JP4847981B2 - Variable valve operating device for internal combustion engine - Google Patents

Variable valve operating device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4847981B2
JP4847981B2 JP2008111992A JP2008111992A JP4847981B2 JP 4847981 B2 JP4847981 B2 JP 4847981B2 JP 2008111992 A JP2008111992 A JP 2008111992A JP 2008111992 A JP2008111992 A JP 2008111992A JP 4847981 B2 JP4847981 B2 JP 4847981B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control shaft
valve
electric motor
pinion gear
planetary pinion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2008111992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008223767A (en
JP2008223767A5 (en
Inventor
茂 川上
輝彦 望月
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2008111992A priority Critical patent/JP4847981B2/en
Publication of JP2008223767A publication Critical patent/JP2008223767A/en
Publication of JP2008223767A5 publication Critical patent/JP2008223767A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4847981B2 publication Critical patent/JP4847981B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01LCYCLICALLY OPERATING VALVES FOR MACHINES OR ENGINES
    • F01L13/00Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations
    • F01L13/0015Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque
    • F01L13/0063Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot
    • F01L2013/0073Modifications of valve-gear to facilitate reversing, braking, starting, changing compression ratio, or other specific operations for optimising engine performances by modifying valve lift according to various working parameters, e.g. rotational speed, load, torque by modification of cam contact point by displacing an intermediate lever or wedge-shaped intermediate element, e.g. Tourtelot with an oscillating cam acting on the valve of the "Delphi" type

Description

本発明は、機関弁である吸気弁や排気弁の作動特性であるバルブタイミングなどを機関運転状態に応じて可変にする可変機構を備えた内燃機関の可変動弁装置に関し、具体的には前記可変機構を駆動させるアクチュエータの改良に関する。   The present invention relates to a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine provided with a variable mechanism that varies a valve timing, which is an operation characteristic of an intake valve or an exhaust valve, which is an engine valve, according to an engine operating state. The present invention relates to an improvement of an actuator that drives a variable mechanism.

この種の従来の内燃機関の可変動弁装置としては、本出願人が先に出願した以下の特許文献1に記載されたものがある。   As this type of conventional variable valve operating system for an internal combustion engine, there is one described in the following Patent Document 1 previously filed by the present applicant.

概略を説明すれば、この可変動弁装置は、吸気弁側に適用されたもので、クランク軸の回転に同期して回転する駆動軸の外周に、軸心が駆動軸の軸心から偏心した駆動カムが設けられていると共に、駆動カムの回転力が多節リンク状の伝達機構を介して伝達されて、吸気弁の上端部に有するバルブリフターの上面をカム面が摺接して吸気弁をバルブスプリングのばね力に抗して開作動させる揺動カムを有している。   Briefly, this variable valve operating device is applied to the intake valve side, and the shaft center is eccentric from the shaft center of the drive shaft on the outer periphery of the drive shaft rotating in synchronization with the rotation of the crankshaft. A drive cam is provided, and the rotational force of the drive cam is transmitted through a multi-link transmission mechanism, and the cam surface slides on the upper surface of the valve lifter at the upper end of the intake valve to control the intake valve. It has a swing cam that opens against the spring force of the valve spring.

前記伝達機構は、揺動カムの上方に配置されて制御軸に揺動自在に支持されたロッカアームと、円環状の一端部が駆動カムの外周面に嵌合しかつ他端部がロッカアームの一端部に回転自在に連結されたリンクアームと、一端部がロッカアームの他端部に回転自在に連結され、他端部が前記揺動カムのカムノーズ部に回転自在に連結されたリンクロッドとから構成されている。   The transmission mechanism includes a rocker arm that is disposed above the swing cam and is swingably supported by the control shaft, an annular one end is fitted to the outer peripheral surface of the drive cam, and the other end is one end of the rocker arm. A link arm that is rotatably connected to the rocker, and a link rod that has one end rotatably connected to the other end of the rocker arm and the other end rotatably connected to the cam nose of the swing cam. Has been.

また、前記制御軸は、シリンダヘッドの上端部に設けられた軸受によって回転自在に支持されており、その外周面には、軸心が制御軸の軸心から所定量だけ偏心した制御カムが固定されている。   The control shaft is rotatably supported by a bearing provided at the upper end of the cylinder head, and a control cam whose shaft center is eccentric from the control shaft axis by a predetermined amount is fixed to the outer peripheral surface thereof. Has been.

そして、アクチュエータである電動モータや該電動モータの回転を減速させる減速機構であるボール螺子伝達手段によって前記制御軸を回転制御し、さらにこの制御軸を介して制御カムの回動位置を変化させることによって、ロッカアームの揺動支点を変化させて揺動カムのカム面のバルブリフター上面に対する転接位置を変化させることにより、吸気弁のバルブリフト量を機関運転状態に応じて可変制御するようになっている。
特開2002−155716号公報
Then, the control shaft is rotationally controlled by an electric motor that is an actuator and a ball screw transmission means that is a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the electric motor, and the rotational position of the control cam is changed via the control shaft. Thus, by changing the rocking fulcrum of the rocker arm and changing the rolling contact position of the cam surface of the rocking cam with respect to the valve lifter upper surface, the valve lift amount of the intake valve is variably controlled according to the engine operating state. ing.
JP 2002-155716 A

ところで、一般に内燃機関は、吸気弁や排気弁の開閉作動時において、バルブスプリングの大きなばね反力に起因して、いわゆる正負の交番トルクが発生していることは周知の通りである。   By the way, as is well known, in general, an internal combustion engine generates a so-called positive and negative alternating torque due to a large spring reaction force of a valve spring when an intake valve or an exhaust valve is opened or closed.

この交番トルクは、前記従来の可変機構を備えたものにあっては、揺動カムからリンクアームやロッカアームなどの伝達機構を介して制御軸に伝達されており、該制御軸には、図11の波形特性図に示すような大きなトルク変動が発生している。   The alternating torque is transmitted from the swing cam to the control shaft via a transmission mechanism such as a link arm or a rocker arm in the case of the conventional variable mechanism. A large torque fluctuation as shown in the waveform characteristic diagram of FIG.

さらに、この制御軸に伝達された交番トルクは、前記ボール螺子伝達手段である減速機構に伝達されてしまう。このため、該ボール螺子伝達手段では、各ボールとボール軸外周の螺旋状ボール溝やボールナットのボール溝との噛み合い部などの伝達経路で交番トルクによる各部の干渉による激しい異音が発生するおそれがある。   Furthermore, the alternating torque transmitted to the control shaft is transmitted to the speed reduction mechanism which is the ball screw transmission means. For this reason, in the ball screw transmission means, there is a risk that severe abnormal noise is generated due to the interference of each part due to the alternating torque in the transmission path such as the meshing part of each ball with the spiral ball groove on the outer periphery of the ball shaft and the ball groove of the ball nut. There is.

本発明は、前記従来の可変動弁装置の技術的課題に鑑みて案出されたもので、請求項1に記載の発明は、機関運転状態に応じて回転する電動モータと、前記電動モータの回転を減速して、バルブスプリングのばね力に抗して開弁する機関弁のリフト中心の位相を可変にしてバルブタイミングを制御する制御軸に回転力を伝達する減速機構と、前記電動モータと制御軸との間に設けられ、該制御軸に回転力を伝達しかつ該制御軸の軸心に対して径方向へ移動可能な継手機構と、を備え、前記減速機構に供給された潤滑油が、常時前記減速機構の内部を循環しながら前記継手機構に供給されると共に、該継手機構からシリンダヘッド側に排出されることを特徴としている。 The present invention has been devised in view of the technical problem of the conventional variable valve gear, and the invention according to claim 1 is directed to an electric motor that rotates according to an engine operating state, and the electric motor. A speed reduction mechanism that transmits the rotational force to a control shaft that controls the valve timing by varying the phase of the lift center of the engine valve that decelerates rotation and opens the valve against the spring force of the valve spring; and the electric motor; And a coupling mechanism that is provided between the control shaft and that transmits a rotational force to the control shaft and that is movable in a radial direction with respect to the axis of the control shaft. Is supplied to the joint mechanism while constantly circulating inside the speed reduction mechanism, and is discharged from the joint mechanism to the cylinder head side.

この発明によれば、バルブスプリングのばね力などに起因して制御軸に伝達された交番トルクによる放射方向の振動は、継手機構に伝達されるが、この継手機構の径方向の自由な移動性によって、前記放射方向の振動を効果的に吸収することができる。   According to the present invention, the radial vibration due to the alternating torque transmitted to the control shaft due to the spring force of the valve spring, etc. is transmitted to the joint mechanism, but the radial mobility of the joint mechanism is free. Thus, the vibration in the radial direction can be effectively absorbed.

この結果、電動モータに対する振動伝達が確実に阻止されることから、該電動モータの駆動負荷が低減されて、該電動モータの円滑な回転駆動力が得られる。 As a result, since vibration transmission to the electric motor is reliably prevented, the driving load of the electric motor is reduced, and a smooth rotational driving force of the electric motor can be obtained.

請求項2に記載の発明にあっては、とりわけ、電動モータと制御軸の間に、該制御軸に回転力を伝達しかつ該制御軸の軸心に対して径方向へ移動可能な継手機構を設け、潤滑油を、常時前記ボールベアリングや内外歯間及び前記継手機構を循環させながら供給することを特徴としている。 In the invention described in claim 2, in particular, a joint mechanism between the electric motor and the control shaft that transmits rotational force to the control shaft and is movable in the radial direction with respect to the axis of the control shaft. And the lubricating oil is constantly supplied while circulating the ball bearing, the inner and outer teeth, and the joint mechanism.

この発明によれば、前述のように、制御軸に伝達された交番トルクによる振動を吸収できることに加えて、遊星ピニオンギアやリングギアなどの動力伝達部材の偏心回転を継手機構によって効果的に吸収して同心回転を制御軸に付与することができる。 According to the present invention, as described above, in addition to being able to absorb the vibration due to the alternating torque transmitted to the control shaft, the joint mechanism effectively absorbs the eccentric rotation of the power transmission member such as the planetary pinion gear and the ring gear. Thus, concentric rotation can be applied to the control shaft.

以下、本発明に係る内燃機関の可変動弁装置の実施形態を図面に基づいて詳述する。   Embodiments of a variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

この実施形態では、可変動弁装置を、従来と同じく、吸気弁側に適用したものであって、1気筒当たり2つの吸気弁を備え、かつ吸気弁のバルリフト量とリフト作動角を機関運転状態に応じて可変にするようになっている。   In this embodiment, the variable valve device is applied to the intake valve side as in the prior art, and includes two intake valves per cylinder, and the valve lift amount and lift operating angle of the intake valve are determined in the engine operating state. It is designed to be variable according to.

すなわち、この実施形態における可変動弁装置は、図1〜図4に示すようにシリンダヘッド1に図外のバルブガイドを介して摺動自在に設けられた一対の吸気弁2,2と、該各吸気弁2,2のバルブリフト量を可変制御する可変機構3と、該可変機構3の作動位置を制御する制御機構4と、該制御機構4を回転駆動するアクチュエータ5とを備えている。 That is, the variable valve operating apparatus in this embodiment includes a pair of intake valves 2 and 2 slidably provided on the cylinder head 1 via a valve guide (not shown) as shown in FIGS. includes a variable mechanism 3 that the valve lift amount variable control of the intake valves 2 and 2, the control mechanism 4 the operating position that Gyosu control of the variable mechanism 3, and an actuator 5 for rotating the control mechanism 4 Yes.

前記吸気弁2,2は、図2に示すように、シリンダヘッド1の上端部内に収容されたほぼ円筒状のボアの底部とバルブステム上端部のスプリングリテーナとの間に弾装されたバルブスプリング6,6のばね力によって閉方向に付勢されている。   As shown in FIG. 2, the intake valves 2 and 2 are valve springs elastically mounted between a bottom portion of a substantially cylindrical bore housed in an upper end portion of the cylinder head 1 and a spring retainer at the upper end portion of the valve stem. It is biased in the closing direction by 6 and 6 spring force.

前記可変機構3は、機関前後方向に配置された内部中空状の駆動軸7と、各気筒毎に配置されて、前記駆動軸7の外周面に同軸上に回転自在に支持されたカムシャフト8と、前記駆動軸7の所定位置に固設された駆動カム9と、前記カムシャフト8の両端部に一体に設けられて、各吸気弁2,2の上端部に配設されたバルブリフター10、10に摺接して各吸気弁2,2を開作動させる一対の揺動カム11,11と、駆動カム9と揺動カム11,11との間に連係されて、駆動カム9の回転力を揺動カム11,11の揺動力(開弁力)として伝達する伝達機構とを備えている。   The variable mechanism 3 includes an internal hollow drive shaft 7 disposed in the longitudinal direction of the engine, and a camshaft 8 disposed for each cylinder and rotatably supported coaxially on the outer peripheral surface of the drive shaft 7. A drive cam 9 fixed at a predetermined position of the drive shaft 7 and a valve lifter 10 provided integrally at both ends of the camshaft 8 and disposed at the upper end of each intake valve 2, 2. 10 and a pair of oscillating cams 11 and 11 for slidingly opening the intake valves 2 and 2, and a driving cam 9 and the oscillating cams 11 and 11. Is transmitted as a swinging force (valve opening force) of the swinging cams 11, 11.

前記駆動軸7は、機関前後方向に沿って配置されて、両端部がシリンダヘッド1の上部に設けられた図外の軸受によって回転自在に軸支されていると共に、一端部に設けられた図外の従動スプロケットや該従動スプロケットに巻装されたタイミングチェーン等を介して機関のクランク軸から回転力が伝達されている。   The drive shaft 7 is disposed along the longitudinal direction of the engine, and both ends thereof are rotatably supported by bearings (not shown) provided at the top of the cylinder head 1 and are also provided at one end. Rotational force is transmitted from the crankshaft of the engine via an external driven sprocket and a timing chain wound around the driven sprocket.

前記各カムシャフト8は、駆動軸7の軸方向に沿ってほぼ円筒状に形成され、内部軸方向に前記駆動軸7の外周面に回転自在に支持される支軸孔が貫通形成されていると共に、中央位置に形成された円筒状のジャーナル部8aが前記軸受の上端部に一体的に設けられたカム軸受によって回転自在に軸支されている。   Each of the camshafts 8 is formed in a substantially cylindrical shape along the axial direction of the drive shaft 7, and a support shaft hole that is rotatably supported on the outer peripheral surface of the drive shaft 7 is formed through the inner shaft direction. At the same time, a cylindrical journal portion 8a formed at the central position is rotatably supported by a cam bearing integrally provided at the upper end portion of the bearing.

前記駆動カム9は、ほぼ円盤状に形成されて、図2に示すように、その一側部に固定用の筒状部9aが一体に設けられており、この筒状部9aが駆動軸7の軸方向の所定位置で固定用ピン12を介して駆動軸7の外周に一体的に固定されていると共に、外周面が偏心円のカムプロフィールに形成されて、軸心Yが駆動軸7の軸心Xから径方向へ所定量だけオフセットしている。   The drive cam 9 is formed in a substantially disc shape, and as shown in FIG. 2, a fixing cylindrical portion 9 a is integrally provided on one side portion thereof, and this cylindrical portion 9 a is connected to the drive shaft 7. Is fixed integrally to the outer periphery of the drive shaft 7 through a fixing pin 12 at a predetermined position in the axial direction, and the outer peripheral surface is formed into an eccentric cam profile, so that the shaft center Y of the drive shaft 7 is It is offset from the shaft center X by a predetermined amount in the radial direction.

前記各揺動カム11は、図1〜図3に示すように、同一形状のほぼ雨滴状を呈し、基端部側がカムシャフト8を介して前記駆動軸7の軸心Xを中心として揺動するようになっていると共に、揺動カム11の下面にはカム面11aがそれぞれ形成されている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the swing cams 11 have substantially the same raindrop shape, and the base end side swings about the axis X of the drive shaft 7 via the camshaft 8. In addition, a cam surface 11 a is formed on the lower surface of the swing cam 11.

また、揺動カム11の前記カムノーズ部11b側には、後述するリンクロッド15の他端部15bと連結するピン18が挿通されるピン孔が両側面方向へ貫通形成されている。   Further, on the cam nose portion 11b side of the swing cam 11, a pin hole through which a pin 18 connected to the other end portion 15b of the link rod 15 described later is inserted is formed to penetrate both sides.

前記伝達機構は、図1〜図3に示すように、駆動軸7の上方に配置されたロッカアーム13と、該ロッカアーム13の一端部13aと駆動カム9とを連係するリンクアーム14と、ロッカアーム13の他端部13bと一方の揺動カム11のカムノーズ部11bとを連係するリンクロッド15とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the transmission mechanism includes a rocker arm 13 disposed above the drive shaft 7, a link arm 14 linking the one end 13 a of the rocker arm 13 and the drive cam 9, and the rocker arm 13. Link rod 15 that links the other end portion 13b of this to the cam nose portion 11b of one of the swing cams 11 is provided.

前記ロッカアーム13は、中央の筒状基部の内部に支持孔13cが横方向から貫通形成され、この支持孔13cを介して後述する制御カム20に揺動自在に支持されている。また、前記一端部13aは、先端部の側部にピン16が一体に突設されている一方、他端部13bは、先端部の内部にリンクロッド15の一端部15aと連結するピン17が嵌入するピン孔が形成されている。   The rocker arm 13 is formed with a support hole 13c penetratingly formed in a central cylindrical base from the lateral direction, and is supported by a control cam 20 described later via the support hole 13c so as to be swingable. The one end portion 13a has a pin 16 integrally projecting from the side of the tip portion, while the other end portion 13b has a pin 17 connected to the one end portion 15a of the link rod 15 inside the tip portion. A pin hole to be inserted is formed.

前記リンクアーム14は、比較的大径な中間部14aと、該中間部14aの外周面所定位置に突設された突出端14bとを備え、中間部14aの中央位置には、前記駆動カム9の外周面に回転自在に嵌合する嵌合孔14cが形成されていると共に、突出端14bには、前記ピン16が回転自在に挿通するピン孔が貫通形成されている。   The link arm 14 includes an intermediate portion 14a having a relatively large diameter and a projecting end 14b projecting at a predetermined position on the outer peripheral surface of the intermediate portion 14a. The drive cam 9 is provided at a central position of the intermediate portion 14a. A fitting hole 14c is formed in the outer peripheral surface of the pin 16 so as to be freely rotatable, and a pin hole through which the pin 16 is rotatably inserted is formed in the protruding end 14b.

前記リンクロッド15は、プレス成形によって一体に形成され、中央部が横断面ほぼコ字形状に形成されており、内側がコンパクト化を図るために、ほぼく字形状に折曲形成されていると共に、両端部15a,15bが前記ロッカアーム13の他端部13bと揺動カム11のカムノーズ部11b側にそれぞれ前記各ピン17,18を介して回転自在に連結されている。   The link rod 15 is integrally formed by press molding, the central portion is formed in a substantially U-shaped cross section, and the inside is bent into a substantially U-shape for compactness. Both end portions 15a and 15b are rotatably connected to the other end portion 13b of the rocker arm 13 and the cam nose portion 11b side of the swing cam 11 via the pins 17 and 18, respectively.

前記制御機構4は、図1〜図3に示すように、駆動軸7の上方位置に配置された制御軸19と、該制御軸19の外周に一体に固定されてロッカアーム13の揺動支点となる制御カム20とを備えている。   As shown in FIGS. 1 to 3, the control mechanism 4 includes a control shaft 19 disposed above the drive shaft 7, and a swing fulcrum of the rocker arm 13 that is integrally fixed to the outer periphery of the control shaft 19. The control cam 20 is provided.

前記制御軸19は、駆動軸7と並行に機関前後方向に配設されていると共に、前記カムシャフト8と共用の前記軸受の上端に有するブラケットに回転自在に支持されている。一方、前記制御カム20は、円筒状を呈し、軸心位置が肉厚部の分だけ制御軸19の軸心から所定分αだけ偏倚している。   The control shaft 19 is disposed in the longitudinal direction of the engine in parallel with the drive shaft 7 and is rotatably supported by a bracket provided at the upper end of the bearing shared with the camshaft 8. On the other hand, the control cam 20 has a cylindrical shape, and the axial center position is offset by a predetermined amount α from the axial center of the control shaft 19 by the thick portion.

前記アクチュエータ5は、図1及び図4〜図7に示すように、シリンダヘッド1の後端部に固定されたハウジング21と、該ハウジング21の一端壁21aに固定された回転駆動源である電動モータ22と、ハウジング21の内部に設けられて電動モータ21の回転駆動力を前記制御軸19に伝達する減速機構であるサイクロイド機構23とから構成されている。   As shown in FIGS. 1 and 4 to 7, the actuator 5 is an electric motor that is a housing 21 fixed to the rear end portion of the cylinder head 1 and a rotational drive source fixed to one end wall 21 a of the housing 21. The motor 22 and a cycloid mechanism 23 that is provided inside the housing 21 and transmits a rotational driving force of the electric motor 21 to the control shaft 19 are configured.

前記ハウジング21は、有蓋円筒状に形成されて、前記制御軸19の軸方向とほぼ同軸状に配置され、一端壁21aのほぼ中央に、電動モータ22の出力軸である駆動シャフト22aを回転支持するボールベアリング24を支持する支持孔21bが貫通形成されていると共に、外周の端部4個所にシリンダヘッド1の後端壁への固定用ボス部21cが一体に形成されている。また、上端部には内部へ潤滑油を導く潤滑油供給孔21dが形成されている。なお、前記シリンダヘッド1の後端壁1aには、ハウジング21内を潤滑した潤滑油を排出するドレン孔1bが形成されている。   The housing 21 is formed in a cylindrical shape with a lid, and is arranged substantially coaxially with the axial direction of the control shaft 19, and rotatably supports a drive shaft 22 a that is an output shaft of the electric motor 22 at substantially the center of the one end wall 21 a. A support hole 21b for supporting the ball bearing 24 is formed so as to penetrate therethrough, and fixing bosses 21c to the rear end wall of the cylinder head 1 are integrally formed at four positions on the outer periphery. Further, a lubricating oil supply hole 21d for guiding the lubricating oil to the inside is formed at the upper end portion. A drain hole 1b for discharging the lubricating oil lubricated in the housing 21 is formed in the rear end wall 1a of the cylinder head 1.

前記電動モータ22は、比例型のDCモータによって構成され、モータケーシングの先端部が前記一端壁21aに複数のボルト25によって軸方向から固定されていると共に、機関の運転状態を検出する図外の電子コントローラ(ECU)からの制御信号によって駆動するようになっている。   The electric motor 22 is constituted by a proportional type DC motor, and the front end portion of the motor casing is fixed to the one end wall 21a from the axial direction by a plurality of bolts 25, and the operation state of the engine is not shown. It is driven by a control signal from an electronic controller (ECU).

この電子コントローラは、機関回転数を検出するクランク角センサや、吸入空気量を検出するエアーフローメータ、機関の水温を検出する水温センサ及び制御軸19の回転位置を検出するポテンショメータ等の各種のセンサからの検出信号をフィードバックして現在の機関運転状態を演算などにより検出して、前記電動モータ22に制御信号を出力している。   This electronic controller includes various sensors such as a crank angle sensor that detects the engine speed, an air flow meter that detects the intake air amount, a water temperature sensor that detects the engine water temperature, and a potentiometer that detects the rotational position of the control shaft 19. The current engine operating state is detected by calculation and the like, and a control signal is output to the electric motor 22.

前記サイクロイド機構23は、電動モータ22の駆動シャフト22aに固定された偏心カム26と、中央に前記偏心カム26の外周面に摺動自在に嵌合する摺動孔27bを有する動力伝達部材である円環状の遊星ピニオンギア27と、前記ハウジング21の内部に複数のボルト29によって固定されて、内周側に前記遊星ピニオンギア27を公転及び自転させるように連係する非回転部材であるリングギア28と、前記遊星ピニオンギア27の偏心回動を同心回動に変換して回転を前記制御軸19に伝達する偏心吸収手段30とから構成されている。 The cycloid mechanism 23 includes an eccentric cam 26 fixed to a drive shaft 22a of the electric motor 22, power transmission member having a sliding hole 27b slidably fitted on the outer peripheral surface of the eccentric cam 26 to the central there annular planetary pinion gear 27, is fixed by a plurality of bolts 29 in the housing 21, which is a non-rotating member that links so as to revolve and rotate the planetary pinion gears 27 on the inner circumferential side ring The gear 28 and the eccentric absorption means 30 for converting the eccentric rotation of the planetary pinion gear 27 into the concentric rotation and transmitting the rotation to the control shaft 19 are configured.

前記偏心カム26は、図4及び図6〜図8に示すように、その中心Z1が駆動シャフト22aの軸心Zから所定量β偏心した位置で固定され、外周面がほぼ円形状に形成されている。   As shown in FIGS. 4 and 6 to 8, the eccentric cam 26 is fixed at a position where its center Z1 is eccentric by a predetermined amount β from the axis Z of the drive shaft 22a, and the outer peripheral surface is formed in a substantially circular shape. ing.

前記偏心カム26は、外形が偏心円形状に形成されて、中心から偏心した位置に前記駆動シャフト22aが貫通固定される固定孔26aが穿設されている。   The eccentric cam 26 has an outer shape formed in an eccentric circular shape, and has a fixing hole 26a through which the drive shaft 22a is fixed at a position eccentric from the center.

前記遊星ピニオンギア27は、前記偏心カム26の外周面と前記摺動孔27bとの間に設けられたボールベアリング31によって前記偏心カム26に相対回転自在に支持されていると共に、外周面全体に外歯27aが形成されている。   The planetary pinion gear 27 is supported by the eccentric cam 26 so as to be relatively rotatable by a ball bearing 31 provided between the outer peripheral surface of the eccentric cam 26 and the sliding hole 27b, and is disposed on the entire outer peripheral surface. External teeth 27a are formed.

前記リングギア28は、内周面の内径が遊星ピニオンギア27の外径よりも僅かに大きく設定されていると共に、該内周面に前記遊星ピニオンギア27の外歯27aと噛合する内歯28aが形成されており、この内歯28aの歯数が外歯27aの歯数より一枚多く形成されている。これによって、電動モータ22の回転速度を減速させるようになっている。   The ring gear 28 has an inner diameter that is set to be slightly larger than an outer diameter of the planetary pinion gear 27, and an inner tooth 28a that meshes with the outer teeth 27a of the planetary pinion gear 27 on the inner peripheral surface. The number of teeth of the inner teeth 28a is one more than the number of teeth of the outer teeth 27a. Thereby, the rotational speed of the electric motor 22 is decelerated.

また、前記制御軸19と遊星ピニオンギア27との間には、該遊星ピニオンギア27の偏心回転を許容しながら、該偏心回転を同心回転に変換して、この回転力を前記制御軸19に伝達する継手機構30が設けられている。   Further, between the control shaft 19 and the planetary pinion gear 27, the eccentric rotation of the planetary pinion gear 27 is converted into a concentric rotation while allowing the eccentric rotation of the planetary pinion gear 27, and this rotational force is applied to the control shaft 19. A joint mechanism 30 for transmission is provided.

前記継手機構30は、図1、図4、図7に示すように、前記偏心カム26の前端面側に配置され、中央の大径孔33a内に制御軸19の一端部19aが遊嵌状態に挿通された間に配置されたほぼ円環状の中間部33と、該中間部33の外周面から直径方向に沿って外方へ一体に突設された一対の2面幅状の突起部34、34と、前記遊星ピニオンギア27の一端面の直径方向の180°位置に突設されて、前記両突起部34、34に嵌合しつつ長手方向へ摺動案内されて遊星ピニオンギア27を図7中、上下径方向への移動を許容する一対の二股状ガイド部35、35と、前記制御軸19の一端部19aに直径方向に貫通された固定用孔19bに挿通固定されたガイドピン36と、前記中間部33の両突起部34,34と直交する方向から貫通形成されて、前記ガイドピン36の両端部に摺動自在に挿入されて中間部33を、図7中、左右方向への移動を許容する摺動用孔37,37とから構成されている。そして、前記両突起部34,34と両ガイド部35、35によって第1移動許容部が構成されていると共に、ガイドピン36と摺動用孔37、37によって第2移動許容部が構成されている。なお、制御軸19の一端部19a側に、中間部33の一端部19a側への移動を規制する円筒状の規制部32が固定されている。   As shown in FIGS. 1, 4 and 7, the joint mechanism 30 is disposed on the front end face side of the eccentric cam 26, and the one end 19a of the control shaft 19 is loosely fitted in the central large-diameter hole 33a. A substantially annular intermediate portion 33 disposed between the pair of protrusions 34 and a pair of two-surface-width protruding portions 34 integrally protruding outward from the outer peripheral surface of the intermediate portion 33 along the diameter direction. , 34 and the one end surface of the planetary pinion gear 27 projecting at a 180 ° position in the diametrical direction, and while being fitted to the projecting portions 34, 34, are slidably guided in the longitudinal direction so that the planetary pinion gear 27 is In FIG. 7, a pair of bifurcated guide portions 35, 35 that allow movement in the vertical diameter direction, and guide pins that are inserted and fixed in fixing holes 19 b that are diametrically penetrated at one end portion 19 a of the control shaft 19. 36 and through from the direction perpendicular to both protrusions 34, 34 of the intermediate portion 33. Are formed, the both end portions slidably inserted into an intermediate portion 33 to the guide pins 36, in FIG. 7, and a sliding hole 37 Metropolitan to permit movement in the lateral direction. The projecting portions 34 and 34 and the guide portions 35 and 35 constitute a first movement allowance portion, and the guide pin 36 and the sliding holes 37 and 37 constitute a second movement allowance portion. . A cylindrical regulating portion 32 that regulates the movement of the intermediate portion 33 toward the one end portion 19 a is fixed to the one end portion 19 a side of the control shaft 19.

したがって、前記遊星ピニオンギア27は、図7及び図8に示すように、偏心回転すると、円環部33の各突起部34,34に沿って各ガイド部35,35が径方向へ摺動すると共に、円環部33がガイドピン36を介してさらに90°の径方向へ摺動することによって、遊星ピニオンギア27の偏心回転を許容しつつ円環部33を介して制御軸19に回転力が伝達される。つまり、遊星ピニオンギア27の偏心回転に伴う公転及び自転による回転力は、ガイド部35,35から突起部34,34を介して円環部33に伝達され、さらに摺動用孔37,37を介してガイドピン36に伝達されるが、このとき円環部33は、ガイドピン36上を径方向へ自由に移動して遊星ピニオンギア27の偏心回転を吸収しつつ、ガイドピン36に遊星ピニオンギア27の自転力を伝達して制御軸19を回転させるようになっている。 Therefore, when the planetary pinion gear 27 rotates eccentrically as shown in FIGS. 7 and 8, the guide portions 35, 35 slide in the radial direction along the projections 34, 34 of the annular portion 33. At the same time, the annular portion 33 is further slid in the radial direction of 90 ° via the guide pin 36, so that the rotational force is applied to the control shaft 19 via the annular portion 33 while allowing eccentric rotation of the planetary pinion gear 27. Is transmitted. That is, the rotational force due to the revolution and rotation accompanying the eccentric rotation of the planetary pinion gear 27 is transmitted from the guide portions 35 and 35 to the annular portion 33 through the projection portions 34 and 34, and further through the sliding holes 37 and 37. At this time, the annular portion 33 moves freely on the guide pin 36 in the radial direction and absorbs the eccentric rotation of the planetary pinion gear 27, while the planetary pinion gear is transferred to the guide pin 36. The rotation force of 27 is transmitted to rotate the control shaft 19.

また、前記ハウジング21内部には、前述のように、潤滑油供給孔21dから潤滑油が供給されて、内部を循環しながら各ボールベアリング24、31や内外歯27a、28a間を潤滑し、さらにドレン孔1bから可変機構3などの動弁機構に排出されるようになっている。   Further, as described above, the lubricating oil is supplied into the housing 21 from the lubricating oil supply hole 21d, and lubricates between the ball bearings 24 and 31 and the inner and outer teeth 27a and 28a while circulating through the inside. It is discharged from the drain hole 1b to a valve operating mechanism such as the variable mechanism 3.

以下、本実施形態の作用を説明すれば、まず、例えば、機関の低回転域では、この運転状態を検出したコントローラからの制御信号によって電動モータ22が回転駆動されて、偏心カム26が偏心回転すると、この偏心回転力によって遊星ピニオンギア27がリングギア28の内周側を噛合した内外歯27a、28aを介して逆方向へ偏心回転する。つまり、遊星ピニオンギア27は、駆動シャフト22aの回りを一方向へ自転しながら公転することになる。   The operation of the present embodiment will be described below. First, for example, in the low rotation range of the engine, the electric motor 22 is rotationally driven by the control signal from the controller that detects this operating state, and the eccentric cam 26 rotates eccentrically. Then, the planetary pinion gear 27 rotates eccentrically in the reverse direction via the inner and outer teeth 27a and 28a meshing with the inner peripheral side of the ring gear 28 by this eccentric rotational force. That is, the planetary pinion gear 27 revolves while rotating around the drive shaft 22a in one direction.

これにより中間部33は、ガイド部35,35から各突起部34,34を介して減速された回転力を付与されながらガイドピン36を介して径方向へ自由に移動しながら偏心回転を吸収しつつ遊星ピニオンギア27の自転のみをガイドピン36を介して制御軸19に一方向の回転力を付与する。   As a result, the intermediate portion 33 absorbs the eccentric rotation while freely moving in the radial direction via the guide pin 36 while being given the rotational force decelerated from the guide portions 35, 35 via the projections 34, 34. However, only the rotation of the planetary pinion gear 27 is applied to the control shaft 19 via the guide pin 36 in one direction.

したがって、制御軸19の一方向への回転に伴って制御カム20が、図9A、Bに示すように、軸心P2が制御軸19の軸心P1の回りを同一半径で回転して、肉厚部が駆動軸7から上方向に離間移動する。これにより、ロッカアーム13の他端部13bとリンクロッド15の枢支点は、駆動軸7に対して上方向へ移動し、このため、各揺動カム11は、リンクロッド15を介してカムノーズ部11b側が強制的に引き上げられる。   Accordingly, as the control shaft 19 rotates in one direction, the control cam 20 causes the shaft center P2 to rotate around the shaft center P1 of the control shaft 19 with the same radius as shown in FIGS. The thick part moves away from the drive shaft 7 upward. Thereby, the pivotal support point of the other end portion 13b of the rocker arm 13 and the link rod 15 moves upward with respect to the drive shaft 7, so that each swing cam 11 is connected to the cam nose portion 11b via the link rod 15. The side is forcibly raised.

よって、駆動カム9が回転してリンクアーム14を介してロッカアーム13の一端部13aを押し上げると、そのバルブリフト量がリンクロッド15を介して揺動カム11及びバルブリフター10に伝達されるが、そのリフト量は充分小さくなる。   Therefore, when the drive cam 9 rotates and pushes up the one end portion 13a of the rocker arm 13 via the link arm 14, the valve lift amount is transmitted to the swing cam 11 and the valve lifter 10 via the link rod 15. The lift amount becomes sufficiently small.

したがって、かかる機関の低回転領域では、バルブリフト量L1が最も小さくなることにより、各吸気弁2の開時期が遅くなり、排気弁とのバルブオーバラップが小さくなる。このため、燃費の向上と機関の安定した回転が得られる。   Therefore, in the low rotation region of such an engine, the valve lift amount L1 is minimized, so that the opening timing of each intake valve 2 is delayed, and the valve overlap with the exhaust valve is reduced. For this reason, improvement in fuel consumption and stable rotation of the engine can be obtained.

一方、機関が高回転領域に移行した場合は、これを検出したコントローラからの制御信号によって電動モータ22が逆回転して偏心カム26も同方向へ偏心回転すると、遊星ピニオンギア27もリングギア28の内周側を反対に偏心回転して、駆動シャフト22aの回りを他方向へ公転しながら自転することになる。   On the other hand, when the engine shifts to the high rotation region, when the electric motor 22 rotates in the reverse direction by the control signal from the controller that detects this, and the eccentric cam 26 rotates in the same direction, the planetary pinion gear 27 and the ring gear 28 also rotate. The inner peripheral side of the shaft rotates in the opposite direction, and rotates around the drive shaft 22a while revolving in the other direction.

これにより中間部33は、ガイド部35,35から各突起部34,34を介して減速された回転力を付与されながら、径方向へ自由に移動しながら偏心回転を吸収しつつガイドピン36を介して制御軸19に他方向の回転力を付与する。   As a result, the intermediate portion 33 receives the rotational force decelerated from the guide portions 35, 35 via the projections 34, 34, and moves the guide pin 36 while absorbing the eccentric rotation while freely moving in the radial direction. A rotational force in the other direction is applied to the control shaft 19 via the control shaft 19.

したがって、制御軸19は、制御カム20を図9に示す位置から時計方向へ回転させて、軸心P2が下方向へ移動する。このため、ロッカアーム13は、図10A、Bに示すように、今度は全体が駆動軸7方向に移動して他端部13bによって揺動カム11のカムノーズ部11bをリンクロッド15を介して下方へ押圧して該揺動カム11全体を所定量だけ反時計方向へ回動させる。   Therefore, the control shaft 19 rotates the control cam 20 clockwise from the position shown in FIG. 9, and the axis P2 moves downward. For this reason, as shown in FIGS. 10A and 10B, the rocker arm 13 as a whole moves in the direction of the drive shaft 7, and the other end portion 13 b moves the cam nose portion 11 b of the swing cam 11 downward through the link rod 15. By pressing, the entire swing cam 11 is rotated counterclockwise by a predetermined amount.

したがって、揺動カム11のバルブリフター10の上面に対するカム面11aの当接位置が、カムノーズ部11b側(リフト部側)に移動する。このため、吸気弁2の開作動時に駆動カム9が回転してロッカアーム13の一端部13aをリンクアーム14を介して押し上げると、バルブリフター10に対するそのリフト量は十分に大きくなる。   Therefore, the contact position of the cam surface 11a with respect to the upper surface of the valve lifter 10 of the swing cam 11 moves to the cam nose portion 11b side (lift portion side). For this reason, when the drive cam 9 rotates during the opening operation of the intake valve 2 and the one end 13a of the rocker arm 13 is pushed up via the link arm 14, the lift amount with respect to the valve lifter 10 becomes sufficiently large.

よって、かかる高回転領域では、バルブリフト量L2が最大に大きくなり、各吸気弁2の開時期が早くなると共に、閉時期が遅くなる。この結果、吸気充填効率が向上し、十分な出力が確保できる。   Therefore, in such a high rotation region, the valve lift amount L2 is maximized, the opening timing of each intake valve 2 is advanced, and the closing timing is delayed. As a result, the intake charging efficiency is improved and a sufficient output can be secured.

そして、この実施形態によれば、バルブスプリングのばね力などに起因して制御軸19に伝達された交番トルクによる放射方向の振動は、継手機構30のガイドピン36を介して中間部33に伝達されるが、この中間部33は前記ガイドピン36と摺動用孔37,37を介して径方向へ自由に移動するため、これによって、前記放射方向の振動を効果的に吸収することができる。   According to this embodiment, the radial vibration due to the alternating torque transmitted to the control shaft 19 due to the spring force of the valve spring or the like is transmitted to the intermediate portion 33 via the guide pin 36 of the joint mechanism 30. However, since the intermediate portion 33 freely moves in the radial direction through the guide pin 36 and the sliding holes 37, 37, it is possible to effectively absorb the vibration in the radial direction.

この結果、遊星ピニオンギア27などのサイクロイド機構23や電動モータ22に対する振動伝達が確実に阻止されることから、該電動モータ22の回転駆動負荷が低減されて、該電動モータ22の常時円滑な回転駆動力が得られる。   As a result, vibration transmission to the cycloid mechanism 23 such as the planetary pinion gear 27 and the electric motor 22 is reliably prevented, so that the rotational driving load of the electric motor 22 is reduced and the electric motor 22 is always rotated smoothly. Driving force can be obtained.

また、継手機構30は、構造が簡単であるから、前述のように、遊星ピニオンギア27の偏心回転を効率よく同心回転に変換することができることは勿論のこと、各構成部材の製造誤差を可及的に小さくすることが可能になる。また、継手機構30は、小型化しているため、制御軸19と遊星ピニオンギア27との間への組付性も良好になる。   Further, since the joint mechanism 30 has a simple structure, as described above, it is possible to efficiently convert the eccentric rotation of the planetary pinion gear 27 to the concentric rotation, and to allow manufacturing errors of the respective components. It becomes possible to make it as small as possible. Further, since the joint mechanism 30 is downsized, the assembling property between the control shaft 19 and the planetary pinion gear 27 is also improved.

さらに、継手機構30を、前記制御軸19と遊星ピニオンギア27に組み付けるに際し、先に中間部33を摺動用孔37,37内にガイドピン26に連係して、制御軸19に組み付け、その後、各突起部34,34を遊星ピニオンギア27のガイド部35,35に凹凸嵌合させるようにしたため、組み付け作業の段取りが良好になり、該組付作業が容易になる。   Further, when the joint mechanism 30 is assembled to the control shaft 19 and the planetary pinion gear 27, the intermediate portion 33 is first linked to the guide pin 26 in the sliding holes 37, 37 and then assembled to the control shaft 19, Since the projections 34 and 34 are engaged with the guide portions 35 and 35 of the planetary pinion gear 27 so that the projections 34 and 34 are concavo-convexly fitted, the set-up of the assembling work becomes good and the assembling work becomes easy.

しかも、継手機構30の一部を、円柱状のガイドピン36や円形状の摺動用孔37,37によって形成したため、これらの加工精度を高くすることが可能になり、この結果、前記両者間のガタ付きの発生を抑制できる。   In addition, since a part of the joint mechanism 30 is formed by the cylindrical guide pin 36 and the circular sliding holes 37, 37, it is possible to increase the processing accuracy thereof, and as a result, between the two, Generation of backlash can be suppressed.

また、この実施形態によれば、前記交番トルクは、継手機構30によって効果的に吸収されて、サイクロイド機構23には伝達されることはないが、たとえ僅かに遊星ピニオンギア27に入力されたとしても、遊星ピニオンギア27がリングギア28の内周側を、いわば転がりながら偏心回転(公転)及び自転することから、リングギア28と噛合している部分での交番トルクの正負の回転方向での干渉が防止される。したがって、異音の発生を抑制することが可能になる。   Further, according to this embodiment, the alternating torque is effectively absorbed by the joint mechanism 30 and is not transmitted to the cycloid mechanism 23, but even if it is slightly input to the planetary pinion gear 27. However, the planetary pinion gear 27 rotates eccentrically (revolves) and rotates while rolling on the inner peripheral side of the ring gear 28, so that the alternating torque at the portion meshed with the ring gear 28 is rotated in the positive and negative rotational directions. Interference is prevented. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of abnormal noise.

また、偏心カム26は、遊星ピニオンギア27の摺動孔27a内に相対回転自在に収容されていることから、従来のようなボール螺子伝達手段の各ボールとボール溝との噛み合い部における交番トルクによる干渉が発生しない。   Further, since the eccentric cam 26 is accommodated in the sliding hole 27a of the planetary pinion gear 27 so as to be relatively rotatable, an alternating torque at the engaging portion of each ball and ball groove of the conventional ball screw transmission means is provided. The interference by does not occur.

また、ハウジング21内の潤滑油によって遊星ピニオンギア27とリングギア28の各内外歯27a、28a間には、常時潤滑油が供給されていることから、該各歯間27a、28aが十分に潤滑されることは勿論のこと、噛み合った内外歯27a、28a間での干渉ダンパー効果が得られる。   Further, since the lubricating oil in the housing 21 always supplies lubricating oil between the inner and outer teeth 27a and 28a of the planetary pinion gear 27 and the ring gear 28, the inter-tooth spaces 27a and 28a are sufficiently lubricated. Of course, the interference damper effect between the meshed inner and outer teeth 27a, 28a can be obtained.

さらに、この実施形態では、単にハウジング21内に設けられた偏心カム26や遊星ピニオンギア27及びリングギア28を用いた簡単な構造のサイクロイド機構を利用したため、装置全体の軽量化とコンパクト化が図れ、内燃機関への搭載性が良好になる。   Further, in this embodiment, since the cycloid mechanism having a simple structure using the eccentric cam 26, the planetary pinion gear 27, and the ring gear 28 provided in the housing 21 is used, the entire apparatus can be reduced in weight and size. The mountability to the internal combustion engine is improved.

また、本発明は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えば、第1移動許容部における2面幅状の突起部34,34やガイド部35,35を、それぞれの円周方向の90°位置に3つ以上形成することも可能であり、1つでも構わない。   In addition, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, the protrusions 34 and 34 and the guide portions 35 and 35 having a two-surface width in the first movement allowance portion are arranged in the respective circumferential directions. It is also possible to form three or more at the 90 ° position, or one.

また、回転駆動源としては、電動モータ22の他に、油圧モータなどであってもよく、また動力伝達部材と非回転部材との間に、内外歯27a、27aを設けずにそれぞれの内外周面を単純な円形状に形成することも可能であり、さらに動力伝達部材を非回転部材内を複数のピンを介して公転及び自転させることも可能である。   In addition to the electric motor 22, the rotational drive source may be a hydraulic motor or the like, and the inner and outer teeth 27a and 27a are not provided between the power transmission member and the non-rotating member. The surface can be formed in a simple circular shape, and the power transmission member can be revolved and rotated in the non-rotating member via a plurality of pins.

さらに、各ベアリングをボールベアリングに代えてプレーンベアリングとすることも可能であり、さらに可変機構としては、制御軸19を回転させることによってバルブタイミングを可変制御するものやバルブリフト量のみを可変制御するものにも適用することができる。   Furthermore, each bearing can be replaced with a plain bearing instead of a ball bearing. Further, as a variable mechanism, the valve timing is variably controlled by rotating the control shaft 19 or only the valve lift amount is variably controlled. It can also be applied to things.

また、継手機構30としては、前記実施形態に記載したもの以外に、オルダム継手や、複数の円形孔とそれに偏心可能に挿通される円柱突起などによって構成することも可能である。   Further, the joint mechanism 30 can be configured by an Oldham joint, a plurality of circular holes, and cylindrical protrusions that can be eccentrically inserted therein, in addition to those described in the above embodiment.

前記実施形態から把握される前記請求項に記載した発明以外の技術的思想について以下に説明する。
(1)前記継手機構に潤滑油を供給したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
The technical ideas other than the invention described in the claims, as grasped from the embodiment, will be described below.
(1) The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein lubricating oil is supplied to the joint mechanism.

この発明によれば、継手機構の各構成部材間に潤滑油が入り込んで、該各構成部材間の潤滑性を確保することは勿論のこと、各構成部材間での干渉ダンパー効果を発揮させることが可能になる。これによって、各構成部材間でのガタつきに伴う異音の発生を防止することができる。
(2)第1移動許容部あるいは第2移動許容部を、前記制御軸あるいは動力伝達部材に対して着脱可能に連係させると共に、他方側の移動許容部を、他方側の前記制御軸あるいは動力伝達部材に対して着脱不能に連係させたことを特徴とする請求項3または(1)に記載の内燃機関の可変動弁装置。
According to the present invention, lubricating oil enters between the constituent members of the joint mechanism to ensure the lubricity between the constituent members, and to exhibit the interference damper effect between the constituent members. Is possible. As a result, it is possible to prevent the generation of abnormal noise due to rattling between the constituent members.
(2) The first movement allowance part or the second movement allowance part is detachably linked to the control shaft or the power transmission member, and the other movement allowance part is connected to the control shaft or the power transmission on the other side. The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to claim 3 or 1, wherein the variable valve is linked to a member in a non-detachable manner.

この発明によれば、一方側の移動許容部を、例えば動力伝達部材に径方向から凹凸嵌合などによって着脱可能に連係し、他方側の移動許容部を、例えば制御軸にピンなどを介して着脱不能に連係することによって、継手機構を、制御軸と動力伝達部材に組み付けるに際し、先に他方側の移動許容部を制御軸にピンなどに連係し、その後、一方側の移動許容部を動力伝達部材に凹凸嵌合させるようにできるので、組み付け作業の段取りが良好になり、該組付作業が容易になる。
(3)前記継手機構は、前記制御軸の端部に挿通される中間部と、該中間部の径方向に2面幅状に形成されて、前記制御軸あるいは動力伝達部材の一方に軸方向から嵌合して連係される前記第1移動許容部と、前記中間部の第1移動許容部とほぼ直交方向位置に形成されて、前記制御軸あるいは動力伝達部材の他方に径方向から係合して連係される前記第2移動許容部とから構成され、
前記第2移動許容部は、前記制御軸あるいは動力伝達部の他方側と前記中間部のいずれか一方に設けられたガイドピンと、前記制御軸あるいは動力伝達部の他方側と前記中間部のいずれかに設けられて、前記ガイドピンを介して前記中間部を径方向へ摺動自在に案内する摺動用孔とから構成したことを特徴とする請求項(2)に記載の内燃機関の可変動弁装置。
According to the present invention, the movement allowance portion on one side is detachably linked to the power transmission member, for example, by concavo-convex fitting from the radial direction, and the movement allowance portion on the other side is connected to the control shaft via a pin or the like, for example. When the joint mechanism is assembled to the control shaft and the power transmission member, the other side movement allowance portion is linked to the control shaft to a pin or the like first, and then the one side movement allowance portion is powered. Since the concave and convex portions can be fitted to the transmission member, the set-up of the assembling work becomes good and the assembling work becomes easy.
(3) The joint mechanism is formed in an intermediate portion inserted into an end portion of the control shaft and a two-sided width shape in a radial direction of the intermediate portion, and is axially connected to one of the control shaft or the power transmission member. The first movement-permitting part that is fitted and linked from the first part and the first movement-permitting part of the intermediate part are formed at a position substantially orthogonal to the other of the control shaft and the power transmission member from the radial direction. The second movement allowance unit linked together,
The second movement allowing portion is either a guide pin provided on either the other side of the control shaft or power transmission portion or the intermediate portion, or one of the other side of the control shaft or power transmission portion and the intermediate portion. The variable valve for an internal combustion engine according to claim 2, characterized in that the variable valve is provided with a sliding hole that is slidably guided in the radial direction through the guide pin. apparatus.

この発明によれば、継手機構は、構造が簡単でしかも小型であることから、製造作業が容易になると共に、制御軸とアクチュエータとの間への組付性も良好になる。   According to the present invention, the joint mechanism is simple in structure and small in size, so that the manufacturing operation is facilitated and the assembly between the control shaft and the actuator is also good.

また、第2移動許容部を、円柱状のガイドピンや該ガイドピンが摺動可能に挿通する円形状の摺動用孔によって形成したため、これらの加工精度を高くすることが可能になり、この結果、前記両者間のガタ付きの発生を抑制できる。
(4)前記減速機構を、サイクロイド機構によって構成したことを特徴とする請求項2〜(3)のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
(5)前記可変機構は、機関運転状態に応じて前記機関弁のバルブリフト量を可変制御することを特徴とする請求項1〜(4)のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
(6)前記可変機構は、機関運転状態に応じて前記機関弁のリフト中心の位相を可変制御することを特徴とする請求項1〜(4)のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
(7)前記可変機構は、機関運転状態に応じて前記機関弁のバルブリフトとリフト作動角とを可変制御することを特徴とする請求項1〜(4)のいずれかに記載の内燃機関の可変動弁装置。
In addition, since the second movement allowing portion is formed by a cylindrical guide pin and a circular slide hole through which the guide pin is slidably inserted, it is possible to increase the processing accuracy thereof. The occurrence of backlash between the two can be suppressed.
(4) The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 2 to 3, wherein the speed reduction mechanism is configured by a cycloid mechanism.
(5) The variable valve operating apparatus for an internal combustion engine according to any one of (1) to (4), wherein the variable mechanism variably controls a valve lift amount of the engine valve according to an engine operating state. .
(6) The variable valve for an internal combustion engine according to any one of (1) to (4), wherein the variable mechanism variably controls a phase of a lift center of the engine valve according to an engine operating state. apparatus.
(7) The internal combustion engine according to any one of (1) to (4), wherein the variable mechanism variably controls a valve lift and a lift operating angle of the engine valve according to an engine operating state. Variable valve gear.

本発明の可変動弁装置の実施形態を示す要部分解斜視図である。It is a principal part disassembled perspective view which shows embodiment of the variable valve apparatus of this invention. 本実施形態に供される可変機構を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the variable mechanism with which this embodiment is provided. 同可変機構の平面図である。It is a top view of the variable mechanism. 本実施形態に供されるアクチュエータの断面図ある。It is sectional drawing of the actuator provided to this embodiment. 同アクチュエータの斜視図である。It is a perspective view of the actuator. 同アクチュエータの正面図である。It is a front view of the actuator. 同アクチュエータのサイクロイド機構に偏心吸収手段を設けた状態を示す正面図である。It is a front view which shows the state which provided the eccentric absorption means in the cycloid mechanism of the actuator. 同アクチュエータのサイクロイド機構と偏心吸収手段の作用を示す正面図である。It is a front view which shows the effect | action of the cycloid mechanism and eccentric absorption means of the actuator. Aは可変機構による小リフト制御時における閉弁状態を示す説明図、Bは同開弁状態を示す説明図である。A is an explanatory view showing a valve closing state during small lift control by a variable mechanism, and B is an explanatory view showing the valve opening state. Aは可変機構による大リフト制御時における閉弁状態を示す説明図、Bは同開弁状態を示す説明図である。A is an explanatory view showing a valve closing state during large lift control by a variable mechanism, and B is an explanatory view showing the valve opening state. バルブスプリングのばね力に起因して制御軸に伝達される交番トルクの波形特性図である。It is a waveform characteristic view of the alternating torque transmitted to the control shaft due to the spring force of the valve spring.

符号の説明Explanation of symbols

1…シリンダヘッド
2…吸気弁(機関弁)
3…可変機構
4…制御機構
5…アクチュエータ
6…バルブスプリング
21…ハウジング
22…電動モータ
23…サイクロイド機構(減速機構)
26…偏心カム
27…遊星ピニオンギア(動力伝達部材)
28…リングギア(非回転部材)
30…継手機構
33…中間部
34…突起部
35…ガイド部
36…ガイドピン
37…摺動用孔
1 ... Cylinder head 2 ... Intake valve (engine valve)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Variable mechanism 4 ... Control mechanism 5 ... Actuator 6 ... Valve spring 21 ... Housing 22 ... Electric motor 23 ... Cycloid mechanism (deceleration mechanism)
26 ... Eccentric cam 27 ... Planet pinion gear (power transmission member)
28: Ring gear (non-rotating member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 ... Joint mechanism 33 ... Intermediate part 34 ... Projection part 35 ... Guide part 36 ... Guide pin 37 ... Sliding hole

Claims (2)

機関運転状態に応じて回転する電動モータと、
前記電動モータの回転を減速して、バルブスプリングのばね力に抗して開弁する機関弁のリフト中心の位相を可変にしてバルブタイミングを制御する制御軸に回転力を伝達する減速機構と、
前記電動モータと制御軸との間に設けられ、該制御軸に回転力を伝達しかつ該制御軸の軸心に対して径方向へ移動可能な継手機構と、を備え、
前記減速機構に供給された潤滑油が、常時前記減速機構の内部を循環しながら前記継手機構に供給されると共に、該継手機構からシリンダヘッド側に排出されることを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
An electric motor that rotates according to engine operating conditions;
A speed reduction mechanism that reduces the rotation of the electric motor and transmits the rotational force to a control shaft that controls the valve timing by varying the phase of the lift center of the engine valve that opens against the spring force of the valve spring;
A joint mechanism that is provided between the electric motor and the control shaft, transmits a rotational force to the control shaft, and is movable in a radial direction with respect to the axis of the control shaft;
Lubricating oil supplied to the speed reduction mechanism is constantly supplied to the joint mechanism while circulating inside the speed reduction mechanism, and is discharged from the joint mechanism to the cylinder head side. Variable valve device.
機関運転状態に応じて回転する電動モータと、
前記電動モータから回転力が入力されると共に、回転中心に対して中心が偏心して設けられた偏心カムと、
中央に前記偏心カムを収容する摺動孔を有し、外周面全体に外歯が形成された遊星ピニオンギアと、
前記偏心カムと摺動孔の間に設けられたボールベアリングと、
内周に、前記遊星ピニオンギアの外歯よりも歯数が多くかつ該遊星ピニオンギアの外歯と噛み合う内歯が形成されたリングギアと、を備え、
前記電動モータの回転に伴って前記リングギアの内部で前記遊星ピニオンギアが自転しながら公転することにより制御軸を回転させ、該制御軸の回転によって、バルブスプリングのばね力に抗して開弁する機関弁のリフト中心の位相を可変にしてバルブタイミングを制御するように構成され、
前記電動モータと制御軸の間に、該制御軸に回転力を伝達しかつ該制御軸の軸心に対して径方向へ移動可能な継手機構を設け、
潤滑油を、常時前記ボールベアリングや内外歯間及び前記継手機構を循環させながら供給することを特徴とする内燃機関の可変動弁装置。
An electric motor that rotates according to engine operating conditions;
A rotational force is input from the electric motor, and an eccentric cam provided with an eccentric center with respect to the rotation center;
A planetary pinion gear having a sliding hole for accommodating the eccentric cam in the center and having external teeth formed on the entire outer peripheral surface;
A ball bearing provided between the eccentric cam and the sliding hole;
A ring gear having inner teeth formed on the inner periphery thereof that have more teeth than the outer teeth of the planetary pinion gear and mesh with the outer teeth of the planetary pinion gear;
As the electric motor rotates, the planetary pinion gear rotates and revolves inside the ring gear to rotate, thereby rotating the control shaft and opening the valve against the spring force of the valve spring by the rotation of the control shaft. The valve timing is controlled by making the phase of the lift center of the engine valve variable.
Provided between the electric motor and the control shaft is a joint mechanism that transmits rotational force to the control shaft and is movable in the radial direction with respect to the axis of the control shaft;
A variable valve operating apparatus for an internal combustion engine, characterized in that lubricating oil is constantly supplied while circulating through the ball bearing, the inner and outer teeth, and the joint mechanism.
JP2008111992A 2008-04-23 2008-04-23 Variable valve operating device for internal combustion engine Expired - Lifetime JP4847981B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008111992A JP4847981B2 (en) 2008-04-23 2008-04-23 Variable valve operating device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008111992A JP4847981B2 (en) 2008-04-23 2008-04-23 Variable valve operating device for internal combustion engine

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003347780A Division JP4219782B2 (en) 2003-10-07 2003-10-07 Variable valve operating device for internal combustion engine

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010074117A Division JP5189126B2 (en) 2010-03-29 2010-03-29 Internal combustion engine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2008223767A JP2008223767A (en) 2008-09-25
JP2008223767A5 JP2008223767A5 (en) 2010-05-06
JP4847981B2 true JP4847981B2 (en) 2011-12-28

Family

ID=39842645

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008111992A Expired - Lifetime JP4847981B2 (en) 2008-04-23 2008-04-23 Variable valve operating device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4847981B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08270410A (en) * 1995-03-31 1996-10-15 Suzuki Motor Corp Auxiliary drive device of internal combustion engine
JP3977538B2 (en) * 1999-02-15 2007-09-19 株式会社日立製作所 Variable valve operating device for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008223767A (en) 2008-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5036651B2 (en) Actuator device
JP2019007409A (en) Valve opening/closing timing control device
JP2009092036A (en) Stroke variable engine
JP2010138736A (en) Valve timing control device for internal combustion engine
JP5440474B2 (en) Variable valve timing device
JP2010138735A (en) Valve timing control device for internal combustion engine
JP4484484B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4996708B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4225321B2 (en) Variable valve mechanism
JP6394222B2 (en) Valve timing control device
JP5189126B2 (en) Internal combustion engine
JP4219782B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4847980B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP4847981B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2011127457A (en) Variable valve gear for internal combustion engine
JP2010270633A (en) Actuator
JP4484485B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2017166365A (en) Variable valve gear of internal combustion engine
JP4847979B2 (en) Variable valve operating device for internal combustion engine
JP2007297924A (en) Valve timing adjusting device
JP5434883B2 (en) Variable valve timing device
JP2009041507A (en) Internal combustion engine
JP4516453B2 (en) Valve operating device for internal combustion engine
JP2007285308A (en) Variable valve gear of internal combustion engine and drive mechanism used therefor
JP2009074398A (en) Valve timing adjusting device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090513

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20090922

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20090922

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110426

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110602

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20110602

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111004

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111014

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141021

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4847981

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term