JP3205058B2 - Intake and exhaust valve drive control device for internal combustion engine - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の運転状態に
応じて吸気・排気弁の開閉時期を可変制御する吸排気弁
駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake / exhaust valve drive control device for variably controlling the opening / closing timing of intake / exhaust valves according to the operating state of an internal combustion engine.

【０００２】[0002]

【従来の技術】この種の従来の装置としては種々提供さ
れているが、その一つとして例えば実開昭５７−１９８
３０６号公報等に記載されているものが知られている。2. Description of the Related Art Various conventional apparatuses of this kind are provided, one of which is, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 57-198.
No. 306 is known.

【０００３】図１３及び図１４に基づいて概略を説明す
れば、図中２はカムシャフト１の外周に回転自在に設け
られて、吸気バルブ１６をバルブスプリング１７のばね
力に抗して開作動させるカムであって、このカム２はカ
ム軸受用ブラケット３とカムシャフト１にキー４を介し
て固設されたフランジ部５とにより軸方向の位置決めが
なされている。また、カム２の一側部にはＵ字溝６を有
するフランジ部７が形成されている一方、前記フランジ
部５にもＵ字溝８が形成され、両フランジ部５，７間に
円環状のディスク９が介装されている。このディスク９
は、両側の対向位置に前記両Ｕ字溝６，８に係止するピ
ン１０，１１が設けられていると共に、外周が制御環１
２に回転自在に支持されている。この制御環１２は、外
周の突起１２ａを介してシリンダヘッド側の支持孔１３
に揺動自在に支持されていると共に、該突起１２ａの反
対側に有する歯車部１２ｂがロッカアーム１５を軸支す
るロッカシャフト１４外周の歯車環１４ａに噛合してい
る。[0003] Referring to FIGS. 13 and 14, an outline 2 is provided on the outer periphery of a camshaft 1 so that an intake valve 16 is opened against a spring force of a valve spring 17. The cam 2 is axially positioned by a cam bearing bracket 3 and a flange 5 fixed to the camshaft 1 via a key 4. A flange 7 having a U-shaped groove 6 is formed on one side of the cam 2, while a U-shaped groove 8 is also formed on the flange 5, and an annular shape is formed between the flanges 5 and 7. Disk 9 is interposed. This disk 9
Are provided with pins 10 and 11 for engaging with the U-shaped grooves 6 and 8 at opposing positions on both sides, and the outer periphery of the control ring 1
2 rotatably supported. The control ring 12 is supported by a support hole 13 on the cylinder head side via a projection 12a on the outer periphery.
And a gear portion 12b provided on the opposite side of the projection 12a meshes with a gear ring 14a on the outer periphery of a rocker shaft 14 that supports the rocker arm 15.

【０００４】そして、制御環１２は、歯車部１２ｂに噛
合した歯車環１４ａを介して図外の駆動機構により機関
運転状態に応じて一方あるいは他方向へ揺動するように
なっている。即ち、ディスク９の中心Ｐが図１３に示す
位置にある場合は、カムシャフト１とディスク９との回
転中心が一致し、したがってディスク９は、ピン１１と
Ｕ字溝８を介してカムシャフト１に同期回転する一方、
カム２はピン１０とＵ字溝６を介してカムシャフト１に
同期回転する。The control ring 12 swings in one or the other direction according to the operating state of the engine by a drive mechanism (not shown) via a gear ring 14a meshed with the gear portion 12b. That is, when the center P of the disk 9 is at the position shown in FIG. 13, the rotation centers of the camshaft 1 and the disk 9 coincide with each other. While rotating synchronously
The cam 2 rotates synchronously with the camshaft 1 via the pin 10 and the U-shaped groove 6.

