JPH0734827A - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 運転条件に適したバルブリフト特性を得ると
ともに、ピン３６，３７と係合溝３０，３３との間のフ
リクションを低減し、燃費の向上を図る。 【構成】 機関と同期回転する駆動軸２１の外周に円筒
状カムシャフト２２が配設され、カムシャフト２２のフ
ランジ部２７と駆動軸２１に連結固定されたスリーブ２
８のフランジ部３２との間に、環状ディスク２９が配設
される。環状ディスク２９は揺動自在な制御環３５によ
り保持されており、両フランジ部２７，３２の係合溝３
０，３３に係合する一対のピン３６，３７が回転可能に
取り付けられている。環状ディスク２９は機関の回転数
および負荷に応じて駆動機構３９により揺動制御され、
低負荷領域ではカムシャフト２２等と同心状態を保つ。
低速高負荷領域では偏心状態となり、カムの作動角が狭
まる。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【０００３】図１２及び図１３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１２ａ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。

【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１２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。

【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１４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。

【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１４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１２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が係合溝
６，８内で往復摺動することになる。このため、各部の
フリクションが大きくなり、燃費の悪化を来すという不
具合がある。しかも、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、両者間
に比較的大きな隙間が発生して打音やバルブタイミング
のずれを招きやすい。

【０００７】また、上記構成では、各ピン１０，１１と
係合溝６，８との間がオイルミストにより潤滑されるよ
うになっているが、機関低速領域では、わずかなオイル
が降りかかるに過ぎず、潤滑状態が悪い。従って、フリ
クションロスが一層大きくなる。

【０００８】

【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回転自在に保持するととも
に、軸直角方向に沿って揺動可能な制御環と、上記制御
環を機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構と、を備
えた内燃機関の吸排気弁駆動制御装置において、機関の
低速低負荷領域で上記環状ディスクを上記駆動軸と略同
心位置に固定的に保持する手段を設けたことを特徴とし
ている。

【０００９】また請求項２の発明では、上記環状ディス
クが上記駆動軸に対し偏心状態にあるときに作動角が広
がるようにカムプロフィルとピンとの位相関係および偏
心方向を設定するとともに、機関低速領域で環状ディス
クを略同心状態に、機関高速領域で環状ディスクを偏心
状態にそれぞれ制御する手段を設けた。

【００１０】請求項３の発明では、上記環状ディスクが
上記駆動軸に対し偏心状態にあるときに作動角が狭まる
ようにカムプロフィルとピンとの位相関係および偏心方
向を設定するとともに、機関低速低負荷領域および高速
領域で環状ディスクを略同心状態に、機関低速高負荷領
域で環状ディスクを偏心状態にそれぞれ制御する手段を
設けた。

【００１１】請求項４の発明あるいは請求項５の発明で
は、上記各係合溝と上記各ピンとの摺動部へ潤滑油を供
給する潤滑手段、あるいは上記制御環と上記環状ディス
クとの摺動部へ潤滑油を供給する潤滑手段を設けた。

【００１２】また請求項６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。請求
項７では、さらに、上記ピンと上記環状ディスクの保持
孔との間の摺動部へ潤滑油を供給する潤滑手段を設け
た。

【００１３】請求項８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。

【００１４】

【作用】環状ディスクの中心が駆動軸の中心と合致して
いる制御状態では、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。従って、カムのプロフィルに沿って吸排気弁
が開閉する。これに対し、駆動機構によって制御環が一
方へ揺動した状態では、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。従
って、カムのプロフィルを位相差により遅進させたよう
な特性でもって吸排気弁が開閉する。ここで、前者のよ
うな同心状態では、カムシャフトと環状ディスクと駆動
軸の３者が一体に回転するので、ピンと係合溝とは実質
的に摺動しない。

【００１５】本発明では、運転時間の中のかなりの部分
を占める低速低負荷領域あるいは低速領域において、環
状ディスクが同心位置に制御されるので、フリクション
による燃費への影響が少なくなる。

【００１６】また、請求項２の発明では、低速領域で作
動角が狭く、かつ高速領域で作動角が広がるため、吸気
弁に適用することにより、低速域および高速域の双方で
充填効率が向上する。

【００１７】請求項３の発明では、低速低負荷領域で作
動角が大きくなるため、吸気弁の閉弁時期が遅れる。こ
れにより、一旦気筒内に流入した吸気の一部が吸気管に
戻されるようになり、ポンピングロスが低減する。

【００１８】また請求項４から請求項７の発明では、各
摺動部に対し潤滑手段を設け、あるいはピンを環状ディ
スクに回転自在に支持することにより、フリクションお
よび摩耗が軽減する。

【００１９】請求項８の発明では、ピンの保持孔を単純
な貫通孔とすることができ、その加工や精度管理が容易
になる。

【００２０】

【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７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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】上記揺動軸３８内部には、図６に示すよう
に、機関のオイルギャラリから潤滑油が圧送される潤滑
油通路６１が設けられており、ここから給油孔６２，６
３，６８を介してベアリングメタル３４と環状ディスク
２９との摺動面を潤滑している。環状ディスク２９外周
面には、上記給油孔６３と連通する油溝６４が形成され
ており、環状ディスク２９の全周に潤滑油が行きわたる
ようになっている。また、この油溝６４からは、図１に
示すように、各ピン３６，３７の保持孔２９ｂ，２９ｃ
へ向けて給油孔６５が形成されている。これらの潤滑機
構により、環状ディスク２９と制御環３５との間、およ
び環状ディスク２９とピン３６，３７との間が強制潤滑
される。また、図１に示すように、駆動軸２１およびカ
ムシャフト２２の上方に、その軸方向に沿って、給油パ
イプ６６が配置されており、この給油パイプ６６に、各
フランジ部２７，３２と環状ディスク２９との境界付近
に向けてそれぞれ給油孔６７が開口形成されている。こ
の給油パイプ６６には、やはり機関潤滑油が圧送される
ようになっており、給油孔６７から供給される潤滑油に
よって各ピン３６，３７と係合溝３０，３３との間が潤
滑される。

【００２６】制御環３５を揺動させる駆動機構３９は、
図２及び図７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。

【００２７】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、上記油圧ピストン４２
は、第１シリンダ４０の底面に当接することにより後退
位置が規制されるようになっており、該底面に当接した
最大後退位置において、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。

【００２８】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、機関の回転数信号および負荷信号に基づき、図
９に示すような特性に沿って行われるようになってお
り、低負荷側の領域ＡでＯＦＦに、低速高負荷側の領域
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、逆に、ＯＦＦ作動すると油
通路４７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、領域Ａと領域Ｂとの間
の領域Ｃでは、領域Ａと領域Ｂとをなだらかにつなげる
ように、例えば、電磁切換弁４９のデューティ比制御等
により供給油圧が連続的に変化する。

【００２９】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。

【００３０】先ず、低負荷側の領域Ａ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のばね力で第１シリンダ４０の底面
に当接する最大後退位置まで後退する。従って、上述し
たように、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。つまり図２，図
７に実線で示すような状態となる。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２２，２９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８の（Ａ）の実
線に示すようなカムプロフィルに沿ったバルブリフト特
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。

【００３１】一方、低速高負荷側の領域Ｂでは、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７の一点鎖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を所定位置ま
で押し上げるので、制御環３５が揺動軸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が図１に
Ｙ′として示すように駆動軸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３
７との摺動位置、ならびに、カムシャフト２２の係合溝
３０とピン３６との摺動位置が、いずれも駆動軸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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】このように、低速高負荷側の領域Ｂ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。

【００３５】逆に、低負荷側の領域Ａ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。また、このように閉弁時期が遅れることにより、
一旦気筒内に流入した吸気の一部が吸気管に戻されるよ
うになり、低負荷領域で問題となるポンピングロスが大
幅に低減する。これにより、燃費が向上する。

【００３６】そして、上記構成では、運転時間のかなり
の割合を占める領域Ａで同心状態となり、ピン３６，３
７と係合溝３０，３３との間で滑りが生じないようにな
るので、フリクションロスが低減し、燃費が一層向上す
るとともに、ピン３６，３７等の摩耗を抑制できる。ま
た、摺動する各部が強制潤滑されるので、この点から
も、フリクションが低減し、かつ摩耗が抑制される。

【００３７】また、上記実施例では、ピン３６，３７を
保持する保持孔２９ｂ，２９ｃを単純な貫通孔とするこ
とができ、その加工や精度管理が容易になる。

【００３８】次に、図１０，図１１は、この発明の異な
る実施例を示している。この実施例は、カム２６のプロ
フィルに対するピン３６，３７の位相を前述した実施例
に比べて１８０°異ならせたものであり、これにより、
環状ディスク２９が上記駆動軸２１に対し偏心状態にあ
るときに作動角が広がるように構成されている。尚、カ
ム２６とピン３６，３７との位相関係を変えずに、偏心
方向を逆方向としても、同様に作動角が広がるようにな
る。そして、この実施例では、カム２６のプロフィルそ
のものの作動角は、前述した実施例に比較して狭く設定
してある。

【００３９】この実施例の構成の吸排気弁駆動制御装置
では、図１１に示すように、低速側の領域Ｄにおいて電
磁切換弁４９がＯＦＦとなって環状ディスク２９が同心
位置に保たれる。また、高速側の領域Ｅにおいて電磁切
換弁４９がＯＮとなって環状ディスク２９が偏心位置と
なる。

【００４０】従って、低速側の領域Ｄでは、前述したよ
うに、カムシャフト２２等が等速回転運動することにな
り、図１０の（Ａ）の実線に示すようなカムプロフィル
に沿った特性が得られる。このとき、ピン３６，３７と
係合溝３０，３３との間で滑りは生じない。また、高速
側の領域Ｅでは、環状ディスク２９およびカムシャフト
２２が不等速回転運動となり、駆動軸２１とカムシャフ
ト２２との間で図１０の（Ｂ）に一点鎖線で示すような
位相差が与えられるため、図１０の（Ａ）の一点鎖線の
ようなバルブリフト特性が得られ、その作動角は大きく
なる。この状態では、ピン３６，３７等が摺動するが、
高速域で多量に供給される潤滑油によって各部が良好に
強制潤滑されており、しかも、この領域Ｅの運転時間が
占める割合は一般に小さいので、燃費への悪影響は非常
に小さい。

【００４１】この実施例によれば、低速域および高速域
の双方で充填効率が向上し、低速トルクの向上、高速域
でのトルク，出力の向上が図れる。尚、領域Ｄと領域Ｅ
とは、等トルク線Ｔに沿って切り換えられるようになっ
ており、従って、切換時のトルク変動は小さい。

【００４２】尚、本発明は上記実施例のように吸気弁の
駆動制御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が可能である。

【００４３】

【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
との間のフリクションや摩耗を抑制できる。また、各摺
動部を強制潤滑するようにすれば、フリクションが一層
低減する。従って、この種の吸排気弁駆動制御装置で問
題となる燃費の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の要部を示す一部破断図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【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】図２のＤ−Ｄ線断面図。

【図７】駆動機構の構成を示す概略図。

【図８】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。

【図９】機関運転条件に対する制御の領域を示す特性
図。

【図１０】この発明の異なる実施例における駆動軸とカ
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。

【図１１】この実施例における機関運転条件に対する制
御の領域を示す特性図。

【図１２】従来の吸排気弁駆動制御装置の断面図。

【図１３】図１２のＥ−Ｅ線断面図。

【図１４】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。

【符号の説明】

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 ３５…制御環 ３６，３７…ピン ３６ａ，３６ｂ、３７ａ，３７ｂ…平面部 ３９…駆動機構

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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回転自在に保持するとともに、軸直
   角方向に沿って揺動可能な制御環と、 上記制御環を機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構
   と、 を備えた内燃機関の吸排気弁駆動制御装置において、 機関の低速低負荷領域で上記環状ディスクを上記駆動軸
   と略同心位置に固定的に保持する手段を設けたことを特
   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回転自在に保持するとともに、軸直
   角方向に沿って揺動可能な制御環と、 上記制御環を機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構
   と、 を備えた内燃機関の吸排気弁駆動制御装置において、 上記環状ディスクが上記駆動軸に対し偏心状態にあると
   きに作動角が広がるようにカムプロフィルとピンとの位
   相関係および偏心方向を設定するとともに、 機関低速領域で環状ディスクを略同心状態に、機関高速
   領域で環状ディスクを偏心状態にそれぞれ制御する手段
   を設け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】 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回転自在に保持するとともに、軸直
   角方向に沿って揺動可能な制御環と、 上記制御環を機関運転状態に応じて揺動させる駆動機構
   と、 を備えた内燃機関の吸排気弁駆動制御装置において、 上記環状ディスクが上記駆動軸に対し偏心状態にあると
   きに作動角が狭まるようにカムプロフィルとピンとの位
   相関係および偏心方向を設定するとともに、 機関低速低負荷領域および高速領域で環状ディスクを略
   同心状態に、機関低速高負荷領域で環状ディスクを偏心
   状態にそれぞれ制御する手段を設けたことを特徴とする
   内燃機関の吸排気弁駆動制御装置。
4. 【請求項４】 上記各係合溝と上記各ピンとの摺動部へ
   潤滑油を供給する潤滑手段を設け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。
5. 【請求項５】 上記制御環と上記環状ディスクとの摺動
   部へ潤滑油を供給する潤滑手段を設けたことを特徴とす
   る請求項１〜４のいずれかに記載の内燃機関の吸排気弁
   駆動制御装置。
6. 【請求項６】 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
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃
   機関の吸排気弁駆動制御装置。
7. 【請求項７】 上記ピンと上記環状ディスクの保持孔と
   の間の摺動部へ潤滑油を供給する潤滑手段を設けたこと
   を特徴とする請求項６に記載の内燃機関の吸排気弁駆動
   制御装置。
8. 【請求項８】 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ことを特
   徴とする請求項６または請求項７に記載の内燃機関の吸
   排気弁駆動制御装置。