JP4328393B2

JP4328393B2 - Transmission mechanism

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Publication number: JP4328393B2
Application number: JP13556397A
Authority: JP
Inventors: 昌弘藤本; 真一村田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1997-05-26
Filing date: 1997-05-26
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2017-05-26
Also published as: JPH10325309A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝達機構に関し、特に、不等速継手を用いてエンジンの吸気弁又は排気弁の開弁期間を変更するようにした可変動弁機構に用いて好適の、伝達機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、エンジンにそなえられた吸気弁や排気弁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（又は、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て、この不等速継手を通じて、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よりも増減又は位相変化させて、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。
【０００３】
ところで、例えば特開平５−２０２７１８号公報等には、このような不等速継手を用いた技術が開示されている。
以下、不等速継手を用いた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、上記カムシャフトに対して回転自在に嵌挿されており、このカムシャフトとカム部材との間には、カムシャフトの回転中心に対して所定量偏心した回転中心を有する偏心部材が配設されている。
【０００４】
そして、カムシャフトの回転駆動力は、一旦偏心部材に伝達され、この偏心部材によりカムシャフトの回転駆動力が不等速にカム部材に伝達される。ここで、カムシャフトと偏心部材との回転中心が所定量偏心していることにより、カムシャフトが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。
また、この偏心部材の偏心位相や偏心量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。
【０００５】
さて、このような偏心部材とカムシャフトとの間の駆動力伝達構造の一例について説明すると、カムシャフトには、径方向に突出するような突出部が連結固定されており、また、突出部には、カムシャフトの回転中心と平行に接続ピンが固定されている。一方、上記偏心部材の径方向には、接続ピンが摺動しうる溝部が形成されており、この溝部に上記接続ピンの一端が摺接するように組み付けられている。
【０００６】
そして、カムシャフトが回転すると、この回転駆動力が突出部を介して接続ピンに伝達される。このとき接続ピンは、カムシャフトの回転軸回りに回転（公転）することになるが、偏心部材は、カムシャフトに対して偏心しているため、接続ピンからカムシャフトの回転駆動力が伝達されると、偏心部材の溝部を接続ピンが往復動することでカムシャフトと偏心部材との速度差が吸収されながら、偏心部材がカムシャフトに対して不等速で回転するのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば図１１に示すように、カムシャフト（第１回転軸部材）１１と突出部（第２回転軸部材又はドライブアーム）１９とを結合する場合、ピン部材２５を圧入して、これにより両部材を固定することが考えられる。つまり、突出部１９とカムシャフト１１とに、ピン部材２５を圧入するための穴部１９ａ，１９ｂ及び穴部１１ａ，１１ｂをそれぞれ形成し、これらの穴部１９ａ，１９ｂ及び穴部１１ａ，１１ｂに固定ピン２５を圧入することにより、突出部１９とカムシャフト１１とを一体に取り付けるのである。なお、図中１９Ａは、偏心部材にカムシャフト１１の回転駆動力を伝達するための接続ピン（ドライブピン）を取り付けるための穴部である。
【０００８】
しかしながら、固定ピン２５の圧入の際には、図１１に示すように、カムシャフト（第１回転軸部材）１１の対向する位置に形成された２つの穴部１１ａ，１１ｂの中心位置が僅かにずれる場合がある。また、これと同様に、突出部（第２回転軸部材）１９の対向する位置に形成された２つの穴部１９ａ，１９ｂの中心位置がずれることも考えられる。なお、このようなカムシャフト１１の穴部１１ａ，１１ｂや、突出部１９の穴部１９ａ，１９ｂは、通常ドリル加工により一度に加工されるものであるが、このような場合でも、ドリルの刃の振れ等により、微妙に穴の中心位置がずれてしまうのである。
【０００９】
そして、このように対向する穴部１９ａ，１９ｂ（又は穴部１１ａ，１１ｂ）の中心位置がずれてしまうと、固定ピン２５の圧入時に固定ピン２５が真っ直ぐに入らず、所謂むしれが生じてしまうという課題がある。
また、このようなむしれにより、ピン部材２５とカムシャフト１１との間で金属粉（切り粉）８０が生じ、カムシャフト１１内に形成された潤滑油路１１Ａ内に切り粉８０が残留してしまう。このような切り粉８０を取り除かずに動弁機構を組み立てしまうと、切り粉８０が潤滑油とともに各部材の摺動面に送られてしまい、部材同士が焼きついてしまうおそれがある。
【００１０】
したがって、このような切り粉８０を取り除く必要があるが、このためには、突出部１９とカムシャフト１１との組み付け後に洗浄作業を行ない、切り粉８０を洗い流す必要があり作業工数やコストが増加してしまうという課題がある。
また、このようなピン部材２５のむしれが原因となって、ピン部材２５にクラックが生じることも考えられる。さらには、ピン部材２５のむしれにより、ピン部材２５の径が減少して、ピン部材２５と突出部１９及びカムシャフト１１との間の面圧が不均一となり、ピン部材２５によるカムシャフト１１と突出部１９との固定が不十分になることも考えられる。
【００１１】
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ピン部材のむしれを防止して、第１回転軸部材と第２回転軸部材とがピン部材の圧入により確実に固定されるようにした、伝達機構を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の伝達機構では、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しての第１回転軸部材と第２回転軸部材とにピン部材を圧入することにより、各部材が固定される。そして、第１回転軸部材及び第２回転軸部材にそれぞれピン部材が圧入される穴部を形成し、これらの穴部のピン部材圧入側の縁部を縁取り加工することにより、いわゆるむしれが生じることなく、ピン部材が第１回転軸部材と第２回転軸部材とに圧入される。
また、第１回転軸部材に形成された穴部及び第２回転軸部材に形成された穴部のピン部材圧入側の縁部の縁取り加工により、ピン部材の圧入時に第１回転軸部材及び第２回転軸部材の各穴部の位置合わせを容易に行なうことができる。
特に、第１回転軸部材の径方向に対し対向する位置から２本のピン部材を圧入することにより、むしれを防止しながら第１回転軸部材と第２回転軸部材とが確実に固定される。
【００１３】
また、請求項２記載の本発明の伝達機構では、第１回転軸部材の回転駆動力は第１伝達手段により第２回転軸部材を介して中間回転部材に伝達される。また、中間回転部材の回転力は第２伝達手段により第３回転軸部材に伝達される。そして、このとき中間回転部材の回転中心が第１回転軸部材の回転中心に対して偏心していることにより第１回転軸部材の回転速度が不等速で第３回転軸部材に伝達される。ここで、このような可変動弁機構では、第３回転軸部材が不等速で回転駆動されることによりピン部材に剪断応力と曲げ応力とが繰り返し作用して、曲げによる疲労破壊が生じることが考えられるが、第２回転軸部材のピン部材の圧入用穴部にこの穴部より径の大きい座ぐりを形成することによりピン部材に作用する面圧が均一化され、曲げ応力が減少し、このような曲げ応力が繰り返し作用しても十分な耐久性を有するようになる。
【００１４】
また、請求項３記載の本発明の伝達機構では、第１回転軸部材の穴部の径が第２回転軸部材の穴部の径より小さく形成されているので、ピン部材の圧入時に、第２回転軸部材の穴部から第１回転軸部材の穴部へピン部材を圧入したときに、ピン部材に作用する面圧が略均一化される。
【００１５】
また、請求項４記載の本発明の伝達機構では、第１回転軸部材としてのカムシャフトにはクランク軸から回転駆動力が伝達される。また、変速機構により、カムシャフトに対する第３回転軸部材としてのカムローブの回転速度が増速又は減速して伝達され、カムローブのカム部により吸気弁又は排気弁が駆動される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態としての伝達機構について説明すると、本実施形態では、本伝達機構を内燃機関（以下、エンジンという）の可変動弁機構に適用した場合について説明する。
まず、このような可変動弁機構の構成について説明する。
