JP4246275B2

JP4246275B2 - Variable valve mechanism

Info

Publication number: JP4246275B2
Application number: JP08171497A
Authority: JP
Inventors: 昌弘藤本; 真一村田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 2009-04-02
Anticipated expiration: 2017-03-31
Also published as: JPH10274018A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気弁や排気弁を機関の運転状態に応じたタイミングで開閉制御する、可変動弁機構に関し、特に、入力回転の回転速度を一回転中で増減しながら出力しうる不等速継手を利用した、可変動弁機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
往復動式内燃機関（以下、エンジンという）には、吸気弁や排気弁（以下、これらを総称して機関弁又は単にバルブともいう）がそなえられるが、このようなバルブは、カムの形状や回転位相に応じたバルブリフト状態で駆動されるので、バルブの開閉タイミング及び開放期間（バルブを開放している期間をクランクの回転角度の単位で示した量）も、カムの形状や回転位相に応じることになる。
【０００３】
ところで、エンジンにそなえられた吸気弁や排気弁の場合には、エンジンの負荷状態や速度状態に応じて最適な開閉タイミングや開放期間が異なる。そこで、このようなバルブの開閉タイミングや開放期間を変更できるようにした、所謂可変バルブタイミング装置（可変動弁機構）が各種提案されている。
特に、カムとカムシャフトとの間に、偏心機構を用いた不等速継手を介装し、カムシャフト側回転軸に対してカム側回転軸を偏心した位置に設定することで、カムシャフトが１回転する間にカムをカムシャフトの回転速度に対して増減又は位相変化させうるようにして、偏心機構におけるかかるカム側回転軸の偏心状態（即ち、カム側回転軸の軸心軸位置）を調整することで、バルブの開閉タイミング及び開放期間を調整できるようにした技術も開発されている。
【０００４】
このような不等速継手を用いた技術は、例えば特公昭４７−２０６５４号，特開平３−１６８３０９号，特開平４−１８３９０５号，特開平６−１０６３０号等にて提案されている。
このような可変バルブタイミング装置の構成について簡単に説明すると、カム軸（カムシャフト）には、バルブを開閉駆動するカム部材が、上記カム軸に対して回転自在に嵌挿されており、このカム軸とカム部材との間には、カム軸に対して所定量偏心した偏心部材が配設されている。
【０００５】
また、カム軸の回転駆動力は、一旦偏心部材に伝達され、この偏心部材によりカム軸の回転駆動力が不等速にカム部材に伝達される。ここで、カム軸の回転中心に対してカム部材の回転中心が所定量偏心していることにより、カム軸が１回転する間にカム部材の回転速度が増減するのである。
そして、この偏心部材を回転させて偏心位相を調整することにより、バルブタイミングが変更されるのである。
【０００６】
ところで、このような可変バルブタイミング装置を吸気弁側と排気弁側との両方に設ける場合には、吸気弁側の偏心部材と排気弁側の偏心部材との両方の偏心位相を調整する必要がある。
そこで、各偏心部材の位相を調整するためのアクチュエータ（駆動手段）が必要となるが、吸気弁側と排気弁側との両方にこのようなアクチュエータを設けると、エンジンが大型化し、これにともない重量やコストも増加してしまう。
【０００７】
そこで、特開平３−１６８３０９号公報等では、吸気弁側の偏心部材を調整するためのギアと排気弁側の偏心部材を調整するためのギアとを設けるとともに、これら２つのギアに噛合する伝達手段（制御駆動ギア）を設け、この制御駆動ギアを駆動することで、吸気弁側及び排気弁側の両方の偏心部材の位相を同時に調整するようにした技術が開示されている（特開平３−１６８３０９号公報の第６図参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような従来の技術では、シリンダヘッド又はシリンダブロックの側面に制御駆動ギアの支持軸が設けられているが、このようなシリンダヘッド又はシリンダブロックの側面には、種々の補機類が配設されるため、制御駆動ギアを配設するための十分な空間を確保するのが困難である。
【０００９】
そこで、図１２に示すように、シリンダヘッド１０１の端部を加工して穴部１０１ａを設け、この穴部に制御駆動ギア（伝達手段）１４０を配設することも考えられるが、このように構成した場合には、シリンダヘッド１０１に大幅な加工が必要となり、コストが上昇してしまう。
しかも、従来の技術のように、制御駆動ギア１４０の回転中心を、偏心部材の位相を調整するギア１３９の回転中心より下方に配設した場合には、可変バルブタイミング装置の組み付け時に、最初に制御駆動ギア１４０を取り付けてから吸気側及び排気側の動弁機構を組み付けなければならず、作業性が良くないという課題がある。
【００１０】
すなわち、上述のような可変バルブタイミング装置をそなえた動弁機構では、吸気弁側及び排気弁側の偏心部材が所定の位相となるように各ギアの位置を調整して動弁機構の組み付け作業を行なう必要がある。これは、実際の組み付け状態が設計上の組み付け状態と異なってしまうと、バルブの開弁期間が設計値と異なってしまうからであり、組み付け作業時には、ギアの歯の位置を確実に所定の位置に合わせて作業を行なうことが要求される。
【００１１】
しかしながら、上述のように、偏心部材の位相を調整するギア１３９より下方に制御駆動ギア１４０を配設した場合には、偏心部材の位相を所定の状態に保って組み付けるのが困難であり、制御駆動ギア１４０とギア１３９との噛み合い状態にずれが生じやすいという課題がある。
また、各ギアの噛み合い状態にずれが生じないように組み付け作業を行なおうとすると、作業工数が増大してしまい生産性がよくないという課題があった。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、シリンダヘッドに大幅な変更を施すことなく、組み付け作業性に優れた、可変動弁機構を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の可変動弁機構は、内燃機関の吸気側及び排気側にそれぞれ設けられ、該内燃機関のクランク軸から回転駆動力が伝達されるカムシャフトと、該内燃機関の吸気側及び排気側に各気筒毎にそれぞれ設けられ吸気弁及び排気弁の少なくとも開弁時期を調整可能な弁作動調整手段と、該内燃機関の吸気側及び排気側にそれぞれ設けられ該弁作動調整手段に接続されれるとともに位相を変更することにより吸気弁及び排気弁の開弁時期を変更するコントロールシャフトと、該吸気側及び該排気側の該コントロールシャフトにそれぞれ設けられたギア部と、該内燃機関の吸気側及び排気側にそれぞれ設けられ該吸気及び排気側のギア部とそれぞれ噛合するギア部材と、該吸気側又は該排気側のコントロールシャフトの一方を回転駆動し該弁作動調整手段を運転状態に応じて作動させるアクチュエータと、該吸気側又は該排気側のコントロールシャフトの一方の回転駆動力を該吸気側又は該排気側のコントロールシャフトの他方に伝達するギア機構とをそなえ、該ギア機構が、少なくとも１つのギアと該ギアを軸支するキャリアとを有し、該ギアが該吸気側のギア部材及び該排気側のギア部材の両方と噛合し、該キャリアがカムシャフトの支持をするべく平滑に形成されたシリンダヘッドの上面と同一平面の取付面に取り付けられることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項２記載の本発明の可変動弁機構は、上記請求項１記載の機構において、該弁作動調整手段が、上記カムシャフトの回転軸線とは異なり且つ該回転軸線と平行な回転軸線を有する軸支部をそなえ該カムシャフトの外周に相対回転可能又は揺動可能に設けられた軸支部材と、該軸支部材に軸支された中間回転部材と、該カムシャフトと該中間回転部材とを連結して該中間回転部材を該カムシャフトと連動して回転可能とする第１接続部材と、該カムシャフトの回転軸線回りに回転し該吸気弁又は排気弁を開閉駆動するカム部を有する第２回転軸部材と、該中間回転部材と該第２回転軸部材とを連結して該第２回転軸部材を該中間回転部材と連動して回転可能とする第２接続部材とをそなえ、該ギア機構が、該吸気側のコントロールシャフトと該排気側のコントロールシャフトとの軸線間に配置されるとともに、該クランク軸の回転力の入力側と反対側の該シリンダヘッド端部に設けられていることを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。なお、図１〜図９は、本発明の一実施形態としての可変動弁機構を示すものであり、図１０，図１１はその変形例を示す図である。
【００１６】
本実施形態にかかる内燃機関は、レシプロ式の内燃機関であり、また、この実施形態にかかる可変動弁機構は、気筒上方に設置された吸気弁又は排気弁（これらを総称して、機関弁又は単にバルブという）を駆動するようにそなえられている。
【００１７】
まず、可変動弁機構の全体構成について説明する。
図５，図６，図７は本可変動弁機構を示す斜視図，断面図，模式的配置図（軸方向端面から見た模式図）であり、図５，図６に示すように、シリンダヘッド１には、図示しない吸気ポート又は排気ポートを開閉すべくバルブ（吸気弁又は排気弁）２が装備されており、このバルブ２のステム端部２Ａには、バルブ２を閉鎖側に付勢するバルブスプリング３（図７参照）が設置されている。
【００１８】
さらに、バルブ２のステム端部２Ａには、ロッカアーム８が当接しており、このロッカアーム８にカム６が当接している。そして、カム６の凸部（カム山部分）６Ａによってバルブスプリング３の付勢力に抗するようにしてバルブ２が開方向へ駆動される。本可変動弁機構は、このようなカム６を回動させるためにそなえられている。
【００１９】
