JPH1113437A - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部品点数の削減による製造作業能率の向上と
コストの低廉化を図ると共に、装置のコンパクト化を図
ると共に、駆動機構の駆動負荷を軽減する。 【構成】 駆動軸２１とカムシャフト２２に対向して設
けられた第１，第２フランジ部３１，３３の間に、該デ
ィスクハウジング３８の内周に偏心カムリング４０を介
して回転自在に支持された環状ディスク３９とを揺動自
在に設ける。ディスクハウジングを介して環状ディスク
の中心Ｙを駆動軸２１の軸心Ｘに対して偏心動させて、
弁の作動角を変化させるようになっている。前記ディス
クハウジングは、両側部３８ａ，３８ｂがリテーナリン
グ５０，５１を介してカムシャフト２２とスリーブ３３
ａの各外周面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９及び図１０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９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１
２と、両フランジ部１０，１２間に介装されて駆動軸１
の軸心Ｘからほぼ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。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１９
ａ，１９ｂが突設されている。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】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を介して環状ディスク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１９ａ，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１
６は、駆動軸１に対して角速度が大きくなり、ディスク
１６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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】

【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は、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、ここを揺動支点として揺
動するようになっている。したがって、支軸１５を必ず
設けなければならないため、部品点数の増加と大型化が
余儀なくされる。

【００１１】しかも、支軸１５は、カムシャフト２のカ
ム軸受８，９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、さらに大型化が助長され、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
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】さらに、前述のように駆動軸１の回転力
は、各ピン１９ａ，１９ｂ及び各フランジ１０，１２を
介してカムシャフト２に伝達されるようになっているた
め、各ピン１９ａ，１９ｂに作用する反力は環状ディス
ク１６を経てディスクハウジング１４に伝達される。そ
して、このディスクハウジング１４は、図１０に示すよ
うに支軸１５と駆動機構２０によってその外周ボス部で
ある両端部１４ａ，１４ｂの２個所のみが支持され、ま
た比較的薄肉のリング状に形成されている。このため、
カム６がバルブリフター４ａを押し下げる時（吸気バル
ブ４の開時）に発生する大きな荷重が、例えば図１０の
矢印で示すように環状ディスク１６及び両ピン１９ａ，
１９ｂを介して左上方への反作用として伝達されると、
ディスクハウジング１４が２点鎖線で示すように上方へ
変形し易くなり、これによって、環状ディスク１６の中
心Ｙも上方へ僅かに変位し易くなる。したがって、駆動
軸１の回転力がカムシャフト２に正確に伝達されなくな
り、この結果、所期のバルブタイミングが得られなくな
るおそれがある。

【００１４】

【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の発明は、機関
により回転駆動する駆動軸と、該駆動軸の外周に相対回
転自在に設けられて、外周に吸，排気弁を開作動させる
カムを有する各気筒毎に分割されたカムシャフトと、該
各カムシャフトの一端部に一体に固定された第１フラン
ジ部と、駆動軸の所定部位に固定されて、前記第１フラ
ンジ部と対向する第２フランジ部と、該両フランジ部間
に配置されたほぼ円環状のディスクハウジングと、該デ
ィスクハウジングの内周に偏心カムリングを介して回転
自在に支持されて、ディスクハウジングの回動に伴い中
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、該環状ディスクと前記各フランジ部との間に介装さ
れて、環状ディスクのほぼ径方向へ係合溝を介して摺動
可能なピンと、前記ディスクハウジングを伝達機構を介
して回動制御する駆動機構とを備えた吸排気弁駆動制御
装置において、前記ディスクハウジングを、前記カムシ
ャフトの外周面あるいは第２フランジ部に一体に有しか
つ前記駆動軸に固定されたスリーブの外周面にリテーナ
リングを介して回転自在に支持させたことを特徴として
いる。

【００１５】請求項２記載の発明は、前記ディスクハウ
ジングのカムシャフト軸方向に延出した両側部を、前記
カムシャフトとスリーブの両方に夫々リテーナリングを
介して回転自在に支持させたことを特徴としている。

【００１６】請求項３記載の発明は、前記カムシャフト
側のリテーナリングをほぼ半割状に分割形成したことを
特徴としている。

【００１７】請求項４記載の発明は、前記カムシャフト
と該カムシャフトの外周に有する前記カムとを夫々別体
に形成したことを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１〜図３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実
施形態を示し、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。

