[go: up one dir, main page]

JP2016084778A - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve operating device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2016084778A
JP2016084778A JP2014219409A JP2014219409A JP2016084778A JP 2016084778 A JP2016084778 A JP 2016084778A JP 2014219409 A JP2014219409 A JP 2014219409A JP 2014219409 A JP2014219409 A JP 2014219409A JP 2016084778 A JP2016084778 A JP 2016084778A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cam
switching
carrier
guide groove
cam carrier
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2014219409A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
宏 大澤
Hiroshi Osawa
宏 大澤
高橋 昌博
Masahiro Takahashi
昌博 高橋
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.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki 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 Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP2014219409A priority Critical patent/JP2016084778A/en
Publication of JP2016084778A publication Critical patent/JP2016084778A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0036Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction
    • F01L2013/0052Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque the valves being driven by two or more cams with different shape, size or timing or a single cam profiled in axial and radial direction with cams provided on an axially slidable sleeve

Landscapes

  • Valve Device For Special Equipments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable valve gear of an internal combustion engine which is reduced in size and can enhance the reliability of motion.SOLUTION: In a variable valve gear 2, when either of a first arm part 52 or a second arm part 53 moves to a direction in which the arm part separates from a guide groove 43 of a control shaft 55 in an oscillation direction accompanied by the oscillation of the control shaft 55, and also when the other of the first arm part 52 or the second arm part 53 moves to a direction in which the arm part approximates the guide groove 43 of the control shaft 55 in the oscillation direction, an insertion-direction tip part of a first changeover pin 52A and an insertion-direction tip part of a second changeover pin 53A are located at a side opposite to the guide groove 43 with respect to an external peripheral face 4A of a cam carrier 4 in a circumferential direction of the control shaft 55 immediately before the insertion-direction tip part of the first changeover pin 52A or the insertion-direction tip part of the second changeover pin 53A is inserted into the guide groove 43, and a first clearance D1 and a second clearance D2 are formed between the external peripheral face 4A of the cam carrier 4 and the variable valve gear.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、バルブ作動特性の互いに異なる複数個のカムを備えるカムキャリアをカム軸の軸線方向に移動させる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 that moves a cam carrier having a plurality of cams having different valve operating characteristics in the axial direction of a cam shaft.

従来、内燃機関の可変動弁装置としては、バルブ作動特性の互いに異なる複数のカムを外周に備えるカムキャリアを、カム軸の軸線方向に移動させることにより、バルブを作動させるカムを切換える可変動弁装置が知られている(特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, a variable valve operating valve that switches a cam for operating a valve by moving a cam carrier having a plurality of cams with different valve operating characteristics on the outer periphery in the axial direction of the cam shaft. An apparatus is known (see Patent Document 1).

この可変動弁装置は、カムキャリアに中央溝、第1螺旋溝および第2螺旋溝を形成し、中央溝から第1螺旋溝および第2螺旋溝を分岐させている。また、この可変動弁装置は、第1アームおよび第2アームがV字状に設けられた係合部材を備え、この係合部材をアクチュエータで回動させることで、第1アームの先端部内側に形成された第1係入部または第2アームの先端部内側に形成された第2係入部の何れかを第1螺旋溝または第2螺旋溝に差し込み、カムキャリアを軸線方向に移動させている。   In the variable valve operating apparatus, a central groove, a first spiral groove, and a second spiral groove are formed in a cam carrier, and the first spiral groove and the second spiral groove are branched from the center groove. In addition, the variable valve operating apparatus includes an engagement member in which a first arm and a second arm are provided in a V shape, and the engagement member is rotated by an actuator so that the inside of the distal end portion of the first arm Either the first engaging portion formed on the inner side or the second engaging portion formed on the inner side of the tip of the second arm is inserted into the first spiral groove or the second spiral groove, and the cam carrier is moved in the axial direction. .

特許第5117475号公報Japanese Patent No. 5117475

しかしながら、従来の可変動弁装置は、アクチュエータの駆動タイミングのばらつき等により、第1係入部および第2係入部の両方が同時に第1螺旋溝および第2螺旋溝に挿入されて、第1係入部および第2係入部が第1螺旋溝および第2螺旋溝に強く干渉するおそれがあった。第1係入部および第2係入部が第1螺旋溝および第2螺旋溝に強く干渉すると、可変動弁装置の動作の信頼性が低下してしまう。   However, in the conventional variable valve operating apparatus, both the first engaging portion and the second engaging portion are inserted into the first spiral groove and the second spiral groove at the same time due to variations in the drive timing of the actuator, etc. In addition, there is a possibility that the second engaging portion strongly interferes with the first spiral groove and the second spiral groove. When the first engaging portion and the second engaging portion strongly interfere with the first spiral groove and the second spiral groove, the reliability of the operation of the variable valve device is lowered.

さらに、従来の可変動弁装置は、カムキャリアに3本の溝である中央溝から第1螺旋溝および第2螺旋溝を設け、かつ、中央溝から第1螺旋溝および第2螺旋溝を分岐させているため、溝の構造が複雑になるおそれがあった。溝の構造が複雑であると、可変動弁装置が大型化してしまう。   Further, in the conventional variable valve operating apparatus, the cam carrier is provided with the first spiral groove and the second spiral groove from the central groove, which is three grooves, and the first spiral groove and the second spiral groove are branched from the central groove. Therefore, the groove structure may be complicated. If the structure of the groove is complicated, the variable valve operating apparatus becomes large.

本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、小型化するとともに動作の信頼性を高めることができる可変動弁装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made by paying attention to the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a variable valve operating apparatus that can be downsized and can improve operation reliability.

本発明は、シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカム軸と、前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された第1カムおよび第2カムが互いに隣接して設置されたカムキャリアと、を備え、前記カムキャリアを前記カム軸の軸方向へ移動させてバルブを作動させる前記カムを切り換える内燃機関の可変動弁装置において、前記カムキャリアは、前記第1カムによって前記バルブを作動させる第1位置と、前記第2カムによって前記バルブを作動させる第2位置とに移動可能であり、前記カムキャリアの外周面に、前記カムキャリアを周回するように単一のガイド溝が形成され、前記ガイド溝は、前記カムキャリアを前記第1位置へ移動させる第1切換カムと前記カムキャリアを前記第2位置へ移動させる第2切換カムとからなり、互いに対向する一対の側壁を有し、回転中心軸を有し、該回転中心軸周りを揺動する制御軸を前記カム軸と平行に延びるように配置し、前記制御軸に、前記カムキャリアを挟んで対向する第1アーム部および第2アーム部を有するカム切換部材を前記制御軸と一体回転可能に設け、前記第1アーム部の先端部に、前記制御軸の揺動に伴って前記ガイド溝に挿入可能で、かつ、前記第1切換カムに当接可能な第1突起部を設け、前記第2アーム部の先端部に、前記制御軸の揺動に伴って前記ガイド溝に挿入可能で、かつ、前記第2切換カムに当接可能な第2突起部を設け、前記制御軸の揺動に伴って、前記第1アーム部または前記第2アーム部の一方が前記制御軸の揺動方向で前記ガイド溝から離れる方向に移動するとともに、前記第1アーム部または前記第2アーム部の他方が前記制御軸の揺動方向で前記ガイド溝に近づく方向に移動した際、前記第1突起部の挿入方向先端部または前記第2突起部の挿入方向先端部が前記ガイド溝に挿入される直前で、前記第1突起部の挿入方向先端部および前記第2突起部の挿入方向先端部は、前記制御軸の周方向で、前記カムキャリアの外周面に対して前記ガイド溝と反対側に位置するとともに、前記カムキャリアの外周面との間に隙間を形成するものから構成されている。   The present invention is provided with a cam shaft rotatably supported by a cylinder head and coaxial with the cam shaft, and rotates integrally with the cam shaft and moves in the axial direction of the cam shaft. And a cam carrier having a first cam and a second cam which are formed on the outer peripheral surface so as to have different operating characteristics of the valve. The cam carrier is disposed adjacent to each other, and the cam carrier is arranged in the axial direction of the cam shaft. In the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that switches the cam that moves the valve to operate the valve, the cam carrier operates the valve by the first cam and the second cam by operating the valve by the first cam. A single guide groove is formed on the outer peripheral surface of the cam carrier so as to go around the cam carrier, and the guide groove is formed on the cam carrier. The first switching cam for moving to the first position and the second switching cam for moving the cam carrier to the second position, having a pair of side walls facing each other, having a rotation center axis, A cam switching member having a first arm portion and a second arm portion which are arranged so that a control shaft swinging around a central axis extends in parallel with the cam shaft and faces the control shaft across the cam carrier. A first shaft that can be integrally rotated with the control shaft, can be inserted into the guide groove as the control shaft swings, and can contact the first switching cam. A first protrusion is provided, and a second protrusion that can be inserted into the guide groove along with the swing of the control shaft and that can contact the second switching cam is provided at the tip of the second arm. Provided with the swing of the control shaft, One of the second arm portions moves away from the guide groove in the swing direction of the control shaft, and the other of the first arm portion or the second arm portion moves in the swing direction of the control shaft. When moving in the direction approaching the guide groove, the insertion direction of the first protrusion immediately before the insertion direction tip of the first protrusion or the insertion direction tip of the second protrusion is inserted into the guide groove. A distal end portion and a distal end portion in the insertion direction of the second projecting portion are located on the opposite side of the guide groove with respect to the outer peripheral surface of the cam carrier in the circumferential direction of the control shaft, and the outer peripheral surface of the cam carrier It is comprised from what forms a clearance gap between.

このように本発明によれば、第1切換カムと第2切換カムとからなる一対の側壁を有し、螺旋形状とならない単一のガイド溝と、第1切換カムに当接可能な第1突起部と、第2切換カムに当接可能な第2突起部とで、第1カムと第2カムとを切換える機構を構成できるので、第1突起部と第2突起部用に、それぞれ複雑に分岐するガイド溝、または、それぞれ個別に設けられるガイド溝を形成する必要がなくなる。このため、カムを切換える機構を簡素化できる。   As described above, according to the present invention, the first switching cam and the second switching cam have a pair of side walls, the single guide groove that does not have a spiral shape, and the first that can come into contact with the first switching cam. Since a mechanism for switching between the first cam and the second cam can be configured by the protrusion and the second protrusion that can come into contact with the second switching cam, each of the first protrusion and the second protrusion is complicated. There is no need to form a guide groove that branches into a guide groove or a guide groove that is provided individually. For this reason, the mechanism which switches a cam can be simplified.

これにより、カムキャリアにおけるガイド溝の占有空間を従来構造と比較して縮小できるため、カムキャリアの軸線方向の全長寸法を縮小でき、可変動弁装置を小型化できる。   Thereby, since the occupied space of the guide groove in the cam carrier can be reduced as compared with the conventional structure, the overall length of the cam carrier in the axial direction can be reduced, and the variable valve operating apparatus can be downsized.

また、第1突起部または第2突起部の一方がガイド溝内に挿入される直前で、第1突起部の挿入方向先端部および第2突起部の挿入方向先端部が、制御軸の周方向でカムキャリアの外周面に対してガイド溝と反対側に位置し、カムキャリアの外周面との間に隙間を形成するため、第1突起部と第2突起部とがカムキャリアのガイド溝内に同時に挿入されてガイド溝の一対の側壁に接触するのを防止できる。   In addition, immediately before one of the first protrusion or the second protrusion is inserted into the guide groove, the distal end in the insertion direction of the first protrusion and the distal end in the insertion direction of the second protrusion are in the circumferential direction of the control shaft. In order to form a gap between the cam carrier outer peripheral surface and the cam carrier outer peripheral surface, the first protrusion and the second protrusion are located in the cam carrier guide groove. Can be prevented from contacting the pair of side walls of the guide groove.