本可変動弁機構には、図５，図６に示すように、ベルト（タイミングベルト）４１とプーリ４２とを介して、エンジンのクランク軸（図示略）に連動してクランク軸の１／２の回転速度で回転駆動されるカムシャフト（第１回転軸部材）１１と、このカムシャフト１１の外周に設けられたカムローブ（第２回転軸部材）１２とをそなえ、カム（カム部）６はこのカムローブ１２の外周に突設されている。このカムローブ１２の外周は、図６に示すように、シリンダヘッド１側の軸受部（カムキャップ）７によって回転自在に軸支されている。
【００２０】
また、カムシャフト１１はこのカムローブ１２を介して軸受部７に支持されるが、カムシャフト１１の端部は、同一軸心線上に結合された端部部材４３を介してシリンダヘッド１の軸受部１Ａに軸支されている。
【００２１】
なお、軸受部７は、図６，図７に示すように、二つ割れ構造になっており、シリンダヘッド１に形成された軸受下半部７Ａと、この軸受下半部７Ａに上方から接合される軸受キャップ７Ｂと、軸受下半部７Ａに軸受キャップ７Ｂを結合するボルト７Ｃとから構成される。
また、図７に示すように、軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとの接合面７Ｄは、図示しないシリンダの軸心線と直交するようにほぼ水平に設定されており、図６，図７におけるほぼ鉛直方向（上下方向）に向けて締結されるボルト７Ｃによって、軸受下半部７Ａと軸受キャップ７Ｂとがほぼ鉛直方向に強固に結合されている。
【００２２】
また、カムシャフト１１とカムローブ１２との間には不等速継手１３が設けられており、これらカムローブ１２及び不等速継手１３により、バルブ開弁時期を連続的又は段階的に調整しうる弁作動調整手段５０が構成されている。
なお、本可変動弁機構は、多気筒エンジンに適しており、多気筒エンジンに適用した場合には、各気筒毎に、カムローブ１２及び不等速継手１３を設けるようにする。ここでは、一例として本可変動弁機構を直列４気筒エンジンに適用した場合を説明する。
【００２３】
この不等速継手１３は、カムシャフト１１の外周に回動可能に支持されたコントロールディスク（軸支部材）１４と、このコントロールディスク１４に一体的に設けられた偏心部（軸支部）１５と、この偏心部１５の外周に遊嵌された係合ディスク（中間回転部材）１６と、係合ディスク１６に接続された第１スライダ部材（第１接続部材、又はカム軸側ピン部材）１７及び第２スライダ部材（第２接続部材、又はカムローブ側ピン部材）１８とをそなえている。なお、コントロールディスク（軸支部材）１４をハーモニックギアともいい、係合ディスク１６をハーモニックリングともいう。
【００２４】
偏心部１５は、図６に示すように、カムシャフト１１の回転中心（第１回転中心軸線）Ｏ₁ から偏心した位置に回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ を有しており、係合ディスク１６はこの偏心部１５の中心Ｏ₂ の回りに回転するようになっている。
第１スライダ部材１７及び第２スライダ部材１８は、図５に示すように、それぞれその先端にスライダ本体部（切り欠き部）２１，２２をそなえ、その他端側にドライブピン部２３，２４をそなえている。
【００２５】
また、係合ディスク１６の一面には、図６に示すように、半径方向（ラジアル方向）に、第１スライダ部材１７のスライダ本体部２１が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ａと、第２スライダ部材１８のスライダ本体部２２が摺動自在に嵌合したスライダ用溝１６Ｂとが形成されている。ここでは、２つのスライダ用溝１６Ａ，１６Ｂが互いに１８０°だけ回転位相をずらせるように同一直径上に配置されている。
【００２６】
また、カムシャフト１１にはドライブアーム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が設けられている。このうち、ドライブアーム１９には、第１スライダ部材１７のドライブピン部２３が回転自在に嵌入する穴部１９Ａが設けられ、アーム部２０には、第２スライダ部材１８のドライブピン部２４が回転自在に嵌入する穴部２０Ａが設けられている。
【００２７】
なお、ドライブアーム１９は、カムローブ１２とコントロールディスク１４との間のアーム部２０を除く空間に、カムシャフト１１から半径方向（ラジアル方向）に突出するように設けられ、ロックピン２５によりカムシャフト１１と一体回転するように結合されている。一方、アーム部２０はカムローブ１２の端部を、係合ディスク１６の一側面に近接する位置まで半径方向（ラジアル方向）及び軸方向へ突出させるように一体形成されている。
【００２８】
ところで、スライダ本体部２１と溝１６Ａとの間では、図７に示すように、スライダ本体部２１の外側平面２１Ｂ，２１Ｃと溝１６Ａの内壁平面２８Ａ，２８Ｂとの間で、溝１６Ｂとスライダ本体部２２との間では、溝１６Ｂの内壁平面２８Ｃ，２８Ｄとスライダ本体部２２の外側平面２２Ｂ，２２Ｃとの間で、それぞれ回転力の伝達が行なわれる。
【００２９】
このように回転を伝達する際に、係合ディスク１６が偏心していることにより、係合ディスク１６はカムシャフト１１に対して先行したり遅延したりすることを繰り返し、また、カムローブ１２は係合ディスク１６に対して先行したり遅延したりすることを繰り返しながら、カムローブ１２がカムシャフト１１とは不等速で回転するようになっている。
【００３０】
したがって、例えば機関の回転数（回転速度）等の機関の運転状態に応じて、第２回転中心軸線Ｏ₂ の位置を連続的又は段階的に調整すれば、機関の運転状態に常に適した特性でバルブ２を駆動させることができる。
係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ を位置調整するためには、係合ディスク１６を偏心状態に支持する偏心部１５を回転させればよいので、本機構には、偏心部１５を有するコントロールディスク１４を回転させて偏心部１５の偏心位置を調整する偏心位置調整機構３０が設けられている。
【００３１】
この偏心位置調整機構３０は、図５，図６に示すように、コントロールディスク１４の外周に形成された偏心制御ギア３１と、この偏心制御ギア３１と噛合するコントロールギア３５をそなえカムシャフト１１と平行に設置された制御用部材としてのギア軸（コントロールシャフト）３２と、このコントロールシャフト３２を回転駆動するためのアクチュエータ（駆動手段）３３とをそなえて構成されており、ＥＣＵ３４を通じて作動を制御するようになっている。
【００３２】
つまり、図５に示すように、ＥＣＵ３４に、エンジン回転数センサ（図示略）からの検出情報（エンジン回転数情報），スロットルポジションセンサからの検出情報（ＴＰＳ情報），エアフローセンサ（図示略）からの検出情報（ＡＦＳ情報）等が入力されるようになっており、偏心位置調整機構３０におけるモータの制御は、これらの情報に基づいて、エンジンの回転速度や負荷状態に応じて行なうようになっている。
【００３３】
そして、例えばエンジンの高速時や高負荷時には、バルブの開放期間を長期間にするようにコントロールディスク１４の回転位相を調整する。また、エンジンの低速時や低負荷時には、バルブの開放期間を短期間にするようにコントロールディスク１４の回転位相を調整する。
【００３４】
ところで、図５に示すように、コントロールシャフト３２にそなえられたコントロールギア３５は、２つのギア３５Ａ，３５Ｂからなるシザースギアであって、一方のギア３５Ａはコントロールシャフト３２に固定されているが、他方のギア３５Ｂはコントロールシャフト３２に対して回転可能に装備されている。つまり、ギア３５Ｂは、ギア３５Ａに当接するように配設されており、コントロールシャフト３２の外周に固定されるジャーナル３６との間に装備されたねじりスプリング３８によって、回転方向への付勢力を受けるように設置され、両ギア３５Ａ，３５Ｂによって、コントロールディスク１４側の偏心制御ギア３１とコントロールギア３５とがガタつくことなく噛合するようになっている。
【００３５】
なお、偏心位置調整機構３０の設置にあたっては、既に設置されているカムシャフト１１外周のコントロールディスク１４側の偏心制御ギア３１に対して、両ギア３５Ａ，３５Ｂを噛合させた上で、ジャーナル３６をコントロールシャフト３２に対して回転させながら軸方向所定位置に配置することで、ギア３５Ｂに軸方向付勢力及び回転方向付勢力を与えておいてから、ジャーナル３６を回り止めピン３６Ａによりコントロールシャフト３２と一体回転するように固定する。
【００３６】
また、本可変動弁機構を多気筒エンジン（本実施形態の場合は、４気筒エンジン）に適用した場合には、各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３（即ち、弁作動調整手段５０）を設けることになるが、ここでは、各気筒に、吸気弁駆動用の可変動弁機構と、排気弁駆動用の可変動弁機構とをそなえている。つまり、図８に示すように、吸気弁用カムシャフト１１_INと排気弁用カムシャフト１１_EXとをそなえ、吸気弁用カムシャフト１１_INにおいても排気弁用カムシャフト１１_EXにおいても、それぞれ各気筒毎にカムローブ１２及び不等速継手１３がそなえられる。
【００３７】
そして、偏心位置調整機構３０は、吸気弁用カムシャフト１１_INに各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギア３１と、排気弁用カムシャフト１１_EXにやはり各気筒毎に装備されたコントロールディスク１４側の偏心制御ギア３１と、吸気弁用カムシャフト１１_INに隣接した吸気弁側コントロールシャフト３２と、排気弁用カムシャフト１１_EXに隣接した排気弁側コントロールシャフト３２と、これらの各コントロールシャフト３２において各気筒毎に設置されて各偏心制御ギア３１と噛合するコントロールギア３５及びジャーナル３６及びスプリング３８とをそなえている。
【００３８】
一方、アクチュエータ３３はスプロケット（端部部材）４３と反対側端部の図示しないシリンダヘッド側部分に１つだけそなえられ、ここでは、排気弁用カムシャフト１１_EXの軸端部にアクチュエータ３３がそなえられる。
なお、このアクチュエータ３３の取り付け位置は特に限定されるものではなく、吸気用カムシャフト１１_INの軸端部に設けてもよい。
【００３９】
