JP2815198B2 - Variable valve timing mechanism for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve timing mechanism for internal combustion engine

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JP2815198B2
JP2815198B2 JP1268533A JP26853389A JP2815198B2 JP 2815198 B2 JP2815198 B2 JP 2815198B2 JP 1268533 A JP1268533 A JP 1268533A JP 26853389 A JP26853389 A JP 26853389A JP 2815198 B2 JP2815198 B2 JP 2815198B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、4サイクルエンジンの運転状態に応じて吸
排気弁の開弁時期を適正に調整し、特に吸排気弁の開弁
時期と閉弁時期とを共に適正に調整することができるエ
ンジンの可変バルブタイミング機構に関するものであ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention appropriately adjusts the opening timing of an intake / exhaust valve in accordance with the operating state of a four-stroke engine. The present invention relates to a variable valve timing mechanism of an engine that can appropriately adjust both the valve timing and the valve timing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

4サイクルエンジンにおいては、高速域でバルブの開
放開始時期を早めかつバルブの閉塞時期を遅らせること
によりバルブオーバラップ期間(吸排気弁が同時に開放
されている期間)を長期化し、吸、排気の慣性効果を利
用し、吸、排気効率を高めて機関の高出力化を図り、ま
た、低速域にては、バルブの開放時期を遅らせるととも
にバルブの閉塞時期を早めることにより、バルブオーバ
ラップ期間を短縮化し、排気再循環、吸気の吹き抜けを
防止して、機関出力低下を避けるために、従来では、種
々の可変バイブタイミング機構が提供されてきた。
In a four-stroke engine, the valve overlap period (the period during which the intake and exhaust valves are simultaneously opened) is prolonged by accelerating the opening timing of the valve and delaying the closing timing of the valve in the high-speed range, thereby increasing the inertia of the intake and exhaust. The effect is used to increase the output of the engine by increasing the intake and exhaust efficiencies, and in the low-speed range, the valve overlap period is shortened by delaying the valve opening timing and shortening the valve closing timing. Conventionally, various variable vibrating timing mechanisms have been provided in order to prevent exhaust gas recirculation and intake air blow-through and to prevent a decrease in engine output.

本出願人は、先に偏心シャフトを用いて吸排気バルブ
の開弁時期を適正に調整することができる可変バルブタ
イミング機構を出願した。(特開昭63−1707号公報)。
The present applicant has previously filed an application for a variable valve timing mechanism that can appropriately adjust the opening timing of the intake and exhaust valves using an eccentric shaft. (JP-A-63-1707).

上記出願した技術は、シリンダの側部にカムシャフト
の回動位置における角速度を変えるカムシャフト角速度
可変機構と、前記カムシャフト角速度可変機構を制御す
るための制御機構を備えたもので、カウシャフト角速度
可変機構は直列多気筒型の内燃機関の外側方に配設した
ものである。
The above-mentioned application includes a camshaft angular velocity variable mechanism for changing an angular velocity at a rotation position of a camshaft on a side portion of a cylinder, and a control mechanism for controlling the camshaft angular velocity variable mechanism. The variable mechanism is disposed outside the in-line multi-cylinder internal combustion engine.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記可変バルブタイミング機構では、カムシャフト角
速度可変機構を内燃機関の外側方に配設しているので、
内燃機関自体がカムシャフトの軸線方向に出っ張ってし
まい、コンパクト化が図りにくい不具合があった。特
に、自動二輪車では機器の搭載スペースが限られること
から、コンパクト化が図りにくい不具合は大きな問題と
なる。
In the variable valve timing mechanism, since the camshaft angular velocity variable mechanism is disposed outside the internal combustion engine,
The internal combustion engine itself protrudes in the axial direction of the camshaft, making it difficult to achieve compactness. In particular, in a motorcycle, since a space for mounting the equipment is limited, a problem that it is difficult to reduce the size of the motorcycle becomes a serious problem.

