JP2896708B2 - Engine valve gear - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エンジンのカムシャフトに可変バルブタイ
ミング機構を付設したエンジンの動弁装置に関するもの
である。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a valve train for an engine in which a variable valve timing mechanism is attached to a camshaft of the engine.

（従来の技術） 従来より、エンジンの動弁機構でカムシャフトの駆動
を行うについて、このカムシャフトの駆動機構に可変バ
ルブタイミング機構を装着し、クランクシャフトとカム
シャフトとの回転位相を変更して排気バルブもしくは吸
気バルブのバルブタイミングを運転状態に対応して変化
させるようにした技術が、例えば、特開昭63−162910号
公報および特開平２−102305号公報に見られるように知
られている。(Prior Art) Conventionally, when a camshaft is driven by an engine valve operating mechanism, a variable valve timing mechanism is mounted on the camshaft driving mechanism to change the rotational phase between the crankshaft and the camshaft. A technique in which the valve timing of an exhaust valve or an intake valve is changed in accordance with an operation state is known as disclosed in, for example, JP-A-63-162910 and JP-A-2-102305. .

（発明が解決しようとする課題） しかして、上記のような可変バルブタイミング機構を
備えた動弁装置では、このカムシャフトに対して可変バ
ルブタイミング機構を配設すると共に、両側のカムシャ
フトを同期駆動するためのカム間駆動輪を設け、さらに
クランクシャフトからの動力が伝達される被駆動輪を設
置する必要があり、これらをコンパクトに配設すると同
時に軸受支持剛性等の強度を確保する必要がある。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the valve train provided with the above-described variable valve timing mechanism, the variable valve timing mechanism is provided for this camshaft and the camshafts on both sides are synchronized. It is necessary to provide inter-cam drive wheels for driving, and further to install driven wheels to which power from the crankshaft is transmitted.It is necessary to arrange these compactly and at the same time ensure strength such as bearing support rigidity. is there.

すなわち、上記可変バルブタイミング機構はカムシャ
フトとカム間駆動輪および被駆動輪との間で、カムシャ
フトの位相を可変に介装するもので、その配設位置とし
てはカムシャフトの端部近傍に限られ、また、このカム
シャフトの端部近傍には前記カム間駆動輪および被駆動
輪が配設され、しかもたのカム間駆動輪と被駆動輪とは
一体に回転するように連係しなければならず、これらを
カムシャフトの端部部分に設置した際に、コンパクト化
を得るために軸部を小径にすると支持剛性が低下すると
同時に駆動強度の低下を招く問題がある。That is, the variable valve timing mechanism variably interposes the phase of the camshaft between the camshaft and the inter-cam drive wheels and driven wheels, and is disposed near the end of the camshaft. In addition, the inter-cam drive wheel and the driven wheel are provided near the end of the cam shaft, and the inter-cam drive wheel and the driven wheel must be linked so as to rotate integrally. However, when these are installed at the end portions of the camshaft, if the diameter of the shaft portion is reduced in order to obtain compactness, there is a problem that the supporting rigidity is reduced and the driving strength is reduced.

そこで、本発明は上記事情に鑑み、可変バルブタイミ
ング機構をカム間駆動輪の内部に配設してコンパクト化
を得るについて被駆動輪との連結構造での軸受支持剛性
と駆動強度を確保するようにしたエンジンの動弁装置を
提供することを目的とするものである。In view of the above circumstances, the present invention provides a variable valve timing mechanism disposed inside the inter-cam drive wheels so as to obtain compactness so as to secure bearing support rigidity and drive strength in the connection structure with the driven wheels. It is an object of the present invention to provide a valve train for an engine.

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の動弁装置は、一方
のカムシャフトのカム間駆動輪内に可変バルブタイミン
グ機構を内蔵し、上記カム間駆動輪と一体的にカムシャ
フトの軸方向に沿って延びるアダプタを設け、該アダプ
タにシリンダヘッドに軸受支持されるジャーナル部を設
けると共に、該アダプタの端部に被駆動輪を取り付けて
構成したものである。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a valve train of the present invention incorporates a variable valve timing mechanism in an inter-cam drive wheel of one camshaft and is integrated with the inter-cam drive wheel. An adapter extending along the axial direction of the camshaft is provided, the adapter is provided with a journal supported by a cylinder head, and a driven wheel is attached to an end of the adapter.