このアクチュエータ３３は、ジョイント３３Ａを介して排気弁側ドライブギア機構３９Ａに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギア機構３９Ａから排気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、排気弁用カムシャフト１１_EXの各偏心制御ギア３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００４０】
この一方、排気弁側ドライブギア機構３９Ａはインタメディエイトギア機構（伝達機構）４０を介して吸気弁側ドライブギア機構３９Ｂに接続されており、アクチュエータ３３の駆動力は、排気弁側ドライブギア機構３９Ａ，インタメディエイトギア機構４０，吸気弁側ドライブギア機構３９Ｂを経て吸気弁側コントロールシャフト３２に伝達され、吸気弁用カムシャフト１１_INの各偏心制御ギア３１の回転駆動が行なわれるようになっている。
【００４１】
したがって、図９に示すように、排気弁側（図中ＥＸ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギア機構３９Ａ，排気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギア３５を介して各偏心制御ギア３１に伝達され、吸気弁側（図中ＩＮ参照）では、アクチュエータ３３の駆動力は、ドライブギア機構３９Ａ，インタメディエイトギア機構４０，ドライブギア機構３９Ｂ，吸気弁側コントロールシャフト３２及び各コントロールギア３５を介して各偏心制御ギア３１に伝達されるようになっている。
【００４２】
なお、図８に示すように、各ドライブギア機構３９Ａ，３９Ｂは、いずれも、ドライブギア（ギア部材）３９ｅと、コントロールシャフト３２の端部に固定されたギア（ギア部）３９ｆとから構成されている。このうちドライブギア３９ｅは、軸３９ａに固定された固定ギア３９ｂと、スプリング３９ｃを介して装備された可動ギア３９ｄとの２枚のギアからなるシザースギアにより構成されており、可動ギア３９ｄがスプリング３９ｃにより回転方向に付勢された状態で、固定ギア３９ｂと共にギア３９ｆと噛合してドライブギア機構３９Ａ，３９Ｂにガタが生じないようになっている。
【００４３】
なお、各ドライブギア機構３９Ａ，３９Ｂのシザースギア（ドライブギア）３９ｅ（即ち、ギア３９ｂ，３９ｄ）は各偏心制御ギア３１と等しい歯数に設定され、各ドライブギア機構３９Ａ，３９Ｂのギア３９ｆは各コントロールギア３５と等しい歯数に設定されており、アクチュエータ軸の回転角度と偏心制御ギア３１の回転角度とが等しくなるように設定されている。
【００４４】
さて、ここで上述のインタメディエイトギア機構（伝達機構）４０について説明すると、このインタメディエイトギア機構４０は、図８に示すように、アクチュエータ３３の配設された側、即ち、クランク軸の回転力の入力側とは反対側のシリンダヘッド１の端部に設けられている。
また、図１〜図３に示すように、インタメディエイトギア機構４０は、互いに噛合する２つのギア４０ａ，４０ｂと、これらのギア４０ａ，４０ｂを軸支するキャリア（基台）４０ｄとから構成されている。
【００４５】
また、このキャリア４０ｄには、図２に示すように、各ギア４０ａ，４０ｂを支持するための支持部４０ｄ−１，４０ｄ−２が設けられており、各ギア４０ａ，４０ｂは、互いに噛合しながらこれらの支持部４０ｄ−１，４０ｄ−２にそれぞれ回転可能に支持されている。
そして、図１に示すように、このインタメディエイトギア機構４０では、排気弁側のドライブギア３９ｅとギア４０ａとが噛合し、吸気弁側のドライブギア３９ｅとギア４０ｂとが噛合するようになっており、この場合には、吸気弁側のドライブギア３９ｅは、排気弁側のドライブギア３９ｅの回転方向と逆方向に同速度で回転駆動されるようになっている。
【００４６】
一方、図４に示すように、シリンダヘッド１の上面には、シリンダヘッド枠部部１００と同一平面となるようにキャリア取付面４０ｆが形成されており、キャリア４０ｄはこの取付面４０ｆに取り付けられるようになっている。
そして、インタメディエイトギア機構４０をこのように構成することにより、アクチュエータ３３からの回転駆動力は、排気弁側のドライブギア３９ｅからギア４０ａ，４０ｂを介して吸気弁側のドライブギア３９ｅに伝達され、この吸気弁側のドライブギア３９ｅに噛合したギア３９ｆを介して吸気弁側のコントロールシャフト３２に伝達されることになる。
【００４７】
すなわち、吸気弁側のコントロールシャフト３２が回転駆動されることにより、コントロールシャフト３２上に設けられたコントロールギア３５を介して偏心制御ギア３１が回転駆動され、係合ディスク１６の回転中心位置が調整されるのである。
ところで、本可変動弁機構では、上述したようにキャリア４０ｄをシリンダヘッド１の上面に取り付けることにより、インタメディエイトギア機構４０のギア４０ａ，４０ｂの回転中心がドライブギア３９ｅ，３９ｅの回転中心よりも上方に配設される。
【００４８】
つまり、図８に示すように、吸気弁側及び排気弁側のドライブギア３９ｅ，３９ｅはともにカムシャフト１１（１１_EX，１１_IN）と同軸上に設けられているので、キャリア４０ｄをシリンダヘッド１の上面に設けることにより、各ギア４０ａ，４０ｂの軸心をドライブギア３９ｅ，３９ｅの軸心よりも上方に配置することができるのである。
【００４９】
そして、本可変動弁機構では、各ギア４０ａ，４０ｂの軸心をドライブギア３９ｅ，３９ｅの軸心よりも上方に配置することで、可変動弁機構の組み付け作業時には、まず、シリンダヘッド１上に吸気弁側及び排気弁側の動弁機構を所定の状態で配設した後、インタメディエイトギア機構４０を吸気弁側と排気弁側との動弁機構の間隙部Ａ（図４参照）から矢印の方向にスライドさせて、取付面４０ｆに組み付けることができるため、作業性が大きく向上する。
【００５０】
すなわち、このような可変動弁機構では、組み付け作業時にはシリンダヘッド１上に吸気弁側及び排気弁側の動弁機構を所定の状態となるように配設してからインタメディエイトギア機構４０を組み付けるが、この場合に、吸気側のドライブギア３９ｅと排気側のドライブギア３９ｅとの歯の位置が所定の噛合状態で組み付けられないと、吸気側と排気側とのバルブ２の開弁期間が、組み付け後の実際のバルブ開弁特性と組み付け前の設計上のバルブ開弁特性とで異なり、可変動弁機構の性能を十分に引き出せなくなるという不具合がある。
【００５１】
このため、従来では、インタメディエイトギア機構４０の組み付け時に各ドライブギア３９ｅ，３９ｅとの歯の噛み合いが所定の状態となるよう、別途固定治具を用いて所定位置に固定した状態で組み付けを行なう必要があり、作業効率が悪化していた。
これに対し、本発明の可変動弁機構では、上述したように、インタメディエイト機構４０をドライブギア３９ｅの歯すじ方向にスライドさせて、取付面４０ｆに組み付けることができ、特別な固定治具を用いずに吸気側と排気側とのドライブギア３９ｅ，３９ｅ回転方向のずれを生じさせることなく容易に組み付け作業ができる。
【００５２】
また、本実施形態では、インタメディエイトギア機構４０を予めキャリア４０ｄの支持部４０ｄ−１，４０ｄ−２に各ギア４０ａ，４０ｂを取り付けて、アッセンブリ化してから、このインタメディエイトギア機構４０のアッセンブリをシリンダヘッド１の取付面４０ｆに取り付るため、さらに容易な組み付け作業ととなる。
【００５３】
本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構は、上述のように構成されているので、このような可変動弁機構をそなえた内燃機関では、偏心位置調整機構３０を通じて、コントロールディスク１４の回転位相を調整しながら、バルブの開度特性が制御される。
【００５４】
つまり、ＥＣＵ３４において、エンジン回転数情報や吸入空気量情報等に基づき、エンジンの回転速度や負荷状態に応じたコントロールディスク１４の回転位相を設定して、ポジションセンサの検出信号に基づいて、コントロールディスク１４の実際の回転位相が設定された状態になるように、アクチュエータ３３の作動制御を通じてコントロールディスク１４を駆動する。
【００５５】
そして、このＥＣＵ３４によるアクチュエータ３３の作動制御を通じて、偏心部１５を回動させて位相角度を調整し、係合ディスク１６の回転中心（第２回転中心軸線）Ｏ₂ を変位させながら、例えばエンジンの回転速度やエンジンの負荷が高くなるほど、バルブ開放期間を長くしていき、逆に、エンジンの回転速度やエンジンの負荷が低くなるほど、バルブ開放期間を短くしていく。
【００５６】
このようにして、エンジンの運転状態に応じてコントロールディスク１４の回転位相（位置）を制御しながら、エンジンの運転状態に適したバルブ駆動を行なえるようになる。特に、バルブのリフト特性は、連続的に調整することができるので、常にエンジンの運転状態に最適の特性でバルブ駆動を行なえるようになるのである。
【００５７】
そして、本可変動弁機構では、アクチュエータ３３からの回転駆動力は排気弁側のドライブギア３９ｅからインタメディエイトギア機構４０を介して吸気弁側のドライブギア３９ｅに伝達される。また、吸気弁側のドライブギア３９ｅに伝達された回転駆動力は、ギア３９ｆを介して吸気弁側のコントロールシャフト３２に伝達され、このコントロールシャフト３２上に設けられたコントロールギア３５を介して吸気側のコントロールディスク１４の回転位相が制御される。
【００５８】
一方、排気弁側では、アクチュエータ３３の回転駆動力は、排気弁側のドライブギア３９ｅから直接排気弁側のギア３９ｆを介して排気弁側のコントロールシャフト３２に伝達され、コントロールシャフト３２上に設けられたコントロールギア３５を介して排気側コントロールディスク１４の回転位相が制御される。
そして、本可変動弁機構では、インタメディエイトギア機構４０の各ギア４０ａ，４０ｂをドライブギア３９ｅ，３９ｅよりも上方に配設し、各ギア４０ａ，４０ｂを軸支するキャリア４０ｄをシリンダヘッド１の上面に取り付けるようにすることで、可変動弁機構の組み付け時の作業性が大幅に向上する。
【００５９】
すなわち、このような可変動弁機構の組み付け作業時には、まず、シリンダヘッド１上に吸気弁側及び排気弁側の動弁機構を所定の状態で配設する。そして、その後、インタメディエイトギア機構４０が組み付けられる。
