JP4872704B2 - Valve operating device for internal combustion engine - Google Patents

Description

本発明は、吸気バルブあるいは排気バルブのバルブ特性を連続的に制御する内燃機関の動弁装置に関する。   The present invention relates to a valve operating apparatus for an internal combustion engine that continuously controls valve characteristics of an intake valve or an exhaust valve.

自動車に搭載される多気筒のレシプロ式エンジン（内燃機関）の動弁装置では、エンジンの排出ガス対策やポンピングロスの改善による燃費低減を図るために、シリンダヘッドの上面に、吸気バルブ（あるいは排気バルブ）の特性を連続的に可変制御する可変動弁装置を組み込むことが行なわれる。可変動弁装置の多くは、特許文献１に開示されているようにカムシャフトのカムを受けて吸気バルブの特性、例えば吸気バルブの開閉タイミングやバルブリフト量を連続的に変化させる構造が用いられる。   In a valve operating device of a multi-cylinder reciprocating engine (internal combustion engine) mounted on an automobile, an intake valve (or exhaust gas) is provided on the upper surface of the cylinder head in order to reduce fuel consumption by measures against engine exhaust gas and improving pumping loss. Incorporating a variable valve system that continuously and variably controls the characteristics of the valve. Many of the variable valve operating apparatuses have a structure in which the characteristics of the intake valve, such as the opening / closing timing of the intake valve and the valve lift amount, are continuously changed by receiving the cam of the camshaft as disclosed in Patent Document 1. .

こうした可変動弁装置の組み付けの多くは、エンジンを組み立てるメインライン上において、シリンダブロックにシリンダヘッドを搭載した後、シリンダヘッドの各部に可変動弁装置の各部品を組み付けて、可変動弁装置の全体を組み立てるという手法が用いられる。近時では、メインラインの生産効率を高めるために、特許文献２に示される構造のように、メインライン上では、シリンダヘッドにカムシャフトやバルブまでを組み付ける作業を行ない、メインラインとは別なサブラインを用いて、シリンダヘッドのカムシャフトとバルブ間に配置される可変動弁装置をモジュール化しておく手法が試みられている。具体的には、気筒にならって配置された保持部材に、可変動弁装置の各機構を保持させることが行なわれていた。つまり、組み立てが面倒な可変動弁装置だけをサブラインでモジュール化し、同モジュール化した可変動弁装置を、メインラインへ戻して、シリンダヘッド（カムシャフトやバルブの組み付けを終えた状態）に組み付けようにすることで、メインライン上から、時間のかかる作業工程を抑える措置が試みられていた。   In many of the assembly of such variable valve operating devices, after mounting the cylinder head on the cylinder block on the main line for assembling the engine, the components of the variable valve operating device are assembled to each part of the cylinder head. The method of assembling the whole is used. Recently, in order to increase the production efficiency of the main line, as in the structure shown in Patent Document 2, the work of assembling the camshaft and the valve to the cylinder head is performed on the main line. Attempts have been made to modularize a variable valve operating device arranged between a camshaft of a cylinder head and a valve by using a subline. Specifically, each mechanism of the variable valve operating apparatus is held by a holding member arranged after the cylinder. In other words, modularize only the variable valve system that is difficult to assemble in the sub-line, and return the modularized variable valve system to the main line and assemble it into the cylinder head (with the camshaft and valves assembled) By doing so, measures were taken from the main line to suppress time-consuming work processes.

ところで、可変動弁装置は、どのようなエンジンの運転状態でも、設定された性能が発揮されるよう、同じバルブ特性で各気筒のバルブを連続的に制御することが求められる。そのためには、可変動弁装置は、気筒毎、各カムのカムプロフィールに合わせて、バルブ駆動出力を調整して、気筒間ばらつきを解消する調整作業が求められる。   By the way, the variable valve operating apparatus is required to continuously control the valves of the respective cylinders with the same valve characteristics so that the set performance is exhibited in any engine operating state. For this purpose, the variable valve operating apparatus is required to adjust the valve drive output in accordance with the cam profile of each cam for each cylinder to eliminate the variation between cylinders.

ところが、気筒間ばらつきの調整には、連続的に可変するバルブ特性が適正に発揮するよう、気筒毎、カムと該可変動弁装置のカムを受ける部品との位置関係を揃えるという、面倒で、かなりの時間を費やす細かい調整作業が強いられる。   However, adjustment of the variation between cylinders is troublesome in that the positional relationship between the cam and the component that receives the cam of the variable valve operating device is aligned for each cylinder so that the continuously variable valve characteristics are properly exhibited. The fine adjustment work which spends considerable time is forced.

特に特許文献２は、可変動弁装置の組み立ての手間をメインラインから省くという点では有効であるものの、調整作業に関しては、カムシャフトが付いているシリンダヘッドに、カムを受ける部品の有る可変動弁装置が組み付けてからでないと実施できないため、エンジンを組み立てるメインライン上では、依然、かなり時間を費やす調整作業（気筒間ばらつきの調整）が必要で、メインラインの停滞を誘発させる問題があった。   In particular, Patent Document 2 is effective in that it eliminates the labor of assembling the variable valve operating system from the main line. However, with regard to the adjustment work, the variable motion in which the cylinder head with the camshaft has a component that receives the cam is provided. Since it can only be carried out after the valve device has been assembled, adjustment work (adjustment of variation between cylinders) that still requires considerable time is still necessary on the main line for assembling the engine, and there has been a problem inducing main line stagnation. .

そこで、特許文献３のようにカムシャフト、可変動弁装置をモジュール化することが試みられている。
特開２００５−２９９５３６号公報 特開２００５−２９９５３８号公報 特開２００５−２４０６１７号公報 Therefore, as in Patent Document 3, attempts have been made to modularize the camshaft and the variable valve operating device.
JP 2005-299536 A JP 2005-299538 A JP-A-2005-240617

ところで、通常、可変動弁装置は、シリンダヘッドの外周部に形成されている周壁（シリンダヘッドの四方を囲むように形成された壁）の上面部分に固定される。   By the way, the variable valve operating device is normally fixed to the upper surface portion of a peripheral wall (wall formed so as to surround four sides of the cylinder head) formed on the outer peripheral portion of the cylinder head.

ところが、このシリンダの周壁の上面は、シリンダヘッドのうち、最も高い部分、すなわち最上部となる部分である。しかも、保持部材は、カムシャフトを含めることで高さ寸法が大きくなっているために、モジュール化した構造物をシリンダヘッドに組み付けると、かなりシリンダヘッドの全高寸法が高くなる。このため、エンジンの大形化を伴いやすい（エンジンの全高：大）。   However, the upper surface of the peripheral wall of the cylinder is the highest portion of the cylinder head, that is, the uppermost portion. In addition, since the height of the holding member is increased by including the camshaft, when the modularized structure is assembled to the cylinder head, the overall height of the cylinder head is considerably increased. For this reason, it is easy to increase the size of the engine (total engine height: large).

そこで、本発明の目的は、カムシャフトを含んでモジュール化した可変動弁装置を、コンパクトにシリンダヘッドに設置させることができる内燃機関の動弁装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a valve operating apparatus for an internal combustion engine in which a variable valve operating apparatus modularized including a camshaft can be installed in a compact cylinder head.

