JPH11173120A - Variable valve system for internal combustion engine - Google Patents
Variable valve system for internal combustion engineInfo
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- JPH11173120A JPH11173120A JP33726997A JP33726997A JPH11173120A JP H11173120 A JPH11173120 A JP H11173120A JP 33726997 A JP33726997 A JP 33726997A JP 33726997 A JP33726997 A JP 33726997A JP H11173120 A JPH11173120 A JP H11173120A
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- rotating member
- rotating
- cam
- internal combustion
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、内燃機関の運転
状態に応じて吸気弁や排気弁を適切なタイミングで開閉
駆動する可変動弁装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve apparatus for driving an intake valve and an exhaust valve to open and close at an appropriate timing according to the operating state of an internal combustion engine.
【０００２】[0002]
【関連する背景技術】この種の可変動弁装置、すなわ
ち、内燃機関の運転状態に応じて吸気弁又は排気弁の開
閉時期や開放期間を適切に可変制御する装置は、例え
ば、特公昭４７−２０６５４号，特開平３−１６８３０
９号，特開平４−１８３９０５号，特開平６−１０６３
０号、特開平８−２４０１０９号及び特開平９−４１９
２３号公報においてそれぞれ開示されている。2. Description of the Related Art A variable valve operating device of this type, that is, a device for appropriately variably controlling the opening / closing timing and the opening period of an intake valve or an exhaust valve in accordance with the operating state of an internal combustion engine, is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. No. 20654, JP-A-3-16830
9, JP-A-4-183905, JP-A-6-1063
No. 0, JP-A-8-240109 and JP-A-9-419
No. 23, respectively.
【０００３】上記の公報に記載されている公知の可変動
弁装置等にあっては、いずれも、クランク軸に連動して
回転される回転部材に対して不等速にカムを回転させる
ための機械的な手法が採用されている。具体的には、こ
のような機械的手法は、回転部材の回転中心に対して偏
心した位置にカムの回転中心を設定する偏心機構を用い
た不等速継手から構成されており、このような不等速継
手は、例えば回転部材とカムとの間に介装されて、回転
部材の回転を不等速にカムに伝達するものとなってい
る。より詳しくは、不等速継手の偏心機構は、回転部材
の回転中心に対して偏心した回転中心回りに回転し、回
転部材の回転力をカムに伝達する中間回転部材と、この
中間回転部材の回転中心をその偏心位置に保持するため
の支持部材がそれぞれ用いられている。[0003] In the known variable valve actuating devices and the like described in the above-mentioned publications, all of them are for rotating a cam at a non-uniform speed with respect to a rotating member rotated in association with a crankshaft. A mechanical approach is adopted. Specifically, such a mechanical method is constituted by a non-constant velocity joint using an eccentric mechanism for setting the rotation center of the cam at a position eccentric with respect to the rotation center of the rotating member. The non-constant velocity joint is interposed between the rotating member and the cam, for example, and transmits the rotation of the rotating member to the cam at a non-constant velocity. More specifically, the eccentric mechanism of the non-constant velocity joint includes an intermediate rotation member that rotates around a rotation center eccentric with respect to the rotation center of the rotation member and transmits the rotation force of the rotation member to the cam. Support members for holding the center of rotation at the eccentric position are used.
【０００４】上述した公知の可変動弁装置等によれば、
回転部材に対し中間回転部材が偏心した状態にあるの
で、回転部材の１回転あたり、回転部材に対してカムの
回転位相がずれることになり、本来のカムプロフィール
から得られる弁開閉時期及び弁開放期間の特性とは異な
る特性を得ることができる。更に、偏心機構は支持部材
を変位させることで、中間回転部材における回転中心の
偏心位置を適宜に変更可能となっており、これにより、
上述した弁開閉時期及び弁開放期間の特性を可変とする
ことができる。According to the above-described known variable valve operating device and the like,
Since the intermediate rotating member is eccentric with respect to the rotating member, the rotation phase of the cam is shifted with respect to the rotating member per rotation of the rotating member, and the valve opening / closing timing and valve opening obtained from the original cam profile are obtained. Characteristics different from the characteristics of the period can be obtained. Further, the eccentric mechanism can appropriately change the eccentric position of the rotation center in the intermediate rotating member by displacing the support member, and thereby,
The characteristics of the valve opening / closing timing and the valve opening period described above can be made variable.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】それ故、上述した可変
動弁装置等は、いずれも、カムの回転位相、つまり、中
間回転部材の回転中心位置（偏心位置）を調整するため
に、支持部材を駆動する駆動ユニット（例えば、油圧ア
クチュエータ、電動サーボモータ等）を備えている。Therefore, in any of the above-described variable valve operating devices, etc., the supporting member is required to adjust the rotational phase of the cam, that is, the rotational center position (eccentric position) of the intermediate rotating member. (For example, a hydraulic actuator, an electric servomotor, etc.).
【０００６】中間回転部材の回転中心位置が所定の位置
に保持されているとき、固定状態にある支持部材は、回
転状態にある中間回転部材からフリクションを常に受け
る。このため、上述したように中間回転部材の回転中心
位置を調整するとき、駆動ユニットはこのフリクション
に抗して支持部材を駆動しなければならない場合があ
る。従って、弁開閉時期や弁開放期間を所望に調整する
ためには、その分、駆動ユニットに大きな駆動性能が要
求される。When the rotation center position of the intermediate rotation member is held at a predetermined position, the support member in the fixed state always receives friction from the intermediate rotation member in the rotation state. For this reason, when adjusting the rotation center position of the intermediate rotation member as described above, the drive unit may need to drive the support member against this friction. Therefore, in order to adjust the valve opening / closing timing and the valve opening period as desired, a large driving performance is required for the driving unit.
【０００７】この発明は上述した事情に基づいてなされ
たもので、その目的とするところは、弁開閉時期や弁開
放期間の調整作動に要する動力を合理的に得ることで、
より簡素な構成による内燃機関の可変動弁装置を提供す
ることにある。The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to rationally obtain the power required for adjusting the valve opening / closing timing and the valve opening period.
An object of the present invention is to provide a variable valve operating device for an internal combustion engine with a simpler configuration.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の内燃機関の可変動弁装置は、拘束手段に
より支持部材の回転を拘束して第２回転軸線を固定する
一方、制御手段によりこの拘束を解除して支持部材を回
転させ、第２回転軸線を第１回転軸線の回りに移動させ
るものとしている。In order to achieve the above object, a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 restrains the rotation of a support member by restraining means to fix a second rotation axis, The restraint is released by the control means, the support member is rotated, and the second rotation axis is moved around the first rotation axis.
【０００９】すなわち、請求項１の可変動弁装置によれ
ば、拘束手段は、支持部材が中間回転部材から受ける回
転フリクション、つまり、引き摺り回転トルクに抗して
支持部材の回転を拘束する。これにより、第２回転軸
線、つまり、第１回転部材の第１回転軸線から偏心した
カムの回転軸線が所望の位置に固定される。一方、制御
手段が拘束手段による支持部材の拘束を解除すると、支
持部材は引き摺り回転トルクにより自然に回転する。こ
の後、第２回転軸線が所望の位置まで移動すると、拘束
手段はその位置で支持部材の回転を拘束する。従って、
これら拘束手段と制御手段との協働により第２回転軸線
の位置が所望に変更され、弁開放時期や弁開放期間が内
燃機関の運転状態に応じて最適に可変される。That is, according to the variable valve operating device of the first aspect, the restricting means restricts the rotation of the support member against the rotational friction that the support member receives from the intermediate rotary member, that is, the drag rotational torque. Thereby, the second rotation axis, that is, the rotation axis of the cam eccentric from the first rotation axis of the first rotating member is fixed at a desired position. On the other hand, when the control means releases the restraint of the support member by the restraint means, the support member rotates spontaneously by the drag rotation torque. Thereafter, when the second rotation axis moves to a desired position, the restraining means restrains the rotation of the support member at that position. Therefore,
The position of the second rotation axis is changed as desired by the cooperation of the restraining means and the control means, and the valve opening timing and the valve opening period are optimally changed according to the operating state of the internal combustion engine.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して可変動弁装
置の実施例について説明する。図１を参照すると、内燃
機関のシリンダヘッド１の一部の断面が示されており、
同図には、一実施例の可変動弁装置の構成もまた詳細に
示されている。この実施例の可変動弁装置が適用された
内燃機関は、一例として自動車に搭載された直列多気筒
ＤＯＨＣ型のガソリンエンジンからなっており、図１に
は、その１つのシリンダ（図示しない）に対応する可変
動弁装置が示されている。また、この実施例の可変動弁
装置はシリンダの上方に配設されて、吸気弁又は排気弁
であるバルブ２を駆動するようになっている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a variable valve operating apparatus will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, a cross section of a part of a cylinder head 1 of an internal combustion engine is shown.