この場合には、インタメディエイトギア機構４０は、キャリア４０ｄの支持部４０ｄ−１，４０ｄ−２に各ギア４０ａ，４０ｂを取り付けて、アッセンブリ化してから、このインタメディエイトギア機構４０のアッセンブリをシリンダヘッド１の間隙部Ａ（図４参照）からスライドさせてキャリア４０ｄを取付面４０ｆに取り付ける。
【００６０】
そして、本発明の可変動弁機構では、シリンダヘッド１の上方からインタメディエイトギア機構４０のアッセンブリを取り付けるように構成することで、インタメディエイトギア機構４０と各ドライブギア３９ｅ，３９ｅとの噛み合い状態がずれることなく、容易に組み付け作業を行なうことができるのである。また、組み付け作業自体も容易なものとなる。
【００６１】
なお、本実施形態のように、インタメディエイトギア機構４０を構成するギアを複数とすることにより、インタメディエイトギア機構４０の高さを抑制することができ、小型で軽量な可変動弁機構を提供することができる。
また、インタメディエイトギア機構４０を、アクチュエータ３３の配設された側（即ち、クランク軸の回転力の入力側とは反対側）のシリンダヘッド１の端部に設けることにより、特別なスペースを確保せずに、シリンダヘッド１上にインタメディエイトギア機構４０を配設することができる。つまり、シリンダヘッド１のクランク軸の回転力の入力側には、プーリ４２及びタイミングベルト４１等が配設されているため、このようなインタメディエイトギア機構４０を取り付けるのが困難であるが、クランク軸の回転力の入力側とは反対側にインタメディエイトギア機構４０を設けることで、シリンダヘッド１の大型化を招くことなくインタメディエイトギア機構４０を配設することができるという利点がある。
【００６２】
さらには、シリンダヘッド１には、取付面４０ｆを同一平面で加工するだけでよいので、従来の技術のように、シリンダヘッド１に大幅な加工を施す必要がなくなり、加工工数やコストを低減することができる。
また、本実施形態のように、インタメディエイトギア機構４０を構成するギアの数が偶数（例えば２個）であれば、シリンダヘッド１の上方（図１中矢印Ｂ）からの組み付けが可能となる。すなわち、ギアの数が偶数であれば、各ドライブギア３９ｅ，３９ｅの回転方向が逆方向となるため、キャリア４０ｄをシリンダヘッド１の取付面４０ｆに完全に当接させる以前に各ギア（この場合ギア４０ａ，４０ｂ）をそれぞれドライブギア３９ｅ，３９ｅに噛合させ、その後、各ギア４０ａ，４０ｂ，３９ｅ，３９ｅを回転駆動させながら、キャリア４０ｄをシリンダヘッド１の取付面４０ｆに一致するようにインタメディエイトギア機構４０の取り付け作業を行なうことができる。この場合、相対的なギアの歯の噛み合いのずれは生じず、本実施形態と同様な効果を得ることができる。
【００６３】
また、インタメディエイトギア機構４０のキャリア４０ｄのみを先にシリンダヘッド１に取り付けて、各ギア４０ａ，４０ｂを歯すじ方向に沿ってキャリア４０ｄの軸支部４０ｄ−１，４０ｄ−２に取り付けるようにしてもよい。このような組み付けによっても、インタメディエイトギア機構４０と各ドライブギア３９ｅ，３９ｅとの噛み合い状態がずれることなく、容易に組み付け作業を行なうことができる。
【００６４】
また、本実施形態では、インタメディエイトギア機構４０を２つのギア４０ａ，４０ｂにより構成した場合について説明したが、ギアの数は勿論２つに限定されるものではなく、３つ以上でもよく、また１つであってもよい。このようなギアの数は、吸気側及び排気側のカムシャフト１１の軸間距離やシリンダヘッド１の高さ方向の空間の余裕等に応じて適宜決定すればよいが、車両用のエンジンに本可変動弁機構を適用する場合には、２つ又は３つが好ましい。
次に、本発明の一実施形態の変形例について図１０，図１１を用いて説明すると、この変形例では、上述のインタメディエイトギア機構４０のギアを３つのギア４０ａ，４０ｂ，４０ｃで構成した場合を示すものであり、これ以外は、上述の実施形態と同様に構成されたものである。
【００６５】
すなわち、図１０に示すように、排気弁側のドライブギア３９ｅと吸気弁側のドライブギア３９ｅとの間には、３つのギア４０ａ，４０ｂ，４０ｃをそなえたインタメディエイトギア機構４０が設けられており、各ギア４０ａ，４０ｂ，４０ｃにより、排気弁側のドライブギア３９ｅの回転が吸気側のドライブギア３９ｅに伝達されるようになっている。
【００６６】
したがって、この場合には、吸気弁側のドライブギア３９ｅは、排気弁側のドライブギア３９ｅの回転方向と同方向に同速度で回転駆動されるようになっているのである。
また、各ギア４０ａ〜４０ｃは、図１１に示すようなキャリア４０ｄに軸支されるとともに、このキャリア４０ｄは、シリンダヘッド１に取り付けられている。
【００６７】
そして、このようにインタメディエイト機構４０を３つのギア４０ａ，４０ｂ，４０ｃにより構成することにより、やはり、インタメディエイトギア機構４０の組み付け時に各ドライブギア３９ｅ，３９ｅとの噛み合い状態がずれることなく、容易に組み付け作業を行なうことができる利点がある。
なお、この場合には、インタメディエイトギア機構４０をアッセンブリ化してからシリンダヘッド１の上面側から組み付けるのが困難であれば、インタメディエイトギア機構４０のキャリア４０ｄのみを先にシリンダヘッド１に取り付けて、各ギア４０ａ〜４０ｃを歯すじ方向に沿ってキャリア４０ｄに取り付けるのが好ましい。
【００６８】
そして、このような組み付けにより、インタメディエイトギア機構４０と各ドライブギア３９ｅ，３９ｅとの噛み合い状態がずれることなく、容易に組み付け作業を行なうことができるのである。
なお、本発明の可変動弁機構は、上述のような実施形態やその変形例に限定されるものではなく、例えば特公昭４７−２０６５４号公報，特開平３−１６８３０９号公報，特開平４−１８３９０５号公報及び特開平６−１０６３０号公報等に開示された動弁機構の吸気側と排気側とに設けた場合にも適用できる技術であり、これ以外にも、本発明の要旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の可変動弁機構によれば、ギア機構をシリンダヘッドの上方から組み付けることができるので、組み付け作業時のギア部材とギア部との噛み合いにずれが生じることがなく、組み付け作業性に優れた可変動弁機構を提供することができる。また、キャリアがカムシャフトを支持するべく平滑に形成されたシリンダヘッドの上面と同一平面の取付面に取り付けられるので、取付面をシリンダヘッドの形成時に同時に加工できる。したがって、従来技術のようにシリンダヘッドに特別な加工を施す必要もないので、作業工数の低減を図ることができ、また、これにともないコストを抑制することができるという利点がある。
【００７０】
また、請求項２記載の本発明の可変動弁機構によれば、ギア機構を取り付けるために大きなスペースを確保する必要がなくなり、シリンダヘッドの大型化を回避することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての可変動弁機構における要部構成を示す模式図であってエンジン正面から見た図である。
【図２】本発明の一実施形態としての可変動弁機構における伝達機構を説明するための図であって上面から見た図である。
【図３】本発明の一実施形態としての可変動弁機構における伝達機構を説明するための図であって、正面から見た図である。
【図４】本発明の一実施形態としての可変動弁機構の適用されるエンジンのシリンダヘッドの一部を示す上面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の要部縦断面図である。
【図７】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構における不等速継手の要部配置を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構における分解斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態にかかる可変動弁機構の偏心位置調整の動力伝達経路を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての可変動弁機構における変形例を示す図であって、エンジン正面から見た図である。
【図１１】本発明の一実施形態としての可変動弁機構における変形例を示す図であって、エンジン上面から見た図である。
【図１２】本発明の創案過程で考案された可変動弁機構の伝達機構を示す図である。
【符号の説明】
８ロッカアーム
１１カムシャフト（第１回転軸部材）
１２カムローブ（第２回転軸部材）
１３不等速継手
１４コントロールディスク（軸支部材又はハーモニックギア）
１５偏心部（軸支部）
１６係合ディスク（中間回転部材又はハーモニックリング）
３０偏心位置調整機構
３１偏心制御ギア
３２制御用部材としてのギア軸（コントロールシャフト）
３３アクチュエータ（駆動手段）
４０インタメディエイトギア機構（伝達機構）
４０ａ，４０ｂ，４０ｃギア
４０ｄキャリア（基台）
４０ｆキャリア取付面
５０弁作動調整手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable valve mechanism that controls opening and closing of intake valves and exhaust valves of an internal combustion engine at a timing according to the operating state of the engine, and in particular, can output while increasing or decreasing the rotational speed of an input rotation in one rotation. The present invention relates to a variable valve mechanism using an inconstant velocity joint.
