(57)【要約】【課題】プッシュロッドとローラの配置の制約が少ないと共にプッシュロッド周りのクリアランスを小さくでき、かつスイングアームの支持構造を小さくでき、かつ連続的にバルブタイミングを変更できる可変動弁装置を提供する。【解決手段】この可変動弁装置では、回転中心軸１１を中心に上下方向に揺動可能なスイングアーム１０と、スイングアーム１０を駆動するカム１との間に、スイングアーム１０に摺接すると共にカム１に当接するローラ３３を保持するローラホルダ３０を有する。ローラホルダ３０は駆動レバー３６でリンク３８を介して移動させられる。スイングアーム１０の回転中心を変えることなく、ローラホルダ３０を移動させることによってバルブタイミングを変更でき、スイングアーム１０とプッシュロッド２０との接触位置がリフト方向と交差する方向に移動しない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プッシュロッドと、
中心軸回りに回転して上記プッシュロッドを駆動するスイングアームと、
カムシャフトにより回転させられるカムと、
上記スイングアームに摺接すると共に上記カムに当接するローラを保持するローラホルダと、
回転軸回りに回転する駆動レバーと、
上記駆動レバーに第１のピンにより回転自在に連結されると共に上記ローラホルダに第２のピンにより回動自在に連結されたリンクと
を備えたことを特徴とする可変動弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載の可変動弁装置において、
上記スイングアームが上記ローラホルダに摺接する面は、上記カムの回転中心と同心円筒面上にあることを特徴とする可変動弁装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の可変動弁装置において、
上記スイングアームの上記中心軸と上記駆動レバーの回転軸とは同一直線上にあることを特徴とする可変動弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンのプッシュロッドを使用した可変動弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの高負荷域での性能を重視したバルブタイミングを設定した場合、低負荷域での性能が悪くなったり、始動性が悪くなったりする。そのため、各負荷域で最適なバルブタイミングに変更できる機構が要求されている。
【０００３】
バルブタイミングが変更できる従来の可変動弁装置は、図４、図５、図６に示すように、カム５０と、クランク軸と同期して回転してカム５０を回転運動させるカムシャフト５１と、上記カム５０に当接するローラ５２を下辺に取り付け、カム５０の回転に伴って、スイングタペット軸５３の回りに上下に往復円弧運動をするスイングアーム５４とを備える(特許文献１を参照)。また、この可変動弁装置は、スイングアーム５４の上辺に一端を当接して他端でロッカアームを介してバルブを開閉するプッシュロッド５５を有する。このプッシュロッド５５は、スイングアーム５４の上下往復円弧運動に伴って上下方向に往復運動する。
【０００４】
上記スイングタペット軸５３は、油圧装置等の適宜手段によって、スイングタペット軸５３の断面中心５６から径方向に離間した位置を回転中心５７として回転させることができる。その結果、スイングタペット軸５３の断面中心５６は、回転中心５７を中心とする円周軌道に沿って移動して、図６に例示の如く、水平方向に移動可能になっている。
【０００５】
スイングタペット軸５３を回転中心５７を中心に回転させて、断面中心５６を図４に示す位置から図５に示す位置に変更すると、スイングアーム５４およびローラ５２が水平方向に移動する。これにより、ローラ５２，スイングアーム５４がカム５０に押し上げられるタイミングが変わるので、スイングアーム５４がプッシュロッド５５を押し上げるタイミングを変更することができる。
【０００６】
しかしながら、この可変動弁装置は、図６に示すように、バルブタイミング変更の前後において、スイングアーム５４とプッシュロッド５５との接触位置の高さ方向(リフト方向)の位置、および、ローラ５２とカム５０の当接位置の高さ方向(リフト方向)の位置が変わらないように、プッシュロッド５５およびローラ５２を配置しなければならない。よって、これらの配置の制約が大きいという問題がある。
【０００７】
また、この可変動弁装置は、バルブタイミングを大きく変更したいときは、傾斜したプッシュロッド５５の傾斜角が大きくなるので、プッシュロッド５５と保護カバー５８との間の隙間５９を大きく取る必要があるという問題がある。
【０００８】
また、この可変動弁装置は、バルブタイミングを大きく変更したいときは、スイングタペット軸５３の断面中心５６と回転中心５７との間の距離を大きくする必要があるので、スイングタペット軸５３の断面を大きくしなければならないという問題がある。
【０００９】
また、この可変動弁装置は、バルブタイミングを変更するときの途中において、上記プッシュロッド５５を押し上げてバルブを開くので、連続的にバルブタイミングを変更できないという問題がある。
【特許文献１】独国特許出願公開第ＤＥ４３３０９１３Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、この発明の課題は、プッシュロッドとローラの配置の制約が少ないと共にプッシュロッド周りのクリアランスを小さくでき、かつスイングアームの支持構造を小さくでき、かつ連続的にバルブタイミングを変更できる可変動弁装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題を解決するために、この発明の可変動弁装置は、
