンPを中心にロッカーアームRRに対して相対的に回動可能である。また、揺動アーム10は、被支持部11において、ロストモーション機構20に支持されている。被支持部11は、連結ピンPから離れた端部に位置する。揺動アーム10の中央部において、大カムC2が接触している。大カムC2が回転することにより、大カムC2のノーズ部分が揺動アーム10を押圧する。大カムC2のノーズ部分に押圧されて揺動アーム10が動作する。大カムC2から押圧された際の揺動アーム10の動作は、連結ピンPを支点とする動作と被支持部11を支点とする動作とのいずれかの動作である。この揺動アーム10の動作はロストモーション機構20の状態により切替わる。この動作についての詳細は後述する。   The swing arm 10 is connected to the rocker arm RR at one end by a connecting pin P. The swing arm 10 is positioned so as to be sandwiched between the two rocker arms RR. The connecting pin P connects the two rocker arms RR and the swing arm 10. The swing arm 10 can rotate relative to the rocker arm RR about the connecting pin P. The swing arm 10 is supported by the lost motion mechanism 20 in the supported portion 11. The supported portion 11 is located at the end away from the connecting pin P. The large cam C2 is in contact with the central portion of the swing arm 10. As the large cam C2 rotates, the nose portion of the large cam C2 presses the swing arm 10. The swing arm 10 is operated by being pressed by the nose portion of the large cam C2. The operation of the swing arm 10 when pressed from the large cam C2 is either an operation using the connecting pin P as a fulcrum or an operation using the supported portion 11 as a fulcrum. The operation of the swing arm 10 is switched depending on the state of the lost motion mechanism 20. Details of this operation will be described later.

次に、ロストモーション機構20について詳細に説明する。図6はロストモーション機構20の断面図である。ロストモーション機構20は、ヘッド部21、ボディ部22、ヘッドスプリング23、ロックピン24、ピンスプリング25を備えている。   Next, the lost motion mechanism 20 will be described in detail. FIG. 6 is a sectional view of the lost motion mechanism 20. The lost motion mechanism 20 includes a head portion 21, a body portion 22, a head spring 23, a lock pin 24, and a pin spring 25.

ヘッド部21は、揺動アーム10の被支持部11と接触する。ヘッド部21は、ボディ部22に沿った図6中の矢示D方向に摺動可能に組みつけられている。すなわち、ヘッド部21は、被支持部11に接触する摺動部品である。ヘッドスプリング23は、ヘッド部21を揺動アーム10側へ付勢する。ボディ部22は、シリンダヘッドに固定されている。ボディ部22の内部にはオイルの通る通路26が設けられている。この通路26には、シリンダヘッドからオイルが供給される。通路26の出口部26aはボディ部22の側面に設けられている。ヘッド部21の内側面には、通路26の出口部26aに対応する位置に凹部21aが形成されている。ロックピン24は、出口部26aに設けられている。通路26内へ供給されるオイルの油圧は、例えば、オイルコントロールバルブやソレノイドバルブ等のアクチュエータ(図示していない)によりコントロールされる。通路26内の油圧が上昇すると、図7に示すように、ロックピン24の一部が凹部21aへ突出し、ヘッド部21の動作をロックする。反対に、通路26内の油圧が低下すると、ピンスプリング25の復元力を受けてロックピン24がボディ部22内に収納される。これにより、ヘッド部21が摺動可能な状態、すなわち、ロックを解除した状態になる。なお、ヘッドスプリング23の取り付け荷重はバルブスプリングの取り付け荷重よりも小さく設定されている。このため、ヘッドスプリング23の復元力によりバルブVがリフトしてしまうことはない。   The head portion 21 contacts the supported portion 11 of the swing arm 10. The head portion 21 is assembled so as to be slidable in the direction indicated by the arrow D in FIG. 6 along the body portion 22. That is, the head portion 21 is a sliding component that comes into contact with the supported portion 11. The head spring 23 biases the head portion 21 toward the swing arm 10 side. The body part 22 is fixed to the cylinder head. A passage 26 through which oil passes is provided inside the body portion 22. Oil is supplied to the passage 26 from the cylinder head. The outlet portion 26 a of the passage 26 is provided on the side surface of the body portion 22. A concave portion 21 a is formed on the inner side surface of the head portion 21 at a position corresponding to the outlet portion 26 a of the passage 26. The lock pin 24 is provided at the outlet portion 26a. The oil pressure of the oil supplied into the passage 26 is controlled by an actuator (not shown) such as an oil control valve or a solenoid valve, for example. When the hydraulic pressure in the passage 26 rises, as shown in FIG. 7, a part of the lock pin 24 protrudes into the recess 21a, and the operation of the head portion 21 is locked. On the contrary, when the hydraulic pressure in the passage 26 decreases, the lock pin 24 is accommodated in the body portion 22 by receiving the restoring force of the pin spring 25. Thereby, the head portion 21 is slidable, that is, the lock is released. The mounting load of the head spring 23 is set smaller than the mounting load of the valve spring. For this reason, the valve V is not lifted by the restoring force of the head spring 23.