[0002]
[Prior art]
A reciprocating internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) is provided with an intake valve or an exhaust valve (hereinafter collectively referred to as an engine valve or simply a valve). Since the valve is driven in a valve lift state corresponding to the rotation phase, the valve opening / closing timing and opening period (the amount of time the valve is opened in units of the crank rotation angle) also depends on the cam shape and rotation phase. Will respond.
[0003]
By the way, in the case of an intake valve or an exhaust valve provided in an engine, the optimum opening / closing timing and opening period differ depending on the load state and speed state of the engine. Therefore, various so-called variable valve timing devices (variable valve mechanisms) have been proposed that can change the opening / closing timing and opening period of such valves.
In particular, an inconstant-velocity joint using an eccentric mechanism is interposed between the cam and the camshaft, and the camshaft is set at a position that is eccentric with respect to the camshaft-side rotating shaft. The cam can be increased, decreased, or phase-changed with respect to the rotational speed of the camshaft during one rotation so that the eccentric state of the cam-side rotating shaft in the eccentric mechanism (that is, the axial center position of the cam-side rotating shaft). A technique has also been developed in which the opening / closing timing and opening period of the valve can be adjusted by adjustment.
[0004]
Techniques using such an inconstant velocity joint have been proposed in, for example, Japanese Patent Publication No. 47-20654, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-168309, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-183905, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-10630.
Briefly explaining the configuration of such a variable valve timing device, a cam member for driving the opening and closing of a valve is fitted into a cam shaft (cam shaft) so as to be rotatable with respect to the cam shaft. An eccentric member that is eccentric by a predetermined amount with respect to the cam shaft is disposed between the shaft and the cam member.
[0005]
The rotational driving force of the cam shaft is once transmitted to the eccentric member, and the rotational driving force of the cam shaft is transmitted to the cam member at an unequal speed by the eccentric member. Here, since the rotation center of the cam member is eccentric by a predetermined amount with respect to the rotation center of the cam shaft, the rotation speed of the cam member increases or decreases during one rotation of the cam shaft.
The valve timing is changed by rotating the eccentric member to adjust the eccentric phase.
[0006]
By the way, when such a variable valve timing device is provided on both the intake valve side and the exhaust valve side, it is necessary to adjust the eccentric phase of both the eccentric member on the intake valve side and the eccentric member on the exhaust valve side. is there.
Therefore, an actuator (driving means) for adjusting the phase of each eccentric member is required. However, if such an actuator is provided on both the intake valve side and the exhaust valve side, the engine becomes larger, and accordingly Weight and cost will also increase.
[0007]
In Japanese Patent Laid-Open No. 3-168309, etc., a gear for adjusting the eccentric member on the intake valve side and a gear for adjusting the eccentric member on the exhaust valve side are provided, and transmission that meshes with these two gears. A technique is disclosed in which means (control drive gear) is provided and the phases of the eccentric members on both the intake valve side and the exhaust valve side are adjusted simultaneously by driving the control drive gear (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 3). No. 168309 (see FIG. 6).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such a conventional technique, the support shaft of the control drive gear is provided on the side surface of the cylinder head or the cylinder block. Various auxiliary machines are provided on the side surface of the cylinder head or the cylinder block. Therefore, it is difficult to secure a sufficient space for arranging the control drive gear.
[0009]
Therefore, as shown in FIG. 12, it is conceivable to process the end of the cylinder head 101 to provide a hole 101a, and to arrange a control drive gear (transmission means) 140 in this hole. When configured, the cylinder head 101 needs to be significantly processed, and the cost increases.
Moreover, when the rotational center of the control drive gear 140 is disposed below the rotational center of the gear 139 for adjusting the phase of the eccentric member as in the prior art, the first time when the variable valve timing device is assembled, After the control drive gear 140 is attached, the valve mechanisms on the intake side and the exhaust side must be assembled, and there is a problem that workability is not good.
[0010]
That is, in the valve mechanism having the variable valve timing device as described above, the position of each gear is adjusted so that the eccentric members on the intake valve side and the exhaust valve side are in a predetermined phase, and the valve mechanism is assembled. It is necessary to do. This is because if the actual assembled state differs from the designed assembled state, the valve opening period will differ from the designed value. It is required to work according to the situation.
[0011]
However, as described above, when the control drive gear 140 is disposed below the gear 139 that adjusts the phase of the eccentric member, it is difficult to assemble the eccentric member while maintaining the phase of the eccentric member in a predetermined state. There is a problem in that the engagement state between the drive gear 140 and the gear 139 tends to shift.
In addition, if the assembly operation is performed so that the meshing state of each gear does not shift, there is a problem that the man-hour is increased and the productivity is not good.
[0012]
The present invention has been devised in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a variable valve mechanism that is excellent in assembling workability without significantly changing the cylinder head.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
Therefore, the variable valve mechanism according to the first aspect of the present invention is provided on each of the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine, and the rotational driving force is transmitted from the crankshaft of the internal combustion engine. Camshaft And a valve operation adjusting means that is provided for each cylinder on the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine and that can adjust at least the opening timing of the intake valve and the exhaust valve, respectively, and on the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine, respectively Provided and connected to the valve operation adjusting means. And a control shaft that changes the opening timing of the intake and exhaust valves by changing the phase and The intake side and the exhaust side Control shaft A gear part respectively provided on the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine and meshing with the intake and exhaust side gear parts, respectively, and the intake side or the exhaust side Control shaft One of the two is rotated and the valve operation adjusting means is operated according to the operating state Actuator And the intake side or the exhaust side Control shaft One rotational drive force of the intake side or the exhaust side Control shaft Communicate to the other Gear mechanism And the Gear mechanism Supports at least one gear and the gear Career And the gear meshes with both the intake side gear member and the exhaust side gear member, The carrier is mounted on a mounting surface that is flush with the upper surface of the cylinder head that is formed smoothly to support the camshaft. It is characterized by that.
[0014]
Further, the variable valve mechanism of the present invention according to claim 2 is the mechanism according to claim 1, wherein the valve operation adjusting means is Camshaft Provided with a shaft support portion having a rotation axis different from that of the rotation axis and parallel to the rotation axis. Camshaft A shaft support member provided on the outer periphery of the shaft support member so as to be relatively rotatable or swingable, an intermediate rotation member supported by the shaft support member, Camshaft And the intermediate rotating member to connect the intermediate rotating member to the intermediate rotating member Camshaft A first connecting member that is rotatable in conjunction with the Camshaft A second rotary shaft member having a cam portion that rotates about the rotation axis of the valve and drives the intake valve or the exhaust valve to open and close, and the intermediate rotary member and the second rotary shaft member are connected to each other to connect the second rotary shaft member. A second connecting member that is rotatable in conjunction with the intermediate rotating member, Gear mechanism However, the intake side Control shaft And the exhaust side Control shaft And is provided at the end of the cylinder head opposite to the input side of the rotational force of the crankshaft.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 9 show a variable valve mechanism as one embodiment of the present invention, and FIGS. 10 and 11 show modifications thereof.
[0016]
The internal combustion engine according to the present embodiment is a reciprocating internal combustion engine, and the variable valve mechanism according to the present embodiment includes an intake valve or an exhaust valve (generally referred to as an engine valve) installed above a cylinder. Or simply called a valve).
[0017]
First, the overall configuration of the variable valve mechanism will be described.
5, 6, and 7 are a perspective view, a cross-sectional view, and a schematic layout diagram (schematic view seen from the end face in the axial direction) showing the variable valve mechanism, and as shown in FIGS. 5 and 6, the cylinder The head 1 is equipped with a valve (intake valve or exhaust valve) 2 for opening and closing an intake port or an exhaust port (not shown), and the valve end of the valve 2 is urged toward the closed side. A valve spring 3 (see FIG. 7) is installed.
[0018]
Further, the rocker arm 8 is in contact with the stem end 2 A of the valve 2, and the cam 6 is in contact with the rocker arm 8. Then, the valve 2 is driven in the opening direction so as to resist the urging force of the valve spring 3 by the convex portion (cam crest portion) 6 A of the cam 6. This variable valve mechanism is provided for rotating such a cam 6.
[0019]
As shown in FIGS. 5 and 6, the variable valve mechanism is connected to an engine crankshaft (not shown) via a belt (timing belt) 41 and a pulley 42. And a cam lobe (second rotary shaft member) 12 provided on the outer periphery of the cam shaft 11, and a cam (cam portion) 6 is provided. The cam lobe 12 protrudes from the outer periphery. As shown in FIG. 6, the outer periphery of the cam lobe 12 is rotatably supported by a bearing portion (cam cap) 7 on the cylinder head 1 side.
[0020]
The camshaft 11 is supported by the bearing portion 7 via the cam lobe 12. The end portion of the camshaft 11 is connected to the bearing portion of the cylinder head 1 via an end member 43 coupled on the same axis. 1A is pivotally supported.
[0021]
As shown in FIGS. 6 and 7, the bearing portion 7 has a split structure, and is joined to the bearing lower half portion 7 A formed in the cylinder head 1 and the bearing lower half portion 7 A from above. The bearing cap 7B is composed of a bearing cap 7B and a bolt 7C that couples the bearing cap 7B to the lower bearing half 7A.
Further, as shown in FIG. 7, the joint surface 7D between the bearing lower half 7A and the bearing cap 7B is set to be substantially horizontal so as to be orthogonal to the axis of the cylinder (not shown). The lower half portion 7A of the bearing and the bearing cap 7B are firmly joined in the substantially vertical direction by a bolt 7C that is fastened in the substantially vertical direction (vertical direction).
[0022]
Further, a constant velocity joint 13 is provided between the camshaft 11 and the cam lobe 12, and the valve opening timing can be adjusted continuously or stepwise by the cam lobe 12 and the constant velocity joint 13. An operation adjusting means 50 is configured.
The variable valve mechanism is suitable for a multi-cylinder engine. When the variable valve mechanism is applied to a multi-cylinder engine, a cam lobe 12 and a constant velocity joint 13 are provided for each cylinder. Here, the case where this variable valve mechanism is applied to an in-line four-cylinder engine will be described as an example.
[0023]
The inconstant velocity joint 13 includes a control disk (shaft support member) 14 rotatably supported on the outer periphery of the camshaft 11, and an eccentric portion (shaft support portion) 15 provided integrally with the control disk 14. An engagement disk (intermediate rotating member) 16 loosely fitted on the outer periphery of the eccentric portion 15, a first slider member (first connection member or cam shaft side pin member) 17 connected to the engagement disk 16, and A second slider member (second connecting member or cam lobe side pin member) 18 is provided. The control disk (shaft support member) 14 is also referred to as a harmonic gear, and the engagement disk 16 is also referred to as a harmonic ring.
[0024]
As shown in FIG. 6, the eccentric portion 15 has a rotation center (first rotation center axis) O of the camshaft 11. ₁ Center of rotation (second rotational center axis) O ₂ The engaging disk 16 has a center O of the eccentric portion 15. ₂ It is designed to rotate around.
As shown in FIG. 5, the first slider member 17 and the second slider member 18 are respectively provided with slider body portions (notches) 21 and 22 at their tips, and drive pin portions 23 and 24 at the other ends. ing.
[0025]
Further, as shown in FIG. 6, on one surface of the engagement disk 16, a slider groove 16A in which the slider body 21 of the first slider member 17 is slidably fitted in the radial direction (radial direction); A slider groove 16B in which the slider body 22 of the second slider member 18 is slidably fitted is formed. Here, the two slider grooves 16A and 16B are arranged on the same diameter so as to shift the rotational phase by 180 ° from each other.
[0026]
The camshaft 11 is provided with a drive arm 19, and the cam lobe 12 is provided with an arm portion 20. Among these, the drive arm 19 is provided with a hole portion 19A into which the drive pin portion 23 of the first slider member 17 is rotatably fitted, and the drive pin portion 24 of the second slider member 18 is rotated on the arm portion 20. A hole 20A that is freely inserted is provided.
[0027]
The drive arm 19 is provided in a space excluding the arm portion 20 between the cam lobe 12 and the control disk 14 so as to protrude in the radial direction (radial direction) from the cam shaft 11. And are coupled to rotate together. On the other hand, the arm portion 20 is integrally formed so that the end portion of the cam lobe 12 protrudes in the radial direction (radial direction) and the axial direction to a position close to one side surface of the engagement disk 16.
[0028]
By the way, between the slider main body 21 and the groove 16A, as shown in FIG. 7, between the outer flat surfaces 21B and 21C of the slider main body 21 and the inner wall planes 28A and 28B of the groove 16A, the groove 16B and the slider main body. Rotational force is transmitted between the inner wall planes 28C and 28D of the groove 16B and the outer planes 22B and 22C of the slider main body 22, respectively.
[0029]
When the rotation is transmitted in this manner, the engagement disk 16 is eccentric, so that the engagement disk 16 is repeatedly advanced or delayed with respect to the camshaft 11, and the cam lobe 12 is engaged. The cam lobe 12 rotates at an unequal speed with respect to the camshaft 11 while repeating the preceding and delaying with respect to the disk 16.
[0030]
Therefore, for example, according to the engine operating state such as the engine speed (rotational speed), the second rotation center axis O ₂ If the position of the valve 2 is adjusted continuously or stepwise, the valve 2 can be driven with characteristics that are always suitable for the operating state of the engine.
Rotation center (second rotation center axis) O of the engagement disk 16 ₂ In order to adjust the position of the eccentric portion 15, the eccentric portion 15 that supports the engaging disc 16 in an eccentric state may be rotated. Therefore, in this mechanism, the control disc 14 having the eccentric portion 15 is rotated to rotate the eccentric portion 15. An eccentric position adjusting mechanism 30 that adjusts the eccentric position is provided.
[0031]
As shown in FIGS. 5 and 6, the eccentric position adjusting mechanism 30 includes an eccentric control gear 31 formed on the outer periphery of the control disk 14 and a control gear 35 that meshes with the eccentric control gear 31. A gear shaft (control shaft) 32 as a control member installed in parallel and an actuator (drive means) 33 for rotationally driving the control shaft 32 are provided, and the operation is controlled through the ECU 34. It is like that.
[0032]
That is, as shown in FIG. 5, the ECU 34 receives detection information (engine speed information) from the engine speed sensor (not shown), detection information (TPS information) from the throttle position sensor, and airflow sensor (not shown). Detection information (AFS information) and the like are input, and the control of the motor in the eccentric position adjustment mechanism 30 is performed according to the rotational speed of the engine and the load state based on such information. ing.
[0033]
Then, for example, when the engine is at a high speed or a high load, the rotational phase of the control disk 14 is adjusted so that the valve opening period is long. Further, when the engine is at a low speed or at a low load, the rotational phase of the control disk 14 is adjusted so that the valve opening period is short.
[0034]
By the way, as shown in FIG. 5, the control gear 35 provided on the control shaft 32 is a scissor gear made up of two gears 35A and 35B, and one gear 35A is fixed to the control shaft 32. The gear 35 B is mounted to be rotatable with respect to the control shaft 32. That is, the gear 35B is disposed so as to contact the gear 35A, and receives a biasing force in the rotational direction by the torsion spring 38 provided between the journal 35 fixed to the outer periphery of the control shaft 32. The eccentric control gear 31 and the control gear 35 on the control disk 14 side mesh with each other without rattling by both the gears 35A and 35B.
[0035]
When the eccentric position adjusting mechanism 30 is installed, the gears 35A and 35B are engaged with the eccentric control gear 31 on the control disk 14 side on the outer periphery of the camshaft 11, and the journal 36 is moved. By disposing the journal 36 at a predetermined position in the axial direction while rotating with respect to the control shaft 32, the journal 35 is connected to the control shaft 32 by the rotation prevention pin 36 A after giving the axial biasing force and the rotational biasing force to the gear 35 B. Fix so that it rotates as a unit.
[0036]
When this variable valve mechanism is applied to a multi-cylinder engine (in this embodiment, a four-cylinder engine), the cam lobe 12 and the inconstant velocity joint 13 (that is, the valve operation adjusting means 50) are provided for each cylinder. Here, each cylinder is provided with a variable valve mechanism for driving an intake valve and a variable valve mechanism for driving an exhaust valve. That is, as shown in FIG. _IN And exhaust valve camshaft 11 _EX Inlet valve camshaft 11 _IN Also in the exhaust valve camshaft 11 _EX Also, the cam lobe 12 and the non-uniform joint 13 are provided for each cylinder.
[0037]
The eccentric position adjusting mechanism 30 is provided with the intake valve camshaft 11. _IN And an eccentric control gear 31 on the control disk 14 side provided for each cylinder and an exhaust valve camshaft 11. _EX Also, the eccentric control gear 31 on the control disk 14 side provided for each cylinder and the intake valve camshaft 11. _IN The intake valve side control shaft 32 adjacent to the exhaust valve camshaft 11 _EX The exhaust valve side control shaft 32 adjacent to the control shaft 32, and the control gear 35, the journal 36, and the spring 38, which are installed for each cylinder in the control shafts 32 and mesh with the eccentric control gears 31, respectively.
[0038]
On the other hand, only one actuator 33 is provided in a cylinder head side portion (not shown) at the end opposite to the sprocket (end member) 43. Here, the exhaust valve camshaft 11 is provided. _EX An actuator 33 is provided at the shaft end.
The mounting position of the actuator 33 is not particularly limited, and the intake camshaft 11 _IN It may be provided at the end of the shaft.
[0039]
The actuator 33 is connected to the exhaust valve side drive gear mechanism 39A via a joint 33A, and the driving force of the actuator 33 is transmitted from the exhaust valve side drive gear mechanism 39A to the exhaust valve side control shaft 32, and the exhaust valve side Camshaft 11 _EX Each eccentric control gear 31 is rotationally driven.
