JPH07286507A - Cam angle adjusting device - Google Patents

Cam angle adjusting device

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Publication number
JPH07286507A
JPH07286507A JP8060994A JP8060994A JPH07286507A JP H07286507 A JPH07286507 A JP H07286507A JP 8060994 A JP8060994 A JP 8060994A JP 8060994 A JP8060994 A JP 8060994A JP H07286507 A JPH07286507 A JP H07286507A
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JP
Japan
Prior art keywords
cam
slider
valve
shaft body
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP8060994A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Yamada
哲 山田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Publication of JPH07286507A publication Critical patent/JPH07286507A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To reduce the number of positions where backlash in a rotation force transmission passage from a rotary member to a cam occurs and reduce the amount of deviation of an actual cam angle for a target cam angle in a cam angle adjusting device which adjusts a cam angle as a rotation angle of the cam from the start of the operation of a follow-up member to the end of the operation. CONSTITUTION:A cam angle ad justing device is provided with an outer cam shaft 14 consisting of an outer shaft main body 15 and a first cam, an inner cam shaft 17 consisting of an inner shaft main body 18 and a second cam, a timing pulley 22 on the outer periphery of the shaft main body 15, a slider 28 between the shaft main bodies 15 and 18, and a slider drive mechanism M1. The slider 28 is spline-coupled to both shaft bodies 15, 18 by helical splines 28a, 28b on the inner and outer peripheries of the slider 28. The drive means M1 moves the slider 28 along axial lines L1, L2 to adjust a cam angle and changes rotation phase of the cam shafts 14, 17 for the pulley 22.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えば吸・排気バルブ
等の従動部材をカムにより周期的に作動させる内燃機関
において、従動部材が作動を開始してからその作動を終
了するまでのカムの回転角度(カム角)を調整するよう
にしたカム角調整装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine in which a driven member such as an intake / exhaust valve is cyclically actuated by a cam. The present invention relates to a cam angle adjusting device that adjusts a rotation angle (cam angle).

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な内燃機関においては、吸気バル
ブ及び排気バルブがカムの回転により周期的に押し下げ
られて(リフトされて)、吸気ポート及び排気ポートが
開放される。近年、これらの吸・排気バルブがリフトを
開始してからそのリフトを終了するまでのカムの回転角
(カム角)を調整するようにしたカム角調整装置が種々
提案されている。その一つとして、実開昭60−141
406号公報に開示された「プロフィール可変型カム装
置」が挙げられる。
2. Description of the Related Art In a general internal combustion engine, intake valves and exhaust valves are periodically pushed down (lifted) by rotation of a cam to open intake ports and exhaust ports. In recent years, various cam angle adjusting devices have been proposed which adjust the rotation angle (cam angle) of a cam from the start of lift of these intake / exhaust valves to the end of the lift. As one of them, Shoukai 60-141
An example is the "profile variable cam device" disclosed in Japanese Patent No. 406.

【0003】この装置は図15に示すように、外側カム
シャフト101及び内側カムシャフト104を備えてい
る。外側カムシャフト101は、シリンダヘッド108
に回転可能に支持された外側シャフト本体102と、そ
のシャフト本体102上に固着された第1カム103と
を備えている。内側カムシャフト104は、外側シャフ
ト本体102内に回転可能に挿入された内側シャフト本
体105と、そのシャフト本体102の外周に遊嵌さ
れ、かつピン107によって内側シャフト本体105に
固定された第2カム106とを備えている。両カム10
3,106は吸気バルブ(又は排気バルブ)109を周
期的に押し下げる(リフトさせる)。カム角は、両カム
103,106が互いに重なり合ったときに最も小さく
なり、両カムシャフト101,104の相対回転にとも
ない両カム103,106が回転方向へ互いにずれたと
き大きくなる。
As shown in FIG. 15, this device comprises an outer camshaft 101 and an inner camshaft 104. The outer camshaft 101 has a cylinder head 108.
The outer shaft body 102 is rotatably supported by the outer shaft body 102 and the first cam 103 fixed to the shaft body 102. The inner cam shaft 104 is an inner shaft body 105 that is rotatably inserted in the outer shaft body 102, and a second cam that is loosely fitted to the outer periphery of the shaft body 102 and fixed to the inner shaft body 105 by a pin 107. And 106. Both cams 10
3 and 106 periodically push down (lift) the intake valve (or exhaust valve) 109. The cam angle becomes the smallest when both cams 103 and 106 overlap each other, and becomes larger when both cams 103 and 106 are displaced from each other in the rotational direction due to the relative rotation of both cam shafts 101 and 104.

【0004】外側シャフト本体102の端部の外周には
タイミングプーリ111が回転可能に設けられている。
同プーリ111にはタイミングベルト112が掛装され
ており、クランクシャフト(図示しない)の回転が同ベ
ルト112を介してプーリ111に伝達される。
A timing pulley 111 is rotatably provided on the outer periphery of the end portion of the outer shaft body 102.
A timing belt 112 is wound around the pulley 111, and the rotation of a crankshaft (not shown) is transmitted to the pulley 111 via the belt 112.

【0005】図14に示すように、タイミングプーリ1
11及び外側カムシャフト101には、互いに交差する
方向へ延びる切欠き111a,101aが形成され、こ
れらの交差部分に第1スライダ113が嵌挿されてい
る。第1スライダ113は、各切欠き111a,101
a内に配置された一対のローラ113a,113bと、
これらを連結する軸部113cとからなる。同様に、外
側カムシャフト101及び内側カムシャフト104は、
一対のローラ114a,114b及び軸部114cから
なる第2スライダ114によって連結されている。
As shown in FIG. 14, the timing pulley 1
11 and the outer camshaft 101 are formed with notches 111a and 101a extending in a direction intersecting with each other, and a first slider 113 is fitted and inserted at the intersecting portion. The first slider 113 has the notches 111a and 101a.
a pair of rollers 113a and 113b arranged in a,
It is composed of a shaft portion 113c connecting these. Similarly, the outer camshaft 101 and the inner camshaft 104 are
The two sliders 114a and 114b and the shaft portion 114c are connected by a second slider 114.

【0006】前記プロフィール型可変カム装置には、第
1スライダ113を軸線L8方向へ駆動するための第1
スライダ駆動機構115が設けられている。この機構1
15は、ステップモータ116と、同モータ116によ
って駆動される回転軸117と、同回転軸117上に回
転不能及び軸線L8方向への移動可能に螺合されたナッ
ト118と、第1スライダ113に固定された円環部材
119と、ナット118及び円環部材119間に配設さ
れたベアリング121とからなる。また、第2スライダ
114を軸線L8方向へ駆動するための、第1スライダ
駆動機構115と同一構成の第2スライダ駆動機構12
2が設けられている。
The profile type variable cam device includes a first slider 113 for driving the first slider 113 in the direction of the axis L8.
A slider drive mechanism 115 is provided. This mechanism 1
Reference numeral 15 denotes a step motor 116, a rotary shaft 117 driven by the motor 116, a nut 118 screwed onto the rotary shaft 117 so as not to rotate and movable in the direction of the axis L8, and a first slider 113. It is composed of a fixed annular member 119 and a bearing 121 arranged between the nut 118 and the annular member 119. Further, the second slider driving mechanism 12 having the same structure as the first slider driving mechanism 115 for driving the second slider 114 in the direction of the axis L8.
Two are provided.

【0007】前記装置によると、タイミングプーリ11
1の回転時には、その回転力が両スライダ113,11
4を介して外側カムシャフト101及び内側カムシャフ
ト104にそれぞれ伝達される。両カムシャフト10
1,104の回転にともない両カム103,106が回
転し、吸気バルブ(又は排気バルブ)109が周期的に
リフトされる。タイミングプーリ111の回転時に、第
1スライダ駆動機構115により第1スライダ113が
軸線L8に沿って移動すると、タイミングプーリ111
と両カムシャフト101,104とが相対回転する。ま
た、第2スライダ駆動機構122により第2スライダ1
14が軸線L8方向へ移動すると、外側カムシャフト1
01と内側カムシャフト104とが相対回転する。これ
らの相対回転によりカム角が調整される。
According to the above apparatus, the timing pulley 11
At the time of one rotation, the rotational force is applied to both sliders 113, 11
4 is transmitted to the outer camshaft 101 and the inner camshaft 104, respectively. Both camshafts 10
As the cams 1 and 104 rotate, both cams 103 and 106 rotate, and the intake valve (or exhaust valve) 109 is lifted periodically. When the first slider driving mechanism 115 moves the first slider 113 along the axis L8 while the timing pulley 111 rotates, the timing pulley 111
And both camshafts 101 and 104 rotate relative to each other. In addition, the second slider drive mechanism 122 causes the second slider 1 to move.
When 14 moves in the direction of the axis L8, the outer camshaft 1
01 and the inner camshaft 104 rotate relative to each other. The cam angle is adjusted by these relative rotations.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、タイミングベルト112から第2カム106ま
での回転力伝達経路にタイミングプーリ111、第1ス
ライダ113、外側カムシャフト101、第2スライダ
114及び内側カムシャフト104が介在されている。
このうち、タイミングプーリ111とローラ113aと
の間、ローラ113bと外側カムシャフト101との
間、外側カムシャフト101とローラ114aとの間、
ローラ114bと内側カムシャフト104との間、の四
箇所ではそれぞれバックラッシュが発生する。各箇所で
のバックラッシュはわずかであるが、各々の値を合計し
た全体でのバックラッシュは無視できないほど大きくな
る。そして、この全体のバックラッシュにより、目標と
するカム角と実際のカム角との間に大きなずれが生ず
る。
However, in the prior art, the timing pulley 111, the first slider 113, the outer camshaft 101, the second slider 114, and the second slider 114 are provided in the rotational force transmission path from the timing belt 112 to the second cam 106. The inner camshaft 104 is interposed.
Among these, between the timing pulley 111 and the roller 113a, between the roller 113b and the outer camshaft 101, between the outer camshaft 101 and the roller 114a,
Backlash occurs at each of four positions between the roller 114b and the inner camshaft 104. The backlash at each point is small, but the total backlash of each value is too large to be ignored. Due to this total backlash, a large deviation occurs between the target cam angle and the actual cam angle.

【0009】本発明は前述した事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的はタイミングプーリ等の回転部材か
らカムまでの回転力伝達経路におけるバックラッシュの
発生箇所を少なくし、目標とするカム角に対する実際の
カム角のずれ量を少なくできるカム角調整装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to reduce the occurrence of backlash in a rotational force transmission path from a rotary member such as a timing pulley to a cam and to achieve a target cam angle. It is an object of the present invention to provide a cam angle adjusting device that can reduce the actual deviation amount of the cam angle with respect to.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の第1の発明は、筒状の外側シャフト
本体、及びその外側シャフト本体に一体回転可能に設け
られ、かつその回転運動により従動部材を周期的に作動
させるための第1カムを有する外側カムシャフトと、前
記外側カムシャフト内に挿入された内側シャフト本体、
及び内側シャフト本体に一体回転可能に設けられ、かつ
その回転運動により前記第1カムとともに前記従動部材
を周期的に作動させるための第2カムを有する内側カム
シャフトと、前記外側シャフト本体の外周に回転可能に
設けられた回転部材と、前記外側シャフト本体及び内側
シャフト本体間に介在され、前記回転部材に一体回転可
能に、かつ前記両カムシャフトの軸線方向への往復運動
可能に取付けられるとともに、前記軸線に対し交差する
ヘリカルスプラインを自身の内周及び外周に有し、それ
らのヘリカルスプラインにて前記外側シャフト本体及び
内側シャフト本体にスプライン結合されたスライダと、
前記従動部材が作動を開始してからその作動を終了する
までの第1カム及び第2カムの回転角度であるカム角を
調整すべく、前記スライダを前記軸線に沿って移動させ
て、回転部材に対する両カムシャフトの回転位相を変化
させるためのスライダ駆動機構とを備えている。
In order to achieve the above object, a first invention according to a first aspect of the present invention is provided with a cylindrical outer shaft main body, and the outer shaft main body is integrally rotatably provided and An outer camshaft having a first cam for periodically actuating the driven member by a rotational movement, and an inner shaft body inserted into the outer camshaft,
And an inner cam shaft integrally rotatably provided on the inner shaft main body and having a second cam for cyclically actuating the driven member together with the first cam by the rotational movement thereof, and an outer circumference of the outer shaft main body. A rotating member that is rotatably provided, and is interposed between the outer shaft body and the inner shaft body, is attached to the rotating member so as to be integrally rotatable, and reciprocally movable in the axial direction of both cam shafts, A slider that has helical splines that intersect with the axis on its inner circumference and outer circumference, and that is splined to the outer shaft body and the inner shaft body by these helical splines,
The slider is moved along the axis to adjust the cam angle, which is the rotation angle of the first cam and the second cam from the start of the operation of the driven member to the end of the operation, and the rotary member is moved. And a slider drive mechanism for changing the rotational phase of both cam shafts.

【0011】請求項2に記載の第2の発明は、第1の発
明の構成に加え、前記従動部材が内燃機関の吸気バルブ
及び排気バルブであり、前記外側カムシャフト及び内側
カムシャフトを両バルブに対応して一対ずつ設け、前記
スライダ、回転部材及びスライダ駆動機構の各々を一方
のバルブに対応して設け、その一方のバルブに対応する
外側シャフト本体に外側駆動ギヤを取付け、同外側シャ
フト本体に対しスライダにて連結された内側シャフト本
体に内側駆動ギヤを取付けるとともに、他方のバルブに
対応する外側シャフト本体に外側被動ギヤを取付け、同
バルブに対応する内側シャフト本体に内側被動ギヤを取
付け、両被動ギヤを両駆動ギヤに噛合させ、さらに、外
側被動ギヤ及び内側被動ギヤを互いに反対方向へ回動付
勢する付勢部材を設けている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the driven member is an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine, and the outer camshaft and the inner camshaft are both valves. Corresponding to one valve, the slider, the rotating member and the slider drive mechanism are provided corresponding to one valve, and the outer drive gear is attached to the outer shaft body corresponding to the one valve. , While attaching the inner drive gear to the inner shaft body connected by the slider, attach the outer driven gear to the outer shaft body corresponding to the other valve, and attach the inner driven gear to the inner shaft body corresponding to the same valve. A biasing member that meshes both driven gears with both drive gears and further biases the outer driven gear and the inner driven gear to rotate in opposite directions. Only to have.

【0012】[0012]

【作用】第1の発明において回転部材に回転力が加わる
と、その回転力はスライダ及び外側シャフト本体間のス
プライン結合部分、外側シャフト本体を順に経て第1カ
ムに伝達される。また、前記回転力はスライダ及び内側
シャフト本体間のスプライン結合部分、内側シャフト本
体を順に経て第2カムに伝達される。これらの伝達によ
り第1カム及び第2カムがともに回転し、従動部材を周
期的に作動させる。
In the first aspect of the present invention, when a rotational force is applied to the rotating member, the rotational force is transmitted to the first cam through the spline connecting portion between the slider and the outer shaft body and the outer shaft body in this order. Further, the rotational force is transmitted to the second cam through the spline connection portion between the slider and the inner shaft body and the inner shaft body in this order. Due to these transmissions, the first cam and the second cam rotate together, and the driven member is operated periodically.

【0013】回転部材から第1カムまでの回転力の伝達
経路においてバックラッシュの発生する箇所は、スライ
ダ及び外側シャフト本体間のスプライン結合部分であ
る。回転部材から第2カムまでの回転力の伝達経路にお
いてバックラッシュの発生する箇所は、スライダ及び内
側シャフト本体間のスプライン結合部分である。このよ
うにバックラッシュの発生箇所はスライダ内外周のスプ
ライン結合部分であり、その数は従来技術の半分とな
る。その結果、目標とするカム角に対する実際のカム角
のずれを、従来技術よりも小さくすることが可能とな
る。
In the transmission path of the rotational force from the rotating member to the first cam, the location where the backlash occurs is the spline connecting portion between the slider and the outer shaft body. In the transmission path of the rotational force from the rotating member to the second cam, the location where the backlash occurs is the spline connecting portion between the slider and the inner shaft body. As described above, the backlash is generated at the spline joint portion on the inner and outer circumferences of the slider, and the number thereof is half that of the conventional technique. As a result, the deviation of the actual cam angle from the target cam angle can be made smaller than that of the conventional technique.

【0014】スライダがスライダ駆動機構によって内外
の両カムシャフトの軸線に沿って移動されると、そのス
ライダの内外周のスプラインが前記軸線に対し交差する
ヘリカルスプラインであることから、外側カムシャフト
及び内側カムシャフトにそれぞれ捩じり力が付与され
る。この捩じり力により、スライダに対し内外の両カム
シャフトが相対回転し、カム角が変更される。
When the slider is moved by the slider driving mechanism along the axes of both the inner and outer camshafts, the splines on the inner and outer circumferences of the slider are helical splines intersecting the axis. Torsional force is applied to each camshaft. Due to this twisting force, both the inner and outer cam shafts rotate relative to the slider, and the cam angle is changed.

【0015】第2の発明においては、内燃機関の吸気バ
ルブ及び排気バルブのいずれか一方が、第1の発明と同
様にして駆動される。すなわち、回転部材に回転力が加
わると、その回転力は、スライダ及び外側シャフト本体
間のスプライン結合部分、外側シャフト本体を順に経て
第1カムに伝達される。また、前記回転力は、スライダ
及び内側シャフト本体間のスプライン結合部分、内側シ
ャフト本体を順に経て第2カムに伝達される。これらの
伝達により第1カム及び第2カムがともに回転し、一方
のバルブを周期的に作動させる。
In the second invention, one of the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine is driven in the same manner as in the first invention. That is, when a rotational force is applied to the rotating member, the rotational force is transmitted to the first cam through the spline coupling portion between the slider and the outer shaft body and the outer shaft body in this order. In addition, the rotational force is transmitted to the second cam through the spline coupling portion between the slider and the inner shaft body and the inner shaft body in this order. Due to these transmissions, both the first cam and the second cam rotate, and one valve is operated periodically.

【0016】前記外側カムシャフトの回転は、駆動ギヤ
及び被動ギヤを介して、他方のバルブを駆動するための
外側カムシャフト(あるいは内側カムシャフト)に伝達
される。また、前記内側カムシャフトの回転は、駆動ギ
ヤ及び被動ギヤを介して、他方のバルブを駆動するため
の内側カムシャフト(あるいは外側カムシャフト)に伝
達される。外側被動ギヤを経て回転力が伝達された外側
カムシャフトは第1カムと一体で回転する。同様に、内
側被動ギヤを経て回転力が伝達された内側カムシャフト
は第2カムと一体で回転する。これらのカムの回転によ
り、他方のバルブが周期的に作動される。
The rotation of the outer camshaft is transmitted to the outer camshaft (or inner camshaft) for driving the other valve via the drive gear and the driven gear. Further, the rotation of the inner camshaft is transmitted to the inner camshaft (or the outer camshaft) for driving the other valve via the drive gear and the driven gear. The outer cam shaft, to which the rotational force is transmitted via the outer driven gear, rotates integrally with the first cam. Similarly, the inner cam shaft, to which the rotational force is transmitted via the inner driven gear, rotates integrally with the second cam. The rotation of these cams periodically activates the other valve.

【0017】スライダがスライダ駆動機構によって軸線
に沿って移動されると、外側カムシャフト及び内側カム
シャフトに捩じり力が付与され、スライダに対し内外の
両カムシャフトが相対回転する。この相対回転により、
一方のバルブを駆動するためのカムのカム角が調整され
る。また、相対回転は、前記のように駆動ギヤ及び被動
ギヤを介して他方のバルブを駆動するための内外の両カ
ムシャフトに伝達される。この伝達により第1及び第2
のカムの各カム角が調整される。このようにして、一つ
のスライダ駆動機構により、吸気バルブ側及び排気バル
ブ側の各カムのカム角が調整される。
When the slider is moved along the axis by the slider drive mechanism, a twisting force is applied to the outer camshaft and the inner camshaft, and both the inner and outer camshafts rotate relative to the slider. By this relative rotation,
The cam angle of the cam for driving one valve is adjusted. Further, the relative rotation is transmitted to both the inner and outer camshafts for driving the other valve via the drive gear and the driven gear as described above. By this transmission, the first and second
Each cam angle of the cam is adjusted. In this way, the cam angle of each cam on the intake valve side and the exhaust valve side is adjusted by one slider drive mechanism.

【0018】さらに、外側カムシャフトに取付けられた
外側被動ギヤと、内側カムシャフトに取付けられた内側
被動ギヤとは、付勢部材により互いに反対方向へ回動付
勢される。この際の回動付勢力は、両被動ギヤに噛合し
た両駆動ギヤ、各駆動ギヤの取付けられた内外の両カム
シャフトに伝達される。両駆動ギヤに伝達される回動付
勢力の向きは互いに反対となる。外側カムシャフト及び
内側カムシャフトに伝達される回動付勢力の向きは互い
に反対となる。さらに、外側カムシャフトからスライダ
に伝達される回動付勢力の向きと、内側カムシャフトか
らスライダに伝達される回動付勢力の向きとは互いに反
対となる。
Further, the outer driven gear attached to the outer cam shaft and the inner driven gear attached to the inner cam shaft are rotationally biased in opposite directions by the biasing member. The rotational urging force at this time is transmitted to both drive gears meshing with both driven gears and both inner and outer camshafts to which the respective drive gears are attached. The directions of the rotational urging forces transmitted to both drive gears are opposite to each other. The directions of the rotational biasing forces transmitted to the outer cam shaft and the inner cam shaft are opposite to each other. Furthermore, the direction of the rotational urging force transmitted from the outer camshaft to the slider and the direction of the rotational urging force transmitted from the inner camshaft to the slider are opposite to each other.

【0019】このため、スライダ及び内側カムシャフト
間のスプライン結合部分と、スライダ及び外側カムシャ
フト間のスプライン結合部分と、駆動ギヤ及び被動ギヤ
の噛合部分とではそれぞれバックラッシュの発生の可能
性があるが、各バックラッシュは前記回動付勢力により
打ち消される。
Therefore, backlash may occur at the spline connecting portion between the slider and the inner camshaft, the spline connecting portion between the slider and the outer camshaft, and the meshing portion of the drive gear and the driven gear. However, each backlash is canceled by the rotational biasing force.

【0020】[0020]

【実施例】【Example】

(第1実施例)以下、第1の発明のカム角調整装置を、
多気筒内燃機関の吸気バルブ用動弁機構に適用した第1
実施例を図1〜図7に従って説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, the cam angle adjusting device of the first invention will be described.
The first applied to a valve mechanism for intake valves of a multi-cylinder internal combustion engine
An embodiment will be described with reference to FIGS.

【0021】図6に示すように、内燃機関としてのエン
ジン1のシリンダヘッド2には、気筒毎の燃焼室3に連
通する吸気ポート4が形成されている。各燃焼室3にお
ける吸気ポート4の開口部分には円環状のバルブシート
5が装着されている。
As shown in FIG. 6, an intake port 4 communicating with a combustion chamber 3 of each cylinder is formed in a cylinder head 2 of an engine 1 as an internal combustion engine. An annular valve seat 5 is attached to the opening of the intake port 4 in each combustion chamber 3.

【0022】シリンダヘッド2には、各吸気ポート4を
周期的に開放及び閉塞するための、従動部材としての吸
気バルブ6が取付けられている。各吸気バルブ6は、若
干傾斜した状態で略垂直方向へ延びてシリンダヘッド2
に摺動可能に挿入されたステム部6aと、そのステム部
6aの下端に形成された傘部6bとから構成されてい
る。そして、各吸気バルブ6が上動して傘部6bがバル
ブシート5に当接すると吸気ポート4が閉塞される。各
吸気バルブ6が下動して傘部6bがバルブシート5から
離間すると吸気ポート4が開放される。
The cylinder head 2 is provided with an intake valve 6 as a driven member for periodically opening and closing each intake port 4. Each intake valve 6 extends in a substantially vertical direction in a slightly inclined state and extends in the cylinder head 2
The stem portion 6a slidably inserted into the stem portion 6a and the umbrella portion 6b formed at the lower end of the stem portion 6a. Then, when each intake valve 6 moves upward and the umbrella portion 6b contacts the valve seat 5, the intake port 4 is closed. When each intake valve 6 moves downward and the umbrella portion 6b separates from the valve seat 5, the intake port 4 is opened.

【0023】シリンダヘッド2には吸気バルブ6に対応
してガイド孔7が貫設され、ここにバルブリフタ8が摺
動可能に挿入されている。各バルブリフタ8の上部には
シム9が嵌合されている。各ステム部6aの上端はバル
ブリフタ8の内壁面に当接している。各ステム部6aの
上端にはコッタ11を介してバルブスプリングリテーナ
12が装着されている。各リテーナ12とシリンダヘッ
ド2内の支持面2aとの間にはバルブスプリング13が
圧縮状態で装着されている。各スプリング13は、吸気
ポート4を閉塞する方向である上方へ吸気バルブ6を付
勢している。
A guide hole 7 corresponding to the intake valve 6 is provided through the cylinder head 2, and a valve lifter 8 is slidably inserted therein. A shim 9 is fitted on the upper portion of each valve lifter 8. The upper end of each stem portion 6 a is in contact with the inner wall surface of the valve lifter 8. A valve spring retainer 12 is attached to the upper end of each stem portion 6a via a cotter 11. A valve spring 13 is mounted in a compressed state between each retainer 12 and the support surface 2a in the cylinder head 2. Each spring 13 biases the intake valve 6 upward, which is the direction of closing the intake port 4.

【0024】バルブリフタ8の上方には、バルブスプリ
ング13の付勢力に抗して各吸気バルブ6を周期的に押
し下げて(リフトさせて)、各吸気ポート4を開放及び
閉塞するための機構が設けられている。本実施例のカム
角調整装置はこの機構に組み込まれている。
A mechanism is provided above the valve lifter 8 for opening and closing each intake port 4 by periodically pushing down (lifting) each intake valve 6 against the urging force of the valve spring 13. Has been. The cam angle adjusting device of this embodiment is incorporated in this mechanism.

【0025】図1〜図3に示すように、シリンダヘッド
2には外側カムシャフト14が回転可能に支持されてい
る。外側カムシャフト14は略円筒状をなす外側シャフ
ト本体15を備えている。外側シャフト本体15におい
て、各吸気バルブ6と対応する箇所には、第1カム16
が一体回転可能に設けられている。第1カム16は外側
シャフト本体15に対し一体形成されていてもよいし、
固着されていてもよい。第1カム16は円環状をなす緩
衝部16aと、その緩衝部16aから半径方向外方へ突
出する揚程部16bとからなる。揚程部16bの先端
は、外側カムシャフト14の軸線L1を中心とする、曲
率半径の大きな曲面に形成されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, an outer camshaft 14 is rotatably supported on the cylinder head 2. The outer camshaft 14 includes an outer shaft body 15 having a substantially cylindrical shape. In the outer shaft body 15, the first cam 16 is provided at a position corresponding to each intake valve 6.
Is rotatably provided. The first cam 16 may be formed integrally with the outer shaft body 15,
It may be fixed. The first cam 16 is composed of a buffer portion 16a having an annular shape, and a lifting portion 16b protruding outward from the buffer portion 16a in the radial direction. The tip of the lifting portion 16b is formed into a curved surface with a large radius of curvature centered on the axis L1 of the outer camshaft 14.

【0026】第1カム16においては、緩衝部16aが
前記シム9に当接しているときには吸気バルブ6に対し
押し下げ力が作用しない。第1カム16が回転して、シ
ム9に対する当接部位が緩衝部16aから揚程部16b
へ移行すると、吸気バルブ6に対し押し下げ力が作用し
始め、同バルブ6のリフトが開始される。第1カム16
の回転に従い吸気バルブ6のリフト量が変化する。そし
て、シム9に対する当接部位が揚程部16bから緩衝部
16aへ移行すると、吸気バルブ6に対する押し下げ力
がなくなり、同バルブ6のリフトが終了される。
In the first cam 16, the pushing-down force does not act on the intake valve 6 when the buffer portion 16a is in contact with the shim 9. The first cam 16 rotates, and the contact portion with respect to the shim 9 moves from the buffer portion 16a to the lift portion 16b.
When shifting to, the pushing-down force starts to act on the intake valve 6, and the lift of the valve 6 is started. First cam 16
The lift amount of the intake valve 6 changes according to the rotation of. Then, when the contact portion with respect to the shim 9 moves from the lift portion 16b to the buffer portion 16a, the pushing-down force with respect to the intake valve 6 disappears and the lift of the valve 6 is terminated.

【0027】外側シャフト本体15には、四角棒状の内
側シャフト本体18を有する内側カムシャフト17が挿
入されている。内側シャフト本体18において、各吸気
バルブ6と対応する箇所には、第2カム19が一体回転
可能に取付けられている。すなわち、各第2カム19の
中心部分には四角孔19aが透設されており、ここに内
側シャフト本体18が嵌入されている。第2カム19は
第1カム16と同一形状をなす揚程部19bを有してい
る。揚程部19bは、外側シャフト本体15において、
第1カム16の側方近傍に形成された開口部21を貫通
している。内側カムシャフト17の軸線L2は外側カム
シャフト14の軸線L1と一致している。
An inner camshaft 17 having a square rod-shaped inner shaft body 18 is inserted into the outer shaft body 15. A second cam 19 is integrally rotatably attached to a portion of the inner shaft body 18 corresponding to each intake valve 6. That is, a square hole 19a is provided at the center of each second cam 19, and the inner shaft body 18 is fitted therein. The second cam 19 has a lifting portion 19b having the same shape as the first cam 16. The lifting portion 19b is provided on the outer shaft main body 15 by
It penetrates through an opening 21 formed near the side of the first cam 16. The axis line L2 of the inner camshaft 17 coincides with the axis line L1 of the outer camshaft 14.

【0028】ここで、吸気バルブ6がリフトを開始して
からそのリフトを終了するまでの第1カム16及び第2
カム19の回転角度をカム角Δθとする。すると、カム
角Δθは両カム16,19が重なったとき(図4
(a))に最も小さくなる。両カムシャフト14,17
が相対回転して両カム16,19が回転方向へずれたと
きにカム角Δθが拡大される。
Here, the first cam 16 and the second cam 16 from the start of the lift of the intake valve 6 to the end of the lift.
The rotation angle of the cam 19 is referred to as a cam angle Δθ. Then, the cam angle Δθ is determined when both cams 16 and 19 overlap (see FIG. 4).
It becomes the smallest in (a)). Both camshafts 14, 17
Is relatively rotated and both cams 16 and 19 are displaced in the rotational direction, the cam angle Δθ is enlarged.

【0029】図1に示すように外側カムシャフト14の
左端部には、回転部材としてのタイミングプーリ22が
相対回転可能に外嵌されている。同プーリ22にはタイ
ミングベルト23が掛装され、クランクシャフト(図示
しない) の回転が同ベルト23を介してプーリ22に伝
達される。
As shown in FIG. 1, a timing pulley 22 as a rotating member is externally fitted to the left end of the outer camshaft 14 so as to be relatively rotatable. A timing belt 23 is wound around the pulley 22, and the rotation of a crankshaft (not shown) is transmitted to the pulley 22 via the belt 23.

【0030】内側シャフト本体18の左端部には、略有
底円筒状のケース24がボルト25によって締付けられ
ている。ケース24及び内側カムシャフト17はピン2
6によって連結されており、これらが一体で回転するよ
うになっている。
A substantially bottomed cylindrical case 24 is fastened to the left end portion of the inner shaft body 18 with a bolt 25. Case 24 and inner camshaft 17 are pin 2
They are connected by 6 so that they rotate together.

【0031】タイミングプーリ22、ケース24及び外
側カムシャフト14によって環状空間27が形成され、
ここにほぼ円筒状のスライダ28が配設されている。ス
ライダ28には、軸線L1,L2に平行に延びる複数本
(図1では2本示されている)の細長い穴29があけら
れており、タイミングプーリ22から突出する連結ピン
31が各穴29にスライド可能に嵌入されている。その
ため、スライダ28はタイミングプーリ22と一体回転
可能であり、しかも軸線L1,L2方向への往復運動可
能である。
An annular space 27 is formed by the timing pulley 22, the case 24 and the outer camshaft 14.
A slider 28 having a substantially cylindrical shape is arranged here. The slider 28 is provided with a plurality of (two shown in FIG. 1) elongated holes 29 extending in parallel to the axes L1 and L2, and a connecting pin 31 protruding from the timing pulley 22 is provided in each hole 29. It is slidably fitted. Therefore, the slider 28 can rotate integrally with the timing pulley 22 and can reciprocate in the directions of the axes L1 and L2.

【0032】外側カムシャフト14とケース24とはス
ライダ28によって駆動連結されている。すなわち、ス
ライダ28の内周及び外周には、前記軸線L1,L2に
対し所定の角度で交差するヘリカルスプライン28a,
28bが形成されている。これらのヘリカルスプライン
28a,28bに対応して、外側シャフト本体15の外
周面及びケース24の内周面にはそれぞれヘリカルスプ
ライン15a,24bが形成されている。そして、ヘリ
カルスプライン15a,28aが相互に噛合(スプライ
ン結合)し、ヘリカルスプライン24b,28bが相互
に噛合(スプライン結合)している。スライダ28の内
周と外周とではヘリカルスプライン28a,28bの延
びる方向が互いに交差している。
The outer camshaft 14 and the case 24 are drivingly connected by a slider 28. That is, on the inner and outer circumferences of the slider 28, helical splines 28a, which intersect the axes L1 and L2 at a predetermined angle,
28b is formed. Corresponding to these helical splines 28a and 28b, helical splines 15a and 24b are formed on the outer peripheral surface of the outer shaft main body 15 and the inner peripheral surface of the case 24, respectively. The helical splines 15a and 28a mesh with each other (spline coupling), and the helical splines 24b and 28b mesh with each other (spline coupling). On the inner circumference and the outer circumference of the slider 28, the extending directions of the helical splines 28a and 28b intersect with each other.

【0033】従って、クランクシャフトの回転がタイミ
ングベルト23を介してタイミングプーリ22に伝達さ
れると、スライダ28がタイミングプーリ22と一体で
回転される。スライダ28によって連結された外側カム
シャフト14とケース24(内側カムシャフト17)と
が一体で回転される。
Therefore, when the rotation of the crankshaft is transmitted to the timing pulley 22 via the timing belt 23, the slider 28 rotates integrally with the timing pulley 22. The outer camshaft 14 and the case 24 (inner camshaft 17) connected by the slider 28 are integrally rotated.

【0034】前記環状空間27におけるスライダ28の
左側は圧力室32となっており、ここに作動油33が供
給される。より詳しくは、ケース24、内側シャフト本
体18内、両シャフト本体15,18間には作動油33
の供給路34が形成されている。供給路34の一端は圧
力室32に連通し、他端はオイルポンプ35を介しオイ
ルパン36に接続されている。オイルポンプ35はクラ
ンクシャフトに駆動連結されており、エンジン1の作動
に連動してオイルパン36内の作動油33を汲み上げ、
吐出する。吐出された作動油33は供給路34を通って
圧力室32内へ供給される。この供給により、スライダ
28の左側面に右方へ向かう油圧が作用する。
A pressure chamber 32 is provided on the left side of the slider 28 in the annular space 27, and hydraulic oil 33 is supplied to the pressure chamber 32. More specifically, hydraulic oil 33 is provided between the case 24, the inner shaft body 18, and between the shaft bodies 15 and 18.
Supply path 34 is formed. One end of the supply path 34 communicates with the pressure chamber 32, and the other end is connected to an oil pan 36 via an oil pump 35. The oil pump 35 is drivingly connected to the crankshaft, and pumps up the hydraulic oil 33 in the oil pan 36 in conjunction with the operation of the engine 1.
Discharge. The discharged hydraulic oil 33 is supplied into the pressure chamber 32 through the supply passage 34. By this supply, hydraulic pressure to the right acts on the left side surface of the slider 28.

【0035】一方、環状空間27におけるスライダ28
の右側はスプリング室37となっている。スプリング室
37において連結ピン31の内周側及び外周側にはそれ
ぞれコイルスプリング38,39が圧縮状態で収容され
ている。両コイルスプリング38,39はともにスライ
ダ28を常に左方へ付勢している。そして、スライダ2
8に対し圧力室32側から作用する油圧と、両コイルス
プリング38,39による付勢力とが釣り合うように、
スライダ28が回転をともないながら左右方向へ移動す
る。
On the other hand, the slider 28 in the annular space 27
A spring chamber 37 is provided on the right side of. In the spring chamber 37, coil springs 38 and 39 are housed in a compressed state on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the connecting pin 31, respectively. Both coil springs 38 and 39 constantly urge the slider 28 to the left. And the slider 2
8 so that the hydraulic pressure acting from the pressure chamber 32 side and the biasing force of the coil springs 38 and 39 are balanced.
The slider 28 moves in the left-right direction while rotating.

【0036】ケース24において圧力室32に面する箇
所は、両コイルスプリング38,39によってスライダ
28が最も左方へ移動したときに、それ以上の移動を阻
止するためのストッパ41となっている。また、タイミ
ングプーリ22においてスプリング室37に面する箇所
は、油圧によってスライダ28が最も右方へ移動したと
きに、それ以上の移動を阻止するためのストッパ42と
なっている。
A portion of the case 24 facing the pressure chamber 32 serves as a stopper 41 for preventing the slider 28 from further moving when the slider 28 is moved to the leftmost side by the coil springs 38 and 39. Further, a portion of the timing pulley 22 facing the spring chamber 37 serves as a stopper 42 for preventing the slider 28 from further moving when it is moved to the rightmost side by hydraulic pressure.

【0037】外側カムシャフト14には、圧力室32か
らスプリング室37へ入り込んだ作動油33を排出する
ための排出路43が形成されている。排出路43の一端
はスプリング室37に面して開口し、他端はオイルパン
36に接続されている。
A discharge passage 43 is formed in the outer camshaft 14 for discharging the hydraulic oil 33 that has entered the spring chamber 37 from the pressure chamber 32. One end of the discharge passage 43 is open to face the spring chamber 37, and the other end is connected to the oil pan 36.

【0038】前記供給路34とオイルポンプ35との間
には、供給路34を開放及び閉塞してスライダ28の停
止位置を切り換えるための油圧制御弁44が設けられて
いる。ここでの停止位置とは、スライダ28がストッパ
41に当接した位置(図5参照)、及びストッパ42に
当接した位置の二つである。
A hydraulic control valve 44 for opening and closing the supply passage 34 and switching the stop position of the slider 28 is provided between the supply passage 34 and the oil pump 35. Here, the stop position is a position where the slider 28 contacts the stopper 41 (see FIG. 5) or a position where the slider 28 contacts the stopper 42.

【0039】油圧制御弁44はスプリングリターン形の
3ポート2位置電磁切換弁である。油圧制御弁44のポ
ート45はオイルポンプ35に接続され、ポート46は
供給路34に接続され、ポート47はオイルパン36に
接続されている。油圧制御弁44は、ソレノイドが消磁
されたときにポート46,47間を連通させ、ソレノイ
ドが励磁されたときにポート45,46間を連通させ
る。
The hydraulic control valve 44 is a spring return type 3-port 2-position electromagnetic switching valve. The port 45 of the hydraulic control valve 44 is connected to the oil pump 35, the port 46 is connected to the supply passage 34, and the port 47 is connected to the oil pan 36. The hydraulic control valve 44 connects the ports 46 and 47 when the solenoid is demagnetized, and connects the ports 45 and 46 when the solenoid is excited.

【0040】作動油33、供給路34、両コイルスプリ
ング38,39、排出路43及び油圧制御弁44によっ
て、スライダ28を軸線L1,L2に沿って移動させる
ためのスライダ駆動機構M1が構成されている。また、
外側カムシャフト14、内側カムシャフト17、タイミ
ングプーリ22、スライダ28及びスライダ駆動機構M
1によって、カム角調整装置が構成されている。
The hydraulic oil 33, the supply passage 34, the coil springs 38 and 39, the discharge passage 43 and the hydraulic control valve 44 constitute a slider drive mechanism M1 for moving the slider 28 along the axes L1 and L2. There is. Also,
Outer camshaft 14, inner camshaft 17, timing pulley 22, slider 28, and slider drive mechanism M
1 constitutes a cam angle adjusting device.

【0041】次に、本実施例の作用及び効果について説
明する。図1は、油圧制御弁44のソレノイドが消磁さ
れているときのカム角調整装置の状態を示している。こ
の状態ではポート46,47間が連通され、ポート4
5,46間の連通が遮断されている。このため、オイル
ポンプ35からの作動油33は供給路34を介して圧力
室32側へは供給されず、圧力室32内の作動油33が
供給路34、油圧制御弁44を通ってオイルパン36へ
流出可能である。従って、スライダ28には作動油33
の油圧がほとんど加わらず、スライダ28はコイルスプ
リング38,39によって左方へ付勢されてストッパ4
1に押し付けられて停止している。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. FIG. 1 shows the state of the cam angle adjusting device when the solenoid of the hydraulic control valve 44 is demagnetized. In this state, the ports 46 and 47 are connected and the port 4
The communication between 5 and 46 is cut off. Therefore, the hydraulic oil 33 from the oil pump 35 is not supplied to the pressure chamber 32 side via the supply passage 34, and the hydraulic oil 33 in the pressure chamber 32 passes through the supply passage 34 and the hydraulic control valve 44 to the oil pan. It is possible to flow to 36. Therefore, the hydraulic oil 33
Of the stopper 4 is urged to the left by the coil springs 38 and 39 with almost no hydraulic pressure applied thereto.
It is pressed against 1 and stopped.

【0042】一方、エンジン1の運転中、タイミングプ
ーリ22にはクランクシャフトの回転がタイミングベル
ト23を介して伝達され、同プーリ22がスライダ28
と一体で回転する。スライダ28の回転は、その外側に
スプライン結合されたケース24、同ケース24に対し
ボルト25及びピン26によって締結された内側シャフ
ト本体18を介して第2カム19に伝達される。また、
スライダ28の回転は、その内側にスプライン結合され
た外側シャフト本体15を介して第1カム16に伝達さ
れる。
On the other hand, during operation of the engine 1, the rotation of the crankshaft is transmitted to the timing pulley 22 via the timing belt 23, and the pulley 22 slides on the pulley 28.
Rotates together with. The rotation of the slider 28 is transmitted to the second cam 19 via the case 24 splined to the outside thereof and the inner shaft main body 18 fastened to the case 24 by the bolt 25 and the pin 26. Also,
The rotation of the slider 28 is transmitted to the first cam 16 via the outer shaft body 15 spline-coupled to the inside thereof.

【0043】この際、第1カム16及び第2カム19は
図4(a)に示すように重なり合い、吸気バルブ6を図
5の特性線L3に従ってリフトさせる。その結果、吸気
バルブ6はクランク角がθ2のときにリフトを開始し、
θ5のときにリフトを終了する。カム角Δθは比較的小
さな値(Δθa)である。このとき吸気バルブ6は比較
的短い期間にわたって吸気ポート4を開放する。
At this time, the first cam 16 and the second cam 19 overlap each other as shown in FIG. 4 (a), and the intake valve 6 is lifted according to the characteristic line L3 in FIG. As a result, the intake valve 6 starts to lift when the crank angle is θ2,
The lift ends when θ5 is reached. The cam angle Δθ is a relatively small value (Δθa). At this time, the intake valve 6 opens the intake port 4 for a relatively short period.

【0044】図1の状態からエンジン1の作動状態が変
化し、油圧制御弁44のソレノイドが励磁されると、ポ
ート45,46間が連通され、ポート46,47間の連
通が遮断される。このため、オイルポンプ35から吐出
された作動油33は供給路34を介して圧力室32へ供
給される。この供給によりスライダ28に加わる油圧が
両コイルスプリング38,39の付勢力に打ち勝つと、
ヘリカルスプライン15a,28a、24b,28bの
作用により、タイミングプーリ22と一体で回転してい
るスライダ28が右方へ移動する。この回転をともなう
移動により、ケース24及び外側カムシャフト14にそ
れぞれ捩じり力が付与され、タイミングプーリ22を基
準として外側カムシャフト14と内側カムシャフト17
とが互いに反対方向へ相対回転する。この相対回転は、
スライダ28がストッパ42に押し付けられたところで
停止される。
When the operating state of the engine 1 changes from the state shown in FIG. 1 and the solenoid of the hydraulic control valve 44 is excited, the ports 45 and 46 are connected to each other and the ports 46 and 47 are disconnected from each other. Therefore, the hydraulic oil 33 discharged from the oil pump 35 is supplied to the pressure chamber 32 via the supply passage 34. When the hydraulic pressure applied to the slider 28 by this supply overcomes the urging force of the coil springs 38 and 39,
By the action of the helical splines 15a, 28a, 24b, 28b, the slider 28 rotating integrally with the timing pulley 22 moves to the right. By the movement accompanied by this rotation, a twisting force is applied to each of the case 24 and the outer camshaft 14, and the outer camshaft 14 and the inner camshaft 17 are referenced with respect to the timing pulley 22.
And rotate relative to each other in opposite directions. This relative rotation is
It is stopped when the slider 28 is pressed against the stopper 42.

【0045】この際、それまで互いに重なり合っていた
第1カム16及び第2カム19が図4(b)に示すよう
に回転方向へずれる。すると、吸気バルブ6は、第1カ
ム16の揚程部16bの半分と第2カム19の揚程部1
9bの半分とによってリフトされる。
At this time, the first cam 16 and the second cam 19 which have been overlapped with each other so far are displaced in the rotational direction as shown in FIG. 4 (b). Then, the intake valve 6 has half of the lift portion 16 b of the first cam 16 and the lift portion 1 of the second cam 19.
Lifted by half of 9b.

【0046】ここで、図5において、第1カム16のみ
によって吸気バルブ6がリフトされた場合のクランク角
とバルブリフト量との関係を特性線L4で示し、第2カ
ム19のみによって吸気バルブ6がリフトされた場合の
クランク角とバルブリフト量との関係を特性線L5で示
す。特性線L4に従うと、吸気バルブ6は特性線L3に
従った場合よりも早くリフトを開始及び終了する。吸気
バルブ6はクランク角がθ1のときにリフトを開始し、
θ4のときにリフトを終了する。反対に、特性線L5に
従うと、吸気バルブ6は特性線L3に従った場合よりも
遅くリフトを開始及び終了する。吸気バルブ6はクラン
ク角がθ3のときにリフトを開始し、θ6のときにリフ
トを終了する。
Here, in FIG. 5, the relationship between the crank angle and the valve lift amount when the intake valve 6 is lifted only by the first cam 16 is shown by a characteristic line L4, and the intake valve 6 by only the second cam 19 is shown. A characteristic line L5 shows the relationship between the crank angle and the valve lift amount when the valve is lifted. According to the characteristic line L4, the intake valve 6 starts and ends the lift earlier than when the characteristic line L3 is followed. The intake valve 6 starts to lift when the crank angle is θ1,
The lift ends when θ4 is reached. On the contrary, when the characteristic line L5 is followed, the intake valve 6 starts and ends the lift later than when the characteristic line L3 is followed. The intake valve 6 starts the lift when the crank angle is θ3, and ends the lift when the crank angle is θ6.

【0047】吸気バルブ6は、前記特性線L4,L5を
合成した特性線L6に従ってリフトされる。特性線L6
は特性線L4の前半部分と特性線L5の後半部分とを接
続したものである。両カム16,19が互いに同一形状
をなし、しかも、吸気バルブ6のリフトに関与する揚程
部16b,19bの先端が、軸線L1,L2を中心とす
る、曲率半径の大きな曲面に形成されていることから、
特性線L4,L5の接続部分は凸凹の少ないないほぼ直
線状となる。特性線L6によると、吸気バルブ6はクラ
ンク角がθ1のときにリフトを開始し、θ6のときにリ
フトを終了する。このときのカム角はΔθaよりも大き
な値であるΔθbとなる。従って、吸気バルブ6は長い
期間にわたって吸気ポート4を開放する。
The intake valve 6 is lifted according to a characteristic line L6 which is a combination of the characteristic lines L4 and L5. Characteristic line L6
Indicates that the first half of the characteristic line L4 and the second half of the characteristic line L5 are connected. Both cams 16 and 19 have the same shape, and the tips of the lift portions 16b and 19b that are involved in the lift of the intake valve 6 are formed into curved surfaces with large radii of curvature centering on the axes L1 and L2. From that,
The connecting portion of the characteristic lines L4 and L5 is substantially linear with little unevenness. According to the characteristic line L6, the intake valve 6 starts the lift when the crank angle is θ1, and ends the lift when the crank angle is θ6. The cam angle at this time is Δθb, which is a value larger than Δθa. Therefore, the intake valve 6 opens the intake port 4 for a long period.

【0048】この状態から図1の状態へ移行する際には
前記と逆の動作が行われる。すなわち、油圧制御弁44
のソレノイドが消磁され、ポート45,46間が連通さ
れ、ポート46,47間の連通が遮断される。このた
め、オイルポンプ35による作動油33の圧力室32側
への供給が停止され、同圧力室32内の作動油33が油
圧制御弁44を通ってオイルパン36に戻される。そし
て、スライダ28に加わっていた油圧が急激に小さくな
り、スライダ28はコイルスプリング38,39によっ
て左方へ付勢される。その結果、ケース24及び外側カ
ムシャフト14に捩じり力が付与され、内側カムシャフ
ト17と外側カムシャフト14とが互いに相対回転す
る。この相対回転は、スライダ28がストッパ41に押
し付けられたところで停止される。そして、第1カム1
6及び第2カム19が図4(a)に示すように重なり合
って、吸気バルブ6を特性線L3に従ってリフトさせ
る。
When shifting from this state to the state shown in FIG. 1, the reverse operation is performed. That is, the hydraulic control valve 44
The solenoid is demagnetized, the ports 45 and 46 are connected, and the ports 46 and 47 are disconnected. Therefore, the supply of the hydraulic oil 33 to the pressure chamber 32 side by the oil pump 35 is stopped, and the hydraulic oil 33 in the pressure chamber 32 is returned to the oil pan 36 through the hydraulic control valve 44. Then, the hydraulic pressure applied to the slider 28 suddenly decreases, and the slider 28 is biased to the left by the coil springs 38 and 39. As a result, a twisting force is applied to the case 24 and the outer camshaft 14, and the inner camshaft 17 and the outer camshaft 14 rotate relative to each other. This relative rotation is stopped when the slider 28 is pressed against the stopper 41. And the first cam 1
6 and the second cam 19 overlap each other as shown in FIG. 4A, and lift the intake valve 6 according to the characteristic line L3.

【0049】このように本実施例では、カム角Δθの調
整時を含むエンジン1運転中には、タイミングプーリ2
2と一体回転するスライダ28によって直接に外側カム
シャフト14及び内側カムシャフト17が駆動される。
従って、タイミングプーリ22の回転が第1カム16及
び第2カム19に達するまでにバックラッシュの発生す
る箇所は、スライダ28の内周側でのヘリカルスプライ
ン15a,28a間と、外周側でのヘリカルスプライン
24b,28b間との二箇所である。つまり、回転力の
伝達経路におけるバックラッシュの発生箇所が従来技術
では四箇所であるのに対し、本実施例ではその半分とな
る。その結果、目標とするカム角Δθに対する実際のカ
ム角のずれを従来技術よりも小さくすることができる。
そして、異音が発生し、ギヤの歯(スプライン)が摩耗
するのを抑制できる。 (第2実施例)次に、第1及び第2の発明を具体化した
第2実施例を図8〜図10に従って説明する。
As described above, in this embodiment, the timing pulley 2 is operated during the operation of the engine 1 including the adjustment of the cam angle Δθ.
The outer cam shaft 14 and the inner cam shaft 17 are directly driven by a slider 28 that rotates integrally with the shaft 2.
Therefore, backlash occurs before the rotation of the timing pulley 22 reaches the first cam 16 and the second cam 19 between the helical splines 15a and 28a on the inner peripheral side of the slider 28 and on the outer peripheral side. There are two places, one between the splines 24b and 28b. In other words, in the prior art, there are four locations where backlash occurs in the rotational force transmission path, whereas in the present embodiment this is half that. As a result, the deviation of the actual cam angle with respect to the target cam angle Δθ can be made smaller than in the prior art.
Then, it is possible to suppress abnormal noise and wear of the gear teeth (splines). (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the first and second inventions will be described with reference to FIGS.

【0050】第2実施例は、カム角調整装置を、排気バ
ルブ52を駆動するための動弁機構にも適用している点
が第1実施例と大きく異なっている。本実施例では、第
1実施例と同様の部材に同一の符号を付して説明を省略
し、相違点を中心に説明する。
The second embodiment is greatly different from the first embodiment in that the cam angle adjusting device is also applied to a valve operating mechanism for driving the exhaust valve 52. In the present embodiment, the same members as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, the description thereof will be omitted, and different points will be mainly described.

【0051】図8に示すように、シリンダヘッド2に
は、気筒毎の燃焼室3に連通する排気ポート51が形成
されている。シリンダヘッド2には、ステム部52a及
び傘部52bからなる排気バルブ52が取付けられてい
る。排気ポート51は、各排気バルブ52が上動して傘
部52bがバルブシート53に当接すると閉塞され、各
排気バルブ52が下動して傘部52bがバルブシート5
3から離間すると開放される。
As shown in FIG. 8, the cylinder head 2 is formed with an exhaust port 51 which communicates with the combustion chamber 3 for each cylinder. An exhaust valve 52 including a stem portion 52a and an umbrella portion 52b is attached to the cylinder head 2. The exhaust port 51 is closed when each exhaust valve 52 moves upward and the umbrella portion 52b comes into contact with the valve seat 53, and each exhaust valve 52 moves downward so that the umbrella portion 52b moves to the valve seat 5.
It is opened when it is separated from 3.

【0052】シリンダヘッド2のガイド孔54には、シ
ム55を有するバルブリフタ56が挿入されており、そ
の内壁面に各ステム部52aの上端面が当接している。
各ステム部52aの上端にはコッタ57を介してバルブ
スプリングリテーナ58が装着されている。各リテーナ
58とシリンダヘッド2内の支持面2bとの間にはバル
ブスプリング59が介装されており、各スプリング59
により、排気ポート51を閉塞する方向である上方へ排
気バルブ52が付勢されている。
A valve lifter 56 having a shim 55 is inserted into the guide hole 54 of the cylinder head 2, and the upper end surface of each stem portion 52a is in contact with the inner wall surface of the valve lifter 56.
A valve spring retainer 58 is attached to the upper end of each stem portion 52a via a cotter 57. A valve spring 59 is interposed between each retainer 58 and the support surface 2b in the cylinder head 2.
As a result, the exhaust valve 52 is urged upward in the direction of closing the exhaust port 51.

【0053】バルブリフタ56の上方には、バルブスプ
リング59の付勢力に抗して各排気バルブ52を周期的
に押し下げて(リフトさせて)、各排気ポート51を開
放及び閉塞するための機構が設けられている。
A mechanism for opening and closing each exhaust port 51 by periodically pushing down (lifting) each exhaust valve 52 against the urging force of the valve spring 59 is provided above the valve lifter 56. Has been.

【0054】図9に示すように、シリンダヘッド2には
外側カムシャフト61が回転可能に支持されている。外
側カムシャフト61は略円筒状をなす外側シャフト本体
62を備えている。外側シャフト本体62において、各
排気バルブ52と対応する箇所には第1カム63が一体
回転可能に形成されている。これらの外側シャフト本体
62及び第1カム63は、第1実施例での外側シャフト
本体15及び第1カム16と基本的に同一構成である。
As shown in FIG. 9, an outer camshaft 61 is rotatably supported on the cylinder head 2. The outer cam shaft 61 includes an outer shaft body 62 having a substantially cylindrical shape. In the outer shaft main body 62, a first cam 63 is integrally rotatably formed at a position corresponding to each exhaust valve 52. The outer shaft body 62 and the first cam 63 have basically the same configuration as the outer shaft body 15 and the first cam 16 in the first embodiment.

【0055】外側シャフト本体62には、棒状の内側シ
ャフト本体65を備えた内側カムシャフト64が挿入さ
れている。内側シャフト本体65において各排気バルブ
52と対応する箇所に第2カム66が一体回転可能に取
付けられている。これらの内側シャフト本体65及び第
2カム66は、第1実施例での内側シャフト本体18及
び第2カム19と基本的に同一構成である。
An inner camshaft 64 having a rod-shaped inner shaft body 65 is inserted into the outer shaft body 62. A second cam 66 is integrally rotatably attached to the inner shaft body 65 at a position corresponding to each exhaust valve 52. The inner shaft body 65 and the second cam 66 have basically the same structure as the inner shaft body 18 and the second cam 19 in the first embodiment.

【0056】ただし、外側シャフト本体62及び内側シ
ャフト本体65の各左端部には、第1実施例で説明した
ようなカム角Δθを調整するための専用の機構は設けら
れていない。すなわち、第1実施例でのタイミングプー
リ22、スライダ28、ケース24、供給路34、排出
路43等は設けられていない。
However, a dedicated mechanism for adjusting the cam angle Δθ as described in the first embodiment is not provided at each left end portion of the outer shaft body 62 and the inner shaft body 65. That is, the timing pulley 22, the slider 28, the case 24, the supply passage 34, the discharge passage 43, etc. in the first embodiment are not provided.

【0057】エンジン1には、外側カムシャフト14及
び内側カムシャフト17の各回転を、外側カムシャフト
61及び内側カムシャフト64に伝達する伝達機構が設
けられている。外側シャフト本体15の右端部には外側
駆動ギヤ67が一体回転可能に取付けられ、内側シャフ
ト本体18の右端部には内側駆動ギヤ68が一体回転可
能に取付けられている。同様にして、外側シャフト本体
62の右端部には外側被動ギヤ69が一体回転可能に取
付けられ、内側シャフト本体65の右端部には内側被動
ギヤ70が一体回転可能に取付けられている。そして、
外側駆動ギヤ67と外側被動ギヤ69とが互いに噛合
し、内側駆動ギヤ68と内側被動ギヤ70とが互いに噛
合している。
The engine 1 is provided with a transmission mechanism for transmitting each rotation of the outer camshaft 14 and the inner camshaft 17 to the outer camshaft 61 and the inner camshaft 64. An outer drive gear 67 is integrally rotatably attached to the right end of the outer shaft main body 15, and an inner drive gear 68 is integrally rotatably attached to the right end of the inner shaft main body 18. Similarly, the outer driven gear 69 is integrally rotatably attached to the right end of the outer shaft main body 62, and the inner driven gear 70 is integrally rotatably attached to the right end of the inner shaft main body 65. And
The outer drive gear 67 and the outer driven gear 69 mesh with each other, and the inner drive gear 68 and the inner driven gear 70 mesh with each other.

【0058】図10に示すように、内側被動ギヤ70の
左側面において、その軸線L7を中心とする対称位置に
は、一対の円弧状凹部71a,71bと、一対の突起7
2a,72bとが形成されている。各凹部71a,71
b内には付勢部材としてのコイルスプリング73a,7
3bの右側の約半分が収容され、それぞれの一端が突起
72a,72bに係止されている。外側被動ギヤ69に
おいて前記凹部71a,71b及び突起72a,72b
と対応する箇所には、それぞれ円弧状の長孔74a,7
4bが透設されている。両被動ギヤ69,70が両シャ
フト本体62,65に取付けられた状態では、各凹部7
1a,71bから露出する各コイルスプリング73a,
73bの左側の約半分が前記長孔74a,74bに収容
され、それぞれの自由端が長孔74a,74bの内壁に
当接されている。これらのコイルスプリング73a,7
3bによって、外側被動ギヤ69及び内側被動ギヤ70
が互いに反対方向へ回動付勢されている。
As shown in FIG. 10, on the left side surface of the inner driven gear 70, a pair of arcuate concave portions 71a, 71b and a pair of protrusions 7 are provided at symmetrical positions about the axis L7.
2a and 72b are formed. Each recess 71a, 71
The coil springs 73a, 7 as biasing members are provided in b.
About half of the right side of 3b is accommodated, and one end of each is locked to the protrusions 72a and 72b. In the outer driven gear 69, the recesses 71a, 71b and the protrusions 72a, 72b
Arc-shaped long holes 74a, 7
4b is transparently provided. When both driven gears 69 and 70 are attached to both shaft main bodies 62 and 65, each recess 7
Coil springs 73a exposed from 1a and 71b,
About half of the left side of 73b is accommodated in the long holes 74a and 74b, and the free ends of the holes are brought into contact with the inner walls of the long holes 74a and 74b. These coil springs 73a, 7
3b, the outer driven gear 69 and the inner driven gear 70
Are urged to rotate in directions opposite to each other.

【0059】次に、前記のように構成された本実施例の
作用及び効果を説明する。カム角Δθの調整時を含むエ
ンジン1の運転時には、外側シャフト本体15の回転
が、外側駆動ギヤ67及び外側被動ギヤ69を介して外
側シャフト本体62に伝達される。この伝達により、外
側シャフト本体62が第1カム63と一体回転する。同
様に、内側シャフト本体18の回転が、内側駆動ギヤ6
8及び内側被動ギヤ70を介して内側シャフト本体65
に伝達される。この伝達により内側シャフト本体65が
第2カム66と一体回転する。このようにして、外側カ
ムシャフト14,61間で回転力が伝達され、内側カム
シャフト17,64間で回転力が伝達される。従って、
エンジン1の運転時に吸気バルブ6側でカム16,19
のカム角Δθが調整されると、排気バルブ52側でもカ
ム63,66のカム角Δθの調整が行われる。
Next, the operation and effect of this embodiment constructed as described above will be described. During the operation of the engine 1 including the adjustment of the cam angle Δθ, the rotation of the outer shaft body 15 is transmitted to the outer shaft body 62 via the outer drive gear 67 and the outer driven gear 69. This transmission causes the outer shaft body 62 to rotate integrally with the first cam 63. Similarly, rotation of the inner shaft body 18 causes the inner drive gear 6 to rotate.
8 and the inner driven gear 70, the inner shaft main body 65
Be transmitted to. This transmission causes the inner shaft body 65 to rotate integrally with the second cam 66. In this way, the rotational force is transmitted between the outer camshafts 14 and 61, and the rotational force is transmitted between the inner camshafts 17 and 64. Therefore,
When the engine 1 is operating, the cams 16, 19 on the intake valve 6 side
When the cam angle Δθ is adjusted, the cam angles Δθ of the cams 63 and 66 are also adjusted on the exhaust valve 52 side.

【0060】さらに、本実施例では外側被動ギヤ69と
内側被動ギヤ70との間にコイルスプリング73a,7
3bが配設されていて、図9において矢印A,Bで示す
ように、両被動ギヤ69,70が互いに反対方向へ回動
付勢されている。外側被動ギヤ69に加わる回動付勢力
は外側駆動ギヤ67に伝達され、内側被動ギヤ70に加
わる回動付勢力は内側駆動ギヤ68に伝達される。これ
らの伝達の途中で回動付勢力の向きが反転される。従っ
て、外側駆動ギヤ67には矢印Cで示す方向の回動付勢
力が加わり、内側駆動ギヤ68には矢印Dで示す方向の
回動付勢力が加わる。さらに、外側カムシャフト14外
周のヘリカルスプライン15aからスライダ28内周の
ヘリカルスプライン28aに加わる回動付勢力の向き
(矢印C方向)と、内側カムシャフト17(ケース2
4)のヘリカルスプライン24bからスライダ28外周
のヘリカルスプライン28bに加わる回動付勢力の向き
(矢印D方向)とは互いに反対となる。
Further, in this embodiment, the coil springs 73a, 7b are provided between the outer driven gear 69 and the inner driven gear 70.
3b is provided, and both driven gears 69 and 70 are urged to rotate in opposite directions, as indicated by arrows A and B in FIG. The rotational urging force applied to the outer driven gear 69 is transmitted to the outer drive gear 67, and the rotational urging force applied to the inner driven gear 70 is transmitted to the inner drive gear 68. The direction of the rotational biasing force is reversed during the transmission of these. Therefore, the outer drive gear 67 is applied with the rotational biasing force in the direction indicated by the arrow C, and the inner drive gear 68 is applied with the rotational biasing force in the direction indicated by the arrow D. Furthermore, the direction (arrow C direction) of the rotational biasing force applied from the helical spline 15a on the outer periphery of the outer camshaft 14 to the helical spline 28a on the inner periphery of the slider 28, and the inner camshaft 17 (case 2
The direction (direction of arrow D) of the rotational urging force applied to the helical spline 28b on the outer periphery of the slider 28 from the helical spline 24b of 4) is opposite to each other.

【0061】このため、バックラッシュの発生箇所とし
ては、スライダ28及びケース24間のスプライン結
合部分と、スライダ28及び外側カムシャフト14間
のスプライン結合部分と、外側駆動ギヤ67及び外側
被動ギヤ69の噛合部分と、内側駆動ギヤ68及び内
側被動ギヤ70の噛合部分との四箇所が考えられるが、
前記のコイルスプリング73a,73bの回動付勢力に
より、これらの箇所でのバックラッシュが打ち消され
る。
Therefore, the backlash is generated at the spline connecting portion between the slider 28 and the case 24, the spline connecting portion between the slider 28 and the outer camshaft 14, the outer drive gear 67 and the outer driven gear 69. There are four possible positions, the meshing part and the meshing parts of the inner drive gear 68 and the inner driven gear 70.
Backlash at these points is canceled by the rotational biasing force of the coil springs 73a and 73b.

【0062】このように第2実施例では、第1実施例の
作用及び効果に加え、一つのスライダ28、及び一つの
スライダ駆動機構M1によって、吸気バルブ6側及び排
気バルブ52側の両方のカム角Δθを調整することがで
きる。このため、両バルブ6,52側にそれぞれスライ
ダ28及びスライダ駆動機構M1を設けた場合に比べ
て、製造コストを低減できるとともに、カム角調整装
置、ひいてはエンジン1の軽量化を図ることができる。
また、一組のコイルスプリング73a,73bにより、
タイミングプーリ22からカム16,19、63,66
までの回転力伝達経路におけるバックラッシュの発生を
抑制できる。 (第3実施例)次に、第1及び第2の発明を具体化した
第3実施例を図11及び図12に従って説明する。第3
実施例は、図11に示すように外側駆動ギヤ67を内側
被動ギヤ70に噛合させ、内側駆動ギヤ68を外側被動
ギヤ69に噛合させている点が前記第2実施例と大きく
異なっている。本実施例では、第2実施例と同様の部材
に同一の符号を付して説明を省略し、相違点を中心に説
明する。
As described above, in the second embodiment, in addition to the operation and effect of the first embodiment, the cams on both the intake valve 6 side and the exhaust valve 52 side are driven by one slider 28 and one slider drive mechanism M1. The angle Δθ can be adjusted. Therefore, as compared with the case where the slider 28 and the slider driving mechanism M1 are provided on the valves 6 and 52, respectively, the manufacturing cost can be reduced and the cam angle adjusting device, and thus the engine 1, can be reduced in weight.
In addition, by a set of coil springs 73a, 73b,
From the timing pulley 22 to the cams 16, 19, 63, 66
It is possible to suppress the occurrence of backlash in the rotational force transmission path up to. (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the first and second inventions will be described with reference to FIGS. Third
The embodiment is greatly different from the second embodiment in that the outer drive gear 67 is engaged with the inner driven gear 70 and the inner drive gear 68 is engaged with the outer driven gear 69 as shown in FIG. In the present embodiment, the same members as those in the second embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Differences will be mainly described.

【0063】図12に示すように、外側シャフト本体6
2の右端部外周には、一対のねじ孔76a,76bを有
するフランジ75が形成されている。内側シャフト本体
65の右端部は内側被動ギヤ70の四角孔77に嵌合さ
れている。内側被動ギヤ70の四角孔77を中心とする
対称位置には一対の円弧状長孔78a,78bが透設さ
れている。内側被動ギヤ70の右側には外側被動ギヤ6
9が配置されている。外側被動ギヤ69の左側面におい
て、前記ねじ孔76a,76bと対応する位置には一対
の連結ピン(図12では1個のみ図示されている)79
が突設されている。外側被動ギヤ69及び両連結ピン7
9には、これらを貫通する一対のボルト挿通孔81a,
81bが設けられている。これらのボルト挿通孔81
a,81bはねじ孔であってもよい。そして、両連結ピ
ン79が対応する長孔78a,78bに挿通されてフラ
ンジ75に当接され、各ボルト挿通孔81a,81bに
挿通されたボルト82a,82bがねじ孔76a,76
bに螺入されている。このようにして、内側被動ギヤ7
0を挟んで外側被動ギヤ69がフランジ75(外側カム
シャフト61)に取付けられている。
As shown in FIG. 12, the outer shaft body 6
A flange 75 having a pair of screw holes 76a and 76b is formed on the outer periphery of the right end portion of 2. The right end portion of the inner shaft body 65 is fitted in the square hole 77 of the inner driven gear 70. A pair of arcuate elongated holes 78a, 78b are provided through the inner driven gear 70 at symmetrical positions about the square hole 77. The outer driven gear 6 is provided on the right side of the inner driven gear 70.
9 are arranged. On the left side surface of the outer driven gear 69, a pair of connecting pins (only one is shown in FIG. 12) 79 at positions corresponding to the screw holes 76a and 76b.
Is projected. Outer driven gear 69 and both connecting pins 7
9, a pair of bolt insertion holes 81a,
81b is provided. These bolt insertion holes 81
A and 81b may be screw holes. Then, the two connecting pins 79 are inserted into the corresponding long holes 78a, 78b and abut against the flange 75, and the bolts 82a, 82b inserted in the respective bolt insertion holes 81a, 81b are screw holes 76a, 76.
It is screwed into b. In this way, the inner driven gear 7
An outer driven gear 69 is attached to the flange 75 (outer camshaft 61) with 0 interposed therebetween.

【0064】図12では特に図示されていないが、外側
被動ギヤ69と内側被動ギヤ70との間には、第2実施
例と同様に、両被動ギヤ69,70を互いに反対方向へ
回動付勢するためのコイルスプリングが取付けられてい
る。
Although not shown in FIG. 12, both the driven gears 69 and 70 are pivotally mounted in opposite directions between the outer driven gear 69 and the inner driven gear 70, as in the second embodiment. A coil spring for biasing is attached.

【0065】従って、本実施例においても、前記第2実
施例と同様に、一つのスライダ28、及び一つのスライ
ダ駆動機構M1によって、吸気バルブ6側及び排気バル
ブ52側の両方のカム角Δθを調整することができる。
また、タイミングプーリ22からカム16,19、6
3,66までの回転力伝達経路において、バックラッシ
ュが発生するを抑制できる。
Therefore, also in this embodiment, as in the second embodiment, the cam angle Δθ on both the intake valve 6 side and the exhaust valve 52 side is set by one slider 28 and one slider drive mechanism M1. Can be adjusted.
Also, from the timing pulley 22 to the cams 16, 19, 6
It is possible to suppress the occurrence of backlash in the rotational force transmission path up to 3,66.

【0066】なお、本発明は次に示す別の実施例に具体
化することができる。 (1)前記第2実施例及び第3実施例では、両駆動ギヤ
67,68をともに両シャフト本体15,18の右端部
に設けたが、これらの駆動ギヤ67,68をシャフト本
体15,18の右端部と左端部とに分けて取付けてもよ
い。この場合には、両被動ギヤ69,70をシャフト本
体62,65の右端部と左端部とに分けて取付ける。
The present invention can be embodied in another embodiment shown below. (1) In the second and third embodiments, both drive gears 67 and 68 are provided at the right end portions of both shaft bodies 15 and 18, but these drive gears 67 and 68 are provided to the shaft bodies 15 and 18. It may be attached separately to the right end and the left end. In this case, both driven gears 69 and 70 are attached separately to the right end and the left end of the shaft bodies 62 and 65.

【0067】例えば、図13に示すように、外側駆動ギ
ヤ67は外側シャフト本体15の右端部に取付けたまま
で、内側駆動ギヤ68を内側シャフト本体18の左端部
に取付ける。内側被動ギヤ70は内側シャフト本体65
の右端部に取付けたままで、外側被動ギヤ69を外側シ
ャフト本体62の左端部に取付けてもよい。この場合に
は、外側シャフト本体62の右端部にフランジ83を設
け、フランジ83と内側被動ギヤ70との間に、両被動
ギヤ69,70を互いに反対方向へ回動付勢するための
コイルスプリング73a,73bを配設する。このよう
にしても第2実施例及び第3実施例と同様の作用及び効
果を奏する。
For example, as shown in FIG. 13, the inner drive gear 67 is attached to the left end portion of the inner shaft body 18 while the outer drive gear 67 is attached to the right end portion of the outer shaft body 15. The inner driven gear 70 is the inner shaft body 65.
The outer driven gear 69 may be attached to the left end of the outer shaft main body 62 while being attached to the right end of the outer shaft main body 62. In this case, a flange 83 is provided on the right end portion of the outer shaft main body 62, and a coil spring for urging the driven gears 69 and 70 to rotate in opposite directions between the flange 83 and the inner driven gear 70. 73a and 73b are arranged. Even in this case, the same operation and effect as those of the second and third embodiments can be obtained.

【0068】(2)第1の発明のカム角調整装置は、内
燃機関の動弁機構以外にも適用できる。 (3)第1〜第3実施例においては、吸気バルブ6側の
外側シャフト本体15の外周にタイミングプーリ22を
設け、両シャフト本体15,18間にスライダ28を介
在させたが、これらの部材(タイミングプーリ22、ス
ライダ28)を排気バルブ52側のシャフト本体62,
65のみに設けてもよいし、また吸気バルブ6側及び排
気バルブ52側の両方のシャフト本体15,18、6
2,65に設けてもよい。
(2) The cam angle adjusting device of the first invention can be applied to other than the valve mechanism of the internal combustion engine. (3) In the first to third embodiments, the timing pulley 22 is provided on the outer periphery of the outer shaft main body 15 on the intake valve 6 side, and the slider 28 is interposed between the shaft main bodies 15 and 18, but these members are used. The (timing pulley 22, slider 28) is connected to the shaft main body 62 on the exhaust valve 52 side,
65 may be provided only, or both the shaft bodies 15, 18, 6 on both the intake valve 6 side and the exhaust valve 52 side.
2, 65 may be provided.

【0069】(4)軸線L1,L2に対するヘリカルス
プライン15a,28a、24b,28bの傾斜角度を
適宜に変更することにより、図5における、クランク角
に対するバルブリフト量の特性を変更できる。
(4) By appropriately changing the inclination angles of the helical splines 15a, 28a, 24b, 28b with respect to the axis lines L1, L2, the characteristic of the valve lift amount with respect to the crank angle in FIG. 5 can be changed.

【0070】(5)第1実施例〜第3実施例でのタイミ
ングプーリ22にかえて回転部材としてスプロケットを
用い、タイミングベルト23にかえてタイミングチェー
ンを用いてもよい。
(5) A sprocket may be used as the rotating member instead of the timing pulley 22 in the first to third embodiments, and a timing chain may be used instead of the timing belt 23.

【0071】(6)第1及び第2の発明は、図1におけ
るスライダ28をストッパ41,42間の中間位置に保
持するようにしたカム角調整装置にも具体化できる。な
お、本明細書において、発明の構成に係る部材は、以下
のように定義されるものとする。
(6) The first and second inventions can also be embodied in a cam angle adjusting device for holding the slider 28 in FIG. 1 at an intermediate position between the stoppers 41 and 42. In addition, in this specification, the member which concerns on the structure of invention shall be defined as follows.

【0072】(a)付勢部材は、外側被動ギヤ69と内
側被動ギヤ70とを互いに反対方向へ回動付勢する部材
を意味し、コイルスプリング73a,73b以外にも、
プレートスプリング(板ばね)、スパイラルスプリング
(うず巻きばね)、棒ばね等のスプリングのみならず、
スポンジ、合成ゴム、天然ゴム、エラストマー等の高分
子弾性体を含むものとする。
The urging member (a) means a member for urging the outer driven gear 69 and the inner driven gear 70 to rotate in opposite directions. In addition to the coil springs 73a and 73b,
Not only springs such as plate springs (leaf springs), spiral springs (spiral springs) and bar springs,
Sponge, synthetic rubber, natural rubber, elastomers and other polymeric elastic materials are included.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上詳述したように第1の発明では、内
外周にヘリカルスプラインを有するスライダを外側シャ
フト本体及び内側シャフト本体間に介在させ、それらの
ヘリカルスプラインにてスライダを両シャフト本体にス
プライン結合させている。また、スライダ駆動機構によ
りスライダを軸線に沿って移動させ、回転部材に対する
両カムシャフトの回転位相を変化させてカム角を調整す
るようにしている。このため、回転部材からカムまでの
回転力伝達経路におけるバックラッシュの発生箇所を少
なくし、目標とするカム角に対する実際のカム角のずれ
量を少なくできる。
As described above in detail, in the first invention, the slider having the helical splines on the inner and outer circumferences is interposed between the outer shaft body and the inner shaft body, and the sliders are mounted on both shaft bodies by the helical splines. The splines are combined. Further, the slider driving mechanism moves the slider along the axis to change the rotational phase of both cam shafts relative to the rotating member to adjust the cam angle. Therefore, it is possible to reduce the number of locations where backlash occurs in the rotational force transmission path from the rotating member to the cam, and to reduce the deviation amount of the actual cam angle from the target cam angle.

【0074】第2の発明では、一方のバルブに対応する
外側シャフト本体及び内側シャフト本体に外側駆動ギヤ
及び内側駆動ギヤを取付け、他方のバルブに対応する外
側シャフト本体及び内側シャフト本体に外側被動ギヤ及
び内側被動ギヤを取付けている。そして、両被動ギヤを
両駆動ギヤに噛合させ、外側被動ギヤ及び内側被動ギヤ
を付勢部材によって互いに反対方向へ回動付勢するよう
にしている。このため、前記第1の発明の効果に加え、
一つのスライダ駆動機構により、内燃機関の吸気バルブ
及び排気バルブを駆動させるためのカムのカム角を調整
することができ、製造コストの低減及び軽量化を図るこ
とができる。また、回転部材から吸・排気バルブを駆動
させるための各カムまでの回転力伝達経路において、バ
ックラッシュが発生するのを抑制できる。
In the second invention, the outer drive gear and the inner drive gear are attached to the outer shaft body and the inner shaft body corresponding to one valve, and the outer driven gear is attached to the outer shaft body and the inner shaft body corresponding to the other valve. And the inner driven gear is attached. Then, both driven gears are meshed with both drive gears, and the outer driven gear and the inner driven gear are urged to rotate in opposite directions by the urging member. Therefore, in addition to the effect of the first invention,
With one slider drive mechanism, the cam angle of the cam for driving the intake valve and the exhaust valve of the internal combustion engine can be adjusted, and the manufacturing cost and weight can be reduced. Further, it is possible to suppress the occurrence of backlash in the rotational force transmission path from the rotating member to each cam for driving the intake / exhaust valve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の発明を具体化した第1実施例におけるカ
ム角調整装置の断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a cam angle adjusting device in a first embodiment embodying the first invention.

【図2】第1実施例における外側カムシャフト及び内側
カムシャフトの部分斜視図である。
FIG. 2 is a partial perspective view of an outer cam shaft and an inner cam shaft in the first embodiment.

【図3】第1実施例における外側カムシャフト、内側シ
ャフト本体及び第2カムの部分分解斜視図である。
FIG. 3 is a partially exploded perspective view of an outer cam shaft, an inner shaft body, and a second cam in the first embodiment.

【図4】(a)は、第1実施例における第1カム及び第
2カムが重なり合ったときの外側カムシャフト及び内側
カムシャフトの断面図であり、(b)は両カムが回転方
向へずれたときの両カムシャフトの断面図である。
FIG. 4A is a cross-sectional view of the outer cam shaft and the inner cam shaft when the first cam and the second cam overlap with each other in the first embodiment, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of both cam shafts when they are opened.

【図5】第1実施例におけるクランク角とバルブリフト
量との対応関係を示す特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between a crank angle and a valve lift amount in the first embodiment.

【図6】第1実施例における吸気バルブ及びその周辺箇
所の部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of an intake valve and its peripheral portion in the first embodiment.

【図7】第1実施例のカム角調整装置を模式的に示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing the cam angle adjusting device of the first embodiment.

【図8】第1及び第2の発明を具体化した第2実施例に
おける吸気バルブ及びその周辺箇所の部分断面図であ
る。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view of an intake valve and its peripheral portion in a second embodiment in which the first and second inventions are embodied.

【図9】第2実施例のカム角調整装置を模式的に示す説
明図である。
FIG. 9 is an explanatory view schematically showing a cam angle adjusting device of a second embodiment.

【図10】第2実施例の外側被動ギヤ及び内側被動ギヤ
を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an outer driven gear and an inner driven gear of a second embodiment.

【図11】第1及び第2の発明を具体化した第3実施例
におけるカム角調整装置を模式的に示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory view schematically showing a cam angle adjusting device according to a third embodiment that embodies the first and second inventions.

【図12】第3実施例における外側被動ギヤ、内側被動
ギヤ等を示す分解斜視図である。
FIG. 12 is an exploded perspective view showing an outer driven gear, an inner driven gear and the like in a third embodiment.

【図13】カム角調整装置の別の実施例を模式的に示す
説明図である。
FIG. 13 is an explanatory view schematically showing another embodiment of the cam angle adjusting device.

【図14】従来技術における切欠き及びスライダを展開
して示す部分展開図である。
FIG. 14 is a partially developed view showing the notch and the slider in the prior art in a developed state.

【図15】従来技術を示す断面図である。FIG. 15 is a sectional view showing a conventional technique.

【符号の説明】 1…内燃機関としてのエンジン、6…従動部材としての
吸気バルブ、14,61…外側カムシャフト、15,6
2…外側シャフト本体、16,63…第1カム、17,
64…内側カムシャフト、18,65…内側シャフト本
体、19,66…第2カム、22…回転部材としてのタ
イミングプーリ、28…スライダ、28a,28b…ヘ
リカルスプライン、52…従動部材としての排気バル
ブ、67…外側駆動ギヤ、68…内側駆動ギヤ、69…
外側被動ギヤ、70…内側被動ギヤ、73a,73b…
付勢部材としてのコイルスプリング、Δθ…カム角、L
1,L2…軸線、M1…スライダ駆動機構。
[Description of Reference Signs] 1 ... Engine as internal combustion engine, 6 ... Intake valve as driven member, 14, 61 ... Outer camshaft, 15, 6
2 ... Outer shaft body, 16, 63 ... First cam, 17,
64 ... Inner cam shaft, 18, 65 ... Inner shaft main body, 19, 66 ... Second cam, 22 ... Timing pulley as rotating member, 28 ... Slider, 28a, 28b ... Helical spline, 52 ... Exhaust valve as driven member , 67 ... Outer drive gear, 68 ... Inner drive gear, 69 ...
Outer driven gear, 70 ... Inner driven gear, 73a, 73b ...
Coil spring as biasing member, Δθ ... cam angle, L
1, L2 ... Axis, M1 ... Slider drive mechanism.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 筒状の外側シャフト本体、及びその外側
シャフト本体に一体回転可能に設けられ、かつその回転
運動により従動部材を周期的に作動させるための第1カ
ムを有する外側カムシャフトと、 前記外側カムシャフト内に挿入された内側シャフト本
体、及び内側シャフト本体に一体回転可能に設けられ、
かつその回転運動により前記第1カムとともに前記従動
部材を周期的に作動させるための第2カムを有する内側
カムシャフトと、 前記外側シャフト本体の外周に回転可能に設けられた回
転部材と、 前記外側シャフト本体及び内側シャフト本体間に介在さ
れ、前記回転部材に一体回転可能に、かつ前記両カムシ
ャフトの軸線方向への往復運動可能に取付けられるとと
もに、前記軸線に対し交差するヘリカルスプラインを自
身の内周及び外周に有し、それらのヘリカルスプライン
にて前記外側シャフト本体及び内側シャフト本体にスプ
ライン結合されたスライダと、 前記従動部材が作動を開始してからその作動を終了する
までの第1カム及び第2カムの回転角度であるカム角を
調整すべく、前記スライダを前記軸線に沿って移動させ
て、回転部材に対する両カムシャフトの回転位相を変化
させるためのスライダ駆動機構とを備えたカム角調整装
置。
1. A cylindrical outer shaft main body, and an outer cam shaft that is integrally rotatably provided on the outer shaft main body and that has a first cam for periodically operating a driven member by its rotational movement. The inner shaft body inserted into the outer camshaft and the inner shaft body are integrally rotatably provided.
And an inner cam shaft having a second cam for periodically operating the driven member together with the first cam by the rotational movement thereof, a rotating member rotatably provided on an outer periphery of the outer shaft body, and the outer side The helical spline is interposed between the shaft main body and the inner shaft main body, is attached to the rotating member so as to be integrally rotatable, and is capable of reciprocating in the axial direction of the both cam shafts, and has a helical spline that intersects with the axial line inside itself. A slider having a circumference and an outer circumference and splined to the outer shaft body and the inner shaft body by their helical splines; a first cam from the start of the operation of the driven member to the end of the operation; In order to adjust the cam angle, which is the rotation angle of the second cam, the slider is moved along the axis to move the rotating portion. Cam angle adjusting device that includes a slider drive mechanism for changing the rotational phases of both the camshaft relative.
【請求項2】 前記従動部材が内燃機関の吸気バルブ及
び排気バルブであり、前記外側カムシャフト及び内側カ
ムシャフトを両バルブに対応して一対ずつ設け、前記ス
ライダ、回転部材及びスライダ駆動機構の各々を一方の
バルブに対応して設け、その一方のバルブに対応する外
側シャフト本体に外側駆動ギヤを取付け、同外側シャフ
ト本体に対しスライダにて連結された内側シャフト本体
に内側駆動ギヤを取付けるとともに、他方のバルブに対
応する外側シャフト本体に外側被動ギヤを取付け、同バ
ルブに対応する内側シャフト本体に内側被動ギヤを取付
け、両被動ギヤを両駆動ギヤに噛合させ、さらに、外側
被動ギヤ及び内側被動ギヤを互いに反対方向へ回動付勢
する付勢部材を設けた請求項1に記載のカム角調整装
置。
2. The driven member is an intake valve and an exhaust valve of an internal combustion engine, a pair of the outer cam shaft and the inner cam shaft is provided corresponding to both valves, and each of the slider, the rotating member and the slider drive mechanism. Is provided corresponding to one valve, the outer drive gear is attached to the outer shaft body corresponding to the one valve, and the inner drive gear is attached to the inner shaft body connected to the outer shaft body by a slider, The outer driven gear is attached to the outer shaft body corresponding to the other valve, the inner driven gear is attached to the inner shaft body corresponding to the same valve, both driven gears mesh with both drive gears, and the outer driven gear and inner driven gear The cam angle adjusting device according to claim 1, further comprising a biasing member that biases the gears to rotate in opposite directions.
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