JP2007064181A - Variable valve gear - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、可変動弁装置に係り、特に、バルブの開弁特性を機械的に変更可能な内燃機関の可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve operating apparatus, and more particularly to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine capable of mechanically changing the valve opening characteristics of the valve.
従来、例えば特許文献1には、バルブの作用角およびリフト量を機械的に変更可能な可変動弁機構が開示されている。この可変動弁機構は、バルブの作用角およびリフト量を変更するために、カムとバルブとの間に複数の部材を介在させている。そして、それらの部材間に、より具体的には、揺動カム接ローラと被押動部との間に調整シムが配置されている。このような構成によれば、調整シムの厚さを変更することにより、バルブの作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを調整することができる。
Conventionally, for example,
上記従来の可変動弁機構の構成では、調整シムを異なる厚さのものに変更するためには、カム軸を脱着する必要があった。これに対し、カム軸を脱着する必要なくバルブの作用角およびリフト量の調整が可能となれば、その調整の作業性を向上させることができる。 In the configuration of the conventional variable valve mechanism, the camshaft needs to be attached and detached in order to change the adjustment shim to a different thickness. On the other hand, if the valve operating angle and the lift amount can be adjusted without having to detach the camshaft, the adjustment workability can be improved.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、バルブの開弁特性の気筒間またはバルブ間のばらつきを簡便かつ確実な手法で調整することのできる可変動弁装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a variable valve operating device that can adjust the variation in valve opening characteristics between cylinders or between valves by a simple and reliable method. The purpose is to do.
第1の発明は、上記の目的を達成するため、アクチュエータにより回転駆動される制御軸と、前記制御軸に支持され前記制御軸の回転位置に応じて回転角度が変更される制御アームとを備え、前記制御アームの回転角度に応じてバルブの開弁特性が変更される可変動弁装置であって、
前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、
一部が前記制御軸から突出するように前記制御軸に固定された固定部材と、
前記固定部材と対向する位置に、前記制御アームから突出して設けられた突出部と、
前記固定部材と前記突出部との間に介在し、前記固定部材と前記突出部との相対位置を規定する位置決め部材とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a first invention includes a control shaft that is rotationally driven by an actuator, and a control arm that is supported by the control shaft and whose rotation angle is changed according to the rotational position of the control shaft. , A variable valve operating device in which a valve opening characteristic is changed according to a rotation angle of the control arm,
An adjustment mechanism for adjusting the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft;
The adjustment mechanism is
A fixing member fixed to the control shaft such that a part protrudes from the control shaft;
A projecting portion provided to project from the control arm at a position facing the fixing member;
A positioning member interposed between the fixing member and the protruding portion and defining a relative position between the fixing member and the protruding portion is provided.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記調整機構は、前記制御軸の軸中心から偏心した位置を中心として前記制御軸の軸線と同一方向に、前記制御軸および前記制御アームの何れか一方に対して前記位置決め部材を回転可能とする回転機構を更に備えることを特徴とする。 According to a second aspect, in the first aspect, the adjustment mechanism is configured so that the control shaft and the control arm are arranged in the same direction as the axis of the control shaft around a position eccentric from the center of the control shaft. It further comprises a rotation mechanism that allows the positioning member to rotate with respect to either one.
また、第3の発明は、第2の発明において、前記位置決め部材は、固定ボルトであり、
前記回転機構は、前記固定部材に固定された第1係合部材と、前記固定ボルトと噛み合わされる第2係合部材と、前記第1係合部材と前記第2係合部材とを互いに回転自在に係合させる支持ピンとを備えることを特徴とする。
In a third aspect based on the second aspect, the positioning member is a fixing bolt,
The rotation mechanism rotates a first engagement member fixed to the fixing member, a second engagement member meshed with the fixing bolt, and the first engagement member and the second engagement member. And a support pin to be freely engaged.
また、第4の発明は、第3の発明において、前記第1係合部材は、その端部に、前記支持ピンの外径よりも外側の部位にのみ突起部を設けていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the first engagement member is provided with a protrusion only at a portion outside the outer diameter of the support pin at the end thereof. To do.
また、第5の発明は、第3または第4の発明において、前記固定部材は、その軸線が前記制御軸の軸中心に対し、前記突出部から遠い側にオフセットした状態で固定されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the invention, in the third or fourth aspect of the invention, the fixing member is fixed in a state in which an axis thereof is offset with respect to the axial center of the control shaft to a side far from the projecting portion. It is characterized by.
また、第6の発明は、第3乃至第5の発明の何れかにおいて、前記制御アームは、前記支持ピンの両端を覆うように形成されたガイド部を備えていることを特徴とする。 According to a sixth aspect, in any one of the third to fifth aspects, the control arm includes a guide portion formed so as to cover both ends of the support pin.
また、第7の発明は、第2の発明において、前記位置決め部材は、その一端に、球面状に形成された球面部を有するスクリューであり、
前記固定部材は、前記球面部と係合するガイド壁を有し、前記球面部を収納するガイド部材を備え、
前記回転機構は、前記球面部と前記ガイド壁であることを特徴とする。
Further, in a seventh aspect based on the second aspect, the positioning member is a screw having a spherical portion formed in a spherical shape at one end thereof,
The fixing member includes a guide wall that engages with the spherical portion, and includes a guide member that houses the spherical portion,
The rotating mechanism is characterized in that the spherical portion and the guide wall are included.
