JP2004346823A - Valve gear for internal combustion engine - Google Patents
Valve gear for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004346823A JP2004346823A JP2003144582A JP2003144582A JP2004346823A JP 2004346823 A JP2004346823 A JP 2004346823A JP 2003144582 A JP2003144582 A JP 2003144582A JP 2003144582 A JP2003144582 A JP 2003144582A JP 2004346823 A JP2004346823 A JP 2004346823A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cam
- valve
- swing
- swing cam
- lubricating oil
- 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
Links
Images
Landscapes
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動弁装置、とりわけ揺動カムと伝達機構との連結個所の枢支部の潤滑性能を向上させることのできる内燃機関の動弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の内燃機関の動弁装置としては、機関運転状態に応じて吸気弁あるいは排気弁のバルブリフト及び作動角を可変にする可変機構を備えたものがあり、その一つとして以下の特許文献に記載されたものがある。
【0003】
概略を説明すれば、この動弁装置は、一気筒当たり2つの吸気弁を有するものに適用されたもので、クランク軸の回転に同期回転する駆動軸の外周に、軸心が駆動軸の軸心から偏心した駆動カムが固設されていると共に、前記駆動軸の外周に円筒状のカムシャフトが同軸上に回転自在に設けられている。
【0004】
このカムシャフトは、両端部に一対の吸気弁に対応した左右一対の揺動カムが一体に設けられており、この両揺動カムに前記駆動カムの回転力が多節リンク状の伝達機構を介して伝達されて、各吸気弁をバルブリフターを介して開閉作動させるようになっている。
【0005】
前記伝達機構は、揺動カムの上方に配置されて、制御軸に固定された制御カムに揺動自在に支持されたロッカアームと、一端部が駆動カムに回転自在に連係しかつ他端部がロッカアームの一端部に回転自在に連結されたリンクアームと、一端部がロッカアームの他端部に回転自在に連結され、他端部が前記一方の揺動カムのカムノーズ部の先端部に回転自在に連結されたリンクロッドとから構成されている。
【0006】
そして、前記駆動軸の回転駆動に伴って駆動カムが偏心回転することにより、リンクアームを介してロッカアームが制御カムを支点として揺動し、さらにかかるロッカアームの揺動運動をリンクロッドが直線運動に変換して揺動カムを駆動軸を支点として揺動させる。これによって、該揺動カムの下面に有するカム面がバルブリフターを介して両吸気弁を開閉作動させるようになっている。
【0007】
また、機関運転状態の変化に応じて前記制御軸が正逆回転制御されることにより制御カムが偏心回動して、ロッカアームの揺動支点を変化させる。これにより、各バルブリフター上面に対する各揺動カムのカム面の当接位置が変化して、各吸気弁のバルブリフト量と作動角を可変制御するようになっている。これによって、機関低回転時の燃費などの向上と高回転時の出力トルクの向上などが図れ、機関性能を十分に引き出すことが可能になる。
【0008】
【特許文献1】
特開2002−303108号公報
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記従来の動弁装置にあっては、前記揺動カムを、バルブスプリングのばね力等に起因する大きなフリクションに抗してロッカアームやリンクロッドによって揺動させるようになっていることから、該揺動カムとリンクロッドとの連結部である第1枢支部及びロッカアームとリンクロッドとの連結部である第2枢支部に大きな摩擦抵抗が発生している。
【0010】
しかし、かかる第1、第2枢支部に対する積極的な潤滑手段が講じられていないため、これら各枢支部の潤滑性能が不十分である。特に、第2枢支部は、揺動カムから十分に離れた上方に位置していることから、動弁装置で飛散した潤滑油も十分に掛からないため、潤滑性が低下している。
【0011】
この結果、耐久性を確保する必要上、ロッカアームやリンクロッド及び第2枢支部を構成する枢支ピンなどを耐摩耗性の高価な材料によって形成しなければならない。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記従来の動弁装置の実情に鑑みて案出されたもので、請求項1に記載の発明は、とりわけ、シリンダヘッドの前記揺動カムが揺動する範囲の所定位置に油溜部を設け、前記揺動カムが揺動することによって該揺動カムに付着した油溜部内の潤滑油を枢支部方向へ跳ね上げように構成したことを特徴としている。
【0013】
この発明によれば、揺動カムの揺動に伴って油溜部内の潤滑油が跳ね上げられて、該潤滑油を枢支部に直接的に供給することができるので、該枢支部の潤滑性能が向上する。
【0014】
したがって、伝達機構と揺動カムとの常時円滑な作動が得られると共に、該枢支部の摩耗等の発生を防止することができ、耐久性の向上が図れる。
