JPH10280926A - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置のコンパクト化を図り、機関への搭載性
を向上させると共に、バルブタイミングの制御精度を向
上させる。 【解決手段】 駆動軸２１とカムシャフト２２の分割端
部２２ｂとの間に、駆動軸２１の径方向へ偏心動する環
状ディスク３８を介装し、この環状ディスク３８の中心
Ｙを駆動軸２１の軸心Ｘに対して偏心動させて吸気弁の
作動角を変化させるようになっている。前記環状ディス
クは、駆動軸の駆動プレート３３とカムシャフトのボス
部３１に夫々設けられた駆動，従動ピン３６，３７を介
して両者２１，２２を連係すると共に、第１カムリング
３９と第２カムリング４０を介して駆動軸に回転自在に
支持されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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】この種の従来の吸排気弁駆動制御装置と
しては種々提供されており、その一つとして本出願人が
先に出願した特開平５−２０２１７号に記載されたもの
がある。

【０００３】図１３〜図１４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を介して回転力が伝達される駆動
軸１と、該駆動軸１の外周側に同軸上に相対回転自在に
設けられたカムシャフト２と、各気筒毎に分割された該
カムシャフト２の分割端部間に設けられた制御機構３と
を備えている。前記各カムシャフト２は、夫々外周に１
気筒当たり２つの吸気弁４，４をバルブリフター４ａ，
４ａを介してバルブスプリング５のばね力に抗して開作
動させる２個のカム６，６を一体に有していると共に、
シリンダヘッド７上の一対のカム軸受８，９によって回
転自在に支持されている。

【０００４】前記制御機構３は、図１３に示すように各
カムシャフト２の一端部に一体に設けられた円環状の第
１フランジ部１０と、駆動軸１の所定外周位置に連結ピ
ン１１によりスリーブ１２ａを介して固定されて、前記
第１フランジ部１０に対向する円環状の第２フランジ部
１２と、両フランジ部１０，１２間に介装されて駆動軸
１の軸心Ｘから略径方向へ揺動自在に設けられた略円環
状のディスクハウジング１４と、該ディスクハウジング
１４の内周に有する大径な支持孔内にプレーンベアリン
グ１３を介して回転自在に保持された環状ディスク１６
とを備えている。

【０００５】また、前記ディスクハウジング１４は、直
径方向の一端部がシリンダヘッド７の上端部に機関前後
方向に沿って延設された支軸１５によって回転自在に支
持されていると共に、他端部が駆動機構により揺動する
ようになっている。更に、第１，第２フランジ部１０，
１２の外周部には、互いに１８０°位置に細長い係合溝
１７，１８が半径方向に沿って形成されている一方、環
状ディスク１６の両側面には、互いに反対方向に突出し
て前記各係合溝１７，１８に係合するピン１９ａ，１９
ｂが突設されている。

【０００６】そして、例えば機関の高回転時には、ディ
スクハウジング１４が揺動せずに、環状ディスク１６の
中心が駆動軸１の軸心Ｘに合致する一方、機関の低回転
時には、駆動機構２０によりディスクハウジング１４が
支軸１５を支点として揺動し、環状ディスク１６を駆動
軸１の軸心Ｘに対して偏心動させる。

【０００７】即ち、例えば機関高回転時には、ディスク
１６の中心が駆動軸１の軸心Ｘに合致して、駆動軸１と
カムシャフト２との回転位相差が生じない。したがっ
て、駆動軸１の回転に伴い制御機構３を介してカムシャ
フト２が駆動軸１と同期回転し、カム６，６による弁の
作動角が大きくなり、開弁時期が早くなる共に、閉弁時
期が遅くなるため、吸気慣性力を利用した吸気充填効率
が向上する。

【０００８】一方、低回転域では、駆動機構によりディ
スクハウジング１４を介してディスク１６の中心が駆動
軸１の軸心Ｘから偏心可能に制御されるため、各ピン１
９ａ，１９ｂが各係合溝１７，１８の内周面に沿って径
方向に摺動し、一方側ピン１９ａが駆動軸１の軸心Ｘに
接近する場合は、他方側ピン１９ｂは軸心Ｘから離れる
関係になる。したがって、この場合は、ディスク１６
は、駆動軸１に対して角速度が大きくなり、ディスク１
６に対し、カムシャフト２の角速度も大きくなる。この
ため、カムシャフト２は、駆動軸１に対して２重に増速
された状態になる。

【０００９】したがって、駆動軸１とカムシャフト２の
回転位相差が変化し、カムシャフト２の角速度が相対的
に大きい場合は、駆動軸１に対する回転位相は両者１，
２が等速になるまで進み、やがてカムシャフト２の角速
度が相対的に小さくなると、回転位相は両者１，２が等
速になるまで遅れる。

【００１０】そして、回転位相差の最小，最大点の途中
に同位相点が存在し、回転位相の変化では、弁の作動角
が同位相点よりも前の開弁時期が遅れ、同位相点より後
の閉弁時期が進み、全体に小さく制御される。したがっ
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。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の装置にあっては、前述のようにディスクハウジング
１４の一端部が、シリンダヘッド７の上端部に設けられ
た支軸１５によって支持されており、すなわち、制御機
構３の主たる構成部材とは一切拘わりなく、独立した形
でシリンダヘッド７上に別個の支持機構により支持され
ているため、大型化が余儀なくされ、装置のシリンダヘ
ッド７上への大きな取付スペースが要求されて、機関へ
の搭載性が悪化する。

【００１２】また、ディスクハウジング１４の一端部を
制御機構３とは分離した支軸１５で支持しているため、
駆動軸１の軸心Ｘに対する環状ディスク１６の中心位置
決め精度が出しにくい。この結果、所望のバルブタイミ
ング制御が得られないばかりか、各気筒毎にバルブタイ
ミングのばらつきが生じ、気筒間の出力のばらつきによ
り機関の作動の不安定化を招く惧れがある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の実
情に鑑みて案出されたもので、請求項１記載の発明は、
機関により回転駆動する駆動軸と、各気筒毎に分割され
て前記駆動軸の外周に相対回転自在に設けられ、外周に
吸，排気弁を開作動させるカムを一体に有するカムシャ
フトと、該各カムシャフトと駆動軸との間を連係しつつ
中心が駆動軸の軸心に対して偏心動可能な環状ディスク
とを備えた吸排気弁駆動制御装置であって、 前記駆動
軸の外周に第１カムリングを摺動自在に嵌装すると共
に、該第１カムリングの外周に、駆動機構によって回転
駆動する第２カムリングを回転自在に保持し、かつ該第
２カムリングの外周に前記環状ディスクを偏心回動自在
に支持したことを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明は、前記環状ディスク
が、該環状ディスクのほぼ径方向へ摺動可能に設けられ
たピンを介して前記各カムシャフトの端部と該端部に対
向して配置されて駆動軸に固定された駆動プレートとを
連係させたことを特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明は、前記第１カムリン
グを回転規制手段によって自由な回転を規制したことを
特徴としている。

【００１６】請求項４記載の発明は、前記第２カムリン
グの中心を、第１カムリングの中心位置と反対側に位置
させると共に、第２カムリングの中心移動軌跡を駆動軸
の中心を通過するように形成したことを特徴としてい
る。

【００１７】請求項５記載の発明は、機関により回転駆
動する駆動軸と、各気筒毎に分割されて前記駆動軸の外
周に相対回転自在に設けられ、外周に吸，排気弁を開作
動させるカムを一体に有するカムシャフトと、該各カム
シャフトと駆動軸との間を連係しつつ中心が駆動軸の軸
心に対して偏心動可能な環状ディスクとを備えた吸排気
弁駆動制御装置であって、前記駆動軸の外周に、駆動機
構によって回転駆動するカムリングを回転自在に設ける
と共に、該カムリングの外周に前記環状ディスクを偏心
回動自在に支持したことを特徴としている。

【００１８】請求項６記載の発明は、前記環状ディスク
は、該環状ディスクのほぼ径方向へ摺動可能に設けられ
たピンを介して前記各カムシャフトの端部と該端部に対
向して配置されて駆動軸に固定された駆動プレートとを
連係させたことを特徴としている。

【００１９】前記請求項の発明は、基本的には環状ディ
スクを従来のようなディスクハウジングによって支持す
るのではなく、駆動軸の外周に設けられたカムリングを
介して駆動軸の外周に回転自在に支持するようにしたた
め、装置全体のコンパクト化が図れ、機関への搭載性が
良好となる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１〜図４は本発明に係る吸排気
弁駆動制御装置を多気筒内燃機関の吸気側に適用した第
１実施例を示し、図中２１は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の外周に相対回転可能に配置され、かつ駆動
軸２１の中心Ｘと同軸上に設けられた複数のカムシャフ
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、内部軸線方向に外部から潤滑油を導入
する油供給通路２１ａが形成されている。

【００２１】前記カムシャフト２２は、長手方向の所定
位置で各気筒毎に軸直角方向から分割されており、内部
軸方向に形成された挿通孔２２ａ内に駆動軸２１が挿通
している一方、シリンダヘッド７の上端部に有するカム
軸受２４に回転自在に支持されている。また、図１及び
図３に示すように外周の所定位置に１気筒当たり２つの
吸気弁２３を図外のバルブスプリングのばね力に抗して
バルブリフター２５を介して開作動させる２つのカム２
６が一体に設けられている。

【００２２】前記カム軸受２４は、図１，図３に示すよ
うに、シリンダヘッド７の上面に形成されたカム受面上
に跨設されたメインブラケット２７と、該メインブラケ
ット２７の上面に設けられたサブブラケット２８と、両
ブラケット２７，２８の両端部を共締め固定する左右一
対のカムボルト２９，２９とを備えている。また、前記
メインブラケット２７の上面中央に円弧状の軸受面２７
ａが形成されている一方、サブブラケット２８の下面中
央に前記軸受面２７ａと共働して後述する制御シャフト
を軸受けする円弧状の軸受面２８ａが形成されている。

【００２３】また、各カムシャフト２２の一方側の分割
端部２２ｂは、図１，図２に示すように比較的大径に形
成されていると共に、その端面の一部にカム２６のリフ
ト形状とほぼ等しい三角形状のボス部３１が一体に突設
されており、このボス部３１に、第１保持孔３２が軸方
向に貫通形成されている。さらに、このボス部３１上の
カムシャフト分割端面と所定の隙間をもって対向する位
置に、駆動軸２１に連結された駆動プレート３３が設け
られている。

【００２４】この駆動プレート３３は、ほぼ半円形状を
呈し、ボス部３１と同一平面上に配置されていると共
に、内周に駆動軸２１の所定外周面に嵌合する嵌合孔３
３ａを有し、ボス部３１側の薄肉部３３ｂから径方向に
沿って挿通された連結ピン３４によって駆動軸２１に連
結固定されている。また、駆動プレート３３の外周部つ
まりボス部３１の第１保持孔３２の反対側つまり１８０
°対称位置には第２保持孔３５がカムシャフト軸方向に
沿って貫通形成されている。

【００２５】そして、前記第１保持孔３２と第２保持孔
３５には、駆動ピン３６と従動ピン３７が回転自在に保
持されている。この両ピン３６，３７は、各先端部３６
ａ，３７ｂが２面巾に形成されて後述する環状ディスク
３８に連係している。尚、駆動ピン３６の後端部は、分
割端部２２ｂの端面の一部に当接して第２保持孔３５か
らの抜け出しが防止されている。

【００２６】前記環状ディスク３８は、ほぼドーナツ板
状を呈し、ボス部３１と駆動プレート３３の外側面側に
当接配置され、中央には駆動軸２１や後述する第１カム
リング３９及び第２カムリング４０が挿通される比較的
大径な挿通孔３８ａが形成されていると共に、前記第１
保持孔３２と第２保持孔３５に対応する位置に駆動ピン
３６と従動ピン３７の各先端部３６ａ，３７ａが径方向
へ摺動自在に係合するほぼＵ字形の第１，第２係合溝４
１，４２が径方向に沿って形成されている。また、その
中心Ｙは第２カムリング４０の中心と同一点となり、同
一円弧軌跡となる。

【００２７】前記第１カムリング３９は、図１〜図３に
示すように駆動軸２１の軸方向に沿った円筒状を呈し、
ほぼ中央に形成された通孔３９ａを介して駆動軸２１の
外周面に回転自在に嵌装されていると共に、中心Ｚが駆
動軸２１の軸心Ｘの水平方向側部に位置し、したがって
厚肉部３９ｂが図３中右側に形成配置されていると共
に、薄肉部３９ｃが左側に形成配置されている。また、
第１カムリング３９は、先端部が環状ディスク３８の挿
通孔３８ａ内に配置されていると共に、後端部に一体に
有する回転規制手段たるリテーナ４３によって自由な回
転が規制されるようになっている。

【００２８】すなわち、前記リテーナ４３は、上下方向
へ延出形成されたフォーク状を呈し、基部４３ａが第１
カムリング３９の後端部に一体に設けられていると共
に、先端部４３ｂが二又状に形成されて、その中央のＵ
字状溝４３ｃの内面が後述する制御シャフト４６に摺動
自在に係着している。したがって、第１カムリング３９
は、このリテーナ４３を介して制御シャフト４６に固定
された形になっている。

【００２９】一方、第２カムリング４０は、図１〜図３
に示すように内筒状を呈し、ほぼ中央に形成された摺動
孔４０ａを介して第１カムリング３９の外周面に回転自
在に嵌合保持されていると共に、外周面４０ｂに環状デ
ィスク３８の挿通孔３８ａが嵌挿されて、該環状ディス
ク３８を回転自在に支持している。また、第２カムリン
グ４０は、図７に示すようにその中心（環状ディスク３
８の中心Ｙと同じ）が第１カムリング３９の中心Ｚを中
心として円弧状の軌跡上を移動し、その移動中央位置で
駆動軸２１の軸心Ｘを通過するように設定されていると
共に、後端部に一体に設けられた後述の従動平歯車４８
を介して駆動機構４５によって回転位置が制御され、厚
肉部４０ｃと薄肉部４０ｄの回動位置に応じて環状ディ
スク３８を偏心動させるようになっている。

【００３０】また、第２カムリング４０とリテーナ４３
との間には、該第２カムリング４０を駆動プレート３３
側に押圧するコイルばね４４が弾装されており、このコ
イルばね４４の押圧力を十分に確保するために前記第
１，第２カムリング３９，４０の各先端部と駆動プレー
ト３３，ボス部３１との間に所定の隙間Ｃが形成されて
いる。すなわち、このコイルばね４４によって第２カム
リング４０を押圧することにより、環状ディスク３８を
従動平歯車４８を介して駆動プレート３３とボス部３１
の外側面に常時弾接させるようになっている。

【００３１】さらに、前記第１カムリング３９と第２カ
ムリング４０には、前記駆動軸２１の周壁に径方向に形
成されて前記油供給通路２１ａと連通する油孔２１ｂに
連通する油供給孔３９ｂ，４０ｃが貫通形成されてい
る。

【００３２】前記駆動機構４５は、図１〜図４に示すよ
うに、カムシャフト２２の上方向位置に平行に設けられ
た制御シャフト４６と、該制御シャフト４６の一端部に
設けられたアクチュエータたるステッピングモータ４７
と、該ステッピングモータ４７を回転制御する図外のコ
ントローラとから構成されていると共に、制御シャフト
４６と第２カムリング４０との間に伝達機構が設けられ
ている。

【００３３】前記制御シャフト４６は、外径が比較的小
径に形成され、機関前後方向へ延設されていると共に、
カム軸受２４，２４に対応した大径部位４６ａが前記両
軸受面２７ａ，２８ａ間で軸受けされている。また、こ
の制御シャフト４６の前記両軸受間の中央位置には、図
１に示すように前記従動平歯車４８と噛合して該従動平
歯車４８とともに伝達機構を構成する駆動平歯車４９が
固定されている。

【００３４】前記ステッピングモータ４７を回転制御す
るコントローラは、マイクロコンピュターが内蔵され、
このマイクロコンピュターがクランク角センサやエアー
フローメータ等の各種センサによって機関回転数及び機
関の負荷等を検出してステッピングモータ４７に制御信
号を出力するようになっている。

【００３５】以下、本実施例の作用について説明する。
まず、機関高回転時には、かかる運転状態を検出したコ
ントローラからの制御信号によりステッピングモータ４
７が一方向へ所定量回転して制御シャフト４６及び駆動
平歯車４９を同方向へ回転させる。これによって、従動
平歯車４８を介して第２カムリング４０が反対に回転し
て図１及び図３に示すように厚肉部４０ｃがほぼ下方に
位置し、したがって、環状ディスク３８は、図７に示す
ようにその中心Ｙが駆動軸２１の軸心Ｘから下方位置Ｙ
１に偏心移動する。

【００３６】これによって、駆動ピン３６は、第１係合
溝４１内を径方向へスライドしながら環状ディスク３８
の中心Ｙ１と離れた状態となる。このため、カムシャフ
ト２２の角速度が小さくなり、両者２１，２２の角速度
比も図８ａの実線で示す特性となって、カム２６のバル
ブリフト最大点でカムシャフト２２の角速度が最小とな
る。したがって、駆動軸２１とカムシャフト２２との回
転位相差は図８ｂに示すようにほぼ零になる。このた
め、吸気弁２３はバルブリフト特性が図８ｃの実線で示
すようにリフト量は一定のまま弁作動角（弁開期間）が
大きくなり、低回転時に比較して開弁時期が早くなり、
閉弁時期が遅くなる。このため、慣性吸気を利用した吸
気充填効率が向上し、出力トルクの向上が図れる。

【００３７】一方、機関高回転域から低回転域に移行し
た場合は、その運転状態を検出したコントローラからス
テッピングモータ４７に制御信号が出力されて、制御シ
ャフト４６及び駆動平歯車４９は反対にほぼ１８０°回
転し、第２カムリング４０の厚肉部４０ｃが図６に示す
ように上方へ移動し、したがって環状ディスク３８は図
６及び図７に示すようにその中心Ｙが駆動軸２１の軸心
から上方のＹ２の位置に円弧軌跡を描きながら偏心移動
する。

【００３８】これによって、駆動ピン３６は、第１係合
溝４１内を径方向へスライドしながら環状ディスク中心
Ｙ２に接近する状態となる。このため、カムシャフト２
２の角速度が大きくなり、両者２１，２２の角速度比も
図８ａの破線で示す特性となって、バルブリフト最大点
でカムシャフト２２の角速度が最大となる。したがっ
て、駆動軸２１とカムシャフト２２の回転位相差は図８
ｂの破線で示すように高回転時とは対称形の特性とな
り、ほぼ零となる。このため、吸気弁２３は、バルブリ
フト特性が図８ｃの破線で示すようにリフト量は一定の
まま弁作動角が小さくなり、開弁時期が遅く、閉弁時期
が十分に早くなる。このため、排気弁とのバルブオーバ
ラップが小さくなって燃焼が改善され、燃費の向上等が
図れる。

【００３９】尚、環状ディスク３８の中心Ｙの偏心動に
伴い、各ピン３６，３７は駆動軸２１の回転毎に各係合
溝４１，４２内を摺動している。

【００４０】また、機関低回転あるいは高回転域から中
回転域に移行すると、制御シャフト４６の回転制御に伴
い環状ディスク３８は、その中心Ｙが図７に示すように
駆動軸２１の軸心Ｘと同一点位置となる。つまり、第２
カムリング４０と駆動軸２１との間に、固定状態にある
第１カムリング３９を介装してあるため、環状ディスク
３８の中心Ｙを駆動軸２１の軸心Ｘと同一点とすること
ができる。このため、斯かる同一点上では駆動軸２１と
カムシャフト２２とは常に等速で回転することとなる。
したがって、実用上使用頻度の高い中回転域では、弁作
動角を低高回転時の略中間位置に設定でき、機関運転状
態に応じた最適な弁開閉時期を選択できることは勿論の
こと、各ピン３６，３７が第１，第２係合溝４１，４２
内で摺動することなく、定位置状態とすることができ
る。この結果、各ピン３６，３７と各係合溝４１，４２
との間の摺動摩擦を十分に抑制でき、ひいては摩耗によ
るピン打音の発生やバルブタイミングのずれ等を防止で
き、耐久性に優れたものとなる。

【００４１】また、本実施形態では、環状ディスク３８
を従来のようにディスクハウジングで支持したり、この
ディスクハウジングをシリンダヘッド７の上端部で別個
の支持機構によって支持するのではなく、第１，第２カ
ムリング３９，４０を介して駆動軸２１の外周面で支持
するようにしたため、駆動軸２１やカムリング及び環状
ディスク３８を一体化することができると共に、外径を
十分に小さくすることができるので、装置全体のコンパ
クト化が図れ、機関への搭載性が良好となる。

【００４２】さらに、環状ディスク３８を駆動軸２１に
支持させることにしたため、駆動軸２１の軸心Ｘに対す
る環状ディスク３８の中心位置決め精度が出し易くな
る。この結果バルブタイミングの制御精度が向上する。

【００４３】しかも、環状ディスク３８は、コイルばね
４４のばね力で常時駆動プレート３３やボス部３１の各
外側面に押し付けられているため、駆動軸２１等の回転
時に各ピン３６，３７から伝達される荷重による環状デ
ィスク３８の倒れを抑制することが可能になる。つま
り、環状ディスク３８と駆動プレート３３，ボス部３１
が少しでも離れていると、各係合溝４１，４２が駆動プ
レート３３，ボス部３１側の環状ディスク３８面に形成
されているから環状ディスク３８が傾倒し易い。従い、
環状ディスク３８の挿通孔３８ａと第２カムリング４０
の外周面との間に片当たりが発生して、摩耗やしぶり等
が生じ易くなるが、常時当接していれば、環状ディスク
３８の倒れが防止されて開口縁への片当たりが防止され
るのである。この結果、摩耗の発生が防止される。

【００４４】さらに、前記油供給通路２１ａから油孔２
１ｂを通った潤滑油が油供給孔３９ｂ，４０ｃを介して
第１カムリング３９と第２カムリング４０の内外周に積
極的に供給されるため、かかる摺動部位の潤滑性が向上
し、回転精度が良好になる。

【００４５】図９〜図１１は本発明の第２の実施形態を
示し、この実施形態では、１つのカムリング５０で環状
ディスク３８を支持すると共に、駆動機構４５を介して
環状ディスク３８を偏心動させるようになっている。

【００４６】具体的に説明すれば、前記カムリング５０
は、図１２に示すように前述の第２カムリング４０とほ
ぼ同様な円筒状を呈し、ほぼ中央に形成された摺動孔５
０ａを介して駆動軸２１の外周面に回転自在に嵌合保持
されていると共に、外周面５０ｂに環状ディスク３８の
挿通孔３８ａが嵌挿されて、該環状ディスク３８を回転
自在に支持している。また、このカムリング５０は、図
１０に示すように厚肉部５０ｃと薄肉部５０ｄの回転移
動に伴って中心（環状ディスク３８の中心Ｙと同じ）が
駆動軸２１の軸心Ｘを中心として円弧軌跡を描きながら
所定の角度範囲内を上下に移動するようになっている。
また、後端部には駆動平歯車４９によって回転してカム
リング５０を回転させる従動平歯車５１が一体に設けら
れている。また、厚肉部５０ｃの内部径方向には、油孔
２１ｂと連通して環状ディスク３８との摺動面に潤滑油
を供給する油供給孔５０ｅが形成されている。他の構成
は、前記第１の実施形態と同一であるから具体的な説明
は省略する。

【００４７】したがって、この実施例によれば、機関高
回転時には、駆動機構４５によってカムリング５０を一
方側へ回転させて図１０に示すように厚肉部５０ｃを下
方に位置させる。このため、環状ディスク３８は、中心
Ｙが下方位置Ｙ１に偏心動する。

【００４８】一方、機関低回転域では、駆動機構４５に
よってカムリング５０を反対側に回転させて厚肉部５０
ｃを上方に位置させる。このため、環状ディスク３８は
中心Ｙが上方位置Ｙ２に偏心動する。したがって、高低
回転時には、駆動軸２１とカムシャフト２２の角速度比
やバルブタイミング等が第１実施例と同様に図７ａ，
ｂ，ｃに示す特性となり、最適なバルブタイミング制御
が可能になる。

【００４９】また、中回転域では、カムリング５０が低
回転域と高回転域の中間位置に制御されて、厚肉部５０
ｃを図１０の左側に位置させる。このため、環状ディス
ク３８は、中心Ｙが軸心Ｘのほぼ水平側方に偏心動す
る。これによって、所望のバルブタイミングを得ること
ができる。

【００５０】しかも、環状ディスク３８は、カムリング
５０を介して駆動軸２１に回転自在に支持されるため、
前述と同様に装置全体のコンパクト化による機関への搭
載性が向上する。特に、この実施例では、前述の第１カ
ムリング３９を廃止して１つのカムリング５０としたた
め、径方向の大きさが減少し、コンパクト化をさらに助
長できる。

【００５１】また、環状ディスク３８は駆動軸２１に支
持されているため、中心位置決め精度も良好になること
は勿論である。

【００５２】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、従来のようなディスクハウジングを廃止し、し
かも環状ディスクを別異の支持機構ではなくカムリング
を介して駆動軸の外周で回転自在に支持するようにした
ため、駆動軸やカムシャフト及び環状ディスク等の各構
成部品を一体化することが可能になる。このため、装置
全体のコンパクト化が図れ、機関への搭載性が良好とな
る。

【００５３】また、環状ディスクを駆動軸に支持させた
ため、駆動軸の軸心に対する環状ディスクの中心位置決
め精度が出し易くなる。したがって、環状ディスクの正
確な偏心量及び偏心軌跡が得られ、この結果、所望のバ
ルブタイミング制御が得られると共に、気筒間の出力の
ばらつきが防止されて、機関作動の安定化が図れる。ま
た、正確な弁作動により高速回転に十分に対応可能とな
る。

【００５４】しかも、請求項４の発明によれば、第２カ
ムリングの中心移動軌跡を駆動軸の軸心を通過するよう
に形成したため、実用上使用頻度の多い例えば機関中回
転域において環状ディスクの中心を駆動軸の軸心と合致
させることが可能となり、これによって、機関運転状態
に応じた最適な弁開閉時期を選択できることは勿論のこ
と、各ピンを摺動させることなく定位置に保持すること
ができるので、該各ピンと該ピンが係合する係合溝内周
面との間の摩耗の発生を防止できる。

【００５５】また、請求項５の発明によれば、カムリン
グを１つとしたため、２つのカムリングを用いた請求項
１記載の発明と比較して、装置の大型化が抑制されて、
さらにコンパクト化が助長され、機関への搭載性が一層
良好となると共に、環状ディスクの中心位置決め精度も
さらに出し易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例である装置の一部を断面し
て示す要部正面図。

【図２】本装置の分解斜視図。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図４】本装置の要部平面図。

【図５】図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図６】本実施例の作用を示す図１のＡ−Ａ線断面図。

【図７】本実施例に供される環状ディスクの偏心動軌跡
を示す説明図。

【図８】(ａ)は本実施例における駆動軸とカムシャフト
の角速度比の特性図、(ｂ)はＡに対応する駆動軸とカム
シャフトの回転位相差の特性図、(ｃ)はバルブリフト特
性図。

【図９】本発明の第２実施例の装置を示す要部断面図。

【図１０】図９のＣ−Ｃ線断面図。

【図１１】本装置の要部平面図。

【図１２】本実施例に供されるカムリングを示す斜視
図。

【図１３】従来の装置を示す要部断面図。

【図１４】図１３のＤ矢視図。

【符号の説明】

２１…駆動軸 ２２…カムシャフト ２３…吸気弁 ２５…バルブリフター ２６…カム ３１…ボス部 ３３…駆動プレート ３６，３７…従動，駆動ピン ３８…環状ディスク ３９…第１カムリング ４０…第２カムリング ４１，４２…係合溝 ４３…リテーナ ４５…駆動機構 ４６…制御シャフト ４８…従動平歯車 ４９…駆動平歯車 ５０…カムリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 吉彦 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 斉藤 正晴 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 武田 敬介 神奈川県厚木市恩名1370番地 株式会社ユ ニシアジェックス内 (72)発明者 竹村 信一 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機関により回転駆動する駆動軸と、各気
   筒毎に分割されて前記駆動軸の外周に相対回転自在に設
   けられ、外周に吸，排気弁を開作動させるカムを一体に
   有するカムシャフトと、該各カムシャフトと駆動軸との
   間を連係しつつ中心が駆動軸の軸心に対して偏心動可能
   な環状ディスクとを備えた吸排気弁駆動制御装置であっ
   て、 前記駆動軸の外周に第１カムリングを摺動自在に嵌装す
   ると共に、該第１カムリングの外周に駆動機構によって
   回転駆動する第２カムリングを回転自在に保持し、かつ
   該第２カムリングの外周に前記環状ディスクを偏心回動
   自在に支持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】 前記環状ディスクは、該環状ディスクの
   ほぼ径方向へ摺動可能に設けられたピンを介して前記各
   カムシャフトの端部と該端部に対向して配置されて駆動
   軸に固定された駆動プレートとを連係させたことを特徴
   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】 前記第１カムリングを回転規制手段によ
   って自由な回転を規制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】 前記第２カムリングの中心を、第１カム
   リングの中心位置と反対側に位置させると共に、第２カ
   ムリングの中心移動軌跡を駆動軸の軸心を通過するよう
   に形成したことを特徴とする請求項２及び３記載の内燃
   機関の吸排気弁駆動制御装置。
5. 【請求項５】 機関により回転駆動する駆動軸と、各気
   筒毎に分割されて前記駆動軸の外周に相対回転自在に設
   けられ、外周に吸，排気弁を開作動させるカムを一体に
   有するカムシャフトと、該各カムシャフトと駆動軸との
   間を連係しつつ中心が駆動軸の軸心に対して偏心動可能
   な環状ディスクとを備えた吸排気弁駆動制御装置であっ
   て、 前記駆動軸の外周に、駆動機構によって回転駆動するカ
   ムリングを回転自在に設けると共に、該カムリングの外
   周に前記環状ディスクを偏心回動自在に支持したことを
   特徴とする内燃機関の吸排気弁駆動制御装置。
6. 【請求項６】 前記環状ディスクは、該環状ディスクの
   ほぼ径方向へ摺動可能に設けられた複数のピンを介して
   前記各カムシャフトの端部と該端部に対向して配置され
   て駆動軸に固定された駆動プレートとに連係させたこと
   を特徴とする請求項５記載の内燃機関の吸排気弁駆動制
   御装置。