また、前記アダプタ内に、カムシャフト端部に軸方向
に延長して締結部材で取り付けられた筒状のシャフト部
材を回動可能に嵌合するのが好適である。Further, it is preferable that a cylindrical shaft member extended in the axial direction and attached to the end of the camshaft by a fastening member is rotatably fitted into the adapter.

（作用および効果） 上記のような動弁装置では、カムシャフト端部のカム
間駆動輪内に可変バルブタイミング機構を内蔵してコン
パクト化を得ると共に、カム間駆動輪と被駆動輪とをカ
ムシャフトの軸方向に沿って延びるアダプタを介して連
結して両者が一体的に回転するように設け、さらに、こ
のアダプタをカム間駆動輪と被駆動輪との連結部の間の
ジャーナル部によってシリンダヘッドに軸受支持するこ
とで、このジャーナル部の径が確保でき簡単な構造によ
って軸受支持剛性を高め、被駆動輪からカム間駆動輪お
よび可変バルブタイミング機構を経たカムシャフトの駆
動における各部の強度が確保できる。(Operation and Effect) In the valve operating device as described above, the variable valve timing mechanism is incorporated in the inter-cam drive wheel at the end of the camshaft to obtain compactness, and the inter-cam drive wheel and the driven wheel are cammed. It is connected via an adapter extending along the axial direction of the shaft and provided so that both can rotate integrally, and the adapter is further connected to the cylinder by a journal portion between the connecting portion between the inter-cam drive wheel and the driven wheel. By supporting the bearing on the head, the diameter of this journal part can be secured and the bearing support rigidity is increased by a simple structure, and the strength of each part in driving the camshaft from the driven wheel through the inter-cam drive wheel and the variable valve timing mechanism is improved. Can be secured.

また、上記アダプタ内に、カムシャフト端部に延設し
たシャフト部材を回動可能に嵌合すると、カムシャフト
端部の支持剛性の向上およびアダプタの軸受支持剛性を
高めることができるものである。When a shaft member extending from the camshaft end is rotatably fitted in the adapter, the support rigidity of the camshaft end and the bearing support rigidity of the adapter can be increased.

（実施例） 以下、図面に沿って本発明の実施例を説明する。第１
図は一実施例のDOHC動弁装置を備えたＶ型エンジン１に
おける一方のバンクのシリンダヘッド４の要部平面図で
あって、このバンクにおいては各気筒が４弁構造（吸気
側２弁、排気側２弁）で備えられると共に、各気筒の吸
・排気バルブを開閉作動するカム部2a,3aを備えた一対
のカムシャフト2,3がシリンダヘッド４の上方に相互に
平行に配設され、シリンダヘッド４の軸受部５にカムキ
ャップ（図示せず）を締結することによって支承されて
いる。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. First
FIG. 1 is a plan view of a main part of a cylinder head 4 of one bank in a V-type engine 1 provided with a DOHC valve gear of one embodiment. In this bank, each cylinder has a four-valve structure (two valves on an intake side, A pair of camshafts 2, 3 provided with cam portions 2a, 3a for opening and closing the intake / exhaust valves of each cylinder are disposed in parallel with each other above the cylinder head 4. The bearing is supported by fastening a cam cap (not shown) to the bearing portion 5 of the cylinder head 4.

また、吸気側カムシャフト２および排気側カムシャフ
ト３のそれぞれの一端部（前端部）の外周には、カム間
駆動輪として相互に噛合されたカム間ギヤ7,8が配設さ
れ、排気側カム間ギヤ８は排気側カムシャフト３に直接
取り付けられている。On the outer periphery of one end (front end) of each of the intake-side camshaft 2 and the exhaust-side camshaft 3, inter-cam gears 7, 8 meshed with each other as inter-cam drive wheels are provided. The inter-cam gear 8 is directly mounted on the exhaust camshaft 3.

一方，吸気側カムシャフト２に対するカム間ギヤ７は
直接取り付けられずに、排気側カムシャフト３のカム間
ギヤ８より幅が大きく形成されたボス部7aが中空状に形
成され、その内部に可変バルブタイミング機構20が配設
されている。上記両側のカム間ギヤ7,8はシリンダヘッ
ド４の端部に形成されたギヤ室９に収容されている。On the other hand, the inter-cam gear 7 is not directly attached to the intake-side camshaft 2, but a boss 7a having a width larger than that of the inter-cam gear 8 of the exhaust-side camshaft 3 is formed in a hollow shape and is variable therein. A valve timing mechanism 20 is provided. The cam gears 7 and 8 on both sides are accommodated in a gear chamber 9 formed at the end of the cylinder head 4.