【０００５】また、機関運転状態の変化に伴い駆動機構
の油圧アクチュエータによってロッカシャフト１４を回
動させると、歯車環１４ａと歯車部１２ｂを介して制御
環１２が突起１２ａを支点として揺動し、これによって
ディスク９の中心Ｐがカムシャフト１の中心に対し前記
回動方向に偏心する。このため、ピン１０，１１が夫々
Ｕ字溝６，８に沿って移動し、かつ偏心方向にフランジ
部５，７をカムシャフト１を中心に回動させる。依っ
て、カムシャフト１の１回転毎に、ディスク９の回転位
相がカムシャフト１に対して変化し、同時にカム２の回
転位相もディスク９に対して変化する。したがって、カ
ム２は、カムシャフト１に対し、ディスク９のカムシャ
フト１に対する位相差の２倍の位相差で回転する。この
結果、バルブタイミングをカム２の位相差に応じて可変
にすることができる。When the rocker shaft 14 is rotated by the hydraulic actuator of the drive mechanism in accordance with a change in the engine operating state, the control ring 12 swings about the projection 12a as a fulcrum via the gear ring 14a and the gear portion 12b. As a result, the center P of the disk 9 is eccentric in the rotation direction with respect to the center of the camshaft 1. Therefore, the pins 10, 11 move along the U-shaped grooves 6, 8, respectively, and rotate the flange portions 5, 7 about the camshaft 1 in the eccentric direction. Therefore, every time the camshaft 1 rotates, the rotation phase of the disk 9 changes with respect to the camshaft 1, and at the same time, the rotation phase of the cam 2 also changes with respect to the disk 9. Therefore, the cam 2 rotates with respect to the camshaft 1 with a phase difference of twice the phase difference of the disc 9 with respect to the camshaft 1. As a result, the valve timing can be made variable according to the phase difference of the cam 2.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来の
装置にあっては、制御環１２を歯車部１２ｂと歯車環１
４ａとの噛合回転により揺動させるようにしたため、作
動中にカムシャフト１に発生する正負の回転トルク変動
に起因して制御環１２に作用する交番荷重、つまり正逆
回転方向の繰り返し荷重により、歯車部１２ｂと歯車環
１４ａとの間に有するバックラッシ隙間に起因して打音
が発生すると共に、該両者１２ｂ，１４ａ間に経時的に
摩耗が発生して制御環１２の揺動作用が不安定になる。
この結果、バルブタイミングの可変制御精度が低下して
しまう。However, in the conventional apparatus, the control ring 12 is connected to the gear portion 12b and the gear ring 1b.
4a, the alternating load acting on the control ring 12 due to the positive and negative rotational torque fluctuations generated in the camshaft 1 during operation, that is, the cyclic load in the forward and reverse rotation directions, A tapping sound is generated due to a backlash gap between the gear portion 12b and the gear ring 14a, and wear occurs with time between the two portions 12b and 14a, so that the swinging operation of the control ring 12 is unstable. become.
As a result, the accuracy of variable control of the valve timing is reduced.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、機関から伝達された回
転力により回転駆動する駆動軸と、バルブスプリングに
よって閉方向に付勢された吸気あるいは排気側の機関弁
を開作動させるカムと、前記駆動軸の軸心に対して揺動
自在に設けられた保持部材と、該保持部材に回転自在に
保持されて、前記カムに前記駆動軸の回転力を伝達する
回動部材とを備え、前記保持部材による回動部材の偏心
動に伴い前記カムの角速度の変化を得て前記機関弁の作
動角を可変制御する吸排気弁駆動制御装置において、前
記保持部材を支軸により揺動自在に支持すると共に、該
保持部材の端部にリンク部材の一端部を回動自在に連結
する一方、該リンク部材の他端部を、シリンダヘッド上
の吸気側と排気側との間に配置された制御シャフトの外
周に固定された偏心カムに回動自在に連結し、前記制御
シャフトを回転させて前記偏心カムの回動位置を制御す
ることにより、前記保持部材の揺動位置をリンク部材を
介して制御することを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the above-mentioned conventional problems, and comprises a drive shaft which is driven to rotate by a rotational force transmitted from an engine, and a valve spring.
Therefore, the intake or exhaust side engine valve biased in the closing direction
, A holding member provided to be swingable with respect to the axis of the drive shaft , and rotatably held by the holding member to transmit the torque of the drive shaft to the cam.
A rotation member , wherein the eccentric movement of the rotation member by the holding member obtains a change in the angular velocity of the cam and variably controls the operating angle of the engine valve to control the operation of the engine valve . Previous
The holding member is swingably supported by a support shaft, and one end of the link member is rotatably connected to the end of the holding member, and the other end of the link member is placed on the cylinder head.
Outside the control shaft located between the intake and exhaust sides of the
Pivotally connected to an eccentric cam fixed to the circumference,
Rotating the shaft to control the rotational position of the eccentric cam
With this, the swing position of the holding member is changed to the link member.
It is characterized by being controlled via

【０００８】[0008]

【作用】前記構成の本発明によれば、ディスクの中心が
カムシャフトの軸心と合致している場合は、カムシャフ
トの角速度が変化せずに機関と同期回転する。According to the present invention, when the center of the disk coincides with the axis of the camshaft, the camshaft rotates synchronously with the engine without changing the angular velocity.

【０００９】一方、機関運転状態の変化に伴い駆動機構
によって偏心カムを一方向に回動させると、リンク部材
を介してディスクハウジングが支軸を中心に一方向に揺
動し、ディスクの中心をカムシャフトの軸心に対して所
定量偏心させる。このため、カムシャフトは、角速度が
変化して、部分的に回転速度が増速あるいは減速し、こ
れによって吸気，排気弁の作動角を可変制御する。On the other hand, when the eccentric cam is rotated in one direction by the drive mechanism in accordance with a change in the engine operation state, the disk housing swings in one direction about the support shaft via the link member, and the center of the disk is moved. The camshaft is eccentric with respect to the axis by a predetermined amount. For this reason, the angular speed of the camshaft changes, and the rotational speed partially increases or decreases, thereby variably controlling the operating angles of the intake and exhaust valves.

【００１０】また、ディスクハウジングは、歯車等では
なく偏心カムの回動力によって揺動するため、カムシャ
フトの回転変動トルクに起因してディスクハウジングに
交番荷重が発生しても、打音や経時的な摩耗の発生等を
防止できる。[0010] Further, since the disk housing is swung by the rotating power of the eccentric cam instead of the gears or the like, even if an alternating load is generated in the disk housing due to the rotational fluctuation torque of the camshaft, the sound of the disk housing or the elapse of time may occur. The occurrence of excessive wear can be prevented.

【００１１】しかも、偏心カムの大きさやリンク部材の
長さを、ディスクの偏心量や初期偏心位置及び回転方向
等に応じて自由に変更することが可能になる。Moreover, the size of the eccentric cam and the length of the link member can be freely changed according to the amount of eccentricity of the disk, the initial eccentric position, the direction of rotation, and the like.

【００１２】[0012]

【実施例】図１〜図１０は本発明に係る吸排気弁駆動制
御装置の第１実施例を示し、図１の２１は図外の機関の
クランク軸からスプロケットを介して回転力が伝達され
る駆動軸、２２は該駆動軸２１の外周に一定の隙間をも
って配置され、かつ駆動軸２１の中心Ｘと同軸上に設け
られた中空状のカムシャフトであって、前記駆動軸２１
は、機関前後方向に延設されていると共に、軽量化を図
るために内部中空状に形成されている。1 to 10 show a first embodiment of an intake / exhaust valve drive control apparatus according to the present invention. Reference numeral 21 in FIG. 1 transmits a rotational force from a crankshaft of an unillustrated engine via a sprocket. The drive shaft 22 is a hollow camshaft arranged at a constant gap around the drive shaft 21 and provided coaxially with the center X of the drive shaft 21.
Is extended in the front-rear direction of the engine, and is formed in a hollow shape to reduce the weight.