FIG. 2 also shows the configuration of the variable valve apparatus according to the embodiment in detail. The internal combustion engine to which the variable valve apparatus of this embodiment is applied is, for example, an in-line multi-cylinder DOHC type gasoline engine mounted on an automobile, and FIG. 1 shows one cylinder (not shown). The corresponding variable valve train is shown. Further, the variable valve apparatus of this embodiment is disposed above a cylinder to drive a valve 2 which is an intake valve or an exhaust valve.
【００１１】図１に示される可変動弁装置を構成する要
素のうち、第１回転部材としてのカムシャフト４、第２
回転部材としてのカムローブ６及び不等速継手手段とし
ての不等速継手８についてはいずれも公知の部材（特開
平９−４１９２３号公報に記載）を適用したものであ
り、ここでは、これらカムシャフト４、カムローブ６及
び不等速継手８について簡単に説明する。The camshaft 4 as a first rotating member and the second
Known members (described in JP-A-9-41923) are applied to the cam lobe 6 as a rotating member and the non-constant velocity joint 8 as a non-constant velocity coupling means. 4, the cam lobe 6 and the non-constant velocity joint 8 will be briefly described.
【００１２】先ず、カムシャフト４（第１回転部材）は
シリンダの上方をその配列方向に延び、図示しない軸受
を介してシリンダヘッド１に支持されている。また、こ
のカムシャフト４は、図示しないクランク軸に連動して
第１回転軸線Ｏ1の回りに回転されるようになってい
る。なお、この種の可変動弁装置に適用されるカムシャ
フト４は、あくまで回転部材としてのものであり、通常
の動弁装置に適用される、外周部にカムを一体的に有し
たカムシャフトとは異なる。First, the camshaft 4 (first rotating member) extends above the cylinder in the arrangement direction, and is supported by the cylinder head 1 via a bearing (not shown). Further, the cam shaft 4 is adapted to be rotated around the first rotational axis O 1 in conjunction with a crank shaft (not shown). In addition, the camshaft 4 applied to this type of variable valve operating device is merely a rotating member, and is applied to a normal valve operating device. Is different.
【００１３】次に、カムローブ６（第２回転部材）は、
カムシャフト４と同心、つまり、この例ではカムシャフ
ト４の外側に嵌合されており、この状態で、カムローブ
６はカムシャフト４に対して相対回転自在となってい
る。また、カムローブ６は、カムシャフト４に嵌合され
た状態で、軸受１０を介してシリンダヘッド１に回転自
在に支持されている。Next, the cam lobe 6 (second rotating member)
The cam lobe 6 is concentric with the camshaft 4, that is, fitted outside the camshaft 4 in this example. In this state, the cam lobe 6 is rotatable relative to the camshaft 4. The cam lobe 6 is rotatably supported by the cylinder head 1 via a bearing 10 while being fitted to the camshaft 4.
【００１４】カムローブ６の外周部には、バルブ２を開
閉駆動するためのカム部１２が形成されており、また、
カムローブ６の軸線方向でみて、その一端にはラジアル
方向に突出したアーム部１４が形成されている。公知の
ように、不等速継手８（不等速継手手段）は、カムシャ
フト４の回転をカムローブ６に伝達してカム部１２を回
転させるためのものであり、その際、カムシャフト４の
回転速とは不等速にカム部１２を回転させることができ
るようになっている。また、この不等速継手８には、支
持部材としてのコントロールディスク１６、偏心軸受部
１８（軸支部）及び中間回転部材としての係合ディスク
２０が含まれる。A cam portion 12 for opening and closing the valve 2 is formed on the outer periphery of the cam lobe 6.
As viewed in the axial direction of the cam lobe 6, an arm portion 14 is formed at one end thereof and protrudes in the radial direction. As is well known, the non-constant velocity joint 8 (variable velocity joint means) is for transmitting the rotation of the camshaft 4 to the cam lobe 6 to rotate the cam portion 12. The cam portion 12 can be rotated at a non-constant speed with the rotation speed. The non-constant velocity joint 8 includes a control disk 16 as a support member, an eccentric bearing 18 (shaft support), and an engagement disk 20 as an intermediate rotating member.
【００１５】具体的には、コントロールディスク１６
（支持部材）は、カムシャフト４の外側に変位可能、つ
まり、この例ではカムシャフト４と同心にして、その外
周上に回転自在に設けられており、偏心軸受部１８は、
コントロールディスク１６の中心部において、第１回転
軸線Ｏ1に対して偏心した位置に設けられている。そし
て、係合ディスク２０（中間回転部材）は、偏心軸受部
１８の外周に回転自在に支持され、これにより第１回転
軸線Ｏ1から偏心した第２回転軸線Ｏ2を有したものとな
っている。More specifically, the control disk 16
The (supporting member) is displaceable to the outside of the camshaft 4, that is, in this example, provided concentrically with the camshaft 4 and rotatably provided on the outer periphery thereof.
In the center of the control disc 16 is provided at a position eccentric to the first rotation axis O 1. The engaging disk 20 (intermediate rotating member) is rotatably supported on the outer periphery of the eccentric bearing portion 18, thereby having a second rotating axis O 2 eccentric from the first rotating axis O 1. I have.
【００１６】係合ディスク２０には、カムローブ６に向
かう一端面側に偏心軸受部１８を挟んで一対のスライダ
用溝２２が同一直径上に形成されている。そして、これ
らスライダ用溝２２には、それぞれスライダ２４が填め
込んで設けられており、これら一対のスライダ２４は、
何れもスライダ用溝２２内において摺動自在となってい
る。更に、スライダ２４には、それぞれに孔が形成され
ており、この孔には、ドライブピン２６の一端部が差し
込まれている。A pair of slider grooves 22 having the same diameter are formed on the engaging disk 20 on one end face side toward the cam lobe 6 with the eccentric bearing 18 interposed therebetween. Each of the slider grooves 22 is provided with a slider 24 inserted therein.
Both are slidable in the slider groove 22. Further, a hole is formed in each of the sliders 24, and one end of the drive pin 26 is inserted into this hole.
【００１７】カムシャフト４には、そのラジアル方向に
ドライブアーム２８が突設されており、このドライブア
ーム２８は、カムシャフト４と一体的に回転するように
なっている。また、ドライブアーム２８にもドライブピ
ン２６用の孔が設けられており、この孔には、一対のド
ライブピン２６のうち、ドライブアーム２８に対応する
一方のドライブピン２６の他端部が差し込まれている。
また、カムローブ６のアーム部１４にもドライブピン２
６用の穴部２９が設けられており、この穴部２９には、
カムローブ６に対応する他方のドライブピン２６の他端
部が差し込まれている。なお、各ドライブピン２６は、
それぞれの差し込み状態で回転自在となっている。A drive arm 28 protrudes from the camshaft 4 in the radial direction. The drive arm 28 rotates integrally with the camshaft 4. The drive arm 28 is also provided with a hole for the drive pin 26, into which the other end of one of the pair of drive pins 26 corresponding to the drive arm 28 is inserted. ing.
The drive pin 2 is also provided on the arm 14 of the cam lobe 6.
6 are provided, and in this hole 29,
The other end of the other drive pin 26 corresponding to the cam lobe 6 is inserted. Each drive pin 26 is
It is rotatable in each insertion state.
【００１８】コントロールディスク１６には、その外周
部に偏心制御ギヤ３０が形成されており、個々のコント
ロールディスク１６は、この偏心制御ギヤ３０において
コントロールギヤ３２と噛み合っている。また、コント
ロールギヤ３２は、個々のコントロールディスク１６に
対応して複数設けられている。このようなコントロール
ギヤ３２は、カムシャフト４と平行に延びるギヤ軸３４
の外周に設けられて、このギヤ軸３４と一体的に回転す
るようになっている。なお、上述した軸受１０は、ギヤ
軸３４の軸受としても兼用されている。An eccentricity control gear 30 is formed on the outer periphery of the control disk 16, and each control disk 16 meshes with a control gear 32 at the eccentricity control gear 30. Further, a plurality of control gears 32 are provided corresponding to the individual control disks 16. Such a control gear 32 has a gear shaft 34 extending parallel to the camshaft 4.