【0015】
この結果、伝達機構や枢支部を高価な耐摩耗材によって形成する必要がなくなり、コストの高騰を抑制できる。
【0016】
請求項2に記載の発明は、前記揺動カムを、機関弁を最大にリフトさせた際に、カムノーズ部の先端部が前記油溜部に浸漬するように配置したことを特徴としている。
【0017】
この発明によれば、具体的な作用として、揺動カムの揺動時にカムノーズ部の先端部に油溜部の潤滑油が付着して、そのまま揺動力を介して枢支部方向へ跳ね上げることから、潤滑油が枢支部に直接的に供給される。
【0018】
したがって、該枢支部の潤滑性能が向上して、請求項1と同様な作用効果が得られる。
【0019】
請求項3に記載の発明は、前記揺動カムのカムノーズ部側の上面を平坦状に形成し、揺動カムの揺動時に、前記平坦な上面によって前記油溜部内の潤滑油を掬い上げるように構成したことを特徴としている。
【0020】
この発明によれば、揺動カムの平坦な上面によって油溜部内の潤滑油をより積極的にすくい上げるようにしたことから、枢支部に対してより多くの潤滑油を供給することが可能になる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る内燃機関の動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。この実施形態の動弁装置は、1気筒あたり2つの吸気弁を備えかつ該各吸気弁のバルブリフトを機関運転状態に応じて可変にする可変機構を備えた内燃機関に適用されている。
【0022】
すなわち、この動弁装置は、図1〜図3に示すように、シリンダヘッド1に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられた一対の吸気弁2,2と、機関前後方向に配置された内部中空状の支軸である駆動軸3と、各気筒毎に配置されて、前記駆動軸3の外周面に同軸上に回転自在に支持されたカムシャフト4と、前記駆動軸3の所定位置に固設された駆動カム5と、前記カムシャフト4の両端部に一体に設けられて、各吸気弁2,2の上端部に配設されたバルブリフター6,6に摺接して各吸気弁2,2を開作動させる一対の揺動カム7,7と、駆動カム5と揺動カム7,7との間に連係されて、駆動カム5の回転力を揺動カム7,7の揺動力(開弁力)として伝達する伝達機構8と、該伝達機構8の作動位置を可変にする制御機構9とを備えている。
【0023】
前記吸気弁2,2は、シリンダヘッド1の上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナとの間に弾装されたバルブスプリング10,10によって閉方向に付勢されている。
【0024】
前記駆動軸3は、機関前後方向に沿って配置されて、両端部がシリンダヘッド1の上部に設けられた図外の軸受によって回転自在に軸支されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されており、この回転方向は図2中、矢印方向に設定されている。
【0025】
前記各カムシャフト4は、駆動軸3の軸方向に沿ってほぼ円筒状に形成され、内部軸方向に前記駆動軸3の外周面に回転自在に支持される支軸孔が貫通形成されていると共に、中央位置に形成された大径円筒状のジャーナル部4aが図外のカム軸受によって回転自在に軸支されている。
【0026】
前記駆動カム5は、ほぼ円盤状に形成されて、図3に示すように、その一側部に固定用の筒状部5aが一体に設けられており、この筒状部5aが駆動軸3の軸方向の所定位置で固定用ピン11を介して駆動軸3上に固定されていると共に、外周面5bが偏心円のカムプロフィールに形成されて、軸心Yが駆動軸3の軸心Xから径方向へ所定量だけオフセットしている。
【0027】
前記各揺動カム7は、図1、図2及び図4に示すように同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側がカムシャフト4を介して前記駆動軸3の軸心Xを中心として揺動するようになっていると共に、揺動カム7の下面にはカム面7aがそれぞれ形成され、基端部側の基円面と、該基円面からカムノーズ部7b、7b側に円弧状に延びるランプ面と、該ランプ面からカムノーズ部7bの先端側に有する最大リフトの頂面に連なるリフト面とが形成されており、該基円面とランプ面、リフト面及び頂面とが、揺動カム7の揺動位置に応じて各バルブリフター6の上面所定位置に当接するようになっている。
【0028】
また、揺動カム7の前記カムノーズ部7b側には、後述するリンクロッド15の他端部15bと連結する第2枢支部であるピン21が挿通されるピン孔7cが両側面方向へ貫通形成されている。さらに、この各揺動カム7の上部両側面には、波形状の凹部12,12がそれぞれ形成されている。
【0029】
前記伝達機構8は、図1〜図3に示すように、駆動軸3の上方に配置されたロッカアーム13と、該ロッカアーム13の一端部13aと駆動カム5とを連係するリンクアーム14と、ロッカアーム13の他端部13bと一方の揺動カム7のカムノーズ部7bとを連係するリンクロッド15とを備えている。
【0030】
前記ロッカアーム13は、中央の筒状基部の内部に支持孔13cが横方向から貫通形成され、この支持孔13cを介して後述する制御カム18に揺動自在に支持されている。また、筒状基部の外端側から延出した一端部13aは、先端部の側部にピン19が一体に突設されている一方、筒状基部の内端側から延出した他端部13bは、先端部の内部にリンクロッド15の一端部15aと連結する第1枢支部であるピン20が嵌入するピン孔が形成されている。
【0031】