【００１７】
図８，図９，図１０は可変動弁機構の要部を示す斜視図，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８，図９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（弁部材）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１０参照）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。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】
この可変動弁機構は、図８，図９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３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。なお、このカムローブ１２の外周はシリンダヘッド１側の軸受部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９，図１０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９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８，図９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】
そして、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が設けられている。
【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の外周に設けられた係合ディスク（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）１７及び第２スライダ部材（第２接続部材）１８とをそなえている。なお、係合ディスク１６は、ハーモニックリングともいう。
【００２４】
偏心部１５は、図８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Ｏ₂を有しており、係合ディスク１６はこの偏心部１５の中心（第２回転中心軸線）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８に示すように、それぞれその先端にスライダ本体部２１，２２をそなえ、その他端側に第１，第２伝達手段としてのドライブピン２３，２４をそなえている。
【００２５】
そして、係合ディスク１６の一面には、図９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１６Ａ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、第２回転軸部材としてのドライブアーム１９が設けられ、カムローブ１２にはアーム部２０が設けられ、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】
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】
また、スライダ本体部２１と溝１６Ａとの間では、図１０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】
さて、次に本発明の要部について説明すると、本発明の伝達機構は、カムシャフト（第１回転軸部材）１１の回転駆動力をドライブアーム（第２回転軸部材）１９へ伝達する伝達機構部分に適用されている。
ここで、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、２本のロックピン（ピン部材）２５ａ，２５ｂを圧入することにより、ドライブアーム１９とカムシャフト１１とが一体回転するように結合されている。
【００３１】
すなわち、図１に示すように、２本のロックピン２５ａ，２５ｂをカムシャフト１１の半径方向に対して互いに対向する位置から圧入することにより、カムシャフト１１とドライブアーム１９とが固定されるようになっているのである。
そして、このように２本のロックピン２５ａ，２５ｂを用いて対向する位置から圧入することにより、カムシャフト１１とドライブアーム１９とを確実に固定するようになっているのである。
【００３２】
これは、１本のロックピンによってドライブアーム１９とカムシャフト１１とを固定するような場合には、穴部１９ａ，１９ｂの位置ずれや、穴部１１ａ，１１ｂの位置のずれ等によりロックピンが真っ直ぐに入らず、所謂むしれ（図１１参照）が生じてしまうことが考えられるからである。また、このようなむしれが生じると、ロックピンとカムシャフト１１との間で金属粉（切り粉）が生じ、カムシャフト１１内に形成された潤滑油路１１Ａ内に切り粉が残留してしまうことも考えられる。そして、このような切り粉を取り除かずに動弁機構を組み立てしまうと、切り粉が潤滑油とともに各部材の摺動面に送られてしまい、部材同士が焼きついてしまうことも考えられる。
【００３３】
そこで、本発明の伝達機構では、カムシャフト１１及びドライブアーム１９の対向する位置から２本のロックピン２５ａ，２５ｂを圧入することで、ピン圧入時のむしれを防止しながら、ドライブアーム１９とカムシャフト１１とを確実に固定するようになっているのである。
すなわち、このように構成した場合には、例えばロックピン２５ａは、カムシャフト１１側の一方の穴部１１ａとドライブアーム１９側の一方の穴部１９ａとに真っ直ぐに圧入されればよく、この穴部１１ａと対向する穴部１１ｂとの位置ずれや、穴部１９ａと対向する穴部１９ｂとの位置ずれの影響をなくすことができるのである。また、これと同様に、他方のロックピン２５ｂは、穴部１１ｂと穴部１９ｂとに真っ直ぐに圧入されればよく、やはり、穴部１１ａと穴部１１ｂとの位置ずれの影響や穴部１９ａと穴部１９ｂとの位置ずれの影響をなくすことができるのである。そして、これによりロックピンの圧入時の切り粉の発生を抑制することができるのである。
【００３４】
また、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入時に、例え切り粉が発生したとしても、この切り粉が油路１１Ａ内に残留することがなく外部に排出されるという利点がある。これは、ロックピン２５ａ，２５ｂをそれぞれ対向する位置から圧入するため、ロックピン２５ａ，２５ｂが常にドライブアーム１９側からカムシャフト１１側へ圧入されることになるからである。
【００３５】
つまり、従来技術のように１本のロックピンでドライブアーム１９とカムシャフト１１とを固定する場合には、ロックピンは、最初は、穴部１９ａを介して穴部１１ａに侵入し、これにより、ドライブアーム１９側からカムシャフト１１側へロックピンが打ち込まれることになる。その後、ロックピンは、カムシャフト１１内の油路１１Ａから穴部１１ｂを介して穴部１９ｂに侵入するので、上述とは逆に、ドライブアーム１９側からカムシャフト１１側へロックピンが移動することになるのである（図１１参照）。また、切り粉はロックピンの圧入方向（進行方向）に対して相対的に逆方向に排出されるため、カムシャフト１１とロックピンとの間でむしれが生じると、この切り粉が油路１１Ａ内に落ちてしまうのである。
【００３６】
これに対して、本発明の伝達機構では、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入方向が常にドライブアーム１９側からカムシャフト１１側へとなるため、ロックピン２５ａ，２５ｂの先端が、圧入加工時に最初にカムシャフト１１に当接することがなくなり、カムシャフト１１からの切り粉の発生が抑制されるのである。
また、ロックピン２５ａ，２５ｂとドライブアーム１９との間で例え切り粉が発生したとしても、この場合は、切り粉はロックピン２５ａ，２５ｂの圧入方向とは相対的に逆方向に排出されるので、切り粉は油路１１Ａ内に侵入することがなく、穴部１９ａ，１９ｂから外部に排出されるのである。
【００３７】
さらに、本伝達機構では、図１，図２に示すように、上述のような切り粉の発生をさらに抑制するべく、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入側端部（挿入側端部）に、通常の面取り加工よりも鋭利に形成された縁取り加工が施されている。ここで、ロックピン２５ａ，２５ｂに施された縁取り加工は、図１に示すように、ロックピン２５ａ，２５ｂの先端から所定範囲にかけて施されており、ロックピン２５ａ，２５ｂの端部の径が先端に向かうにしたがって徐々に細くなるように形成されている。また、この縁取り部分の縦断面形状の稜線は、ロックピン２５ａ，２５ｂの軸線に対して例えば４５°以下となるように形成されたものである。なお、このような縁取り加工として、通常の面取り加工を適用してもよい。
【００３８】
また、ドライブアーム１９の穴部１９ａ，１９ｂの縁部及びカムシャフト１１の穴部１１ａ，１１ｂの縁部にも縁取り加工が施されている。このような縁取り加工には、縦断面が直線的な加工の他に、縦断面が曲線状のＲ加工があり、穴部１１ａ，１１ｂ，１９ａ，１９ｂの縁部には、このＲ加工による縁取り加工が施されている。
【００３９】
