JP2018105176A - Variable valve mechanism for engine - Google Patents
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Abstract
【課題】エンジン1に搭載されたカム切替機構(可変動弁機構)において、カムユニットの外周に設けたガイド溝46への潤滑油の供給を安価に行えるようにする。【解決手段】カムシャフト12にカムユニット4のスリーブ43を外挿して、スプライン結合するとともに、その外周に設けた螺旋状のガイド溝46に外方からシフトピン51を係合させて、カム軸線Xの方向にスライドさせることにより、複数のカム41,42のいずれかを選択可能とする。スリーブ43には、その内周からガイド溝46まで貫通し、当該ガイド溝46の底部に開口する貫通穴43cを設けて、スプライン結合部の潤滑油(例えばエンジンオイル)をガイド溝46に供給する。【選択図】図9In a cam switching mechanism (variable valve mechanism) mounted on an engine 1, lubricating oil can be supplied to a guide groove 46 provided on the outer periphery of the cam unit at a low cost. A cam shaft is inserted into a camshaft by spline coupling with a camshaft, and a shift pin is engaged with a spiral guide groove provided on the outer periphery of the camshaft. By sliding in the direction, it is possible to select either of the plurality of cams 41 and 42. The sleeve 43 is provided with a through hole 43 c that penetrates from the inner periphery to the guide groove 46 and opens at the bottom of the guide groove 46, and supplies lubricating oil (for example, engine oil) at the spline coupling portion to the guide groove 46. . [Selection] Figure 9
Description
本発明は、エンジンの動弁系に用いられる可変動弁機構に関し、特に、カムシャフトに外挿したカムユニットを軸方向(以下、カム軸方向ともいう)にスライドさせるようにしたカム切替方式のものに係る。 The present invention relates to a variable valve mechanism used in a valve system of an engine, and in particular, a cam switching system in which a cam unit externally attached to a camshaft is slid in an axial direction (hereinafter also referred to as a camshaft direction). Related to things.
従来より、エンジンの吸気バルブのリフト特性を変更可能な可変動弁機構として、例えば特許文献1に記載されているように、複数のカムが設けられたカムキャリア(以下、カムユニットという)をカムシャフトに外挿して、その軸方向にスライドさせることにより、いずれかのカムに切り替えるようにしたカム切替方式のものが知られている。この例ではエンジンの各気筒毎の吸気バルブがロッカアームを介して前記いずれかのカムにより駆動されるようになっている。
Conventionally, as a variable valve mechanism that can change the lift characteristics of an intake valve of an engine, for example, as described in
前記のカムユニットは吸気側のカムシャフトに外挿され、その内周に設けられたスプライン内歯がカムシャフトの外周に設けられたスプライン外歯と噛み合わされている。一方、カムユニットの外周には螺旋状のガイド溝が設けられており、これに外方からシフトピンを係合させることによって、カムシャフトの回転に伴いカムキャリアが回転しながら、カム軸方向にスライドするようになる。 The cam unit is extrapolated to the camshaft on the intake side, and spline inner teeth provided on the inner periphery thereof are meshed with spline outer teeth provided on the outer periphery of the camshaft. On the other hand, a spiral guide groove is provided on the outer periphery of the cam unit. By engaging a shift pin with the guide groove from the outside, the cam carrier rotates with the rotation of the camshaft and slides in the camshaft direction. To come.
ところで、前記従来例のようにカムユニットの外周にガイド溝を設けて、これにシフトピンを係合させるようにした場合、このガイド溝およびシフトピンの潤滑が問題になる。カムシャフトと一体に高速回転するカムユニットのガイド溝に、外方からシフトピンを挿入したり、反対に抜き出したりする際に、このガイド溝やシフトピンの摩耗が懸念されるからである。 When the guide groove is provided on the outer periphery of the cam unit and the shift pin is engaged with the guide groove as in the conventional example, lubrication of the guide groove and the shift pin becomes a problem. This is because when the shift pin is inserted into the guide groove of the cam unit that rotates at a high speed integrally with the cam shaft, or when the shift pin is pulled out from the outside, there is a concern about wear of the guide groove or the shift pin.