さらに、吸気側カム間ギヤ７の前端部には、該カム間
ギヤ７と一体的に吸気側カムシャフト２の軸方向に沿っ
て延びるアダプタ15が配設されている。このアダプタ15
の前端部はシリンダヘッド４の前端面に臨み、この前端
部にクランクシャフト（図示せず）からの動力が伝達さ
れる被駆動輪としてのカムプーリ16が取り付けられてい
る。また、上記アダプタ15は吸気側カム間ギヤ７に連接
さた後端部がフランジ状に形成され、前端部との間の中
間部分がシリンダヘッド４の前端軸受部5aに軸受支持さ
れるジャーナル部15aに形成されている。Further, at the front end of the inter-cam gear 7, an adapter 15 extending along the axial direction of the intake camshaft 2 integrally with the inter-cam gear 7 is provided. This adapter 15
Has a front end facing the front end surface of the cylinder head 4, and a cam pulley 16 as a driven wheel to which power from a crankshaft (not shown) is transmitted is attached to the front end. The adapter 15 has a flange formed at the rear end connected to the intake-side inter-cam gear 7 and having a middle portion between the front end and the journal portion supported by the front end bearing portion 5a of the cylinder head 4. 15a.

上記カムプーリ16は、前記アダプタ15に固着される中
心部が円板状に形成され、その外周部分が後方に屈曲し
て、前記アダプタ15のジャーナル部15aの外周位置にタ
イミングベルト（図示せず）が掛けられるギヤ部16aが
設置されている。なお、被駆動輪としてのカムプーリ16
はスプロケット状に形成されて、タイミングチェーンに
よって動力が伝達されるようにしてもよい。The cam pulley 16 has a central portion fixed to the adapter 15 formed in a disk shape, and an outer peripheral portion thereof is bent rearward, and a timing belt (not shown) is provided at an outer peripheral position of the journal portion 15a of the adapter 15. A gear portion 16a on which is mounted is provided. The cam pulley 16 as a driven wheel
May be formed in a sprocket shape, and power may be transmitted by a timing chain.

一方、前記吸気側カムシャフト２の端部外周には前記
可変バルブタイミング機構20が配設されるが、この吸気
側カムシャフト２の前方には可変バルブタイミング機構
20のハブ21（後述する）を挾持する筒状のシャフト部材
17が延長するように設けられ、このシャフト部材17は端
部からその中心を貫通してカムシャフト２に締結される
締結部材18（締結ボルト）によって取り付けられてい
る。そして、このシャフト部材17は前記アダプタ15の内
孔に回動可能に嵌合され、シリンダヘッド４の前端軸受
部5aにアダプタ15を介して支持されている。On the other hand, the variable valve timing mechanism 20 is disposed on the outer periphery of the end of the intake side camshaft 2.
A cylindrical shaft member for holding 20 hubs 21 (described later)
The shaft member 17 is provided so as to extend therefrom, and the shaft member 17 is attached by a fastening member 18 (fastening bolt) which is fastened to the camshaft 2 through the center from the end. The shaft member 17 is rotatably fitted in the inner hole of the adapter 15 and is supported by the front end bearing portion 5a of the cylinder head 4 via the adapter 15.

なお、上記締結部材18の軸部外周にはオイル通路31が
形成され、シリンダヘッド４内のオイルギャラリ32から
前端気筒の吸気側カムシャフト２を支承する軸受部５を
経てカムシャフト２内部に導入されたオイルが、可変バ
ルブタイミング機構20の冷却用および前端軸受部5aの潤
滑用に供給される。An oil passage 31 is formed on the outer periphery of the shaft portion of the fastening member 18, and is introduced into the camshaft 2 from the oil gallery 32 in the cylinder head 4 via the bearing portion 5 supporting the intake side camshaft 2 of the front end cylinder. The supplied oil is supplied for cooling the variable valve timing mechanism 20 and lubricating the front end bearing 5a.