そして、このような縁取り加工を施すことにより、ロックピン２５ａ，２５ｂや穴部１１ａ，１１ｂ，１９ａ，１９ｂのエッジ部分がロックピン２５ａ，２５ｂの圧入前に予め削除され、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入時に切り粉の発生が防止されるのである。また、カムシャフト１１の穴部１１ａ，１１ｂの縁部にＲ加工を施すことにより、ロックピン２５ａ，２５ｂ圧入時に、穴部１１ａ，１１ｂと穴部１９ａ，１９ｂとを調芯させうる効果がある。なお、このような縁取り加工は、ロックピン２５ａ，２５ｂ及び穴部１１ａ，１１ｂ，１９ａ，１９ｂの少なくともいずれか一方に施されていればよい。
【００４０】
また、図３に示すように、本伝達機構では、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入後の抜けを防止するべく、カムシャフト１１の穴部１１ａ，１１ｂの径が、ドライブアーム１９の穴部１９ａ，１９ｂの径より小さく形成されている。なお、図３では、一方の穴部１１ａ，１９ａ側しか示していないが、他方の穴部１１ｂ，１９ｂ側ももちろん同様の構成となっている。
【００４１】
これは、ロックピン２５ａの圧入過程においては、ロックピン２５ａの先端部の方が後端部よりも穴部１１ａ，１９ａの内周面と多く接しながら内部へ移動していくためであり、穴部１１ａ，１９ａを同じ径に形成すると、ロックピン２５ａの圧入時には先端部側の方が後端部側よりも穴部１１ａ，１９ａと馴染んで小径となり、ロックピン２５ａの先端側の方が相対的に面圧が低下してしまうためである。そして、このようにロックピン２５ａの先端側が細くなると、ロックピン２５ａに作用する面圧が不均一となり、図４（ａ）に示すように、カムシャフト１１側の面圧が低下してしまい、この結果、カムシャフト１１とドライブアーム１９との固定が不十分になることも考えられる。
【００４２】
そこで、上述のように、カムシャフト１１の穴部１１ａの径をドライブアーム１９の穴部１９ａの径よりも小さく形成することで、図４（ｂ）に示すように、ロックピン２５ａの先端側の面圧を穴部１９ａ側と略同等として、カムシャフト１１とドライブアーム１９とを確実に固定するようになっているのである。
また、本伝達機構では、図１，図２に示すように、ドライブアーム１９に形成されたロックピン２５ａ，２５ｂの圧入用穴部１９ａ，１９ｂの近傍に、穴部１９ａ，１９ｂの周囲の応力低減を図るべくボス部１００ａ，１００ｂが形成されている。そして、このようなボス部１００ａ，１００ｂを設けることにより、圧入用穴部１９ａ，１９ｂの入り口近傍での破断が防止される。
【００４３】
また、このボス部１００ａ，１００ｂには、各穴部１９ａ，１９ｂよりも大径の座ぐり９０ａ，９０ｂが形成されている。
一般に、座ぐりは、ボルトの頭部，ナット及び座金等が当接する部位を窪ませ、ボルトやナット等のすわりをよくするために設けられるものであるが、本発明では、各ロックピン２５ａ，２５ｂの折損等を確実に防止すべく、座ぐり９０ａ，９０ｂが設けられているのである。つまり、穴部１９ａ，１９ｂに座ぐりを設けない場合には、ドライブアーム１９の穴部１９ａ内でロックピン２５ａに作用する曲げ応力が最大となって、図５に示すように、ロックピン２５ａがドライブアーム１９の穴部１９ａ内で折損することが考えられるからである。なお、他方のロックピン２５ｂについても同様のことが言えるが、以下、一方のロックピン２５ａに着目して説明する。
【００４４】
ここで、図６（ａ）を用いて、座ぐりを設けない場合にロックピン２５ａに作用する面圧と曲げ応力について説明する。カムシャフト１１の穴部１１ａ及びドライブアーム１９の穴部１９ａの内径は、ロックピン２５ａを圧入すべくロックピン２５ａの外径よりも小径に形成されている。一方、上述したようにロックピン２５ａの圧入過程においては、ロックピン２５ａの先端部の方が後端部よりも穴部１１ａ，１９ａの内周面と多く接しながら内部へ移動していくことになるため、ロックピン２５ａの圧入時には、先端部側の方が後端部側よりも穴部１１ａ，１９ａと馴染んで小径となり、この結果、ロックピン２５ａの先端側の方が相対的に面圧が低くなる。
【００４５】
また、穴部１１ａ，１９ａの開口端部においては、面圧は急激に低下するものと考えられるので、ロックピン２５ａに作用する面圧の分布は、図６（ａ）に示すように、２つのピークを有するような形状となる。
つまり、カムシャフト１１内においては、穴部１１ａの両端の面圧は低く、中心側に向かうにしたがって面圧が高くなり第１のピークが形成される。また、上述したように、ロックピン２５ａは圧入時に先端側の方が僅かながら径が細くなるため面圧の変化率が小さく、後端側の方が面圧の変化率が大きくなるのである。一方、ドライブアーム１９内においても、面圧の分布は上述のカムシャフト１１内と同様の面圧分布となり第２のピークが形成されるのである。
【００４６】
ところで、ドライブアーム１９の穴部１９ａの深さが深くなるほど、穴部１９ａにおける穴部１１ａと隣接する側の面圧の低下部分（即ち、第１のピークと第２のピークとの間の谷の部分）が広くなり、図６（ａ）に示すように、ドライブアーム１９とカムシャフト１１との間で面圧の低い谷の部分が広く形成されることになる。
【００４７】
そして、このような面圧が極端に低い部分があると、この面圧の低い部分と、比較的面圧の高い部分との境界近傍において、ロックピン２５ａに作用する曲げ応力が最大となり、ロックピン２５ａにクラック等が生じることが考えられるのである。
ここで、図６（ｂ）はロックピン２５ａとカムシャフト１１とドライブアーム１９との間でロックピン２５ａに作用する荷重をモデル化して示すものである。図示するように、カムシャフト１１からの駆動トルクは、ロックピン２５ａのカムシャフト１１側に作用する。また、ドライブアーム１９側では、このロックピン２５ａを面圧の高い部分で支持していることになり、ロックピン２５ａの面圧が低い部分、即ち、図６（ａ）に示す面圧の低い谷の部分では、相対的にロックピン２５ａを拘束していない状態となる。
【００４８】
したがって、穴部１９ａ内では、ロックピン２５ａの面圧の低い部分と高い部分との境界近傍の曲げ応力が集中してしまうのである。
また、カムシャフト１１に伝達された回転駆動力は、ロックピン２５ａを介してドライブアーム１９に伝達され、図８に示すように、ドライブアーム１９からドライブピン１７を介して係合ディスク１６に伝達される。そして、上述したように、係合ディスク１６の回転中心がカムシャフト１１の回転中心に対して偏心していることにより、カムシャフト１１に対して係合ディスク１６の位相が進角したり遅角したりすることを繰り返して、係合ディスク１６が不等速で回転駆動するのである。
【００４９】
したがって、ロックピン２５ａには、係合ディスク１６の進角時と遅角時とで異なる方向に曲げ応力が交互に作用することになる。つまり、カムシャフト１１が回転して、ドライブアーム１９に駆動力が伝達されると、ロックピン２５ａには、カムシャフト１１の回転方向に作用する曲げ応力と、これとは逆方向に作用する曲げ応力とが交互に繰り返し作用することになるのである。
【００５０】
そして、ロックピン２５ａに繰り返し曲げ応力が作用すると、この曲げ応力の最大となる部分で、ロックピン２５ａが疲労して折損してしまうことが考えられるのである。
そこで、本伝達機構では、穴部１９ａ，１９ｂに、図１，図２に示すような座ぐり９０ａ，９０ｂを設けることにより、ロックピン２５ａ，２５ｂに作用する面圧をできるだけ均一化して、ロックピン２５ａ，２５ｂの一部に曲げ応力が集中するのを防止しているのである。
【００５１】
すなわち、図７に示すように、ドライブアーム１９に座ぐり９０ａ，９０ｂを設けることにより、ドライブアーム１９の穴部１９ａとカムシャフト１１の穴部１１ａとの境界近傍で面圧が極端に低下することがなくなり、曲げ応力が１カ所に集中して作用するようなことが防止されるのである。
本発明の一実施形態としての伝達機構では、上述のように構成されているため、以下のような利点ないし効果がある。すなわち、カムシャフト１１及びドライブアーム１９の対向する位置から、２本のロックピン２５ａ，２５ｂを圧入することで、ピン圧入時のむしれを防止しながら、ドライブアーム１９とカムシャフト１１とを確実に固定することができるのである。
【００５２】
つまり、このように構成した場合には、穴部１１ａと穴部１１ｂとの間の位置ずれや、穴部１９ａと穴部１９ｂとの間の位置ずれの影響をなくすことができ、これにより、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入時の切り粉の発生を抑制することができるのである。
また、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入時に、例え切り粉が発生したとしても、この切り粉がカムシャフト１１の油路１１Ａ内に残留することがなく、外部に排出されるという利点がある。
【００５３】
したがって、本伝達機構を上述したような可変動弁機構に適用する場合には、可変動弁機構の組み付け作業後に、作動油供給路１１Ａ内に残留した切り粉を取り除くための洗浄作業が不要となり、作業工数やコストを低減することができるのである。
また、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入側端部（挿入側端部）及びドライブアーム１９の穴部１９ａ，１９ｂの縁部の少なくともいずれか一方に縁取り加工を施すことにより、ロックピン２５ａ，２５ｂや穴部１９ａ，１９ｂのエッジ部分のバリがロックピン２５ａ，２５ｂの圧入前に予め削除されるので、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入時にやはり切り粉の発生を防止することができる利点がある。そして、このようにして切り粉の発生を防止することにより、ロックピン２５ａ，２５ｂのクラック発生を防止することができるのである。
