JP4414871B2 - Variable valve mechanism for internal combustion engine - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関においてコントロールシャフトを軸方向に移動することでバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構に関する。   The present invention relates to a variable valve mechanism for an internal combustion engine that adjusts valve characteristics by moving a control shaft in the axial direction in the internal combustion engine.

コントロールシャフトをアクチュエータにより軸方向に移動させ、このコントロールシャフトに係合するスライダギアを軸方向に移動することでバルブ作用角やバルブリフト量といったバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構が知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００１−２６３０１５号公報（第７−１２頁、図５−２８） A variable valve mechanism for an internal combustion engine that adjusts valve characteristics such as valve operating angle and valve lift by moving the control shaft in the axial direction by an actuator and moving the slider gear engaged with the control shaft in the axial direction is known. (See, for example, Patent Document 1).
JP 2001-263015 A (page 7-12, FIG. 5-28)

このように可変動弁機構のコントロールシャフトは、スライダギアを軸方向に移動させるため、スライダギアに対する係合部には大きな力がかかる。特にバルブリフト量を大きくする方向にスライダギアを移動させる場合には係合部に大きな力が作用する傾向にある。このためコントロールシャフトの強度が不十分であると係合部が変形するおそれがある。このような変形を防止するため、コントロールシャフトには鉄系材料などの高強度の材料を用いている。   Thus, since the control shaft of the variable valve mechanism moves the slider gear in the axial direction, a large force is applied to the engaging portion with respect to the slider gear. In particular, when the slider gear is moved in the direction of increasing the valve lift, a large force tends to act on the engaging portion. For this reason, if the strength of the control shaft is insufficient, the engaging portion may be deformed. In order to prevent such deformation, a high-strength material such as an iron-based material is used for the control shaft.

しかしエンジン軽量化のためにアルミニウム合金などの軽合金系材料がシリンダヘッドに用いられた場合には、シリンダヘッドの熱膨張率が鉄系材料に比較して可成り大きくなる。具体的には２倍程度に大きくなる。したがって可変動弁機構のコントロールシャフトに鉄系材料を用いていたのでは、エンジン冷間時とエンジン暖機後とでは、コントロールシャフト上における係合部の位置がシリンダヘッドに対して相対的に大きくずれることになる。このためアクチュエータ側でコントロールシャフトの移動量を検出してコントロールシャフトの移動量を制御しようとしても、係合部の軸方向位置が温度によりずれているので、バルブリフト量などのバルブ特性を高精度に制御できなくなるおそれがある。   However, when a light alloy material such as an aluminum alloy is used for the cylinder head in order to reduce the weight of the engine, the thermal expansion coefficient of the cylinder head is considerably larger than that of the iron material. Specifically, it becomes about twice as large. Therefore, if an iron-based material is used for the control shaft of the variable valve mechanism, the position of the engaging portion on the control shaft is relatively large with respect to the cylinder head when the engine is cold and after the engine is warmed up. It will shift. For this reason, even if the actuator side detects the amount of movement of the control shaft and tries to control the amount of movement of the control shaft, the axial position of the engaging part is shifted due to temperature, so valve characteristics such as valve lift amount are highly accurate. May be out of control.

コントロールシャフトをシリンダヘッドと同じ材質であるアルミニウム合金などの軽合金系材料に変更することにより、熱膨張率をシリンダヘッドに適合させれば、バルブ特性制御を高精度に維持させることができる。しかしアルミニウム合金などの軽合金系材料は鉄系材料ほどの強度がなく、スライダギア側からの反力により係合部が変形するおそれがある。   By changing the control shaft to a light alloy material such as an aluminum alloy that is the same material as the cylinder head, the valve characteristic control can be maintained with high accuracy if the coefficient of thermal expansion is adapted to the cylinder head. However, light alloy materials such as aluminum alloys are not as strong as iron materials, and the engaging portion may be deformed by the reaction force from the slider gear side.

本発明は、コントロールシャフトの強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする内燃機関の可変動弁機構の実現を目的とするものである。   An object of the present invention is to realize a variable valve mechanism for an internal combustion engine that enables highly accurate valve characteristic control while maintaining the strength of a control shaft.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッド側に形成された基準面により軸方向における位置が決定された仲介駆動機構にてカム側からのバルブ駆動力をバルブ側に伝達し、コントロールシャフトが前記仲介駆動機構に設けられたバルブ特性操作部に係合してこのバルブ特性操作部を軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて軸方向での長さを可変としていることにより前記基準面と前記仲介駆動機構との間の間隔を可変とする間隔可変手段と、内燃機関温度を前記間隔可変手段の軸方向での長さに反映させることにより内燃機関温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を抑制するバルブ特性調節誤差抑制手段とを備え、前記間隔可変手段は、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて相対回転により間隔が変化する２つのスペーサを備えるものであり、前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、内燃機関温度変化により前記２つのスペーサを相対回転させることにより前記間隔可変手段の軸方向での長さを変化させるものであって、前記シリンダヘッドとは熱膨張率が異なる材質を用いて前記コントロールシャフトに沿って設けられるとともに一端が前記コントロールシャフトの駆動端側にて前記シリンダヘッド側に固定されているスペーサ調節シャフトと、このスペーサ調節シャフトに設けられるとともに内燃機関温度変化による軸方向での前記基準面との相対的位置変化に基づいて前記２つのスペーサを相対回転させる相対回転手段とを備えるものであることを要旨としている。 In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) In the first aspect of the present invention, the valve driving force from the cam side is transmitted to the valve side by an intermediate driving mechanism whose position in the axial direction is determined by a reference surface formed on the cylinder head side of the internal combustion engine. And a variable valve mechanism for an internal combustion engine that adjusts a valve characteristic of the internal combustion engine by engaging a valve characteristic operation portion provided in the intermediate drive mechanism and moving the valve characteristic operation portion in the axial direction. And an interval variable means for varying an interval between the reference surface and the mediation drive mechanism by being arranged between the reference surface and the mediation drive mechanism and making the length in the axial direction variable. And a valve characteristic adjustment error suppression means for suppressing an adjustment error of the valve characteristic due to a difference in the internal combustion engine temperature by reflecting the internal combustion engine temperature in the axial length of the interval variable means. The interval variable means includes two spacers arranged between the reference surface and the mediation drive mechanism, and the interval is changed by relative rotation. The valve characteristic adjustment error suppression means is the internal combustion engine temperature. The length of the interval varying means in the axial direction is changed by relatively rotating the two spacers according to the change, and is made of a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the cylinder head along the control shaft. A spacer adjusting shaft, one end of which is fixed to the cylinder head side on the drive end side of the control shaft, and the reference surface in the axial direction due to a change in temperature of the internal combustion engine and the spacer adjusting shaft. And a relative rotation means for rotating the two spacers relative to each other based on a relative position change. It is summarized in that it.

バルブ特性調節誤差抑制手段が内燃機関温度を間隔可変手段の軸方向での長さに反映させている。このことで基準面と仲介駆動機構との間隔が内燃機関温度によって調節されることになり、コントロールシャフトとシリンダヘッドとの熱膨張差によって生じるバルブ特性操作部のずれを抑制することができる。
したがって強度の観点からコントロールシャフトの材質を選択し、軽量化の観点からシリンダヘッドの材質を選択したとしても、バルブ特性調節誤差抑制手段と間隔可変手段との機能により、内燃機関温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を抑制することができる。
このようにしてコントロールシャフトの強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする内燃機関の可変動弁機構の実現が可能となる。
また、間隔可変手段の軸方向での長さを変化させる手法としては、相対回転により間隔が変化する２つのスペーサを用いて実現することができる。相対回転させれば良いので比較的容易に間隔可変手段の軸方向での長さを変化させることができる。
また、シリンダヘッドとは熱膨張率が異なるスペーサ調節シャフトが上述のごとくシリンダヘッド側に固定されているため、内燃機関温度の変化があれば基準面とスペーサ調節シャフトとの間には熱膨張差により位置的な違いが生じ、間隔可変手段と相対回転手段との間には相対的位置変化が生じる。この相対的位置変化によって相対回転手段は２つのスペーサを相対回転させている。
このためバルブ特性調節誤差抑制手段は、内燃機関温度を間隔可変手段の軸方向での長さに反映させることができ、内燃機関温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を抑制することができる。
このようにしてコントロールシャフトの強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする内燃機関の可変動弁機構の実現が可能となる。 Valve characteristic adjustment error suppression means reflects the internal combustion engine temperature in the axial length of the interval variable means. As a result, the distance between the reference plane and the intermediate drive mechanism is adjusted by the internal combustion engine temperature, and the deviation of the valve characteristic operation portion caused by the difference in thermal expansion between the control shaft and the cylinder head can be suppressed.
Therefore, even if the material of the control shaft is selected from the viewpoint of strength and the material of the cylinder head is selected from the viewpoint of weight reduction, the function of the valve characteristic adjustment error suppression means and the interval variable means enables the valve due to the difference in internal combustion engine temperature. Characteristic adjustment errors can be suppressed.
In this way, it is possible to realize a variable valve mechanism for an internal combustion engine that enables highly accurate valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft.
Further, the method of changing the length in the axial direction of the interval variable means can be realized by using two spacers whose interval changes due to relative rotation. Since the relative rotation is sufficient, the length of the interval varying means in the axial direction can be changed relatively easily.
In addition, since the spacer adjusting shaft having a different coefficient of thermal expansion from the cylinder head is fixed to the cylinder head side as described above, if there is a change in the internal combustion engine temperature, there is a difference in thermal expansion between the reference plane and the spacer adjusting shaft. Due to this, a positional difference occurs, and a relative position change occurs between the interval variable means and the relative rotation means. By this relative position change, the relative rotation means relatively rotates the two spacers.
For this reason, the valve characteristic adjustment error suppression means can reflect the internal combustion engine temperature in the axial length of the interval variable means, and can suppress the valve characteristic adjustment error due to the difference in the internal combustion engine temperature.
In this way, it is possible to realize a variable valve mechanism for an internal combustion engine that enables highly accurate valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft.

（２）請求項２に記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッド側に形成された基準面により軸方向における位置が決定された仲介駆動機構にてカム側からのバルブ駆動力をバルブ側に伝達し、コントロールシャフトが前記仲介駆動機構に設けられたバルブ特性操作部に係合してこのバルブ特性操作部を軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、前記コントロールシャフトに沿う態様で設けられて、自身の温度変化にともない前記コントロールシャフトの軸方向に膨張または収縮するバルブ特性調節誤差抑制手段と、このバルブ特性調整誤差抑制手段と係合する態様で前記基準面と前記仲介駆動機構との間に設けられて、前記バルブ特性調整誤差抑制手段の膨張または収縮にともない自身の軸方向長さが変化する間隔可変手段とを備え、前記間隔可変手段は、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて相対回転により互いの間隔が変化する２つのスペーサを備えるとともに、これらスペーサの相対回転にともなう自身の軸方向長さの変化により前記基準面と前記仲介駆動機構との間隔を変更するものであり、前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、自身の温度変化にともなう膨張または収縮により前記間隔可変手段との係合部分が前記基準面に対して軸方向に移動するとともに、内燃機関温度変化にともなう同係合部分の軸方向への移動を通じて前記２つのスペーサを相対回転させることにより前記間隔可変手段の軸方向の長さを変化させるものであることを要旨としている。 (2) In the invention according to claim 2, the valve driving force from the cam side is transmitted to the valve side by an intermediate driving mechanism whose position in the axial direction is determined by a reference surface formed on the cylinder head side of the internal combustion engine. And a variable valve mechanism for an internal combustion engine that adjusts a valve characteristic of the internal combustion engine by engaging a valve characteristic operation portion provided in the intermediate drive mechanism and moving the valve characteristic operation portion in the axial direction. The valve characteristic adjustment error suppression means provided in a mode along the control shaft and expands or contracts in the axial direction of the control shaft in accordance with its own temperature change, and the mode of engaging with the valve characteristic adjustment error suppression means And is provided between the reference surface and the mediation drive mechanism, and the valve characteristic adjustment error suppression means itself is caused by expansion or contraction. And a pitch adjusting means for axial length changes, the pitch adjusting means is provided with a two spacers mutual spacing are arranged by relative rotation between said reference surface and the intervening drive mechanism is changed The interval between the reference plane and the mediation drive mechanism is changed by a change in the axial length of the spacer with the relative rotation of the spacers, and the valve characteristic adjustment error suppression means is accompanied by a change in the temperature of the spacer. Due to the expansion or contraction, the engagement portion with the interval variable means moves in the axial direction with respect to the reference plane, and the two spacers move relative to each other through the movement of the engagement portion in the axial direction with a change in the internal combustion engine temperature. The gist of the invention is to change the axial length of the interval varying means by rotating it .

（３）請求項３に記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッド側に形成された基準面により軸方向における位置が決定された仲介駆動機構にてカム側からのバルブ駆動力をバルブ側に伝達し、コントロールシャフトが前記仲介駆動機構に設けられたバルブ特性操作部に係合してこのバルブ特性操作部を軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、前記シリンダヘッドと熱膨張率が異なることにより自身の温度変化に基づいて前記シリンダヘッドに対して膨張または収縮するバルブ特性調節誤差抑制手段と、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に設けられて前記バルブ特性調節誤差抑制手段の膨張または収縮にともない前記基準面と前記仲介駆動機構との間隔を変更する間隔可変手段とを備え、前記間隔可変手段は、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて相対回転により間隔が変化する２つのスペーサを備えるものであり、前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、内燃機関温度変化により前記２つのスペーサを相対回転させることにより前記間隔可変手段の軸方向の長さを変化させるものであることを要旨としている。 (3) In the invention according to claim 3, the valve driving force from the cam side is transmitted to the valve side by an intermediate driving mechanism whose position in the axial direction is determined by a reference surface formed on the cylinder head side of the internal combustion engine. And a variable valve mechanism for an internal combustion engine that adjusts a valve characteristic of the internal combustion engine by engaging a valve characteristic operation portion provided in the intermediate drive mechanism and moving the valve characteristic operation portion in the axial direction. And a valve characteristic adjustment error suppressing means that expands or contracts with respect to the cylinder head based on a change in temperature due to a difference in thermal expansion coefficient with the cylinder head, and between the reference surface and the mediation drive mechanism. An interval variable means provided to change an interval between the reference surface and the mediation drive mechanism according to expansion or contraction of the valve characteristic adjustment error suppression means; For example, the pitch adjusting means is adapted with two spacers spacing by relative rotation are arranged between the intermediary drive mechanism and the reference plane changes, the valve characteristic adjusting error suppression means, the internal combustion engine The gist of the invention is to change the axial length of the interval varying means by rotating the two spacers relative to each other by temperature change .