また、第8の発明は、第1乃至第7の発明の何れかにおいて、前記調整機構は、前記固定部材と前記突出部との間に調整シムを介在させ、当該調整シムの厚さを変更することにより、前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度が調整可能となっており、
前記位置決め部材は、小径部と当該小径部よりも直径が大きい大径部とを備え、
前記調整シムは、前記大径部の直径と等しい直径を有する係合穴と、前記小径部の直径と等しい幅を有するスリットとを備え、
前記制御アームの取り付け角度の調整時に、前記小径部および前記スリットによって前記位置決め部材および前記調整シムが組み合わされ、当該取り付け角度の調整が完了した状態では前記大径部と前記係合穴とが係合する状態となるように構成されていることを特徴とする。
In addition, an eighth invention according to any one of the first to seventh inventions, wherein the adjustment mechanism interposes an adjustment shim between the fixing member and the protruding portion, and changes a thickness of the adjustment shim. By doing so, the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft can be adjusted,
The positioning member includes a small-diameter portion and a large-diameter portion having a diameter larger than the small-diameter portion,
The adjustment shim includes an engagement hole having a diameter equal to the diameter of the large diameter portion, and a slit having a width equal to the diameter of the small diameter portion,
When adjusting the mounting angle of the control arm, the positioning member and the adjustment shim are combined by the small diameter portion and the slit, and when the adjustment of the mounting angle is completed, the large diameter portion and the engagement hole are engaged. It is comprised so that it may be in a state to match.
第1の発明によれば、制御軸に固定された固定部材と制御アームに設けられた突出部との相対位置を位置決め部材によって調整することにより、制御軸に対する制御アームの取り付け角度を調整することができる。このため、本発明によれば、カムとバルブとの間に介在する構成部品を取り外す必要なしに、バルブの開弁特性の気筒間またはバルブ間のばらつきを簡便かつ確実な手法で調整することができる。 According to the first invention, the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft is adjusted by adjusting the relative position between the fixed member fixed to the control shaft and the protrusion provided on the control arm by the positioning member. Can do. Therefore, according to the present invention, it is possible to adjust the variation in the valve opening characteristics between the cylinders or between the valves in a simple and reliable manner without having to remove the components interposed between the cam and the valve. it can.
第2の発明によれば、制御軸および制御アームの何れか一方に対して、位置決め部材を回転可能とすることにより、制御軸に対する制御アームの取り付け角度の調整時に、制御軸および制御アームの何れかの他方に対する位置決め部材の角度を、制御軸と制御アームを緩みにくい確実な締結を実現するうえで理想的な角度にすることができる。 According to the second invention, by enabling the positioning member to rotate with respect to either the control shaft or the control arm, when adjusting the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft, The angle of the positioning member with respect to the other of the two can be set to an ideal angle for realizing reliable fastening that is difficult to loosen the control shaft and the control arm.
第3の発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度の調整時に、位置決め部材である固定ボルトが支持ピンを中心に回転自在となることにより、突出部(制御アーム)に対して固定ボルトを常に直角に組付けることができる。このため、本発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度に関わらず、固定ボルトと突出部との間の締結を常に面接触状態に維持することができ、固定ボルトの十分な軸力で制御軸と制御アームとを確実に固定することができる。 According to the third aspect of the invention, when the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft is adjusted, the fixing bolt that is a positioning member is rotatable around the support pin, so that the fixing bolt is fixed to the protrusion (control arm). Can always be assembled at right angles. For this reason, according to the present invention, the fastening between the fixing bolt and the protruding portion can always be maintained in a surface contact state regardless of the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft, and the sufficient axial force of the fixing bolt can be maintained. Thus, the control shaft and the control arm can be securely fixed.
第4の発明によれば、第1係合部材が固定部材と共に制御軸に圧入される際に、第1係合部材における支持ピンの係合部が変形するのを防止することができる。 According to the fourth aspect, when the first engagement member is press-fitted into the control shaft together with the fixing member, the engagement portion of the support pin in the first engagement member can be prevented from being deformed.
第5の発明によれば、固定部材の軸線が制御軸の軸中心を通るように固定された場合に比して、固定部材に対する位置決め部材の取り付け角度を大きくすることができる。このため、本発明によれば、第1係合部材の断面積を拡大することができ、これにより、固定部材および第1係合部材の剛性を向上させることができると共に、固定部材および第1係合部材に作用する応力を低減することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to increase the attachment angle of the positioning member with respect to the fixed member as compared with the case where the fixed member is fixed so that the axis of the fixed member passes through the center of the control shaft. For this reason, according to the present invention, the cross-sectional area of the first engaging member can be enlarged, whereby the rigidity of the fixing member and the first engaging member can be improved, and the fixing member and the first engaging member can be improved. The stress acting on the engaging member can be reduced.
第6の発明によれば、支持ピンの軸方向位置がガイド部によって規制されるため、第1係合部材や第2係合部材との間で、支持ピンをかしめ等によって固定する必要がなくなる。このため、本発明によれば、支持ピンを保持させるために第1係合部材や第2係合部材に変形が生ずることがなく、かつ、安価な構成とすることができ、また、支持ピンの偏摩耗を防止することができる。 According to the sixth aspect, since the axial position of the support pin is regulated by the guide portion, it is not necessary to fix the support pin by caulking between the first engagement member and the second engagement member. . Therefore, according to the present invention, the first engagement member and the second engagement member are not deformed in order to hold the support pin, and an inexpensive configuration can be obtained. It is possible to prevent uneven wear.
第7の発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度の調整時に、位置決め部材であるスクリューがガイド壁を支点に回転自在となることにより、突出部に対してスクリューを常に直角に組付けることができる。このため、本発明によれば、制御軸に対する制御アームの取り付け角度に関わらず、スクリューと突出部との間の締結を常に面接触状態に維持することができ、スクリューの十分な軸力で制御軸と制御アームとを確実に固定することができる。 According to the seventh aspect, when adjusting the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft, the screw as the positioning member is rotatable about the guide wall as a fulcrum, so that the screw is always assembled at a right angle to the protrusion. be able to. For this reason, according to the present invention, the fastening between the screw and the protruding portion can always be maintained in a surface contact state regardless of the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft, and the control is performed with sufficient axial force of the screw. The shaft and the control arm can be securely fixed.
第8の発明によれば、調整完了後には調整シムが確実に抜けないようにしつつ、調整時に調整シムを容易に交換可能とすることができる。 According to the eighth aspect, the adjustment shim can be easily replaced at the time of adjustment while ensuring that the adjustment shim does not come off after completion of the adjustment.
実施の形態1.
[可変動弁装置の構成]
以下、図1乃至図3を参照して、本発明の実施の形態1の可変動弁装置10の構成を説明する。
図1は、本発明の実施の形態1の可変動弁装置10の構成を示す側面図である。より具体的には、図1は、後述する駆動カム14が設けられた位置で可変動弁装置10を切断した断面図である。図1に示す可変動弁装置10は、内燃機関の弁体を駆動するための装置である。ここでは、内燃機関の個々の気筒に2つの吸気弁と2つの排気弁とが備わっているものとする。そして、図1に示す構成は、各気筒に配設された2つの吸気弁、或いは2つの排気弁をそれぞれ駆動する装置として機能するものとする。
[Configuration of variable valve gear]
Hereinafter, with reference to FIG. 1 thru | or FIG. 3, the structure of the
FIG. 1 is a side view showing a configuration of a variable
本可変動弁装置10はロッカーアーム方式の機械式動弁機構を有し、カム軸12の回転運動がカム軸12に設けられた駆動カム14によってロッカーアーム16の揺動運動に変換され、ロッカーアーム16に支持されるバルブ18の上下方向へのリフト運動に変換される。本可変動弁装置10では、駆動カム14によって直接、ロッカーアーム16を駆動するのではなく、駆動カム14とロッカーアーム16との間に可変機構20を介在させている。可変機構20は、駆動カム14の回転運動とロッカーアーム16の揺動運動との連動状態を連続的に変化させることができる機構である。本可変動弁装置10は、この可変機構20を可変制御することによりロッカーアーム16の揺動量や揺動タイミングを変化させて、バルブ18のリフト量や作用角を連続的に変更できるようになっている。
This variable
図1に示すように、本可変動弁装置10では、ロッカーアーム16はバルブ18によって支持されている。可変機構20は、駆動カム14とロッカーアーム16との間に介在し、駆動カム14の回転運動とロッカーアーム16の揺動運動との連動状態を連続的に変化させるようになっている。
As shown in FIG. 1, in the
可変機構20は、以下に説明するように、制御軸22、制御アーム24、リンクアーム26、揺動カムアーム28、第1ローラ30、および第2ローラ32を主たる構成部材として構成されている。制御軸22はカム軸12に平行に配置されている。制御軸22の回転角度は、図示しないアクチュエータ(例えばモータ等)によって任意の角度に制御することができる。
As will be described below, the
制御アーム24は、図2等を用いて後述する調整機構50(図1では省略している)を介して、制御軸22に一体的に固定されている。制御アーム24は、制御軸22の径方向に突出しており、その突出部に弧状のリンクアーム26が取り付けられている。リンクアーム26の後端部は、ピン34によって制御アーム24に回転自在に連結されている。ピン34の位置は制御軸22の中心から偏心しており、このピン34がリンクアーム26の揺動支点となる。
The
揺動カムアーム28は、制御軸22に揺動可能に支持され、その先端を駆動カム14の回転方向の上流側に向けて配置されている。揺動カムアーム28における駆動カム14に対向する側には、第2ローラ32に接触するスライド面36が形成されている。スライド面36は、第2ローラ32が揺動カムアーム28の先端側から制御軸22の軸中心側に向かって移動するほど、駆動カム14との間隔が徐々に狭まるような曲面で形成されている。また、スライド面36の反対側には、揺動カム面38が形成されている。揺動カム面38は、揺動カムアーム28の揺動中心からの距離が一定となるように形成された非作用面38aと、非作用面38aから離れた位置ほど制御軸22の軸中心からの距離が遠くなるように形成された作用面38bとで構成されている。
The
揺動カムアーム28のスライド面36と駆動カム14の周面との間には、第1ローラ30と第2ローラ32が配置されている。より具体的には、第1ローラ30は、駆動カム14の周面と接触し、第2ローラ32は、揺動カムアーム28のスライド面36に接触するように配置されている。第1ローラ30と第2ローラ32は、共に前述のリンクアーム26の先端部に固定された連結軸40によって回転自在に支持されている。リンクアーム26は、ピン34を支点として揺動できるので、これらのローラ30、32もピン34から一定距離を保ちながらスライド面36および駆動カム14の周面に沿って揺動することができる。
A
また、揺動カムアーム28には、図示しないロストモーションスプリングが掛けられている。ロストモーションスプリングは圧縮バネであり、ロストモーションスプリングからの付勢力は、スライド面36が第2ローラ32を付勢し、更に、第1ローラ30を駆動カム14に押し当てる力として作用する。これにより、第1ローラ30および第2ローラ32は、スライド面36と駆動カム14の周面とに両側から挟み込まれた状態で位置決めされる。尚、ロストモーションスプリングは、上記の圧縮バネに限らず、例えば、ねじりバネであってもよい。
The
揺動カムアーム28の下方には、前述のロッカーアーム16が配置されている。ロッカーアーム16には、揺動カム面38に対向するようにロッカーローラ42が配置されている。ロッカーローラ42は、ロッカーアーム16の中間部に回転自在に取り付けられている。ロッカーアーム16の一端は、バルブ18のバルブシャフト44によって支持されており、ロッカーアーム16の他端は、油圧式ラッシュアジャスタ46によって回転自在に支持されている。リフト作動の際において、バルブシャフト44は、図示しないバルブスプリングによって、閉方向、すなわち、ロッカーアーム16を押し上げる方向に付勢されており、更に、ロッカーローラ42は、この付勢力と油圧式ラッシュアジャスタ46によって揺動カムアーム28の揺動カム面38に押し当てられている。
The
上述した可変機構20の構成によれば、駆動カム14の回転に伴って、駆動カム14の押圧力が第1ローラ30および第2ローラ32を介してスライド面36に伝達される。その結果、揺動カム面38とロッカーローラ42との接点が非作用面38aから作用面38bにまで及ぶと、ロッカーアーム16が押し下げられ、バルブ18が開弁する。
According to the configuration of the
また、可変機構20の構成によれば、制御軸22を回転させると、制御アーム24の回転角度が変更され、スライド面36上における第2ローラ32の位置が変化し、リフト動作時の揺動カムアーム28の揺動範囲が変化する。より具体的には、制御軸22を図1における反時計回り方向に回転させると、スライド面36上における第2ローラ32の位置が揺動カムアーム28の先端側に移動する。そうすると、駆動カム14の押圧力が伝達されることで揺動カムアーム28が揺動動作を開始した後に、現実にロッカーアーム16が押圧され始めるまでに要する揺動カムアーム28の回転角度は、制御軸22が図1における反時計回り方向に回転するほど大きくなる。つまり、可変機構20によれば、制御軸22を図1における反時計回り方向に回転させることにより、バルブ18の作用角およびリフト量を小さくすることができ、また、制御軸22をその逆の方向に回転させることにより、バルブ18の作用角およびリフト量を大きくすることができる。
Further, according to the configuration of the
[本実施形態の特徴部分]
次に、図2乃至図6を参照して、本実施形態の可変動弁装置10の特徴的な構成について説明する。
図2は、図1に示す可変動弁装置10の斜視図である。可変動弁装置では、その各構成部品の加工精度や組付け精度等に起因して、それらの各構成部品を組付けた状態において、気筒間でバルブの作用角およびリフト量のばらつきが生ずる。本実施形態の可変動弁装置10では、図2に示すように、そのような作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを調整するための調整機構50を備えている。より具体的には、調整機構50は、制御軸22に対する制御アーム24の取り付け角度を調整するための機構であり、固定ピン52、自在リンク54、固定ボルト56、および調整シム58により構成される。
[Characteristics of this embodiment]
Next, with reference to FIG. 2 thru | or FIG. 6, the characteristic structure of the
FIG. 2 is a perspective view of the
図3は、固定ピン52と自在リンク54との関係を説明するための図である。より具体的には、図3(A)は、固定ピン52の軸線方向から見た図であり、図3(B)は、支持ピン60の軸線方向から見た図である。図3(B)に示すように、固定ピン52は、円筒部52aと平坦部52bとを備えている。また、固定ピン52には、平坦部52b側の端部に、先端部分が貫通穴52c中心からの距離が一定となる平面となるように形成された突起部52dが設けられている。この突起部52dは、貫通穴52c部分より外側の部分にのみ設けられている。固定ピン52にそのような突起部52dを設けることにより、固定ピン52を制御軸22に圧入する際に、固定ピン52の貫通穴52cが変形するのを防止することができる。
FIG. 3 is a view for explaining the relationship between the fixing
自在リンク54は、その内部に固定ピン52の平坦部52bが収まるような二股状に形成されたリング部54aと、固定ボルト56が噛み合わされるネジ穴54bが内部に形成された円筒部54cとを備えている。固定ピン52と自在リンク54とは、図3(A)に示すように、平坦部52bの貫通穴52cおよびリング部54aに支持ピン60が挿入されることで、支持ピン60を中心に回転自在となるように両者が結合される。自在リンク54のリング部54aと支持ピン60とは、かしめによって固定されている。
The
図4は、図2に示す調整機構50の詳細構造を説明するための図である。より具体的には、図4(A)は、調整機構50を制御軸22の軸方向から見た断面図を示し、図4(B)は、調整機構50を固定ボルト56の軸方向から見た図を示している。図4(A)に示すように、制御軸22には、制御軸22の軸中心を通り、かつ、制御軸22の軸線と直交する中心線を有する貫通穴62が設けられている。固定ピン52の円筒部52aは、この貫通穴62に圧入されている。制御アーム24には、固定ピン52と対向する位置に、制御軸22の径方向に突出するように突出部24aが設けられている。突出部24aには、図5(A)におけるY方向が長手方向となるように形成された長穴24bが形成されている。
FIG. 4 is a view for explaining the detailed structure of the
固定ボルト56は、ボルト先端から順に、所定長さを有するネジ部56aと、所定の直径d1を有する小径部56bと、直径d1より大きい直径d2を有する大径部56cとを備えている。調整シム58は、固定ボルト56が突出部24aの長穴24bに挿入された状態で、突出部24aと自在リンク54との間に組み込まれるものである。調整シム58は、固定ボルト56に挿入される部位がC字状に形成されている。より具体的には、調整シム58には、固定ボルト56の大径部56cと同一径Dとされる係合穴58aが設けられていると共に、小径部56bの直径d1と等しい幅Lを有するスリット58bが設けられている。
The fixing
図5(A)は、調整シム58の組付けが完了した状態を示している。図5(A)に示す状態とするには、先ず、固定ボルト56を突出部24aの長穴24bに挿入した状態で、固定ボルト56を自在リンク54に締め込んでいく。次いで、調整シム58を固定ボルト56の小径部56bに差し込む。次いで、自在リンク54と調整シム58との間、調整シム58と突出部24aとの間、および、突出部24aと固定ボルト56の座面との間に隙間が無くなるまで、固定ボルト56を締め込む。このような構成によれば、固定ボルト56を十分に締め込んだ状態では、調整シム58の係合穴58aと固定ボルト56の大径部56cとが係合するため、調整シム58がY方向に抜けるのを確実に防止することができる。
FIG. 5A shows a state where the
図5(B)は、調整シム58より薄い薄肉調整シム64が組み込まれた状態を示している。図5(B)に示す状態とするには、先ず、図5(A)の状態にある調整機構50において、厚肉調整シム58を取り外す必要がある。そこで、固定ボルト56を緩め、固定ボルト56をX方向に移動させることで、小径部56bが厚肉調整シム58の位置に来るようにする。その状態であれば、厚肉調整シム58を固定ボルト56から抜き出すことができる。次いで、調整シムを厚肉調整シム58から薄肉調整シム64に取り替えて、既述した手法によって、固定ボルト56を締め付けることで薄肉調整シム64を取り付ける。
FIG. 5B shows a state in which a
図5において、厚肉調整シム58が組み込まれた状態で、制御軸中心を通る鉛直線と制御アーム24の突出部24aとがなす角度をθ1とし、薄肉調整シム64が組み込まれた状態において、上記角度θ1に対応する角度をθ1’とする。薄肉調整シム64が組み込まれた状態では、図5(B)に示すように、固定ピン52の平坦部52bと突出部24aとの距離が図5(A)に示す状態に比して短くなるため、θ1’<θ1となる。すなわち、制御アーム24は、調整シムを薄いものに交換することによって、図5における反時計回り方向に回転することになる。その結果、スライド面36上における第2ローラ32の位置が揺動カムアーム28の先端側に移動することとなり、バルブ18の作用角およびリフト量を小さくすることができる。
In FIG. 5, in the state where the
以上説明した通り、本実施形態の調整機構50によれば、固定ボルト56を緩め、厚さの異なる調整シムに交換し、その後固定ボルト56を再び締結するという作業のみで、カム軸12の脱着という煩雑な作業をする必要なしに、バルブ18の作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを簡便かつ確実に調整することが可能となる。
As described above, according to the
また、図5に示すように、厚肉調整シム58から薄肉調整シム64に交換した場合、自在リンク54が支持ピン60中心で回転し、固定ピン52の軸線と固定ボルト56の軸線とがなす角度がθ2からθ2’に拡大することになる。本実施形態の突出部24aには、長穴24bが設けられているため、そのような角度変化が生じる際に、固定ボルト56がY’方向に移動する。このため、本実施形態の調整機構50によれば、調整シムが異なる厚さのものに変更された場合でも、自在リンク54と調整シムとの間、調整シムと突出部24aとの間、および突出部24aと固定ボルト56の座面との間を、面接触状態に維持することができる。制御アーム24には、制御軸22の回転駆動時にモータからの駆動力が作用するため、制御軸22と制御アーム24とが緩みにくくなるように締結されている必要がある。上記の構成によれば、調整シムの厚さに関係なく、常に十分な軸力で固定ボルト56を締め付けることが可能となり、制御軸22と制御アーム24とを確実に締結することができる。
As shown in FIG. 5, when the
尚、上述した実施の形態1においては、固定ピン52が前記第1の発明における「固定部材」に、固定ボルト56が前記第1の発明における「位置決め部材」に、それぞれ相当している。また、固定ピン52の平坦部52b、自在リンク54および支持ピン60が前記第2の発明における「回転機構」に相当している。また、固定ピン52の平坦部52bが前記第3の発明における「第1係合部材」に、自在リンク54が前記第3の発明における「第2係合部材」に、それぞれ相当している。
In the first embodiment described above, the fixing
実施の形態2.