【００１３】前記カムシャフト２２は、シリンダヘッド
２０上端部に有する図外のカム軸受に回転自在に支持さ
れていると共に、図１〜図３に示すように外周の所定位
置に吸気弁２３をバルブスプリング２４のばね力に抗し
てバルブリフター２５を介して開作動させる複数のカム
２６…が一体に設けられている。また、カムシャフト２
２は、長手方向の所定位置で軸直角方向から分割形成さ
れていると共に、一方側の分割端部にフランジ部２７が
設けられている。また、この両分割端部間にスリーブ２
８と回動部材である環状ディスク２９が配置されてい
る。前記フランジ部２７は、図４にも示すように中空部
から半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝３０が形成
されていると共に、その外周面の円周方向に環状ディス
ク２９の一側面に摺接する突起面２７ａが一体に設けら
れている。The camshaft 22 is rotatably supported by a cam bearing (not shown) provided at the upper end of the cylinder head 20, and has an intake valve 23 at a predetermined position on the outer periphery as shown in FIGS. A plurality of cams 26 that are opened via a valve lifter 25 against the spring force of the spring 24 are provided integrally. Also, the camshaft 2
2 is formed at a predetermined position in the longitudinal direction from a direction perpendicular to the axis, and has a flange portion 27 at one of the divided ends. Further, a sleeve 2 is provided between the two divided ends.
8 and an annular disk 29 as a rotating member are arranged. As shown in FIG. 4, the flange portion 27 is formed with an elongated rectangular engaging groove 30 extending in the radial direction from the hollow portion, and one side surface of the annular disk 29 in the circumferential direction of the outer peripheral surface thereof. Is integrally provided with a protruding surface 27a that slides on the protruding surface.

【００１４】前記スリーブ２８は、小径な一端部２８ｂ
がカムシャフト２２の前記他方側の分割端部内に回転自
在に挿入している共に、略中央位置に直径方向に貫通し
た連結軸３１を介して駆動軸２１に連結固定されてい
る。また、スリーブ２８の他端部に設けられたフランジ
部３２は、図５にも示すように前記係止溝３０と反対側
に半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝３３が形成さ
れていると共に、外周面に環状ディスク２９の他側面に
摺接する突起面２８ａが一体に設けられている。The sleeve 28 has a small diameter one end 28b.
Are rotatably inserted into the other divided end of the camshaft 22 and are connected and fixed to the drive shaft 21 via a connecting shaft 31 which penetrates in a diametrical direction at a substantially central position. In the flange portion 32 provided at the other end of the sleeve 28, an elongated rectangular engaging groove 33 extending in the radial direction is formed on the opposite side to the locking groove 30 as shown in FIG. At the same time, a protruding surface 28a that slides on the other side surface of the annular disk 29 is provided integrally on the outer peripheral surface.

【００１５】前記環状ディスク２９は、略ドーナツ板状
を呈し、内径がカムシャフト２２の内径と略同径に形成
されて、駆動軸２１の外周面との間に環状の隙間部Ｓが
形成されていると共に、小巾の外周部２９ａが環状の保
持部材であるディスクハウジング３４の内周面３４ａに
金属製の環状ベアリング３５を介して回転自在に支持さ
れている。また、直径線上の対向位置に貫通形成された
ピン孔２９ｂ，２９ｃには、各係合溝３０，３３に係入
する一対のピン３６，３７が設けられている。この各ピ
ン３６，３７は、互いにカムシャフト軸方向へ逆向きに
突出しており、基部がピン孔２９ｂ，２９ｃ内に回転自
在に支持されていると共に、先端部の両側縁に図４及び
図５に示すように前記係合溝３０，３３の対向内面３０
ａ，３０ｂ、３３ａ，３３ｂと当接する２面巾状の平面
部３６ａ，３６ｂ、３７ａ，３７ｂが形成されている。The annular disk 29 has a substantially donut shape, an inner diameter of which is substantially equal to the inner diameter of the camshaft 22, and an annular gap S formed between the annular disk 29 and the outer peripheral surface of the drive shaft 21. and with that, the outer peripheral portion 29a of the small width of the annular holding
It is rotatably supported on an inner peripheral surface 34a of a disk housing 34 as a holding member via a metal annular bearing 35. Further, a pair of pins 36 and 37 that engage with the respective engagement grooves 30 and 33 are provided in the pin holes 29b and 29c that are formed to penetrate at opposing positions on the diameter line. The pins 36 and 37 project in opposite directions to each other in the camshaft axial direction, and have their bases rotatably supported in the pin holes 29b and 29c. As shown in FIG.
a, 30b, 33a, and 33b are formed, and two plane-width flat portions 36a, 36b, 37a, and 37b are formed.

【００１６】前記ディスクハウジング３４は、図１に示
すように略円環状を呈し、外周の上端両側部に有するボ
ス部材３４ｂ，３４ｃの一方側に支持孔３８がカムシャ
フト２２軸方向に貫通形成されていると共に、他方側に
枢支孔３９が貫通形成されている。前記支持孔３８内に
は、図２に示すように基部がシリンダヘッド２０上部の
ブラケット７０の固定孔７０ａ内に圧入された支軸４０
の先端部が回転自在に挿通されて、該支軸４０によって
ディスクハウジング３４が揺動自在に支持されている。
一方、枢支孔３９内には、リンク部材４１の一端部４１
ａが連結される連結ピン４２が圧入固定されている。
尚、支軸４０は、先端部外周に嵌着されたスナップリン
グ７１によって支持孔３８からの抜け出しが防止されて
いる。The disk housing 34 has a substantially annular shape as shown in FIG. 1, and a support hole 38 is formed in one side of boss members 34b and 34c provided on both sides of the upper end of the outer periphery in the axial direction of the camshaft 22. And a pivot hole 39 is formed through the other side. In the support hole 38, as shown in FIG. 2, a support shaft 40 whose base is press-fitted into a fixing hole 70 a of a bracket 70 above the cylinder head 20.
The disk housing 34 is swingably supported by the support shaft 40.
On the other hand, in the pivot hole 39, one end 41 of the link member 41 is provided.
The connection pin 42 to which a is connected is press-fitted and fixed.
The support shaft 40 is prevented from coming out of the support hole 38 by a snap ring 71 fitted on the outer periphery of the distal end portion.