間隔可変手段の軸方向での長さを変化させる手法としては、相対回転により間隔が変化する２つのスペーサを用いて実現することができる。相対回転させれば良いので比較的容易に間隔可変手段の軸方向での長さを変化させることができる。As a method of changing the length of the interval variable means in the axial direction, it can be realized by using two spacers whose interval changes due to relative rotation. Since the relative rotation is sufficient, the length of the interval varying means in the axial direction can be changed relatively easily.

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、前記２つのスペーサは、共に螺旋状テーパー面を有してこの螺旋状テーパー面にて相互に接触していることにより、前記２つのスペーサ間での相対回転にて前記間隔可変手段の軸方向での長さを可変とすることを要旨としている。 (4) According to a fourth aspect of the present invention, in the variable valve mechanism for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the two spacers both have a helical taper surface. The gist is to make the length in the axial direction of the interval variable means variable by relative rotation between the two spacers by making contact with each other on the spiral tapered surface.

相対回転により間隔が変化する構成は、螺旋状テーパー面をそれぞれ設けたスペーサ同士が螺旋状テーパー面にて相互に接触する構成により実現できる。このように比較的簡易な構成にて、かつ比較的容易な操作で間隔可変手段の軸方向での長さを変化させることができる。The configuration in which the interval is changed by the relative rotation can be realized by a configuration in which the spacers each provided with the spiral tapered surface are in contact with each other on the spiral tapered surface. In this manner, the length of the interval varying means in the axial direction can be changed with a relatively simple configuration and with a relatively easy operation.

（５）請求項５に記載の発明は、請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、前記シリンダヘッドとは熱膨張率が異なる材質を用いて前記コントロールシャフトに沿って設けられるとともに一端が前記コントロールシャフトの駆動端側にて前記シリンダヘッド側に固定されているスペーサ調節シャフトと、このスペーサ調節シャフトに設けられるとともに内燃機関温度変化による軸方向での前記基準面との相対的位置変化に基づいて前記２つのスペーサを相対回転させる相対回転手段とを備えることを要旨としている。 (5) According to a fifth aspect of the present invention, in the variable valve mechanism for an internal combustion engine according to any one of the second to fourth aspects, the valve characteristic adjustment error suppression means is thermally expanded from the cylinder head. A spacer adjusting shaft which is provided along the control shaft using a material having a different rate and whose one end is fixed to the cylinder head side on the driving end side of the control shaft, and is provided on the spacer adjusting shaft and is internal combustion The gist of the invention is to include a relative rotation means for relatively rotating the two spacers based on a relative position change with respect to the reference plane in the axial direction due to a change in engine temperature.

シリンダヘッドとは熱膨張率が異なるスペーサ調節シャフトが上述のごとくシリンダヘッド側に固定されているため、内燃機関温度の変化があれば基準面とスペーサ調節シャフトとの間には熱膨張差により位置的な違いが生じ、間隔可変手段と相対回転手段との間には相対的位置変化が生じる。この相対的位置変化によって相対回転手段は２つのスペーサを相対回転させている。Since the spacer adjustment shaft, which has a different coefficient of thermal expansion from the cylinder head, is fixed to the cylinder head side as described above, if there is a change in the internal combustion engine temperature, it will be positioned between the reference plane and the spacer adjustment shaft due to the difference in thermal expansion. A difference occurs between the distance variable means and the relative rotation means. By this relative position change, the relative rotation means relatively rotates the two spacers.
このためバルブ特性調節誤差抑制手段は、内燃機関温度を間隔可変手段の軸方向での長さに反映させることができ、内燃機関温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を抑制することができる。  For this reason, the valve characteristic adjustment error suppression means can reflect the internal combustion engine temperature in the axial length of the interval variable means, and can suppress the valve characteristic adjustment error due to the difference in the internal combustion engine temperature.
このようにしてコントロールシャフトの強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする内燃機関の可変動弁機構の実現が可能となる。  In this way, it is possible to realize a variable valve mechanism for an internal combustion engine that enables highly accurate valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft.

（６）請求項６に記載の発明は、請求項１または５に記載の内燃機関の可変動弁機構において、内燃機関は直列に配列された複数気筒を有するものであり、前記スペーサ調節シャフトは、前記複数気筒に共通する１本のシャフトであるとともに各気筒に対応して相対回転手段が設けられるものであることを要旨としている。 (6) The invention according to claim 6 is the variable valve mechanism for the internal combustion engine according to claim 1 or 5 , wherein the internal combustion engine has a plurality of cylinders arranged in series. The gist of the present invention is that it is a single shaft common to the plurality of cylinders and that relative rotation means is provided corresponding to each cylinder.

このように直列に配列された複数気筒を有する内燃機関の場合には、複数気筒に共通した１本のスペーサ調節シャフトを設けて、この１本のスペーサ調節シャフトに各気筒毎の相対回転手段を配置することで複数気筒に対応できる。In the case of an internal combustion engine having a plurality of cylinders arranged in series in this way, a single spacer adjustment shaft common to the plurality of cylinders is provided, and relative rotation means for each cylinder is provided on the single spacer adjustment shaft. By arranging it, it can cope with multiple cylinders.
このように複数気筒の内燃機関に対しても、簡易な構成で、コントロールシャフトの強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする内燃機関の可変動弁機構の実現が可能となる。  As described above, even for a multi-cylinder internal combustion engine, it is possible to realize a variable valve mechanism for an internal combustion engine that enables highly accurate valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft with a simple configuration. .

（７）請求項７に記載の発明は、請求項１または５または６に記載の内燃機関の可変動弁機構において、前記スペーサ調節シャフトは、前記コントロールシャフトと同一の熱膨張率を有する材料により形成されることを要旨としている。 (7) The invention according to claim 7 is the variable valve mechanism for the internal combustion engine according to claim 1, 5 or 6 , wherein the spacer adjusting shaft is made of a material having the same thermal expansion coefficient as that of the control shaft. The gist is that it is formed.

このようにスペーサ調節シャフトの材質としては、コントロールシャフトと同一の熱膨張率の材質とすることにより、シリンダヘッドとの間で熱膨張差を生じさせても良い。As described above, the spacer adjusting shaft may be made of a material having the same coefficient of thermal expansion as that of the control shaft, thereby causing a difference in thermal expansion between the spacer adjusting shaft and the cylinder head.

（８）請求項８に記載の発明は、請求項１または５〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、前記スペーサ調節シャフトは、前記コントロールシャフトと同一の材料により形成されることを要旨としている。 (8) The invention according to claim 8 is the variable valve mechanism for an internal combustion engine according to any one of claims 1 or 5 to 7 , wherein the spacer adjusting shaft is made of the same material as the control shaft. The gist is that it is formed.

このようにスペーサ調節シャフトとしては、コントロールシャフトと同一材料とすることにより、シリンダヘッドとの間で熱膨張差を生じさせても良い。As described above, the spacer adjusting shaft may be made of the same material as that of the control shaft so as to cause a thermal expansion difference with the cylinder head.

（９）請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、前記シリンダヘッドと前記コントロールシャフトとの熱膨張差により生じる前記基準面と前記コントロールシャフトとの間の軸方向での相対的位置変動と、内燃機関温度変化による前記間隔可変手段の軸方向での長さ変化とを同一にすることにより前記相対的位置変動を相殺することを要旨としている。 (9) The invention according to claim 9 is the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8 , wherein the valve characteristic adjustment error suppression means includes the cylinder head and the control shaft. The change in the relative position in the axial direction between the reference surface and the control shaft caused by the difference in thermal expansion with the control shaft is the same as the change in the length in the axial direction of the interval varying means due to a change in internal combustion engine temperature. Thus, the gist is to cancel the relative position fluctuation.

このように間隔可変手段の軸方向での長さ変化を、コントロールシャフトとシリンダヘッドとの熱膨張差により生じる基準面とコントロールシャフトとの間の軸方向での相対的位置変動に一致させると、熱膨張によるバルブ特性操作部のずれを完全に無くすことができる。Thus, when the length change in the axial direction of the interval variable means is matched with the relative position fluctuation in the axial direction between the reference surface and the control shaft caused by the thermal expansion difference between the control shaft and the cylinder head, Deviation of the valve characteristic operation section due to thermal expansion can be completely eliminated.
このことにより、コントロールシャフトの強度を維持しつつ、一層高精度なバルブ特性制御を可能とする内燃機関の可変動弁機構の実現が可能となる。  As a result, it is possible to realize a variable valve mechanism for an internal combustion engine that enables more accurate valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft.

［実施の形態１］
図１は、上述した発明が適用された多気筒内燃機関としてのガソリンエンジン（以下、「エンジン」と略す）２における可変動弁機構の構成を示している。尚、図１は１つの気筒における縦断面を表している。図２はエンジン２の上部構成の内、主としてカムキャリア１５０上の構成を説明する平面図である。 [Embodiment 1]
FIG. 1 shows the configuration of a variable valve mechanism in a gasoline engine (hereinafter abbreviated as “engine”) 2 as a multi-cylinder internal combustion engine to which the above-described invention is applied. FIG. 1 shows a longitudinal section of one cylinder. FIG. 2 is a plan view for mainly explaining the configuration on the cam carrier 150 in the upper configuration of the engine 2.

本実施の形態のエンジン２は車両用であり、シリンダブロック４、ピストン６及びシリンダブロック４上に取り付けられたシリンダヘッド８を備えている。
シリンダブロック４には、複数気筒、本実施の形態では４つの気筒２ａが形成され、各気筒２ａには、シリンダブロック４、ピストン６及びシリンダヘッド８にて区画された燃焼室１０が形成されている。尚、気筒数は１〜３でも良く、５以上の気筒数でも良い。又、本実施の形態のごとく直列４気筒でなくても、Ｖ型でも良く、その他の配置でも良い。 The engine 2 of the present embodiment is for a vehicle and includes a cylinder block 4, a piston 6, and a cylinder head 8 attached on the cylinder block 4.
The cylinder block 4 is formed with a plurality of cylinders, in this embodiment, four cylinders 2a. Each cylinder 2a is formed with a combustion chamber 10 partitioned by the cylinder block 4, the piston 6 and the cylinder head 8. Yes. The number of cylinders may be 1 to 3, and may be 5 or more. Further, as in the present embodiment, it may not be an in-line 4-cylinder, but may be a V-type or other arrangement.

各気筒２ａには、それぞれ２つの吸気バルブ１２及び２つの排気バルブ１６の４バルブが配置されている。吸気バルブ１２は吸気ポート１４を、排気バルブ１６は排気ポート１８を開閉する。全気筒２ａの吸気ポート１４は、吸気マニホールドを介してサージタンクに接続され、サージタンク側から供給された空気を各気筒２ａに分配している。尚、各気筒２ａの吸気ポート１４に燃料を噴射するように、各吸気ポート１４又は吸気マニホールドにはそれぞれ燃料噴射弁が配置されている。このように吸気バルブ１２の上流側にて燃料噴射する構成以外に、直接、各燃焼室１０内に燃料を噴射する筒内噴射型ガソリンエンジンを用いることもできる。   In each cylinder 2a, four valves, two intake valves 12 and two exhaust valves 16, are arranged. The intake valve 12 opens and closes the intake port 14, and the exhaust valve 16 opens and closes the exhaust port 18. The intake ports 14 of all the cylinders 2a are connected to a surge tank via an intake manifold, and distribute the air supplied from the surge tank side to each cylinder 2a. A fuel injection valve is disposed in each intake port 14 or intake manifold so that fuel is injected into the intake port 14 of each cylinder 2a. In addition to the configuration in which fuel is injected on the upstream side of the intake valve 12 as described above, a direct injection gasoline engine that directly injects fuel into each combustion chamber 10 can also be used.

本実施の形態のエンジン２は、吸気バルブ１２のバルブリフト量の変化により吸入空気量を調節できる。実際にはバルブリフト量の変化時には、バルブ作用角も同時に変化しているので、以下、バルブリフト量に対する説明はバルブ作用角の説明を兼ねている。   The engine 2 of the present embodiment can adjust the intake air amount by changing the valve lift amount of the intake valve 12. Actually, when the valve lift amount changes, the valve working angle also changes at the same time. Therefore, the description of the valve lift amount also serves as an explanation of the valve working angle.

本実施の形態のエンジン２は、サージタンク上流側の吸気通路にスロットルバルブが配置されている。このスロットルバルブは、吸気バルブ１２のバルブリフト量調節にて吸入空気量が調節されている時には、通常、全開状態とされている。スロットルバルブの開度制御としては、例えば、エンジン２の始動時にスロットルバルブを全開にし、エンジン２の停止時にスロットルバルブを全閉にする制御を行う。そして何らかの原因で吸気バルブ１２のバルブリフト量調節が不能となった場合や、吸気バルブ１２のバルブリフト量調節では十分に吸入空気量調節ができない運転状態にある場合には、スロットルバルブの開度制御により吸入空気量を制御する。   In the engine 2 of the present embodiment, a throttle valve is disposed in the intake passage upstream of the surge tank. The throttle valve is normally fully opened when the intake air amount is adjusted by adjusting the valve lift amount of the intake valve 12. As the throttle valve opening control, for example, the throttle valve is fully opened when the engine 2 is started, and the throttle valve is fully closed when the engine 2 is stopped. If the valve lift adjustment of the intake valve 12 becomes impossible for some reason, or if the intake air amount cannot be adjusted sufficiently by adjusting the valve lift of the intake valve 12, the throttle valve opening The intake air amount is controlled by the control.

吸気バルブ１２のリフト駆動は、シリンダヘッド８に配置された仲介駆動機構１２０及びローラロッカーアーム５２を介して、吸気カムシャフト４５に設けられた吸気カム４５ａのバルブ駆動力が伝達されることにより可能となっている。このバルブ駆動力伝達において、スライドアクチュエータ１００の機能により仲介駆動機構１２０による伝達状態が調節されることにより吸気バルブ１２のバルブリフト量が調節される。尚、吸気カムシャフト４５は、一端に配置されたバルブタイミング可変機構１４０に設けられたタイミングスプロケットと、タイミングチェーン４７とを介してエンジン２のクランクシャフト４９の回転に対して１／２の回転数で連動している。   The lift drive of the intake valve 12 is possible by transmitting the valve drive force of the intake cam 45a provided on the intake camshaft 45 via the intermediate drive mechanism 120 and the roller rocker arm 52 arranged in the cylinder head 8. It has become. In this valve driving force transmission, the valve lift amount of the intake valve 12 is adjusted by adjusting the transmission state by the mediation driving mechanism 120 by the function of the slide actuator 100. The intake camshaft 45 has a rotational speed ½ that of the crankshaft 49 of the engine 2 via a timing sprocket provided in the valve timing variable mechanism 140 disposed at one end and the timing chain 47. It is linked with.

各気筒２ａの排気バルブ１６は、エンジン２の回転に連動して回転する排気カムシャフト４６に設けられた排気カム４６ａにより、ローラロッカーアーム５４を介して一定のバルブリフト量で開閉されている。尚、排気カムシャフト４６は、一端に配置されたバルブタイミング可変機構１４２に設けられたタイミングスプロケットと、タイミングチェーン４７とを介してエンジン２のクランクシャフト４９の回転に１／２の回転数で連動している。そして各気筒２ａの各排気ポート１８は排気マニホルドに連結され、排気を浄化用触媒コンバータを介して外部に排出している。   The exhaust valve 16 of each cylinder 2a is opened and closed by a constant valve lift amount via a roller rocker arm 54 by an exhaust cam 46a provided on an exhaust camshaft 46 that rotates in conjunction with the rotation of the engine 2. The exhaust camshaft 46 is linked to the rotation of the crankshaft 49 of the engine 2 at a half speed through a timing chain 47 and a timing sprocket provided in a valve timing variable mechanism 142 disposed at one end. is doing. Each exhaust port 18 of each cylinder 2a is connected to an exhaust manifold, and exhaust is discharged to the outside through a catalytic converter for purification.

上述した吸気カムシャフト４５、排気カムシャフト４６、スライドアクチュエータ１００、仲介駆動機構１２０及びバルブタイミング可変機構１４０，１４２は、カムキャリア１５０上に一体に組み込まれている。   The intake camshaft 45, the exhaust camshaft 46, the slide actuator 100, the intermediate drive mechanism 120, and the variable valve timing mechanisms 140 and 142 described above are integrated on the cam carrier 150.

図２に示したごとく、シリンダヘッド８の一部を形成するカムキャリア１５０は、シリンダヘッド８の本体側の上面外周形状に対応して全体が矩形に一体成形されている。そして側壁１５４，１５６，１５８，１６０に囲まれた領域には、４本の軸受１６２が平行に配置され、側壁１５４〜１６０と共に、アルミニウム合金にて一体成形されている。尚、側壁１５４〜１６０の内で前方側壁１５４は軸受も兼ねている。   As shown in FIG. 2, the cam carrier 150 forming a part of the cylinder head 8 is integrally formed as a whole in a rectangular shape corresponding to the outer peripheral shape of the upper surface of the cylinder head 8 on the main body side. In the region surrounded by the side walls 154, 156, 158, 160, four bearings 162 are arranged in parallel and are integrally formed of aluminum alloy together with the side walls 154 to 160. Of the side walls 154 to 160, the front side wall 154 also serves as a bearing.

４つの軸受１６２及び前方側壁１５４には、吸気カムシャフト４５及び排気カムシャフト４６が平行に回転可能に支持されている。更に吸気カムシャフト４５と側壁１５８との間には、各気筒毎に設けられた４つの仲介駆動機構１２０が配置されている。各仲介駆動機構１２０に対して軸方向の両側には可変スペーサ１６４及び弾性シム１６６が配置されている。そしてこれら４つの仲介駆動機構１２０に共通する１本のロッカーシャフト１３０が、これら仲介駆動機構１２０、可変スペーサ１６４及び弾性シム１６６を貫通状態で支持している。尚、前方側壁１５４及び軸受１６２にはカムキャップ１５２が取り付けられることにより、吸気カムシャフト４５、排気カムシャフト４６及びロッカーシャフト１３０の脱落を防止している。   An intake camshaft 45 and an exhaust camshaft 46 are rotatably supported in parallel by the four bearings 162 and the front side wall 154. Furthermore, between the intake camshaft 45 and the side wall 158, four intermediary drive mechanisms 120 provided for each cylinder are arranged. A variable spacer 164 and an elastic shim 166 are arranged on both sides in the axial direction with respect to each intermediary drive mechanism 120. One rocker shaft 130 common to the four mediating drive mechanisms 120 supports the mediation drive mechanism 120, the variable spacer 164, and the elastic shim 166 in a penetrating state. A cam cap 152 is attached to the front side wall 154 and the bearing 162 to prevent the intake camshaft 45, the exhaust camshaft 46, and the rocker shaft 130 from falling off.

カムキャップ１５２上にはロッカーシャフト１３０に平行に誤差補正用のスペーサ調節シャフト１６８が、カムキャップ１５２に形成されている軸受１５２ａを貫通する状態で配置されている。スペーサ調節シャフト１６８は、スライドアクチュエータ１００側の端部にてボルト１５６ａにより側壁１５６に固定されている。   On the cam cap 152, an error correction spacer adjusting shaft 168 is disposed in parallel with the rocker shaft 130 so as to penetrate a bearing 152 a formed in the cam cap 152. The spacer adjusting shaft 168 is fixed to the side wall 156 by a bolt 156a at the end on the slide actuator 100 side.

このスペーサ調節シャフト１６８は、図３の斜視図（図３は２気筒分の斜視図）に示すごとく全気筒の仲介駆動機構１２０に渡って１本が配置されており、可変スペーサ１６４と共に、エンジン温度の変化により生じるバルブ特性調節誤差を抑制する機構１７０を構成している。   As shown in the perspective view of FIG. 3 (FIG. 3 is a perspective view of two cylinders), one spacer adjusting shaft 168 is disposed across the intermediate drive mechanism 120 of all cylinders. A mechanism 170 is configured to suppress valve characteristic adjustment errors caused by temperature changes.

図４の斜視図に１気筒分のバルブ特性調節誤差抑制機構１７０を示し、図５に分解斜視図を示す。
ここで可変スペーサ１６４は、第１螺旋スペーサ１８０、第２螺旋スペーサ１８２、スプラインリング１８４及び位相決めネジ１８６から構成されている。 4 shows a valve characteristic adjustment error suppression mechanism 170 for one cylinder, and FIG. 5 shows an exploded perspective view.
Here, the variable spacer 164 includes a first spiral spacer 180, a second spiral spacer 182, a spline ring 184, and a phasing screw 186.

図６に第１螺旋スペーサ１８０の詳細を示す。図６の(Ａ)は平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図、(Ｆ)は背面図、(Ｇ)は斜視図である。第１螺旋スペーサ１８０は、中央に貫通孔１８０ａを有するリング状をなし、一面側には貫通孔１８０ａの周りに右ネジ型の螺旋状テーパー面１８０ｂが複数、ここでは２０面が形成されている。裏面側には回転止め用ピン１８０ｃが嵌合されて取り付けられている。   FIG. 6 shows details of the first spiral spacer 180. 6 (A) is a plan view, (B) is a left side view, (C) is a front view, (D) is a right side view, (E) is a bottom view, (F) is a rear view, and (G). FIG. The first spiral spacer 180 has a ring shape having a through hole 180a in the center, and a plurality of right-handed spiral taper surfaces 180b around the through hole 180a are formed on one surface side, in this case, 20 surfaces. . A rotation stop pin 180c is fitted and attached to the back side.

バルブ特性調節誤差抑制機構１７０が図３に示したごとくに構成されてカムキャリア１５０上に配置された時には、貫通孔１８０ａにはロッカーシャフト１３０が挿入される。そして回転止め用ピン１８０ｃの先端はカムキャップ１５２に形成されているピン孔に挿入されて、第１螺旋スペーサ１８０がロッカーシャフト１３０周りに回転するのを阻止する。   When the valve characteristic adjustment error suppressing mechanism 170 is configured as shown in FIG. 3 and disposed on the cam carrier 150, the rocker shaft 130 is inserted into the through hole 180a. The tip of the rotation stop pin 180 c is inserted into a pin hole formed in the cam cap 152, and the first spiral spacer 180 is prevented from rotating around the rocker shaft 130.

図７に第２螺旋スペーサ１８２の詳細を示す。図６の(Ａ)は平面図、(Ｂ)は左側面図、(Ｃ)は正面図、(Ｄ)は右側面図、(Ｅ)は底面図、(Ｆ)は背面図である。第２螺旋スペーサ１８２は、中央に貫通孔１８２ａを有するリング状をなし、一面側には貫通孔１８２ａの周りに右ネジ型の螺旋状テーパー面１８２ｂが複数、ここでは第１螺旋スペーサ１８０の螺旋状テーパー面１８０ｂと同数の２０面が形成されている。外周面には位相決めネジ１８６用の螺合孔１８２ｃが形成されている。尚、第２螺旋スペーサ１８２の螺旋状テーパー面１８２ｂは、第１螺旋スペーサ１８０の螺旋状テーパー面１８０ｂと全く同じ形状のテーパー面である。   FIG. 7 shows details of the second spiral spacer 182. 6A is a plan view, FIG. 6B is a left side view, FIG. 6C is a front view, FIG. 6D is a right side view, FIG. 6E is a bottom view, and FIG. The second spiral spacer 182 has a ring shape having a through hole 182a in the center, and a plurality of right-handed spiral tapered surfaces 182b around the through hole 182a on one surface side, here, the spiral of the first spiral spacer 180 The same number of 20 surfaces as the tapered surface 180b is formed. A screw hole 182c for the phase determining screw 186 is formed on the outer peripheral surface. The spiral tapered surface 182b of the second spiral spacer 182 is a tapered surface having the same shape as the spiral tapered surface 180b of the first spiral spacer 180.

スプラインリング１８４は、図５に示したごとく、左ネジ型のヘリカルスプライン１８４ａが外周面に形成されたリング状をなしている。この内部空間１８４ｂには第１螺旋スペーサ１８０と第２螺旋スペーサ１８２とを共に収納可能である。スプラインリング１８４は、螺旋スペーサ１８０，１８２の内で、図８の斜視図に示すごとく第２螺旋スペーサ１８２に対して、長孔１８４ｃを介して第２螺旋スペーサ１８２に螺合される位相決めネジ１８６にて固定される。したがってスプラインリング１８４と第２螺旋スペーサ１８２とは一体化されて一体で移動する。   As shown in FIG. 5, the spline ring 184 has a ring shape in which a left-handed helical spline 184 a is formed on the outer peripheral surface. Both the first spiral spacer 180 and the second spiral spacer 182 can be accommodated in the internal space 184b. The spline ring 184 is a phasing screw that is screwed into the second spiral spacer 182 through the long hole 184c with respect to the second spiral spacer 182 as shown in the perspective view of FIG. It is fixed at 186. Therefore, the spline ring 184 and the second spiral spacer 182 are integrated and move together.

弾性シム１６６は可変スペーサ１６４の厚さの可変に適合させて仲介駆動機構１２０の図２における左側でのカムキャップ１５２及び軸受１６２との間のクリアランスを吸収するために弾性部材にて構成されている。例えば、図９に示すウェーブワッシャ状の弾性シム１６６を用いることができる。図９において(Ａ)は弾性シム１６６の斜視図、(Ｂ)は正面図である。弾性シム１６６は、中央部に貫通孔１６６ａを有するリング状をなしている。リング状本体１６６ｂは軸方向に波状とされていることにより、軸方向にそれぞれ３つの頂部１６６ｃと底部１６６ｄとを有している。尚、頂部１６６ｃと底部１６６ｄとはそれぞれ２つでも良く、４つ以上でも良い。   The elastic shim 166 is formed of an elastic member so as to adapt to the variable thickness of the variable spacer 164 and absorb the clearance between the cam cap 152 and the bearing 162 on the left side in FIG. Yes. For example, a wave washer-like elastic shim 166 shown in FIG. 9 can be used. 9A is a perspective view of the elastic shim 166, and FIG. 9B is a front view. The elastic shim 166 has a ring shape having a through hole 166a at the center. The ring-shaped main body 166b is wavy in the axial direction, and thus has three top portions 166c and bottom portions 166d in the axial direction. In addition, the top part 166c and the bottom part 166d may each be two, and may be four or more.

これ以外に弾性シムとしては、図１０に示す板バネ状の弾性シム１６７を用いても良い。図１０の(Ａ)は弾性シム１６７の平面図、(Ｂ)は斜視図、(Ｃ)は底面図、(Ｄ)は左側面図、(Ｅ)は正面図を表している。ここで弾性シム１６７は、基板１６７ａと、基板１６７ａの左右に溶接等により固定された左板バネ部１６７ｂと右板バネ部１６７ｃとから構成されている。   As another elastic shim, a leaf spring-like elastic shim 167 shown in FIG. 10 may be used. 10A is a plan view of the elastic shim 167, FIG. 10B is a perspective view, FIG. 10C is a bottom view, FIG. 10D is a left side view, and FIG. Here, the elastic shim 167 includes a substrate 167a and a left leaf spring portion 167b and a right leaf spring portion 167c fixed to the left and right of the substrate 167a by welding or the like.

基板１６７ａは、左板バネ部１６７ｂと右板バネ部１６７ｃとの間の空間部分まで伸びた端部に、円弧状凹部１６７ｄを形成している。この円弧状凹部１６７ｄはロッカーシャフト１３０と同一径で形成されており、仲介駆動機構１２０とカムキャップ１５２及び軸受１６２との間に配置した場合に、ロッカーシャフト１３０が円弧状凹部１６７ｄ内に半分収まるようにされている。   The substrate 167a has an arcuate recess 167d at the end extending to the space between the left leaf spring portion 167b and the right leaf spring portion 167c. The arc-shaped recess 167d is formed to have the same diameter as the rocker shaft 130. When the arc-shaped recess 167d is disposed between the mediation drive mechanism 120, the cam cap 152, and the bearing 162, the rocker shaft 130 is half of the arc-shaped recess 167d. Has been.

次に仲介駆動機構１２０について説明する。図１１，１２は仲介駆動機構１２０の部分破断斜視図を、図１３は分解斜視図である。
仲介駆動機構１２０は、図３に示したごとく各仲介駆動機構１２０の中央に設けられた入力部１２２、入力部１２２の一端側に設けられた第１揺動カム１２４、第１揺動カム１２４とは反対側に設けられた第２揺動カム１２６及びこれらの内部空間に配置されたスライダギア１２８（図１１〜１３）を備えている。 Next, the mediation drive mechanism 120 will be described. 11 and 12 are partially broken perspective views of the intermediate drive mechanism 120, and FIG. 13 is an exploded perspective view.
As shown in FIG. 3, the mediation drive mechanism 120 includes an input portion 122 provided at the center of each mediation drive mechanism 120, a first swing cam 124 provided on one end side of the input portion 122, and a first swing cam 124. And a slider gear 128 (FIGS. 11 to 13) disposed in the inner space of the second swing cam 126 provided on the opposite side of the first swing cam 126.

入力部１２２のハウジング１２２ａは内部に軸方向に空間を形成し、この内部空間の内周面には軸方向に右ネジ型の螺旋状に形成されたヘリカルスプライン１２２ｂを形成している。又、ハウジング１２２ａの外周面からは平行な２つのアーム１２２ｃ，１２２ｄが突出して形成されている。これらアーム１２２ｃ，１２２ｄの先端には、ハウジング１２２ａの軸方向と平行なシャフト１２２ｅが掛け渡され、ローラ１２２ｆが回転可能に取り付けられている。尚、図１に示したごとくスプリングなどにより付勢力がアーム１２２ｃ，１２２ｄあるいはハウジング１２２ａに与えられていることにより、ローラ１２２ｆは吸気カム４５ａ側に常に接触するようにされている。このようなスプリングは、例えば入力部１２２とシリンダヘッド８あるいはロッカーシャフト１３０との間に設けられている。   A housing 122a of the input portion 122 forms a space in the axial direction inside, and a helical spline 122b formed in a right-handed spiral shape in the axial direction is formed on the inner peripheral surface of the internal space. Further, two parallel arms 122c and 122d are formed so as to protrude from the outer peripheral surface of the housing 122a. A shaft 122e parallel to the axial direction of the housing 122a is stretched over the tips of the arms 122c and 122d, and a roller 122f is rotatably attached. Incidentally, as shown in FIG. 1, a biasing force is applied to the arms 122c, 122d or the housing 122a by a spring or the like, so that the roller 122f is always in contact with the intake cam 45a. Such a spring is provided between the input part 122 and the cylinder head 8 or the rocker shaft 130, for example.

第１揺動カム１２４及び第２揺動カム１２６の各ハウジング１２４ａ，１２６ａは、内部に軸方向に空間を形成している。この内部空間の内周面には軸方向に左ネジ型の螺旋状に形成されたヘリカルスプライン１２４ｂ，１２６ｂを形成している。又、これらのハウジング１２４ａ，１２６ａの内部空間は径の小さいシャフト挿通孔を有するリング状の端面壁部１２４ｃ，１２６ｃにて一端が覆われている。また外周面からは略三角形状のノーズ１２４ｄ，１２６ｄが突出して形成されている。このノーズ１２４ｄ，１２６ｄの一辺はカム面１２４ｅ，１２６ｅを形成している。   The housings 124a and 126a of the first rocking cam 124 and the second rocking cam 126 form a space in the axial direction inside. Helical splines 124b and 126b are formed on the inner peripheral surface of the internal space in the axial direction in the form of a left-handed spiral. One end of each of the internal spaces of the housings 124a and 126a is covered with ring-shaped end face walls 124c and 126c having shaft insertion holes with small diameters. Further, substantially triangular noses 124d and 126d are formed so as to protrude from the outer peripheral surface. One sides of the noses 124d and 126d form cam surfaces 124e and 126e.

これらの第１揺動カム１２４および第２揺動カム１２６は、図１３に示したごとく、入力部１２２に対して両側から各端面を同軸上で接触させるように軸方向に配置される。このことにより複数のハウジング１２２ａ，１２４ａ，１２６ａからなる本体は全体が図３に示したごとく内部空間を有する略円柱状となる。   As shown in FIG. 13, the first rocking cam 124 and the second rocking cam 126 are disposed in the axial direction so that the end faces are coaxially contacted with the input unit 122 from both sides. As a result, the main body composed of the plurality of housings 122a, 124a, 126a has a substantially cylindrical shape having an internal space as shown in FIG.

スライダギア１２８の詳細を図１４，１５に示す。図１４は斜視図、図１５は軸に沿って垂直に破断した斜視図を示している。
スライダギア１２８は略円柱状をなし、外周面中央には右ネジ型の螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン１２８ａが形成されている。この入力用ヘリカルスプライン１２８ａの一端側には小径部１２８ｂを挟んで左ネジ型の螺旋状に形成された第１出力用ヘリカルスプライン１２８ｃが形成されている。この第１出力用ヘリカルスプライン１２８ｃとは反対側には小径部１２８ｄを挟んで左ネジ型の螺旋状に形成された第２出力用ヘリカルスプライン１２８ｅが形成されている。尚、これら出力用ヘリカルスプライン１２８ｃ，１２８ｅは外径が同じであるが、入力用ヘリカルスプライン１２８ａに対しては、入力用ヘリカルスプライン１２８ａの溝部分よりも外径が小さく形成されている。 Details of the slider gear 128 are shown in FIGS. FIG. 14 is a perspective view, and FIG. 15 is a perspective view cut vertically along the axis.
The slider gear 128 has a substantially cylindrical shape, and an input helical spline 128a formed in a right-handed spiral is formed at the center of the outer peripheral surface. A first output helical spline 128c is formed on one end of the input helical spline 128a so as to have a left-handed spiral shape with a small diameter portion 128b interposed therebetween. On the side opposite to the first output helical spline 128c, a second output helical spline 128e formed in a left-handed spiral shape with a small diameter portion 128d interposed therebetween is formed. These output helical splines 128c and 128e have the same outer diameter, but the input helical spline 128a has a smaller outer diameter than the groove portion of the input helical spline 128a.

スライダギア１２８の内部には中心軸方向に貫通孔１２８ｆが形成されている。そして入力用ヘリカルスプライン１２８ａの位置で、貫通孔１２８ｆの内周面には周方向に周溝１２８ｇが形成されている。この周溝１２８ｇには一カ所にて径方向に外部に貫通するピン挿入孔１２８ｈが形成されている。   A through hole 128f is formed in the slider gear 128 in the central axis direction. A circumferential groove 128g is formed in the circumferential direction on the inner circumferential surface of the through hole 128f at the position of the input helical spline 128a. The circumferential groove 128g is formed with a pin insertion hole 128h penetrating to the outside in one radial direction.

スライダギア１２８の貫通孔１２８ｆ内には、図１６の(Ａ)の斜視図にて一部分を示しているロッカーシャフト１３０が配置されている。このロッカーシャフト１３０は４つの仲介駆動機構１２０に共通の１本が設けられ、各仲介駆動機構１２０に対応する位置には軸方向に長く形成された長孔１３０ａが開口している。この長孔１３０ａはロッカーシャフト１３０の内部空間１３０ｂまで貫通して形成されている。   In the through hole 128f of the slider gear 128, a rocker shaft 130, a part of which is shown in the perspective view of FIG. The rocker shaft 130 is provided in common with the four mediation drive mechanisms 120, and a long hole 130a formed long in the axial direction is opened at a position corresponding to each mediation drive mechanism 120. The long hole 130 a is formed to penetrate to the internal space 130 b of the rocker shaft 130.

更にロッカーシャフト１３０の内部空間１３０ｂには、図１６の(Ｂ)の斜視図に一部分を示しているコントロールシャフト１３２が、図１６の(Ｃ)に示すごとく軸方向に摺動可能に貫通して配置されている。   Further, in the internal space 130b of the rocker shaft 130, a control shaft 132, a part of which is shown in the perspective view of FIG. 16B, penetrates slidably in the axial direction as shown in FIG. Has been placed.

コントロールシャフト１３２は丸棒状に形成されたものであるが、各仲介駆動機構１２０に対応する位置には、図１６の(Ｂ)に示したごとく軸直角方向の支持穴１３２ｂが設けられている。この支持穴１３２ｂにはそれぞれコントロールピン１３２ａの基端部が挿入されることにより、コントロールピン１３２ａを軸直角方向に突出して支持できるようにされている。   Although the control shaft 132 is formed in a round bar shape, a support hole 132b in a direction perpendicular to the axis is provided at a position corresponding to each intermediate drive mechanism 120 as shown in FIG. By inserting the base end portion of the control pin 132a into each of the support holes 132b, the control pin 132a can be supported by protruding in the direction perpendicular to the axis.

そしてコントロールシャフト１３２がロッカーシャフト１３０の内部に配置されている状態では、各コントロールピン１３２ａの先端はロッカーシャフト１３０に形成されている長孔１３０ａを貫通し、図１２の部分破断図に示したごとくスライダギア１２８の内周面に形成された周溝１２８ｇ内に挿入されている。   When the control shaft 132 is disposed inside the rocker shaft 130, the tip of each control pin 132a penetrates the long hole 130a formed in the rocker shaft 130, as shown in the partially cutaway view of FIG. The slider gear 128 is inserted into a circumferential groove 128g formed on the inner circumferential surface.

コントロールシャフト１３２の一端側（図２における右側）は自由端であるが、基端側（図２における左側）はスライドアクチュエータ１００にて駆動されるボールネジシャフトを形成している。このことにより軸方向での駆動力をボールネジ機構２１０を介してスライドアクチュエータ１００から受けることができる。尚、コントロールシャフト１３２とは別体にボールネジシャフトを形成してボールネジ機構２１０に組み込んでおいても良い。この場合には、例えば、カムキャリア１５０上でコントロールシャフト１３２の基端側とボールネジシャフトの先端側とを当接あるいは接合することにより、スライドアクチュエータ１００にてコントロールシャフト１３２を軸方向に駆動可能とする。   One end side (right side in FIG. 2) of the control shaft 132 is a free end, but the base end side (left side in FIG. 2) forms a ball screw shaft driven by the slide actuator 100. As a result, a driving force in the axial direction can be received from the slide actuator 100 via the ball screw mechanism 210. Note that a ball screw shaft may be formed separately from the control shaft 132 and incorporated in the ball screw mechanism 210. In this case, for example, the control shaft 132 can be driven in the axial direction by the slide actuator 100 by contacting or joining the base end side of the control shaft 132 and the tip end side of the ball screw shaft on the cam carrier 150. To do.

尚、ロッカーシャフト１３０、コントロールシャフト１３２及び各コントロールピン１３２ａは高強度である必要から、ここでは鉄合金が用いられている。したがって軽合金、ここではアルミニウム合金製であるカムキャリア１５０に比較して熱膨張率は小さい。   In addition, since the rocker shaft 130, the control shaft 132, and each control pin 132a need to have high strength, an iron alloy is used here. Therefore, the thermal expansion coefficient is smaller than that of the cam carrier 150 made of a light alloy, here an aluminum alloy.

可変動弁機構の組み立ては次のようになされる。まずロッカーシャフト１３０内にコントロールシャフト１３２を挿通し、ロッカーシャフト１３０上に、前述した仲介駆動機構１２０、可変スペーサ１６４及び弾性シム１６６を気筒毎に組み合わせて取り付け、ロッカーシャフト１３０をカムキャリア１５０上に配置する。同時に吸気カムシャフト４５及び排気カムシャフト４６もカムキャリア１５０上に配置する。そしてカムキャップ１５２を取り付ける。   The variable valve mechanism is assembled as follows. First, the control shaft 132 is inserted into the rocker shaft 130, and the intermediate drive mechanism 120, the variable spacer 164, and the elastic shim 166 are attached to the rocker shaft 130 in combination for each cylinder, and the rocker shaft 130 is mounted on the cam carrier 150. Deploy. At the same time, the intake camshaft 45 and the exhaust camshaft 46 are also arranged on the cam carrier 150. Then, the cam cap 152 is attached.

次にコントロールシャフト１３２の基端側をスライドアクチュエータ１００のボールネジ機構２１０に組み込む。あるいはコントロールシャフト１３２の基端側をボールネジ機構２１０に組み込まれているボールネジシャフトの先端に当接又は接合する。この時、スライドアクチュエータ１００は初期駆動位置としておくことにより、コントロールシャフト１３２は軸方向において初期位置に配置されることになる。更に、スペーサ調節シャフト１６８の基端側を側壁１５６にボルト１５６ａにて固定し、スペーサ調節シャフト１６８に気筒毎に形成されているヘリカルスプライン１６８ａを各可変スペーサ１６４のスプラインリング１８４に噛合させる。   Next, the base end side of the control shaft 132 is incorporated into the ball screw mechanism 210 of the slide actuator 100. Alternatively, the base end side of the control shaft 132 is brought into contact with or joined to the tip of the ball screw shaft incorporated in the ball screw mechanism 210. At this time, the slide actuator 100 is set to the initial driving position, so that the control shaft 132 is disposed at the initial position in the axial direction. Further, the base end side of the spacer adjusting shaft 168 is fixed to the side wall 156 with a bolt 156 a, and the helical spline 168 a formed for each cylinder on the spacer adjusting shaft 168 is engaged with the spline ring 184 of each variable spacer 164.

仲介駆動機構１２０において、コントロールシャフト１３２の初期位置に対応した基準配置とは、後述する図１８に示す最小バルブリフト量の状態である。しかしカムキャリア１５０上に配置した直後の状態では、ノーズ１２４ｄ，１２６ｄとローラ１２２ｆとの位相配置関係は、最小バルブリフト量の状態となっているとは限らず、又、最小バルブリフト量の状態に固定されているわけでもない。   In the mediation drive mechanism 120, the reference arrangement corresponding to the initial position of the control shaft 132 is a state of the minimum valve lift amount shown in FIG. However, in the state immediately after being arranged on the cam carrier 150, the phase arrangement relationship between the noses 124d and 126d and the roller 122f is not always in the state of the minimum valve lift amount, and the state of the minimum valve lift amount. It is not fixed to.

したがって仲介駆動機構１２０の基準配置を決定する治具等を用いて、仲介駆動機構１２０のハウジング１２２ａ，１２４ａ，１２６ａを軸方向に移動させて、最小バルブリフト量となる基準位置とする。この基準位置を決定するために、この時に形成されている仲介駆動機構１２０と図１７に示す基準面２２０（カムキャップ１５２及び、軸受１６２又は前方側壁１５４の側面）との間のクリアランス（図２の各仲介駆動機構１２０の右側のクリアランス）に適合するように可変スペーサ１６４の厚さを調節する。この厚さ調節は２つの螺旋スペーサ１８０，１８２の螺旋状テーパー面１８０ｂ，１８２ｂ同士の接触状態を維持して、螺旋スペーサ１８０，１８２間の相対回転によりなされる。   Therefore, the housing 122a, 124a, 126a of the mediation drive mechanism 120 is moved in the axial direction by using a jig or the like that determines the standard arrangement of the mediation drive mechanism 120 to obtain a reference position that provides the minimum valve lift amount. In order to determine this reference position, the clearance (FIG. 2) between the intermediate drive mechanism 120 formed at this time and the reference surface 220 (the side surface of the cam cap 152 and the bearing 162 or the front side wall 154) shown in FIG. The thickness of the variable spacer 164 is adjusted so as to match the clearance on the right side of each of the intermediate drive mechanisms 120. This thickness adjustment is performed by relative rotation between the spiral spacers 180 and 182 while maintaining the contact state between the spiral tapered surfaces 180b and 182b of the two spiral spacers 180 and 182.

基準面２２０は、仲介駆動機構１２０のハウジング１２２ａ，１２４ａ，１２６ａに生じる軸力の方向に存在する面であり、この基準面２２０と仲介駆動機構１２０とのクリアランスがコントロールシャフト１３２のストローク量とバルブリフト量との関係を設定している。したがってこのクリアランスを精密に設定することが、高精度なバルブリフト量制御及び気筒間のバルブリフト量の同一性上重要である。   The reference surface 220 is a surface that exists in the direction of the axial force generated in the housings 122a, 124a, 126a of the intermediate drive mechanism 120. The clearance between the reference surface 220 and the intermediate drive mechanism 120 is determined by the stroke amount of the control shaft 132 and the valve. The relationship with the lift amount is set. Therefore, it is important to set this clearance precisely in terms of highly accurate valve lift amount control and the same valve lift amount between cylinders.

螺旋スペーサ１８０は回転止め用ピン１８０ｃによりカムキャップ１５２側に係合しており回転不能であるので、第２螺旋スペーサ１８２側を回転させて可変スペーサ１６４の厚さ調節をすることになる。この調節時には、位相決めネジ１８６は緩められていることにより、スプラインリング１８４とスペーサ調節シャフト１６８のヘリカルスプライン１６８ａとが噛合していても、第２螺旋スペーサ１８２を第１螺旋スペーサ１８０に対して相対回転できる。この時、弾性シム１６６側は撓むことにより可変スペーサ１６４の厚さ変化に対応する。   Since the helical spacer 180 is engaged with the cam cap 152 side by the rotation stopping pin 180c and cannot rotate, the thickness of the variable spacer 164 is adjusted by rotating the second helical spacer 182 side. During this adjustment, the phasing screw 186 is loosened, so that even if the spline ring 184 and the helical spline 168a of the spacer adjustment shaft 168 mesh with each other, the second helical spacer 182 is moved relative to the first helical spacer 180. Relative rotation is possible. At this time, the elastic shim 166 side bends to respond to the thickness change of the variable spacer 164.

可変スペーサ１６４の厚さ調節が終了すれば、位相決めネジ１８６を締め付けることにより第２螺旋スペーサ１８２にスプラインリング１８４を固定し一体化させる。このことにより最小バルブリフト量となる仲介駆動機構１２０の基準位置は決定される。この状態を図１７の(Ａ)に示す。この時の可変スペーサ１６４は厚さはＬｔで示されている。この基準位置調整を、各気筒の仲介駆動機構１２０毎に繰り返すことにより、全気筒について仲介駆動機構１２０の基準配置が完了する。   When the thickness adjustment of the variable spacer 164 is completed, the spline ring 184 is fixed and integrated with the second spiral spacer 182 by tightening the phasing screw 186. Thus, the reference position of the mediation drive mechanism 120 that is the minimum valve lift amount is determined. This state is shown in FIG. At this time, the thickness of the variable spacer 164 is indicated by Lt. By repeating this reference position adjustment for each intermediate drive mechanism 120 of each cylinder, the reference arrangement of the intermediate drive mechanism 120 for all cylinders is completed.

こうしてカムキャリア１５０の構成が完成する。そして、図１，２に示したごとく、シリンダヘッド本体へカムキャリア１５０を取り付けてシリンダヘッド８として一体化する。このことで可変動弁機構をエンジン２に組み込むことができる。   Thus, the configuration of the cam carrier 150 is completed. As shown in FIGS. 1 and 2, the cam carrier 150 is attached to the cylinder head body and integrated as a cylinder head 8. Thus, the variable valve mechanism can be incorporated into the engine 2.

このように構成されたエンジン２では、スライドアクチュエータ１００によりボールネジ機構２１０を駆動して、コントロールシャフト１３２を軸方向に移動させることで、仲介駆動機構１２０の内部空間に配置されたスライダギア１２８の軸方向位置を調節することができる。   In the engine 2 configured as described above, the ball screw mechanism 210 is driven by the slide actuator 100 and the control shaft 132 is moved in the axial direction, so that the shaft of the slider gear 128 disposed in the internal space of the mediation drive mechanism 120. The directional position can be adjusted.

図１２に示したごとく、スライダギア１２８は周溝１２８ｇにてコントロールピン１３２ａに係止されているので、軸周りについてはコントロールピン１３２ａの位置に関わらず揺動可能となっている。更にスライダギア１２８においては、入力用ヘリカルスプライン１２８ａは入力部１２２内部のヘリカルスプライン１２２ｂに噛み合わされている。そして第１出力用ヘリカルスプライン１２８ｃは第１揺動カム１２４内部のヘリカルスプライン１２４ｂに噛み合わされ、第２出力用ヘリカルスプライン１２８ｅは第２揺動カム１２６内部のヘリカルスプライン１２６ｂに噛み合わされている。ここで入力側のスプライン１２２ｂ，１２８ａと、出力側のスプライン１２４ｂ，１２８ｃ，１２６ｂ，１２８ｅとはねじれ角が異なる。実際には、ねじれ方向自体が異なる形状とされている。   As shown in FIG. 12, since the slider gear 128 is locked to the control pin 132a by the circumferential groove 128g, the slider gear 128 can swing about the axis regardless of the position of the control pin 132a. Further, in the slider gear 128, the input helical spline 128 a is meshed with the helical spline 122 b inside the input unit 122. The first output helical spline 128 c is meshed with the helical spline 124 b inside the first swing cam 124, and the second output helical spline 128 e is meshed with the helical spline 126 b inside the second swing cam 126. Here, the input side splines 122b, 128a and the output side splines 124b, 128c, 126b, 128e have different twist angles. Actually, the twist direction itself has a different shape.

そして各気筒２ａの仲介駆動機構１２０は、前述したごとく可変スペーサ１６４にて軸方向の位置決めがなされている。このためスライドアクチュエータ１００がコントロールシャフト１３２を介してスライダギア１２８を軸方向に移動させても、入力部１２２及び揺動カム１２４，１２６は軸方向に移動することはない。   The intermediate drive mechanism 120 of each cylinder 2a is positioned in the axial direction by the variable spacer 164 as described above. Therefore, even if the slide actuator 100 moves the slider gear 128 in the axial direction via the control shaft 132, the input unit 122 and the swing cams 124 and 126 do not move in the axial direction.

このことから、仲介駆動機構１２０の内部空間内でスライダギア１２８の軸方向移動量を調節することにより、ヘリカルスプライン１２８ａ，１２２ｂ，１２８ｃ，１２４ｂ，１２８ｅ，１２６ｂの機能により、入力部１２２と揺動カム１２４，１２６との間の位相関係を変更できる。こうしてローラ１２２ｆとノーズ１２４ｄ，１２６ｄとの位置関係を変更することができ、吸気バルブ１２のバルブリフト量が調節できる。   From this, by adjusting the axial movement amount of the slider gear 128 in the internal space of the mediation drive mechanism 120, the function of the helical splines 128a, 122b, 128c, 124b, 128e, 126b and the input portion 122 are swung. The phase relationship between the cams 124 and 126 can be changed. Thus, the positional relationship between the roller 122f and the noses 124d and 126d can be changed, and the valve lift amount of the intake valve 12 can be adjusted.

ここで図１８は、スライドアクチュエータ１００の駆動力を調節して、コントロールシャフト１３２を最大限Ｌ方向（図１１の矢印）へ移動させた場合の仲介駆動機構１２０の状態を示している。図１８の(Ａ)が吸気バルブ１２の閉弁時、図１８の(Ｂ)が開弁時である。この場合には入力部１２２のローラ１２２ｆと揺動カム１２４，１２６のノーズ１２４ｄ，１２６ｄとの位置関係が最も近い状態となる。このため、図１８の(Ｂ)に示すごとく吸気カム４５ａが最大限に入力部１２２のローラ１２２ｆを押し下げても、ノーズ１２４ｄ，１２６ｄのカム面１２４ｅ，１２６ｅによるロッカーローラ５２ａの押し下げ量は最小となり、吸気バルブ１２のバルブリフト量は最小となる。したがって吸気ポート１４から燃焼室１０内への吸入空気量も最小限の状態となる。   Here, FIG. 18 shows the state of the mediation drive mechanism 120 when the drive force of the slide actuator 100 is adjusted to move the control shaft 132 in the L direction (arrow in FIG. 11) as much as possible. 18A is when the intake valve 12 is closed, and FIG. 18B is when the valve is open. In this case, the positional relationship between the roller 122f of the input unit 122 and the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 is the closest. Therefore, as shown in FIG. 18B, even if the intake cam 45a pushes down the roller 122f of the input portion 122 to the maximum extent, the push-down amount of the rocker roller 52a by the cam surfaces 124e and 126e of the noses 124d and 126d is minimized. The valve lift amount of the intake valve 12 is minimized. Therefore, the amount of intake air from the intake port 14 into the combustion chamber 10 is also minimized.

図１９は、スライドアクチュエータ１００の駆動力を調節して、コントロールシャフト１３２を最大限Ｈ方向（図１１の矢印）へ移動させた場合の仲介駆動機構１２０の状態を示している。図１９の(Ａ)が吸気バルブ１２の閉弁時、図１９の(Ｂ)が開弁時である。この場合には入力部１２２のローラ１２２ｆと揺動カム１２４，１２６のノーズ１２４ｄ，１２６ｄとの位置関係が最も遠い状態となる。このため、図１９の(Ｂ)に示すごとく吸気カム４５ａが最大限に入力部１２２のローラ１２２ｆを押し下げた時には、ノーズ１２４ｄ，１２６ｄのカム面１２４ｅ，１２６ｅによるロッカーローラ５２ａの押し下げ量は最大となり、吸気バルブ１２のバルブリフト量は最大となる。したがって吸気ポート１４から燃焼室１０内への吸入空気量も最大限の状態となる。   FIG. 19 shows a state of the mediation drive mechanism 120 when the drive force of the slide actuator 100 is adjusted to move the control shaft 132 in the H direction (arrow in FIG. 11) as much as possible. 19A is when the intake valve 12 is closed, and FIG. 19B is when the valve is open. In this case, the positional relationship between the roller 122f of the input unit 122 and the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 is the farthest. For this reason, as shown in FIG. 19B, when the intake cam 45a pushes down the roller 122f of the input portion 122 to the maximum extent, the push-down amount of the rocker roller 52a by the cam surfaces 124e and 126e of the noses 124d and 126d is maximized. The valve lift amount of the intake valve 12 is maximized. Therefore, the amount of intake air from the intake port 14 into the combustion chamber 10 is also maximized.

スライドアクチュエータ１００により、図１８の状態と図１９の状態との間で連続的にコントロールシャフト１３２の軸方向位置を調節することで、吸気バルブ１２のバルブリフト量を連続的に調節できる。すなわちスロットルバルブによることなく、吸入空気量の無段階調節が可能となる。   By adjusting the axial position of the control shaft 132 continuously between the state of FIG. 18 and the state of FIG. 19 by the slide actuator 100, the valve lift amount of the intake valve 12 can be continuously adjusted. That is, stepless adjustment of the intake air amount is possible without using a throttle valve.

尚、前記図１８の(Ｂ)に示したごとく初期位置状態では吸気バルブ１２の開弁時には或程度の開度が存在したが、初期位置状態の他の形態としてバルブリフト量「０」すなわち吸気バルブ１２を完全に閉じたままにしても良く、この場合には吸入空気量は「０」となる。   Note that, as shown in FIG. 18B, there is a certain degree of opening when the intake valve 12 is opened in the initial position state. However, as another form of the initial position state, the valve lift amount “0”, that is, the intake air The valve 12 may be kept completely closed, and in this case, the intake air amount becomes “0”.

前記図１７の(Ａ)に示した可変スペーサ１６４の状態は、組み立て時、すなわちエンジン２の低温時での状態を示している。エンジン２の運転を開始すると次第にエンジン温度が上昇する。これに伴ってカムキャリア１５０及びコントロールシャフト１３２が熱膨張する。カムキャリア１５０はエンジン２の軽量化のために軽合金製、ここではアルミニウム合金製であり、コントロールシャフト１３２は耐久性上、高強度金属製、ここでは鉄合金製である。このためコントロールシャフト１３２の方が熱膨張率が小さく、カムキャリア１５０ほどには熱膨張せず、熱膨張差がコントロールシャフト１３２とカムキャリア１５０との間に生じる。   The state of the variable spacer 164 shown in FIG. 17A shows the state at the time of assembly, that is, when the engine 2 is at a low temperature. When the operation of the engine 2 is started, the engine temperature gradually increases. Along with this, the cam carrier 150 and the control shaft 132 are thermally expanded. The cam carrier 150 is made of a light alloy for reducing the weight of the engine 2, here made of an aluminum alloy, and the control shaft 132 is made of a high-strength metal, here an iron alloy for durability. For this reason, the thermal expansion coefficient of the control shaft 132 is smaller, and the thermal expansion does not occur as much as the cam carrier 150, and a thermal expansion difference occurs between the control shaft 132 and the cam carrier 150.

したがって各仲介駆動機構１２０において基端側からの距離に応じた熱膨張差によるコントロールシャフト１３２と各仲介駆動機構１２０との軸方向のずれが生じる。このずれがそのまま生じていると、各仲介駆動機構１２０内にてスライダギア１２８と入力部１２２及び揺動カム１２４，１２６との間の軸方向のずれとなって現れるので、スライドアクチュエータ１００によるコントロールシャフト１３２に対する軸方向位置の制御精度が低下するおそれがある。又、気筒間においてもバルブリフト量に差が生じることになる。   Accordingly, axial displacement between the control shaft 132 and each intermediate drive mechanism 120 occurs due to a difference in thermal expansion according to the distance from the base end side in each intermediate drive mechanism 120. If this deviation occurs as it is, it appears as an axial deviation between the slider gear 128, the input portion 122, and the swing cams 124, 126 in each intermediary drive mechanism 120, so that the control by the slide actuator 100 is performed. The control accuracy of the axial position with respect to the shaft 132 may be reduced. Also, a difference in valve lift amount occurs between cylinders.

本実施の形態では、スペーサ調節シャフト１６８は、コントロールシャフト１３２と同一の熱膨張率の材料、ここでは全く同一の材料を用いている。このため昇温によりスペーサ調節シャフト１６８もカムキャリア１５０との間で熱膨張差を生じて、軸方向にてカムキャリア１５０との間に距離に応じた位置ずれを生じる。   In the present embodiment, the spacer adjusting shaft 168 is made of a material having the same thermal expansion coefficient as that of the control shaft 132, here, the same material. For this reason, the spacer adjustment shaft 168 also causes a thermal expansion difference with the cam carrier 150 due to the temperature rise, and a positional shift according to the distance occurs with the cam carrier 150 in the axial direction.

したがってスペーサ調節シャフト１６８と基準面２２０との位置関係は、図１７の(Ａ)の状態から(Ｂ)の状態に移行することになる。すなわちスペーサ調節シャフト１６８のヘリカルスプライン１６８ａは、第２螺旋スペーサ１８２と一体化しているスプラインリング１８４に噛合した状態で図示左側へ移動する。   Accordingly, the positional relationship between the spacer adjusting shaft 168 and the reference surface 220 shifts from the state shown in FIG. 17A to the state shown in FIG. That is, the helical spline 168a of the spacer adjusting shaft 168 moves to the left side in the figure while being engaged with the spline ring 184 integrated with the second spiral spacer 182.

このヘリカルスプライン１６８ａとスプラインリング１８４とのスプライン噛合状態でのヘリカルスプライン１６８ａの移動により、スプラインリング１８４は仲介駆動機構１２０側から見て左回転(反時計回りの回転)を生じる。この回転量はヘリカルスプライン１６８ａの移動量に応じている。   The movement of the helical spline 168a in the spline meshing state of the helical spline 168a and the spline ring 184 causes the spline ring 184 to rotate counterclockwise (counterclockwise rotation) when viewed from the mediation drive mechanism 120 side. The amount of rotation depends on the amount of movement of the helical spline 168a.

第１螺旋スペーサ１８０と第２螺旋スペーサ１８２とは螺旋状テーパー面１８０ｂ，１８２ｂ同士を当接しているので、スプラインリング１８４に連動する第２螺旋スペーサ１８２の左回転により、弾性シム１６６の押圧力に抗して第２螺旋スペーサ１８２は第１螺旋スペーサ１８０から離れる。すなわち可変スペーサ１６４は厚さＬｔから厚さＨｔに厚くなる。   Since the first spiral spacer 180 and the second spiral spacer 182 are in contact with each other with the helical taper surfaces 180b and 182b, the left spiral rotation of the second spiral spacer 182 interlocked with the spline ring 184 causes the pressing force of the elastic shim 166. In contrast, the second spiral spacer 182 moves away from the first spiral spacer 180. That is, the variable spacer 164 increases from the thickness Lt to the thickness Ht.

逆にエンジン運転が停止して低温化すれば、スペーサ調節シャフト１６８は基準面２２０に対して相対的に図示右側へ移動することになる。この移動により、上述したメカニズムが逆に働くことになる。すなわち、スプラインリング１８４が仲介駆動機構１２０側から見て右回転(時計回りの回転)を生じるとともに、螺旋状テーパー面１８０ｂ，１８２ｂの機能により、スプラインリング１８４に連動する第２螺旋スペーサ１８２が右回転し、第２螺旋スペーサ１８２は第１螺旋スペーサ１８０に近づく。すなわち可変スペーサ１６４は厚さＨｔから厚さＬｔへと薄くなる。   Conversely, when the engine operation is stopped and the temperature is lowered, the spacer adjusting shaft 168 moves to the right in the drawing relative to the reference plane 220. This movement causes the above-described mechanism to work in reverse. That is, the spline ring 184 rotates clockwise (clockwise) when viewed from the mediation drive mechanism 120 side, and the second spiral spacer 182 interlocked with the spline ring 184 is moved to the right by the function of the spiral tapered surfaces 180b and 182b. Rotate and the second helical spacer 182 approaches the first helical spacer 180. That is, the variable spacer 164 becomes thinner from the thickness Ht to the thickness Lt.

この厚さＬｔと厚さＨｔとの差は、コントロールシャフト１３２とカムキャリア１５０との間の熱膨張差を吸収する値となるように、ヘリカルスプライン１６８ａとスプラインリング１８４とのスプライン噛合及び螺旋状テーパー面１８０ｂ，１８２ｂのねじれ角が設定されている。   The spline meshing between the helical spline 168a and the spline ring 184 and the helical shape so that the difference between the thickness Lt and the thickness Ht becomes a value that absorbs the thermal expansion difference between the control shaft 132 and the cam carrier 150. The twist angles of the tapered surfaces 180b and 182b are set.

このため、エンジン温度が変化してコントロールシャフト１３２とカムキャリア１５０との熱膨張差が生じても、可変スペーサ１６４の厚さ変化によりずれが相殺されて、各仲介駆動機構１２０内のスライダギア１２８と入力部１２２及び揺動カム１２４，１２６との間の軸方向のずれとなって現れることがない。   For this reason, even if the engine temperature changes and a difference in thermal expansion occurs between the control shaft 132 and the cam carrier 150, the deviation is offset by the change in the thickness of the variable spacer 164, and the slider gear 128 in each intermediate drive mechanism 120. And the input portion 122 and the swing cams 124 and 126 do not appear as an axial shift.

上述した構成において、請求項との関係は、スライダギア１２８がバルブ特性操作部に相当する。第１螺旋スペーサ１８０と第２螺旋スペーサ１８２との組み合わせが間隔可変手段に、スペーサ調節シャフト１６８とスプラインリング１８４との組み合わせがバルブ特性調節誤差抑制手段に、ヘリカルスプライン１６８ａとヘリカルスプライン１８４ａとの組み合わせが相対回転手段に相当する。   In the configuration described above, the slider gear 128 corresponds to the valve characteristic operation unit in relation to the claims. The combination of the first spiral spacer 180 and the second spiral spacer 182 is a distance variable means, the combination of the spacer adjustment shaft 168 and the spline ring 184 is a valve characteristic adjustment error suppression means, and the combination of the helical spline 168a and the helical spline 184a. Corresponds to the relative rotation means.

以上説明した本実施の形態１によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．エンジン温度の変化によりカムキャリア１５０とコントロールシャフト１３２との間に熱膨張差が生じた場合には、バルブ特性調節誤差抑制機構１７０の働きにより、可変スペーサ１６４の厚さが対応して変化する。このことで基準面２２０と仲介駆動機構１２０との間隔が調節されて上記熱膨張差による基準面２２０と仲介駆動機構１２０との相対的位置変動が相殺される。この結果、コントロールシャフト１３２とシリンダヘッド８（ここではシリンダヘッド８の一部であるカムキャリア１５０）との熱膨張差によって生じるスライダギア１２８の位置ずれを無くすことができる。 According to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). When a difference in thermal expansion occurs between the cam carrier 150 and the control shaft 132 due to a change in engine temperature, the thickness of the variable spacer 164 changes correspondingly by the action of the valve characteristic adjustment error suppression mechanism 170. As a result, the distance between the reference surface 220 and the intermediate drive mechanism 120 is adjusted, and the relative position fluctuation between the reference surface 220 and the intermediate drive mechanism 120 due to the difference in thermal expansion is offset. As a result, the displacement of the slider gear 128 caused by the thermal expansion difference between the control shaft 132 and the cylinder head 8 (here, the cam carrier 150 that is a part of the cylinder head 8) can be eliminated.

したがって、強度の観点からコントロールシャフト１３２の材質を選択し、軽量化の観点からカムキャリア１５０を含むシリンダヘッド８の材質を選択したとしても、エンジン温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を抑制することができる。   Therefore, even if the material of the control shaft 132 is selected from the viewpoint of strength and the material of the cylinder head 8 including the cam carrier 150 is selected from the viewpoint of weight reduction, the adjustment error of the valve characteristics due to the difference in engine temperature is suppressed. Can do.

このようにしてコントロールシャフト１３２の強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする可変動弁機構の実現が可能となる。
（ロ）．可変スペーサ１６４の厚さ調節は、螺旋状テーパー面１８０ｂ，１８２ｂを有する螺旋スペーサ１８０，１８２の組み合わせにより可能とされている。このことによりエンジン温度変化により２つの螺旋スペーサ１８０，１８２間にて相対回転させることにより、比較的簡易な構成で操作も比較的容易に、可変スペーサ１６４の軸方向での長さ、すなわち厚さを容易に変化させることができる。 In this way, it is possible to realize a variable valve mechanism that enables highly accurate valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft 132.
(B). The thickness adjustment of the variable spacer 164 is made possible by a combination of spiral spacers 180 and 182 having spiral tapered surfaces 180b and 182b. As a result, the length of the variable spacer 164 in the axial direction, that is, the thickness is relatively easy to operate with a relatively simple configuration by relatively rotating between the two spiral spacers 180 and 182 due to a change in engine temperature. Can be easily changed.

（ハ）．カムキャリア１５０とは異なる熱膨張率のスペーサ調節シャフト１６８をカムキャリア１５０に一端を固定し、ヘリカルスプライン１６８ａを第２螺旋スペーサ１８２に一体化しているヘリカルスプライン１８４ａにスプライン噛合させている。このことにより、熱膨張差により生じるスペーサ調節シャフト１６８の長さ変化により第２螺旋スペーサ１８２を第１螺旋スペーサ１８０に対して相対回転させている。   (C). A spacer adjusting shaft 168 having a thermal expansion coefficient different from that of the cam carrier 150 is fixed to the cam carrier 150 at one end, and the helical spline 168a is spline-engaged with a helical spline 184a integrated with the second helical spacer 182. Thus, the second helical spacer 182 is rotated relative to the first helical spacer 180 by the change in the length of the spacer adjusting shaft 168 caused by the difference in thermal expansion.

したがってエンジン温度変化により容易に可変スペーサ１６４の厚さを変更でき、エンジン温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を容易に抑制することができる。
（ニ）．スペーサ調節シャフト１６８は複数気筒に共通した１本が設けられ、この１本のスペーサ調節シャフト１６８に各気筒毎のヘリカルスプライン１６８ａ及び可変スペーサ１６４が配置されている。このことにより１本のスペーサ調節シャフト１６８にて全気筒に対応できるので、簡易な構成で、コントロールシャフト１３２の強度を維持しつつ、高精度なバルブ特性制御を可能とする可変動弁機構の実現が可能となる。 Therefore, the thickness of the variable spacer 164 can be easily changed by changing the engine temperature, and the adjustment error of the valve characteristic due to the difference in engine temperature can be easily suppressed.
(D). The spacer adjusting shaft 168 is provided in common for a plurality of cylinders, and a helical spline 168a and a variable spacer 164 for each cylinder are arranged on the single spacer adjusting shaft 168. As a result, all the cylinders can be accommodated by one spacer adjusting shaft 168, so that a variable valve mechanism that enables highly precise valve characteristic control while maintaining the strength of the control shaft 132 with a simple configuration. Is possible.

［実施の形態２］
本実施の形態のエンジン上部の構成を図２０の平面図に示す。本実施の形態は、前記実施の形態１に比較して、仲介駆動機構３２０は吸気カムシャフト２４５と排気カムシャフト２４６との間に配列されており、図２に比較して垂直軸にて１８０°回転した配置となっている点が異なる。したがってスライドアクチュエータ３００は前記実施の形態１に比較して仲介駆動機構３２０に対しては軸方向の反対側に配置されている。更に、カムキャリアを用いずに、シリンダヘッド３５０の本体上に図２０に示した各機構が設けられている点も前記実施の形態１と異なる。 [Embodiment 2]
The configuration of the upper part of the engine of the present embodiment is shown in the plan view of FIG. In the present embodiment, as compared with the first embodiment, the mediation drive mechanism 320 is arranged between the intake camshaft 245 and the exhaust camshaft 246, and is 180 on the vertical axis as compared with FIG. ° The difference is that it is rotated. Therefore, the slide actuator 300 is arranged on the opposite side in the axial direction with respect to the intermediate drive mechanism 320 as compared with the first embodiment. Furthermore, the point that each mechanism shown in FIG. 20 is provided on the main body of the cylinder head 350 without using a cam carrier is also different from the first embodiment.

この場合、基準面４２０は図２０において仲介駆動機構３２０の図示左側の軸受−カムキャップ３５２の側面となり、仲介駆動機構３２０と基準面４２０との間に可変スペーサ３６４が設けられている。そして仲介駆動機構３２０の図示右側の軸受−カムキャップ３５２との間には弾性シム３６６が設けられている。   In this case, the reference surface 420 is a side surface of the bearing-cam cap 352 on the left side of the intermediate drive mechanism 320 in FIG. 20, and a variable spacer 364 is provided between the intermediate drive mechanism 320 and the reference surface 420. An elastic shim 366 is provided between the intermediate drive mechanism 320 and the bearing-cam cap 352 on the right side of the figure.

尚、仲介駆動機構３２０の入力部３２２、揺動カム３２４，３２６、スペーサ調節シャフト３６８、可変スペーサ３６４及び弾性シム３６６の基本的な構成は前記実施の形態１の構成と同じである。   The basic configuration of the input unit 322, the swing cams 324 and 326, the spacer adjustment shaft 368, the variable spacer 364, and the elastic shim 366 of the mediation drive mechanism 320 is the same as that of the first embodiment.

本実施の形態の構成では、前記実施の形態１とは逆に、低温時においては仲介駆動機構３２０と基準面４２０とのクリアランスは大きくなり、高温時にはクリアランスは小さくなる。本実施の形態の場合には、前記図１７の(Ｂ)が低温時、(Ａ)が高温時の状態に該当する。このことで、エンジン温度が変化してコントロールシャフト３３２（図２０に破線で示す）と、シリンダヘッド３５０との熱膨張差が生じても、各仲介駆動機構３２０内のスライダギアと入力部３２２及び揺動カム３２４，３２６との間の軸方向のずれとなって現れることがない。   In the configuration of the present embodiment, contrary to the first embodiment, the clearance between the mediation drive mechanism 320 and the reference surface 420 increases at low temperatures, and the clearance decreases at high temperatures. In the case of the present embodiment, FIG. 17B corresponds to a state at a low temperature and FIG. 17A corresponds to a state at a high temperature. As a result, even if the engine temperature changes and a difference in thermal expansion occurs between the control shaft 332 (shown by a broken line in FIG. 20) and the cylinder head 350, the slider gear and the input unit 322 in each intermediate drive mechanism 320 and It does not appear as an axial displacement between the swing cams 324 and 326.

以上説明した本実施の形態２によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．前記実施の形態１の（イ）〜（ニ）の効果を生じる。
［実施の形態３］
本実施の形態のバルブ特性調節誤差抑制機構４７０を図２１の背面側斜視図、図２２の平面図、及び図２３の右側面図に示す。尚、バルブ特性調節誤差抑制機構４７０以外の構成については前記実施の形態１の構成と同じである。 According to the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). The effects (a) to (d) of the first embodiment are produced.
[Embodiment 3]
The valve characteristic adjustment error suppression mechanism 470 of the present embodiment is shown in a rear perspective view of FIG. 21, a plan view of FIG. 22, and a right side view of FIG. The configuration other than the valve characteristic adjustment error suppression mechanism 470 is the same as that of the first embodiment.

バルブ特性調節誤差抑制機構４７０においても、可変スペーサ４６４の第１螺旋スペーサ４８０及び第２螺旋スペーサ４８２は前記実施の形態１の第１螺旋スペーサ１８０及び第２螺旋スペーサ１８２と同じ形状である。ただし第２螺旋スペーサ４８２にはスプラインリングは取り付けられておらず、ピン４８６が外周面に径方向に突出するように取り付けられている。   Also in the valve characteristic adjustment error suppression mechanism 470, the first spiral spacer 480 and the second spiral spacer 482 of the variable spacer 464 have the same shape as the first spiral spacer 180 and the second spiral spacer 182 of the first embodiment. However, a spline ring is not attached to the second spiral spacer 482, and the pin 486 is attached so as to protrude radially on the outer peripheral surface.

全気筒に共通する１本のスペーサ調節シャフト４６８には、気筒毎にガイド板４６８ａがピン４８６側に突出するように取り付けられている。ガイド板４６８ａの一辺はスペーサ調節シャフト４６８の軸に対して角度を有するガイド面４６８ｂを形成しており、ピン４８６の側面に接触する。スペーサ調節シャフト４６８は前記実施の形態１と同様にスライドアクチュエータ側において一端がカムキャリアに固定されている。   A guide plate 468a is attached to one spacer adjustment shaft 468 common to all cylinders so as to protrude toward the pin 486 for each cylinder. One side of the guide plate 468a forms a guide surface 468b having an angle with respect to the axis of the spacer adjusting shaft 468 and contacts the side surface of the pin 486. One end of the spacer adjusting shaft 468 is fixed to the cam carrier on the slide actuator side as in the first embodiment.

したがって仲介駆動機構１２０と基準面５２０とのクリアランスが小さい低温時には、ガイド板４６８ａの位置が図２２において相対的に右側に存在するので、ガイド面４６８ｂによるピン４８６の周方向での押し出し量は小さい。このため、第１螺旋スペーサ４８０と第２螺旋スペーサ４８２との距離は近く、可変スペーサ４６４の厚さは薄い。   Accordingly, when the clearance between the mediation drive mechanism 120 and the reference surface 520 is small and the position of the guide plate 468a is relatively on the right side in FIG. 22, the amount of push of the pin 486 in the circumferential direction by the guide surface 468b is small. . For this reason, the distance between the first spiral spacer 480 and the second spiral spacer 482 is short, and the thickness of the variable spacer 464 is thin.

しかしエンジンが高温化して仲介駆動機構１２０と基準面５２０とのクリアランスが大きくなると、カムキャリアの方がスペーサ調節シャフト４６８よりも熱膨張率が大きいので、ガイド板４６８ａの位置は図２２において相対的に左側に移動し、ガイド面４６８ｂによるピン４８６の押し出し量が大きくなる。このため、第１螺旋スペーサ４８０と第２螺旋スペーサ４８２との距離が遠くなり、可変スペーサ４６４は厚くなる。   However, when the temperature of the engine increases and the clearance between the mediation drive mechanism 120 and the reference surface 520 increases, the cam carrier has a higher coefficient of thermal expansion than the spacer adjustment shaft 468, so the position of the guide plate 468a is relative to that in FIG. To the left, the amount of push of the pin 486 by the guide surface 468b increases. For this reason, the distance between the first spiral spacer 480 and the second spiral spacer 482 increases, and the variable spacer 464 increases in thickness.

この厚さの違いが、温度により異なる仲介駆動機構１２０と基準面５２０とのクリアランスを吸収する値となるように、ガイド面４６８ｂの角度及び螺旋スペーサ４８０，４８２の螺旋状テーパー面のねじれ角が設定されている。   The angle of the guide surface 468b and the twist angle of the spiral tapered surfaces of the spiral spacers 480 and 482 are such that the difference in thickness is a value that absorbs the clearance between the mediation drive mechanism 120 and the reference surface 520 that varies depending on the temperature. Is set.

このため、エンジン温度が変化してコントロールシャフト１３２とカムキャリアとの熱膨張差が生じても、各仲介駆動機構１２０内のスライダギアと入力部１２２及び揺動カム１２４，１２６との間の軸方向のずれとなって現れることがない。   For this reason, even if the engine temperature changes and a difference in thermal expansion occurs between the control shaft 132 and the cam carrier, the shaft between the slider gear in each intermediary drive mechanism 120 and the input unit 122 and the swing cams 124 and 126. It does not appear as a misalignment.

上述した構成において請求項との関係は第１螺旋スペーサ４８０と第２螺旋スペーサ４８２との組み合わせが間隔可変手段に、スペーサ調節シャフト４６８、ガイド板４６８ａ及びピン４８６の組み合わせがバルブ特性調節誤差抑制手段に、ガイド板４６８ａ及びピン４８６の組み合わせが相対回転手段に相当する。   In the structure described above, the combination of the first spiral spacer 480 and the second spiral spacer 482 is a variable distance unit, and the combination of the spacer adjusting shaft 468, the guide plate 468a and the pin 486 is a valve characteristic adjusting error suppressing unit. In addition, the combination of the guide plate 468a and the pin 486 corresponds to the relative rotation means.

以上説明した本実施の形態３によれば、以下の効果が得られる。
（イ）．一層、簡易な構成で前記実施の形態１の（イ）〜（ニ）の効果を生じさせることができる。 According to the third embodiment described above, the following effects can be obtained.
(I). Furthermore, the effects (i) to (d) of the first embodiment can be produced with a simpler configuration.

［その他の実施の形態］
（ａ）．前記実施の形態１，２においてスプラインリング１８４は全周にヘリカルスプライン１８４ａを形成していたが、実際にスペーサ調節シャフト１６８のヘリカルスプライン１６８ａと噛合するのは一部の位相範囲のみであるので、該当する部分のみに限定してヘリカルスプライン１８４ａを形成しても良い。 [Other embodiments]
(A). In the first and second embodiments, the spline ring 184 forms the helical spline 184a on the entire circumference, but only the partial phase range actually meshes with the helical spline 168a of the spacer adjustment shaft 168. The helical spline 184a may be formed only on the corresponding part.

更に、第２螺旋スペーサ１８２とスプラインリング１８４とは別体に形成して、位相決めネジ１８６にて一体化していたが、仲介駆動機構１２０の初期位置が他の部材、例えばシムなどを重ねることにより決定される場合には、第２螺旋スペーサ１８２に最初からヘリカルスプラインを一体形成しておいても良い。この場合も、第２螺旋スペーサ１８２に対して一部の位相範囲のみにヘリカルスプラインを一体形成しても良い。   Furthermore, although the second spiral spacer 182 and the spline ring 184 are formed separately and integrated with the phase determination screw 186, the initial position of the mediation drive mechanism 120 overlaps other members such as shims. In this case, a helical spline may be formed integrally with the second spiral spacer 182 from the beginning. Also in this case, helical splines may be integrally formed only in a part of the phase range with respect to the second spiral spacer 182.

（ｂ）．前記実施の形態３において、バルブ特性調節誤差抑制機構４７０以外は前記実施の形態１の構成を採用したが、前記実施の形態２の構成を採用しても良い。この場合には、エンジン温度上昇と共に可変スペーサ４６４は薄くなる。   (B). In the third embodiment, the configuration of the first embodiment is adopted except for the valve characteristic adjustment error suppression mechanism 470. However, the configuration of the second embodiment may be adopted. In this case, the variable spacer 464 becomes thinner as the engine temperature rises.

（ｃ）．前記各実施の形態においては、スペーサ調節シャフトは、可変スペーサの２つの螺旋スペーサの一方のみを回転させていたが、両方を逆方向に回転させても良い。又、基準面側の螺旋スペーサを回転させて、仲介駆動機構側の螺旋スペーサを基準面側に対して固定しても良い。   (C). In each of the above embodiments, the spacer adjusting shaft rotates only one of the two helical spacers of the variable spacer, but both may rotate in the opposite direction. Alternatively, the spiral spacer on the reference plane side may be rotated to fix the spiral spacer on the intermediate drive mechanism side with respect to the reference plane side.

（ｄ）．前記各実施の形態は、ガソリンエンジンばかりでなく、ディーゼルエンジンにも適用できる。車両用ばかりでなく他の用途のエンジンにも適用できる。更に、吸気バルブのバルブリフト量調節用の仲介駆動機構のみでなく、排気バルブのバルブリフト量調節用の仲介駆動機構についても適用でき、吸気バルブと排気バルブとの両方のバルブリフト量調節用の仲介駆動機構にも適用できる。   (D). Each of the above embodiments can be applied not only to a gasoline engine but also to a diesel engine. It can be applied not only to vehicles but also to engines for other purposes. Furthermore, it can be applied not only to the intermediate drive mechanism for adjusting the valve lift amount of the intake valve, but also to the intermediate drive mechanism for adjusting the valve lift amount of the exhaust valve, for adjusting the valve lift amount of both the intake valve and the exhaust valve. It can also be applied to a mediation drive mechanism.

実施の形態１のエンジン及び可変動弁機構の縦断面。FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of the engine and variable valve mechanism of the first embodiment. 実施の形態１のエンジンの上部構成を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an upper configuration of the engine according to the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構とバルブ特性調節誤差抑制機構との配置関係を示す斜視図。The perspective view which shows the arrangement | positioning relationship between the mediation drive mechanism of Embodiment 1, and a valve characteristic adjustment error suppression mechanism. 実施の形態１のバルブ特性調節誤差抑制機構の斜視図。FIG. 3 is a perspective view of a valve characteristic adjustment error suppression mechanism according to the first embodiment. 実施の形態１のバルブ特性調節誤差抑制機構の分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the valve characteristic adjustment error suppressing mechanism of the first embodiment. 実施の形態１の第１螺旋スペーサの構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram of a first spiral spacer according to the first embodiment. 実施の形態１の第２螺旋スペーサの構成説明図。FIG. 4 is a configuration explanatory diagram of a second spiral spacer according to the first embodiment. 実施の形態１のスプラインリングと第２螺旋スペーサとの組み合わせ状態を示す斜視図。The perspective view which shows the combination state of the spline ring of Embodiment 1, and the 2nd spiral spacer. 実施の形態１で用いられる弾性シムの一例の構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory diagram of an example of an elastic shim used in the first embodiment. 実施の形態１で用いられる弾性シムの他の例の構成説明図。FIG. 6 is a configuration explanatory diagram of another example of an elastic shim used in the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構の部分破断斜視図。FIG. 3 is a partially broken perspective view of the mediation drive mechanism according to the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構の部分破断斜視図。FIG. 3 is a partially broken perspective view of the mediation drive mechanism according to the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構の分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of the mediation drive mechanism according to the first embodiment. 実施の形態１のスライダギアの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the slider gear according to the first embodiment. 実施の形態１のスライダギアの垂直破断斜視図。FIG. 3 is a vertically broken perspective view of the slider gear according to the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構内を貫通するロッカーシャフト及びコントロールシャフトの構成説明図。FIG. 3 is a configuration explanatory view of a rocker shaft and a control shaft penetrating through the intermediate drive mechanism of the first embodiment. 実施の形態１のバルブ特性調節誤差抑制機構の駆動説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of driving of the valve characteristic adjustment error suppression mechanism according to the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構の動作説明図。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the mediation drive mechanism of the first embodiment. 実施の形態１の仲介駆動機構の動作説明図。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the mediation drive mechanism of the first embodiment. 実施の形態２のエンジンの上部構成を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing an upper configuration of an engine according to a second embodiment. 実施の形態３の仲介駆動機構とバルブ特性調節誤差抑制機構との配置関係を示す背面側斜視図。FIG. 10 is a rear perspective view showing an arrangement relationship between a mediation drive mechanism and a valve characteristic adjustment error suppression mechanism according to a third embodiment. 同じく平面図。FIG. 同じく右側面図。Similarly right side view.

符号の説明Explanation of symbols

２…エンジン、２ａ…気筒、４…シリンダブロック、６…ピストン、８…シリンダヘッド、１０…燃焼室、１２…吸気バルブ、１４…吸気ポート、１６…排気バルブ、１８…排気ポート、４５…吸気カムシャフト、４５ａ…吸気カム、４６…排気カムシャフト、４６ａ…排気カム、４７…タイミングチェーン、４９…クランクシャフト、５２…ローラロッカーアーム、５２ａ…ロッカーローラ、５４…ローラロッカーアーム、１００…スライドアクチュエータ、１２０…仲介駆動機構、１２２…入力部、１２２ａ…ハウジング、１２２ｂ…ヘリカルスプライン、１２２ｃ，１２２ｄ…アーム、１２２ｅ…シャフト、１２２ｆ…ローラ、１２４，１２６…揺動カム、１２４ａ，１２６ａ…ハウジング、１２４ｂ，１２６ｂ…ヘリカルスプライン、１２４ｃ，１２６ｃ…端面壁部、１２４ｄ，１２６ｄ…ノーズ、１２４ｅ，１２６ｅ…カム面、１２８…スライダギア、１２８ａ…入力用ヘリカルスプライン、１２８ｂ…小径部、１２８ｃ，１２８ｅ…出力用ヘリカルスプライン、１２８ｄ…小径部、１２８ｆ…貫通孔、１２８ｇ…周溝、１２８ｈ…ピン挿入孔、１３０…ロッカーシャフト、１３０ａ…長孔、１３０ｂ…内部空間、１３２…コントロールシャフト、１３２ａ…コントロールピン、１３２ｂ…支持穴、１４０，１４２…バルブタイミング可変機構、１５０…カムキャリア、１５２…カムキャップ、１５２ａ…軸受、１５４，１５６，１５８，１６０…側壁、１５６ａ…ボルト、１６２…軸受、１６４…可変スペーサ、１６６…弾性シム、１６６ａ…貫通孔、１６６ｂ…リング状本体、１６６ｃ…頂部、１６６ｄ…底部、１６７…弾性シム、１６７ａ…基板、１６７ｂ…左板バネ部、１６７ｃ…右板バネ部、１６７ｄ…円弧状凹部、１６８…スペーサ調節シャフト、１６８ａ…ヘリカルスプライン、１７０…バルブ特性調節誤差抑制機構、１８０…第１螺旋スペーサ、１８０ａ…貫通孔、１８０ｂ…螺旋状テーパー面、１８０ｃ…回転止め用ピン、１８２…第２螺旋スペーサ、１８２ａ…貫通孔、１８２ｂ…螺旋状テーパー面、１８２ｃ…螺合孔、１８４…スプラインリング、１８４ａ…ヘリカルスプライン、１８４ｂ…内部空間、１８４ｃ…長孔、１８６…ネジ、２１０…ボールネジ機構、２２０…基準面、２４５…吸気カムシャフト、２４５ａ…吸気カム、２４６…排気カムシャフト、３００…スライドアクチュエータ、３２０…仲介駆動機構、３２２…入力部、３２４，３２６…揺動カム、３３２…コントロールシャフト、３５０…シリンダヘッド、３５２…軸受−カムキャップ、３６４…可変スペーサ、３６６…弾性シム、３６８…スペーサ調節シャフト、３６８ａ…ボルト、４２０…基準面、４６４…可変スペーサ、４６８…スペーサ調節シャフト、４６８ａ…ガイド板、４６８ｂ…ガイド面、４７０…バルブ特性調節誤差抑制機構、４８０…第１螺旋スペーサ、４８２…第２螺旋スペーサ、４８６…ピン、５２０…基準面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Engine, 2a ... Cylinder, 4 ... Cylinder block, 6 ... Piston, 8 ... Cylinder head, 10 ... Combustion chamber, 12 ... Intake valve, 14 ... Intake port, 16 ... Exhaust valve, 18 ... Exhaust port, 45 ... Intake Camshaft, 45a ... intake cam, 46 ... exhaust camshaft, 46a ... exhaust cam, 47 ... timing chain, 49 ... crankshaft, 52 ... roller rocker arm, 52a ... rocker roller, 54 ... roller rocker arm, 100 ... slide actuator 120 ... Intermediate drive mechanism, 122 ... Input section, 122a ... Housing, 122b ... Helical spline, 122c, 122d ... Arm, 122e ... Shaft, 122f ... Roller, 124,126 ... Oscillating cam, 124a, 126a ... Housing, 124b , 126b ... Helical spline 124c, 126c ... end face wall part, 124d, 126d ... nose, 124e, 126e ... cam face, 128 ... slider gear, 128a ... input helical spline, 128b ... small diameter part, 128c, 128e ... output helical spline, 128d ... small diameter 128f ... through hole, 128g ... circumferential groove, 128h ... pin insertion hole, 130 ... rocker shaft, 130a ... long hole, 130b ... internal space, 132 ... control shaft, 132a ... control pin, 132b ... support hole, 140, 142 ... Variable valve timing mechanism, 150 ... Cam carrier, 152 ... Cam cap, 152a ... Bearing, 154,156,158,160 ... Side wall, 156a ... Bolt, 162 ... Bearing, 164 ... Variable spacer, 166 ... Elastic shim, 166a ... through hole, 166b ... phosphorus 166c ... top, 166d ... bottom, 167 ... elastic shim, 167a ... substrate, 167b ... left leaf spring, 167c ... right leaf spring, 167d ... arc shaped recess, 168 ... spacer adjustment shaft, 168a ... helical spline , 170 ... Valve characteristic adjustment error suppression mechanism, 180 ... First spiral spacer, 180a ... Through hole, 180b ... Spiral tapered surface, 180c ... Anti-rotation pin, 182 ... Second spiral spacer, 182a ... Through hole, 182b ... Spiral tapered surface, 182c ... screwing hole, 184 ... spline ring, 184a ... helical spline, 184b ... internal space, 184c ... long hole, 186 ... screw, 210 ... ball screw mechanism, 220 ... reference surface, 245 ... intake camshaft 245a ... intake cam, 246 ... exhaust camshaft, 300 ... slide actuator Eta 320 ... Intermediate drive mechanism 322 ... Input unit 324 326 ... Oscillating cam 332 ... Control shaft 350 ... Cylinder head 352 ... Bearing-cam cap 364 ... Variable spacer 366 ... Elastic shim 368 ... Spacer adjustment shaft, 368a ... bolt, 420 ... reference surface, 464 ... variable spacer, 468 ... spacer adjustment shaft, 468a ... guide plate, 468b ... guide surface, 470 ... valve characteristic adjustment error suppression mechanism, 480 ... first spiral spacer, 482 ... second spiral spacer, 486 ... pin, 520 ... reference plane.

Claims (9)

内燃機関のシリンダヘッド側に形成された基準面により軸方向における位置が決定された仲介駆動機構にてカム側からのバルブ駆動力をバルブ側に伝達し、コントロールシャフトが前記仲介駆動機構に設けられたバルブ特性操作部に係合してこのバルブ特性操作部を軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、
前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて軸方向での長さを可変としていることにより前記基準面と前記仲介駆動機構との間の間隔を可変とする間隔可変手段と、
内燃機関温度を前記間隔可変手段の軸方向での長さに反映させることにより内燃機関温度の違いによるバルブ特性の調節誤差を抑制するバルブ特性調節誤差抑制手段とを備え、
前記間隔可変手段は、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて相対回転により間隔が変化する２つのスペーサを備えるものであり、
前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、内燃機関温度変化により前記２つのスペーサを相対回転させることにより前記間隔可変手段の軸方向での長さを変化させるものであって、前記シリンダヘッドとは熱膨張率が異なる材質を用いて前記コントロールシャフトに沿って設けられるとともに一端が前記コントロールシャフトの駆動端側にて前記シリンダヘッド側に固定されているスペーサ調節シャフトと、このスペーサ調節シャフトに設けられるとともに内燃機関温度変化による軸方向での前記基準面との相対的位置変化に基づいて前記２つのスペーサを相対回転させる相対回転手段とを備えるものである
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A valve driving force from the cam side is transmitted to the valve side by an intermediate drive mechanism whose position in the axial direction is determined by a reference surface formed on the cylinder head side of the internal combustion engine, and a control shaft is provided in the intermediate drive mechanism. In the variable valve mechanism of the internal combustion engine that adjusts the valve characteristic of the internal combustion engine by engaging the valve characteristic operation unit and moving the valve characteristic operation unit in the axial direction,
An interval variable means for changing the interval between the reference surface and the mediation drive mechanism by being arranged between the reference surface and the mediation drive mechanism and making the length in the axial direction variable,
Valve characteristic adjustment error suppression means for suppressing the adjustment error of the valve characteristic due to the difference in the internal combustion engine temperature by reflecting the internal combustion engine temperature in the axial length of the interval variable means;
The interval variable means includes two spacers that are arranged between the reference surface and the mediation drive mechanism, and the interval is changed by relative rotation.
The valve characteristic adjustment error suppressing means changes the axial length of the interval varying means by rotating the two spacers relative to each other according to a change in internal combustion engine temperature. A spacer adjusting shaft which is provided along the control shaft using a material having a different rate and whose one end is fixed to the cylinder head side on the driving end side of the control shaft, and is provided on the spacer adjusting shaft and is internal combustion A variable valve mechanism for an internal combustion engine, comprising: a relative rotation unit that relatively rotates the two spacers based on a relative position change with respect to the reference surface in the axial direction due to a change in engine temperature. 内燃機関のシリンダヘッド側に形成された基準面により軸方向における位置が決定された仲介駆動機構にてカム側からのバルブ駆動力をバルブ側に伝達し、コントロールシャフトが前記仲介駆動機構に設けられたバルブ特性操作部に係合してこのバルブ特性操作部を軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、  A valve driving force from the cam side is transmitted to the valve side by an intermediate drive mechanism whose position in the axial direction is determined by a reference surface formed on the cylinder head side of the internal combustion engine, and a control shaft is provided in the intermediate drive mechanism. In the variable valve mechanism of the internal combustion engine that adjusts the valve characteristic of the internal combustion engine by engaging the valve characteristic operation unit and moving the valve characteristic operation unit in the axial direction,
前記コントロールシャフトに沿う態様で設けられて、自身の温度変化にともない前記コントロールシャフトの軸方向に膨張または収縮するバルブ特性調節誤差抑制手段と、  A valve characteristic adjustment error suppression means provided in a mode along the control shaft, which expands or contracts in the axial direction of the control shaft according to its own temperature change;
このバルブ特性調整誤差抑制手段と係合する態様で前記基準面と前記仲介駆動機構との間に設けられて、前記バルブ特性調整誤差抑制手段の膨張または収縮にともない自身の軸方向長さが変化する間隔可変手段とを備え、  It is provided between the reference surface and the mediation drive mechanism so as to engage with the valve characteristic adjustment error suppression means, and its axial length changes as the valve characteristic adjustment error suppression means expands or contracts. And an interval variable means for
前記間隔可変手段は、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて相対回転により互いの間隔が変化する２つのスペーサを備えるとともに、これらスペーサの相対回転にともなう自身の軸方向長さの変化により前記基準面と前記仲介駆動機構との間隔を変更するものであり、  The distance varying means includes two spacers that are arranged between the reference surface and the intermediate drive mechanism and change in distance from each other by relative rotation, and have their own axial length along with the relative rotation of these spacers. The distance between the reference plane and the mediation drive mechanism is changed by the change of
前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、自身の温度変化にともなう膨張または収縮により前記間隔可変手段との係合部分が前記基準面に対して軸方向に移動するとともに、内燃機関温度変化にともなう同係合部分の軸方向への移動を通じて前記２つのスペーサを相対回転させることにより前記間隔可変手段の軸方向の長さを変化させるものである  The valve characteristic adjustment error suppression means moves in an axial direction with respect to the reference plane due to expansion or contraction accompanying its own temperature change, and is associated with a change in internal combustion engine temperature. The axial length of the distance varying means is changed by relatively rotating the two spacers through the axial movement of the joint portion.
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine. 内燃機関のシリンダヘッド側に形成された基準面により軸方向における位置が決定された仲介駆動機構にてカム側からのバルブ駆動力をバルブ側に伝達し、コントロールシャフトが前記仲介駆動機構に設けられたバルブ特性操作部に係合してこのバルブ特性操作部を軸方向に移動させることにより内燃機関のバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構において、  A valve driving force from the cam side is transmitted to the valve side by an intermediate drive mechanism whose position in the axial direction is determined by a reference surface formed on the cylinder head side of the internal combustion engine, and a control shaft is provided in the intermediate drive mechanism. In the variable valve mechanism of the internal combustion engine that adjusts the valve characteristic of the internal combustion engine by engaging the valve characteristic operation unit and moving the valve characteristic operation unit in the axial direction,
前記シリンダヘッドと熱膨張率が異なることにより自身の温度変化に基づいて前記シリンダヘッドに対して膨張または収縮するバルブ特性調節誤差抑制手段と、  A valve characteristic adjustment error suppression means that expands or contracts with respect to the cylinder head based on a temperature change of itself due to a difference in thermal expansion coefficient from the cylinder head;
前記基準面と前記仲介駆動機構との間に設けられて前記バルブ特性調節誤差抑制手段の膨張または収縮にともない前記基準面と前記仲介駆動機構との間隔を変更する間隔可変手段とを備え、  An interval variable means provided between the reference plane and the mediation drive mechanism and changing the interval between the reference plane and the mediation drive mechanism in accordance with expansion or contraction of the valve characteristic adjustment error suppression means;
前記間隔可変手段は、前記基準面と前記仲介駆動機構との間に配置されて相対回転により間隔が変化する２つのスペーサを備えるものであり、  The interval variable means includes two spacers that are arranged between the reference surface and the mediation drive mechanism, and the interval is changed by relative rotation.
前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、内燃機関温度変化により前記２つのスペーサを相対回転させることにより前記間隔可変手段の軸方向の長さを変化させるものである  The valve characteristic adjustment error suppression means changes the axial length of the interval variable means by rotating the two spacers relative to each other according to a change in internal combustion engine temperature.
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、  In the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
前記２つのスペーサは、共に螺旋状テーパー面を有してこの螺旋状テーパー面にて相互に接触していることにより、前記２つのスペーサ間での相対回転にて前記間隔可変手段の軸方向での長さを可変とする  The two spacers both have a spiral taper surface, and are in contact with each other at the spiral taper surface, so that the relative rotation between the two spacers causes an axial direction of the distance varying means. Variable length
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine. 請求項２〜４のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、  The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 4,
前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、前記シリンダヘッドとは熱膨張率が異なる材質を用いて前記コントロールシャフトに沿って設けられるとともに一端が前記コントロールシャフトの駆動端側にて前記シリンダヘッド側に固定されているスペーサ調節シャフトと、このスペーサ調節シャフトに設けられるとともに内燃機関温度変化による軸方向での前記基準面との相対的位置変化に基づいて前記２つのスペーサを相対回転させる相対回転手段とを備える  The valve characteristic adjustment error suppression means is provided along the control shaft using a material having a coefficient of thermal expansion different from that of the cylinder head, and one end is fixed to the cylinder head side on the drive end side of the control shaft. And a relative rotation means provided on the spacer adjustment shaft and relatively rotating the two spacers based on a relative position change with respect to the reference plane in the axial direction due to a temperature change of the internal combustion engine.
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine. 請求項１または５に記載の内燃機関の可変動弁機構において、  The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1 or 5,
内燃機関は直列に配列された複数気筒を有するものであり、  The internal combustion engine has a plurality of cylinders arranged in series,
前記スペーサ調節シャフトは、前記複数気筒に共通する１本のシャフトであるとともに各気筒に対応して相対回転手段が設けられるものである ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  The variable valve mechanism for an internal combustion engine, wherein the spacer adjusting shaft is a single shaft common to the plurality of cylinders, and a relative rotation means is provided corresponding to each cylinder. 請求項１または５または６に記載の内燃機関の可変動弁機構において、  The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, 5 or 6,
前記スペーサ調節シャフトは、前記コントロールシャフトと同一の熱膨張率を有する材料により形成される  The spacer adjusting shaft is formed of a material having the same coefficient of thermal expansion as the control shaft.
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine. 請求項１または５〜７のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、  The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to any one of claims 1 and 5-7,
前記スペーサ調節シャフトは、前記コントロールシャフトと同一の材料により形成される  The spacer adjusting shaft is formed of the same material as the control shaft.
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の内燃機関の可変動弁機構において、  The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8,
前記バルブ特性調節誤差抑制手段は、前記シリンダヘッドと前記コントロールシャフトとの熱膨張差により生じる前記基準面と前記コントロールシャフトとの間の軸方向での相対的位置変動と、内燃機関温度変化による前記間隔可変手段の軸方向での長さ変化とを同一にすることにより前記相対的位置変動を相殺する  The valve characteristic adjustment error suppression means includes a relative position variation in the axial direction between the reference surface and the control shaft caused by a difference in thermal expansion between the cylinder head and the control shaft, and a change in internal combustion engine temperature. The relative position fluctuation is canceled by making the length change in the axial direction of the interval variable means the same.
ことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。  A variable valve mechanism for an internal combustion engine.
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