JP2007309272A - Variable valve train for internal combustion engine and its assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の運転状況に応じてバルブのリフト量、作用角及びタイミングを連続的又は段階的に変化させる可変動弁機構に関する。 The present invention relates to a variable valve mechanism that changes a valve lift amount, a working angle, and a timing continuously or stepwise in accordance with an operating state of an internal combustion engine.
この種の可変動弁機構の中には、図9に示す可変動弁機構88のように、同一の支持パイプ90x上に並べて揺動可能に支持された入力部91と出力部92とを備え、回転カム89により入力部91が駆動されると出力部92にてバルブ8を駆動する仲介駆動機構90と、入力部91と出力部92との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構93とを備えたものがある(特許文献1)。
This type of variable valve mechanism includes an
この回動位相差可変機構93は、内周面は支持パイプ90xに摺接し外周部は入力部91及び出力部92との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギア94と、支持パイプ90x内をその長さ方向F,Rへスライドするコントロールシャフト95とを含み構成されている。そして、該コントロールシャフト95に貫設されたピン取付穴97に、係合ピン96の基端96aが挿入されて取り付けられるとともに、該係合ピン96の先端96bがコントロールシャフト95から支持パイプ90xを貫通してその外部へ突出し、スライダギア94に設けられた周方向へ延びるスリット孔98に挿入されてその内側面98a,98bに摺接することによって、スライダギア94がコントロールシャフト95に、支持パイプ90xの長さ方向F,Rへは拘束され且つ周方向へはスライド可能に係合している。
ところが、上記のように、係合ピン96の基端96aがピン取付穴97に挿入されているだけの場合、該係合ピン96はピン取付穴97の貫通方向V,Wへ自由に移動することができるため、外力等が加わった際には、図9(d)に示すように、該係合ピン96の基端96aが、支持パイプ90xの内周面に激しく衝突してしまうおそれがある。しかし、その一方で、係合ピン96をコントロールシャフト95に完全に固定してしまうのは、該コントロールシャフト95とスライダギア94との間に発生する摩擦や振動が逃され難くなるため好ましくない。
However, as described above, when the base end 96 a of the
そこで、コントロールシャフトとスライダギアとの間に発生する摩擦や振動を逃し易い状態に保ちつつも、係合ピンが支持パイプの内周面に衝突しないようにすることを目的とする。 Therefore, an object is to prevent the engagement pin from colliding with the inner peripheral surface of the support pipe while keeping the friction and vibration generated between the control shaft and the slider gear easy to escape.
上記目的を達成するため、本発明の第一の形態の内燃機関の可変動弁機構は、同一の支持パイプ上に並べて揺動可能に支持された入力部と出力部とを備え、回転カムにより前記入力部が駆動されると前記出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記入力部と前記出力部との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、前記回動位相差可変機構は、前記入力部及び前記出力部との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギアと、前記支持パイプ内をその長さ方向へスライドするコントロールシャフトと、一端が該コントロールシャフトに貫設されたピン取付穴に取り付けられ、他端が該コントロールシャフトから前記支持パイプを貫通してその外部へ突出した係合ピンに、前記スライダギアに設けられた周方向へ延びる一対の係合面が、前記支持パイプの長さ方向へは拘束され且つ周方向へはスライド可能に係合してなる連結機構とを含み構成され、前記連結機構は、前記ピン取付穴の内周面に沿って環状に凹設された内周溝と前記係合ピンの外周面に沿って環状に凹設された外周溝との双方に環状又は略環状の係合部材が係合してなる、前記係合ピンの前記ピン取付穴の周方向への相対移動を許容しつつも貫通方向への相対移動を防止して前記係合ピンの一端が前記支持パイプの内周面に衝突するのを防止する衝突防止手段を備えたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a variable valve mechanism for an internal combustion engine according to a first aspect of the present invention includes an input portion and an output portion that are arranged on the same support pipe and are swingably supported. An internal combustion mechanism comprising an intermediate drive mechanism that drives a valve at the output unit when the input unit is driven, and a rotation phase difference variable mechanism that varies a relative rotation phase difference between the input unit and the output unit. In the variable valve mechanism of the engine, the rotation phase difference variable mechanism includes a slider gear that engages helical splines having different angles with each other between the input unit and the output unit, and a length inside the support pipe. A control shaft that slides in the vertical direction, and one end that is attached to a pin mounting hole that extends through the control shaft, and the other end that passes through the support pipe from the control shaft. A pair of engaging surfaces extending in the circumferential direction provided on the slider gear are engaged with the engaging pins protruding in the direction that are restrained in the length direction of the support pipe and slidable in the circumferential direction. A coupling mechanism, and the coupling mechanism is annularly recessed along an inner peripheral groove that is annularly recessed along the inner peripheral surface of the pin mounting hole and an outer peripheral surface of the engagement pin. An annular or substantially annular engagement member is engaged with both the outer circumferential groove and the relative movement in the penetration direction is prevented while allowing the relative movement of the pin mounting hole in the circumferential direction. And a collision preventing means for preventing one end of the engagement pin from colliding with the inner peripheral surface of the support pipe.
前記衝突防止手段は、前記係合ピンの前記ピン取付穴の貫通方向への相対移動を完全に阻止するものであってもよいし、該相対移動を特定の範囲内だけに制限するものであってもよい。 The collision preventing means may completely prevent the relative movement of the engagement pin in the penetrating direction of the pin mounting hole, or restrict the relative movement to a specific range. May be.