この点について従来より、エンジンのカムシャフトにシャワーパイプによってエンジンオイル(潤滑油)を吹き付ける構造は知られているが(例えば特開2010−164009号公報などを参照)、各気筒毎のカムユニットに対応して、そのガイド溝に向けてエンジンオイルを吹き付けるようにシャワーパイプのノズルを追加することは、徒にコスト高を招くきらいがある。 Conventionally, a structure in which engine oil (lubricating oil) is sprayed onto a camshaft of an engine with a shower pipe is known (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-164209). Correspondingly, adding a nozzle of a shower pipe so as to spray engine oil toward the guide groove tends to increase the cost.
かかる点に鑑みて本発明の目的は、前記のようなカム切替方式の可変動弁機構において、カムユニットの外周に設けたガイド溝への潤滑油の供給を安価に行えるようにすることにある。 In view of such a point, an object of the present invention is to enable low-cost supply of lubricating oil to a guide groove provided on the outer periphery of a cam unit in the variable valve mechanism of the cam switching type as described above. .
前記の目的を達成するための本発明は、まず、エンジンのカムシャフトに円筒状のカムユニットを外挿し、その外周に設けた螺旋状のガイド溝に外方からシフトピンを係合させて、カムシャフトの回転に伴いカム軸方向にスライドさせることにより、当該カムユニットに設けられた複数のカムのうちのいずれかを選択可能としたエンジンの可変動弁機構を対象とする。 In order to achieve the above object, according to the present invention, first, a cylindrical cam unit is extrapolated to a camshaft of an engine, and a shift pin is engaged from the outside with a spiral guide groove provided on the outer periphery of the cam unit. It is intended for a variable valve mechanism of an engine that allows one of a plurality of cams provided in the cam unit to be selected by sliding in the cam shaft direction as the shaft rotates.
そして、前記カムユニットのスリーブの内周に設けられたスプライン内歯と、前記カムシャフトの外周に設けられたスプライン外歯とが噛み合わされている場合に、スリーブには、その内周から前記ガイド溝まで貫通し、当該ガイド溝の底部に開口する貫通穴を設けたものである。 When the spline inner teeth provided on the inner periphery of the sleeve of the cam unit and the spline outer teeth provided on the outer periphery of the camshaft are meshed with each other, the sleeve is guided from the inner periphery to the guide. A through hole that penetrates to the groove and opens at the bottom of the guide groove is provided.
前記のように構成されたエンジンの可変動弁機構においては、カムシャフトに外挿したカムユニットを軸方向にスライドさせて、複数のカムのうちのいずれかを選択することができる。こうしてカムユニットをスライドさせるときには、カムシャフトと一体に高速で回転するカムユニットのガイド溝に、外方からシフトピンを挿入したり、反対に抜き出したりすることになり、その摩耗が懸念される。 In the variable valve mechanism of the engine configured as described above, any one of a plurality of cams can be selected by sliding a cam unit externally attached to the cam shaft in the axial direction. When the cam unit is slid in this way, a shift pin is inserted from the outside into the guide groove of the cam unit that rotates at high speed integrally with the camshaft, or pulled out in the opposite direction.
この点について本発明者は、スリーブの内周のスプライン内歯と、カムシャフトの外周のスプライン外歯とが噛み合わされている場合には、これに対して潤滑油が供給されていることに着目し、この潤滑油を前記ガイド溝やシフトピンの潤滑に利用するようにした。そのために前記スリーブに、その内周から前記ガイド溝まで貫通するように貫通穴を設けており、この貫通穴を介してガイド溝の底部に供給される潤滑油によって、当該ガイド溝およびシフトピンが潤滑されることになる。 In this regard, the present inventors pay attention to the fact that when the inner spline teeth on the inner periphery of the sleeve and the outer spline teeth on the outer periphery of the camshaft are meshed with each other, lubricating oil is supplied thereto. The lubricating oil is used for lubricating the guide groove and the shift pin. Therefore, a through hole is provided in the sleeve so as to penetrate from the inner periphery to the guide groove, and the guide groove and the shift pin are lubricated by the lubricating oil supplied to the bottom of the guide groove through the through hole. Will be.
