JP3330635B2 - Variable engine valve timing device - Google Patents

Variable engine valve timing device

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JP3330635B2
JP3330635B2 JP15171292A JP15171292A JP3330635B2 JP 3330635 B2 JP3330635 B2 JP 3330635B2 JP 15171292 A JP15171292 A JP 15171292A JP 15171292 A JP15171292 A JP 15171292A JP 3330635 B2 JP3330635 B2 JP 3330635B2
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cam
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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、吸、排気バルブ開閉タ
イミングを可変するエンジンのバルブタイミング可変装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable valve timing device for an engine that changes the opening and closing timing of intake and exhaust valves.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、自動車のエンジンにおける吸、
排気バルブの開閉タイミングは、エンジンの運転状態に
応じて変えることが好ましいため、従来より、種々のバ
ルブタイミング可変装置が提案されている。
2. Description of the Related Art In general, suction in an automobile engine,
Since it is preferable that the opening / closing timing of the exhaust valve be changed according to the operating state of the engine, various valve timing variable devices have been conventionally proposed.

【0003】例えば、本出願人の出願による特開昭59-1
88014号公報には、カムシャフトのカム面から力を受け
る受圧部と上記カム面からの力をバルブステムへ伝達す
る押圧部とを有するタペットと、該タペットを摺動自在
に嵌装する嵌装孔を有しカムシャフトのまわりに回転自
在に支持された回動部材と、この回動部材をエンジンの
運転状態に応じて回動させる操作装置とからなるエンジ
ンのバルブタイミング制御装置が開示されている。
[0003] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent No. 88014 discloses a tappet having a pressure receiving portion for receiving a force from a cam surface of a camshaft and a pressing portion for transmitting a force from the cam surface to a valve stem, and a fitting for slidably fitting the tappet. An engine valve timing control device is disclosed which includes a rotating member having a hole and rotatably supported around a camshaft, and an operating device for rotating the rotating member according to an operating state of the engine. I have.

【0004】この装置では、上記回動部材が、エンジン
の少なくとも高負荷高回転時にタペットの摺動方向とバ
ルブの運動方向とが一致する規準位置に保持されること
によって、タペットとバルブステムとの間にはすべりが
生ぜず、低速回転時には上記回動部材が規準位置から回
動されることによって、タペットとバルブステムとの間
にすべりが生じ、これによって低速回転時と高速回転時
との間でバルブタイミングが変えられるように構成され
ている。
In this device, the rotating member is held at a reference position where the sliding direction of the tappet and the moving direction of the valve coincide with each other at least when the engine is under a high load and a high speed, so that the tappet and the valve stem are separated. No slippage occurs between the tappet and the valve stem at the time of low-speed rotation, so that the rotation member is rotated from the reference position, thereby causing a slip between the tappet and the valve stem. , So that the valve timing can be changed.

【0005】また、特開平3-115714号公報に開示された
バルブタイミング可変装置では、カムシャフトに低速用
カムと高速用カムとが並設され、かつ上記低速用カムと
バルブとの双方に係合する主ロッカーアームと、上記高
速用カムのみに係合する副ロッカーアームとが互いに隣
接してロッカーシャフトに揺動自在に設けられていると
ともに、油圧によって上記ロッカーシャフトの軸線方向
に移動しうるピンの係脱によって上記主、副ロッカーア
ームを連動状態または非連動状態に択一的に切換えうる
切換機構が配設され、エンジンの高速運転時には、上記
主、副ロッカーアームが上記ピンによって結合されるこ
とにより連動状態とされて、上記バルブが高速用カムに
よって駆動され、エンジンの低速運転時には、上記主、
副ロッカーアームが非連動状態とされて、上記バルブが
低速用カムで駆動されるように構成されている。
In the variable valve timing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-115714, a low-speed cam and a high-speed cam are provided side by side on a camshaft, and both the low-speed cam and the valve are engaged. The main rocker arm and the auxiliary rocker arm that engages only with the high-speed cam are provided adjacent to each other so as to be swingable on the rocker shaft, and can move in the axial direction of the rocker shaft by hydraulic pressure. A switching mechanism is provided which can selectively switch the main and sub rocker arms to an interlocking state or a non-interlocking state by engaging and disengaging a pin. When the engine is running at high speed, the main and sub rocker arms are connected by the pins. The valve is driven by the high-speed cam, and the main and
The sub rocker arm is set in a non-interlocked state, and the valve is driven by the low speed cam.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者すなわ
ち特開昭59-188014号公報に開示された構成では、バル
ブ作動速度の高いエンジンの高速回転時には、タペット
とバルブステムとの間のすべりが生じないためにバルブ
ステムおよびタペットの摩耗が少なくなり、またエンジ
ンの低速回転時には、タペットとバルブステムとの間に
すべりが生じてもバルブ作動速度が低いためにやはりバ
ルブステムおよびタペットの摩耗が少なくなるという優
れた効果を有するものである。
By the way, in the former, that is, in the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-188014, when the engine with a high valve operating speed rotates at high speed, a slip occurs between the tappet and the valve stem. The wear of the valve stem and tappet is reduced, and when the engine is running at a low speed, even if the tappet and the valve stem are slipped, the wear of the valve stem and tappet is also reduced due to the low valve operating speed. It has an excellent effect.