次に、可変動弁装置1によるバルブVのリフトについて説明する。可変動弁装置1は、小カムC1のカムプロフィールでバルブVをリフトする場合と、大カムC2のカムプロフィールでバルブVをリフトする場合とを切替えることができる。初めに、小カムC1のカムプロフィールでバルブVをリフトさせる場合について説明する。図8は小カムC1のカムプロフィールでバルブVをリフトさせるときの可変動弁装置1の動作を示した図である。図8中の点線で描いたバルブVの傘部はバルブVがリフトしていないときの傘部の位置を示している。   Next, the lift of the valve V by the variable valve gear 1 will be described. The variable valve operating apparatus 1 can switch between the case where the valve V is lifted by the cam profile of the small cam C1 and the case where the valve V is lifted by the cam profile of the large cam C2. First, the case where the valve V is lifted with the cam profile of the small cam C1 will be described. FIG. 8 is a view showing the operation of the variable valve gear 1 when the valve V is lifted by the cam profile of the small cam C1. The umbrella part of the valve V drawn by a dotted line in FIG. 8 indicates the position of the umbrella part when the valve V is not lifted.

バルブVは、ロッカーアームRRに押圧されて動作するため、バルブVのリフトは、ロッカーアームRRの動作により決定づけられる。従って、ロッカーアームRRの動作に着目する。ロッカーアームRRは小カムC1から直接力を受けるとともに、揺動アーム10、連結ピンPを介して大カムC2から力を受けて動作する。まず、小カムC1からロッカーアームRRが受ける作用について説明する。ロッカーアームRRは、小カムC1から力を受けるとラッシュアジャスタRAを支点に回動する。この結果、連結ピンPやバルブVとの接触部は、ロッカーアームRRの腕の長さに比例して移動する。   Since the valve V operates by being pressed by the rocker arm RR, the lift of the valve V is determined by the operation of the rocker arm RR. Therefore, attention is paid to the operation of the rocker arm RR. The rocker arm RR receives a force directly from the small cam C1 and operates by receiving a force from the large cam C2 via the swing arm 10 and the connecting pin P. First, the operation received by the rocker arm RR from the small cam C1 will be described. When receiving a force from the small cam C1, the rocker arm RR rotates around the lash adjuster RA. As a result, the contact portion with the connecting pin P and the valve V moves in proportion to the length of the rocker arm RR.