これにより、第1突起部と第2突起部とが同時にガイド溝の一対の側壁に挿入されて強く干渉するのが防止され、可変動弁装置の信頼性を高めることができる。   Thereby, it is prevented that the first protrusion and the second protrusion are simultaneously inserted into the pair of side walls of the guide groove and strongly interfere with each other, and the reliability of the variable valve apparatus can be improved.

この結果、小型化するとともに動作の信頼性を高めることができる可変動弁装置を提供することができる。   As a result, it is possible to provide a variable valve operating apparatus that can be downsized and improve the operation reliability.

図1は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置を備えたシリンダヘッドを示す図であり、車両の前後方向で切ったシリンダヘッドの断面図である。FIG. 1 is a view showing a cylinder head provided with a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the cylinder head cut in the longitudinal direction of the vehicle. 図2は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置の分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a cam carrier in the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第1位置に切換えられた状態を示す下面図である。FIG. 4 is a bottom view showing a state in which the cam carrier is switched to the first position in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図5は、図1のI−I方向矢視断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken in the direction of arrows II in FIG. 図6は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第1位置に切換えられた状態を示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing a state in which the cam carrier is switched to the first position in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図7は、図6のII−II方向矢視断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図8は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカム切換部材の回動中の状態を示す上面図である。FIG. 8 is a top view showing a state in which the cam switching member is rotating in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図9は、図8のII−II方向矢視断面図である。9 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図10は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカム切換部材の回動完了時の状態を示す上面図である。FIG. 10 is a top view showing a state when the cam switching member is completely rotated in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図11は、図10のII−II方向矢視断面図である。11 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 図12は、本発明の実施形態に係る内燃機関の可変動弁装置におけるカムキャリアが第2位置に切換えられた状態を示す上面図である。FIG. 12 is a top view showing a state where the cam carrier is switched to the second position in the variable valve operating apparatus for the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention. 図13は、図12のII−II方向矢視断面図である。13 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態について、図面を用いて説明する。図1〜図13は、本発明に係る実施形態の内燃機関の可変動弁装置を示す図である。   Embodiments of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIGS. 1-13 is a figure which shows the variable valve operating apparatus of the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention.

まず、構成を説明する。
(可変動弁装置の概略構成)
図1に示すように、内燃機関10の可変動弁装置2は、シリンダヘッド1およびヘッドカバー1Aに内蔵されている。シリンダヘッド1は、内燃機関10を構成する図示しないシリンダブロックの上部に取付けられており、シリンダヘッド1の上部にはヘッドカバー1Aが取付けられている。
First, the configuration will be described.
(Schematic configuration of variable valve operating device)
As shown in FIG. 1, the variable valve gear 2 of the internal combustion engine 10 is built in the cylinder head 1 and the head cover 1A. The cylinder head 1 is attached to an upper portion of a cylinder block (not shown) constituting the internal combustion engine 10, and a head cover 1 </ b> A is attached to the upper portion of the cylinder head 1.

図1から図3に示すように、可変動弁装置2は、カム軸3と、カムキャリア4と、カムキャリア4の上方に設置されたカム切換機構5とを備えており、可変動弁装置2は、吸気バルブ13のリフト状態を変化させるためにカムの切換えを行う。   As shown in FIGS. 1 to 3, the variable valve gear 2 includes a cam shaft 3, a cam carrier 4, and a cam switching mechanism 5 installed above the cam carrier 4. 2 performs cam switching in order to change the lift state of the intake valve 13.

シリンダヘッド1は、排気バルブ側のカム軸30、排気カム40および排気バルブ39等を備えている。ここで、可変動弁装置2は、吸気側のカム軸3に設けられている。吸気バルブ13は本発明のバルブを構成する。   The cylinder head 1 includes a camshaft 30 on the exhaust valve side, an exhaust cam 40, an exhaust valve 39, and the like. Here, the variable valve gear 2 is provided on the camshaft 3 on the intake side. The intake valve 13 constitutes the valve of the present invention.

(ロッカアーム)
図1、図2に示すように、本実施形態の可変動弁装置2は、カムキャリア4の回転に伴い揺動するタイプのロッカアーム11が用いられる。ロッカアーム11は、アーム基端部11Cの下面に凹部が形成されており、ロッカアーム11は、ハイドロリックラッシュアジャスタ(HLA)12のピボット12Aの上に接触するように設置されている。ロッカアーム11の中央には、ローラとしての円状の被押し付けローラ11Aがピン11Bで支持されている。
(Rocker arm)
As shown in FIGS. 1 and 2, the variable valve apparatus 2 of the present embodiment uses a rocker arm 11 of a type that swings with the rotation of the cam carrier 4. The rocker arm 11 has a recess formed on the lower surface of the arm base end portion 11 </ b> C, and the rocker arm 11 is installed on the pivot 12 </ b> A of the hydraulic lash adjuster (HLA) 12. In the center of the rocker arm 11, a circular pressed roller 11A as a roller is supported by a pin 11B.

被押し付けローラ11Aは、ロッカアーム11の上面から突出しており、被押し付けローラ11Aは、カムキャリア4の高速カム41と低速カム42との何れかに接触する。したがって、ロッカアーム11および被押し付けローラ11Aは、カムキャリア4と吸気バルブ13との間に配置されて吸気バルブ13の作動に寄与している。ここで、高速カム41は、本発明の第1カムを構成し、低速カム42は、本発明の第2カムを構成する。   The pressed roller 11 </ b> A protrudes from the upper surface of the rocker arm 11, and the pressed roller 11 </ b> A contacts either the high speed cam 41 or the low speed cam 42 of the cam carrier 4. Therefore, the rocker arm 11 and the pressed roller 11 </ b> A are arranged between the cam carrier 4 and the intake valve 13 and contribute to the operation of the intake valve 13. Here, the high speed cam 41 constitutes the first cam of the present invention, and the low speed cam 42 constitutes the second cam of the present invention.

ロッカアーム11の他端部側のアーム先端部11Dの下面は、吸気バルブ13の上端に接触する。なお、吸気バルブ13は、シリンダヘッド1に対して軸線方向に進退可能に設けられており、吸気バルブ13は、バルブスプリング14により吸気ポート15と燃焼室16とを閉じる方向に付勢されている(吸気バルブ閉状態)。   The lower surface of the arm tip 11D on the other end side of the rocker arm 11 is in contact with the upper end of the intake valve 13. The intake valve 13 is provided so as to be able to advance and retract in the axial direction with respect to the cylinder head 1. The intake valve 13 is urged by a valve spring 14 in a direction to close the intake port 15 and the combustion chamber 16. (The intake valve is closed).

ロッカアーム11がカムキャリア4により押されたときは、吸気バルブ13がバルブスプリング14の付勢力に抗して押し下げられ(リフトされ)、吸気ポート15と燃焼室16とが開通する(吸気バルブ開状態)。   When the rocker arm 11 is pushed by the cam carrier 4, the intake valve 13 is pushed down (lifted) against the urging force of the valve spring 14, and the intake port 15 and the combustion chamber 16 are opened (intake valve open state). ).

(カム軸)
図1、図2において、カム軸3は、シリンダヘッド1の上部に設置された軸受部となる不図示の軸受部とカムハウジング71とに回転自在に支持されている。カム軸3の一端部には図示しないカムスプロケットが設けられており、このカムスプロケットには図示しないタイミングチェーンが巻き掛けられている。
(Cam shaft)
In FIGS. 1 and 2, the cam shaft 3 is rotatably supported by a bearing portion (not shown) serving as a bearing portion installed on the upper portion of the cylinder head 1 and a cam housing 71. A cam sprocket (not shown) is provided at one end of the cam shaft 3, and a timing chain (not shown) is wound around the cam sprocket.

タイミングチェーンは、図示しないクランクシャフトの図示しないクランクスプロットに巻き掛けられており、タイミングチェーンは、クランクシャフトの回転をカム軸3に伝達する。カム軸3の回転数は、クランクシャフトの回転数の1/2となるように設定されている。   The timing chain is wound around a cranks plot (not shown) of a crankshaft (not shown), and the timing chain transmits the rotation of the crankshaft to the camshaft 3. The rotational speed of the camshaft 3 is set to be 1/2 of the rotational speed of the crankshaft.

本実施形態の可変動弁装置2において、カム軸3は、内燃機関10の一部を構成するシリンダヘッド1を有する内燃機関10の前後方向(図1の紙面上の前後方向)に沿って延びるように設置されている。   In the variable valve operating apparatus 2 of the present embodiment, the camshaft 3 extends along the front-rear direction of the internal combustion engine 10 having the cylinder head 1 that constitutes a part of the internal combustion engine 10 (front-rear direction on the paper surface of FIG. 1). It is installed as follows.

カムハウジング71は、ヘッドカバー1Aで覆われてシリンダヘッド1内に内蔵されている。   The cam housing 71 is covered with the head cover 1 </ b> A and is built in the cylinder head 1.

吸気バルブ13は、2本1組で1つの燃焼室16毎に設けられている。本実施形態の内燃機関10は直列4気筒エンジンからなり、吸気バルブ13は、4組で8本設けられる。   The intake valves 13 are provided for each combustion chamber 16 as a set of two. The internal combustion engine 10 of the present embodiment is an in-line four-cylinder engine, and eight intake valves 13 are provided in four sets.

カム軸3における長さ方向の所定領域の外周面には、軸線方向に所定の幅寸法を持つスプライン外歯31が周回して形成されている。   Spline external teeth 31 having a predetermined width dimension in the axial direction are formed around the outer peripheral surface of the predetermined region in the length direction of the cam shaft 3.

図5に示すように、カム軸3におけるスプライン外歯31が形成された領域の軸線方向に隣接する近傍の領域には位置決め機構32が設けられている。   As shown in FIG. 5, the positioning mechanism 32 is provided in the area | region of the axial direction adjacent to the area | region in which the spline external tooth 31 in the cam shaft 3 was formed.

位置決め機構32は、カム軸3の外周面に形成されるカム軸3に対して半径方向に沿って凹むように形成された収納凹部33と、収納凹部33内に収納されるスプリング34と、収納凹部33内に収納されて、スプリング34によってカム軸3の半径方向外側に付勢されるように設置されたボール35と、カムキャリア4の内周面に形成される第1位置決め用溝46と、第2位置決め用溝47と、から構成される。   The positioning mechanism 32 includes a storage recess 33 formed to be recessed in the radial direction with respect to the cam shaft 3 formed on the outer peripheral surface of the cam shaft 3, a spring 34 stored in the storage recess 33, and a storage A ball 35 housed in the recess 33 and installed so as to be urged radially outward of the camshaft 3 by the spring 34, a first positioning groove 46 formed on the inner peripheral surface of the cam carrier 4, And a second positioning groove 47.

ボール35は、カムキャリア4に設けられた第1位置決め用溝46と第2位置決め用溝47の何れかに嵌合される。   The ball 35 is fitted into either the first positioning groove 46 or the second positioning groove 47 provided in the cam carrier 4.

(カムキャリア)
図2、図3、図4において、カム軸3にはカムキャリア4が設けられている。カムキャリア4は、カム軸3を取り囲むように円筒状に形成されており、カムキャリア4の内周面にはカム軸3のスプライン外歯31と噛み合うスプライン内歯45が形成されている。このため、カムキャリア4は、カム軸3と一体に回転するとともに、カム軸3に対して軸線方向に移動自在となる。
(Cam carrier)
2, 3, and 4, the cam shaft 4 is provided with a cam carrier 4. The cam carrier 4 is formed in a cylindrical shape so as to surround the cam shaft 3, and spline inner teeth 45 that mesh with the spline outer teeth 31 of the cam shaft 3 are formed on the inner peripheral surface of the cam carrier 4. For this reason, the cam carrier 4 rotates integrally with the cam shaft 3 and is movable in the axial direction with respect to the cam shaft 3.