前記リンクアーム14は、比較的大径な円環部14aと、該円環部14aの外周面所定位置に突設された突出端14bとを備え、円環部14aの中央位置には、前記駆動カム5の外周面5bに回転自在に嵌合する嵌合孔14cが形成されている一方、突出端14bには、前記ピン19が回転自在に挿通するピン孔14dが貫通形成されている。
【0032】
前記リンクロッド15は、プレス成形によって一体に形成され、中央部が横断面ほぼコ字形状に形成されており、内側がコンパクト化を図るために、ほぼく字形状に折曲形成されていると共に、両端部15a,15bが前記ロッカアーム13の他端部13bと揺動カム7のカムノーズ部7bに前記各ピン20、21を介して回転自在に連結されている。
【0033】
すなわち、リンクロッド15は、ほぼ上下方向に配置されて、上端側の一端部15aがロッカアーム13の他端部13bにピン20によって回転自在に連係されている一方、下端側の他端部15bが一方の揺動カム7のカムノーズ部7bに前記ピン孔7cに挿通したピン21によって揺動カム7に回動自在に連係している。
【0034】
なお、前記各ピン20,21は、通常の鉄系金属によって形成され、それぞれの両端部がリンクロッド15の両端部15a、15bのピン孔15c、15dに圧入固定されていると共に、ロッカアーム13の他端部13bのピン孔や揺動カム7のピン孔7cには摺動自在に保持されている。
【0035】
前記制御機構9は、図1〜図3に示すように、駆動軸3の上方位置に配置された図外の軸受に回転自在に支持された制御軸17と、該制御軸17の外周に一体に固定されてロッカアーム13の揺動支点となる制御カム18とを備えている。
【0036】
前記制御軸17は、駆動軸3と並行に機関前後方向に配設されていると共に、一端部に設けられた図外の電動アクチュエータ(DCモータ)により歯車機構を介して所定回転角度範囲内で回転制御されるようになっている。一方、前記制御カム18は、円筒状を呈し、軸心P1位置が肉厚部の分だけ制御軸17の軸心P2から所定分だけ偏倚している。
【0037】
また、電動アクチュエータは、機関の運転状態を検出する図外のコントローラからの制御信号によって駆動するようになっており、このコントローラは、マイクロコンピュターが内蔵され、クランク角センサやエアーフローメータ,水温センサ及び制御軸17の回転位置を検出するポテンションメータ等の各種センサからの検出信号に基づいて現在の機関運転状態を演算等により検出して、前記電動アクチュエータに制御信号を出力している。
【0038】
そして、この実施形態では、図1に示すように、前記シリンダヘッド1の上端部所定位置、つまり、かつ揺動カム7が揺動する範囲の上端部に、内部に潤滑油Oを貯留した油溜部22が形成されている。
【0039】
具体的に説明すれば、この油溜部22は、シリンダヘッド1のバルブリフター6,6を摺動自在に保持する保持孔1a、1aの上端部側に形成され、その横方向の大きさは2つの揺動カム7,7間の幅よりも大きく形成されていると共に、深さは各揺動カム7が揺動してバルブリフター6を介して各吸気弁2,2を最大にリフトさせた際に、各カムノーズ部7bが内部の潤滑油Oに浸漬される大きさに形成されている。
【0040】
また、この油溜部22には、前記駆動軸3の内部及び制御軸17の内部に形成された第1、第2油通路23,24を通流した潤滑油が供給されるようになっている。
【0041】
すなわち、前記駆動軸3の内部軸方向に沿って形成された第1油通路23は、駆動軸3の径方向孔23aと該径方向孔23aと対応して前記カムシャフト4のカムジャーナル4aに径方向に沿って形成された連通孔25と連通しており、この連通孔25から流出した潤滑油が、カムジャーナル4aの外周面と図外の軸受ブラケットの内周面を潤滑して、油溜部22に滴下するようになっている。
【0042】
また、制御軸17の内部軸方向に沿って形成された第2油通路24は、制御軸17の径方向孔17aと該径方向孔17aと同軸に制御カム18の径方向に沿って形成された連通孔26と連通しており、この連通孔26から流出した潤滑油が、制御カム18とロッカアーム13の支持孔の内周面を潤滑して油溜部22内に滴下するようになっている。
【0043】
したがって、油溜部22内には常時潤滑油が所定の液面レベルLまで貯留されている。
【0044】
以下、本実施形態における可変機構の作動を簡単に説明すれば、低リフト制御時には、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータを介して制御軸17が一方向へ回転駆動される。このため、制御カム18は、肉厚部が制御軸17に対して一方向へ回動して、かかる回動角度位置に保持される。これにより、ロッカアーム13の一端部13a側が、制御軸17に対して下方向へ移動すると共に、他端部13b側が上方向へ回動する。このため、各揺動カム7は、リンクロッド15を介してカムノーズ部7b側が強制的に引き上げられて全体が基端部方向へ回動する。
【0045】
したがって、駆動カム5が回転してリンクアーム14がロッカアーム13の一端部13aを押し上げると、そのリフト量がリンクロッド15を介して揺動カム7及びバルブリフター6に伝達されるが、そのリフト量は十分小さくなる。
【0046】
よって、吸気弁2,2のバルブリフト量が小さくなると共に、開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、例えば低負荷域の燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。
【0047】
一方、高リフト制御時は、コントローラからの制御信号によって電動アクチュエータにより制御軸17が他方向へ回転駆動される。したがって、制御軸17が、制御カム18を所定回転角度位置まで回転させ、肉厚部を下方向へ移動させる。このため、ロッカアーム13の一端部13a側が上方へ移動し、他端部13b側が下方へ移動して揺動カム7のカムノーズ部7bを、リンクロッド15を介して下方へ押圧して該揺動カム7全体をカムノーズ部7b側に回動させる。
【0048】
したがって、各揺動カム7の各バルブリフター6の上面6aに対する各カム面7cの当接位置がカムノーズ部7b側に移動する。このため、駆動カム5が回転してロッカアーム13の一端部13aを、リンクアーム14を介して押し上げると、バルブリフター6に対するそのリフト量は大きくなる。
【0049】
よって、各吸気弁2のバルブリフト量が大きくなって、開時期が早くなると共に、閉時期が遅くなる。この結果、例えば、高負荷域における吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。
【0050】
次に、この実施形態における各ピン20、21回りの潤滑作用について説明する。
【0051】
すなわち、前述した機関の作動中に、各揺動カム7,7が揺動すると、カムノーズ部7bにより油溜部22内の潤滑油が跳ね上げられて、該潤滑油をピン20やピン孔側へ直接的に供給することができる。したがって、該ピン20回りの潤滑性能が向上する。
【0052】
特に、カムノーズ部7bが油溜部22内に浸漬すると、両側部の凹部12,12に潤滑油が効果的に捕集されて、揺動カム7,7の跳ね上げ時にかかる凹部12,12内の潤滑油がピン20方向へ跳ね上げられる。このため、ピン20回りには多量の潤滑油が直接的に供給されて、該ピン20回りの潤滑性能が一層向上する。
【0053】
また、同時に、凹部12,12内の潤滑油やカムノーズ部7bに付着した潤滑油が揺動カム7,7の外面を伝って、ピン21の回りにも供給されることから、かかるピン21回りの潤滑性能も向上する。
【0054】
したがって、前記第1油通路23からの潤滑油による伝達機構8回りの良好な潤滑性と相俟って、ロッカアーム13とリンクロッド15及びリンクロッド15と揺動カムとの常時円滑な作動が得られると共に、各ピン20,21回りの摩耗等の発生を防止することができ、耐久性の向上が図れる。
【0055】
この結果、ロッカアーム13やリンクロッド15及び各ピン20,21を高価な耐摩耗材によって形成する必要がなくなり、コストの高騰を抑制できる。
【0056】
さらに、前記油溜部22内の潤滑油は、各バルブリフター6,6の外周面と各保持孔1a、1aの内周面との間にも常時供給されていることから、該両者間の潤滑性能も大幅に向上する。
【0057】
図5は本発明の第2の実施形態に供される揺動カム7,7を示し、揺動カム7,7のカムノーズ部7b側の上面7dに、潤滑油捕集用の凹部27を形成したものである。他の構成は、第1の実施形態と同様である。
【0058】
したがって、この実施形態では、前述と同じく揺動カム7,7の揺動時に、油溜部22内の潤滑油が凹部27内に効果的に捕集されるので、第1の実施形態と同様な効果が得られる。しかも、凹部27を単に揺動カム7,7の上面7dに形成しただけであるから、この凹部27の成形作業が容易であり、該成形作業能率の低下を防止できる。
【0059】
図6は更に異なる例を示し、カムノーズ部7bの先端部側の両側面に上面7dとほぼ平行な潤滑油捕集用の凹部28,28を形成したものである。この各凹部28,28は、先端側に開口部28a、28aが形成されている。他の構成は、第1の実施形態と同様である。
【0060】
したがって、この実施形態では、油溜部22内の潤滑油を、両凹部28,28内に効果的に捕集できると共に、さらに各開口部28a、28aが先端部に形成されていることから、揺動カム7,7の跳ね上げ作動時に、凹部28,28内の潤滑油を各開口部28a、28aからピン20方向へ跳ね上げることができるので、該ピン20回りにより多くの潤滑油を効率良く供給することが可能になる。
【0061】
図7はさらに異なる例を示し、カムノーズ部7bの先端側両側面に、反対に凸部29,29を設けたものである。
【0062】
したがって、油溜部22内で各凸部29,29の外面や段差面に潤滑油が付着し、この潤滑油をピン20方向に跳ね上げて供給するため、前記各実施形態と同様な作用効果が得られる。
【0063】
図8はさらに異なる例を示し、カムノーズ部7bの先端部内に、前記ピン孔7cに連通する連通部である捕集孔30を穿設したものである。この捕集孔30は、揺動カム7,7の前後方向に沿って穿設され、先端開口30aがカム面7aに面して開口形成されているが、最大リフト時にもバルブリフター6の上面とは当接しない範囲に形成されている。
【0064】
したがって、この実施形態によれば、揺動カム7,7の揺動時に油溜部22から捕集孔30内に捕集された潤滑油は、そのままピン20方向に跳ね上げられて、該ピン20回りを十分に潤滑することから、前記各実施形態と同様な作用効果が得られる。
【0065】
しかも、捕集孔30内の潤滑油は、ピン孔7c内にも同時に供給されることから、該ピン孔7cとピン21との間にも十分に潤滑油が供給されて、両方のピン20,21回りの良好な潤滑性を確保できる。
【0066】
図9はさらに異なる例を示し、捕集用の凹部12、12などの基本構成は第1の実施形態と同様であるが、特徴とするところは、リンクロッド15の両端部15a、15bとロッカアーム13の他端部13b及び揺動カム7との連結部間に隙間31、32をそれぞれ形成したものである。
【0067】
したがって、前記捕集用の凹部12、12に捕集されて揺動カム7,7の揺動に伴い跳ね上げられたり、あるいは揺動カム7,7の外面を伝って潤滑油は、前記各隙間31,32内に供給されて、ここに保持された形になる。このため、両ピン20,21回りをより安定かつ継続的に潤滑することが可能になる。