上記構造により、クランクシャフトの回転に伴ってタ
イミングベルトを介してカムプーリ16が駆動されると、
アダプタ15、カム間ギヤ7,8を経て排気側カムシャフト
３がそのまま回転され、吸気側カムシャフト２には可変
バルブタイミング機構20を介して所定の位相で回転が伝
達される。With the above structure, when the cam pulley 16 is driven via the timing belt with the rotation of the crankshaft,
The exhaust-side camshaft 3 is rotated as it is via the adapter 15 and the inter-cam gears 7 and 8, and the rotation is transmitted to the intake-side camshaft 2 at a predetermined phase via the variable valve timing mechanism 20.

一方、前述の可変バルブタイミング機構20は電磁作動
式であり、その概略構造を説明すれば、前記吸気側カム
シャフト２に固着されたハブ21は円板部から円周の複数
箇所に軸方向後方に斜めに形成された係合片21aを有す
る。また、カム間ギヤ７のボス部7a内周面には縦溝に沿
って軸方向に移動可能にアドバンシングプレート22が係
合され、このアドバンシングプレート22の内周はドラム
23の外周のネジ部に螺合しており、該ドラム23の相対回
転によって軸方向に移動され、上記斜めの係合片21aと
の係合位置の変更によってハブ21すなわち吸気側カムシ
ャフト２の位相を変更するものである。その駆動機構
は、上記ドラム23の内側（カムシャフト２の外側）に電
磁コイル24が配設され、該電磁コイル24に固着されたブ
ラケット25が図示しない係合構造によってシリンダヘッ
ド４側に固定されて、回り止めが行われている。上記電
磁コイルに接続された電気コード28は、ブラケット25を
貫通して導出され、ヘッドカバー（図示せず）のグロメ
ットを通って配線されている。On the other hand, the above-mentioned variable valve timing mechanism 20 is of an electromagnetically operated type. To explain the schematic structure, the hub 21 fixed to the intake side camshaft 2 is axially rearwardly provided at a plurality of locations on the circumference from the disk portion. It has an engagement piece 21a formed obliquely at the bottom. An advancing plate 22 is engaged with the inner peripheral surface of the boss portion 7a of the inter-cam gear 7 so as to be movable in the axial direction along the vertical groove.
23, which is axially moved by the relative rotation of the drum 23, and changes the position of engagement with the diagonal engagement piece 21a to change the hub 21, that is, the intake side camshaft 2. This is to change the phase. The drive mechanism is such that an electromagnetic coil 24 is disposed inside the drum 23 (outside the camshaft 2), and a bracket 25 fixed to the electromagnetic coil 24 is fixed to the cylinder head 4 side by an engaging structure (not shown). And the detent is done. The electric cord 28 connected to the electromagnetic coil is led out through the bracket 25 and is wired through a grommet of a head cover (not shown).

そして、上記電磁コイル24への通電によってドラム23
の回転に抵抗を与えて該ドラム23を進角方向に相対回転
させるものであり、このドラム23の回転角度はストップ
プレート26で制限され、可変位相角が調整される。な
お、上記ドラム23は渦巻状のスプリング27によって遅角
方向に復帰回転される。上記電磁コイル24への通電は運
転状態に応じて制御され、吸気側カムシャフト２の回転
位相の変更で吸気バルブの開閉時期を可変として排気バ
ルブとのオーバーラップ期間を変更するものである。The energization of the electromagnetic coil 24 causes the drum 23
The rotation of the drum 23 is limited by the stop plate 26, and the variable phase angle is adjusted. The drum 23 is returned and rotated in the retard direction by a spiral spring 27. The energization of the electromagnetic coil 24 is controlled according to the operation state, and the opening / closing timing of the intake valve is made variable by changing the rotation phase of the intake camshaft 2 to change the overlap period with the exhaust valve.

なお、上記実施例では吸気側カムシャフト２に可変バ
ルブタイミング機構20を配設するようにしているが、排
気側カムシャフト３に配設するようにしてもよい。ま
た、カム間駆動輪としては、カム間ギヤ7,8の他、チェ
ーン駆動用のスプロケット等によって構成してもよい。In the above embodiment, the variable valve timing mechanism 20 is provided on the intake camshaft 2, but may be provided on the exhaust camshaft 3. In addition, the inter-cam drive wheels may be constituted by a chain drive sprocket or the like in addition to the inter-cam gears 7, 8.

