JPH0130568Y2 - - Google Patents
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- JPH0130568Y2 JPH0130568Y2 JP11307083U JP11307083U JPH0130568Y2 JP H0130568 Y2 JPH0130568 Y2 JP H0130568Y2 JP 11307083 U JP11307083 U JP 11307083U JP 11307083 U JP11307083 U JP 11307083U JP H0130568 Y2 JPH0130568 Y2 JP H0130568Y2
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- Valve Device For Special Equipments (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
技術の分野
本考案は内燃機関の可変バルブタイミング機構
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine.
技術の背景
内燃機関の吸気弁、排気弁等の開閉弁の開閉時
期およびリフト量を機関の運転状態に応じて変化
させるために、例えば1気筒あたり異なつたカム
プロフイールの吸気カムを2個設け、低速時には
低速用吸気カムに、そして高速時には高速用カム
に切り換えて吸気弁を作動させ、燃費特性および
出力の向上を図るようにしたカムピース移動型可
変バルブタイミング機構は従来から知られてい
る。Background of the Technology In order to change the opening/closing timing and lift amount of intake valves, exhaust valves, etc. of an internal combustion engine according to the operating condition of the engine, for example, two intake cams with different cam profiles are provided per cylinder. A cam piece moving type variable valve timing mechanism has been known that operates the intake valve by switching to a low-speed intake cam at low speeds and a high-speed cam at high speeds to improve fuel efficiency and output.
この種の可変バルブタイミング機構において、
カムを切換える時期は当該カムが開閉弁を閉じ始
める時点から次に開閉弁が開き始める時点までの
短時間内に素早く切換を完了することが必要であ
る。特に、低速用カムから高速用カムへ切換える
場合はエンジン回転数が上昇する時すなわち車両
が加速している状態でカムピースを素早く移動さ
せる必要がある。このようにカムピースを素早く
移動させるために、従来より、カムピースはボー
ルスライドベアリングを介してカム軸に装着され
ている。 In this type of variable valve timing mechanism,
Regarding the timing of switching the cam, it is necessary to quickly complete the switching within a short time from the time when the cam starts to close the on-off valve to the time when the on-off valve starts to open next. In particular, when switching from a low-speed cam to a high-speed cam, it is necessary to quickly move the cam piece when the engine speed increases, that is, when the vehicle is accelerating. In order to move the cam piece quickly in this way, the cam piece has conventionally been attached to the camshaft via a ball slide bearing.
ところで、カムピースの外側(カム面)はロツ
カアームと摺動するためすべりに対して高い耐摩
耗性を要求される。一方、カムピースの内側のボ
ール溝はボールとの高い接触面圧に耐え、ボール
の転がりに対して疲労、剥離等が発生しない事が
要求される。ところが従来、カムピースは単一材
料で作られていたため、すべりに対して耐摩耗性
のある鋳鉄を用いるとボール溝の硬さが不足して
運転中にボール溝に圧痕が発生するおそれがあつ
た。また、カムピースを高い接触面圧に耐える軸
受鋼で作るとカム面とロツカアームの当りが悪く
ピツチングが発生するという問題があつた。 By the way, since the outer side (cam surface) of the cam piece slides on the rocker arm, it is required to have high wear resistance against slipping. On the other hand, the ball groove inside the cam piece is required to withstand high contact surface pressure with the ball and to not cause fatigue or peeling due to rolling of the ball. However, conventionally, cam pieces were made of a single material, so if cast iron, which is resistant to slippage and wear, was used, the ball grooves would not be hard enough and there was a risk of dents forming in the ball grooves during operation. . Furthermore, if the cam piece is made of bearing steel that can withstand high contact surface pressure, there is a problem in that the cam surface and the rocker arm do not contact well and pitting occurs.
考案の目的
本考案は、上述のようなカムピース移動型可変
バルブタイミング機構において、カムピースの外
側をすべりに対して耐摩耗性を有する鋳鉄等で作
り、内側を高面圧に耐える軸受鋼などで作り複合
化する事により、ボール溝の圧痕を防止すると共
にカムピース表面の当りや耐摩耗性を改善するこ
とを目的とする。Purpose of the invention The present invention uses a cam piece moving type variable valve timing mechanism as described above, in which the outside of the cam piece is made of cast iron, etc., which is resistant to slippage, and the inside is made of bearing steel, etc., which can withstand high surface pressure. The purpose of this combination is to prevent dents in the ball groove and improve the contact and wear resistance of the cam piece surface.
考案の構成
このような目的を実現するために、本考案で
は、1つの開閉弁について異なつたカムプロフイ
ールの少なくとも2個の駆動カムを有するカムピ
ースをスライドベアリングを介して軸方向に移動
可能であるが回転方向には移動しないようにカム
軸に装着し、前記カムピースを軸方向に移動させ
ることで前記少なくとも2個の駆動カムを択一的
に切り換えて開閉弁を動作させるようにした内燃
機関の可変バルブタイミング機構において、前記
カムピースは、前記スライドベアリングに接触す
る内面を含む内側は高い接触面圧に耐える金属材
料より成り、外側は耐摩耗性の高い金属材料より
成り、これら内側部分と外側部分は一体的に結合
されていることを特徴とする可変バルブタイミン
グ機構が提案される。Structure of the Invention In order to achieve the above object, in the present invention, a cam piece having at least two drive cams with different cam profiles for one on-off valve is movable in the axial direction via a slide bearing. A variable internal combustion engine, which is mounted on a camshaft so as not to move in the rotational direction, and by moving the cam piece in the axial direction, the at least two driving cams are selectively switched to operate an on-off valve. In the valve timing mechanism, the cam piece is made of a metal material that can withstand high contact surface pressure on the inside including the inner surface that contacts the slide bearing, and is made of a metal material with high wear resistance on the outside. A variable valve timing mechanism is proposed which is characterized in that it is integrally coupled.
実施例
以下、添付図面を参照して本考案の実施例につ
いて詳細に説明する。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図はスライドベアリング機構を採用したカ
ムピース移動型可変バルブタイミング機構を示す
ものである。第1図において、1はエンジンのシ
リンダヘツド、2は吸気ポート、3は吸気バル
ブ、4はバルブリテーナ、5はバルブスプリン
グ、6はラツシユアジヤスタ、7はロツカアーム
である。エンジンのクランク軸(図示せず)の回
転に同期して回転するカム軸10にはスライドベ
アリング20を介して吸気カムピース12が相対
回転不能であるが軸方向には移動可能に支持され
ている。 FIG. 1 shows a cam piece moving type variable valve timing mechanism that employs a slide bearing mechanism. In FIG. 1, 1 is a cylinder head of an engine, 2 is an intake port, 3 is an intake valve, 4 is a valve retainer, 5 is a valve spring, 6 is a latch adjuster, and 7 is a rocker arm. An intake cam piece 12 is supported by a slide bearing 20 on a camshaft 10 that rotates in synchronization with the rotation of a crankshaft (not shown) of an engine, so that it cannot rotate relative to the camshaft 12 but can move in the axial direction.
第2図に詳細に示すように、カム軸10の外周
面には円周方向に等間隔で軸方向にのびた溝10
aが形成されており、一方、吸気カムピース12
の内周面にも円周方向に等間隔で軸方向にのびた
溝12aが形成されている。スライドベアリング
20は多数のボール21と、これらのボール21
を回転可能に保持する多数の穴を備えた円筒形の
保持器22とで構成されている。スライドベアリ
ング20のボール21はカム軸10の溝10aと
吸気カムピース12の溝12aとの間にあらかじ
め予圧が与えられるように挿入される。 As shown in detail in FIG. 2, the outer peripheral surface of the camshaft 10 has grooves 10 extending in the axial direction at equal intervals in the circumferential direction.
a is formed, while the intake cam piece 12
Grooves 12a extending in the axial direction are also formed at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface. The slide bearing 20 includes a large number of balls 21 and these balls 21.
It is composed of a cylindrical retainer 22 with a number of holes for rotatably retaining the retainer 22. The balls 21 of the slide bearing 20 are inserted between the groove 10a of the camshaft 10 and the groove 12a of the intake cam piece 12 so as to be preloaded in advance.
吸気カムピース12は第3図および第4図に示
すように互いにカムプロフイールの異なる低速用
カム13aと高速用カム13bとを軸方向に間隔
をおいて備えており、高速用カム13bの側部に
は円形の鍔13cが設けてある。これらの低速用
カム13aおよび高速用カム13bはそれらの基
礎円部は互いに共通でリフト部は異なるプロフイ
ールを有する。即ち、エンジンの高速運転域では
低速運転域よりも吸気バルブ3(第1図)の開弁
時間を長くすると共にリフト量を多くすることに
より多量の吸入空気の取入を可能にし、出力の向
上および燃費の低減を図るものである。第3図は
高速用カム13bがロツカアーム7に接触してい
る状態(カムピース12がカム軸10に対して左
端に移動した状態)を示し、第4図は低速用カム
13aがロツカアーム7に接触している状態(カ
ムピース12がカム軸10に対して右端に移動し
た状態)を示している。このように、吸気カムピ
ース12は鍔部13cに係合した図示しないフオ
ークにより低速用カム13aと高速用カム13b
の間隔に相当する距離だけ軸方向に移動されるの
である。 As shown in FIGS. 3 and 4, the intake cam piece 12 includes a low-speed cam 13a and a high-speed cam 13b, which have different cam profiles and are spaced apart from each other in the axial direction. A circular collar 13c is provided. The low-speed cam 13a and the high-speed cam 13b have a common base circular portion and a lift portion having different profiles. That is, in the high-speed operating range of the engine, the opening time of the intake valve 3 (Fig. 1) is made longer than in the low-speed operating range, and by increasing the lift amount, it is possible to take in a large amount of intake air, and the output is improved. and aims to reduce fuel consumption. 3 shows a state in which the high-speed cam 13b is in contact with the rocker arm 7 (the cam piece 12 has moved to the left end with respect to the camshaft 10), and FIG. 4 shows a state in which the low-speed cam 13a is in contact with the rocker arm 7. (a state in which the cam piece 12 has moved to the right end with respect to the cam shaft 10). In this way, the intake cam piece 12 is connected to the low-speed cam 13a and the high-speed cam 13b by a fork (not shown) that engages with the flange 13c.
It is moved in the axial direction by a distance corresponding to the interval of .
第2図、第3図および第4図に示すように、カ
ムピース12は、多数のボール21に接触するカ
ムピース12の内面(ボール溝12a)を含む内
側121と、ロツカアーム7(第1図)に接触す
る低速用カム13aや高速用カム13bを含む外
側122とがそれぞれ別個の材質で構成されてい
る。すなわち、内側121は高い接触面圧に耐え
る金属材料、例えば軸受鋼などで製作され、外側
122は耐摩耗性の高い金属材料、例えば鋳鉄な
どで製作されている。そして、これらの内側部分
121と外側部分122とは、溶接接合により、
又は内側部分121を外側部分に圧入することに
より一体的に結合されている。 As shown in FIGS. 2, 3, and 4, the cam piece 12 has an inner side 121 including the inner surface (ball groove 12a) of the cam piece 12 that contacts a large number of balls 21, and a rocker arm 7 (see FIG. 1). The outer side 122 including the low-speed cam 13a and the high-speed cam 13b that come in contact with each other are made of different materials. That is, the inner side 121 is made of a metal material that can withstand high contact pressure, such as bearing steel, and the outer side 122 is made of a metal material that has high wear resistance, such as cast iron. These inner portion 121 and outer portion 122 are joined by welding,
Alternatively, the inner part 121 is integrally coupled by press-fitting the outer part.
第3図のストローク左端位置においてスライド
ベアリング20の左端ボール21aに当接する止
め輪31、および第4図のストローク右端位置に
おいてスライドベアリング20の右端ボール21
bに当接する止め輪32がそれぞれ軸部材である
カム軸10の外周部に取り付けられる。これらの
止め輪31,32はリング溝に嵌め込まれる通常
の形式のものであるが、その外径はあまり大きく
なく、スライドベアリング20の保持器22には
当接しないものとする。また、第3図のストロー
ク左端位置においてスライドベアリング20の保
持器右端22aに当接する止め輪33、および第
4図のストローク右端位置においてスライドベア
リング20の保持器左端22bに当接する止め輪
34をそれぞれ軸嵌合部材である吸気カムピース
12の内周部に取り付ける。これらの止め輪3
3,34もリング溝に嵌め込まれる通常の形式の
ものであるが、その内径は前記止め輪31,32
の外径よりも大きいものとする。 The retaining ring 31 contacts the left end ball 21a of the slide bearing 20 at the left stroke end position in FIG. 3, and the right end ball 21 of the slide bearing 20 at the right stroke end position in FIG.
A retaining ring 32 that contacts b is attached to the outer periphery of the camshaft 10, which is a shaft member. These retaining rings 31 and 32 are of a normal type that are fitted into ring grooves, but their outer diameters are not so large that they do not come into contact with the retainer 22 of the slide bearing 20. In addition, a retaining ring 33 is in contact with the right end 22a of the retainer of the slide bearing 20 at the left stroke end position in FIG. 3, and a retaining ring 34 is in contact with the left end 22b of the retainer of the slide bearing 20 in the right stroke end position in FIG. It is attached to the inner circumference of the intake cam piece 12, which is a shaft fitting member. These retaining rings 3
3 and 34 are also of a normal type that are fitted into the ring grooves, but their inner diameters are the same as those of the retaining rings 31 and 32.
shall be larger than the outer diameter of
このような構造によると、第3図又は第4図の
いずれの位置においても止め輪31,32,3
3,34はスライドベアリング20のストツパと
なるので、吸気カムピース12にラジアル荷重や
トルクが作用してスライドベアリング20を軸方
向へ移動させようとしても動くことはできない。
吸気カムピース12が第3図の位置から第4図の
位置へ右方向に移動する際、あるいは逆に第4図
の位置から第3図の位置へ左方向に移動する際、
スライドベアリング20のボール21は移動の全
ストロークにわたり転動することができるので吸
気カムピース12は円滑にかつ迅速に移動するこ
とができる。移動の途中で吸気カムピース12の
止め輪33,34はカム軸10の止め輪31,3
2をそれぞれ越える。また、移動ストロークの終
端において保持器端部22a又は22bが止め輪
33又は34に当接しかつ端部ボール21a又は
21bが止め輪31又は32に当接してストツパ
となる。 According to such a structure, the retaining rings 31, 32, 3 can be attached at any position shown in FIG.
3 and 34 act as stoppers for the slide bearing 20, so even if a radial load or torque is applied to the intake cam piece 12 and the slide bearing 20 attempts to move in the axial direction, it cannot move.
When the intake cam piece 12 moves rightward from the position shown in FIG. 3 to the position shown in FIG. 4, or conversely, when it moves leftward from the position shown in FIG. 4 to the position shown in FIG.
Since the balls 21 of the slide bearing 20 can roll throughout the entire stroke of travel, the intake cam piece 12 can move smoothly and quickly. During the movement, the retaining rings 33 and 34 of the intake cam piece 12 are attached to the retaining rings 31 and 3 of the camshaft 10.
Each exceeds 2. Further, at the end of the movement stroke, the retainer end 22a or 22b abuts the retaining ring 33 or 34, and the end ball 21a or 21b abuts the retaining ring 31 or 32, forming a stopper.
このように軸嵌合部材(吸気カムピース)12
の移動ストロークの両端位置においてスライドベ
アリング20の動きを止めておくことにより、軸
嵌合部材(吸気カムピース)12の移動に伴うス
ライドベアリング20の必要な移動代を常に確保
しておくことができる。従つて、スライドベアリ
ング20は常に一定のスライド量が確保されてお
り、ボール21は全移動ストロークにわたつてす
べることはなく確実に転動する。また、カム軸1
0のアツセンブリをエンジンに組み付ける際にも
カムピース12の脱落が防止され組付作業性が向
上する。なお、第3図および第4図に示した実施
例において、止め輪31,32を保持器端部22
a,22bに当接せしめ、止め輪33,34を端
部ボール21a,21bに当接させるようにして
もよい。 In this way, the shaft fitting member (intake cam piece) 12
By stopping the movement of the slide bearing 20 at both end positions of the movement stroke, the necessary movement distance of the slide bearing 20 accompanying the movement of the shaft fitting member (intake cam piece) 12 can always be secured. Therefore, the slide bearing 20 always maintains a constant sliding amount, and the balls 21 reliably roll without slipping over the entire movement stroke. Also, camshaft 1
Even when assembling the No. 0 assembly into the engine, the cam piece 12 is prevented from falling off, and the assembling work efficiency is improved. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the retaining rings 31 and 32 are attached to the retainer end 22.
a, 22b, and the retaining rings 33, 34 may be brought into contact with the end balls 21a, 21b.
考案の効果
従来の均一材料でカムピースを形成させたとき
は、摺動に対するすべり摩耗ところがりに対する
接触摩耗との両者に耐えうる材料は非常に見出し
にくく、様々な表面硬化処理を試行して、相性の
よい表面処理法を試行錯誤で見出す必要があつ
た。これに対し、本考案で採用したカムピース1
2によれば、ころがり摩耗に適した材料(既知)
とすべり摩耗に適した材料(既知)とを組合せる
ことにより、短時間で試行錯誤なく最適材料を選
択することができる。また、カムピース12の熱
処理など特殊加工が不要で、より安価になる。Effects of the invention When forming a cam piece using a conventional uniform material, it was very difficult to find a material that could withstand both sliding wear and contact wear, so various surface hardening treatments were tried to find compatibility. It was necessary to find a good surface treatment method through trial and error. In contrast, the cam piece 1 adopted in this invention
According to 2, materials suitable for rolling wear (known)
By combining this with a material (known) suitable for sliding wear, the optimal material can be selected in a short time without trial and error. Further, special processing such as heat treatment of the cam piece 12 is not required, resulting in lower cost.
第1図は本考案のスライドベアリングを有する
カムピース移動型可変バルブタイミング機構を示
す図、第2図はスライドベアリング機構の詳細断
面図、第3図および第4図はカムピースの移動状
態を示す軸方向断面図である。
3……吸気バルブ、10……カム軸、12……
吸気カムピース、20……スライドベアリング、
121……カムピースの内側部分、122……カ
ムピースの外側部分。
Fig. 1 is a diagram showing a cam piece moving type variable valve timing mechanism having a slide bearing of the present invention, Fig. 2 is a detailed sectional view of the slide bearing mechanism, and Figs. 3 and 4 are axial directions showing the state of movement of the cam piece. FIG. 3...Intake valve, 10...Camshaft, 12...
Intake cam piece, 20...Slide bearing,
121... Inner part of the cam piece, 122... Outer part of the cam piece.
Claims (1)
ールの少なくとも2個の駆動カム13a,13b
を有するカムピース12をスライドベアリング2
0を介して軸方向に移動可能であるが回転方向に
は移動しないようにカム軸10に装着し、前記カ
ムピース12を軸方向に移動させることで前記少
なくとも2個の駆動カムを択一的に切り換えて開
閉弁を動作させるようにした内燃機関の可変バル
ブタイミング機構において、前記カムピース12
は、前記スライドベアリング20に接触する内面
を含む内側121は高い接触面圧に耐える金属材
料より成り、外側122は耐摩耗性の高い金属材
料より成り、これら内側部分121と外側部分1
22は一体的に結合されていることを特徴とする
可変バルブタイミング機構。 At least two drive cams 13a, 13b with different cam profiles for one on-off valve 3
The cam piece 12 with the sliding bearing 2
0, the at least two drive cams are mounted on a cam shaft 10 so as to be movable in the axial direction but not in the rotational direction, and the at least two drive cams are selectively moved by moving the cam piece 12 in the axial direction. In a variable valve timing mechanism for an internal combustion engine in which an on-off valve is operated by switching, the cam piece 12
The inner side 121 including the inner surface that contacts the slide bearing 20 is made of a metal material that can withstand high contact surface pressure, and the outer side 122 is made of a metal material with high wear resistance.
22 is a variable valve timing mechanism characterized in that it is integrally coupled.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11307083U JPS6021505U (en) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Variable valve timing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11307083U JPS6021505U (en) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Variable valve timing mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6021505U JPS6021505U (en) | 1985-02-14 |
JPH0130568Y2 true JPH0130568Y2 (en) | 1989-09-19 |
Family
ID=30261880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11307083U Granted JPS6021505U (en) | 1983-07-22 | 1983-07-22 | Variable valve timing mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6021505U (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011208631A (en) * | 2010-03-12 | 2011-10-20 | Nsk Ltd | Tappet roller bearing |
-
1983
- 1983-07-22 JP JP11307083U patent/JPS6021505U/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6021505U (en) | 1985-02-14 |
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