【0068】
また、他の実施形態としては、前記各揺動カム7のカムノーズ部7b側に凹凸部を形成することなく、単に上面7dを平坦状に形成し、揺動カム7の揺動時に、前記平坦な上面7dによって前記油溜部22内の潤滑油を掬い上げるように構成することも可能である。
【0069】
この実施形態によれば、揺動カム7の平坦な上面7dによって油溜部22内の潤滑油を積極的にすくい上げることができるので、各ピン20,21回り対してより潤滑油Oを供給することができると共に、何らの凹凸加工が不要であるから、製造作業が容易になる。
【0070】
前記実施形態から把握できる請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
(イ)前記揺動カムのカムノーズ部側の上面に凹部を形成したことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の動弁装置。
【0071】
したがって、油溜部内の潤滑油を凹部内に多く捕集することができるので、枢支部に対してより多くの潤滑油を供給することが可能になる。
(ロ)前記揺動カムと該揺動カムに枢支部を介して連結される伝達機構のリンク部材との間に、隙間を形成したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の動弁装置。
【0072】
したがって、揺動カムの揺動に伴い上方に位置する枢支部に対する潤滑油の積極的な供給は勿論のこと、揺動カムとリンク部材との間にも潤滑油を保持することができるので、該揺動カムとリンク部材との連結部である下方に位置する枢支部へも潤滑油を十分に供給することが可能になる。
(ハ)前記揺動カムの側面に、凹部及び/又は凸部を設けると共に、揺動カムが機関弁を最大リフトした際に、前記凹部若しくは凸部が油溜部内の潤滑油に浸漬するように構成したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の動弁装置。
【0073】
したがって、揺動カムのカムノーズ部が油溜部内に十分に浸漬されていなくとも、揺動カム側面の凹部や凸部には潤滑油が十分に付着するので、枢支部へ多くの潤滑油を供給することができる。
(ニ)前記揺動カムに、該揺動カムが機関弁を最大にリフトさせた際に、前記油溜部に浸漬される部位から前記枢支部までを連通する連通部を形成したことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の動弁装置。
【0074】
油溜部の潤滑油は、該潤滑油に浸漬した部位から連通部を通って枢支部に案内供給されるので、該枢支部への潤滑油の供給がさらに多くなり、潤滑性能が一層向上する。
(ホ)前記支軸を機関のクランクシャフトから回転力が伝達される駆動軸によって構成すると共に、該駆動軸の外周に偏心駆動カムを固定する一方、前記伝達機構は、制御軸の外周に固定された偏心制御カムの外周面に揺動自在に支持され、一端部がリンクアームを介して駆動カムに連係したロッカアームと、一端部が前記ロッカアームの他端部にピンを介して回動自在に連係されて、他端部が揺動カムにピンを介して回動自在に連係したリンクロッドとを備え、前記制御軸と制御カムを機関運転状態に応じて回転制御することにより、前記ロッカアームの揺動支点を変化させて、揺動カムの機関弁に対する摺動位置を変化させることにより、機関弁のバルブリフト量を変化させることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の動弁装置。
【0075】
本発明は、前記各実施形態の構成に限定されるものではなく、前記吸気弁側ばかりか排気弁側に適用することも可能であり、また動弁装置としては、可変機構を備えない通常の動弁装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る動弁装置の第1の実施態様を示す断面図である。
【図2】本実施形態に供される可変機構を示す斜視図である。
【図3】本実施形態における動弁装置の平面図である。
【図4】本実施形態に供される1つの揺動カムを示す斜視図である。
【図5】第2の実施形態に供される1つの揺動カムを示す斜視図である。
【図6】第3の実施形態に供される1つの揺動カムを示す斜視図である。
【図7】第4の実施形態に供される1つの揺動カムを示す斜視図である。
【図8】第5の実施形態に供される1つの揺動カムを示す斜視図である。
【図9】第6の実施形態を示す動弁装置の平面図である。
【符号の説明】
1…シリンダヘッド
2…吸気弁
3…駆動軸
4…カムシャフト
7…揺動カム
8…伝達機構
9…可変機構
12…捕集用の凹部
13…ロッカアーム
14…リンクアーム
15…リンクロッド
20…ピン(枢支部)
21…ピン(枢支部)
22…油溜部
23…第1油通路
24…第2油通路
27…凹部
28…凹部
29…凸部
30…捕集孔(連通部)
31・32…隙間[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve train for an internal combustion engine, and more particularly to a valve train for an internal combustion engine capable of improving the lubrication performance of a pivot portion at a connection point between a swing cam and a transmission mechanism.
[0002]
[Prior art]
As a conventional valve operating device for an internal combustion engine of this type, there is one having a variable mechanism for changing a valve lift and an operating angle of an intake valve or an exhaust valve in accordance with an engine operating state. Some are described in patent documents.
[0003]
In brief, this valve operating device is applied to a device having two intake valves per cylinder, and has a shaft centered on the outer periphery of a drive shaft that rotates synchronously with the rotation of a crankshaft. A drive cam eccentric from the center is fixedly provided, and a cylindrical camshaft is rotatably provided coaxially on the outer periphery of the drive shaft.
[0004]
This camshaft is integrally provided with a pair of left and right swing cams corresponding to a pair of intake valves at both ends, and the rotational force of the driving cam is provided with a multi-node link transmission mechanism on both swing cams. Via the valve lifter to open and close each intake valve.
[0005]
The transmission mechanism is disposed above the swing cam, and is rocker arm swingably supported by a control cam fixed to a control shaft, one end of which is rotatably linked to the drive cam and the other end of which is rotatably connected to the drive cam. A link arm rotatably connected to one end of the rocker arm, and one end rotatably connected to the other end of the rocker arm, and the other end rotatably connected to the tip of the cam nose of the one swing cam. And a linked link rod.
[0006]
When the drive cam rotates eccentrically with the rotation of the drive shaft, the rocker arm swings around the control cam as a fulcrum via the link arm, and the swing motion of the rocker arm becomes a linear motion. After the conversion, the swing cam is swung about the drive shaft as a fulcrum. Thus, the cam surface on the lower surface of the swing cam opens and closes both intake valves via the valve lifter.
[0007]
Further, the control shaft is eccentrically rotated by the forward / reverse rotation control of the control shaft according to the change in the engine operation state, thereby changing the rocking fulcrum of the rocker arm. Thereby, the contact position of the cam surface of each swing cam with respect to the upper surface of each valve lifter changes, and the valve lift amount and operating angle of each intake valve are variably controlled. As a result, it is possible to improve the fuel efficiency and the like when the engine is running at a low speed and the output torque when the engine is running at a high speed, and to sufficiently bring out the engine performance.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-303108
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the conventional valve gear, the rocking cam is rocked by a rocker arm or a link rod against a large friction caused by a spring force of a valve spring or the like. A large frictional resistance is generated in a first pivot portion which is a connection portion between the swing cam and the link rod and a second pivot portion which is a connection portion between the rocker arm and the link rod.
[0010]
However, since no positive lubrication means has been taken for the first and second pivot portions, the lubrication performance of these pivot portions is insufficient. In particular, since the second pivot portion is located sufficiently above the oscillating cam, lubricating oil scattered by the valve gear is not sufficiently applied to the second pivot portion, so that lubricity is reduced.
[0011]
As a result, in order to ensure durability, the rocker arm, the link rod, and the pivot pin constituting the second pivot portion must be formed of a wear-resistant and expensive material.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been devised in view of the actual situation of the conventional valve operating device, and the invention according to
[0013]
According to the present invention, the lubricating oil in the oil reservoir is jumped up with the swing of the swing cam, and the lubricating oil can be directly supplied to the pivot, so that the lubricating performance of the pivot can be improved. Is improved.
[0014]
Therefore, a smooth operation of the transmission mechanism and the swing cam can be obtained at all times, and the occurrence of wear and the like of the pivot portion can be prevented, and the durability can be improved.
[0015]
As a result, it is not necessary to form the transmission mechanism and the pivot portion with an expensive wear-resistant material, and it is possible to suppress a rise in cost.
[0016]
The invention according to
[0017]
According to the present invention, as a specific operation, when the swing cam swings, the lubricating oil of the oil reservoir adheres to the tip of the cam nose portion and jumps up toward the pivot portion via the swing power as it is. , Lubricating oil is supplied directly to the pivot.
[0018]
Therefore, the lubrication performance of the pivot portion is improved, and the same operation and effect as in
[0019]
According to a third aspect of the present invention, the upper surface of the swing cam on the side of the cam nose is formed flat, and when the swing cam swings, the lubricating oil in the oil reservoir is scooped up by the flat upper surface. It is characterized by having comprised in.
[0020]
According to the present invention, since the lubricating oil in the oil reservoir is more actively scooped by the flat upper surface of the swing cam, more lubricating oil can be supplied to the pivot. .
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a valve train for an internal combustion engine according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The valve train of this embodiment is applied to an internal combustion engine having two intake valves per cylinder and a variable mechanism for varying the valve lift of each intake valve according to the engine operating state.
[0022]
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the valve train includes a pair of
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
Each of the
[0026]
The
[0027]
Each of the rocking
[0028]
Further, a
[0029]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
That is, the
[0034]
Each of the
[0035]
As shown in FIGS. 1 to 3, the
[0036]
The
[0037]
The electric actuator is driven by a control signal from a controller (not shown) that detects the operating state of the engine. This controller has a built-in microcomputer, a crank angle sensor, an air flow meter, and a water temperature sensor. Further, based on detection signals from various sensors such as a potentiometer for detecting the rotational position of the
[0038]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, at a predetermined position at the upper end of the
[0039]
More specifically, the oil reservoir 22 is formed at the upper end side of the holding
[0040]
The oil reservoir 22 is supplied with lubricating oil flowing through first and
[0041]
That is, the
[0042]
The
[0043]
Therefore, the lubricating oil is always stored in the oil reservoir 22 up to the predetermined liquid level L.
[0044]
In the following, the operation of the variable mechanism in the present embodiment will be briefly described. At the time of low-lift control, the
[0045]
Therefore, when the
[0046]
Therefore, the valve lift of the
[0047]
On the other hand, during the high-lift control, the
[0048]
Therefore, the contact position of each
[0049]
Therefore, the valve lift of each
[0050]
Next, the lubricating action around the
[0051]
That is, when each of the
[0052]
In particular, when the
[0053]
At the same time, the lubricating oil in the
[0054]
Therefore, the smooth operation of the
[0055]
As a result, it is not necessary to form the
[0056]
Further, the lubricating oil in the oil reservoir 22 is constantly supplied between the outer peripheral surfaces of the
[0057]
FIG. 5 shows the
[0058]
Therefore, in this embodiment, the lubricating oil in the oil reservoir 22 is effectively collected in the
[0059]
FIG. 6 shows a further different example, in which
[0060]
Therefore, in this embodiment, the lubricating oil in the oil reservoir 22 can be effectively collected in the two
[0061]
FIG. 7 shows a further different example, in which
[0062]
Therefore, the lubricating oil adheres to the outer surface and the step surface of each of the
[0063]
FIG. 8 shows a still further example, in which a
[0064]
Therefore, according to this embodiment, the lubricating oil collected in the collecting
[0065]
In addition, since the lubricating oil in the collecting
[0066]
FIG. 9 shows a still further example, in which the basic configuration of the collecting recesses 12, 12, etc. is the same as that of the first embodiment, but is characterized by both
[0067]
Therefore, the lubricating oil collected by the collecting recesses 12 and 12 is jumped up by the swing of the
[0068]
Further, as another embodiment, the
[0069]
According to this embodiment, the lubricating oil in the oil reservoir 22 can be actively scooped up by the flat
[0070]
The technical ideas other than the claims that can be grasped from the embodiment will be described below.
4. A valve gear for an internal combustion engine according to
[0071]
Therefore, a large amount of lubricating oil in the oil reservoir can be collected in the concave portion, so that more lubricating oil can be supplied to the pivot.
(B) A gap is formed between the swing cam and a link member of a transmission mechanism connected to the swing cam via a pivot. Of the internal combustion engine.
[0072]
Therefore, the lubricating oil can be held between the rocking cam and the link member as well as the lubricating oil can be positively supplied to the pivot portion located above with the rocking of the rocking cam. Lubricating oil can be sufficiently supplied also to a pivot portion located below which is a connecting portion between the swing cam and the link member.
(C) A concave and / or convex portion is provided on the side surface of the swing cam, and the concave or convex portion is immersed in the lubricating oil in the oil reservoir when the swing cam lifts the engine valve to the maximum. The valve train for an internal combustion engine according to
[0073]
Therefore, even if the cam nose portion of the swing cam is not sufficiently immersed in the oil reservoir, the lubricating oil sufficiently adheres to the concave and convex portions on the side of the swing cam, so that a large amount of lubricating oil is supplied to the pivot portion. can do.
(D) The oscillating cam is provided with a communicating portion that communicates from the portion immersed in the oil reservoir to the pivot when the oscillating cam lifts the engine valve to the maximum. The valve train for an internal combustion engine according to
[0074]
Since the lubricating oil in the oil reservoir is guided and supplied to the pivot from the part immersed in the lubricating oil through the communicating portion, the supply of the lubricating oil to the pivot is further increased, and the lubrication performance is further improved. .
(E) The support shaft is constituted by a drive shaft to which torque is transmitted from a crankshaft of the engine, and an eccentric drive cam is fixed to the outer periphery of the drive shaft, while the transmission mechanism is fixed to the outer periphery of the control shaft. The rocker arm is swingably supported on the outer peripheral surface of the eccentric control cam, and has one end linked to the drive cam via a link arm, and one end rotatably connected to the other end of the rocker arm via a pin. A link rod rotatably linked to the swing cam via a pin via a pin, and controlling the rotation of the control shaft and the control cam in accordance with an engine operating state, thereby controlling the rocker arm. 2. The valve operating apparatus for an internal combustion engine according to
[0075]
The present invention is not limited to the configuration of each of the above-described embodiments, and can be applied not only to the intake valve side but also to the exhaust valve side. It is also possible to apply to a valve train.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a valve train according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a variable mechanism provided in the embodiment.
FIG. 3 is a plan view of the valve train according to the embodiment.
FIG. 4 is a perspective view showing one swing cam provided in the present embodiment.
FIG. 5 is a perspective view showing one swing cam provided in the second embodiment.
FIG. 6 is a perspective view showing one swing cam provided in a third embodiment.
FIG. 7 is a perspective view showing one swing cam provided in a fourth embodiment.
FIG. 8 is a perspective view showing one swing cam provided in a fifth embodiment.
FIG. 9 is a plan view of a valve train according to a sixth embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
21 ... Pin (Pivot)
22
31 ・ 32… Gap
Claims (3)
該揺動カムに前記支軸から離間した位置に設けられた枢支部と、
該枢支部を介して前記揺動カムに回動自在に連結された伝達機構とを備え、
該伝達機構に伝達された駆動力によって前記揺動カムを揺動させることにより機関弁を開閉する内燃機関の動弁装置であって、
シリンダヘッドの前記揺動カムが揺動する範囲の所定位置に油溜部を設け、前記揺動カムが揺動することによって該揺動カムに付着した油溜部内の潤滑油を前記枢支部方向へ跳ね上げるように構成したことを特徴とする内燃機関の動弁装置。A swing cam that is swingably provided on the support shaft and swings to open and close the engine valve;
A pivot portion provided on the swing cam at a position separated from the support shaft;
A transmission mechanism rotatably connected to the swing cam via the pivot portion,
A valve gear for an internal combustion engine that opens and closes an engine valve by swinging the swing cam by a driving force transmitted to the transmission mechanism,
An oil reservoir is provided at a predetermined position within a range in which the swing cam of the cylinder head swings, and when the swing cam swings, lubricating oil in the oil sump attached to the swing cam is moved toward the pivot support portion. A valve train for an internal combustion engine, wherein the valve train is configured to jump up.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003144582A JP2004346823A (en) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | Valve gear for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003144582A JP2004346823A (en) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | Valve gear for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004346823A true JP2004346823A (en) | 2004-12-09 |
Family
ID=33532001
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003144582A Pending JP2004346823A (en) | 2003-05-22 | 2003-05-22 | Valve gear for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004346823A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007162597A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Hitachi Ltd | Variable valve gear of internal combustion engine |
-
2003
- 2003-05-22 JP JP2003144582A patent/JP2004346823A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007162597A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Hitachi Ltd | Variable valve gear of internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4257227B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP3989867B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP2006070725A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP3975032B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP4933474B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP4142544B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP2004360466A (en) | Valve system of internal combustion engine | |
JP3933288B2 (en) | Variable valve operating device for internal combustion engine | |
JP4051003B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP4106012B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP2004346823A (en) | Valve gear for internal combustion engine | |
JP4105970B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP4118736B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
US7055476B2 (en) | Valve actuation apparatus for internal combustion engine | |
JP2008128122A (en) | Valve lifter of internal combustion engine | |
JP2010209861A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP2006233829A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP4516452B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP4516453B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine | |
JP2009281164A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP2013024124A (en) | Valve gear device of internal combustion engine | |
JP2000234508A (en) | Variable valve system for internal combustion engine | |
JP2009228556A (en) | Variable valve gear of internal combustion engine | |
JP2009047046A (en) | Valve gear of internal combustion engine | |
JP3917747B2 (en) | Valve operating device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20041217 |