【００１７】前記リンク部材４１は、図１にも示すよう
に細長い略平板状を呈し、一端部４１ａに連結ピン４２
が遊挿する挿通孔４１ｃが形成されている一方、略円板
状の他端部４１ｂに偏心カム４３が回転摺動自在に設け
られたカム孔４１ｄが形成されている。As shown in FIG. 1, the link member 41 has an elongated and substantially flat plate shape, and has a connecting pin 42 at one end 41a.
Is formed, while a cam hole 41d in which the eccentric cam 43 is rotatably slidably formed is formed in the other end 41b of a substantially disk shape.

【００１８】前記偏心カム４３は、図１に示すようにリ
ング状を呈し、制御シャフト４４に圧入孔４３ａを介し
て固定されていると共に、周方向の肉厚は薄肉部４３ｂ
と対向する部位が最大厚肉部４３ｃとなるように漸次変
化している。また、その中心Ｐが、制御シャフト４４中
心Ｑから所定量偏倚している。The eccentric cam 43 has a ring shape as shown in FIG. 1 and is fixed to the control shaft 44 via a press-fitting hole 43a.
And gradually changes so that the portion opposed to becomes the maximum thick portion 43c. Further, the center P is deviated from the center Q of the control shaft 44 by a predetermined amount.

【００１９】前記制御シャフト４４は、支軸４０と並行
に機関前後方向に沿って延設されて、所定部位がシリン
ダヘッド２０上の図外の軸受に支持されていると共に、
駆動機構４５によって回転制御されるようになってい
る。The control shaft 44 extends in the engine front-rear direction in parallel with the support shaft 40, and a predetermined portion is supported by a bearing (not shown) on the cylinder head 20.
The rotation is controlled by the drive mechanism 45.

【００２０】前記駆動機構４５は、図６及び図７に示す
ように制御シャフト４２の一端部に設けられた油圧アク
チュエータ４６と、油圧アクチュエータ４６に油圧を給
排する油圧回路４７とを備えていえる。前記油圧アクチ
ュエータ４６は、筒状ハウジング４８内に２枚羽根の回
転ベーン４９が対角線上に位置する各第１油室５０，５
０及び第２油室５１，５１を隔成しつつ回動自在に設け
られていると共に、該回転ベーン４９が制御シャフト４
２に連結されている。前記油圧回路４７は、第１，第２
油室５０，５１に油圧を給排する一対の第１，第２油通
路５２ａ，５２ｂと、該両油通路５２ａ，５２ｂの端部
に設けられた４ポート２位置型の電磁切換弁５３と、オ
イルメインギャラリ５４の上流端に設けられたオイルポ
ンプ５５と、各油通路５２ａ，５２ｂと適宜連通してオ
イルパン５６内に作動油を戻すドレン通路５７と、ポン
プ吐出圧を一定圧に制御するリリーフバルブ５８とを備
えている。更に、前記電磁切換弁５３は、機関回転数や
吸気空気量等の信号に基づいて現在の機関運転状態を検
出するコントローラ５９からのＯＮ−ＯＦＦ信号によっ
て切り換え作動し、ＯＦＦ信号によってオイルポンプ５
５と第１油通路５２ａとを連通させると共に、第２油通
路５２ｂとドレン通路５７を連通させ、ＯＮ信号によっ
て前記とは逆に連通させるようになっている。The drive mechanism 45 includes a hydraulic actuator 46 provided at one end of the control shaft 42 as shown in FIGS. 6 and 7, and a hydraulic circuit 47 for supplying and discharging hydraulic pressure to and from the hydraulic actuator 46. . The hydraulic actuator 46 includes a first oil chamber 50, 5 in which a rotary vane 49 of two blades is positioned diagonally in a cylindrical housing 48.
0 and the second oil chambers 51, 51 are rotatably provided while separating them from each other, and the rotary vane 49 is
2 are connected. The hydraulic circuit 47 includes first and second hydraulic circuits.
A pair of first and second oil passages 52a and 52b for supplying and discharging oil pressure to and from the oil chambers 50 and 51, and a four-port two-position electromagnetic switching valve 53 provided at an end of the oil passages 52a and 52b; An oil pump 55 provided at an upstream end of the oil main gallery 54, a drain passage 57 which communicates with each of the oil passages 52a and 52b and returns hydraulic oil into the oil pan 56, and controls a pump discharge pressure to a constant pressure. And a relief valve 58 that performs the operation. Further, the electromagnetic switching valve 53 is switched by an ON-OFF signal from a controller 59 which detects a current engine operating state based on signals such as an engine speed and an intake air amount.
5 and the first oil passage 52a, the second oil passage 52b and the drain passage 57 are communicated, and the ON signal is used to make the communication in reverse.

