JP4232722B2 - Engine with variable valve mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更することのできる可変動弁機構を備えたエンジンに関する。 The present invention relates to an engine including a variable valve mechanism that can change a maximum valve lift amount of an engine valve.
可変動弁機構を搭載したエンジンが提案されている(特許文献1参照)。
可変動弁機構としては、一般に次のような構造のものが知られている。
図34に、可変動弁機構周辺のエンジンの平面構造を示す。
An engine equipped with a variable valve mechanism has been proposed (see Patent Document 1).
As a variable valve mechanism, one having the following structure is generally known.
FIG. 34 shows a planar structure of the engine around the variable valve mechanism.
図35に、図34のP−P線に沿った可変動弁機構の断面構造を示す。
可変動弁機構100は、シリンダヘッド200に固定されたロッカシャフト101と、軸方向へ移動可能な状態でロッカシャフト101内に配置されたコントロールシャフト102と、このコントロールシャフト102上に設けられてエンジンバルブ201をリフトさせる複数のバルブリフト機構103とを備えて構成されている。
FIG. 35 shows a cross-sectional structure of the variable valve mechanism along the line PP in FIG.
The
バルブリフト機構103は、コントロールシャフト102と連動して移動可能なスライダギア104と、スライダギア104上に設けられてエンジンバルブ201のカムシャフト202により駆動される入力ギア105と、スライダギア104上に設けられてエンジンバルブ201をリフトさせる出力ギア106とを備えて構成されている。
The
入力ギア105には、カムシャフト202のカム203と接触する入力アームが設けられている。
出力ギア106には、バルブ駆動装置(ロッカーアームやスイングアームなど)と接触する出力アームが設けられている。
The
The
ロッカシャフト101は、シリンダヘッド200に設けられたシャフト支持壁204を通じて固定されている。
可変動弁機構100は、コントロールシャフト102とともにスライダギア104を軸方向へ変位させて入力ギア105の入力アームと出力ギア106の出力アームとの相対位相差を変更することにより、エンジンバルブ201の最大バルブリフト量を変更する。
The
The
こうした可変動弁機構100を備えたエンジンでは、カムシャフト202のカム203を通じて入力ギア105が押されることにより、出力ギア106を通じてエンジンバルブ201がリフトされる。
ところで、上記可変動弁機構100では、エンジンバルブ201からの反力により、出力ギア106の軸受部107とロッカシャフト101とが接触した箇所(図35において破線で囲んだ箇所)を支点として、出力ギア106が軸方向へ揺動するようになる(いわゆるコッキングが生じるようになる)。こうした出力ギア106の軸方向への揺動は、エンジンバルブ201の挙動を不安定にする要因となるため極力抑制されることが望まれる。
By the way, in the
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、出力ギアの軸方向への揺動を抑制することのできる可変動弁機構付きエンジンを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an engine with a variable valve mechanism that can suppress the swing of an output gear in the axial direction.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
(1)請求項1に記載の発明は、シリンダヘッドに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で同ロッカシャフト内に配置されたコントロールシャフトと、前記ロッカシャフト上に設けられてエンジンバルブをリフトさせるバルブリフト機構とを備え、このバルブリフト機構として、前記ロッカシャフト上に設けられるとともに前記コントロールシャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記入力ギアは、前記出力ギアと隣り合うところに設けられるものであり、前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置に接触してこれを作動させる出力ギア本体部と、前記ロッカシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであり、前記シャフト支持部は、前記出力ギア本体部の端部から前記入力ギアとは反対側に向けて突出して設けられて前記出力ギア本体部の軸方向への揺動を規制するものであることをその要旨としている。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
(1) The invention according to
(2)請求項2に記載の発明は、シリンダヘッドに固定されたロッカシャフトと、軸方向へ移動可能な状態で同ロッカシャフト内に配置されたコントロールシャフトと、前記ロッカシャフト上に設けられてエンジンバルブをリフトさせるバルブリフト機構とを備え、このバルブリフト機構として、前記ロッカシャフト上に設けられるとともに前記コントロールシャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記シリンダヘッドは、前記ロッカシャフトを支持する複数のシャフト支持壁を有するものであり、前記ロッカシャフトは、前記複数のシャフト支持壁にて支持された状態にて前記シリンダヘッドに固定されるものであり、前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置を作動させる出力ギア本体部と、前記ロッカシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであり、前記シャフト支持壁は、前記シャフト支持部がはめ込まれる案内溝を有するものであり、前記シャフト支持部は、前記シャフト支持壁の案内溝にはめ込まれた状態にて前記出力ギア本体部とともに前記ロッカシャフトの周りを揺動するものであって、前記ロッカシャフトの外周面との接触により前記出力ギア本体部の軸方向への揺動を規制するものであることを要旨としている。(2) The invention according to claim 2 is provided on the rocker shaft, a rocker shaft fixed to the cylinder head, a control shaft arranged in the rocker shaft so as to be movable in the axial direction, and the rocker shaft. A valve lift mechanism that lifts the engine valve. The valve lift mechanism is provided on the rocker shaft and moves in the axial direction in conjunction with the control shaft, and is provided on the slider gear. The slider gear includes an input gear that operates through a cam of the camshaft, and an output gear that is provided on the slider gear and operates a valve driving device of the engine valve, and the slider gear moves in the axial direction. And the engine valve through relative rotation of the input gear and the output gear. In an engine with a variable valve mechanism that changes a maximum valve lift amount, the cylinder head has a plurality of shaft support walls that support the rocker shaft, and the rocker shaft is formed by the plurality of shaft support walls. The output gear is fixed to the cylinder head in a supported state, and the output gear is formed so as to extend in the axial direction of the output shaft and the rocker shaft. A shaft support part that contacts the outer peripheral surface of the main body part, and the main body part and the support part are integrally formed, and the shaft support wall has a guide groove into which the shaft support part is fitted. The shaft support portion is inserted into the guide groove of the shaft support wall and the lock together with the output gear main body portion. Be one that oscillates about the shaft, the is summarized in that the contact between the outer peripheral surface of the rocker shaft is to regulate the swing in the axial direction of the output gear main body portion.
(3)請求項3に記載の発明は、軸方向へ移動可能な状態でシリンダヘッドに配置されたコントロールシャフトと、このコントロールシャフト上に設けられてエンジンバルブをリフトさせるバルブリフト機構とを備え、このバルブリフト機構として、前記コントロールシャフト上に設けられるとともに同シャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記入力ギアは、前記出力ギアと隣り合うところに設けられるものであり、前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置に接触してこれを作動させる出力ギア本体部と、前記コントロールシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであり、前記シャフト支持部は、前記出力ギア本体部の端部から前記入力ギアとは反対側に向けて突出して設けられて前記出力ギア本体部の軸方向への揺動を規制するものであることを要旨としている。(3) The invention according to
(4)請求項4に記載の発明は、軸方向へ移動可能な状態でシリンダヘッドに配置されたコントロールシャフトと、このコントロールシャフト上に設けられてエンジンバルブをリフトさせるバルブリフト機構とを備え、このバルブリフト機構として、前記コントロールシャフト上に設けられるとともに同シャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置を作動させる出力ギア本体部と、前記コントロールシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであることを要旨としている。(4) The invention according to claim 4 includes a control shaft disposed in the cylinder head in a state of being movable in the axial direction, and a valve lift mechanism provided on the control shaft for lifting the engine valve. As the valve lift mechanism, a slider gear provided on the control shaft and moving in the axial direction in conjunction with the shaft, an input gear provided on the slider gear and operating through a cam of the camshaft, and the slider And an output gear provided on the gear for operating the valve drive device of the engine valve, and the relative rotation of the input gear and the output gear with the movement of the slider gear in the axial direction. Through an engine with a variable valve mechanism that changes the maximum valve lift of the engine valve The output gear has an output gear main body for operating the valve driving device, and a shaft support portion that is formed in a manner extending in the axial direction of the control shaft and contacts the outer peripheral surface of the shaft. The gist is that the main body and the support are integrally formed.
上記のいずれかの発明によれば、シャフト支持部により出力ギア本体部が支持されるため、出力ギアの軸方向への揺動を抑制することができるようになる。According to any one of the above inventions, since the output gear main body is supported by the shaft support portion, it is possible to suppress the swing of the output gear in the axial direction.
上記のいずれかの発明によれば、既存の可変動弁機構と同様の組み付け手順を通じて当該可変動弁機構の組み付けを行うことが可能になるため、エンジンの生産性の低下を抑制することができるようになる。According to any one of the above-described inventions, it becomes possible to assemble the variable valve mechanism through an assembly procedure similar to that of the existing variable valve mechanism, so that it is possible to suppress a decrease in engine productivity. It becomes like this.