And rotates integrally with the gear shaft 34. The bearing 10 described above is also used as a bearing for the gear shaft 34.
【００１９】上述した構成のカムローブ６及び不等速継
手８は、個々のシリンダに対応して設けられている。な
お、カムシャフト４及びギヤ軸３４は、シリンダヘッド
１内を気筒列の全域に亘って延びており、これらカムシ
ャフト４及びギヤ軸３４は、全てのシリンダについて共
用されている。図１に示されるシリンダヘッド１の一端
部には、可変動弁装置の拘束手段をなすロックユニット
４０の本体部分が配設されており、以下には、このロッ
クユニット４０について詳細に説明する。The cam lobes 6 and the non-constant velocity joints 8 having the above-described structures are provided corresponding to individual cylinders. The camshaft 4 and the gear shaft 34 extend in the cylinder head 1 over the entire area of the cylinder row, and the camshaft 4 and the gear shaft 34 are shared by all cylinders. At one end of the cylinder head 1 shown in FIG. 1, a main body of a lock unit 40 serving as a restraining means of the variable valve operating device is provided. Hereinafter, the lock unit 40 will be described in detail.
【００２０】ロックユニット４０は、先ず、シリンダヘ
ッド１内に軸受４２を介して回転自在に支持されたドラ
イブギヤ４４を有しており、このドライブギヤ４４は、
上述したギヤ軸の一端部に設けられたコントロールギヤ
４６と噛み合っている。なお、このドライブギヤ４４の
軸部４５は中空に成形されており、その中空内部にはカ
ムシャフト４の一端部が差し込まれた状態で配置されて
いる。シリンダヘッド１の軸受４２を設けた部位は、図
示のように凹所に形成されており、軸部４５の端部はこ
の凹所内に配置されている。The lock unit 40 has a drive gear 44 rotatably supported in the cylinder head 1 via a bearing 42. The drive gear 44 is
The gear meshes with a control gear 46 provided at one end of the gear shaft described above. The shaft portion 45 of the drive gear 44 is formed to be hollow, and is disposed inside the hollow with one end of the camshaft 4 inserted. The portion of the cylinder head 1 where the bearing 42 is provided is formed in a recess as shown, and the end of the shaft portion 45 is disposed in the recess.
【００２１】また、ロックユニット４０は、ドライブギ
ヤ４４にジョイント機構４７を介して接続され、且つ、
軸受部材４８に支持されて回転自在なロックシャフト５
０を有している。より詳しくは、これらジョイント機構
４７、ロックシャフト５０の一端部及び軸受部材４８は
何れも上述の凹所内に配置されており、軸受部材４８は
この凹所内に嵌合されている。ロックシャフト５０の他
端部は、ハウジング５１に覆われており、図示のように
ハウジング５１と軸受部材４８とは相互に複数のボルト
５２（１本のみ図示）によりフランジ接合されている。
そして、この状態で、これらロックシャフト５０、軸受
部材４８及びハウジング５１は、一体的に複数のボルト
５６（１本のみ図示）によりシリンダヘッド１に締結固
定されたものとなっている。なお、軸受部材４８の外周
とシリンダヘッド１の凹所との間にはシールリング５３
が介装されている。また、シリンダヘッド１の上面はロ
ッカカバー５４に覆われており、これらロッカカバー５
４とシリンダヘッド１との間にはロッカカバーガスケッ
ト５５が介装されている。The lock unit 40 is connected to the drive gear 44 via a joint mechanism 47, and
Lock shaft 5 rotatably supported by bearing member 48
It has 0. More specifically, the joint mechanism 47, one end of the lock shaft 50, and the bearing member 48 are all disposed in the above-described recess, and the bearing member 48 is fitted in the recess. The other end of the lock shaft 50 is covered by a housing 51, and the housing 51 and the bearing member 48 are flanged to each other by a plurality of bolts 52 (only one is shown) as shown.
In this state, the lock shaft 50, the bearing member 48, and the housing 51 are integrally fixed to the cylinder head 1 by a plurality of bolts 56 (only one is shown). A seal ring 53 is provided between the outer periphery of the bearing member 48 and the recess of the cylinder head 1.
Is interposed. The upper surface of the cylinder head 1 is covered with a rocker cover 54.
A rocker cover gasket 55 is interposed between the cylinder head 4 and the cylinder head 1.
【００２２】ジョイント機構４７は、オルダム継手から
なっており、一方のドライブギヤ４４のフランジ５８に
は、中央に凹部６０が形成されると共にそのラジアル方
向に一対のすり割り６２が同一線上に形成されている。
他方、ロックシャフト５０のフランジ６４には、ラジア
ル方向に一対の突出片６６が同一線上に形成されてい
る。このようなジョイント機構４７は、ロックシャフト
５０のフランジ６４がドライブギヤ４４のフランジ５８
に形成された凹部６０にはめ込まれた状態で、突出片６
６とすり割り６２が相互に回転方向に係合して構成され
ている。The joint mechanism 47 is made of an Oldham coupling, and a flange 58 of one of the drive gears 44 has a concave portion 60 formed at the center and a pair of slits 62 formed on the same line in the radial direction. ing.
On the other hand, a pair of projecting pieces 66 are formed on the flange 64 of the lock shaft 50 on the same line in the radial direction. In such a joint mechanism 47, the flange 64 of the lock shaft 50 is
The projecting piece 6 is fitted in the recess 60 formed in the
6 and the slot 62 are mutually engaged in the rotational direction.
【００２３】また、ハウジング５１に覆われたロックシ
ャフト５０の他端部には、その外周にロックプレート６
８とディスク７０が設けられており、これらロックプレ
ート６８及びディスク７０は、ロックシャフト５０と一
体的に回転するようになっている。また、ロックプレー
ト６８及びディスク７０は、ハウジング５１内に区画し
て形成された２つの室７２，７４にそれぞれ別個に収納
されている。このうち、一方の室７４はシリコーンオイ
ルで満たされており、ディスク７０は、この室７４内で
シリコーンオイルに浸された状態となっている。また、
室７２と室７４の間は隔壁７６によって液密に仕切られ
ている。なお、ハウジング５１にはリッド７８が取り付
けられており、このリッド７８の周囲はシールリング８
０により液密にシールされている。また、上述した隔壁
７６とロックシャフト５０の外周との間にもシールリン
グ８２が介装されている。The other end of the lock shaft 50 covered by the housing 51 has a lock plate 6 on its outer periphery.
8 and a disk 70 are provided, and the lock plate 68 and the disk 70 rotate integrally with the lock shaft 50. The lock plate 68 and the disk 70 are separately housed in two chambers 72 and 74 defined in the housing 51. One of the chambers 74 is filled with silicone oil, and the disk 70 is immersed in the silicone oil in the chamber 74. Also,
The chamber 72 and the chamber 74 are liquid-tightly partitioned by a partition wall 76. Note that a lid 78 is attached to the housing 51, and a seal ring 8 is provided around the lid 78.
0 indicates a liquid-tight seal. A seal ring 82 is also interposed between the above-described partition wall 76 and the outer periphery of the lock shaft 50.
【００２４】ハウジング５１の室７２には、ロックプレ
ート６８と係合するストッパアーム８４もまた格納され
ている。このストッパアーム８４は、室７２内にロック
シャフト５０の軸線方向に突設されたピン８６を介して
軸受部材４８に支持されており、ストッパアーム８４
は、この状態で、室７２内においてロックシャフト５０
のラジアル方向にピン８６を中心として揺動することが
できる。A stopper arm 84 that engages with the lock plate 68 is also stored in the chamber 72 of the housing 51. The stopper arm 84 is supported by the bearing member 48 via a pin 86 projecting in the chamber 72 in the axial direction of the lock shaft 50.
In this state, the lock shaft 50 is
About the pin 86 in the radial direction.
【００２５】ここで、図２には、図１中II−II線に沿う
ロックユニット４０の断面及びこのロックユニット４０
と協働する制御手段の概略的な構成が示されており、同
図を参照してロックプレート６８、ストッパアーム８４
及び制御手段について詳しく説明する。同図に示される
ように、ロックプレート６８は、外周に爪部８８を有し
たラチェットからなっている。ストッパアーム８４は、
ロックプレート６８と係合してラチェット機構をなす略
弓形状の部材からなり、その両端には一対の爪部９０
ａ，９０ｂを有している。このようなストッパアーム８
４は、図示の状態でロックプレート６８の外周との間に
一定のクリアランスが確保されるように成形されてお
り、また爪部９０ａ，９０ｂの間の距離は、ロックプレ
ート６８の最大外径よりも大きく設定されている。FIG. 2 shows a cross section of the lock unit 40 along the line II-II in FIG.
The schematic configuration of the control means cooperating with the lock plate 68 and the stopper arm 84 is shown with reference to FIG.
And the control means will be described in detail. As shown in the figure, the lock plate 68 is made of a ratchet having a claw 88 on the outer periphery. The stopper arm 84
A ratchet mechanism is engaged with the lock plate 68 to form a ratchet mechanism.
a, 90b. Such a stopper arm 8
4 is formed so as to secure a certain clearance with the outer periphery of the lock plate 68 in the illustrated state, and the distance between the claw portions 90a, 90b is larger than the maximum outer diameter of the lock plate 68. Is also set large.
【００２６】上述したように、ストッパアーム８４はピ
ン８６を中心として揺動可能であるが、ピン８６の外周
にはねじりコイルばね９２がはめ合わされており、この
ねじりコイルばね９２は、適当な初期トーションが与え
られた状態で、その一端がハウジング５１の内面に当接
され、他端がストッパアーム８４の上面に掛止された状
態となっている。従って、図２に示される状態で、スト
ッパアーム８４は、ねじりコイルばね９２によりその一
端爪部９０ａがロックプレート６８に近接する揺動方向
に付勢されており、ロックプレート６８は、ストッパア
ーム８４の一端爪部９０ａと係合している。As described above, the stopper arm 84 can swing about the pin 86, but the torsion coil spring 92 is fitted around the pin 86, and this torsion coil spring 92 In a state where the torsion is given, one end thereof is in contact with the inner surface of the housing 51 and the other end is hooked on the upper surface of the stopper arm 84. Accordingly, in the state shown in FIG. 2, the stopper arm 84 is urged by the torsion coil spring 92 in the swinging direction in which one end claw portion 90a approaches the lock plate 68, and the lock plate 68 Is engaged with the claw portion 90a.
【００２７】更に、ストッパアーム８４の一端部（爪部
９０ａ側）には、プルロッド９４がピン９６を介して接
続されており、このプルロッド９４は、ハウジング５１
の壁を貫通して延び、ハウジング５１の外側に突出して
いる。一方、ハウジング５１には、プルロッド９４の突
出部が臨む位置に負圧アクチュエータ９８が取り付けら
れており、プルロッド９４の突出部は、負圧アクチュエ
ータ９８内に収納されている。A pull rod 94 is connected to one end of the stopper arm 84 (on the side of the claw 90a) via a pin 96. The pull rod 94 is connected to the housing 51.
And protrudes outside the housing 51. On the other hand, a negative pressure actuator 98 is attached to the housing 51 at a position facing the protrusion of the pull rod 94, and the protrusion of the pull rod 94 is housed in the negative pressure actuator 98.
【００２８】負圧アクチュエータ９８は、内部に２つの
室１００ａ，１００ｂを有しており、これら室１００
ａ，１００ｂの間はベローフラム１０２により気密に仕
切られている。プルロッド９４の先端は、ベローフラム
１０２を貫通して室１００ａ内に達しており、プルロッ
ド９４は、その先端に取り付けられたディスク片１０４
を介してベローフラム１０２に固定されている。また、
このディスク片１０４と負圧アクチュエータ９８の上側
壁１０６の間には、圧縮コイルばね１０８が介装されて
いる。The negative pressure actuator 98 has two chambers 100a and 100b therein.
The bellows lamella 102 is hermetically partitioned between a and 100b. The tip of the pull rod 94 penetrates through the bellows flam 102 and reaches the inside of the chamber 100a, and the pull rod 94 has a disk piece 104 attached to the tip thereof.
And is fixed to the bellows flam 102 via the. Also,
A compression coil spring 108 is interposed between the disk piece 104 and the upper side wall 106 of the negative pressure actuator 98.
【００２９】このような負圧アクチュエータ９８は、負
圧タンク１１０からサクション圧が供給されて駆動され
るようになっている。すなわち、負圧アクチュエータ９
８の一方の室１００ａからは空気管路１１２が延びてお
り、この空気管路１１２は負圧タンク１１０に接続され
ている。なお、負圧タンク１１０は、チェック弁１１１
を介して図示しない吸気マニホールドに接続されてお
り、この負圧タンク１１０には、適時、吸気マニホール
ドの負圧が蓄積されるようになっている。The negative pressure actuator 98 is driven by a suction pressure supplied from a negative pressure tank 110. That is, the negative pressure actuator 9
An air line 112 extends from one of the chambers 100 a of the fuel cell 8, and the air line 112 is connected to the negative pressure tank 110. The negative pressure tank 110 is provided with a check valve 111.
Is connected to an intake manifold (not shown), and a negative pressure of the intake manifold is accumulated in the negative pressure tank 110 at an appropriate time.
【００３０】また、空気管路１１２には電磁弁１１４が
介装されており、この電磁弁１１４は、電子コントロー
ルユニット、つまり、ＥＣＵ１１６によりその作動を制
御されている。具体的には、電磁弁１１４は３ポート２
位置の方向切換弁からなり、図示の非作動位置では、空
気管路１１２における負圧タンク１１０と負圧アクチュ
エータ９８との間の接続を断ち、負圧アクチュエータ９
８の室１００ａを大気に開放している。これに対し、Ｅ
ＣＵ１１６から作動信号が供給されて電磁弁１１４が作
動位置に切り換えられると、上述した空気管路１１２が
連通されて負圧タンク１１０から負圧アクチュエータ９
８にサクション圧が供給される。An electromagnetic valve 114 is interposed in the air line 112. The operation of the electromagnetic valve 114 is controlled by an electronic control unit, that is, an ECU 116. Specifically, the solenoid valve 114 is a 3 port 2
In the inoperative position shown, the connection between the negative pressure tank 110 and the negative pressure actuator 98 in the air line 112 is cut off and the negative pressure actuator 9 is turned off.
Eight chambers 100a are open to the atmosphere. In contrast, E
When the operation signal is supplied from the CU 116 and the solenoid valve 114 is switched to the operation position, the above-described air line 112 is communicated, and the negative pressure
8 is supplied with suction pressure.
【００３１】次に、図１〜図３を参照して、このような
可変動弁装置の作動について説明する。自動車の走行
中、つまり、エンジンの運転時、カムシャフト４（第１
回転部材）は図示しないクランク軸に連動して回転され
る。このとき公知のように、カムローブ６（第２回転部
材）は不等速継手８を介してカムシャフト４とは不等速
に回転される。また、不等速継手８において、係合ディ
スク２０（中間回転部材）はコントロールディスク１６
（支持部材）に対して相対回転しており、このときコン
トロールディスク１６と係合ディスク２０との摺接面に
は、フリクションが発生する。Next, the operation of such a variable valve apparatus will be described with reference to FIGS. While the vehicle is running, that is, when the engine is operating, the camshaft 4 (first
The rotating member is rotated in conjunction with a crankshaft (not shown). At this time, as is well known, the cam lobe 6 (the second rotating member) is rotated at a non-uniform speed with the camshaft 4 via the non-constant velocity joint 8. In the non-constant velocity joint 8, the engagement disc 20 (intermediate rotating member) is
At this time, friction occurs on the sliding contact surface between the control disk 16 and the engagement disk 20.
【００３２】このようなフリクションは、コントロール
ディスク１６の偏心軸受部１８と係合ディスク２０との
摺接面にラジアル方向への垂直抗力が加わることでより
大きく発生する。具体的には、先ず、カムシャフト４の
回転力は、ドライブアーム２８から一方のピン２６及び
スライダ２４を介して係合ディスク２０に伝達される。
他方、カムローブ６には、バルブ２を開閉駆動するとき
のバルブ駆動反力が加わっており、このバルブ駆動反力
は、アーム部１４から他方のピン２６及びスライダ２４
を介して係合ディスク２０に伝達される。このような反
力は、係合ディスク２０の回転方向でみて逆方向への回
転力となる。Such friction is generated more greatly when a vertical reaction force in the radial direction is applied to the sliding contact surface between the eccentric bearing portion 18 of the control disk 16 and the engagement disk 20. Specifically, first, the rotational force of the camshaft 4 is transmitted from the drive arm 28 to the engagement disk 20 via the one pin 26 and the slider 24.
On the other hand, a valve driving reaction force for opening and closing the valve 2 is applied to the cam lobe 6. The valve driving reaction force is transmitted from the arm 14 to the other pin 26 and the slider 24.