カムキャリア4の外周面にはバルブ作動特性の異なる高速カム41および低速カム42が軸線方向に並んで一体に設けられている。なお、高速カム41と低速カム42との一体構成体は、1つのカムキャリア4に所定間隔を隔てて一対(2つ)設けられている。   A high-speed cam 41 and a low-speed cam 42 having different valve operating characteristics are integrally provided on the outer peripheral surface of the cam carrier 4 side by side in the axial direction. Note that a single (two) unitary structure of the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 is provided on one cam carrier 4 at a predetermined interval.

一対の高速カム41が選択される場合は、それぞれの高速カム41が、被押し付けローラ11Aと接触し、一対の低速カム42が選択される場合は、それぞれの低速カム42が、被押し付けローラ11Aと接触する。   When a pair of high-speed cams 41 is selected, each high-speed cam 41 comes into contact with the pressed roller 11A, and when a pair of low-speed cams 42 is selected, each low-speed cam 42 is pressed against the pressed roller 11A. Contact with.

すなわち、高速カム41同士の間隔、低速カム42同士の間隔、および吸気バルブ13同士の間隔は、同一に設定されている。そして、カムキャリア4は、カム軸3上を、高速カム41によって吸気バルブ13を作動させる第1位置P1(図4参照)と、低速カム42によって吸気バルブ13を作動させる第2位置P2(図4参照)とに移動自在である。なお、図中、カムキャリア4の第1位置P1および第2位置P2は、第2ストッパ部64Bの位置で表している。   That is, the interval between the high-speed cams 41, the interval between the low-speed cams 42, and the interval between the intake valves 13 are set to be the same. The cam carrier 4 has a first position P1 (see FIG. 4) where the high-speed cam 41 operates the intake valve 13 on the camshaft 3, and a second position P2 where the low-speed cam 42 operates the intake valve 13 (see FIG. 4). 4). In the figure, the first position P1 and the second position P2 of the cam carrier 4 are represented by the positions of the second stopper portions 64B.

高速カム41は、基礎となるベース円部41Aと、ベース円部41Aよりも半径方向外側に突出したノーズ部41Bとを備える。低速カム42は、基礎となる高速カム41のベース円部41Aと同じ半径のベース円部42Aと、ベース円部42Aより半径方向外側に向けて高速カム41のノーズ部41Bよりも半径方向への突出寸法が小さく形成されたノーズ部42Bとを備えている。   The high-speed cam 41 includes a base circle portion 41A that serves as a foundation, and a nose portion 41B that protrudes radially outward from the base circle portion 41A. The low-speed cam 42 has a base circle portion 42A having the same radius as the base circle portion 41A of the high-speed cam 41 serving as a base, and a radial direction outward from the base circle portion 42A in the radial direction from the nose portion 41B of the high-speed cam 41. And a nose portion 42B formed with a small projecting dimension.

カムキャリア4が回転したとき、ベース円部41A、42Aは被押し付けローラ11Aを押し下げない、すなわち、吸気バルブ13を押し下げない。ノーズ部41B、42Bは被押し付けローラ11Aを押し下げる、すなわち、吸気バルブ13をリフトする。   When the cam carrier 4 rotates, the base circle portions 41A and 42A do not push down the pressed roller 11A, that is, do not push down the intake valve 13. The nose portions 41B and 42B push down the pressed roller 11A, that is, lift the intake valve 13.

すなわち、本実施形態の高速カム41のノーズ部41Bは、低速カム42のノーズ部42Bよりも大きく形成されており、高速カム41のノーズ部41Bの突出寸法は、低速カム42のノーズ部42Bの突出寸法よりも大きい。ノーズ部41Bおよびノーズ部42Bは、本発明のカム山部を構成している。   That is, the nose portion 41B of the high speed cam 41 of this embodiment is formed larger than the nose portion 42B of the low speed cam 42, and the protruding dimension of the nose portion 41B of the high speed cam 41 is the same as that of the nose portion 42B of the low speed cam 42. It is larger than the protruding dimension. The nose portion 41B and the nose portion 42B constitute the cam nose portion of the present invention.

このように、高速カム41および低速カム42は、それぞれ、相対的にリフト量の大きい大リフトカムおよび相対的にリフト量が小さい小リフトカムからなる。このため、高速カム41によって吸気バルブ13を作動する場合には、低速カム42によって吸気バルブ13を作動する場合に比べて吸気バルブ13のリフト量を大きくすることができ、燃焼室16により多くの吸入空気を吸気できる。また、高速カム41の作用角を低速カム42より大きくすることで、開放時間を長くできる。   Thus, the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 are respectively composed of a large lift cam having a relatively large lift amount and a small lift cam having a relatively small lift amount. Therefore, when the intake valve 13 is operated by the high speed cam 41, the lift amount of the intake valve 13 can be made larger than when the intake valve 13 is operated by the low speed cam 42, and more combustion chamber 16 is used. Intake air can be inhaled. Moreover, the opening time can be extended by making the operating angle of the high-speed cam 41 larger than that of the low-speed cam 42.

したがって、低速カム42によって吸気バルブ13を作動させる第2位置P2よりも、高速カム41によって吸気バルブ13を作動させる第1位置P1のほうが、内燃機関10の出力が増大する。可変動弁装置2は運転状況に応じてカムキャリア4を移動させることによって、被押し付けローラ11Aに接触するカムを高速カム41、または低速カム42の何れかから選択し、吸気バルブ13のリフト状態を変化させる。   Therefore, the output of the internal combustion engine 10 is increased at the first position P1 at which the intake valve 13 is operated by the high speed cam 41 than at the second position P2 at which the intake valve 13 is operated by the low speed cam 42. The variable valve device 2 moves the cam carrier 4 in accordance with the operating condition, thereby selecting either the high-speed cam 41 or the low-speed cam 42 as the cam that contacts the pressed roller 11A, and the lift state of the intake valve 13 To change.

これら高速カム41および低速カム42は、軸線方向に沿って隣接して設置されており、高速カム41および低速カム42のベース円部41A、42Aは、軸線方向に面一に形成された連続面となっている。   The high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 are installed adjacent to each other along the axial direction, and the base circle portions 41A and 42A of the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 are continuous surfaces formed flush with each other in the axial direction. It has become.

また、高速カム41と低速カム42のノーズ部41B、42Bは、ほぼ同位相となる方向に設置されている。これら高速カム41と低速カム42は、カム軸3に対する設置状態により、吸気バルブ13のリフトタイミングが規定される。   Further, the nose portions 41B and 42B of the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 are installed in a direction having substantially the same phase. The high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 define the lift timing of the intake valve 13 according to the installation state with respect to the cam shaft 3.

図5に示すように、第1位置決め用溝46と第2位置決め用溝47は、カムキャリア4の内周面におけるスプライン内歯45(図2参照)が形成された領域に隣接する領域を周回するように形成されている。   As shown in FIG. 5, the first positioning groove 46 and the second positioning groove 47 go around the area adjacent to the area where the spline inner teeth 45 (see FIG. 2) are formed on the inner peripheral surface of the cam carrier 4. It is formed to do.

これらの第1位置決め用溝46および第2位置決め用溝47は、カム軸3側に設けられた位置決め機構32のボール35がカムキャリア4の移動に応じていずれかに嵌合されることで、カムキャリア4を第1位置P1、もしくは、第2位置P2に位置決めさせる。   The first positioning groove 46 and the second positioning groove 47 are configured such that the ball 35 of the positioning mechanism 32 provided on the camshaft 3 side is fitted into one according to the movement of the cam carrier 4. The cam carrier 4 is positioned at the first position P1 or the second position P2.

なお、低速カム42においてノーズ部42Bの半径はベース円部42Aと同じに形成されている。これにより、カムキャリア4を第2位置P2に切換えたとき、吸気バルブ13が作動せず、気筒休止状態になる。   In the low speed cam 42, the radius of the nose portion 42B is formed to be the same as that of the base circle portion 42A. Thus, when the cam carrier 4 is switched to the second position P2, the intake valve 13 does not operate and the cylinder is deactivated.

図2、図3、図4に示すように、カムキャリア4の外周面には、単一のガイド溝43がカムキャリア4を周回して連続するように形成されている。このガイド溝43において、互いに対向する一対の側壁のうち一方は、カムキャリア4を第1位置P1に移動させる第1切換カム43Aであり、一対の側壁のうちの他方は、カムキャリア4を第2位置P2に移動させる第2切換カム43Bである。   As shown in FIGS. 2, 3, and 4, a single guide groove 43 is formed on the outer peripheral surface of the cam carrier 4 so as to continuously go around the cam carrier 4. In the guide groove 43, one of the pair of side walls facing each other is a first switching cam 43A that moves the cam carrier 4 to the first position P1, and the other of the pair of side walls is The second switching cam 43B is moved to the second position P2.

第1切換カム43Aおよび第2切換カム43Bのそれぞれは、カム軸3の軸線方向の幅が最小となる最小カム山部43Cを備えており、最小カム山部43Cは、フラット面である。   Each of the first switching cam 43A and the second switching cam 43B includes a minimum cam peak portion 43C in which the axial width of the cam shaft 3 is minimized, and the minimum cam peak portion 43C is a flat surface.

また、第1切換カム43Aおよび第2切換カム43Bのそれぞれは、カム軸3の軸線方向の幅が最大となる最大カム山部43Dと、最小カム山部43Cと最大カム山部43Dとの間を連絡する傾斜カム山部43Eとを備えている。   Each of the first switching cam 43A and the second switching cam 43B includes a maximum cam crest 43D having a maximum axial width of the cam shaft 3, a minimum cam crest 43C, and a maximum cam crest 43D. And an inclined cam crest 43E that communicates with each other.

また、第1切換カム43Aの最小カム山部43C、最大カム山部43Dおよび傾斜カム山部43Eと、第2切換カム43Bの最小カム山部43C、最大カム山部43Dおよび傾斜カム山部43Eとの位相は、カム軸3の円周方向において、例えば、180°ずれている。なお、このずれ角は、これに限定されるものではない。このように本実施形態のガイド溝43は、カム軸3の軸線方向に幅が変化するよう構成される。   Further, the minimum cam crest 43C, the maximum cam crest 43D and the inclined cam crest 43E of the first switching cam 43A, and the minimum cam crest 43C, the maximum cam crest 43D and the inclined cam crest 43E of the second switching cam 43B. Is shifted by, for example, 180 ° in the circumferential direction of the cam shaft 3. The deviation angle is not limited to this. Thus, the guide groove 43 of the present embodiment is configured such that the width changes in the axial direction of the cam shaft 3.

(カム切換機構)
図1、図2、図4、図5において、カム切換機構5は、カム切換部材51を備えており、カム切換部材51は、カムキャリア4を挟んで対向する第1アーム部52および第2アーム部53を有する。
(Cam switching mechanism)
In FIGS. 1, 2, 4, and 5, the cam switching mechanism 5 includes a cam switching member 51, and the cam switching member 51 has a first arm portion 52 and a second arm facing each other with the cam carrier 4 interposed therebetween. It has an arm part 53.

カム切換部材51は、カム軸3の軸線方向視においてV字形状に形成されており、カム切換部材51を構成する第1アーム部52および第2アーム部53の基端54は、連続している。   The cam switching member 51 is formed in a V shape when viewed in the axial direction of the cam shaft 3, and the base ends 54 of the first arm portion 52 and the second arm portion 53 constituting the cam switching member 51 are continuously formed. Yes.