なお、前記のようにスプライン結合部に供給される潤滑油は、カムシャフトの内部に設けた油路を介してその外周面に供給されるものであってもよいが、カムシャフトの強度を確保するためにはその外部から供給される方が望ましい。そこで、例えばカムシャフトのジャーナル部などに供給されるエンジンオイルを利用し、これをカムシャフトの外周面を介して前記のスプライン結合部に供給するようにしてもよい。 Note that the lubricating oil supplied to the spline coupling portion as described above may be supplied to the outer peripheral surface via an oil passage provided inside the camshaft, but ensures the strength of the camshaft. In order to do this, it is desirable to supply from the outside. Therefore, for example, engine oil supplied to the journal portion of the camshaft may be used and supplied to the spline coupling portion via the outer peripheral surface of the camshaft.
本発明は、カムシャフトに外挿したカムユニットの外周に螺旋状のガイド溝を設け、これに外方からシフトピンを係合させて、カムユニットをスライドさせるようにした場合に、カムユニットのスリーブをその内周から前記ガイド溝の底部まで貫通するように貫通穴を設けることで、スリーブの内周のスプラインなどを潤滑する潤滑油の一部を供給し、ガイド溝やシフトピンの潤滑を安価に行えるようになる。 The present invention provides a cam unit sleeve when a spiral guide groove is provided on the outer periphery of a cam unit externally attached to a camshaft, and a shift pin is engaged with the guide groove from the outside to slide the cam unit. By providing a through hole so that it penetrates from the inner circumference to the bottom of the guide groove, a part of the lubricating oil for lubricating the spline on the inner circumference of the sleeve is supplied, and the lubrication of the guide groove and the shift pin is inexpensive. You can do it.
以下、本発明をエンジンの動弁系に適用した実施の形態について説明する。本実施の形態のエンジン1は、一例として直列4気筒のガソリンエンジン1であって、図1には模式的に示すように第1〜第4の4つの気筒3(#1〜#4)がシリンダブロック(図示せず)の長手方向、即ちエンジン1の前後方向(矢印で示す図1の左右方向)に並んでいる。なお、以下ではエンジン1の前後方向を単に前後と呼ぶこともある。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an engine valve train will be described. The
図1には上方から見て示すように、エンジン1の上部(シリンダヘッド)にはカムハウジング2が配設されて、吸気側および排気側の動弁系を収容している。すなわち、図1には破線で示すように、エンジン1の前後方向に一列に並んで設けられた4つの気筒3のそれぞれに、2つの吸気バルブ10および2つの排気バルブ11が設けられており、それらが吸気カムシャフト12および排気カムシャフト13によって駆動されるようになっている。なお、吸気カムシャフト12および排気カムシャフト13の前端部にはそれぞれVVT(Variable Valve Timing)14が取り付けられている。
As seen from above in FIG. 1, a
例えば、吸気カムシャフト12について図2にも示すように、カムハウジング2には、吸気カムシャフト12の前後両端部と気筒間とに対応して5つのカムホルダ21〜25が設けられて、それぞれ吸気カムシャフト12の5つのジャーナル部を回転自在に支持している。すなわち、最前部(図2の左端部)の1番カムホルダ21は、吸気カムシャフト12のフロントピースに設けられた1番ジャーナル部を支持している。
For example, as shown in FIG. 2 for the
一方、その1番ジャーナル部を除く2〜5番の4つのジャーナル部は、詳しくは後述するが、吸気カムシャフト12自体ではなく、これに外挿されたスリーブ43に設けられており、それぞれ2〜5番カムホルダ22〜25によって支持されている。そして、それらの各カムホルダ21〜25の内周に、周方向に延びる給油溝21a〜25aが設けられて、図示しない油路を介してエンジンオイル(潤滑油)が供給されるようになっている。
On the other hand, the four
本発明の特徴部分として吸気カムシャフト12には、吸気バルブ10を駆動するカム41,42を切り替えて、そのリフト特性を変更するカム切替機構(本発明の可変動弁機構)が設けられている。一例として第1気筒3(#1)について図3に拡大して示すように、各気筒3毎に吸気カムシャフト12の軸線Xの方向(カム軸方向、エンジン前後方向)に並ぶ2つの吸気バルブ10にそれぞれ対応して、プロフィールの異なる2つのカム41,42が設けられている。
