JP2984799B2 - Variable engine valve timing mechanism - Google Patents

Variable engine valve timing mechanism

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JP2984799B2
JP2984799B2 JP40947990A JP40947990A JP2984799B2 JP 2984799 B2 JP2984799 B2 JP 2984799B2 JP 40947990 A JP40947990 A JP 40947990A JP 40947990 A JP40947990 A JP 40947990A JP 2984799 B2 JP2984799 B2 JP 2984799B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はエンジンの出力軸と該出
力軸に伝動連結されて駆動されるカム軸との位相を調整
することによって吸排気バルブのバルブタイミングを制
御するエンジンのバルブタイミング可変機構に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve timing of an engine for controlling the valve timing of intake and exhaust valves by adjusting the phase of an output shaft of an engine and a camshaft operatively connected to the output shaft. Regarding the mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両用等のエンジンにおいては、たとえ
ば油圧でピストンのストロークを制御して、ヘリカルギ
ヤを介し駆動連結されたクランク軸とカム軸の位相を変
えて吸排気バルブのバルブタイミングを調整するように
したバルブタイミング可変装置が従来から用いられてい
る。また、たとえば米国特許第4747375号明細書
に記載されているように、遊星歯車機構を利用して、プ
ラネットギヤをカム軸に一体連結されたプラネットキャ
リヤに回転自在に支持せしめるとともに、該遊星歯車機
構のサンギヤ支持軸をエンジンの出力軸に伝動連結さ
せ、リングギヤの回転制御によってエンジンの出力軸と
カム軸との位相を調整するようにしたり、あるいは、や
はりカム軸に一体連結したプラネットキャリヤにプラネ
ットギヤを回転自在に支持せしめるとともに、リングギ
ヤの外周に出力導入部を設け、サンギヤ支持軸の先端に
サーボ機構を設けて、サンギヤの回転制御によりエンジ
ンの出力軸とカム軸との位相を調整するようにしたバル
ブタイミング可変装置も知られている。
2. Description of the Related Art In an engine for a vehicle or the like, the stroke of a piston is controlled by, for example, hydraulic pressure to change the phase of a crankshaft and a camshaft which are drivingly connected via a helical gear, thereby adjusting the valve timing of intake and exhaust valves. Such a variable valve timing device is conventionally used. Further, as described in, for example, U.S. Pat. No. 4,747,375, a planetary gear mechanism is used to rotatably support a planet gear on a planet carrier integrally connected to a cam shaft, and the planetary gear mechanism. The sun gear support shaft is operatively connected to the output shaft of the engine to adjust the phase between the output shaft of the engine and the cam shaft by controlling the rotation of the ring gear, or the planet gear is also connected to the planet carrier that is also integrally connected to the cam shaft. So that it can rotate freely, an output introduction section is provided on the outer periphery of the ring gear, and a servo mechanism is provided at the tip of the sun gear support shaft, so that the phase of the engine output shaft and cam shaft is adjusted by controlling the rotation of the sun gear. Such a variable valve timing device is also known.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ピストンのストローク
制御によりクランク軸とカム軸との位相を調整するよう
にした上記従来のバルブタイミング可変装置では、油圧
式のピストンをカム軸のエンジン長手方向前方に配置す
るため、どうしてもエンジン全長が長くなり搭載性が悪
化する。また、このように油圧で制御するのでは、油温
によるオイルの粘性変化等があって、バルブタイミング
制御の応答性が環境によって変化するという問題もあ
る。
In the above conventional variable valve timing apparatus in which the phase of the crankshaft and the camshaft are adjusted by controlling the stroke of the piston, the hydraulic piston is moved forward of the camshaft in the engine longitudinal direction. Because of the arrangement, the overall length of the engine is inevitably increased and the mountability deteriorates. In addition, in the case of controlling with hydraulic pressure in this way, there is a problem that the response of the valve timing control changes depending on the environment due to a change in oil viscosity due to the oil temperature and the like.

