(57)【要約】【課題】加工の手間とコストを低減でき、量産に適しており、内燃機関への搭載性が良い可変動弁機構を提供する。【解決手段】可変動弁機構は、低リフトカムを備えたカムシャフトと、ロッカシャフト４と、ローラ軸１０にスラスト方向に移動可能に支持されたローラ１１を有し、ロッカシャフト４に揺動可能に支持されたロッカアーム６と、ローラ１１に係合するローラ係合部１４を有し、ロッカシャフト４にスラスト方向に移動可能に支持されたローラ移動用アーム１２と、ローラ移動用アーム１２を駆動することにより、ローラ１１を低リフトカムに当接する第一位置と当接しない第二位置とに移動させる駆動手段とを備える。駆動手段は、切替ピン１７と電磁ソレノイドとリターンスプリング１８とを含み構成され、ローラ移動用アーム１２は、揺動しないように切替ピン１７に支持されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも所定の第一カム（２）を備えたカムシャフト（１）と、
ロッカシャフト（４）と、
ローラ軸（１０）とローラ軸（１０）に回転可能かつスラスト方向に移動可能に支持されたローラ（１１）とを有し、ロッカシャフト（４）に揺動可能に支持されたロッカアーム（６）と、
ローラ（１１）に係合するローラ係合部（１４）を有し、ロッカシャフト（４）にスラスト方向に移動可能に支持されたローラ移動用アーム（１２）と、
ローラ移動用アーム（１２）をスラスト方向に駆動することにより、ローラ（１１）を第一カム（２）に当接する第一位置と第一カム（２）に当接しない第二位置とに移動させる駆動手段とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、
駆動手段は、ローラ移動用アーム（１２）をスラスト方向に押圧する切替ピン（１７）と、切替ピン（１７）を駆動する電磁ソレノイドとを含み構成され、
ローラ移動用アーム（１２）は揺動しないように切替ピン（１７）に支持されていることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
【請求項２】
駆動手段は、ローラ移動用アーム（１２）を切替ピン（１７）による押圧方向とは逆方向に押圧するリターンスプリング（１８）を含む請求項１記載の内燃機関の可変動弁機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の可変動弁機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のバルブリフトを変化又は休止させる可変動弁機構として、図６に示すように、ローラの移動を利用したものがある（特許文献１）。この可変動弁機構は、高リフトカム５１と低リフトカム５２とを有するカムシャフト５３と、ロッカシャフト５４と、ローラ軸５５とローラ軸５５に回転可能かつスラスト方向に移動可能に支持されたローラ５６とを有し、ロッカシャフト５４に揺動可能に支持されたロッカアーム５７とを備える。さらに、ローラ５６に係合するローラ係合部５８を有し、ロッカシャフト５４に揺動可能かつスラスト方向に移動可能に支持されたローラ移動用アーム５９（リンクアーム）と、ローラ移動用アーム５９をスラスト方向に駆動することにより、ローラ５６を高リフトカム５１に当接する第一位置と前記高リフトカム５１に当接しないで低リフトカム５２に当接する第二位置とに移動させる駆動手段とを備える。
【０００３】
駆動手段は、カムシャフト５３に設けられた螺旋状の第一レール溝６１及び第二レール溝６２と、ローラ移動用アーム５９に設けられた第一係入部６３及び第二係入部６４と、ローラ移動用アーム５９を油圧により押圧して回動させる油圧ピン６５を含む回動機構とからなる。ローラ移動用アーム５９が回動して、第一係入部６３が第一レール溝６１に係入すると、ローラ移動用アーム５９がローラ５６を高リフトカム５１に当接する位置に移動させ、第二係入部６４が第二レール溝６２に係入すると、ローラ移動用アーム５９がローラ５６を低リフトカム５２に当接する位置に移動させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２２４４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の可変動弁機構では、ローラ５６を移動させるために、カムシャフト５３に、カム５１，５２に追加してレール溝６１，６２を設ける必要があった。よって、レール溝６１，６２を加工する手間とコストが大きく、量産へのハードルが高かった。また、レール溝６１，６２を追加するスペースを確保する必要があるため、内燃機関への搭載性に改善の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、加工の手間とコストを低減でき、量産に適しており、内燃機関への搭載性が良い可変動弁機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、少なくとも所定の１つのカムを備えたカムシャフトと、