続いて、ロッカーアームRRに対する大カムC2からの作用について説明する。小カムC1のカムプロフィールでバルブVをリフトさせる場合には、ロストモーション機構20におけるロックを解除する。これにより、ロストモーション機構20により被支持部11が揺動自在に支持されるため、被支持部11が自由に揺動可能になる。ロストモーション機構20のロックを解除している状態で揺動アーム10が大カムC2に押圧されると、ヘッド部21とともに被支持部11が移動する。このとき、揺動アーム10は、連結ピンPを支点、被支持部11を作用点として回動する。すなわち、大カムC2の力が連結ピンPへ作用しないので、大カムC2からロッカーアームRRへ作用する動作がロストモーションする。このように、大カムC2からの動作がロストモーションするため、ロッカーアームRRは小カムC1からの作用による動作のみを行う。この結果、バルブVは小カムC1のカムプロフィールでリフトすることになる。なお、上記の通り、連結ピンPが小カムC1の作用を受けて動作しているので、揺動アーム10の動きは連結ピンP回りの回動と、ラッシュアジャスタRA回りの回動とが合わさった動作を行う。   Next, the operation from the large cam C2 on the rocker arm RR will be described. When the valve V is lifted by the cam profile of the small cam C1, the lock in the lost motion mechanism 20 is released. Thereby, since the supported portion 11 is swingably supported by the lost motion mechanism 20, the supported portion 11 can freely swing. When the swing arm 10 is pressed by the large cam C <b> 2 while the lost motion mechanism 20 is unlocked, the supported portion 11 moves together with the head portion 21. At this time, the swing arm 10 rotates with the connecting pin P as a fulcrum and the supported portion 11 as an action point. That is, since the force of the large cam C2 does not act on the connecting pin P, the operation that acts on the rocker arm RR from the large cam C2 has a lost motion. Thus, since the operation from the large cam C2 has a lost motion, the rocker arm RR performs only the operation by the action from the small cam C1. As a result, the valve V is lifted by the cam profile of the small cam C1. As described above, since the connection pin P is operated by the action of the small cam C1, the movement of the swing arm 10 is a combination of the rotation about the connection pin P and the rotation about the lash adjuster RA. Perform the operation.

また、ロストモーション機構20のロックが解除されている状態では、被支持部11はヘッドスプリング23の復元力により、揺動アーム10に追従する。すなわち、ロストモーション機構20は、ヘッドスプリング23の復元力により、大カムC2と揺動アーム10との間のクリアランスを埋めるラッシュアジャスタとして機能する。   In the state where the lost motion mechanism 20 is unlocked, the supported portion 11 follows the swing arm 10 by the restoring force of the head spring 23. That is, the lost motion mechanism 20 functions as a lash adjuster that fills the clearance between the large cam C <b> 2 and the swing arm 10 by the restoring force of the head spring 23.

次に、大カムC2のカムプロフィールでバルブVをリフトさせる場合について説明する。図9は、大カムC2のカムプロフィールでバルブVをリフトさせるときの可変動弁装置1の動作を示した図である。図9中の点線で描いたバルブVの傘部はバルブVがリフトしていないときの傘部の位置を示している。   Next, the case where the valve V is lifted with the cam profile of the large cam C2 will be described. FIG. 9 is a view showing the operation of the variable valve gear 1 when the valve V is lifted by the cam profile of the large cam C2. The umbrella part of the valve V drawn by a dotted line in FIG. 9 indicates the position of the umbrella part when the valve V is not lifted.

ロストモーション機構20は、バルブVが大カムC2のカムプロフィールで動作する場合に被支持部11を揺動アーム10の回転支点として支持する。具体的には、バルブVが大カムC2のカムプロフィールで動作する場合、ロストモーション機構20は、ヘッド部21をロックする。これにより、ロストモーション機構20により被支持部11が固定される。被支持部11が固定された状態で揺動アーム10が大カムC2から力を受けると、揺動アーム10が被支持部11を支点として動作する。この結果、連結ピンPが揺動アーム10の腕の長さに比例して移動する。連結ピンPが移動することにより、ロッカーアームRRがラッシュアジャスタRAを支点に回動するためバルブVが動作する。   The lost motion mechanism 20 supports the supported portion 11 as a rotation fulcrum of the swing arm 10 when the valve V operates with the cam profile of the large cam C2. Specifically, when the valve V operates with the cam profile of the large cam C <b> 2, the lost motion mechanism 20 locks the head portion 21. As a result, the supported portion 11 is fixed by the lost motion mechanism 20. When the swing arm 10 receives a force from the large cam C2 while the supported portion 11 is fixed, the swing arm 10 operates with the supported portion 11 as a fulcrum. As a result, the connecting pin P moves in proportion to the arm length of the swing arm 10. As the connecting pin P moves, the rocker arm RR rotates around the lash adjuster RA, so that the valve V operates.