【0004】また、遊星歯車機構を利用した上記従来の
バルブタイミング装置においても、リングギヤの回転制
御によってエンジンの出力軸とカム軸との位相を調整す
るのでは、リングギヤを駆動するために結構大きなトル
クが必要で、そのため、サーボ機構等が大きくなるとい
った問題があり、また、サンギヤの回転制御によって位
相調整を行うものでは、上記のようにサンギヤ支持軸の
先端側にサーボ機構を連結するので、エンジン全長が長
くなるのを避けることができない。また、サンギヤを回
転制御するためには、上記従来の装置のようにサンギヤ
支持軸の先端側にサーボ機構を連結するような機構に代
え、サンギヤの端部からエンジン本体側にスリーブ状の
二軸間位相調整装置を延設して、その先端を駆動力導入
部とすることにより、エンジン気筒列方向の寸法増大を
抑えるようにすることも考えられるが、サンギヤの端部
にそのようなスリーブ状の二軸間位相調整装置を設けた
場合は、バルブタイミング可変機構自体のカム軸方向の
巾がそれだけ大きくなるため、例えばこのスリーブ状の
部分にカム軸支承用の軸受部を重ねるような特殊な構造
を採用する場合を別にして、エンジン気筒列方向の寸法
増大を抑えるという所期の目的が十分に達成されない。
また、上記のように二軸間位相調整装置がスリーブ状に
延びていたのでは、カム軸との接触面積が大きいため機
械抵抗が増大するという問題もある。
Also, in the above-mentioned conventional valve timing device using a planetary gear mechanism, if the phase between the output shaft of the engine and the camshaft is adjusted by controlling the rotation of the ring gear, a considerably large torque is required to drive the ring gear. Therefore, there is a problem that the servo mechanism becomes large, and in the case of performing the phase adjustment by the rotation control of the sun gear, since the servo mechanism is connected to the tip side of the sun gear support shaft as described above, the engine The total length cannot be avoided. In order to control the rotation of the sun gear, instead of a mechanism in which a servo mechanism is connected to the tip side of the sun gear support shaft as in the above-described conventional device, a sleeve-shaped two shaft is connected from the end of the sun gear to the engine body side. It is conceivable to extend the inter-phase adjusting device to suppress the increase in the dimension in the engine cylinder row direction by using the leading end as a driving force introducing portion. When the two-shaft phase adjusting device is provided, the width of the variable valve timing mechanism itself in the camshaft direction increases accordingly. For example, a special case in which a bearing portion for camshaft bearing is overlapped on this sleeve-shaped portion. Aside from the case where the structure is adopted, the intended purpose of suppressing an increase in the dimension in the engine cylinder row direction is not sufficiently achieved.
Further, when the biaxial phase adjustment device extends in a sleeve shape as described above, there is also a problem that the mechanical resistance increases due to a large contact area with the camshaft.

【0005】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、遊星歯車機構を利用したコンパクトで、か
つ、機械抵抗の少ないエンジンのバルブタイミング可変
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 problems, and has as its object to provide a compact valve timing variable mechanism of an engine using a planetary gear mechanism and having a small mechanical resistance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
バルブタイミング可変機構は、エンジンの出力軸に伝動
連結される出力導入部を遊星歯車機構のリングギヤに設
け、プラネットギヤをバルブ駆動用カム軸に固定したプ
ラネットキャリヤに回転自在に支持せしめ、サンギヤに
前記出力軸とカム軸との位相調整のための駆動力を受け
て該サンギヤを回転させる二軸間位相調整装置を設けた
エンジンのバルブタイミング可変機構であって、リング
ギヤ,サンギヤ,プラネットキャリヤおよび二軸間位相
調整装置がカム軸に支承されるとともに、二軸間位相調
整装置サンギヤの端部からカム軸の径方向に延設
、リングギヤを覆うよう軸方向に曲げた二軸間位置調
整装置の先端に該二軸間位相調整装置の駆動力導入部
形成されたものである。このように二軸間位置調整装置
をサンギヤの端部から径方向に延設し先端がリングギヤ
を覆うよう構成した場合、上記出力導入部はリングギヤ
の外周を避けたカム軸上の側方位置に配置するとよい。
According to the present invention, there is provided a variable valve timing mechanism for an engine, wherein an output introducing portion which is operatively connected to an output shaft of the engine is provided on a ring gear of a planetary gear mechanism, and a planet gear is connected to a cam shaft for driving a valve. Valve timing of an engine provided rotatably supported by a planet carrier fixed to a sun gear, and provided with a sun gear receiving a driving force for adjusting the phase between the output shaft and the camshaft to rotate the sun gear. Variable mechanism, ring
Gear, sun gear, planet carrier and phase between two shafts
With adjustment device is supported on the cam shaft, it is extended from an end portion of the biaxial between phase adjusting device sun gear in a radial direction of the cam shaft
It is one in which the driving force introduction part of the two-axis between the phase adjustment device is <br/> formed at the tip of the biaxially between the position adjusting device is bent in the axial direction so as to cover the ring gear. In the case where the two-axis position adjusting device is configured to extend in the radial direction from the end of the sun gear and cover the ring gear at the tip, the output introducing portion is located at a lateral position on the cam shaft avoiding the outer periphery of the ring gear. It is good to arrange.

【0007】また、シリンダヘッドを固定するヘッドボ
ルトの上方に遊星歯車機構を配置することによって、デ
ッドスペースを有効に活用することができる。その場
合、クランク軸側伝動装置の突出代を抑えるためには、
ヘッドカバーの端壁部合わせ面の位置にカム軸支承用の
軸受部を設けるとともに、この軸受部と遊星歯車機構と
の間に出力導入部を配置するとよい。
Further, by disposing the planetary gear mechanism above the head bolt for fixing the cylinder head, the dead space can be effectively utilized. In that case, in order to suppress the protrusion allowance of the crankshaft side transmission,
It is preferable to provide a bearing for camshaft support at the position of the end wall mating surface of the head cover, and to arrange an output introducing portion between the bearing and the planetary gear mechanism.

【0008】また、遊星歯車機構と該遊星歯車機構のリ
ングギヤと一体回転する出力導入部との間にカム軸支承
用の軸受部が位置するよう構成することも可能である。
It is also possible that the bearing for camshaft support is located between the planetary gear mechanism and the output introduction part which rotates integrally with the ring gear of the planetary gear mechanism.

