JPH0734832A - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動軸に対するスプロケットの強固な取り付
け状態を得ると共に、固定ボルトの締め付け作業能率の
向上を図る。 【構成】 駆動軸１の外周に設けられたカムシャフト３
と、駆動軸１の第２フランジ部１６とカムシャフト３の
第１フランジ部１４との間に介装されて、ディスクハウ
ジング１９の揺動に伴い中心Ｙが駆動軸１の軸心Ｘに対
して偏心動する環状ディスク１７とを備えている。スプ
ロケット２が固定ボルト２５により固定される駆動軸１
の鍔部２７外周面にスパナ等の工具が係止する回り止め
用の六角面４３を形成した。

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
れており、その一つとして本出願人が先に出願した特願
平４−１１５９１号に記載されたものがある。

【０００３】図９に基づいて概略を説明すれば、この吸
排気弁駆動制御装置は、多気筒機関のクランク軸からス
プロケット２を介して回転力が伝達される駆動軸１と、
該駆動軸１の同軸上に相対回転自在に設けられたカムシ
ャフト３と、各気筒毎に分割された該カムシャフト３の
分割端部間に設けられた制御機構４とを備えている。

【０００４】前記駆動軸１は、機関前後方向に沿って延
設され、一端側に大径な１番ジャーナル６がシリンダヘ
ッド７の上端部に有する軸受８及びブラケット９により
回転自在に支持されており、この１番ジャーナル６の外
端部に有する鍔部２４に、固定ボルト２５によってスプ
ロケット２が取り付けられている。

【０００５】前記カムシャフト３は、各気筒毎に軸直角
方向から分割形成され、夫々外周に１気筒当たり２つの
吸気弁５，５を駆動する２個のカム１０，１１を有して
いると共に、シリンダヘッド７上の一対のカムブラケッ
ト１２，１３によって夫々回転自在に支持されている。

【０００６】前記制御機構４は、カムシャフト３の分割
端部位の機関後端側一端部に一体に設けられた第１フラ
ンジ部１４と、駆動軸１の外周に連結軸により固定され
たスリーブ１５の一端に有する第２フランジ部１６と、
両フランジ部１４，１６間に介装されて駆動軸１の軸中
心Ｘに対して偏心揺動可能な環状ディスク１７と、該環
状ディスク１７の外周面をベアリング１８を介して回転
自在に支持し、図外の駆動機構を介して環状ディスク１
７の偏心動を制御する円環状のディスクハウジング１９
とを備えている。また、環状ディスク１７の両側面に
は、互いに反対方向に突出して、各フランジ部１４，１
６の係合溝２０，２１に係合するピン２２，２３が突設
されている。

【０００７】そして、機関の運転状態の変化に伴い駆動
機構によりディスクハウジング１９が揺動し、環状ディ
スク１７を駆動軸１の軸心Ｘに対して偏心動させると、
各ピン２２，２３が各係合溝２０，２１内を径方向に摺
動し、一方側ピン２２が駆動軸１の軸心Ｘに接近する場
合は、他方側ピン２３は軸心Ｘから離れる関係になる。
したがって、この場合は、環状ディスク１７は、駆動軸
１に対して角速度が小さくなり、環状ディスク１７に対
し、カムシャフト３の角速度も小さくなる。このため、
カムシャフト３は、駆動軸１に対して２重に減速された
状態になる。

【０００８】各ピン２２，２３が逆に摺動する場合は、
角速度が大きくなり、カムシャフト３は、駆動軸１に対
して２重に増速された状態になる。

【０００９】この結果、カム１０，１１と駆動軸１の回
転位相差が変化し、吸気弁５，５の弁作動角つまりバル
ブタイミングを高精度に可変制御することができるよう
になっている。

【００１０】ところで、前述のような装置を組み付ける
際には、駆動軸１に各カムシャフト３を一端側から順次
嵌挿しつつ環状ディスク１７等の制御機構４を各カムシ
ャフト３間に適宜配置して、各フランジ部１４，１６の
係合溝２０，２１にピン２２，２３を介して連繋する。
その後、各カムシャフト３をカムブラケット１２，１３
によってシリンダヘッド７上に支持すると共に、駆動軸
１の一番ジャーナル６を軸受８及びブラケット９によっ
てシリンダヘッド７上に支持する。続いて、スプロケッ
ト２を前記鍔部２４の外端面に回転位置決めしつつ当接
させて、固定ボルト２５を鍔部２４及び１番ジャーナル
６の内部軸方向に形成されたボルト孔２４ｂ内に螺入し
て所定トルクで締め付けることにより固定するようにな
っている。即ち、スプロケット２を、駆動軸１に固定ボ
ルト２５によって固定する際には、強固な取り付け状態
を確保するために、外部に露出した鍔部２４の外周面２
４ａを所定の工具によって押さえ付けて回り止めを行い
ながら、固定ボルト２５を所定の締付トルクで締め付け
るようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、先願に係る
装置にあっては、鍔部２４の外周面２４ａが単純な円形
状になっているため、工具による十分な回り止め力が得
られず、固定ボルト２５の締付トルクによっては、工具
と外周面２４ａとの間に摺りが発生して十分な回り止め
効果が得られない。この結果、固定ボルト２５の十分な
締付トルクが得られず、スプロケット２が経時的に弛緩
してしまう惧れがあるばかりか、固定ボルト２５の締め
付け作業能率が悪化してしまう。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記先願に係
る装置の実情に鑑みて案出されたもので、機関によって
回転駆動する駆動軸と、該駆動軸が内部同軸上に挿通さ
れ、かつ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、前記駆動軸とカムシャフトとの間に介
装されて、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
ングの内周に有する支持孔内に回転自在に保持され、か
つ前記駆動軸とカムシャフトとに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から偏心動す
るディスクと、前記駆動軸の一端部に軸方向から螺着し
た固定ボルトによって取り付けられ、前記機関からの回
転力を駆動軸に伝達する回転部材とを備えた吸排気弁駆
動制御装置において、前記駆動軸のカムシャフトから露
出した部位の外周に、前記固定ボルトの締め付け時にお
ける回り止め用の係止手段を設けたことを特徴としてい
る。

【００１３】

【作用】前記構成の本発明によれば、装置の組み付け時
において、回転部材を固定ボルトで駆動軸に取り付ける
際には、所定の工具を係止手段に係止させるため、工具
の小さな押さえ力で十分な回り止めトルクが得られる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明に係る吸排気弁駆動制御装置を
１気筒当たり２つの吸気弁を備えた４気筒機関に適用し
た実施例を図面に基づいて詳述する。尚、本実施例の基
本構成は前記先願に係る構成と同一であるから共通の構
成個所には同一の符号を付して説明する。

【００１５】即ち、図１〜図６は請求項１及び２の発明
の一実施例を示し、１は４気筒機関のクランク軸からタ
イミングチェーンを介して回転力が伝達される駆動軸、
３…は内部の挿通孔３ａ内に該駆動軸１が相対回転可能
に嵌挿されて、該駆動軸１の中心Ｘと同軸上に配置され
た複数のカムシャフト、４は駆動軸１とカムシャフト３
とを連繋する４つの制御機構である。

【００１６】前記駆動軸１は、軽量化を図るために内部
中空状に形成され、機関前端側の大径な１番ジャーナル
６から段差小径に形成されて、機関後端側まで延設され
ている。また、１番ジャーナル６は、シリンダヘッド７
の上端部に有する軸受８とブラケット９によって回転自
在に支持されており、前端部に露出部位である鍔部２７
が一体に設けられていると共に、該鍔部２７の外端面２
７ａに、タイミングチェーンが巻装される回転部材たる
スプロケット２が固定ボルト２５により固定されてい
る。

【００１７】また、前記鍔部２７は、比較的肉厚に設定
されていると共に、外周面に係止手段たる六角面４３が
切欠形成されている。尚、鍔部２７と１番ジャーナル６
の内部軸方向には、前記固定ボルト２５が螺着するボル
ト孔２７ｂが形成されている。

【００１８】前記カムシャフト３…は、図２にも示すよ
うに機関の各気筒毎に軸直角方向から４分割されている
と共に、各分割部位がシリンダヘッド７上の夫々一対の
カム軸受１２，１３によって回転自在に支持されてい
る。また、各カムシャフト３…の外周の所定位置に、図
３に示すように吸気弁５，５をバルブスプリング２８の
ばね力に抗してバルブリフター２９を介して開作動させ
る夫々一対のカム１０，１１が一体に設けられている。

【００１９】前記各制御機構４…は、第１の制御機構４
が一番ジャーナル６と第１気筒間に配置され、第２〜か
ら第４制御機構４…は第１と第２、第２と第３、第３と
第４の各気筒間に夫々配置され、夫々が各カムシャフト
３の機関前端側の一端部に一体に設けられた第１フラン
ジ部１４と、駆動軸１の所定外周にスリーブ１５を介し
て設けられ、前記第１フランジ部１４と対向する第２フ
ランジ部１６と、該両フランジ部１４，１６の間に介装
された環状ディスク１７と、該環状ディスク１７の外周
を支持孔１９ｄ内周面にベアリング１８を介して回転自
在に支持するディスクハウジング１９とから主として構
成されている。

【００２０】前記第１フランジ部１４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２０が形成されていると共に、その外側面の円周方向
に環状ディスク１７の一側面に摺接する突起面１４ａが
一体に設けられている。一方、第２フランジ部１６は、
スリーブ１５の機関後端側に一体に設けられ、前記係合
溝２０と１８０°の反対位置に半径方向に沿った細長い
矩形状の係合溝２１が形成されており、また、外側面に
環状ディスク１７の他側面に摺接する突起面１６ａが一
体に設けられている。

【００２１】前記各スリーブ１５は、１番ジャーナル６
側以外では、段差小径な一端部が各カムシャフト３の他
端部の内部に回転自在に挿入していると共に、略中央位
置及び駆動軸１の直径方向へ貫通形成された貫通孔に挿
通した連結ピン２８によって駆動軸１に連結固定されて
いる。また、１番ジャーナル６側のスリーブ１５は、自
身の略中央位置及び小径部の直径方向に有する貫通孔に
貫通した連結ピン２８ａによって１番ジャーナル６に固
定されていると共に、外周面１５ａが１番ジャーナル６
の大径部外周面と同一平面に形成されて、１番ジャーナ
ル６の一部を構成している。

【００２２】前記環状ディスク１７は、図３にも示すよ
うに略ドーナツ板状を呈し、内径がカムシャフト３の内
径と略同径に形成されて、駆動軸１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、直径線上の対向
位置に軸方向に沿って貫通形成された保持孔１７ａ，１
７ｂに各係合溝２０，２１に係合する一対のピン２２，
２３が設けられている。この各ピン２２，２３は、互い
にカムシャフト３軸方向へ逆向きに突出しており、基部
が保持孔１７ａ，１７ｂ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２０，２１の対向内面２０ａ，２０ｂ、２１
ａ，２１ｂと当接する２面巾状の平面部２２ａ，２２
ｂ、２３ａ，２３ｂが形成されている。

【００２３】前記ディスクハウジング１９は、図２及び
図３に示すように略円環状を呈し、外周の一端部に有す
るボス部１９ａの挿通孔１９ｃに挿通した枢支ピン４２
を支点として図３中上下に揺動自在に設けられている一
方、該ボス部１９ａと反対側の外周面にレバー部１９ｂ
が半径方向に沿って突設されている。また、このディス
クハウジング１９は、レバー部１９ｂを介して駆動機構
３０により揺動するようになっている。尚、前記枢支ピ
ン４２は、シリンダヘッド７の上端部にブラケットを介
して固定されている。

【００２４】前記駆動機構３０は、図３及び図６に示す
ようにシリンダヘッドの所定部位に対向して形成された
第１，第２シリンダ３１，３２と、該各シリンダ３１，
３２内から出没自在に設けられて各先端縁で前記レバー
部１９ａの円弧状先端を上下方向から挾持する油圧ピス
トン３３及びプランジャ３４と、前記第１シリンダ３１
内の受圧室３１ａに油圧を給排して油圧ピストン３３を
進退動させる油圧回路３５とを備えている。

【００２５】前記第２シリンダ３２内に設けられたプラ
ンジャ３４は、略有底円筒状に形成され、第２シリンダ
３２内に弾装されたコイルスプリング３６のばね力で進
出方向（レバー部方向）に付勢されている。

【００２６】前記油圧回路３５は、一端部がオイルパン
４２内に、他端部が受圧室３１ａに夫々連通した油通路
３７と、該油通路３７のオイルパン４２側に設けられた
オイルポンプ３８と、該オイルポンプ３８の下流側に設
けられた３ポート２位置型の電磁切換弁３９とから主と
して構成されている。前記電磁切換弁３９は、機関回転
数や吸入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４０からのＯＮ−ＯＦＦ信号に
よって流路を切り換え作動し、ＯＮ信号によって油通路
３７全体を連通する一方、ＯＦＦ信号によって油通路３
７とドレン通路４１を連通するようになっている。

【００２７】以下、本実施例の作用について説明する。

【００２８】まず、コントローラ４０から電磁切換弁３
９にＯＮ信号が出力されると、オイルポンプ３８から油
通路３７に圧送された作動油はそのまま受圧室３１ａに
供給される。したがって、該受圧室３１ａの内圧上昇に
伴い油圧ピストン３３が図３，図６の実線で示すように
コイルスプリング３６のばね力に抗してレバー部１９ｂ
を押し下げるので、ディスクハウジング１９つまり環状
ディスク１７の回転中心Ｙと駆動軸１の中心Ｘが合致す
る。この場合は、環状ディスク１７と駆動軸１との間に
回転位相は生じず、またカムシャフト３の中心と環状デ
ィスク１７の中心Ｙも合致しているため、両者１，３間
の回転位相差も生じない。したがって、駆動軸１の回転
に伴い連結ピン２６を介してスリーブ１５が同期回転す
ると共に、第２フランジ部１６の係合溝２１とピン２
３，環状ディスク１７，ピン２２，第１フランジ部１４
の係合溝２０を介してカムシャフト３も同期回転する。

【００２９】次に、機関運転状態の変化に伴い電磁切換
弁３９にＯＦＦ信号が出力されて、油通路３７の上流側
を遮断すると共に、油通路３７の下流側とドレン通路４
１を連通する。このため、受圧室３１ａ内の作動油は、
油通路３７を逆流してドレン通路４１からオイルパン３
６内に戻され、したがって、受圧室３１ａの内圧低下に
伴い油圧ピストン３３がバルブスプリング２６及びコイ
ルスプリング３６のばね力でプランジャ３４を介して後
退移動する。これにより、ディスクハウジング１９は、
図３，図６の一点鎖線で示すようにプランジャ３４によ
り押し上げられて枢支ピン２９を支点として上方へ揺動
し、環状ディスク１７の中心Ｙが駆動軸１の中心Ｘと偏
心する。したがって、第２フランジ部１６の係合溝２１
とピン２３並びに第１フランジ部１４の係合溝２０とピ
ン２２との摺動位置が駆動軸１の１回転毎に移動し、環
状ディスク１７の角速度が変化して不等角速度回転にな
る。

【００３０】即ち、例えば係合溝２１とピン２３の摺動
位置が駆動軸１の中心Ｘに接近する場合は、係合溝２０
とピン２２の摺動位置が中心Ｘから離れる関係になる。
この場合は、環状のディスク１７は、駆動軸１に対して
角速度が小さくなり、環状ディスク１７に対しカムシャ
フト３の角速度も小さくなる。したがって、カムシャフ
ト３は、駆動軸１に対して２重に減速された状態にな
る。

【００３１】この結果、該夫々の角速度の変化に基づき
カムシャフト３及びカム１０，１１と駆動軸１との回転
位相差が変化し、バルブタイミングはバルブリフトを一
定のままカムシャフト３の位相差に応じて変化する。こ
れによって、機関運転状態に応じた最適なバルブタイミ
ングが得られる。

【００３２】また、この実施例では、前述のように鍔部
２７の外周面を六角面４３としたため、装置の組み付け
時において、該鍔部２７の外端面２７ａにスプロケット
２を取り付ける際には、予め六角面４３にスパナ等の工
具を係止させる。その後、スプロケット２を外端面２７
ａに当接させつつ固定ボルト２５をボルト孔２７ｂに螺
入して、そのまま所定のトルクで締め付ける。このた
め、工具の小さな挾持力で駆動軸１に対する大きな回り
止めトルクが得られ、前記固定ボルト２５の締付トルク
を大きくしても駆動軸１の不用意な回転が防止される。
この結果、スプロケット２を鍔部２７に強固に取り付け
ることができ、経時的な弛緩等の発生が防止される。ま
た、六角面４３により大きな回り止めトルクが得られる
ため、固定ボルト２５の締め付け作業能率が向上する。

【００３３】尚、駆動軸１は、１番ジャーナル６以外の
部位はスリーブ１５を介してカムシャフト３のカム軸受
１０，１１によって間接的に軸受されるようになってい
る。図７は請求項３の発明に係る実施例を示し、この実
施例では係止手段を鍔部２７の両側縁を接線方向に沿っ
て切欠して平行かつ平坦な２面４４，４４としたもので
ある。

【００３４】したがって、この実施例では、両面４４，
４４を利用して鍔部２７をスパナ等の工具で挟み込んで
回り止めすることができるため、前記実施例と同様な作
用効果が得られる。また、単に２面巾状としたため、そ
の切欠加工作業が容易である。

【００３５】図８は請求項４の発明に係る実施例を示
し、この実施例では、係止手段を鍔部２７の外周面から
中心方向に沿って切欠した矩形状の１つの係止溝４５で
形成したものである。

【００３６】したがって、所定の半円環状の工具の先端
部を前記係止溝４５に係合させて回り止めすることがで
きる。また、単に１つの係止溝４５としたため、その切
欠加工作業が容易である。

【００３７】尚、本発明は前記各実施例に限定されるも
のではなく、例えば鍔部２７の外周面に凹凸部を形成し
て係止手段とすることも可能である。また、露出部位と
しては必ずしも前記鍔部２７に限定されるものではな
い。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る吸排気弁駆動制御装置によれば、駆動軸のカムシャ
フトから露出した部位の外周に、固定ボルトの締め付け
時における回り止め用の係止手段を設けたため、固定ボ
ルトの締結トルクを増加しても所定の工具による小さな
回り止めトルクによって駆動軸の不用意な回転を確実に
防止することができる。この結果、駆動軸に対する回転
部材の強固な取り付け状態が得られると共に、固定ボル
トの締め付け作業能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１及び２の発明に係る実施例の要部を示
す図２のＡ−Ａ線断面図。

【図２】本実施例の要部を示す平面図。

【図３】図２のＢ矢視図。

【図４】図２のＣ−Ｃ線断面図。

【図５】図２のＤ−Ｄ線断面図。

【図６】本実施例の駆動手段を示す概略図。

【図７】請求項１及び３の発明に係る実施例を示す要部
正面図。

【図８】請求項１及び４の発明に係る実施例を示す要部
正面図。

【図９】先願に係る吸排気弁駆動制御装置の断面図。

【符号の説明】

１…駆動軸 ３…カムシャフト ５…吸気弁 １０，１１…カム １４…第１フランジ部 １５…スリーブ １６…第２フランジ部 １７…環状ディスク １９…ディスクハウジング １９ｄ…支持孔 ４３…六角面（係止手段） ４４…２面（係止手段） ４５…係止溝（係止手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関によって回転駆動する駆動軸と、該
   駆動軸が内部同軸上に挿通され、かつ外周面に吸排気弁
   を開作動させるカムを有するカムシャフトと、前記駆動
   軸とカムシャフトとの間に介装されて、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内周に有する支持孔
   内に回転自在に保持され、かつ前記駆動軸とカムシャフ
   トとに連繋しつつディスクハウジングの揺動に伴い中心
   が駆動軸の軸心から偏心動するディスクと、前記駆動軸
   の一端部に軸方向から螺着した固定ボルトによって取り
   付けられ、前記機関からの回転力を駆動軸に伝達する回
   転部材とを備えた吸排気弁駆動制御装置において、前記
   駆動軸のカムシャフトから露出した部位の外周に、前記
   固定ボルトの締め付け時における回り止め用の係止手段
   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】 前記係止手段を、露出部位の外周面を切
   欠した多角面とした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。
3. 【請求項３】 前記係止手段を、露出部位の外周面の両
   端縁を平行かつ平坦な２面とした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。
4. 【請求項４】 前記係止手段を、露出部位の外周面を径
   方向へ切欠した係止溝とした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。