【００２１】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、機関低速低負荷時には、コントローラ５９から電
磁切換弁５３にＯＮ信号が出力されてオイルポンプ５５
から吐出された油圧が第１油室５０，５０内に流入する
一方、第２油室５１，５１内の作動油がドレン通路５７
からオイルパン５６内に排出される。このため、回転ベ
ーン４９が、図中時計方向に回転して制御シャフト４４
を同方向に回転させる。したがって、偏心カム４３は、
図８に示すように、図１に示す位置（破線位置）から図
中時計方向へ回転して、θ１角度位置まで最大に回転
し、最大厚肉部４３ｃが図中右側から左側に移動する。
依って、ディスクハウジング３４は、支軸４０を支点と
してθ２の角度位置まで揺動し、環状ディスク２９の中
心Ｙが駆動軸２１（カムシャフト２２）の中心Ｘと偏心
する。つまり、偏心カム４３の回動に伴い環状ディスク
２９の中心Ｙが駆動軸２１の中心Ｘから図中下方向へ所
定量Ｅだけ偏倚する。したがって、スリーブ２８側の係
止溝３３とピン３７並びにカムシャフト２１側の係止溝
３０とピン３６との摺動位置が駆動軸２１の１回転毎に
移動し、環状ディスク２９の角速度が変化して不等角速
度回転になる。The operation of this embodiment will be described below.
First, when the engine is at low speed and low load, an ON signal is output from the controller 59 to the electromagnetic switching valve 53 so that the oil pump 55
The hydraulic oil discharged from the first oil chamber flows into the first oil chambers 50, 50, while the hydraulic oil in the second oil chambers 51, 51
From the oil pan 56. As a result, the rotating vane 49 rotates clockwise in FIG.
Are rotated in the same direction. Therefore, the eccentric cam 43 is
As shown in FIG. 8, it rotates clockwise in the figure from the position (dashed line position) shown in FIG. 1, rotates to the maximum at the θ1 angle position, and the thickest part 43 c moves from the right side to the left side in the figure.
Accordingly, the disk housing 34 swings around the support shaft 40 to the angular position of θ2, and the center Y of the annular disk 29 is eccentric with the center X of the drive shaft 21 (camshaft 22). That is, with the rotation of the eccentric cam 43, the center Y of the annular disk 29 is shifted from the center X of the drive shaft 21 by a predetermined amount E downward in the drawing. Therefore, the sliding position between the locking groove 33 and the pin 37 on the sleeve 28 side and the locking groove 30 and the pin 36 on the camshaft 21 moves every rotation of the drive shaft 21, and the angular velocity of the annular disk 29 changes. The rotation becomes uneven angular velocity.

【００２２】即ち、係止溝３０とピン３６の摺動位置が
駆動軸２１の中心Ｘに接近する場合は、係止溝３３とピ
ン３７の摺動位置が中心Ｘから離れる関係になる。この
場合は、環状ディスク２９は、駆動軸２１に対して角速
度が大きくなり、環状ディスク２９に対しカムシャフト
２２の角速度も大きくなる。したがって、カムシャフト
２２は、駆動軸２１に対して、部分的に２重に増速され
た状態になる。That is, when the sliding position between the locking groove 30 and the pin 36 approaches the center X of the drive shaft 21, the sliding position between the locking groove 33 and the pin 37 is separated from the center X. In this case, the angular velocity of the annular disk 29 is higher with respect to the drive shaft 21, and the angular velocity of the camshaft 22 is higher with respect to the annular disk 29. Therefore, the camshaft 22 is partially doubled in speed with respect to the drive shaft 21.

【００２３】一方、機関が高速高負荷域に移行した場合
は、コントローラ５９から電磁切換弁５３にＯＦＦ信号
が出力されて、第１油室５０，５０内の作動油がドレン
通路５７から排出されると共に、第２油室５１，５１内
にオイルポンプ５５から油圧が圧送され、回転ベーン４
９が逆に反時計方向に回転する。したがって、偏心カム
４３は、図８の破線で示すように反時計方向に回転し
て、原状位置に戻り、これによってディスクハウジング
３４も元の位置に揺動して、環状ディスク２９の中心Ｙ
が駆動軸２１の中心Ｘと合致する（図１参照）。依っ
て、この場合は、環状ディスク２９と駆動軸２１との間
に回転位相は生じず、またカムシャフト２２の中心と環
状ディスク２９の中心Ｙも合致しているため、両者２
２，２９間の回転位相差も生じない。したがって、駆動
軸２１の回転に伴い連結軸３１を介してスリーブ２８が
同期回転すると共に、スリーブ側の係止溝３３とピン３
７，環状ディスク２９，ピン３６，カムシャフト２２側
の係止溝３０を介してカムシャフト２２も同期回転す
る。On the other hand, when the engine shifts to the high-speed high-load region, the controller 59 outputs an OFF signal to the electromagnetic switching valve 53, and the hydraulic oil in the first oil chambers 50, 50 is discharged from the drain passage 57. At the same time, oil pressure is pumped from the oil pump 55 into the second oil chambers 51, 51, and the rotary vanes 4
9 rotates counterclockwise. Accordingly, the eccentric cam 43 rotates counterclockwise as shown by the broken line in FIG. 8 and returns to the original position, whereby the disk housing 34 also swings to the original position, and the center Y of the annular disk 29 is rotated.
Coincides with the center X of the drive shaft 21 (see FIG. 1). Therefore, in this case, no rotational phase occurs between the annular disc 29 and the drive shaft 21 and the center Y of the camshaft 22 and the center Y of the annular disc 29 are also matched.
There is no rotational phase difference between 2 and 29. Therefore, the sleeve 28 rotates synchronously via the connection shaft 31 with the rotation of the drive shaft 21, and the locking groove 33 on the sleeve side and the pin 3
7, the camshaft 22 also rotates synchronously via the annular disc 29, the pin 36, and the locking groove 30 on the camshaft 22 side.

【００２４】この結果、該夫々の角速度の変化に基づき
カムシャフト２２及びカム２６と駆動軸２１との回転位
相差は、図９Ａに示すように変化し、バルブタイミング
は同図Ｂに示すようにバルブリフトを一定のままカムシ
ャフト２２の位相差に応じて変化する。As a result, the rotational phase difference between the camshaft 22 and the cam 26 and the drive shaft 21 changes as shown in FIG. 9A, and the valve timing changes as shown in FIG. It changes according to the phase difference of the camshaft 22 with the valve lift kept constant.

【００２５】つまり、カムシャフト２２の角速度が相対
的に大きい場合は、駆動軸２１に対する回転位相は両者
２１，２２が等速になるまで進み、やがてカムシャフト
２２の角速度が相対的に小さくなると回転位相は両者２
１，２２が等速になるまで遅れる。そして、図９Ａで示
すように回転位相差の最大，最小点の途中に同位相点
（Ｐ点）が存在し、同図の破線で示す回転位相の変化で
は、Ｐ点よりも前の吸気弁２３の開弁時期が遅れ、Ｐ点
より後の閉弁時期は進み、図９Ｂの破線で示すように弁
の作動角が小さくなる。したがって、前記のように機関
低速低負荷域では、吸気弁２３のバルブタイミングが図
９Ｂの破線で示すように作動角が小さくなり、開時期が
少し遅れ、閉時期が早くなる。これによって、吸排気弁
のバルブオーバラップが小さくなり、燃焼室の残留ガス
が減少し、安定した燃焼により燃費の向上が図れる。ま
た、早い閉時期により、吸気充填効率が向上し、低速ト
ルクを高めることができる。That is, when the angular velocity of the camshaft 22 is relatively large, the rotational phase with respect to the drive shaft 21 advances until the two 21 and 22 become equal in speed. Phase 2
It is delayed until 1 and 22 become uniform speed. Then, as shown in FIG. 9A, an in-phase point (point P) exists midway between the maximum and minimum points of the rotational phase difference, and in the change of the rotational phase indicated by the broken line in FIG. The valve opening timing of the valve 23 is delayed, the valve closing timing after the point P is advanced, and the operating angle of the valve is reduced as shown by the broken line in FIG. 9B. Therefore, as described above, in the low engine speed and low load range, the valve timing of the intake valve 23 becomes smaller as shown by the broken line in FIG. 9B, the opening timing is slightly delayed, and the closing timing is advanced. As a result, the valve overlap of the intake and exhaust valves is reduced, the residual gas in the combustion chamber is reduced, and the fuel consumption can be improved by stable combustion. Further, due to the early closing timing, the intake charging efficiency is improved, and the low-speed torque can be increased.

【００２６】一方、高速高負荷域では、図９Ｂの実線で
示すように作動角が大きくなり、同時期が早くなると共
に、閉時期が遅くなるため、吸気慣性力を利用した吸気
充填効率が向上し、高出力化が図れる。尚、斯る高速高
負荷域において、偏心カム４３をさらに反時計方向に回
動して図１のディスクハウジング３４及び環状ディスク
２９を最大右方向に揺動させれば図９Ｂの一点鎖線で示
すように吸気弁２３の作動角が一層大きくなり、高出力
化を助長することができる。On the other hand, in the high-speed and high-load region, the operating angle is increased as shown by the solid line in FIG. 9B, and the closing period is delayed as well as the same period, so that the intake charging efficiency using the intake inertia force is improved. And high output can be achieved. In such a high-speed and high-load region, the eccentric cam 43 is further rotated counterclockwise to swing the disk housing 34 and the annular disk 29 of FIG. Thus, the operating angle of the intake valve 23 is further increased, and it is possible to promote higher output.

【００２７】このように、本実施例では、機関運転変化
に応じてバルブタイミングを高精度に可変制御できるこ
とは勿論のこと、ディスクハウジング３４を、従来のよ
うに歯車等を用いずに偏心カム４３及びリンク部材４１
を用いて揺動させるようにしたため、カムシャフト２２
の回転トルク変動に起因するディスクハウジング３４の
交番荷重による打音や摩耗等の発生を確実に防止でき
る。As described above, in this embodiment, the valve timing can be variably controlled with high accuracy in accordance with the change in the engine operation. And link member 41
The camshaft 22
It is possible to reliably prevent the occurrence of hitting noise, abrasion, etc. due to the alternating load of the disk housing 34 due to the fluctuation of the rotational torque.

【００２８】また、偏心カム４３の大きさやリンク部材
４１の長さ等を、環状ディスク２９の偏心量や初期偏心
位置及び回転方向などによって自由に設定することが可
能になる。このため、偏心カム４３等のレイアウトの自
由度が向上すると共に、装置を可及的にコンパクト化す
ることができる。Further, the size of the eccentric cam 43, the length of the link member 41 and the like can be freely set according to the amount of eccentricity of the annular disk 29, the initial eccentric position, the rotation direction, and the like. Therefore, the degree of freedom of the layout of the eccentric cam 43 and the like is improved, and the device can be made as compact as possible.

【００２９】しかも、ディスクハウジング３４を、支軸
４０とリンク部材４１及び偏心カム４３を介して制御シ
ャフト４４とによって支持するようにしたため、該ディ
スクハウジング３４や環状ディスク２９と駆動軸２１と
の製造時における位置決めや所謂芯出し作業が極めて容
易になる。Further, since the disk housing 34 is supported by the control shaft 44 via the support shaft 40, the link member 41 and the eccentric cam 43, the manufacture of the disk housing 34, the annular disk 29 and the drive shaft 21 is achieved. Positioning at the time and so-called centering work become extremely easy.

【００３０】また、前述のように各ピン３６，３７は両
側縁が平面部３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂに形成さ
れているため、各係止溝３０，３３の対向内面３０ａ，
３０ｂ、３３ａ，３３ｂと面接触状態で当接する。した
がって、駆動軸２１からカムシャフト２２への回転伝達
時及び環状ディスク２９の偏心状態における平面部３６
ａ，３６ｂ、３７ａ，３７ｂと対向内面３０ａ，３０
ｂ、３３ａ，３３ｂとの摺動時に両者間の集中荷重の発
生が防止されて、面圧が低下する。この結果、係止溝３
０，３３とピン３６，３７間に経時的な摩耗の発生が防
止されて、カムシャフト２２の回転トルク変動に伴う各
フランジ部２７，３２と各ピン３６，３７との打音の発
生やバルブタイミングのズレによる制御精度の低下等が
防止される。As described above, the pins 36, 37 have both side edges formed in the flat portions 36a, 36b, 37a, 37b, so that the opposing inner surfaces 30a, 30a of the locking grooves 30, 33 are formed.
30b, 33a, and 33b are brought into surface contact with each other. Therefore, when the rotation is transmitted from the drive shaft 21 to the camshaft 22 and when the annular disc 29 is eccentric,
a, 36b, 37a, 37b and opposing inner surfaces 30a, 30
When sliding with b, 33a, 33b, generation of concentrated load between them is prevented, and the surface pressure is reduced. As a result, the locking groove 3
0, 33 and the pins 36, 37 are prevented from being worn over time, and the sound of the flanges 27, 32 and the pins 36, 37 caused by the fluctuation of the rotation torque of the camshaft 22 is generated, and the valve is mounted. It is possible to prevent the control accuracy from being lowered due to the timing deviation.

【００３１】更に、各ピン３６，３７は、環状ディスク
２９のピン孔２９ｂ，２９ｃに回転自在に支持されてい
るため、環状ディスク２９の揺動時においても各ピン３
６，３７が適宜回転して平面部３６ａ，３６ｂ，３７
ａ，３７ｂと係止溝３０，３３の対向内面３０ａ，３０
ｂ、３３ａ，３３ｂが常に面接触する形になる。したが
って、両者３０，３６、３３，３７間の摩耗の発生が一
層確実に防止される。Further, since the pins 36 and 37 are rotatably supported by the pin holes 29b and 29c of the annular disk 29, the pins 3 and 3 can rotate even when the annular disk 29 swings.
6 and 37 are appropriately rotated to rotate the flat portions 36a, 36b and 37.
a, 37b and inner surfaces 30a, 30 of the locking grooves 30, 33 facing each other.
b, 33a, 33b are always in surface contact. Therefore, occurrence of wear between the two 30, 36, 33, 37 is more reliably prevented.

【００３２】図１０〜図１２は本発明の第２実施例を示
し、吸気弁２３側のディスクハウジング３４を揺動させ
る駆動機構４５，制御シャフト４４及び巾厚の偏心カム
４３を排気弁６０側も兼用させたものである。即ち、排
気弁６０側には、吸気弁２３側と同一構成の駆動軸６
１，カムシャフト６２，環状ディスク６３，ディスクハ
ウジング６４，支軸６５，連結ピン６６等の各構成部品
が吸気側の構成部品と対称位置に配置されている。そし
て、一端部６７ａが連結ピン６６に枢支された長尺なリ
ンク部材６７の他端部６７ｂに有するカム孔６７ｃ内に
前記偏心カム４３が回転自在に設けられている。尚、図
中６８，６９は、各ピン３６，３７と同様のピンであ
る。FIGS. 10 to 12 show a second embodiment of the present invention, in which a drive mechanism 45 for swinging a disk housing 34 on the intake valve 23 side, a control shaft 44 and a thick eccentric cam 43 are connected to the exhaust valve 60 side. Is also used. That is, the drive shaft 6 having the same configuration as the intake valve 23 is provided on the exhaust valve 60 side.
The components such as the camshaft 62, the annular disk 63, the disk housing 64, the support shaft 65, and the connecting pin 66 are arranged symmetrically with the components on the intake side. The eccentric cam 43 is rotatably provided in a cam hole 67c provided in the other end 67b of the long link member 67 whose one end 67a is pivotally supported by the connecting pin 66. In the figure, reference numerals 68 and 69 are the same pins as the pins 36 and 37.

【００３３】したがって、この実施例では、偏心カム４
３の回動に伴い図１２に示すように各ディスクハウジン
グ３４，６４を各リンク部材４１，６７をか介して同時
に揺動させることができる。つまり、１つの駆動機構４
５，制御シャフト４４，偏心カム４３で両ディスクハウ
ジング３４，６４を揺動させて両環状ディスク２９，６
３の中心Ｙ，Ｙを駆動軸２１，６１の中心Ｘ，Ｘから偏
心させることができるため、夫々別個に駆動機構や偏心
カム等を設ける場合に比較して、部品点数の削減と装置
全体の小型化が図れると共に、軽量化が図れるばかり
か、駆動騒音等の発生も抑制できる。Therefore, in this embodiment, the eccentric cam 4
As shown in FIG. 12, the respective disk housings 34, 64 can be simultaneously swung via the respective link members 41, 67 with the rotation of 3. That is, one drive mechanism 4
5, the two disk housings 34, 64 are swung by the control shaft 44 and the eccentric cam 43, so that the two annular disks 29, 6
3 can be eccentric from the centers X and X of the drive shafts 21 and 61, so that the number of parts can be reduced and the entire apparatus can be reduced as compared with a case where a drive mechanism and an eccentric cam are separately provided. Not only can the size be reduced and the weight can be reduced, but also the generation of driving noise and the like can be suppressed.

【００３４】[0034]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、カムシャフトに対する保持部材の偏心揺動を、
従来のように歯車等によって行うのではなく、制御シャ
フトを介して偏心カムとリンク部材を用いて行うように
したため、カムシャフトの中心に対する回動部材の円滑
な偏心移動によるバルブタイミングの高精度な可変制御
が得られることは勿論のこと、偏心カムと保持部材との
間のカムシャフトの回転トルク変動に起因する打音や摩
耗等の発生を確実に防止することができる。As is apparent from the above description, according to the present invention, the eccentric swing of the holding member with respect to the camshaft is reduced.
Not performed by such conventional gears, etc., control Shah
Since the eccentric cam and the link member are used to move through the shaft, the valve timing can be precisely controlled by smooth eccentric movement of the rotary member with respect to the center of the camshaft. It is possible to reliably prevent the occurrence of tapping noise, wear, and the like due to fluctuations in the rotational torque of the camshaft between the camshaft and the holding member .

【００３５】しかも、保持部材を前述のように偏心カム
とリンク部材で偏心揺動させるようにしたため、該偏心
カムの大きさやリンク部材の長さを、回動部材の偏心量
や初期偏心位置及び回転方向等によって自由に設定でき
る。したがって、レイアウトの自由度が向上すると共
に、装置全体のコンパクト化が図れる。さらに、保持部
材を、支軸とリンク部材及び偏心カムを介して制御シャ
フトとによって支持するようにしたため、該保持部材や
回動部材と駆動軸との製造時における位置決めや所謂芯
出し作業が極めて容易になる。 In addition, since the holding member is eccentrically swung by the eccentric cam and the link member as described above, the size of the eccentric cam and the length of the link member are controlled by adjusting the eccentric amount of the rotating member, the initial eccentric position, and the like. It can be set freely according to the direction of rotation. Therefore, the degree of freedom in layout is improved, and the entire device can be made compact. Furthermore, the holding part
Control material through the support shaft, link member and eccentric cam.
The support member and the support member
Positioning of the rotating member and the drive shaft during manufacturing and so-called core
It becomes extremely easy to put out.

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

【図１】本発明の一実施例を示す図３のＡ−Ａ線断面
図。FIG. 1 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3, showing one embodiment of the present invention.

【図２】本実施例の要部を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing a main part of the embodiment.

【図３】図２のＢ−Ｂ線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2;

【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC of FIG. 2;

【図５】図２のＤ−Ｄ線断面図。FIG. 5 is a sectional view taken along line DD of FIG. 2;

【図６】本実施例に供される駆動機構を示す概略図。FIG. 6 is a schematic view showing a driving mechanism provided in the embodiment.

【図７】同駆動機構の要部平面図。FIG. 7 is a plan view of a main part of the driving mechanism.

【図８】本実施例の作用を示す図２のＡ−Ａ線断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2 showing the operation of the present embodiment.

【図９】本実施例の駆動軸とカムシャフトとの回転位相
差とバルブタイミングの特性図。FIG. 9 is a characteristic diagram of a rotational phase difference between a drive shaft and a camshaft and valve timing according to the present embodiment.

【図１０】本発明の第２実施例を示す図１１のＥ−Ｅ線
断面図。FIG. 10 is a sectional view taken along line EE of FIG. 11, showing a second embodiment of the present invention.

【図１１】本実施例の要部を示す平面図。FIG. 11 is a plan view showing a main part of the embodiment.

【図１２】本実施例の作用を示す図１１のＥ−Ｅ線断面
図。FIG. 12 is a sectional view taken along line EE of FIG. 11 showing the operation of the present embodiment.

【図１３】従来の吸排気弁駆動制御装置の断面図。FIG. 13 is a sectional view of a conventional intake and exhaust valve drive control device.

【図１４】図１０のＦ−Ｆ線断面図。FIG. 14 is a sectional view taken along line FF of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２１、６１…駆動軸 ２２、６２…カムシャフト ２３…吸気弁 ２９、６３…環状ディスク（回動部材） ３４、６４…ディスクハウジング（保持部材） ３４ａ，６４ａ…内周面 ３４ｂ，６４ｂ…一端ボス部 ３４ｃ，６４ｃ…他端ボス部 ４０、６５…支軸 ４１、６７…リンク部材 ４１ａ，６７ａ…一端部 ４１ｂ，６７ｂ…他端部 ４３…偏心カム４４…制御シャフト ４５…駆動機構 ６０…排気弁21, 61 ... drive shaft 22 and 62 ... cam shaft 23 ... intake valves 29,63 ... annular disc (rotating member) 34, 64 ... disc housing (holding member) 34a, 64a ... inner circumferential surface 34 b, 64 b ... One end boss portions 34 c , 64 c他 端 Other end boss portions 40, 65 支 Support shafts 41, 67 リ ン ク Link members 41 a, 67 a 一端 One end portions 41 b, 67 b 他 端 Other end portions 43 偏 Eccentric cam 44制 御Control shaft 45 駆 動 Drive mechanism 60 ... exhaust valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 301 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. ⁷ , DB name) F01L 13/00 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 機関から伝達された回転力により回転駆
動する駆動軸と、バルブスプリングによって閉方向に付
勢された吸気あるいは排気側の機関弁を開作動させるカ
ムと、前記駆動軸の軸心に対して揺動自在に設けられた
保持部材と、該保持部材に回転自在に保持されて、前記
カムに前記駆動軸の回転力を伝達する回動部材とを備
え、前記保持部材による回動部材の偏心動に伴い前記カ
ムの角速度の変化を得て前記機関弁の作動角を可変制御
する吸排気弁駆動制御装置において、前記保持部材を 支軸により揺動自在に支持すると共に、
該保持部材の端部にリンク部材の一端部を回動自在に連
結する一方、該リンク部材の他端部を、シリンダヘッド
上の吸気側と排気側との間に配置された制御シャフトの
外周に固定された偏心カムに回動自在に連結し、前記制
御シャフトを回転させて偏心カムの回動位置を制御する
ことにより、前記保持部材の揺動位置をリンク部材を介
して制御することを特徴とする内燃機関の吸排気弁駆動
制御装置。1. A rotary drive according to a torque transmitted from an engine.
The drive shaft that moves and the valve spring
A cam for opening the energized intake or exhaust-side engine valve , and a swingably provided with respect to the axis of the drive shaft.
A holding member, rotatably held by the holding member ,
And a rotating member for transmitting the rotational force of the drive shaft to the cam, the mosquitoes with the eccentric motion of the rotating member by the holding member
An intake / exhaust valve drive control device that variably controls the operating angle of the engine valve by obtaining a change in the angular velocity of the engine , while supporting the holding member swingably by a support shaft,
One end of the link member is rotatably connected to the end of the holding member, and the other end of the link member is connected to the cylinder head.
Of the control shaft located between the intake and exhaust sides
It is rotatably connected to an eccentric cam fixed to the outer periphery,
Rotating the control shaft to control the rotation position of the eccentric cam
This allows the swinging position of the holding member to be
An intake / exhaust valve drive control device for an internal combustion engine, characterized in that the control is performed in the following manner.