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、内燃機関
がカムシャフトの軸線方向の出っ張って幅広となるのを
防止でき、さらにカムシャフト角速度可変機構がカムシ
ャフト駆動系と干渉しにくく、さらに比較的小さい駆動
力でもカムシャフト角速度可変機構を作動できる内燃機
関の可変バルブタイミング機構を提供することを目的と
する。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and can prevent the internal combustion engine from protruding in the axial direction of the camshaft and becoming wider, and furthermore, the camshaft angular velocity variable mechanism is less likely to interfere with the camshaft drive system, and further compared. It is an object of the present invention to provide a variable valve timing mechanism of an internal combustion engine that can operate a camshaft angular velocity variable mechanism with a relatively small driving force.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的を達成するために、本願第1発明では共通の
シリンダブロックに複数の気筒が直列に形成される直列
多気筒の内燃機関において、前記複数の気筒の間にカウ
シャフトの回動位置における角速度を変えるカムシャフ
ト角速度可変機構が配置され、該カムシャフト角度可変
機構を制御するための制御機構が、前記一つの気筒を挟
んでカムシャフト角速度可変機構とは逆側に配置され、
前記カムシャフトを回転させるためのカムドライブシャ
フトがカムシャフトとは別個に該カムシャフトと平行に
設けられ、該カムドライブシャフトを前記カムシャフト
角速度可変機構に接続するとともにクランク軸にも接続
していることを特徴としている。
In order to achieve the above object, in the first invention of the present application, in an in-line multi-cylinder internal combustion engine in which a plurality of cylinders are formed in series on a common cylinder block, an angular velocity at a rotation position of a cow shaft between the plurality of cylinders A variable camshaft angular velocity mechanism is arranged, a control mechanism for controlling the camshaft angle variable mechanism is disposed on the opposite side of the camshaft angular velocity variable mechanism across the one cylinder,
A cam drive shaft for rotating the cam shaft is provided in parallel with the cam shaft separately from the cam shaft, and the cam drive shaft is connected to the cam shaft angular velocity variable mechanism and also to the crank shaft. It is characterized by:

第2発明では、第1発明に加えて、直列2気筒の内燃
機関において、前記カムドライブシャフトの一端側を前
記カムシャフト角速度可変機構に接続するとともにカム
ドライブシャフトの他端側を前記制御機構の下方にてク
ランク軸に連動機構を介して接続していることを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the first aspect, in the in-line two-cylinder internal combustion engine, one end of the cam drive shaft is connected to the variable camshaft angular velocity mechanism, and the other end of the cam drive shaft is connected to the control mechanism. It is characterized in that it is connected to the crankshaft via an interlocking mechanism below.

第3発明では、第1発明に加えて、直列4気筒の内燃
機関において、前記カムドライブシャフトの両端を前記
カムシャフト角速度可変機構に接続するとともにカムド
ライブシャフトの中央部を前記制御機構の下方にてクラ
ンク軸に連動機構を介して接続していることを特徴とし
ている。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the first aspect, in the in-line four-cylinder internal combustion engine, both ends of the cam drive shaft are connected to the camshaft angular velocity variable mechanism, and a central portion of the cam drive shaft is located below the control mechanism. And is connected to the crankshaft via an interlocking mechanism.

第4発明では、第1発明に加えて、前記カムドライブ
シャフトは内燃機関の前方に、前記制御機構の入力側を
内燃機関の後方に配置されていることを特徴としてい
る。
According to a fourth aspect, in addition to the first aspect, the cam drive shaft is disposed in front of the internal combustion engine, and the input side of the control mechanism is disposed behind the internal combustion engine.

第5発明では、第1発明に加えて、前記カムドライブ
シャフトは、前記カムシャフトを支持するカムホルダの
キャップ部材に一体に設けられたシャフト支持部によっ
て支持されていることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the first aspect, the cam drive shaft is supported by a shaft supporting portion provided integrally with a cap member of a cam holder that supports the cam shaft.

〔作用〕[Action]

本願第1発明によれば、複数の気筒の間にカムシャフ
ト角速度可変機構が配置されているので、上記可変機構
をいずれか気筒の外側に一側に設ける場合に比べて、気
筒の並ぶ方向すなわちカムシャフトの軸線方向の幅寸法
は小さくなる。
According to the first aspect of the present invention, since the camshaft angular velocity variable mechanism is disposed between the plurality of cylinders, the direction in which the cylinders are arranged, that is, the direction in which the cylinders are arranged, that is, compared to the case where the variable mechanism is provided outside one of the cylinders on one side, The axial width of the camshaft is reduced.

また、カムシャフト角速度可変機構を制御するための
制御機構を、前記一つの気筒を挟んでカムシャフト角速
度可変機構とは逆側に配置しているので、カムシャフト
を回転させる駆動系と制御機構との干渉がない。
Further, since a control mechanism for controlling the camshaft angular velocity variable mechanism is disposed on the opposite side of the camshaft angular velocity variable mechanism with the one cylinder interposed therebetween, a drive system for rotating the camshaft, a control mechanism, There is no interference.

第2発明によれば、カムドライブシャフトをカムシャ
フトとは別個に設け、かつ該カムドライブシャフトの一
端側を前記カムシャフト角速度可変機構に接続するとと
もにカムドライブシャフトの他端側を前記制御機構の下
方にてクランク軸に連動機構を介して接続しているか
ら、制御機構と連動機構を上下方向に配置することがで
き、内燃機関のカムシャフトの軸線方向の幅寸法を短く
できる。
According to the second aspect, the cam drive shaft is provided separately from the cam shaft, one end of the cam drive shaft is connected to the camshaft angular velocity variable mechanism, and the other end of the cam drive shaft is connected to the control mechanism. Since the lower part is connected to the crankshaft via the interlocking mechanism, the control mechanism and the interlocking mechanism can be arranged in the vertical direction, and the axial width of the camshaft of the internal combustion engine can be shortened.