【0009】また、二軸間位相調整装置の駆動力導入部
に駆動連結される駆動装置は、ヘッドカバーの合わせ面
に配置することによってレイアウトの自由度が大きくな
る。また、上記遊星歯車機構が減速機構を兼ねることに
よって、このバルブタイミング可変機構を適用した側の
ヘッドカバーラインを低く抑えることができるため、エ
ンジンを気筒列方向に対し左右方向に傾斜させることで
コンパクトな搭載が可能である。
[0009] Further, when the driving device, which is drivingly connected to the driving force introducing portion of the biaxial phase adjusting device, is arranged on the mating surface of the head cover, the degree of freedom of layout is increased. In addition, since the planetary gear mechanism also serves as a speed reduction mechanism, the head cover line on the side to which the variable valve timing mechanism is applied can be kept low, so that the engine is compacted by tilting the engine in the left-right direction with respect to the cylinder row direction. Can be mounted.

【0010】[0010]

【作用】駆動力導入部にモータ等サーボ機構から駆動力
が導入されて二軸間位相調整装置が駆動されると、この
二軸間位相調整装置に連結されたサンギヤが制御量に相
当する角度だけ回転し、それによってリングギヤとプラ
ネットキャリヤの位相が変わり、エンジンの出力軸とカ
ム軸との位相が変わる。
When the driving force is introduced from a servo mechanism such as a motor into the driving force introducing section and the two-axis phase adjustment device is driven, the sun gear connected to the two-axis phase adjustment device changes the angle corresponding to the control amount. , The phase of the ring gear and the planet carrier changes, and the phase of the output shaft of the engine and the cam shaft change.

【0011】このような装置において、二軸間位相調整
装置がサンギヤの端部からカム軸の径方向に延設され、
先端がリングギヤを覆うよう軸方向に曲げられて、そこ
に駆動力導入部が形成されたことにより、バルブタイミ
ング可変機構のカム軸方向の巾が極力小さく抑えられ
る。しかも、カム軸中心から駆動力導入部まで長さが長
いので駆動トルクを一層小さくできる。
In such a device, a biaxial phase adjusting device extends from the end of the sun gear in the radial direction of the camshaft,
Since the distal end is bent in the axial direction so as to cover the ring gear, and the driving force introducing portion is formed therein, the width of the variable valve timing mechanism in the cam shaft direction can be suppressed as small as possible. In addition, since the length from the center of the camshaft to the driving force introduction portion is long, the driving torque can be further reduced.

【0012】また、ヘッドボルトの上方に遊星歯車機構
が配置されて、ヘッドカバーの端壁部合わせ面の位置に
カム軸支承用の軸受部が設けられ、軸受部と遊星歯車と
の間に出力導入部が配置されることにより、ヘッボルト
上のデッドスペースが有効に活用されるとともに、出力
導入部に伝動連結されるクランク軸側スプロケット等の
突出代が小さく抑えられる。
A planetary gear mechanism is disposed above the head bolt, and a bearing for camshaft support is provided at the position of the end wall mating surface of the head cover, and an output is introduced between the bearing and the planetary gear. By arranging the parts, the dead space on the Hebbolt is effectively used, and the projection allowance of the crankshaft-side sprocket and the like that is operatively connected to the output introduction part is suppressed to be small.

【0013】また、遊星歯車機構と出力導入部との間に
軸受部を形成した場合、具体的にはリングギヤと出力導
入部との連結部が軸受部とカム軸との間に配置された構
造となるため、曲げに対する剛性を確保して機械抵抗を
小さくすることが容易となる。また、この場合も、遊星
歯車機構をヘッドボルトの上方に配置することによっ
て、やはりデッドスペースが有効に活用される。
When a bearing portion is formed between the planetary gear mechanism and the output introduction portion, specifically, a structure in which a connecting portion between the ring gear and the output introduction portion is disposed between the bearing portion and the camshaft. Therefore, it is easy to secure rigidity against bending and reduce mechanical resistance. Also in this case, the dead space can be effectively utilized by disposing the planetary gear mechanism above the head bolt.

【0014】また、二軸間位相調整装置の駆動力導入部
に駆動連結される駆動装置がヘッドカバーの合わせ面に
配置されることによって、駆動装置のレイアウトの自由
度が大きくなる。
[0014] Further, since the driving device that is drivingly connected to the driving force introducing portion of the biaxial phase adjustment device is disposed on the mating surface of the head cover, the degree of freedom in the layout of the driving device is increased.

【0015】また、遊星歯車機構が減速機構を兼ねるこ
とによって出力導入部を含む装置全体の高さを低く抑え
ることができ、その場合、エンジンをスラント構造とす
ることによってコンパクトな搭載が実現される。
Further, since the planetary gear mechanism also serves as a speed reduction mechanism, the height of the entire apparatus including the output introducing section can be suppressed low. In this case, a compact mounting can be realized by using a slant structure for the engine. .

【0016】[0016]

【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明の第1実施例に係るエンジン
の側面部分断面図、図2は同正面部分断面図である。
FIG. 1 is a partial side sectional view of an engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a partial front sectional view of the engine.