Is transmitted to the engagement disc 20 via the. Such a reaction force is a rotation force in the opposite direction when viewed in the rotation direction of the engagement disc 20.
【００３３】ここで、係合ディスク２０において、一対
のスライダ用溝２２は、上述したように同一直径上に形
成されているので、係合ディスク２０は、カムシャフト
４の回転力とバルブ駆動反力に基づく回転力との合力に
より、一方向へ偏心軸受部１８に押し付けられることに
なる。上述した垂直抗力は、このように係合ディスク２
０が偏心軸受部１８に押し付けられて発生する。そし
て、この垂直抗力により、コントロールディスク１６に
は、係合ディスク２０から大きくフリクションが与えら
れる。Here, in the engaging disk 20, the pair of slider grooves 22 are formed to have the same diameter as described above, so that the engaging disk 20 is rotated by the rotational force of the camshaft 4 and the valve driving force. The resultant force with the rotational force based on the force causes the eccentric bearing portion 18 to be pressed in one direction. The above-described normal force is generated by the engagement disk 2
0 is generated by being pressed against the eccentric bearing portion 18. Then, due to the perpendicular reaction, a large friction is applied to the control disk 16 from the engagement disk 20.
【００３４】コントロールディスク１６は、このような
フリクションを受けることにより第１回転軸線Ｏ1回り
に引き摺られる。つまり、コントロールディスク１６
は、係合ディスク２０からその回転方向への引き摺り回
転トルクを受けることになる。なお、この実施例では、
コントロールディスク１６がカムシャフト４の外周上に
嵌合されているので、上述したフリクションはコントロ
ールディスク１６とカムシャフト４との摺接面において
も発生し、コントロールディスク１６は、カムシャフト
４からも引き摺り回転トルクを受けるものとなってい
る。また、これら２つの引き摺り回転トルクは同一方向
に働くことは言うまでもない。The control disk 16 is dragged around the first rotation axis O 1 by receiving such friction. That is, the control disk 16
Receives the drag rotational torque from the engagement disk 20 in the rotational direction. In this embodiment,
Since the control disk 16 is fitted on the outer periphery of the camshaft 4, the above-described friction also occurs on the sliding contact surface between the control disk 16 and the camshaft 4, and the control disk 16 is also dragged from the camshaft 4. It receives rotational torque. Needless to say, these two drag rotational torques act in the same direction.
【００３５】コントロールディスク１６は、このような
引き摺り回転トルクに抗してその変位、つまり、この例
では第１回転軸線Ｏ1回りの回転がロックユニット４０
（拘束手段）により拘束されており、以下には、ロック
ユニット４０の作動について説明する。上述した引き摺
り回転トルクによるコントロールディスク１６の回転
は、その外周に形成された偏心制御ギヤ３０からコント
ロールギヤ３２、ギヤ軸３４及びコントロールギヤ４６
を介してドライブギヤ４４に機械的に伝達される。更
に、ドライブギヤ４４の回転はジョイント機構４７を介
してロックシャフト５０に伝達されており、それ故、コ
ントロールディスク１６の回転は、最終的にロックシャ
フト５０に機械的に伝達される。なお、図２には、コン
トロールディスク１６からロックシャフト５０に伝達さ
れる回転の方向が矢印Ｒにより示されている。また、偏
心制御ギヤ３０とコントロールギヤ３２の間のギヤ比
と、ドライブギヤ４４とコントロールギヤ４６の間のギ
ヤ比とは同一に設定されており、それ故、コントロール
ギヤ１６とロックシャフト５０とは、等速に回転するよ
うになっている。The control disk 16 is displaced against the drag rotational torque, that is, in this example, the rotation about the first rotation axis O 1 is performed by the lock unit 40.
The operation of the lock unit 40 will be described below. The rotation of the control disk 16 due to the above-described drag rotational torque is controlled by the eccentric control gear 30 formed on the outer periphery of the control disk 16, the control gear 32, the gear shaft 34 and the control gear 46.
Is mechanically transmitted to the drive gear 44 via the Further, the rotation of the drive gear 44 is transmitted to the lock shaft 50 via the joint mechanism 47, and therefore, the rotation of the control disk 16 is finally transmitted mechanically to the lock shaft 50. In FIG. 2, the direction of rotation transmitted from the control disk 16 to the lock shaft 50 is indicated by an arrow R. Further, the gear ratio between the eccentric control gear 30 and the control gear 32 and the gear ratio between the drive gear 44 and the control gear 46 are set to be the same, and therefore, the control gear 16 and the lock shaft 50 , And rotate at a constant speed.
【００３６】図２の状態では、ロックプレート６８とス
トッパアーム８４とが係合することでロックシャフト５
０の回転は拘束されており、これにより、コントロール
ディスク１６の回転（変位）は引き摺り回転トルクに抗
して拘束されている。この場合、第２回転軸線Ｏ2は所
定の第１位置に固定される。これに対し、上述した電磁
弁１１４が作動位置に切り換えられ、負圧アクチュエー
タ９８の室１００ａにサクション圧が供給されると、図
３に示されるように、プルロッド９４がベローフラム１
０２に引っ張られてストッパアーム８４が同図中矢印方
向に揺動される。このとき、ストッパアーム８４の一端
爪部９０ａとロックプレート６８の爪部８８との係合が
外れ、ロックシャフト５０が上述した引き摺り回転トル
クによるコントロールディスク１６の回転の伝達を受け
て回転する。なお、このときストッパアーム８４の他端
爪部９０ｂは、ロックプレート６８の外周面に当接した
状態となる。この後、ロックシャフト５０の回転に伴い
ロックプレート６８が図３の位置まで回転すると、爪部
８８がストッパアーム８４の他端爪部９０ｂと係合し、
ロックシャフト５０のそれ以上の回転が停止される。図
３に示される状態でも、コントロールディスク１６の回
転は引き摺り回転トルクに抗して拘束されている。この
場合、第２回転軸線Ｏ2は所定の第２位置に固定され
る。なお、第２回転軸線Ｏ2がこの第２位置に固定され
ている間は、負圧アクチュエータ９８には常にサクショ
ン圧が供給されている。In the state shown in FIG. 2, when the lock plate 68 and the stopper arm 84 engage, the lock shaft 5
0 is constrained, whereby the rotation (displacement) of the control disk 16 is constrained against the drag rotational torque. In this case, the second rotation axis O 2 is fixed to a predetermined first position. On the other hand, when the above-mentioned solenoid valve 114 is switched to the operating position and suction pressure is supplied to the chamber 100a of the negative pressure actuator 98, as shown in FIG.
The stopper arm 84 is swung in the direction of the arrow in FIG. At this time, the engagement between the claw portion 90a of the stopper arm 84 and the claw portion 88 of the lock plate 68 is released, and the lock shaft 50 rotates by receiving the transmission of the rotation of the control disk 16 by the above-described drag rotation torque. At this time, the other end claw portion 90b of the stopper arm 84 comes into contact with the outer peripheral surface of the lock plate 68. Thereafter, when the lock plate 68 rotates to the position shown in FIG. 3 with the rotation of the lock shaft 50, the claw portion 88 engages with the other end claw portion 90b of the stopper arm 84, and
Further rotation of the lock shaft 50 is stopped. Even in the state shown in FIG. 3, the rotation of the control disk 16 is restrained against the drag rotational torque. In this case, the second rotation axis O 2 is fixed to a predetermined second position. Incidentally, while the second rotation axis O 2 is fixed to the second position, always suction pressure is supplied to the negative pressure actuator 98.
【００３７】この後、電磁弁１１４が非作動位置に戻さ
れると、負圧アクチュエータ９８の室１００ａ内は大気
に開放され、プルロッド９４は、圧縮コイルばね１０８
の付勢力により押し戻される。また、同時にストッパア
ーム８４もねじりコイルばね９２による付勢力の方向に
揺動されるので、その爪部９０ｂとロックプレート６８
の爪部８８との係合が外れてロックシャフト５０が回転
する。この場合にもストッパアーム８４の爪部９０ａ
は、ロックプレート６８の外周面に当接した状態とな
る。この後、ロックプレート６８は図２の位置でストッ
パアーム８４に係止され、第２回転軸線Ｏ2の位置が第
１位置に固定される。Thereafter, when the solenoid valve 114 is returned to the non-operating position, the inside of the chamber 100a of the negative pressure actuator 98 is opened to the atmosphere, and the pull rod 94 is compressed by the compression coil spring 108.
