JP5994875B2

JP5994875B2 - Engine valve gear

Info

Publication number: JP5994875B2
Application number: JP2015018520A
Authority: JP
Inventors: 周一横田
Original assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Current assignee: Suzuki Motor Co Ltd
Priority date: 2015-02-02
Filing date: 2015-02-02
Publication date: 2016-09-21
Anticipated expiration: 2031-06-23
Also published as: JP2015083842A

Description

本発明は、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転方向の位相を変化させるカムシャフト位相可変装置を備えて、吸気バルブ、排気バルブのバルブタイミングを変更可能なエンジンの動弁装置に関する。 The present invention relates to a valve operating apparatus for an engine that includes a camshaft phase varying device that changes a phase of a camshaft in a rotational direction with respect to a crankshaft and that can change valve timings of an intake valve and an exhaust valve.

従来、この種のエンジンの動弁装置は、本願と同一の出願人が過去に出願した特許文献１のようなエンジンの動弁装置が開示されている。この動弁装置におけるカムシャフト位相可変装置１００は、図１２に示すように、吸気側カムシャフト１０１と相対回転可能で軸方向に相対移動不可能な従動部材１０２と、吸気側カムシャフト１０１に回転一体に設けられ、従動部材１０２に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能なガイド部材１０３と、従動部材１０２とガイド部材１０３間に配置された遠心ウェイト１０４と、従動部材１０２及びガイド部材１０３を互いに接近する方向に付勢する付勢部材１０５とを有して構成される。 Conventionally, this type of engine valve operating apparatus has been disclosed as an engine valve operating apparatus as disclosed in Patent Document 1 previously filed by the same applicant as the present application. As shown in FIG. 12, the camshaft phase varying device 100 in this valve operating device rotates on the intake side camshaft 101 and the driven member 102 that can rotate relative to the intake side camshaft 101 but cannot move in the axial direction. A guide member 103 provided integrally and capable of relative displacement in the rotational direction and the axial direction with respect to the driven member 102, a centrifugal weight 104 disposed between the driven member 102 and the guide member 103, and the driven member 102 and the guide member 103 And an urging member 105 that urges the components in a direction approaching each other.

そして、ガイド部材１０３は、遠心ウェイト１０４が遠心力の作用で付勢部材１０５の付勢力に抗して径方向外方へ移動することで、従動部材１０２に対して回転方向及び軸方向に相対変位し、クランクシャフトに対する吸気側カムシャフト１０１の回転方向の位相を相対的に変化させるようにしている。また、このカムシャフト位相可変装置１００は、エンジンの回転数に伴う遠心力に応じて円滑に作動させる必要があるため、作動に関する重要部材であるガイド部材１０３は、吸気側カムシャフト１０１との結合に高精度なスプライン結合が適用されている。このスプライン結合は、ガイド部材１０３の内周面に形成されたスプライン溝１０６Ｂを、吸気側カムシャフト１０１のスプラインキー１０６Ａに結合させて、ガイド部材１０３を吸気側カムシャフト１０１と回転一体で、且つ軸方向に移動可能に構成する。 The guide member 103 moves relative to the driven member 102 in the rotational direction and the axial direction by moving the centrifugal weight 104 outward in the radial direction against the biasing force of the biasing member 105 due to the centrifugal force. The phase of the intake camshaft 101 relative to the crankshaft is changed relative to the crankshaft. Further, since the camshaft phase varying device 100 needs to be smoothly operated according to the centrifugal force accompanying the engine speed, the guide member 103 which is an important member regarding the operation is coupled to the intake side camshaft 101. A high-precision spline connection is applied. In this spline coupling, the spline groove 106B formed on the inner peripheral surface of the guide member 103 is coupled to the spline key 106A of the intake side camshaft 101 so that the guide member 103 is rotated integrally with the intake side camshaft 101, and It is configured to be movable in the axial direction.

さらに、特許文献２の内燃機関の可変動弁装置が開示されている。この動弁装置は、カムシャフトに軸方向移動可能に支承される可動部材が、アクチュエータの作動および作動停止を切換制御することで機関弁の作動特性を変化させるようにした内燃機関の可変動弁装置であって、カムシャフト２９にその軸を通過して径方向に貫通するガイド孔６３を設け、連結ピン６５が前記ガイド孔６３に挿通され、可動部材５２の内面に設けられた連結孔６４に前記連結ピン６５を係合させて、前記可動部材５２とカムシャフト２９とを回転一体に構成する技術が記載されている。 Furthermore, a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 2 is disclosed. This valve operating apparatus is a variable valve operating system for an internal combustion engine in which a movable member supported so as to be axially movable on a camshaft changes the operation characteristics of the engine valve by switching the operation and stoppage of the actuator. The camshaft 29 is provided with a guide hole 63 that passes through the shaft and penetrates in the radial direction. A connection pin 65 is inserted through the guide hole 63, and a connection hole 64 provided on the inner surface of the movable member 52. A technique is described in which the movable pin 52 and the camshaft 29 are integrally rotated by engaging the connecting pin 65.

特開２０１０−３１８５５号公報JP 2010-31855 A 特開２０１０−１５６２３９号公報JP 2010-156239 A

しかしながら、上記特許文献１に記載された発明は、スプライン結合を構成するスプラインキー１０６Ａ及びスプライン溝１０６Ｂは、高精度に製造するためには凹凸を極小に形成する必要があるため、ガイド部材１０３及び吸気側カムシャフト１０１を製造するに当たり、製造コストが上昇してしまう。また、特許文献２に記載された発明は、カムシャフト２９に設けられたガイド孔６３に挿通する連結ピン６５は円柱体で可動部材５２の連結孔６４に挿通し端部をリテーナ７３ａで覆って固定され、可動部材５２と連結ピン６５は互いに軸方向に離反する機能は備えられていないので、カムシャフト位相可変装置を高精度に且つ円滑に作動させることができない。 However, in the invention described in Patent Document 1, the spline key 106A and the spline groove 106B that constitute the spline connection need to be formed with minimal unevenness in order to manufacture with high accuracy. In manufacturing the intake side camshaft 101, the manufacturing cost increases. Further, in the invention described in Patent Document 2, the connecting pin 65 inserted into the guide hole 63 provided in the camshaft 29 is a cylindrical body and is inserted into the connecting hole 64 of the movable member 52 and the end portion is covered with the retainer 73a. Since the fixed member and the movable member 52 and the connecting pin 65 are not provided with a function of separating from each other in the axial direction, the camshaft phase varying device cannot be operated with high accuracy and smoothly.

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、バルブタイミングの変更に関するカムシャフト位相可変装置の動作特性を高精度に且つ円滑に作動させると共に応答性が良好なエンジンの動弁装置を提供することにある。 The object of the present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and is capable of operating the operating characteristics of the camshaft phase varying device relating to the change of the valve timing with high accuracy and smoothness and operating the engine with good responsiveness. It is to provide a valve device.

本発明の他の目的は、カムシャフト位相可変装置を簡易な構成で装置の小型化を図り製造コストを低減できると共にエンジンの動弁装置を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a valve operating device for an engine that can reduce the manufacturing cost by reducing the size of the camshaft phase varying device with a simple configuration.

本発明は、クランクシャフトと、このクランクシャフトに同期して回転し、エンジンのバルブを開閉させるカムシャフトと、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるカムシャフト位相可変装置とを有するエンジンの動弁装置であって、前記カムシャフト位相可変装置は、前記クランクシャフトの回転が伝達され、前記カムシャフトに対して回転方向に相対変位可能で軸方向に相対変位不能な従動部材と、前記カムシャフトと回転一体に設けられ、前記従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能なガイド部材と、前記従動部材の前記ガイド部材と対向する面に形成したガイド溝と、前記ガイド部材の前記従動部材と対向する面に形成したガイド溝との間に保持されて、前記従動部材の回転を前記ガイド部材へ伝達する遠心ウェイトと、前記従動部材及びガイド部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材とを有し、前記カムシャフトには、その軸を通過して径方向に貫通する貫通孔が設けられ、軸端に平面部を備えた突起が形成された係合軸が前記貫通孔に挿通され、前記係合軸は前記カムシャフトの貫通孔内で回転可能に設けられ、前記係合軸は貫通孔への挿通状態で、前記突設された突起が前記ガイド部材の内周面に対向して設けられた平面部を備えた係合溝に前記突起の平面部と前記係合溝の平面部とを面接触させて係合することにより、前記ガイド部材は前記カムシャフトに対して回転一体、摺動自在に構成され、前記遠心ウェイトが遠心力の作用で前記付勢部材の付勢力に抗して前記ガイド溝に案内されて径方向外方へ移動することに伴い前記ガイド部材も、前記カムシャフトの軸方向に沿って前記従動部材から離反する方向に移動することで、前記従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位し、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるように構成されたものである。 The present invention relates to a crankshaft, a camshaft that rotates in synchronization with the crankshaft and opens / closes an engine valve, and a camshaft phase variable that relatively changes a phase in the rotational direction of the camshaft with respect to the crankshaft. The camshaft phase varying device transmits the rotation of the crankshaft, is relatively displaceable in the rotational direction with respect to the camshaft, and is not relatively displaceable in the axial direction. A follower member, a guide member provided integrally with the camshaft and rotatable relative to the follower member in a rotational direction and an axial direction; and a guide groove formed on a surface of the follower member facing the guide member And a guide groove formed on a surface of the guide member facing the driven member, A centrifugal weight that transmits rotation to the guide member; and a biasing member that biases the driven member and the guide member toward each other. The camshaft passes through the shaft in a radial direction. An engagement shaft provided with a through-hole penetrating and having a projection having a flat portion at the shaft end is inserted into the through-hole, and the engagement shaft is rotatably provided in the through-hole of the camshaft. The engaging shaft is inserted into the through-hole, and the protruding protrusion is provided in an engaging groove having a flat portion provided facing the inner peripheral surface of the guide member. By engaging the flat surface portion of the engaging groove in surface contact with each other, the guide member is configured to be integrally rotated and slidable with respect to the camshaft, and the centrifugal weight is attached by the action of centrifugal force. It is guided in the guide groove against the biasing force of the biasing member As the guide member moves outward, the guide member moves in a direction away from the driven member along the axial direction of the camshaft, so that the guide member is relatively displaced in the rotational direction and the axial direction with respect to the driven member. The phase in the rotational direction of the camshaft relative to the crankshaft is configured to change relatively.

本発明によれば、ガイド部材は、遠心ウェイトが遠心力の作用で付勢部材の付勢力に抗してカムシャフトの軸方向に沿って従動部材から離反する方向に移動することで、ガイド部材が従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位して、クランクシャフトに対するカムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させる。このため、簡単な構造で確実にバルブタイミングを変更でき、バルブタイミングの変更に関し動作特性が安定化して信頼性が向上すると共に、応答性も向上する。 According to the present invention, the guide member moves in the direction away from the driven member along the axial direction of the camshaft against the urging force of the urging member due to the centrifugal force. Is relatively displaced in the rotational direction and the axial direction with respect to the driven member, and the phase in the rotational direction of the camshaft relative to the crankshaft is changed relatively. For this reason, the valve timing can be reliably changed with a simple structure, the operation characteristics are stabilized and the reliability is improved with respect to the change of the valve timing, and the responsiveness is also improved.

また、カムシャフトの貫通孔に挿通された係合軸がカムシャフトの貫通孔内で回転可能に設けられるので、前記係合軸の軸端の平面部を備えた突起が、ガイド部材の内周面に設けられた平面部を備えた係合溝に係合して、ガイド部材がカムシャフトに回転一体及び摺動自在に構成されたので、スプライン構造と比較して簡易な構成になるため、装置の製造コストを低減できる。 Further, since the engagement shaft inserted into the through hole of the camshaft is rotatably provided in the through hole of the camshaft, the protrusion provided with the flat portion at the shaft end of the engagement shaft is formed on the inner periphery of the guide member. Since the guide member is configured to engage with the engagement groove having a flat portion provided on the surface, and the cam member is configured to be integrally rotated and slidable on the camshaft, it becomes a simple configuration as compared with the spline structure. The manufacturing cost of the apparatus can be reduced.

本発明に係るエンジンの動弁装置における一実施形態が適用されたエンジンを搭載する自動二輪車を示す左側面図。1 is a left side view showing a motorcycle equipped with an engine to which an embodiment of an engine valve gear according to the present invention is applied. 図１のエンジンを示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the engine of FIG. 図２におけるエンジンの動弁装置の一部であるカムシャフト位相可変装置の周囲を拡大し、図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図。Sectional drawing which expands the circumference | surroundings of the camshaft phase variable apparatus which is a part of valve operating apparatus of the engine in FIG. 2, and follows the III-III line of FIG. 図３のカムシャフト位相可変装置を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the camshaft phase variable apparatus of FIG. （Ａ）は図３及び図４の従動部材を示す正面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＶ部の部分拡大図。(A) is a front view which shows the driven member of FIG.3 and FIG.4, (B) is the elements on larger scale of the V section of FIG. 5 (A). （Ａ）は図３及び図４のガイド部材を示す正面図、（Ｂ）は図６（Ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図、（Ｃ）は図６（Ｂ）の模式図。(A) is a front view which shows the guide member of FIG.3 and FIG.4, (B) is sectional drawing which follows the VI-VI line of FIG. 6 (A), (C) is a schematic diagram of FIG. 6 (B). （Ａ）は、図３及び図４の係合軸の係合状態を示す断面図、（Ｂ）は図７（Ａ）の係合軸の変形形態における係合状態を示す断面図。(A) is sectional drawing which shows the engagement state of the engagement shaft of FIG.3 and FIG.4, (B) is sectional drawing which shows the engagement state in the deformation | transformation form of the engagement shaft of FIG.7 (A). 図３のＶＩＩＩ矢視図。The VIII arrow directional view of FIG. 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the IX-IX line | wire of FIG. 図３のカムシャフト位相可変装置におけるエンジン低回転時の遠心ウェイトの位置を示す動作説明図で、（Ａ）は図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、（Ｂ）は従動部材を示す正面図、（Ｃ）はガイド部材を示す正面図。3A and 3B are operation explanatory views showing the position of a centrifugal weight at the time of engine low rotation in the camshaft phase varying device of FIG. 3, where FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. FIG. 4C is a front view showing the guide member. 図３のカムシャフト位相可変装置におけるエンジン高回転時の遠心ウェイトの位置を示す動作説明図で、（Ａ）は図８のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図、（Ｂ）は従動部材を示す正面図、（Ｃ）はガイド部材を示す正面図。FIG. 4 is an operation explanatory view showing the position of a centrifugal weight at the time of high engine rotation in the camshaft phase varying device of FIG. 3, (A) is a sectional view taken along line III-III of FIG. 8, and (B) is a front view showing a driven member. FIG. 4C is a front view showing the guide member. 従来のエンジンの動弁装置におけるカムシャフト位相可変装置の周囲を示す断面図。Sectional drawing which shows the circumference | surroundings of the camshaft phase variable apparatus in the valve operating apparatus of the conventional engine.

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るエンジンの動弁装置における一実施形態が適用されたエンジンを搭載する自動二輪車を示す左側面図である。図２は、図１のエンジンを示す縦断面図である。図３は、図２におけるエンジンの動弁装置の一部であるカムシャフト位相可変装置の周囲を拡大して示す断面図である。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a left side view showing a motorcycle equipped with an engine to which an embodiment of an engine valve gear according to the present invention is applied. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the engine of FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the periphery of a camshaft phase varying device that is a part of the valve gear of the engine in FIG.

図１に示すように、自動二輪車１は車体フレーム２を有し、その前方にヘッドパイプ３が設けられる。ヘッドパイプ３には、図示しないサスペンション機構を内装し、前輪４を回動自在に支持する左右一対のフロントフォーク５やハンドルバー６等から構成されるステアリング機構７が設けられ、ハンドルバー６により前輪４が左右に回動自在に操舵される。 As shown in FIG. 1, the motorcycle 1 has a body frame 2, and a head pipe 3 is provided in front of the body frame 2. The head pipe 3 is provided with a steering mechanism 7 including a pair of left and right front forks 5, a handle bar 6 and the like, which includes a suspension mechanism (not shown) and rotatably supports the front wheel 4. 4 is steered so as to be pivotable to the left and right.

一方、車体フレーム２は、例えばツインチューブ型のもので、ヘッドパイプ３の直後で左右方向に拡開された後、互いに平行に後斜下方に延びる左右一対のタンクレールを兼ねたメインフレーム８と、これらのメインフレーム８の後端部に接続され、略上下方へ向かって延びる左右一対のセンターフレーム９と、これらのセンターフレーム９の後上端から後方に延びる左右一対のシートレール１０とを有して構成される。 On the other hand, the vehicle body frame 2 is, for example, of a twin tube type, and is expanded to the left and right immediately after the head pipe 3 and then serves as a main frame 8 that also serves as a pair of left and right tank rails extending parallel to each other and rearwardly downward. The pair of left and right center frames 9 connected to the rear ends of the main frames 8 and extending substantially upward and downward, and the pair of left and right seat rails 10 extending rearward from the rear upper ends of the center frames 9 are provided. Configured.

メインフレーム８の上方には燃料タンク１１が配置され、シートレール１０の上方には運転シート１２が配置される。また、センターフレーム９の略中央下部にはピボット軸１３が架設され、このピボット軸１３にスイングアーム１４がピボット軸１３廻りにスイング自在に枢着されると共に、このスイングアーム１４の後端に後輪１５が回動自在に軸支される。そして、前輪４と後輪１５間の車体中央下部で、燃料タンク１１下方にエンジン１６が配置される。 A fuel tank 11 is disposed above the main frame 8, and an operation seat 12 is disposed above the seat rail 10. Further, a pivot shaft 13 is installed at a substantially central lower portion of the center frame 9, and a swing arm 14 is pivotally attached to the pivot shaft 13 so as to be swingable around the pivot shaft 13, and at the rear end of the swing arm 14. The wheel 15 is pivotally supported. An engine 16 is disposed below the fuel tank 11 at the lower center of the vehicle body between the front wheels 4 and the rear wheels 15.

さらに、この自動二輪車１は車体の前部が流線形のカウリング１７で覆われており、走行中の空気抵抗低減と、走行風圧からのライダの保護とが図られている。また、車両の進行方向に向かって左側のセンターフレーム９下部にはサイドスタンド１８が設けられる。 Further, in the motorcycle 1, the front portion of the vehicle body is covered with a streamlined cowling 17 so as to reduce air resistance during traveling and to protect the rider from traveling wind pressure. Further, a side stand 18 is provided at the lower part of the left center frame 9 in the traveling direction of the vehicle.

図２に示すように、エンジン１６は４サイクル並列四気筒エンジンであり、主にヘッドカバー１９、シリンダヘッド２０、シリンダブロック２１、そしてエンジンケース２２から外形が構成される。このエンジンケース２２は分割式であり、例えば図における上下方向に三分割され、シリンダブロック２１が一体に形成されたアッパーエンジンケース２２Ａと、センターエンジンケース２２Ｂと、ロアーエンジンケース２２Ｃとを有して構成される。 As shown in FIG. 2, the engine 16 is a four-cycle parallel four-cylinder engine, and mainly includes a head cover 19, a cylinder head 20, a cylinder block 21, and an engine case 22. The engine case 22 is of a split type, and has, for example, an upper engine case 22A, a center engine case 22B, and a lower engine case 22C, which are divided into three in the vertical direction in the figure and the cylinder block 21 is integrally formed. Composed.

シリンダブロック２１は直立よりやや前傾して配置され、アッパーエンジンケース２２Ａとセンターエンジンケース２２Ｂとの合わせ面内側に軸受部２４がそれぞれ上下に分割して形成される。これらの軸受部２４に、エンジン１６の幅方向に延びるクランクシャフト２５が回転自在に支持される。 The cylinder block 21 is arranged to be inclined slightly forward from the upright, and the bearing portions 24 are respectively divided into upper and lower parts inside the mating surface of the upper engine case 22A and the center engine case 22B. A crankshaft 25 extending in the width direction of the engine 16 is rotatably supported by these bearing portions 24.

クランクシャフト２５には、コンロッド２６の大端部２６Ａが連結され、また、コンロッド２６の小端部２６Ｂにはピストン２７が連結される。そして、シリンダブロック２１内にはピストン２７が、図における略上下方向に摺動自在に収納される。また、シリンダヘッド２０とピストン２７との間の空間には燃焼室２８が形成され、その中央部には外方から点火プラグ２９がねじ結合される。 The crankshaft 25 is connected to the large end portion 26 </ b> A of the connecting rod 26, and the piston 27 is connected to the small end portion 26 </ b> B of the connecting rod 26. A piston 27 is accommodated in the cylinder block 21 so as to be slidable substantially in the vertical direction in the figure. A combustion chamber 28 is formed in the space between the cylinder head 20 and the piston 27, and a spark plug 29 is screwed to the center of the combustion chamber 28 from the outside.

ピストン２７の往復ストロークはクランクシャフト２５により回転運動に変換され、センターエンジンケース２２Ｂとロアーエンジンケース２２Ｃとによって形成される空間内の図示しないクラッチ機構およびミッション機構を経てドライブチェーン３０（図１参照）を介して駆動輪である後輪１５に伝達される。 The reciprocating stroke of the piston 27 is converted into a rotational motion by the crankshaft 25, and the drive chain 30 (see FIG. 1) passes through a clutch mechanism and a transmission mechanism (not shown) in the space formed by the center engine case 22B and the lower engine case 22C. Is transmitted to the rear wheel 15 which is a driving wheel.

上記エンジン１６は、また、シリンダヘッド２０の内部に配設された吸気バルブ３１、排気バルブ３２を開閉駆動する動弁装置３３を備える。この動弁装置３３は、本実施の形態ではＤＯＨＣ（ＤｏｕｂｌｅＯｖｅｒＨｅａｄＣａｍｓｈａｆｔ）型式である。 The engine 16 also includes a valve operating device 33 that opens and closes an intake valve 31 and an exhaust valve 32 disposed inside the cylinder head 20. This valve operating device 33 is a DOHC (Double Overhead Camshaft) type in the present embodiment.

この動弁装置３３は、カムドライブスプロケット３４を回転一体に備えた前述のクランクシャフト２５と、シリンダヘッド２０及びヘッドカバー１９間に配設されると共に、吸気カム３５が一体に形成され、吸気側カムドリブンスプロケット３６を備える吸気側カムシャフト３７と、シリンダヘッド２０及びヘッドカバー１９間に配設されると共に、排気カム３８が一体に形成され、図示しない排気側カムドリブンスプロケットを回転一体に備えた排気側カムシャフト４０と、カムドライブスプロケット３４と吸気側カムドリブンスプロケット３６及び排気側カムドリブンスプロケット（不図示）とに巻き回されて、クランクシャフト２５の回転駆動力を吸気側カムシャフト３７及び排気側カムシャフト４０へ伝達し、これらのカムシャフト３７及び４０をクランクシャフト２５に同期して回転させるカムチェーン４１と、吸気側カムシャフト３７と吸気側カムドリブンスプロケット３６との間に配設されたカムシャフト位相可変装置４２とを有して構成される。 This valve operating device 33 is disposed between the aforementioned crankshaft 25 provided with a cam drive sprocket 34 integrally with the rotation, the cylinder head 20 and the head cover 19, and an intake cam 35 is formed integrally with the intake side cam. An exhaust side camshaft 37 provided with a driven sprocket 36 and an exhaust side provided with an exhaust cam 38 integrally formed with an exhaust cam 38 disposed integrally between the cylinder head 20 and the head cover 19. The camshaft 40 is wound around a cam drive sprocket 34, an intake side cam driven sprocket 36, and an exhaust side cam driven sprocket (not shown), and the rotational driving force of the crankshaft 25 is supplied to the intake side cam shaft 37 and the exhaust side cam. These camshafts are transmitted to the shaft 40 And a cam chain 41 for rotating 7 and 40 in synchronization with the crankshaft 25, and a camshaft phase varying device 42 disposed between the intake side camshaft 37 and the intake side cam driven sprocket 36. Is done.

吸気側カムシャフト３７及び排気側カムシャフト４０は、車両幅方向に延びると共に、それぞれが車両前後方向に離間して平行に配置される。これらの吸気側カムシャフト３７及び排気側カムシャフト４０は、シリンダヘッド２０の軸受部３９と、この軸受部３９に取り付けられたカムハウジング４３により回転自在に軸支される。また、シリンダヘッド２０及びシリンダブロック２１には、車両の進行方向へ向かって右側、即ちサイドスタンド１８とは反対側の端部に、カムチェーン４１を収容するカムチェーン室４４が形成される。 The intake side camshaft 37 and the exhaust side camshaft 40 extend in the vehicle width direction, and are spaced apart from each other in the vehicle longitudinal direction and arranged in parallel. The intake side camshaft 37 and the exhaust side camshaft 40 are rotatably supported by a bearing portion 39 of the cylinder head 20 and a cam housing 43 attached to the bearing portion 39. The cylinder head 20 and the cylinder block 21 are formed with a cam chain chamber 44 for accommodating the cam chain 41 on the right side in the traveling direction of the vehicle, that is, on the end opposite to the side stand 18.

カムチェーン４１が巻き回される排気側カムドリブンスプロケット（不図示）が排気側カムシャフト４０と回転一体に設けられることから、この排気側カムシャフト４０の排気カム３８は、クランクシャフト２５により駆動されて、このクランクシャフト２５と回転方向に同一の位相で回転駆動され、排気バルブ３２を開閉駆動する。 Since an exhaust side cam driven sprocket (not shown) around which the cam chain 41 is wound is provided integrally with the exhaust side cam shaft 40, the exhaust cam 38 of the exhaust side cam shaft 40 is driven by the crankshaft 25. Thus, the exhaust valve 32 is driven to open and close by being rotated at the same phase as the crankshaft 25 in the rotational direction.

また、吸気側カムシャフト３７と吸気側カムドリブンスプロケット３６との間に設けられた前記カムシャフト位相可変装置４２は、クランクシャフト２５に対する吸気側カムシャフト３７の回転方向の位相を相対的に変化させるものである。従って、吸気側カムシャフト３７の吸気カム３５は、クランクシャフト２５により駆動されて、このクランクシャフト２５と回転方向に同一の位相または異なった位相で回転駆動され、吸気バルブ３１を開閉駆動する。尚、カムチェーン４１は、チェーンガイド（不図示）に案内されると共に、チェーンテンショナ（不図示）によりその緩みが抑制される。 The camshaft phase varying device 42 provided between the intake side camshaft 37 and the intake side cam driven sprocket 36 relatively changes the phase of the intake side camshaft 37 relative to the crankshaft 25 in the rotational direction. Is. Accordingly, the intake cam 35 of the intake camshaft 37 is driven by the crankshaft 25 and is driven to rotate in the same or different phase in the rotational direction with respect to the crankshaft 25 to drive the intake valve 31 to open and close. The cam chain 41 is guided by a chain guide (not shown), and its loosening is suppressed by a chain tensioner (not shown).

さて、図３に示すカムシャフト位相可変装置４２は、エンジン１６の運転状態に応じて、吸気バルブ３１と排気バルブ３２の少なくとも一方（本実施の形態では吸気バルブ３１）のバルブタイミングを制御して、吸気バルブ３１の開時期と排気バルブ３２の開時期とが重なるバルブオーバーラップを調整するものである。例えば、エンジン１６の高回転時には、バルブオーバーラップを小さく設定して吸気の吹き抜けを防止し、出力及び燃費を向上させると共に、排気中への有害物質の排出を抑制する。また、エンジン１６の低回転時にはバルブオーバーラップを大きく設定して、吸気の慣性を利用して吸気効率を高め、エンジン１６のトルクを向上させる。 The camshaft phase varying device 42 shown in FIG. 3 controls the valve timing of at least one of the intake valve 31 and the exhaust valve 32 (intake valve 31 in the present embodiment) according to the operating state of the engine 16. The valve overlap where the opening timing of the intake valve 31 and the opening timing of the exhaust valve 32 overlap is adjusted. For example, when the engine 16 rotates at a high speed, the valve overlap is set small to prevent the intake air from being blown through, thereby improving the output and fuel consumption, and suppressing the discharge of harmful substances into the exhaust. Further, the valve overlap is set to be large when the engine 16 is running at a low speed, the intake efficiency is increased by utilizing the inertia of the intake air, and the torque of the engine 16 is improved.

このカムシャフト位相可変装置４２は、図３及び図４に示すように、従動部材４５、ガイド部材４６、遠心ウェイト４７、付勢部材４８及びサークリップ４９を有して構成され、これらのサークリップ４９、付勢部材４８、ガイド部材４６、遠心ウェイト４７、従動部材４５が吸気側カムシャフト３７の軸端側から順次配設される。 As shown in FIGS. 3 and 4, the camshaft phase varying device 42 includes a driven member 45, a guide member 46, a centrifugal weight 47, a biasing member 48, and a circlip 49. 49, an urging member 48, a guide member 46, a centrifugal weight 47, and a driven member 45 are sequentially arranged from the shaft end side of the intake side camshaft 37.

従動部材４５は、図３及び図５に示すように、外周面に動力受部としての前記吸気側カムドリブンスプロケット３６が形成され、カムチェーン４１を介してクランクシャフト２５の回転が伝達されて駆動され、このクランクシャフト２５に対する回転方向の位相が一定（つまり同一）に設けられる。更にこの従動部材４５は、吸気側カムシャフト３７に対して回転方向に相対変位可能で、軸方向に相対変位不能に設けられる。 As shown in FIGS. 3 and 5, the driven member 45 is formed with the intake side cam driven sprocket 36 as a power receiving portion on the outer peripheral surface, and the rotation of the crankshaft 25 is transmitted via the cam chain 41. The phase in the rotational direction with respect to the crankshaft 25 is fixed (that is, the same). Further, the driven member 45 is provided so as to be relatively displaceable in the rotational direction with respect to the intake side camshaft 37 and not to be relatively displaceable in the axial direction.

また、ガイド部材４６は、図３、図６及び図７（Ａ）に示すように、係合軸６０を介して吸気側カムシャフト３７に回転一体に構成される。つまり、図４にも示すように、吸気側カムシャフト３７には、その軸Ｏを通過して径方向に貫通する貫通孔６１が形成されている。また、前記係合軸６０には両軸端にカムシャフトの軸方向と平行な平面部を備えた突起６２が設けられ、この係合軸６０が吸気側カムシャフト３７の貫通孔６１に挿通される。この挿通状態では、係合軸６０の両突起６２が吸気側カムシャフト３７から突設される。そして、この両突起６２が、ガイド部材４６の内周面に対向して設けられた一対のカムシャフトの軸方向と平行な平面部を備えた係合溝６３のそれぞれに係合される。 Further, as shown in FIGS. 3, 6, and 7 (A), the guide member 46 is configured integrally with the intake side camshaft 37 via an engagement shaft 60. That is, as shown in FIG. 4, the intake side camshaft 37 is formed with a through hole 61 that passes through the axis O and penetrates in the radial direction. Further, the engaging shaft 60 is provided with protrusions 62 having flat portions parallel to the axial direction of the camshaft at both shaft ends. The engaging shaft 60 is inserted into the through hole 61 of the intake side camshaft 37. The In this inserted state, both the protrusions 62 of the engagement shaft 60 protrude from the intake side camshaft 37. Both the protrusions 62 are engaged with engagement grooves 63 each having a flat portion parallel to the axial direction of the pair of camshafts provided to face the inner peripheral surface of the guide member 46.

このように、吸気側カムシャフト３７の貫通孔６１に挿通された係合軸６０の平面部を備えた突起６２がガイド部材４６の平面部を備えた係合溝６３に面接触係合することで、ガイド部材４６は、吸気側カムシャフト３７と回転一体で、且つ吸気側カムシャフト３７の軸Ｏ方向に摺動自在に設けられる。更に、このガイド部材４６は、従動部材４５に対し回転方向及び軸方向に相対変位可能に設けられる。尚、図７中の二点鎖線は、ガイド部材４６の破断箇所を示す。 Thus, the protrusion 62 having the flat portion of the engaging shaft 60 inserted through the through hole 61 of the intake side camshaft 37 is brought into surface contact engagement with the engaging groove 63 having the flat portion of the guide member 46. Thus, the guide member 46 is provided so as to rotate integrally with the intake side camshaft 37 and to be slidable in the direction of the axis O of the intake side camshaft 37. Further, the guide member 46 is provided so as to be relatively displaceable in the rotational direction and the axial direction with respect to the driven member 45. Note that a two-dot chain line in FIG.

遠心ウェイト４７は、図３に示すように、従動部材４５とガイド部材４６のそれぞれのガイド溝５１、５２（後述）間に保持されて、従動部材４５の回転をガイド部材４６へ伝達する。また付勢部材４８は、従動部材４５とガイド部材４６の少なくとも一方（本実施の形態ではガイド部材４６）に、これらの従動部材４５及びガイド部材４６を互いに接近する方向に付勢する付勢力を与える。更に、サークリップ４９は、吸気側カムシャフト３７軸端に取り付けられて付勢部材４８を保持する。 As shown in FIG. 3, the centrifugal weight 47 is held between guide grooves 51 and 52 (described later) of the driven member 45 and the guide member 46, and transmits the rotation of the driven member 45 to the guide member 46. Further, the biasing member 48 applies a biasing force to bias at least one of the driven member 45 and the guide member 46 (the guide member 46 in the present embodiment) in the direction in which the driven member 45 and the guide member 46 approach each other. give. Further, the circlip 49 is attached to the axial end of the intake camshaft 37 and holds the biasing member 48.

更に詳説すると、従動部材４５は、図３及び図５に示すように、吸気側カムドリブンスプロケット３６の内周側に周壁部５５が形成され、この周壁部５５の内壁面５６にガイド部材４６の外周面が軸方向に摺接可能に設けられる。また、この従動部材４５には、周壁部５５の内側部分でガイド部材４６に対向する面に、放射状のガイド溝５１が複数形成される。このガイド溝５１は、遠心ウェイト４７を案内するものであり、溝深さが一定に形成されると共に、従動部材４５の径方向に対し周方向一方側に角度θ（図５（Ｂ））だけ傾斜して形成される。 More specifically, as shown in FIGS. 3 and 5, the driven member 45 has a peripheral wall portion 55 formed on the inner peripheral side of the intake side cam-driven sprocket 36, and the guide member 46 is formed on the inner wall surface 56 of the peripheral wall portion 55. The outer peripheral surface is provided so as to be slidable in the axial direction. The driven member 45 is formed with a plurality of radial guide grooves 51 on a surface facing the guide member 46 at the inner portion of the peripheral wall portion 55. The guide groove 51 guides the centrifugal weight 47, has a constant groove depth, and has an angle θ (FIG. 5B) on one side in the circumferential direction with respect to the radial direction of the driven member 45. Inclined.

ガイド部材４６は、図３及び図６に示すように、従動部材４５と対向する面に放射状のガイド溝５２が複数形成される。このガイド溝５２は、遠心ウェイト４７を案内するものであり、ガイド部材４６の径方向に沿って形成される。また、このガイド溝５２には、ガイド部材４６の径方向外方へ向かうに従って溝深さが浅くなる勾配が設けられると共に、この勾配は、ガイド部材４６の径方向外方へ向かうに従って急峻になるように構成される。つまり、ガイド溝５２の溝深さの勾配は、ガイド部材４６の径方向内側が勾配αであり、外側が勾配β（β＞α）に設定される。勾配αと勾配βは、ガイド溝５２の底部のある一点（図６（Ｂ）の点Ｘ）付近で滑らかに変化するように構成されている。このガイド溝５２の勾配α及びβによって、従動部材４５のガイド溝５１とガイド部材４６のガイド溝５２とは、径方向外側へ向かうに従って互いの溝底部が接近するように構成される。 As shown in FIGS. 3 and 6, the guide member 46 has a plurality of radial guide grooves 52 formed on the surface facing the driven member 45. The guide groove 52 guides the centrifugal weight 47 and is formed along the radial direction of the guide member 46. Further, the guide groove 52 is provided with a gradient in which the groove depth becomes shallower toward the radially outward direction of the guide member 46, and the gradient becomes steeper as the radial direction outward of the guide member 46. Configured as follows. That is, the gradient of the groove depth of the guide groove 52 is set to the gradient α on the radially inner side of the guide member 46 and the gradient β (β> α) on the outer side. The gradient α and the gradient β are configured to change smoothly near a certain point (point X in FIG. 6B) at the bottom of the guide groove 52. Due to the gradients α and β of the guide groove 52, the guide groove 51 of the driven member 45 and the guide groove 52 of the guide member 46 are configured such that the groove bottoms approach each other as they go radially outward.

具体的には、ガイド部材４６のガイド溝５２は、径方向内側の勾配αの平面が径方向外側の勾配βの平面に所要の曲率Ｐの曲面を介して滑らかに連続している。図６（Ｃ）に示すように、ある点Ｘを通る曲面が所要の曲率Ｐで形成される曲面形状となっており、この曲面の両側（径方向内側と径方向外側）が勾配αと勾配βの平面状に構成されている。 Specifically, in the guide groove 52 of the guide member 46, the radially inner plane of the gradient α smoothly continues to the radially outer plane of the gradient β via a curved surface having a required curvature P. As shown in FIG. 6C, a curved surface passing through a certain point X has a curved surface shape formed with a required curvature P, and both sides (radially inner side and radially outer side) of the curved surface have a gradient α and a gradient. It is configured in a planar shape of β.

図３に示す遠心ウェイト４７は、鋼やタングステンなどのように比重の大きな材料にて構成され、ボール形状に形成される。また、付勢部材４８は、本実施の形態では皿ばねが用いられているが、波板ばね、渦巻ばね（竹の子ばね）等であってもよい。更に、サークリップ４９は、図３及び図８に示すように、吸気側カムシャフト３７の軸端に結合され、付勢部材４８の座面５８を支持して、ガイド部材４６との間で付勢部材４８を保持する。これにより、付勢部材４８の付勢力がガイド部材４６に付与される。 The centrifugal weight 47 shown in FIG. 3 is made of a material having a large specific gravity, such as steel or tungsten, and is formed in a ball shape. The urging member 48 is a disc spring in the present embodiment, but may be a corrugated spring, a spiral spring (bamboo spring), or the like. Further, as shown in FIGS. 3 and 8, the circlip 49 is coupled to the shaft end of the intake camshaft 37, supports the seat surface 58 of the urging member 48, and is attached to the guide member 46. The biasing member 48 is held. Thereby, the urging force of the urging member 48 is applied to the guide member 46.

図３及び図９に示すように、吸気側カムシャフト３７には、その軸Ｏ方向に沿って、この軸Ｏを通る中心部分にオイル通路６５が形成されると共に、このオイル通路６５に連通して導入通路６６及び支流通路６７が、吸気側カムシャフト３７の軸Ｏに直交して形成される。導入通路６６は、内側端がオイル通路６５に開口すると共に、外側端が、吸気側カムシャフト３７用の軸受部３９及びカムハウジング４３にリング状に形成されたオイル溝６８に開口する。また、支流通路６７は、内側端がオイル通路６５に開口すると共に、外側端が、吸気側カムシャフト３７の外周面におけるガイド部材４６との摺動面に開口される。 As shown in FIGS. 3 and 9, the intake side camshaft 37 is formed with an oil passage 65 in the center portion passing through the axis O along the direction of the axis O, and communicated with the oil passage 65. Thus, the introduction passage 66 and the branch passage 67 are formed orthogonal to the axis O of the intake camshaft 37. The introduction passage 66 has an inner end that opens to the oil passage 65 and an outer end that opens to an oil groove 68 formed in a ring shape in the bearing 39 for the intake camshaft 37 and the cam housing 43. The branch passage 67 has an inner end that opens to the oil passage 65 and an outer end that opens to a sliding surface with the guide member 46 on the outer peripheral surface of the intake camshaft 37.

軸受部３９及びカムハウジング４３のオイル溝６８に導入されたエンジンオイルは、矢印Ｍに示すように、オイル溝６８から導入通路６６を経てオイル通路６５内へ流入し、矢印Ｎに示すように、オイル通路６５から支流通路６７を経てカムシャフト位相可変装置４２（特に、ガイド部材４６と吸気側カムシャフト３７との摺動面、並びにガイド溝５１及び５２内の遠心ウェイト４７等）へ供給されて、このカムシャフト位相可変装置４２を潤滑する。その後、エンジンオイルは、図３及び図５（Ａ）に示す従動部材４５のガイド溝５１に形成されたオイル排出孔６９を経て、カムシャフト位相可変装置４２外へ排出される。 The engine oil introduced into the oil groove 68 of the bearing portion 39 and the cam housing 43 flows into the oil passage 65 from the oil groove 68 through the introduction passage 66 as shown by an arrow M, and as shown by an arrow N. The oil is supplied from the oil passage 65 through the branch passage 67 to the camshaft phase varying device 42 (particularly, the sliding surface between the guide member 46 and the intake side camshaft 37 and the centrifugal weight 47 in the guide grooves 51 and 52). The camshaft phase varying device 42 is lubricated. Thereafter, the engine oil is discharged out of the camshaft phase varying device 42 through an oil discharge hole 69 formed in the guide groove 51 of the driven member 45 shown in FIGS. 3 and 5A.

このオイル排出孔６９は、従動部材４５に形成された複数のガイド溝５１のうち、従動部材４５の周方向で略等間隔に位置する数個（例えば３個）のガイド溝５１の径方向内側位置に貫通して形成される。また、図９に示すように、吸気側カムシャフト３７の軸Ｏを通る中央部分に形成されたオイル通路６５は、支流通路６７よりも吸気側カムシャフト３７の軸端側で、この吸気側カムシャフト３７の軸Ｏを通過してその径方向に配置された前記係合軸６０によって閉塞される。従って、オイル通路６５は、吸気側カムシャフト３７の軸端側に専用のオイルプラグが不要になる。 The oil discharge holes 69 are radially inward of several (e.g., three) guide grooves 51 located at substantially equal intervals in the circumferential direction of the driven member 45 among the plurality of guide grooves 51 formed in the driven member 45. It is formed through the position. Further, as shown in FIG. 9, the oil passage 65 formed in the central portion passing through the axis O of the intake side camshaft 37 is closer to the axial end side of the intake side camshaft 37 than the branch passage 67. The shaft 37 passes through the axis O and is closed by the engagement shaft 60 disposed in the radial direction. Therefore, the oil passage 65 does not require a dedicated oil plug on the shaft end side of the intake side camshaft 37.

このように構成されたカムシャフト位相可変装置４２では、遠心ウェイト４７に遠心力が作用して、この遠心ウェイト４７が従動部材４５、ガイド部材４６のそれぞれのガイド溝５１、５２内を径方向外方へ移動する。これにより、ガイド部材４６は、付勢部材４８の付勢力に抗して、吸気側カムシャフト３７の軸方向に沿って従動部材４５から離反する方向に移動すると共に、従動部材４５のガイド溝５１の傾斜（角度θ）の作用で、従動部材４５に対して回転方向に相対変位する。この結果、クランクシャフト２５に対する吸気側カムシャフト３７の回転方向の位相が相対的に変化して、吸気側カムシャフト３７の吸気カム３５による吸気バルブ３１のバルブタイミングが変更される。 In the camshaft phase varying device 42 configured as described above, centrifugal force acts on the centrifugal weight 47, and the centrifugal weight 47 moves radially outside the guide grooves 51 and 52 of the driven member 45 and the guide member 46, respectively. Move towards. Accordingly, the guide member 46 moves in the direction away from the driven member 45 along the axial direction of the intake side camshaft 37 against the urging force of the urging member 48, and the guide groove 51 of the driven member 45. The relative displacement in the rotational direction with respect to the driven member 45 is caused by the action of the inclination (angle θ). As a result, the phase of the rotation direction of the intake camshaft 37 relative to the crankshaft 25 changes relatively, and the valve timing of the intake valve 31 by the intake cam 35 of the intake camshaft 37 is changed.

次に、作用を説明する。
図１０に示すように、エンジン１６が低回転域にあるときには、遠心ウェイト４７に作用する遠心力が小さく、この遠心ウェイト４７はガイド部材４６のガイド溝５２の勾配αと付勢部材４８の付勢力との作用で、ガイド溝５１及び５２の径方向内側端の初期位置に留まる。このため、吸気側カムシャフト３７は、吸気側カムドリブンスプロケット３６つまりクランクシャフト２５と回転方向の位相が同一となり、この吸気側カムシャフト３７に一体に形成された吸気カム３５は、組み付け時の位相で吸気バルブ３１を駆動する。これにより、吸気バルブ３１と排気バルブ３２は、バルブオーバーラップの大きな低中速用バルブタイミングとなり、中速トルクが向上する。 Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 10, when the engine 16 is in the low rotation range, the centrifugal force acting on the centrifugal weight 47 is small, and this centrifugal weight 47 is applied to the gradient α of the guide groove 52 of the guide member 46 and the biasing member 48. The action of the force remains at the initial position of the radially inner ends of the guide grooves 51 and 52. For this reason, the intake side camshaft 37 has the same rotational phase as the intake side cam driven sprocket 36, that is, the crankshaft 25, and the intake cam 35 formed integrally with the intake side camshaft 37 has a phase when assembled. Then, the intake valve 31 is driven. As a result, the intake valve 31 and the exhaust valve 32 become valve timings for low and medium speeds with large valve overlap, and the medium speed torque is improved.

図１１に示すように、エンジン１６が高回転域に至ると、遠心ウェイト４７に作用する遠心力が大きくなり、この遠心ウェイト４７は従動部材４５のガイド溝５１とガイド部材４６のガイド溝５２内を径方向外方へ向かって移動する。これにより、ガイド部材４６は、ガイド溝５２の勾配α及びβの作用で、付勢部材４８の付勢力に抗して、吸気側カムシャフト３７の軸方向外方側（矢印Ａ方向）へ移動する。このとき、従動部材４５のガイド溝５１には径方向に対して周方向一方側に角度θ（図５）の傾斜が設けられているので、ガイド部材４６は、ガイド溝５１の傾斜方向（図１１（Ｂ）及び（Ｃ）の矢印Ｂ方向）に従動部材４５に対して上記角度θだけ相対回転する。なお、図１１（Ｂ）及び（Ｃ）の矢印Ｂ方向の反対方向が、吸気側カムシャフト３７の回転方向Ｒである。 As shown in FIG. 11, when the engine 16 reaches a high rotation range, the centrifugal force acting on the centrifugal weight 47 increases, and the centrifugal weight 47 is in the guide groove 51 of the driven member 45 and the guide groove 52 of the guide member 46. Is moved radially outward. As a result, the guide member 46 moves outward (in the direction of arrow A) in the axial direction of the intake side camshaft 37 against the urging force of the urging member 48 by the action of the gradients α and β of the guide groove 52. To do. At this time, the guide groove 51 of the driven member 45 is provided with an inclination of an angle θ (FIG. 5) on one side in the circumferential direction with respect to the radial direction. 11 (B) and (C) in the direction of arrow B) relative to the driven member 45 by the angle θ. The direction opposite to the arrow B direction in FIGS. 11B and 11C is the rotation direction R of the intake camshaft 37.

これにより、吸気側カムシャフト３７は、ガイド部材４６との平面部を備えた係合軸６０及び平面部を備えた係合溝６３による面接触結合の作用で、クランクシャフト２５に対して回転方向の位相が変化する。このときの吸気側カムシャフト３７の位相の変化は、吸気側カムシャフト３７の回転方向Ｒの反対方向（遅角側）である。従って、この吸気側カムシャフト３７に一体に形成された吸気カム３５は、組み付け時の位相よりも遅角側へ変化した位相で吸気バルブ３１を駆動する。この結果、吸気バルブ３１と排気バルブ３２は、バルブオーバーラップが小さな高速用バルブタイミングとなり、エンジン１６の出力及び燃費が向上し、有害物質の排出が抑制される。 As a result, the intake camshaft 37 rotates relative to the crankshaft 25 by the surface contact coupling action of the engaging shaft 60 having a flat portion with the guide member 46 and the engaging groove 63 having the flat portion. The phase of changes. The change in the phase of the intake side camshaft 37 at this time is in the direction opposite to the rotation direction R of the intake side camshaft 37 (retard side). Accordingly, the intake cam 35 formed integrally with the intake side camshaft 37 drives the intake valve 31 with a phase that has changed to the retard side from the phase at the time of assembly. As a result, the intake valve 31 and the exhaust valve 32 provide high-speed valve timing with a small valve overlap, improving the output and fuel consumption of the engine 16 and suppressing the discharge of harmful substances.

エンジン１６の回転数が低下すると、遠心ウェイト４７に作用する遠心力が小さくなるため、遠心力によってガイド部材４６を矢印Ａ方向に移動させる力よりも付勢部材４８による付勢力の方が勝り、付勢部材４８の付勢力の作用でガイド部材４６が従動部材４５側へ移動し、遠心ウェイト４７がガイド溝５１及び５２の径方向内側へ移動して、ガイド部材４６及び遠心ウェイト４７は、やがて図１０に示す原位置に復帰する。遠心ウェイト４７の原位置への復帰に伴い、ガイド部材４６は、従動部材４５に対して進角側（図１１（Ｂ）及び（Ｃ）の矢印Ｂ方向の反対方向）に相対回転し、係合軸６０及び係合溝６３の作用で、吸気側カムシャフト３７はクランクシャフト２５に対して進角側へ位相を変化させる。この結果、吸気バルブ３１と排気バルブ３２は、バルブオーバーラップが大きな低中速用バルブタイミングとなり、前述のごとく中速トルクが向上する。 When the rotational speed of the engine 16 is reduced, the centrifugal force acting on the centrifugal weight 47 is reduced. Therefore, the urging force by the urging member 48 is superior to the force that moves the guide member 46 in the direction of arrow A by the centrifugal force. The guide member 46 moves to the driven member 45 side by the action of the urging force of the urging member 48, the centrifugal weight 47 moves to the inside in the radial direction of the guide grooves 51 and 52, and the guide member 46 and the centrifugal weight 47 eventually become. The original position shown in FIG. 10 is restored. As the centrifugal weight 47 returns to the original position, the guide member 46 rotates relative to the driven member 45 in the advance side (the direction opposite to the arrow B direction in FIGS. 11B and 11C). The intake side camshaft 37 changes the phase toward the advance side with respect to the crankshaft 25 by the action of the combined shaft 60 and the engaging groove 63. As a result, the intake valve 31 and the exhaust valve 32 have a valve timing for low and medium speeds with a large valve overlap, and the medium speed torque is improved as described above.

以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（８）を奏する。
（１）カムシャフト位相可変装置４２は、図３に示すように、遠心ウェイト４７が遠心力の作用で付勢部材４８の付勢力に抗して移動することで、ガイド部材４６が従動部材４５に対して回転方向に変位して、クランクシャフト２５に対する吸気側カムシャフト３７の回転方向の位相を相対的に変化させる。このため、簡単な構造で確実に吸気バルブ３１のバルブタイミングを変更でき、バルブタイミングの変更に関し動作特性が安定化して信頼性が向上すると共に、応答性も向上する。 With the configuration as described above, the following effects (1) to (8) are achieved according to the present embodiment.
(1) As shown in FIG. 3, in the camshaft phase varying device 42, the centrifugal weight 47 moves against the urging force of the urging member 48 by the action of centrifugal force, so that the guide member 46 is driven by the driven member 45. To the rotation direction, the phase of the rotation direction of the intake camshaft 37 relative to the crankshaft 25 is changed relatively. For this reason, the valve timing of the intake valve 31 can be reliably changed with a simple structure, and the operation characteristics are stabilized and reliability is improved with respect to the change of the valve timing, and the responsiveness is also improved.

（２）ガイド部材４６を従動部材４５に対して相対回転させることで、クランクシャフト２５に対する吸気側カムシャフト３７の回転方向の位相を相対的に変化させる構造であり、吸気側カムシャフト３７を軸方向にスライドさせる構造ではないので、シリンダヘッド２０周りを含めた動弁装置３３ひいてはエンジン１６の小型化を実現できる。 (2) By rotating the guide member 46 relative to the driven member 45, the phase in the rotational direction of the intake camshaft 37 relative to the crankshaft 25 is relatively changed. Since the structure is not slid in the direction, the valve gear 33 including the periphery of the cylinder head 20 and thus the engine 16 can be reduced in size.

（３）吸気側カムシャフト３７の貫通孔６１に挿通された係合軸６０の両軸端の平面部を備えた突起６２が、ガイド部材４６の内周面に形成された平面部を備えた係合溝６３に係合して、ガイド部材４６が吸気側カムシャフト３７に回転一体に構成されている。このため、吸気側カムシャフト３７とガイド部材４６とをスプライン結合させる場合と比較して、吸気側カムシャフト３７とガイド部材４６との結合が簡易な構成になるため、カムシャフト位相可変装置４２（ひいては動弁装置３３）の製造コストを低減できる。 (3) The protrusion 62 provided with the flat portions at both shaft ends of the engagement shaft 60 inserted through the through hole 61 of the intake side camshaft 37 has a flat portion formed on the inner peripheral surface of the guide member 46. The guide member 46 is configured to rotate integrally with the intake side camshaft 37 by engaging with the engaging groove 63. For this reason, compared with the case where the intake side camshaft 37 and the guide member 46 are spline-coupled, the coupling between the intake side camshaft 37 and the guide member 46 becomes a simple configuration, so that the camshaft phase varying device 42 ( As a result, the manufacturing cost of the valve gear 33) can be reduced.

（４）係合軸６０が吸気側カムシャフト３７の貫通孔６１内で回転可能であるため、図３及び図４に示すように、係合軸６０の両軸端の平面部を備えた突起６２とガイド部材４６の平面部を備えた係合溝６３とを常に面接触させることができ、これらの突起６２と係合溝６３との間の接触面圧を安定化できる。また、係合軸６０が吸気側カムシャフト３７とは別部材にて構成されるので、この係合軸６０を耐磨耗性に優れた材料で構成できる。これらの結果、吸気側カムシャフト３７とガイド部材４６との結合部分の耐磨耗性及び摺動性を向上させることができる。 (4) Since the engagement shaft 60 is rotatable in the through hole 61 of the intake side camshaft 37, as shown in FIGS. 3 and 4, the protrusions having flat portions at both shaft ends of the engagement shaft 60 62 and the engaging groove 63 provided with the flat portion of the guide member 46 can always be brought into surface contact with each other, and the contact surface pressure between the protrusion 62 and the engaging groove 63 can be stabilized. Further, since the engagement shaft 60 is formed of a member different from the intake side camshaft 37, the engagement shaft 60 can be formed of a material having excellent wear resistance. As a result, the wear resistance and slidability of the joint portion between the intake camshaft 37 and the guide member 46 can be improved.

（５）係合軸６０は、吸気側カムシャフト３７の軸Ｏを通過し、係合軸６０の両軸端に設けられた突起６２をガイド部材４６の係合溝６３に係合させる。このため、係合軸６０の両突起６２は、図７（Ａ）に示すように、吸気側カムシャフト３７の回転に伴いその回転方向Ｒに同じ角度だけ、吸気側カムシャフト３７の軸Ｏに対称に傾倒する。この結果、係合軸６０の両突起６２は、ガイド部材４６の係合溝６３に対して同時に且つ同一の応力をガイド部材４６へ伝達させることになるので、カムシャフト位相可変装置４２を高精度に且つ円滑に作動させることができる。 (5) The engagement shaft 60 passes through the axis O of the intake side camshaft 37 and engages the protrusions 62 provided at both shaft ends of the engagement shaft 60 with the engagement groove 63 of the guide member 46. Therefore, as shown in FIG. 7A, both protrusions 62 of the engagement shaft 60 are formed on the axis O of the intake camshaft 37 by the same angle in the rotation direction R as the intake camshaft 37 rotates. Tilt symmetrically. As a result, both the protrusions 62 of the engagement shaft 60 transmit the same stress to the guide member 46 simultaneously with respect to the engagement groove 63 of the guide member 46, so that the camshaft phase varying device 42 is highly accurate. And can be operated smoothly.

（６）従来の図１２に示すカムシャフト位相可変装置１００のように、ガイド部材１０３と吸気側カムシャフト１０１とをスプラインキー１０６Ａ及びスプライン溝１０６Ｂによりスプライン結合し、且つオイル通路１０８の軸端をオイルプラグとして機能するボルト１０７により閉塞する構造と比較すると、本実施形態では次の利点がある。つまり、図３に示すように、係合軸６０を用いて、ガイド部材４６と吸気側カムシャフト３７とを結合させ、且つオイル通路６５を閉塞するので、このオイル通路６５を閉塞するためのオイルプラグが不要になり、簡素な構造のカムシャフト位相可変装置４２及び動弁装置３３を実現できる。 (6) Like the conventional camshaft phase varying device 100 shown in FIG. 12, the guide member 103 and the intake camshaft 101 are spline-coupled by the spline key 106A and the spline groove 106B, and the shaft end of the oil passage 108 is connected to the shaft end. Compared with a structure closed by a bolt 107 that functions as an oil plug, the present embodiment has the following advantages. That is, as shown in FIG. 3, the guide shaft 46 and the intake side camshaft 37 are coupled using the engagement shaft 60 and the oil passage 65 is closed, so that the oil for closing the oil passage 65 is closed. No plug is required, and the camshaft phase varying device 42 and the valve operating device 33 having a simple structure can be realized.

（７）従来のカムシャフト位相金装置１００におけるオイル通路１０８の閉塞は、吸気側カムシャフト１０１の軸端に、オイルプラグとして機能するボルト１０７が螺装されていたが、この構造では、ボルト１０７が緩みシール性が低下することを防止するために、ボルト１０７の軸長を長く設定して、吸気側カムシャフト１０１に螺装させる必要がある。このため、オイル通路１０８に連通してカムシャフト位相可変装置１００へエンジンオイルを導く支流通路１０９は、ボルト１０７の径方向外側に設けること以外できず、カムシャフト位相可変装置１００へ供給するエンジンオイル量が不足する恐れがある。 (7) In the conventional camshaft phasing apparatus 100, the oil passage 108 is closed by screwing a bolt 107 functioning as an oil plug at the shaft end of the intake side camshaft 101. Therefore, it is necessary to set the axial length of the bolt 107 to be long and screw it to the intake camshaft 101 in order to prevent the sealing performance from being lowered. For this reason, the branch passage 109 that communicates with the oil passage 108 and guides the engine oil to the camshaft phase varying device 100 can only be provided on the radially outer side of the bolt 107, and the engine oil supplied to the camshaft phase varying device 100 There is a risk that the amount will be insufficient.

これに対し、本実施形態のカムシャフト位相可変装置４２では、図３に示すように、係合軸６０が吸気側カムシャフト３７の径方向に挿通されて、この吸気側カムシャフト３７に設けられたオイル通路６５を閉塞するので、吸気側カムシャフト３７の軸Ｏの中心部分にオイル通路６５を形成するに十分なスペースを確保できる。従って、このスペースにオイル通路６５を形成することで、カムシャフト位相可変装置４２に十分な量のエンジンオイルを供給できる。 On the other hand, in the camshaft phase varying device 42 of this embodiment, as shown in FIG. 3, the engagement shaft 60 is inserted in the radial direction of the intake side camshaft 37 and provided on the intake side camshaft 37. Since the oil passage 65 is closed, a sufficient space for forming the oil passage 65 in the central portion of the axis O of the intake side camshaft 37 can be secured. Therefore, a sufficient amount of engine oil can be supplied to the camshaft phase varying device 42 by forming the oil passage 65 in this space.