[0040]
On the other hand, the exhaust valve side drive gear mechanism 39A is connected to the intake valve side drive gear mechanism 39B via an intermediate gear mechanism (transmission mechanism) 40, and the driving force of the actuator 33 is the exhaust valve side drive gear mechanism. 39A, the intermediate gear mechanism 40, and the intake valve side drive gear mechanism 39B are transmitted to the intake valve side control shaft 32, and the intake valve camshaft 11 is transmitted. _IN Each eccentric control gear 31 is rotationally driven.
[0041]
Therefore, as shown in FIG. 9, on the exhaust valve side (see EX in the figure), the driving force of the actuator 33 is supplied to each eccentric control gear via the drive gear mechanism 39 A, the exhaust valve side control shaft 32, and each control gear 35. 31, the drive force of the actuator 33 on the intake valve side (see IN in the figure) is a drive gear mechanism 39A, an intermediate gear mechanism 40, a drive gear mechanism 39B, an intake valve side control shaft 32, and each control gear. It is transmitted to each eccentric control gear 31 via 35.
[0042]
As shown in FIG. 8, each of the drive gear mechanisms 39A and 39B includes a drive gear (gear member) 39e and a gear (gear portion) 39f fixed to the end of the control shaft 32. ing. Of these, the drive gear 39e is composed of a scissor gear composed of two gears: a fixed gear 39b fixed to the shaft 39a and a movable gear 39d mounted via a spring 39c. The movable gear 39d is a spring 39c. In this state, the drive gear mechanisms 39A and 39B are prevented from rattling by meshing with the gear 39f together with the fixed gear 39b.
[0043]
The scissor gears (drive gears) 39e (that is, the gears 39b and 39d) of the drive gear mechanisms 39A and 39B are set to the same number of teeth as the eccentric control gears 31, and the gears 39f of the drive gear mechanisms 39A and 39B are The number of teeth is set equal to that of the control gear 35, and the rotation angle of the actuator shaft and the rotation angle of the eccentric control gear 31 are set to be equal.
[0044]
Now, the intermediate gear mechanism (transmission mechanism) 40 described above will be described. As shown in FIG. 8, the intermediate gear mechanism 40 is provided on the side where the actuator 33 is disposed, that is, on the crankshaft. It is provided at the end of the cylinder head 1 on the side opposite to the input side of the rotational force.
As shown in FIGS. 1 to 3, the intermediate gear mechanism 40 includes two gears 40a and 40b that mesh with each other and a carrier (base) 40d that supports these gears 40a and 40b. Has been.
[0045]
Further, as shown in FIG. 2, the carrier 40d is provided with support portions 40d-1 and 40d-2 for supporting the gears 40a and 40b, and the gears 40a and 40b mesh with each other. However, these support portions 40d-1 and 40d-2 are rotatably supported respectively.
As shown in FIG. 1, in the intermediate gear mechanism 40, the drive gear 39e on the exhaust valve side and the gear 40a mesh with each other, and the drive gear 39e on the intake valve side and the gear 40b mesh with each other. In this case, the drive gear 39e on the intake valve side is rotationally driven at the same speed in the direction opposite to the rotation direction of the drive gear 39e on the exhaust valve side.
[0046]
On the other hand, as shown in FIG. 4, a carrier mounting surface 40f is formed on the upper surface of the cylinder head 1 so as to be flush with the cylinder head frame portion 100, and the carrier 40d is mounted on the mounting surface 40f. It is like that.
By configuring the intermediate gear mechanism 40 in this way, the rotational driving force from the actuator 33 is transmitted from the drive valve 39e on the exhaust valve side to the drive gear 39e on the intake valve side via the gears 40a and 40b. Then, it is transmitted to the control shaft 32 on the intake valve side via a gear 39f meshed with the drive gear 39e on the intake valve side.
[0047]
That is, when the control shaft 32 on the intake valve side is rotationally driven, the eccentric control gear 31 is rotationally driven via the control gear 35 provided on the control shaft 32, and the rotational center position of the engagement disc 16 is adjusted. It is done.
By the way, in this variable valve mechanism, by attaching the carrier 40d to the upper surface of the cylinder head 1 as described above, the rotation centers of the gears 40a and 40b of the intermediate gear mechanism 40 are more than the rotation centers of the drive gears 39e and 39e. Is also disposed above.
[0048]
That is, as shown in FIG. 8, the drive gears 39e, 39e on the intake valve side and the exhaust valve side are both connected to the camshaft 11 (11 _EX , 11 _IN Since the carrier 40d is provided on the upper surface of the cylinder head 1, the shaft centers of the gears 40a and 40b can be disposed above the shaft centers of the drive gears 39e and 39e. It is.
[0049]
In the present variable valve mechanism, the shaft centers of the gears 40a and 40b are arranged above the shaft centers of the drive gears 39e and 39e, so that when the variable valve mechanism is assembled, After the valve operating mechanisms on the intake valve side and the exhaust valve side are arranged in a predetermined state, the intermediate gear mechanism 40 is provided with a gap A between the intake valve side and the exhaust valve side (see FIG. 4). Since it can be slid in the direction of the arrow and assembled to the mounting surface 40f, workability is greatly improved.
[0050]
In other words, in such a variable valve mechanism, the intake gear side and exhaust valve side valve mechanisms are arranged on the cylinder head 1 in a predetermined state during assembly work, and then the intermediate gear mechanism 40 is installed. In this case, if the tooth positions of the intake side drive gear 39e and the exhaust side drive gear 39e are not assembled in a predetermined meshing state, the valve opening period of the valve 2 between the intake side and the exhaust side will be However, the actual valve opening characteristic after assembly differs from the designed valve opening characteristic before assembly, and there is a problem that the performance of the variable valve mechanism cannot be sufficiently obtained.
[0051]
Therefore, conventionally, when the intermediate gear mechanism 40 is assembled, it is assembled in a state where it is fixed at a predetermined position using a separate fixing jig so that the meshing of the teeth with the drive gears 39e, 39e is in a predetermined state. It was necessary to carry out, and work efficiency was deteriorating.
On the other hand, in the variable valve mechanism of the present invention, as described above, the intermediate mechanism 40 can be slid in the direction of the teeth of the drive gear 39e and assembled to the mounting surface 40f. Assembling work can be easily performed without causing a shift in the rotational direction of the drive gears 39e, 39e between the intake side and the exhaust side without using the.
[0052]
In the present embodiment, the intermediate gear mechanism 40 is assembled by attaching the gears 40a and 40b to the support portions 40d-1 and 40d-2 of the carrier 40d in advance, and then assembling the intermediate gear mechanism 40. Since the assembly is attached to the mounting surface 40f of the cylinder head 1, the assembly work becomes even easier.
[0053]
Since the variable valve mechanism according to the embodiment of the present invention is configured as described above, in an internal combustion engine equipped with such a variable valve mechanism, the rotation of the control disk 14 is performed through the eccentric position adjusting mechanism 30. The valve opening characteristic is controlled while adjusting the phase.
[0054]
That is, the ECU 34 sets the rotation phase of the control disk 14 according to the engine speed and the load state based on the engine speed information, the intake air amount information, etc., and based on the detection signal of the position sensor, the control disk 14 The control disk 14 is driven through the operation control of the actuator 33 so that the actual rotational phase of 14 is set.
[0055]
Then, through the operation control of the actuator 33 by the ECU 34, the eccentric portion 15 is rotated to adjust the phase angle, and the rotation center (second rotation center axis) O of the engagement disk 16 is adjusted. ₂ For example, the higher the engine speed and engine load, the longer the valve opening period, and the lower the engine speed and engine load, the shorter the valve opening period. .
[0056]
In this manner, valve driving suitable for the engine operating state can be performed while controlling the rotational phase (position) of the control disk 14 in accordance with the engine operating state. In particular, since the lift characteristics of the valve can be continuously adjusted, the valve can be driven with characteristics that are always optimal for the operating state of the engine.
[0057]
In this variable valve mechanism, the rotational driving force from the actuator 33 is transmitted from the drive gear 39e on the exhaust valve side to the drive gear 39e on the intake valve side via the intermediate gear mechanism 40. The rotational driving force transmitted to the drive gear 39e on the intake valve side is transmitted to the control shaft 32 on the intake valve side via the gear 39f, and the intake air is transmitted via the control gear 35 provided on the control shaft 32. The rotational phase of the control disk 14 on the side is controlled.
[0058]
On the other hand, on the exhaust valve side, the rotational driving force of the actuator 33 is transmitted directly from the drive valve 39e on the exhaust valve side to the control shaft 32 on the exhaust valve side via the gear 39f on the exhaust valve side and provided on the control shaft 32. The rotational phase of the exhaust-side control disk 14 is controlled via the control gear 35 that is provided.
In this variable valve mechanism, the gears 40a and 40b of the intermediate gear mechanism 40 are disposed above the drive gears 39e and 39e, and the carrier 40d that pivotally supports the gears 40a and 40b is disposed in the cylinder head 1. By attaching to the upper surface, the workability when assembling the variable valve mechanism is greatly improved.
[0059]
That is, when assembling such a variable valve mechanism, first, the valve mechanisms on the intake valve side and the exhaust valve side are arranged on the cylinder head 1 in a predetermined state. After that, the intermediate gear mechanism 40 is assembled.
In this case, the intermediate gear mechanism 40 is assembled after attaching the gears 40a and 40b to the support portions 40d-1 and 40d-2 of the carrier 40d, and then assembling the intermediate gear mechanism 40. The carrier 40d is attached to the attachment surface 40f by sliding from the gap A (see FIG. 4) of the cylinder head 1.