【００５４】
また、カムシャフト１１及びドライブアーム１９の穴部１１ａ，１１ｂ，１９ａ，１９ｂに縁取り加工を施すことにより、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入時に穴部１１ａ，１１ｂと穴部１９ａ，１９ｂとの調芯が可能となり、組み付け時の位置合わせが容易となる。
また、本伝達機構では、カムシャフト１１の穴部１１ａ，１１ｂの径をドライブアーム１９の穴部１９ａ，１９ｂの径より小さく形成することにより、ロックピン２５ａ，２５ｂの圧入後の抜けを確実に防止できるという利点がある。すなわち、カムシャフト１１の穴部１１ａの径をドライブアーム１９の穴部１９ａの径よりも小さく形成することで、図４（ｂ）に示すように、ロックピン２５ａの先端側の面圧を穴部１９ａ側と同等として、カムシャフト１１とドライブアーム１９とを確実に固定することができるのである。
【００５５】
さらに、ドライブアーム１９の穴部１９ａ，１９ｂに、これらの穴部１９ａ，１９ｂよりも大径の座ぐり９０ａ，９０ｂを形成することにより、ロックピン２５ａ，２５ｂに作用する面圧分布が略均一化され、ロックピン２５ａ，２５ｂの１か所に曲げ応力が集中するようなことがなくなるのである。これにより、ロックピン２５ａ，２５ｂに曲げ応力が繰り返し作用しても、ピン部材の折損を確実に防止することができ、可変動弁機構の耐久性及び信頼性が大幅に向上するという利点がある。
【００５６】
なお、本実施形態では、切り粉の発生を最大限防止するためにカムシャフト１１とドライブアーム１９とを２本のロックピンによりにより圧入固定するようになっているが、１本のロックピンでも、ロックピン先端やドライブアーム穴部に上述のような縁取り加工を施すことにより切り粉の発生を抑制することができる。
【００５７】
したがって、本発明は、カムシャフト１１とドライブアーム１９とを１本のロックピンで固定する場合に適用することも可能である。
また、本実施形態では、可変動弁機構に本伝達機構を適用した場合について説明したが、本伝達機構は、このような可変動弁機構にのみ適用されるものではなく、第１回転軸部材と、第１回転軸部材の外周側に配設された第２回転軸部材とをそなえ、第１回転軸部材の回転力を第２回転軸部材を介して出力するように構成された機構に広く適用することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の伝達機構によれば、エンジンの動弁系に用いられる伝達機構において、ピン部材のいわゆるむしれを防止することができ、切り粉の発生を抑制することができる。また、第１回転軸部材の内部へ切り粉が残留することを防止できるという利点がある。また、ピン部材の圧入にともない第１回転軸部材と第２回転軸部材との穴部の調芯が可能となり、各穴部の位置合わせが容易となり組付性が向上する。また、ピン部材の圧入時のむしれを防止しながら、第１回転軸部材と第２回転軸部材とを確実に固定することができる利点がある。
【００５９】
また、請求項２記載の本発明の伝達機構によれば、ピン部材に作用する面圧分布を適正化することができ、ピン部材の折損を確実に防止することができる利点がある。すなわち、ピン部材には曲げ応力が繰り返し作用するため、ピン部材には疲労が蓄積されるが、第２回転軸部材のピン部材の圧入用穴部にこの穴部より径の大きい座ぐりを形成することにより、ピン部材に作用する面圧が均一化され、このような曲げ応力が繰り返し作用する場合でも十分な耐久性を有するようになるのである。
【００６０】
また、請求項３記載の本発明の伝達機構によれば、ピン部材に作用する面圧分布を均一化することができ、ピン部材の圧入後の抜け、脱落等を確実に防止することができるという利点がある。
【００６１】
また、請求項４記載の本発明の伝達機構によれば、可変動弁機構に本伝達機構を適用することにより、カムシャフト内部に切り粉が残留することが防止される。また、可変動弁機構の組み付け後にカムシャフト内部を洗浄する必要がなく作業工数を低減できる利点がある。さらには、ピン部材の脱落や折損を確実に防止することができ、可変動弁機構の信頼性及び耐久性が大幅に向上するという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての伝達機構における要部構成を示す模式的な断面図である。
【図２】本発明の一実施形態としての伝達機構における要部構成を示す模式的な断面図であって、図１におけるＡ部拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態としての伝達機構における要部を構成を示す部分断面図である。
【図４】本発明の一実施形態としての伝達機構における要部構成を示す模式的な断面図及び作用を説明する図である。
【図５】本発明の考案過程において案出された伝達機構の要部構成を示す図である。
【図６】本発明の考案過程において案出された伝達機構の要部構成を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態としての伝達機構における要部構成を示す模式的な断面図及び作用を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態としての伝達機構が適用される可変動弁機構の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態としての伝達機構が適用される可変動弁機構の要部縦断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態としての伝達機構が適用され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１１】一般的な伝達機構の構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１１カムシャフト（第１回転軸部材）
１１ａ，１１ｂ穴部
１９ドライブアーム（第２回転軸部材又は突出部）
１９ａ，１９ｂ穴部
２５ａ，２５ｂロックピン（ピン部材）
９０ａ，９０ｂ座ぐり[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission mechanism, and more particularly to a transmission mechanism suitable for use in a variable valve mechanism that uses an inconstant velocity joint to change the valve opening period of an intake valve or exhaust valve of an engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various so-called variable valve timing devices (or variable valve mechanisms) that can change the opening / closing timings and opening periods of intake valves and exhaust valves provided in an engine have been proposed.
In particular, an inconstant velocity joint using an eccentric mechanism is interposed between the cam and the camshaft, and the cam is increased or decreased from the rotational speed of the camshaft through the invariant joint during one rotation of the camshaft. Alternatively, a technique has been developed in which the opening / closing timing and opening period of the valve can be adjusted by changing the phase.
[0003]
Incidentally, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-202718 discloses a technique using such a constant velocity joint.
The configuration of the variable valve timing device using the inconstant velocity joint will be briefly described below. A cam member for opening and closing the valve is inserted into the camshaft (camshaft) so as to be rotatable with respect to the camshaft. An eccentric member having a rotation center that is eccentric by a predetermined amount with respect to the rotation center of the camshaft is disposed between the camshaft and the cam member.