Is pushed back by the urging force of. At the same time, the stopper arm 84 is also swung in the direction of the urging force of the torsion coil spring 92, so that the claw portion 90b and the lock plate 68
Is disengaged from the claw 88, and the lock shaft 50 rotates. Also in this case, the claw portion 90a of the stopper arm 84
Are in contact with the outer peripheral surface of the lock plate 68. Thereafter, the lock plate 68 is engaged with the stopper arm 84 in the position of FIG. 2, the position of the second rotation axis O 2 is fixed to the first position.
【００３８】このように、ロックユニット４０（拘束手
段）は、コントロールディスク１６の回転（変位）を拘
束して第２回転軸線Ｏ2を所定の第１位置又は第２位置
に固定することができる。なお、第１回転軸線Ｏ1回り
でみて、第２回転軸線Ｏ2の第１位置と第２位置との間
の角度は、互いに１８０゜に設定されている。また、ね
じりコイルばね９２の付勢力及び負圧アクチュエータ９
８の駆動力は、図２又は図３の状態で、それぞれストッ
パアーム８４によりロックプレート６８を確実に係止で
きるように適切な大きさに設定されていなければならな
い。As described above, the lock unit 40 (restraining means) restrains the rotation (displacement) of the control disk 16 and fixes the second rotation axis O 2 at the predetermined first position or second position. . When viewed around the first rotation axis O 1 , the angles between the first position and the second position of the second rotation axis O 2 are set to 180 °. Further, the urging force of the torsion coil spring 92 and the negative pressure actuator 9
The driving force 8 must be set to an appropriate size so that the lock plate 68 can be securely locked by the stopper arm 84 in the state shown in FIG. 2 or FIG.
【００３９】ところで、上述したロックシャフト５０の
回転は、ハウジング５１の室７４内でのディスク７０と
シリコーンオイルとの粘性抵抗によって効果的に抑制さ
れている。これにより、エンジンの高速回転域で引き摺
り回転トルクが過大に発生しても、コントロールディス
ク１６の回転速が過度に高くなるのを抑えることができ
る。また、同時にロックプレート６８の回転速が適当に
制限されることで、ロックプレート６８とストッパアー
ム８４との係合時に打音が発生したり、これらロックプ
レート６８及びストッパアーム８４に損傷を生じたりす
るのを防止することができ、ロックユニット４０の耐久
性に問題が生じる虞はない。Incidentally, the rotation of the lock shaft 50 described above is effectively suppressed by viscous resistance between the disk 70 and the silicone oil in the chamber 74 of the housing 51. Thus, even if the drag rotational torque is excessively generated in the high-speed rotation range of the engine, it is possible to suppress the rotational speed of the control disk 16 from becoming excessively high. At the same time, since the rotation speed of the lock plate 68 is appropriately restricted, a tapping sound may be generated when the lock plate 68 and the stopper arm 84 are engaged, or the lock plate 68 and the stopper arm 84 may be damaged. Can be prevented, and there is no possibility that a problem occurs in the durability of the lock unit 40.
【００４０】一方、制御手段は、エンジンの運転状態に
応じてＥＣＵ１１６から電磁弁１１４に作動信号を出力
することにより、上述のようにロックユニット４０によ
るコントロールディスク１６の拘束を解除して、引き摺
り回転トルクを利用してコントロールディスク１６を回
転（変位）させる。これにより、第２回転軸線Ｏ2の位
置を移動、つまり、この例では第１回転軸線Ｏ1回りに
移動させることができる。従って、この実施例の可変動
弁装置では、このような拘束手段と制御手段との協働に
より第２回転軸線Ｏ2の位置を第１又は第２位置で交互
に切り換えることができる。On the other hand, the control means outputs an operation signal from the ECU 116 to the solenoid valve 114 in accordance with the operation state of the engine, thereby releasing the lock of the control disk 16 by the lock unit 40 as described above, and performing the drag rotation. The control disk 16 is rotated (displaced) using the torque. Thus, moving the position of the second rotation axis O 2, i.e., in this example can be moved to the first rotational axis O 1 around. Therefore, in the variable valve operating apparatus of this embodiment, the position of the second rotation axis O2 can be alternately switched between the first position and the second position by the cooperation of the restraining means and the control means.
【００４１】ここで、不等速継手８における第２回転軸
線Ｏ2の位置（偏心位置）を切り換え調整し、カムシャ
フト４に対してカム部１２の回転位相をずらすことで、
エンジンの運転状態に応じて弁開角を好適に可変調整す
る手法は、前掲した特開平９−４１９２３号公報により
公知である。すなわち、このような可変動弁装置によれ
ば、エンジンの運転状態に応じて第２回転軸線Ｏ2の位
置を切り換え調整することで、その都度最適な弁開角を
得ることができる。この実施例では、例えば、第２回転
軸線Ｏ2の第１位置をエンジンの低回転域に適した位
置、第２位置を高回転域に適した位置として設定してお
り、以下にその切換制御について簡単に説明する。Here, the position (eccentric position) of the second rotation axis O 2 in the variable velocity joint 8 is switched and adjusted, so that the rotation phase of the cam portion 12 is shifted with respect to the cam shaft 4.
A method for suitably adjusting the valve opening angle in accordance with the operating state of the engine is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-41923 mentioned above. That is, according to this variable valve device, by adjusting switch the second position of the rotation axis O 2 in accordance with the operating conditions of the engine, it is possible to each time optimal valve opening angle. In this embodiment, for example, the first position of the second rotation axis O 2 is set as a position suitable for a low rotation range of the engine, and the second position is set as a position suitable for a high rotation range of the engine. Will be described briefly.
【００４２】図２に示されるように、ＥＣＵ１１６には
各種のセンサ信号が入力されるようになっており、ＥＣ
Ｕ１１６は、これらセンサ信号に基づいて電磁弁１１４
を作動させる。具体的には、ＥＣＵ１１６は、エンジン
回転数信号やエンジンの吸入空気量等のセンサ信号に基
づいて、エンジンの高回転域や高負荷時には、電磁弁１
１４に作動信号を出力し、第２回転軸線Ｏ2を第１位置
から第２位置に切り換える。一方、エンジンの低回転域
や低負荷時には、ＥＣＵ１１６は電磁弁１１４への作動
信号をキャンセルし、第２回転軸線Ｏ2を第２位置から
第１位置に切り換える。As shown in FIG. 2, various sensor signals are input to the ECU 116.
U116 determines the solenoid valve 114 based on these sensor signals.
Activate Specifically, the ECU 116 controls the solenoid valve 1 based on an engine speed signal or a sensor signal such as an intake air amount of the engine when the engine is in a high rotation range or a high load.
Outputs an operation signal 14, switches the second rotation axis O 2 from the first position to the second position. On the other hand, the low-speed region or low load of the engine, ECU 116 cancels the actuation signal to the electromagnetic valve 114, switches the second rotation axis O 2 from the second position to the first position.
【００４３】なお、ＥＣＵ１１６に車速信号等のセンサ
信号を入力するようにして、例えば、第２回転軸線Ｏ2
の位置を車速の低速域及び高速域においてそれぞれ第１
又は第２位置に切り換えることも可能であるし、また、
エンジンのレーシング時には、エンジン回転数が切り換
えの閾値を超えたとしても、第２回転軸線Ｏ2の位置を
切り換えないようにすることも可能である。It is to be noted that a sensor signal such as a vehicle speed signal is input to the ECU 116 so that, for example, the second rotation axis O 2
In the low and high vehicle speed ranges, respectively.
Or it is also possible to switch to the second position,
When the engine racing, even the engine speed exceeds the threshold value of the switching, it is also possible not to switch the position of the second rotational axis O 2.
【００４４】また、ロックプレート６８の一方の面に
は、マグネット１２０が取り付けられており、この一方
の面に対向するハウジング５１の壁７６には、マグネッ
ト１２０に向き合う位置に磁気センサ１２２が取り付け
られている（図１及び図２参照）。この磁気センサ１２
２からの磁気検出信号はＥＣＵ１１６に入力されるよう
になっており、ＥＣＵ１１６は、磁気センサ１２２から
のセンサ信号に基づいて第２回転軸線Ｏ2が第１又は第
２位置のいずれにあるかを判定することができる。この
場合、磁気センサ１２２からの検出信号がＯＮであれ
ば、第２回転軸線Ｏ 2が第１位置にあると判定される。Also, on one surface of the lock plate 68
Has a magnet 120 attached to it.
The wall 76 of the housing 51 facing the surface of
The magnetic sensor 122 is attached to the position facing the
(See FIGS. 1 and 2). This magnetic sensor 12
2 is input to the ECU 116.
The ECU 116 receives the signal from the magnetic sensor 122
Based on the sensor signal of the second rotation axis OTwoIs the first or
It can be determined which of the two positions it is in. this
If the detection signal from the magnetic sensor 122 is ON
For example, the second rotation axis O TwoIs determined to be at the first position.
【００４５】また、この実施例では第２回転軸線Ｏ2の
第１位置は、ロックユニット４０の自由状態におけるコ
ントロールディスク１６の拘束位置にて設定されてい
る。すなわち、図２の状態では、ストッパアーム８４
は、ねじりコイルばね９２に付勢された状態でロックプ
レート６８を係止している。このとき負圧アクチュエー
タ９８にはサクション圧が供給されていない状態であ
り、負圧アクチュエータ９８及び電磁弁１１４はいずれ
も非作動の状態である。これに対し、第２回転軸線Ｏ 2
の第２位置では、ストッパアーム８４はねじりコイルば
ね９２の付勢力に抗して揺動された状態に保持され、ま
た、負圧アクチュエータ９８及び電磁弁１１４はいずれ
も作動状態に保持される。このように、ロックユニット
４０の自由状態で第２回転軸線Ｏ2が第１位置に固定さ
れる設定とすることにより、システムダウン時には可変
動弁装置の作動が低回転域側（第１位置）に常に設定さ
れるので、そのフェールセーフ性が担保されるようにな
っている。なお、このことは、エンジンの始動時におい
ても可変動弁装置の作動が低回転域側に設定されること
を保証するものである。In this embodiment, the second rotation axis OTwoof
The first position is the position of the lock unit 40 in the free state.
Control disk 16 at the restrained position.
You. That is, in the state of FIG.
Is locked while being biased by the torsion coil spring 92.
The rate 68 is locked. At this time, the negative pressure actuator
The suction pressure is not supplied to the
The negative pressure actuator 98 and the solenoid valve 114
Is also inactive. On the other hand, the second rotation axis O Two
In the second position, the stopper arm 84 is
Is held in a swinging state against the urging force of the spring 92,
In addition, the negative pressure actuator 98 and the solenoid valve 114
Is also maintained in the operating state. Thus, the lock unit
In the free state of 40, the second rotation axis OTwoIs fixed in the first position
Variable when the system goes down
The operation of the valve gear is always set to the low rotation range (first position).
As a result, its fail-safety is guaranteed.
ing. This is important when starting the engine.
Even if the operation of the variable valve gear is set to the low rotation speed side
Is guaranteed.
【００４６】上述した実施例の可変動弁装置によれば、
不等速継手における偏心したカム側回転中心、つまり、
第２回転軸線Ｏ2の位置を移動させるための駆動ユニッ
トを必要としない。従って、コントロールディスク１６
を回転させるための油圧アクチュエータや電動サーボモ
ータ等を内燃機関に設ける必要がなく、その分、内燃機
関をコンパクト化することができるし、これらに供給す
るエネルギーも省略することができる。According to the variable valve apparatus of the above-described embodiment,
The eccentric cam-side rotation center in the non-constant velocity joint, that is,
Does not require a drive unit for moving the second position of the rotation axis O 2. Therefore, the control disk 16
There is no need to provide a hydraulic actuator, an electric servomotor, or the like for rotating the internal combustion engine in the internal combustion engine, so that the internal combustion engine can be made compact and energy supplied to them can be omitted.
【００４７】また、この実施例のようにコントロールデ
ィスク１６（支持部材）がカムシャフト４（第１回転部
材）の外周に嵌合されていれば、個々のシリンダに対応
してカムローブ６（第２回転部材）及び不等速継手８を
ユニット化して配設することが容易になり、シリンダヘ
ッド１内での可変動弁装置のレイアウト上、直列多気筒
型エンジンに限らず種々のシリンダレイアウトを持つ内
燃機関に好適したものとなる。更には、コントロールデ
ィスク１６に対しカムシャフト４からも引き摺り回転ト
ルクを得ることで、偏心位置の切り換え作動をより素早
く行うことができる。If the control disk 16 (support member) is fitted on the outer periphery of the camshaft 4 (first rotating member) as in this embodiment, the cam lobe 6 (second rotating member) corresponds to each cylinder. The rotary member) and the non-constant velocity joint 8 can be easily arranged as a unit, and the layout of the variable valve operating device in the cylinder head 1 is not limited to the in-line multi-cylinder engine but has various cylinder layouts. This is suitable for an internal combustion engine. Further, by obtaining the drag rotation torque from the camshaft 4 with respect to the control disk 16, the eccentric position switching operation can be performed more quickly.
【００４８】その他、この実施例において、例えば個々
のコントロールギヤ３２及びドライブギヤ４４にそれぞ
れの回転方向にねじりコイルばねにより付勢されたシザ
ースギヤを付加して、偏心制御ギヤ３０又はコントロー
ルギヤ４６との噛み合い状態をより良好に維持すること
もできる。また、偏心軸受部１８と係合ディスク２０と
の間には、ニードルベアリングを介装してもよい。この
場合でも、上述した引き摺り回転トルクを良好に得るこ
とができる。In addition, in this embodiment, for example, a scissors gear urged by a torsion coil spring in each rotation direction is added to each of the control gear 32 and the drive gear 44 so that the control gear 32 and the control gear 46 can be connected. The meshing state can be maintained better. In addition, a needle bearing may be interposed between the eccentric bearing portion 18 and the engagement disk 20. Also in this case, the above-described drag rotation torque can be favorably obtained.
【００４９】また、図１に示される可変動弁装置は、Ｄ
ＯＨＣ型エンジンの吸気側及び排気側の両方のバルブ２
に対応してそれぞれ設けることが可能である。この場
合、吸気側及び排気側のそれぞれについて配設される一
対のドライブギヤ４４の間には、複数のギヤ列、例え
ば、３つの直列ギヤからなるインタメディエイトギヤ機
構が介装される。従って、これら一対のドライブギヤ４
４のうち、一方のドライブギヤ４４の回転は、インタメ
ディエイトギヤ機構を介して他方のドライブギヤ４４に
等速且つ同方向に伝達されるので、吸気側又は排気側の
いずれか一方については、ロックユニット４０のうちド
ライブギヤ４４以外の部材構成を省略することができ
る。The variable valve apparatus shown in FIG.
Valves 2 on both the intake and exhaust sides of an OHC engine
It is possible to provide each corresponding to. In this case, a plurality of gear trains, for example, an intermediate gear mechanism including three serial gears is interposed between a pair of drive gears 44 provided on each of the intake side and the exhaust side. Therefore, the pair of drive gears 4
4, the rotation of one drive gear 44 is transmitted to the other drive gear 44 at the same speed and in the same direction via the intermediate gear mechanism, so that either one of the intake side or the exhaust side is: The components of the lock unit 40 other than the drive gear 44 can be omitted.
【００５０】以上、この発明の好適な実施例について説
明したが、この発明は上述した実施例のみに制約される
ものではない。先ず、ロックユニット４０において、ロ
ックプレート６８に複数の爪部８８を適宜な位置に設け
れば、第２回転軸線Ｏ2をその分だけ多くの位置に切り
換える多段階調整や連続可変調整が可能である。また、
負圧アクチュエータ９８を使用することなく、例えば、
ソレノイドとリンク機構を用いてストッパアーム８４を
ダイレクトに揺動させるようにしてもよい。Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited only to the above-described embodiment. First, in locking unit 40, by providing a plurality of claw portions 88 to an appropriate position on the lock plate 68, a multi-step adjustment and can continuously variable adjustment to switch the second rotation axis O 2 in that much more of the positions is there. Also,
Without using the negative pressure actuator 98, for example,
The stopper arm 84 may be directly swung by using a solenoid and a link mechanism.