ところで、揺動アーム10の支点となる被支持部11から連結ピンPまでの距離は、ロッカーアームRRにおけるラッシュアジャスタRAから連結ピンPまでの距離よりも大きい。さらに、大カムC2のリフト量は、小カムC1のリフト量よりも大きい。このため、揺動アーム10が大カムC2から力を受けたときに連結ピンPが移動する距離は、ロッカーアームRRが小カムC1から力を受けたときに連結ピンPが移動する距離よりも大きくなる。この結果、大カムC2の作用時には、小カムC1の作用時よりもロッカーアームRRが回動する距離が大きくなる。このため、ロッカーアームRRが大カムC2の作用を受けるときには小カムC1の作用のみを受けるときに比べて、バルブVのリフト量が大きくなる。従って、大カムC2のカムプロフィールで動作する場合、バルブVは大リフトで作動する。また、大カムC2は小カムC1よりも作用角が大きいため、大カムC2のカムプロフィールで動作する場合、バルブVの作用角が大きくなる。   By the way, the distance from the supported portion 11 serving as the fulcrum of the swing arm 10 to the connecting pin P is larger than the distance from the lash adjuster RA to the connecting pin P in the rocker arm RR. Furthermore, the lift amount of the large cam C2 is larger than the lift amount of the small cam C1. For this reason, the distance that the connecting pin P moves when the swing arm 10 receives a force from the large cam C2 is larger than the distance that the connecting pin P moves when the rocker arm RR receives a force from the small cam C1. growing. As a result, when the large cam C2 is operated, the distance by which the rocker arm RR rotates is larger than when the small cam C1 is operated. For this reason, when the rocker arm RR receives the action of the large cam C2, the lift amount of the valve V becomes larger than when only the action of the small cam C1 is received. Therefore, when operating with the cam profile of the large cam C2, the valve V operates with a large lift. Further, since the operating angle of the large cam C2 is larger than that of the small cam C1, when operating with the cam profile of the large cam C2, the operating angle of the valve V becomes large.

なお、図5に示したように、大カムC2と小カムC1のカムプロフィールによると、小カムC1のリフト期間が大カムC2のリフト期間中に含まれる。大カムC2の作用時には連結ピンPの移動量が大きくなるため、図9に示すように、大カムC2のリフト期間中に、小カムC1がロッカーアームRRから離れる。この結果、大カムC2の作用時には、小カムC1の作用がロッカーアームRRに働かない。ただし、閉じ側での緩衝部区間においては、大カムC2と小カムC1のリフト量が一致するので、ロッカーアームRRと小カムC1とが再び接触する。この閉じ側での緩衝部区間において、バルブVは、小カムC1のみの作用時と同様に着座する。   As shown in FIG. 5, according to the cam profiles of the large cam C2 and the small cam C1, the lift period of the small cam C1 is included in the lift period of the large cam C2. Since the amount of movement of the connecting pin P increases during the operation of the large cam C2, the small cam C1 moves away from the rocker arm RR during the lift period of the large cam C2, as shown in FIG. As a result, during the operation of the large cam C2, the operation of the small cam C1 does not act on the rocker arm RR. However, in the buffer section on the closed side, the lift amounts of the large cam C2 and the small cam C1 coincide with each other, so that the rocker arm RR and the small cam C1 come into contact again. In the buffer section on the closing side, the valve V is seated in the same manner as when only the small cam C1 is operated.

以上より、可変動弁装置1は、被支持部11を揺動支持し、大カムC2による動作をロストモーションすることにより、小カムC1のカムプロフィールでバルブVをリフトする。また、可変動弁装置1は、被支持部11を固定支持し、大カムC2による動作をロッカーアームRRへ伝達することにより、大カムC2のカムプロフィールでバルブVをリフトする。このように、可変動弁装置1は、バルブVのリフトを可変とする。   From the above, the variable valve apparatus 1 lifts the valve V with the cam profile of the small cam C1 by swinging and supporting the supported portion 11 and performing the lost motion of the operation by the large cam C2. Further, the variable valve operating apparatus 1 lifts the valve V with the cam profile of the large cam C2 by fixedly supporting the supported portion 11 and transmitting the operation by the large cam C2 to the rocker arm RR. Thus, the variable valve gear 1 makes the lift of the valve V variable.

本実施の形態の可変動弁装置1は、2組の小カムC1、ロッカーアームRR、大カムC2、揺動アーム10、ロストモーション機構20とを備える。通常、大きさの異なるカムを備え、バルブのリフトを変更する装置は、カムシャフトの位置を変更する必要があるため、従来の動弁装置に使用されているシリンダヘッドやその周辺部品を共通に利用することができない。ところが、本実施の形態の小カムC1、ロッカーアームRRとからなる動弁装置は、従来の動弁装置と同様の構成を利用する。このように、本実施例の可変動弁装置1は、従来の内燃機関の部品を流用できる。また、カムシャフトSの位置も従来の動弁装置と同一であるため、シリンダヘッドなどその他の内燃機関の部品や構造をそのまま利用できる。これにより、可変動弁装置1を備える内燃機関は、製造コストを低減できる。   The variable valve operating apparatus 1 according to the present embodiment includes two sets of a small cam C1, a rocker arm RR, a large cam C2, a swing arm 10, and a lost motion mechanism 20. Normally, devices that have different sized cams and change the valve lift need to change the position of the camshaft, so the cylinder head and its peripheral parts used in conventional valve gears are shared. It cannot be used. However, the valve gear composed of the small cam C1 and the rocker arm RR of the present embodiment uses the same configuration as the conventional valve gear. Thus, the variable valve operating apparatus 1 of the present embodiment can divert components of a conventional internal combustion engine. Further, since the position of the camshaft S is the same as that of the conventional valve gear, other parts and structures of the internal combustion engine such as a cylinder head can be used as they are. Thereby, an internal combustion engine provided with the variable valve operating apparatus 1 can reduce manufacturing cost.

また、動弁装置の構成上、2つの小カムC1の間にスペースが生じている。本実施の形態の可変動弁装置1では、この2つの小カムC1の間のスペースに大カムC2を配置してスペースを有効利用する。このため、装置自体を大型化することなく、バルブVのリフトを変更できる。従って、小型化された内燃機関の可変動弁装置1を提供できる。さらに、可変動弁装置1は、2つの小カムC1の間に大カムC2を配置したことにより、ロッカーアームRRに横方向のモーメントが発生することを防ぐことができる。   Moreover, a space is generated between the two small cams C1 due to the configuration of the valve operating device. In the variable valve operating apparatus 1 according to the present embodiment, the large cam C2 is disposed in the space between the two small cams C1 to effectively use the space. For this reason, the lift of the valve | bulb V can be changed, without enlarging apparatus itself. Therefore, it is possible to provide a variable valve operating device 1 for an internal combustion engine that is downsized. Furthermore, the variable valve apparatus 1 can prevent the occurrence of a lateral moment on the rocker arm RR by disposing the large cam C2 between the two small cams C1.