ロッカシャフトと、
ローラ軸とローラ軸に回転可能かつスラスト方向に移動可能に支持されたローラとを有し、ロッカシャフトに揺動可能に支持されたロッカアームと、
ローラに係合するローラ係合部を有し、ロッカシャフトにスラスト方向に移動可能に支持されたローラ移動用アームと、
ローラ移動用アームをスラスト方向に駆動することにより、ローラを所定の１つのカムに当接する第一位置と所定の１つのカムに当接しない第二位置とに移動させる駆動手段とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、
駆動手段は、ローラ移動用アームをスラスト方向に押圧する切替ピンと、切替ピンを駆動する電磁ソレノイドとを含み構成され、
ローラ移動用アームは揺動しないように切替ピンに支持されていることを特徴とする。
【０００８】
駆動手段は、ローラ移動用アームを切替ピンによる押圧方向とは逆方向に押圧するリターンスプリングを含んでもよい。
【０００９】
［作用］
駆動手段は、従来例のようなカムシャフトのレール溝を用いないのでレール溝の加工が不要であり、また、コンパクトに構成することができる。このため、本発明の可変動弁機構は、加工の手間とコストを低減でき、内燃機関への搭載性が良い。
また、ローラ移動用アームは、ロッカシャフトと切替ピンとで支持されているため、揺動しない。このようにローラ移動用アームが揺動せずに、ロッカアームが揺動するので、慣性質量が小さく、高回転追従性が良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、加工の手間とコストを低減でき、量産に適しており、内燃機関への搭載性が良い可変動弁機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１（ａ）は実施例の可変動弁機構の斜視図、（ｂ）は同機構のロッカアームとローラ移動用アームの分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は同機構の低リフト運転時の平面図、（ｂ）は同機構の高リフト運転時の平面図である。
【図３】図３は同機構のベース円時のIII−III断面図である。
【図４】図４（ａ）は同機構の低リフト運転ノーズ時の断面図、（ｂ）は同機構の高リフト運転ノーズ時の断面図である。
【図５】図５（ａ）は比較例の可変動弁機構のロッカアームとローラ移動用アームの斜視図、（ｂ）は同機構の高リフト運転ノーズ時の断面図である。
【図６】図６（ａ）は従来例の可変動弁機構の斜視図、（ｂ）は同機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ローラ移動用アームのローラ係合部の態様は、特に限定されないが、ローラの回転を妨げないようにローラの両側面を近接して抱持するローラ係合部を例示できる。
【００１３】
ローラが第二位置に配されたときの態様は、特に限定されないが、次の［１］〜［３］の態様を例示する。
［１］カムシャフトの所定の１つのカムの隣には、該所定の１つのカムとはカムプロフィールの異なる第二カムが設けられ、ローラは、第二位置に移動されたときには第二カムに当接する態様。
［２］カムシャフトの所定の１つのカムの隣には、断面形状が円形の休止カムが設けられ、ローラは、第二位置に移動されたときには休止カムに当接する態様。
［３］カムシャフトの所定の１つのカムの隣には、リフトカム及び休止カムのいずれのカムも設けられておらず、ローラは、第二位置に移動されたときにはいずれのカムにも当接しない態様。
【実施例】
【００１４】
本発明の実施例について図１〜図４を参照して説明する。なお、実施例の各部の構造及び形状は例示であり、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更できる。
【００１５】
本実施例の内燃機関の可変動弁機構は、カムシャフト１と、ロッカシャフト４と、ローラ１１を備えたロッカアーム６と、ローラ移動用アーム１２と、ローラ移動用アーム１２の駆動手段とを含み構成されている。
【００１６】
カムシャフト１には、リフト量の小さいカムノーズをもつ所定の第一カムとしての低リフトカム２と、リフト量の大きいカムノーズをもつ第二カムとしての高リフトカム３とが形成されている。
【００１７】
ロッカシャフト４は、カムシャフト１の前方かつ上方に平行に配され、２つのサポート５の間を延びている。
【００１８】
ロッカアーム６は、先後方向に延び幅方向に互いに離間した２つの側壁とそれらの下部間を連結する底壁とを含み、これらは例えば板金加工により一体に形成されている。底壁の先部の下面はバルブ２０の上端を押圧する押圧部７となっている。２つの側壁の先後方向中間部には挿通孔８が形成され、挿通孔８にロッカシャフト４が挿通されることにより、ロッカアーム６は揺動可能に軸着されている。２つの側壁の後部には止め孔９が形成され、ローラ軸１０が止め孔９に通されてかしめにより取り付けられている。ローラ軸１０は、カムシャフト１及びロッカシャフト４と平行である。ローラ軸１０には、該ローラ軸１０の長さよりも幅の小さいローラ１１が、例えばニードルベアリング（図示略）を介して回転可能かつスラスト方向に移動可能に支持されている。ロッカアーム６は、その両外側面に近接する２つのサポート５により、スラスト方向に実質的に移動しないように規制されている。
