JP3355219B2

JP3355219B2 - 内燃機関の吸排気弁駆動制御装置

Info

Publication number: JP3355219B2
Application number: JP14349993A
Authority: JP
Inventors: 誠之助原; 吉彦山田; 正二盛田; 章日高
Original assignee: 株式会社日立ユニシアオートモティブ
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1993-06-15
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2017-12-09
Also published as: JPH06185321A

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実開昭５７−１９８
３０６号公報等に記載されているものが知られている。

【０００３】図２０及び図２１に基づいて概略を説明す
れば、図中２はカムシャフト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、このカム２はカ
ム軸受用ブラケット３とカムシャフト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の一側部に形成されたフラ
ンジ部７にＵ字溝６が形成されている一方、前記フラン
ジ部５にもＵ字溝８が形成されている。また、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、両側の対向位置に前記両Ｕ字溝６，
８に係止するピン１０，１１が設けられていると共に、
外周が制御環１２に回転自在に支持されている。この制
御環１２は、外周の突起１２ａを介してシリンダヘッド
１８側の支持孔１３に揺動自在に支持されていると共
に、該突起１２ａの反対側に有する歯車部１２ｂがロッ
カアーム１５を軸支するロッカシャフト１４外周の歯車
環１４ａに噛合している。

【０００４】そして、制御環１２は、歯車部１２ｂに噛
合した歯車環１４ａ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Ｐが図２０に示す
位置にある場合は、カムシャフト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
Ｕ字溝８を介してカムシャフト１に同期回転する一方、
カム２はピン１０とＵ字溝６を介してカムシャフト１に
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
の油圧アクチュエータによってロッカシャフト１４を回
動させると、歯車環１４ａと歯車部１２ｂを介して制御
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Ｐがカムシャフト１の中心に対し前記
回動方向に偏心する。このため、ピン１０，１１が夫々
Ｕ字溝６，８に沿って移動し、かつ偏心方向にフランジ
部５，７をカムシャフト１を中心に回動させる。依っ
て、カムシャフト１の１回転毎に、ディスク９の回転位
相がカムシャフト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、カムシャフト１に対し、ディスク９のカムシャ
フト１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２の位相差に応じて可変
にすることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、前記従来の
装置にあっては、制御環１２を歯車部１２ｂと歯車環１
４ａとの噛合回転により揺動させるようにしたため、作
動中にカムシャフト１に発生する正負の回転トルク変動
に起因して制御環１２に作用する交番荷重、つまり正逆
回転方向の繰り返し荷重により、歯車部１２ｂと歯車環
１４ａとの間に打音が発生すると共に、該両者１２ｂ，
１４ａ間に経時的に摩耗が発生して制御環１２の揺動作
用が不安定になる。この結果、バルブタイミングの可変
制御精度が低下してしまう。

【０００７】また、斯かる装置を組み立てるには、カム
２やディスク９及び制御環１２等が組み付けられたカム
シャフト１の組立ユニットと、制御シャフト兼用のロッ
カシャフト１４とを、シリンダヘッド１８に対して夫々
別個に組み付けるようになっている。このため、斯かる
シリンダヘッド１８への組み付けの際には、ロッカシャ
フト１４の歯車環１４ａに制御環１２の歯車部１２ｂを
最適な位置で噛み合わせながら組み付けなければならな
い。この結果、組立作業が煩雑になり、該作業能率の低
下を招いている。

【０００８】しかも、カムシャフト１の組立ユニットや
ロッカアーム１５及びロッカシャフト１４等を、予め定
められた組み付け仕様にしたがって順次組み付けるよう
になっているため、組み付け後の各構成部品の位置精度
が出しにくいといった問題がある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記従来の問
題点に鑑みて案出されたもので、請求項１に記載の発明
は、シリンダヘッドの上方位置に機関前後方向に沿って
設けられた駆動軸と、該駆動軸の同軸上に相対回転自在
に設けられ、外周に吸気弁あるいは排気弁を作動させる
カムを有するカムシャフトと、前記駆動軸とカムシャフ
トとを連繋しかつ駆動軸の軸心に対して変位して駆動軸
とカムシャフトとの角速度を変化させる制御機構と、機
関運転状態に応じて前記制御機構を制御シャフトを介し
て変位制御する駆動機構を備えた吸排気弁駆動制御装置
において、前記シリンダヘッドの上端部に、機関の長手
方向に沿って形成された一対の支持部と該両支持部間に
直角方向から連結された横梁部とからなる枠体を設ける
と共に、前記横梁部の上面に形成された軸受溝と横梁部
の上部に装着されたベアリングキャップとの間に、前記
制御シャフトを回転自在に軸支すると共に、前記横梁部
の下面に形成されたカム軸受溝に、前記カムシャフトを
支持することによって各構成部品全体をユニット化し、
該ユニットにおける前記カムシャフトをシリンダヘッド
の上端部に形成されたカム軸受に支持させたことを特徴
としている。