前記環状又は略環状の係合部材は、特に限定されないが、Oリングや、Cリング等を例示する。また、該係合部材の材質は、特に限定されないが、各種金属、各種樹脂等を例示する。 Although the said cyclic | annular or substantially cyclic | annular engagement member is not specifically limited, O ring, C ring, etc. are illustrated. Moreover, although the material of this engaging member is not specifically limited, various metals, various resin, etc. are illustrated.
前記係合ピンは、特に限定されないが、その一端と前記支持パイプの内周面との間に間隔をおいて取り付けられていることが好ましい。より確実に、係合ピンと支持パイプとの衝突を防ぐことができるからである。 Although the said engagement pin is not specifically limited, It is preferable that it attaches with the space | interval between the end and the internal peripheral surface of the said support pipe. This is because the collision between the engagement pin and the support pipe can be prevented more reliably.
また、本発明の第二の形態の内燃機関の可変動弁機構は、同一の支持パイプ上に並べて揺動可能に支持された入力部と出力部とを備え、回転カムにより前記入力部が駆動されると前記出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記入力部と前記出力部との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構とを備えた内燃機関の可変動弁機構において、前記回動位相差可変機構は、前記入力部及び前記出力部との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギアと、前記支持パイプ内をその長さ方向へスライドするコントロールシャフトと、一端が該コントロールシャフトに貫設されたピン取付穴に取り付けられ、他端が該コントロールシャフトから前記支持パイプを貫通してその外部へ突出した係合ピンに、前記スライダギアに設けられた周方向へ延びる一対の係合面が、前記支持パイプの長さ方向へは拘束され且つ周方向へはスライド可能に係合してなる連結機構とを含み構成され、前記連結機構は、前記係合ピンの前記ピン取付穴の貫通方向への相対移動を0.1〜0.4mmの範囲内に制限して前記係合ピンの一端が前記支持パイプの内周面に衝突するのを防止する衝突防止手段を備えたことを特徴とする。 The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to the second aspect of the present invention includes an input portion and an output portion that are arranged on the same support pipe so as to be swingable, and the input portion is driven by a rotating cam. Then, a variable valve for an internal combustion engine comprising an intermediate drive mechanism that drives the valve by the output unit, and a rotation phase difference variable mechanism that varies a relative rotation phase difference between the input unit and the output unit. In the mechanism, the rotation phase difference variable mechanism slides in the length direction in the support pipe and a slider gear that engages helical splines having different angles with each other between the input unit and the output unit. One end of the control shaft is attached to a pin mounting hole penetrating the control shaft, and the other end of the engagement shaft projects from the control shaft through the support pipe and protrudes to the outside. A pair of engaging surfaces provided in the slider gear extending in the circumferential direction are constrained in the length direction of the support pipe and slidably engaged in the circumferential direction. The coupling mechanism restricts the relative movement of the engagement pin in the penetrating direction of the pin mounting hole within a range of 0.1 to 0.4 mm, and one end of the engagement pin is connected to the inside of the support pipe. A collision prevention means for preventing collision with the peripheral surface is provided.
前記範囲は、特に限定されないが、0.1〜0.3mmであることがより好ましく、0.15〜0.25mmであることが最も好ましい。該範囲は、大きいほどスライダギアとコントロールシャフトとの間に発生する振動を逃がし易くなる一方、大き過ぎても安定性が悪くなるからである。 Although the said range is not specifically limited, It is more preferable that it is 0.1-0.3 mm, and it is most preferable that it is 0.15-0.25 mm. This is because, as the range is larger, vibration generated between the slider gear and the control shaft is more easily released, but stability is worsened if the range is too large.
前記衝突防止手段は、特に限定されないが、次の(i)、(ii)のものを例示する。
(i)前記衝突防止手段は、前記係合ピンの外周面又は前記ピン取付穴の内周面のうちのいずれか一方に設けられた係合凹部と、他方に設けられた、前記係合凹部と係合する係合凸部とからなり、前記係合凹部と前記係合凸部との間に、前記係合ピンの前記ピン取付穴の貫通方向への相対移動を前記範囲内で許容するクリアランスが形成されたもの。
(ii)前記衝突防止手段は、前記係合ピンの外周面と前記ピン取付穴の内周面との双方にそれぞれ形成された係合凹部と、両係合凹部に係合する同一の係合部材とからなり、いずれか一方の前記係合凹部と前記係合部材との間に、前記係合ピンの前記ピン取付穴の貫通方向への相対移動を前記範囲内で許容するクリアランスが形成されたもの。
Although the said collision prevention means is not specifically limited, The following (i) and (ii) are illustrated.
(I) The collision preventing means includes an engagement recess provided in one of an outer peripheral surface of the engagement pin and an inner peripheral surface of the pin mounting hole, and the engagement recess provided in the other. An engagement convex portion that engages with the pin, and allows relative movement of the engagement pin in the penetrating direction of the pin mounting hole between the engagement concave portion and the engagement convex portion within the range. A clearance is formed.