【0018】この実施例において、エンジン1のシリン
ダヘッド2の上部には吸気弁駆動用および排気弁駆動用
のカム軸3,4が気筒列方向(図1の左右方向)に平行
に配置されている。また、エンジン1のシリンダブロッ
ク(図示せず)の下部には、やはり気筒列方向にクラン
ク軸(図示せず)が配置されている。
In this embodiment, camshafts 3 and 4 for driving an intake valve and for driving an exhaust valve are arranged above a cylinder head 2 of the engine 1 in parallel to the cylinder row direction (left-right direction in FIG. 1). I have. In addition, a crankshaft (not shown) is arranged in the cylinder row direction below the cylinder block (not shown) of the engine 1.

【0019】上記排気弁駆動用のカム軸4は、そのフロ
ント側端部がシリンダヘッド2に装着されるヘッドカバ
ー5の端壁部合わせ面の位置において、該シリンダヘッ
ド2の端壁に設けられた軸受部6に支持されている。ま
た、吸気弁駆動用のカム軸3のフロント側端部もまた、
同様にシリンダヘッド2の端壁に形成された軸受部(図
示せず)に支持されている。
The cam shaft 4 for driving the exhaust valve is provided on the end wall of the cylinder head 2 at a position where the front end of the cam shaft 4 is aligned with the end wall of the head cover 5 mounted on the cylinder head 2. It is supported by the bearing 6. Also, the front end of the camshaft 3 for driving the intake valve is also
Similarly, it is supported by a bearing (not shown) formed on the end wall of the cylinder head 2.

【0020】排気弁駆動用のカム軸4には、上記軸受部
6の内側に隣接したフロント側ヘッドボルト7の上方の
空間に位置する遊星歯車機構10と二軸間位相調整装置
20とからなるバルブタイミング可変装置が装着されて
いる。
The cam shaft 4 for driving the exhaust valve includes a planetary gear mechanism 10 located in a space above the front head bolt 7 adjacent to the inside of the bearing 6 and a phase adjusting device 20 between the two shafts. A variable valve timing device is installed.

【0021】上記遊星歯車機構10は、カム軸4の端部
周囲に間隔をおいて同心状に配置されたリングギヤ11
と、その内側でカム軸4に回転可能に装着されたサンギ
ヤ12と、上記リングギヤ11およびサンギヤ12の間
に配置された複数のプラネットギヤ13と、これら複数
のプラネットギヤ13を回転自在に支持するプラネット
キャリヤ14とから構成されている。
The planetary gear mechanism 10 includes a ring gear 11 disposed concentrically around the end of the camshaft 4 at intervals.
And a sun gear 12 rotatably mounted on the camshaft 4 inside thereof, a plurality of planet gears 13 disposed between the ring gear 11 and the sun gear 12, and rotatably supporting the plurality of planet gears 13. And a planet carrier 14.

【0022】リングギヤ11の上記軸受部6に面する側
の端部には、径方向の連結部材31を介し、カム軸4上
に回転自在に支持されたスプロケット32が一体回転可
能に連結されている。また、上記スプロケット32から
遠い方のサンギヤ12の端部には、クランク軸とカム軸
4との間の位相調整のため駆動力を受けてサンギヤ9を
回転させるアーム部材21が固定されている。上記アー
ム部材21は、プラネットギヤ13の背面側を径方向に
延びて、先端は上記リングギヤ11の外周を覆うように
軸方向に折れ曲がり、その先端外周に位相調整のための
駆動力を受ける駆動力導入用ギヤ22が形成されたもの
であって、これらアーム部材21およびギヤ22により
上記二軸間位相調整装置20が構成されている。また、
上記プラネットキャリヤ14は、サンギヤ12とカム軸
4の間に延びる部分がカム軸4に装着固定され、その端
面はカム軸4に対するスラスト面とされている。
A sprocket 32 rotatably supported on the camshaft 4 is rotatably connected to an end of the ring gear 11 on the side facing the bearing 6 via a radial connecting member 31. I have. At the end of the sun gear 12 remote from the sprocket 32, an arm member 21 for rotating the sun gear 9 by receiving a driving force for phase adjustment between the crankshaft and the camshaft 4 is fixed. The arm member 21 extends in the radial direction on the back side of the planet gear 13, and its tip is bent in the axial direction so as to cover the outer periphery of the ring gear 11, and the outer periphery of the tip receives a driving force for phase adjustment. The introduction gear 22 is formed, and the arm member 21 and the gear 22 constitute the biaxial phase adjustment device 20. Also,
The portion of the planet carrier 14 extending between the sun gear 12 and the camshaft 4 is fixedly mounted on the camshaft 4, and the end surface thereof is a thrust surface for the camshaft 4.

【0023】二軸間位相調整装置20は、上記ギヤ22
と噛み合うウォームギヤ40を介しステップモータ41
によって駆動制御される。
The inter-axis phase adjusting device 20 includes the gear 22
Step motor 41 via worm gear 40 meshing with
Is driven and controlled.