次に、図6を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。
図6は、本発明の実施の形態2の調整機構70の構成を説明するための図である。より具体的には、図6(A)は、固定ピンの軸方向から見た図であり、図6(B)は、制御軸の軸方向から見た側面図である。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the
本実施形態の調整機構70は、制御軸72への固定ピン74の固定位置および支持ピン76を支持する手法が異なる点を除き、上述した実施の形態1における調整機構50と同様である。すなわち、調整機構70では、図6に示すように、固定ピン74は、制御軸72の軸線に対し、制御アーム78の突出部78aから遠い側に所定量オフセットした位置に形成された貫通穴80に圧入されている。また、本実施形態の固定ピン74では、平坦部74bの面積が実施の形態1の固定ピン52の平坦部52bに比して大きくなるように構成されている。更に、固定ピン74の円筒部74aには、その円周上にR溝部74cが形成されている。
The
また、本実施形態では、図6(A)に示すように、制御アーム78の突出部78aから支持ピン76の両端を挟み込んで覆うようにガイド部78cが形成されている。言い換えれば、制御アーム78のガイド部78cは、図6(B)に示す方向から見て、支持ピン76と重なるように形成されている。また、支持ピン76は、実施の形態1とは異なり、自在リンク82との間で、かしめによって固定されておらず、自在リンク82に対して回転自在に構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 6A, a
図6に示す構成によれば、固定ピン74を制御軸72の軸中心からオフセットして配置したことにより、各構成部品を組付けた状態において、固定ピン74の軸線と固定ボルト56の軸線とがなす角度θ2を、上述した実施の形態1の構成に比して大きくすることができる。その結果、上述した固定ピン74のように、平坦部74bの面積を大きく確保することが可能となり、固定ピン74の剛性を向上させることができると共に、固定ピン74に作用する応力を低減することができる。
According to the configuration shown in FIG. 6, the fixing
また、上記の構成によれば、支持ピン76を保持するためにかしめを用いないため、組付け時に自在リンク82に変形が生ずることがなく、かつ、安価な構成とすることができる。そして、支持ピン76が回転自在となるため、支持ピン76が偏摩耗するのを防止することができる。更に、上記の構成によれば、固定ピン74が制御軸72の軸中心からオフセットして配置されているため、固定ピン74が制御軸72の内部の給油穴を塞ぐことがない。そして、固定ピン74のR溝部74cの溝深さを変更することで、制御アーム78のピン34への給油量を調整することが可能となる。
Further, according to the above configuration, since the caulking is not used to hold the
実施の形態3.
次に、図7乃至図10を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。
図7は、本発明の実施の形態3の調整機構90の構成を説明するための斜視図である。本実施形態の調整機構90は、固定ピン92、スクリュー94、ガイド部材96、ロックナット98、および調整シム100を主な構成部品としている。
Embodiment 3 FIG.
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a perspective view for explaining the configuration of the
図8は、図7に示す調整機構90の構成部品の構造を説明するための図である。図8(A)に示すように、制御軸102には、制御軸102の軸線と直交する中心線を有する貫通穴104が設けられている。貫通穴104には、固定ピン92が圧入される。固定ピン92は、その一端に、円筒部92aの径よりも一段小さな径を有する第2円筒部92bを有している。
FIG. 8 is a view for explaining the structure of the components of the
図8(B)に示すように、スクリュー94は、その一端に球状に形成された球面部94aを備え、スクリュー94におけるネジ部94bが設けられた他方の先端には、突起部94cが設けられている。ガイド部材96には、その底面に貫通穴96aが形成されている。固定ピン92の第2円筒部92bは、その貫通穴96aに圧入される。これにより、固定ピン92とガイド部材96とが一体化される。ガイド部材96の上面には、スクリュー94を組付けるための斜め穴96bが形成されている。また、ガイド部材96の側面には、円筒状に形成されたガイド壁96cが形成されている。ガイド壁96cには、ガイド壁96cの高さ方向が長手方向となる長穴96dが形成されている。長穴96dは、その短手方向の寸法が球面部94aの外径よりも小さくなるように形成されている。
As shown in FIG. 8B, the
スクリュー94をガイド部材96に組み付ける際には、先ず、図8(B)に示すように、長穴96dからネジ部94bが突き出るように、斜め穴96bからスクリュー94をガイド部材96に挿入する。次いで、図8(C)に示すように、球面部94aがガイド壁96cの内部に挿入された状態で、更に、球面部94aを押し下げ、ネジ部94bを上方に持ち上げることにより、図8(D)に示す状態となる。
When assembling the
図9は、調整機構90の各構成部品が組み付けられた状態を示す図である。図9に示すように、制御アーム106の突出部106aには、ネジ穴106bが形成されている。ガイド部材96に挿入されたスクリュー94は、更に、スペーサ108がネジ部94bに挿入された状態で、突出部106aのネジ穴106bにねじ込まれている。スペーサ108と突出部106aとの間には、調整シム100が挿入される。調整シム100が挿入された状態で、スクリュー94の突起部94cをスパナ等の工具で掴み、スクリュー94を回転させていくことで、球面部94aとガイド壁96cとの間の隙間、更には、ガイド壁96cから調整シム100を介して突出部106aとの間の隙間を無くすことができる。そして、それらの隙間が無くなった状態でロックナット98をネジ部94bに組み込むことにより、制御軸102と制御アーム106との相対位置を確実に固定することができる。
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which each component of the
また、ガイド部材96の斜め穴96bの端部高さは、図9に示すように、球面部94aが固定ピン92a上に載せられた状態で、球面部94aの中心より寸法Lだけ高くなるように設定されている。これにより、ガイド壁96cに作用する面圧の増大を抑制することができる。尚、スペーサ108は、調整シム100との接触面が平面とされ、その反対側の面が所定の半径Rの曲面とされている。このようなスペーサ108によれば、スクリュー94の傾きを吸収することができる。
Further, as shown in FIG. 9, the height of the end portion of the oblique hole 96b of the