(Ii) The collision preventing means includes an engagement recess formed on both the outer peripheral surface of the engagement pin and the inner peripheral surface of the pin mounting hole, and the same engagement that engages with both the engagement recesses. A clearance that allows relative movement of the engagement pin in the penetrating direction of the pin mounting hole within the range is formed between any one of the engagement recesses and the engagement member. Things.
なお、本発明の第一の形態と第二の形態とは、互いに相容れないものではないため、同一の内燃機関の可変動弁機構に、双方の形態の特徴を取り入れてもよい。 In addition, since the 1st form and 2nd form of this invention are not mutually incompatible, you may incorporate the characteristic of both forms into the variable valve mechanism of the same internal combustion engine.
また、本発明の第一の形態の内燃機関の可変動弁機構の組立方法は、同一の支持パイプ上に並べて揺動可能に支持された入力部と出力部とを備え、回転カムにより前記入力部が駆動されると前記出力部にてバルブを駆動する仲介駆動機構と、前記入力部と前記出力部との相対回動位相差を変動させる回動位相差可変機構とを備えた内燃機関の可変動弁機構の組立方法において、前記回動位相差可変機構の組立方法は、前記支持パイプ内をその長さ方向へスライドするコントロールシャフトに貫設されたピン取付穴の内周面に沿って環状に凹設された内周溝に、環状又は略環状の係合部材を係合させる工程と、前記入力部及び前記出力部との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギアの内部に、前記支持パイプ及び前記コントロールシャフトを挿入する工程と、前記支持パイプを貫通して前記スライダギアを前記コントロールシャフトに前記支持パイプの長さ方向へは拘束し且つ周方向へは摺動可能に係合する係合ピンを、前記係合部材を押し広げつつ前記ピン取付穴に挿入して取り付けるとともに、前記係合ピンの外周面に沿って環状に凹設された外周溝に前記係合部材を係合させる工程とを含み構成されたことを特徴とする。 The variable valve mechanism assembly method for an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention includes an input portion and an output portion that are arranged on the same support pipe and supported so as to be swingable. An internal combustion engine comprising: an intermediate drive mechanism that drives a valve at the output unit when the unit is driven; and a rotation phase difference variable mechanism that varies a relative rotation phase difference between the input unit and the output unit. In the assembling method of the variable valve mechanism, the assembling method of the rotation phase difference varying mechanism is along the inner peripheral surface of the pin mounting hole penetrating the control shaft that slides in the length direction in the support pipe. A step of engaging an annular or substantially annular engaging member with an inner circumferential groove formed in an annular shape, and a slider gear that engages helical splines with different angles between the input portion and the output portion. Inside the support A step of inserting the pipe and the control shaft, and a mechanism of penetrating the support pipe and engaging the slider gear with the control shaft in the length direction of the support pipe and slidably engaging in the circumferential direction. The engaging pin is inserted and attached to the pin mounting hole while spreading the engaging member, and the engaging member is engaged with an outer peripheral groove that is annularly recessed along the outer peripheral surface of the engaging pin. And a process.
前記係合ピンは、特に限定されないが、前記ピン取付穴に前記係合ピンを取り付ける際に前記係合部材を押し広げる面取りを備えていることが好ましい。取付作業が容易になるからである。 Although the said engagement pin is not specifically limited, It is preferable to provide the chamfer which spreads the said engagement member when attaching the said engagement pin to the said pin attachment hole. This is because the mounting work becomes easy.
また、前記係合ピンの取付方法は、特に限定されないが、前記スライダギアに設けられた一対の係合面に対する該スライダギアの径方向の反対側から、前記係合ピンを前記スライダギアの内部に挿入して前記ピン取付穴に取り付けるとともに、該ピン取付穴を通り抜け反対側に突出した前記係合ピンの端を前記一対の係合面に係合させることが好ましい。 The method of attaching the engagement pin is not particularly limited, but the engagement pin is connected to the inside of the slider gear from the opposite side in the radial direction of the slider gear with respect to a pair of engagement surfaces provided on the slider gear. It is preferable that the end of the engaging pin protruding through the pin mounting hole and projecting to the opposite side is engaged with the pair of engaging surfaces.
本発明の第一の形態によれば、係合ピンのピン取付穴の周方向への相対移動を許容しつつも貫通方向への相対移動を防止することによって、また、第二の形態によれば、係合ピンのピン取付穴の貫通方向への相対移動を特定の範囲内に制限することによって、コントロールシャフトとスライダギアとの間に発生する摩擦や振動を逃し易い状態に保ちつつも、係合ピンが支持パイプの内周面に衝突しないようにすることができる。 According to the first aspect of the present invention, the relative movement of the engagement pin in the circumferential direction of the pin mounting hole is allowed while the relative movement in the penetration direction is prevented, and according to the second aspect. For example, by limiting the relative movement of the engagement pin in the penetrating direction of the pin mounting hole within a specific range, while maintaining friction and vibration generated between the control shaft and the slider gear, it is easy to escape. The engagement pin can be prevented from colliding with the inner peripheral surface of the support pipe.
