JPH0734820A - Intake/exhaust valve drive control device of internal combustion engine - Google Patents
Intake/exhaust valve drive control device of internal combustion engineInfo
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- JPH0734820A JPH0734820A JP18099093A JP18099093A JPH0734820A JP H0734820 A JPH0734820 A JP H0734820A JP 18099093 A JP18099093 A JP 18099093A JP 18099093 A JP18099093 A JP 18099093A JP H0734820 A JPH0734820 A JP H0734820A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、内燃機関の運転状態
に応じて吸気弁・排気弁の開閉時期や作動角を可変制御
する吸排気弁駆動制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an intake / exhaust valve drive control device for variably controlling the opening / closing timing and operating angle of an intake valve / exhaust valve according to the operating state of an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】吸気弁・排気弁の開閉時期や作動角を可
変制御する装置は、従来から種々の形式のものが提供さ
れているが、その一つとして例えば実開昭57−198
306号公報に記載されているものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, various types of devices for variably controlling the opening / closing timings and operating angles of intake / exhaust valves have been provided. One of them is, for example, Japanese Utility Model Publication 57-198.
Some are disclosed in Japanese Patent No. 306.
【0003】図9及び図10は、この従来の吸排気弁駆
動制御装置を示すもので、その概略を説明すれば、図中
2は駆動軸1の外周に回転自在に設けられて、吸気バル
ブ16をバルブスプリング17のばね力に抗して開作動
させるカムであって、この円筒状のカム2はカム軸受用
ブラケット3と駆動軸1にキー4を介して固設されたフ
ランジ部5とにより軸方向の位置決めがなされている。
また、カム2の一側部に係合溝6を有するフランジ部7
が形成されている一方、上記フランジ部5にも係合溝8
が形成され、かつ両フランジ部5,7間に円環状のディ
スク9が介装されている。このディスク9は、両側の対
向位置に上記両係合溝6,8に係合するピン10,11
が設けられているとともに、外周が制御環12に回転自
在に保持されている。この制御環12は、外周の突起1
2aを介してシリンダヘッド側の支持孔13に揺動自在
に支持されているとともに、該突起12aの反対側に位
置する歯車部12bがロッカシャフト14外周の歯車環
14aに噛合している。FIG. 9 and FIG. 10 show this conventional intake / exhaust valve drive control device. The outline thereof will be described. In the drawings, reference numeral 2 is rotatably provided on the outer periphery of a drive shaft 1, and an intake valve is shown. 16 is a cam for opening the valve 16 against the spring force of the valve spring 17, and the cylindrical cam 2 includes a cam bearing bracket 3 and a flange portion 5 fixed to the drive shaft 1 via a key 4. The axial positioning is performed by.
Further, the flange portion 7 having the engagement groove 6 on one side portion of the cam 2
On the other hand, the engaging groove 8 is formed in the flange portion 5 as well.
Is formed, and an annular disk 9 is interposed between the flange portions 5 and 7. The disk 9 has pins 10 and 11 which engage with the engaging grooves 6 and 8 at opposite positions on both sides.
Is provided, and the outer periphery is rotatably held by the control ring 12. This control ring 12 has a protrusion 1 on the outer circumference.
A gear portion 12b, which is swingably supported by a support hole 13 on the cylinder head side via 2a, is located on the opposite side of the projection 12a meshes with a gear ring 14a on the outer circumference of the rocker shaft 14.
【0004】そして、上記制御環12は、歯車環14a
及び歯車部12bを介して図外の駆動機構により機関運
転状態に応じて一方あるいは他方向へ揺動するようにな
っている。即ち、ディスク9の中心Cが図9に示す位置
にある場合は、駆動軸1とディスク9との回転中心が一
致し、したがってディスク9は、ピン11と係合溝8を
介して駆動軸1に等速で同期回転し、かつカム2はピン
10と係合溝6を介してディスク9に等速で同期回転す
る。The control ring 12 is a gear ring 14a.
A drive mechanism (not shown) swings in one or the other direction via the gear portion 12b according to the engine operating state. That is, when the center C of the disk 9 is at the position shown in FIG. 9, the rotation centers of the drive shaft 1 and the disk 9 coincide with each other, so that the disk 9 is driven by the drive shaft 1 via the pin 11 and the engaging groove 8. The cam 2 is synchronously rotated at a constant speed, and the cam 2 is synchronously rotated at a constant speed with the disk 9 through the pin 10 and the engaging groove 6.
【0005】また、機関運転状態の変化に伴い駆動機構
によってロッカアーム15を軸支するロッカシャフト1
4を回動させると、制御環12が突起12aを支点とし
て揺動し、これによってディスク9の中心Cが駆動軸1
の中心に対し偏心する。この状態では、係合溝6,8を
有するディスク9とピン10,11とによって一種の偏
心軸継手が構成され、カム2が駆動軸1に従動して回転
するものの、両者の回転速度は不等速となる。つまり、
駆動軸1の1回転の間に、ディスク9の回転位相が駆動
軸1に対して変化し、同時にカム2の回転位相もディス
ク9に対して変化する。したがって、カム2は、駆動軸
1に対し、図11の(a)に破線もしくは一点鎖線で示
すように位相差を生じ、この結果、同図(b)のよう
に、実線で示すバルブリフト特性を、破線もしくは一点
鎖線のように変化させることができる。Further, a rocker shaft 1 which supports a rocker arm 15 by a drive mechanism in accordance with a change in engine operating state.
When 4 is rotated, the control ring 12 swings around the projection 12a as a fulcrum, whereby the center C of the disk 9 is moved to the drive shaft 1
Eccentric to the center of. In this state, the disk 9 having the engaging grooves 6 and 8 and the pins 10 and 11 constitute a kind of eccentric shaft coupling, and the cam 2 rotates following the drive shaft 1, but the rotational speeds of both are not constant. It becomes constant speed. That is,
During one rotation of the drive shaft 1, the rotation phase of the disc 9 changes with respect to the drive shaft 1, and at the same time, the rotation phase of the cam 2 also changes with respect to the disc 9. Therefore, the cam 2 causes a phase difference with respect to the drive shaft 1 as indicated by the broken line or the alternate long and short dash line in FIG. 11A, and as a result, as shown in FIG. 11B, the valve lift characteristic indicated by the solid line. Can be changed like a broken line or an alternate long and short dash line.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置にあっては、図11の破線および一点鎖線で示
す間を、機関運転条件に応じて連続的に変化させるよう
にしているため、図9のように3者の中心が一致してい
る同心状態の期間は、実際には運転中ほとんど無く、運
転の大部分の期間では、各ピン10,11と係合溝6,
8との間で滑りを生じるようになる。このため、各ピン
10,11や係合溝6,8の対向内面6a〜8bが摩耗
し易く、経時的に、両者6,8、10,11間に比較的
大きな隙間が発生する。この結果、カムシャフト1の正
負の回転トルク変動に伴い打音が発生したり、バルブタ
イミングのずれが発生して制御精度が低下するといった
問題を生じる虞れがある。However, in the above-mentioned conventional apparatus, the period between the broken line and the alternate long and short dash line in FIG. 11 is continuously changed according to the engine operating condition. The concentric state period in which the centers of the three persons are coincident with each other as in 9 is practically almost nonexistent during the operation, and the pins 10, 11 and the engaging grooves 6,
8 and slippage will occur. Therefore, the facing inner surfaces 6a to 8b of the pins 10 and 11 and the engagement grooves 6 and 8 are easily worn, and a relatively large gap is generated between the pins 6, 8 and 10 with the passage of time. As a result, there is a possibility that a tapping sound may be generated due to the positive and negative rotational torque fluctuations of the camshaft 1 or a valve timing deviation may occur, resulting in deterioration of control accuracy.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、機関の回転に
同期して回転する駆動軸と、この駆動軸と同軸上に配設
され、かつ吸排気弁を駆動するカムを外周に有するカム
シャフトと、このカムシャフトの端部に設けられ、かつ
半径方向に沿って係合溝が形成されたフランジ部と、こ
のフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けら
れ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成されたフランジ
部と、上記両フランジ部の間に配設された揺動自在な環
状ディスクと、この環状ディスクの両側部に互いに反対
方向に突設されて、上記両フランジ部の各係合溝内に夫
々係合するピンと、上記環状ディスクを機関運転状態に
応じて揺動させる駆動機構と、を備えた吸排気弁駆動制
御装置において、上記環状ディスクを、上記駆動軸と略
同心な第1制御位置と、所定量偏心した第2制御位置と
に択一的に切換制御することを特徴としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a cam having a drive shaft that rotates in synchronization with the rotation of an engine and a cam that is arranged coaxially with the drive shaft and that drives an intake / exhaust valve on the outer periphery. A shaft, a flange portion provided at an end portion of the cam shaft and having an engagement groove formed along the radial direction, and a flange portion provided on the drive shaft side so as to face the flange portion and in the radial direction. A flange portion along which an engaging groove is formed, a swingable annular disc disposed between the both flange portions, and both side portions of the annular disc are provided so as to project in opposite directions to each other. An intake / exhaust valve drive control device comprising: a pin that engages in each engagement groove of a flange portion; and a drive mechanism that swings the annular disc in accordance with an engine operating state. First control position that is approximately concentric with the axis It is characterized in that alternatively switching control in a second control position by a predetermined eccentricity.
【0008】特に、請求項2の発明では、機関高速側で
第1制御位置に、低速側で第2制御位置に制御するよう
にした。Particularly, in the invention of claim 2, the engine is controlled to the first control position on the high speed side and to the second control position on the low speed side.
【0009】また請求項3の発明では、上記駆動機構が
油圧式駆動機構からなり、かつ油圧供給時に第1制御位
置に、油圧解除時に第2制御位置となることを特徴とし
ている。Further, the invention of claim 3 is characterized in that the drive mechanism is a hydraulic drive mechanism, and is in a first control position when hydraulic pressure is supplied and in a second control position when hydraulic pressure is released.
【0010】さらに、請求項4の発明では、摩耗を抑制
するために、上記ピンを環状ディスクの保持孔内に回転
自在に嵌合支持するとともに、上記係合溝の内側面に面
接触するように、ピンの突出部分に平面部を形成した。Further, according to the invention of claim 4, in order to suppress wear, the pin is rotatably fitted and supported in the holding hole of the annular disk, and is in surface contact with the inner surface of the engaging groove. In addition, a flat portion was formed on the protruding portion of the pin.
【0011】請求項5の発明では、上記ピンの円筒面と
上記平面部との間に生じる段部を一方のフランジ面に当
接させるとともに、上記保持孔を貫通したピンの基端面
を他方のフランジ面に当接させて、該ピンを軸方向に位
置決めするようにした。According to a fifth aspect of the present invention, the step portion formed between the cylindrical surface of the pin and the flat surface portion is brought into contact with one flange surface, and the base end surface of the pin penetrating the holding hole is the other. The pin was axially positioned by making contact with the flange surface.
【0012】[0012]
【作用】環状ディスクの中心が駆動軸の中心と合致して
いる第1制御位置では、カムシャフトは上記環状ディス
ク等を介して駆動軸に同期して等速で、つまり位相差な
しで回転する。この状態では、ピンと係合溝とは、実質
的に滑りを生じない。In the first control position in which the center of the annular disc is aligned with the center of the drive shaft, the camshaft rotates at a constant speed in synchronization with the drive shaft via the annular disc or the like, that is, without phase difference. . In this state, the pin and the engagement groove do not substantially slip.
【0013】一方、駆動機構によって環状ディスクが一
方向へ揺動した第2制御位置では、環状ディスクの中心
が駆動軸の中心から偏心するため、駆動軸とカムシャフ
トとが不等速で連動するようになり、回転中に位相差を
生じる。したがって、駆動軸側のフランジ部の係止溝と
一方側ピン並びにカムシャフト側のフランジ部の係止溝
と他方側のピンの摺動位置が、駆動軸の1回転毎に移動
する。これにより、バルブタイミングおよびその作動角
が変化する。この第2制御位置では、各ピンが係合溝と
滑りつつ回転力の伝達を行う。On the other hand, in the second control position in which the annular disc is swung in one direction by the drive mechanism, the center of the annular disc is eccentric from the center of the drive shaft, so that the drive shaft and the cam shaft work together at an unequal speed. As a result, a phase difference occurs during rotation. Therefore, the sliding positions of the engagement groove of the flange portion on the drive shaft side and the pin on one side, and the engagement groove of the flange portion on the cam shaft side and the pin on the other side move for each rotation of the drive shaft. As a result, the valve timing and its operating angle change. At the second control position, each pin transmits the rotational force while sliding on the engagement groove.
【0014】本発明では、上記第1制御位置と第2制御
位置とが択一的に切換制御されるので、運転時間の中の
かなりの期間でピンと係合溝との滑りがなくなり、その
摩耗が抑制される。特に、回転速度の高い機関高速側で
第1制御位置とすることにより、摩耗抑制の上で一層有
利となる。In the present invention, since the first control position and the second control position are selectively switched and controlled, the slip between the pin and the engagement groove is eliminated during a considerable period of the operating time, and the wear thereof is eliminated. Is suppressed. In particular, by setting the first control position on the engine high speed side where the rotation speed is high, it is further advantageous in suppressing wear.
【0015】また、駆動機構の油圧解除時に低速側に適
した第2制御位置となるようにすれば、油圧系統の万一
の故障時や油圧が不十分な始動時に、低速側に適したバ
ルブリフト特性となり、運転性悪化や始動性悪化を生じ
ない。Further, by setting the second control position suitable for the low speed side when the hydraulic pressure of the drive mechanism is released, the valve suitable for the low speed side is provided in the unlikely event of a failure of the hydraulic system or a start of insufficient hydraulic pressure. It has lift characteristics and does not cause deterioration of drivability and startability.
【0016】[0016]
【実施例】以下、この発明に係る吸排気弁駆動制御装置
の一実施例を図1〜図6に基づいて説明する。図におい
て、21は図外の機関クランク軸からスプロケットを介
して回転力が伝達される駆動軸、22は該駆動軸21の
外周に一定の隙間をもって配置され、かつ駆動軸21の
中心Xと同軸上に設けられた中空円筒状のカムシャフト
である。上記駆動軸21は、機関前後方向に延設されて
いると共に、中空状に形成されている。またカムシャフ
ト22は、各気筒毎に分割して構成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an intake / exhaust valve drive control device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the figure, 21 is a drive shaft to which rotational force is transmitted from an engine crankshaft (not shown) through a sprocket, 22 is arranged on the outer periphery of the drive shaft 21 with a certain gap, and is coaxial with the center X of the drive shaft 21. It is a hollow cylindrical camshaft provided above. The drive shaft 21 extends in the front-rear direction of the engine and has a hollow shape. The camshaft 22 is divided into cylinders.
【0017】上記カムシャフト22は、図示せぬシリン
ダヘッド上端部のカム軸受に回転自在に支持されている
と共に、図2に示すように、外周の所定位置に、吸気弁
23をバルブスプリング24のばね力に抗してバルブリ
フター25を介して開作動させる複数のカム26…が一
体に設けられている。また、カムシャフト22は、上述
したように複数個に分割形成されているが、その一方の
分割端部に、フランジ部27が設けられている。また、
この複数に分割されたカムシャフト22の端部間に、そ
れぞれスリーブ28と環状ディスク29が配置されてい
る。上記フランジ部27は、図4にも示すように、中空
部から半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝30が形
成されていると共に、環状ディスク29の一方の表面に
摺接するフランジ面27aを有している。The cam shaft 22 is rotatably supported by a cam bearing at the upper end of a cylinder head (not shown), and as shown in FIG. 2, an intake valve 23 and a valve spring 24 are provided at predetermined positions on the outer circumference. A plurality of cams 26 ... Which are opened against the spring force via the valve lifter 25 are integrally provided. The cam shaft 22 is divided into a plurality of pieces as described above, and the flange portion 27 is provided at one of the divided ends. Also,
A sleeve 28 and an annular disk 29 are arranged between the ends of the camshaft 22 divided into a plurality of parts. As shown in FIG. 4, the flange portion 27 is formed with an elongated rectangular engaging groove 30 extending in the radial direction from the hollow portion, and has a flange surface 27a that slidably contacts one surface of the annular disc 29. have.
【0018】上記スリーブ28は、小径な一端部がカム
シャフト22の他方の分割端部内に回転自在に挿入され
ている共に、駆動軸21外周に嵌合しており、かつ直径
方向に貫通した連結ピン31を介して該駆動軸21に連
結固定されている。また、スリーブ28の他端部に設け
られたフランジ部32は、カムシャフト22側のフラン
ジ部27と対向して位置し、かつ図5にも示すように、
半径方向に沿った細長い矩形状の係合溝33が形成され
ていると共に、外周面に環状ディスク29の他方の表面
に摺接するフランジ面28aを有している。上記係合溝
33は、カムシャフト22側フランジ部27の係合溝3
0と180°異なる反対側に配置されている。The sleeve 28 has a small-diameter one end rotatably inserted into the other split end of the camshaft 22, and is fitted to the outer periphery of the drive shaft 21 and is diametrically pierced. It is fixedly connected to the drive shaft 21 via a pin 31. Further, the flange portion 32 provided on the other end portion of the sleeve 28 is positioned so as to face the flange portion 27 on the camshaft 22 side, and as shown in FIG.
An elongated rectangular engagement groove 33 is formed along the radial direction, and a flange surface 28a that slidably contacts the other surface of the annular disk 29 is formed on the outer peripheral surface. The engagement groove 33 is the engagement groove 3 of the flange portion 27 on the camshaft 22 side.
It is arranged on the opposite side, which is different from 0 by 180 °.
【0019】上記環状ディスク29は、略ドーナツ板状
を呈し、内径がカムシャフト22の内径と略同径に形成
されていて、駆動軸21の外周面との間に環状の隙間部
Sが形成されていると共に、小巾の外周部29aが環状
のベアリングメタル34を介して制御環35の内周面に
回転自在に保持されている。また、互いに180°異な
る直径線上の対向位置にそれぞれ保持孔29b,29c
が貫通形成されており、該保持孔29b,29cには、
各係合溝30,33に係合する一対のピン36,37が
嵌合配置されている。この各ピン36,37は、互いに
カムシャフト軸方向へ逆向きに突出しており、円筒面か
らなる基部が保持孔29b,29c内に回転自在に嵌合
支持されていると共に、環状ディスク29表面から突出
する先端部に、図4及び図5に示すように、上記係合溝
30,33の対向内面30a,30b、33a,33b
と当接する2面巾状の平面部36a,36b、37a,
37bが形成されている。また、上記ピン36,37の
軸方向への位置決めは、突出方向については、ピン3
6,37の円筒面と上記平面部36a,36b、37
a,37bとの間に生じる段部36c,37cとフラン
ジ面27a,28aとの当接により、また後退方向につ
いては、上記保持孔29b,29cを貫通したピン3
6,37の基端面36d,37dとフランジ面28a,
27aとの当接により、それぞれ行われる。The annular disc 29 has a substantially toroidal plate shape, an inner diameter of which is substantially the same as the inner diameter of the cam shaft 22, and an annular gap S is formed between the annular disc 29 and the outer peripheral surface of the drive shaft 21. In addition, the outer peripheral portion 29a having a small width is rotatably held on the inner peripheral surface of the control ring 35 via the annular bearing metal 34. Further, the holding holes 29b and 29c are respectively provided at the facing positions on the diameter lines different from each other by 180 °.
Are formed through the holding holes 29b and 29c,
A pair of pins 36 and 37 that engage with the respective engagement grooves 30 and 33 are fitted and arranged. The pins 36 and 37 project in opposite directions to each other in the axial direction of the camshaft, and the base portion formed of a cylindrical surface is rotatably fitted and supported in the holding holes 29b and 29c, and also from the surface of the annular disc 29. As shown in FIG. 4 and FIG. 5, the projecting tip portion has opposing inner surfaces 30a, 30b, 33a, 33b of the engaging grooves 30, 33.
A flat portion 36a, 36b, 37a having a width across flats that abuts
37b is formed. In addition, the positioning of the pins 36 and 37 in the axial direction is performed by the pin 3 in the protruding direction.
6, 37 cylindrical surfaces and the flat surface portions 36a, 36b, 37
The contact between the stepped portions 36c, 37c and the flange surfaces 27a, 28a generated between the pins 3a, 37b, and the retreating direction causes the pin 3 penetrating the holding holes 29b, 29c.
6, 37 base end surfaces 36d, 37d and flange surface 28a,
It is carried out by the contact with 27a.
【0020】上記制御環35は、略円環状をなすととも
に、図2に示すように、外周の一部にボス部35aを有
し、該ボス部35aを貫通した揺動軸38を支点とし
て、駆動軸21の軸方向と直交する面に沿って上下に揺
動自在に構成されている。またボス部35aと反対側の
外周面にレバー部35bが半径方向に沿って突設されて
おり、該レバー部35bを介して駆動機構39により揺
動位置が制御されるようになっている。The control ring 35 has a substantially annular shape, and as shown in FIG. 2, has a boss portion 35a on a part of its outer periphery, and a swing shaft 38 penetrating the boss portion 35a is used as a fulcrum. It is configured to be vertically swingable along a plane orthogonal to the axial direction of the drive shaft 21. A lever portion 35b is provided on the outer peripheral surface opposite to the boss portion 35a so as to project in the radial direction, and the swinging position is controlled by the drive mechanism 39 via the lever portion 35b.
【0021】上記駆動機構39は、図2及び図6に示す
ように、シリンダヘッドの所定部位に互いに対向して形
成された第1,第2シリンダ40,41と、各シリンダ
40,41内に出没自在に嵌合した油圧ピストン42及
びリテーナ43と、上記第1シリンダ40内に画成され
る油圧室40aに油圧を給排して油圧ピストン42を進
退させる油圧回路44とを備えている。上記油圧ピスト
ン42及びリテーナ43は、互いに対向し、かつ両者の
先端の間で、上記レバー部35bの円弧状先端部を上下
方向から挾持するようになっている。As shown in FIGS. 2 and 6, the drive mechanism 39 includes first and second cylinders 40 and 41 formed at predetermined portions of the cylinder head so as to face each other, and inside the cylinders 40 and 41. It includes a hydraulic piston 42 and a retainer 43 that are fitted into each other in a retractable manner, and a hydraulic circuit 44 that advances and retracts the hydraulic piston 42 by supplying and discharging hydraulic pressure to and from the hydraulic chamber 40a defined in the first cylinder 40. The hydraulic piston 42 and the retainer 43 are opposed to each other and hold the arcuate tip end portion of the lever portion 35b in the vertical direction between the tip ends of the two.
【0022】上記第2シリンダ41内に設けられたリテ
ーナ43は、略有底円筒状に形成され、第2シリンダ4
1内に配設されたコイルスプリング45のばね力で突出
方向に付勢されている。また、このリテーナ43は、ス
トッパ部41bにより後退位置が規制されるようになっ
ており、このストッパ部41bに当接した最大後退位置
つまり油圧ピストン42の最大突出位置において、環状
ディスク29の回転中心Yと駆動軸21の中心Xとが同
心状態となるように設定されている。尚、図2の符号4
1cはエア抜き孔を示す。The retainer 43 provided in the second cylinder 41 is formed in a substantially cylindrical shape with a bottom, and the second cylinder 4
The spring force of the coil spring 45 arranged in the first unit 1 urges the coil spring 45 in the protruding direction. Further, the retracted position of the retainer 43 is regulated by the stopper portion 41b, and at the maximum retracted position in contact with the stopper portion 41b, that is, the maximum projected position of the hydraulic piston 42, the rotation center of the annular disc 29 is rotated. Y and the center X of the drive shaft 21 are set to be concentric. Incidentally, reference numeral 4 in FIG.
1c shows an air vent hole.
【0023】上記油圧回路44は、一端部が機関のオイ
ルパン46内に、他端部が油圧室40aにそれぞれ連通
した油通路47と、該油通路47のオイルパン46側に
設けられたオイルポンプ48と、該オイルポンプ48の
下流側に設けられた3ポート2位置型の電磁切換弁49
とから主として構成されている。尚、この油圧回路44
は、一般に機関潤滑系統を利用して構成され、オイルポ
ンプ48等を機関潤滑系統と共用したものとなる。上記
電磁切換弁49は、機関回転数や吸入空気量等の運転条
件信号に基づいてコントローラ50により切換制御され
る。具体的には、上記電磁切換弁49のON−OFFの
切換は、図8に示すような特性に沿って行われるように
なっており、低速側の領域AでOFFに、高速側の領域
BでONに、それぞれ制御される。そして、該電磁切換
弁49がON作動すると、油通路47が連通して、油圧
室40aに油圧が供給され、OFF作動すると油通路4
7下流部分とドレン通路51とが連通して油圧を解放す
るようになっている。尚、機関停止時には、電磁切換弁
49は、OFF状態に保たれる。The hydraulic circuit 44 has an oil passage 47, one end of which communicates with the oil pan 46 of the engine and the other end of which communicates with the hydraulic chamber 40a, and an oil provided on the oil pan 46 side of the oil passage 47. A pump 48 and a 3-port 2-position electromagnetic switching valve 49 provided on the downstream side of the oil pump 48.
It is mainly composed of and. The hydraulic circuit 44
Is generally configured using an engine lubrication system, and the oil pump 48 and the like are shared with the engine lubrication system. The electromagnetic switching valve 49 is switching-controlled by the controller 50 based on operating condition signals such as the engine speed and the intake air amount. Specifically, the ON / OFF switching of the electromagnetic switching valve 49 is performed in accordance with the characteristics as shown in FIG. 8. The low speed area A is OFF and the high speed area B is. Is turned on and controlled respectively. When the electromagnetic switching valve 49 is turned on, the oil passage 47 communicates with the hydraulic chamber 40a to supply hydraulic pressure, and when turned off, the oil passage 4 is opened.
7 The downstream portion and the drain passage 51 communicate with each other to release the hydraulic pressure. Incidentally, when the engine is stopped, the electromagnetic switching valve 49 is kept in the OFF state.
【0024】次に、上記のように構成された実施例の作
用について説明する。Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described.
【0025】先ず、高速側の領域Bでは、上述したよう
に、コントローラ50から電磁切換弁49にON信号が
出力される。これにより、オイルポンプ48から油通路
47に圧送された作動油はそのまま油圧室40aに供給
される。従って、該油圧室40aの内圧上昇に伴い油圧
ピストン42が図2,図6の実線で示すようにコイルス
プリング45のばね力に抗してレバー部35bを限界位
置まで押し下げるので、制御環35つまり環状ディスク
29の回転中心Yと駆動軸21の中心Xが合致する。こ
の場合は、環状ディスク29と駆動軸21との間に回転
位相差は生じず、またカムシャフト22の中心と環状デ
ィスク29の中心Yも合致しているため、両者22,2
9間の回転位相差も生じない。そのため、駆動軸21,
環状ディスク29およびカムシャフト22の3者は、ピ
ン36,37を介して等速で同期回転する。この結果、
図7の(A)の実線に示すようなバルブリフト特性が得
られる。また、このときには、ピン36,37と係合溝
30,33との間で実質的に滑りが生じないようにな
る。First, in the region B on the high speed side, as described above, the controller 50 outputs the ON signal to the electromagnetic switching valve 49. As a result, the hydraulic oil pressure-fed from the oil pump 48 to the oil passage 47 is directly supplied to the hydraulic chamber 40a. Therefore, as the internal pressure of the hydraulic chamber 40a rises, the hydraulic piston 42 pushes the lever portion 35b down to the limit position against the spring force of the coil spring 45 as shown by the solid lines in FIGS. The rotation center Y of the annular disk 29 and the center X of the drive shaft 21 coincide with each other. In this case, a rotational phase difference does not occur between the annular disc 29 and the drive shaft 21, and the center of the camshaft 22 and the center Y of the annular disc 29 also coincide with each other.
The rotation phase difference between 9 does not occur either. Therefore, the drive shaft 21,
The annular disc 29 and the camshaft 22 are rotated at a constant speed synchronously via the pins 36 and 37. As a result,
The valve lift characteristic as shown by the solid line in FIG. 7A is obtained. Further, at this time, substantially no slip occurs between the pins 36 and 37 and the engagement grooves 30 and 33.
【0026】一方、低速側の領域Aでは、コントローラ
50から電磁切換弁49にOFF信号が出力される。こ
れにより、油通路47の上流側を遮断すると共に、油通
路47の下流側とドレン通路51とが連通される。この
ため、油圧室40a内の油圧が解放され、油圧ピストン
42がバルブスプリング24及びコイルスプリング45
のばね力で後退する。従って、制御環35は、図2,図
6の一点鎖線で示すようにリテーナ43により押し上げ
られる形となり、揺動軸38を支点として上方へ揺動し
て、環状ディスク29の中心Yが駆動軸21の中心Xか
ら偏心する。この状態では、スリーブ28の係合溝33
とピン37並びにカムシャフト22の係合溝30とピン
36との摺動位置が駆動軸21の1回転毎に移動し、環
状ディスク29の角速度が変化する不等速回転になる。On the other hand, in the area A on the low speed side, the controller 50 outputs an OFF signal to the electromagnetic switching valve 49. As a result, the upstream side of the oil passage 47 is shut off, and the downstream side of the oil passage 47 and the drain passage 51 are connected. Therefore, the hydraulic pressure in the hydraulic chamber 40a is released, and the hydraulic piston 42 moves the valve spring 24 and the coil spring 45.
It retreats with the spring force of. Therefore, the control ring 35 is pushed up by the retainer 43 as shown by the alternate long and short dash line in FIGS. 2 and 6, and swings upward with the swing shaft 38 as a fulcrum so that the center Y of the annular disk 29 is driven by the drive shaft. It is eccentric from the center X of 21. In this state, the engagement groove 33 of the sleeve 28
The sliding position of the pin 37, the engagement groove 30 of the camshaft 22, and the pin 36 moves for each rotation of the drive shaft 21, and the rotation speed of the annular disk 29 becomes unequal rotation.
【0027】特に、一方の係止溝33とピン37の摺動
位置が駆動軸21の中心Xに接近する角度領域では、他
方の係止溝30とピン36の摺動位置が中心Xから離れ
る関係になる。この場合は、環状ディスク29は、駆動
軸21に対して角速度が小さくなり、さらに環状ディス
ク29に対しカムシャフト22の角速度も小さくなる。
したがって、カムシャフト22の角速度は、駆動軸21
に対して2重に減速された状態になる。逆に、一方の係
止溝33とピン37の摺動位置が駆動軸21の中心Xか
ら離間する角度領域では、他方の係止溝30とピン36
の摺動位置が中心Xに接近する関係になる。この場合
は、環状ディスク29は、駆動軸21に対して角速度が
大きくなり、さらに環状ディスク29に対しカムシャフ
ト22の角速度も大きくなる。したがって、カムシャフ
ト22の角速度は、駆動軸21に対して2重に増速され
た状態になる。In particular, in the angular region where the sliding position of the one locking groove 33 and the pin 37 approaches the center X of the drive shaft 21, the sliding position of the other locking groove 30 and the pin 36 moves away from the center X. Get involved. In this case, the annular disc 29 has a small angular velocity with respect to the drive shaft 21, and further the angular velocity of the camshaft 22 with respect to the annular disc 29 also becomes small.
Therefore, the angular velocity of the camshaft 22 is determined by the drive shaft 21.
It is in a state of being decelerated double. On the contrary, in the angular region where the sliding position of the one locking groove 33 and the pin 37 is separated from the center X of the drive shaft 21, the other locking groove 30 and the pin 36 are provided.
The sliding position of is close to the center X. In this case, the annular disc 29 has a large angular velocity with respect to the drive shaft 21, and the camshaft 22 also has a large angular velocity with respect to the annular disc 29. Therefore, the angular velocity of the camshaft 22 is doubled with respect to the drive shaft 21.
【0028】これにより、図7の(B)に一点鎖線で示
すように、駆動軸21とカムシャフト22との間で比較
的大きな位相差が与えられる。また、回転位相差の最
大,最小点の途中に同位相点(P点)が存在する。尚、
図7(B)の特性図では、カムシャフト22が相対的に
進む方向の位相差を正に、相対的に遅れる方向の位相差
を負にしてある。そして、カムシャフト22が相対的に
遅れ側となる領域(P1点以前の領域およびP2〜P3
の領域)に位置する吸気弁23の開弁時期は、上記位相
差に伴って遅れることになる。逆に、カムシャフト22
が相対的に進み側となる領域(P1〜P2の領域)に位
置する吸気弁23の閉弁時期は、位相差に伴って進むこ
とになる。従って、図7の(A)に一点鎖線で示すよう
なバルブリフト特性が得られ、その作動角は小さくな
る。As a result, a relatively large phase difference is provided between the drive shaft 21 and the cam shaft 22, as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 7 (B). Further, the same phase point (point P) exists in the middle of the maximum and minimum points of the rotational phase difference. still,
In the characteristic diagram of FIG. 7B, the phase difference in the direction in which the camshaft 22 relatively advances is positive, and the phase difference in the direction in which it is relatively delayed is negative. Then, a region in which the camshaft 22 is relatively behind (regions before the point P1 and P2 to P3
The valve opening timing of the intake valve 23 located in the area (1) is delayed due to the phase difference. On the contrary, the camshaft 22
The valve closing timing of the intake valve 23 located in the region (P1 to P2) on the relatively advanced side advances with the phase difference. Therefore, the valve lift characteristic as shown by the alternate long and short dash line in FIG. 7A is obtained, and the operating angle is reduced.
【0029】このように、低速側の領域Aで一点鎖線の
ような特性となることにより、低速域での充填効率が向
上し、低速トルクが増大する。しかも、開弁時期が遅れ
ることで、バルブオーバーラップが小さくなり、アイド
ル時の燃費が良好になるとともに、アイドル安定性が向
上する。As described above, the characteristics such as the one-dot chain line are provided in the low speed region A, so that the charging efficiency in the low speed region is improved and the low speed torque is increased. Moreover, since the valve opening timing is delayed, the valve overlap is reduced, the fuel efficiency at idle is improved, and the idle stability is improved.
【0030】逆に、高速側の領域Bでは、相対的に作動
角が大きく、閉弁時期が遅いため、高速域での充填効率
が向上する。しかも、バルブオーバーラップ増大による
排気効率向上により、高速域でのトルク,出力が向上す
る。On the contrary, in the region B on the high speed side, since the operating angle is relatively large and the valve closing timing is late, the charging efficiency in the high speed region is improved. Moreover, the exhaust efficiency is improved by increasing the valve overlap, which improves the torque and output in the high speed range.
【0031】そして、上記構成では、領域Aの偏心状態
と領域Bの同心状態とが択一的に切り換えられるので、
ピン36,37と係合溝30,33との間で滑りが生じ
ない期間が占める割合を大きく確保でき、その摩耗を抑
制できる。In the above structure, the eccentric state of the area A and the concentric state of the area B are selectively switched,
It is possible to secure a large proportion of the period in which no slip occurs between the pins 36 and 37 and the engagement grooves 30 and 33, and to suppress the wear.
【0032】しかも、各ピン36,37が回転自在であ
るとともに、その両側縁が平面部36a,36b,37
a,37bに形成されているため、各係止溝30,33
の対向内面30a,30b、33a,33bと常に面接
触状態で当接し、経時的な摩耗が一層抑制される。Moreover, the pins 36 and 37 are rotatable, and both side edges of the pins 36 and 37 are flat portions 36a, 36b and 37.
Since it is formed in a and 37b, each locking groove 30, 33
The abutting inner surfaces 30a, 30b, 33a, 33b always come into contact with each other in a surface contact state, and wear with time is further suppressed.
【0033】また、上記実施例では、ピン36,37と
係合溝30,33との摩耗の上で不利な高速域において
同心状態となり、その滑り接触が回避されるので、摩耗
がさらに効果的に抑制される。Further, in the above embodiment, the pins 36 and 37 and the engagement grooves 30 and 33 are in a concentric state in a high speed region, which is disadvantageous in terms of wear, and their sliding contact is avoided, so that wear is more effective. Suppressed to.
【0034】また上記実施例では、油圧室40aへの油
圧供給時に同心状態となり、油圧解放時に偏心状態つま
り低速用バルブリフト特性となる。従って、オイルポン
プ48による発生油圧が十分に高くならない機関始動時
においても、確実に低速用バルブリフト特性に保つこと
ができ、始動性ならびに始動直後の運転性を良好に得る
ことができる。しかも、万一、油圧系統の故障により油
圧を供給できないような場合でも低速用バルブリフト特
性に固定されるため、機関の運転が十分に可能となる。Further, in the above embodiment, when the hydraulic pressure is supplied to the hydraulic chamber 40a, the concentric state is established, and when the hydraulic pressure is released, the eccentric state, that is, the low speed valve lift characteristic is obtained. Therefore, even when the engine generated when the oil pressure generated by the oil pump 48 does not become sufficiently high, it is possible to reliably maintain the low speed valve lift characteristic, and it is possible to obtain good startability and drivability immediately after the start. Moreover, even if the hydraulic pressure cannot be supplied due to a failure of the hydraulic system, the valve lift characteristic for low speed is fixed, so that the engine can be sufficiently operated.
【0035】尚、本発明は上記実施例の構成に限定され
るものではなく、排気弁側あるいは吸気弁,排気弁の両
方に適用することも可能である。The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, but can be applied to the exhaust valve side or both the intake valve and the exhaust valve.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係る内燃機関の吸排気弁駆動制御装置によれば、回転
力を伝達する各ピンと係合溝との滑りがない運転期間を
比較的大きな割合で確保することができ、ピンと係合溝
との間の摩耗を抑制できる。As is clear from the above description, according to the intake / exhaust valve drive control device for an internal combustion engine according to the present invention, the operating periods in which there is no slip between the pins transmitting the rotational force and the engagement groove are compared. It can be ensured at a relatively large rate, and wear between the pin and the engagement groove can be suppressed.
【0037】また、高速側で油圧供給により同心状態と
なるようにすれば、高速時の摩耗促進を防止できるとと
もに、油圧の低い始動時に確実に低速用バルブリフト特
性とすることができ、始動性が向上する。Further, if the hydraulic pressure is supplied to the concentric state on the high speed side, it is possible to prevent wear acceleration at the high speed and to surely provide the low speed valve lift characteristic at the time of starting with low hydraulic pressure. Is improved.
【図1】本発明の一実施例の要部を示す一部破断図。FIG. 1 is a partially cutaway view showing a main part of an embodiment of the present invention.
【図2】図1のA矢視図。FIG. 2 is a view on arrow A in FIG.
【図3】本実施例の要部を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a main part of this embodiment.
【図4】図3のB−B線断面図。FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図5】図3のC−C線断面図。5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG.
【図6】駆動機構の構成を示す概略図。FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of a drive mechanism.
【図7】駆動軸とカムシャフトとの回転位相差の特性お
よびバルブリフト特性を対比して示す特性図。FIG. 7 is a characteristic diagram showing a characteristic of a rotational phase difference between a drive shaft and a cam shaft and a valve lift characteristic for comparison.
【図8】機関運転条件に対する切換制御の領域を示す特
性図。FIG. 8 is a characteristic diagram showing a region of switching control for engine operating conditions.
【図9】従来の吸排気弁駆動制御装置の断面図。FIG. 9 is a sectional view of a conventional intake / exhaust valve drive control device.
【図10】図9のD−D線断面図。10 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
【図11】従来の吸排気弁駆動制御装置の回転位相差特
性およびバルブリフト特性を示す特性図。FIG. 11 is a characteristic diagram showing a rotational phase difference characteristic and a valve lift characteristic of a conventional intake / exhaust valve drive control device.
21…駆動軸 22…カムシャフト 27…フランジ部 32…フランジ部 29…環状ディスク 30,33…係合溝 36,37…ピン 36a,36b、37a,37b…平面部 39…駆動機構。 21 ... Drive shaft 22 ... Cam shaft 27 ... Flange part 32 ... Flange part 29 ... Annular disk 30, 33 ... Engagement groove 36, 37 ... Pin 36a, 36b, 37a, 37b ... Plane part 39 ... Drive mechanism.
Claims (5)
と、 この駆動軸と同軸上に配設され、かつ吸排気弁を駆動す
るカムを外周に有するカムシャフトと、 このカムシャフトの端部に設けられ、かつ半径方向に沿
って係合溝が形成されたフランジ部と、 このフランジ部に対向するように上記駆動軸側に設けら
れ、かつ半径方向に沿って係合溝が形成されたフランジ
部と、 上記両フランジ部の間に配設された揺動自在な環状ディ
スクと、 この環状ディスクの両側部に互いに反対方向に突設され
て、上記両フランジ部の各係合溝内に夫々係合するピン
と、 上記環状ディスクを機関運転状態に応じて揺動させる駆
動機構と、 を備えた吸排気弁駆動制御装置において、 上記環状ディスクを、上記駆動軸と略同心な第1制御位
置と、所定量偏心した第2制御位置とに択一的に切換制
御することを特徴とする内燃機関の吸排気弁駆動制御装
置。1. A drive shaft that rotates in synchronism with the rotation of an engine, a cam shaft that is arranged coaxially with the drive shaft, and has a cam that drives an intake and exhaust valve on the outer periphery, and an end of the cam shaft. And a flange portion provided on the drive shaft side so as to face the flange portion, and an engagement groove formed along the radial direction. A flange portion, a swingable annular disc disposed between the flange portions, and projecting in opposite directions to both side portions of the annular disc, in the engagement grooves of the flange portions. An intake / exhaust valve drive control device comprising: a pin that engages with each other; and a drive mechanism that swings the annular disc in accordance with an engine operating state, wherein the annular disc has a first control substantially concentric with the drive shaft. Position and a certain amount of eccentricity Intake and exhaust valve drive control device for an internal combustion engine characterized by alternatively be switching control in a control position.
第2制御位置に制御することを特徴とする請求項1記載
の内燃機関の吸排気弁駆動制御装置。2. The intake / exhaust valve drive control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the high speed side of the engine is controlled to a first control position and the low speed side is controlled to a second control position.
り、かつ油圧供給時に第1制御位置に、油圧解除時に第
2制御位置となることを特徴とする請求項2記載の内燃
機関の吸排気弁駆動制御装置。3. The intake / exhaust system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the drive mechanism is a hydraulic drive mechanism, and is in a first control position when hydraulic pressure is supplied and in a second control position when hydraulic pressure is released. Valve drive controller.
転自在に嵌合支持するとともに、上記係合溝の内側面に
面接触するように、ピンの突出部分に平面部を形成した
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の内燃
機関の吸排気弁駆動制御装置。4. The pin is rotatably fitted and supported in a holding hole of an annular disk, and a flat portion is formed on a protruding portion of the pin so as to come into surface contact with an inner surface of the engaging groove. The intake / exhaust valve drive control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3.
生じる段部を一方のフランジ面に当接させるとともに、
上記保持孔を貫通したピンの基端面を他方のフランジ面
に当接させて、該ピンを軸方向に位置決めすることを特
徴とする請求項4記載の内燃機関の吸排気弁駆動制御装
置。5. A step portion formed between the cylindrical surface of the pin and the flat surface portion is brought into contact with one flange surface, and
5. The intake / exhaust valve drive control device for an internal combustion engine according to claim 4, wherein a base end surface of the pin passing through the holding hole is brought into contact with the other flange surface to position the pin in the axial direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18099093A JPH0734820A (en) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Intake/exhaust valve drive control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18099093A JPH0734820A (en) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Intake/exhaust valve drive control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0734820A true JPH0734820A (en) | 1995-02-03 |
Family
ID=16092815
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18099093A Pending JPH0734820A (en) | 1993-07-22 | 1993-07-22 | Intake/exhaust valve drive control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0734820A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007198367A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Hitachi Ltd | Variable valve gear for internal combustion engine |
-
1993
- 1993-07-22 JP JP18099093A patent/JPH0734820A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007198367A (en) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Hitachi Ltd | Variable valve gear for internal combustion engine |
US7703424B2 (en) | 2005-12-28 | 2010-04-27 | Hitachi, Ltd. | Variable valve actuation system of internal combustion engine |
US8095298B2 (en) | 2005-12-28 | 2012-01-10 | Hitachi, Ltd. | Variable valve actuation system of internal combustion engine |
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