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、複数の気筒を有する内燃機関で、シリンダヘッドの気筒側と反対側の面に可変動弁装置を設置して構成される内燃機関の動弁装置において、可変動弁装置は、シリンダヘッド上に、シリンダヘッドの幅方向に延びる複数の保持部材を、複数の気筒の少なくとも最前部と最後部に、気筒の配置にならい設置させ、保持部材を、ホルダ部材とこのホルダ部材の下端部に組み付けられるキャップ部材とから構成し、気筒毎にカムを有するカムシャフトを、ホルダ部材とキャップ部材の間に保持させるとともにホルダ部材の上側にカムを受けバルブ特性を連続的に可変制御する吸気用の可変動弁機構を設け、各保持部材の上部に形成した設置座に、吸気用の可変動弁機構を構成し各保持部材と固定される支持シャフトを沿わせ、かつ保持部材の設置座の下方に形成された保持用孔に、吸気用の可変動弁機構を構成する制御シャフトと排気用のロッカシャフトを挿通させて枠形フレームを形成し、ホルダ部材とロッカシャフトとキャップ部材とを、固定用ボルト部材でシリンダヘッドの上面に対して垂直に突き通すと共に、制御シャフトとホルダ部材とキャップ部材とを、上記固定用ボルト部材と別の固定用ボルト部材で、シリンダヘッドの上面に対して斜めに突き通すことでモジュール化され、更に、モジュール化された可変動弁装置が、シリンダヘッドの気筒側へ凹となる凹部内に配置される構成として内燃機関の動弁装置を構成した。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an internal combustion engine having a plurality of cylinders, in which a variable valve gear is installed on the surface of the cylinder head opposite to the cylinder side. In the valve operating apparatus, the variable valve operating apparatus is provided with a plurality of holding members extending in the width direction of the cylinder head on the cylinder head, at least in the foremost part and the rearmost part of the plurality of cylinders according to the arrangement of the cylinders, The holding member is composed of a holder member and a cap member assembled to the lower end portion of the holder member, and a camshaft having a cam for each cylinder is held between the holder member and the cap member and is camped above the holder member. In response, the intake valve variable valve mechanism is provided to continuously and variably control the valve characteristics, and the intake valve variable valve mechanism is formed on the installation seat formed on the upper part of each holding member. A frame-shaped frame is formed by inserting a control shaft and an exhaust rocker shaft that constitute a variable valve mechanism for intake into a holding hole formed along the support shaft and formed below the installation seat of the holding member. The holder member, the rocker shaft, and the cap member are pierced perpendicularly to the upper surface of the cylinder head by the fixing bolt member, and the control shaft, the holder member, and the cap member are separated from the fixing bolt member. The fixing valve member is modularized by projecting obliquely with respect to the upper surface of the cylinder head, and the modular variable valve operating device is disposed in a recess that is recessed toward the cylinder side of the cylinder head. A valve operating device for an internal combustion engine was configured as a configuration.

請求項２に記載の発明は、さらに可変動弁装置が、カムシャフトがシリンダヘッド側に位置し、且つ凹部内に位置するように設置されるようにした。   In the invention described in claim 2, the variable valve operating apparatus is further installed such that the camshaft is located on the cylinder head side and located in the recess.

請求項１に記載の発明によれば、可変動弁装置をモジュール化したので、組付けが容易となる。可変動弁装置を、シリンダヘッドの気筒側に凹んだ凹部に設置可能となる。また、モジュール化するために必要な箇所にのみ保持部材を備えているため、枠形フレームが大型化することなく重量も最小限に抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, since the variable valve operating device is modularized, the assembly becomes easy. The variable valve operating device can be installed in a recessed portion recessed on the cylinder side of the cylinder head. In addition, since the holding member is provided only at a position necessary for modularization, the weight of the frame-shaped frame can be minimized without increasing the size of the frame-shaped frame.

カムシャフトを含んでモジュール化された可変動弁装置は、高さ寸法を抑えながら、シリンダヘッドに設置させることができる。つまり、コンパクトにシリンダヘッドに据え付けることができ、内燃機関のコンパクト化を図ることができる。The variable valve operating apparatus modularized including the camshaft can be installed on the cylinder head while suppressing the height dimension. That is, it can be compactly installed on the cylinder head, and the internal combustion engine can be made compact.
カムシャフトをホルダ部材とキャップ部材とで挟み込む構造により、カムシャフトのジャーナル軸受部は、カムの外形より小さい径寸法ですむから、保持部材の高さ寸法は抑えられ、一層、カムシャフトを含む可変動弁装置をシリンダヘッドにコンパクトに据え付けることができる。Due to the structure in which the camshaft is sandwiched between the holder member and the cap member, the journal bearing portion of the camshaft needs to have a smaller diameter than the outer diameter of the cam, so the height of the holding member can be suppressed and the camshaft can be further included. The variable valve device can be compactly installed on the cylinder head.
各保持部材を支持シャフトを用いて簡易に、かつ確実に固定できる。Each holding member can be fixed easily and reliably using a support shaft.

請求項２に記載の発明によれば、可変動弁機構に比べ幅が狭くなるカムシャフトをシリンダヘッド側に配置したため、シリンダヘッドに形成される凹部に収納しやすくなり、また、可変動弁機構が凹部の外側に位置するため、可変動弁装置をシリンダヘッドに設置後も可変動弁機構の調整が容易にできる。   According to the second aspect of the present invention, the camshaft having a narrower width than the variable valve mechanism is disposed on the cylinder head side, so that it can be easily accommodated in the recess formed in the cylinder head, and the variable valve mechanism Is located outside the recess, the variable valve mechanism can be easily adjusted even after the variable valve device is installed in the cylinder head.

以下、本発明を図１〜図７に示す一実施形態にもとづいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.

図１は、多気筒の内燃機関、例えば直列４気筒レシプロ式ガソリンエンジンのエンジン本体の頭部の斜視図を示し、図２は同頭部を分解した斜視図、図３は同頭部に搭載される動弁系を分解した斜視図、図４〜図８は頭部の各部（図１中のＡ〜，Ｂ〜，Ｃ〜、図２中のＤ−Ｄ，Ｅ−Ｅ）の断面図をそれぞれ示している。   FIG. 1 is a perspective view of the head of an engine body of a multi-cylinder internal combustion engine, for example, an in-line four-cylinder reciprocating gasoline engine, FIG. 2 is an exploded perspective view of the head, and FIG. 3 is mounted on the head. FIG. 4 to FIG. 8 are sectional views of respective parts of the head (A to B in FIG. 1, DD and EE in FIG. 2). Respectively.

図１中１は、シリンダブロック２（図５のみ二点鎖線で図示）の頭部に搭載されたシリンダヘッド、３はシリンダヘッド１の上方を覆うロッカカバー、４はシリンダヘッド２とロッカカバー３との間に収められた、ＳＯＨＣ式の動弁装置で構成される可変動弁装置を示している。   In FIG. 1, 1 is a cylinder head mounted on the head of a cylinder block 2 (shown in FIG. 5 by a two-dot chain line), 3 is a rocker cover that covers the top of the cylinder head 1, and 4 is a cylinder head 2 and a rocker cover 3. The variable valve operating apparatus comprised by the SOHC type valve operating apparatus accommodated between these is shown.

シリンダヘッド１には、図１、図２および図５〜図８に示されるように狭幅で、気筒側と反対側となる上部の四方を外周部に形成した周壁１ａで囲んで、周壁１ａを最も上部となる部分（シリンダヘッド下面から最も離れた地点）としたヘッド本体１ｘが用いられている。つまり、シリンダヘッド本体１ｘの上面１ｙは、周壁１ａに囲まれた凹部１ｚの底面となる。なお、周壁１ａの上端面は、ロッカカバー取付座１ｂとしてある。このヘッド本体１ｘの下面には、シリンダブロック２に形成されている４つの気筒６（図５のみ二点鎖線で図示）にならってそれぞれ燃焼室７（図５、図８に図示）が形成されている。またヘッド本体１ｘの両側部（幅方向）には燃焼室７から延びる一対の吸気ポート８、一対の排気ポート９（いずれも図５、図８の一部に図示）が形成してある。このうちの吸気ポート８には、常閉式の一対の吸気バルブ８ａが組み付けてあり、排気ポート９には常閉式の一対の排気バルブ９ａが組み付けてある。そして、それぞれ各バルブ８ａ，９ａのステム端がヘッド本体１ｘの上面１ｙ両側から上方へ突き出ている。なお、例えば燃焼室７毎に点火プラグが組み付いたり、気筒毎にインジェクターが組み付いたりする（いずれも図示せず）。但し、図中１０（図５のみ図示）は、気筒６内に往復動可能に収められたピストンを示す。   As shown in FIGS. 1, 2 and 5 to 8, the cylinder head 1 is surrounded by a peripheral wall 1a which is narrow and surrounded by a peripheral wall 1a formed on the outer periphery on the four sides on the opposite side to the cylinder side. The head main body 1x is used with the uppermost portion (the point farthest from the lower surface of the cylinder head). That is, the upper surface 1y of the cylinder head body 1x becomes the bottom surface of the recess 1z surrounded by the peripheral wall 1a. The upper end surface of the peripheral wall 1a is a rocker cover mounting seat 1b. Combustion chambers 7 (illustrated in FIGS. 5 and 8) are formed on the lower surface of the head body 1x, following the four cylinders 6 (illustrated by a two-dot chain line in FIG. 5) formed in the cylinder block 2. ing. A pair of intake ports 8 and a pair of exhaust ports 9 (both shown in part of FIGS. 5 and 8) extending from the combustion chamber 7 are formed on both sides (width direction) of the head body 1x. A pair of normally closed intake valves 8 a is assembled to the intake port 8, and a pair of normally closed exhaust valves 9 a is assembled to the exhaust port 9. The stem ends of the valves 8a and 9a protrude upward from both sides of the upper surface 1y of the head body 1x. For example, an ignition plug is attached to each combustion chamber 7 or an injector is attached to each cylinder (none of them are shown). However, in the figure, 10 (only FIG. 5 is shown) indicates a piston housed in the cylinder 6 so as to be able to reciprocate.

可変動弁装置４には、例えば図２に示されるように枠形フレーム１１の下側（シリンダヘッド側）にカムシャフト１５を組み付け、同カムシャフト１５の上側に、制御シャフト１４で制御される揺動カム式の吸気用可変動弁機構１３、排気側のロッカアーム機構１７（図５に一部だけ図示）を組み付けて、モジュール化させた構造が用いられている。   For example, as shown in FIG. 2, the variable valve device 4 is assembled with a camshaft 15 on the lower side (cylinder head side) of the frame-shaped frame 11 and is controlled by a control shaft 14 on the camshaft 15. A swing cam type variable valve mechanism 13 for intake and a rocker arm mechanism 17 on the exhaust side (only a part of which is shown in FIG. 5) are assembled into a modular structure.

各部の構造を説明すると、１１ａ〜１１ｃは、枠形フレーム１１を構成する複数（４つ）の保持部材である。保持部材１１ａ〜１１ｃは、図１および図２に示されるように気筒６（４つ）の配置にならって分割され、気筒列の最前部、気筒間、最後部の各位置に並行に配置される。つまり、保持部材１１ａ〜１１ｃは、少なくともカムシャフト１５の両端を軸支するように複数に分割させてある。これら保持部材１１ａ〜１１ｃは、いずれも図３にも示されるようにシリンダヘッド１の幅方向（気筒列方向とは直行する方向）に延びる壁形のホルダ部材１８ａと、同ホルダ部材１８ａの下端部に組み合わさるキャップ部材１８ｂとの２ピース構造と、ホルダ部材１８ａおよびキャップ部材１８ｂに貫通するように組み付く複数の固定用ボルト部材１８ｃとを組み合わせた構造が用いられる。ホルダ部材１８ａには、いずれも同じ構造が用いられている。具体的には、ホルダ部材１８ａは、図３および図６に示されるように中段の両側に所定の間隔で横方向に並ぶ（並行）吸・排気ロッカシャフト保持用孔２０ａ，２０ｂが形成されている。またホルダ部材１８ａの上面には、吸・排気ロッカシャフト保持用孔２０ａ，２０ｂ間で、排気側の孔２０ｂ寄りの地点に、円弧形の設置座２１が形成されている。ホルダ部材１８ａの下面には、吸・排気ロッカシャフト保持用孔２０ａ，２０ｂ間で、排気側の孔２０ｂ寄りの地点に、半円形状のジャーナル軸受面２２が形成されている。この軸受面２２を除くホルダ部材１８ａの下面全体をキャップ取付座２３としている。キャップ部材１８ｂには、例えば中央部が円弧形に凹んだプレート状部材が用いられ、上面中央に半円形状のジャーナル軸受面２５を形成し、同軸受面２２を除く上面全体をキャップ取付面２６としている。なお、キャップ部材１８ｂの下面の、ジャーナル軸受面２２を挟んだ両側の平坦な下面部分は、モジュール据付用の座面２７としている。最前部のホルダ部材１８ａとキャップ部材１８ｂは、他の部材とは異なり、別途、両側に張り出る一対の脚部２９が形成してある。一対の脚部２９にも、ジャーナル軸受面２２、キャップ取付座２３、ジャーナル軸受面２５、キャップ取付面２６、座面２７が形成してある。なお、脚部２９には、それぞれヘッドボルト（図示しない）が挿通される通孔２８が形成してある。また最後部に配置されるホルダ部材１８ａには、センサ取付部３０が形成されている。なお、センサ取付部３０には、図４にも示されるように吸気ロッカシャフト保持孔２０ａから最後方へ向かって延びる筒部３１ａを形成し、該筒部３１ａの先端に扇形状のセンサ取付用ボス部３１ｂを形成する構造が用いてある。   The structure of each part will be described. 11 a to 11 c are a plurality of (four) holding members that constitute the frame-shaped frame 11. As shown in FIGS. 1 and 2, the holding members 11a to 11c are divided in accordance with the arrangement of the cylinders 6 (four), and are arranged in parallel at the positions of the frontmost part, the cylinders, and the rearmost part of the cylinder row. The That is, the holding members 11a to 11c are divided into a plurality of parts so as to support at least both ends of the camshaft 15. As shown in FIG. 3, the holding members 11a to 11c each have a wall-shaped holder member 18a extending in the width direction of the cylinder head 1 (a direction perpendicular to the cylinder row direction), and a lower end of the holder member 18a. A structure is used in which a two-piece structure with a cap member 18b combined with a portion and a plurality of fixing bolt members 18c assembled so as to penetrate through the holder member 18a and the cap member 18b are used. The same structure is used for the holder member 18a. Specifically, as shown in FIGS. 3 and 6, the holder member 18a is formed with suction / exhaust rocker shaft holding holes 20a and 20b that are arranged in parallel in a lateral direction (parallel) on both sides of the middle stage. Yes. An arc-shaped installation seat 21 is formed on the upper surface of the holder member 18a between the suction / exhaust rocker shaft holding holes 20a, 20b at a point near the exhaust side hole 20b. On the lower surface of the holder member 18a, a semicircular journal bearing surface 22 is formed between the suction / exhaust rocker shaft holding holes 20a, 20b and at a point near the exhaust side hole 20b. The entire lower surface of the holder member 18 a excluding the bearing surface 22 is used as a cap mounting seat 23. As the cap member 18b, for example, a plate-like member whose center is recessed in an arc shape is used, a semicircular journal bearing surface 25 is formed at the center of the upper surface, and the entire upper surface excluding the bearing surface 22 is the cap mounting surface. 26. The flat lower surface portions on both sides of the lower surface of the cap member 18b across the journal bearing surface 22 are used as a module installation seat surface 27. Unlike the other members, the foremost holder member 18a and the cap member 18b are separately formed with a pair of leg portions 29 protruding on both sides. The pair of legs 29 are also formed with a journal bearing surface 22, a cap mounting seat 23, a journal bearing surface 25, a cap mounting surface 26, and a seating surface 27. Each leg 29 has a through hole 28 through which a head bolt (not shown) is inserted. A sensor mounting portion 30 is formed on the holder member 18a arranged at the rearmost portion. As shown in FIG. 4, the sensor mounting portion 30 is formed with a cylindrical portion 31a extending from the intake rocker shaft holding hole 20a toward the rearmost portion, and a fan-shaped sensor mounting portion is provided at the tip of the cylindrical portion 31a. A structure for forming the boss portion 31b is used.

各吸気ロッカシャフト保持用孔２０ａには、図２および図３に示されるように最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、吸気用の可変動弁機構１３を構成する制御シャフト１４（中空部材よりなる）が回動可能に挿通される。各排気ロッカシャフト保持用孔２０ｂには、最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、排気側のロッカアーム機構１７を構成するロッカシャフト３４（中空部材よりなる）が挿通される。最上部となる各設置座２１には、最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、吸気用の可変動弁機構１３を構成する支持シャフト３５（中空部材よりなる）が沿わせてある。これより、保持部材１１ａ〜１１ｃを脚とし、制御シャフト１４、ロッカシャフト３４および支持シャフト３５を、脚間をむすぶ固定アームとした、枠形フレーム１１を構成している。ジャーナル軸受面２２とジャーナル軸受面２５間には、最前部の保持部材１１ａから最後部の保持部材１１ｃに渡り、カムシャフト１５が挿通されている。そして、ジャーナル軸受面２２とジャーナル軸受面２５間で、カムシャフト１５の軸部に形成された複数のジャーナル部３７（図３および図６に図示）を受け、カムシャフト１５を回転自在に支持させてある。これで、カムシャフト３４を枠形部材１１に組み付けている。各ジャーナル部３７間（保持部材間）のカムシャフト１５部分には、図３および図４に示されるように中央に吸気用カム３８ａを有し、その両側にそれぞれ排気用カム３８ｂ（２つ）を有したカム群が形成してある。   As shown in FIGS. 2 and 3, each intake rocker shaft holding hole 20a has a control shaft constituting the intake variable valve mechanism 13 extending from the frontmost holding member 11a to the rearmost holding member 11c. 14 (made of a hollow member) is rotatably inserted. A rocker shaft 34 (consisting of a hollow member) constituting the rocker arm mechanism 17 on the exhaust side is inserted into each exhaust rocker shaft holding hole 20b from the foremost holding member 11a to the rearmost holding member 11c. A support shaft 35 (consisting of a hollow member) constituting the intake variable valve mechanism 13 extends along the uppermost installation seat 21 from the frontmost holding member 11a to the rearmost holding member 11c. It is. Thus, the frame-shaped frame 11 is configured in which the holding members 11a to 11c are legs, and the control shaft 14, the rocker shaft 34, and the support shaft 35 are fixed arms that pass between the legs. A camshaft 15 is inserted between the journal bearing surface 22 and the journal bearing surface 25 from the foremost holding member 11a to the rearmost holding member 11c. A plurality of journal portions 37 (shown in FIGS. 3 and 6) formed on the shaft portion of the camshaft 15 are received between the journal bearing surface 22 and the journal bearing surface 25, and the camshaft 15 is rotatably supported. It is. Thus, the camshaft 34 is assembled to the frame-shaped member 11. As shown in FIGS. 3 and 4, the cam shaft 15 between the journal portions 37 (between the holding members) has an intake cam 38a at the center, and exhaust cams 38b (two) on both sides thereof. The cam group which has is formed.