図10(A)は、調整シム100の組付けが完了した状態を示している。図10(A)に示す状態において、制御軸中心を通る鉛直線と制御アーム106の突出部106aとがなす角度をθ3とし、固定ピン92の軸線の垂線とスクリュー94の軸線とがなす角度をθ4とする。図10(B)は、調整シム100のより薄い薄肉調整シム110が組み込まれた状態を示している。図10(B)に示す状態とするには、先ず、図10(A)の状態にある調整機構90において、ロックナット98を緩めた後に、スパナ等でスクリュー94を回転させることによって、厚肉調整シム100を取り外す。次いで、薄肉調整シム110を挿入した後に、各構成部品の隙間がなくなるまで、スクリュー94を逆回転させる。そして、ロックナット98を再び締結する。尚、上述した構成に限らず、スクリュー94の軸を段付きとし、調整シム110等の形状を実施の形態1における調整シム58等と同様の形状とすることとすれば、本実施形態の調整機構90においても、調整シムの抜け止めをより確実にすることができる。
FIG. 10A shows a state in which the
図10(B)に示すように、調整シムを薄いものに交換することにより、角度θ3がθ3’となり、制御アーム106が図10における反時計回り方向に回転することになる。その結果、スライド面36上における第2ローラ32の位置が揺動カムアーム28の先端側に移動することとなり、バルブ18の作用角およびリフト量を小さくすることができる。
As shown in FIG. 10B, by replacing the adjustment shim with a thin one, the angle θ3 becomes θ3 ′, and the
また、図10に示すように、厚肉調整シム100から薄肉調整シム110に交換した場合、角度θ4がθ4’に変化する。本実施形態の調整機構90では、ガイド部材96と係合するスクリュー94の該当部分を球面部94aとしているため、そのような角度変化が生じた場合に、ガイド部材96内で球面部94aが回転することにより、その角度変化が吸収される。このため、本実施形態の調整機構90によれば、調整シムが異なる厚さのものに変更された場合でも、球面部94a、ガイド壁96c、スペーサ108、調整シム、突出部106a、およびロックナット98の座面のそれぞれの間を、常に面接触状態に維持することができる。このため、調整シムの厚さに関係なく、常に十分なスクリュー94の軸力で制御軸102と制御アーム106とを結合することが可能となる。
As shown in FIG. 10, when the
本実施形態の調整機構90において、調整シムの厚さを変更すると、スクリュー94の球面部94aが固定ピン92の軸線方向に移動することになる。このような球面部94aの移動量を最小限に抑えるには、固定ピン92の軸線方向に対して、スクリュー94の組付け角度を次のように設定するとよい。その設定手法について、図10を援用して説明する。より具体的には、図10においては、角度θ4は、固定ピン92の軸線の垂線に対して、スクリュー94の軸線が反時計回り方向に角度θ4だけ傾いた状態を示し、角度θ4’は、固定ピン92の軸線の垂線に対して、スクリュー94の軸線が時計回り方向に角度θ4’だけ傾いた状態を示している。ここで、作用角調整のために使用される調整シムの厚さが、図10における厚肉調整シム100から薄肉調整シム110の範囲に設定されているものとする。このような設定では、図10に示すように、固定ピン92の軸線の垂線とスクリュー94の軸線とがなす角度は、θ4からθ4’の間で変化する。このような場合に、角度θ4と角度θ4’の絶対値が等しくなるように、固定ピン92の軸線方向に対するスクリュー94の組付け角度を設定することとすれば、上述した球面部94aの移動量を最小限に抑えることができる。
In the
ところで、上述した実施の形態3においては、制御アーム106の突出部106aとガイド部材96との間に調整シム100等を介在させているが、本発明はこのような構成に限定されるものではなく、以下の図11を参照して説明する構成であってもよい。図11は、本発明の実施の形態3の変形例における調整機構120の構成を説明するための図である。図11(A)に示すように、この変形例における調整機構120は、調整シムを用いないシムレスタイプの調整機構を示している。スクリュー94の球面部94aは、ガイド部材96内に収納されているため、この状態において、スクリュー94は、その軸線方向への移動が規制されている。また、スクリュー94の他端は、突出部106aとの間で噛み合わされているスクリュー94のネジ部94bをロックナット98によって締結することによって、制御アーム106に対する位置が固定される。
In the third embodiment described above, the
図11に示す構成において、バルブ18の作用角およびリフト量が小さくなるように、制御軸102に対する制御アーム116の取り付け角度を変更させる手法は、調整シムの交換作業がないという点を除き、上述した実施の形態3の場合と同様である。図11(B)は、そのような調整がなされた状態を示している。以上の構成によれば、調整シムを用いる場合に比して、ガイド部材96と球面部94aとの間に多少のがたつきが生ずることとなるが、調整シムを用いずにより簡素化された構成で、バルブ18の作用角およびリフト量の気筒間ばらつきを調整することができる。
In the configuration shown in FIG. 11, the method of changing the mounting angle of the control arm 116 with respect to the
尚、上述した実施の形態3においては、固定ピン92およびガイド部材96が前記第1の発明における「固定部材」に、スクリュー94が前記第1の発明における「位置決め部材」に、それぞれ相当している。また、スクリュー94の球面部94aおよびガイド壁96cが前記第2の発明における「回転機構」に相当している。
In the third embodiment described above, the fixing
10 可変動弁装置
20 可変機構
22、72、102 制御軸
24、78、106 制御アーム
24a、78a、106a 突出部
24b 長穴
50、70、90、120 調整機構
52、74、92 固定ピン
52a、74a、92a 円筒部
52b、74b 平坦部
52d 突起部
54、82 自在リンク
56 固定ボルト
56b 小径部
56c 大径部
58、100 厚肉調整シム
60、76 支持ピン
64、110 薄肉調整シム
78c ガイド部
92b 第2円筒部
94 スクリュー
94a 球面部
96 ガイド部材
96c ガイド壁
96d 長穴
98 ロックナット
106b ネジ部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記制御軸に対する前記制御アームの取り付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、
一部が前記制御軸から突出するように前記制御軸に固定された固定部材と、
前記固定部材と対向する位置に、前記制御アームから突出して設けられた突出部と、
前記固定部材と前記突出部との間に介在し、前記固定部材と前記突出部との相対位置を規定する位置決め部材とを備えることを特徴とする可変動弁装置。 A control shaft that is rotationally driven by an actuator, and a control arm that is supported by the control shaft and whose rotation angle is changed according to the rotation position of the control shaft, and opens the valve according to the rotation angle of the control arm A variable valve operating device whose characteristics are changed,