【００１９】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、夫々
がスチール製で円筒状に形成され、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２に示すようにカムシャ
フト２２の外周の所定位置には、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２６
がろう付けによって固定されている。この各カム２６
は、耐摩性が高くかつコストの低い焼結合金材で形成さ
れている。

【００２０】前記カム軸受２４は、図１，図２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２９，３０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
４４を軸受けする円弧状の軸受面２８ａが形成されてい
る。

【００２１】また、各カムシャフト２２の一方側の分割
端部には、第１フランジ部３１が一体に設けられてお
り、この第１フランジ部３１の外周部に、円柱状の第１
ピン孔３２がカムシャフト軸方向へ貫通形成されてい
る。さらに、この第１フランジ部３１と所定の隙間をも
って対向する位置に、駆動軸２１に連結された第２フラ
ンジ部３３が設けられている。この第２フランジ部３３
は、外径が第１フランジ部３１の外径と同一に設定され
ていると共に、内周部に駆動軸２１の所定外周面に嵌合
したスリーブ３３ａを一体に有し、該スリーブ３３ａに
径方向から挿通された連結ピン３４とによって駆動軸２
１に連結されている。また、第２フランジ部３３の外周
部つまり第１フランジ部３１の第１ピン孔３２と対角線
方向の反対位置に円柱状の第２ピン孔３５がカムシャフ
ト軸方向に貫通形成されている。そして、前記第１ピン
孔３２と第２ピン孔３５には、後述する環状ディスク３
９の各係合溝４１，４２に係合する第１，第２ピン３
６，３７の基端部が回転自在に保持されいる。

【００２２】さらに、前記第１フランジ部３１と第２フ
ランジ３３の外周側に円環状のディスクハウジング３８
が配置されていると共に、両フランジ部３１，３３の間
には、環状ディスク３９がサンドイッチ状に介装されて
いる。

【００２３】前記ディスクハウジング３８は、図１及び
図２に示すように、カムシャフト軸方向に沿って両側部
３８ａ，３８ｂが延長形成され、その全体の巾寸法が第
１，第２フランジ部３１，３３と環状ディスク３９と各
巾寸法全体を合わせた巾よりも若干大きく設定され、内
周面の巾方向の中心側に偏心カムリング４０が周方向に
沿って形成されていると共に、外周面の巾方向の中央位
置に伝達機構の一部を構成する平歯車４６ａが周方向に
沿って一体に設けられている。

【００２４】また、前記偏心カムリング４０は、図２に
示すように肉厚巾が円周方向に変化し、図示位置では最
上端部側が最大厚肉部４０ａに設定されて、ここから下
端部側へ漸次薄肉に設定されている。

【００２５】また、このディスクハウジング３８の両側
部３８ａ，３８ｂが一対のリテーナリング５０，５１を
介してカムシャフト２２とスリーブ３３ａの各外周面に
回転自在に支持されている。さらに、このディスクハウ
ジング３８は、後述する駆動機構４３によって回転制御
されている。

【００２６】前記第１，第２リテーナリング５０，５１
は、図１〜図３に示すように夫々含油性の焼結合金材
（例えば鉄−炭素系のＳＢＦ材）で円環状に形成されて
いると共に、横断面ほぼクランク状に折曲されており、
前記ディスクハウジング３８の両側部３８ａ，３８ｂに
固定される円筒状の外周部５２，５３と、第１フランジ
部３１近傍のカムシャフト２２の外周面及びスリーブ３
３ａの外周面に夫々摺動自在に配置される円筒状の内周
部５４，５５と、各外周部５２，５３と内周部５４，５
５とを連結する円環状の中央部５６，５７とから構成さ
れている。

【００２７】前記各外周部５２，５３は、外径が各両側
部３８ａ，３８ｂの内径とほぼ同一径に設定されて各外
周面５２ａ，５３ａが両側部３８ａ，３８ｂの内周面に
圧入によって固定されていると共に、内径が各フランジ
部３１，３３の外径よりも大きく設定されて各内周面５
２ｂ，５３ｂと各フランジ部３１，３３の外周面との間
に筒状の隙間が形成されて、互いに非接触状態になって
いる。

【００２８】前記各内周部５４，５５は、内周面５４
ａ，５５ａが夫々対応するカムシャフト２２の外周面と
スリーブ３３ａの外周面に摺動自在に形成されている。

【００２９】前記各中央部５６，５７は、内面５６ａ，
５７ａが各フランジ部３１，３３の外面に摺動自在に当
接配置されて、前記第１，第２ピン３６，３７の各後端
面に当接して各ピン孔３２，３５からの抜け出しを規制
するようになっている。

【００３０】さらに、前記第１フランジ部３１側の第１
リテーナリング５０は、図４に示すように半割状に２分
割形成されており、各リテーナリング要素５０ａ，５０
ｂは内周部５４，５４に接線方向に沿って連続形成され
たねじ孔５８，５９に螺合するビス６０，６１によって
連結されるようになっている。

【００３１】前記環状ディスク３９は、図５に示すよう
にドーナツ板状を呈し、中央に駆動軸２１が挿通される
比較的大径な挿通孔３９ａが形成されて該駆動軸２１と
挿通孔３９ａ間に隙間Ｓが形成されていると共に、外周
面３９ｂが前記ディスクハウジング３８の偏心カムリン
グ４０の内周面に回転自在に支持されている。また、各
フランジ部３１，３３の第１ピン孔３２と第２ピン孔３
５とに対応した両端面位置に、図１及び図５にも示すよ
うに前記第１，第２ピン３６，３７の２面巾状の先端部
３６ａ，３７ａを摺動自在に係合させる有底Ｕ字形の第
１，第２係合溝４１，４２が夫々径方向に形成されてい
る。また、この第１，第２係合溝４１，４２は各内端部
が前記隙間Ｓに連通しており、この隙間Ｓは、油溜まり
部として機能し、駆動軸２１の周壁に半径方向に形成さ
れた油孔２１ｂを介して駆動軸２１内の油供給通路２１
ａと連通している。

【００３２】前記ディスクハウジング３８を伝達機構を
介して回動させる駆動機構４３は、図１に示すようにカ
ムシャフト２２の上方位置に平行に設けられた前記制御
シャフト４４と、該制御シャフト４４の一端部に設けら
れた電磁アクチュエータたるステッピングモータ４５と
から構成されている。

【００３３】前記制御シャフト４４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４４ａ，４４ａ
が前記両軸受面２７ａ，２８ａ間で軸受けされている。
また、両大径部位４４ａ，４４ａ間に、前記ディスクハ
ウジング３８の平歯車４６ａに噛合して回転力を伝達す
る伝達機構の一部を構成する筒状の歯車部４６ｂが一体
に設けられている。

【００３４】前記ステッピングモータ４５は、コントロ
ーラ４７によって回転駆動され、このコントローラ４７
は、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４５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、機関低回転時には、かかる運転状態を検出したコ
ントローラ４７からの制御信号によりステッピングモー
タ４５が一方向へ回転して制御シャフト４４を同方向へ
回転させる。これにより、ディスクハウジング３８は、
歯車部４６ｂと平歯車４６ａを介して両リテーナリング
５０，５１を介してカムシャフト２２及びスリーブ３３
ａに支持されながら回転して、偏心カムリング４０の厚
肉部４０ａが最上端となる位置に回転保持される。この
ため、環状ディスク３９は、図２に示すようにその中心
Ｙが駆動軸２１の軸心Ｘから垂直下方向位置に偏心移動
する。したがって、第１係合溝４１と第１ピン３６並び
に第２係合溝４２と第２ピン３７との摺動位置が駆動軸
２１の１回転毎に径方向へ往復移動し、環状ディスク３
９の角速度が変化する。

【００３６】すなわち、第１係合溝４１内を第１ピン３
６が摺動し、かつ第２係合溝４２内を第２ピン３７が摺
動して環状ディスク３９の中心Ｙに対して第１ピン３６
が離れる一方、第２ピン３７が接近すると、環状ディス
ク３９は駆動軸２１に対して角速度が大きくなり、カム
シャフト２２の角速度も大きくなり、両者２１，２２の
角速度比（ｗｃ／ｗｄ）は図７Ａの破線で示す特性とな
る（上記作用は図７Ａの※印点を示す）。したがって、
カムシャフト２２は、駆動軸２１に対して２重に増速さ
れた状態になる。

【００３７】この結果、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７Ｂの破線に示すよ
うに変化する。したがって、吸気弁２３は、そのバルブ
リフト特性が図７Ｃの破線で示すように弁作動角（弁開
期間）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。

【００３８】一方、機関低回転域から高回転域に移行し
た場合は、その運転状態を検出したコントローラ４７か
らステッピングモータ４５に制御信号が出力されて、制
御シャフト４４が例えばさらに同方向へ１８０°回転す
る。したがって、ディスクハウジング３８は、図６に示
すように偏心カムリング４０の厚肉部４０ａが最下端と
なる位置に回転保持される。このため、環状ディスク３
９は、図示のようにその中心Ｙが駆動軸２１の軸心Ｘか
ら垂直上方向位置に偏心移動する。したがって、第２係
合溝４２と第２ピン３７並びに第１係合溝４１と第１ピ
ン３６との摺動位置が前述と同じく、駆動軸２１の回転
毎に環状ディスクの径方向へ往復移動し、環状ディスク
３９の角速度が変化する。

【００３９】そして、環状ディスク３９の角速度の変化
に伴い駆動軸２１に対するカムシャフト２２の角速度が
低回転時とは逆に小さくなり、両者２１，２２の角速度
比が図７Ａの実線で示す特性となる（図７Ａの☆印の点
となる）。したがって、カムシャフト２２は、駆動軸２
１に対して２重に減速された状態になり、両者２１，２
２の回転位相は、図７Ｂの実線で示すように変化し、低
回転時とは略対称形の変化特性となる。このため、吸気
弁２３は、バルブリフト特性が図７Ｃの実線で示すよう
にバルブリフトは一定のまま、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。

【００４０】また、本実施例では、ディスクハウジング
３８を、従来のように支軸によって支持するのではな
く、リテーナリング５０，５１を介してカムシャフト２
２とスリーブ３３ａの各外周面で支持するようにしたた
め、支軸やこの支軸を支持する支持機構が不要となり、
この分、部品点数の削減が図れると共に、装置全体のコ
ンパクト化が図れる。

【００４１】しかも、カムシャフト２２とスリーブ３３
ａは、夫々の外径が比較的小さく各リテーナリング５
０，５１の内周部５４，５５との摺動面積が小さくなる
ため、かかる摺動摩擦抵抗を十分に低減できる。すなわ
ち、一般に滑り軸受は、摩擦トルクが軸受されるロッド
等の外径の３乗に比例し、したがって、ロッド等の外径
が小さければ小さいほど、摩擦トルクは小さくなる。

【００４２】したがって、本実施形態のように、各リテ
ーナリング５０，５１を両フランジ部３１，３３の外周
面ではなく、それよりも外径の十分に小さなカムシャフ
ト２２とスリーブ３３ａの各外周面に支持させることに
よって、摺動摩擦抵抗の大巾な低減化が可能になるので
ある。この結果、駆動軸２１の回転トルク損失が抑制さ
れると共に、ディスクハウジング３８を回転制御するス
ラッピングモータ４５の駆動負荷も軽減化できる。

【００４３】特に、カムシャフト２２は、カム２６とは
別体のスチール製で形成したため、剛性を低下させるこ
となく薄肉化が可能になるため、外径寸法も可及的に小
さく設定できる。したがって、前述の摺動摩擦抵抗を十
分に小さくすることが可能になる。また、カム２６に耐
摩耗性の高い焼結合金材を使用できるので、耐久性の向
上とコストの低廉化が図れる。尚、各フランジ部３１，
３３の外周面と各リテーナリング５０，５１とは隙間に
よって非接触状態になっているのでここで摩擦抵抗が生
じることはない。

【００４４】さらに、駆動軸２１の回転に伴い、両ピン
３６，３７を介して環状ディスク３９に作用する荷重は
ディスクハウジング３８で受けることになるが、該ディ
スクハウジング３８は、両側部３８ａ，３８ｂが前述の
ようにリテーナリング５０，５１を介してカムシャフト
２２とスリーブ３３ａの各外周面で支持されているた
め、図８に示すように該荷重Ｃはカムシャフト２２とス
リーブ３３ａに作用する。そして、各ピン３６，３７か
ら駆動軸２１に作用する荷重を打ち消し合うように作用
する。すなわち、図８を参照してディスクハウジング３
８に作用する荷重をみると、ａ＋ｂ＝ｃとなる。（ａは
フランジ３３からピン３７および環状ディスク３９が受
ける荷重であり、ｂはフランジ３１からピン３６および
環状ディスク３９が受ける荷重である。さらに、これら
ａ，ｂの反力ａ１，ｂ１がそれぞれ各フランジ３３，３
１を介して駆動軸に作用する。）したがって、駆動軸に
作用するａ１＋ｂ１の荷重は、ｃの荷重で相殺すること
ができる。

【００４５】このため、駆動軸２１には、曲げ荷重が作
用しないので、該駆動軸２１の曲がりによるバルブタイ
ミングのずれの発生を防止できる。また、駆動軸２１の
曲がりは該駆動軸２１の内周面で支持されるカムシャフ
ト２２の支持剛性を低下させ、吸気バルブ２３の不整運
動を招き易いが、前述のように駆動軸２１の曲がりが防
止されることにより、かかる不整運動の発生も防止でき
る。

【００４６】さらにまた、両フランジ部３１，３３の支
持によりディスクハウジング３８の変形も抑制できるの
で、環状ディスク３９の中心Ｙの位置ずれも防止でき、
この点からもハウジングのずれが防止できる。

【００４７】しかも、ディスクハウジング３８は、リテ
ーナリング５０，５１を介してカムシャフト２２とスリ
ーブ３３ａに回転自在に支持されて、この内周側で環状
ディスク３９を回転自在に支持するようにしているた
め、駆動軸２１の軸心Ｘに対する環状ディスク３９の回
転中心の位置精度が出し易くなる。

【００４８】さらに、制御シャフト４４は、カムシャフ
ト２２のカム軸受２４を利用し、つまりカム軸受２４の
メインブラケット２７とサブブラケット２８の各軸受面
２７ａ，２８ａ間で軸支するようにしたため、別個に設
ける必要がなくなり、この点でも部品点数の削減が図れ
る。

【００４９】また、駆動軸２１に、カムシャフト２２，
ピン３６，３７，環状ディスク３９，ディスクハウジン
グ３８などが一体的に組み付けられたカムシャフトアッ
センブリの上から制御シャフト４４を順に組み付けるこ
とができ、組立作業能率が向上する。

【００５０】また、制御シャフト４４は、ディスクハウ
ジング３８を回動させるトルクを伝達できればよいた
め、細径化でき、これによりサブブラケット２８の高さ
を十分に低くすることが可能になる。

【００５１】さらに、油供給通路２１ａから通孔２１ｂ
を介して隙間Ｓ内に供給された潤滑油は、各リテーナリ
ング５０，５１によって各係合溝４１，４２内に保持さ
れ、ここから各ピン３６，３７と係合溝４１，４２の各
対向内面との間及び環状ディスク３９の外周面と偏心カ
ムリング４０との間、並びにカムシャフト２２，スリー
ブ３３ａとリテーナリング５０，５１の内外周面等の各
摺動部に供給される。したがって、各摺動部の潤滑性能
が向上し、摩擦抵抗が一層低減されると共に、摩耗の発
生を防止できる。したがって、カムシャフト２２全体の
駆動損失を低減できると共に、駆動軸２１からカムシャ
フト２２への回転力伝達性が良好となる。

【００５２】また、リテーナリング５０，５１を含油性
の焼結合金材や摩擦係数が比較的小さいＰｂ−Ｓｍ−Ｓ
ｂ系の鉛基合金材等で形成すれば、カムシャフト２２や
スリーブ３３ａとの摺動摩擦抵抗を大巾に低減できる。

【００５３】さらに、第１リテーナリング５０を、半割
状としたため、装置の組立時において、カムシャフト２
２に最終段階で組み付けることが可能になる。また、カ
ム２６は、カムシャフト２２と別体であるため、リテー
ナリング５０の組み付け後に、カムシャフト２２にろう
付け固定することが可能になる。この結果、装置全体の
組み立て作業性が良好となる。

【００５４】尚、本発明は前記実施態様の構成に限定さ
れるものではなく、一つのリテーナリングによってディ
スクハウジング３８をカムシャフト２２あるいはスリー
ブ３３ａに支持させることも可能である。

【００５５】

【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、ディスクハウジングを、従来のような支軸では
なく、リテーナリングを介してカムシャフトあるいはス
リーブの少くともいずれか一方によって回転自在に支持
するようにしたため、前記支軸や該支軸を支持する支持
機構が全く不要になる。したがって、部品点数が減少
し、製造作業能率の向上とコストの低廉化が図れると共
に、装置全体のコンパクト化が図れ、機関への搭載性が
向上する。

【００５６】特に、リテーナリングを、外径の小さなカ
ムシャフトあるいはスリーブの外周面に回転自在に支持
させるようにしたため、摺動摩擦抵抗を大巾に低減する
ことが可能になり、駆動軸や駆動機構の駆動負荷を軽減
化することができると共に、ディスクハウジングの回転
制御精度が向上する。

【００５７】また、ディスクハウジングをカムシャフト
あるいはスリーブの外周面で支持したため、荷重による
ディスクハウジングの変形を抑制でき、環状ディスクの
中心のずれが防止できると共に、駆動軸の曲げ荷重の発
生も防止できる。この結果、バルブタイミングの制御精
度の低下が防止される。

【００５８】請求項２記載の発明によれば、ディスクハ
ウジングを２つのリテーナリングを介してカムシャフト
とスリーブの両方に支持させるようにしたため、ディス
クハウジングの安定した支持が得られる。

【００５９】請求項３記載の発明によれば、分割された
第１リテーナリングを装置の最終的な組み立て段階でカ
ムシャフトに組み付けることができるため、組立作業性
が良好になる。

【００６０】請求項４記載の発明によれば、カムシャフ
トを剛性の高い小径なスチール製で形成できるため、第
１リテーナリングとの摺動摩擦抵抗を一層低減できる一
方、カムを例えば耐摩性の焼結合金材で形成できるの
で、耐久性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】本発明の一実施形態を示す要部断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図３】本実施形態の要部平面図。

【図４】本実施形態に供される第１リテーナリングを示
す断面図。

【図５】本実施形態に供される環状ディスクの斜視図。

【図６】本実施形態の作用を示す図１のＡ−Ａ線断面
図。

【図７】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８】本実施形態におけるディスクハウジングに作用
する荷重特性を示す説明図。

【図９】従来の装置を示す要部断面図。

【図１０】図９のＢ矢視図。

【符号の説明】

２１…駆動軸 ２２…カムシャフト ２３…吸気弁 ２４…カム軸受 ３１…第１フランジ部 ３３…第２フランジ部 ３３ａ…スリーブ ３６，３７…第１，第２ピン ３８…ディスクハウジング ３８ａ，３８ｂ…両側部 ３９…環状ディスク ４０…偏心カムリング ４３…駆動機構 ５０，５１…リテーナリング

───────────────────────────────────────────────────── 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 後藤 徹朗 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 (4)

【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、該駆
   動軸の外周に相対回転自在に設けられて、外周に吸，排
   気弁を開作動させるカムを有する各気筒毎に分割された
   カムシャフトと、該各カムシャフトの一端部に一体に固
   定された第１フランジ部と、駆動軸の所定部位に固定さ
   れて、前記第１フランジ部と対向する第２フランジ部
   と、該両フランジ部間に配置されたほぼ円環状のディス
   クハウジングと、該ディスクハウジングの内周に偏心カ
   ムリングを介して回転自在に支持されて、ディスクハウ
   ジングの回動に伴い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、該環状ディスクと前記各フラン
   ジ部との間に介装されて、環状ディスクのほぼ径方向へ
   係合溝を介して摺動可能なピンと、前記ディスクハウジ
   ングを伝達機構を介して回動制御する駆動機構とを備え
   た吸排気弁駆動制御装置において、 前記ディスクハウジングを、前記カムシャフトの外周面
   あるいは第２フランジ部に一体に有しかつ前記駆動軸に
   固定されたスリーブの外周面にリテーナリングを介して
   回転自在に支持させ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】 前記ディスクハウジングのカムシャフト
   軸方向に延出した両側部を、前記カムシャフトとスリー
   ブの両方に夫々リテーナリングを介して回転自在に支持
   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】 前記カムシャフト側のリテーナリングを
   ほぼ半割状に分割形成したことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の内燃機関の吸排気弁駆動制御装置。
4. 【請求項４】 前記カムシャフトと該カムシャフトの外
   周に有する前記カムとを夫々別体に形成したことを特徴
   とする請求項１，２または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。