【0024】また、吸気弁駆動用カム軸3には、排気弁
駆動用カム軸4上の上記スプロケット32と並ぶ位置に
スプロケット33が設けられ、これら二つのスプロケッ
ト32,33とクランク軸側の図示しないスプロケット
とが1本のタイミングチェーン34によって伝動連結さ
れている。ここで、上記遊星歯車機構10は減速機構を
兼ね、入力回転に対し出力回転が2/3程度に減速され
るものであるため、クランク軸に対し1段で1/2に回
転を落とすよう構成された吸気側のプーリー33と比べ
て、排気側のプーリー31の径は小さくなる。なお、こ
のバルブタイミング可変装置は吸気側に設けることもで
きる。
The camshaft 3 for driving the intake valve is provided with a sprocket 33 at a position aligned with the sprocket 32 on the camshaft 4 for driving the exhaust valve, and these two sprockets 32 and 33 and the crankshaft side are shown. And a sprocket that is not connected by a single timing chain 34. Here, since the planetary gear mechanism 10 also serves as a speed reduction mechanism, the output rotation is reduced to about に 対 し of the input rotation, so that the rotation is reduced to に 対 し in one step with respect to the crankshaft. The diameter of the pulley 31 on the exhaust side is smaller than that of the pulley 33 on the intake side. The variable valve timing device can be provided on the intake side.

【0025】上記実施例によれば、ヘッドボルト7上方
の空間がバルブタイミング可変機構のために有効に活用
され、カム軸4のフロント側への突出量が小さく抑えら
れるとともに、カム軸を支承するフロント側軸受部6の
内側にスプロケット32を配したことによって、このス
プロケット32によりタイミングチェーン34を介して
伝動連結するクランク軸のフロント側突出代を小さく抑
えることができる。
According to the above embodiment, the space above the head bolt 7 is effectively used for the variable valve timing mechanism, the amount of projection of the camshaft 4 to the front side is reduced, and the camshaft is supported. By arranging the sprocket 32 inside the front-side bearing portion 6, the protrusion on the front side of the crankshaft that is operatively connected by the sprocket 32 via the timing chain 34 can be reduced.

【0026】第3図は本発明の第2実施例に係るエンジ
ンの側面部分断面図、第4図は同正面部分断面図であ
る。図から明らかなように、この実施例においても、エ
ンジン1の上部には吸気弁駆動用と排気弁駆動用のカム
軸3,4がやはり気筒列方向に平行に配置され、エンジ
ン1の下部にはクランク軸(図示せず)がやはり気筒列
方向に配置されている。そして、この実施例の場合、吸
気弁駆動用カム軸3のフロント側軸受部6および排気弁
駆動用カム軸4のフロント側軸受部(図示せず)は、ヘ
ッドカバー5内においてシリンダヘッド2の上部に設け
られている。そして、吸気弁駆動用のカム軸3には、上
記軸受部6の内側でフロント側のヘッドボルト7の上方
の位置に、遊星歯車機構10と二軸間位相調整装置20
からなるバルブタイミング可変装置が配置され、また、
上記軸受部6を挟む軸端位置に出力導入用のスプロケッ
ト35が配設されている。
FIG. 3 is a partial side sectional view of an engine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partial front sectional view of the same. As is apparent from the drawing, also in this embodiment, the camshafts 3 and 4 for driving the intake valve and driving the exhaust valve are arranged in the upper part of the engine 1 in parallel with the cylinder row direction. Has a crankshaft (not shown) also arranged in the cylinder row direction. In this embodiment, the front bearing 6 (not shown) of the intake valve driving camshaft 3 and the front bearing (not shown) of the exhaust valve driving camshaft 4 are located above the cylinder head 2 in the head cover 5. It is provided in. The camshaft 3 for driving the intake valve is provided with the planetary gear mechanism 10 and the two-axis phase adjusting device 20 at a position inside the bearing 6 and above the head bolt 7 on the front side.
A variable valve timing device consisting of
A sprocket 35 for introducing power is arranged at a shaft end position sandwiching the bearing 6.

【0027】上記スプロケット35は、遊星歯車機構1
0のリングギヤ11に連結された連結部材31の軸方向
延設部分36に嵌着されたものであって、上記連結部材
31の延設部分36は、軸受部6とカム軸4の間に配置
された構造となっている。リングギヤ11,サンギヤ1
2,プラネットギヤ13およびプラネットキャリヤ14
からなる遊星歯車機構の構造や、アーム部材21および
ギヤ22からなる二軸間位相調整装置20の構造は先の
第1実施例のものと同様である。また、二軸間位相調整
装置20を駆動制御するため、やはりステップモータ4
1が設けられ、その駆動力がウォームギヤ40および駆
動力導入用のギヤ40を介して二軸間位相調整装置20
に導入される。
The sprocket 35 is used for the planetary gear mechanism 1
0 is fitted to the axially extending portion 36 of the connecting member 31 connected to the ring gear 11, and the extending portion 36 of the connecting member 31 is disposed between the bearing 6 and the camshaft 4. It has a structure. Ring gear 11, sun gear 1
2, planet gear 13 and planet carrier 14
The structure of the planetary gear mechanism composed of, and the structure of the biaxial phase adjusting device 20 composed of the arm member 21 and the gear 22 are the same as those of the first embodiment. In addition, in order to drive and control the two-axis phase adjusting device 20, the step motor 4 is also used.
1 is provided, and its driving force is transmitted via a worm gear 40 and a driving force introducing gear 40 to the two-axis phase adjusting device 20.
Will be introduced.

【0028】図4に示すように、ウォームギヤ40はヘ
ッドカバー5の合わせ面位置に設けられ、その上方にス
テップモータ41が配設されている。また、排気弁駆動
用カム軸4には、吸気弁駆動用カム軸3上の上記スプロ
ケット35と並ぶ位置にスプロケット37が設けられ、
これら二つのスプロケット35,37とクランク軸側の
図示しないスプロケットとが1本のタイミングチェーン
34によって伝動連結されている。
As shown in FIG. 4, the worm gear 40 is provided at the position of the mating surface of the head cover 5, and a step motor 41 is disposed above the worm gear 40. Further, a sprocket 37 is provided on the exhaust valve driving camshaft 4 at a position aligned with the sprocket 35 on the intake valve driving camshaft 3.
These two sprockets 35 and 37 and a sprocket (not shown) on the crankshaft side are operatively connected by a single timing chain 34.

【0029】この実施例の場合には、遊星歯車機構10
を利用したバルブタイミング可変機構が吸気側に設けら
れているため、吸気側のプーリー35の径が小さい。な
お、このバルブタイミング可変装置は排気側に設けても
よい。
In the case of this embodiment, the planetary gear mechanism 10
Is provided on the intake side, so that the diameter of the pulley 35 on the intake side is small. This variable valve timing device may be provided on the exhaust side.

【0030】上記第2実施例によれば、やはりヘッドボ
ルト7上方の空間が有効に活用でき、また、駆動装置で
あるウォームギヤ40およびステップモータ41の配置
が容易である。
According to the second embodiment, the space above the head bolt 7 can also be effectively utilized, and the arrangement of the worm gear 40 and the step motor 41 as driving devices is easy.

【0031】図5は本発明の第3実施例に係るエンジン
の側面部分断面図、図6は同正面部分断面図である。こ
の実施例において、エンジン1の上部には吸気弁駆動用
と排気弁駆動用のカム軸3,4がやはり気筒列方向に平
行に配置され、エンジン1の下部にはクランク軸(図示
せず)が気筒列方向に配置されている。そして、この実
施例の場合、吸気弁駆動用カム軸3のフロント側軸受部
6および排気弁駆動用カム軸4のフロント側軸受部(図
示せず)は、ヘッドカバー5内においてシリンダヘッド
2の上部に設けられ、吸気弁駆動用のカム軸3には、上
記軸受部6の外側に、遊星歯車機構10と二軸間位相調
整装置20からなるバルブタイミング可変装置が配置さ
れ、また、遊星歯車機構10と上記軸受部6との間に出
力導入用のスプロケット32が配設されている。
FIG. 5 is a partial side sectional view of an engine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a partial front sectional view of the engine. In this embodiment, camshafts 3 and 4 for driving an intake valve and for driving an exhaust valve are also arranged in the upper part of the engine 1 in parallel to the cylinder row direction, and a crankshaft (not shown) is arranged in the lower part of the engine 1. Are arranged in the cylinder row direction. In this embodiment, the front bearing 6 (not shown) of the intake valve driving camshaft 3 and the front bearing (not shown) of the exhaust valve driving camshaft 4 are located above the cylinder head 2 in the head cover 5. In the camshaft 3 for driving the intake valve, a variable valve timing device including a planetary gear mechanism 10 and a biaxial phase adjusting device 20 is disposed outside the bearing 6. A sprocket 32 for introducing power is arranged between the bearing 10 and the bearing 6.

【0032】この実施例の上記遊星歯車機構10,二軸
間位相調整装置20およびスプロケット32は、それぞ
れ図1および図2に示す第1実施例のものと同様の構造
を有するものであって、それらをユニットとして上記第
1実施例のものとは逆向きにカム軸3の端部から装着し
た格好となっている。そして、吸気弁駆動用カム軸3上
の上記スプロケット32とクランク軸側の図示しないス
プロケットとが1本のタイミングチェーン34によって
伝動連結されている。また、二軸間位相調整装置20を
駆動制御するため、やはりステップモータ41が設けら
れ、その駆動力がウォームギヤ40および駆動力導入用
のギヤ40を介して二軸間位相調整装置20に導入され
るよう構成されている。
The planetary gear mechanism 10, the biaxial phase adjusting device 20 and the sprocket 32 of this embodiment have the same structures as those of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, respectively. These are mounted as a unit from the end of the camshaft 3 in a direction opposite to that of the first embodiment. The sprocket 32 on the intake valve driving camshaft 3 and the sprocket (not shown) on the crankshaft side are operatively connected by a single timing chain 34. Further, a step motor 41 is also provided to drive and control the inter-axis phase adjusting device 20, and the driving force is introduced into the inter-axis phase adjusting device 20 via the worm gear 40 and the driving force introducing gear 40. It is configured to:

【0033】吸気弁駆動用カム軸3および排気弁駆動用
カム軸4には、上記フロント側軸受部6の内側でフロン
ト側のヘッドボルト7の上方位置にスプロケット37,
38がそれぞれ設けられ、これらスプロケット37,3
8がタイミングチェーン39によって伝動連結されてい
る。
The intake valve driving camshaft 3 and the exhaust valve driving camshaft 4 are provided with sprockets 37 at positions above the front head bolt 7 inside the front bearing 6.
38 are provided respectively, and these sprockets 37, 3
8 are drivingly connected by a timing chain 39.

【0034】この実施例の場合には、遊星歯車機構10
を利用したバルブタイミング可変装置が吸気側に設けら
れることによって、吸気側のプーリー35の径が小さく
なり、また、遊星歯車機構によって減速された吸気弁駆
動用カム軸3に排気弁駆動用カム軸4がタイミングチェ
ーン39を介して伝動連結されるため、排気弁駆動用カ
ム軸4のスプロケット38の径も小さくなる。したがっ
て、ヘッドカバー5の高さが全体的に抑えられる。な
お、バルブタイミング可変装置は排気側に設けてもよ
い。
In the case of this embodiment, the planetary gear mechanism 10
Is provided on the intake side, the diameter of the pulley 35 on the intake side is reduced, and the camshaft 3 for driving the intake valve, which is decelerated by the planetary gear mechanism, is connected to the camshaft for driving the exhaust valve. Since the drive shaft 4 is driven and connected via the timing chain 39, the diameter of the sprocket 38 of the cam shaft 4 for driving the exhaust valve is also reduced. Therefore, the height of the head cover 5 is reduced as a whole. The variable valve timing device may be provided on the exhaust side.

【0035】上記第3実施例の場合もヘッドボルト7上
方の空間がやはり有効に活用されている。
In the case of the third embodiment, the space above the head bolt 7 is also effectively utilized.

【0036】以上の各実施例によれば、ヘッドカバーラ
インを少なくとも片側において低くすることができ、し
たがって、エンジンを気筒列方向に対し左右方向に傾斜
させることでコンパクトな搭載が可能となる。
According to each of the above embodiments, the head cover line can be lowered on at least one side, so that the engine can be mounted compactly by tilting the engine in the left-right direction with respect to the cylinder row direction.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、遊星歯車機構のサンギヤを駆動することにより二軸
間位相調整を行うようにしたバルブタイミング可変機構
を、カム軸方向の巾を小さく抑えてコンパクトで機械抵
抗のすくないものとすることができる。
Since the present invention is constructed as described above, the variable valve timing mechanism for adjusting the phase between two shafts by driving the sun gear of the planetary gear mechanism has a reduced width in the camshaft direction. It can be kept small and compact and have low mechanical resistance.

【0038】また、ヘッドボルトの上方に遊星歯車機構
を配置するとともにヘッドカバー端壁部の合わせ面位置
に軸受部を設け、軸受部と遊星歯車との間に出力導入部
を配置することによって、ヘッドボルトのデッドスペー
スを有効に活用し、また、クランク軸側スプロケット等
の突出代を小さく抑えることができる。
Further, by disposing a planetary gear mechanism above the head bolts, providing a bearing at the mating surface position of the head cover end wall, and disposing an output introducing portion between the bearing and the planetary gear, The dead space of the bolt can be effectively used, and the protrusion allowance of the crankshaft-side sprocket and the like can be reduced.

【0039】また、遊星歯車機構と出力導入部との間に
軸受部を形成することにより、リングギヤと出力導入部
との連結部を軸受部とカム軸との間に配置して剛性を高
め、機械抵抗を小さくすることができる。
Further, by forming a bearing portion between the planetary gear mechanism and the output introducing portion, a connecting portion between the ring gear and the output introducing portion is disposed between the bearing portion and the camshaft to increase rigidity. Mechanical resistance can be reduced.

【0040】また、位相調整のための駆動装置をヘッド
カバーの合わせ面位置に配置することにより、駆動装置
のレイアウトが容易となる。
Further, by arranging the driving device for the phase adjustment at the position of the mating surface of the head cover, the layout of the driving device becomes easy.

【0041】また、本発明のバルブタイミング可変機構
を備えたエンジンは、スラント構造の採用によりエンジ
ン全高を低く抑えることが可能となる。
Further, the engine having the variable valve timing mechanism of the present invention can keep the overall height of the engine low by adopting the slant structure.

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

【図1】本発明の第1実施例に係るエンジンの側面部分
断面図
FIG. 1 is a partial side sectional view of an engine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同エンジンの正面部分正面図FIG. 2 is a partial front view of the engine.

【図3】本発明の第2実施例に係るエンジンの側面部分
断面図
FIG. 3 is a partial side sectional view of an engine according to a second embodiment of the present invention.

【図4】同エンジンの正面部分正面図FIG. 4 is a front partial front view of the engine.

【図5】本発明の第3実施例に係るエンジンの側面部分
断面図
FIG. 5 is a partial side sectional view of an engine according to a third embodiment of the present invention.

【図6】同エンジンの正面部分正面図FIG. 6 is a front partial front view of the engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 シリンダヘッド 3 カム軸(吸気弁駆動用) 4 カム軸(排気弁駆動用) 6 軸受部 7 ヘッドボルト 10 遊星歯車機構 11 リングギヤ 12 サンギヤ 13 プラネットギヤ 14 プラネットキャリヤ 20 二軸間位相調整装置 21 アーム部材 22 ギヤ(駆動力導入部) 31 連結部材 32 スプロケット(出力導入部) 35 スプロケット(出力導入部) 36 延設部分 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 Cylinder head 3 Cam shaft (for driving an intake valve) 4 Cam shaft (for driving an exhaust valve) 6 Bearing part 7 Head bolt 10 Planetary gear mechanism 11 Ring gear 12 Sun gear 13 Planet gear 14 Planet carrier 20 Phase adjusting device between two shafts Reference Signs List 21 arm member 22 gear (driving force introduction part) 31 connecting member 32 sprocket (output introduction part) 35 sprocket (output introduction part) 36 extended part

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−88907(JP,A) 実開 昭59−90004(JP,U) 実開 昭61−126056(JP,U) 実開 平1−142501(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01L 1/34 Continuation of the front page (56) References JP-A-3-88907 (JP, A) JP-A-59-9904 (JP, U) JP-A-61-226056 (JP, U) JP-A-1-142501 (JP) , U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F01L 1/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジンの出力軸に伝動連結される出力
導入部を遊星歯車機構のリングギヤに設け、該遊星歯車
機構のプラネットギヤをバルブ駆動用カム軸に固定した
プラネットキャリヤに回転自在に支持せしめ、該遊星歯
車機構のサンギヤに前記出力軸とカム軸との位相調整の
ための駆動力を受けて該サンギヤを回転させる二軸間位
相調整装置を設けたエンジンのバルブタイミング可変機
構であって、前記リングギヤ,前記サンギヤ,前記プラネットキャリ
ヤおよび前記二軸間位相調整装置が前記カム軸に支承さ
れるとともに、 前記二軸間位相調整装置前記サンギヤの端部から前記
カム軸の径方向に延設され、前記リングギヤを覆うよう
軸方向に曲げた前記二軸間位置調整装置の先端に該二軸
間位相調整装置の駆動力導入部形成されたことを特徴
とするエンジンのバルブタイミング可変機構。
An output introduction portion, which is operatively connected to an output shaft of an engine, is provided on a ring gear of a planetary gear mechanism, and a planet gear of the planetary gear mechanism is rotatably supported on a planet carrier fixed to a valve driving cam shaft. An engine valve timing variable mechanism provided with a biaxial phase adjustment device that rotates a sun gear of a sun gear of the planetary gear mechanism by receiving a driving force for adjusting a phase between the output shaft and the camshaft, The ring gear, the sun gear, and the planet carrier;
Gear and the phase adjusting device between the two shafts are supported on the cam shaft.
Together with the said biaxial between the phase adjustment device is extended in the radial direction of the cam shaft from an end portion of said sun gear, said double the tip of the biaxially between the position adjusting device is bent in the axial direction so as to cover the ring gear engine variable valve timing mechanism, wherein the driving force introduction part of the shaft between the phase adjustment device is formed.
【請求項2】 シリンダヘッドを固定するヘッドボルト
の上方に遊星歯車機構を配置するとともに、ヘッドカバ
ーの端壁部側合わせ面の位置にカム軸支承用の軸受部を
設け、前記軸受部と前記遊星歯車機構との間に前記出力
導入部を配置した請求項1記載のエンジンのバルブタイ
ミング機構。
2. A planetary gear mechanism is arranged above a head bolt for fixing a cylinder head, and a bearing for camshaft support is provided at a position of an end wall side mating surface of a head cover. 2. The valve timing mechanism for an engine according to claim 1, wherein the output introduction portion is disposed between the engine and the gear mechanism.
【請求項3】 遊星歯車機構と該遊星歯車機構のリング
ギヤと一体回転する出力導入部との間にカム軸支承用の
軸受部を形成した請求項1記載のエンジンのバルブタイ
ミング可変機構。
3. The variable valve timing mechanism of an engine according to claim 1, wherein a bearing portion for supporting a camshaft is formed between the planetary gear mechanism and an output introduction part which rotates integrally with the ring gear of the planetary gear mechanism.
【請求項4】 二軸間位相調整装置の駆動力導入部に駆
動連結される駆動装置がヘッドカバーの合わせ面に配置
された請求項1,2または3記載のエンジンのバルブタ
イミング可変機構。
4. The variable valve timing mechanism of an engine according to claim 1, wherein a driving device which is drivingly connected to the driving force introducing portion of the biaxial phase adjustment device is arranged on a mating surface of the head cover.
【請求項5】 エンジンが気筒列方向に対し左右方向に
傾斜して配置される請求項1,2,3または4記載のエ
ンジンのバルブタイミング可変機構。
5. The variable valve timing mechanism for an engine according to claim 1, wherein the engine is arranged to be inclined in the left-right direction with respect to the cylinder row direction.
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