【００５１】次に拘束手段は、ロックユニット４０のよ
うなロックプレート６８とストッパアーム８４とのラチ
ェット機構のみに限定されるものではなく、その他のロ
ック機構を適用することもできる。また、不等速継手に
関しては、前掲した公報等に記載されている不等速継手
に置き換えることも可能であり、不等速継手の構成は本
発明において限定されていない。例えば、不等速継手に
おける支持部材は、コントロールディスク１６のように
中央に係合ディスク２０（中間回転部材）のための偏心
軸受部１８を有した部材ではなく、特公昭４７−２０６
５４号、特開平３−１６８３０９号又は特開平４−１８
３９０５号公報に開示される不等速継手のように、中間
回転部材を内周面において回転自在に支持する公知のデ
ィスクハウジング（スリーブ）部材であってもよい。こ
の場合でも、これらディスクハウジングと中間回転部材
との摺接面においてフリクションが生じ、ディスクハウ
ジングには中間回転部材から引き摺り回転トルクが与え
られることとなる。Next, the restricting means is not limited to the ratchet mechanism between the lock plate 68 and the stopper arm 84, such as the lock unit 40, and other lock mechanisms can be applied. Further, the non-constant velocity joint can be replaced with the non-constant velocity joint described in the above-mentioned publication or the like, and the configuration of the non-constant velocity joint is not limited in the present invention. For example, the supporting member in the variably variable joint is not a member having the eccentric bearing portion 18 for the engaging disk 20 (intermediate rotating member) at the center like the control disk 16, but a Japanese Patent Publication No. 47-206.
No. 54, JP-A-3-168309 or JP-A-4-18
A known disk housing (sleeve) member that rotatably supports the intermediate rotating member on the inner peripheral surface, such as a non-constant velocity joint disclosed in 3905, may be used. Even in this case, friction occurs on the sliding contact surface between the disk housing and the intermediate rotating member, and a drag rotational torque is applied to the disk housing from the intermediate rotating member.
【００５２】上述した公知のディスクハウジングを適用
した場合、ディスクハウジングの内周面に偏心軸受部を
形成すれば、このディスクハウジングをカムシャフト
（第１回転部材）と同心にしてシリンダヘッドに配置
し、そして、ディスクハウジングの外周部に偏心制御ギ
ヤを形成することで、上述した実施例のロックユニット
４０をそのまま適用することができる。When the above-mentioned known disk housing is applied, if an eccentric bearing is formed on the inner peripheral surface of the disk housing, the disk housing is arranged on the cylinder head so as to be concentric with the camshaft (first rotating member). By forming the eccentric control gear on the outer peripheral portion of the disk housing, the lock unit 40 of the above-described embodiment can be applied as it is.
【００５３】更に、特開平８−２４０１０９号公報に開
示されているカムシャフトの回転軸線に対し中間回転部
材の回転中心位置を偏心させ、その偏心量を可変する不
等速継手の場合でも、中間回転部材とこの中間回転部材
を支持するハウジングとの間に引き摺り回転トルクが発
生するので、ハウジングを回転支持する偏心カム部材に
本実施例のロックユニット４０を適用することができ
る。Further, even in the case of a non-constant velocity joint in which the rotation center position of the intermediate rotary member is eccentric with respect to the rotation axis of the camshaft disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Since a drag rotational torque is generated between the rotating member and the housing that supports the intermediate rotating member, the lock unit 40 of the present embodiment can be applied to an eccentric cam member that rotationally supports the housing.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の内燃機
関の可変動弁装置によれば、構造上、不可避的に生じる
フリクションを合理的に利用することで、駆動ユニット
を用いることなく弁開角を可変調整することができる。
従って、生産コストの低減や内燃機関のコンパクト化、
また、出力ロスの低減等が図られる。As described above, according to the variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, the friction that inevitably occurs in terms of structure is rationally used, so that the valve can be used without using a drive unit. The opening angle can be variably adjusted.
Therefore, reduction of production cost and downsizing of internal combustion engine,
Further, output loss can be reduced.
【図１】実施例の可変動弁装置が適用されたエンジンに
おけるシリンダヘッドの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a cylinder head in an engine to which a variable valve device according to an embodiment is applied.
【図２】図１中、II−II線に沿うロックユニットの断面
及び制御手段の概略的な構成を示した図である。FIG. 2 is a diagram showing a cross section of the lock unit along a line II-II in FIG. 1 and a schematic configuration of a control means.
【図３】ロックユニットの作動を説明するための図であ
る。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of a lock unit.
４ カムシャフト（第１回転部材） ６ カムローブ（第２回転部材） ８ 不等速継手（不等速継手手段） １６ コントロールディスク（支持部材） １８ 偏心軸受部（軸支部） ２０ 係合ディスク（中間回転部材） ４０ ロックユニット（拘束手段） １１６ ＥＣＵ（制御手段） Reference Signs List 4 camshaft (first rotating member) 6 cam lobe (second rotating member) 8 non-constant velocity joint (non-constant velocity coupling means) 16 control disk (support member) 18 eccentric bearing (shaft support) 20 engaging disk (intermediate) Rotating member) 40 Lock unit (restraining means) 116 ECU (control means)
Claims (1)
転軸線回りに回転される第１回転部材と、 前記第１回転部材に回転自在に設けられ、外周部に弁を
開閉駆動するカム部を有した第２回転部材と、 前記第１回転軸線とは異なり且つこの第１回転軸線と平
行な第２回転軸線を有する軸支部を備えると共に前記第
１回転部材の外周に相対回転可能又は揺動可能に設けら
れた支持部材及びこの支持部材に回転自在に支持された
中間回転部材を含み、前記第１回転部材の回転を前記中
間回転部材を介して前記第２回転部材に不等速に伝達
し、前記第２回転部材のカム部を回転させる不等速継手
手段と、 前記中間回転部材から前記支持部材に付与される引き摺
り回転トルクに抗して前記第１回転軸線回りの前記支持
部材の回転を拘束し、前記中間回転部材の前記第２回転
軸線を固定する拘束手段と、 前記内燃機関の運転状態に応じて前記拘束手段による前
記支持部材の拘束を解除するべく前記拘束手段を制御す
る制御手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の可
変動弁装置。1. A first rotating member that rotates around a first rotation axis in conjunction with a crankshaft of an internal combustion engine, and a cam that is rotatably provided on the first rotating member and that opens and closes a valve on an outer peripheral portion. A second rotating member having a portion, a shaft support having a second rotating axis different from the first rotating axis and parallel to the first rotating axis, and rotatable relative to the outer periphery of the first rotating member; or A swingable supporting member and an intermediate rotating member rotatably supported by the supporting member, wherein the rotation of the first rotating member is performed at a non-uniform speed to the second rotating member via the intermediate rotating member. Non-constant velocity joint means for transmitting to the second rotating member and rotating the cam portion of the second rotating member; and the support around the first rotating axis against a drag rotational torque applied to the supporting member from the intermediate rotating member. The rotation of the member is restricted, Restraint means for fixing the second rotation axis of the rolling member; and control means for controlling the restraint means to release restraint of the support member by the restraint means in accordance with an operation state of the internal combustion engine. A variable valve train for an internal combustion engine, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33726997A JPH11173120A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Variable valve system for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33726997A JPH11173120A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Variable valve system for internal combustion engine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173120A true JPH11173120A (en) | 1999-06-29 |
Family
ID=18307029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33726997A Pending JPH11173120A (en) | 1997-12-08 | 1997-12-08 | Variable valve system for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11173120A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102008033230A1 (en) | 2008-01-04 | 2009-07-09 | Hydraulik-Ring Gmbh | Double camshaft adjuster in layer construction |
| DE102008023098A1 (en) | 2008-05-09 | 2009-12-17 | Hydraulik-Ring Gmbh | Valve operating mechanism for internal combustion engine, has camshaft and swiveling camshaft for changing relative position of camshaft adjuster to shaft |
| US7841311B2 (en) | 2008-01-04 | 2010-11-30 | Hilite International Inc. | Variable valve timing device |
| EP2415979A1 (en) | 2010-08-04 | 2012-02-08 | Hydraulik-Ring GmbH | Camshaft phaser |
| CN106870054A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 现代自动车株式会社 | Continuous variable valve duration device and the engine for being provided with the device |
-
1997
- 1997-12-08 JP JP33726997A patent/JPH11173120A/en active Pending
Cited By (10)
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| DE102010033296A1 (en) | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Hydraulik-Ring Gmbh | Camshaft adjuster, especially with camshaft |
| US8677960B2 (en) | 2010-08-04 | 2014-03-25 | Hilite Germany Gmbh | Camshaft adjuster, in particular with camshaft |
| CN106870054A (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-20 | 现代自动车株式会社 | Continuous variable valve duration device and the engine for being provided with the device |
| CN106870054B (en) * | 2015-12-11 | 2020-06-30 | 现代自动车株式会社 | Continuously variable valve duration device and engine provided with the same |
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Legal Events
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060322 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060323 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060920 |