第3発明によれば、直列4気筒型の内燃機関におい
て、カムシャフトを回転させるためのカムドライブシャ
フトをカムシャフトとは別個に該カムシャフトと平行に
設け、該カムドライブシャフトの両端を前記カムシャフ
ト角速度可変機構に接続するとともにカムドライブシャ
フトの中央部を前記制御機構の下方にてクランク軸に連
動機構を介して接続しているから、カムドライブシャフ
トによって左右の動弁機構を作動させる経路並びにそれ
らの構成部材が同じ構造となり、最短距離で吸、排気弁
を作動でき、かつ共通の部品が利用できる。
According to the third invention, in the in-line four-cylinder internal combustion engine, a cam drive shaft for rotating the cam shaft is provided separately from the cam shaft in parallel with the cam shaft, and both ends of the cam drive shaft are connected to the cam shaft. Since it is connected to the variable shaft angular velocity mechanism and the center part of the cam drive shaft is connected to the crankshaft via the interlocking mechanism below the control mechanism, the path for operating the left and right valve trains by the cam drive shaft; The components have the same structure, the intake and exhaust valves can be operated at the shortest distance, and common parts can be used.

第4発明によれば、カムドライブシャフトを内燃機関
の前方に、制御機構の入力側を内燃機関の後方にそれぞ
れ配置しているから、カムドライブシャフトと制御機構
の入力側とが互いに干渉しない。また、制御機構につな
がる回転ケーブル等の連結部材が通常内燃機関の後方に
配置されるキャブレタやフレームによって保護される、 第5発明によれば、カムホルダのキャップ部材に一体
に設けたシャフト支持部でカムドライブシャフトを支持
しているから、カムドライブシャフト支持専用のホルダ
を新たに設けるのに比べて、部品点数の削減が図れかつ
該ホルダを固定するためのネジ等の固定手段も省略でき
る。
According to the fourth aspect, since the cam drive shaft is disposed in front of the internal combustion engine and the input side of the control mechanism is disposed behind the internal combustion engine, the cam drive shaft and the input side of the control mechanism do not interfere with each other. According to the fifth aspect of the present invention, a connecting member such as a rotary cable connected to the control mechanism is protected by a carburetor or a frame which is usually arranged behind the internal combustion engine. Since the cam drive shaft is supported, the number of parts can be reduced and a fixing means such as a screw for fixing the holder can be omitted as compared with a case where a holder dedicated to supporting the cam drive shaft is newly provided.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図ないし第5図に基づ
いて説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図は内燃機関のシリンダヘッドをカムシャフトの
中心を通る平面で切断した断面図である。この図で明ら
かなように、ここで示す内燃機関は直列多気筒型であ
り、かつシリンダヘッド1に吸気および排気用のカムシ
ャフト2、3がそれぞれ設けられた,いわゆるDOHC(ダ
ブルオーバーヘッドカムシャフト)型の内燃機関であ
る。気筒4は4個設けられているが、説明の都合上これ
らの気筒は第1図において左方から順に1番目の気筒4
A、2番目の気筒4B、3番目の気筒4C、4番目の気筒4D
と呼ぶこととする。また、車体に対する前後方向は第1
図に示すとおりである。
FIG. 1 is a sectional view of a cylinder head of an internal combustion engine cut along a plane passing through the center of a camshaft. As is apparent from this figure, the internal combustion engine shown here is of a series multi-cylinder type, and a cylinder head 1 is provided with camshafts 2 and 3 for intake and exhaust, respectively, so-called DOHC (double overhead camshaft). Type internal combustion engine. Although four cylinders 4 are provided, these cylinders are arranged in order from the left in FIG.
A, 2nd cylinder 4B, 3rd cylinder 4C, 4th cylinder 4D
Shall be called. The front and rear direction with respect to the vehicle body is the first
As shown in the figure.

第2図において符号10はクランク軸であり、該クラン
ク軸10の回転は、該クランク軸10に一体に形成されたタ
イミングギヤ11から、途中に介装されたアイドルギヤ12
a、12bを介してセンターギヤ12cに伝達される。アイド
ルギヤ12a、12bはシリンダブロック5にボルト止めされ
たアイドルギヤホルダ13により回転自在に支持されてい
る。センターギヤ12cはカムドライブシャフト15と一体
に回転するようカムドライブシャフト15の突起にボルト
止めされている。カムドライブシャフト15は、排気用の
カムシャフト3を支持するカムホルダ16のキャップ部材
17に一体に形成されたシャフト支持部17aによって、カ
ムシャフト2、3に対して平行となるようにかつシリン
ダヘッド1の前部中央に支持されている。キャップ部材
17は、第4図(イ)〜(ハ)に示すようにシリンダヘッ
ド1側のキャップ部材17bの一側部に前記シャフト支持
部17aが一体に固着して形成されるものである。
In FIG. 2, reference numeral 10 denotes a crankshaft. The crankshaft 10 rotates from a timing gear 11 integrally formed with the crankshaft 10 to an idle gear 12 interposed therebetween.
The power is transmitted to the center gear 12c via a and 12b. The idle gears 12a and 12b are rotatably supported by an idle gear holder 13 bolted to the cylinder block 5. The center gear 12c is bolted to a projection of the cam drive shaft 15 so as to rotate integrally with the cam drive shaft 15. The cam drive shaft 15 is a cap member of a cam holder 16 that supports the exhaust cam shaft 3.
The cylinder head 1 is supported at the front center of the cylinder head 1 so as to be parallel to the camshafts 2 and 3 by a shaft support portion 17a formed integrally with the cylinder shaft 17. Cap member
17 is formed by integrally fixing the shaft support 17a to one side of the cap member 17b on the cylinder head 1 side as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c).

上記アイドルギヤ12a、12b、およびセンターギヤ12c
はクランク軸10の回転をカムドライブシャフト15に伝達
する連動機構12を構成している。
The idle gears 12a and 12b and the center gear 12c
Constitutes an interlocking mechanism 12 for transmitting the rotation of the crankshaft 10 to the cam drive shaft 15.

カムドライブシャフト15の両端にはサイドカムギヤ18
がスプライン嵌合されている。サイドカムギヤ18は排気
用のカムギヤシャフト19に噛合し、該排気用のカムギヤ
シャフト19はカムアイドルギヤ20を介して吸気用のカム
ギヤシャフト21に噛合している。カムアイドルギヤ20は
シリンダヘッドに支持されたギヤシャフト22によって回
転自在に支持されている。上記サイドカムギヤ18、カム
ギヤシャフト19、カムアイドルギヤ20、およびカムギヤ
シャフト21は、左右において1番目と2番目の気筒4A、
4Bの間、並びに3番目と4番目の気筒4C、4Dの間にそれ
ぞれ配置される。
Side cam gears 18 are provided at both ends of the cam drive shaft 15.
Are spline-fitted. The side cam gear 18 meshes with a cam gear shaft 19 for exhaust, and the cam gear shaft 19 for exhaust meshes with a cam gear shaft 21 for intake via a cam idle gear 20. The cam idle gear 20 is rotatably supported by a gear shaft 22 supported by a cylinder head. The side cam gear 18, the cam gear shaft 19, the cam idle gear 20, and the cam gear shaft 21 include first and second cylinders 4A on the left and right,
4B and between the third and fourth cylinders 4C and 4D, respectively.

また、前記吸気用および排気用のカムシャフト2、3
は各気筒4A…に1本ずつ合計8本設けられ、それらはシ
リンダヘッド1に設けられた前記カムホルダ16によって
回転自在に支持されている。各カムシャフト2、3はそ
れぞれ該当する気筒4の前後方向に配置されている。
Further, the intake and exhaust camshafts 2, 3
Are provided one by one in each cylinder 4A, and are rotatably supported by the cam holder 16 provided in the cylinder head 1. Each of the camshafts 2 and 3 is disposed in the front-rear direction of the corresponding cylinder 4.

この内燃機関には、前記カムシャフト2、3の回動位
置における角速度を変えるカムシャフト角速度可変機構
25と、該カムシャフト角速度可変機構25を制御する制御
機構30とを有する可変バルブタイミング機構Sが配備さ
れている。
This internal combustion engine has a camshaft angular velocity variable mechanism that changes the angular velocity at the rotational position of the camshafts 2 and 3.
A variable valve timing mechanism S having a control mechanism 25 for controlling the camshaft angular velocity variable mechanism 25 is provided.

カムシャフト角速度可変機構25について説明すると、
この機構25は各カムギヤシャフト19、20に対応して吸気
側および排気側に2個ずつ合計4個配設されている。第
5図にも示すように、互いに対向する前記カムシャフト
3の端部に形成された大径筒部31には中間シャフト32の
両端が回転可能に嵌合されている。中間シャフト32の中
央部外周には前記カムギヤシャフト19が嵌合されてい
る。また、中間シャフト32の内周には偏心シャフト33が
回転自在に挿通されている。偏心シャフト33の偏心部34
は中間シャフト32に左右に所定間隔をあけて形成された
ローラ保持窓35に対向するよう位置決めされる。また、
前記ローラ保持窓35にはローラ36が嵌合され、該ローラ
36の包絡外周面には偏心カラー37が嵌合されている。前
記カムギヤシャフト19の側部に形成された係合突起38は
偏心カラー37の半径方向に延びる一方の挾持溝39に嵌合
され、偏心カラー37の他方の挾持溝40にはカムシャフト
2の端部に形成された係合突起41が係合している。上記
のように構成されたカムシャフト角速度可変機構25で
は、偏心シャフト33の偏心部34の回動位置により、カム
シャフト3がカムギヤシャフト19に対し周期的に相対角
度偏位が生じ、ひいてはカムシャフト2の角速度が任意
に変えられるようになっている。この構成は、排気系に
限らず吸気系についても同様である、吸気系の説明は省
略する。なお、カムシャフト角速度可変機構25の詳しい
メカニズムについては特開昭63−1707号公報に譲る。
Describing the camshaft angular velocity variable mechanism 25,
A total of four mechanisms 25 are provided, two on the intake side and the other on the exhaust side, corresponding to the respective cam gear shafts 19 and 20. As shown in FIG. 5, both ends of an intermediate shaft 32 are rotatably fitted to large-diameter cylindrical portions 31 formed at ends of the camshaft 3 opposed to each other. The cam gear shaft 19 is fitted around the outer periphery of the central portion of the intermediate shaft 32. An eccentric shaft 33 is rotatably inserted through the inner periphery of the intermediate shaft 32. Eccentric part 34 of eccentric shaft 33
Is positioned so as to face a roller holding window 35 formed on the intermediate shaft 32 at predetermined intervals on the left and right. Also,
A roller 36 is fitted into the roller holding window 35,
An eccentric collar 37 is fitted on the outer peripheral surface of the envelope 36. An engaging projection 38 formed on the side of the cam gear shaft 19 is fitted into one of the holding grooves 39 extending in the radial direction of the eccentric collar 37, and the other holding groove 40 of the eccentric collar 37 is fitted into the end of the camshaft 2. The engagement protrusion 41 formed on the portion is engaged. In the camshaft angular velocity variable mechanism 25 configured as described above, the camshaft 3 is periodically displaced relative to the cam gear shaft 19 by the rotation position of the eccentric portion 34 of the eccentric shaft 33, and thus the camshaft 2 can be arbitrarily changed. This configuration is the same not only for the exhaust system but also for the intake system. The description of the intake system is omitted. The detailed mechanism of the camshaft angular velocity variable mechanism 25 will be described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-1707.

他方、制御機構30は前記カムシャフト角速度可変機構
25と干渉しないよう、気筒を挟んでカムシャフト角速度
可変機構25とは逆側に配置されている。具体的には、シ
リンダヘッド1の中央方向中央にて、前記連動機構12の
上方位置に前後に延びて設けられている。すなわち、前
記偏心シャフト33はシリンダヘッド1の2番目と3番目
の気筒4B、4Cにまたがって配設されており、これら両偏
心シャフト33にまたがってかつ該偏心シャフト33に直交
するように、ウォームシャフト50が車体前後方向に延び
て配置されている。該ウォームシャフト50はシリンダヘ
ッドカバー51等に形成された軸受け52によって回転自在
に支持されており、前記両偏心シャフト33と交差する箇
所にはウォーム53がそれぞれ形成されている。前記偏心
シャフト33にはそれらウォーム53に対向する位置にウォ
ーム歯車54が形成され、それらウォーム53とウォーム歯
車54によってウォーム歯車装置55が構成されている。な
お、ここで示す偏心シャフト33は2番目の気筒4Bと3番
目の気筒4Cにまたがるように配され、その中央で前記ウ
ォームシャフト50と係合しているが、これに限られるこ
となく、偏心シャフト33に中間シャフトを連結し、これ
によってカムシャフト角速度可変機構25をウォームシャ
フト50に係合させてもよい。
On the other hand, the control mechanism 30 is
The camshaft angular velocity variable mechanism 25 is disposed on the opposite side of the cylinder so as not to interfere with the cylinder 25. Specifically, at the center of the cylinder head 1 in the center direction, it is provided at a position above the interlocking mechanism 12 so as to extend back and forth. That is, the eccentric shaft 33 is disposed across the second and third cylinders 4B and 4C of the cylinder head 1, and extends over both the eccentric shafts 33 and is orthogonal to the eccentric shaft 33. The shaft 50 is arranged to extend in the vehicle front-rear direction. The worm shaft 50 is rotatably supported by bearings 52 formed on the cylinder head cover 51 and the like, and worms 53 are formed at positions intersecting the two eccentric shafts 33, respectively. A worm gear 54 is formed on the eccentric shaft 33 at a position facing the worm 53, and the worm 53 and the worm gear 54 constitute a worm gear device 55. Note that the eccentric shaft 33 shown here is disposed so as to straddle the second cylinder 4B and the third cylinder 4C, and engages with the worm shaft 50 at the center thereof. The intermediate shaft may be connected to the shaft 33 so that the camshaft angular velocity variable mechanism 25 is engaged with the worm shaft 50.

前記制御機構30を構成するウォームシャフト50の後端
はシリンダヘッドカバー51の壁から外方に突出してお
り、その突出端には回転ケーブル56の一端が連結されて
いる。回転ケーブル56の他端はサーボモータに連結さ
れ、該サーボモータはコントロールユニット(共に図示
せず)によって制御される。コントロールユニットは内
燃機関の回転数Ne、スロットル開θth等の入力を受け、
それに応じてサーボモータに制御信号を発するものであ
る。
The rear end of the worm shaft 50 constituting the control mechanism 30 protrudes outward from the wall of the cylinder head cover 51, and one end of a rotary cable 56 is connected to the protruding end. The other end of the rotary cable 56 is connected to a servomotor, which is controlled by a control unit (both not shown). The control unit receives inputs such as the rotation speed Ne of the internal combustion engine and the throttle opening θth,
A control signal is issued to the servomotor in response thereto.

しかして、上記構成の可変バルブタイミング機構で
は、内燃機関が低速回転状態で運転されている場合に
は、コントロールユニットからの制御信号によって図示
せぬサーボモータが回転操作され、その回転が回転ケー
ブル56および制御機構30を介して偏心シャフト33に伝達
されて、偏心シャフト33をその偏心部34が吸排気バルブ
よりも最も速く離れた箇所に回転保持され、特開昭63−
1707号公報に記載された可変バルブタイミング機構の原
理と同様な原理により、バルブの開放開始時期が遅れる
とともに、バルブの閉塞時期が早められ、バルブオーバ
ラップ期間が短縮される。
In the variable valve timing mechanism having the above configuration, when the internal combustion engine is operating at a low speed, a servo motor (not shown) is rotated by a control signal from the control unit, and the rotation is controlled by the rotation cable 56. And transmitted to the eccentric shaft 33 via the control mechanism 30, and the eccentric shaft 33 is rotated and held at a position where the eccentric portion 34 is located faster than the intake / exhaust valve.
According to the principle similar to that of the variable valve timing mechanism described in Japanese Patent No. 1707, the opening start timing of the valve is delayed, the closing timing of the valve is advanced, and the valve overlap period is shortened.

そして、内燃機関の回転速度が増速して最高速回転状
態になると、コントロールユニットからの制御信号によ
って、偏心シャフト33の偏心部34がバルブに最も接近し
た箇所に回転保持され、前記した同様な原理により、バ
ルブの開放開始時期が早められるとともに、バルブの閉
塞時期が遅れ、バルブオーバラップ期間が延長され、高
速性能に適した状態となる。
Then, when the rotation speed of the internal combustion engine is increased to the highest rotation state, the eccentric portion 34 of the eccentric shaft 33 is rotated and held at a position closest to the valve by a control signal from the control unit, and the same as described above. According to the principle, the opening start timing of the valve is advanced, the closing timing of the valve is delayed, the valve overlap period is extended, and a state suitable for high-speed performance is achieved.

なお、上記実施例では本発明を並列4気筒内燃機関に
適用した例について説明したが、これに限られることな
く、本発明は並列2気筒型の内燃機関にも適用可能であ
る。この場合、カムドライブシャフト15の一端側をカム
シャフト角速度可変機構25に接続するとともにカムドラ
イブシャフト15の他端側を制御機構30の下方にてクラン
ク軸10に連動機構12を介して接続するものとする。ま
た、本発明は、DOHC型の内燃機関に限られることなく、
SOHC型の内燃機関に適用できる。
In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a parallel four-cylinder internal combustion engine has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to a parallel two-cylinder internal combustion engine. In this case, one end of the cam drive shaft 15 is connected to the camshaft angular velocity variable mechanism 25 and the other end of the cam drive shaft 15 is connected to the crankshaft 10 below the control mechanism 30 via the interlocking mechanism 12. And Further, the present invention is not limited to a DOHC type internal combustion engine,
Applicable to SOHC type internal combustion engines.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明によれば以下の優れた効果
を奏する。
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.

第1発明によれば、複数の気筒の間にカムシャフト角
速度可変機構が配置されているので、上記可変機構をい
ずれか気筒の外側に一側に設ける場合に比べて、気筒の
並ぶ方向すなわちカムシャフトの軸線方向の幅寸法を小
さくできる。
According to the first invention, since the camshaft angular velocity variable mechanism is disposed between the plurality of cylinders, the direction in which the cylinders are lined up, that is, the cam, is different from the case where the variable mechanism is provided on one side outside any one of the cylinders. The width of the shaft in the axial direction can be reduced.

また、カムシャフト角速度可変機構を制御するための
制御機構を、一つの気筒を挟んでカムシャフト角速度可
変機構とは逆側に配置しているので、カムシャフトを回
転させる駆動系との干渉を考慮することなく制御機構を
配置することができる。
In addition, the control mechanism for controlling the camshaft angular speed variable mechanism is located on the opposite side of the camshaft angular speed variable mechanism with one cylinder in between, so interference with the drive system that rotates the camshaft is taken into account. The control mechanism can be arranged without performing.

また、カムドライブシャフトをカムシャフトと平行に
設け、このカムドライブシャフトをカムシャフト角速度
可変機構に接続するとともにクランク軸に接続している
ため、直列多気筒の内燃機関において、各気筒どうしの
間で、カムドライブシャフトを介して同じ条件下でカム
シャフト角速度可変機構及びカムシャフトを駆動制御す
ることができ、もって、各気筒間どうしの間でバルブ開
閉タイミングにずれが生じにくい高精度の制御が行え
る。
Further, since the cam drive shaft is provided in parallel with the cam shaft, and this cam drive shaft is connected to the camshaft angular velocity variable mechanism and connected to the crankshaft, in an in-line multi-cylinder internal combustion engine, between each cylinder, It is possible to drive and control the variable camshaft angular velocity mechanism and the camshaft under the same conditions via the cam drive shaft, thereby performing high-precision control in which there is little deviation in the valve opening / closing timing between the cylinders. .

第2発明によれば、カムドライブシャフトをカムシャ
フトとは別個に設け、かつ該カムドライブシャフトの一
端側を前記カムシャフト角速度可変機構に接続するとと
もにカムドライブシャフトの他端側を前記制御機構の下
方にてクランク軸に連動機構を介して接続しているか
ら、制御機構と連動機構と上下方向に配置することがで
き、内燃機関のカムシャフトの軸線方向の幅寸法を短く
できる。
According to the second aspect, the cam drive shaft is provided separately from the cam shaft, one end of the cam drive shaft is connected to the camshaft angular velocity variable mechanism, and the other end of the cam drive shaft is connected to the control mechanism. Since the lower part is connected to the crankshaft via the interlocking mechanism, the control mechanism and the interlocking mechanism can be arranged vertically, and the width of the camshaft of the internal combustion engine in the axial direction can be shortened.

第3発明によれば、カムシャフトを回転させるための
カムドライブシャフトをカムシャフトとは別個に該カム
シャフトと平行に設け、該カムドライブシャフトの両端
を前記カムシャフト角速度可変機構に接続するとともに
カムドライブシャフトの中央部を前記制御機構の下方に
てクランク軸に連動機構を介して接続しているから、カ
ムドライブシャフトによって左右の動弁機構を作動させ
る経路並びにそれらの構成部材が同じ構造となり、最短
距離で吸、排気弁を作動でき、かつ共通の部品が利用で
きる。
According to the third invention, a cam drive shaft for rotating the cam shaft is provided separately from the cam shaft in parallel with the cam shaft, and both ends of the cam drive shaft are connected to the cam shaft angular velocity variable mechanism and Since the central portion of the drive shaft is connected to the crankshaft below the control mechanism via an interlocking mechanism, the paths for operating the left and right valve mechanisms by the cam drive shaft and their components have the same structure, The intake and exhaust valves can be operated at the shortest distance, and common parts can be used.

第4発明によれば、カムドライブシャフトを内燃機関
の前方に、制御機構の入力側を内燃機関の後方にそれぞ
れ配置しているので、カムドライブシャフトと制御機構
の入力側とが干渉するのを避けることができる。また、
制御機構につながる回転ケーブル等の連結部材が通常内
燃機関の後方に配置されるキャブレタやフレームによっ
て保護されるので、該回転ケーブルが破損されるのを防
止できる。
According to the fourth aspect, since the cam drive shaft is disposed in front of the internal combustion engine and the input side of the control mechanism is disposed behind the internal combustion engine, it is possible to prevent interference between the cam drive shaft and the input side of the control mechanism. Can be avoided. Also,
Since a connecting member such as a rotating cable connected to the control mechanism is protected by a carburetor or a frame usually arranged behind the internal combustion engine, it is possible to prevent the rotating cable from being damaged.

第5発明によれば、カムホルダのキャップ部材に一体
に設けたシャフト支持部でカムドライブシャフトを支持
しているから、カムドライブシャフト支持専用のホルダ
を新たに設けるのに比べて、部品点数の削減が図れかつ
ホルダを固定するためのネジ等の固定部材も省略でき
る。
According to the fifth aspect, since the cam drive shaft is supported by the shaft support portion provided integrally with the cap member of the cam holder, the number of parts is reduced as compared with the case where a dedicated holder for supporting the cam drive shaft is newly provided. The fixing member such as a screw for fixing the holder can be omitted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図〜第5図は本願発明にかかる可変バルブタイミン
グ機構を示すものであり、第1図はシリンダヘッドの横
断面図、第2図は縦断面図、第3図は第2図のIII−III
線断面図、第4図(イ)〜(ロ)はカムドライブシャフ
トのホルダを示す説明図で、(イ)は側面図、(ロ)は
第4図(イ)のローロ線断面図、(ハ)は第4図(イ)
のハ矢視図、第5図はカムシャフト角速度可変機構を示
す分解斜視図である。 1……シリンダヘッド 2、3……カムシャフト 4A〜4D……気筒 5……シリンダブロック 10……クランク軸 12……連動機構 15……カムドライブシャフト 16……カムホルダ 17……キャップ部材 17a……シャフト支持部 25……カムシャフト角速度可変機構 30……制御機構 33……偏心シャフト(動力伝達シャフト) 50……ウォームシャフト 55……ウォーム歯車装置
1 to 5 show a variable valve timing mechanism according to the present invention. FIG. 1 is a transverse sectional view of a cylinder head, FIG. 2 is a longitudinal sectional view, and FIG. 3 is III in FIG. −III
4 (a) to 4 (b) are explanatory views showing a cam drive shaft holder, FIG. 4 (a) is a side view, FIG. 4 (b) is a roll-sectional view of FIG. 4 (a), Fig. 4 (b)
5 is an exploded perspective view showing the camshaft angular velocity variable mechanism. 1 ... cylinder head 2, 3 ... camshaft 4A-4D ... cylinder 5 ... cylinder block 10 ... crankshaft 12 ... interlocking mechanism 15 ... cam drive shaft 16 ... cam holder 17 ... cap member 17a ... ... shaft support 25 ... camshaft angular velocity variable mechanism 30 ... control mechanism 33 ... eccentric shaft (power transmission shaft) 50 ... worm shaft 55 ... worm gear

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 13/00 301 F01L 1/34Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01L 13/00 301 F01L 1/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】共通のシリンダブロックに複数の気筒が直
列に形成される直列多気筒の内燃機関において、前記複
数の気筒の間にカムシャフトの回動位置における角速度
を変えるカムシャフト角速度可変機構が配置され、該カ
ムシャフト角度可変機構を制御するための制御機構が、
前記一つの気筒を挟んでカムシャフト角速度可変機構と
は逆側に配置され、前記カムシャフトを回転させるため
のカムドライブシャフトがカムシャフトとは別個に該カ
ムシャフトと平行に設けられ、該カムドライブシャフト
を前記カムシャフト角速度可変機構に接続するとともに
クランク軸にも接続していることを特徴とする内燃機関
の可変バルブタイミング機構。
In an in-line multi-cylinder internal combustion engine in which a plurality of cylinders are formed in series on a common cylinder block, a variable camshaft angular speed mechanism for changing an angular speed at a rotational position of a camshaft between the plurality of cylinders is provided. A control mechanism arranged for controlling the camshaft angle variable mechanism is provided,
A cam drive shaft for rotating the camshaft is provided in parallel with the camshaft separately from the camshaft, the camdrive shaft being arranged on the opposite side of the camshaft variable speed mechanism with the one cylinder interposed therebetween. A variable valve timing mechanism for an internal combustion engine, wherein a shaft is connected to the camshaft angular velocity variable mechanism and also to a crankshaft.
【請求項2】直列2気筒の内燃機関において、前記カム
ドライブシャフトの一端側を前記カムシャフト角速度可
変機構に接続するとともにカムドライブシャフトの他端
側を前記制御機構の下方にてクランク軸に連動機構を介
して接続していることを特徴とする請求項1記載の内燃
機関の可変バルブタイミング機構。
2. In an in-line two-cylinder internal combustion engine, one end of the cam drive shaft is connected to the variable camshaft angular velocity mechanism, and the other end of the cam drive shaft is interlocked with a crankshaft below the control mechanism. The variable valve timing mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the variable valve timing mechanism is connected via a mechanism.
【請求項3】直列4気筒の内燃機関において、前記カム
ドライブシャフトの両端を前記カムシャフト角速度可変
機構に接続するとともにカムドライブシャフトの中央部
を前記制御機構の下方にてクランク軸に連動機構を介し
て接続していることを特徴とする請求項1記載の内燃機
関の可変バルブタイミング機構。
3. An in-line four-cylinder internal combustion engine, wherein both ends of said cam drive shaft are connected to said variable camshaft angular velocity mechanism, and a central portion of said cam drive shaft is linked to a crankshaft below said control mechanism. 2. The variable valve timing mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the variable valve timing mechanism is connected via a connection.
【請求項4】前記カムドライブシャフトは内燃機関の前
方に、前記制御機構の入力側を内燃機関の後方に配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の可
変バルブタイミング機構。
4. The variable valve timing mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the cam drive shaft is disposed in front of the internal combustion engine and an input side of the control mechanism is disposed behind the internal combustion engine.
【請求項5】前記カムドライブシャフトは、前記カムシ
ャフトを支持するカムホルダのキャップ部材に一体に設
けられたシャウト支持部によって支持されていることを
特徴とする請求項1記載の内燃機関の可変バルブタイミ
ング機構。
5. The variable valve for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said cam drive shaft is supported by a shout support portion provided integrally with a cap member of a cam holder supporting said cam shaft. Timing mechanism.
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JPS6081412A (en) * 1983-10-07 1985-05-09 Mazda Motor Corp Valve-timing controller for engine
JPS631707A (en) * 1986-06-23 1988-01-06 Honda Motor Co Ltd Valve operating mechanism for four-cycle engine

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