An adjustment mechanism for adjusting the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft;
The adjustment mechanism is
A fixing member fixed to the control shaft such that a part protrudes from the control shaft;
A projecting portion provided to project from the control arm at a position facing the fixing member;
A variable valve operating apparatus, comprising: a positioning member interposed between the fixing member and the projecting portion and defining a relative position between the fixing member and the projecting portion.
前記回転機構は、前記固定部材に固定された第1係合部材と、前記固定ボルトと噛み合わされる第2係合部材と、前記第1係合部材と前記第2係合部材とを互いに回転自在に係合させる支持ピンとを備えることを特徴とする請求項2記載の可変動弁装置。 The positioning member is a fixing bolt,
The rotation mechanism rotates a first engagement member fixed to the fixing member, a second engagement member meshed with the fixing bolt, and the first engagement member and the second engagement member. The variable valve operating device according to claim 2, further comprising a support pin that is freely engaged.
前記固定部材は、前記球面部と係合するガイド壁を有し、前記球面部を収納するガイド部材を備え、
前記回転機構は、前記球面部と前記ガイド壁であることを特徴とする請求項2記載の可変動弁装置。 The positioning member is a screw having a spherical portion formed in a spherical shape at one end thereof,
The fixing member includes a guide wall that engages with the spherical portion, and includes a guide member that houses the spherical portion,
The variable valve operating apparatus according to claim 2, wherein the rotation mechanism is the spherical portion and the guide wall.
前記位置決め部材は、小径部と当該小径部よりも直径が大きい大径部とを備え、
前記調整シムは、前記大径部の直径と等しい直径を有する係合穴と、前記小径部の直径と等しい幅を有するスリットとを備え、
前記制御アームの取り付け角度の調整時に、前記小径部および前記スリットによって前記位置決め部材および前記調整シムが組み合わされ、当該取り付け角度の調整が完了した状態では前記大径部と前記係合穴とが係合する状態となるように構成されていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項記載の可変動弁装置。
The adjustment mechanism can adjust the mounting angle of the control arm with respect to the control shaft by interposing an adjustment shim between the fixing member and the protrusion and changing the thickness of the adjustment shim. And
The positioning member includes a small-diameter portion and a large-diameter portion having a diameter larger than the small-diameter portion,
The adjustment shim includes an engagement hole having a diameter equal to the diameter of the large diameter portion, and a slit having a width equal to the diameter of the small diameter portion,
When adjusting the mounting angle of the control arm, the positioning member and the adjustment shim are combined by the small diameter portion and the slit, and when the adjustment of the mounting angle is completed, the large diameter portion and the engagement hole are engaged. The variable valve operating apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the variable valve operating apparatus is configured to be in a state of being combined.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101382330B1 (en) | 2012-09-28 | 2014-04-10 | 현대자동차 주식회사 | Air amount deviation adjusting appratus and continuous variable valve lift apparatus provided with the same |
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2005
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Legal Events
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