As a characteristic part of the present invention, the
図3においては左側(軸線X方向の一側)から右側(他側)に向かって、低リフトカム41および高リフトカム42が並んでおり、そのいずれかが選択されて、ロッカアーム15を介して吸気バルブ10を駆動するようになっている。これら低リフトカム41および高リフトカム42のベース円は同径で、互いに連続する円弧面として形成されており、図3には低リフトカム40に切り替えられて、そのベース円区間にロッカアーム15のローラ15aが当接している状態を示している。
In FIG. 3, a
このようにベース円区間にロッカアーム15のローラ15aが当接している状態では、吸気バルブ10はリフトしていない。すなわち、吸気バルブ10は一般的なポペット弁であり、そのステム部10aの上部にリテーナが取り付けられて、バルブスプリング16から上向きの押圧力を受けている。これにより、図3に実線で示すように吸気バルブ10は、その傘部が吸気ポート(仮想線で示す)を閉じている。
In this manner, when the
そして、この状態から矢印Rの向きに吸気カムシャフト12が回転すると、図示はしないが、低リフトカム41がローラ15aを押圧して、ロッカアーム15を押し下げるようになる。これによりロッカアーム15は、低リフトカム41のプロフィールに従って吸気バルブ10を駆動することになり、バルブスプリング16の反力に抗して吸気バルブ10が、図3に仮想線で示すようにリフトされる。
When the
−カム切替機構−
本実施の形態では、前記のようにロッカアーム15を介して吸気バルブ10をリフトさせるカムを、低リフトカム41または高リフトカム42のいずれかに切り替えるようになっている。すなわち、前記の図2、3の他、図4〜6にも示すように本実施の形態では、円筒状のスリーブ43の所定カ所にカム41,42が2つずつ一体に設けられてカムユニット4を構成し、吸気カムシャフト12にスライド可能に外挿されている。
-Cam switching mechanism-
In the present embodiment, the cam that lifts the
詳しくは前記の図1、2に表れているように本実施の形態では、長尺のスリーブ43が第1気筒3(#1)および第2気筒3(#2)に亘って延びていて、それぞれの気筒3の2つの吸気バルブ10に対応する部位に、即ち合計4カ所に2つずつカム41,42が設けられている。つまり、第1気筒3(#1)および第2気筒3(#2)の2つのカムユニット4は連結されて一体的に構成されている。なお、第3気筒3(#3)および第4気筒3(#4)のカムユニット4についても同様である。
Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, in the present embodiment, the
そして、図4には第1気筒3(#1)および第2気筒3(#2)の2つのカムユニット4について軸線Xを含む縦断面で示すように、スリーブ43の内周にはスプライン内歯44が形成されており、これが吸気カムシャフト12の外周に形成されたスプライン外歯12aと噛み合うようになっている。つまり、図5には図4のV-V線における横断面を示すように、カムユニット4(スリーブ43)は吸気カムシャフト12とスプライン結合されて、一体に回転するとともに軸線Xの方向にはスライドするようになっている。
In FIG. 4, the two
前記の図4に表れているように本実施の形態では、第1気筒3(#1)に対応してスリーブ43の内周にスプライン内歯44が形成されており、その後端部は、図2を参照して上述したように2番カムホルダ23によって支持される2番ジャーナル部に対応している。一方、軽量化のために第2気筒3(#2)に対応する部位にはスプライン内歯は形成されていない。スリーブ43の後端部には、3番カムホルダ23によって支持される3番ジャーナル部が設けられているが、その内周にもスプライン内歯は形成されていない。
As shown in FIG. 4, in the present embodiment, the spline
また、スリーブ43の外周には、カムユニット4をスライドさせるために、以下に説明するようにシフトピン51の係合されるガイド溝46,47が設けられている。すなわち、前記図2、3などに表れているように第1気筒(#1)のカムユニット4における軸線X方向の中間部分に、全周に亘って周方向に延びる右回りの螺旋状のガイド溝46が設けられている。同様に第2気筒(#2)のカムユニット4には、左回りの螺旋状のガイド溝47が設けられている。
On the outer periphery of the
そして、それらのガイド溝46,47にそれぞれシフトピン51を係合させることができるように、吸気カムシャフト12の上方には各気筒3毎にアクチュエータ5が配設されて、例えば軸線X方向に延びるステー52(図1、2を参照)によってカムハウジング2に支持されている。このアクチュエータ5は、電磁ソレノイドによってシフトピン51を進退駆動するものであり、そのオン状態でシフトピン51が進出すると、いずれかのガイド溝46、47に係合するようになる。
An
−カム切り替えの動作−
そのようにして進出したシフトピン51が例えば第1気筒3(#1)のガイド溝46と係合することにより、以下に図7、8も参照して説明するように、吸気カムシャフト12の回転に伴い、カムユニット4の外周面において相対的にはシフトピン51が周方向に移動しながら、ガイド溝46に沿って軸線X方向にも(即ち斜めに)移動するようになる。このとき実際にはカムユニット4が回転しながら軸線X方向にスライドする。
−Cam switching operation−
As the
詳しくは、まず、図7に表れているようにガイド溝46は、カムユニット4の外周における軸線X方向の一側(図7の左側)寄りおよび他側(図7の右側)寄りを、それぞれ周方向に直線的に延びる直溝部46a,46bと、これらの直溝部46a,46b同士を繋ぐS字状の湾曲溝部46cとを有している。そして、前記図3に表れているように低リフトカム41が選択されている位置(低リフト位置)では、軸線X方向一側の直溝部46aがアクチュエータ5のシフトピン51と対向している。
Specifically, first, as shown in FIG. 7, the
この状態でアクチュエータ5が動作してシフトピン51を進出させると、図8の上段に示すようにシフトピン51がガイド溝46の一側の直溝部46aと係合し、吸気カムシャフト12の回転に伴い図の下側に相対移動する。そして、図8の中段に示すように湾曲溝部46cに至り、この湾曲溝部46cに沿ってシフトピン51が図の下側に相対移動しながら、軸線X方向の他側にも、即ち斜めに移動するようになる。
When the
これにより、実際にはシフトピン51がカムユニット4を軸線X方向の一側に押圧してスライドさせ、高リフトカム42が選択される位置(高リフト位置)へと切り替える。このとき、図8の下段に示すようにシフトピン51は、ガイド溝46の他側の直溝部46bに到達し、その後、ガイド溝46から離脱する。このようにして低リフト位置から高リフト位置に切り替えるときのカムユニット4のスライド量Sは、図7に示すように、低リフトカム41および高リフトカム42の間隔と同じになっている。
As a result, the
なお、前記のようにカムユニット4が高リフト位置に切り替えられると、図示はしないが、第2気筒(#2)のカムユニット4に設けられたガイド溝47の軸線X方向他側の直溝部がアクチュエータ5のシフトピン51と対向するようになる。そして、このアクチュエータ5をオンして、シフトピン51をガイド溝47に係合させることで、前記と同様にして、吸気カムシャフト12の回転に伴いカムユニット4を軸線X方向の他側にスライドさせて、低リフト位置へと移動させることができる。
When the
−ロック機構−
本実施の形態では、前記のようにカム41,42を切り替えたときのカムユニット4の位置(低リフト位置、高リフト位置)を保持するためのロック機構6(位置決め機構)が、第1気筒3(#1)のカムユニット4と吸気カムシャフト12との間に設けられている。すなわち、前記の図2、6に表れているように第1気筒3(#1)のカムユニット4に対応してスリーブ43の内周面には、全周に亘る2つの環状溝48,49が軸線X方向(図6の左右方向)に並んで形成され、その間に残存するように環状突部50が形成されている。
-Lock mechanism-
In the present embodiment, the lock mechanism 6 (positioning mechanism) for holding the position of the cam unit 4 (low lift position, high lift position) when the
そして、カムユニット4が前記低リフト位置または高リフト位置にあるときに、前記の環状溝48,49にそれぞれ嵌り込むように、吸気カムシャフト12には、その外周において出没可能に2つのロックボール61が配設されている。すなわち、本実施の形態では、吸気カムシャフト12を貫通してその外周面の2カ所にそれぞれ開口する断面円形状の貫通孔12bが形成され、その内部に2つのロックボール61とコイルスプリング62とが収容されている。
Then, when the
言い換えると、吸気カムシャフト12の外周において周方向に180°離間する2カ所にロックボール61が配設されており、それぞれがコイルスプリング62の両端部に配設されて、そのばね力によって貫通孔12bの両端の開口から外方に押し出されるように付勢されている。そして、図6の上段に示すようにカムユニット4が低リフト位置(図6の右側の位置)にあるときには、2つのロックボール61がそれぞれ環状溝48に嵌まり込んでカムユニット4のスライドを規制し、低リフト位置に保持するようになる。
In other words, the
一方、図6の下段に示すようにカムユニット4が高リフト位置(図6の左側の位置)にあるときには、2つのロックボール61がそれぞれ環状溝49に嵌まり込んで、カムユニット4のスライドを規制し、高リフト位置に保持するようになる。そして、図8を参照して上述したように、カムユニット4が例えば低リフト位置から高リフト位置にスライドするときには、ロックボール61が環状突部50を乗り越えて環状溝48から環状溝49に移動する。
On the other hand, as shown in the lower part of FIG. 6, when the
このときにはカムユニット4のスライドに伴いロックボール61が、まず、環状突部50に押されて、コイルスプリング62のばね力に抗して移動し、環状溝48から抜け出す。そして、環状突部50を乗り越えた後にロックボール61は、コイルスプリング62のばね力によって環状溝49に嵌り込んでゆく。なお、カムユニット4が高リフト位置から低リフト位置にスライドする場合、これに伴いロックボール61は環状溝49から離脱して、環状突部50を乗り越えた後に環状溝48に嵌り込むようになる。
At this time, as the
−ガイド溝の潤滑−
ところで、上述したカム切替機構のようにカムユニット4の外周にガイド溝46,47を設けて、これにシフトピン51を係合させるようにした場合、それらをいかにして潤滑するかが問題になる。これは、吸気カムシャフト12と一体になって高速回転するカムユニット4のガイド溝46,47に、外方からシフトピン51を挿入したり、反対に抜き出したりする際に、それらが摩耗すると考えられるからである。
−Lubrication of guide groove−
By the way, when the
この点について、一般的なエンジンの動弁系の潤滑方法としてシャワーパイプによってカムシャフトのジャーナル部にエンジンオイル(潤滑油)を吹き付けることは知られているが、各気筒3毎のカムユニット4に対応づけて、そのガイド溝46,47にそれぞれエンジンオイルを吹き付けるようにシャワーパイプのノズルを設けることは、徒にコスト高を招くという難がある。
In this regard, it is known that engine oil (lubricating oil) is sprayed onto the journal portion of the camshaft by a shower pipe as a general lubrication method for the valve system of the engine. Correspondingly, providing the nozzle of the shower pipe so as to spray the engine oil in the
この点について本実施の形態では、吸気カムシャフト12のジャーナル部(本実施の形態ではスリーブ43のジャーナル部)に給油されるエンジンオイルを貫通穴43a,43bによってスリーブ43の内周に導き、スプライン結合部を潤滑するようにしている。そして、このエンジンオイルをロック機構6の環状溝48,49からガイド溝46に導くよう、スリーブ43に貫通穴43cを設けている。こうして導かれるエンジンオイルによってガイド溝46およびシフトピン51が潤滑される。
In this embodiment, engine oil supplied to the journal portion of the intake camshaft 12 (in this embodiment, the journal portion of the sleeve 43) is guided to the inner periphery of the
すなわち、まず、上述したようにカムホルダ21〜25にはそれぞれ給油溝21a〜25aが設けられて、エンジンオイルが供給されるようになっており、ここから吸気カムシャフト12のスリーブ43のジャーナル部にエンジンオイルが給油される。そして、図4に表れているように、第1および第2気筒3(#1,#2)に対応するスリーブ43において、両気筒間の2番ジャーナル部には貫通穴43a,43bが設けられている。
That is, first, as described above, the
これらの貫通穴43a,43bは、それぞれ2番カムホルダ22の給油溝22aに連通して、エンジンオイルをスリーブ43の内周面に供給するようになっており、こうして供給されるエンジンオイルがスプライン内歯44やスプライン外歯12aの潤滑に供される。なお、図4には示さないが、第3および第4気筒3(#3,#4)に対応するスリーブ43には、4番ジャーナル部に貫通穴43a,43bが設けられている。
These through
図4の他、図9にも表れているように、本実施の形態において前記2つの貫通穴43a,43bは、スリーブ43の周方向に180°離間する2カ所に設けられている。そして、それぞれの貫通穴43a,43bが周方向についてロックボール61と同じ位置になるように、位置を合わせてスリーブ43が吸気カムシャフト12に外挿されている。言い換えると、2カ所のロックボール61にそれぞれ対応して2カ所に貫通穴43a,43bが設けられている。
As shown in FIG. 9 in addition to FIG. 4, in the present embodiment, the two through
これにより、図9には矢印O1,O2として示すように、2つの貫通穴43a,43bからそれぞれスリーブ43の内周面に供給されたエンジンオイルが、スプライン内歯44およびスプライン外歯12aによって軸線X方向に案内され、2つのロックボール61にも供給される。こうして2つのロックボール61に供給されたエンジンオイルは、環状溝48,49およびその間の環状突部50にも供給されるようになる。
Accordingly, as indicated by arrows O1 and O2 in FIG. 9, the engine oil supplied to the inner peripheral surface of the
そして、本実施の形態では、前記環状溝48,49の間の環状突部50において開口する一方、この開口部から外方(図9では上方)に延びてスリーブ43を貫通し、ガイド溝46の底部に開口する貫通穴43cが設けられている。このため、前記のように環状溝48,49や環状突部50に供給されたエンジンオイルは、図9に矢印O3として示すように貫通穴43cを流通して、ガイド溝46の底部に供給されることになる。
In the present embodiment, an opening is formed in the
つまり、吸気カムシャフト12のジャーナル部に給油されるエンジンオイルを貫通穴43a,43bによってスリーブ43の内周に導き、スプライン結合部を潤滑するとともに、このエンジンオイルの一部を貫通穴43cによってガイド溝46にも供給して、当該ガイド溝46やシフトピン51の潤滑に供するようにしている。なお、ガイド溝47に対しては、図示しないがシャワーパイプのノズルなどからエンジンオイルが供給される。
That is, the engine oil supplied to the journal portion of the
以上、説明したように本実施の形態に係るエンジン1では、吸気カムシャフト12に装着したカムユニット4をスライドさせて、2つのカム41,42を切り替えるカム切替機構を備える場合に、第1および第2気筒3のカムユニット4、並びに第3および第4気筒3のカムユニット4を、それぞれスリーブ43によって一体化する構造としている。このことで、2つのカムユニット4が一体として動作するようになり、これを動作させるためのシフトピン51やアクチュエータ5の個数を減らすことで、コストの低減が図られる。
As described above, in the
そうして2つのカム41,42を切り替えるために、スリーブ43の外周には螺旋状のガイド溝46,47を設けて、これにシフトピン51を係合させることにより、カムユニット4(スリーブ43)をスライドさせるようにしているが、このときには高速で回転するスリーブ43のガイド溝46,47にシフトピン51を挿入したり、抜き出したりすることになるので、それらの摩耗が懸念される。
Thus, in order to switch between the two
そこで、スリーブ43と吸気カムシャフト12との間のスプライン結合部に供給されるエンジンオイルの一部を、ロック機構6の潤滑にも利用した上で、さらに貫通穴43cによってガイド溝46に供給し、このガイド溝46およびシフトピン51の潤滑に供することで、ガイド溝46に対応してシャワーパイプのノズルを設ける必要がなくなり、その分、潤滑を安価に行えるようになる。
Therefore, a part of the engine oil supplied to the spline joint between the
−他の実施形態−
本発明の構成は、上述した実施の形態には限定されない。この実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明の構成は勿論、用途などについても限定するものではない。例えば、前記実施の形態ではカムユニット4に吸気バルブ10毎に低リフトカム41および高リフトカム42を設けて、そのリフト特性を高低2段階に切り替えるようにしているが、これに限定されず、例えばリフト特性は3段階に切り替えるように構成してもよい。
-Other embodiments-
The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment. This embodiment is merely an example, and the configuration of the present invention is of course not limited to applications. For example, in the above-described embodiment, the
また、前記実施の形態では、スリーブ43と吸気カムシャフト12のスプライン結合部を潤滑するエンジンオイルの一部をロックボール61に供給した上で、さらに貫通穴43cを介してガイド溝46に供給するようにしているが、これにも限定されず、スプライン結合部を潤滑するエンジンオイルの一部を、直接的にガイド溝46に供給するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, part of the engine oil that lubricates the spline coupling portion between the
また、前記実施の形態では、スリーブ43の2カ所に貫通穴43a,43bを設けて、ジャーナル部からスリーブ43の内周に供給し、スプライン結合部を潤滑するようにしているが、これにも限定されず、例えば吸気カムシャフト12の内部に設けた油路によって、スプライン結合部を潤滑する構造としてもよい。
In the above embodiment, the through
また、前記実施の形態では、スリーブ43の2つのガイド溝46,47のうち、ガイド溝46にのみ貫通穴43cを介してエンジンオイルを供給するようにしており、ガイド溝47については別途、シャワーパイプのノズルなどによってエンジンオイルを供給する必要があるが、これにも限定されず、ガイド溝47に対してもガイド溝46と同様に、スリーブ43に設けた貫通穴からエンジンオイルを供給するようにしてもよい。
In the embodiment, engine oil is supplied to only the
さらに、前記実施の形態では、エンジン1の動弁系における吸気側にカム切替機構を設けた例について説明したが、これは排気側であってもよいし、両側であってもよい。また、前記実施の形態のように直列4気筒エンジン1において、第1および第2気筒3(#1、#2)のカムユニット4を連結一体化し、第3および第4気筒3(#3、#4)のカムユニット4も連結一体化した場合にも限定されない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the cam switching mechanism is provided on the intake side in the valve train of the
例えば直列3気筒エンジンにおいて第1および第2気筒3(#1、#2)のカムユニット4を連結一体化した場合にも、本発明を適用することができるし、気筒数に関係なく、全ての気筒3のカムユニット4を個別に動作させるようにした場合にも、本発明を適用することができる。また、エンジン1は直列5気筒以上であってもよいし、直列でなくV型など種々の気筒配列のエンジンにも本発明を適用することができる。
For example, the present invention can be applied to the case where the
本発明は、エンジンの動弁系に設けたカム切替方式の可変動弁機構において、カムシャフトに外挿したカムユニットに螺旋状のガイド溝を設けた場合に、そのガイド溝の潤滑を安価に実現できるので、例えば自動車に搭載されるエンジンに適用して効果が高い。 According to the present invention, in a cam switching type variable valve mechanism provided in a valve system of an engine, when a spiral guide groove is provided in a cam unit extrapolated to a camshaft, the guide groove is lubricated at low cost. Since it can be realized, it is highly effective when applied to an engine mounted on an automobile, for example.
1 エンジン
4 カムユニット
41 低リフトカム
42 高リフトカム
43 スリーブ
43c 貫通穴
44 スプライン内歯
46 ガイド溝
5 アクチュエータ
51 シフトピン
12 吸気カムシャフト
12a スプライン外歯
X 吸気カムシャフトの軸線(カム軸方向、エンジン前後方向)
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記カムユニットのスリーブの内周に設けられたスプライン内歯と、前記カムシャフトの外周に設けられたスプライン外歯とが噛み合わされており、
前記スリーブには、その内周から前記ガイド溝まで貫通し、当該ガイド溝の底部に開口する貫通穴が設けられていることを特徴とする、エンジンの可変動弁機構。 By extrapolating a cylindrical cam unit to the camshaft of the engine, engaging a shift pin from the outside with a spiral guide groove provided on the outer periphery, and sliding it in the camshaft direction as the camshaft rotates, In the variable valve mechanism of the engine that can select any one of a plurality of cams provided in the cam unit,
The spline inner teeth provided on the inner periphery of the sleeve of the cam unit and the spline outer teeth provided on the outer periphery of the camshaft are meshed,
The variable valve mechanism for an engine according to claim 1, wherein the sleeve is provided with a through hole that penetrates from the inner periphery to the guide groove and opens at the bottom of the guide groove.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016250745A JP2018105176A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Variable valve mechanism for engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016250745A JP2018105176A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Variable valve mechanism for engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018105176A true JP2018105176A (en) | 2018-07-05 |
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ID=62787253
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| JP2016250745A Pending JP2018105176A (en) | 2016-12-26 | 2016-12-26 | Variable valve mechanism for engine |
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| JP (1) | JP2018105176A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021025499A (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-22 | スズキ株式会社 | Valve gear of internal combustion engine |
-
2016
- 2016-12-26 JP JP2016250745A patent/JP2018105176A/en active Pending
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| JP2021025499A (en) * | 2019-08-07 | 2021-02-22 | スズキ株式会社 | Valve gear of internal combustion engine |
| JP7293961B2 (en) | 2019-08-07 | 2023-06-20 | スズキ株式会社 | valve gear for internal combustion engine |
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