JPH0734824A - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 カムシャフトの回転トルク変動に伴う打音や
摩耗の防止やレイアウトの自由等を向上させつつ、ディ
スクハウジングの揺動量を大きくして弁の作動角の制御
巾を拡大すると共に、作動不良を防止する。 【構成】 駆動軸２１に連結されたスリーブのフランジ
部とカムシャフト２２のフランジ部との間に、円環状の
ディスクハウジング３４が揺動自在に設けられている。
環状ディスク２９の中心Ｙと駆動軸２１の中心Ｘを、デ
ィスクハウジング３４の揺動に伴い偏心させる。ディス
クハウジング３４の一端部に設けられた第１偏心カム４
１の回転角度範囲を約７０°に設定する一方、他端部に
設けられた第２偏心カム４３の回転角度範囲を１８０°
に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の運転状態に
応じて吸気・排気弁の開閉時期を可変制御する吸排気弁
駆動制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来の装置としては種々提供さ
れているが、その一つとして例えば本出願人が先に出願
した特願平４−１７２６６５号に記載されたものがあ
る。

【０００３】概略を説明すれば、機関のクランク軸から
スプロケットを介して回転力が伝達される駆動軸と、該
駆動軸の外周に一定の隙間をもって配置され、かつ駆動
軸と相対回転自在に設けられた複数のカムシャフトと、
該各カムシャフトの間に配置され、駆動軸の軸心に対し
て略径方向へ揺動自在に設けられた複数の環状ディスク
ハウジングと、該各ディスクハウジングの内周に回転自
在に支持され、かつ駆動軸とカムシャフトと連繋しつつ
ディスクハウジングの揺動に伴い中心が駆動軸の軸心と
偏心動するディスクとを備えている。

【０００４】また、前記ディスクハウジングは、一端部
の第１カム孔に第１偏心カムが回転自在に設けられてい
る一方、他端部の第２カム孔内に第２偏心カムが回転自
在に設けられている。前記第１偏心カムは、一端がシリ
ンダヘッドに保持された支軸によって回転自在に支持さ
れている一方、第２偏心カムには、駆動機構の油圧アク
チュエータの制御シャフトが連結されている。

【０００５】そして、機関運転状態の変化に伴い前記油
圧アクチュエータによって制御シャフトを所定の角度回
動させると、第２偏心カムが一方向へ所定の角度範囲で
回動する。そしてこれに追従して第１偏心カムも同方向
へ所定の角度範囲で回動する。このため、各ディスクハ
ウジングが第１偏心カムを揺動支点として駆動軸の軸心
に対して略径方向へ揺動し、これに伴いディスクも同様
に揺動して、その中心が駆動軸の軸心と偏心する。

【０００６】依って、駆動軸の１回転毎にディスクの回
転位相が駆動軸に対して変化し、同時にカムシャフト
（カム）の回転位相もディスクに対して変化する。した
がって、カムは駆動軸に対して、ディスクの駆動軸に対
する位相差の２倍の位相差で回転する。この結果、バル
ブタイミングをカムの位相差に応じて可変にすることが
可能になる。

【０００７】また、ディスクハウジングを、第１，第２
偏心カムによって揺動させるようにしたため、カムシャ
フトの回転トルク変動に起因するディスクハウジングの
交番荷重による打音や摩耗等の発生を防止できると共
に、両偏心カムの大きさや相対的な取付位置をディスク
の偏心量や初期偏心位置などに応じて自由に設定するこ
とが可能になり、レイアウトの自由度が向上し、かつ装
置のコンパクト化が図れるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に２つの偏心カムを用いてディスクハウジングを介して
ディスクを偏心動させる構成のものにあっては、前記の
ような装置の小型化やレイアウトの自由度の向上等の優
れた作用効果が得られるものの、両偏心カムの相対的な
回転角度は、装置の作動性やディスクの偏心量に大きな
影響を与えており、夫々の回転角度の設定如何によって
は、バルブタイミングの高精度な制御が阻害されてしま
う惧れがある。

【０００９】即ち、駆動側の第２偏心カムは、回転角度
が小さい（例えば９０°以下）場合は、ディスクハウジ
ングの揺動量つまりディスクの偏心量が小さくなり、こ
の結果、カムの角速度の変化量が小さくなってしまう。
また、前述のようにカムシャフトに発生する回転トルク
変動に伴うディスクハウジングの交番荷重が、制御シャ
フトに大きなモーメントとして作用し、この変動荷重が
油圧アクチュエータに回転振動として伝達されて、該油
圧アクチュエータの回転制御作用に支障を招く惧れがあ
る。

【００１０】また、追従側の第１偏心カムは、その回転
角度を約１８０°近くまで拡大すると、第１カム孔の内
周面との摩擦抵抗が増加してセルフロックして、作動不
良を招く惧れがある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記両偏心カ
ムを用いた場合の不具合点を解消するために案出された
もので、まず、請求項１の発明は、機関から回転力が伝
達される駆動軸と、該駆動軸の同軸上に相対回転自在に
設けられて、外周面に吸排気弁を開作動させるカムを有
するカムシャフトと、前記駆動軸の軸心に対して略径方
向へ揺動自在に設けられたディスクハウジングと、前記
ディスクハウジングの支持孔内に回転自在に支持され、
かつ前記駆動軸とカムシャフトとを連繋しつつディスク
ハウジングの揺動に伴い中心が駆動軸の軸心と偏心動す
るディスクと、ディスクハウジングの一端部に有する第
１カム孔内に回転自在に設けられ、該ディスクハウジン
グの一端部に支軸を介して揺動自在に設けられる第１部
材と、ディスクハウジングの他端部に揺動自在に設けら
れ、かつ駆動機構により駆動して前記第１部材の追従運
動を得てディスクハウジングを揺動させる第２部材とを
備えた吸排気弁駆動制御装置であって、 前記第１部材
の揺動範囲を所定値以下に設定すると共に、第２部材の
揺動範囲を第１部材より大きく設定したことを特徴とし
ている。

【００１２】請求項２の発明は、機関から回転力が伝達
される駆動軸と、該駆動軸の同軸上に相対回転自在に設
けられて、外周面に吸排気弁を開作動させるカムを有す
るカムシャフトと、前記駆動軸の軸心に対して略径方向
へ揺動自在に設けられたディスクハウジングと、前記デ
ィスクハウジングの支持孔内に回転自在に支持され、か
つ前記駆動軸とカムシャフトとを連繋しつつディスクハ
ウジングの揺動に伴い中心が駆動軸の軸心と偏心動する
ディスクと、ディスクハウジングの一端部に有する第１
カム孔内に回転自在に設けられ、該ディスクハウジング
の一端部を支軸を介して揺動自在に支持する第１偏心カ
ムと、ディスクハウジングの他端部に有する第２カム孔
に回転自在に設けられ、駆動機構により回転駆動して前
記第１偏心カムの追従回転を得てディスクハウジングを
揺動させる第２偏心カムとを備えた吸排気弁駆動制御装
置であって、前記第１偏心カムの回転角度範囲を所定値
以下に設定すると共に、前記第２偏心カムの回転角度範
囲を第１偏心カムよりも大きく設定したことを特徴とし
ている。

【００１３】請求項３の発明は、ディスクハウジングを
吸気弁側と排気弁側の両方に跨がって設けると共に、該
ディスクハウジングの両端部に有する一対の支持孔内
に、吸気側ディスクと排気側ディスクとを回転自在に支
持し、かつディスクハウジングの一端部に有する第１カ
ム孔に、前記第１偏心カムを回転自在に設けると共に、
他端側部に有する第２カム孔に駆動機構によって回転駆
動する第２偏心カムを回動自在に設け、かつ前記第１偏
心カムの回転角度範囲を所定値以下に設定すると共に、
前記第２偏心カムの回転角度範囲を第１偏心カムよりも
大きく設定したことを特徴としている。

【００１４】

【作用】本発明によれば、例えば、請求項２の発明にお
ける第１偏心カムの回転角度を例えば約７０°以下に設
定し、第２偏心カムの回転角度を約１８０°に設定する
と、第１偏心カムの回転角度が小さいため、第１カム孔
との摩耗抵抗が減少して、セルフロック等の発生が防止
される。一方、第２偏心カムの回転角度を最大にするこ
とにより、ディスクハウジングの揺動量つまりディスク
の駆動軸に対する偏心量が最大となり、駆動軸とカムシ
ャフトの角速度変化量を大きくすることができる。

【００１５】また、請求項３の発明によれば、単一のデ
ィスクハウジングで、吸排気側の両ディスクを一緒に偏
心動させることができるため、個々に偏心動させる場合
に比較して吸・排気弁の相対的な開閉時期制御がより正
確になる。

【００１６】

【実施例】図１〜図７は請求項１及び２の発明に係る吸
排気弁駆動制御装置を吸気側に適用した第１実施例を示
し、２１は図外の機関の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状のカムシャフトで
あって、前記駆動軸２１は、機関前後方向に延設されて
いると共に、軽量化を図るために内部中空状に形成され
ている。

【００１７】前記カムシャフト２２は、シリンダヘッド
２０上端部に有するカムブラケット２０ａに回転自在に
支持されていると共に、図１〜図３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、長手方向の所定位置で軸直角方向から分割
形成されていると共に、一方側の分割端部にフランジ部
２７が設けられている。また、この両分割端部間にスリ
ーブ２８と環状ディスク２９が配置されている。前記フ
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が形成されてお
り、また、その外周面の円周方向に環状ディスク２９の
一側面に摺接する突起面２７ａが一体に設けられてい
る。

【００１８】前記スリーブ２８は、小径な一端部２８ｂ
がカムシャフト２２の前記他方側の分割端部内に回転自
在に挿入している共に、略中央位置に直径方向に貫通し
た連結軸３１を介して駆動軸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、図５にも示すように前記係止溝３０と反対側
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の他側面に
摺接する突起面２８ａが一体に設けられている。

【００１９】前記環状ディスク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、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が環状のデ
ィスクハウジング３４の中央に有する支持孔３４ａの内
周面に金属製の環状ベアリング部材３５を介して回転自
在に支持されている。また、直径線上の対向位置に貫通
形成されたピン孔２９ｂ，２９ｃには、各係合溝３０，
３３に係入する一対のピン３６，３７が設けられてい
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、基部がピン孔２９ｂ，２９
ｃ内に回転自在に支持されていると共に、先端部の両側
縁に図４及び図５に示すように前記係合溝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。

【００２０】前記ディスクハウジング３４は、図１に示
すように略円環状を呈し、外周の上端両側部に有するボ
ス部３４ｂ，３４ｃの一方側に第１カム孔３８がカムシ
ャフト２２軸方向に貫通形成されていると共に、他方側
に第２カム孔３９が貫通形成されている。そして、前記
第１カム孔３８内には、支軸４０に支持された追従側の
第１偏心カム４１が回動自在に設けられている一方、第
２カム孔３９内には、制御シャフト４２に固定用孔４３
ａを介して固定された駆動側の第２偏心カム４３が回動
自在に設けられている。したがって、ディスクハウジン
グ３４は、第１偏心カム４１を介して支軸４０に揺動自
在に支持されていると共に、第２偏心カム４３によって
揺動するようになっている。

【００２１】具体的に説明すれば、前記支軸４０は、図
３に示すようにその基部がシリンダヘッド２０の上端部
に固定されたブラケット４４に有する固定孔４４ａ内に
圧入固定されている一方、先端部が第１偏心カム４１の
挿通孔４１ａ内に摺動自在に挿通して、該第１偏心カム
４１を回動自在に支持している。また、第１偏心カム４
１は、図１及び図２に示すようにリング状を呈し、外径
が第１カム孔３８の内径より若干小さく設定されている
と共に、周方向の肉厚は薄肉部４１ｂと対向する部位が
最大厚肉部４１ｃとなるように漸次変化している。ま
た、その中心Ｐ１が支軸４０の軸心Ｑ１から所定量ε１
偏倚している。尚、この第１偏心カム４１は、支軸４０
の先端部外周に嵌着されたスナップリング６０によって
該支軸４０からの抜け出しが防止されるようになってい
る。

【００２２】更に、前記第２偏心カム４３は、第１偏心
カム４１よりも小径に形成されていると共に、その中心
Ｐ２が制御シャフト４２の軸心Ｑ２から所定量ε２偏倚
しており、第１偏心カム４１の偏倚量ε１と同一になっ
ている。また、制御シャフト４２は、支軸４０と並行に
機関の前後方向に沿って延設されて、所定部位がシリン
ダヘッド２０上の図外の軸受に支持されていると共に、
駆動機構４５によって回転制御されるようになってい
る。

【００２３】そして、前記第１偏心カム４１は、図１に
示すように支軸４０の軸心Ｑ１を中心としたその回転角
度θ２が約７０°に設定されている一方、第２偏心カム
４３は、制御シャフト４２の軸心Ｑ２を中心としたその
回転角度θ１がディスクハウジング３４の揺動方向と並
行な水平線Ｚを基準とした１８０°に設定されている。

【００２４】前記駆動機構４５は、図６及び図７に示す
ように制御シャフト４２の一端部に設けられた油圧アク
チュエータ４６と、油圧アクチュエータ４６に油圧を給
排する油圧回路４７とを備えている。

【００２５】前記油圧アクチュエータ４６は、シリンダ
ヘッド２０にブラケット６１を介して固定された筒状ハ
ウジング４８と、該筒状ハウジング４８内に回転自在に
設けられた２枚羽根の回転ベーン４９と、該回転ベーン
４９に隔成されて、対角線上に位置する各第１油室５
０，５０及び第２油室５１，５１とを備えており、前記
回転ベーン４９が制御シャフト４２に連結されている。

【００２６】前記油圧回路４７は、第１，第２油室５
０，５１に油圧を給排する一対の第１，第２油通路５２
ａ，５２ｂと、該両油通路５２ａ，５２ｂの端部に設け
られた４ポート２位置型の電磁切換弁５３と、オイルメ
インギャラリ５４の上流端に設けられたオイルポンプ５
５と、各油通路５２ａ，５２ｂと適宜連通してオイルパ
ン５６内に作動油を戻すドレン通路５７と、ポンプ吐出
圧を一定圧に制御するリリーフバルブ５８とを備えてい
る。

【００２７】更に、前記電磁切換弁５３は、機関回転数
や吸気空気量等の信号に基づいて現在の機関運転状態を
検出するコントローラ５９からのＯＮ−ＯＦＦ信号によ
って切り換え作動し、ＯＦＦ信号によってオイルポンプ
５５と第１油通路５２ａとを連通させると共に、第２油
通路５２ｂとドレン通路５７を連通させ、ＯＮ信号によ
って前記とは逆に連通させるようになっている。

【００２８】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、機関低速低負荷時には、コントローラ５９から電
磁切換弁５３にＯＮ信号が出力されてオイルポンプ５５
から吐出された油圧が第１油室５０，５０内に流入する
一方、第２油室５１，５１内の作動油がドレン通路５７
からオイルパン５６内に排出される。このため、回転ベ
ーン４９が図中反時計方向に回転して制御シャフト４２
を同方向に回転させる。したがって、第２偏心カム４３
は、図１に示すように、破線位置から図中反時計方向へ
回転して、実線で示す１８０°の角度位置まで回転し、
最大厚肉部４３ｃが図中左側から右側に移動する。

【００２９】依って、ディスクハウジング３４は、第１
カム孔３８及び第１偏心カム４１を介して支軸４０を支
点としてε１，ε２の量だけ揺動し、環状ディスク２９
の中心Ｙが駆動軸２１（カムシャフト２２）の中心Ｘと
偏心する。つまり、第２偏心カム４３の回転に伴い第１
偏心カム４１も同一方向へ追従回転して、環状ディスク
２９の中心Ｙを駆動軸２１の中心Ｘから図中右方向へ所
定量Ｅだけ偏心動させる。したがって、スリーブ２８側
の係止溝３３とピン３７並びにカムシャフト２１側の係
止溝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の角速度が変化して不等
角速度回転になる。

【００３０】即ち、係止溝３０とピン３６の摺動位置が
駆動軸２１の中心Ｘに接近する場合は、係止溝３３とピ
ン３７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
度が大きくなり、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は、駆動軸２１に対して、部分的に２重に増速され
た状態になる。

【００３１】一方、機関が高速高負荷域に移行した場合
は、コントローラ５９から電磁切換弁５３にＯＦＦ信号
が出力されて、第１油室５０，５０内の作動油がドレン
通路５７から排出されると共に、第２油室５１，５１内
にオイルポンプ５５から油圧が圧送され、回転ベーン４
９が逆に時計方向に回転する。したがって、第１偏心カ
ム４１は、図１に示すように時計方向に回転して、原状
位置に戻り、これによってディスクハウジング３４も第
１偏心カム４１の時計方向の回動を介して元の位置に揺
動し、環状ディスク２９の中心Ｙが駆動軸２１の中心Ｘ
と合致する。

【００３２】依って、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２２，２９間の回転位相差も生じない。し
たがって、駆動軸２１の回転に伴い連結軸３１を介して
スリーブ２８が同期回転すると共に、スリーブ側の係止
溝３３とピン３７，環状ディスク２９，ピン３６，カム
シャフト２２側の係止溝３０を介してカムシャフト２２
も同期回転する。

【００３３】この結果、該夫々の角速度の変化に基づき
カムシャフト２２及びカム２６と駆動軸２１との回転位
相差は、図８Ａに示すように変化し、バルブタイミング
は同図Ｂに示すようにバルブリフトを一定のままカムシ
ャフト２２の位相差に応じて変化する。

【００３４】つまり、カムシャフト２２の角速度が相対
的に大きい場合は、駆動軸２１に対する回転位相は両者
２１，２２が等速になるまで進み、やがてカムシャフト
２２の角速度が相対的に小さくなると回転位相は両者２
１，２２が等速になるまで遅れる。そして、図８Ａで示
すように回転位相差の最大，最小点の途中に同位相点
（Ｐ点）が存在し、同図の破線で示す回転位相の変化で
は、Ｐ点よりも前の吸気弁２３の開弁時期が遅れ、Ｐ点
より後の閉弁時期は進み、図８Ｂの破線で示すように弁
の作動角が小さくなる。したがって、前記のように機関
低速低負荷域では、吸気弁２３のバルブタイミングが図
８Ｂの破線で示すように作動角が小さくなり、開時期が
少し遅れ、閉時期が早くなる。これによって、吸排気弁
のバルブオーバラップが小さくなり、燃焼室の残留ガス
が減少し、安定した燃焼により燃費の向上が図れる。ま
た、早い閉時期により、吸気充填効率が向上し、低速ト
ルクを高めることができる。

【００３５】一方、高速高負荷域では、図８Ｂの実線で
示すように作動角が大きくなり、同時期が早くなると共
に、閉時期が遅くなるため、吸気慣性力を利用した吸気
充填効率が向上し、高出力化が図れる。尚、斯る高速高
負荷域において、偏心カム４３をさらに時計方向に回動
させて、図１のディスクハウジング３４及び環状ディス
ク２９を最大右方向に揺動させれば、図８Ｂの一点鎖線
で示すように吸気弁２３の作動角が一層大きくなり、高
出力化を助長することができる。

【００３６】このように、本実施例では、機関運転変化
に応じてバルブタイミングを高精度に可変制御できるこ
とは勿論のこと、ディスクハウジング３４を、第１，第
２偏心カム４１，４３を用いて揺動させるようにしたた
め、カムシャフト２２の回転トルク変動に起因するディ
スクハウジング３４の交番荷重による打音や摩耗等の発
生を確実に防止できる。

【００３７】また、ディスクハウジング３４を、前述の
ように２つの偏心カム４１，４３によって支持している
ため、該両偏心カム４１，４３の大きさや相対的な取付
位置を環状ディスク２９の偏心量や初期偏心位置及び回
転方向などによって自由に設定することが可能になる。
このため、レイアウトの自由度が向上すると共に、装置
のコンパクト化が図れる。しかも、両偏心カム４１，４
３で支持するため、ディスクハウジング３４や環状ディ
スク２９と駆動軸２１との製造時における位置決めや所
謂芯出し作業が極めて容易になる。

【００３８】しかも、この実施例では、第１偏心カム４
１の回転角度よりも第２偏心カム４３の方を大きく設定
して、１８０°としたため、ディスクハウジング３４の
揺動量ε１，ε２が第２偏心カム４３の他の回転角度
中、最も大きくなる。したがって、環状ディスク２９に
対する駆動軸２１とカムシャフト２２の角速度の変化量
が大きくなり、バルブタイミング制御巾を拡大すること
ができる。また、回転角度変換量を増加させることが可
能になることにより、油圧アクチュエータ４６の制御分
解能力が大きくなり、該アクチュエータ４６の制御精度
を向上させることができる。

【００３９】また、回転角度変換量の増加により、ディ
スクハウジング３４の揺動中におけるカムシャフト２２
の回転トルク変動に起因して発生する交番荷重が小さく
なり、油圧アクチュエータ４６への伝達性が低下する。

【００４０】一方、第１偏心カム４１の回転角度を十分
に小さく設定したため、回転時における該第１偏心カム
４１に対する支軸４０外周面と第１カム孔３８内周面と
の摺動摩擦抵抗が十分に小さくなり、常時円滑な作動が
得られ、セルフロック等の作動不良が防止される。

【００４１】図９は本発明の第２実施例を示し、この実
施例では第１偏心カム４１の回転角度範囲を約７０°に
設定したのに対し、第２偏心カム４３を約１１０°に設
定したものである。

【００４２】したがって、この実施例はディスクハウジ
ング３４の揺動量が第１実施例よりも若干小さくなるも
のの、第１偏心カム４１のセルフロック等の作動不良を
確実に防止できる。

【００４３】尚、他の作用効果は第１実施例と同様であ
る。

【００４４】図１０及び図１１は、請求項３の発明に係
る実施例を示し、駆動制御装置を吸気弁２３側と排気弁
６２側の両方に適用したものである。即ち、各吸気弁２
３と各排気弁６２の上方位置に一対の中空状の駆動軸２
１，６３と、該駆動軸２１，６３の同軸上に設けられて
外周に夫々カム２６，６４を有するカムシャフト２２，
６５と該カムシャフト２２，６５やスリーブに一体に有
するフランジ部等を有している。

【００４５】また、ディスクハウジング６６は、吸気弁
２３側と排気弁６２側とに跨がった単一に形成され、両
端部に有する支持孔６６ａ，６６ｂ内に吸気側の環状デ
ィスク２９と排気側の環状ディスク６７が回転自在に支
持されている。更に、ディスクハウジング６６の各支持
孔６６ａ，６６ｂの上端部には、第１，第２カム孔６
８，６９が形成されており、第１カム孔６８内には、支
軸７０に挿通孔７１ａを介して回転自在に支持された第
１偏心カム７１が、第２カム孔６９内には制御シャフト
７２に固定用孔７３ａを介して固定された第２偏心カム
７３が夫々回動自在に設けられている。また、支軸７０
は、制御シャフト７２よりも小径に形成されている一
方、第１偏心カム７１は第２偏心カム７３よりも大径に
形成されている。

【００４６】更に、第１，第２偏心カム７１，７３はそ
の回転角度範囲が異なっている。つまり、第１偏心カム
７１の回転角度θ１は、前述と同様に約７０°に設定さ
れているのに対し、第２偏心カム７３の回転角度θ２
は、第１実施例と同様にディスクハウジング６６の揺動
方向の水平線Ｚを基準として１８０°に設定されてい
る。

【００４７】尚、他の駆動機構４５等の構成は、第１実
施例と同様である。また、吸気側のカム２６と排気側の
カム６４は、夫々予めオーバーラップ量を考慮した所定
のカムプロフィールに設定されている。

【００４８】したがって、この実施例によれば、機関低
速低負荷時などには、駆動機構４５によって制御シャフ
ト７２が図１０の同心位置から図中時計方向に回転し、
第２偏心カム７３も図１１に示すように同方向へθ１
（１８０°）角度位置まで回転すると共に、第１偏心カ
ム７１もθ２（７０°）の角度範囲を追従回転する。

【００４９】依って、ディスクハウジング６６は、全体
が第１偏心カム７１を介して支軸７０を支点として揺動
し、両環状ディスク２９，６７の中心Ｙ・Ｙが駆動軸２
１，６３の中心Ｘ・Ｘから図中右方向へ所定量Ｅだけ大
きく偏心する。したがって、各環状ディスク２９，６７
の角速度が大きく変化して不等角速度回転になる。

【００５０】このため、バルブタイミングは、吸気弁２
３の作動角が十分に小さくなり、開時期が遅れ、閉時期
が早くなる。一方、排気弁６２の作動角も若干小さくな
り開時期が若干遅れ、閉時期が時期早くなる。この結
果、バルブオーバーラップが小さくなり、前述と同様に
燃焼の安定化により燃費の向上が図れると共に、吸気充
填効率の向上により低速トルクの向上が図れる。

【００５１】一方、機関高速高負荷時には、駆動機構４
５によって両カム７１，７３がさらに時計方向へ７０°
及び１８０°回転して原状位置に戻るため、両環状ディ
スク２９，６７も図１０に示すように偏心動して、中心
Ｙ・Ｙが駆動軸２１，６３の中心Ｘ・Ｘと合致する。依
って、前述と同様に駆動軸２１，６３と両カムシャフト
２２，６５との回転位相差も生じない。この結果、バル
ブタイミングは、吸気・排気弁２３，６２の作動角が大
きくなり、略同一の大きさになる。したがって、バルブ
オーバーラップが大きくなり、吸気充填効率が向上して
高出力化が図れる。

【００５２】また、各偏心カム７１，７３の回転角度範
囲を、前述のように設定したため、前記各実施例と同様
な作用効果が得られる。

【００５３】更に、ディスクハウジング６６が単一に形
成され、吸気弁２３と排気弁６２側の両方を兼用してい
る、つまり１つのディスクハウジング６６によって両環
状ディスク２９，６７を同時に偏心制御しているため、
個々に偏心制御する場合に比較して、高精度なバルブタ
イミング制御が可能になる。

【００５４】しかも、ディスクハウジング６６の単一化
により部品点数の増加が防止され、製造作業能率の向上
とコストの低廉化が図れる。

【００５５】図１２は請求項１の発明に対応する実施例
を示し、ディスクハウジング３４を一対のリンクで揺動
させるようにしたものである。即ち、円環状のディスク
ハウジング３４は、略直径線上の両端ボス部３４ｂ，３
４ｃに枢軸及び作動軸であるハウジングシャフト７２，
７３が軸方向から固定されていると共に、該ハウジング
シャフト７２，７３に従動側の第１リンク７４と駆動側
の第２リンク７５の各一端部７４ａ，７５ａが枢支孔を
介して回転自在に支持されている。また、両リンク７
４，７５は、ディスクハウジング３４の両端側に略接線
方向に沿って並行に配置され、互いに上下同方向に配置
されている。また、第１リンク７４は、第２リンク７５
よりも長く設定され、他端部がシリンダヘッド２０の上
端部のブラケットに固定された支軸７６に挿通孔を介し
て回転自在に支持されている一方、第２リンク７５の他
端部は、前記駆動機構４５の制御シャフト７７に固定用
孔を介して連結固定されている。また、制御シャフト７
７は、ディスクハウジング３４の前後部がシリンダヘッ
ド２０上端部に固定されたブラケットに軸受されてい
る。また、第１リンク７４と第２リンク７５とは、図中
矢印で示すように夫々制御シャフト７７と支軸７６とを
中心に夫々互いに同方向へ回転するように設定されてい
る。

【００５６】そして、前記両ハウジングシャフト７２，
７３の軸心Ｑ１，Ｑ２は、ディスクハウジング３４の中
心Ｙを中心点とした同心円Ｃ上に配置され、該中心Ｙか
らの夫々の長さＬ１，Ｌ２が同一に設定されている。

【００５７】したがって、この実施例では機関高速高負
荷域では、両リンク７４，７５が互いに左方向へ揺動し
た位置に保持されてディスク２９の中心Ｙと駆動軸２１
の軸心Ｘが同心上になっており、弁作動角を大きく制御
している。

【００５８】一方、機関低速低負荷域に移行すると、油
圧アクチュエータ４６により制御シャフト７７が図中反
時計方向に回転して第２リンク７５を反時計方向に回転
駆動させて、実線で示す角度位置に保持する。このた
め、第１リンク７４も支軸７６を中心に図中反時計方向
に大きく追従回転して、同一角度位置に保持される。し
たがって、ディスクハウジング３４は、図示位置に揺動
して、ディスク２９も同様に揺動して中心Ｙが駆動軸２
１の軸心Ｘから偏心する。

【００５９】依って、この実施例も、第２リンク７５の
揺動量に対して第１リンク７４の揺動量が大きくなるた
め、前述の各実施例と同様な作用効果が得られる。ま
た、この実施例では、単に一対のリンク７４，７５を用
いるだけであるから、構造が簡素化され、製造作業能率
の向上とコストの低廉化が図れる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
〜３の発明によれば、第１部材と第２部材を用いてディ
スクハウジングを揺動させるようにしたため、各部材と
ディスクハウジング間のカムシャフトの回転トルク変動
に起因する打音や摩耗等の発生が防止されると共に、両
偏心カムの大きさや相対的な位置を自由に設定でき、し
たがって、レイアウトの自由度が向上すると共に、装置
全体のコンパクト化が図れる。

【００６１】しかも、特に第１部材の揺動範囲を所定値
以下に設定したため、該第１部材の摺動摩擦抵抗が低下
して、常時円滑な回転作動が得られ、セルフロック等の
作動不良が防止される。また、第２部材の揺動範囲を第
１部材よりも大きく設定したため、第２部材の揺動範囲
を可及的に大きく設定できるため、ディスクハウジング
の揺動量を大きくすることができ、したがって、駆動軸
とカムシャフトとの角速度の変化量を十分に大きくでき
る。この結果、バルブタイミング制御精度が向上する。

【００６２】また、ディスクハウジングの揺動量の増加
に伴い、カムシャフトの回転トルク変動に起因する該デ
ィスクハウジングへの交番荷重の増加が抑制される。こ
の結果、駆動機構に対する大きなモーメント荷重の伝達
を防止できる。

【００６３】また、請求項３の発明によれば、単一のデ
ィスクハウジングで吸気側と排気側の両方のディスクを
一緒に偏心動させるようになっているため、個々に偏心
動させる場合に比較して、吸気弁と排気弁の相対的な開
閉時期制御がより正確になり、精度の高いバルブタイミ
ング制御が得られる。

【００６４】更に、ディスクハウジングの単一化により
部品点数の増加が抑制され、製造作業能率の向上とコス
トの低廉化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び２の発明に係る第１実施例を示す
図２のＡ−Ａ線断面図。

【図２】本実施例の要部を示す縦断面。

【図３】本実施例の要部を示す平面図。

【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図。

【図５】図３のＣ−Ｃ線断面図。

【図６】本実施例に供される駆動機構を示す概略図。

【図７】同駆動機構の要部平面図。

【図８】本実施例の駆動軸とカムシャフトとの回転位相
差とバルブタイミングの特性図。

【図９】請求項１及び２の発明の第２実施例を示す図２
のＡ−Ａ線断面図。

【図１０】請求項３の発明の実施例を示す要部断面図。

【図１１】本実施例の作用を示す要部断面図。

【図１２】請求項１の発明に係る他の実施例を示す要部
断面図。

【符号の説明】 ２１，６３…駆動軸 ２２，６５…カムシャフト ２３…吸気弁 ２９，６７…環状ディスク ３４，６６…ディスクハウジング ３４ａ，６６ａ，６６ｂ…支持孔 ４０，７０…支軸 ４１，７１…第１偏心カム ４３，７３…第２偏心カム ４５…駆動機構 ６２…排気弁

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関から回転力が伝達される駆動軸と、
   該駆動軸の同軸上に相対回転自在に設けられて、外周面
   に吸排気弁を開作動させるカムを有するカムシャフト
   と、前記駆動軸の軸心に対して略径方向へ揺動自在に設
   けられたディスクハウジングと、前記ディスクハウジン
   グの支持孔内に回転自在に支持され、かつ前記駆動軸と
   カムシャフトとを連繋しつつディスクハウジングの揺動
   に伴い中心が駆動軸の軸心と偏心動するディスクと、デ
   ィスクハウジングの一端部に有する第１カム孔内に回転
   自在に設けられ、該ディスクハウジングの一端部に支軸
   を介して揺動自在に設けられる第１部材と、ディスクハ
   ウジングの他端部に揺動自在に設けられ、かつ駆動機構
   により駆動して前記第１部材の追従運動を得てディスク
   ハウジングを揺動させる第２部材とを備えた吸排気弁駆
   動制御装置であって、 前記第１部材の揺動範囲を所定値以下に設定すると共
   に、第２部材の揺動範囲を第１部材より大きく設定した
   ことを特徴とする内燃機関の吸排気弁駆動制御装置。
2. 【請求項２】 機関から回転力が伝達される駆動軸と、
   該駆動軸の同軸上に相対回転自在に設けられて、外周面
   に吸排気弁を開作動させるカムを有するカムシャフト
   と、前記駆動軸の軸心に対して略径方向へ揺動自在に設
   けられたディスクハウジングと、前記ディスクハウジン
   グの支持孔内に回転自在に支持され、かつ前記駆動軸と
   カムシャフトとを連繋しつつディスクハウジングの揺動
   に伴い中心が駆動軸の軸心と偏心動するディスクと、デ
   ィスクハウジングの一端部に有する第１カム孔内に回転
   自在に設けられ、該ディスクハウジングの一端部を支軸
   を介して揺動自在に支持する第１偏心カムと、ディスク
   ハウジングの他端部に有する第２カム孔に回転自在に設
   けられ、駆動機構により回転駆動して前記第１偏心カム
   の追従回転を得てディスクハウジングを揺動させる第２
   偏心カムとを備えた吸排気弁駆動制御装置であって、 前記第１偏心カムの回転角度範囲を所定値以下に設定す
   ると共に、前記第２偏心カムの回転角度範囲を第１偏心
   カムよりも大きく設定したことを特徴とする内燃機関の
   吸排気弁駆動制御装置。
3. 【請求項３】 前記ディスクハウジングを吸気弁側と排
   気弁側の両方に跨がって設けると共に、該ディスクハウ
   ジングの両端部に有する一対の支持孔内に、吸気側ディ
   スクと排気側ディスクとを回転自在に支持し、かつディ
   スクハウジングの一端部に有する第１カム孔に、前記第
   １偏心カムを回転自在に設けると共に、他端側部に有す
   る第２カム孔に駆動機構によって回転駆動する第２偏心
   カムを回動自在に設け、かつ前記第１偏心カムの回転角
   度範囲を所定値以下に設定すると共に、前記第２偏心カ
   ムの回転角度範囲を第１偏心カムよりも大きく設定した
   ことを特徴とする前記請求項１〜２記載の内燃機関の吸
   排気弁駆動制御装置。