（８）吸気側カムシャフト３７のオイル通路６５から支流通路６７（図３、図９）を経てカムシャフト位相可変装置４２内へ導入されたエンジンオイルは、カムシャフト位相可変装置４２の従動部材４５のガイド溝５１に貫通して形成されたオイル排出孔６９を経て外部へ排出される。このオイル排出孔６９がガイド溝５１における内径側に形成されたので、従動部材４５のガイド溝５１とガイド部材４６のガイド溝５２との間に支流通路６７を経て導入されたエンジンオイルを、遠心ウェイト４７に油圧が作用する前に排出できる。この結果、支流通路６７を経てガイド溝５１、５２間に導入されたエンジンオイルの油圧が遠心ウェイト４７に作用することで生ずるカムシャフト位相可変装置４２の作動特性の変化を未然に防止できる。しかも、このエンジンオイルによって遠心ウェイト４７を、ガイド溝５１、５２間のいずれの位置にあっても良好に潤滑できる。 (8) The engine oil introduced into the camshaft phase varying device 42 from the oil passage 65 of the intake side camshaft 37 through the branch passage 67 (FIGS. 3 and 9) is driven by the driven member 45 of the camshaft phase varying device 42. The oil is discharged to the outside through an oil discharge hole 69 formed through the guide groove 51. Since the oil discharge hole 69 is formed on the inner diameter side of the guide groove 51, the engine oil introduced via the branch passage 67 between the guide groove 51 of the driven member 45 and the guide groove 52 of the guide member 46 is centrifuged. The oil can be discharged before the oil pressure acts on the weight 47. As a result, it is possible to prevent a change in the operating characteristics of the camshaft phase varying device 42 caused by the oil pressure of the engine oil introduced between the guide grooves 51 and 52 via the branch passage 67 acting on the centrifugal weight 47. Moreover, the engine oil can satisfactorily lubricate the centrifugal weight 47 regardless of the position between the guide grooves 51 and 52.

以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれ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で種々変形することができる。例えば、排気側カムシャフト４０に、カムシャフト位相可変装置４２と同様なカムシャフト位相可変装置を設置し、エンジン高回転時に排気側カムシャフト４０の回転方向の位相をクランクシャフト２５に対し進角側に変化させて、吸気バルブ３１と排気バルブ３２のバルブタイミングを、バルブオーバーラップの小さな高速用バルブタイミングに変更するように構成してもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the said embodiment, this invention is not limited to this, A various deformation | transformation can be made in the range which does not deviate from the main point of this invention. For example, a camshaft phase varying device similar to the camshaft phase varying device 42 is installed on the exhaust side camshaft 40 so that the rotational direction phase of the exhaust side camshaft 40 is advanced with respect to the crankshaft 25 at the time of high engine rotation. The valve timing of the intake valve 31 and the exhaust valve 32 may be changed to a high-speed valve timing with a small valve overlap.

また、これらの吸気側カムシャフト３７と排気側カムシャフト４０の両者にカムシャフト位相可変装置を設置して、エンジン高回転時に吸気バルブ３１と排気バルブ３２のバルブタイミングを、バルブオーバーラップの小さな高速用バルブタイミングに変更するように構成してもよい。 In addition, camshaft phase variable devices are installed on both the intake side camshaft 37 and the exhaust side camshaft 40 so that the valve timings of the intake valve 31 and the exhaust valve 32 can be adjusted at high speed with small valve overlap at the time of high engine speed. You may comprise so that it may change to the valve timing for use.

更に、図７（Ｂ）に示すように、カムシャフト位相可変装置４２のガイド部材４６から吸気側カムシャフト３７へ伝達される伝達動力が小さな場合には、係合軸６０の一軸端のみに突起６２を設けてもよい。 Further, as shown in FIG. 7 (B), when the transmission power transmitted from the guide member 46 of the camshaft phase varying device 42 to the intake side camshaft 37 is small, it projects only at one end of the engagement shaft 60. 62 may be provided.

１６エンジン
２５クランクシャフト
３１吸気バルブ
３２排気バルブ
３３動弁装置
３５吸気カム
３７吸気側カムシャフト
４２カムシャフト位相可変装置
４５従動部材
４６ガイド部材
４７遠心ウェイト
４８付勢部材
５１、５２ガイド溝
６０係合軸
６１貫通孔
６２突起
６３係合溝
６５オイル通路
６７支流通路
Ｏ軸 16 Engine 25 Crankshaft 31 Intake valve 32 Exhaust valve 33 Valve operating device 35 Intake cam 37 Intake side camshaft 42 Camshaft phase varying device 45 Follower member 46 Guide member 47 Centrifugal weight 48 Energizing member 51, 52 Guide groove 60 Engagement Shaft 61 Through hole 62 Protrusion 63 Engaging groove 65 Oil passage 67 Tributary passage O Shaft

Claims

クランクシャフトと、
このクランクシャフトに同期して回転し、エンジンのバルブを開閉させるカムシャフトと、
前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるカムシャフト位相可変装置とを有するエンジンの動弁装置であって、
前記カムシャフト位相可変装置は、
前記クランクシャフトの回転が伝達され、前記カムシャフトに対して回転方向に相対変位可能で軸方向に相対変位不能な従動部材と、
前記カムシャフトと回転一体に設けられ、前記従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位可能なガイド部材と、
前記従動部材の前記ガイド部材と対向する面に形成したガイド溝と、前記ガイド部材の前記従動部材と対向する面に形成したガイド溝との間に保持されて、前記従動部材の回転を前記ガイド部材へ伝達する遠心ウェイトと、
前記従動部材及びガイド部材を互いに接近する方向に付勢する付勢部材とを有し、
前記カムシャフトには、その軸を通過して径方向に貫通する貫通孔が設けられ、軸端に平面部を備えた突起が形成された係合軸が前記貫通孔に挿通され、前記係合軸は前記カムシャフトの貫通孔内で回転可能に設けられ、前記係合軸は貫通孔への挿通状態で、前記突設された突起が前記ガイド部材の内周面に対向して設けられた平面部を備えた係合溝に前記突起の平面部と前記係合溝の平面部とを面接触させて係合することにより、前記ガイド部材は前記カムシャフトに対して回転一体、摺動自在に構成され、
前記遠心ウェイトが遠心力の作用で前記付勢部材の付勢力に抗して前記ガイド溝に案内されて径方向外方へ移動することに伴い前記ガイド部材も、前記カムシャフトの軸方向に沿って前記従動部材から離反する方向に移動することで、前記従動部材に対して回転方向及び軸方向に相対変位し、前記クランクシャフトに対する前記カムシャフトの回転方向の位相を相対的に変化させるように構成されたエンジンの動弁装置。 A crankshaft,
A camshaft that rotates in synchronization with the crankshaft and opens and closes the valve of the engine;
A valve operating device for an engine having a camshaft phase varying device that relatively changes a phase in a rotational direction of the camshaft with respect to the crankshaft;
The camshaft phase varying device is
A driven member to which the rotation of the crankshaft is transmitted and which is relatively displaceable in the rotational direction with respect to the camshaft and is not relatively displaceable in the axial direction;
A guide member provided integrally with the camshaft and capable of relative displacement in the rotational direction and the axial direction with respect to the driven member;
The guide member is held between a guide groove formed on a surface of the driven member facing the guide member and a guide groove formed on a surface of the guide member facing the driven member, and the rotation of the driven member is guided by the guide. A centrifugal weight to be transmitted to the member;
An urging member that urges the driven member and the guide member toward each other;
The camshaft is provided with a through-hole that passes through the shaft in the radial direction, and an engagement shaft having a projection having a flat portion at the shaft end is inserted through the through-hole, and the engagement The shaft is rotatably provided in the through hole of the camshaft, the engagement shaft is inserted into the through hole, and the protruding protrusion is provided to face the inner peripheral surface of the guide member. The guide member rotates and is slidable with respect to the camshaft by engaging the flat portion of the protrusion and the flat portion of the engagement groove in surface contact with the engaging groove having a flat portion. Composed of
As the centrifugal weight is guided by the guide groove against the urging force of the urging member under the action of centrifugal force and moves radially outward, the guide member also follows the axial direction of the camshaft. And moving in a direction away from the driven member so that the driven member is displaced relative to the driven member in the rotational direction and the axial direction, and the phase in the rotational direction of the camshaft relative to the crankshaft is changed relatively. A configured valve gear for an engine.