第1アーム部52および第2アーム部53の基端54は、制御軸55に取付けられている。制御軸55は、カム軸3の回転中心軸3A(図2参照)と平行に延びる回転中心軸55Aを有し、カム切換部材51を回転中心軸55A周りに揺動させる。制御軸55は、カムハウジング71の上部に形成された制御軸支持穴71Aにより回転自在に支持されている。   Base ends 54 of the first arm portion 52 and the second arm portion 53 are attached to a control shaft 55. The control shaft 55 has a rotation center shaft 55A extending in parallel with the rotation center shaft 3A (see FIG. 2) of the cam shaft 3, and swings the cam switching member 51 around the rotation center shaft 55A. The control shaft 55 is rotatably supported by a control shaft support hole 71 </ b> A formed in the upper part of the cam housing 71.

制御軸55の外周部にはスペーサ74が装着されており、このスペーサ74は、カム切換部材51とカムハウジング71の間に設けられている。スペーサ74は、カム軸3の軸線方向におけるカム切換部材51の位置を保持している。   A spacer 74 is mounted on the outer periphery of the control shaft 55, and this spacer 74 is provided between the cam switching member 51 and the cam housing 71. The spacer 74 holds the position of the cam switching member 51 in the axial direction of the cam shaft 3.

ヘッドカバー1Aにはアクチュエータ61が取付けられており、このアクチュエータ61は、カム切換部材51の第1アーム部52に対向して配置されている。   An actuator 61 is attached to the head cover 1 </ b> A, and this actuator 61 is arranged to face the first arm portion 52 of the cam switching member 51.

アクチュエータ61は、往復運動するプランジャ61Aを有しており、このプランジャ61Aは、第1アーム部52の先端部の外側に形成された連結部52Cに連結されている。アクチュエータ61は、プランジャ61Aの進動および退動によって第1アーム部52を介してカム切換部材51を一方および他方向に揺動させる。カム切換部材51が揺動すると制御軸55が一体で揺動する。   The actuator 61 has a plunger 61 </ b> A that reciprocates, and this plunger 61 </ b> A is connected to a connecting portion 52 </ b> C formed outside the tip portion of the first arm portion 52. The actuator 61 swings the cam switching member 51 in one direction and the other direction via the first arm portion 52 by the advancement and retraction of the plunger 61A. When the cam switching member 51 swings, the control shaft 55 swings integrally.

図1において、ヘッドカバー1Aの上部にはハウジング62が取付けられており、ハウジング62は、カム軸3の一端部から他端部に向かって延びている。ハウジング62の内部にはオイルセパレータ室63が形成されており、オイルセパレータ室63は、ハウジング62の内周面とヘッドカバー1Aの上面とによって囲まれる空間から構成される。   In FIG. 1, a housing 62 is attached to the upper portion of the head cover 1 </ b> A, and the housing 62 extends from one end portion of the cam shaft 3 toward the other end portion. An oil separator chamber 63 is formed inside the housing 62, and the oil separator chamber 63 is configured by a space surrounded by the inner peripheral surface of the housing 62 and the upper surface of the head cover 1A.

オイルセパレータ室63には、例えば、図示しない衝突壁がカム軸3の一端部から他端部に向かって交互に配置されている。ヘッドカバー1Aからオイルセパレータ室63に導入されるブローバイガスは、衝突壁に衝突することでブローバイガスに含まれるオイルが分離される。   In the oil separator chamber 63, for example, collision walls (not shown) are alternately arranged from one end portion of the cam shaft 3 toward the other end portion. The blow-by gas introduced into the oil separator chamber 63 from the head cover 1A collides with the collision wall, whereby the oil contained in the blow-by gas is separated.

オイルが分離されたブローバイガスは、オイルセパレータ室63から図示しないブローバイガス排出管を通して図示しない吸気管に導入された後、吸気管から燃焼室16に導入され、燃焼室16で燃焼される。   The blow-by gas from which the oil has been separated is introduced from an oil separator chamber 63 into an intake pipe (not shown) through a blow-by gas discharge pipe (not shown), then introduced into the combustion chamber 16 from the intake pipe and burned in the combustion chamber 16.

ここで、ブローバイガスは、燃焼室16から内燃機関の図示しないクランクケース内に漏出した未燃焼の混合気や燃焼ガスであり、ブローバイガスは、クランクケースから図示しないブローバイガス導入管を通してオイルセパレータ室63に導入される。   Here, the blow-by gas is an unburned mixture or combustion gas leaked from the combustion chamber 16 into a crankcase (not shown) of the internal combustion engine, and the blow-by gas passes through the blow-by gas introduction pipe (not shown) from the crankcase to the oil separator chamber. 63.

ヘッドカバー1Aの上壁は、オイルセパレータ室63側に膨れ出ており、制御軸55は、この膨れ出た部分よりもカム軸3側に設置される。これにより、制御軸55は、ヘッドカバー1Aおよびハウジング62によって二重に覆われる。   The upper wall of the head cover 1A bulges toward the oil separator chamber 63, and the control shaft 55 is installed closer to the camshaft 3 than the bulged portion. As a result, the control shaft 55 is doubly covered by the head cover 1 </ b> A and the housing 62.

図1、図2、図4、図5において、カムキャリア4に対向する第1アーム部52の先端部の内側には第1切換ピン52Aが設けられており、この第1切換ピン52Aは、制御軸55の揺動に伴ってカム切換部材51が一方向に揺動したときに、ガイド溝43に挿入可能、かつ、第1切換カム43Aに当接可能となっている。   1, 2, 4, and 5, a first switching pin 52 </ b> A is provided on the inner side of the distal end portion of the first arm portion 52 that faces the cam carrier 4, and the first switching pin 52 </ b> A is When the cam switching member 51 swings in one direction as the control shaft 55 swings, it can be inserted into the guide groove 43 and can contact the first switching cam 43A.

一方、カムキャリア4に対向する第2アーム部53の先端部の内側には第2切換ピン53Aが設けられており、この第2切換ピン53Aは、制御軸55の揺動に伴ってカム切換部材51が他方向に揺動したときに、ガイド溝43に挿入可能、かつ、第2切換カム43Bに当接可能となっている。   On the other hand, a second switching pin 53A is provided on the inner side of the distal end portion of the second arm portion 53 facing the cam carrier 4, and this second switching pin 53A switches the cam when the control shaft 55 swings. When the member 51 swings in the other direction, it can be inserted into the guide groove 43 and can be brought into contact with the second switching cam 43B.

第2切換ピン53Aは第1切換ピン52Aに対してカム軸3の軸線方向に離隔している。   The second switching pin 53A is separated from the first switching pin 52A in the axial direction of the cam shaft 3.

カム軸3の軸線方向における第1切換ピン52Aの中心軸と第2切換ピン53Aの中心軸との距離は、高速カム41の幅方向中心軸と低速カム42の幅方向中心軸との距離と同じである。   The distance between the central axis of the first switching pin 52A and the central axis of the second switching pin 53A in the axial direction of the cam shaft 3 is the distance between the central axis in the width direction of the high speed cam 41 and the central axis in the width direction of the low speed cam 42. The same.

すなわち、第1切換ピン52Aと第2切換ピン53Aは、高速カム41と低速カム42とのカムピッチtと等しい量だけカム軸3の軸線方向にオフセットされている。   That is, the first switching pin 52A and the second switching pin 53A are offset in the axial direction of the cam shaft 3 by an amount equal to the cam pitch t between the high speed cam 41 and the low speed cam 42.

カムキャリア4の外周部には第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bが設けられている。第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、第1切換カム43Aおよび第2切換カム43Bに対してカムキャリア4の軸線方向外方に設けられている。第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、カムキャリア4の半径方向外方に拡大するようにフランジ状に形成される。   A first stopper portion 64 </ b> A and a second stopper portion 64 </ b> B are provided on the outer peripheral portion of the cam carrier 4. The first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B are provided outward in the axial direction of the cam carrier 4 with respect to the first switching cam 43A and the second switching cam 43B. The first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B are formed in a flange shape so as to expand outward in the radial direction of the cam carrier 4.

具体的には、第1ストッパ部64Aは、第2切換カム43Bに対して第1切換カム43Aと反対側に位置するとともにカムキャリア4の外周面4Aから径方向外側に向かって立ち上がっている。   Specifically, the first stopper portion 64A is located on the side opposite to the first switching cam 43A with respect to the second switching cam 43B and rises from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 toward the radially outer side.

また、第2ストッパ部64Bは、第1切換カム43Aに対して第2切換カム43Bと反対側に位置するとともにカムキャリア4の外周面4Aから径方向外側に向かって立ち上がっている。第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、本発明における第1規制部および第2規制部をそれぞれ構成する。   The second stopper portion 64B is located on the opposite side of the first switching cam 43A from the second switching cam 43B and rises radially outward from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. 64 A of 1st stopper parts and the 2nd stopper part 64B comprise the 1st control part and 2nd control part in this invention, respectively.

なお、第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、同一形状に形成されており、第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bの半径方向外端の高さは、同一である。   The first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B are formed in the same shape, and the heights of the radially outer ends of the first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B are the same.

ここで、第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、鋳造等によりカムキャリア4と一体成形してもよい。このようにすれば、カムキャリア4の生産性を向上できる。また、第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、カムキャリア4と別体成形してカムキャリア4に後付けしたものでもよい。   Here, the first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B may be integrally formed with the cam carrier 4 by casting or the like. In this way, the productivity of the cam carrier 4 can be improved. The first stopper portion 64 </ b> A and the second stopper portion 64 </ b> B may be formed separately from the cam carrier 4 and retrofitted to the cam carrier 4.

第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bは、第1アーム部52または第2アーム部53と接触することによって、カムキャリア4が所定の位置を超えてカム軸3の軸線方向に移動し過ぎることを規制する機能を有する。   64 A of 1st stopper parts and the 2nd stopper part 64B contact the 1st arm part 52 or the 2nd arm part 53, and the cam carrier 4 moves to the axial direction of the cam shaft 3 exceeding a predetermined position too much. It has a function to regulate this.

具体的には、第1アーム部52の幅方向側面は、第1ストッパ部64Aに対向するとともに第1ストッパ部64Aに接触する第1接触部52Bを有する。第1接触部52Bは、第1ストッパ部64Aに対向する第1アーム部52の幅方向側面から第1ストッパ部64A側に突出しており、第1アーム部52の先端部は幅広に形成される。   Specifically, the side surface in the width direction of the first arm portion 52 includes a first contact portion 52B that faces the first stopper portion 64A and contacts the first stopper portion 64A. The first contact portion 52B protrudes from the side surface in the width direction of the first arm portion 52 facing the first stopper portion 64A toward the first stopper portion 64A, and the tip end portion of the first arm portion 52 is formed wide. .

また、第2アーム部53は、第2ストッパ部64Bに対向するとともに第2ストッパ部64Bに接触する第2接触部53Bを有する。第2接触部53Bは、第1ストッパ部64Aに対向する第2アーム部53の幅方向側面から第2ストッパ部64B側に突出しており、第2アーム部53の先端部は幅広に形成される。   Further, the second arm portion 53 has a second contact portion 53B that faces the second stopper portion 64B and contacts the second stopper portion 64B. The second contact portion 53B protrudes from the side surface in the width direction of the second arm portion 53 facing the first stopper portion 64A toward the second stopper portion 64B, and the tip end portion of the second arm portion 53 is formed wide. .