本発明の内燃機関5の可変動弁機構9は、同一の支持パイプ20x上に並べて揺動可能に支持された入力部21と出力部31とを備え、回転カム10により入力部21が駆動されると出力部31にてバルブ8を駆動する仲介駆動機構20と、入力部21と出力部31との相対回動位相差gを変動させる回動位相差可変機構41とを備えている。
The
回動位相差可変機構41は、入力部21及び出力部31との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギア44と、支持パイプ20x内をその長さ方向F,Rへスライドするコントロールシャフト48と、基端53aが該コントロールシャフト48に貫設されたピン取付穴54に取り付けられ、先端53bが該コントロールシャフト48から支持パイプ20xを貫通してその外部へ突出した係合ピン53に、スライダギア44に設けられた周方向O,Cへ延びる一対の係合面57a,57bが、支持パイプ20xの長さ方向F,Rへは拘束され且つ周方向O,Cへはスライド可能に係合してなる連結機構52とを含み構成されている。
The rotation phase
連結機構52は、ピン取付穴54の内周面に沿って環状に凹設された内周溝55aと係合ピン53の外周面に沿って環状に凹設された外周溝55bとの双方にCリング55cが係合してなる、係合ピン53のピン取付穴54の周方向P,Qへの相対移動を許容しつつも貫通方向V,Wへの相対移動を0.25〜0.35mmの範囲内に制限して係合ピン53の一端が支持パイプ20xの内周面に衝突するのを防止する衝突防止手段55を備えている。
The
本実施例の図1〜図8に示す可変動弁機構9は、内燃機関の運転状況に応じてバルブの開閉量を連続的に変化させる機構であって、ここでは、内燃機関5の吸気用のバルブ8に対して取り付けられている。詳しくは、該可変動弁機構9は、各シリンダ6毎に1つずつ存在し、各可変動弁機構9は、シリンダヘッド7に各シリンダ6毎に2ずつ設置された前述の吸気用のバルブ8を2つ同時に押圧している。
The
可変動弁機構9は、内燃機関5が稼動するのに従って回転駆動される回転カム10と、動力が伝えられると揺動してバルブ8を開閉するロッカアーム15と、回転カム10とロッカアーム15との間に介在して、回転カム10からの動力をロッカアーム15へ伝達量可変に伝えることによって、バルブ8の開閉量を調節する仲介駆動機構20とを含み構成されている。
The
回転カム10は、シリンダヘッド7の上方に回転可能に設置されたカムシャフト10xに形成されており、基本部分となるベース円部11と、該ベース円部11から突出したカムノーズ12とを含み構成されている。そして、該回転カム10の外周面には、仲介駆動機構20を押圧するカム面10sが形成されている。
The rotating
ロッカアーム15は、各可変動弁機構9毎に2つずつ存在しており、各バルブ8に対して1つずつ設置されている。各ロッカアーム15は、基端15aがラッシュアジャスタ17に揺動可能に支持されており、先端15bがバルブ8のステムエンド8eに当接している。また、該ロッカアーム15の中間部には、仲介駆動機構20に押圧されるローラ16が軸着されている。
There are two
仲介駆動機構20は、同一の支持パイプ20xに並べて揺動可能に支持された入力部21と出力部31とを備え、回転カム10により入力部21が駆動されると出力部31にてバルブ8を駆動する機構であって、その内部には、入力部21と出力部31との相対回動位相差gを変動させる回動位相差可変機構41が設けられている。なお、以下においては、支持パイプ20xの長さ方向のうちの一方を前方F、他方を後方Rとし、該支持パイプ20xの周方向のうち、仲介駆動機構20がロッカアーム15を押圧してバルブ8を開く側の方向を開方向Oとし、その反対側の方向を閉方向Cとする。
The
支持パイプ20xは、複数の可変動弁機構9が共有する一本のパイプであって、シリンダヘッド7の上部に前後方向F,Rに間隔を置いて並設された複数の立壁部7vに回動不能に固定されている。そして、該複数の立壁部7vのうちの2つの相互間に、一の仲介駆動機構20の入力部21と出力部31とが互いに端面を合わせた状態で並べて支持されている。そして、これら入力部21と出力部31とは、それらの並びの両端が両側の立壁部7vに当接することによって、前後方向F,Rへの移動が抑止されている。
The
入力部21は、立壁部7vの相互間における略中央に配設されている。該入力部21は、基本部分となる円筒状のベース円部22と、回転カム10に当接する入力ローラ25を支持した入力アーム24と、リターンスプリング28が取り付けられたリターンアーム27とを含み構成され、ベース円部22の中心部には、支持パイプ20x及び回動位相差可変機構41を挿通させるための軸穴が形成されている。入力アーム24は、ベース円部22の外周面に2本平行に突出形成されており、両入力アーム24の先端における相互間には、シャフト26を介して前述の入力ローラ25が軸着されている。また、リターンアーム27は、両入力アーム24に対する入力部21の径方向の略反対側に形成されており、外部のスプリング取付部29との間には、該リターンアーム27を閉方向Cへ付勢することによって、入力ローラ25を回転カム10のカム面10sに常に当接させる前述のリターンスプリング28が取り付けられている。なお、該入力部21は、上記の仕組みによって、常に回転カム10に当接するため、出力部31との相対回動位相差gが変化した際にも、該入力部21の基本位置が変化することはない。但し、該基本位置とは、開閉方向O,Cへ揺動する中で位置する最も閉方向C側の位置をいうものとし、このことは出力部31においても同様とする。
The
出力部31は、入力部21の前後方向F,R両側に1づずつ配設されている。各出力部31は、基本部分となるベース円部32と、ロッカアーム15を押圧するための出力カム面34sを備えた出力ノーズ34とを含み構成され、ベース円部32の中心部には、支持パイプ20x及び回動位相差可変機構41を挿通させるための軸穴が形成されている。また、各出力部31の入力部21側とは反対側のそれぞれの端面には、支持パイプ20xを挿通させるための中心孔を備えた軸受部33が設けられている。各出力部31の出力ノーズ34は、ベース円部32の外周面に突出形成されており、該出力ノーズ34の頂部よりも開方向O側の外周面には、凹状に湾曲した前述の出力カム面34sが形成されている。
The
回動位相差可変機構41は、入力部21及び出力部31との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギア44と、支持パイプ20x内をその長さ方向である前後方向F,Rへスライドするコントロールシャフト48と、スライダギア44とコントロールシャフト48とを連結した連結機構52とを含み構成されている。
The rotation phase
スライダギア44は、支持パイプ20xと入力部21及び出力部31との相互間に挿入されており、該スライダギア44の外周面には、入力部21の内周面に設けられた入力部ヘリカルスプライン42と噛み合う入力用ヘリカルスプライン45と、出力部31の内周面に設けられた出力部ヘリカルスプライン43と噛み合う出力用ヘリカルスプライン46とが設けられている。これらヘリカルスプラインの詳細は、入力用ヘリカルスプライン45及びそれと噛み合う入力部ヘリカルスプライン42が、前方Fから後方Rに進むに従って閉方向Cへ旋回する螺旋状(図においては右ねじの螺旋状)に形成されており、出力用ヘリカルスプライン46及びそれと噛み合う出力部ヘリカルスプライン43が、前方Fから後方Rに進むに従って開方向Oへ旋回する螺旋状(図においては左ねじの螺旋状)に形成されている。該スライダギア44の形状は、略円筒状であって、内周面は支持パイプ20xに摺接し、外周面には、前述の入力用ヘリカルスプライン45と出力用ヘリカルスプライン46とが前後方向F,Rへ間隔を空けて形成されている。そして、それら両ヘリカルスプライン45,46の相互間には、他の部分に比べて径が小さくなった小径部47が形成されている。
The
コントロールシャフト48は、支持パイプ20xと同じく、複数の可変動弁機構9が共有する一本のシャフトであって、その一端には、該コントロールシャフト48を前後方向F,Rへ駆動するリフト量可変アクチュエータ49が連結されている。
Like the
連結機構52は、スライダギア44に設けられた開閉方向O,Cへ延びるスリット孔57と、支持パイプ20xに設けられた前後方向F,Rへ延びる長孔58と、基端53aがコントロールシャフト48に貫設されたピン取付穴54に取り付けられ、先端53bが該コントロールシャフト48から突出して長孔58を挿通してスリット孔57に係合した係合ピン53と、係合ピン53のピン取付穴54の周方向P,Qへの相対移動を許容しつつも貫通方向V,Wへの相対移動を防止して該係合ピン53の基端53aが支持パイプ20xの内周面に衝突するのを防止する衝突防止手段55とを含み構成されている。また、該連結機構52の周辺には、ピン取付穴54に係合ピン53を取り付ける際に該係合ピン53を仲介駆動機構20の内部へ挿入可能にするピン挿入通路59が形成されている。
The
スリット孔57は、スライダギア44の小径部47にその周方向へ円弧状に細長く設けられており、該スリット孔57の両内側面には、係合ピン53の外周面に摺接する一対の係合面57a,57bが設けられている。
The
係合ピン53は、コントロールシャフト48に各仲介駆動機構20毎に1本ずつ突設されており、各係合ピン53は、その基端53aと支持パイプ20xの内周面との間に間隔をおいた状態で取り付けられている。この係合ピン53の先端53bの外周には、ピン取付穴54に取り付けられる際に後述するCリング55cを外方へ押圧して押し広げるための面取り53eが形成されている。
One
衝突防止手段55は、ピン取付穴54の内周面に沿って環状に凹設された内周溝55aと、係合ピン53の外周面に沿って環状に凹設された外周溝55bと、それら両溝と係合する略環状のCリング55cとを含み構成されている。この衝突防止手段55は、係合ピン53のピン取付穴54の貫通方向V,Wへの相対移動を完全に阻止するものではなく、外周溝55bとCリング55cとの間には、該相対移動を約0.2mmの範囲内で許容するためのクリアランス55pが設けられている。
The
Cリング55cは、外方へ拡張可能となるように環の一部が途切れたC型の略環状の部材であって、その内径は、係合ピン53の外径よりも小さくなっている。また、内周溝55aは、溝底の内径が、Cリング55cの外径より若干、詳しくは、Cリング55cのリング内に係合ピン53が挿入された際にCリング55cが広がれる程度、大きくなっており、溝幅が、Cリング55cの幅と略等しくなっている。また、外周溝55bは、溝底の外径が、Cリング55cの内径と略等しくなっており、溝幅が、Cリング55cの幅より若干、詳しくは、クリアランス55pを設けて前述の相対移動を許容する分だけ、大きくなっている。
The
ピン挿入通路59は、入力部21の外周面から支持パイプ20xの内周面にまで連通可能な通路であって、入力部21に貫設されたピン挿入孔59cと、スライダギア44に貫設されたピン挿入孔59bと、支持パイプ20xに貫設されたピン挿入孔59aとを含み構成されている。詳しくは、スライダギア44のピン挿入孔59bは、スリット孔57の一方の端及びそれより内側部分に対する小径部47の径方向の反対側に形成されており、支持パイプ20xのピン挿入孔59aは、長孔58の一方の端及びそれより内側部分に対する支持パイプ20xの径方向の反対側に形成されている。
The
以上に示した仲介駆動機構20を組み立てる際の様子を、図5,図6を参照に、次の(1)〜(5)の手順に示す。
(1)まず、ピン取付穴54内の内周溝55aにCリング55cを嵌める。この作業は、まず、Cリング55cを内方に押圧することによって該Cリング55cを圧縮しながらピン取付穴54の開口部付近に嵌め込み、その後、奥へ押し込むことによって行う。
(2)次に、スライダギア44に所定の角度で入力部21及び出力部31を外挿した後、該スライダギア44を隣り合う2つの立壁部7vの相互間に配し、これらスライダギア44及び立壁部7vに支持パイプ20x及びコントロールシャフト48を内挿する。
(3)次に、ピン取付穴54と、各部材に形成されたピン挿入孔59a,59b,59cとが一直線上に並ぶように、コントロールシャフト48、支持パイプ20x、スライダギア44、及び入力部21の位置を調節する。
(4)次に、図5(a)及び(b)に示すように、該ピン挿入孔59a,59b,59cを一直線上に並べることによって、入力部21の外周面から該入力部21、スライダギア44、支持パイプ20xを貫いて該支持パイプ20xの内周面にまで連通したピン挿入通路59から係合ピン53を挿入して、該係合ピン53をピン取付穴54に取り付けるとともに、該ピン取付穴54を通り抜け反対側に突出した係合ピン53の先端53bをスリット孔57に内挿する。このとき、まず、図6(a)及び(b)に示すように、先端53bの面取り53eによってCリング55cが外方へ広げられ、次に、図6(c)及び(d)に示すように、該広げられたCリング55cのリング内を係合ピン53が挿通し、最後に、図6(e)及び(f)に示すように、Cリング55cに外周溝55bが合わさり、このとき、Cリング55cは自形状に戻ろうとして内方へ収縮することによって、該外周溝55bに嵌合することとなる。
(5)最後に、図5(c)及び(d)に示すように、支持パイプ20xを前後方向F,Rへピン挿入孔59a一個分だけ移動させることによって、ピン挿入孔59aを、実働時にも係合ピン53がスライドしてこないところまで移動させてから、支持パイプ20xを各立壁部7vに相対移動不能に固定し、コントロールシャフト48をリフト量可変アクチュエータ49に相対移動不能に連結する。
A state of assembling the
(1) First, the
(2) Next, after the
(3) Next, the
(4) Next, as shown in FIGS. 5A and 5B, the
(5) Finally, as shown in FIGS. 5C and 5D, by moving the
次に以上に示した可変動弁機構9が、バルブ8を開閉する際の様子を、(ア)バルブ開閉量一定時、(イ)バルブ開閉量増加時、(ウ)バルブ開閉量減少時の3通りに分けて、以下に順に説明する。
Next, when the
(ア)バルブ開閉量一定時(回動位相差可変機構41の静止時)
バルブ8の開閉量を一定に保つ際には、入力部21と出力部31との相対回転位相差gを変動させる必要はないため、リフト量可変アクチュエータ49によってコントロールシャフト48が前後方向F,Rへ駆動されることがない。そのため、入力部21と出力部31とは、相対回動位相差gを固定したまま、ヘリカルスプラインの噛み合いによって結合されているスライダギア44と一体的に揺動して、開閉量を一定に保ったままバルブ8を開閉する。
(A) When the valve opening / closing amount is constant (when the rotation phase
When the opening / closing amount of the
(イ)バルブ開閉量増加時(回動位相差可変機構41の実働時)
バルブ8の開閉量を増加させるときは、図7(a)に示すように、リフト量可変アクチュエータ49によってコントロールシャフト48が前方Fへ押圧されスライドするのに従い、スライダギア44も、前方F側の係合面57aが係合ピン53に押圧され、開閉方向O,Cへ揺動つつも前方Fへスライドする。これにより、入力部21と出力部31とは、ヘリカルスプラインの噛み合いよって互いに反対方向へ回動し、両者間の相対回転位相差gが増大する。このとき、入力部21は、前述のように、リターンスプリング28と回転カム10とによってその基本位置が固定されるため、該入力部21の位置を基準に、スライダギア44が開方向Oに回動し、更に該回動するスライダギア44に対して出力部31が開方向Oへ回動することにより、出力部31が相対回動位相差gの増大分だけ、開閉方向O,Cへ揺動しつつもその基本位置を開方向Oへシフトさせる。これにより、回転カム10によるロッカアーム15の駆動量が増大し、バルブ8の開閉量が増大する。
(A) When the valve opening / closing amount increases (when the rotation phase
When the opening / closing amount of the
(ウ)バルブ開閉量減少時(回動位相差可変機構41の実働時)
バルブ8の開閉量を減少させるときは、図7(b)に示すように、リフト量可変アクチュエータ49によってコントロールシャフト48が後方Rへ押圧されスライドするのに従い、スライダギア44も、後方R側の係合面57bが係合ピン53に押圧され、開閉方向O,Cへ揺動つつも後方Rへスライドする。これにより、入力部21と出力部31とは、ヘリカルスプラインの噛み合いよって互いに反対方向へ回動し、両者間の相対回転位相差gが減少する。このとき、入力部21は、(イ)の場合と同じく、その基本位置が固定されるため、該入力部21の位置を基準に、スライダギア44が閉方向Cに回動し、更に該回動するスライダギア44に対して出力部31が閉方向Cへ回動することにより、出力部31が相対回動位相差gの減少分だけ、開閉方向O,Cへ揺動しつつもその基本位置を閉方向Cへシフトさせる。これにより、回転カム10によるロッカアーム15の駆動量が減少し、バルブ8の開閉量が減少する。
(C) When the valve opening / closing amount decreases (when the rotation phase
When the opening / closing amount of the
本実施例によれば、衝突防止手段55があるため、例え回動位相差可変機構41の実働時等に係合面57a,57bからの摺動摩擦等によって係合ピン53にピン取付穴54の貫通方向V,Wへの力が加えられたとしても、該係合ピン53が大きく移動してピン取付穴54から飛び出したり、支持パイプ20xの内周面に衝突したりすることはない。
According to the present embodiment, since the
また、その際も、該衝突防止手段55によれば、係合ピン53のピン取付穴54の周方向P,Qへの相対移動が許容されるため、係合ピン53が回動可能になるのに加え、貫通方向V,Wへの相対移動も、特定の範囲内ではクリアランス55pによって許容されるため、該範囲内で係合ピン53が、図8(a)及び(b)に示すように、ピン取付穴54に沿って平行移動したり、図8(c)及び(d)に示すように、径方向の両側が互いに反対方向へ移動することによって傾いたり(コッキングしたり)することも可能になる。そのため、実働時等には、該係合ピン53が回動したり、位置や傾きを変化させたりすることによって、スライダギア44とコントロールシャフト48との間に加わる摩擦や振動を逃がすことができる。なお、このときも当然、図8の各図に示すように、係合ピン53の基端53aと支持パイプ20xとの間には間隔が保たれるため、両者が衝突することはない。
Also at that time, according to the
また、本実施例の手順に従って組み立てれば、該衝突防止手段55の組み付けも簡単である。
Further, when assembled according to the procedure of this embodiment, the assembly of the
なお、本発明は前記実施例の構成に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で変更して具体化することもでき、例えば、係合面57a,57bの間隔を広げて、係合ピン53の先端53bに、該係合面に摺接するブッシュを外挿してもよい。
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and can be modified and embodied without departing from the spirit of the invention. For example, the interval between the engagement surfaces 57a and 57b is increased, A bush that is slidably in contact with the engagement surface may be extrapolated to the
5 内燃機関
8 バルブ
9 可変動弁機構
10 回転カム
20 仲介駆動機構
20x 支持パイプ
21 入力部
31 出力部
41 回動位相差可変機構
44 スライダギア
48 コントロールシャフト
52 連結機構
53 係合ピン
53a 係合ピンの基端(一端)
53b 係合ピンの先端(他端)
54 ピン取付穴
55 衝突防止手段
55a 内周溝
55b 外周溝
55c Cリング(略環状の係合部材)
57a 係合面
57b 係合面
g 相対回動位相差
F 前方(支持パイプの長さ方向)
R 後方(支持パイプの長さ方向)
O 開方向(支持パイプの周方向)
C 閉方向(支持パイプの周方向)
V ピン取付穴の貫通方向
W ピン取付穴の貫通方向
P ピン取付穴の周方向
Q ピン取付穴の周方向
DESCRIPTION OF
53b Tip of engagement pin (other end)
54
R rear (length direction of support pipe)
O Opening direction (circumferential direction of support pipe)
C Closing direction (circumferential direction of support pipe)
V Pin mounting hole through direction W Pin mounting hole through direction P Pin mounting hole circumferential direction Q Pin mounting hole circumferential direction
Claims (3)
前記回動位相差可変機構は、前記入力部及び前記出力部との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギアと、前記支持パイプ内をその長さ方向へスライドするコントロールシャフトと、一端が該コントロールシャフトに貫設されたピン取付穴に取り付けられ、他端が該コントロールシャフトから前記支持パイプを貫通してその外部へ突出した係合ピンに、前記スライダギアに設けられた周方向へ延びる一対の係合面が、前記支持パイプの長さ方向へは拘束され且つ周方向へはスライド可能に係合してなる連結機構とを含み構成され、
前記連結機構は、前記ピン取付穴の内周面に沿って環状に凹設された内周溝と前記係合ピンの外周面に沿って環状に凹設された外周溝との双方に環状又は略環状の係合部材が係合してなる、前記係合ピンの前記ピン取付穴の周方向への相対移動を許容しつつも貫通方向への相対移動を防止して前記係合ピンの一端が前記支持パイプの内周面に衝突するのを防止する衝突防止手段を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A mediating drive mechanism that includes an input unit and an output unit that are swingably supported side by side on the same support pipe, and that drives the valve by the output unit when the input unit is driven by a rotating cam; and the input In a variable valve mechanism for an internal combustion engine, including a rotation phase difference variable mechanism that varies a relative rotation phase difference between a part and the output unit,
The rotating phase difference variable mechanism includes a slider gear that engages helical splines having different angles with each other between the input unit and the output unit, and a control shaft that slides in the length direction of the support pipe. One end is attached to a pin mounting hole penetrating the control shaft, and the other end is an engagement pin protruding from the control shaft through the support pipe and projecting to the outside. A pair of engaging surfaces extending in the direction includes a coupling mechanism that is constrained in the length direction of the support pipe and slidably engaged in the circumferential direction,
The coupling mechanism is annularly formed on both the inner circumferential groove that is annularly recessed along the inner peripheral surface of the pin mounting hole and the outer peripheral groove that is annularly recessed along the outer peripheral surface of the engagement pin. One end of the engaging pin is formed by engaging a substantially annular engaging member to prevent relative movement in the circumferential direction of the pin mounting hole of the engaging pin while preventing relative movement in the penetrating direction. A variable valve mechanism for an internal combustion engine, comprising: a collision preventing means for preventing the engine from colliding with the inner peripheral surface of the support pipe.
前記回動位相差可変機構は、前記入力部及び前記出力部との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギアと、前記支持パイプ内をその長さ方向へスライドするコントロールシャフトと、一端が該コントロールシャフトに貫設されたピン取付穴に取り付けられ、他端が該コントロールシャフトから前記支持パイプを貫通してその外部へ突出した係合ピンに、前記スライダギアに設けられた周方向へ延びる一対の係合面が、前記支持パイプの長さ方向へは拘束され且つ周方向へはスライド可能に係合してなる連結機構とを含み構成され、
前記連結機構は、前記係合ピンの前記ピン取付穴の貫通方向への相対移動を0.1〜0.4mmの範囲内に制限して前記係合ピンの一端が前記支持パイプの内周面に衝突するのを防止する衝突防止手段を備えたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。 A mediating drive mechanism that includes an input unit and an output unit that are swingably supported side by side on the same support pipe, and that drives the valve by the output unit when the input unit is driven by a rotating cam; and the input In a variable valve mechanism for an internal combustion engine, including a rotation phase difference variable mechanism that varies a relative rotation phase difference between a part and the output unit,
The rotating phase difference variable mechanism includes a slider gear that engages helical splines having different angles with each other between the input unit and the output unit, and a control shaft that slides in the length direction of the support pipe. One end is attached to a pin mounting hole penetrating the control shaft, and the other end is an engagement pin protruding from the control shaft through the support pipe and projecting to the outside. A pair of engaging surfaces extending in the direction includes a coupling mechanism that is constrained in the length direction of the support pipe and slidably engaged in the circumferential direction,
The coupling mechanism restricts relative movement of the engagement pin in the penetrating direction of the pin mounting hole within a range of 0.1 to 0.4 mm, and one end of the engagement pin is an inner peripheral surface of the support pipe. A variable valve mechanism for an internal combustion engine, comprising a collision preventing means for preventing a collision with the engine.
前記回動位相差可変機構の組立方法は、前記支持パイプ内をその長さ方向へスライドするコントロールシャフトに貫設されたピン取付穴の内周面に沿って環状に凹設された内周溝に、環状又は略環状の係合部材を係合させる工程と、
前記入力部及び前記出力部との間でそれぞれ互いに角度の異なるヘリカルスプラインの噛み合いをするスライダギアの内部に、前記支持パイプ及び前記コントロールシャフトを挿入する工程と、
前記支持パイプを貫通して前記スライダギアを前記コントロールシャフトに前記支持パイプの長さ方向へは拘束し且つ周方向へは摺動可能に係合する係合ピンを、前記係合部材を押し広げつつ前記ピン取付穴に挿入して取り付けるとともに、前記係合ピンの外周面に沿って環状に凹設された外周溝に前記係合部材を係合させる工程とを含み構成されたことを特徴とする内燃機関の可変動弁機構の組立方法。 A mediating drive mechanism that includes an input unit and an output unit that are swingably supported side by side on the same support pipe, and that drives the valve by the output unit when the input unit is driven by a rotating cam; and the input In a method for assembling a variable valve mechanism for an internal combustion engine, comprising a rotation phase difference variable mechanism that varies a relative rotation phase difference between a part and the output unit,
The rotating phase difference variable mechanism is assembled by an inner peripheral groove that is annularly recessed along an inner peripheral surface of a pin mounting hole that is provided in a control shaft that slides in the length direction of the support pipe. Engaging an annular or substantially annular engagement member;
Inserting the support pipe and the control shaft into a slider gear that engages helical splines having different angles with each other between the input unit and the output unit;
The engagement member is expanded by penetrating through the support pipe, engaging the slider gear with the control shaft in the length direction of the support pipe and slidably engaging in the circumferential direction. And inserting the pin into the pin mounting hole and engaging the engaging member with an outer peripheral groove that is annularly recessed along the outer peripheral surface of the engaging pin. A method for assembling a variable valve mechanism for an internal combustion engine.
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DE102017109318A1 (en) | 2016-05-30 | 2017-11-30 | Otics Corporation | VARIABLE VALVE MECHANISM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
-
2006
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DE102017109318A1 (en) | 2016-05-30 | 2017-11-30 | Otics Corporation | VARIABLE VALVE MECHANISM OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
US10167749B2 (en) | 2016-05-30 | 2019-01-01 | Otics Corporation | Variable valve mechanism of internal combustion engine |
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