JPH04232313A - Variable valve timing device of engine - Google Patents
Variable valve timing device of engineInfo
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- JPH04232313A JPH04232313A JP40947990A JP40947990A JPH04232313A JP H04232313 A JPH04232313 A JP H04232313A JP 40947990 A JP40947990 A JP 40947990A JP 40947990 A JP40947990 A JP 40947990A JP H04232313 A JPH04232313 A JP H04232313A
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Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの出力軸と該出
力軸に伝動連結されて駆動されるカム軸との位相を調整
することによって吸排気バルブのバルブタイミングを制
御するエンジンのバルブタイミング可変機構に関する。[Industrial Application Field] The present invention provides variable engine valve timing that controls the valve timing of intake and exhaust valves by adjusting the phase between the output shaft of the engine and a camshaft that is driven and connected to the output shaft. Regarding the mechanism.
【0002】0002
【従来の技術】車両用等のエンジンにおいては、たとえ
ば油圧でピストンのストロークを制御して、ヘリカルギ
ヤを介し駆動連結されたクランク軸とカム軸の位相を変
えて吸排気バルブのバルブタイミングを調整するように
したバルブタイミング可変装置が従来から用いられてい
る。また、たとえば米国特許第4747375号明細書
に記載されているように、遊星歯車機構を利用して、プ
ラネットギヤをカム軸に一体連結されたプラネットキャ
リヤに回転自在に支持せしめるとともに、該遊星歯車機
構のサンギヤ支持軸をエンジンの出力軸に伝動連結させ
、リングギヤの回転制御によってエンジンの出力軸とカ
ム軸との位相を調整するようにしたり、あるいは、やは
りカム軸に一体連結したプラネットキャリヤにプラネッ
トギヤを回転自在に支持せしめるとともに、リングギヤ
の外周に出力導入部を設け、サンギヤ支持軸の先端にサ
ーボ機構を設けて、サンギヤの回転制御によりエンジン
の出力軸とカム軸との位相を調整するようにしたバルブ
タイミング可変装置も知られている。[Background Art] In a vehicle engine, for example, the stroke of a piston is controlled by hydraulic pressure, and the valve timing of intake and exhaust valves is adjusted by changing the phase of a crankshaft and a camshaft that are drivingly connected through a helical gear. Such a variable valve timing device has been used in the past. Further, as described in U.S. Pat. No. 4,747,375, for example, a planet gear is rotatably supported by a planet carrier integrally connected to a camshaft using a planetary gear mechanism, and the planetary gear mechanism The sun gear support shaft of the engine can be transmission connected to the engine output shaft, and the phase between the engine output shaft and the camshaft can be adjusted by controlling the rotation of the ring gear. In addition to rotatably supporting the engine, an output introduction part is provided on the outer periphery of the ring gear, and a servo mechanism is provided at the tip of the sun gear support shaft, so that the phase between the engine output shaft and the cam shaft is adjusted by controlling the rotation of the sun gear. Variable valve timing devices are also known.
【0003】0003
【発明が解決しようとする課題】ピストンのストローク
制御によりクランク軸とカム軸との位相を調整するよう
にした上記従来のバルブタイミング可変装置では、油圧
式のピストンをカム軸のエンジン長手方向前方に配置す
るため、どうしてもエンジン全長が長くなり搭載性が悪
化する。また、このように油圧で制御するのでは、油温
によるオイルの粘性変化等があって、バルブタイミング
制御の応答性が環境によって変化するという問題もある
。[Problem to be Solved by the Invention] In the conventional variable valve timing device described above, which adjusts the phase between the crankshaft and the camshaft by controlling the stroke of the piston, the hydraulic piston is moved forward of the camshaft in the longitudinal direction of the engine. Because of this arrangement, the overall length of the engine inevitably becomes longer, making it difficult to mount the engine. Further, when controlling with oil pressure in this way, there is a problem that the viscosity of the oil changes depending on the oil temperature, and the responsiveness of the valve timing control changes depending on the environment.
【0004】また、遊星歯車機構を利用した上記従来の
バルブタイミング装置においても、リングギヤの回転制
御によってエンジンの出力軸とカム軸との位相を調整す
るのでは、リングギヤを駆動するために結構大きなトル
クが必要で、そのため、サーボ機構等が大きくなるとい
った問題があり、また、サンギヤの回転制御によって位
相調整を行うものでは、上記のようにサンギヤ支持軸の
先端側にサーボ機構を連結するので、エンジン全長が長
くなるのを避けることができない。また、サンギヤを回
転制御するためには、上記従来の装置のようにサンギヤ
支持軸の先端側にサーボ機構を連結するような機構に代
え、サンギヤの端部からエンジン本体側にスリーブ状の
二軸間位相調整装置を延設して、その先端を駆動力導入
部とすることにより、エンジン気筒列方向の寸法増大を
抑えるようにすることも考えられるが、サンギヤの端部
にそのようなスリーブ状の二軸間位相調整装置を設けた
場合は、バルブタイミング可変機構自体のカム軸方向の
巾がそれだけ大きくなるため、例えばこのスリーブ状の
部分にカム軸支承用の軸受部を重ねるような特殊な構造
を採用する場合を別にして、エンジン気筒列方向の寸法
増大を抑えるという所期の目的が十分に達成されない。
また、上記のように二軸間位相調整装置がスリーブ状に
延びていたのでは、カム軸との接触面積が大きいため機
械抵抗が増大するという問題もある。[0004] Also, in the conventional valve timing device described above that uses a planetary gear mechanism, adjusting the phase between the engine output shaft and the camshaft by controlling the rotation of the ring gear requires a fairly large torque to drive the ring gear. Therefore, there is a problem that the servo mechanism etc. becomes large.In addition, in the case where phase adjustment is performed by controlling the rotation of the sun gear, the servo mechanism is connected to the tip side of the sun gear support shaft as described above, so the engine It is impossible to avoid increasing the total length. In addition, in order to control the rotation of the sun gear, instead of using a mechanism in which a servo mechanism is connected to the tip side of the sun gear support shaft as in the conventional device described above, a sleeve-shaped biaxial shaft is connected from the end of the sun gear to the engine body side. It may be possible to suppress the increase in dimension in the direction of the engine cylinder row by extending the phase adjustment device and using its tip as the driving force introduction part, but it is possible to suppress the size increase in the engine cylinder row direction. When a two-shaft phase adjustment device is installed, the width of the variable valve timing mechanism itself in the camshaft direction becomes correspondingly larger, so it is necessary to use a special method such as overlapping a bearing part for supporting the camshaft on this sleeve-shaped part. Apart from the case where this structure is adopted, the intended purpose of suppressing the increase in dimensions in the direction of the engine cylinder row cannot be sufficiently achieved. Further, if the two-axis phase adjustment device extends in the shape of a sleeve as described above, there is a problem that mechanical resistance increases because the contact area with the camshaft is large.
【0005】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であって、遊星歯車機構を利用したコンパクトで、かつ
、機械抵抗の少ないエンジンのバルブタイミング可変機
構を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a variable valve timing mechanism for an engine that is compact and has low mechanical resistance using a planetary gear mechanism.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係るエンジンの
バルブタイミング可変機構は、エンジンの出力軸に伝動
連結される出力導入部を遊星歯車機構のリングギヤに設
け、プラネットギヤをバルブ駆動用カム軸に固定したプ
ラネットキャリヤに回転自在に支持せしめ、サンギヤに
前記出力軸とカム軸との位相調整のための駆動力を受け
て該サンギヤを回転させる二軸間位相調整装置を設けた
エンジンのバルブタイミング可変機構であって、特に、
二軸間位相調整装置をサンギヤの端部からカム軸の径方
向に延設し、リングギヤを覆うよう軸方向に曲げた二軸
間位置調整装置の先端に該二軸間位相調整装置の駆動力
導入部を形成したものである。このように二軸間位置調
整装置をサンギヤの端部から径方向に延設し先端がリン
グギヤを覆うよう構成した場合、上記出力導入部はリン
グギヤの外周を避けたカム軸上の側方位置に配置すると
よい。[Means for Solving the Problems] A variable valve timing mechanism for an engine according to the present invention includes a ring gear of a planetary gear mechanism that includes an output introduction portion that is transmission-coupled to the output shaft of the engine, and a planet gear connected to a camshaft for driving a valve. Valve timing of an engine is provided with a two-shaft phase adjusting device which is rotatably supported by a planet carrier fixed to and rotates the sun gear by receiving a driving force from the sun gear for adjusting the phase between the output shaft and the camshaft. A variable mechanism, in particular,
A two-axis phase adjustment device is installed extending from the end of the sun gear in the radial direction of the camshaft, and the driving force of the two-axis phase adjustment device is attached to the tip of the two-axis position adjustment device that is bent in the axial direction so as to cover the ring gear. It forms an introduction part. When the two-shaft position adjustment device is configured to extend radially from the end of the sun gear so that the tip covers the ring gear, the output introduction section is placed at a side position on the camshaft avoiding the outer periphery of the ring gear. It is good to place it.
【0007】また、シリンダヘッドを固定するヘッドボ
ルトの上方に遊星歯車機構を配置することによって、デ
ッドスペースを有効に活用することができる。その場合
、クランク軸側伝動装置の突出代を抑えるためには、ヘ
ッドカバーの端壁部合わせ面の位置にカム軸支承用の軸
受部を設けるとともに、この軸受部と遊星歯車機構との
間に出力導入部を配置するとよい。Furthermore, dead space can be effectively utilized by arranging the planetary gear mechanism above the head bolts that fix the cylinder head. In that case, in order to suppress the protrusion of the crankshaft side transmission device, a bearing for supporting the camshaft is provided at the position of the mating surface of the end wall of the head cover, and an output is placed between this bearing and the planetary gear mechanism. It is best to place an introduction section.
【0008】また、遊星歯車機構と該遊星歯車機構のリ
ングギヤと一体回転する出力導入部との間にカム軸支承
用の軸受部が位置するよう構成することも可能である。[0008] Furthermore, it is also possible to configure the camshaft supporting bearing portion to be located between the planetary gear mechanism and the output introduction portion that rotates integrally with the ring gear of the planetary gear mechanism.
【0009】また、二軸間位相調整装置の駆動力導入部
に駆動連結される駆動装置は、ヘッドカバーの合わせ面
に配置することによってレイアウトの自由度が大きくな
る。また、上記遊星歯車機構が減速機構を兼ねることに
よって、このバルブタイミング可変機構を適用した側の
ヘッドカバーラインを低く抑えることができるため、エ
ンジンを気筒列方向に対し左右方向に傾斜させることで
コンパクトな搭載が可能である。[0009] Further, the degree of freedom in layout is increased by arranging the driving device drivingly connected to the driving force introducing portion of the two-axis phase adjustment device on the mating surface of the head cover. In addition, since the planetary gear mechanism doubles as a reduction mechanism, the head cover line on the side to which the variable valve timing mechanism is applied can be kept low, making it possible to make the engine more compact by tilting it left and right with respect to the direction of the cylinder row. It is possible to install it.
【0010】0010
【作用】駆動力導入部にモータ等サーボ機構から駆動力
が導入されて二軸間位相調整装置が駆動されると、この
二軸間位相調整装置に連結されたサンギヤが制御量に相
当する角度だけ回転し、それによってリングギヤとプラ
ネットキャリヤの位相が変わり、エンジンの出力軸とカ
ム軸との位相が変わる。[Operation] When the driving force is introduced from a servo mechanism such as a motor into the driving force introduction part and the two-axis phase adjustment device is driven, the sun gear connected to this two-axis phase adjustment device moves at an angle corresponding to the control amount. This changes the phase of the ring gear and planet carrier, which in turn changes the phase of the engine's output shaft and camshaft.
【0011】このような装置において、二軸間位相調整
装置がサンギヤの端部からカム軸の径方向に延設され、
先端がリングギヤを覆うよう軸方向に曲げられて、そこ
に駆動力導入部が形成されたことにより、バルブタイミ
ング可変機構のカム軸方向の巾が極力小さく抑えられる
。しかも、カム軸中心から駆動力導入部まで長さが長い
ので駆動トルクを一層小さくできる。In such a device, a two-shaft phase adjustment device extends from the end of the sun gear in the radial direction of the camshaft,
By bending the tip end in the axial direction to cover the ring gear and forming the driving force introduction part there, the width of the variable valve timing mechanism in the camshaft direction can be kept as small as possible. Moreover, since the length from the center of the camshaft to the driving force introduction part is long, the driving torque can be further reduced.
【0012】また、ヘッドボルトの上方に遊星歯車機構
が配置されて、ヘッドカバーの端壁部合わせ面の位置に
カム軸支承用の軸受部が設けられ、軸受部と遊星歯車と
の間に出力導入部が配置されることにより、ヘッボルト
上のデッドスペースが有効に活用されるとともに、出力
導入部に伝動連結されるクランク軸側スプロケット等の
突出代が小さく抑えられる。Further, a planetary gear mechanism is arranged above the head bolt, and a bearing part for supporting the camshaft is provided at the position of the mating surface of the end wall part of the head cover, and an output is introduced between the bearing part and the planetary gear. By arranging the section, the dead space on the head bolt can be effectively utilized, and the protrusion of the crankshaft side sprocket, etc. that is transmission-coupled to the output introduction section can be kept small.
【0013】また、遊星歯車機構と出力導入部との間に
軸受部を形成した場合、具体的にはリングギヤと出力導
入部との連結部が軸受部とカム軸との間に配置された構
造となるため、曲げに対する剛性を確保して機械抵抗を
小さくすることが容易となる。また、この場合も、遊星
歯車機構をヘッドボルトの上方に配置することによって
、やはりデッドスペースが有効に活用される。[0013] Furthermore, in the case where a bearing part is formed between the planetary gear mechanism and the output introduction part, specifically, a structure in which the connecting part between the ring gear and the output introduction part is arranged between the bearing part and the camshaft is used. Therefore, it becomes easy to ensure rigidity against bending and reduce mechanical resistance. Furthermore, in this case as well, dead space can be effectively utilized by arranging the planetary gear mechanism above the head bolt.
【0014】また、二軸間位相調整装置の駆動力導入部
に駆動連結される駆動装置がヘッドカバーの合わせ面に
配置されることによって、駆動装置のレイアウトの自由
度が大きくなる。[0014] Furthermore, by disposing the driving device drivingly connected to the driving force introducing portion of the two-axis phase adjustment device on the mating surface of the head cover, the degree of freedom in layout of the driving device is increased.
【0015】また、遊星歯車機構が減速機構を兼ねるこ
とによって出力導入部を含む装置全体の高さを低く抑え
ることができ、その場合、エンジンをスラント構造とす
ることによってコンパクトな搭載が実現される。[0015] Furthermore, since the planetary gear mechanism also serves as a reduction mechanism, the height of the entire device including the output introduction section can be kept low, and in this case, the engine can be installed in a compact manner by having a slant structure. .
【0016】[0016]
【実施例】以下、実施例を図面に基づいて説明する。[Embodiment] Hereinafter, an embodiment will be explained based on the drawings.
【0017】図1は本発明の第1実施例に係るエンジン
の側面部分断面図、図2は同正面部分断面図である。FIG. 1 is a side partial sectional view of an engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front partial sectional view thereof.
【0018】この実施例において、エンジン1のシリン
ダヘッド2の上部には吸気弁駆動用および排気弁駆動用
のカム軸3,4が気筒列方向(図1の左右方向)に平行
に配置されている。また、エンジン1のシリンダブロッ
ク(図示せず)の下部には、やはり気筒列方向にクラン
ク軸(図示せず)が配置されている。In this embodiment, camshafts 3 and 4 for driving intake valves and exhaust valves are arranged in the upper part of the cylinder head 2 of the engine 1 in parallel to the direction of the cylinder row (the left-right direction in FIG. 1). There is. Further, a crankshaft (not shown) is also arranged below the cylinder block (not shown) of the engine 1 in the direction of the cylinder row.
【0019】上記排気弁駆動用のカム軸4は、そのフロ
ント側端部がシリンダヘッド2に装着されるヘッドカバ
ー5の端壁部合わせ面の位置において、該シリンダヘッ
ド2の端壁に設けられた軸受部6に支持されている。ま
た、吸気弁駆動用のカム軸3のフロント側端部もまた、
同様にシリンダヘッド2の端壁に形成された軸受部(図
示せず)に支持されている。The camshaft 4 for driving the exhaust valve is provided with its front end on the end wall of the cylinder head 2 at a position where the end wall mating surface of the head cover 5 is attached to the cylinder head 2. It is supported by a bearing part 6. In addition, the front end of the camshaft 3 for driving the intake valve is also
Similarly, it is supported by a bearing portion (not shown) formed on the end wall of the cylinder head 2.
【0020】排気弁駆動用のカム軸4には、上記軸受部
6の内側に隣接したフロント側ヘッドボルト7の上方の
空間に位置する遊星歯車機構10と二軸間位相調整装置
20とからなるバルブタイミング可変装置が装着されて
いる。The camshaft 4 for driving the exhaust valves includes a planetary gear mechanism 10 located in a space above the front head bolt 7 adjacent to the inside of the bearing portion 6 and a phase adjustment device 20 between two shafts. A variable valve timing device is installed.
【0021】上記遊星歯車機構10は、カム軸4の端部
周囲に間隔をおいて同心状に配置されたリングギヤ11
と、その内側でカム軸4に回転可能に装着されたサンギ
ヤ12と、上記リングギヤ11およびサンギヤ12の間
に配置された複数のプラネットギヤ13と、これら複数
のプラネットギヤ13を回転自在に支持するプラネット
キャリヤ14とから構成されている。The planetary gear mechanism 10 includes a ring gear 11 arranged concentrically at intervals around the end of the camshaft 4.
, a sun gear 12 rotatably attached to the camshaft 4 inside thereof, a plurality of planet gears 13 disposed between the ring gear 11 and the sun gear 12, and a rotatable support for the plurality of planet gears 13. It is composed of a planet carrier 14.
【0022】リングギヤ11の上記軸受部6に面する側
の端部には、径方向の連結部材31を介し、カム軸4上
に回転自在に支持されたスプロケット32が一体回転可
能に連結されている。また、上記スプロケット32から
遠い方のサンギヤ12の端部には、クランク軸とカム軸
4との間の位相調整のため駆動力を受けてサンギヤ9を
回転させるアーム部材21が固定されている。上記アー
ム部材21は、プラネットギヤ13の背面側を径方向に
延びて、先端は上記リングギヤ11の外周を覆うように
軸方向に折れ曲がり、その先端外周に位相調整のための
駆動力を受ける駆動力導入用ギヤ22が形成されたもの
であって、これらアーム部材21およびギヤ22により
上記二軸間位相調整装置20が構成されている。また、
上記プラネットキャリヤ14は、サンギヤ12とカム軸
4の間に延びる部分がカム軸4に装着固定され、その端
面はカム軸4に対するスラスト面とされている。A sprocket 32 rotatably supported on the camshaft 4 is connected to the end of the ring gear 11 facing the bearing 6 via a radial connecting member 31 so as to be rotatable therewith. There is. Furthermore, an arm member 21 is fixed to the end of the sun gear 12 that is far from the sprocket 32 and receives a driving force to rotate the sun gear 9 in order to adjust the phase between the crankshaft and the camshaft 4. The arm member 21 extends radially on the back side of the planet gear 13, has a tip bent in the axial direction so as to cover the outer periphery of the ring gear 11, and receives a driving force for phase adjustment on the outer periphery of the tip. An introduction gear 22 is formed, and the arm member 21 and gear 22 constitute the two-axis phase adjustment device 20. Also,
A portion of the planet carrier 14 extending between the sun gear 12 and the camshaft 4 is attached and fixed to the camshaft 4, and its end surface is a thrust surface for the camshaft 4.
【0023】二軸間位相調整装置20は、上記ギヤ22
と噛み合うウォームギヤ40を介しステップモータ41
によって駆動制御される。The two-axis phase adjusting device 20 has the above-mentioned gear 22.
Step motor 41 via worm gear 40 that meshes with
Drive controlled by.
【0024】また、吸気弁駆動用カム軸3には、排気弁
駆動用カム軸4上の上記スプロケット32と並ぶ位置に
スプロケット33が設けられ、これら二つのスプロケッ
ト32,33とクランク軸側の図示しないスプロケット
とが1本のタイミングチェーン34によって伝動連結さ
れている。ここで、上記遊星歯車機構10は減速機構を
兼ね、入力回転に対し出力回転が2/3程度に減速され
るものであるため、クランク軸に対し1段で1/2に回
転を落とすよう構成された吸気側のプーリー33と比べ
て、排気側のプーリー31の径は小さくなる。なお、こ
のバルブタイミング可変装置は吸気側に設けることもで
きる。Further, the intake valve driving camshaft 3 is provided with a sprocket 33 on the exhaust valve driving camshaft 4 at a position parallel to the sprocket 32, and these two sprockets 32, 33 and the crankshaft side shown in the figure are provided with a sprocket 33. A single timing chain 34 is used to transmit and connect the sprocket and the other sprockets. Here, the planetary gear mechanism 10 also serves as a speed reduction mechanism, and the output rotation is reduced to about 2/3 of the input rotation, so it is configured to reduce the rotation to 1/2 in one stage relative to the crankshaft. The diameter of the pulley 31 on the exhaust side is smaller than that of the pulley 33 on the intake side. Note that this variable valve timing device can also be provided on the intake side.
【0025】上記実施例によれば、ヘッドボルト7上方
の空間がバルブタイミング可変機構のために有効に活用
され、カム軸4のフロント側への突出量が小さく抑えら
れるとともに、カム軸を支承するフロント側軸受部6の
内側にスプロケット32を配したことによって、このス
プロケット32によりタイミングチェーン34を介して
伝動連結するクランク軸のフロント側突出代を小さく抑
えることができる。According to the above embodiment, the space above the head bolt 7 is effectively utilized for the variable valve timing mechanism, the amount of protrusion of the camshaft 4 toward the front side is kept small, and the camshaft is supported. By arranging the sprocket 32 inside the front side bearing portion 6, the front side protrusion of the crankshaft to which the sprocket 32 is transmission-connected via the timing chain 34 can be kept small.
【0026】第3図は本発明の第2実施例に係るエンジ
ンの側面部分断面図、第4図は同正面部分断面図である
。図から明らかなように、この実施例においても、エン
ジン1の上部には吸気弁駆動用と排気弁駆動用のカム軸
3,4がやはり気筒列方向に平行に配置され、エンジン
1の下部にはクランク軸(図示せず)がやはり気筒列方
向に配置されている。そして、この実施例の場合、吸気
弁駆動用カム軸3のフロント側軸受部6および排気弁駆
動用カム軸4のフロント側軸受部(図示せず)は、ヘッ
ドカバー5内においてシリンダヘッド2の上部に設けら
れている。そして、吸気弁駆動用のカム軸3には、上記
軸受部6の内側でフロント側のヘッドボルト7の上方の
位置に、遊星歯車機構10と二軸間位相調整装置20か
らなるバルブタイミング可変装置が配置され、また、上
記軸受部6を挟む軸端位置に出力導入用のスプロケット
35が配設されている。FIG. 3 is a side partial sectional view of an engine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a front partial sectional view thereof. As is clear from the figure, in this embodiment as well, the camshafts 3 and 4 for driving intake valves and exhaust valves are arranged parallel to the cylinder row direction in the upper part of the engine 1, and The crankshaft (not shown) is also arranged in the cylinder row direction. In the case of this embodiment, the front side bearing part 6 of the intake valve driving camshaft 3 and the front side bearing part (not shown) of the exhaust valve driving camshaft 4 are located in the upper part of the cylinder head 2 within the head cover 5. It is set in. On the camshaft 3 for driving the intake valve, a variable valve timing device consisting of a planetary gear mechanism 10 and a phase adjustment device 20 between two shafts is installed at a position above the head bolt 7 on the front side inside the bearing portion 6. Further, a sprocket 35 for introducing output is arranged at the shaft end position sandwiching the bearing part 6.
【0027】上記スプロケット35は、遊星歯車機構1
0のリングギヤ11に連結された連結部材31の軸方向
延設部分36に嵌着されたものであって、上記連結部材
31の延設部分36は、軸受部6とカム軸4の間に配置
された構造となっている。リングギヤ11,サンギヤ1
2,プラネットギヤ13およびプラネットキャリヤ14
からなる遊星歯車機構の構造や、アーム部材21および
ギヤ22からなる二軸間位相調整装置20の構造は先の
第1実施例のものと同様である。また、二軸間位相調整
装置20を駆動制御するため、やはりステップモータ4
1が設けられ、その駆動力がウォームギヤ40および駆
動力導入用のギヤ40を介して二軸間位相調整装置20
に導入される。The sprocket 35 is connected to the planetary gear mechanism 1.
The connecting member 31 is fitted into an axially extending portion 36 of a connecting member 31 connected to the ring gear 11 of No. It has a built-in structure. Ring gear 11, sun gear 1
2. Planet gear 13 and planet carrier 14
The structure of the planetary gear mechanism consisting of the two shafts and the structure of the inter-axis phase adjusting device 20 consisting of the arm member 21 and the gear 22 are the same as those of the first embodiment. In addition, in order to drive and control the inter-axis phase adjustment device 20, the step motor 4 is also used.
1 is provided, and its driving force is transmitted through a worm gear 40 and a driving force introducing gear 40 to a two-axis phase adjustment device 20.
will be introduced in
【0028】図4に示すように、ウォームギヤ40はヘ
ッドカバー5の合わせ面位置に設けられ、その上方にス
テップモータ41が配設されている。また、排気弁駆動
用カム軸4には、吸気弁駆動用カム軸3上の上記スプロ
ケット35と並ぶ位置にスプロケット37が設けられ、
これら二つのスプロケット35,37とクランク軸側の
図示しないスプロケットとが1本のタイミングチェーン
34によって伝動連結されている。As shown in FIG. 4, the worm gear 40 is provided at a mating surface position of the head cover 5, and a step motor 41 is provided above it. Further, a sprocket 37 is provided on the exhaust valve driving camshaft 4 at a position aligned with the sprocket 35 on the intake valve driving camshaft 3,
These two sprockets 35 and 37 and a sprocket (not shown) on the crankshaft side are transmission-connected by one timing chain 34.
【0029】この実施例の場合には、遊星歯車機構10
を利用したバルブタイミング可変機構が吸気側に設けら
れているため、吸気側のプーリー35の径が小さい。な
お、このバルブタイミング可変装置は排気側に設けても
よい。In this embodiment, the planetary gear mechanism 10
Since the variable valve timing mechanism using the valve timing mechanism is provided on the intake side, the diameter of the pulley 35 on the intake side is small. Note that this variable valve timing device may be provided on the exhaust side.
【0030】上記第2実施例によれば、やはりヘッドボ
ルト7上方の空間が有効に活用でき、また、駆動装置で
あるウォームギヤ40およびステップモータ41の配置
が容易である。According to the second embodiment, the space above the head bolt 7 can be effectively utilized, and the worm gear 40 and step motor 41, which are driving devices, can be easily arranged.
【0031】図5は本発明の第3実施例に係るエンジン
の側面部分断面図、図6は同正面部分断面図である。こ
の実施例において、エンジン1の上部には吸気弁駆動用
と排気弁駆動用のカム軸3,4がやはり気筒列方向に平
行に配置され、エンジン1の下部にはクランク軸(図示
せず)が気筒列方向に配置されている。そして、この実
施例の場合、吸気弁駆動用カム軸3のフロント側軸受部
6および排気弁駆動用カム軸4のフロント側軸受部(図
示せず)は、ヘッドカバー5内においてシリンダヘッド
2の上部に設けられ、吸気弁駆動用のカム軸3には、上
記軸受部6の外側に、遊星歯車機構10と二軸間位相調
整装置20からなるバルブタイミング可変装置が配置さ
れ、また、遊星歯車機構10と上記軸受部6との間に出
力導入用のスプロケット32が配設されている。FIG. 5 is a side partial sectional view of an engine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a front partial sectional view thereof. In this embodiment, camshafts 3 and 4 for driving intake valves and exhaust valves are arranged parallel to the cylinder row direction in the upper part of the engine 1, and a crankshaft (not shown) is arranged in the lower part of the engine 1. are arranged in the cylinder row direction. In the case of this embodiment, the front side bearing part 6 of the intake valve driving camshaft 3 and the front side bearing part (not shown) of the exhaust valve driving camshaft 4 are located in the upper part of the cylinder head 2 within the head cover 5. On the camshaft 3 for driving the intake valve, a variable valve timing device consisting of a planetary gear mechanism 10 and a phase adjustment device 20 between two shafts is disposed outside the bearing portion 6. A sprocket 32 for introducing power is disposed between the bearing 10 and the bearing 6.
【0032】この実施例の上記遊星歯車機構10,二軸
間位相調整装置20およびスプロケット32は、それぞ
れ図1および図2に示す第1実施例のものと同様の構造
を有するものであって、それらをユニットとして上記第
1実施例のものとは逆向きにカム軸3の端部から装着し
た格好となっている。そして、吸気弁駆動用カム軸3上
の上記スプロケット32とクランク軸側の図示しないス
プロケットとが1本のタイミングチェーン34によって
伝動連結されている。また、二軸間位相調整装置20を
駆動制御するため、やはりステップモータ41が設けら
れ、その駆動力がウォームギヤ40および駆動力導入用
のギヤ40を介して二軸間位相調整装置20に導入され
るよう構成されている。The planetary gear mechanism 10, inter-axis phase adjustment device 20, and sprocket 32 of this embodiment have the same structure as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, respectively. These components are installed as a unit from the end of the camshaft 3 in the opposite direction to that of the first embodiment. The sprocket 32 on the intake valve driving camshaft 3 and a sprocket (not shown) on the crankshaft side are transmission connected by one timing chain 34. Further, in order to drive and control the phase adjustment device 20 between two axes, a step motor 41 is also provided, and its driving force is introduced into the phase adjustment device 20 between two axes via a worm gear 40 and a gear 40 for introducing driving force. It is configured so that
【0033】吸気弁駆動用カム軸3および排気弁駆動用
カム軸4には、上記フロント側軸受部6の内側でフロン
ト側のヘッドボルト7の上方位置にスプロケット37,
38がそれぞれ設けられ、これらスプロケット37,3
8がタイミングチェーン39によって伝動連結されてい
る。The intake valve driving camshaft 3 and the exhaust valve driving camshaft 4 have a sprocket 37 located inside the front bearing 6 and above the front head bolt 7.
38 are provided respectively, and these sprockets 37, 3
8 are transmission-connected by a timing chain 39.
【0034】この実施例の場合には、遊星歯車機構10
を利用したバルブタイミング可変装置が吸気側に設けら
れることによって、吸気側のプーリー35の径が小さく
なり、また、遊星歯車機構によって減速された吸気弁駆
動用カム軸3に排気弁駆動用カム軸4がタイミングチェ
ーン39を介して伝動連結されるため、排気弁駆動用カ
ム軸4のスプロケット38の径も小さくなる。したがっ
て、ヘッドカバー5の高さが全体的に抑えられる。なお
、バルブタイミング可変装置は排気側に設けてもよい。In this embodiment, the planetary gear mechanism 10
By providing a variable valve timing device on the intake side, the diameter of the pulley 35 on the intake side becomes smaller, and the camshaft 3 for driving the exhaust valve is connected to the camshaft 3 for driving the intake valve, which is decelerated by the planetary gear mechanism. 4 are transmission-connected via the timing chain 39, the diameter of the sprocket 38 of the exhaust valve driving camshaft 4 is also reduced. Therefore, the overall height of the head cover 5 can be suppressed. Note that the variable valve timing device may be provided on the exhaust side.
【0035】上記第3実施例の場合もヘッドボルト7上
方の空間がやはり有効に活用されている。In the case of the third embodiment, the space above the head bolt 7 is also effectively utilized.
【0036】以上の各実施例によれば、ヘッドカバーラ
インを少なくとも片側において低くすることができ、し
たがって、エンジンを気筒列方向に対し左右方向に傾斜
させることでコンパクトな搭載が可能となる。According to each of the embodiments described above, the head cover line can be lowered on at least one side, and therefore, compact mounting is possible by tilting the engine in the left-right direction with respect to the direction of the cylinder row.
【0037】[0037]
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、遊星歯車機構のサンギヤを駆動することにより二軸
間位相調整を行うようにしたバルブタイミング可変機構
を、カム軸方向の巾を小さく抑えてコンパクトで機械抵
抗のすくないものとすることができる。Effects of the Invention Since the present invention is constructed as described above, the variable valve timing mechanism, which adjusts the phase between two shafts by driving the sun gear of a planetary gear mechanism, can be used to adjust the width in the camshaft direction. It can be kept small and compact and have low mechanical resistance.
【0038】また、ヘッドボルトの上方に遊星歯車機構
を配置するとともにヘッドカバー端壁部の合わせ面位置
に軸受部を設け、軸受部と遊星歯車との間に出力導入部
を配置することによって、ヘッドボルトのデッドスペー
スを有効に活用し、また、クランク軸側スプロケット等
の突出代を小さく抑えることができる。Furthermore, by arranging the planetary gear mechanism above the head bolt, providing a bearing part at the mating surface position of the end wall of the head cover, and arranging the output introduction part between the bearing part and the planetary gear, the head The dead space of the bolt can be effectively utilized, and the protrusion of the crankshaft sprocket, etc. can be kept small.
【0039】また、遊星歯車機構と出力導入部との間に
軸受部を形成することにより、リングギヤと出力導入部
との連結部を軸受部とカム軸との間に配置して剛性を高
め、機械抵抗を小さくすることができる。Furthermore, by forming a bearing section between the planetary gear mechanism and the output introduction section, the connecting section between the ring gear and the output introduction section is arranged between the bearing section and the camshaft, increasing the rigidity. Mechanical resistance can be reduced.
【0040】また、位相調整のための駆動装置をヘッド
カバーの合わせ面位置に配置することにより、駆動装置
のレイアウトが容易となる。Furthermore, by arranging the drive device for phase adjustment at the mating surface position of the head cover, the layout of the drive device becomes easy.
【0041】また、本発明のバルブタイミング可変機構
を備えたエンジンは、スラント構造の採用によりエンジ
ン全高を低く抑えることが可能となる。Further, the engine equipped with the variable valve timing mechanism of the present invention can keep the overall height of the engine low by adopting a slant structure.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]
【図1】本発明の第1実施例に係るエンジンの側面部分
断面図FIG. 1 is a side partial sectional view of an engine according to a first embodiment of the present invention.
【図2】同エンジンの正面部分正面図[Figure 2] Front partial front view of the same engine
【図3】本発明の第2実施例に係るエンジンの側面部分
断面図FIG. 3 is a side partial sectional view of an engine according to a second embodiment of the present invention.
【図4】同エンジンの正面部分正面図[Figure 4] Front partial front view of the same engine
【図5】本発明の第3実施例に係るエンジンの側面部分
断面図FIG. 5 is a side partial sectional view of an engine according to a third embodiment of the present invention.
【図6】同エンジンの正面部分正面図[Figure 6] Front partial front view of the same engine
1 エンジン 2 シリンダヘッド 3 カム軸(吸気弁駆動用) 4 カム軸(排気弁駆動用) 6 軸受部 7 ヘッドボルト 10 遊星歯車機構 11 リングギヤ 12 サンギヤ 13 プラネットギヤ 14 プラネットキャリヤ 20 二軸間位相調整装置 21 アーム部材 22 ギヤ(駆動力導入部) 31 連結部材 32 スプロケット(出力導入部) 35 スプロケット(出力導入部) 36 延設部分 1 Engine 2 Cylinder head 3 Camshaft (for intake valve drive) 4 Camshaft (for exhaust valve drive) 6 Bearing part 7 Head bolt 10 Planetary gear mechanism 11 Ring gear 12 Sun gear 13 Planet gear 14 Planet carrier 20 Two-axis phase adjustment device 21 Arm member 22 Gear (driving force introduction part) 31 Connecting member 32 Sprocket (output introduction part) 35 Sprocket (output introduction part) 36 Extension part
Claims (5)
力導入部を遊星歯車機構のリングギヤに設け、該遊星歯
車機構のプラネットギヤをバルブ駆動用カム軸に固定し
たプラネットキャリヤに回転自在に支持せしめ、該遊星
歯車機構のサンギヤに前記出力軸とカム軸との位相調整
のための駆動力を受けて該サンギヤを回転させる二軸間
位相調整装置を設けたエンジンのバルブタイミング可変
機構であって、前記二軸間位相調整装置を前記サンギヤ
の端部から前記カム軸の径方向に延設し、前記リングギ
ヤを覆うよう軸方向に曲げた前記二軸間位置調整装置の
先端に該二軸間位相調整装置の駆動力導入部を形成した
ことを特徴とするエンジンのバルブタイミング可変機構
。Claim 1: An output introduction part that is transmission-coupled to the output shaft of the engine is provided on a ring gear of a planetary gear mechanism, and the planet gear of the planetary gear mechanism is rotatably supported by a planet carrier fixed to a valve drive camshaft. , a variable valve timing mechanism for an engine in which a sun gear of the planetary gear mechanism is provided with an inter-shaft phase adjustment device that rotates the sun gear by receiving a driving force for phase adjustment between the output shaft and the camshaft, The two-shaft phase adjusting device is installed to extend in the radial direction of the camshaft from the end of the sun gear, and the two-shaft phase adjusting device is installed at the tip of the two-shaft position adjusting device that is bent in the axial direction so as to cover the ring gear. A variable valve timing mechanism for an engine, characterized in that a driving force introduction part of an adjustment device is formed.
トの上方に遊星歯車機構を配置するとともに、ヘッドカ
バーの端壁部側合わせ面の位置にカム軸支承用の軸受部
を設け、前記軸受部と前記遊星歯車機構との間に前記出
力導入部を配置した請求項1記載のエンジンのバルブタ
イミング機構。2. A planetary gear mechanism is disposed above the head bolt that fixes the cylinder head, and a bearing part for supporting the camshaft is provided at the position of the mating surface on the end wall side of the head cover, and the planetary gear mechanism is connected to the bearing part and the planetary gear mechanism. 2. The valve timing mechanism for an engine according to claim 1, wherein the output introduction part is disposed between the gear mechanism and the gear mechanism.
グギヤと一体回転する出力導入部との間にカム軸支承用
の軸受部を形成した請求項1記載のエンジンのバルブタ
イミング可変機構。3. The variable valve timing mechanism for an engine according to claim 1, wherein a bearing for supporting a camshaft is formed between a planetary gear mechanism and an output introduction section that rotates integrally with a ring gear of the planetary gear mechanism.
駆動連結される駆動装置がヘッドカバーの合わせ面に配
置された請求項1,2または3記載のエンジンのバルブ
タイミング可変機構。4. The variable valve timing mechanism for an engine according to claim 1, wherein a driving device drivingly connected to the driving force introducing portion of the inter-axle phase adjustment device is disposed on a mating surface of the head cover.
に傾斜して配置される請求項1,2,3または4記載の
エンジンのバルブタイミング可変機構。5. The variable valve timing mechanism for an engine according to claim 1, wherein the engine is arranged to be inclined laterally with respect to the direction of the cylinder row.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40947990A JP2984799B2 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Variable engine valve timing mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP40947990A JP2984799B2 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Variable engine valve timing mechanism |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04232313A true JPH04232313A (en) | 1992-08-20 |
JP2984799B2 JP2984799B2 (en) | 1999-11-29 |
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JP40947990A Expired - Fee Related JP2984799B2 (en) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | Variable engine valve timing mechanism |
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JP (1) | JP2984799B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL2007958C2 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-17 | Vcst Ind Products Bvba | Internal combustion engine having a camshaft driven by a chain, the sprocket gear being connected to the camshaft by an epicyclic gear set. |
CN104838096A (en) * | 2012-12-10 | 2015-08-12 | 博格华纳公司 | Electric motor driven simple planetary cam phaser |
CN109307052A (en) * | 2017-07-27 | 2019-02-05 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Low axial length high torque (HT) axis phasing adjustement with deceleration device |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP40947990A patent/JP2984799B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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NL2007958C2 (en) * | 2011-12-13 | 2013-06-17 | Vcst Ind Products Bvba | Internal combustion engine having a camshaft driven by a chain, the sprocket gear being connected to the camshaft by an epicyclic gear set. |
CN104838096A (en) * | 2012-12-10 | 2015-08-12 | 博格华纳公司 | Electric motor driven simple planetary cam phaser |
CN109307052A (en) * | 2017-07-27 | 2019-02-05 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Low axial length high torque (HT) axis phasing adjustement with deceleration device |
CN109307052B (en) * | 2017-07-27 | 2022-04-26 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | Low axial length high torque shaft phasing apparatus with speed reduction |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2984799B2 (en) | 1999-11-29 |
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