[0004]
The rotational driving force of the camshaft is once transmitted to the eccentric member, and the rotational driving force of the camshaft is transmitted to the cam member at an unequal speed by the eccentric member. Here, since the rotation center of the camshaft and the eccentric member is eccentric by a predetermined amount, the rotational speed of the cam member increases or decreases during one rotation of the camshaft.
Further, the valve timing is changed by adjusting the eccentric phase and the eccentric amount of the eccentric member.
[0005]
Now, an example of such a driving force transmission structure between the eccentric member and the camshaft will be described. The camshaft is connected and fixed with a protruding portion that protrudes in the radial direction. The connection pin is fixed in parallel with the rotation center of the camshaft. On the other hand, a groove part in which the connection pin can slide is formed in the radial direction of the eccentric member, and is assembled so that one end of the connection pin is in sliding contact with the groove part.
[0006]
When the camshaft rotates, this rotational driving force is transmitted to the connection pin via the protrusion. At this time, the connection pin rotates (revolves) around the rotation axis of the camshaft. However, since the eccentric member is eccentric with respect to the camshaft, the rotational driving force of the camshaft is transmitted from the connection pin. As the connecting pin reciprocates in the groove of the eccentric member, the speed difference between the cam shaft and the eccentric member is absorbed, and the eccentric member rotates at an unequal speed with respect to the cam shaft.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as shown in FIG. 11, for example, when connecting the camshaft (first rotating shaft member) 11 and the protruding portion (second rotating shaft member or drive arm) 19, a pin member 25 is press-fitted, thereby It is conceivable to fix both members. That is, the holes 19a and 19b and the holes 11a and 11b for press-fitting the pin member 25 are formed in the protrusion 19 and the camshaft 11, respectively. The holes 19a and 19b and the holes 11a and 11b are formed in the holes 19a and 19b, respectively. By press-fitting the fixing pin 25, the protruding portion 19 and the camshaft 11 are attached integrally. In the figure, 19A is a hole for attaching a connection pin (drive pin) for transmitting the rotational driving force of the camshaft 11 to the eccentric member.
[0008]
However, when the fixing pin 25 is press-fitted, as shown in FIG. 11, the center positions of the two holes 11a and 11b formed at the opposing positions of the camshaft (first rotating shaft member) 11 are slightly set. There may be deviation. Similarly, it is also conceivable that the center positions of the two hole portions 19a and 19b formed at the position where the protruding portion (second rotating shaft member) 19 is opposed are shifted. The holes 11a and 11b of the camshaft 11 and the holes 19a and 19b of the protrusion 19 are usually processed at once by drilling. The center position of the hole is slightly deviated due to the fluctuation of the hole.
[0009]
If the center positions of the opposing holes 19a and 19b (or the holes 11a and 11b) are shifted in this way, the fixing pin 25 does not enter straight when the fixing pin 25 is press-fitted, and so-called peeling occurs. There is a problem of end.
Further, due to such peeling, metal powder (cutting powder) 80 is generated between the pin member 25 and the camshaft 11, and the cutting powder 80 remains in the lubricating oil passage 11 A formed in the camshaft 11. End up. If the valve operating mechanism is assembled without removing such swarf 80, the swarf 80 is sent to the sliding surface of each member together with the lubricating oil, and the members may be burned.
[0010]
Therefore, it is necessary to remove such swarf 80. For this purpose, it is necessary to carry out a cleaning operation after assembling the projecting portion 19 and the camshaft 11, and to wash away the swarf 80, which increases work man-hours and costs. There is a problem of doing it.
It is also conceivable that the pin member 25 cracks due to such pinning of the pin member 25. Further, due to the pin member 25 being peeled off, the diameter of the pin member 25 is reduced, and the surface pressure between the pin member 25 and the projecting portion 19 and the camshaft 11 becomes non-uniform. It is also conceivable that the fixing between the protrusion 19 and the protrusion 19 becomes insufficient.
[0011]
The present invention has been devised in view of such problems, and prevents the pin member from coming off, so that the first rotary shaft member and the second rotary shaft member are securely fixed by press-fitting the pin member. An object of the present invention is to provide a transmission mechanism.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
 In the transmission mechanism according to the first aspect of the present invention,As a camshaft to which rotational driving force is transmitted from the crankshaftEach member is fixed by press-fitting a pin member into the first rotating shaft member and the second rotating shaft member. Then, by forming holes into which the pin members are press-fitted in the first rotating shaft member and the second rotating shaft member, respectively, and so edge processing is performed on the edges on the pin member press-fitting side of these holes, so-called peeling may occur. Without being generated, the pin member is press-fitted into the first rotating shaft member and the second rotating shaft member.
 Further, the edge portion on the pin member press-fitting side of the hole portion formed in the first rotating shaft member and the hole portion formed in the second rotating shaft member is rimmed so that the first rotating shaft member and the second rotating shaft member are It is possible to easily align the holes of the two rotary shaft members.
 In particular, the first rotary shaft member and the second rotary shaft member are securely fixed while preventing peeling by pressing-in the two pin members from positions opposed to the radial direction of the first rotary shaft member. The
[0013]
In the transmission mechanism according to the second aspect of the present invention, the rotational driving force of the first rotating shaft member is transmitted to the intermediate rotating member via the second rotating shaft member by the first transmitting means. Further, the rotational force of the intermediate rotation member is transmitted to the third rotation shaft member by the second transmission means. At this time, since the rotation center of the intermediate rotation member is eccentric with respect to the rotation center of the first rotation shaft member, the rotation speed of the first rotation shaft member is transmitted to the third rotation shaft member at an unequal speed. Here, in such a variable valve mechanism, when the third rotating shaft member is driven to rotate at an unequal speed, shear stress and bending stress repeatedly act on the pin member, and fatigue failure due to bending occurs. However, the surface pressure acting on the pin member is made uniform by forming a counterbore larger in diameter than the hole in the press-fitting hole of the pin member of the second rotating shaft member, and the bending stress is reduced. Even if such bending stress repeatedly acts, it has sufficient durability.
[0014]
MaClaim3In the described transmission mechanism of the present invention, the diameter of the hole of the first rotating shaft member is smaller than the diameter of the hole of the second rotating shaft member. When the pin member is press-fitted into the hole portion of the first rotating shaft member from the hole portion, the surface pressure acting on the pin member is made substantially uniform.
[0015]
 Claims4In the transmission mechanism according to the present invention, the rotational driving force is transmitted from the crankshaft to the camshaft as the first rotating shaft member. Further, the speed change mechanism transmits the rotational speed of the cam lobe as the third rotating shaft member to the camshaft at an increased or decreased speed, and the intake valve or the exhaust valve is driven by the cam portion of the cam lobe..
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a transmission mechanism as an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the transmission mechanism is applied to a variable valve mechanism of an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) will be described.
First, the configuration of such a variable valve mechanism will be described.
[0017]
8, 9, and 10 are a perspective view, a cross-sectional view, and a schematic layout view (schematic view seen from the end face in the axial direction) showing the main part of the variable valve mechanism, as shown in FIGS. 8 and 9. The cylinder head 1 is equipped with a valve (valve member) 2 for opening and closing an unillustrated intake port or exhaust port, and the valve end of the valve 2 is biased toward the closing side. A valve spring 3 (see FIG. 10) 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. The variable valve mechanism is provided for rotating such a cam 6.
[0019]
As shown in FIGS. 8 and 9, this variable valve mechanism is a camshaft (rotated and driven in conjunction with an engine crankshaft (not shown) via a belt (timing belt) 41 and a pulley 42. A first rotating shaft member) 11 and a cam lobe (third rotating shaft member) 12 provided on the outer periphery of the cam shaft 11 are provided, and a cam (cam portion) 6 projects from the outer periphery of the cam lobe 12. . The outer periphery of the cam lobe 12 is rotatably supported by a bearing portion 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. 9 and 10, 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.