[0060]
In the variable valve mechanism of the present invention, the intermediate gear mechanism 40 and the drive gears 39e, 39e are engaged with each other by attaching the assembly of the intermediate gear mechanism 40 from above the cylinder head 1. Assembling work can be easily performed without shifting the state. Further, the assembling work itself becomes easy.
[0061]
As in this embodiment, the height of the intermediate gear mechanism 40 can be suppressed by using a plurality of gears constituting the intermediate gear mechanism 40, and the variable valve mechanism can be reduced in size and weight. Can be provided.
Further, by providing the intermediate gear mechanism 40 at the end of the cylinder head 1 on the side where the actuator 33 is disposed (that is, the side opposite to the input side of the rotational force of the crankshaft), a special space is provided. Without securing, the intermediate gear mechanism 40 can be arranged on the cylinder head 1. That is, since the pulley 42 and the timing belt 41 are disposed on the input side of the rotational force of the crankshaft of the cylinder head 1, it is difficult to attach such an intermediate gear mechanism 40. By providing the intermediate gear mechanism 40 on the side opposite to the input side of the rotational force of the crankshaft, there is an advantage that the intermediate gear mechanism 40 can be disposed without increasing the size of the cylinder head 1. is there.
[0062]
Furthermore, since it is only necessary to process the mounting surface 40f on the same plane in the cylinder head 1, it is not necessary to perform significant processing on the cylinder head 1 as in the conventional technique, thereby reducing processing man-hours and costs. be able to.
Further, as in this embodiment, if the number of gears constituting the intermediate gear mechanism 40 is an even number (for example, two), the cylinder head 1 can be assembled from above (arrow B in FIG. 1). Become. That is, if the number of gears is an even number, the rotational directions of the drive gears 39e, 39e are reversed, so that each gear (in this case) before the carrier 40d is completely brought into contact with the mounting surface 40f of the cylinder head 1 The gears 40a, 40b) are engaged with the drive gears 39e, 39e, respectively, and then the carrier 40d is rotated to drive the carrier 40d so as to coincide with the mounting surface 40f of the cylinder head 1. The attaching operation of the eight gear mechanism 40 can be performed. In this case, there is no relative gear tooth misalignment, and the same effect as in this embodiment can be obtained.
[0063]
Further, only the carrier 40d of the intermediate gear mechanism 40 is attached to the cylinder head 1 first, and the gears 40a and 40b are attached to the shaft support portions 40d-1 and 40d-2 of the carrier 40d along the tooth trace direction. May be. Even with such an assembly, the assembly operation can be easily performed without shifting the meshing state of the intermediate gear mechanism 40 and the drive gears 39e, 39e.
[0064]
In the present embodiment, the case where the intermediate gear mechanism 40 is configured by the two gears 40a and 40b has been described. However, the number of gears is not limited to two, and may be three or more. One may be sufficient. The number of such gears may be determined as appropriate according to the inter-axis distance between the intake-side and exhaust-side camshafts 11, the space in the height direction of the cylinder head 1, and the like. When the variable valve mechanism is applied, two or three are preferable.
Next, a modification of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. In this modification, the gear of the above-described intermediate gear mechanism 40 is constituted by three gears 40a, 40b, and 40c. The other cases are the same as those in the above-described embodiment.
[0065]
That is, as shown in FIG. 10, an intermediate gear mechanism 40 including three gears 40a, 40b, and 40c is provided between the drive gear 39e on the exhaust valve side and the drive gear 39e on the intake valve side. The rotation of the exhaust valve side drive gear 39e is transmitted to the intake side drive gear 39e by the gears 40a, 40b, and 40c.
[0066]
Therefore, in this case, the drive gear 39e on the intake valve side is rotationally driven at the same speed in the same direction as the rotation direction of the drive gear 39e on the exhaust valve side.
The gears 40 a to 40 c are pivotally supported by a carrier 40 d as shown in FIG. 11, and the carrier 40 d is attached to the cylinder head 1.
[0067]
By configuring the intermediate mechanism 40 with the three gears 40a, 40b, and 40c as described above, the meshing state with the drive gears 39e and 39e is not shifted when the intermediate gear mechanism 40 is assembled. There is an advantage that the assembling work can be easily performed.
In this case, if it is difficult to assemble the intermediate gear mechanism 40 from the upper surface side after assembling the intermediate gear mechanism 40, only the carrier 40d of the intermediate gear mechanism 40 is attached to the cylinder head 1 first. It is preferable that the gears 40a to 40c are attached to the carrier 40d along the direction of the teeth.
[0068]
By such assembling, the assembling work can be easily performed without shifting the meshing state between the intermediate gear mechanism 40 and each drive gear 39e, 39e.
The variable valve mechanism of the present invention is not limited to the above-described embodiment and its modifications. For example, Japanese Patent Publication No. 47-20654, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-168309, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4- This technique can also be applied to the case where the valve operating mechanism disclosed in Japanese Patent No. 183905 and Japanese Patent Laid-Open No. 6-10630 is provided on the intake side and the exhaust side, and does not depart from the gist of the present invention. As long as various modifications are possible.
[0069]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the variable valve mechanism of the present invention described in claim 1, Gear mechanism Can be assembled from above the cylinder head, so that there is no shift in the meshing between the gear member and the gear portion during the assembly operation, and a variable valve mechanism with excellent assembly workability can be provided. Also, The carrier is mounted on a mounting surface that is flush with the upper surface of the cylinder head that is formed smoothly to support the camshaft. Therefore, attach the mounting surface to the cylinder head. De Can be processed at the same time as forming. Therefore, there is no need to perform special processing on the cylinder head as in the prior art, so that the number of work steps can be reduced, and the cost can be reduced accordingly.
[0070]
According to the variable valve mechanism of the present invention described in claim 2, Gear mechanism There is an advantage that it is not necessary to secure a large space for attaching the cylinder head, and an increase in the size of the cylinder head can be avoided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a main part configuration of a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention, as viewed from the front of an engine.
FIG. 2 is a view for explaining a transmission mechanism in a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention, as viewed from above.
FIG. 3 is a diagram for explaining a transmission mechanism in a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention, as viewed from the front.
FIG. 4 is a top view showing a part of a cylinder head of an engine to which a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 5 is a perspective view of a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of an essential part of a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a main part arrangement of an inconstant velocity joint in a variable valve mechanism according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the variable valve mechanism according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a power transmission path for adjusting the eccentric position of the variable valve mechanism according to the embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view showing a modification of the variable valve mechanism as one embodiment of the present invention, as viewed from the front of the engine.
FIG. 11 is a view showing a modification of the variable valve mechanism according to the embodiment of the present invention, as viewed from the upper surface of the engine.
FIG. 12 is a view showing a transmission mechanism of a variable valve mechanism devised in the inventive process of the present invention.
[Explanation of symbols]
8 Rocker arm
11 Camshaft (first rotating shaft member)
12 Cam lobe (second rotary shaft member)
13 Constant velocity joint
14 Control disk (shaft support member or harmonic gear)
15 Eccentric part (shaft support)
16 Engagement disc (intermediate rotating member or harmonic ring)
30 Eccentric position adjustment mechanism
31 Eccentric control gear
32 Gear shaft (control shaft) as a control member
33 Actuator (drive means)
40 Intermediate gear mechanism (transmission mechanism)
40a, 40b, 40c Gear
40d carrier (base)
40f Carrier mounting surface
50 Valve operation adjusting means

Claims

Camshafts provided on the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine, respectively, to which rotational driving force is transmitted from the crankshaft of the internal combustion engine;
Valve operation adjusting means provided for each cylinder on the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine, respectively, capable of adjusting at least the opening timing of the intake valve and the exhaust valve;
A control shaft that is provided on each of the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine and is connected to the valve operation adjusting means and changes the opening timing of the intake valve and the exhaust valve by changing the phase ;
Gear portions respectively provided on the control shaft on the intake side and the exhaust side;
Gear members respectively provided on the intake side and the exhaust side of the internal combustion engine and meshing with the intake and exhaust side gear parts,
An actuator for rotationally driving one of the control shafts on the intake side or the exhaust side and operating the valve operation adjusting means according to an operating state;
One of the rotational driving force of the control shaft of the intake side or exhaust side and a gear mechanism for transmitting to the other of the control shaft of the intake side or exhaust side,
The gear mechanism has at least one gear and a carrier that supports the gear;
The gear meshes with both the intake side gear member and the exhaust side gear member;
The variable valve mechanism, wherein the carrier is attached to an attachment surface that is flush with an upper surface of a cylinder head that is smoothly formed to support the camshaft .

The valve operation adjusting means is
A shaft support member provided with a shaft support portion having a rotation axis different from the rotation axis of the camshaft and parallel to the rotation axis, and provided on the outer periphery of the camshaft so as to be relatively rotatable or swingable.
An intermediate rotation member pivotally supported by the pivot support member;
A first connecting member which allows rotation of the intermediate rotary member in conjunction with the cam shaft to connect the the intermediate rotating member the cam shaft,
A second rotating shaft member having a cam portion that rotates about the rotating shaft line of the cam shaft and drives the intake valve or the exhaust valve to open and close;
A second connecting member that connects the intermediate rotating member and the second rotating shaft member to enable the second rotating shaft member to rotate in conjunction with the intermediate rotating member;
The gear mechanism, while being disposed between the axes of the intake side of the control shaft and the exhaust side of the control shaft, provided in the cylinder head end opposite the input side of the rotational force of the crankshaft The variable valve mechanism according to claim 1, wherein: