JP2014139422A - Variable valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可変動弁装置に関する。 The present invention relates to a variable valve gear.
従来、内燃機関(エンジン)に装着される吸気弁又は排気弁を駆動するカムの作用角を可変制御する可変動弁装置が知られている。特許文献1には不等速継手を用いて、所望のカムの回転速度を得る可変動弁装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a variable valve operating device that variably controls an operating angle of a cam that drives an intake valve or an exhaust valve mounted on an internal combustion engine (engine) is known.
可変動弁装置を組み立てる際に、例えばボルトなどを用いて部品を固定する。可変動弁装置を工具などで支持しながら、部品の組付けを行う。この工程において加わる機械的な負荷により可変動弁装置に損傷が発生することがある。本発明は上記課題に鑑み、組み立て時における損傷を抑制することが可能な可変動弁装置を提供することを目的とする。 When assembling the variable valve gear, the parts are fixed using, for example, bolts. The parts are assembled while supporting the variable valve operating device with a tool. Damage to the variable valve operating device may occur due to a mechanical load applied in this process. An object of this invention is to provide the variable valve apparatus which can suppress the damage at the time of an assembly in view of the said subject.
本発明は、内燃機関が備えるクランクシャフトと同期して回転する駆動軸部材と、カムロブを有し、前記駆動軸部材の周囲に回転自在に設けられたカム軸部材と、前記駆動軸部材から前記カム軸部材に回転力を伝達する伝達部と、前記駆動軸部材の先端に固定部材を用いて固定された可変バルブタイミング機構と、前記駆動軸部材に固定された二面幅部と、を具備する可変動弁装置である。 The present invention provides a drive shaft member that rotates in synchronization with a crankshaft included in an internal combustion engine, a camshaft having a cam lobe, and a cam shaft member that is rotatably provided around the drive shaft member. A transmission portion that transmits a rotational force to the camshaft member; a variable valve timing mechanism that is fixed to the tip of the drive shaft member using a fixing member; and a two-sided width portion that is fixed to the drive shaft member. This is a variable valve operating device.
上記構成において、前記二面幅部は前記駆動軸部材と一体の部材である構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said 2 surface width part can be set as the structure which is a member integral with the said drive shaft member.
上記構成において、前記二面幅部は前記駆動軸部材に直接固定されている構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said 2 surface width part can be set as the structure fixed directly to the said drive shaft member.
上記構成において、前記二面幅部は、前記駆動軸部材の軸受け部に設けられている構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: The said 2 surface width part can be set as the structure provided in the bearing part of the said drive shaft member.
上記構成において、複数の前記軸受け部のうち、前記可変バルブタイミング機構に最も近い軸受け部に前記二面幅部が設けられている構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: It can be set as the structure by which the said 2 surface width part is provided in the bearing part nearest to the said variable valve timing mechanism among several said bearing parts.
上記構成において、カムロブを有し、前記駆動軸部材の周囲に回転自在に設けられたカム軸部材と、前記駆動軸部材から前記カム軸部材に前記回転力を伝達する伝達部と、を具備し、前記二面幅部は、前記伝達部に設けられている構成とすることができる。 In the above configuration, the cam shaft member includes a cam lobe and is provided rotatably around the drive shaft member, and a transmission unit that transmits the rotational force from the drive shaft member to the cam shaft member. The width across flats may be provided in the transmission unit.
上記構成において、複数の前記伝達部のうち、前記可変バルブタイミング機構に最も近い伝達部に前記二面幅部が設けられている構成とすることができる。 The said structure WHEREIN: It can be set as the structure by which the said 2 surface width part is provided in the transmission part nearest to the said variable valve timing mechanism among the said some transmission parts.
本発明によれば、組み立て時における損傷を抑制することが可能な可変動弁装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the variable valve apparatus which can suppress the damage at the time of an assembly can be provided.
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は実施例1に係る可変動弁装置100を例示する斜視図である。図1に示すように、可変動弁装置100は、内燃機関が備えるクランクシャフトと同期して回転する駆動軸部材2及び22、並びにカムハウジング20を備える。駆動軸部材2及び22はカムハウジング20に搭載されている。駆動軸部材2は不図示の吸気弁、駆動軸部材22は不図示の排気弁、それぞれに対応して設けられている。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a
図1に示すように、可変動弁装置100は、駆動軸部材2の周囲に回転自在に設けられたカム軸部材3を備える。カム軸部材3は、カムロブ3aを有する。可変動弁装置100は、駆動軸部材2に設けられ、駆動軸部材2とともに回転する駆動アーム部4を備える。可変動弁装置100は、ドライブディスク5と、コントロールスリーブ8を備える。コントロールスリーブ8には偏心穴8aが設けられている(後述)。ドライブディスク5は、コントロールスリーブ8に設けられた偏心穴8aの内周壁面に沿って回転する。
As shown in FIG. 1, the
カム軸部材3は、筒状の部材であり、気筒毎の吸気弁の数に対応させて2個のカムロブ3aを備えている。カム軸部材3は、カム軸部材3の回転中心軸が駆動軸部材2の中心軸線と一致するように駆動軸部材2の周囲に回転自在に設けられる。カムロブ3aには第2リンク部材6bの一端が接続される。カム軸部材3は、気筒♯1〜♯4毎に準備され、図1に示すように駆動軸部材2の周囲に回転自在に設けられる。カムロブ3aは不図示のロッカーアームが備えるロッカーローラーに当接し、吸気弁をリフトさせる。カム軸部材3の外周面には二面幅部3bが設けられている。二面幅部3bにスパナなど工具を係合させることで、可変動弁装置100の組み付け工程においてカム軸部材3が持ちやすくなる。なお実施例1〜3において二面幅部とは、対向する辺を有するような部分を意味する。
The
駆動アーム部4は、筒状の部材である。駆動アーム部4の中心軸線は駆動軸部材2の中心軸線と一致する。駆動アーム部4は例えばピンなどにより駆動軸部材2に固定されており、駆動軸部材2とともに回転する。駆動アーム部4は、後述するように第1リンク部材6aの一端と接続される。駆動アーム部4は、気筒♯1〜♯4毎に準備されている。
The
第1リンク部材6aと第2リンク部材6bは、同一形状である。第1リンク部材6a及び第2リンク部材6bは、それぞれ2個のピン挿入孔(不図示)を備えている。第1リンク部材6a及び第2リンク部材6b(リンク部材と総称)は、ドライブディスク5を介して駆動アーム部4の回転をカム軸部材3に伝達するリンク部材である。第1リンク部材6aは、ピンを用いて一端側が駆動アーム部4と接続され、他端側がドライブディスク5に接続される。これにより、駆動アーム部4の回転がドライブディスク5に伝達される。
The
第2リンク部材6bは、ピンを用いて一端側がドライブディスク5に接続され、他端側がカム軸部材3に接続される。これにより、ドライブディスク5の回転がカム軸部材3に伝達される。このように、第1リンク部材6a及び第2リンク部材6bは、ドライブディスク5を介して駆動アーム部4の回転をカム軸部材3に伝達する。駆動アーム部4、リンク部材、及びドライブディスク5は、駆動軸部材2からカム軸部材3に回転力を伝達する伝達部として機能する。
The
図2(a−1)はコントロールスリーブ8の斜視図である。図2(a−2)は図2(a−1)とは異なる方向から見たコントロールスリーブ8の斜視図である。図2(b−1)はコントロールスリーブ8の左側面図、図2(b−2)はコントロールスリーブ8の正面図、図2(b−3)はコントロールスリーブ8の右側面図である。
FIG. 2A-1 is a perspective view of the
コントロールスリーブ8は偏心穴8a及び筒状部8cを備え、外周面にギア部8bを備える。コントロールスリーブ8の回転中心軸AX1は、筒状部8cの内周円の中心軸と一致している。この回転中心軸AX1は、偏心穴8aの中心軸線AX2とは異なっている。偏心穴8a及び筒状部8cには、駆動軸部材2が挿通される。ここで、偏心穴8a及び筒状部8cに挿通された駆動軸部材2の中心軸線とコントロールスリーブ8の回転中心軸AX1、すなわち、筒状部8cの中心軸線とは一致している。偏心穴8aには、例えばベアリングを介してドライブディスク5が回転自在に装着される。筒状部8cと駆動軸部材2との間にベアリングが介装されることによって、駆動軸部材2は筒状部8c内で支持される。ギア部8bは、図2(b−2)に示すように制御軸14外周面に設けられたギア部15aと噛み合い、制御軸14の回転に伴ってコントロールスリーブ8を回転させる。コントロールスリーブ8が回転することにより、偏心穴8aの中心軸線AX2の位置が変化し、作用角が変化する。
The
図3(a)は駆動軸部材2を例示する斜視図である。図3(b)は駆動軸部材2の先端部を拡大した斜視図である。図3(a)及び図3(b)に示すように、駆動軸部材2は前側の端部にVVT(Variable Valve Timing)装着部2a、軸受け部2bを備える。軸受け部2bは、フランジ2c1及び2c2並びに接触面2dを含む。VVT装着部2a、フランジ2c1及び2c2並びに接触面2dは駆動軸部材2と一体成形された部材である。VVT装着部2aには、VVT(可変バルブタイミング機構)10が装着される。VVT10は中心部に穴10aを備える。VVT10は例えば穴10aに挿入されるボルト12(固定部材)を用いて、VVT装着部2aに固定される。またVVT10はプーリー11に固定されている。プーリー11には不図示のタイミングチェーンが懸架される。不図示のクランクシャフトの回転はタイミングチェーンを介して、プーリー11に伝達される。さらにプーリー11及びVVT10を介して駆動軸部材2に回転が伝達される。このように駆動軸部材2はクランクシャフトと同期して回転する。なお、駆動軸部材22にもVVT24が装着される。駆動軸部材22は駆動軸部材2と同様の仕組みにより回転する。VVT10及び24内には不図示のベーンが設けられている。VVT10及び24を用いることで、吸気弁及び排気弁のそれぞれのバルブタイミングを可変とすることができる。
FIG. 3A is a perspective view illustrating the
接触面2dはカムハウジング20に接触する。接触面2dは2つのフランジ2c1及び2c2に挟まれている。フランジ2c1及び2c2は駆動軸部材2の径方向に突出しており、駆動軸部材2の軸方向の位置決めに用いられる。接触面2dがカムハウジング20に置かれ、フランジ2c1及び2c2がカムハウジング20を中心軸線方向の両側から挟むことで、駆動軸部材2の位置決めがなされる。フランジ2c1は円形である。フランジ2c2は例えば駆動軸部材2を一周するような正六角形状を有する二面幅部である。
The
フランジ2c2は、例えばスパナ及びレンチなどの工具と係合する。このため、VVT10を組み付ける際には、フランジ2c2を工具で支持することにより駆動軸部材2を固定することができる。フランジ2c2は駆動軸部材2と一体の部材である。このため、負荷は駆動軸部材2に加わり、駆動アーム部4、ドライブディスク5、リンク部材及びコントロールスリーブ8など他の部品に負荷はほとんど加わらない。従って可変動弁装置100の損傷を抑制することが可能である。特に駆動アーム部4、ドライブディスク5、リンク部材、及びコントロールスリーブ8の損傷が抑制される。従って、所望の作用角を得ることができる。
The flange 2c2 engages with tools such as a spanner and a wrench. For this reason, when the
例えばカム軸部材3の二面幅部3bを工具で支持しながら、VVT10を装着してもよい。しかし、カム軸部材3は、駆動アーム部4、リンク部材及びドライブディスク5のように、他の部品を介して駆動軸部材2と接続されている。従って、負荷が駆動アーム部4、リンク部材及びドライブディスク5にも加わる。従って、これらの部品が損傷する恐れがある。これにより所望の作用角を得ることが困難になる。特にVVT10を装着する際にはボルト12を締める。このため駆動軸部材2に大きな負荷が加わる。実施例1によれば、損傷を効果的に抑制することができる。
For example, the
また気筒♯1のカム軸部材3の二面幅部3bを工具で支持すると、気筒♯1において駆動アーム部4、リンク部材及びドライブディスク5の変形が生じうる。これにより気筒間において作用角のバラつきが発生する恐れがある。実施例1によれば、駆動アーム部4、リンク部材及びドライブディスク5の変形が抑制される。従って、気筒間における作用角のバラつきが抑制される。
Further, if the two-
例えば駆動軸部材2の後端側(気筒♯4側)に軸受け部2bを設けてもよい。後端側に設けたフランジ2c2を工具で支持して駆動軸部材2を固定し、VVT10を装着してもよい。しかし、前端側に位置するVVT装着部2aとフランジ2c2との距離が大きくなると、駆動軸部材2に加わる負荷が大きくなる。このため、塑性変形が生じる可能性が高くなる。従って、VVT10に最も近い軸受け部2bにフランジ2c2が設けられていることが好ましい。これにより負荷をより小さくし、塑性変形を抑制することができる。
For example, the bearing
フランジ2c2は正六角形以外に例えば正方形、正八角形などの正多角形の形状を有してもよい。特にフランジ2c2が偶数個の頂点を有する場合、対向する二辺が平行になり、この二辺に工具を係合させることができる。フランジ2c2は正多角形以外の多角形の形状を有してもよく、工具を係合させることが可能な形状を有していればよい。フランジ2c2の二面幅は使用する工具に応じて定めればよい。 The flange 2c2 may have a regular polygonal shape such as a square or a regular octagon other than a regular hexagon. In particular, when the flange 2c2 has an even number of apexes, two opposing sides are parallel to each other, and a tool can be engaged with these two sides. The flange 2c2 may have a polygonal shape other than a regular polygon, as long as it has a shape with which a tool can be engaged. What is necessary is just to determine the two-surface width of the flange 2c2 according to the tool to be used.
実施例2はフランジ2c2を変形した例である。図4(a)は実施例2における駆動軸部材2を例示する斜視図である。
The second embodiment is an example in which the flange 2c2 is modified. FIG. 4A is a perspective view illustrating the
図4(a)に示すように、フランジ2c2は円盤部2e及び二面幅部2fを備える。円盤部2e及び二面幅部2fは駆動軸部材2と一体の部材である。実施例1と同様に、二面幅部2fを支持することで駆動軸部材2を固定することができる。従って損傷が抑制される。
As shown in FIG. 4A, the flange 2c2 includes a
図4(b)は実施例2の変形例における駆動軸部材2の先端部を拡大した斜視図である。図4(b)に示すように、二面幅部2fを駆動軸部材2と別の部材とすることができる。二面幅部2fは例えば正六角形を有する板状の部材であり、フランジ2c2にネジ2gなどにより固定される。このように、二面幅部2fは他の部品を介さず、駆動軸部材2に直接設けられている。従って、負荷は駆動アーム部4、ドライブディスク5、コントロールスリーブ8などの部品にほとんど加わらない。従って、損傷が抑制される。二面幅部2fは例えば圧入などによりフランジ2c2に固定されてもよい。
FIG. 4B is an enlarged perspective view of the distal end portion of the
実施例3は駆動アーム部30が二面幅部30aを有する例である。図5は実施例3に係る可変動弁装置300を例示する斜視図である。図6は実施例3における駆動軸部材2を例示する斜視図である。
The third embodiment is an example in which the
図5及び図6に示すように、気筒♯1に対応して、駆動アーム部30が設けられている。気筒♯2〜♯4に対応しては、駆動アーム部4が設けられている。また図6に示すように、フランジ2c2は例えば円盤状である。
As shown in FIGS. 5 and 6, a
図7(a)は実施例3における駆動アーム部30を例示する斜視図である。図7(b)は実施例3における駆動軸部材2を例示する斜視図である。図7(c)は実施例3における駆動軸部材2の断面を例示する斜視図である。
FIG. 7A is a perspective view illustrating the
駆動アーム部30は二面幅部30a、穴30b、30c及び30dを備える。穴30bには駆動軸部材2が挿入される。穴30cにピン32が挿入される。ピン32が駆動軸部材2及び駆動アーム部30を貫通することで、駆動アーム部30は駆動軸部材2に直接固定される。穴30dにピン34が挿入されることで、駆動アーム部30と第1リンク部材6aとが接続される。
The
駆動アーム部30の二面幅部30aに工具を係合させることで駆動軸部材2を固定することができる。駆動アーム部30は駆動軸部材2に直接設けられている。このため、ドライブディスク5、コントロールスリーブ8など他の部品に負荷はほとんど加わらない。VVT10組み付けにおける可変動弁装置の損傷を抑制することができる。
The
駆動アーム部30は気筒♯2〜♯4に対応して設けられてもよい。しかし、負荷を小さくし、塑性変形を抑制するためには、VVT10に最も近い気筒♯1に対応して駆動アーム部30が設けられることが好ましい。つまり複数の駆動アーム部のうちVVT10に最も近いものに二面幅部30aが形成されていることが好ましい。
The
実施例1及び2に示したように、二面幅部は駆動軸部材2に固定されていればよい。固定とは、駆動軸部材2と一体、又は駆動軸部材2に直接設けられていることを意味する。すなわち、二面幅部は駆動軸部材2と一体となり回転する。
As shown in the first and second embodiments, the width across flats only needs to be fixed to the
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be changed.
2 駆動軸部材
2b 軸受け部
2c1、2c2 フランジ
2f、3b、30a 二面幅部
3 カム軸部材
3a カムロブ
4、30 駆動アーム部
5 ドライブディスク
6a 第1リンク部材
6b 第2リンク部材
8 コントロールスリーブ
10 VVT
12 ボルト
14 制御軸
2 Drive
12
Claims (7)
カムロブを有し、前記駆動軸部材の周囲に回転自在に設けられたカム軸部材と、
前記駆動軸部材から前記カム軸部材に回転力を伝達する伝達部と、
前記駆動軸部材の先端に固定部材を用いて固定された可変バルブタイミング機構と、
前記駆動軸部材に固定された二面幅部と、を具備することを特徴とする可変動弁装置。 A drive shaft member that rotates in synchronization with a crankshaft included in the internal combustion engine;
A camshaft member having a cam lobe and rotatably provided around the drive shaft member;
A transmission portion for transmitting a rotational force from the drive shaft member to the cam shaft member;
A variable valve timing mechanism fixed to the tip of the drive shaft member using a fixing member;
And a two-surface width portion fixed to the drive shaft member.
前記二面幅部は、前記部材に設けられていることを特徴とする請求項3記載の可変動弁装置。 The transmission unit includes a member provided directly on the drive shaft member,
4. The variable valve operating apparatus according to claim 3, wherein the width across flats is provided on the member.
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WO2018127952A1 (en) * | 2017-01-05 | 2018-07-12 | 三菱電機株式会社 | Variable valve timing device and assembly method of variable valve timing device |
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