As shown in FIG. 9, the joint surface 7D between the bearing lower half portion 7A and the bearing cap 7B is set substantially horizontally 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]
An inconstant velocity joint 13 is provided between the camshaft 11 and the cam lobe 12.
[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 provided on the outer periphery of the eccentric portion 15, a first slider member (first connection member) 17 and a second slider member (second connection) connected to the engagement disk 16. Member) 18. The engagement disk 16 is also called a harmonic ring.
[0024]
As shown in FIG. 8, the eccentric portion 15 has a rotation center (first rotation center axis) O of the camshaft 11.₁The center of rotation O₂The engaging disk 16 has a center (second rotation center axis) O of the eccentric portion 15.₂It is designed to rotate around.
As shown in FIG. 8, the first slider member 17 and the second slider member 18 have slider main bodies 21 and 22 at their tips, and drive pins 23 as first and second transmission means at the other ends. 24 is provided.
[0025]
 As shown in FIG. 9, 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), and The slider body 22 of the second slider member 18 is slidable.InA fitted slider groove 16A 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 as a second rotating shaft member, the cam lobe 12 is provided with an arm portion 20, and the drive arm 19 is provided with a drive pin portion 23 of the first slider member 17. A hole 19 A that is rotatably inserted is provided, and the arm 20 is provided with a hole 20 A that the drive pin portion 24 of the second slider member 18 is rotatably inserted.
[0027]
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]
Further, between the slider body 21 and the groove 16A, as shown in FIG. 10, between the outer planes 21B and 21C of the slider body 21 and the inner wall planes 28A and 28B of the groove 16A, the groove 16B and the slider 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]
Next, the main part of the present invention will be described. The transmission mechanism of the present invention is a transmission mechanism that transmits the rotational driving force of the camshaft (first rotating shaft member) 11 to the drive arm (second rotating shaft member) 19. Applied to the part.
Here, 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 from the camshaft 11 in the radial direction (radial direction). By press-fitting pin members 25a and 25b, the drive arm 19 and the camshaft 11 are coupled to rotate integrally.
[0031]
That is, as shown in FIG. 1, the camshaft 11 and the drive arm 19 are fixed by press-fitting the two lock pins 25 a and 25 b from positions facing each other in the radial direction of the camshaft 11. It has become.
The camshaft 11 and the drive arm 19 are securely fixed by press-fitting from the opposing positions using the two lock pins 25a and 25b.
[0032]
This is because, when the drive arm 19 and the camshaft 11 are fixed by a single lock pin, the lock pin is moved due to the positional deviation of the holes 19a and 19b, the positional deviation of the holes 11a and 11b, and the like. This is because it is conceivable that a so-called whip (see FIG. 11) occurs without entering straight. In addition, when such flaking occurs, metal powder (cutting powder) is generated between the lock pin and the camshaft 11, and the cutting powder remains in the lubricating oil passage 11 A formed in the camshaft 11. Is also possible. If the valve mechanism is assembled without removing such swarf, the swarf may be sent to the sliding surface of each member together with the lubricating oil, causing the members to burn.
[0033]
Therefore, in the transmission mechanism of the present invention, the two lock pins 25a and 25b are press-fitted from the positions where the camshaft 11 and the drive arm 19 face each other, thereby preventing the pin arm and the drive arm 19 from coming off. The camshaft 11 is securely fixed.
That is, in this case, for example, the lock pin 25a may be press-fitted straight into the one hole 11a on the camshaft 11 side and the one hole 19a on the drive arm 19 side. Therefore, it is possible to eliminate the influence of the positional deviation between the hole 11b facing the part 11a and the positional deviation between the hole 19b facing the hole 19a. Similarly, the other lock pin 25b may be press-fitted straight into the hole portion 11b and the hole portion 19b. Again, the influence of the positional deviation between the hole portion 11a and the hole portion 11b or the hole portion 19a. And the influence of the positional deviation between the holes 19b can be eliminated. And generation | occurrence | production of the chip at the time of the press injection of a lock pin can be suppressed by this.
[0034]
Further, even if chips are generated when the lock pins 25a and 25b are press-fitted, there is an advantage that the chips are discharged outside without remaining in the oil passage 11A. This is because the lock pins 25a and 25b are always press-fitted from the drive arm 19 side to the camshaft 11 side in order to press-fit the lock pins 25a and 25b from the opposing positions.
[0035]
In other words, when the drive arm 19 and the camshaft 11 are fixed with a single lock pin as in the prior art, the lock pin first enters the hole portion 11a via the hole portion 19a. The lock pin is driven from the drive arm 19 side to the camshaft 11 side. Thereafter, the lock pin enters the hole portion 19b from the oil passage 11A in the camshaft 11 through the hole portion 11b. Therefore, the lock pin moves from the drive arm 19 side to the camshaft 11 side contrary to the above. (See FIG. 11). In addition, since the chips are discharged in a direction opposite to the press-fitting direction (traveling direction) of the lock pin, if flaking occurs between the camshaft 11 and the lock pin, the chips are transferred to the oil passage 11A. It falls inside.
[0036]
In contrast, in the transmission mechanism of the present invention, the press-fitting direction of the lock pins 25a and 25b is always from the drive arm 19 side to the camshaft 11 side. The contact with the camshaft 11 is eliminated, and the generation of chips from the camshaft 11 is suppressed.
Further, even if chips are generated between the lock pins 25a and 25b and the drive arm 19, in this case, the chips are discharged in a direction opposite to the press-fitting direction of the lock pins 25a and 25b. Therefore, the chips do not enter the oil passage 11A and are discharged to the outside through the holes 19a and 19b.
[0037]
Furthermore, in this transmission mechanism, as shown in FIGS. 1 and 2, in order to further suppress the generation of chips as described above, the press-fitting side end portions (insertion side end portions) of the lock pins 25a and 25b are usually provided. The chamfering process is sharper than the chamfering process. Here, as shown in FIG. 1, the edging process applied to the lock pins 25a and 25b is performed from the tip of the lock pins 25a and 25b to a predetermined range, and the diameters of the end portions of the lock pins 25a and 25b are the same. It is formed so as to become thinner gradually toward the tip. Further, the ridgeline of the longitudinal cross-sectional shape of the edge portion is formed so as to be, for example, 45 ° or less with respect to the axis of the lock pins 25a and 25b. In addition, you may apply a normal chamfering process as such an edge process.
[0038]
The edge portions of the holes 19 a and 19 b of the drive arm 19 and the edges of the holes 11 a and 11 b of the camshaft 11 are also trimmed. For such edging, there is R processing with a curved longitudinal section in addition to processing with a straight longitudinal section, and the edges of the holes 11a, 11b, 19a, 19b are trimmed by this R processing. Processing has been applied.
[0039]
And by performing such edging, the edge portions of the lock pins 25a, 25b and the holes 11a, 11b, 19a, 19b are deleted in advance before the lock pins 25a, 25b are press-fitted, and the lock pins 25a, 25b The generation of chips during press-fitting is prevented. Further, by performing R machining on the edge portions of the holes 11a and 11b of the camshaft 11, there is an effect that the holes 11a and 11b and the holes 19a and 19b can be aligned when the lock pins 25a and 25b are press-fitted. . It should be noted that such edge processing may be performed on at least one of the lock pins 25a and 25b and the holes 11a, 11b, 19a, and 19b.
[0040]
Further, as shown in FIG. 3, in this transmission mechanism, the diameter of the holes 11 a and 11 b of the camshaft 11 is set so that the holes 19 a and 19 b of the drive arm 19 are prevented from coming off after the lock pins 25 a and 25 b are pressed. It is formed smaller than the diameter of 19b. In FIG. 3, only one of the holes 11a and 19a is shown, but the other hole 11b and 19b has the same structure as a matter of course.
[0041]
This is because, in the press-fitting process of the lock pin 25a, the front end portion of the lock pin 25a moves to the inside while making more contact with the inner peripheral surface of the hole portions 11a and 19a than the rear end portion. If the portions 11a and 19a are formed to have the same diameter, when the lock pin 25a is press-fitted, the tip end side becomes more familiar with the holes 11a and 19a than the rear end portion, and the tip end side of the lock pin 25a is relatively smaller. This is because the surface pressure is reduced. And when the front end side of the lock pin 25a becomes thin in this way, the surface pressure acting on the lock pin 25a becomes non-uniform, and as shown in FIG. 4A, the surface pressure on the camshaft 11 side decreases, As a result, the camshaft 11 and the drive arm 19 may be insufficiently fixed.
[0042]
Therefore, as described above, by forming the diameter of the hole 11a of the camshaft 11 to be smaller than the diameter of the hole 19a of the drive arm 19, as shown in FIG. Therefore, the camshaft 11 and the drive arm 19 are securely fixed with the surface pressure of the camshaft 11 being substantially equal to that of the hole 19a.
In this transmission mechanism, as shown in FIGS. 1 and 2, stress around the holes 19 a and 19 b is placed near the press-fitting holes 19 a and 19 b of the lock pins 25 a and 25 b formed on the drive arm 19. Boss portions 100a and 100b are formed for reduction. By providing such boss portions 100a and 100b, breakage in the vicinity of the inlets of the press-fitting hole portions 19a and 19b is prevented.
[0043]
The bosses 100a and 100b are formed with counterbore 90a and 90b having a larger diameter than the holes 19a and 19b.
Generally, the counterbore is provided in order to make the bolt head, nut, washer and the like come into contact with each other and improve the sitting of the bolt, nut, etc. In the present invention, each lock pin 25a, 25b is provided. Countersinks 90a and 90b are provided in order to reliably prevent breakage and the like. That is, when no counterbore is provided in the holes 19a and 19b, the bending stress acting on the lock pin 25a within the hole 19a of the drive arm 19 is maximized, and as shown in FIG. This is because it may be possible to break the hole 19a of the drive arm 19. The same can be said for the other lock pin 25b, but the following description will be given focusing on one lock pin 25a.
[0044]
Here, the surface pressure and the bending stress acting on the lock pin 25a when no counterbore is provided will be described with reference to FIG. The inner diameters of the hole 11a of the cam shaft 11 and the hole 19a of the drive arm 19 are smaller than the outer diameter of the lock pin 25a so as to press-fit the lock pin 25a. On the other hand, as described above, in the press-fitting process of the lock pin 25a, the front end portion of the lock pin 25a moves to the inside while making more contact with the inner peripheral surfaces of the hole portions 11a and 19a than the rear end portion. Therefore, when the lock pin 25a is press-fitted, the front end side becomes more familiar with the holes 11a and 19a than the rear end side and has a smaller diameter. As a result, the front end side of the lock pin 25a has a relatively higher surface pressure. Becomes lower.
[0045]
In addition, since it is considered that the surface pressure rapidly decreases at the opening ends of the holes 11a and 19a, the distribution of the surface pressure acting on the lock pin 25a is 2 as shown in FIG. The shape has two peaks.
That is, in the camshaft 11, the surface pressure at both ends of the hole portion 11a is low, and the surface pressure increases toward the center side to form the first peak. Further, as described above, the lock pin 25a has a slightly smaller diameter on the front end side during press-fitting, so that the rate of change in surface pressure is smaller, and the rate of change in surface pressure is greater on the rear end side. On the other hand, the surface pressure distribution in the drive arm 19 is the same as that in the camshaft 11 described above, and a second peak is formed.
[0046]
By the way, as the depth of the hole 19a of the drive arm 19 becomes deeper, the surface pressure decreasing portion on the side adjacent to the hole 11a in the hole 19a (that is, the valley between the first peak and the second peak). As shown in FIG. 6A, a valley portion having a low surface pressure is formed widely between the drive arm 19 and the camshaft 11.
[0047]
If there is a portion with such an extremely low surface pressure, the bending stress acting on the lock pin 25a is maximized in the vicinity of the boundary between the low surface pressure portion and the relatively high surface pressure portion. It is conceivable that a crack or the like occurs in the pin 25a.
Here, FIG. 6B shows a modeled load acting on the lock pin 25 a among the lock pin 25 a, the camshaft 11, and the drive arm 19. As shown in the figure, the drive torque from the camshaft 11 acts on the camshaft 11 side of the lock pin 25a. Further, on the drive arm 19 side, the lock pin 25a is supported by a portion having a high surface pressure, and the surface pressure of the lock pin 25a is low, that is, the surface pressure shown in FIG. 6 (a) is low. In the valley portion, the lock pin 25a is not relatively restrained.
[0048]
Therefore, in the hole 19a, bending stress near the boundary between the low and high surface pressure portions of the lock pin 25a is concentrated.
Further, the rotational driving force transmitted to the camshaft 11 is transmitted to the drive arm 19 via the lock pin 25a, and is transmitted from the drive arm 19 to the engagement disk 16 via the drive pin 17 as shown in FIG. Is done. As described above, the rotation center of the engagement disk 16 is eccentric with respect to the rotation center of the camshaft 11, so that the phase of the engagement disk 16 is advanced or retarded with respect to the camshaft 11. The engagement disk 16 is rotationally driven at an unequal speed.
[0049]
Therefore, bending stress acts alternately on the lock pin 25a in different directions depending on whether the engaging disk 16 is advanced or retarded. That is, when the camshaft 11 rotates and the driving force is transmitted to the drive arm 19, the bending stress acting on the lock pin 25a in the rotational direction of the camshaft 11 and the bending acting on the opposite direction are applied. The stress acts alternately and repeatedly.
[0050]
When a bending stress is repeatedly applied to the lock pin 25a, the lock pin 25a may be fatigued and broken at a portion where the bending stress becomes maximum.
Therefore, in this transmission mechanism, by providing counterbore 90a, 90b as shown in FIGS. 1 and 2 in the holes 19a, 19b, the surface pressure acting on the lock pins 25a, 25b can be made as uniform as possible so that the lock This prevents the bending stress from concentrating on a part of the pins 25a and 25b.
[0051]
That is, as shown in FIG. 7, by providing counterbore 90 a and 90 b on the drive arm 19, the surface pressure is extremely reduced near the boundary between the hole 19 a of the drive arm 19 and the hole 11 a of the camshaft 11. This prevents the bending stress from concentrating and acting in one place.
Since the transmission mechanism as one embodiment of the present invention is configured as described above, there are the following advantages and effects. In other words, the two lock pins 25a and 25b are press-fitted from the positions where the camshaft 11 and the drive arm 19 face each other, so that the drive arm 19 and the camshaft 11 can be securely connected while preventing pinning. It can be fixed to.
[0052]
That is, in the case of such a configuration, it is possible to eliminate the influence of the positional deviation between the hole portion 11a and the hole portion 11b and the positional deviation between the hole portion 19a and the hole portion 19b. It is possible to suppress the generation of chips when the lock pins 25a and 25b are press-fitted.
Further, even if chips are generated when the lock pins 25a and 25b are press-fitted, there is an advantage that the chips do not remain in the oil passage 11A of the camshaft 11 and are discharged to the outside.
[0053]
Therefore, when this transmission mechanism is applied to the variable valve mechanism as described above, a cleaning operation for removing chips remaining in the hydraulic oil supply passage 11A after the assembly of the variable valve mechanism becomes unnecessary. Therefore, it is possible to reduce work man-hours and costs.
In addition, the lock pins 25a, 25b and the lock pins 25a, 25b can be obtained by applying a trimming process to at least one of the press-fitting side ends (insertion side ends) of the lock pins 25a, 25b and the edges of the holes 19a, 19b of the drive arm 19. Since burrs at the edge portions of the holes 19a and 19b are removed in advance before the lock pins 25a and 25b are press-fitted, there is an advantage that generation of chips can be prevented when the lock pins 25a and 25b are press-fitted. And by preventing generation | occurrence | production of a chip in this way, the crack generation | occurrence | production of the lock pins 25a and 25b can be prevented.
[0054]
In addition, by aligning the holes 11a, 11b, 19a, and 19b of the camshaft 11 and the drive arm 19, alignment between the holes 11a and 11b and the holes 19a and 19b is performed when the lock pins 25a and 25b are press-fitted. It becomes possible, and the alignment at the time of assembly becomes easy.
Further, in this transmission mechanism, the diameters of the holes 11a and 11b of the camshaft 11 are formed smaller than the diameters of the holes 19a and 19b of the drive arm 19, so that the lock pins 25a and 25b can be securely removed after press-fitting. There is an advantage that it can be prevented. That is, by forming the diameter of the hole 11a of the camshaft 11 smaller than the diameter of the hole 19a of the drive arm 19, as shown in FIG. The camshaft 11 and the drive arm 19 can be reliably fixed as equivalent to the portion 19a side.
[0055]
Further, by forming counterbore 90a, 90b having a diameter larger than those of the holes 19a, 19b in the holes 19a, 19b of the drive arm 19, the surface pressure distribution acting on the lock pins 25a, 25b is substantially uniform. As a result, bending stress is not concentrated on one of the lock pins 25a and 25b. Thereby, even if bending stress repeatedly acts on the lock pins 25a and 25b, the pin member can be reliably prevented from being broken, and the durability and reliability of the variable valve mechanism are greatly improved. .
[0056]
In this embodiment, the camshaft 11 and the drive arm 19 are press-fitted and fixed by two lock pins in order to prevent the generation of chips as much as possible. Further, the generation of chips can be suppressed by performing the above-described edging process on the tip of the lock pin or the drive arm hole.
[0057]
Therefore, the present invention can also be applied to the case where the camshaft 11 and the drive arm 19 are fixed by a single lock pin.
Moreover, although this embodiment demonstrated the case where this transmission mechanism was applied to the variable valve mechanism, this transmission mechanism is not applied only to such a variable valve mechanism, 1st rotating shaft member And a second rotating shaft member disposed on the outer peripheral side of the first rotating shaft member, and a mechanism configured to output the rotational force of the first rotating shaft member via the second rotating shaft member. Can be widely applied.
[0058]
【The invention's effect】
 As described in detail above, according to the transmission mechanism of the present invention described in claim 1,In the transmission mechanism used in the engine valve system,So-called flaking of the pin member can be prevented, and generation of chips can be suppressed. Moreover, there exists an advantage that it can prevent that a chip remains in the inside of a 1st rotating shaft member. In addition, the holes of the first rotating shaft member and the second rotating shaft member can be aligned with the press-fitting of the pin member, so that the alignment of the holes is facilitated and the assemblability is improved.Further, there is an advantage that the first rotating shaft member and the second rotating shaft member can be reliably fixed while preventing the pin member from being pressed during press-fitting.
[0059]
Further, according to the transmission mechanism of the present invention described in claim 2, there is an advantage that the surface pressure distribution acting on the pin member can be optimized and the pin member can be reliably prevented from being broken. That is, since bending stress acts repeatedly on the pin member, fatigue is accumulated in the pin member, but a counterbore having a diameter larger than that of the hole portion is formed in the press-fitting hole portion of the pin member of the second rotating shaft member. By doing so, the surface pressure acting on the pin member is made uniform, and even when such bending stress repeatedly acts, it has sufficient durability.
[0060]
MaClaim3According to the described transmission mechanism of the present invention, there is an advantage that the surface pressure distribution acting on the pin member can be made uniform, and that the pin member can be prevented from coming off or falling off after press-fitting.
[0061]
 Claims4According to the described transmission mechanism of the present invention, by applying this transmission mechanism to the variable valve mechanism, it is possible to prevent chips from remaining inside the camshaft. In addition, there is an advantage that it is not necessary to clean the inside of the camshaft after the assembly of the variable valve mechanism, and the work man-hour can be reduced. Furthermore, there is an advantage that the pin member can be reliably prevented from falling off or broken, and the reliability and durability of the variable valve mechanism can be greatly improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a main configuration of a transmission mechanism as an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a main part of a transmission mechanism according to an embodiment of the present invention, and is an enlarged view of a part A in FIG.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing a configuration of a main part of a transmission mechanism as one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of the transmission mechanism as one embodiment of the present invention and a view for explaining the operation.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a main part of a transmission mechanism devised in the process of devising the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a main part of a transmission mechanism devised in the process of devising the present invention.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the main part of the transmission mechanism as one embodiment of the present invention and a diagram for explaining the operation.
FIG. 8 is a perspective view of a variable valve mechanism to which a transmission mechanism according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an essential part of a variable valve mechanism to which a transmission mechanism according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a main part arrangement of an inconstant velocity joint in a variable valve mechanism to which a transmission mechanism as one embodiment of the present invention is applied.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a general transmission mechanism.
[Explanation of symbols]
11 Camshaft (first rotating shaft member)
11a, 11b hole
19 Drive arm (second rotating shaft member or protrusion)
19a, 19b hole
25a, 25b Lock pin (pin member)
90a, 90b counterbore

Claims

A first rotating shaft member as a camshaft that is formed by a hollow shaft member and to which rotational driving force is transmitted from a crankshaft, and a second rotating shaft member disposed on the outer peripheral side of the first rotating shaft member In addition, a transmission mechanism for a valve operating system of an engine that transmits a rotational force to an output shaft side as a cam lobe having a cam portion that drives an intake valve or an exhaust valve via the first rotating shaft member and the second rotating shaft member. In
The first rotating shaft member and the second rotating shaft member are fixed by press-fitting a pin member,
A hole portion into which the pin member is press-fitted is formed in each of the first rotation shaft member and the second rotation shaft member, and a hole portion of the first rotation shaft member and a hole portion of the second rotation shaft member are formed. The edge of the pin member press-fitting side is trimmed ,
Further, the second rotary shaft member is press-fitted and fixed to the first rotary shaft member by press-fitting two pin members from a position facing the radial direction of the first rotary shaft member. A transmission mechanism characterized by that.

The transmission mechanism is
An intermediate rotating member disposed on the outer periphery of the first rotating shaft member so as to be relatively rotatable or swingable;
First transmission means for transmitting the rotational force of the first rotating shaft member to the intermediate rotating member via the second rotating shaft member;
A third rotary shaft member as the output shaft provided on the outer peripheral side of the first rotary shaft member so as to be relatively rotatable;
Second transmission means for transmitting the rotational force of the intermediate rotation member to the third rotation shaft member;
By rotating the rotation center of the intermediate rotation member eccentrically with respect to the rotation center of the first rotation shaft member, the rotation speed during one rotation of the first rotation shaft member is made unequal to the third rotation shaft member. With a transmission mechanism to transmit,
The transmission mechanism according to claim 1, wherein a counterbore having a diameter larger than that of the hole is formed in a press-fitting hole of the pin member formed in the second rotating shaft member.

The diameter of the press-fitting hole portion of the pin member formed in the first rotating shaft member is smaller than the diameter of the press-fitting hole portion of the pin member formed in the second rotating shaft member. The transmission mechanism according to claim 1 or 2, characterized by comprising:

The speed change mechanism is configured as a variable valve mechanism that increases or decreases the rotational speed of the cam lobe during one rotation of the camshaft.
The transmission mechanism according to claim 2, wherein: