JP4459130B2 - Internal combustion engine with variable valve gear - Google Patents

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Description

本発明は、吸気弁または排気弁からなる機関弁の開閉時期または最大リフト量を含むバルブ作動特性を変更可能なバルブ特性可変機構を備える可変動弁装置を備える内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine including a variable valve operating apparatus including a valve characteristic variable mechanism capable of changing a valve operating characteristic including an opening / closing timing or a maximum lift amount of an engine valve including an intake valve or an exhaust valve.

機関弁の開閉時期または最大リフト量を含むバルブ作動特性を内燃機関の運転状態に応じて変更可能なバルブ特性可変機構を備える可変動弁装置は知られている（例えば特許文献１参照）。   2. Description of the Related Art A variable valve operating apparatus including a valve characteristic variable mechanism that can change a valve operating characteristic including an opening / closing timing of an engine valve or a maximum lift amount according to an operating state of an internal combustion engine is known (for example, see Patent Document 1).

この種の動弁装置では、バルブ作動特性を変更するためにアクチュエータで駆動される制御軸を備え、該制御軸が伝達機構を介して動弁カムを変位させる。そして、ポテンショメータにより検出された制御軸の移動量がアクチュエータの駆動を制御する制御装置に入力されることにより、バルブ作動特性の制御精度が高められる。
特開２００４−１２４７４０号公報 In this type of valve operating device, a control shaft driven by an actuator is provided to change valve operating characteristics, and the control shaft displaces the valve operating cam via a transmission mechanism. Then, the amount of movement of the control shaft detected by the potentiometer is input to the control device that controls the driving of the actuator, whereby the control accuracy of the valve operating characteristics is improved.
JP 2004-124740 A

動弁装置のバルブ作動特性の制御精度は、制御軸の移動量を検出するポテンショメータの検出値に依存するため、その検出値には、制御軸を駆動するアクチュエータの駆動力以外の力である外力（例えば機関弁の開弁時に伝達される機関弁の反力や伝達機構の作動時の慣性力）による制御軸の移動（以下、「外乱移動」という。）に起因するノイズが含まれないようにすることが好ましい。   Since the control accuracy of the valve operating characteristics of the valve operating device depends on the detected value of the potentiometer that detects the amount of movement of the control shaft, the detected value includes an external force that is a force other than the driving force of the actuator that drives the control shaft. Does not include noise caused by the movement of the control shaft (hereinafter referred to as “disturbance movement”) due to the reaction force of the engine valve transmitted when the engine valve is opened (or the inertial force when the transmission mechanism is activated). It is preferable to make it.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、請求項１〜４記載の発明は、可変動弁装置において、バルブ特性可変機構の制御軸の外乱移動を抑制することにより検出手段の検出値に含まれるノイズを低減して、バルブ作動特性の制御精度を高めることを目的とし、さらに、シリンダ軸線方向での内燃機関の小型化を図ることを目的とする。
そして、請求項３記載の発明は、さらに、制御軸の移動方向での可変動弁装置の小型化を図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the invention according to claims 1 to 4 is a variable valve operating device, in which detection means is provided by suppressing disturbance movement of a control shaft of a valve characteristic variable mechanism. It is an object to reduce the noise contained in the detected value to increase the control accuracy of the valve operating characteristics, and to reduce the size of the internal combustion engine in the cylinder axis direction.
A third object of the present invention is to further reduce the size of the variable valve operating device in the moving direction of the control shaft.

請求項１記載の発明は、シリンダヘッドに回転可能に支持されて機関の回転に同期して回転すると共に駆動カムが設けられたカム軸と、機関弁を開閉作動させる動弁カムと、前記駆動カムの弁駆動力を前記動弁カムに伝達する伝達機構と、前記機関弁のバルブ作動特性を変更すべくアクチュエータにより駆動されると共に前記伝達機構を介して前記動弁カムを変位させる制御軸とを備える可変動弁装置と、前記制御軸の移動量を検出する検出手段と、を備える内燃機関であって、前記制御軸は、前記伝達機構が連結される連結部を有すると共に前記シリンダヘッドまたは前記シリンダヘッドに一体に設けられたヘッド側部材に軸受を介して支持され、前記検出手段の検出値に基づいてアクチュエータが制御される内燃機関において、前記制御軸は、前記軸受に比べて前記連結部に近い位置において、前記シリンダヘッドまたは前記ヘッド側部材に付加軸受を介して支持され、前記制御軸には、前記アクチュエータの駆動力を前記制御軸に伝達すべくシリンダ軸線方向に延びる回転中心線を有する歯車が設けられ、前記検出手段は、前記歯車により駆動されるセンサ用駆動歯車と、前記センサ用駆動歯車と噛合すると共に前記検出手段に連結されるセンサ用被動歯車とからなるセンサ用歯車対を介して前記移動量を検出し、前記センサ用被動歯車は、前記シリンダ軸線方向で前記歯車のウェブと前記カム軸との間に配置された内燃機関である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a camshaft that is rotatably supported by a cylinder head and rotates in synchronism with the rotation of the engine and is provided with a drive cam, a valve cam that opens and closes an engine valve, and the drive A transmission mechanism that transmits the valve driving force of the cam to the valve cam, and a control shaft that is driven by an actuator to change the valve operating characteristic of the engine valve and that displaces the valve cam via the transmission mechanism; An internal combustion engine comprising: a variable valve device comprising: a detecting unit that detects a movement amount of the control shaft, wherein the control shaft includes a coupling portion to which the transmission mechanism is coupled and the cylinder head or In an internal combustion engine that is supported by a head-side member provided integrally with the cylinder head via a bearing and the actuator is controlled based on a detection value of the detection means, the control , At a position closer to the connecting portion than the bearing, the supported through the cylinder head or addition bearing on the head side member, the control shaft, to transmit the driving force of the actuator to the control shaft A gear having a rotation center line extending in the cylinder axial direction is provided, and the detecting means is a sensor driving gear driven by the gear, and a sensor that meshes with the sensor driving gear and is connected to the detecting means. The amount of movement is detected through a sensor gear pair including a driven gear, and the sensor driven gear is an internal combustion engine disposed between the gear web and the camshaft in the cylinder axis direction. is there.

これによれば、制御軸は、軸受に加えて、伝達機構との連結部に軸受よりも近い位置で付加軸受に支持されるので、機関弁からの反力などの外力が周期的に伝達機構を介して制御軸に伝達されたとき、制御軸の外乱移動が抑制される。またこれによれば、前記検出手段に連結されるセンサ用被動歯車はシリンダ軸線方向で歯車とカム軸との間に配置されるので、センサ用歯車対をシリンダ軸線方向でのスペースを利用して配置することができ、しかも検出手段が歯車に対してシリンダ軸線方向に突出する程度が抑制され、または突出することが防止される。 According to this, in addition to the bearing, the control shaft is supported by the additional bearing at a position closer to the coupling portion with the transmission mechanism than the bearing, so that external force such as reaction force from the engine valve is periodically transmitted by the transmission mechanism. The disturbance movement of the control shaft is suppressed when transmitted to the control shaft via. According to this, since the sensor driven gear connected to the detection means is disposed between the gear and the cam shaft in the cylinder axial direction, the sensor gear pair is separated by utilizing the space in the cylinder axial direction. Further, the degree of the detection means protruding in the cylinder axis direction with respect to the gear is suppressed or prevented from protruding.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の内燃機関において、前記制御軸は、前記軸受に支持されると共に前記アクチュエータにより駆動される第１制御軸と、前記第１制御軸に相対移動可能に支持されて前記第１制御軸により駆動されると共に前記連結部を有する第２制御軸とから構成され、前記付加軸受は前記第２制御軸を摺動可能に支持するカラーであるものである。
これによれば、第１制御軸は軸受を介してシリンダヘッドまたはヘッド側部材に支持され、第１制御軸に相対移動可能に支持される第２制御軸はカラーを介してシリンダヘッドまたはヘッド側部材に支持されるので、連結部を有する第２制御軸の外乱移動が、第１制御軸のみに支持されている場合に比べて抑制され、しかもカラーから構成される付加軸受の構造が簡単になる。 According to a second aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first aspect, the control shaft is supported by the bearing and is relatively movable with respect to the first control shaft and the first control shaft driven by the actuator. The second control shaft is supported by the first control shaft and driven by the first control shaft and has the connecting portion, and the additional bearing is a collar that slidably supports the second control shaft. .
According to this, the first control shaft is supported on the cylinder head or the head side member via the bearing, and the second control shaft supported so as to be relatively movable on the first control shaft is the cylinder head or head side via the collar. Since it is supported by the member, the disturbance movement of the second control shaft having the connecting portion is suppressed as compared with the case where the second control shaft is supported only by the first control shaft, and the structure of the additional bearing composed of the collar is simplified. Become.

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の内燃機関において、前記付加軸受は、往復直線運動する前記制御軸の移動位置に応じて前記連結部が収容される収容空間を形成するものである。
これによれば、制御軸の移動方向において、連結部が収容される分、連結部と付加軸受とを近づけて配置できる。 According to a third aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to the first or second aspect, the additional bearing forms an accommodation space in which the connecting portion is accommodated in accordance with a movement position of the control shaft that reciprocates linearly. It is.
According to this, in the moving direction of the control shaft, the connecting portion and the additional bearing can be arranged close to each other by the amount of the connecting portion being accommodated.

請求項４記載の発明は、請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関において、前記付加軸受は、前記バルブ作動特性である最大リフト量が大きくなるほど、前記連結部に近い位置で前記制御軸を支持するものである。
これによれば、最大リフト量が大きくなるために機関弁からのより大きな反力が伝達機構を介して制御軸に伝達されるときには、制御軸は連結部により近い位置で付加軸受により支持されるので、外力が大きいときにも、制御軸の外乱移動が効果的に抑制される。 According to a fourth aspect of the present invention, in the internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the additional bearing has a position closer to the connecting portion as the maximum lift amount as the valve operating characteristic increases. It supports the control shaft.
According to this, when the larger reaction force from the engine valve is transmitted to the control shaft through the transmission mechanism because the maximum lift amount is increased, the control shaft is supported by the additional bearing at a position closer to the connecting portion. Therefore, even when the external force is large, disturbance movement of the control shaft is effectively suppressed.

請求項１記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、制御軸の外乱移動が抑制されるので、検出手段の検出値に含まれる外乱移動によるノイズが低減して、バルブ作動特性の制御精度が向上すると共に、スペース効率が高められてシリンダ軸線方向で可変動弁装置および検出手段を有する内燃機関が小型化される。
請求項２記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、第２制御軸が第１制御軸に相対移動可能に連結された制御軸において、第２制御軸の外乱移動が抑制されて、バルブ作動特性の制御精度が向上するうえ、付加軸受がカラーであるので、構造が複雑化することがなく、内燃機関のコストが削減される。
請求項３記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、連結部と付加軸受とを近づけて配置できるので、制御軸の移動方向で可変動弁装置を小型化できる。
請求項４記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、外力が大きいときにも、制御軸の外乱移動が効果的に抑制されるので、バルブ作動特性の可変領域の全体に渡ってバルブ作動特性の制御精度を高く維持できる。
According to invention of Claim 1, the following effect is show | played. That is, since disturbance movement of the control shaft is suppressed, noise due to disturbance movement included in the detection value of the detection means is reduced, control accuracy of the valve operating characteristics is improved , and space efficiency is enhanced, so that the cylinder axis direction Thus, the internal combustion engine having the variable valve operating device and the detecting means is downsized.
According to invention of Claim 2, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exists the following effect. That is, in the control shaft in which the second control shaft is connected to the first control shaft so as to be relatively movable, disturbance movement of the second control shaft is suppressed, the control accuracy of the valve operating characteristics is improved, and the additional bearing is colored. Therefore, the structure is not complicated, and the cost of the internal combustion engine is reduced.
According to invention of Claim 3, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exist the following effects. That is, since the connecting portion and the additional bearing can be arranged close to each other, the variable valve operating device can be reduced in size in the moving direction of the control shaft.
According to invention of Claim 4, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exists the following effect. That is, even when the external force is large, disturbance movement of the control shaft is effectively suppressed, so that the control accuracy of the valve operating characteristics can be maintained high over the entire variable region of the valve operating characteristics.

以下、本発明の実施形態を図１〜図８を参照して説明する。
図１，図２を参照すると、本発明が適用された動弁装置を備える内燃機関Ｅは、空冷式単気筒４ストローク内燃機関であり、自動二輪車に搭載される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
Referring to FIGS. 1 and 2, an internal combustion engine E equipped with a valve gear to which the present invention is applied is an air-cooled single-cylinder four-stroke internal combustion engine and is mounted on a motorcycle.

内燃機関Ｅは、クランク軸を回転可能に支持するクランクケースに結合されるシリンダ１、シリンダ１の上端部に結合されるシリンダヘッド２およびシリンダヘッド２の上端部に結合されるヘッドカバー３から構成される機関本体を備える。   The internal combustion engine E includes a cylinder 1 coupled to a crankcase that rotatably supports a crankshaft, a cylinder head 2 coupled to an upper end portion of the cylinder 1, and a head cover 3 coupled to an upper end portion of the cylinder head 2. Equipped with an engine body.

なお、この明細書において、上下方向はシリンダ軸線方向であり、軸方向、径方向および周方向は、それぞれカム軸20の回転中心線方向、カム軸20の回転中心線Ｌ２に対する径方向およびカム軸20の回転中心線Ｌ２を中心とする周方向であるとする。また、軸受とは、回転運動または直線運動などの軸の運動が可能となるように、該軸を移動可能に支持し、案内する部材を意味する。   In this specification, the vertical direction is the cylinder axis direction, and the axial direction, radial direction, and circumferential direction are the rotation center line direction of the cam shaft 20, the radial direction with respect to the rotation center line L2 of the cam shaft 20, and the cam shaft, respectively. It is assumed that the circumferential direction is centered on 20 rotation center lines L2. The bearing means a member that supports and guides the shaft so that the shaft can move such as a rotational motion or a linear motion.

シリンダ１には前記クランク軸に連結されるピストン４が往復動可能に嵌合する。シリンダヘッド２には、シリンダ軸線方向でピストン４に対向する燃焼室５と、燃焼室５に開口する吸気ポート６および排気ポート７とが形成され、燃焼室５に臨む１対の点火栓８が取り付けられる。さらに、シリンダヘッド２には、弁バネ９により閉弁方向に常時付勢される機関弁である１つの吸気弁10および１つの排気弁11が、それぞれシリンダヘッド２に圧入された弁ガイド17ｉ，17ｅに摺動可能に支持されて設けられる。吸気弁10および排気弁11は、内燃機関Ｅに備えられる動弁装置により開閉作動させられて、吸気ポート６および排気ポート７をそれぞれ開閉する。   A piston 4 connected to the crankshaft is fitted into the cylinder 1 so as to be able to reciprocate. The cylinder head 2 is formed with a combustion chamber 5 facing the piston 4 in the cylinder axial direction, an intake port 6 and an exhaust port 7 opening to the combustion chamber 5, and a pair of spark plugs 8 facing the combustion chamber 5. It is attached. Further, in the cylinder head 2, one intake valve 10 and one exhaust valve 11, which are engine valves that are always urged in the valve closing direction by the valve spring 9, are respectively pressed into the cylinder head 2 by valve guides 17i, 17e is provided to be slidably supported. The intake valve 10 and the exhaust valve 11 are opened and closed by a valve gear provided in the internal combustion engine E, and open and close the intake port 6 and the exhaust port 7, respectively.

吸気ポート６の入口が設けられたシリンダヘッド２の吸気側接続部２ｉに接続される吸気装置からは、混合気形成装置としての燃料噴射弁から供給された燃料と吸入空気との混合気が、吸気ポート６を通って吸気弁10の開弁時に燃焼室５に流入し、点火栓８により点火されて燃焼する。そして、燃焼室５の燃焼ガスの圧力により駆動されて往復運動するピストン４がコンロッドを介して前記クランク軸を回転駆動する。また、燃焼ガスは排気弁11の開弁時に排気ポート７に流出し、排気ポート７の出口が設けられたシリンダヘッド２の排気側接続部２ｅに接続される排気管を備える排気装置を通じて外部に排出される。   From the intake device connected to the intake side connection portion 2i of the cylinder head 2 provided with the inlet of the intake port 6, an air-fuel mixture of fuel and intake air supplied from a fuel injection valve as an air-fuel mixture forming device is When the intake valve 10 is opened through the intake port 6, it flows into the combustion chamber 5 and is ignited by the spark plug 8 to burn. The piston 4 driven by the pressure of the combustion gas in the combustion chamber 5 and reciprocatingly drives the crankshaft through the connecting rod. Further, the combustion gas flows out to the exhaust port 7 when the exhaust valve 11 is opened, and goes outside through an exhaust device having an exhaust pipe connected to the exhaust side connection portion 2e of the cylinder head 2 provided with an outlet of the exhaust port 7. Discharged.

図３を併せて参照すると、可変動弁装置としての頭上カム軸型の動弁装置Ｖは、吸気弁10および排気弁11の開閉時期または最大リフト量を含むバルブ作動特性を変更するバルブ特性可変機構（以下、「可変機構」という。）と、吸気弁10に当接可能な吸気メインロッカアーム28ｉおよび排気弁11に当接可能な排気メインロッカアーム28ｅとを備える。吸気メインロッカアーム28ｉおよび排気メインロッカアーム28ｅは、それぞれ、カム軸ホルダ12に保持される１対のロッカ軸29ｉ，29ｅに揺動可能に支持され、接触部を構成するローラ28i1，28e1において吸気カム22ｉおよび排気カム22ｅに接触する。   Referring also to FIG. 3, the overhead camshaft type valve operating device V as a variable valve operating device is a variable valve characteristic that changes the valve operating characteristics including the opening / closing timing or the maximum lift amount of the intake valve 10 and the exhaust valve 11. A mechanism (hereinafter referred to as “variable mechanism”), an intake main rocker arm 28i that can contact the intake valve 10, and an exhaust main rocker arm 28e that can contact the exhaust valve 11. The intake main rocker arm 28i and the exhaust main rocker arm 28e are swingably supported by a pair of rocker shafts 29i and 29e held by the camshaft holder 12, respectively, and an intake cam 22i at rollers 28i1 and 28e1 constituting contact portions. And the exhaust cam 22e.

可変機構は、シリンダヘッド２に回転可能に設けられる１つのカム軸20と、カム軸20に設けられて一体に回転する駆動カムとしての吸気駆動カム21ｉおよび排気駆動カム21ｅと、カムフォロアとしての吸気メインロッカアーム28ｉおよび排気メインロッカアーム28ｅをそれぞれ介して吸気弁10および排気弁11を開閉作動させる動弁カムである吸気カム22ｉおよび排気カム22ｅと、各駆動カム21ｉ，21ｅにより駆動されると共に各駆動カム21ｉ，21ｅの弁駆動力を吸気カム22ｉまたは排気カム22ｅに伝達する伝達機構としての吸気リンク機構Ｍｉおよび排気リンク機構Ｍｅと、吸気弁10および排気弁11のバルブ作動特性を変更すべく両リンク機構Ｍｉ，Ｍｅを介して吸気カム22ｉおよび排気カム22ｅを変位させる駆動機構Ｍｄと、各リンク機構Ｍｉ，Ｍｅと駆動機構Ｍｄとの連結箇所に隙間が発生するのを防止するために各リンク機構Ｍｉ，Ｍｅを駆動機構Ｍｄに押し付ける付勢手段としての押圧バネ40ｉ，40ｅと、を備える。それゆえ、１つのシリンダ１に対して、駆動カム21ｉ，21ｅ、動弁カム22ｉ，22ｅおよびリンク機構Ｍｉ，Ｍｅはそれぞれ１対ずつ設けられる。   The variable mechanism includes a cam shaft 20 that is rotatably provided on the cylinder head 2, an intake drive cam 21i and an exhaust drive cam 21e that are provided on the cam shaft 20 and rotate integrally therewith, and an intake air that is a cam follower. Driven by the intake cam 22i and exhaust cam 22e, which are valve-operating cams for opening and closing the intake valve 10 and the exhaust valve 11 via the main rocker arm 28i and the exhaust main rocker arm 28e, respectively, and the respective drive cams 21i and 21e. In order to change the valve operating characteristics of the intake valve 10 and the exhaust valve 11, both the intake link mechanism Mi and the exhaust link mechanism Me as transmission mechanisms for transmitting the valve driving force of the cams 21i and 21e to the intake cam 22i or the exhaust cam 22e. A drive mechanism Md for displacing the intake cam 22i and the exhaust cam 22e via the link mechanisms Mi and Me, and each link mechanism Mi and Me and the drive In order to prevent a gap from being generated at a connection point with the moving mechanism Md, pressing springs 40i and 40e are provided as urging means for pressing the link mechanisms Mi and Me against the driving mechanism Md. Therefore, for each cylinder 1, a pair of drive cams 21i and 21e, valve cams 22i and 22e, and link mechanisms Mi and Me are provided.

カム軸20は、軸方向で両リンク機構Ｍｉ，Ｍｅの両側に位置する両端部から構成されるジャーナル部20ａ，20ｂを支持する１対の軸受14ａ，14ｂを介して、シリンダヘッド２およびカム軸ホルダ12に回転可能に支持され、その一端部に結合されたカムスプロケット18およびタイミングチェーン19を備える動弁用伝動機構を介して伝達される前記クランク軸の動力により、該クランク軸の回転である機関の回転に同期してその１／２の回転速度で回転駆動される。軸受14ａは、シリンダヘッド２に一体成形されて設けられた第１部分２ａおよびカム軸ホルダ12に一体成形されて設けられた第２部分12ａからなる軸受保持部２ａ，12ａに保持され、軸受14ｂは、シリンダヘッド２に一体成形されて設けられた第１部分２ｂおよびカム軸ホルダ12に一体成形されて設けられた第２部分12ｂからなる軸受保持部２ａ，12ａに保持される。
ここで、シリンダヘッド２にボルトにより結合されるカム軸ホルダ12、およびカム軸ホルダ12にボルトＢ１により結合される支持体13は、いずれも、シリンダヘッド２に一体に設けられた、すなわちシリンダヘッド２に相対移動不能に設けられたヘッド側部材である。 The camshaft 20 is connected to the cylinder head 2 and the camshaft via a pair of bearings 14a and 14b that support journal portions 20a and 20b composed of both end portions located on both sides of both link mechanisms Mi and Me in the axial direction. The crankshaft is rotated by the power of the crankshaft transmitted through a valve train transmission mechanism including a cam sprocket 18 and a timing chain 19 that are rotatably supported by the holder 12 and coupled to one end thereof. Synchronously with the rotation of the engine, it is driven to rotate at a half speed. The bearing 14a is held by bearing holding portions 2a and 12a including a first portion 2a provided integrally with the cylinder head 2 and a second portion 12a provided integrally with the camshaft holder 12, and the bearing 14b. Is held by bearing holders 2a and 12a comprising a first portion 2b provided integrally with the cylinder head 2 and a second portion 12b provided integrally with the camshaft holder 12.
Here, the camshaft holder 12 coupled to the cylinder head 2 by bolts and the support 13 coupled to the camshaft holder 12 by bolts B1 are both provided integrally with the cylinder head 2, that is, the cylinder head. 2 is a head-side member that is provided so as not to be relatively movable.