【0007】但し、この構成では、タペットとバルブス
テムとの間のすべりによってバルブタイミングを遅らせ
ることができるのみであって、例えば開弁タイミングの
進角と閉弁タイミングの遅角とを同時に行なって開弁角
を拡張することは原理上不可能なため、高負荷高回転域
で最大出力を大幅に向上させようとする目的には添え難
いものであった。
However, in this configuration, only the valve timing can be delayed by the slip between the tappet and the valve stem. For example, the advance of the valve opening timing and the delay of the valve closing timing are simultaneously performed. Since it is theoretically impossible to extend the valve opening angle, it has been difficult to increase the maximum output in a high-load and high-speed range.

【0008】一方、後者すなわち特開平3-115714号公報
に開示された構造では、エンジンの低回転域と高回転域
とにそれぞれ適合したバルブリフト特性を独立的に選ぶ
ことが可能となり、所期の性能向上を果すことができる
ものの、部品点数が増加し、かつ特殊なカムシャフトと
複雑な油通路を必要とするのみでなく、主、副ロッカー
アームを連動状態と非連動状態との間で切換えるときに
衝撃を伴うおそれがあり、しかも係脱用ピンにせん断応
力が作用することからピンの耐久性に問題があった。
On the other hand, the latter, that is, the structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 3-115714, makes it possible to independently select valve lift characteristics suitable for the low rotation range and the high rotation range of the engine. Although it is possible to improve the performance of, the number of parts increases and not only requires a special camshaft and complicated oil passage, but also the main and sub rocker arms can be switched between the interlocked state and the non-interlocked state. There is a possibility that an impact may occur when switching, and there is a problem in durability of the pin because a shearing stress acts on the pin for disengagement.

【0009】このような課題に鑑み、本発明は、バルブ
の開弁タイミングの進角と閉弁タイミングの遅角とを衝
撃を伴うことなく同時に行なうことが可能なエンジンの
バルブタイミング可変装置を提供することを目的とす
る。
In view of the above problems, the present invention provides a variable valve timing device for an engine that can simultaneously advance the valve opening timing and retard the valve closing timing without impact. The purpose is to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明によるエンジンの
バルブタイミング可変装置は、クランクシャフトにより
回転駆動され、外歯歯車を有するカムシャフトと、上記
カムシャフトの外歯歯車に噛合する内歯歯車を有し、上
記カムシャフトの軸心から偏心されたカム回転軸心を中
心として回転してバルブを開閉動作させるバルブ駆動カ
ムと、偏心カムを有し、上記カムシャフトと平行に配置
されて該カムシャフトによって駆動される偏心カムシャ
フトと、上記偏心カムの偏心回転運動に連係して上記カ
ムシャフトまわりで揺動することで、バルブ駆動カムの
回転位相を変更させる揺動部材と、上記カムシャフトの
回転位相に対して上記偏心カムシャフトの回転位相を変
更させる位相変更手段とを備え、上記バルブ駆動カムに
よるバルブの開閉動作の位相をカムシャフトの回転位相
に対して進角側及び遅角側に変更させるように構成され
ている。
Means for Solving the Problems The present invention variable valve timing device for an engine according to the the crankshaft
A camshaft that is rotationally driven and has an external gear;
It has an internal gear that meshes with the external gear of the camshaft.
The cam rotation axis decentered from the camshaft axis
A valve drive that rotates as a center to open and close the valve
And an eccentric cam, arranged parallel to the camshaft
Eccentric camshaft driven by the camshaft
Shaft and the eccentric cam in conjunction with the eccentric rotational movement of the eccentric cam.
By swinging around the shaft, the valve drive cam
A rocking member for changing the rotation phase,
Change the rotation phase of the eccentric camshaft with respect to the rotation phase.
Phase changing means for changing the valve driving cam.
The phase of the opening and closing operation of the valve by the rotation phase of the camshaft
To the advance and retard angles
ing.

【0011】本発明の1つの態様によれば、カムシャフ
トと、上記カムシャフトに設けられたバルブ駆動カム
と、上記バルブ駆動カムの回転によりバルブを開閉動作
させるロッカーアームと、偏心カムを有し、上記カムシ
ャフトと平行に配置されて該カムシャフトによって駆動
される偏心カムシャフトと、上記偏心カムの偏心回転運
動によって揺動運動する揺動部材と、上記揺動部材の揺
動運動によって往復運動するリンク部材と、上記バルブ
駆動カムのカム面に接触した状態で上記ロッカーアーム
に回転自在に軸支され、上記リンク部材の往復運動によ
りバルブ駆動カム のカム面に沿って所定範囲内を往復移
動するカムフォロアと、上記カムシャフトの回転位相に
対して上記偏心カムシャフトの回転位相を変更させる位
相変更手段とを備え、上記バルブ駆動カムによるバルブ
の開閉動作の位相をカムシャフトの回転位相に対して進
角側及び遅角側に変更させるように構成されている。
According to one aspect of the invention, a camshaft is provided.
And a valve drive cam provided on the camshaft.
Opening and closing operation of the valve by the rotation of the valve drive cam
And an eccentric cam.
Driven by the camshaft arranged parallel to the shaft
Eccentric cam shaft and the eccentric rotational movement of the eccentric cam
A swing member that swings by the movement, and swing of the swing member.
A link member reciprocating by a dynamic motion, and the valve
While the rocker arm is in contact with the cam surface of the drive cam,
The link member is rotatably supported by the
Reciprocating within a specified range along the cam surface of the valve drive cam
Moving cam follower and the rotation phase of the camshaft
On the other hand, the position for changing the rotation phase of the eccentric camshaft
A phase change means, and the valve is driven by the valve driving cam.
Of the camshaft rotation phase
The angle side and the retard side are configured to be changed.

【0012】[0012]

【作用および効果】本発明によれば、バルブの開閉動作
のカムシャフトに対する位相がバルブの開弁時には進
み、かつバルブの閉弁時には遅れるように設定しておく
ことにより、バルブの開弁時の進角と閉弁時の遅角とを
同時に行なうことが可能となる。また位相変更時にショ
ックを伴うおそれもなく、信頼性の高いバルブタイミン
グ可変装置を容易に得ることができる。また、位相変更
手段がカムシャフトの回転位相に対して上記偏心カムシ
ャフトの回転位相を変更させるために、バルブの開弁時
にさらに進角させるとともに閉弁時にさらに遅角させる
ことができる。バルブ駆動用カムがカムシャフトに対し
て該カムシャフトの軸線のまわりで揺動可能に取付けら
れ、かつ上記揺動部材の揺動に伴って、バルブ駆動用カ
ムがカムシャフトに対して常時揺動されているから、こ
の揺動を、バルブの開弁時には進角側へ、閉弁時には遅
角側へバルブ駆動用カムの位相が変化するように偏心カ
ムの位相を設定しておいた状態で、上記偏心カムのクラ
ンクシャフトに対する位相を連続的に変えることによ
り、バルブ駆動用カムの進角側および遅角側への位相の
変化度合を連続的に変えることが可能となる。
According to the operation and effect of the present invention, by the phase with respect to the cam shaft of the opening and closing operation of the valves is set so as proceeds during opening of the valve, and late during closing of the valve, during the opening of the valve Can be performed simultaneously with the retard angle when the valve is closed. Further, there is no possibility that a shock is caused when the phase is changed, and a highly reliable valve timing variable device can be easily obtained. Also change phase
Means for rotating the camshaft with respect to the rotational phase of the camshaft.
To change the shaft rotation phase, open the valve.
And further retarding when the valve is closed
be able to. A valve driving cam is swingably mounted on the camshaft around the axis of the camshaft, and the valve driving cam always swings with respect to the camshaft with the swinging of the swinging member. Therefore, this swing is performed in a state where the phase of the eccentric cam is set so that the phase of the valve driving cam changes to the advance side when the valve is opened and to the retard side when the valve is closed. By continuously changing the phase of the eccentric cam with respect to the crankshaft, it is possible to continuously change the degree of change of the phase of the valve driving cam to the advance side and the retard side.

【0013】したがって、エンジンの軽負荷域での特性
を少しも悪化させることなく、全運転域において充填効
率を向上させることができる。また、バルブタイミング
可変手段が各気筒毎に設けられるため、種々の多気筒エ
ンジンに適用することが可能である。
Therefore, the charging efficiency can be improved in the entire operation range without deteriorating the characteristics of the engine in the light load range at all. Further, since the valve timing variable means is provided for each cylinder, it can be applied to various multi-cylinder engines.

【0014】本発明のさらに他の態様によれば、バルブ
駆動用カムとバルブとの間にカムフォロワが設けられ、
該カムフォロワが揺動部材の揺動に伴ってバルブ駆動用
カムのまわりで常時揺動されるように構成されているか
ら、上述と同様の作用効果が得られるものである。
According to still another aspect of the present invention, a cam follower is provided between the valve driving cam and the valve,
Since the cam follower is always swung around the valve driving cam with the swing of the swing member, the same operation and effect as described above can be obtained.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明によるエンジンのバルブタイミ
ング可変装置の実施例を図面に基づいて説明する
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a variable valve timing device for an engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings .

【0016】発明の第実施例を図〜図に基づい
て説明する。本実施例はカムシャフトに対するカムの位
相が気筒毎に変更されるように構成されている。
[0016] The first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. The present embodiment is configured such that the phase of the cam with respect to the camshaft is changed for each cylinder.

【0017】まず図およびそのX-X線に沿った断面図
である図において、シリンダヘッド31には吸気側カム
シャフト32が回転自在に軸支され、かつこのカムシャフ
ト32に吸気バルブ駆動用カム33が取付けられているが、
のXI-XI線に沿った断面図である図から特に明ら
かなように、カム33は中空に形成されて、その内周面に
その回転軸線Oを中心として内歯歯車33aが形成されて
いる。そしてカムシャフト32はカム33の回転軸線Oに対
して偏心した位置でカム33の中空部を貫通しており、か
つカムシャフト32の外周面に形成された外歯歯車32aが
カム33の内歯歯車33aに内接噛合して差動歯車機構を構
成している。
In FIG. 1 and FIG. 2 which is a sectional view taken along the line XX, an intake camshaft 32 is rotatably supported on a cylinder head 31 and a cam for driving an intake valve is provided on the camshaft 32. 33 is installed,
As is particularly clear from FIG. 3, which is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 2 , the cam 33 is formed in a hollow shape, and an internal gear 33a is formed on the inner peripheral surface thereof around the rotation axis O. Have been. The camshaft 32 penetrates the hollow portion of the cam 33 at a position eccentric with respect to the rotation axis O of the cam 33, and the external gear 32a formed on the outer peripheral surface of the camshaft 32 A differential gear mechanism is formed by internally meshing with the gear 33a.

【0018】カム33の両側面には、図およびそのXII-
XII線に沿った断面図である図から明らかなように、
内歯歯車33aよりも大径の円形凹部33b,33bが同軸的に
形成されている。そして上記円形凹部33b,33bに、揺動
部材である中間部材34の円筒部34a,34aがカム33を挟む
ように嵌合されて、カム33を回転自在に軸支している。
FIG. 2 and its XII-
As is clear from FIG. 4 which is a cross-sectional view along the line XII,
Circular recesses 33b, 33b having a larger diameter than the internal gear 33a are formed coaxially. The cylindrical portions 34a, 34a of the intermediate member 34, which is a swinging member, are fitted into the circular concave portions 33b, 33b so as to sandwich the cam 33, and rotatably support the cam 33.

【0019】中間部材34は、カムシャフト32を回転自在
に挿通させた態様でカムシャフト32に軸支されており、
かつカム33をその回転軸線のまわりでの回動が可能なよ
うに位置決めしている。そして、カムシャフト32の外歯
歯車32aとカム33の内歯歯車33aとの歯数比が1:2に設
定されていることによって、カムシャフト32とカム33と
が減速比を2とする減速機構をも構成している。中間部
材34には、この中間部材34を揺動させる後述する偏心カ
ム35に対し上下方向から係合する2又状のアーム部34
b,34bがカムフォロワ部として一体に延設されている。
The intermediate member 34 is supported by the camshaft 32 in such a manner that the camshaft 32 is rotatably inserted.
In addition, the cam 33 is positioned so as to be rotatable around its rotation axis. Since the ratio of the number of teeth between the external gear 32a of the camshaft 32 and the internal gear 33a of the cam 33 is set to 1: 2, the camshaft 32 and the cam 33 are reduced in speed with a reduction ratio of 2. It also constitutes the mechanism. The intermediate member 34 has a bifurcated arm portion 34 which is vertically engaged with an eccentric cam 35 which swings the intermediate member 34, which will be described later.
b and 34b are integrally extended as a cam follower portion.

【0020】偏心カム35は、吸気バルブ駆動用カムシャ
フト32と平行に、かつ回転自在にシリンダヘッド31に軸
支された副カムシャフト36に一体に形成されて吸気バル
ブ駆動用カム33に隣接配置されており、副カムシャフト
36の回動に伴って偏心カム35が回動されると、この偏心
カム35に対しこれを上下から係合しているアーム部34
b,4bを備えた中間部材34がカムシャフト33のまわりで
揺動し、この揺動に伴ってカムシャフト32に対するカム
33の位相が進角または遅角されるように構成されてい
る。
The eccentric cam 35 is formed integrally with a sub camshaft 36 which is rotatably supported by the cylinder head 31 in parallel with the intake valve driving camshaft 32, and is disposed adjacent to the intake valve driving cam 33. The auxiliary camshaft
When the eccentric cam 35 is rotated along with the rotation of the arm 36, the arm portion 34 engaging the eccentric cam 35 from above and below is
The intermediate member 34 provided with b and 4b swings around the camshaft 33, and the camshaft 32
33 phases are advanced or retarded.

【0021】一方、カムシャフト32の一端には、図
示されているように、図示しないクランクシャフトによ
りタイミングベルトまたはチェーンを介して駆動される
カムプーリ37が固設されている。この場合、上述のよう
にカムシャフト32とカム33との間で減速比を2とする減
速がなされるため、カムプーリ37はクランクプーリと同
一の径を有する。さらに、カムシャフト32にはヘリカル
ギヤ38が一体に固設され、このヘリカルギヤ38に、副カ
ムシャフト36に設けられた、上記ヘリカルギヤ38と同径
のヘリカルギヤ39が噛合して、カムシャフト32の回転す
なわちクランクシャフトの回転が副カムシャフト36に同
一回転数をもって伝達されるようになっている。
On the other hand, as shown in FIG. 2 , a cam pulley 37 driven by a crankshaft (not shown) via a timing belt or a chain is fixedly provided at one end of the camshaft 32. In this case, as described above, since the speed is reduced between the camshaft 32 and the cam 33 with the reduction ratio being 2, the cam pulley 37 has the same diameter as the crank pulley. Further, a helical gear 38 is integrally fixed to the camshaft 32, and a helical gear 39 provided on the auxiliary camshaft 36 and having the same diameter as the helical gear 38 meshes with the helical gear 38 to rotate the camshaft 32, The rotation of the crankshaft is transmitted to the sub camshaft 36 at the same rotation speed.

【0022】副カムシャフト36側のヘリカルギヤ39は、
副カムシャフト36にスプライン結合されていることによ
って軸線方向へ移動可能となっており、かつスプリング
40によって偏心カム35側とは反対側に付勢されている。
そして、副カムシャフト36側のヘリカルギヤ39に対向す
るシリンダヘッド31の壁部31aには、副カムシャフト36
の両側においてヘリカルギヤ39側に開口する一対のシリ
ンダ状の油だめ41,41が形成され、これら油だめ41,41
内に、ヘリカルギヤ39の側面39aに先端が摺接されたピ
ストン42,42が設けられている。上記油だめ41,41は、
シンダヘッド31の壁部31a内に形成されたオイル通路43
に連通しており、このオイル通路43に供給された作動油
の油圧によって、ピストン42,42がヘリカルギヤ39側に
移動して、ヘリカルギヤ39をスプリング40の付勢力に抗
して、偏心カム35側に移動させる。このヘリカルギヤ39
の移動により、副カムシャフト36のバルブ駆動用カムシ
ャフト33に対する位相、すなわち、クランクシャフトに
対する偏心カム35の位相が進むように構成されている。
The helical gear 39 on the sub camshaft 36 side
By being spline-coupled to the auxiliary camshaft 36, it can be moved in the axial direction and
40 urges the eccentric cam 35 toward the opposite side.
The sub camshaft 36 is provided on the wall 31a of the cylinder head 31 facing the helical gear 39 on the sub camshaft 36 side.
A pair of cylinder-shaped oil sumps 41, 41 that open toward the helical gear 39 on both sides of the oil sump are formed.
Inside, there are provided pistons 42, 42 whose tips are in sliding contact with side surfaces 39a of the helical gear 39. The above sump 41, 41
Oil passage 43 formed in wall portion 31a of cylinder head 31
The pistons 42, 42 move toward the helical gear 39 by the hydraulic pressure of the hydraulic oil supplied to the oil passage 43, and push the helical gear 39 against the biasing force of the spring 40, thereby causing the eccentric cam 35 to move. Move to This helical gear 39
Is moved, the phase of the sub camshaft 36 with respect to the valve driving camshaft 33, that is, the phase of the eccentric cam 35 with respect to the crankshaft is advanced.

【0023】このような構成を有するカム33によって駆
動される吸気バルブ43は、図に示されているように、
バルブガイド44に摺動自在に支承され、バルブスプリン
グ45によって図の上方、すなわち閉弁方向に付勢され
ているが、カム33と吸気バルブ43との間にバケット状の
ラツシュアジャスタ46が介装されている。
The intake valve 43 that is driven by a cam 33 having such a configuration, as shown in FIG. 1,
1 is slidably supported by the valve guide 44, and is urged upward in FIG. 1 , that is, in the valve closing direction by a valve spring 45. A bucket-shaped lash adjuster 46 is provided between the cam 33 and the intake valve 43. It is interposed.

【0024】図は点火順序を#1→#2→#3→#4→#
5→#6とするV型6気筒エンジンにおいて、#1,
#3,#5の気筒の各吸気バルブに対して早開き遅閉じの
バルブ特性が得られるようになる中間部材34の揺動動作
を示したものである。この場合、#1,#3,#5の気筒
の吸気バルブはそれぞれクランクアングル(C.A.)
で720°の周期をもって、かつ互いにクランクアングル
で240°の位相差をもって開かれるようになっている。
そしてオイル通路43に作動油が供給されない場合、偏心
カム35は、実線で示されているようにクランクアングル
360°の周期をもって中間部材34を揺動している。
FIG. 5 shows the ignition order of # 1 → # 2 → # 3 → # 4 → #
In the V6 engine with 5 → # 6, # 1,
This figure shows the swinging operation of the intermediate member 34 that can obtain the valve characteristics of early opening and late closing for each intake valve of the cylinders # 3 and # 5. In this case, the intake valves of cylinders # 1, # 3, and # 5 are respectively crank angle (CA).
With a period of 720 ° and a phase difference of 240 ° with each other at a crank angle.
When the hydraulic oil is not supplied to the oil passage 43, the eccentric cam 35 has a crank angle as shown by a solid line.
The intermediate member 34 is oscillated at a cycle of 360 °.

【0025】次にオイル通路43に作動油が供給されてピ
ストン42,42がスプリング40の付勢力に抗して副カムシ
ャフト36のヘリカルギヤ39を図の上方へ移動される
と、副カムシャフト36のカムシャフト32に対する位相、
すなわち偏心カム35のクランクシャフトに対する位相が
連続的に進ませられ、これに伴って、中間部材34の揺動
曲線の位相が、図に破線で示されているように進ませ
られるから、吸気バルブ43のリフト特性が、破線で示さ
れているように、開弁時には実線の特性に対してさらに
進角され、かつ閉弁時には実線の特性に対してさらに遅
角されることになるのである。
Next, when hydraulic oil is supplied to the oil passage 43 and the pistons 42 and 42 move the helical gear 39 of the sub camshaft 36 upward in FIG. 2 against the urging force of the spring 40, the sub camshaft The phase of 36 relative to the camshaft 32,
That phase is allowed to proceed continuously with respect to the crankshaft of the eccentric cam 35, along with this, because the phase of the swing curve of the intermediate member 34 is allowed to proceed as shown in broken lines in FIG. 5, the intake As shown by the broken line, the lift characteristic of the valve 43 is further advanced with respect to the solid line characteristic when the valve is opened, and further retarded with respect to the solid line characteristic when the valve is closed. .

【0026】このように、本実施例では、吸気バルブ駆
動用カム33のカムシャフト32に対する位相が、常時揺動
している中間部材34の揺動に伴って、開弁時には進角側
へ、閉弁時には遅角側へと常に変化しており、この状態
で、副カムシャフト36のカムシャフト32に対する位相、
すなわち偏心カム35のクランクシャフトに対する位相を
進ませることにより、カム33の進角側および遅角側への
位相の変化度合が連続的に増大されることに特徴があ
る。したがって、エンジンの軽負荷域での特性を少しも
悪化させることなく、全運転域において充填効率を向上
させることができるものである。
As described above, in the present embodiment, the phase of the intake valve driving cam 33 with respect to the camshaft 32 is advanced to the advanced angle when the valve is opened with the swing of the intermediate member 34 which is always swinging. When the valve is closed, it always changes to the retard side, and in this state, the phase of the auxiliary camshaft 36 with respect to the camshaft 32,
That is, the phase of the eccentric cam 35 with respect to the crankshaft is advanced, whereby the degree of change of the phase of the cam 33 to the advance side and the retard side is continuously increased. Therefore, the charging efficiency can be improved in the entire operation range without deteriorating the characteristics of the engine in the light load range at all.

【0027】さらに本発明の第実施例を図〜図10
基づいて説明する。
Furthermore the second embodiment of the present invention with reference to FIGS. 6 to 10 will be described.

【0028】本実施例では、図の断面図から明らかな
ように、バルブ駆動用カム50がカムシャフト51に固定さ
れ、かつカム50と吸気バルブ52との間に、カムフォロワ
としてのローラ53を備えたロッカーアーム54が介設され
ている。そして偏心カム55の回動に伴って揺動する揺動
部材56によって上記ローラ53がカム50のまわりで揺動さ
れることにより、カム50に対する吸気バルブ52の開閉動
作の位相が気筒毎に変更されるように構成されている。
In this embodiment, as apparent from the sectional view of FIG. 6 , a valve driving cam 50 is fixed to a cam shaft 51, and a roller 53 as a cam follower is provided between the cam 50 and the intake valve 52. The provided rocker arm 54 is interposed. The roller 53 is oscillated around the cam 50 by an oscillating member 56 which oscillates with the rotation of the eccentric cam 55, whereby the opening / closing operation phase of the intake valve 52 with respect to the cam 50 is changed for each cylinder. It is configured to be.

【0029】さらに本実施例の構成について詳細に説明
すると、図において、吸気バルブ52は、シリンダヘッ
ド57に固定されたバルブガイド58に摺動自在に支承さ
れ、かつバルブスプリング59によって図の上方、すな
わち、閉弁方向に付勢されているが、上記ロッカーアー
ム54は、図に示されているように、シリンダヘッド57
に設けられたラッシュアジャスタ60によって一端を支持
され、他端が吸気バルブ52のステムの上端に当接してい
る。このロッカーアーム54は、図の矢H方向から見た
図である図から明らかなように、ローラ53を両側から
挾持するための空所54aを備えている。また、ロッカー
アーム54は、ローラ53の軸62の両端を支持するための孔
63,63を備えているが、これら孔63,63は、ローラ53が
カム50のカム面に沿って移動しうるように円弧状の長孔
に形成されている。ローラ53の軸62の両側はロッカーア
ーム54の側面から突出している。
[0029] In more detail the structure of the present embodiment, in FIG. 6, the intake valve 52 is slidably supported in a valve guide 58 fixed to the cylinder head 57, and in FIG. 6 by a valve spring 59 upward, i.e., as has been urged in the closing direction, the rocker arm 54 is shown in Figure 9, the cylinder head 57
One end is supported by a lash adjuster 60 provided at the other end, and the other end is in contact with the upper end of the stem of the intake valve 52. As is apparent from FIG. 7, which is a view seen from the direction of arrow H in FIG. 6 , the rocker arm 54 has a space 54a for holding the roller 53 from both sides. The rocker arm 54 has holes for supporting both ends of the shaft 62 of the roller 53.
The holes 63, 63 are formed as arc-shaped long holes so that the roller 53 can move along the cam surface of the cam 50. Both sides of the shaft 62 of the roller 53 project from the side surface of the rocker arm 54.

【0030】偏心カム55は、吸気バルブ駆動用カムシャ
フト51と平行に、かつ回転自在にシリンダヘッド57に軸
支された副カムシャフト64に一体に形成されており、さ
らに両カムシャフト51,64のほぼ中間に、揺動部材56を
揺動自在に軸支するシャフト65が両カムシャフト51,64
と平行にに配設されている。
The eccentric cam 55 is formed integrally with a sub camshaft 64 which is rotatably supported by a cylinder head 57 in parallel with the camshaft 51 for driving the intake valve. A shaft 65 that supports the swinging member 56 so as to be able to swing freely is substantially halfway between the camshafts 51 and 64.
It is arranged in parallel with.

【0031】揺動部材56は、図10から特に明らかなよう
に、偏心カム55に対して上下方向から係合する係合部56
aと、シャフト65に支持されている位置から下方へ延び
る一対のアーム部56b,56bとからなり、これらアーム部
56b,56bの先端にはそれぞれピン66が取付けられてい
る。そしてピン66,66によってそれぞれ一端を軸支され
たリンクプレート67,67の他端が、ロッカーアーム54の
両側面から突出するローラ53の軸62の突端に係着されて
いる。
As is apparent from FIG. 10 , the swinging member 56 has an engaging portion 56 which engages with the eccentric cam 55 from above and below.
a, and a pair of arms 56b, 56b extending downward from a position supported by the shaft 65.
Pins 66 are attached to the tips of 56b and 56b, respectively. The other ends of the link plates 67, 67 each having one end pivotally supported by the pins 66, 66 are engaged with the protruding ends of the shafts 62 of the rollers 53 projecting from both side surfaces of the rocker arm 54.

【0032】このようなリンク機構によって、偏心カム
55の回転に伴う揺動部材56の揺動がローラ53に伝達され
る。そしてこの場合、ローラ53はその軸62が長孔63,63
においてロッカーアーム54に支持されているために、揺
動部材56の揺動に対応してローラ53が長孔63,63をガイ
ドとしてカム50のまわりで揺動されることにより、カ50
に対する吸気バルブ52の開閉動作の位相が気筒毎に変更
されるように構成されている。そして、例えば図に示
されているような偏心カムの位相変更手段を用いること
により、図に示されたものと同様の動作を行なうもの
である。
With such a link mechanism, the eccentric cam
The swing of the swing member 56 accompanying the rotation of the 55 is transmitted to the roller 53. Then, in this case, the roller 53 has its shaft 62
Is supported by the rocker arm 54, the roller 53 is swung around the cam 50 by using the long holes 63, 63 as a guide in response to the swing of the swing member 56.
The phase of the opening / closing operation of the intake valve 52 with respect to is changed for each cylinder. Then, the same operation as that shown in FIG. 5 is performed by using the phase changing means of the eccentric cam as shown in FIG. 2 , for example.

【0033】したがって、本実施例も、前述した第
施例と同様に、吸気バルブ52の開弁角を連続的に変化さ
せることが可能であり、第実施例と同様の効果が得ら
れるものである。
Therefore, also in this embodiment, similarly to the above-described first embodiment, the opening angle of the intake valve 52 can be continuously changed, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Things.

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

【図1】本発明の第1実施例の構造を示す断面図 FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a first embodiment of the present invention .

【図2】図1のX-X線に沿った断面図FIG. 2 is a sectional view taken along line XX of FIG.

【図3】図2のXI-XI線に沿った拡大断面図FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 2;

【図4】図2のXII-XII線に沿った拡大断面FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line XII-XII of FIG. 2;

【図5】本発明の第1実施例による装置をV型6気筒エ
ンジンに適用した場合の動作の説明に供するタイミング
チャート
FIG. 5 shows a device according to a first embodiment of the present invention,
Timing to explain the operation when applied to engines
chart

【図6】本発明の第実施例の構造を示す断面図 FIG. 6 is a sectional view showing the structure of a second embodiment of the present invention .

【図7】図6の構成を矢H方向から見た平面図 FIG. 7 is a plan view of the configuration of FIG. 6 viewed from the direction of arrow H;

【図8】図7のXVI-XVI線に沿った断面FIG. 8 is a sectional view taken along the line XVI-XVI in FIG . 7;

【図9】図6の要部の拡大FIG. 9 is an enlarged view of a main part of FIG . 6;

【図10】図6の要部の拡大断面図FIG. 10 is an enlarged sectional view of a main part of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31,57 シリンダヘッド 32,51 カムシャフト 33,50 カム 5 バルブタイミング可変装置 37 カムプーリ 35,55 偏心カム 34 中間部材 36,64 副カムシャフト 53 ローラ 54 ロッカーアーム 56 揺動部材 67 リンクプレート 31, 57 Cylinder head 32, 51 Cam shaft 33, 50 Cam 5 Variable valve timing device 37 Cam pulley 35, 55 Eccentric cam 34 Intermediate member 36, 64 Secondary cam shaft 53 Roller 54 Rocker arm 56 Swing member 67 Link plate

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 クランクシャフトにより回転駆動され、
外歯歯車を有するカムシャフトと、 上記カムシャフトの外歯歯車に噛合する内歯歯車を有
し、上記カムシャフトの軸心から偏心されたカム回転軸
心を中心として回転してバルブを開閉動作させるバルブ
駆動カムと、 偏心カムを有し、上記カムシャフトと平行に配置されて
該カムシャフトによって駆動される偏心カムシャフト
と、 上記偏心カムの偏心回転運動に連係して上記カムシャフ
トまわりで揺動することで、バルブ駆動カムの回転位相
を変更させる揺動部材と、 上記カムシャフトの回転位相に対して上記偏心カムシャ
フトの回転位相を変更させる位相変更手段とを備え、 上記バルブ駆動カムによるバルブの開閉動作の位相をカ
ムシャフトの回転位相に対して進角側及び遅角側に変更
させるように構成されていることを特徴とするエンジン
のバルブタイミング可変装置。
1. A rotary drive by a crankshaft,
A camshaft having an external gear; and an internal gear meshing with the external gear of the camshaft.
And a cam rotating shaft eccentric from the axis of the camshaft.
Valve that rotates around the heart and opens and closes the valve
It has a drive cam and an eccentric cam, and is arranged in parallel with the camshaft.
Eccentric camshaft driven by the camshaft
And the camshaft is linked to the eccentric rotation of the eccentric cam.
By swinging around the shaft, the rotation phase of the valve drive cam
An eccentric camshaft with respect to a rotational phase of the camshaft.
Phase changing means for changing the rotational phase of the shaft, and the phase of the valve opening / closing operation by the valve driving cam is changed.
Change to advance and retard sides of the rotation phase of the engine shaft
An engine characterized by being configured to cause
Variable valve timing device.
【請求項2】 カムシャフトと、 上記カムシャフトに設けられたバルブ駆動カムと、 上記バルブ駆動カムの回転によりバルブを開閉動作させ
るロッカーアームと、 偏心カムを有し、上記カムシャフトと平行に配置されて
該カムシャフトによって駆動される偏心カムシャフト
と、 上記偏心カムの偏心回転運動によって揺動運動する揺動
部材と、 上記揺動部材の揺動運動によって往復運動するリンク部
材と、 上記バルブ駆動カムのカム面に接触した状態で上記ロッ
カーアームに回転自在に軸支され、上記リンク部材の往
復運動によりバルブ駆動カムのカム面に沿って所定範囲
内を往復移動するカムフォロアと、 上記カムシャフトの回転位相に対して上記偏心カムシャ
フトの回転位相を変 更させる位相変更手段とを備え、 上記バルブ駆動カムによるバルブの開閉動作の位相をカ
ムシャフトの回転位相に対して進角側及び遅角側に変更
させるように構成されていることを特徴とするエンジン
のバルブタイミング可変装置。
2. A camshaft, a valve driving cam provided on the camshaft, and opening and closing of a valve by rotation of the valve driving cam.
Having a rocker arm and an eccentric cam, which are arranged in parallel with the camshaft.
Eccentric camshaft driven by the camshaft
When the swing of swinging motion by eccentric rotation of the eccentric cam
Member and a link portion that reciprocates by the swinging motion of the swinging member
Material and the lock surface while contacting the cam surface of the valve drive cam.
The link arm is rotatably supported by the car arm,
A predetermined range along the cam surface of the valve drive cam by the reverse movement
A cam follower reciprocating in the inside, and the eccentric camshaft with respect to the rotational phase of the camshaft.
And a phase changing means for the shift of the rotational phase varying calico, mosquito phase of the opening and closing operation of the valve by the valve drive cam
Change to advance and retard sides of the rotation phase of the engine shaft
An engine characterized by being configured to cause
Variable valve timing device.
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