【００１０】請求項２に記載の発明は、前記枠体に、前
記制御シャフトを回転制御する前記駆動機構のアクチュ
エータを固定したことを特徴としている。

【００１１】請求項３の発明は、前記枠体の両支持部を
機関の両側部に配置すると共に、横梁部を吸気側と排気
側に跨設したことを特徴としている。

【００１２】

【作用】前記構成の本発明によれば、環状ディスクの中
心が駆動軸の中心と合致している場合は、カムシャフト
は前記環状ディスク等を介して駆動軸に同期して位相差
なしで回転する。

【００１３】一方、機関運転状態の変化に伴い駆動機構
によってディスクハウジングが一方向へ揺動すると、環
状ディスクの中心が駆動軸の中心と偏心する。したがっ
て、駆動軸側のフランジ部の係止溝と一方側ピン並びに
カムシャフト側のフランジ部の係止溝と他方側のピンの
摺動位置が、駆動軸の１回転毎に移動する。つまり、例
えば駆動軸側の係合溝とピンの摺動位置が駆動軸の中心
に接近する場合は、カムシャフト側の係合溝とピンの摺
動位置が逆に駆動軸中心から離間するため、環状ディス
クの角速度が駆動軸に対して小さくなり、カムシャフト
の角速度も環状ディスクに対して小さくなる。依って、
カムシャフトは、駆動軸に対して２重に減速された形に
なり、斯かる減速作用によりカムを介して所望のバルブ
タイミングを得ることができる。尚、環状ディスクを前
記とは逆の位置に偏心させた場合は、カムシャフトは駆
動軸に対して２重に増速される。

【００１４】

【００１５】請求項１の発明によれば、装置を組み立て
るには、予め駆動軸の各気筒に対応する位置に、制御機
構の各構成部品及びカムシャフトを組み付け、この組立
ユニットを、枠体に組み付ける。その後、制御シャフト
を軸受溝に保持してベアリングキャップを上方から固定
すると共に、ボルトにより枠体をシリンダヘッド上端部
に固定すれば、全体を容易に組み付けることができる。

【００１６】請求項３の発明によれば、シリンダヘッド
に対して枠体を吸気側と排気側に夫々個々に設けるので
はなく、吸気側と排気側とを包囲する形で設けるため、
個々に設けた場合と比較して部品点数の削減や組み付け
性の向上が図れると共に、軽量化等が図れる。

【００１７】

【実施例】図１〜図３は請求項１及び請求項２の発明に
係る吸排気弁駆動制御装置を４気筒機関に適用した第１
実施例を示し、図１の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、２
２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カム
シャフト、４５はシリンダヘッド４３の上端部にボルト
４４で固定されて、前記カムシャフト２２等が保持され
る枠体であって、前記駆動軸２１は、機関前後方向に延
設されていると共に、軽量化等の要請から内部中空状に
形成されている。

【００１８】前記カムシャフト２２は、中空状に形成さ
れ、シリンダヘッド４３上端部に有する図外のカム軸受
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、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５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、その外周面の円周方向に環状ディスク２
９の一側面に摺接する突起面２７ａが一体に設けられて
いる。

【００１９】前記枠体４５は図２〜図４に示すように全
体がシリンダヘッド４３上端部の吸気側を包囲する略矩
形枠状を呈し、ロッカカバー４９の内側に配置されて機
関前後方向に沿って延設された両側一対の支持部４５
ａ，４５ａと、該両支持部４５ａ，４５ａ間に直角方向
から架設された複数の横梁部４５ｂ…とから構成されて
いる。前記横梁部４５ｂは、上面の一端側に後述の制御
シャフト４２を軸受けする半円状の軸受溝４６が形成さ
れていると共に、下面の略中央位置にカムシャフト２２
の上半分を軸受けする円弧溝たるカム軸受溝５０が形成
されている。また、横梁部４５ｂの他端側略中央位置に
は、後述する軸受４０の一端部を回転自在に支持する軸
孔４５ｃが貫通形成されている。

【００２０】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６にも示すように前記係合溝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。

【００２１】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の内周面３４ａに回転自在に支持
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，２９ｃ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５及
び図６に示すように前記係合溝３０，３３の対向内面３
０ａ，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。

【００２２】前記ディスクハウジング３４は、図２に示
すように略円環状を呈し、外周の上端部に有するボス部
３５の一端部外端縁に略Ｕ字形の支持溝３８が形成され
ていると共に、ボス部３５の他端部にカム孔３９が貫通
形成されている。そして、前記支持溝３８内に挿通した
支軸４０によってディスクハウジング３４の一端部が回
動及びスライド移動自在に支持されていると共に、前記
カム孔３９内に挿通された偏心カム４１の回動によって
ディスクハウジング３４が揺動するようになっている。

【００２３】前記支軸４０は、図３にも示すように、機
関の前後方向に延設されて軸孔４５ｃに回転自在に挿通
支持されていると共に、ディスクハウジング３４に対応
した部位の両端縁に平坦な当接面４０ａ、４０ｂが形成
され、この当接面４０ａ、４０ｂが支持溝３８の対向面
３８ａ、３８ｂに面接触状態で当接している。そして、
本実施形態においては、前記各フランジ部２７，３２と
環状ディスク２９、ディスクハウジング３４及び支軸４
０によって制御機構が構成されている。

【００２４】前記偏心カム４１は、リング状を呈し、外
径がカム孔３９の内径より若干小さく設定されていると
共に、周方向の肉厚が薄肉部４１ａから漸次厚肉部４１
ｂに変化している。また、軸方向に貫通形成された貫通
孔４１ｃを介して中空状の制御シャフト４２に固定支持
されている。この制御シャフト４２は、図１及び図３に
示すように、機関の前後方向に沿って延設されて、前記
横梁部４５ｂの軸受溝４６と枠体４５の上部にボルト４
８によって固定されたベアリングキャップ４７との間に
軸受されている。また、この制御シャフト４２は、駆動
機構５１によって回転制御されるようになっている。

【００２５】前記駆動機構５１は、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５２と、油圧アクチュエータ５２に油圧を給排する油
圧回路５３とを備えていえる。前記油圧アクチュエータ
５２は、図３に示すように枠体４５の一端部に有する隔
壁４５ｄに固定されており、筒状ハウジング５４内に２
枚羽根の回転ベーン５５が対角線上に位置する各第１油
室５６，５６及び第２油室５７，５７を隔成しつつ回動
自在に設けられていると共に、該回転ベーン５５が制御
シャフト４２に連結されている。前記油圧回路５３は、
第１，第２油室５６，５７に油圧を給排する一対の第
１，第２油通路５８ａ，５８ｂと、該両油通路５８ａ，
５８ｂの端部に設けられた４ポート２位置型の電磁切換
弁５９と、オイルメインギャラリ６０の上流端に設けら
れたオイルポンプ６１と、各油通路５８ａ，５８ｂと適
宜連通してオイルパン６２内に作動油を戻すドレン通路
６３と、ポンプ吐出圧を一定圧に制御するリリーフバル
ブ６４とを備えている。更に、前記電磁切換弁５９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６５からのＯＮ−ＯＦ
Ｆ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６１と第１油通路５８ａとを連通させると共
に、第２油通路５８ｂとドレン通路６３を連通させ、Ｏ
Ｎ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。