プッシュロッドと、中心軸回りに回転して上記プッシュロッドを駆動するスイングアームと、
カムシャフトにより回転させられるカムと、
上記スイングアームに摺接する一方上記カムに当接するローラを保持するローラホルダと、
回転軸回りに回転する駆動レバーと、上記駆動レバーに第１のピンにより回転自在に連結されると共に上記ローラホルダに第２のピンにより回動自在に連結されたリンクと
を備えたことを特徴としている。
【００１２】
この発明によれば、駆動レバーを回転軸回りに回転させることで、リンクで駆動レバーに連結されたローラホルダをスイングアームに摺接させながら移動させてローラとカムとが当接する位置を変更できる。これにより、ローラ，ローラホルダ，スイングアームがカムに変位させられるタイミングが変わるので、スイングアームがプッシュロッドを変位させるタイミングを変更できる。
【００１３】
したがって、この発明によれば、スイングアームの回転中心を変えることなく、ローラホルダを移動させることによって、バルブタイミングを変更でき、スイングアームとプッシュロッドとの接触位置がリフト方向と交差する不要な方向に移動せず、プッシュロッド周りのクリアランス空間を狭くすることができる。
【００１４】
また、この発明によれば、スイングアームの回転中心が移動しないので、バルブタイミングを大きく変更するときも、スイングアームの支持構造を変更する必要がなく、スイングアームの支持構造を小さくできる。
【００１５】
また、一実施形態の可変動弁装置は、上記スイングアームが上記ローラホルダに摺接する面は、上記カムの回転中心と同心円筒面上にある。
【００１６】
この実施形態によれば、スイングアームがローラホルダに摺接する面はカムの回転中心の同心円筒面上にあるので、駆動レバーの回転によるローラホルダの移動中にスイングアームが高さ方向に移動する量を無くして、連続的なバルブタイミング変更が可能になる。
【００１７】
また、一実施形態の可変動弁装置は、上記スイングアームの上記中心軸と上記駆動レバーの回転軸とは同一直線上にある。
【００１８】
この実施形態によれば、上記スイングアームの中心軸と駆動レバーの回転軸とが同一直線上にあるので、弁装置の構造を簡単でコンパクトにでき、部品点数も少なくすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明の可変動弁装置によれば、スイングアームの回転中心を変えることなく、また、プッシュロッドとスイングアームとの接触位置を移動させることなく、バルブタイミングを連続的に変更できる。よって、プッシュロッドとローラの配置の制約が少ないと共にプッシュロッド周りのクリアランスを小さくでき、かつスイングアームの支持構造を小さくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、この発明を図示の形態のより詳細に説明する。
【００２１】
(第１の実施の形態)
図１に、この発明の可変動弁装置の第１実施形態を示す図である。
【００２２】
この第１実施形態の可変動弁装置は、カム１と、クランク軸と同期して回転してカム１を回転運動させるカムシャフト２と、カム１の回転にともなって上下に往復円弧運動をするスイングアーム１０と、スイングアーム１０の上辺に一端を当接して他端でロッカアームを介してバルブを開閉するプッシュロッド２０と、スイングアーム１０とカム１との間に設けられたローラホルダ３０とを備え、これらが保護カバー４０内に配置されている。
【００２３】
上記スイングアーム１０は、保護カバー４０の外方に取り付けたブラケット４１に取り付けられた回転中心軸１１に回動自在に外嵌されて、カム１の上方で水平方向に延在しており、回転中心軸１１を中心に上下方向に揺動可能となっている。また、このスイングアーム１０の先端部上辺に凹部１２を設け、この凹部１２には、プッシュロッド２０の一端が当接している。また、スイングアーム１０の下辺には、カムシャフト２の中心と同心の凹状円筒面１３を形成している。
【００２４】
一方、ローラホルダ３０は、カム１とスイングアーム１０の下辺との間に設けられ、断面コの字形状のウエブ部外面をスイングアーム１０の凹状円筒面１３と同一半径の円弧形状に湾曲した凸状円筒面３１としている。さらに、上記ローラホルダ３０は、断面コの字形状の両辺のフランジ間に亘って設けた支持軸３２に支持されると共に両フランジの形成する空間内左右方向略中央部にローラ３３を配している。そして、このスイングアーム１０の凹状円筒面１３とローラホルダ３０の凸状円筒面３１とは、摺動自在に摺接し、ローラホルダ３０のローラ３３は、カム１に当接している。
【００２５】
ブラケット４１には、油圧装置等で回転駆動される回転軸３４が設けられている。この回転軸３４には駆動レバー３６が固定され、駆動レバー３６の先端部は、第１のピン３５でリンク３８の一端に軸支されている。このリンク３８の他端は第２のピン３７で、ローラホルダ３０の一端部に軸支されている。よって、このローラホルダ３０は、回転軸３４が回転すると、駆動レバー３６とリンク３８によって、矢印Ｘで示す方向に左右に揺動する。この揺動により、ローラホルダ３０の凸状円筒面３１は、スイングアーム１０の凹状円筒面１３に摺接して摺動し、ローラ３３はカム１のカム面に沿って転動する。
【００２６】
次に、この実施形態の可変動弁装置の動作を説明する。
【００２７】
カムシャフト２がクランク軸と同期して回転すると、カム１も同時に回転する。このカム１の回転に伴って、ローラ３３がカム１のカム面に沿って走行し、ローラ３３が軸支されたローラホルダ３０の凸状円筒面３１がスイングアーム１０の凹状円筒面１３に沿って摺動しながら上下往復円弧運動を行う。これにより、スイングアーム１０は、中心軸１１を中心に揺動して上下往復円弧運動を行う。このスイングアーム１０の上下往復円弧運動に伴って、スイングアーム１０の凹部１２に一端を当接したプッシュロッド２０が上下往復運動をする。このプッシュロッド２０の上下往復運動によって、プッシュロッド２０の他端でロッカアームを介してバルブを開閉する。
【００２８】
バルブタイミングを変更するには、図１において、油圧装置等で回転軸３４を反時計回りに回転させて、駆動レバー３６を反時計回りに回転させ、リンク３８を介してローラホルダ３０を右方向に移動させる。これにより、ローラ３３とカム１との接触点が、図１に示す接触点Ａから図２に示す接触点Ｂに変更されて、バルブタイミングの変更がなされる。
【００２９】
この実施形態の可変動弁装置によれば、スイングアーム１０の回転中心を変えることなく、ローラホルダ３０を移動させることによって、バルブタイミングを変更でき、スイングアーム１０が水平移動しないので、プッシュロッド２０と保護カバー４０との間の隙間を狭くすることができる。
【００３０】
また、この実施形態によれば、バルブタイミングを変更させるときに、スイングアーム１０の回転中心を移動させる必要がないので、スイングアーム１０を支持する回転中心軸１１を大きくする等の支持構造の変更を行わなくても、バルブタイミングを大きく変更することが可能になる。
【００３１】
また、この実施形態の可変動弁装置によれば、スイングアーム１０がローラホルダ３０に摺接する凹状円筒面１３はカム１の回転中心の同心円筒面上にあるので、駆動レバー３６の回転によるローラホルダ３０の移動中にスイングアーム１０が高さ方向に移動する量を無くして、稼働中の連続的なバルブタイミングの変更が可能になる。
【００３２】
なお、この実施形態において、バルブタイミングを連続的に変更しなくてもよい場合は、スイングアーム１０の凹状円筒面１３とローラホルダ３０の凸状円筒面３１は、それぞれの円筒中心をカムシャフト２の中心と一致させる必要はなく、スイングアーム１０とローラホルダ３０とが平面または円筒中心がカムシャフト中心と異なる円筒面で摺動可能になっていてもよい。
【００３３】
（第２の実施の形態）
次に、図３に、この発明の可変動弁装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態の可変動弁装置は、図１に示した回転中心軸１１，回転軸３４，駆動レバー３６，リンク３８に替えて、回転軸４５、駆動レバー３６ａ、リンク３８ａを備えた点が、前述の第１実施形態と異なる。よって、この第２実施形態では、第１実施形態と共通する構成部分の説明を省略して、第１実施形態と異なる点を説明する。
【００３４】
この第２実施形態では、スイングアーム１０を回転軸４５に回動自在に外嵌すると共に、駆動レバー３６ａを回転軸４５に外嵌して固定している。したがって、スイングアーム１０の回動中心軸４６と駆動レバー３６ａの回転中心軸とは同一直線状にある。すなわち、この第２実施形態の可変動弁装置では、保護カバー４０に取り付けたブラケット４１に、油圧装置等で回転駆動する回転軸４５が紙面を貫く方向に延在しており、この回転軸４５がスイングアーム１０を回転自在に支持する回転中心軸４６と、駆動レバー３６ａを固定して回転させる駆動回転軸４７とを兼ねている。
【００３５】
この第２実施形態では、回転軸４５を回転させることで、駆動レバー３６ａを回動させ、駆動レバー３６ａの先端部に第１のピン３５で軸支したリンク３８ａによって、ローラホルダ３０を図３において矢印Ｘで示す左右方向に移動させるのである。この第２実施形態によれば、スイングアーム１０の回転中心軸４６と駆動レバー３６ａの回転軸４７とを共通の回転軸４５で構成しているので、部品点数を減らすことができると共に弁装置をコンパクトにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】この発明の可変動弁装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】上記第１実施形態のバルブタイミング変更動作を説明する図である。
【図３】この発明の可変動弁装置の第２実施形態を示す図である。
【図４】従来の可変動弁装置を示す図である。
【図５】上記従来の可変動弁装置の動作を説明する図である。
【図６】上記従来の可変動弁装置の動作を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１  カム
２  カムシャフト
１０  スイングアーム
１１  回転中心軸
１２  凹部
１３  凹状円筒面
２０  プッシュロッド
３０  ローラホルダ
３１  凸状円筒面
３３  ローラ
３４  駆動回転軸
３６、３６ａ  駆動レバー
３８、３８ａ  リンク
４０  保護カバー
４５  回転軸
４６  回転中心軸
４７  駆動回転軸
【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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