上記のいずれかの発明によれば、出力ギアとロッカシャフトまたはコントロールシャフトとの接触部であるシャフト支持部について、その軸方向の長さを十分に確保することが可能となるため、出力ギアの軸方向についての揺動をより的確に抑制することができるようになる。According to any one of the above-described inventions, it is possible to sufficiently secure the axial length of the shaft support portion that is a contact portion between the output gear and the rocker shaft or the control shaft. Oscillation in the axial direction can be suppressed more accurately.
(5)請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記コントロールシャフトは、シリンダヘッドに設けられた複数のシャフト支持壁を通じて支持されるものであり、前記シャフト支持壁は、前記シャフト支持部がはめ込まれる案内溝を有するものであり、前記シャフト支持部は、前記シャフト支持壁の案内溝にはめ込まれた状態にて前記出力ギア本体部とともに前記コントロールシャフトの周りを揺動するものであることを要旨としている。(5) The invention according to
上記発明によれば、シャフト支持部がシャフト支持壁の案内溝にはめ込まれるため、可変動弁機構をシリンダヘッドに搭載するために必要となる軸方向の長さについて、その増大を抑制することができるようになる。According to the above invention, since the shaft support portion is fitted into the guide groove of the shaft support wall, the increase in the axial length necessary for mounting the variable valve mechanism on the cylinder head can be suppressed. become able to.
(6)請求項6に記載の発明は、請求項2または5に記載の可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記シャフト支持壁は、前記シリンダヘッドと一体に形成された隔壁とこの隔壁に組みつけられたキャップとを含めて構成されるものであり、前記案内溝は、前記シャフト支持部の形状に対応して前記隔壁及び前記キャップの少なくとも一方に形成されるものであることを要旨としている。(6) The invention according to
(7)請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記案内溝は、前記隔壁及び前記キャップのいずれか一方のみに形成されるものであり、前記シャフト支持部は、その周方向の長さ及び形成位置である形状特性が前記出力ギアの揺動を規制しない範囲内に設定されるものであることを要旨としている。(7) The invention according to
上記発明によれば、隔壁及びキャップのいずれか一方についてのみ加工を行うことにより案内溝を構成することが可能となるため、既存のエンジンからの変更を少なくすることができるようになる。According to the above invention, the guide groove can be formed by processing only one of the partition wall and the cap, so that changes from the existing engine can be reduced.
(8)請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の可変動弁機構付きエンジンにおいて、前記案内溝の一端から他端までの周方向の長さを案内溝長さとし、前記出力ギアの揺動角度に対応する前記案内溝の周方向の長さを揺動長さとして、前記シャフト支持部は、その周方向の長さが前記案内溝長さから前記揺動長さを除いた長さに設定されるものであることを要旨としている。(8) According to an eighth aspect of the present invention, in the engine with a variable valve mechanism according to the seventh aspect, the guide groove length is a circumferential length from one end to the other end of the guide groove, and the output gear The circumferential length of the guide groove corresponding to the swing angle of the shaft is defined as the swing length, and the shaft support portion has the length in the circumferential direction excluding the swing length from the guide groove length. The gist is that the length is set.
上記発明によれば、出力ギアの揺動が規制されない範囲内において、シャフト支持部の周方向の長さが最も大きい長さに設定される。これにより、隔壁及びキャップのいずれか一方に案内溝を形成したうえで、出力ギアの軸方向の揺動を抑制する効果についてこれを最大限に高めることができるようになる。According to the above invention, the circumferential length of the shaft support portion is set to the longest length within a range where the swing of the output gear is not restricted. As a result, the guide groove is formed in one of the partition wall and the cap, and this can be maximized with respect to the effect of suppressing the swing of the output gear in the axial direction.
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について、図1〜図28を参照して説明する。
本実施形態では、吸気バルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構を備えたエンジンに対して本発明を適用している。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the present invention is applied to an engine provided with a variable valve mechanism that changes the maximum valve lift amount of the intake valve.
<エンジンの構造>
図1に、エンジンの平面構造を示す。
エンジン1は、シリンダブロック11及びシリンダヘッド12を備えて構成される。
<Engine structure>
FIG. 1 shows a planar structure of the engine.
The
シリンダブロック11には、複数のシリンダ13が設けられている。
シリンダヘッド12には、シリンダ13の吸気ポートを開閉する吸気バルブ21がシリンダ13毎に設けられている。また、シリンダ13の排気ポートを開閉する排気バルブ22がシリンダ13毎に設けられている。
A plurality of
The
各シリンダ13において、吸気バルブ21の近傍には、吸気カムシャフト23が設けられている。吸気カムシャフト23には、各シリンダ13と対応する位置に吸気カム25が設けられている。
In each
吸気カムシャフト23は、複数の吸気カムシャフト支持壁31を通じて、回転可能な状態で支持されている。
各シリンダ13において、排気バルブ22の近傍には、排気カムシャフト24が設けられている。排気カムシャフト24には、各シリンダ13と対応する位置に排気カム26が設けられている。
The
In each
排気カムシャフト24は、複数の排気カムシャフト支持壁32を通じて、回転可能な状態で支持されている。
吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24は、タイミングチェーン14を介してクランクシャフトに駆動連結されている。
The
The
エンジン1において、吸気カムシャフト23の近傍には、各吸気バルブ21の最大バルブリフト量及びバルブ作用角(開弁期間)を連続的に変更する可変動弁機構5が備えられている。
In the
可変動弁機構5には、吸気カムシャフト23のトルクを通じて吸気バルブ21をリフトさせるバルブリフト機構5Aが複数設けられている。バルブリフト機構5Aは、隣り合うロッカシャフト支持壁33の間に配置されている。
The
<可変動弁機構の全体構造>
図2に、可変動弁機構5の斜視構造を示す。
可変動弁機構5は、動弁機構本体51とアクチュエータ52とを備えて構成されている。動弁機構本体51は、ロッカシャフト53、コントロールシャフト54及びバルブリフト機構5Aを備えて構成されている。
<Overall structure of variable valve mechanism>
FIG. 2 shows a perspective structure of the
The