換言すると、第2接触部53Bは、第1アーム部52に、カムキャリア4の軸線方向で第1切換ピン52Aから第1ストッパ部64Aに向かって拡大し、第2接触部53Bは、カムキャリア4の軸線方向で第2切換ピン53Aから第2ストッパ部64Bに向かって拡大している。第1接触部52Bおよび第2接触部53Bは、本発明における第1拡大部および第2拡大部をそれぞれ構成する。   In other words, the second contact portion 53B expands from the first switching pin 52A toward the first stopper portion 64A in the axial direction of the cam carrier 4 on the first arm portion 52, and the second contact portion 53B extends to the cam carrier. 4 is enlarged from the second switching pin 53A toward the second stopper portion 64B in the axial direction of 4. As shown in FIG. The first contact portion 52B and the second contact portion 53B constitute the first enlarged portion and the second enlarged portion in the present invention, respectively.

カム切換部材51は、制御軸55と一体で一方向に揺動したときに、第1アーム部52の第1切換ピン52Aがガイド溝43に挿入され、第2アーム部53の第2切換ピン53Aがガイド溝43から離脱される。   When the cam switching member 51 swings in one direction integrally with the control shaft 55, the first switching pin 52A of the first arm portion 52 is inserted into the guide groove 43, and the second switching pin of the second arm portion 53 is inserted. 53A is detached from the guide groove 43.

また、カム切換部材51は、制御軸55と一体で他方向に揺動したときに、第2アーム部53の第2切換ピン53Aがガイド溝43に挿入され、第1アーム部52の第1切換ピン52Aがガイド溝43から離脱される。   Further, when the cam switching member 51 swings in the other direction integrally with the control shaft 55, the second switching pin 53A of the second arm portion 53 is inserted into the guide groove 43, and the first arm portion 52 of the first arm portion 52 is inserted. The switching pin 52A is detached from the guide groove 43.

第1切換ピン52Aがガイド溝43に挿入されたときにカム軸3の軸線方向において第1ストッパ部64Aと重なるように、第1アーム部52に第1接触部52Bが設けられる。   A first contact portion 52B is provided on the first arm portion 52 so as to overlap the first stopper portion 64A in the axial direction of the camshaft 3 when the first switching pin 52A is inserted into the guide groove 43.

また、第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bの半径方向外端の高さが同一であることから、第2切換ピン53Aがガイド溝43に挿入されたときにカム軸3の軸線方向において第2ストッパ部64Bと重なるように、第2アーム部53に第2接触部53Bが設けられる。なお、第1切換ピン52Aは、本発明の第1突起部を構成し、第2切換ピン53Aは、本発明の第2突起部を構成する。   Further, since the heights of the radially outer ends of the first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B are the same, when the second switching pin 53A is inserted into the guide groove 43, in the axial direction of the cam shaft 3 A second contact portion 53B is provided on the second arm portion 53 so as to overlap the second stopper portion 64B. The first switching pin 52A constitutes the first protrusion of the present invention, and the second switching pin 53A constitutes the second protrusion of the present invention.

図4において、カムキャリア4は、高速カム41によりバルブが作動される第1位置P1から、低速カム42によりバルブが作動される第2位置P2に移動して、第2アーム部53の第2接触部53Bが第2ストッパ部64Bに接触した状態となっている。   In FIG. 4, the cam carrier 4 moves from the first position P <b> 1 where the valve is operated by the high speed cam 41 to the second position P <b> 2 where the valve is operated by the low speed cam 42. The contact portion 53B is in contact with the second stopper portion 64B.

本実施形態では、可変動弁装置2は、図4の状態で、カム軸3の軸線方向における第2ストッパ部64Bから第2切換カム43Bまでの第1距離cを、第2ストッパ部64Bから第2切換ピン53Aまでの第2距離dよりも大きくなるよう設定されている。   In the present embodiment, in the state shown in FIG. 4, the variable valve apparatus 2 sets the first distance c from the second stopper portion 64B to the second switching cam 43B in the axial direction of the cam shaft 3 from the second stopper portion 64B. It is set to be larger than the second distance d to the second switching pin 53A.

また、可変動弁装置2は、図4の状態で、第1距離cから第2距離dを減算した第3距離aを、被押し付けローラ11Aと、高速カム41の最大山部との間の隙間寸法bより小さくなるよう設定されている。   Further, in the state shown in FIG. 4, the variable valve apparatus 2 sets the third distance a obtained by subtracting the second distance d from the first distance c between the pressed roller 11 </ b> A and the maximum peak portion of the high-speed cam 41. It is set to be smaller than the gap dimension b.

次に、作用を説明する。以下、図6〜図13に基づいて本実施形態に係る可変動弁装置2における、高速カム41と低速カム42への切換えの動作について説明する。図6〜図13において、矢印R1方向がカム軸3の回転方向である。   Next, the operation will be described. Hereinafter, based on FIGS. 6-13, the switching operation to the high speed cam 41 and the low speed cam 42 in the variable valve apparatus 2 which concerns on this embodiment is demonstrated. 6 to 13, the direction of the arrow R <b> 1 is the rotation direction of the cam shaft 3.

(高速カム41による運転)
高速カム41による運転時には、図6、図7に示すように、アクチュエータ61(図2参照)のプランジャ61Aの進動により、カム切換部材51を制御軸55と一体で一方向に揺動させることで、第1アーム部52の第1切換ピン52Aがガイド溝43に挿入される。
(Operation with high-speed cam 41)
6 and 7, when the high speed cam 41 is operated, the cam switching member 51 is swung in one direction integrally with the control shaft 55 by the advance of the plunger 61A of the actuator 61 (see FIG. 2). Thus, the first switching pin 52 </ b> A of the first arm portion 52 is inserted into the guide groove 43.

カムキャリア4の第1切換カム43Aは、最大カム山部43Dと最小カム山部43Cとの間を連絡してカム軸3の軸線方向に膨れ出る傾斜カム山部43Eを備えている。これにより、カムキャリア4が第2位置にあるときに第1切換ピン52Aがガイド溝43に挿入されると、第1切換ピン52Aが第1切換カム43Aの最小カム山部43Cに接触した後、傾斜カム山部43Eに接触してカムキャリア4に軸線方向右方の力が作用する。   The first switching cam 43A of the cam carrier 4 includes an inclined cam peak portion 43E that communicates between the maximum cam peak portion 43D and the minimum cam peak portion 43C and swells in the axial direction of the cam shaft 3. Thus, when the first switching pin 52A is inserted into the guide groove 43 when the cam carrier 4 is in the second position, the first switching pin 52A comes into contact with the minimum cam crest 43C of the first switching cam 43A. Then, a force on the right in the axial direction acts on the cam carrier 4 in contact with the inclined cam crest 43E.

このため、カムキャリア4は、第1切換ピン52Aにより第1切換カム43Aが押し付けられることで第1位置P1まで移動する。このとき、低速カム42のベース円部42Aおよび高速カム41のベース円部41Aがロッカアーム11の被押し付けローラ11Aに対して接触している区間内にカムキャリア4の移動が完了する。   For this reason, the cam carrier 4 moves to the first position P1 when the first switching cam 43A is pressed by the first switching pin 52A. At this time, the movement of the cam carrier 4 is completed in a section in which the base circle portion 42A of the low-speed cam 42 and the base circle portion 41A of the high-speed cam 41 are in contact with the pressed roller 11A of the rocker arm 11.

このように第1切換ピン52Aをカム軸3の軸線方向に移動させることにより、第1切換ピン52Aが第1切換カム43Aの最小カム山部43Cから傾斜カム山部43Eを通して最大カム山部43Dに接触してカムキャリア4を第1位置P1に移動させる。   Thus, by moving the first switching pin 52A in the axial direction of the cam shaft 3, the first switching pin 52A moves from the minimum cam peak 43C of the first switching cam 43A to the maximum cam peak 43D through the inclined cam peak 43E. To move the cam carrier 4 to the first position P1.

また、このようにカムキャリア4がカム軸3に対して第1位置P1に移動するときに、カム軸3側のボール35が図5に示す第2位置決め用溝47から外れて、第1位置決め用溝46に移動して嵌合した状態となる。この結果、カムキャリア4は、カム軸3に対して高速カム41が選択された第1位置P1に固定される。   Further, when the cam carrier 4 moves to the first position P1 with respect to the cam shaft 3 in this way, the ball 35 on the cam shaft 3 side is disengaged from the second positioning groove 47 shown in FIG. It will be in the state which moved and fitted to the groove | channel 46 for use. As a result, the cam carrier 4 is fixed to the first position P1 where the high speed cam 41 is selected with respect to the cam shaft 3.

また、このように高速カム41が選択されてカムキャリア4が第1位置P1にある場合において、図12、図13に示すように低速カム42への切換えを行うまでの間は、第1切換ピン52Aは、図6、図7に示すように、ガイド溝43の最大カム山部43Dに対向して高速カム41の位置が保たれ、高速カム41が作動し続ける。   Further, when the high speed cam 41 is selected and the cam carrier 4 is in the first position P1, the first switching is performed until the switching to the low speed cam 42 is performed as shown in FIGS. As shown in FIGS. 6 and 7, the pin 52 </ b> A is opposed to the maximum cam crest 43 </ b> D of the guide groove 43 so that the position of the high speed cam 41 is maintained, and the high speed cam 41 continues to operate.

また、図6に示すように、カムキャリア4がカム軸3に対して第1位置P1に移動すると、第2ストッパ部64Bがカムピッチtと等しい移動量だけ移動する。また、第1ストッパ部64Aも第2ストッパ部64Bとともに移動して第1アーム部52の第1接触部52Bに接触する。これにより、カムキャリア4が慣性力により第1位置P1を超えてカム軸3の軸線方向に移動し過ぎることが規制される。   As shown in FIG. 6, when the cam carrier 4 moves to the first position P1 with respect to the cam shaft 3, the second stopper portion 64B moves by an amount equal to the cam pitch t. The first stopper portion 64A also moves together with the second stopper portion 64B and contacts the first contact portion 52B of the first arm portion 52. As a result, the cam carrier 4 is restricted from moving too much in the axial direction of the camshaft 3 beyond the first position P1 due to inertial force.

(低速カム42による運転)
一方、低速カム42による運転時には、図8、図9に示すように、アクチュエータ61のプランジャ61Aの退動により、カム切換部材51を制御軸55と一体で他方向に揺動させる。
(Operation with low speed cam 42)
On the other hand, during operation by the low-speed cam 42, the cam switching member 51 is swung in the other direction integrally with the control shaft 55 by the retraction of the plunger 61 </ b> A of the actuator 61, as shown in FIGS. 8 and 9.

これにより、制御軸55の揺動に伴って、第1アーム部52が制御軸55の揺動方向でガイド溝43から離れる方向に移動するとともに、第2アーム部53が制御軸55の揺動方向でガイド溝43に近づく方向に移動し、第2アーム部53の第2切換ピン53Aの挿入方向先端部がガイド溝43に挿入される。   Accordingly, as the control shaft 55 swings, the first arm portion 52 moves away from the guide groove 43 in the swing direction of the control shaft 55 and the second arm portion 53 swings the control shaft 55. In the direction of approaching the guide groove 43 in the direction, and the leading end of the second switching pin 53 </ b> A of the second arm portion 53 is inserted into the guide groove 43.

本実施形態では、図9に示すように、第2切換ピン53Aの挿入方向先端部がガイド溝43に挿入される直前で、第1切換ピン52Aの挿入方向先端部および第2切換ピン53Aの挿入方向先端部は、制御軸55の周方向で、カムキャリア4の外周面4Aに対してガイド溝43と反対側に位置するとともに、カムキャリア4の外周面4Aとの間に第1隙間D1、第2隙間D2をそれぞれ形成する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 9, immediately before the distal end portion of the second switching pin 53A is inserted into the guide groove 43, the distal end portion of the first switching pin 52A and the second switching pin 53A are inserted. The distal end in the insertion direction is located on the opposite side of the guide groove 43 with respect to the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 in the circumferential direction of the control shaft 55, and between the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 and the first gap D1. Each of the second gaps D2 is formed.

また、本実施形態では、高速カム41から低速カム42への切換えが行われるとき、制御軸55を軸線方向から見た際に、制御軸55の中心点55Pとカム軸3の中心点3Pとを通る直線L3と、第1アーム部52に沿うように延びて直線L3と交差する第1仮想線L1とがなす第1角度θ1と、直線L3と、第2アーム部53に沿うように延びて直線L3と交差する第2仮想線L2とがなす第2角度θ2と、が等しい状態を経過する。ここで、制御軸55の中心点55Pおよびカム軸3の中心点3Pは、それぞれ図8のII−II断面における、制御軸55の回転中心軸55A上の点およびカム軸3の回転中心軸3A上の点である。   In the present embodiment, when switching from the high speed cam 41 to the low speed cam 42 is performed, when the control shaft 55 is viewed from the axial direction, the center point 55P of the control shaft 55 and the center point 3P of the cam shaft 3 A first angle θ1 formed by a straight line L3 passing through the first arm portion 52 and a first imaginary line L1 extending along the first arm portion 52 and intersecting the straight line L3, and extending along the straight line L3 and the second arm portion 53. The second angle θ2 formed by the second virtual line L2 intersecting with the straight line L3 passes through the same state. Here, the center point 55P of the control shaft 55 and the center point 3P of the cam shaft 3 are respectively a point on the rotation center axis 55A of the control shaft 55 and a rotation center axis 3A of the cam shaft 3 in the II-II section of FIG. This is the top point.

そして、この状態では、第1切換ピン52Aの挿入方向先端部とカムキャリア4の外周面4Aとの間に第1隙間D1が形成されるとともに、第2切換ピン53Aの挿入方向先端部とカムキャリア4の外周面4Aとの間に第2隙間D2が形成され、第1隙間D1と第2隙間D2とが等しくなっている。   In this state, a first gap D1 is formed between the insertion direction front end portion of the first switching pin 52A and the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4, and the insertion direction front end portion of the second switching pin 53A and the cam. A second gap D2 is formed between the outer peripheral surface 4A of the carrier 4 and the first gap D1 and the second gap D2 are equal.

そして、図10、図11に示すように、アクチュエータ61のプランジャ61Aがさらに退動して、カム切換部材51を制御軸55と一体で他方向にさらに揺動させることで、第2アーム部53の第2切換ピン53Aがガイド溝43に挿入され、第1アーム部52の第1切換ピン52Aがガイド溝43から離脱する。   Then, as shown in FIGS. 10 and 11, the plunger 61 </ b> A of the actuator 61 is further retracted to further swing the cam switching member 51 in the other direction integrally with the control shaft 55, so that the second arm portion 53. The second switching pin 53 </ b> A is inserted into the guide groove 43, and the first switching pin 52 </ b> A of the first arm portion 52 is detached from the guide groove 43.

カムキャリア4の第2切換カム43Bは、最大カム山部43Dと最小カム山部43Cとの間を連絡してカム軸3の軸線方向に膨れ出る傾斜カム山部43Eを備えている。これにより、カムキャリア4が第1位置P1にあるときに第2切換ピン53Aがガイド溝43に挿入されると、カムキャリア4の回転に伴って、第2切換ピン53Aが第1切換カム43Aの最小カム山部43Cに接触した後、傾斜カム山部43Eに接触してカムキャリア4に軸線方向の力が作用する。   The second switching cam 43B of the cam carrier 4 includes an inclined cam peak portion 43E that communicates between the maximum cam peak portion 43D and the minimum cam peak portion 43C and swells in the axial direction of the cam shaft 3. Accordingly, when the second switching pin 53A is inserted into the guide groove 43 when the cam carrier 4 is at the first position P1, the second switching pin 53A is moved to the first switching cam 43A as the cam carrier 4 rotates. After contacting the minimum cam crest 43C, the cam carrier 4 is subjected to an axial force by contacting the inclined cam crest 43E.

このため、図12、図13に示すように、カムキャリア4は、第2切換ピン53Aにより第2切換カム43Bが押し付けられることで第2位置P2まで移動する。このとき、低速カム42のベース円部42Aおよび高速カム41のベース円部41Aがロッカアーム11の被押し付けローラ11Aに対して接触している区間内にカムキャリア4の移動が完了する。   Therefore, as shown in FIGS. 12 and 13, the cam carrier 4 moves to the second position P2 when the second switching cam 43B is pressed by the second switching pin 53A. At this time, the movement of the cam carrier 4 is completed in a section in which the base circle portion 42A of the low-speed cam 42 and the base circle portion 41A of the high-speed cam 41 are in contact with the pressed roller 11A of the rocker arm 11.

このように第2切換ピン53Aをカム軸3の軸線方向に移動させることにより、第2切換ピン53Aが第2切換カム43Bの最小カム山部43Cから傾斜カム山部43Eを通して最大カム山部43Dに接触してカムキャリア4を第2位置P2に移動させる。   In this way, by moving the second switching pin 53A in the axial direction of the cam shaft 3, the second switching pin 53A moves from the minimum cam peak 43C of the second switching cam 43B to the maximum cam peak 43D through the inclined cam peak 43E. To move the cam carrier 4 to the second position P2.

また、このようにカムキャリア4がカム軸3に対して第2位置P2に移動するときに、カム軸3側のボール35が図5に示す第1位置決め用溝46から外れて、第2位置決め用溝47に移動して嵌合した状態となる。この結果、カムキャリア4は、カム軸3に対して低速カム42が選択された第2位置P2に固定される。   Further, when the cam carrier 4 moves to the second position P2 with respect to the cam shaft 3 in this way, the ball 35 on the cam shaft 3 side is disengaged from the first positioning groove 46 shown in FIG. It moves into the groove 47 and is in a fitted state. As a result, the cam carrier 4 is fixed to the second position P2 where the low speed cam 42 is selected with respect to the cam shaft 3.

また、このように低速カム42が選択されてカムキャリア4が第2位置P2にある場合において、高速カム41への切換えを行うまでの間は、第2切換ピン53Aは、ガイド溝43の最大カム山部43Dに対向して低速カム42の位置が保たれ、低速カム42が作動し続ける。   In addition, when the low speed cam 42 is selected and the cam carrier 4 is in the second position P2, the second switching pin 53A has the maximum guide groove 43 until the switching to the high speed cam 41 is performed. The position of the low-speed cam 42 is maintained facing the cam crest 43D, and the low-speed cam 42 continues to operate.

また、図4に示すように、カムキャリア4がカム軸3に対して第2位置P2に移動すると、第2ストッパ部64Bが第2アーム部53の第2接触部53Bに接触するため、カムキャリア4が慣性力により第2位置P2を超えてカム軸3の軸線方向に移動し過ぎることが規制される。   As shown in FIG. 4, when the cam carrier 4 moves to the second position P2 with respect to the cam shaft 3, the second stopper portion 64B comes into contact with the second contact portion 53B of the second arm portion 53. The carrier 4 is restricted from moving too much in the axial direction of the camshaft 3 beyond the second position P2 due to inertial force.

このように、高速カム41による運転時には、第1ストッパ部64Aが第1アーム部52の第1接触部52Bに接触することで、カムキャリア4が慣性力により第1位置P1から更にカム軸3の軸線方向に移動することが規制される。   Thus, during operation by the high-speed cam 41, the first stopper portion 64A comes into contact with the first contact portion 52B of the first arm portion 52, so that the cam carrier 4 is further moved from the first position P1 to the cam shaft 3 by the inertial force. The movement in the axial direction is restricted.

また、低速カム42による運転時には、第2ストッパ部64Bが第2アーム部53の第2接触部53Bに接触することで、カムキャリア4が慣性力により第2位置P2から更にカム軸3の軸線方向に移動することが規制される。   Further, when the low speed cam 42 is operated, the second stopper portion 64B comes into contact with the second contact portion 53B of the second arm portion 53, so that the cam carrier 4 is further moved from the second position P2 to the axis of the camshaft 3 by inertial force. Movement in the direction is restricted.

以上説明したように、実施形態の可変動弁装置2によれば、制御軸55の揺動に伴って、第1アーム部52または第2アーム部53の一方が制御軸55の揺動方向でガイド溝43から離れる方向に移動するとともに、第1アーム部52または第2アーム部53の他方が制御軸55の揺動方向でガイド溝43に近づく方向に移動した際、第1切換ピン52Aの挿入方向先端部または第2切換ピン53Aの挿入方向先端部がガイド溝43に挿入される直前で、第1切換ピン52Aの挿入方向先端部および第2切換ピン53Aの挿入方向先端部は、制御軸55の周方向で、カムキャリア4の外周面4Aに対してガイド溝43と反対側に位置するとともに、カムキャリア4の外周面4Aとの間に第1隙間D1、第2隙間D2をそれぞれ形成している。   As described above, according to the variable valve apparatus 2 of the embodiment, as the control shaft 55 swings, one of the first arm portion 52 or the second arm portion 53 moves in the swing direction of the control shaft 55. When moving in the direction away from the guide groove 43 and the other of the first arm part 52 or the second arm part 53 moves in the direction of approaching the guide groove 43 in the swing direction of the control shaft 55, the first switching pin 52A Immediately before the insertion direction tip or the insertion direction tip of the second switching pin 53A is inserted into the guide groove 43, the insertion direction tip of the first switching pin 52A and the insertion direction tip of the second switching pin 53A are controlled. In the circumferential direction of the shaft 55, the first gap D <b> 1 and the second gap D <b> 2 are located between the outer circumferential surface 4 </ b> A of the cam carrier 4 and the outer circumferential surface 4 </ b> A of the cam carrier 4. Forming.

これにより、高速カム41と低速カム42とを切換える機構を、第1切換カム43Aと第2切換カム43Bとからなる一対の側壁を有し、螺旋形状とならない単一のガイド溝43と、第1切換カム43Aに当接可能な第1切換ピン52Aと、第2切換カム43Bに当接可能な第2切換ピン53Aとで構成できる。   As a result, the mechanism for switching between the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 has a pair of side walls composed of the first switching cam 43A and the second switching cam 43B, a single guide groove 43 that does not have a spiral shape, The first switching pin 52A that can come into contact with the first switching cam 43A and the second switching pin 53A that can come into contact with the second switching cam 43B can be used.

また、ガイド溝43は、第1切換ピン52Aと第2切換ピン53A用にそれぞれ複雑に分岐する形状にしたり、それぞれ個別に設ける必要がないので、カムを切換える機構自体を簡素化できる。   Further, since the guide groove 43 does not need to be complicatedly branched for the first switching pin 52A and the second switching pin 53A or provided individually, the mechanism itself for switching the cam can be simplified.

これにより、カムキャリア4におけるガイド溝43の占有空間を従来構造と比較して縮小できるため、カムキャリア4の軸線方向の全長寸法を縮小でき、可変動弁装置2を小型化できる。ここで、従来の可変動弁装置は、ガイド溝が螺旋状に形成され、かつ、中心となる主ガイド溝から複数分岐する副ガイド溝を形成しているため、主ガイド溝と副ガイド溝との間にランプ(島)を設ける必要があったため、カムキャリアの軸線方向の全長寸法が大型化していた。   Thereby, since the occupied space of the guide groove 43 in the cam carrier 4 can be reduced as compared with the conventional structure, the overall length of the cam carrier 4 in the axial direction can be reduced, and the variable valve apparatus 2 can be reduced in size. Here, in the conventional variable valve operating apparatus, the guide groove is formed in a spiral shape, and a plurality of sub guide grooves branched from the main main guide groove are formed. Since it was necessary to provide a lamp (island) between the two, the overall length of the cam carrier in the axial direction was increased.

また、第1切換ピン52Aまたは第2切換ピン53Aの一方がガイド溝43内に挿入される直前で、第1切換ピン52Aの挿入方向先端部および第2切換ピン53Aの挿入方向先端部が、制御軸55の周方向でカムキャリア4の外周面4Aに対してガイド溝43と反対側に位置し、カムキャリア4の外周面4Aとの間に第1隙間D1、第2隙間D2を形成するため、第1切換ピン52Aと第2切換ピン53Aとが、カムキャリア4のガイド溝43内に同時に挿入されて、ガイド溝43の一対の側壁に接触するのを防止できる。   Further, immediately before one of the first switching pin 52A or the second switching pin 53A is inserted into the guide groove 43, the distal end portion in the insertion direction of the first switching pin 52A and the distal end portion in the insertion direction of the second switching pin 53A are A first gap D <b> 1 and a second gap D <b> 2 are formed between the outer circumferential surface 4 </ b> A of the cam carrier 4 and the outer circumferential surface 4 </ b> A of the cam carrier 4. Therefore, it is possible to prevent the first switching pin 52A and the second switching pin 53A from being simultaneously inserted into the guide groove 43 of the cam carrier 4 and coming into contact with the pair of side walls of the guide groove 43.

このため、第1切換ピン52Aと第2切換ピン53Aとが同時にガイド溝43に挿入されて一対の側壁に強く干渉するのが防止され、可変動弁装置2の信頼性を高めることができる。   For this reason, it is prevented that the first switching pin 52A and the second switching pin 53A are simultaneously inserted into the guide groove 43 and strongly interfere with the pair of side walls, and the reliability of the variable valve apparatus 2 can be improved.

この結果、小型化するとともに動作の信頼性を高めることができる可変動弁装置を提供することができる。   As a result, it is possible to provide a variable valve operating apparatus that can be downsized and improve the operation reliability.

また、実施形態の可変動弁装置2によれば、制御軸55を軸線方向から見た際に、制御軸55の中心点55Pとカム軸の中心点3Pとを通る直線L3と、第1アーム部52に沿うように延びて直線L3と交差する第1仮想線L1とがなす第1角度θ1と、直線L3と、第2アーム部53に沿うように延びて直線L3と交差する第2仮想線L2とがなす第2角度θ2と、が等しい場合、第1切換ピン52Aの挿入方向先端部とカムキャリア4の外周面4Aとの間に第1隙間D1が形成されるとともに、第2切換ピン53Aの挿入方向先端部とカムキャリア4の外周面4Aとの間に第2隙間D2が形成され、第1隙間D1と第2隙間D2とを等しくなるように設定した。   Further, according to the variable valve apparatus 2 of the embodiment, when the control shaft 55 is viewed from the axial direction, the straight line L3 passing through the center point 55P of the control shaft 55 and the center point 3P of the cam shaft, and the first arm A first imaginary line θ1 formed by the first imaginary line L1 extending along the part 52 and intersecting the straight line L3, a second imaginary line extending along the second arm part 53 and intersecting the straight line L3. When the second angle θ2 formed by the line L2 is equal, a first gap D1 is formed between the distal end portion of the first switching pin 52A in the insertion direction and the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4, and the second switching is performed. A second gap D2 was formed between the distal end portion of the pin 53A in the insertion direction and the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4, and the first gap D1 and the second gap D2 were set to be equal.

これにより、アクチュエータ61による制御軸55の駆動タイミングにばらつきが生じたとしても、第1アーム部52の第1切換ピン52Aと第2アーム部53の第2切換ピン53Aとが同時にガイド溝43に挿入されるのを防止できる。   Thereby, even if the drive timing of the control shaft 55 by the actuator 61 varies, the first switching pin 52A of the first arm portion 52 and the second switching pin 53A of the second arm portion 53 simultaneously enter the guide groove 43. Insertion can be prevented.

これにより、ガイド溝43に対する第1切換ピン52Aおよび第2切換ピン53Aの差し込みと取り出しを、ガイド溝43の外部で第1切換ピン52Aと第2切換ピン53Aとがすれ違うように行うことができるので、第1切換ピン52Aおよび第2切換ピン53Aがガイド溝43の側壁に同時に強く干渉するのを防止し、可変動弁装置2の信頼性を確実に高めることができる。   Accordingly, the first switching pin 52A and the second switching pin 53A can be inserted into and removed from the guide groove 43 so that the first switching pin 52A and the second switching pin 53A pass each other outside the guide groove 43. Therefore, the first switching pin 52A and the second switching pin 53A can be prevented from simultaneously strongly interfering with the side wall of the guide groove 43, and the reliability of the variable valve gear 2 can be reliably increased.

また、実施形態の可変動弁装置2によれば、カムキャリア4に、第2切換カム43Bに対して第1切換カム43Aと反対側に位置するとともにカムキャリア4の外周面4Aから径方向外側に向かって立ち上がる第1ストッパ部64Aと、第1切換カム43Aに対して第2切換カム43Bと反対側に位置するとともにカムキャリア4の外周面4Aから径方向外側に向かって立ち上がる第2ストッパ部64Bと、を形成している。   Further, according to the variable valve operating apparatus 2 of the embodiment, the cam carrier 4 is positioned on the opposite side of the first switching cam 43A with respect to the second switching cam 43B and is radially outward from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4. The first stopper portion 64A that rises toward the first position, and the second stopper portion that is located on the opposite side of the second switching cam 43B with respect to the first switching cam 43A and rises radially outward from the outer peripheral surface 4A of the cam carrier 4 64B.

これに加え、可変動弁装置2は、第1アーム部52に、カムキャリア4の軸線方向で第1切換ピン52Aから第1ストッパ部64Aに向かって拡大する第1接触部52Bを形成し、第2アーム部53に、カムキャリア4の軸線方向で第2切換ピン53Aから第2ストッパ部64Bに向かって拡大する第2接触部53Bを形成し、高速カム41および低速カム42は、それぞれ、相対的にリフト量の大きい大リフトカムおよび相対的にリフト量が小さい小リフトカムからなる。   In addition to this, the variable valve apparatus 2 forms, in the first arm portion 52, a first contact portion 52B that expands from the first switching pin 52A toward the first stopper portion 64A in the axial direction of the cam carrier 4, The second arm portion 53 is formed with a second contact portion 53B that expands from the second switching pin 53A toward the second stopper portion 64B in the axial direction of the cam carrier 4, and the high-speed cam 41 and the low-speed cam 42 are respectively It consists of a large lift cam with a relatively large lift amount and a small lift cam with a relatively small lift amount.

そして、可変動弁装置2において、カムキャリア4が、大リフトカムとしての高速カム41により吸気バルブ13が作動される第1位置P1から、小リフトカムとしての低速カム42により吸気バルブ13が作動される第2位置P2に移動して、第2アーム部53の第2接触部53Bが第2ストッパ部64Bに接触した状態で、カム軸3の軸線方向における第1ストッパ部64Aから第2切換カム43Bまでの第1距離cを、第1ストッパ部64Aから第2切換ピン53Aまでの第2距離dよりも大きくなるよう設定し、かつ、第1距離cから第2距離dを減算した第3距離aを、カムキャリア4と吸気バルブ13との間に配置されて吸気バルブ13の作動に寄与する被押し付けローラ11Aと、高速カム41のノーズ部41Bとの間の隙間寸法bより小さくなるよう設定した。   In the variable valve operating apparatus 2, the cam carrier 4 is operated from the first position P1 at which the intake valve 13 is operated by the high speed cam 41 as the large lift cam, and the intake valve 13 is operated by the low speed cam 42 as the small lift cam. The second switching cam 43B is moved from the first stopper portion 64A in the axial direction of the cam shaft 3 in a state where the second contact portion 53B of the second arm portion 53 is in contact with the second stopper portion 64B by moving to the second position P2. Is set to be larger than the second distance d from the first stopper portion 64A to the second switching pin 53A, and the third distance is obtained by subtracting the second distance d from the first distance c. a is a clearance between the pressed roller 11A, which is disposed between the cam carrier 4 and the intake valve 13 and contributes to the operation of the intake valve 13, and the nose portion 41B of the high-speed cam 41. It was set to be smaller than the modulus b.

これにより、カムキャリア4の軸線方向への移動距離が規定以上に大きい場合は、第1ストッパ部64Aおよび第2ストッパ部64Bと、第1接触部52Bおよび第2接触部53Bとによって、カムキャリア4を規定の位置である第1位置P1あるいは第2位置P2に設定して、第1切換ピン52Aや第2切換ピン53Aがガイド溝43側へ移動した際に、何れか一方のみを確実にガイド溝43へと挿入できる。このため、簡素な構造であっても、可変動弁装置2の信頼性を高めることができる。   Thereby, when the moving distance in the axial direction of the cam carrier 4 is larger than a specified value, the cam carrier is formed by the first stopper portion 64A and the second stopper portion 64B, and the first contact portion 52B and the second contact portion 53B. 4 is set to the first position P1 or the second position P2, which is a predetermined position, and when the first switching pin 52A or the second switching pin 53A moves to the guide groove 43 side, only one of them is surely It can be inserted into the guide groove 43. For this reason, even if it is a simple structure, the reliability of the variable valve apparatus 2 can be improved.

さらに、カムキャリア4に所定以上の荷重が加わった状態で、カムキャリア4が第1位置P1から第2位置P2へと移動して、勢いよく第1アーム部52が第1ストッパ部64Aに接触し、第1ストッパ部64Aに第1アーム部52が接触した反動によってカムキャリア4が吸気バルブ13作動用の被押し付けローラ11Aに対して低速カム42から高速カム41に移動した場合であっても、本実施形態では隙間寸法bを第3距離aより大きくしているため、第2切換ピン53Aと第2切換カム43Bとを接触させることができ、被押し付けローラ11Aと高速カム41のノーズ部41Bとが接触するのを防止できる。これによって、可変動弁装置2を安定して駆動させることができ、可変動弁装置2の信頼性をさらに高めることができる。   Further, in a state where a predetermined load or more is applied to the cam carrier 4, the cam carrier 4 moves from the first position P1 to the second position P2, and the first arm portion 52 contacts the first stopper portion 64A vigorously. Even when the cam carrier 4 moves from the low-speed cam 42 to the high-speed cam 41 with respect to the pressed roller 11A for operating the intake valve 13 due to the reaction of the first arm portion 52 contacting the first stopper portion 64A. In this embodiment, since the gap dimension b is larger than the third distance a, the second switching pin 53A and the second switching cam 43B can be brought into contact with each other, and the pressed roller 11A and the nose portion of the high-speed cam 41 can be brought into contact with each other. The contact with 41B can be prevented. Thereby, the variable valve apparatus 2 can be driven stably, and the reliability of the variable valve apparatus 2 can be further improved.

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。   While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.