このホルダ部材１８ａ間の支持シャフト３５部分ならびに制御シャフト１４部分に、可変動弁機構１３（吸気側）が組み付き、同じく排気ロッカシャフト３４部分に、ロッカアーム機構１７（排気側）が組み付いている（気筒毎）。   The variable valve mechanism 13 (intake side) is assembled to the support shaft 35 portion and the control shaft 14 portion between the holder members 18a, and the rocker arm mechanism 17 (exhaust side) is also assembled to the exhaust rocker shaft 34 portion. For each cylinder).

ここで、各機構について説明すると、可変動弁機構１３には、図３、図５および図８にも示されるように例えばロッカアーム４０、スイングカム５０、センタロッカアーム６０を組み合わせた機構が用いられている。   Here, each mechanism will be described. As the variable valve mechanism 13, as shown in FIGS. 3, 5, and 8, for example, a mechanism in which a rocker arm 40, a swing cam 50, and a center rocker arm 60 are combined is used. Yes.

これらを説明すると、ロッカアーム４０には、二股アーム形状が用いられている。具体的にはロッカアーム４０は、一端部間にニードルローラ４１が回転自在に介装され、他端部にそれぞれバルブ駆動部となるアジャストスクリュ部４２が設けられた一対のＬ形のロッカアーム片４３から形成される。そして、各ロッカアーム片４３の中間部に形成された一対の支持孔４４が、ホルダ部材１８ａ間の制御シャフト１４部分に揺動可能に挿通され、ニードルローラ４１を支持シャフト３５側に配置させ、一対のアジャストスクリュ部４２を支持シャフト３５とは反対側に配置させている。   To describe these, the rocker arm 40 has a bifurcated arm shape. Specifically, the rocker arm 40 includes a pair of L-shaped rocker arm pieces 43 in which a needle roller 41 is rotatably interposed between one end portions and an adjust screw portion 42 serving as a valve driving portion is provided at the other end portion. It is formed. Then, a pair of support holes 44 formed in the middle part of each rocker arm piece 43 is slidably inserted into the control shaft 14 portion between the holder members 18a, and the needle roller 41 is disposed on the support shaft 35 side. The adjusting screw portion 42 is arranged on the side opposite to the support shaft 35.

スイングカム５０には、図３、図５および図８にも示されるようにアーム部５１の一端部に、筒状の支持用ボス５２を有し、他端部に上下方向に延びるカム面５３を有し、アーム部５１の下部に、外周面が下側から露出するように滑りローラ５４を回動可能に埋め込んだ構造が用いられる。なお、５４ａは滑りローラ５４を支持する軸部材である。そして、支持用ボス５２は、ホルダ部材１８ａ間の支持シャフト３５部分に嵌まり、スイングカム３５を同支持シャフト３４を支点に揺動自在に支持させている。この支持により、アーム部５１先端のカム面５３をニードルローラ４１に転接させる。また支持用ボス部５２の上部からはプッシャ受け用のリブ５６が突き出ている。このリブ５６の下側には、例えばピストン構造のプッシャ５７が斜めの向きで組み合わさる。このプッシャ５７は、側部に形成したＣ字形の脚部５８を排気側ロッカシャフト３４部分に嵌め合わせることによって支持させてある。なお、プッシャ５７の下部には設置座５９が形成してある。   As shown in FIGS. 3, 5, and 8, the swing cam 50 has a cylindrical support boss 52 at one end of the arm 51, and a cam surface 53 that extends in the vertical direction at the other end. And a structure in which a sliding roller 54 is rotatably embedded in the lower portion of the arm portion 51 so that the outer peripheral surface is exposed from the lower side is used. Reference numeral 54 a denotes a shaft member that supports the sliding roller 54. The support boss 52 is fitted into the support shaft 35 portion between the holder members 18a, and the swing cam 35 is swingably supported by the support shaft 34 as a fulcrum. With this support, the cam surface 53 at the tip of the arm portion 51 is brought into rolling contact with the needle roller 41. A pusher receiving rib 56 projects from the upper portion of the supporting boss portion 52. Under the rib 56, for example, a pusher 57 having a piston structure is combined in an oblique direction. The pusher 57 is supported by fitting a C-shaped leg portion 58 formed on the side portion to the exhaust side rocker shaft 34 portion. An installation seat 59 is formed below the pusher 57.

センタロッカアーム６０は、図３、図５および図８にも示されるように吸気用カム３８ａ、滑りローラ５４、制御シャフト１４部分で囲まれる部位に配設されるＬ形の部品から構成される。同センタロッカアーム６０は、上方の滑りローラ５４へ向かって延びる中継用アーム部６１と、側方の制御シャフト１４部分の直下へ向かって延びる支点用アーム部６２とを有する。中継用アーム部材６１の先端面には、スイングカム５０の動きを制御するための傾斜面、具体的には制御シャフト側を低、支持シャフト側を高とした平面状の傾斜面６５が形成されている。また両アーム部６１，６２が交わる中間部分には、滑りローラ６３が吸気用カム３８ａと同じ向きで回転自在に支持されている。そして、吸気用カム３８ａとスイングカム５０との間に介在される中継用アーム部６１のうち、滑りローラ６３は、吸気用カム３８ａのカム面と転接し、中継用アーム部６１の先端の傾斜面６５は、スイングカム５０の滑りローラ５４の外周面と突き当る。これにより、吸気用カム３８ａのカム変位が、中継用アーム部６１を通じて、スイングアーム５０へ伝達される構造にしている。また支点用アーム部６２には、支持ピン部６６がピン６７で屈曲自在に支持してある。この支持ピン部６６の先端部が、制御シャフト１４の下側に形成した軸方向と直交する向きの通孔６８に回動自在に差し込まれ、制御シャフト１４にセンタロッカアーム６０を支持させている。この支持により、制御シャフト１４が回動変位すると、ピン６７（支持ピン部６６端）を支点に揺動するロッカアーム６０が、センタ吸気用カム３８ａとの転接位置を変更しながら、カムシャフト１５と交差する方向（進角方向や遅角方向）へ変位できるようにしている。この変位により、吸気バルブ８ａの開閉タイミングやバルブリフト量が同時に連続的に可変されるようにしている。すなわち、カム面５３は、上部側がベース円区間（例えば支持シャフト３５の軸心を中心とした円弧面で形成）とし、下部側がベース円区間に連続したリフト区間（例えば吸気用カム３８ａのリフト域のカム形状と同じような円弧面で形成）としてあり、センタロッカアーム６０の滑りローラ６３が吸気用カム３８ａの進角方向あるいは遅角方向へ変位すると、スイングカム５０の姿勢が変化して、ニードルローラ４１が行き交うカム面５３の領域が変化する。つまり、ニードルローラ４１が行き交うベース区間とリフト区間の比率が変わる。この進角方向の位相変化、遅角方向の位相変化を伴うベース区間、リフト区間の比率の変化から、吸気バルブ８ａの開閉タイミングが、開弁時期よりも閉弁時期を大きく可変させながら、同時に吸気バルブ８ａのバルブリフト量が連続的に可変される。これがロッカアーム４０からバルブ駆動出力として出力される。このとき、滑りローラ５４と傾斜面６５間のアライメントがずれないよう、図３および図５に示されるように滑りローラ５４の両側（幅方向）を囲う両側の壁部５１ａには、同壁部５１ａから、突き当たる中継用アーム部６１の先端部両側まで延びる一対のガイド壁部５１ｂが形成してある。具体的には、ガイド壁部５１ｂは、揺動中のスイングカム５０の滑りローラ５４とセンタロッカアーム６０の傾斜面６５との接触点を覆うように設けられ、センタロッカアーム６０が支持ピン部６６を支点にぶれるのを防いでいる。   The center rocker arm 60 is composed of an L-shaped component disposed at a portion surrounded by the intake cam 38a, the sliding roller 54, and the control shaft 14 as shown in FIGS. The center rocker arm 60 includes a relay arm portion 61 that extends toward the upper sliding roller 54 and a fulcrum arm portion 62 that extends directly below the side control shaft 14 portion. An inclined surface for controlling the movement of the swing cam 50, specifically, a flat inclined surface 65 having a low control shaft side and a high support shaft side is formed on the distal end surface of the relay arm member 61. ing. A sliding roller 63 is rotatably supported in the same direction as the intake cam 38a at an intermediate portion where both arm portions 61 and 62 intersect. Of the relay arm portion 61 interposed between the intake cam 38a and the swing cam 50, the sliding roller 63 is in rolling contact with the cam surface of the intake cam 38a, and the tip of the relay arm portion 61 is inclined. The surface 65 abuts against the outer peripheral surface of the sliding roller 54 of the swing cam 50. Thus, the cam displacement of the intake cam 38a is transmitted to the swing arm 50 through the relay arm portion 61. Further, a support pin portion 66 is supported on the fulcrum arm portion 62 by a pin 67 so as to be freely bent. The distal end portion of the support pin portion 66 is rotatably inserted into a through hole 68 formed on the lower side of the control shaft 14 in a direction orthogonal to the axial direction, and the center rocker arm 60 is supported by the control shaft 14. When the control shaft 14 is rotationally displaced by this support, the rocker arm 60 that swings around the pin 67 (end of the support pin portion 66) changes the rolling contact position with the center intake cam 38a, and the camshaft 15 It can be displaced in the direction (advancing direction and retarding direction) intersecting with. By this displacement, the opening / closing timing of the intake valve 8a and the valve lift amount are continuously varied at the same time. That is, the cam surface 53 has a base circle section (for example, formed by an arc surface centered on the axis of the support shaft 35) on the upper side and a lift section (for example, a lift area of the intake cam 38a) on the lower side that is continuous with the base circle section. When the sliding roller 63 of the center rocker arm 60 is displaced in the advance direction or the retard direction of the intake cam 38a, the posture of the swing cam 50 changes, and the needle The region of the cam surface 53 where the rollers 41 come and go changes. That is, the ratio between the base section and the lift section where the needle roller 41 goes and changes. From the change in the ratio of the base section and the lift section with the phase change in the advance angle direction and the phase change in the retard angle direction, the opening / closing timing of the intake valve 8a is changed at the same time while making the valve closing timing more variable than the valve opening timing. The valve lift amount of the intake valve 8a is continuously varied. This is output from the rocker arm 40 as a valve drive output. At this time, in order to prevent the alignment between the sliding roller 54 and the inclined surface 65 from shifting, the wall portions 51a on both sides surrounding both sides (width direction) of the sliding roller 54 as shown in FIGS. A pair of guide wall portions 51b extending from 51a to both sides of the front end portion of the relay arm portion 61 that abuts are formed. Specifically, the guide wall portion 51 b is provided so as to cover the contact point between the sliding roller 54 of the swing cam 50 that is swinging and the inclined surface 65 of the center rocker arm 60, and the center rocker arm 60 supports the support pin portion 66. It prevents the fulcrum from shaking.

支持ピン部３３が差し込まれた制御シャフト１４部分には、図３、図５および図８に示されるように調整機構７０が組み付けられている。調整機構７０には、例えば制御シャフト１４部分に、通孔６８と連続して上部に開口するねじ孔７１を形成し、同ねじ孔７１の上部開口から、例えば頭部にねじ回し用の溝部７２をもつねじ部材７３を進退可能に螺挿する構造が用いられている。つまり、調整機構７０は、ねじ部材７３の回転操作により、支持ピン部６６の突き出し量を変化させ、当該変化から滑りローラ６３の転接位置を変更させる構造となっている。そして、滑りローラ６３の転接位置の変更から、センタロッカアーム６０の姿勢、スイングカム５０の姿勢を変化させ、バルブ開閉時期やバルブリフト量（いずれもバルブ特性）が調整されるようにしてある。ねじ部材７３は、ロックナット７４でロックされる。なお、７５は同ロックナット７４の座面を形成する切欠きを示す。   As shown in FIGS. 3, 5, and 8, an adjusting mechanism 70 is assembled to the control shaft 14 portion into which the support pin portion 33 is inserted. In the adjustment mechanism 70, for example, a screw hole 71 is formed in the control shaft 14 portion so as to open to the upper part continuously with the through hole 68. A structure is used in which a screw member 73 having a screw is screwed so as to be able to advance and retreat. That is, the adjustment mechanism 70 has a structure in which the protruding amount of the support pin portion 66 is changed by rotating the screw member 73, and the rolling contact position of the sliding roller 63 is changed based on the change. Then, by changing the rolling contact position of the sliding roller 63, the posture of the center rocker arm 60 and the posture of the swing cam 50 are changed to adjust the valve opening / closing timing and the valve lift amount (both valve characteristics). The screw member 73 is locked by a lock nut 74. Reference numeral 75 denotes a notch forming a seating surface of the lock nut 74.

最前部のホルダ部材１８ａから突き出る制御シャフト１４の端部には、図２および図３に示されるように制御シャフト１４の直径方向、ここでは上側へ張り出すアーム部材７８が、例えばねじ部材７９で固定（ねじ止め）され、アーム部材７８端から、バルブ特性の連続的な制御に求められる回動変位が入力されるようにしている。７７は、アーム部材７８の基部を固定するねじ部材を示す。   At the end of the control shaft 14 protruding from the foremost holder member 18a, as shown in FIGS. 2 and 3, an arm member 78 projecting upward in the diametrical direction of the control shaft 14, here, for example, is a screw member 79. It is fixed (screwed), and a rotational displacement required for continuous control of valve characteristics is inputted from the end of the arm member 78. Reference numeral 77 denotes a screw member for fixing the base portion of the arm member 78.

ロッカアーム機構１７（排気側）は、図３および図５に示されるようにプッシャ５７の脚部５８の両側のロッカシャフト３４部分に一対のロッカアーム８０を回動可能に組み付ける構造が用いられる。具体的には、ロッカアーム８０は、いずれも中間部に支持孔８１を有し、一端部に当接子となるローラ部材８２を有し、他端部にバルブ駆動部となるアジャストスクリュ部８３を有している。そして、ロッカアーム８０の支持孔８１が、ホルダ部材１８ａと脚部５８（プッシャ５７）との間のロッカシャフト３４部分に挿通され、ロッカアーム８０を揺動自在に支持している。この支持により、ローラ部材８２を排気用カム３８ｂ側に配置させ、アジャストスクリュ部８３を反対側に配置させてある。つまり、各ロッカアーム８０は、排気バルブ９ａと組み合わせ可能な状態にしてある。   As shown in FIGS. 3 and 5, the rocker arm mechanism 17 (exhaust side) has a structure in which a pair of rocker arms 80 are rotatably assembled to the rocker shafts 34 on both sides of the legs 58 of the pusher 57. Specifically, each of the rocker arms 80 has a support hole 81 at an intermediate portion, a roller member 82 as an abutment member at one end portion, and an adjustment screw portion 83 as a valve drive portion at the other end portion. Have. The support hole 81 of the rocker arm 80 is inserted into the rocker shaft 34 portion between the holder member 18a and the leg portion 58 (the pusher 57), and supports the rocker arm 80 in a swingable manner. With this support, the roller member 82 is disposed on the exhaust cam 38b side, and the adjusting screw 83 is disposed on the opposite side. That is, each rocker arm 80 can be combined with the exhaust valve 9a.

図３、図６および図７に示されるように各ホルダ部材１８ａの上部となるロッカシャフト３４直上の上面部分に形成された座面９０からは、固定用ボルト部材１８ｃが挿入されている。この固定用ボルト部材１８ｃで、ロッカシャフト３４の直径方向中央部分、カムシャフト１５と隣り合う支持シャフト３５側（カムシャフト１５を挟んだ片側）の壁部分、同じくキャップ部材１８ｂのロッカシャフト３４側のキャップ部分を一直線状に突き通している（串刺し）。と共に最も高い地点に配置される支持シャフト３５からは、同支持シャフト部分の上側の外周部に形成された各座面２１ａ（最上部）からは、図３、図４、図６および図７に示されるように固定用ボルト１８ｃが斜めに挿入されている。この斜めの挿入された固定用ボルト１８ｃで、支持シャフト３５の直径方向中央部分、ロッカシャフト３４と制御シャフト１４間の壁部分ならびにカムシャフト１５と制御シャフト１４間の壁部分、さらにはキャップ部材１８ｂの制御シャフト１４側のキャップ部分を斜め一直線状に突き通している（串刺し）。但し、９２，９３は、ホルダ部材１８ａ、キャップ部材１８ｂに形成された直線状、斜め直線状のボルト挿通孔を示す。なお、斜めに挿通する固定用ボルト部材１８ｃは、最前部および最後部に配置されるホルダ部材１８ａやキャップ部材１８ｂに対しては１本で、当該部分よりも荷重が多く作用する気筒間に配置されるホルダ部材１８ａやキャップ部材１８ｂに対しては２本としてある（両側から可変動弁に伴う荷重が作用するため）。むろん、２本以上でもよい。   As shown in FIGS. 3, 6, and 7, a fixing bolt member 18 c is inserted from a seat surface 90 formed on an upper surface portion directly above the rocker shaft 34 that is an upper portion of each holder member 18 a. With this fixing bolt member 18c, the central portion in the diameter direction of the rocker shaft 34, the wall portion on the side of the support shaft 35 adjacent to the camshaft 15 (one side across the camshaft 15), and the rocker shaft 34 side of the cap member 18b. The cap part is pierced in a straight line (skewer). In addition, from the support shaft 35 disposed at the highest point, from each seating surface 21a (uppermost part) formed on the upper outer peripheral portion of the support shaft portion, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 6 and FIG. As shown, the fixing bolt 18c is inserted obliquely. With the diagonally inserted fixing bolt 18c, the diametrically central portion of the support shaft 35, the wall portion between the rocker shaft 34 and the control shaft 14, the wall portion between the camshaft 15 and the control shaft 14, and the cap member 18b. The cap portion on the control shaft 14 side is pierced in a straight line (skewing). Reference numerals 92 and 93 denote straight and oblique straight bolt insertion holes formed in the holder member 18a and the cap member 18b. Note that the fixing bolt member 18c that is inserted obliquely is one for the holder member 18a and the cap member 18b arranged at the foremost part and the rearmost part, and is arranged between the cylinders where the load acts more than that part. There are two holder members 18a and cap members 18b (because a load associated with the variable valve operates from both sides). Of course, two or more may be used.

また最後部のホルダ部材１８ａに有るセンサ取付用ボス部３１ｂには、制御シャフト１４の回動変位を検出するシャフト変位検出センサ１６が着脱可能、例えばねじ止めによりに取り付けられている。なお、シャフト変位検出センサ１６には、図４に示されるように可変動弁装置４がシリンダヘッド１とロッカカバー３間に収まると、センサ全体が外部へ露出する構造が用いてある。   Further, a shaft displacement detection sensor 16 for detecting the rotational displacement of the control shaft 14 is detachably attached to the sensor mounting boss 31b of the last holder member 18a, for example, by screwing. As shown in FIG. 4, the shaft displacement detection sensor 16 has a structure in which the entire sensor is exposed to the outside when the variable valve device 4 is fitted between the cylinder head 1 and the rocker cover 3.

こうしたモジュール化により、可変動弁装置４は、単独で、気筒間ばらつきの調整が可能と構造物となる。つまり、可変動弁装置４は、シリンダヘッド１に組み付く前に気筒間ばらつきの調整を可能としている。これにより、可変動弁装置４は、シリンダヘッド１に組み付ける前に、気筒間ばらつきを調整してから、図２、図７および図８に示されるようにシリンダヘッド１へ組み付かせられるようにしている。   By such modularization, the variable valve operating device 4 becomes a structure that can adjust the variation among cylinders independently. In other words, the variable valve device 4 can adjust the variation between cylinders before being assembled to the cylinder head 1. Thus, the variable valve device 4 is adjusted to the variation between cylinders before being assembled to the cylinder head 1 and then assembled to the cylinder head 1 as shown in FIGS. 2, 7 and 8. ing.

この点を具体的に説明すると、シリンダヘッド１に組み付く前のモジュール化した可変動弁装置４は、エンジンを組み立てるメインラインとは、別なサブラインで、エンジンのシリンダヘッドを模擬した模擬システムを用いて、気筒間ばらつきの調整を行なえばよい。例えば模擬シリンダヘッドに、モジュール化された可変動弁装置４を組み付け、アーム部材７８やカムシャフト１５を模擬駆動装置（図示しない）に組み付け、シャフト変位検出センサ１６の信号の検出が行なえる状態にしてから、シャフト変位検出センサ１６で検出される回動位置にしたがい、気筒間の開閉タイミングやバルブリフト量が揃うよう、気筒毎の調整機構７０のねじ部材７３を進めたり退避させたりする作業を行なえばよい。   Specifically, the modular variable valve device 4 before being assembled to the cylinder head 1 is a sub-line different from the main line for assembling the engine, and a simulation system that simulates the cylinder head of the engine. It may be used to adjust the variation between cylinders. For example, the modular variable valve device 4 is assembled to the simulated cylinder head, and the arm member 78 and the camshaft 15 are assembled to the simulated drive device (not shown) so that the signal of the shaft displacement detection sensor 16 can be detected. Then, according to the rotational position detected by the shaft displacement detection sensor 16, the operation of advancing and retracting the screw member 73 of the adjustment mechanism 70 for each cylinder so that the opening / closing timing and valve lift amount between the cylinders are aligned. Just do it.

この調整ずみの可変動弁装置４を、治具や搬送装置（いずれも図示しない）などで、ずらさず、そのままの状態を保ちながら搬送して、エンジンの組み立てるメインライン上における実際のシリンダヘッド１（既にシリンダブロックの組み付けは終えている）の凹部１Ｚ内の定位置、例えば既に上面１ｙ（凹部の底面）に形成してあるモジュール設置座９４，９５（座面２７を受ける座面：図５〜図８に図示）に設置する。具体的には、モジュール設置座９４，９５にキャップ部材１８ｂの両側部（脚部２９を含む）を載せ、カムシャフト１５の両側近くから突き出る両側の各固定用ボルト部材１８ｃのねじ部１８ｄ（先端側だけに有る）をモジュール設置座９４，９５に形成してあるねじ孔１８ｅ（図７のみ図示）へねじ込む。これにより、調整ずみの可変動弁装置４は、メインライン上のシリンダヘッド１の上面１ｙ（凹部の底面）に固定される。なお、吸気側ロッカアーム４０の各アジャストスクリュ部４２は、吸気バルブ８ａのステム端に配置され、排気側ロッカアーム８０のアジャストスクリュ部８３は排気バルブ９ａのステム端に配置される。また設置座５９はシリンダブロック１の周壁１ａ内面に形成した据付座１ｃ（図１、図５に図示）に突き当たり、プッシャ５７全体を脚部５８を支点として変位させ、スイングカム５０の先端を押し下げる方向へ付勢する。   The adjusted variable valve operating device 4 is conveyed by a jig or a conveying device (both not shown) while keeping the state unchanged, and the actual cylinder head 1 on the main line for assembling the engine. Module installation seats 94 and 95 (seat surface for receiving the seat surface 27) already formed at a fixed position in the recess 1Z (the cylinder block has already been assembled), for example, the upper surface 1y (the bottom surface of the recess): FIG. (Shown in FIG. 8). Specifically, both side portions (including the leg portions 29) of the cap member 18b are placed on the module installation seats 94 and 95, and the screw portions 18d (tips) of the fixing bolt members 18c on both sides protruding from near both sides of the camshaft 15 are mounted. Is screwed into a screw hole 18e (only shown in FIG. 7) formed in the module mounting seats 94 and 95. As a result, the adjusted variable valve device 4 is fixed to the upper surface 1y (bottom surface of the recess) of the cylinder head 1 on the main line. Each adjustment screw portion 42 of the intake side rocker arm 40 is disposed at the stem end of the intake valve 8a, and the adjustment screw portion 83 of the exhaust side rocker arm 80 is disposed at the stem end of the exhaust valve 9a. The installation seat 59 abuts against an installation seat 1c (shown in FIGS. 1 and 5) formed on the inner surface of the peripheral wall 1a of the cylinder block 1, displaces the entire pusher 57 with the leg portion 58 as a fulcrum, and pushes down the tip of the swing cam 50. Energize in the direction.

一方、図１〜図３に示されるようにシリンダヘッド１の最前部には、可変動弁機構１３を駆動する駆動源装置、例えば電動アクチュエータ装置９５が据え付けられる。電動アクチュエータ装置９５は、シリンダヘッド１の周壁１ａ外に配置される横向き形のモータ部９６と、モータ部９６の前部に接続された減速機部９７（モータ出力の減速）と、同減速機部９７の出力部に、ユニバーサルジョイント９８（自在継手）を介して連結されたねじ軸９９とを有して、１部品とした駆動ユニットが用いてある。この電動アクチュータ装置９５は、減速機部９７のケーシング９７ａに形成した脚部９７ｂをシリンダヘッド１の上面１ｙにボルト止めすることにより、軸心が可変動弁装置４と交差する向きで、シリンダヘッド１に組み付けられる。これで、モータ部９６をシリンダヘッド１外に張り出させ、ねじ軸９９を反対側となるアーム部材７８端側へ延出させている。なお、周壁１ａを貫通する部分は扇形にしてある。このねじ軸９９には、ナット部材１００が進退可能に螺挿されている。同ナット部材１００は、一端部にフランジ部１００ｃを有し、軸部分に直径方向に貫通するねじ孔１００ａを有するピン形の部材からなり、同部材のねじ孔１００ａがねじ軸９９に進退可能に螺挿してある。このナット部材１００がアーム部材７８の先端部に取り付けられ、電動アクチュエータ装置９５で制御シャフト１４を駆動できるようにしている。すなわち、ナット部材１００は、アーム部材７８（可変動弁装置４）の先端部に形成された支持筒７８ａ内に回動自在に嵌挿し、先端部を例えばＣ形のクリップ部材１００ｂで抜け止めすることによって、アーム部材７８に組み込まれる。ナット部材１００前後のねじ軸部分は、支持筒７８ａの周壁の両側に形成した周方向に延びる一対の細長の通孔７８ｂを貫通していて、モータ部９６が作動すると、ねじ軸９９が回転し、揺動自在なねじ軸９９上をナット部材１００が移動し、アーム部材７８を前方や後方へ押し引きして、制御シャフト１４を回動させるようにしてある。つまり、電動アクチュエータ装置９５の駆動により、吸気バルブ８ａの開閉タイミングやバルブリフト量が連続的に制御されるようにしてある。   On the other hand, as shown in FIGS. 1 to 3, a drive source device that drives the variable valve mechanism 13, for example, an electric actuator device 95 is installed at the forefront of the cylinder head 1. The electric actuator device 95 includes a laterally-oriented motor unit 96 disposed outside the peripheral wall 1a of the cylinder head 1, a reduction gear unit 97 (deceleration of the motor output) connected to the front portion of the motor unit 96, and the same reduction gear. A drive unit having a screw shaft 99 connected to the output portion of the portion 97 via a universal joint 98 (universal joint) is used as one component. The electric actuator device 95 is configured such that the leg 97b formed on the casing 97a of the speed reducer portion 97 is bolted to the upper surface 1y of the cylinder head 1 so that the shaft center is in the direction intersecting the variable valve operating device 4. 1 assembled. As a result, the motor unit 96 is projected out of the cylinder head 1 and the screw shaft 99 is extended to the end of the arm member 78 on the opposite side. In addition, the part which penetrates the surrounding wall 1a is made into a fan shape. The nut member 100 is screwed into the screw shaft 99 so as to be able to advance and retract. The nut member 100 is formed of a pin-shaped member having a flange portion 100c at one end portion and having a screw hole 100a penetrating in a diametrical direction at a shaft portion. Screwed. The nut member 100 is attached to the tip of the arm member 78 so that the electric actuator device 95 can drive the control shaft 14. That is, the nut member 100 is rotatably inserted into a support cylinder 78a formed at the distal end portion of the arm member 78 (variable valve operating apparatus 4), and the distal end portion is prevented from coming off by, for example, a C-shaped clip member 100b. As a result, the arm member 78 is incorporated. The screw shaft portions around the nut member 100 pass through a pair of elongated through holes 78b formed on both sides of the peripheral wall of the support cylinder 78a and extending in the circumferential direction. When the motor unit 96 is operated, the screw shaft 99 is rotated. The nut member 100 moves on the swingable screw shaft 99 and pushes and pulls the arm member 78 forward and backward to rotate the control shaft 14. In other words, the opening / closing timing of the intake valve 8a and the valve lift amount are continuously controlled by driving the electric actuator device 95.

ロッカカバー３は、図２に示されるようにシリンダヘッド１の形状にならい箱形に形成される。またシャフト変位検出センサ１６やモータ部９６ａの貫通部分と対応する周縁部分には、それぞれ貫通部分を密閉しながら貫通させる貫通用の扇形の切欠き部３ａ（図４にセンサ用だけ図示）が形成してある。このロッカカバー３が、図１および図４に示されるようにシリンダヘッド１の周縁部のロッカカバー取付座１ｂに据え付けられ、シリンダヘッド１に搭載される機器のうちシャフト変位検出センサ１６やモータ部９６ａを、ロッカカバー３外に露出させながら、可変動弁装置４、電動アクチュエータ装置９５を、シリンダヘッド１とロッカカバー３との間の密閉空間に収める。   The rocker cover 3 is formed in a box shape following the shape of the cylinder head 1 as shown in FIG. In addition, a fan-shaped notch 3a (for sensor only shown in FIG. 4) is formed in the peripheral portion corresponding to the penetrating portion of the shaft displacement detection sensor 16 and the motor portion 96a while allowing the penetrating portion to be sealed. It is. As shown in FIGS. 1 and 4, the rocker cover 3 is installed on a rocker cover mounting seat 1 b at the periphery of the cylinder head 1, and among the devices mounted on the cylinder head 1, a shaft displacement detection sensor 16 and a motor unit. The variable valve device 4 and the electric actuator device 95 are accommodated in a sealed space between the cylinder head 1 and the rocker cover 3 while exposing the 96 a to the outside of the rocker cover 3.

このように可変動弁装置４を、保持部材１１ａ〜１１ｃを介して、シリンダヘッド１の気筒側へ凹となる凹部１ｚに設置する構造にすると、カムシャフト１５を含みモジュール化された可変動弁装置４は、凹部１ｚ内に入り込むので、カムシャフト１５により高さ寸法が高くなる傾向にあっても、高さ寸法を抑えながらシリンダヘッド１に設置できる。   Thus, when the variable valve device 4 is configured to be installed in the concave portion 1z that is concave toward the cylinder side of the cylinder head 1 via the holding members 11a to 11c, the variable valve device that includes the cam shaft 15 and is modularized. Since the device 4 enters the recess 1z, even if the height dimension tends to be increased by the camshaft 15, it can be installed in the cylinder head 1 while suppressing the height dimension.

それ故、エンジンの全高寸法が抑えられ、エンジンのコンパクト化を図ることができる。   Therefore, the overall height of the engine is suppressed, and the engine can be made compact.

特に上記モジュール化された可変動弁装置４は、シリンダヘッド１側からカムシャフト１５、可変動弁機構１３の順に配置される構成を用い、カムシャフト１５がシリンダヘッド１の凹部１ｚ内に位置するよう設置したので、凹部１ｚ（周壁１ａで囲まれた部分）に収納しやすくなる。すなわち、モジュール化された構造物は、図８に示されるように可変動弁機構１３に比べ幅が狭くなるカムシャフト１５をシリンダヘッド１側に配置した構造によって、シリンダヘッド１に形成されている凹部１ｚに収納しやすくできる。それだけでなく、可変動弁機構１３が凹部１ｚ（周壁１ａで囲まれた部分）の外側に位置するため、可変動弁装置１５をシリンダヘッド１に設置した後も、可変動弁機構１３の調整が容易にできる。   In particular, the modular variable valve operating apparatus 4 uses a configuration in which the camshaft 15 and the variable valve mechanism 13 are arranged in this order from the cylinder head 1 side, and the camshaft 15 is positioned in the recess 1z of the cylinder head 1. Since it installed in this way, it becomes easy to accommodate in the recessed part 1z (part enclosed by the surrounding wall 1a). That is, the modularized structure is formed in the cylinder head 1 by a structure in which a camshaft 15 having a narrower width than the variable valve mechanism 13 is disposed on the cylinder head 1 side as shown in FIG. It can be easily stored in the recess 1z. In addition, since the variable valve mechanism 13 is located outside the recess 1z (the portion surrounded by the peripheral wall 1a), the variable valve mechanism 13 is adjusted even after the variable valve device 15 is installed in the cylinder head 1. Can be easily done.

しかも、保持部材１１ａ〜１１ｃには、いずれもホルダ部材１８ａとキャップ部材１８ｂでカムシャフト１５を挟み込む構造を用いたので、カムシャフト１５のジャーナル部３７は、カム外形より小さい径寸法ですみ、その分、保持部材１１ａ〜１１ｃの高さ寸法が抑えられるから、さらにカムシャフト１５を含む可変動弁装置４を低く据付けることができる。つまり、一層、カムシャフト１５を含む可変動弁装置４をシリンダヘッド１にコンパクトに据え付けることができる。   In addition, since the holding members 11a to 11c have a structure in which the camshaft 15 is sandwiched between the holder member 18a and the cap member 18b, the journal portion 37 of the camshaft 15 has a smaller diameter than the cam outer shape. Therefore, the height of the holding members 11a to 11c can be suppressed, so that the variable valve apparatus 4 including the camshaft 15 can be installed low. That is, the variable valve apparatus 4 including the camshaft 15 can be more compactly installed on the cylinder head 1.

そのうえ、保持部材１１ａ〜１１ｃには、少なくともカムシャフト１５の両端を軸支するように複数に分割され、それぞれがカムシャフト１５により接続される構成を用いると、可変動弁装置４はモジュール化するために必要な箇所のみ保持部材を備えた構造となるので、保持部材１１ａ〜１１ｃの大型化が抑えられ、重量も最小限に抑えることができる。   In addition, if the holding members 11a to 11c are divided into a plurality of parts so as to pivotally support at least both ends of the camshaft 15, and each is connected by the camshaft 15, the variable valve operating apparatus 4 is modularized. Therefore, since the holding member is provided only at a necessary location, the holding members 11a to 11c can be prevented from being enlarged and the weight can be minimized.

加えて、排気側のロッカアーム機構１７を含めて一緒に可変動弁機構１４をモジュール化しても、図８に示されるように下部側の幅方向の寸法は、大きく変動しないから、幅寸法が狭いＳＯＨＣ式エンジンのシリンダヘッド１に、カムシャフト１５およびロッカアーム機構１７を含め可変動弁装置１４をモジュール化した構造には有効である。   In addition, even if the variable valve mechanism 14 is modularized together with the rocker arm mechanism 17 on the exhaust side, the width dimension on the lower side does not vary greatly as shown in FIG. It is effective for a structure in which the variable valve device 14 including the camshaft 15 and the rocker arm mechanism 17 is modularized in the cylinder head 1 of the SOHC engine.

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱し
ない範囲内で種々可変して実施しても構わない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の一実施形態に係る内燃機関のシリンダヘッドを、同シリンダヘッドに搭載された動弁装置と共に示す一部切欠した斜視図。1 is a partially cutaway perspective view showing a cylinder head of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention together with a valve gear mounted on the cylinder head. モジュール化した可変動弁装置を、周辺の機器と共に示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the variable valve operating apparatus modularized with the periphery apparatus. 同可変動弁装置の各部の構造を説明するための分解斜視図。The disassembled perspective view for demonstrating the structure of each part of the variable valve operating apparatus. 図１中の矢視Ａに沿う断面図。Sectional drawing which follows the arrow A in FIG. 図１中の矢視Ｂに沿う断面図。Sectional drawing which follows the arrow B in FIG. 図１中の矢視Ｃに沿う断面図。Sectional drawing which follows the arrow C in FIG. 図２中のＤ−Ｄ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the DD line | wire in FIG. 図２中のＥ−Ｅ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the EE line | wire in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１…シリンダヘッド、１ａ…周壁、１ｙ…上面、１ｚ…凹部、３…ロッカカバー、４…可変動弁装置、８ａ…吸気バルブ、１１ａ〜１１ｃ…保持部材、１３…可変動弁機構、１４…制御シャフト、１５…カムシャフト、１７…排気用のロッカアーム機構、１８ａ…ホルダ部材、１８ｂ…キャップ部材、１８ｃ…固定用ボルト部材、３４…排気用のロッカシャフト、３５…支持シャフト、３８ａ…吸気用カム、４０…ロッカアーム、５０…スイングカム、６０…センタロッカアーム、７０…調整機構、８０…排気用ロッカアーム、９４，９５…モジュール設置座。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cylinder head, 1a ... Circumferential wall, 1y ... Upper surface, 1z ... Recessed part, 3 ... Rocker cover, 4 ... Variable valve apparatus, 8a ... Intake valve, 11a-11c ... Holding member, 13 ... Variable valve mechanism, 14 ... Control shaft, 15 ... cam shaft, 17 ... Rocker arm mechanism for exhaust, 18a ... Holder member, 18b ... Cap member, 18c ... Fixing bolt member, 34 ... Rocker shaft for exhaust, 35 ... Support shaft, 38a ... For intake Cam ... 40 ... Rocker arm, 50 ... Swing cam, 60 ... Center rocker arm, 70 ... Adjustment mechanism, 80 ... Exhaust rocker arm, 94, 95 ... Module installation seat.

Claims (2)

複数の気筒を有する内燃機関で、シリンダヘッドの前記気筒側と反対側の面に可変動弁装置を設置して構成される内燃機関の動弁装置において、
前記可変動弁装置は、
前記シリンダヘッド上に、前記シリンダヘッドの幅方向に延びる複数の保持部材を、前記複数の気筒の少なくとも最前部と最後部に、該気筒の配置にならい設置させ、
前記保持部材を、ホルダ部材と該ホルダ部材の下端部に組み付けられるキャップ部材とから構成し、前記気筒毎にカムを有するカムシャフトを、前記ホルダ部材と前記キャップ部材の間に保持させるとともに前記ホルダ部材の上側に前記カムを受けバルブ特性を連続的に可変制御する吸気用の可変動弁機構を設け、
前記各保持部材の上部に形成した設置座に、前記吸気用の可変動弁機構を構成し各保持部材と固定される支持シャフトを沿わせ、かつ前記保持部材の前記設置座の下方に形成された保持用孔に、前記吸気用の可変動弁機構を構成する制御シャフトと排気用のロッカシャフトを挿通させて枠形フレームを形成し、
前記ホルダ部材と前記ロッカシャフトと前記キャップ部材とを、固定用ボルト部材で前記シリンダヘッドの上面に対して垂直に突き通すと共に、前記制御シャフトと前記ホルダ部材と前記キャップ部材とを、前記固定用ボルト部材と別の固定用ボルト部材で、前記シリンダヘッドの上面に対して斜めに突き通すことでモジュール化され、
更に、前記モジュール化された可変動弁装置が、前記シリンダヘッドの前記気筒側へ凹となる凹部内に配置される構成としたことを特徴とする内燃機関の動弁装置。 In an internal combustion engine having a plurality of cylinders, a valve operating device for an internal combustion engine configured by installing a variable valve operating device on a surface of the cylinder head opposite to the cylinder side,
The variable valve operating device is:
A plurality of holding members extending in the width direction of the cylinder head are installed on the cylinder head at least at the foremost part and the rearmost part of the plurality of cylinders in accordance with the arrangement of the cylinders,
The holding member is composed of a holder member and a cap member assembled to a lower end portion of the holder member, and a camshaft having a cam for each cylinder is held between the holder member and the cap member and the holder A variable valve mechanism for intake is provided on the upper side of the member to receive the cam and continuously and variably control the valve characteristics,
The installation seat formed at the upper part of each holding member is provided with a support shaft that constitutes the variable valve mechanism for intake and is fixed to each holding member, and is formed below the installation seat of the holding member. The control shaft and the exhaust rocker shaft constituting the variable valve mechanism for intake are inserted into the holding hole to form a frame-shaped frame,
The holder member, the rocker shaft, and the cap member are pierced perpendicularly to the upper surface of the cylinder head by a fixing bolt member, and the control shaft, the holder member, and the cap member are connected to the fixing bolt. A bolt member for fixing different from the member, and is modularized by projecting obliquely with respect to the upper surface of the cylinder head,
Further, the valve operating apparatus for an internal combustion engine, wherein the modular variable valve operating apparatus is disposed in a recess that is recessed toward the cylinder of the cylinder head. 前記可変動弁装置は、前記シリンダヘッド側から前記カムシャフト、前記可変動弁機構の順に配置され、前記カムシャフトが前記凹部内に位置するように設置される構成としてあることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の動弁装置。   The variable valve operating device is arranged in the order of the camshaft and the variable valve operating mechanism from the cylinder head side, and is configured so that the camshaft is positioned in the recess. Item 8. A valve operating apparatus for an internal combustion engine according to Item 1.

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