また、可変機構において、両駆動カム21ｉ，21ｅ、両リンク機構Ｍｉ，Ｍｅ、吸気カム22ｉおよび排気カム22ｅは、基本的に同じ構造を有するため、以下の説明では、排気弁11に関わる部材を中心に説明し、吸気弁10に関わる部材、関連説明および符号等を必要に応じて括弧内に記す。   In the variable mechanism, the drive cams 21i and 21e, the link mechanisms Mi and Me, the intake cam 22i, and the exhaust cam 22e basically have the same structure. Therefore, in the following description, members related to the exhaust valve 11 are used. A description will be given mainly, and members related to the intake valve 10, related descriptions, symbols, and the like will be indicated in parentheses as necessary.

カム軸20に圧入されて固定される駆動カム21ｅ（21ｉ）（図５（Ｂ），図６も参照）は、その弁駆動力により、前記クランク軸の回転に同期して、カム軸20に移動可能に支持された排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）を駆動する。   A drive cam 21e (21i) (see also FIG. 5B and FIG. 6) that is press-fitted into the camshaft 20 is fixed to the camshaft 20 in synchronism with the rotation of the crankshaft by its valve driving force. The exhaust cam 22e (intake cam 22i) supported so as to be movable is driven.

図４を併せて参照すると、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）は、ニードル軸受からなる軸受23を介してカム軸20を中心に揺動可能に支持される揺動カムであり、その外周面の一部にカム面が形成される。該カム面は、排気弁11（吸気弁10）を閉弁状態に維持するベース円部22e1（22i1）と、排気弁11（吸気弁10）を押し下げて開弁させるカム山部22e2（22i2）とから構成される。排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）のカム山部22e2（22i2）は、カム軸20の反回転方向（回転方向）に次第に排気弁11（吸気弁10）のリフト量が大きくなる形状を有する。なお、カム軸20の回転方向は、図１において時計方向である。   Referring also to FIG. 4, the exhaust cam 22e (intake cam 22i) is a swing cam that is supported so as to be swingable about a cam shaft 20 via a bearing 23 formed of a needle bearing. A cam surface is formed in part. The cam surface includes a base circular portion 22e1 (22i1) that maintains the exhaust valve 11 (intake valve 10) in a closed state, and a cam peak portion 22e2 (22i2) that pushes down and opens the exhaust valve 11 (intake valve 10). It consists of. The cam crest portion 22e2 (22i2) of the exhaust cam 22e (intake cam 22i) has a shape in which the lift amount of the exhaust valve 11 (intake valve 10) gradually increases in the counter-rotating direction (rotating direction) of the cam shaft 20. The rotation direction of the cam shaft 20 is clockwise in FIG.

そして、駆動カム21ｅ（21ｉ）は、メインロッカアーム28ｅ（28ｉ）が排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）のベース円部22e1（22i1）およびカム山部22e2（22i2）に接触するように、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）を介して排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）を揺動させる。   The drive cam 21e (21i) is connected to the link mechanism Me so that the main rocker arm 28e (28i) is in contact with the base circle 22e1 (22i1) and the cam nose 22e2 (22i2) of the exhaust cam 22e (intake cam 22i). The exhaust cam 22e (intake cam 22i) is swung through (Mi).

排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）に連結されるリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）は、駆動機構Ｍｄの制御軸60に移動可能に連結される入力部材としての入力リンク24ｅ（24ｉ）と、シリンダヘッド２またはカム軸ホルダ12に支持されてシリンダヘッド２に対して移動可能なホルダ30ｅ（30ｉ）と、ホルダ30ｅ（30ｉ）に枢支されて駆動カム21ｅ（21ｉ）により駆動されて揺動するカムフォロアとしての排気サブロッカアーム25ｅ（吸気サブロッカアーム25ｉ）と、サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）と排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）とを連結すべく枢着される連結リンク26ｅ（26ｉ）と、サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）を駆動カム21ｅ（21ｉ）に押し付ける付勢手段としての制御バネ41ｅ（41ｉ），42ｅ（42ｉ）と、を備える。   The link mechanism Me (Mi) connected to the exhaust cam 22e (intake cam 22i) is connected to the input link 24e (24i) as an input member movably connected to the control shaft 60 of the drive mechanism Md, the cylinder head 2 or A holder 30e (30i) supported by the camshaft holder 12 and movable with respect to the cylinder head 2, and a cam follower that is pivotally supported by the holder 30e (30i) and driven by the drive cam 21e (21i) Exhaust sub rocker arm 25e (intake sub rocker arm 25i), connecting link 26e (26i) pivotally connected to connect sub rocker arm 25e (25i) and exhaust cam 22e (intake cam 22i), and sub rocker arm 25e (25i) Are provided with control springs 41e (41i) and 42e (42i) as urging means for pressing the drive cam 21e (21i).

駆動機構Ｍｄの駆動力をホルダ30ｅ（30ｉ）に伝達する入力リンク24ｅ（24ｉ）は、その一端部でピン63を介して制御軸60に枢着され、その他端部でホルダ30ｅ（30ｉ）に枢着される。   The input link 24e (24i) for transmitting the driving force of the driving mechanism Md to the holder 30e (30i) is pivotally attached to the control shaft 60 via a pin 63 at one end thereof and to the holder 30e (30i) at the other end. It is pivotally attached.

ホルダ30ｅ（30ｉ）は、シリンダヘッド２に対して移動可能な１対の第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）と、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）を軸方向に所定間隔で離隔した状態で一体に結合する１対の第１，第２結合部材33ｅ（33ｉ），34ｅ（34ｉ）とを有する。   The holder 30e (30i) includes a pair of first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) that are movable with respect to the cylinder head 2, and first and second plates 31e (31i) and 32e (32i). ) In a state of being separated at a predetermined interval in the axial direction, and a pair of first and second coupling members 33e (33i) and 34e (34i).

被支持部材としての第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）は、それぞれ、シリンダヘッド２に一体に設けられた第１支持手段としての筒状の部材であるカラー51と、シリンダヘッド２に一体に設けられた第２支持手段としての支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）とに、シリンダヘッド２に対して移動可能、この実施形態ではカム軸20を中心に揺動可能に支持される。カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）は、いずれもカム軸20の周りに、カム軸20を全周に渡って囲むように配置される。そして、第１プレート31ｅ（31ｉ）には入力リンク24ｅ（24ｉ）がピン35を介して枢着され、両プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）は入力リンク24ｅ（24ｉ）を介して制御軸60により駆動されて揺動する。   The first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) as supported members are respectively a collar 51 as a cylindrical member as a first support means provided integrally with the cylinder head 2, and a cylinder. The support portions 55e and 56e (55i and 56i) as second support means provided integrally with the head 2 can be moved with respect to the cylinder head 2, and in this embodiment can be swung around the cam shaft 20. Supported. The collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i) are both arranged around the cam shaft 20 so as to surround the cam shaft 20 over the entire circumference. An input link 24e (24i) is pivotally attached to the first plate 31e (31i) via a pin 35, and both plates 31e (31i) and 32e (32i) are connected to a control shaft via the input link 24e (24i). Driven by 60 to swing.

サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）を枢支する支持部でもある第１結合部材33ｅ（33ｉ）は、リベット36により第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）に結合され、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）の保持部43ｅ（43ｉ）に一端部が保持される第１制御バネ41ｅ（41ｉ）の他端部を保持する保持部44ｅ（44ｉ）を有する。また、第２結合部材34ｅ（34ｉ）は、カム軸ホルダ12の保持部45ｅ（45ｉ）に一端部が保持される押圧バネ40ｉ，40ｅの他端部と、一端部が排気サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）の保持部47ｅ（47ｉ）に保持される第２制御バネ42ｅ（42ｉ）の他端部とをそれぞれ保持する１対の保持部46ｅ（46ｉ），48ｅ（48ｉ）を有する保持部材である。   The first coupling member 33e (33i), which is also a support portion for pivotally supporting the sub rocker arm 25e (25i), is coupled to the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) by the rivet 36, and the exhaust cam 22e ( The holding portion 43e (43i) of the intake cam 22i) has a holding portion 44e (44i) for holding the other end portion of the first control spring 41e (41i) whose one end portion is held. Further, the second coupling member 34e (34i) has the other end of the pressing springs 40i and 40e whose one end is held by the holding portion 45e (45i) of the camshaft holder 12, and the exhaust sub rocker arm 25e (25i) at one end. ) Is a holding member having a pair of holding portions 46e (46i) and 48e (48i) for holding the other end of the second control spring 42e (42i) held by the holding portion 47e (47i).

軸方向で第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）の間に、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）および駆動カム21ｅ（21ｉ）と共に配置されるサブロッカアーム25ｅ（25ｉ）は、接触部としてのローラ25e1（25i1）で駆動カム21ｅ（21ｉ）に接触し、支点部25e2（25i2）としての一端部で第１結合部材33ｅ（33ｉ）に揺動可能に支持され、支点部25e2（25i2）とは軸方向でずれた位置にある作用部25e3（25i3）としての他端部で両ピン37，38を介して枢着される連結リンク26ｅ（26ｉ）を介して排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）に連結される。それゆえ、サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）は、駆動カム21ｅ（21ｉ）が回転することにより、前記クランク軸の回転に同期して第１結合部材33ｅ（33ｉ）を揺動中心として揺動する。   A sub rocker arm 25e (25i) disposed together with the exhaust cam 22e (intake cam 22i) and the drive cam 21e (21i) is in contact between the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) in the axial direction. The roller 25e1 (25i1) as a part contacts the drive cam 21e (21i), and is supported at one end as a fulcrum part 25e2 (25i2) so as to be swingable by the first coupling member 33e (33i). 25i2), the exhaust cam 22e (intake) via a connecting link 26e (26i) pivotally attached via both pins 37, 38 at the other end as the action part 25e3 (25i3) which is shifted in the axial direction Connected to the cam 22i). Therefore, the sub-rocker arm 25e (25i) swings about the first coupling member 33e (33i) as a swing center in synchronization with the rotation of the crankshaft as the drive cam 21e (21i) rotates.

排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）は、駆動機構Ｍｄの電動モータ75により駆動される制御軸60により、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）を介して、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）と共にカム軸20を中心に揺動することにより、カム軸20に対して変位して、駆動カム21ｅ（21ｉ）に対する位相、ここでは角度位置または周方向位置が変更される。   The exhaust cam 22e (intake cam 22i) is swung around the cam shaft 20 together with the link mechanism Me (Mi) via the link mechanism Me (Mi) by the control shaft 60 driven by the electric motor 75 of the drive mechanism Md. By moving, it is displaced with respect to the cam shaft 20, and the phase with respect to the drive cam 21e (21i), here, the angular position or the circumferential position is changed.

そして、駆動カム21ｅ（21ｉ）により駆動されて揺動するサブロッカアーム25ｅ（25ｉ）により駆動されてカム軸20を中心に揺動する排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）は、メインロッカアーム28ｅ（28ｉ）を揺動させて、排気弁11（吸気弁10）を開閉作動させる。   The exhaust cam 22e (intake cam 22i) driven by the sub-rocker arm 25e (25i) driven by the drive cam 21e (21i) and swinging about the cam shaft 20 is connected to the main rocker arm 28e (28i). Is moved to open and close the exhaust valve 11 (intake valve 10).

押圧バネ40ｅ（40ｉ）は、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）に、その揺動方向での一方の方向を向いたトルクを作用させる付勢力を常時加える。また、第１，第２制御バネ41ｅ（41ｉ），42ｅ（42ｉ）は、サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）のローラ25e1（25i1）を駆動カム21ｅ（21ｉ）に押し付ける。   The pressing spring 40e (40i) constantly applies a biasing force that applies a torque directed in one direction in the swing direction to the link mechanism Me (Mi). The first and second control springs 41e (41i) and 42e (42i) press the roller 25e1 (25i1) of the sub rocker arm 25e (25i) against the drive cam 21e (21i).

図２〜図４を参照して、各プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）に関連して説明する。
リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）において両プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）のうち軸方向でシリンダ軸線Ｌ１寄りに、かつ駆動カム21ｅ（21ｉ）に近接して配置される第１プレート31ｅ（31ｉ）は、カラー51に、径方向および軸方向での移動が規制された状態で揺動可能に支持される。 With reference to FIGS. 2-4, it demonstrates in relation to each plate 31e (31i) and 32e (32i).
Of the plates 31e (31i) and 32e (32i) in the link mechanism Me (Mi), the first plate 31e (31i) disposed near the cylinder axis L1 in the axial direction and close to the drive cam 21e (21i). Is supported by the collar 51 so as to be swingable in a state in which movement in the radial direction and the axial direction is restricted.

より具体的には、第１プレート31ｅ（31ｉ）は、平板状の基部31e1（31i1）と、基部31e1（31i1）から軸方向に円筒状に突出すると共に基部31e1（31i1）と共にカム軸20が貫通する貫通孔を形成する被支持部としての嵌合部31e2（31i2）とを有する。カラー51の径方向内方に軸方向から嵌合される嵌合部31e2（31i2）は、カム軸20に接触しないようにカム軸20との間にその全周に渡って径方向の隙間Ｇ1e（Ｇ1i）を形成する状態でその外周面がカラー51の本体52の支持面52ａに接触して摺動かつ揺動可能に支持される。また、基部31e1（31i1）がカラー51に当接することにより、軸方向での一方向であるシリンダ軸線Ｌ１側またはジャーナル部20ａ側への移動が規制され、基部31e1（31i1）の外周部の径方向突出部である係合部31e3（31i3）が、シリンダヘッド２に一体成形されて設けられた規制部15ｅ（15ｉ）に当接することにより、軸方向での他方向であるシリンダ軸線Ｌ１から離れる側またはジャーナル部20ｂ側への移動が規制される。   More specifically, the first plate 31e (31i) includes a flat base 31e1 (31i1), a cylindrical projection in the axial direction from the base 31e1 (31i1), and the cam shaft 20 together with the base 31e1 (31i1). And a fitting portion 31e2 (31i2) as a supported portion that forms a through-hole that penetrates. The fitting portion 31e2 (31i2) fitted from the axial direction inside the collar 51 in the radial direction is between the cam shaft 20 and the radial gap G1e across the entire circumference so as not to contact the cam shaft 20. In a state where (G1i) is formed, the outer peripheral surface thereof is in contact with the support surface 52a of the main body 52 of the collar 51 and is supported so as to be slidable and swingable. Further, when the base portion 31e1 (31i1) contacts the collar 51, movement toward the cylinder axis L1 or the journal portion 20a, which is one direction in the axial direction, is restricted, and the diameter of the outer peripheral portion of the base portion 31e1 (31i1) The engaging portion 31e3 (31i3), which is a direction protruding portion, is separated from the cylinder axis L1, which is the other direction in the axial direction, by coming into contact with a restricting portion 15e (15i) provided integrally with the cylinder head 2. Side or journal part 20b side is restricted.

一方、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）において両プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）のうち軸方向でシリンダ軸線Ｌ１から離れて軸受14ａ（14ｂ）寄りに、かつ駆動カム21ｅ（21ｉ）から離れて配置される第２プレート32ｅ（32ｉ）は、支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に、径方向および軸方向での移動が規制された状態で、シリンダヘッド２に対して揺動可能に支持される。   On the other hand, in the link mechanism Me (Mi), the two plates 31e (31i) and 32e (32i) are arranged away from the cylinder axis L1 in the axial direction and closer to the bearing 14a (14b) and away from the drive cam 21e (21i). The second plate 32e (32i) is supported by the support portions 55e and 56e (55i and 56i) so as to be swingable with respect to the cylinder head 2 in a state where movement in the radial direction and the axial direction is restricted. The

より具体的には、第２プレート32ｅ（32ｉ）は、平板状の基部32e1（32i1）と、基部32e1（32i1）から軸方向に円筒状に突出すると共に基部32e1（32i1）と共にカム軸20が貫通する貫通孔を形成する被支持部としての嵌合部32e2（32i2）とを有する。シリンダヘッド２およびカム軸ホルダ12において支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）の径方向内方に軸方向から嵌合される嵌合部32e2（32i2）は、カム軸20に接触しないようにカム軸20との間にその全周に渡って径方向の隙間Ｇ2e（Ｇ2i）を形成する状態で、その外周面が本体52の支持面52ａに接触して摺動可能かつ揺動可能に支持される。間隙Ｇ2e（Ｇ2i）は、この実施形態では、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）と軸受14ｂ（14ａ）との軸方向での間隔を規定すべくカム軸20に一体回転可能に挿入される円筒状のスペーサ27ｅ（27ｉ）と支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）との間に形成される。また、基部32e1（32i1）が支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に当接することにより、軸方向での他方向であるシリンダ軸線Ｌ１から離れる側またはジャーナル部20ｂ側への移動が規制され、基部32e1（32i1）がシリンダヘッド２に一体成形されて設けられた規制部16ｅ（16ｉ）に当接することにより、軸方向での一方向であるシリンダ軸線Ｌ１側またはジャーナル部20ａ側への移動が規制される。   More specifically, the second plate 32e (32i) includes a flat base portion 32e1 (32i1), a cylindrical portion protruding in the axial direction from the base portion 32e1 (32i1), and the cam shaft 20 together with the base portion 32e1 (32i1). And a fitting portion 32e2 (32i2) as a supported portion that forms a through hole that penetrates. In the cylinder head 2 and the camshaft holder 12, the fitting portion 32e2 (32i2) fitted from the axial direction inward in the radial direction of the support portions 55e and 56e (55i and 56i) In a state where a radial gap G2e (G2i) is formed between the shaft 20 and the entire circumference, the outer peripheral surface of the shaft 20 contacts the support surface 52a of the main body 52 and is slidably supported. The In this embodiment, the gap G2e (G2i) is a cylindrical shape that is inserted into the camshaft 20 so as to be integrally rotatable so as to define an axial distance between the exhaust cam 22e (intake cam 22i) and the bearing 14b (14a). The spacer 27e (27i) and the support portions 55e and 56e (55i and 56i) are formed. Further, when the base portion 32e1 (32i1) is in contact with the support portions 55e and 56e (55i and 56i), movement toward the side away from the cylinder axis L1 which is the other direction in the axial direction or the journal portion 20b side is restricted. When the base portion 32e1 (32i1) abuts on a restriction portion 16e (16i) provided integrally with the cylinder head 2, the movement toward the cylinder axis L1 or the journal portion 20a, which is one direction in the axial direction, is performed. Be regulated.

図５を併せて参照すると、カラー51は、カム軸20を全周に渡って囲むと共にカム軸20と同心の円筒状の本体52と、カラー51をシリンダヘッド２に結合するための１対の取付部53とから構成される。本体52から径方向外方に延びる各取付部53は、シリンダヘッド２の取付座54にねじ込まれるネジＢ２により固定される。本体52の内周面である支持面52ａには、排気リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）および吸気リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の第１プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）の嵌合部31e2（31i2），32e2（32i2）が軸方向での僅かな隙間を形成して、軸方向で対向する状態で嵌合する。それゆえ、カラー51は、１対のリンク機構Ｍｉ，Ｍｅに共通の１つの部材である。   Referring also to FIG. 5, the collar 51 surrounds the cam shaft 20 over the entire circumference and is a pair of cylindrical main bodies 52 concentric with the cam shaft 20 and a pair for coupling the collar 51 to the cylinder head 2. And an attachment portion 53. Each mounting portion 53 extending radially outward from the main body 52 is fixed by a screw B <b> 2 screwed into the mounting seat 54 of the cylinder head 2. The support surface 52a, which is the inner peripheral surface of the main body 52, is fitted with fitting portions 31e2 (31i2) of the first plates 31e (31i) and 32e (32i) of the exhaust link mechanism Me (Mi) and the intake link mechanism Me (Mi). , 32e2 (32i2) form a slight gap in the axial direction and are fitted in a state facing each other in the axial direction. Therefore, the collar 51 is one member common to the pair of link mechanisms Mi and Me.

また、軸受14ｂ（14ａ）を保持する軸受支持部２ｂ，12ｂ（２ａ，12ａ）の一部を利用してまたは軸受支持部２ｂ，12ｂ（２ａ，12ａ）に軸方向で隣接して一体成形されて設けられる各支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）は、軸受支持部２ｂ，12ｂ（２ａ，12ａ）と同一径の内周面からなる支持面57ｅ（57ｉ）を有し、シリンダヘッド２に一体成形されて設けられる第１部分55ｅ（55ｉ）とカム軸ホルダ12に一体成形されて設けられる第２部分56ｅ（56ｉ）とからなる。   Further, the bearing support portions 2b and 12b (2a and 12a) for holding the bearing 14b (14a) are partly formed or integrally formed adjacent to the bearing support portions 2b and 12b (2a and 12a) in the axial direction. The support portions 55e and 56e (55i and 56i) provided in the above have a support surface 57e (57i) having an inner peripheral surface having the same diameter as the bearing support portions 2b and 12b (2a and 12a). The first portion 55e (55i) provided integrally and the second portion 56e (56i) provided integrally with the camshaft holder 12 are provided.

図１，図２，図７を参照すると、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）および排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）をカム軸20に対して変位させるべくリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）および排気カム22ｅを駆動する駆動機構Ｍｄは、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の入力リンク24ｅ（24ｉ）が連結される連結部としてのピン63（図４（Ａ）も参照）を有する制御軸60と、ヘッドカバー３にボルトにより取り付けられるアクチュエータとしての逆回転可能な電動モータ75と、電動モータ75の回転を制御軸60に伝達する伝動機構とを備える。   Referring to FIGS. 1, 2, and 7, the link mechanism Me (Mi) and the exhaust cam 22e are driven to displace the link mechanism Me (Mi) and the exhaust cam 22e (intake cam 22i) with respect to the cam shaft 20. The drive mechanism Md is attached to the head cover 3 by bolts and a control shaft 60 having a pin 63 (see also FIG. 4A) as a connecting portion to which the input link 24e (24i) of the link mechanism Me (Mi) is connected. An electric motor 75 capable of rotating in reverse as an actuator, and a transmission mechanism for transmitting the rotation of the electric motor 75 to the control shaft 60.

制御軸60は、円筒状の部材である外筒としての第１制御軸61と、第１制御軸61に対して相対移動可能に支持される円筒状の内筒としての第２制御軸62とから構成される。第１制御軸61は、カム軸ホルダ12にボルトＢ１により結合されて固定される支持体13に、支持手段としての軸受64を介してシリンダ軸線Ｌ１と平行な回転中心線Ｌ３を中心に回転可能に、かつ回転中心線Ｌ３の方向に移動不能に支持される。第２制御軸62は、第１制御軸61に第２制御軸62を相対移動可能に支持する支持機構しての送りネジ機構70を介して支持されて、第１制御軸61の回転によりシリンダ軸線方向に平行に往復直線運動をする。送りネジ機構70は、第１制御軸61の内周面に形成された雌型のネジ部70ａと第２制御軸62の外周面に形成されてネジ部70ａに螺合する雄型のネジ部70ｂとから構成され、電動モータ75により回転駆動される第１制御軸61により駆動される第２制御軸62を、カム軸20に対して進出および後退させる。   The control shaft 60 includes a first control shaft 61 as an outer cylinder, which is a cylindrical member, and a second control shaft 62 as a cylindrical inner cylinder supported so as to be movable relative to the first control shaft 61. Consists of The first control shaft 61 is rotatable about a rotation center line L3 parallel to the cylinder axis L1 via a bearing 64 as a support means on a support body 13 which is coupled and fixed to the camshaft holder 12 by a bolt B1. And is supported so as not to move in the direction of the rotation center line L3. The second control shaft 62 is supported by the first control shaft 61 via a feed screw mechanism 70 as a support mechanism that supports the second control shaft 62 so as to be relatively movable. Reciprocates linearly parallel to the axial direction. The feed screw mechanism 70 includes a female screw portion 70a formed on the inner peripheral surface of the first control shaft 61 and a male screw portion formed on the outer peripheral surface of the second control shaft 62 and screwed into the screw portion 70a. 70b, and a second control shaft 62 driven by a first control shaft 61 that is rotationally driven by an electric motor 75 is advanced and retracted with respect to the cam shaft 20.

第２制御軸62の基端部は第１制御軸61に固定された案内軸71の外側に嵌合していて、第２制御軸62が該案内軸71により案内されることにより、第２制御軸62のシリンダ軸線Ｌ１に平行な移動が助長される。また、第２制御軸62の先端部はピン63を有し、該ピン63は入力リンク24ｅに対して圧入により固定されており、第２制御軸62および入力リンク24ｉはピン63に回転可能に支持されている。   The base end portion of the second control shaft 62 is fitted to the outside of the guide shaft 71 fixed to the first control shaft 61, and the second control shaft 62 is guided by the guide shaft 71. Movement of the control shaft 62 parallel to the cylinder axis L1 is facilitated. The tip of the second control shaft 62 has a pin 63, which is fixed by press-fitting to the input link 24e, so that the second control shaft 62 and the input link 24i can rotate to the pin 63. It is supported.

図６（Ｂ）を併せて参照すると、第２制御軸62は、シリンダ軸線方向で軸受64よりもピン63に近い位置で、付加支持手段としての付加軸受であるカラー65を介してカム軸ホルダ12に支持される。筒状の部材であるカラー65は、カム軸ホルダ12に設けられて第２制御軸62が挿通する貫通孔68ａに挿入されて第２制御軸62の周囲に配置され、第２制御軸62を摺動可能に支持する。   Referring also to FIG. 6 (B), the second control shaft 62 is located at a position closer to the pin 63 than the bearing 64 in the cylinder axis direction, via a collar 65 which is an additional bearing as additional support means. Supported by 12. A collar 65, which is a cylindrical member, is provided in the camshaft holder 12 and inserted into a through hole 68a through which the second control shaft 62 is inserted, and is disposed around the second control shaft 62. Support slidable.

カラー65は、第２制御軸62の外面からなる摺動面62ａが摺接する軸受面65a1としての内面を有する支持部66と、カラー65の上端部である支持部66よりもシリンダ軸線方向でリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）に近い収容部67とから構成される。支持部66は、円柱面からなる摺動面62ａが摺接する円柱面からなる軸受面66ａを有すると共に、貫通孔68ａが設けられたカム軸ホルダ12の上壁である取付部68よりも上方に位置して、止め輪69により下方への移動が阻止される。   The collar 65 is linked more in the cylinder axis direction than the support portion 66 having an inner surface as a bearing surface 65a1 slidably in contact with the sliding surface 62a that is the outer surface of the second control shaft 62, and the support portion 66 that is the upper end portion of the collar 65 It is comprised from the accommodating part 67 close | similar to mechanism Me (Mi). The support portion 66 has a bearing surface 66a made of a cylindrical surface with which a sliding surface 62a made of a cylindrical surface is slidably contacted, and is located above the mounting portion 68 that is the upper wall of the camshaft holder 12 provided with the through hole 68a. In the position, the retaining ring 69 prevents the downward movement.

収容部67は、貫通孔68ａに挿入されて取付部68に嵌合する嵌合部67ａと、貫通孔68ａの下方に位置して取付部68の下端面に接触して上方への移動を阻止するフランジ67ｂとから構成され、その内部に収容空間Ｓを形成する。収容部67の内径は第２制御軸62の外径よりも小さく、収容空間Ｓ内で第２制御軸62の周囲全周に渡って環状隙間が形成される。そして、図６（Ｂ）に示されるように、収容空間Ｓには、第２制御軸62が上方に移動して後述する最大バルブ作動特性が得られる第２位置（以下、「第２位置」という。図１には二点鎖線で示されている。）を占めるとき、ピン63が収容されて、第２制御軸62の移動方向であるシリンダ軸線方向（または上下方向）での位置で、ピン63と収容部67と取付部68とが重なる位置を占める。また、カラー65は、第２制御軸62が第２位置に近い位置を占めるときほど、換言すれば排気弁11（吸気弁10）の最大リフト量が大きくなるバルブ作動特性で開閉されるときほど、ピン63に近い位置で第２制御軸62を支持する。そして、第２制御軸62が第２位置を占めるとき、カラー65はピン63に最も近い位置で第２制御軸62を支持する。   The accommodating portion 67 is inserted into the through-hole 68a and fits into the mounting portion 68, and is positioned below the through-hole 68a and contacts the lower end surface of the mounting portion 68 to prevent upward movement. The housing space S is formed in the interior of the flange 67b. The inner diameter of the accommodating portion 67 is smaller than the outer diameter of the second control shaft 62, and an annular gap is formed over the entire circumference of the second control shaft 62 in the accommodating space S. Then, as shown in FIG. 6B, in the accommodation space S, the second control shaft 62 moves upward to obtain a second valve position (hereinafter referred to as “second position”) at which the maximum valve operating characteristic described later is obtained. 1 is indicated by a two-dot chain line in FIG. 1), the pin 63 is accommodated, and at a position in the cylinder axis direction (or up and down direction) that is the moving direction of the second control shaft 62, The pin 63, the accommodating portion 67, and the attaching portion 68 occupy the overlapping position. The collar 65 is opened and closed with a valve operating characteristic that increases the maximum lift amount of the exhaust valve 11 (intake valve 10) as the second control shaft 62 occupies a position closer to the second position. The second control shaft 62 is supported at a position close to the pin 63. When the second control shaft 62 occupies the second position, the collar 65 supports the second control shaft 62 at a position closest to the pin 63.

図２，図７を参照すると、シリンダヘッド２およびヘッドカバー３により形成される動弁室39の外部に配置される電動モータ75は、シリンダ軸線方向に平行に動弁室39内に延びる出力軸75ａを備える。
動弁室39内において、シリンダ軸線方向でカム軸ホルダ12とヘッドカバー３との間に配置される前記伝動機構は、出力軸75ａに設けられた駆動歯車75ｂに噛合する中間歯車である減速歯車76と、減速歯車76と噛合すると共に第１制御軸61に一体回転可能に設けられる出力歯車77とから構成される減速機構である。減速歯車76は、ヘッドカバー３にボルトにより結合されてヘッドカバー３に設けられた開口を覆うカバー78とヘッドカバー３とに回転可能に支持され、駆動歯車75ｂと噛合する大歯車76ａと、出力歯車77と噛合する小歯車76ｂとを有する。 2 and 7, the electric motor 75 disposed outside the valve operating chamber 39 formed by the cylinder head 2 and the head cover 3 has an output shaft 75a extending into the valve operating chamber 39 in parallel to the cylinder axial direction. Is provided.
In the valve operating chamber 39, the transmission mechanism disposed between the cam shaft holder 12 and the head cover 3 in the cylinder axis direction is a reduction gear 76 which is an intermediate gear meshing with a drive gear 75b provided on the output shaft 75a. And an output gear 77 that meshes with the reduction gear 76 and that can be integrally rotated with the first control shaft 61. The reduction gear 76 is coupled to the head cover 3 by a bolt and is rotatably supported by the head cover 3 and a cover 78 that covers an opening provided in the head cover 3, and a large gear 76a that meshes with the drive gear 75b, an output gear 77, A small gear 76b that meshes.

出力歯車77は一体成形により第１制御軸61に一体に設けられていて、第１制御軸は出力歯車のボスを構成する。そして、出力歯車77の回転中心線Ｌ４は、第１制御軸61の回転中心線Ｌ３と一致すると共にシリンダ軸線方向に平行に延びる。また、図３にリム77ｂが二点鎖線で示されるように、出力歯車77のウェブ77ａおよびリム77ｂは、駆動カム21ｅ（21ｉ）、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）、カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）の全体と、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の大部分とを上方から覆う。さらに具体的には、出力歯車77は、シリンダ軸線Ｌ１から僅かに偏心した回転中心線Ｌ４を中心にして、サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）の全体と、嵌合部31e2（31i2），32e2（32i2）の全体を含む第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）の大部分を上方から覆う。   The output gear 77 is integrally formed with the first control shaft 61 by integral molding, and the first control shaft constitutes a boss of the output gear. The rotation center line L4 of the output gear 77 coincides with the rotation center line L3 of the first control shaft 61 and extends parallel to the cylinder axis direction. 3, the web 77a and the rim 77b of the output gear 77 are composed of a drive cam 21e (21i), an exhaust cam 22e (intake cam 22i), a collar 51, and a support portion 55e. 56e (55i, 56i) and most of the link mechanism Me (Mi) are covered from above. More specifically, the output gear 77 includes the entire sub-rocker arm 25e (25i) and the fitting portions 31e2 (31i2) and 32e2 (32i2) around the rotation center line L4 slightly decentered from the cylinder axis L1. Most of the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) including the whole are covered from above.

図２，図７，図８を参照すると、駆動機構Ｍｄの作動を内燃機関Ｅの運転状態に応じて制御すべく内燃機関Ｅに備えられる制御手段は、電子制御ユニット81と、電動モータ75により駆動されて移動する制御軸60の移動量を検出することにより、駆動機構Ｍｄにより駆動されて位相が変更される排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）またはリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の移動量である揺動量を検出する移動量検出手段としてのポテンショメータ82と、内燃機関Ｅの機関負荷を検出する負荷検出手段や機関回転速度を検出する機関回転速度検出手段などから構成されて内燃機関Ｅの運転状態を検出する運転状態検出手段83と、備える。電子制御ユニット81は、ポテンショメータ82および運転状態検出手段83入力される各検出値に基づいて電動モータ75を制御する。   Referring to FIGS. 2, 7, and 8, the control means provided in the internal combustion engine E for controlling the operation of the drive mechanism Md according to the operating state of the internal combustion engine E includes an electronic control unit 81 and an electric motor 75. By detecting the amount of movement of the control shaft 60 that is driven and moved, the fluctuation that is the amount of movement of the exhaust cam 22e (intake cam 22i) or the link mechanism Me (Mi) driven by the drive mechanism Md and whose phase is changed. The potentiometer 82 as a moving amount detecting means for detecting the amount of movement, a load detecting means for detecting the engine load of the internal combustion engine E, an engine rotational speed detecting means for detecting the engine rotational speed, etc. And an operating state detecting means 83 for detecting. The electronic control unit 81 controls the electric motor 75 based on the detection values inputted to the potentiometer 82 and the operating state detection means 83.

ヘッドカバー３にボルトＢ３により取り付けられるポテンショメータ82は、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）またはリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の揺動量に対応する第２制御軸62の移動量として第１制御軸61を駆動する出力歯車77の回転量を、センサ用駆動機構90を介して検出する。   A potentiometer 82 attached to the head cover 3 with a bolt B3 drives the first control shaft 61 as a movement amount of the second control shaft 62 corresponding to the swing amount of the exhaust cam 22e (intake cam 22i) or the link mechanism Me (Mi). The rotation amount of the output gear 77 is detected via the sensor drive mechanism 90.

センサ用駆動機構90は、出力歯車77と噛合して出力歯車の回転量を取り出す取出用駆動歯車91と、ポテンショメータ82の入力部材である入力軸82ａに合成樹脂製の軸継手92および捩りコイルバネ93を介して連結されるセンサ軸94と、駆動歯車91の回転をセンサ軸94に伝達するセンサ用歯車対としてのウォームギヤ機構95ら構成される。   The sensor drive mechanism 90 includes a take-out drive gear 91 that meshes with the output gear 77 to extract the rotation amount of the output gear, a shaft joint 92 made of synthetic resin, and a torsion coil spring 93 on an input shaft 82a that is an input member of the potentiometer 82. And a worm gear mechanism 95 as a sensor gear pair for transmitting the rotation of the drive gear 91 to the sensor shaft 94.

ウォームギヤ機構95は、カム軸ホルダ12およびヘッドカバー３にそれぞれ回転可能に支持されるセンサ用駆動歯車としてのウォーム96と、ヘッドカバー３に回転可能に支持されるセンサ軸94を構成する軸部を有すると共にウォーム96と噛合するセンサ用被動歯車としてのウォームホイール97とから構成される。   The worm gear mechanism 95 includes a worm 96 as a sensor driving gear rotatably supported by the camshaft holder 12 and the head cover 3, and a shaft portion constituting a sensor shaft 94 rotatably supported by the head cover 3. A worm wheel 97 as a sensor driven gear meshing with the worm 96 is constituted.

ウォーム96は、出力歯車77の回転中心線Ｌ４に平行な回転中心線を有し、ウォームホイール97は、シリンダ軸線方向で出力歯車77のウェブ77ａおよびリム77ｂとカム軸20との間に配置されると共にカム軸20の回転中心線Ｌ２に平行でシリンダ軸線方向に直交する回転中心線Ｌ５を有する。ウォームホイール97の歯は捩りコイルバネ93によりウォーム96の歯に押し付けられることにより、ウォーム96とウォームホイール97との間のバックラッシに起因する検出精度の低下が防止される。   The worm 96 has a rotation center line parallel to the rotation center line L4 of the output gear 77, and the worm wheel 97 is disposed between the web 77a and rim 77b of the output gear 77 and the cam shaft 20 in the cylinder axis direction. And a rotation center line L5 parallel to the rotation center line L2 of the cam shaft 20 and perpendicular to the cylinder axis direction. The teeth of the worm wheel 97 are pressed against the teeth of the worm 96 by the torsion coil spring 93, thereby preventing a decrease in detection accuracy due to backlash between the worm 96 and the worm wheel 97.

電子制御ユニット81は、電動モータ75の回転量などの作動状態と内燃機関Ｅの運転状態との関係が予め設定された制御マップに基づいて電動モータ75を制御し、これによって運転状態に最適なバルブ作動特性が設定される。そして、電動モータ75の実際の作動状態は、ポテンショメータ82により検出され、ポテンショメータ82の検出値が電子制御ユニット81にフィードバックされる。   The electronic control unit 81 controls the electric motor 75 based on a control map in which the relationship between the operating state such as the rotation amount of the electric motor 75 and the operating state of the internal combustion engine E is set in advance, and this is optimal for the operating state. Valve operating characteristics are set. The actual operating state of the electric motor 75 is detected by the potentiometer 82, and the detection value of the potentiometer 82 is fed back to the electronic control unit 81.

次に、図６を参照して、動弁装置Ｖによるバルブ作動特性の制御について説明する。なお、図６は、排気リンク機構Ｍｅを示しているが、吸気リンク機構Ｍｉの動作も同様であるので、吸気弁10に関わる説明および符号等について括弧内に示す。   Next, with reference to FIG. 6, control of the valve operating characteristic by the valve operating device V will be described. Although FIG. 6 shows the exhaust link mechanism Me, since the operation of the intake link mechanism Mi is the same, explanations and symbols related to the intake valve 10 are shown in parentheses.

内燃機関Ｅの低速回転域または低負荷域において、制御軸60が図６（Ａ）に示される第１位置（カム軸20に向かって最も進出した位置。以下、「第１位置」という。）を占めるとき、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）は、駆動カム21ｅ（21ｉ）に対する位相が最も大きくなる位置にあり、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）により駆動されて揺動するメインロッカアーム28ｅ（28ｉ）により開閉される排気弁11（吸気弁10）の開時期が最遅角位置、その閉時期が最進角位置にそれぞれなり、かつ開弁期間および最大リフト量がいずれも最小になる最小バルブ作動特性が得られる。   In the low speed rotation range or low load range of the internal combustion engine E, the control shaft 60 is at the first position shown in FIG. 6A (the position most advanced toward the camshaft 20; hereinafter referred to as “first position”). , The exhaust cam 22e (intake cam 22i) is in a position where the phase with respect to the drive cam 21e (21i) becomes the largest, and is driven by the exhaust cam 22e (intake cam 22i) to swing the main rocker arm 28e (28i). ) Is the minimum valve that opens the exhaust valve 11 (intake valve 10) at the most retarded angle position, closes it at the most advanced position, and minimizes the valve opening period and maximum lift amount. Operating characteristics are obtained.

そして、サブロッカアーム25ｅ（25ｉ）が、駆動カム21ｅ（21ｉ）のベース円部に接触している図示の状態から、カム軸20の回転により図中二点鎖線で部分的に示される駆動カム21ｅ（21ｉ）のカム山部の頂部に接触すると、排気カム22ｅはカム軸20を中心に回転方向（反回転方向）に揺動して図中二点鎖線で示される位置を占め、メインロッカアーム28ｅ（28ｉ）が揺動して、排気弁11が最大リフト量で開弁する。   Then, from the illustrated state in which the sub rocker arm 25e (25i) is in contact with the base circle portion of the drive cam 21e (21i), the drive cam 21e partially shown by a two-dot chain line in the figure by rotation of the cam shaft 20 When contacting the top of the cam crest (21i), the exhaust cam 22e swings in the rotational direction (counter-rotating direction) about the cam shaft 20 to occupy the position indicated by the two-dot chain line in the figure, and the main rocker arm 28e (28i) swings and the exhaust valve 11 opens with the maximum lift amount.

内燃機関Ｅの運転状態が高負荷域または高速回転域に移行するにつれて、最小バルブ作動特性が得られる状態から第２位置に向かって移行すべく、電動モータ75が出力歯車77を回転駆動し、送りネジ機構70により第２制御軸62がカム軸20から離れる方向に後退する。このとき電動モータ75の駆動量に基づいて、第２制御軸62は、入力リンク24ｅ（24ｉ）を介してリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）および排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）を、カム軸20を中心に回転方向（反回転方向）に揺動させる。   As the operating state of the internal combustion engine E shifts to a high load range or a high speed rotation range, the electric motor 75 drives the output gear 77 to rotate from the state where the minimum valve operating characteristic is obtained toward the second position, The second control shaft 62 is retracted in the direction away from the cam shaft 20 by the feed screw mechanism 70. At this time, on the basis of the drive amount of the electric motor 75, the second control shaft 62 centers the link mechanism Me (Mi) and the exhaust cam 22e (intake cam 22i) through the input link 24e (24i) and the cam shaft 20 as the center. Oscillate in the direction of rotation (counter-rotation direction).

そして、内燃機関Ｅが高負荷域または高速回転域において、制御軸60が図６（Ｂ）に示される第２位置（カム軸20から最も後退した位置。）を占めるとき、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）により駆動されて揺動するメインロッカアーム28ｅ（28ｉ）により開閉される排気弁11（吸気弁10）の開時期が最進角位置、閉時期が最遅角位置にそれぞれなり、かつ開弁期間および最大リフト量がいずれも最大になる最大バルブ作動特性が得られる。   When the internal combustion engine E occupies the second position (the position most retracted from the camshaft 20) shown in FIG. 6B when the internal combustion engine E is in a high load region or a high-speed rotation region, the exhaust cam 22e (intake air) The opening timing of the exhaust valve 11 (intake valve 10) opened and closed by the main rocker arm 28e (28i) driven by the cam 22i) and swinging is the most advanced position and the closing timing is the most retarded position, respectively. A maximum valve operating characteristic is obtained in which both the valve period and the maximum lift amount are maximized.

そして、第２制御軸62が第１位置および第２位置の任意の中間位置を占めるとき、該中間位置に応じて最小バルブ作動特性および最大バルブ作動特性の間の任意の中間バルブ作動特性が得られる。また、電動モータ75が、逆回転して、出力歯車77を逆方向に回転駆動することにより、第２制御軸62が前述とは逆方向に移動し、第２位置から第１位置に移行する。   When the second control shaft 62 occupies an intermediate position between the first position and the second position, an intermediate valve operation characteristic between the minimum valve operation characteristic and the maximum valve operation characteristic is obtained according to the intermediate position. It is done. Further, when the electric motor 75 rotates in the reverse direction and rotationally drives the output gear 77 in the reverse direction, the second control shaft 62 moves in the reverse direction to the above and shifts from the second position to the first position. .

次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
ポテンショメータ82により移動量が検出される第２制御軸62は、軸受64に比べてピン63に近い位置において、シリンダヘッド２と一体のカム軸ホルダ12にカラー65を介して支持されることにより、第２制御軸62は、軸受64に加えて、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）との連結部であるピン63に軸受64よりも近い位置でカラー65に支持されることから、排気弁11（吸気弁10）からの反力などの外力が周期的にリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）を介して第２制御軸62に伝達されたとき、第２制御軸62の外乱移動が抑制されるので、ポテンショメータ82の検出値に含まれる外乱移動によるノイズが低減して、バルブ作動特性の制御精度が向上する。 Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
The second control shaft 62 whose amount of movement is detected by the potentiometer 82 is supported by the camshaft holder 12 integral with the cylinder head 2 via the collar 65 at a position closer to the pin 63 than the bearing 64. Since the second control shaft 62 is supported by the collar 65 at a position closer to the pin 63 which is a connecting portion with the link mechanism Me (Mi) in addition to the bearing 64, the exhaust valve 11 (intake valve) When an external force such as a reaction force from 10) is periodically transmitted to the second control shaft 62 via the link mechanism Me (Mi), the disturbance movement of the second control shaft 62 is suppressed, so that the potentiometer 82 Noise due to disturbance movement included in the detection value is reduced, and the control accuracy of the valve operating characteristics is improved.

制御軸60は、軸受64に支持されると共に電動モータ75により駆動される第１制御軸61と、第１制御軸61に相対移動可能に支持されて第１制御軸61により駆動されると共にピン63を有する第２制御軸62とから構成され、カラー65は第２制御軸62を摺動可能に支持することにより、第１制御軸61は軸受64を介して支持体13に支持され、第１制御軸61に相対移動可能に支持される第２制御軸62はカラー65を介してカム軸ホルダ12に支持されることから、ピン63を有する第２制御軸62の外乱移動が、第１制御軸61のみに支持されている場合に比べて抑制され、しかもカラー65から構成される付加軸受の構造が簡単になる。この結果、第２制御軸62が第１制御軸61に相対移動可能に連結された制御軸60において、第２制御軸62の外乱移動が抑制されて、バルブ作動特性の制御精度が向上するうえ、付加軸受がカラー65であるので、構造が複雑化することがなく、内燃機関Ｅのコストが削減される。   The control shaft 60 is supported by the bearing 64 and driven by the electric motor 75, and is supported by the first control shaft 61 so as to be relatively movable, and is driven by the first control shaft 61 and has a pin. The collar 65 is configured to slidably support the second control shaft 62, so that the first control shaft 61 is supported by the support body 13 via the bearing 64, and the first control shaft 62 is slidable. Since the second control shaft 62 supported by the first control shaft 61 so as to be relatively movable is supported by the camshaft holder 12 via the collar 65, the disturbance movement of the second control shaft 62 having the pin 63 is the first movement. Compared to the case where only the control shaft 61 is supported, the structure of the additional bearing composed of the collar 65 is simplified. As a result, in the control shaft 60 in which the second control shaft 62 is connected to the first control shaft 61 so as to be relatively movable, disturbance movement of the second control shaft 62 is suppressed, and control accuracy of the valve operating characteristics is improved. Since the additional bearing is the collar 65, the structure is not complicated and the cost of the internal combustion engine E is reduced.

カラー65は、往復直線運動する第２制御軸62の移動位置に応じてピン63が収容される収容空間Ｓを形成することにより、第２制御軸62の移動方向であるシリンダ軸線方向において、ピン63が収容される分、ピン63とカラー65とをシリンダ軸線方向で近づけて配置できるので、シリンダ軸線方向で動弁装置Ｖを小型化できる。   The collar 65 forms a receiving space S in which the pin 63 is accommodated in accordance with the movement position of the second control shaft 62 that reciprocates linearly, so that the pin 65 can move in the cylinder axis direction that is the movement direction of the second control shaft 62. Since the 63 is accommodated, the pin 63 and the collar 65 can be arranged close to each other in the cylinder axial direction, so that the valve gear V can be downsized in the cylinder axial direction.

カラー65は、排気弁11（吸気弁10）のバルブ作動特性である最大リフト量が大きくなるほど、ピン63に近い位置で第２制御軸62を支持することにより、最大リフト量が大きくなるために排気弁11（吸気弁10）からのより大きな反力などの外力がリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）を介して第２制御軸62に伝達されるときには、第２制御軸62はピン63により近い位置でカラー65により支持されるので、外力が大きいときにも、第２制御軸62の外乱移動が効果的に抑制されて、バルブ作動特性の可変領域の全体に渡ってバルブ作動特性の制御精度を高く維持できる。   The collar 65 has a larger maximum lift amount by supporting the second control shaft 62 at a position closer to the pin 63 as the maximum lift amount that is the valve operating characteristic of the exhaust valve 11 (intake valve 10) increases. When an external force such as a larger reaction force from the exhaust valve 11 (intake valve 10) is transmitted to the second control shaft 62 via the link mechanism Me (Mi), the second control shaft 62 is closer to the pin 63. Since it is supported by the collar 65, even when the external force is large, the disturbance movement of the second control shaft 62 is effectively suppressed, and the control accuracy of the valve operating characteristic is increased over the entire variable region of the valve operating characteristic. Can be maintained.

制御軸60には、電動モータ75の駆動力を制御軸60に伝達すべくシリンダ軸線方向に延びる回転中心線Ｌ４を有する出力歯車77が設けられ、ポテンショメータ82は、出力歯車77により駆動されるウォーム96と、ポテンショメータ82に連結されるウォームホイール97とからなるウォームギヤ機構95を介して移動量を検出し、ウォームホイール97は、シリンダ軸線方向で出力歯車77のウェブ77ａおよびリム77ｂとカム軸20との間に配置されることにより、ポテンショメータ82に連結されるウォームホイール97はシリンダ軸線方向で出力歯車77とカム軸20との間に配置されるので、ウォームギヤ機構95をシリンダ軸線方向でのスペースを利用して配置することができ、しかもポテンショメータ82が出力歯車77に対してシリンダ軸線方向に突出する程度が抑制され、または突出することが防止される。この結果、スペース効率が高められてシリンダ軸線方向で動弁装置Ｖおよびポテンショメータ82を有する内燃機関Ｅが小型化される。   The control shaft 60 is provided with an output gear 77 having a rotation center line L4 extending in the cylinder axial direction so as to transmit the driving force of the electric motor 75 to the control shaft 60, and the potentiometer 82 is a worm driven by the output gear 77. 96 and a worm gear mechanism 95 comprising a worm wheel 97 connected to a potentiometer 82, and the worm wheel 97 detects the web 77a and rim 77b of the output gear 77 and the camshaft 20 in the cylinder axial direction. Since the worm wheel 97 connected to the potentiometer 82 is disposed between the output gear 77 and the camshaft 20 in the cylinder axial direction, the worm gear mechanism 95 is provided with a space in the cylinder axial direction. In addition, the degree to which the potentiometer 82 protrudes in the cylinder axial direction with respect to the output gear 77 is suppressed. It is prevented from protruding. As a result, the space efficiency is enhanced, and the internal combustion engine E having the valve gear V and the potentiometer 82 in the cylinder axis direction is reduced in size.

可変機構のリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）は、シリンダヘッド２に一体に設けられたカラー51および両支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）により支持される第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）を有し、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）においてシリンダヘッド２に移動可能に支持されることにより、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）は、シリンダヘッド２と一体のカラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に支持されるので、駆動カム21ｅ（21ｉ）が設けられたカム軸20に第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）が支持される場合と異なり、排気弁11（吸気弁10）の開閉に起因する外力によるカラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）の変形など、カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）と第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）との間の摩擦力の増加をもたらす原因が減るので、カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に対するリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の運動が円滑になり、バルブ作動特性の制御精度が向上する。   The link mechanism Me (Mi) of the variable mechanism includes a collar 51 integrally provided on the cylinder head 2 and first and second plates 31e (31i), 32e supported by both support portions 55e, 56e (55i, 56i). (32i) and movably supported by the cylinder head 2 on the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i), thereby the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) ) Is supported by the collar 51 and the support portions 55e, 56e (55i, 56i) integral with the cylinder head 2, so that the first and second plates 31e ( Unlike the case where 31i) and 32e (32i) are supported, the collar 51 and the deformation of the collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i) due to external force caused by the opening and closing of the exhaust valve 11 (intake valve 10) Support portions 55e, 56e (55i, 56i) and first and second pre Since the cause of the increase in the frictional force between the belts 31e (31i) and 32e (32i) is reduced, the movement of the link mechanism Me (Mi) with respect to the collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i) is smooth. Thus, the control accuracy of the valve operating characteristics is improved.

カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）はカム軸20の周りに配置され、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）はカム軸20に接触しないことにより、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）にはカム軸20との間の摩擦力が作用しないので、カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）がカム軸20の周りにコンパクトに配置されるうえ、カラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に対するリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の移動が円滑になり、バルブ作動特性の制御精度が向上する。   The collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i) are arranged around the cam shaft 20, and the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) are not in contact with the cam shaft 20, thereby The second plate 31e (31i), 32e (32i) does not receive a frictional force between the cam shaft 20 and the collar 51 and the support portions 55e, 56e (55i, 56i) are compact around the cam shaft 20. In addition, the movement of the link mechanism Me (Mi) with respect to the collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i) becomes smooth, and the control accuracy of the valve operating characteristics is improved.

カラー51は、軸方向で、カム軸20の１対のジャーナル部20ａ，20ｂの間の軸方向でのほぼ中央に対応する位置に配置されることにより、カム軸20において、カム軸20が回転可能に支持される部分である１対のジャーナル部20ａ，20ｂから離れているために、ジャーナル部20ａ，20ｂの近傍に比べて排気弁11（吸気弁10）からの反力などの外力で比較的変形が生じやすい１対のジャーナル部20ａ，20ｂの、軸方向での間のほぼ中央に対応する位置において、カラー51がシリンダヘッド２に一体に設けられるので、第１プレート31ｅ（31ｉ）が排気弁11（吸気弁10）の開閉に起因して比較的大きな摩擦力を受けることが回避される。この結果、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）のうちでシリンダ軸線Ｌ１寄りに位置する第１プレート31ｅ（31ｉ）がカム軸20の１対のジャーナル部20ａ，20ｂの間の軸方向でのほぼ中央に対応する位置の近傍に配置される場合にも、カラー51に対するリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）の移動が円滑になる。   The collar 51 is disposed at a position corresponding to the substantially center in the axial direction between the pair of journal portions 20a and 20b of the cam shaft 20 in the axial direction, whereby the cam shaft 20 rotates in the cam shaft 20. Compared with the external force such as the reaction force from the exhaust valve 11 (intake valve 10) compared to the vicinity of the journal portions 20a and 20b because it is separated from the pair of journal portions 20a and 20b that are supported parts. Since the collar 51 is provided integrally with the cylinder head 2 at a position corresponding to approximately the center between the pair of journal portions 20a and 20b that are prone to be subject to mechanical deformation, the first plate 31e (31i) is provided. A relatively large frictional force due to opening / closing of the exhaust valve 11 (intake valve 10) is avoided. As a result, of the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i), the first plate 31e (31i) positioned closer to the cylinder axis L1 is located between the pair of journal portions 20a and 20b of the cam shaft 20. Even in the case where the link mechanism Me (Mi) is disposed in the vicinity of the position corresponding to the approximate center in the axial direction, the movement of the link mechanism Me (Mi) with respect to the collar 51 becomes smooth.

第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）は軸方向に突出する嵌合部31e2（31i2），32e2（32i2）を有し、嵌合部31e2（31i2），32e2（32i2）はカラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に摺動可能に嵌合することにより、第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）の嵌合部31e2（31i2），32e2（32i2）がカラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）と軸方向での位置で重なるので、その重なり部分の分、リンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）が軸方向で占めるスペースを小さくすることができ、また嵌合構造によりカラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に対する第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）の組付が容易になる。この結果、軸方向でリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）がシリンダヘッド２にコンパクトに配置されて、シリンダヘッド２の小型化が可能になる。また、嵌合構造によりカラー51および支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）に対する第１，第２プレート31ｅ（31ｉ），32ｅ（32ｉ）の組付性が向上する。   The first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) have fitting portions 31e2 (31i2) and 32e2 (32i2) protruding in the axial direction, and the fitting portions 31e2 (31i2) and 32e2 (32i2) are By fitting the collar 51 and the support portions 55e, 56e (55i, 56i) in a slidable manner, the fitting portions 31e2 (31i2), 32e2 of the first and second plates 31e (31i), 32e (32i) 32i2) overlaps the collar 51 and the support portions 55e, 56e (55i, 56i) at the position in the axial direction, so that the space occupied by the link mechanism Me (Mi) in the axial direction can be reduced by the overlapping portion. The fitting structure facilitates the assembly of the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) to the collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i). As a result, the link mechanism Me (Mi) is arranged in the cylinder head 2 in the axial direction in a compact manner, and the cylinder head 2 can be downsized. Further, the fitting structure improves the assembling property of the first and second plates 31e (31i) and 32e (32i) with respect to the collar 51 and the support portions 55e and 56e (55i and 56i).

駆動カム21ｅ（21ｉ）、排気カム22ｅ（吸気カム22ｉ）およびリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）はそれぞれ１対ずつ設けられ、１対のリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）のそれぞれの第１プレート31ｅ（31ｉ）は共通の１つのカラー51で支持されることにより、１対のリンク機構Ｍｉ，Ｍｅが共通のカラー51に支持されることから、部品点数が削減されるので、コストが削減されるうえ、シリンダヘッド２における動弁装置Ｖの周辺の構造が簡素化される。   The drive cam 21e (21i), the exhaust cam 22e (intake cam 22i), and the link mechanism Me (Mi) are provided in pairs, and the first plates 31e (31i) of the pair of link mechanisms Me (Mi) Since the pair of link mechanisms Mi and Me are supported by the common collar 51 by being supported by the common single collar 51, the number of parts is reduced, so that the cost is reduced and the cylinder head is also reduced. The structure around the valve gear V in 2 is simplified.

支持部55ｅ，56ｅ（55ｉ，56ｉ）が軸受支持部２ｂ，12ｂ（２ａ，12ａ）の一部を利用して、または隣接して一体成形されて設けられることにより、シリンダヘッド２およびカム軸ホルダ12の構造が簡素化される。   The support portions 55e and 56e (55i and 56i) are provided by using a part of the bearing support portions 2b and 12b (2a and 12a) or integrally formed adjacent to each other, so that the cylinder head 2 and the cam shaft holder are provided. Twelve structures are simplified.

以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
被支持部材は、支持手段に、該支持手段とは別部材である軸受を介して支持されてもよい。
制御軸60におけるリンク機構Ｍｅ（Ｍｉ）との連結部は、ピン以外の部分により構成されてもよい。
付加軸受は、シリンダヘッド２またはカム軸ホルダ12に一体成形されて設けられてもよい。
吸気カムフォロアまたは排気カムフォロアは、シリンダヘッド２に往復動可能に支持される弁リフタであってもよい。カラー51はカム軸ホルダ12に固定されてもよい。
可変機構は、吸気側だけであってもよく、または排気側だけであってもよい。
カム軸ホルダ12はシリンダヘッド２に一体成形されてもよい。また、軸受64はカム軸ホルダ12またはシリンダヘッド２に直接保持されてもよく、付加軸受であるカラー65はシリンダヘッド２に直接保持されてもよい。
内燃機関は多気筒内燃機関であってもよい。さらに、１つの気筒に対して、複数の吸気弁または複数の排気弁が設けられる内燃機関であってもよい。 Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The supported member may be supported by the support means via a bearing that is a separate member from the support means.
The connection part with the link mechanism Me (Mi) in the control shaft 60 may be configured by a part other than the pin.
The additional bearing may be integrally formed with the cylinder head 2 or the camshaft holder 12.
The intake cam follower or the exhaust cam follower may be a valve lifter that is supported by the cylinder head 2 so as to be able to reciprocate. The collar 51 may be fixed to the camshaft holder 12.
The variable mechanism may be only on the intake side or only on the exhaust side.
The cam shaft holder 12 may be integrally formed with the cylinder head 2. The bearing 64 may be directly held by the camshaft holder 12 or the cylinder head 2, and the collar 65 as an additional bearing may be directly held by the cylinder head 2.
The internal combustion engine may be a multi-cylinder internal combustion engine. Furthermore, an internal combustion engine in which a plurality of intake valves or a plurality of exhaust valves are provided for one cylinder may be used.

本発明が適用された可変動弁装置を備える内燃機関の、カム軸の回転中心線に直交する複数の平面での断面を主とする断面図である。1 is a cross-sectional view mainly showing cross sections of a plurality of planes orthogonal to a rotation center line of a cam shaft of an internal combustion engine including a variable valve device to which the present invention is applied. 図１の概略ＩＩ−ＩＩ矢視での断面図、可変動弁装置の要部の断面図および駆動機構について図７の概略ＩＩ−ＩＩ矢視での断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along an arrow II-II in FIG. 1, a cross-sectional view of a main part of the variable valve operating apparatus, and a drive mechanism taken along an arrow II-II in FIG. 図１の内燃機関において、ヘッドカバーを外した状態で、シリンダ軸線に直交する複数の平面での断面を主とする断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view mainly showing cross sections taken along a plurality of planes orthogonal to a cylinder axis line with the head cover removed in the internal combustion engine of FIG. 1. （Ａ）は、図１の可変動弁装置におけるバルブ特性可変機構のリンク機構の展開図で、一部のプレートが外されている状態を示し、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視での断面図である。(A) is a development view of the link mechanism of the valve characteristic variable mechanism in the variable valve operating device of FIG. 1, showing a state in which a part of the plate has been removed, and (B) is a BB of (A). It is sectional drawing in an arrow view. （Ａ）は、図１の内燃機関のカラー付近の拡大平面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＢ−Ｂ矢視での断面図である。(A) is an enlarged plan view of the vicinity of the collar of the internal combustion engine of FIG. 1, and (B) is a cross-sectional view taken along the line BB of (A). 図１の可変動弁装置において、（Ａ）は、排気弁について最小バルブ作動特性が得られるときのバルブ特性可変機構の要部説明図であり、（Ｂ）は、排気弁について最大バルブ作動特性が得られるときのバルブ特性可変機構の要部説明図である。In the variable valve operating apparatus of FIG. 1, (A) is an explanatory view of the main part of the valve characteristic variable mechanism when the minimum valve operating characteristic is obtained for the exhaust valve, and (B) is the maximum valve operating characteristic for the exhaust valve. It is principal part explanatory drawing of a valve characteristic variable mechanism when is obtained. 図１の内燃機関の平面図であり、ヘッドカバーを部分的に破断して、バルブ特性可変機構の駆動機構を示す図である。FIG. 2 is a plan view of the internal combustion engine of FIG. 1, showing a drive mechanism of a valve characteristic variable mechanism by partially breaking a head cover. 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視での要部断面図である。It is principal part sectional drawing in the VIII-VIII arrow of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

２…シリンダヘッド、３…ヘッドカバー、10…吸気弁、11…排気弁、12…カム軸ホルダ20…カム軸、21ｉ，21ｅ…駆動カム、22ｉ…吸気カム、22ｅ…排気カム、30ｉ，30ｅ…ホルダ、51…カラー、55ｉ，55ｅ，56ｉ，56ｅ…支持部、60…制御軸64…軸受、65…カラー、75…電動モータ、82…ポテンショメータ、95…ウォームギヤ機構、Ｖ…動弁装置、Ｍｉ，Ｍｅ…リンク機構、Ｍｄ…駆動機構。
2 ... Cylinder head, 3 ... Head cover, 10 ... Intake valve, 11 ... Exhaust valve, 12 ... Cam shaft holder 20 ... Cam shaft, 21i, 21e ... Drive cam, 22i ... Intake cam, 22e ... Exhaust cam, 30i, 30e ... Holder, 51 ... collar, 55i, 55e, 56i, 56e ... support, 60 ... control shaft 64 ... bearing, 65 ... collar, 75 ... electric motor, 82 ... potentiometer, 95 ... worm gear mechanism, V ... valve gear, Mi , Me ... link mechanism, Md ... drive mechanism.

Claims (4)

シリンダヘッドに回転可能に支持されて機関の回転に同期して回転すると共に駆動カムが設けられたカム軸と、機関弁を開閉作動させる動弁カムと、前記駆動カムの弁駆動力を前記動弁カムに伝達する伝達機構と、前記機関弁のバルブ作動特性を変更すべくアクチュエータにより駆動されると共に前記伝達機構を介して前記動弁カムを変位させる制御軸とを備える可変動弁装置と、
前記制御軸の移動量を検出する検出手段と、
を備える内燃機関であって、前記制御軸は、前記伝達機構が連結される連結部を有すると共に前記シリンダヘッドまたは前記シリンダヘッドに一体に設けられたヘッド側部材に軸受を介して支持され、前記検出手段の検出値に基づいてアクチュエータが制御される内燃機関において、
前記制御軸は、前記軸受に比べて前記連結部に近い位置において、前記シリンダヘッドまたは前記ヘッド側部材に付加軸受を介して支持され、
前記制御軸には、前記アクチュエータの駆動力を前記制御軸に伝達すべくシリンダ軸線方向に延びる回転中心線を有する歯車が設けられ、前記検出手段は、前記歯車により駆動されるセンサ用駆動歯車と、前記センサ用駆動歯車と噛合すると共に前記検出手段に連結されるセンサ用被動歯車とからなるセンサ用歯車対を介して前記移動量を検出し、前記センサ用被動歯車は、前記シリンダ軸線方向で前記歯車のウェブと前記カム軸との間に配置されることを特徴とする内燃機関。 A camshaft rotatably supported by the cylinder head and rotating in synchronization with the rotation of the engine and provided with a drive cam; a valve cam for opening and closing an engine valve; and a valve driving force of the drive cam A variable valve mechanism comprising: a transmission mechanism that transmits to a valve cam; and a control shaft that is driven by an actuator to change a valve operating characteristic of the engine valve and that displaces the valve cam via the transmission mechanism;
Detecting means for detecting a movement amount of the control shaft;
The control shaft has a connecting portion to which the transmission mechanism is connected and is supported by a bearing on a cylinder-side member or a head-side member provided integrally with the cylinder head, In the internal combustion engine in which the actuator is controlled based on the detection value of the detection means,
The control shaft is supported by the cylinder head or the head side member via an additional bearing at a position closer to the coupling portion than the bearing,
The control shaft is provided with a gear having a rotation center line extending in the cylinder axial direction so as to transmit the driving force of the actuator to the control shaft, and the detecting means includes a sensor driving gear driven by the gear and The amount of movement is detected via a sensor gear pair that is engaged with the sensor drive gear and coupled to the sensor means, and the sensor driven gear is in the cylinder axis direction. An internal combustion engine arranged between the gear web and the camshaft . 前記制御軸は、前記軸受に支持されると共に前記アクチュエータにより駆動される第１制御軸と、前記第１制御軸に相対移動可能に支持されて前記第１制御軸により駆動されると共に前記連結部を有する第２制御軸とから構成され、前記付加軸受は前記第２制御軸を摺動可能に支持するカラーであることを特徴とする請求項１記載の内燃機関。   The control shaft is supported by the bearing and driven by the actuator; the control shaft is supported by the first control shaft so as to be relatively movable; and is driven by the first control shaft; 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the additional bearing is a collar that slidably supports the second control shaft. 前記付加軸受は、往復直線運動する前記制御軸の移動位置に応じて前記連結部が収容される収容空間を形成することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the additional bearing forms an accommodation space in which the connecting portion is accommodated in accordance with a movement position of the control shaft that reciprocates linearly. 前記付加軸受は、前記バルブ作動特性である最大リフト量が大きくなるほど、前記連結部に近い位置で前記制御軸を支持することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の内燃機関。   4. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the additional bearing supports the control shaft at a position closer to the connecting portion as the maximum lift amount as the valve operating characteristic increases. 5. .
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