ロッカシャフト53は、シリンダヘッド12においてシリンダ配列方向(矢印FR方向)へ延びるように配置されている。即ち、吸気カムシャフト23と平行に配置されている。また、回転及び軸方向への移動ができないようにロッカシャフト支持壁33を通じて固定されている。なお、矢印Fはアクチュエータ52から離れる方向を、矢印Rはアクチュエータ52に近づく方向をそれぞれ示す。
The
ロッカシャフト53内には、軸方向へ移動することのできる状態でコントロールシャフト54が配設されている。また、ロッカシャフト53上には、各シリンダ13と対応する位置にバルブリフト機構5Aが設けられている。即ち、全てのバルブリフト機構5Aは、共通する1本のロッカシャフト53により支持されている。
A
コントロールシャフト54は、アクチュエータ52と駆動連結されている。
アクチュエータ52は、エンジン1を統括的に制御する電子制御装置を通じて駆動される。
The
The
電子制御装置は、アクチュエータ52の制御を通じてコントロールシャフト54を軸方向へ変位させることにより、吸気バルブ21の最大バルブリフト量及び作用角の変更を行う。コントロールシャフト54が矢印F方向へ向けて変位された場合、吸気バルブ21の最大バルブリフト量は大きくなる方向へ変更される。反対に、コントロールシャフト54がエンジン1の矢印R方向へ向けて変位された場合、吸気バルブ21の最大バルブリフト量は小さくなる方向へ変更される。なお、コントロールシャフト54の移動方向と最大バルブリフト量の変化方向との関係は、上記関係と反対に設定することもできる。
The electronic control device changes the maximum valve lift amount and the operating angle of the
<動弁機構本体の構造>
図3に、動弁機構本体51の分解斜視構造を示す。
図4に、スライダギア6の斜視構造を示す。
<Structure of valve mechanism body>
FIG. 3 shows an exploded perspective structure of the valve mechanism
FIG. 4 shows a perspective structure of the
図5に、軸方向に沿ったスライダギア6の断面構造を示す。
バルブリフト機構5Aは、スライダギア6、入力ギア7、第1出力ギア8、及び第2出力ギア9を備えて構成されている。
FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the
The
スライダギア6は、ロッカシャフト53上に設けられている。また、ロッカシャフト53上において、コントロールシャフト54と連動して軸方向へ移動することができるように設けられている。
The
スライダギア6と入力ギア7及び各出力ギア8,9とは、ヘリカルスプラインを通じて噛み合わされている。また、入力ギア7及び各出力ギア8,9は、これらギア7,8,9の間に位置する側面が同軸上において接触した状態でそれぞれスライダギア6に組み付けられている。
The
〔1〕「スライダギアの構造」
スライダギア6には、スライダギア入力スプライン61、スライダギア第1出力スプライン62及びスライダギア第2出力スプライン63が設けられている。
[1] “Slider gear structure”
The
スライダギア入力スプライン61は、スライダギア6の軸方向中央に設けられている。また、入力ギア7のヘリカルスプライン(入力ギアスプライン71)と噛み合うように形成されている。
The slider
スライダギア第1出力スプライン62は、スライダギア入力スプライン61の端部のうち、アクチュエータ52側の端部に設けられている。また、第1出力ギア8のヘリカルスプライン(第1出力ギアスプライン81)と噛み合うように形成されている。なお、スライダギア入力スプライン61とスライダギア第1出力スプライン62とは、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。
The slider gear
スライダギア第2出力スプライン63は、スライダギア入力スプライン61の端部のうち、アクチュエータ52とは反対側の端部に設けられている。また、第2出力ギア9のヘリカルスプライン(第2出力ギアスプライン91)と噛み合うように形成されている。なお、スライダギア入力スプライン61とスライダギア第2出力スプライン63とは、歯すじの傾斜方向が反対となるように形成されている。
The slider gear
スライダギア第1出力スプライン62及びスライダギア第2出力スプライン63は、同じ外径に設定されている。また、スライダギア入力スプライン61の溝部分よりも外径が小さく設定されている。
The slider gear
スライダギア6の内部には、軸方向へ延びる貫通孔64が形成されている。また、スライダギア入力スプライン61の中心軸側となる位置には、周方向へ延びる周溝65が形成されている。これら貫通孔64と周溝65とは連続して形成されている。
A through
スライダギア入力スプライン61には、同スプライン61の外部から周溝65までを貫通するピン挿入孔66が形成されている。ピン挿入孔66には、コントロールシャフト54と連動してスライダギア6を軸方向へ移動させるためのコントロールピン67が挿入される。
The slider
〔2〕「入力ギアの構造」
入力ギア7は、その本体となる入力ギアハウジング72を備えて構成されている。
入力ギアハウジング72の内部には、ロッカシャフト53の軸方向へ延びた空間が形成されている。また、入力ギアハウジング72の内周側には、スライダギア6のスライダギア入力スプライン61と噛み合うヘリカルスプライン(入力ギアスプライン71)が形成されている。
[2] “Structure of input gear”
The
A space extending in the axial direction of the
入力ギアハウジング72の外周側には、吸気カムシャフト23と接触する入力アーム73が設けられている。入力アーム73は、一対の支持アーム73L,73R、シャフト73A及びローラ73Bを備えて構成されている。
An
入力アーム73を構成する上記各要素は、次のように構成されている。
・支持アーム73L,73Rは、入力ギアハウジング72の外周側から径方向へ突出して形成されている。また、互いに平行となるように形成されている。
・シャフト73Aは、ロッカシャフト53の軸方向と平行となるように支持アーム73Lと支持アーム73Rとの間に設けられている。
・ローラ73Bは、シャフト73Aに回転可能な状態で取り付けられている。
Each of the above elements constituting the
The
The
The roller 73B is attached to the
〔3〕「第1出力ギアの構造」
第1出力ギア8は、その本体となる第1出力ギアハウジング82を備えて構成されている。
[3] “Structure of the first output gear”
The
第1出力ギアハウジング82の内部には、ロッカシャフト53の軸方向に延びた空間が形成されている。また、第1出力ギアハウジング82の内周側には、スライダギア6のスライダギア第1出力スプライン62と噛み合うヘリカルスプライン(第1出力ギアスプライン81)が形成されている。なお、第1出力ギアスプライン81の歯すじの傾斜方向は、入力ギアスプライン71の歯すじの傾斜方向と反対に形成されている。
A space extending in the axial direction of the
第1出力ギアハウジング82のベース円部分(ベース部82A)の外周側には、径方向へ突出した第1出力アーム83が形成されている。この第1出力アーム83の一辺には、凹状に湾曲したカム面83Aが設けられている。
A
〔4〕「第2出力ギアの構造」
第2出力ギア9は、その本体となる第2出力ギアハウジング92を備えて構成されている。
[4] “Structure of second output gear”
The
第2出力ギアハウジング92の内部には、ロッカシャフト53の軸方向に延びた空間が形成されている。また、第2出力ギアハウジング92の内周側には、スライダギア6のスライダギア第2出力スプライン63と噛み合うヘリカルスプライン(第2出力ギアスプライン91)が形成されている。なお、第2出力ギアスプライン91の歯すじの傾斜方向は、入力ギアスプライン71の歯すじの傾斜方向と反対に形成されている。
A space extending in the axial direction of the
第2出力ギアハウジング92のベース円部分(ベース部92A)の外周側には、径方向へ突出した第2出力アーム93が形成されている。この第2出力アーム93の一辺には、凹状に湾曲したカム面93Aが設けられている。
A
<ロッカシャフト及びコントロールシャフトの構造>
図6に、ロッカシャフト53及びコントロールシャフト54の斜視構造を示す。
ロッカシャフト53において、各バルブリフト機構5Aと対応する位置には、軸方向へ延びる長孔53Aが形成されている。長孔53Aは、ロッカシャフト53の外周面(ロッカシャフト外周面53B)から内部空間までを連通する。
<Structure of rocker shaft and control shaft>
FIG. 6 shows a perspective structure of the
In the
コントロールシャフト54において、ロッカシャフト53の長孔53Aと対応する位置には、中心軸に対して略垂直な方向へ延びる挿通穴54Aが形成されている。
ロッカシャフト53とコントロールシャフト54とは、次のように組み付けられる。
In the
The
コントロールシャフト54は、軸方向へ摺動可能な状態でロッカシャフト53の内部空間に配置される。また、ロッカシャフト53の外周側においてスライダギア6の周溝65と対応する位置にブッシュ68が配置される。ブッシュ68には、コントロールシャフト54の中心軸に対して略垂直な方向へ延びる貫通孔68Aが形成されている。
The
そして、コントロールピン67の一端が、ブッシュ68の貫通孔68A及びロッカシャフト53の長孔53Aを通過してコントロールシャフト54の挿通穴54Aにはめ込まれる。
Then, one end of the
コントロールピン67の軸方向の長さは次のように設定されている。即ち、ロッカシャフト53上にスライダギア6を組み付けてコントロールピン67をコントロールシャフト54へ固定した際に、コントロールピン67の先端部(コントロールシャフト54に固定された端部とは反対側の端部)が周溝65内へ配置される大きさに設定されている。
The axial length of the
ブッシュ68におけるコントロールシャフト54の軸方向と対応した長さは、次のように設定されている。即ち、スライダギア6の周溝65の幅と略同じ大きさに設定されている。これにより、コントロールシャフト54とスライダギア6とにおける軸方向の相対位置が固定される。
The length corresponding to the axial direction of the
<可変動弁機構の組み付け態様>
図7を参照して、可変動弁機構5を構成する各部材の組み付け態様について説明する。
〔1〕「各シャフトとスライダギアとの組み付け態様」
・コントロールシャフト54が軸方向へ摺動可能な状態でロッカシャフト53の内部空間に配置される。
・スライダギア6の周溝65にブッシュ68が配置される。
・コントロールシャフト54及びロッカシャフト53が、スライダギア6の貫通孔64内に配置される。
・コントロールピン67の一方の端部がスライダギア6のピン挿入孔66、ブッシュ68の貫通孔68A、及びロッカシャフト53の長孔53Aを介してコントロールシャフト54の挿通穴54Aに固定される。
<Assembly mode of variable valve mechanism>
With reference to FIG. 7, the assembly | attachment aspect of each member which comprises the
[1] “Assembly mode of each shaft and slider gear”
The
A
The
One end of the
〔2〕「スライダギアと各ギアとの組み付け態様」
入力ギア7、第1出力ギア8及び第2出力ギア9は、スライダギア6に対して次のように組み付けられる。即ち、入力ギア7、第1出力ギア8及び第2出力ギア9は、それぞれのギアに設けられたアーム(入力アーム73、第1出力アーム83、第2出力アーム93)が周方向の位置が予め定められた位置と一致するようにスライダギア6へ組み付けられる。なお、予め定められた位置は、最大バルブリフト量を要求通りに変更することが可能となる各アームの周方向位置を示す。
[2] “Assembly mode of slider gear and each gear”
The
<スライダギアの動作態様>
図8を参照して、スライダギア6の動作態様について説明する。なお、同図は、バルブリフト機構5Aの部分破断斜視構造を示す。
<Operation mode of slider gear>
The operation mode of the
(a)可変動弁機構5においては、コントロールピン67の一方の端部がコントロールシャフト54に固定されるとともに、他方の端部がスライダギア6の周溝65に配置されている。また、ブッシュ68を通じてコントロールシャフト54とスライダギア6との軸方向の相対位置が固定されている。これにより、スライダギア6がコントロールシャフト54と連動して軸方向へ移動する。即ち、コントロールシャフト54が軸方向へ移動したとき、その移動量と同じ量だけスライダギア6が軸方向へ移動する。
(A) In the
(b)可変動弁機構5においては、スライダギア6の周溝65内にコントロールピン67が配置されているため、吸気カムシャフト23のトルクが入力ギア7へ伝達された際、スライダギア6がロッカシャフト53を軸として揺動する。
(B) In the
<最大バルブリフト量の変更態様>
可変動弁機構5においては、コントロールシャフト54とともにスライダギア6を軸方向へ移動させて、スライダギア6と入力ギア7及び各出力ギア8,9との軸方向の相対位置を変更することにより、入力ギア7と各出力ギア8,9とに対して互いに逆方向のねじり力が付与される。
<Change mode of maximum valve lift>
In the
これにより、入力ギア7と各出力ギア8,9とが相対回転し、入力ギア7(入力アーム73)と各出力ギア8,9(各出力アーム83,93)との相対位相差が変更される。なお、可変動弁機構5においては、共通する1本のコントロールシャフト54に全てのスライダギア6が固定されているため、コントロールシャフト54の移動にともない全ての吸気バルブ21の最大バルブリフト量が同時に変更される。
As a result, the
エンジン1においては、上記入力ギア7と各出力ギア8,9との相対位相差を変更することによって、吸気バルブ21の最大バルブリフト量を変更することができる。
最大バルブリフト量は、コントロールシャフト54の移動を通じて次のように変化する。
(a)上記相対位相差が最も小さいとき、即ち周方向において入力アーム73と各出力アーム83,93とが最も接近した状態にあるとき、吸気バルブ21の最大バルブリフト量は最も小さくなる。
(b)上記相対位相差が最も大きいとき、即ち周方向において入力アーム73と各出力アーム83,93とが最も離れた状態にあるとき、吸気バルブ21の最大バルブリフト量は最も大きくなる。
In the
The maximum valve lift varies through the movement of the
(A) When the relative phase difference is the smallest, that is, when the
(B) When the relative phase difference is the largest, that is, when the
<エンジンのバルブリフト構造>
図9に、図1のD1−D1線に沿ったエンジン1の断面構造を示す。
シリンダヘッド12においては、吸気カムシャフト23の近傍に可変動弁機構5が配置されている。また、可変動弁機構5と吸気バルブ21との間には、ローラロッカーアーム41(バルブ駆動装置)が設けられている。
<Valve lift structure of engine>
FIG. 9 shows a cross-sectional structure of the
In the
ローラロッカーアーム41の一端は、シリンダヘッド12に固定されたラッシュアジャスタ42に支持されている。ローラロッカーアーム41のもう一端は、吸気バルブ21上端のステムキャップ43に当接されている。
One end of the roller rocker arm 41 is supported by a
ローラロッカーアーム41のステムキャップ43側の端部(ステムキャップ側端部41A)は、吸気バルブ21の弁ばね44によって可変動弁機構5側へ付勢されている。これにより、ローラロッカーアーム41のローラ41Bは、常にバルブリフト機構5Aと当接した状態に維持される。
The end portion (stem cap
入力ギア7のローラ73Bは、シリンダヘッド12に圧縮状態で配置されたばね45によって、吸気カムシャフト23側へ付勢されている。これにより、入力ギア7のローラ73Bは、常に吸気カムシャフト23の吸気カム25と当接した状態に維持される。
The roller 73B of the
各出力ギア8,9は、ハウジング82,92のベース円部分(ベース部82A,92A)及び出力アーム83,93のカム面83A,93Aのいずれかが常にローラロッカーアーム41のローラ41Bと当接した状態にある。
Each of the output gears 8 and 9 is always in contact with the roller 41B of the roller rocker arm 41, either the base circular portion (
エンジン1においては、吸気カムシャフト23の回転にともなって入力ギア7が押される。このとき、吸気カムシャフト23のトルクが入力ギア7及びスライダギア6を介して各出力ギア8,9へ伝達されることにより各出力ギア8,9が揺動する。そして、各出力ギア8,9の揺動を通じて対応するローラロッカーアーム41が押されるため、これにともなって吸気バルブ21が開弁方向へリフトされる。
In the
<第1出力ギアのシャフト支持構造>
図10に、図7のV3方向からみた第1出力ギア8の側面構造を示す。
図11に、図10のV5方向からみた第1出力ギア8の正面構造を示す。
<Shaft support structure of first output gear>
FIG. 10 shows a side structure of the
FIG. 11 shows a front structure of the
第1出力ギア8において、第1出力ギアハウジング82の側壁82Bには、ロッカシャフト53を支持する第1ギアシャフト支持部84が設けられている。なお、第1ギアシャフト支持部84は、支持手段に相当する。
In the
第1ギアシャフト支持部84は、第1出力ギアハウジング82と一体に形成されている。また、ロッカシャフト53の形状と対応して管状に形成されている。
第1ギアシャフト支持部84は、第1出力ギアハウジング82の側壁82Bからロッカシャフト支持壁33側へ突出して形成されている。また、ロッカシャフト53の軸方向へ延びる態様で形成されている。
The first gear
The first gear
ロッカシャフト53は、その外周面(ロッカシャフト外周面53B)が第1ギアシャフト支持部84の内周面(支持部内周面84A)と接触した状態で第1ギアシャフト支持部84により支持される。
The
<ロッカシャフト支持壁の構造[1]>
本実施形態では、第1出力ギア8に第1ギアシャフト支持部84を設けたことにともなって、第1出力ギア8の側壁82Bと対向するロッカシャフト支持壁33(第1ギア側支持壁33A)を次のように構成している。
<Rocker shaft support wall structure [1]>
In the present embodiment, as the first gear
図12に、図1のV1方向からみた第1ギア側支持壁33Aの正面構造を示す。
図13に、第1ギア側支持壁33Aの分解斜視構造を示す。
図14に、図13のV6方向からみた第1ギア側隔壁34の正面構造を示す。
FIG. 12 shows a front structure of the first gear-
FIG. 13 shows an exploded perspective structure of the first gear-
FIG. 14 shows a front structure of the first gear-
図15に、図14のV8方向からみた第1ギア側隔壁34の平面構造を示す。
図16に、図13のV7方向からみた第1ギア側キャップ35の正面構造を示す。
図17に、図16のV9方向からみた第1ギア側キャップ35の平面構造を示す。
FIG. 15 shows a planar structure of the first gear
FIG. 16 shows a front structure of the first gear-
FIG. 17 shows a planar structure of the first gear-
第1ギア側支持壁33Aは、シリンダヘッド12に設けられた第1ギア側隔壁34とこの隔壁34に組み付けられた第1ギア側キャップ35とにより構成されている。第1ギア側キャップ35は、ボルトB1を通じて第1ギア側隔壁34に固定されている。ボルトB1は、第1ギア側キャップ35及び第1ギア側隔壁34に形成されたボルト孔B2にねじ込まれる。
The first gear-
第1ギア側支持壁33Aには、ロッカシャフト53の外周面と接触してロッカシャフト53を支持する第1ギア側支持壁小径軸受部36Aが形成されている。また、第1ギア側支持壁小径軸受部36Aと同じ中心軸を有するとともに、第1ギアシャフト支持部84の外周面と接触して第1ギアシャフト支持部84を支持する第1ギア側支持壁大径軸受部36Bが形成されている。なお、第1ギア側支持壁大径軸受部36Bは、案内溝に相当する。
The first gear-
第1ギア側支持壁小径軸受部36Aは、第1ギア側隔壁34に形成された第1ギア側隔壁小径軸受部34Aと、第1ギア側キャップ35に形成された第1ギア側キャップ小径軸受部35Aとから構成されている。
The first gear-side support wall small-diameter bearing portion 36 </ b> A includes a first gear-side partition small-
第1ギア側隔壁小径軸受部34Aは、ロッカシャフト53の形状に対応して円弧状に形成されている。また、ロッカシャフト53の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The first gear-side partition small-
第1ギア側キャップ小径軸受部35Aは、ロッカシャフト53の形状に対応して円弧状に形成されている。また、ロッカシャフト53の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The first gear-side cap small-
第1ギア側支持壁大径軸受部36Bは、第1ギア側隔壁34に形成された第1ギア側隔壁大径軸受部34Bと、第1ギア側キャップ35に形成された第1ギア側キャップ大径軸受部35Bとから構成されている。
The first gear side support wall large-
第1ギア側隔壁大径軸受部34Bは、第1ギアシャフト支持部84の形状に対応して円弧状に形成されている。また、第1ギアシャフト支持部84の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The first gear side partition large-
第1ギア側キャップ大径軸受部35Bは、第1ギアシャフト支持部84の形状に対応して円弧状に形成されている。また、第1ギアシャフト支持部84の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The first gear side cap large-
<第2出力ギアのシャフト支持構造>
図18に、図7のV4方向からみた第2出力ギア9の側面構造を示す。
図19に、図18のVA方向からみた第2出力ギア9の正面構造を示す。
<Second output gear shaft support structure>
FIG. 18 shows a side structure of the
FIG. 19 shows a front structure of the
第2出力ギア9において、第2出力ギアハウジング92の側壁92Bには、ロッカシャフト53を支持する第2ギアシャフト支持部94が設けられている。なお、第2ギアシャフト支持部94は、支持手段に相当する。
In the
第2ギアシャフト支持部94は、第2出力ギアハウジング92と一体に形成されている。また、ロッカシャフト53の形状と対応して管状に形成されている。
第2ギアシャフト支持部94は、第2出力ギアハウジング92の側壁92Bからロッカシャフト支持壁33側へ突出して形成されている。また、ロッカシャフト53の軸方向へ延びる態様で形成されている。
The second gear
The second gear
ロッカシャフト53は、その外周面(ロッカシャフト外周面53B)が第2ギアシャフト支持部94の内周面(支持部内周面94A)と接触した状態で第2ギアシャフト支持部94により支持される。
The
<ロッカシャフト支持壁の構造[2]>
本実施形態では、第2出力ギア9に第2ギアシャフト支持部94を設けたことにともなって、第2出力ギア9の側壁92Bと対向するロッカシャフト支持壁33(第2ギア側支持壁33B)を次のように構成している。
<Rocker shaft support wall structure [2]>
In the present embodiment, as the
図20に、図1のV2方向からみた第2ギア側支持壁33Bの正面構造を示す。
図21に、第2ギア側支持壁33Bの分解斜視構造を示す。
図22に、図21のVB方向からみた第2ギア側隔壁37の正面構造を示す。
FIG. 20 shows a front structure of the second gear
FIG. 21 shows an exploded perspective structure of the second gear
FIG. 22 shows a front structure of the second gear
図23に、図22のVD方向からみた第2ギア側隔壁37の平面構造を示す。
図24に、図21のVC方向からみた第2ギア側キャップ38の正面構造を示す。
図25に、図24のVE方向からみた第2ギア側キャップ38の平面構造を示す。
FIG. 23 shows a planar structure of the second gear
FIG. 24 shows a front structure of the second
FIG. 25 shows a planar structure of the second
第2ギア側支持壁33Bは、シリンダヘッド12に設けられた第2ギア側隔壁37とこの隔壁37に組み付けられた第2ギア側キャップ38とにより構成されている。第2ギア側キャップ38は、ボルトB1を通じて第2ギア側隔壁37に固定されている。ボルトB1は、第2ギア側キャップ38及び第2ギア側隔壁37に形成されたボルト孔B2にねじ込まれる。
The second gear
第2ギア側支持壁33Bには、ロッカシャフト53の外周面と接触してロッカシャフト53を支持する第2ギア側支持壁小径軸受部39Aが形成されている。また、第2ギア側支持壁小径軸受部39Aと同じ中心軸を有するとともに、第2ギアシャフト支持部94の外周面と接触して第2ギアシャフト支持部94を支持する第2ギア側支持壁大径軸受部39Bが形成されている。なお、第2ギア側支持壁大径軸受部39Bは、案内溝に相当する。
The second gear
第2ギア側支持壁小径軸受部39Aは、第2ギア側隔壁37に形成された第2ギア側隔壁小径軸受部37Aと、第2ギア側キャップ38に形成された第2ギア側キャップ小径軸受部38Aとから構成されている。
The second gear side support wall small
第2ギア側隔壁小径軸受部37Aは、ロッカシャフト53の形状に対応して円弧状に形成されている。また、ロッカシャフト53の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The second gear side partition small-
第2ギア側キャップ小径軸受部38Aは、ロッカシャフト53の形状に対応して円弧状に形成されている。また、ロッカシャフト53の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The second gear-side cap small-
第2ギア側支持壁大径軸受部39Bは、第2ギア側隔壁37に形成された第2ギア側隔壁大径軸受部37Bと、第2ギア側キャップ38に形成された第2ギア側キャップ大径軸受部38Bとから構成されている。
The second gear-side support wall large-
第2ギア側隔壁大径軸受部37Bは、第2ギアシャフト支持部94の形状に対応して円弧状に形成されている。また、第2ギアシャフト支持部94の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The second gear side partition large-
第2ギア側キャップ大径軸受部38Bは、第2ギアシャフト支持部94の形状に対応して円弧状に形成されている。また、第2ギアシャフト支持部94の外周面と接触するように径の大きさが設定されている。
The second gear side cap large-
<出力ギアとシャフト支持壁との組み付け構造>
図26に、図1のA部の拡大構造を示す。
第1出力ギア8の第1出力ギアハウジング82と第1ギア側支持壁33Aとの間、及び第2出力ギア9の第2出力ギアハウジング92と第2ギア側支持壁33Bとの間には、シムSが配置されている。第1出力ギア8、第2出力ギア9及び入力ギア7は、このシムSを通じて軸方向の位置が固定されている。
<Assembly structure of output gear and shaft support wall>
FIG. 26 shows an enlarged structure of portion A in FIG.
Between the first
図27を参照して、第1出力ギア8と第1ギア側支持壁33Aとの組み付け構造について説明する。なお、同図は図26のD2−D2線に沿ったエンジン1の断面構造を示す。
第1出力ギアハウジング82の第1ギアシャフト支持部84は、第1ギア側支持壁33Aの第1ギア側支持壁大径軸受部36Bにはめ込まれている。これにより、第1出力ギア8の周方向への揺動にともない、第1ギアシャフト支持部84が第1ギア側支持壁大径軸受部36B上を摺動する。
With reference to FIG. 27, the assembly structure of the
The first gear
本実施形態の可変動弁機構5では、第1ギアシャフト支持部84が設けられているため、第1出力ギアハウジング82とロッカシャフト53とが接触した箇所の軸方向の長さ(接触部軸方向長さLA)が、通常の可変動弁機構(第1出力ギアハウジング82に第1ギアシャフト支持部84が設けられていない可変動弁機構)に比べて大きくなる。即ち、本実施形態の可変動弁機構5においては、第1出力ギアハウジング82の側壁82Bの厚さ(側壁厚さLB)と第1ギアシャフト支持部84の軸方向の長さ(支持部軸方向長さLC)とをあわせた長さが接触部軸方向長さLAとなる。これに対し、通常の可変動弁機構では側壁厚さLBが接触部軸方向長さLAとなる。
In the
このように、本実施形態の可変動弁機構5では、第1出力ギアハウジング82の側壁82B及び第1ギアシャフト支持部84を通じて第1出力ギアハウジング82が支持されるため、第1出力ギアハウジング82に対して吸気バルブ21からの反力が作用したとき、この反力に起因する第1出力ギアハウジング82の軸方向への揺動を好適に抑制することができるようになる。
As described above, in the
図28を参照して、第2出力ギア9と第2ギア側支持壁33Bとの組み付け構造について説明する。なお、同図は図26のD3−D3線に沿ったエンジン1の断面構造を示す。
第2出力ギアハウジング92の第2ギアシャフト支持部94は、第2ギア側支持壁33Bの第2ギア側支持壁大径軸受部39Bにはめ込まれている。これにより、第2出力ギア9の周方向への揺動にともない、第2ギアシャフト支持部94が第2ギア側支持壁大径軸受部39B上を摺動する。
With reference to FIG. 28, an assembly structure of the
The second gear
本実施形態の可変動弁機構5では、第2ギアシャフト支持部94が設けられているため、第2出力ギアハウジング92とロッカシャフト53とが接触した箇所の軸方向の長さ(接触部軸方向長さLA)が、通常の可変動弁機構(第2出力ギアハウジング92に第2ギアシャフト支持部94が設けられていない可変動弁機構)に比べて大きくなる。即ち、本実施形態の可変動弁機構5においては、第2出力ギアハウジング92の側壁92Bの厚さ(側壁厚さLB)と第2ギアシャフト支持部94の軸方向の長さ(支持部軸方向長さLC)とをあわせた長さが接触部軸方向長さLAとなる。これに対し、通常の可変動弁機構では側壁厚さLBが接触部軸方向長さLAとなる。
In the
このように、本実施形態の可変動弁機構5では、第2出力ギアハウジング92の側壁92B及び第2ギアシャフト支持部94を通じて第2出力ギアハウジング92が支持されるため、第2出力ギアハウジング92に対して吸気バルブ21からの反力が作用したとき、この反力に起因する第2出力ギアハウジング92の軸方向への揺動を好適に抑制することができるようになる。
Thus, in the
<実施形態の効果>
以上詳述したように、この第1実施形態にかかる可変動弁機構付きエンジンによれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
<Effect of embodiment>
As described above in detail, according to the engine with a variable valve mechanism according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1)本実施形態のエンジン1によれば、吸気バルブ21からの反力に起因する第1出力ギア8及び第2出力ギア9の軸方向への揺動を好適に抑制することができるようになる。
(1) According to the
(2)本実施形態のエンジン1では、第1ギアシャフト支持部84を第1出力ギアハウジング82と一体に形成している。また、第2ギアシャフト支持部94を第2出力ギアハウジング92と一体に形成している。これにより、既存の可変動弁機構と同様の組み付け手順を通じて可変動弁機構5の組み付けを行うことができるため、エンジン1の生産性の低下を抑制することができるようになる。
(2) In the
(3)本実施形態のエンジン1では、第1ギアシャフト支持部84を第1ギア側支持壁33Aの第1ギア側支持壁大径軸受部36Bにはめ込むようにしている。また、第2ギアシャフト支持部94を第2ギア側支持壁33Bの第2ギア側支持壁大径軸受部39Bにはめ込むようにしている。これにより、可変動弁機構5全体の軸方向の長さが大きくなることを回避することができるようになる。即ち、可変動弁機構5の軸方向の長さを既存の可変動弁機構と同程度の大きさに維持しつつ、各出力ギア8,9の軸方向の揺動を抑制することができるようになる。
(3) In the
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について、図29〜図33を参照して説明する。
前記第1実施形態では、各シャフト支持部84,94を管状に形成するとともに、これに応じて各大径軸受部36B,39Bを各シャフト支持部84,94の全周にわたって形成している。即ち、第1ギア側隔壁34及び第2ギア側隔壁37と第1ギア側キャップ35及び第2ギア側キャップ38との両方に対して、シャフト支持部84,94をはめ込むための軸受部を形成するようにしている。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the first embodiment, the
これに対して、本実施形態では、第1ギア側隔壁34及び第2ギア側隔壁37に対してのみシャフト支持部84,94をはめ込むための軸受部を形成するとともに、これに応じてシャフト支持部84,94の形状を変更して形成している。即ち、本実施形態のエンジン1においては、第1ギア側隔壁大径軸受部34Bのみを通じて第1ギア側支持壁大径軸受部36Bが構成されている。また、第2ギア側隔壁大径軸受部37Bのみを通じて第2ギア側支持壁大径軸受部39Bが構成されている。
On the other hand, in the present embodiment, the bearing portions for fitting the
こうした構成を採用することで、第1ギア側キャップ35及び第2ギア側キャップ38に対して、シャフト支持部84,94の軸受部を形成するための特別な加工が不要となる。これにより、既存の部品(キャップ)を通じて当該エンジン1を生産することができるようになる。
By adopting such a configuration, special processing for forming the bearing portions of the
<出力ギアの構造>
図29に、図7のV3方向からみた第1出力ギア8の側面構造を示す。
図30に、図29のVF方向からみた第1出力ギア8の正面構造を示す。
<Structure of output gear>
FIG. 29 shows a side structure of the
FIG. 30 shows a front structure of the
図31に、図1のV1方向からみた第1出力ギア8と第1ギア側支持壁33Aとの配置関係を示す。なお、図中の点Cは、第2ギア側隔壁小径軸受部37A(ロッカシャフト53及びコントロールシャフト54)の中心軸を示す。
FIG. 31 shows the positional relationship between the
第1ギアシャフト支持部84は、ロッカシャフト53の形状と対応して円弧状に形成されている。第1ギアシャフト支持部84には、カム面側端部84B(第1出力アーム83を基準としてカム面83A側に位置する端面)から反カム面側端部84C(第1出力アーム83を基準としてカム面83Aと反対側に位置する端面)までにわたって形成されている。
The first gear
第1ギアシャフト支持部84の周方向の長さは、以下のように設定されている。
ここで、第1ギア側隔壁大径軸受部34B及び第1ギアシャフト支持部84にかかる各パラメータを次のように規定する。
The length of the first gear
Here, each parameter concerning the 1st gear side bulkhead large
・第1出力ギア8の揺動角度を揺動角度αとする。揺動角度αは、入力ギア7の入力アーム73が吸気カム25のベース円と接触している状態から入力ギア7の入力アーム73が吸気カム25のカムノーズと接触している状態までの揺動角度を示す。
The swing angle of the
・第1ギア側隔壁大径軸受部34Bの半径を軸受部半径Rrとする。
・第1ギア側隔壁大径軸受部34Bの周方向の長さを軸受部周方向長さRA(案内溝長さ)とする。
The radius of the first gear side bulkhead large
The circumferential length of the first gear-side partition large-
・第1ギア側隔壁大径軸受部34B上において、揺動角度αと対応した周方向の長さを軸受部揺動長さRB(揺動長さ)とする。
・第1ギアシャフト支持部84の周方向の長さを支持部周方向長さRCとする。
On the first gear side bulkhead large-
The circumferential length of the first gear
軸受部周方向長さRA、軸受部揺動長さRB及び支持部周方向長さRCは、それぞれ下記計算式により示される。
RA=Rr×π
RB=Rr×α
RC=RA−RB=Rr×(π−α)
即ち、本実施形態においては、軸受部周方向長さRAから軸受部揺動長さRBを除いた長さが支持部周方向長さRCとして設定されている。
The bearing portion circumferential length RA, the bearing portion swinging length RB, and the support portion circumferential length RC are respectively expressed by the following calculation formulas.
RA = Rr × π
RB = Rr × α
RC = RA−RB = Rr × (π−α)
That is, in the present embodiment, the length obtained by removing the bearing portion swinging length RB from the bearing portion circumferential length RA is set as the support portion circumferential length RC.
また、第1ギアシャフト支持部84の周方向の形成位置は、揺動角度αの範囲内における第1出力ギア8の揺動が第1ギアシャフト支持部84と第1ギア側キャップ35との接触により規制されることのない位置に設定されている。
The first gear
このように、本実施形態では、第1ギアシャフト支持部84の周方向の長さ及び形成位置である形状特性について、この形状特性を第1出力ギア8の周方向への揺動が規制されない範囲内に設定するようにしている。なお、本実施形態の第2出力ギア9は、上述した第1出力ギア8の構造に準じて構成されている。
As described above, in the present embodiment, the shape characteristic that is the circumferential length and the formation position of the first gear
<シャフト支持部の移動態様>
図32に、入力ギア7の入力アーム73が吸気カム25のベース円と接触しているときの第1ギア側隔壁大径軸受部34Bと第1ギアシャフト支持部84との位置関係を示す。
<Movement mode of shaft support>
FIG. 32 shows the positional relationship between the first gear-side partition large-
入力ギア7の入力アーム73が吸気カム25のベース円と接触しているとき、即ち第1出力ギア8によるローラロッカーアーム41の押し下げ量が「0」のとき、第1ギアシャフト支持部84の反カム面側端部84Cと第1ギア側キャップ35とが接触した状態にある。
When the
そして、入力ギア7の入力アーム73に対する吸気カム25の接触部が、ベース円からカムノーズへ向かうにつれて反カム面側端部84Cが第1ギア側キャップ35から離れるとともに、カム面側端部84Bが第1ギア側キャップ35へ近づくようになる。
As the contact portion of the
図33に、入力ギア7の入力アーム73が吸気カム25のカムノーズと接触しているときの第1ギア側隔壁大径軸受部34Bと第1ギアシャフト支持部84との位置関係を示す。
FIG. 33 shows the positional relationship between the first gear side bulkhead large-
入力ギア7の入力アーム73が吸気カム25のカムノーズと接触しているとき、即ち第1出力ギア8によるローラロッカーアーム41の押し下げ量が最も大きいとき、第1ギアシャフト支持部84のカム面側端部84Bと第1ギア側キャップ35とが接触した状態にある。
When the
このように、上述した態様をもって第1ギアシャフト支持部84の周方向の長さを設定することにより、第1ギアシャフト支持部84により第1出力ギア8の周方向への揺動範囲が規制されることを回避することができるようになる。
Thus, by setting the circumferential length of the first gear
<実施形態の効果>
以上詳述したように、この第2実施形態にかかる可変動弁機構付きエンジンによれば、先の第1実施形態による前記(1)〜(3)の効果に加えて、以下に列記するような効果が得られるようになる。
<Effect of embodiment>
As described above in detail, according to the engine with a variable valve mechanism according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (3) according to the first embodiment, the following is listed. Effects can be obtained.
(4)本実施形態によれば、既存の部品(キャップ)を通じて当該エンジン1を生産することができるようになる。
(5)本実施形態によれば、ギアシャフト支持部84,94の周方向の長さが、各出力ギア8,9の周方向への揺動が規制されない範囲内で最も大きい長さに設定される。これにより、第1ギア側隔壁34及び第2ギア側隔壁37に対してのみシャフト支持部84,94をはめ込むための軸受部を形成した場合において、各出力ギア8,9の揺動抑制の効果を最大限まで高めることができるようになる。
(4) According to the present embodiment, the
(5) According to this embodiment, the circumferential length of the gear
<変更例>
なお、上記第2実施形態は、これを適宜変更した、例えば次のような形態として実施することもできる。
<Example of change>
In addition, the said 2nd Embodiment can also be implemented as the following forms which changed this suitably, for example.
・上記第2実施形態では、第1ギア側隔壁大径軸受部34B/第2ギア側隔壁大径軸受部37Bのみを通じて第1ギア側支持壁大径軸受部36B/第2ギア側支持壁大径軸受部39Bを構成したが、例えば次のように変更することもできる。即ち、第1ギア側隔壁大径軸受部34B/第2ギア側隔壁大径軸受部37Bに代えて、第1ギア側キャップ大径軸受部35B/第2ギア側キャップ大径軸受部38Bのみを通じて第1ギア側支持壁大径軸受部36B/第2ギア側支持壁大径軸受部39Bを構成することもできる。この場合は、第1ギア側隔壁34/第2ギア側隔壁37に対する加工が不要となる。
In the second embodiment, the first gear side support wall large
・支持部周方向長さRCは、上記第2実施形態にて設定した長さより短い長さに設定することもできる。
(その他の実施形態)
その他、上記各実施形態に共通して変更することができる要素を以下に列挙する。
-The support part circumferential direction length RC can also be set to the length shorter than the length set in the said 2nd Embodiment.
(Other embodiments)
In addition, elements that can be changed in common with each of the above embodiments are listed below.
・上記各実施形態では、ロッカシャフト53内にコントロールシャフト54が設けられた構造の可変動弁機構5を想定したが、例えば次のように変更することもできる。即ち、ロッカシャフト53を備えないとともにコントロールシャフト54上にバルブリフト機構5A(スライダギア6)を設けた構造の可変動弁機構を採用することもできる。この場合、コントロールシャフト54とスライダギア6との組み付け構造としては、上記各実施形態の可変動弁機構5と同様の機能を確保することのできる適宜の構造が採用される。
In each of the above embodiments, the
・上記各実施形態では、ギアシャフト支持部84,94を出力ギア8,9と一体に形成したが、出力ギア8,9と別体に形成することもできる。
・上記各実施形態では、吸気バルブ21の可変動弁機構5を備えたエンジン1に対して本発明を適用したが、排気バルブ22の可変動弁機構を備えたエンジンに対しても上記各実施形態に準じて本発明を適用することができる。
In each of the above embodiments, the gear
In each of the above embodiments, the present invention is applied to the
・可変動弁機構5の構成は、上記実施形態にて例示した構成に限られるものではない。要するに、バルブリフト機構を通じてエンジンバルブ(吸気バルブ及び排気バルブの少なくとも一方)の最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構であれば、任意の構成の可変動弁機構を採用することができる。
-The structure of the
・エンジン1の構成は、上記実施形態にて例示した構成に限られるものではない。要するに、上記可変動弁機構を備えたエンジンであれば、いずれのエンジンに対しても本発明を適用することができる。また、そうした場合にあっても、上記各実施形態の作用効果に準じた作用効果が奏せられるようになる。
-The structure of the
1…エンジン、11…シリンダブロック、12…シリンダヘッド、13…シリンダ、14…タイミングチェーン。
21…吸気バルブ、22…排気バルブ、23…吸気カムシャフト、24…排気カムシャフト、25…吸気カム、26…排気カム。
DESCRIPTION OF
21 ... Intake valve, 22 ... Exhaust valve, 23 ... Intake camshaft, 24 ... Exhaust camshaft, 25 ... Intake cam, 26 ... Exhaust cam
31…吸気カムシャフト支持壁、32…排気カムシャフト支持壁、33…ロッカシャフト支持壁、33A…第1ギア側支持壁、33B…第2ギア側支持壁、34…第1ギア側隔壁、34A…第1ギア側隔壁小径軸受部、34B…第1ギア側隔壁大径軸受部、35…第1ギア側キャップ、35A…第1ギア側キャップ小径軸受部、35B…第1ギア側キャップ大径軸受部、36A…第1ギア側支持壁小径軸受部、36B…第1ギア側支持壁大径軸受部、37…第2ギア側隔壁、37A…第2ギア側隔壁小径軸受部、37B…第2ギア側隔壁大径軸受部、38…第2ギア側キャップ、38A…第2ギア側キャップ小径軸受部、38B…第2ギア側キャップ大径軸受部、39A…第2ギア側支持壁小径軸受部、39B…第2ギア側支持壁大径軸受部、B1…ボルト、B2…ボルト孔。 31 ... Intake camshaft support wall, 32 ... Exhaust camshaft support wall, 33 ... Rocker shaft support wall, 33A ... First gear side support wall, 33B ... Second gear side support wall, 34 ... First gear side partition wall, 34A ... 1st gear side partition small diameter bearing part, 34B ... 1st gear side partition large diameter bearing part, 35 ... 1st gear side cap, 35A ... 1st gear side cap small diameter bearing part, 35B ... 1st gear side cap large diameter Bearing part, 36A ... 1st gear side support wall small diameter bearing part, 36B ... 1st gear side support wall large diameter bearing part, 37 ... 2nd gear side partition, 37A ... 2nd gear side partition small diameter bearing part, 37B ... 1st 2 gear side bulkhead large diameter bearing part, 38 ... second gear side cap, 38A ... second gear side cap small diameter bearing part, 38B ... second gear side cap large diameter bearing part, 39A ... second gear side support wall small diameter bearing Part, 39B ... second gear side support wall large diameter bearing part B1 ... bolt, B2 ... bolt holes.
41…ローラロッカーアーム、41A…ステムキャップ側端部、41B…ローラ、42…ラッシュアジャスタ、43…ステムキャップ、44…弁ばね、45…ばね。
5…可変動弁機構、5A…バルブリフト機構、51…動弁機構本体、52…アクチュエータ、53…ロッカシャフト、53A…長孔、53B…ロッカシャフト外周面、54…コントロールシャフト、54A…挿通穴。
41 ... Roller rocker arm, 41A ... Stem cap side end, 41B ... Roller, 42 ... Rush adjuster, 43 ... Stem cap, 44 ... Valve spring, 45 ... Spring.
DESCRIPTION OF
6…スライダギア、61…スライダギア入力スプライン、62…スライダギア第1出力スプライン、63…スライダギア第2出力スプライン、64…貫通孔、65…周溝、66…ピン挿入孔、67…コントロールピン、68…ブッシュ、68A…貫通孔。
6 ... Slider gear, 61 ... Slider gear input spline, 62 ... Slider gear first output spline, 63 ... Slider gear second output spline, 64 ... Through hole, 65 ... Circumferential groove, 66 ... Pin insertion hole, 67 ...
7…入力ギア、71…入力ギアスプライン、72…入力ギアハウジング、73…入力アーム、73A…シャフト、73B…ローラ、73L…支持アーム、73R…支持アーム。
8…第1出力ギア、81…第1出力ギアスプライン、82…第1出力ギアハウジング、82A…ベース部、82B…側壁、83…第1出力アーム、83A…カム面、84…第1ギアシャフト支持部、84A…支持部内周面、84B…カム面側端部、84C…反カム面側端部。
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
9…第2出力ギア、91…第2出力ギアスプライン、92…第2出力ギアハウジング、92A…ベース部、92B…側壁、93…第2出力アーム、93A…カム面、94…第2ギアシャフト支持部、94A…支持部内周面。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
このバルブリフト機構として、前記ロッカシャフト上に設けられるとともに前記コントロールシャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、 As the valve lift mechanism, a slider gear provided on the rocker shaft and moving in the axial direction in conjunction with the control shaft, an input gear provided on the slider gear and operating through a cam of the camshaft, Including an output gear provided on a slider gear and operating an engine valve drive device;
前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、 In the engine with a variable valve mechanism that changes the maximum valve lift amount of the engine valve through relative rotation of the input gear and the output gear with the movement of the slider gear in the axial direction.
前記入力ギアは、前記出力ギアと隣り合うところに設けられるものであり、 The input gear is provided adjacent to the output gear,
前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置に接触してこれを作動させる出力ギア本体部と、前記ロッカシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであり、 The output gear has an output gear main body portion that contacts and operates the valve drive device, and a shaft support portion that is formed in an aspect extending in the axial direction of the rocker shaft and contacts the outer peripheral surface of the shaft. The main body and the support are integrally formed,
前記シャフト支持部は、前記出力ギア本体部の端部から前記入力ギアとは反対側に向けて突出して設けられて前記出力ギア本体部の軸方向への揺動を規制するものである The shaft support portion is provided so as to protrude from an end portion of the output gear main body portion toward the side opposite to the input gear, and restricts swinging of the output gear main body portion in the axial direction.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
このバルブリフト機構として、前記ロッカシャフト上に設けられるとともに前記コントロールシャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、 As the valve lift mechanism, a slider gear provided on the rocker shaft and moving in the axial direction in conjunction with the control shaft, an input gear provided on the slider gear and operating through a cam of the camshaft, Including an output gear provided on a slider gear and operating an engine valve drive device;
前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、 In the engine with a variable valve mechanism that changes the maximum valve lift amount of the engine valve through relative rotation of the input gear and the output gear with the movement of the slider gear in the axial direction.
前記シリンダヘッドは、前記ロッカシャフトを支持する複数のシャフト支持壁を有するものであり、 The cylinder head has a plurality of shaft support walls that support the rocker shaft,
前記ロッカシャフトは、前記複数のシャフト支持壁にて支持された状態にて前記シリンダヘッドに固定されるものであり、 The rocker shaft is fixed to the cylinder head while being supported by the plurality of shaft support walls,
前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置を作動させる出力ギア本体部と、前記ロッカシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであり、 The output gear includes an output gear main body that operates the valve driving device, and a shaft support that is formed in an aspect extending in the axial direction of the rocker shaft and contacts the outer peripheral surface of the shaft. And the support part is integrally formed,
前記シャフト支持壁は、前記シャフト支持部がはめ込まれる案内溝を有するものであり、 The shaft support wall has a guide groove into which the shaft support portion is fitted,
前記シャフト支持部は、前記シャフト支持壁の案内溝にはめ込まれた状態にて前記出力ギア本体部とともに前記ロッカシャフトの周りを揺動するものであって、前記ロッカシャフトの外周面との接触により前記出力ギア本体部の軸方向への揺動を規制するものである The shaft support portion swings around the rocker shaft together with the output gear main body portion in a state where the shaft support portion is fitted in the guide groove of the shaft support wall, and is brought into contact with the outer peripheral surface of the rocker shaft. The output gear main body is restricted from swinging in the axial direction.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
このバルブリフト機構として、前記コントロールシャフト上に設けられるとともに同シャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、 As the valve lift mechanism, a slider gear provided on the control shaft and moving in the axial direction in conjunction with the shaft, an input gear provided on the slider gear and operating through a cam of the camshaft, and the slider Including an output gear provided on the gear and operating the valve drive device of the engine valve,
前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、 In the engine with a variable valve mechanism that changes the maximum valve lift amount of the engine valve through relative rotation of the input gear and the output gear with the movement of the slider gear in the axial direction.
前記入力ギアは、前記出力ギアと隣り合うところに設けられるものであり、 The input gear is provided adjacent to the output gear,
前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置に接触してこれを作動させる出力ギア本体部と、前記コントロールシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものであり、 The output gear has an output gear main body portion that contacts and operates the valve drive device, and a shaft support portion that is formed in an aspect extending in the axial direction of the control shaft and contacts the outer peripheral surface of the shaft. The main body and the support are integrally formed,
前記シャフト支持部は、前記出力ギア本体部の端部から前記入力ギアとは反対側に向けて突出して設けられて前記出力ギア本体部の軸方向への揺動を規制するものである The shaft support portion is provided so as to protrude from an end portion of the output gear main body portion toward the side opposite to the input gear, and restricts swinging of the output gear main body portion in the axial direction.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
このバルブリフト機構として、前記コントロールシャフト上に設けられるとともに同シャフトに連動して軸方向へ移動するスライダギアと、このスライダギア上に設けられてカムシャフトのカムを通じて作動する入力ギアと、前記スライダギア上に設けられてエンジンバルブのバルブ駆動装置を作動させる出力ギアとを含めて構成されるものを備え、 As the valve lift mechanism, a slider gear provided on the control shaft and moving in the axial direction in conjunction with the shaft, an input gear provided on the slider gear and operating through a cam of the camshaft, and the slider Including an output gear provided on the gear and operating the valve drive device of the engine valve,
前記スライダギアの軸方向への移動にともなう前記入力ギアと前記出力ギアとの相対回転を通じて前記エンジンバルブの最大バルブリフト量を変更する可変動弁機構付きエンジンにおいて、 In the engine with a variable valve mechanism that changes the maximum valve lift amount of the engine valve through relative rotation of the input gear and the output gear with the movement of the slider gear in the axial direction.
前記出力ギアは、前記バルブ駆動装置を作動させる出力ギア本体部と、前記コントロールシャフトの軸方向へ延びる態様で形成されて同シャフトの外周面に接触するシャフト支持部とを有し、これら本体部及び支持部が一体に形成されるものである The output gear includes an output gear main body that operates the valve driving device, and a shaft support that is formed in an aspect extending in the axial direction of the control shaft and contacts an outer peripheral surface of the shaft. And the support portion are integrally formed.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
前記コントロールシャフトは、シリンダヘッドに設けられた複数のシャフト支持壁を通じて支持されるものであり、 The control shaft is supported through a plurality of shaft support walls provided in the cylinder head,
前記シャフト支持壁は、前記シャフト支持部がはめ込まれる案内溝を有するものであり、 The shaft support wall has a guide groove into which the shaft support portion is fitted,
前記シャフト支持部は、前記シャフト支持壁の案内溝にはめ込まれた状態にて前記出力ギア本体部とともに前記コントロールシャフトの周りを揺動するものである The shaft support portion swings around the control shaft together with the output gear main body portion while being fitted in a guide groove of the shaft support wall.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
前記シャフト支持壁は、前記シリンダヘッドと一体に形成された隔壁とこの隔壁に組みつけられたキャップとを含めて構成されるものであり、 The shaft support wall includes a partition formed integrally with the cylinder head and a cap assembled to the partition,
前記案内溝は、前記シャフト支持部の形状に対応して前記隔壁及び前記キャップの少なくとも一方に形成されるものである The guide groove is formed in at least one of the partition wall and the cap corresponding to the shape of the shaft support portion.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
前記案内溝は、前記隔壁及び前記キャップのいずれか一方のみに形成されるものであり、 The guide groove is formed only in one of the partition wall and the cap,
前記シャフト支持部は、その周方向の長さ及び形成位置である形状特性が前記出力ギアの揺動を規制しない範囲内に設定されるものである The shaft support portion is set within a range in which the shape characteristic that is the circumferential length and the formation position does not restrict the swing of the output gear.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
前記案内溝の一端から他端までの周方向の長さを案内溝長さとし、前記出力ギアの揺動角度に対応する前記案内溝の周方向の長さを揺動長さとして、 The circumferential length from one end to the other end of the guide groove is defined as the guide groove length, and the circumferential length of the guide groove corresponding to the swing angle of the output gear is defined as the swing length.
前記シャフト支持部は、その周方向の長さが前記案内溝長さから前記揺動長さを除いた長さに設定されるものである The shaft support portion has a circumferential length set to a length obtained by removing the swing length from the guide groove length.
ことを特徴とする可変動弁機構付きエンジン。 An engine with a variable valve mechanism.
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