1…シリンダヘッド、2…可変動弁装置、3…カム軸、3P…中心点、4…カムキャリア、4A…外周面、5…カム切換機構、10…内燃機関、11A…被押し付けローラ(ローラ)、13…吸気バルブ(バルブ)、41…高速カム(第1カム)、41B…カムノーズ(カム山部)、42…低速カム(第2カム)、43…ガイド溝、43A…第1切換カム、43B…第2切換カム、51…カム切換部材、52…第1アーム部、52B…第1接触部(第1拡大部)、53…第2アーム部、53B…第2接触部(第2拡大部)、55…制御軸、55A…回転中心軸、55P…中心点、64A…第1ストッパ部(第1規制部)、64B…第2ストッパ部(第2規制部)、a…第3距離、b…隙間寸法、c…第1距離、d…第2距離、L1…第1仮想線、L2…第2仮想線、L3…直線、θ1…第1角度、θ2…第2角度   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head, 2 ... Variable valve apparatus, 3 ... Cam shaft, 3P ... Center point, 4 ... Cam carrier, 4A ... Outer peripheral surface, 5 ... Cam switching mechanism, 10 ... Internal combustion engine, 11A ... Pressed roller (roller) ), 13 ... Intake valve (valve), 41 ... High speed cam (first cam), 41B ... Cam nose (cam peak), 42 ... Low speed cam (second cam), 43 ... Guide groove, 43A ... First switching cam 43B ... second switching cam, 51 ... cam switching member, 52 ... first arm portion, 52B ... first contact portion (first enlarged portion), 53 ... second arm portion, 53B ... second contact portion (second) (Enlarged portion), 55 ... control shaft, 55A ... rotation center axis, 55P ... center point, 64A ... first stopper portion (first restricting portion), 64B ... second stopper portion (second restricting portion), a ... third Distance, b ... Gap size, c ... First distance, d ... Second distance, L1 ... First virtual , L2 ... second virtual line, L3 ... straight, .theta.1 ... first angle, .theta.2 ... second angle

Claims (3)

シリンダヘッドに回転自在に軸支されたカム軸と、
前記カム軸に対して同軸となるように設けられ、前記カム軸と一体に回転し、かつ前記カム軸の軸方向へ移動可能であり、外周面にバルブの作動特性が異なるように形成された第1カムおよび第2カムが互いに隣接して設置されたカムキャリアと、を備え、
前記カムキャリアを前記カム軸の軸方向へ移動させてバルブを作動させる前記カムを切り換える内燃機関の可変動弁装置において、
前記カムキャリアは、前記第1カムによって前記バルブを作動させる第1位置と、前記第2カムによって前記バルブを作動させる第2位置とに移動可能であり、
前記カムキャリアの外周面に、前記カムキャリアを周回するように単一のガイド溝が形成され、
前記ガイド溝は、前記カムキャリアを前記第1位置へ移動させる第1切換カムと前記カムキャリアを前記第2位置へ移動させる第2切換カムとからなり、互いに対向する一対の側壁を有し、
回転中心軸を有し、該回転中心軸周りを揺動する制御軸を前記カム軸と平行に延びるように配置し、
前記制御軸に、前記カムキャリアを挟んで対向する第1アーム部および第2アーム部を有するカム切換部材を前記制御軸と一体回転可能に設け、
前記第1アーム部の先端部に、前記制御軸の揺動に伴って前記ガイド溝に挿入可能で、かつ、前記第1切換カムに当接可能な第1突起部を設け、
前記第2アーム部の先端部に、前記制御軸の揺動に伴って前記ガイド溝に挿入可能で、かつ、前記第2切換カムに当接可能な第2突起部を設け、
前記制御軸の揺動に伴って、前記第1アーム部または前記第2アーム部の一方が前記制御軸の揺動方向で前記ガイド溝から離れる方向に移動するとともに、前記第1アーム部または前記第2アーム部の他方が前記制御軸の揺動方向で前記ガイド溝に近づく方向に移動した際、
前記第1突起部の挿入方向先端部または前記第2突起部の挿入方向先端部が前記ガイド溝に挿入される直前で、
前記第1突起部の挿入方向先端部および前記第2突起部の挿入方向先端部は、前記制御軸の周方向で、前記カムキャリアの外周面に対して前記ガイド溝と反対側に位置するとともに、前記カムキャリアの外周面との間に隙間を形成することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
A camshaft rotatably supported on the cylinder head;
Provided to be coaxial with the camshaft, rotate integrally with the camshaft and movable in the axial direction of the camshaft, and formed on the outer peripheral surface to have different valve operating characteristics A cam carrier in which the first cam and the second cam are installed adjacent to each other,
In a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine that switches the cam that operates the valve by moving the cam carrier in the axial direction of the cam shaft,
The cam carrier is movable between a first position where the valve is operated by the first cam and a second position where the valve is operated by the second cam;
A single guide groove is formed on the outer peripheral surface of the cam carrier so as to go around the cam carrier,
The guide groove includes a first switching cam for moving the cam carrier to the first position and a second switching cam for moving the cam carrier to the second position, and has a pair of side walls facing each other.
A control shaft having a rotation center axis and swinging around the rotation center axis is arranged to extend parallel to the cam shaft,
A cam switching member having a first arm portion and a second arm portion facing the control shaft across the cam carrier is provided so as to be rotatable integrally with the control shaft,
Provided at the tip of the first arm portion is a first protrusion that can be inserted into the guide groove as the control shaft swings, and that can contact the first switching cam.
Provided at the tip of the second arm portion is a second protrusion that can be inserted into the guide groove along with the swing of the control shaft and that can contact the second switching cam;
As the control shaft swings, one of the first arm portion or the second arm portion moves away from the guide groove in the swing direction of the control shaft, and the first arm portion or the When the other of the second arm portions moves in a direction approaching the guide groove in the swing direction of the control shaft,
Immediately before the insertion direction tip of the first protrusion or the insertion direction tip of the second protrusion is inserted into the guide groove,
The distal end portion in the insertion direction of the first protrusion and the distal end portion in the insertion direction of the second protrusion are positioned on the opposite side of the guide groove with respect to the outer peripheral surface of the cam carrier in the circumferential direction of the control shaft. A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein a gap is formed between the cam carrier and an outer peripheral surface of the cam carrier.
前記制御軸を軸線方向から見た際に、
前記制御軸の中心点と前記カム軸の中心点とを通る直線と、前記第1アーム部に沿うように延びて前記直線と交差する第1仮想線とがなす第1角度と、
前記直線と、前記第2アーム部に沿うように延びて前記直線と交差する第2仮想線とがなす第2角度と、が等しい場合、
前記第1突起部の挿入方向先端部と前記カムキャリアの外周面との間に第1隙間が形成されるとともに、前記第2突起部の挿入方向先端部と前記カムキャリアの外周面との間に第2隙間が形成され、
前記第1隙間と前記第2隙間とを等しくなるように設定したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の可変動弁装置。
When the control axis is viewed from the axial direction,
A first angle formed by a straight line passing through the central point of the control shaft and the central point of the cam shaft and a first imaginary line extending along the first arm portion and intersecting the straight line;
When the second angle formed by the straight line and the second imaginary line extending along the second arm portion and intersecting the straight line is equal,
A first gap is formed between the leading end of the first protrusion in the insertion direction and the outer peripheral surface of the cam carrier, and between the leading end of the second protrusion in the insertion direction and the outer peripheral surface of the cam carrier. A second gap is formed in
The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the first gap and the second gap are set to be equal.
前記カムキャリアに、
前記第2切換カムに対して前記第1切換カムと反対側に位置するとともに前記カムキャリアの外周面から径方向外側に向かって立ち上がる第1規制部と、
前記第1切換カムに対して前記第2切換カムと反対側に位置するとともに前記カムキャリアの外周面から径方向外側に向かって立ち上がる第2規制部と、を形成し、
前記第1アーム部に、前記カムキャリアの軸線方向で前記第1突起部から前記第1規制部に向かって拡大する第1拡大部を形成し、
前記第2アーム部に、前記カムキャリアの軸線方向で前記第2突起部から前記第2規制部に向かって拡大する第2拡大部を形成し、
前記第1カムおよび前記第2カムは、それぞれ、相対的にリフト量の大きい大リフトカムおよび相対的にリフト量が小さい小リフトカムからなり、
前記カムキャリアが、前記大リフトカムとしての前記第1カムにより前記バルブが作動される第1位置から、前記小リフトカムとしての前記第2カムにより前記バルブが作動される前記第2位置に移動して、前記第2アーム部の前記第2拡大部が前記第2規制部に接触した状態で、
前記カム軸の軸線方向における前記第2規制部から前記第2切換カムまでの第1距離を、前記第2規制部から前記第2突起部までの第2距離よりも大きくなるよう設定し、かつ、
前記第1距離から前記第2距離を減算した第3距離を、前記カムキャリアと前記バルブとの間に配置されて前記バルブの作動に寄与するローラと、前記第1カムのカム山部との間の隙間寸法より小さくなるよう設定したことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の内燃機関の可変動弁装置。
In the cam carrier,
A first restricting portion that is located on the opposite side of the second switching cam from the first switching cam and rises radially outward from the outer peripheral surface of the cam carrier;
A second restricting portion that is located on the opposite side to the second switching cam with respect to the first switching cam and rises radially outward from the outer peripheral surface of the cam carrier;
Forming a first enlarged portion on the first arm portion that expands in the axial direction of the cam carrier from the first protrusion toward the first restricting portion;
Forming a second enlargement portion on the second arm portion that expands from the second protrusion portion toward the second restricting portion in the axial direction of the cam carrier;
The first cam and the second cam are respectively composed of a large lift cam having a relatively large lift amount and a small lift cam having a relatively small lift amount,
The cam carrier moves from a first position where the valve is operated by the first cam as the large lift cam to a second position where the valve is operated by the second cam as the small lift cam. In a state where the second enlarged portion of the second arm portion is in contact with the second restricting portion,
A first distance from the second restricting portion to the second switching cam in the axial direction of the cam shaft is set to be larger than a second distance from the second restricting portion to the second projecting portion; and ,
A third distance obtained by subtracting the second distance from the first distance is a roller disposed between the cam carrier and the valve to contribute to the operation of the valve, and a cam peak portion of the first cam. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the variable valve operating apparatus is set to be smaller than a clearance dimension between them.
JP2014219409A 2014-10-28 2014-10-28 Variable valve operating device for internal combustion engine Pending JP2016084778A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014219409A JP2016084778A (en) 2014-10-28 2014-10-28 Variable valve operating device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014219409A JP2016084778A (en) 2014-10-28 2014-10-28 Variable valve operating device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016084778A true JP2016084778A (en) 2016-05-19

Family

ID=55973097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014219409A Pending JP2016084778A (en) 2014-10-28 2014-10-28 Variable valve operating device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016084778A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6056485B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP5821498B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
CN105247176B (en) Valve trains for multi-cylinder engines
JP2009236090A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP6331926B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP7215868B2 (en) Continuously variable valve duration device and engine including same
WO2015163252A1 (en) Variable valve assembly for internal combustion engine
US8511267B2 (en) Variable valve device and internal combustion engine
EP2557280A1 (en) Valve actuator for internal combustion engine
JP2013060858A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP2015068189A (en) Variable valve device of internal combustion engine
JP2016084778A (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2013060823A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP2016125354A (en) Variable valve gear of internal combustion engine
JP2015232300A (en) Internal combustion engine variable valve gear
WO2020255390A1 (en) Valve timing adjustment device
JP2015132169A (en) Variable valve device
JP2015169183A (en) Variable valve device of internal combustion engine
US20090056654A1 (en) Valve actuating mechanism for an internal combustion engine, and cylinder head incorporating same
JP2015232301A (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
US10378396B2 (en) Variable valve-operating device
JP2016017451A (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2016079970A (en) Variable valve device of internal combustion device
JP2015169182A (en) Variable valve device of internal combustion engine
JP5874520B2 (en) Variable valve gear