また、前記可変バルブタイミング機構20では、ハブ21
が前端側に位置するように配設されているが、その位相
変更方向または係合片21aの傾斜方向が逆になった場合
には、この可変バルブタイミング機構20の配置は実施例
と逆向き、すなわちハブ21が気筒側に配置されるもので
あり、その際には、カムシャフト２は短くなり、可変バ
ルブタイミング機構20の中心部には長く形成されたシャ
フト部材17が挿入され、後部側でカムシャフト端部との
間でハブ21を挾持して締結部材18で締結するように構成
すればよい。The variable valve timing mechanism 20 includes a hub 21
Are arranged at the front end side, but when the phase change direction or the inclination direction of the engagement piece 21a is reversed, the arrangement of the variable valve timing mechanism 20 is opposite to that of the embodiment. That is, the hub 21 is disposed on the cylinder side. In this case, the camshaft 2 is shortened, and the long shaft member 17 is inserted into the center of the variable valve timing mechanism 20. In this case, the hub 21 may be sandwiched between the cam shaft and the cam shaft end and fastened by the fastening member 18.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第１図は本発明の一実施例における動弁装置を備えたＶ
型エンジンの一方のシリンダヘッドの要部平面図であ
る。 １……エンジン、2,3……カムシャフト、４……シリン
ダヘッド、5a……前端軸受部、7,8……カム間駆動輪
（カム間ギヤ）、15……アダプタ、15a……ジャーナル
部、16……被駆動輪（カムプーリ）、17……シャフト部
材、18……締結部材、20……可変バルブタイミング機
構、21……ハブ、22……アドバンシングプレート、23…
…ドラム、24……電磁コイル。FIG. 1 shows a V having a valve train in one embodiment of the present invention.
It is a principal part top view of one cylinder head of a model engine. 1 ... Engine, 2,3 ... Camshaft, 4 ... Cylinder head, 5a ... Front end bearing, 7,8 ... Driving wheel between cams (Gear between cams), 15 ... Adapter, 15a ... Journal , 16 ... driven wheel (cam pulley), 17 ... shaft member, 18 ... fastening member, 20 ... variable valve timing mechanism, 21 ... hub, 22 ... advancing plate, 23 ...
... drums, 24 ... electromagnetic coils.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−191606（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−162910（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−102305（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−123208（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−245408（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−248608（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−31309（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−54306（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−103105（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01L 1/00 - 1/34 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-62-191606 (JP, A) JP-A-63-162910 (JP, A) JP-A-2-102305 (JP, A) JP-A-2- 123208 (JP, A) JP-A-2-245408 (JP, A) JP-A-2-248608 (JP, A) JP-A-2-31309 (JP, U) JP-A-2-54306 (JP, U) Hira 2-103105 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁶ , DB name) F01L 1/00-1/34

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】DOHC式動弁装置の一方のカムシャフトに設
けた他方のカムシャフトに動力を伝達するカム間駆動輪
内に、該カムシャフトの回転位相を変更する可変バルブ
タイミング機構を内蔵してなり、前記カム間駆動輪と一
体的にカムシャフトの軸方向に沿って延びるアダプタを
設け、該アダプタはシリンダヘッドに軸受支持されるジ
ャーナル部を有すると共に、該アダプタの端部にクラン
クシャフトからの動力が伝達される被駆動輪を取り付け
たことを特徴とするエンジンの動弁装置。A variable valve timing mechanism for changing the rotation phase of a camshaft is incorporated in a drive wheel between cams for transmitting power to one camshaft provided on one camshaft of a DOHC type valve gear. An adapter extending integrally with the inter-cam drive wheel along the axial direction of the camshaft, the adapter having a journal supported by a cylinder head and having an end from the crankshaft at the end of the adapter. A valve train for an engine, comprising a driven wheel to which the power of the engine is transmitted. 【請求項２】前記アダプタ内に、カムシャフト端部に軸
方向に延長して締結部材によって取り付けられた筒状の
シャフト部材を回動可能に嵌合したことを特徴とする請
求項１記載のエンジンの動弁装置。2. The adapter according to claim 1, wherein a cylindrical shaft member extending in the axial direction and attached to a camshaft end by a fastening member is rotatably fitted in the adapter. Engine valve gear.