【００１９】
ローラ移動用アーム１２は、先後方向に延びる２つの側板とそれらの先後方向中間部の上部間を連結する上板とからなり、これらは例えば板金加工により一体に形成されている。２つの側板の先後方向中間部には挿通穴１３が形成され、挿通穴１３にロッカシャフト４が挿通されることにより、ローラ移動用アーム１２はスラスト方向に移動可能に支持されている。２つの側板の後部は、ローラ１１の回転を妨げないようにローラ１１の両側面を近接して抱持するローラ係合部１４となっている。一方の側板の先部は、内側面が後述する切替ピン１７に押圧され、外側面が後述するリターンスプリング１８により押圧される、被押圧部１５となっている。他方の側板の先部には後述する切替ピン１７を抱持して係止する切替ピン係止部１６が形成されており、この係止によりローラ移動用アーム１２は揺動しないように切替ピン１７に支持されている。
【００２０】
駆動手段は、ローラ移動用アーム１２をスラスト方向の１方向に押圧して移動する切替ピン１７と、切替ピン１７を駆動して移動させる電磁ソレノイド（図示略）と、ローラ移動用アーム１２を切替ピン１７による押圧方向とは逆方向に押圧するコイルばねよりなるリターンスプリング１８とを含み構成されている。切替ピン１７は、電磁ソレノイドとは別体でも一体でもよい。切替ピン１７は、ローラ移動用アーム１２のスラスト方向と平行であるピン長方向には移動するが、ピン長方向に対し交差する方向には移動しない。この駆動手段は、従来例のようなカムシャフト１のレール溝を用いないのでレール溝の加工が不要であり、また、コンパクトに構成することができる。このため、本実施例の可変動弁機構は、加工の手間とコストを低減でき、量産に適しており、内燃機関への搭載性が良い。
【００２１】
＜１＞内燃機関の低リフト運転時には、図２（ａ）に示すように、電磁ソレノイド（図示略）の作動が停止して、リターンスプリング１８がスプリング荷重でローラ移動用アーム１２の被押圧部１５を押圧し、ローラ移動用アーム１２はスラスト方向の１方向に移動して、ローラ係合部１４に係合したローラ１１を、低リフトカム２に当接する第一位置に移動させる。従って、図３から図４（ａ）への変化で示すように、ロッカアーム６が低リフトカム２により揺動され、バルブ２０が小さいリフト量で開閉される。
【００２２】
＜２＞内燃機関の高リフト運転時には、図２（ｂ）に示すように、電磁ソレノイド（図示略）が作動して切替ピン１７を押圧し、切替ピン１７はローラ移動用アーム１２の被押圧部１５を押圧し、ローラ移動用アーム１２は上記＜１＞とは逆方向に移動して、ローラ係合部１４に係合したローラ１１を、低リフトカム２には当接しないで高リフトカム３に当接する第二位置に移動させる。従って、図３から図４（ｂ）への変化で示すように、ロッカアーム６が高リフトカム３により揺動され、バルブ２０が大きいリフト量で開閉される。
【００２３】
上記のいずれの運転時においても、ローラ移動用アーム１２は、ロッカシャフト４と切替ピン１７とで支持されているため、揺動しない。このようにローラ移動用アーム１２が揺動せずに、ロッカアーム６が揺動するので、慣性質量が小さく、高回転追従性が良い。また、ローラ係合部１４は、揺動するロッカアーム６のローラ軸１０に干渉しないため、ローラ軸１０の上下動がロックされることはない。
【００２４】
本実施例に対し、図５に、先部の切替ピン係止部を廃止し、後部のローラ係合部１４’をローラ軸１０に係止するようにしたローラ移動用アーム１２’を用いた参考例を示す。この参考例では、ロッカアーム６の揺動と一緒に、図５（ｂ）の二点鎖線から実線への変化で示すように、ローラ移動用アーム１２’も揺動するため、慣性質量が大きく、高回転追従性が悪化する。
【００２５】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１    カムシャフト
２    （所定の第一カムとしての）低リフトカム
３    （第二カムとしての）高リフトカム
４    ロッカシャフト
５    サポート
６    ロッカアーム
７    押圧部
８    挿通孔
９    止め孔
１０    ローラ軸
１１    ローラ
１２    ローラ移動用アーム
１３    挿通穴
１４    ローラ係合部
１５    被押圧部
１６    切替ピン係止部
１７    切替ピン
１８    リターンスプリング
２０    バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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