ところで、上記の通り、大カムC2のプロフィールでバルブVを駆動する場合、ロストモーション機構20のヘッド部21の動作をロックする。この場合、ロストモーション機構20における、ラッシュアジャスタ相当の緩衝機能が期待できない。このため、バルブ着座時の衝撃力緩和のために、衝撃部の高さを大きく設計することが要求されるが、緩衝部の高さを大きくすると、実際のバルブタイミングが大きくばらつき、内燃機関の性能、燃費、エミッションが悪化することが考えられる。本実施例の可変動弁装置1では、大カムC2のバルブ閉じ時期と小カムC1のバルブ閉じ時期とが同一タイミングであり、大カムC2のバルブ閉じ側での緩衝部区間と小カムC1のバルブ閉じ側での緩衝部区間とが同一であるので、バルブは、大カムC2のプロフィールで動作する場合も小カムC1と同様のリフトカーブで着座する。このため、大カムC2のプロフィールで動作する場合も、小さい衝撃部高さとするので、内燃機関の性能、燃費、エミッションの悪化を抑制できる。   By the way, as described above, when the valve V is driven by the profile of the large cam C2, the operation of the head portion 21 of the lost motion mechanism 20 is locked. In this case, a buffer function equivalent to the lash adjuster in the lost motion mechanism 20 cannot be expected. For this reason, in order to reduce the impact force when the valve is seated, it is required to design a large impact portion. However, if the height of the buffer portion is increased, the actual valve timing varies greatly, and the internal combustion engine It is possible that performance, fuel consumption, and emissions will deteriorate. In the variable valve operating apparatus 1 of the present embodiment, the valve closing timing of the large cam C2 and the valve closing timing of the small cam C1 are the same timing, and the buffer section on the valve closing side of the large cam C2 and the small cam C1 Since the buffer section on the valve closing side is the same, the valve is seated on the same lift curve as that of the small cam C1 even when operating with the profile of the large cam C2. For this reason, even when operating with the profile of the large cam C2, since the impact portion height is small, deterioration of the performance, fuel consumption and emission of the internal combustion engine can be suppressed.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.

1 可変動弁装置
10 揺動アーム
11 被支持部
20 ロストモーション機構
21 ヘッド部(摺動部)
24 ロックピン
26 通路
C1 小カム
C2 大カム
RR ロッカーアーム
V バルブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Variable valve operating apparatus 10 Swing arm 11 Supported part 20 Lost motion mechanism 21 Head part (sliding part)
24 Lock Pin 26 Passage C1 Small Cam C2 Large Cam RR Rocker Arm V Valve

Claims (4)

2つの小カムの間に設けた大カムと、
前記小カムから作用を受けてバルブを駆動するロッカーアームと、
前記ロッカーアームに対して相対的に回動可能に前記ロッカーアームに結合し、前記大カムから作用を受ける揺動アームと、
前記揺動アームを支持するロストモーション機構と、
を備えた内燃機関の可変動弁装置。
A large cam provided between two small cams,
A rocker arm that receives an action from the small cam and drives the valve;
A swing arm coupled to the rocker arm so as to be rotatable relative to the rocker arm, and receiving an action from the large cam;
A lost motion mechanism for supporting the swing arm;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine comprising:
前記ロストモーション機構は、前記揺動アームの被支持部を支持し、前記バルブが前記小カムのカムプロフィールで動作する場合に前記被支持部を揺動自在に支持し、前記バルブが前記大カムのカムプロフィールで動作する場合に前記被支持部を前記揺動アームの回転支点として支持する、請求項1の内燃機関の可変動弁装置。   The lost motion mechanism supports a supported portion of the swing arm, and supports the supported portion in a swingable manner when the valve operates with a cam profile of the small cam, and the valve supports the large cam. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the supported portion is supported as a rotation fulcrum of the swing arm when the cam profile is operated. 前記ロストモーション機構は、
揺動アームの被支持部に接する摺動部と、
前記バルブが前記大カムのカムプロフィールで動作する場合に前記摺動部の動作をロックするロックピンとを備えた、請求項2の内燃機関の可変動弁装置。
The lost motion mechanism is
A sliding part in contact with the supported part of the swing arm;
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising: a lock pin that locks the operation of the sliding portion when the valve operates with the cam profile of the large cam.
前記大カムのカムプロフィールのバルブ閉じ時期と閉じ時期の緩衝部区間とが、前記小カムのカムプロフィールのバルブ閉じ時期と閉じ時期の緩衝部区間と同一である、請求項1乃至3の何れかの内燃機関の可変動弁装置。



4. The valve closing timing and closing timing buffer section of the large cam profile are the same as the valve closing timing and closing timing buffer section of the small cam profile, respectively. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine.



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