【００２６】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６５から電
磁切換弁５９にＯＮ信号が出力されてオイルポンプ６１
から吐出された油圧が第１油室５６，５６内に流入する
一方、第２油室５７，５７内の作動油がドレン通路６３
からオイルパン６２内に排出される。このため、回転ベ
ーン５５が図中反時計方向に回転して制御シャフト４２
を周方向に回転させる。したがって、偏心カム４１は、
図８に示すように、図２に示す位置（破線位置）から図
中反時計方向へ回転して、θ角度位置まで最大に回転
し、最大厚肉部４１ｂが上部側に移動する。よって、デ
ィスクハウジング３４は、カム孔３９を介して支軸４０
を支点として揺動し、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から偏心動する。
つまり、偏心カム４１の回動に伴いボス部３５のカム孔
３９側が左上方向へ引き上げられると支持溝３８の対向
面３８ａ，３８ｂが支軸４０の当接面４０ａ，４０ｂ上
をスライドしつつ全体が反時計方向へ揺動して所定量偏
心動する。したがって、スリーブ２８側の係合溝３３と
ピン３７並びにカムシャフト２１側の係合溝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。

【００２７】即ち、係合溝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、係合溝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。

【００２８】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６５から電磁切換弁５９にＯＦＦ信号
が出力されて、第１油室５６，５６内の作動油がドレン
通路６３から排出されると共に、第２油室５７，５７内
にオイルポンプ６１から油圧が圧送され、回転ベーン５
５が逆に時計方向に回転する。したがって、偏心カム４
１は、図２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も元の位
置に揺動して、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。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
側の係合溝３３とピン３７，環状ディスク２９，ピン３
６，カムシャフト２２側の係合溝３０を介してカムシャ
フト２２も同期回転する。

【００２９】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９Ａ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。

【００３０】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９Ａ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９Ｂの破線で示すように弁
の作動角が小さくなる。

【００３１】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９Ｂ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。

【００３２】一方、高速高負荷域では、図９Ｂ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、斯かる高速
高負荷域において、偏心カム４１をさらに時計方向に回
動して図８のディスクハウジング３４及び環状ディスク
２９を右下方に移動することにより、図９Ｂ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
出力化を助長できる。

【００３３】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、特に、ディスクハウジング３４を、従
来のように歯車等を用いずに偏心カム４１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。

【００３４】また、前述のように各ピン３６，３７は両
側縁が平面部３６ａ，３６ｂ，３７ａ，３７ｂに形成さ
れているため、各係合溝３０，３３の対向内面３０ａ，
３０ｂ、３３ａ，３３ｂと面接触状態で当接する。した
がって、駆動軸２１からカムシャフト２２への回転伝達
時及び環状ディスク２９の偏心状態における平面部３６
ａ，３６ｂ、３７ａ，３７ｂと対向内面３０ａ，３０
ｂ、３３ａ，３３ｂとの摺動時に両者間の集中荷重の発
生が防止されて、面圧が低下する。この結果、係合溝３
０，３３とピン３６，３７間に経時的な摩耗の発生が防
止されて、カムシャフト２２の回転トルク変動に伴う各
フランジ部２７，３２と各ピン３６，３７との打音の発
生やバルブタイミングのズレによる制御精度の低下等が
防止される。

【００３５】更に、各ピン３６，３７は、環状ディスク
２９のピン孔２９ｂ，２９ｃに回転自在に支持されてい
るため、環状ディスク２９の揺動時においても各ピン３
６，３７が適宜回転して平面部３６ａ，３６ｂ，３７
ａ，３７ｂと係合溝３０，３３の対向内面３０ａ，３０
ｂ、３３ａ，３３ｂが常に面接触する形になる。したが
って、両者３０，３６、３３，３７間の摩耗の発生が一
層確実に防止される。

【００３６】しかも、支軸４０の当接面４０ａ，４０ｂ
も平坦状に形成されて、ディスクハウジング３４の支持
溝３８の対向面３８ａ，３８ｂに面接触状態で当接する
ため、面圧が低下し、経時的な摩耗の発生が防止され
る。また、支軸４０の自由回動により当接面４０ａ，４
０ｂが常時対向面３８ａ，３８ｂに面接触状態になるた
め、摩耗等の発生がさらに防止される。

【００３７】また、ディスクハウジング３４は、単に支
点を中心に揺動するのではなく、支軸４０上を支持溝３
８を介してスライド移動しながら揺動するため、駆動軸
２１の中心Ｘに対する環状ディスク２９の中心Ｙの偏心
量つまりオフセット量を大きく取ることが可能になる。

【００３８】更にまた、枠体４５で制御シャフト４２や
支軸４０等の構成部品を支持する構造としたため、駆動
機構５１を含めた全体のユニット化が可能になり、シリ
ンダヘッド４３に対する組付性が極めて良好になる。

【００３９】即ち、各構成部品をシリンダヘッド４３に
組み付けるには、まず駆動軸２１の各気筒に対応する位
置に、スリーブ２８を夫々圧入して、連結軸３１で連結
した後、各ピン３６，３７を環状ディスク２９のピン孔
２９ｂ，２９ｃに挿入する。その後、駆動軸２１に、環
状ディスク２９，ディスクハウジング３４，カムシャフ
ト２２の順に組み付ける。そして、斯かる工程により各
構成部品を各気筒毎に組み付け、最後に駆動軸２１の端
部に図外のＣリングを嵌着させて各カムシャフト２２の
抜け止めをする。

【００４０】斯かる組立ユニットを枠体４５に組み付
け、該枠体４５の組立ユニットを、カム軸受溝５０でカ
ムシャフト２２を支持しながらシリンダヘッド４３の上
端部にボルト４４で固定する。尚、支軸４０は、予め枠
体４５の各軸孔４５ｃに挿通されており、駆動軸２１等
の組立ユニットを枠体４５に組み付ける際に、ディスク
ハウジング３４の支持溝３８に嵌合させる。

【００４１】また、カムシャフト２２のカム軸受用ブラ
ケットと制御シャフト４２の軸受を横梁部４５ｂで兼用
したため、部品点数の削減が図れ、組付性が一層良好に
なるばかりか、駆動軸２１の中心Ｘと、制御シャフト４
２の中心を介して環状ディスク２９の中心Ｙとの位置精
度が出し易くなる。また、前記ユニット化によって各構
成部品の芯出しやクリアランスの精度を向上させること
が可能になる。

【００４２】図１０〜図１３は本発明の第２実施例を示
し、枠体４５の構造を変更したもので、支持部４５ａ，
４５ａの間に連結された横梁部４５ｂは、上面に制御シ
ャフト４２の軸受溝４６のみを有し、カムシャフト２２
の軸受用ブラケット６６…とは別個に形成した。また、
横梁部４５ｂの下面には、図１３に示すようにカムシャ
フト２２の遊挿を確保する大径な円弧溝６７が形成され
ている。

【００４３】したがって、枠体４５に制御シャフト４２
や偏心カム４１等の構成部品を組み付けたユニットを、
予めブラケット６６でカムシャフト２２を軸受したシリ
ンダヘッド４３に後から組み付けることが可能になる。
このため、枠体４５のユニットと機関本体とを別個に製
造する場合の組付性が良好になる。

【００４４】図１４は本発明の第３実施例を示し、ディ
スクハウジング３４のボス部３５の一端部に、支持溝に
替えて支持孔６８が形成され、該支持孔６８内に挿通さ
れた円柱状の支軸４０を揺動支点とする一方、ボス部３
５の他端部に、カム孔に替えて略コ字形状のカム溝６９
が形成され、該カム溝６９内に制御シャフト４２に支持
された偏心カム４１が回転摺動自在に設けられている。

【００４５】したがって、この実施例では、支持孔６８
の中心と駆動軸２１の中心Ｘとの芯出しが容易になるの
で、カムシャフト２２中心Ｘに対するディスクハウジン
グ３４の相対的な位置決めも容易になる。

【００４６】図１５は本発明の第４実施例を示し、コ字
形のカム溝６９と偏心カム１１との間に耐摩耗材からな
る略正方形枠状のスペーサ７０を介装したものである。
したがって、スペーサ７０により、カム溝６９の内周面
と偏心カム４１の外周面との間の面圧を低下させて、耐
摩耗性を向上させることができる。

【００４７】図１６〜図１９は請求項３の発明に係る実
施例を示し、枠体４５の構造をさらに変更すると共に、
ディスクハウジング３４の形状や配置等を変更したもの
である。

【００４８】即ち、前記枠体４５は、シリンダヘッド４
３の上端部全体つまり吸気側と排気側全体を包囲する形
に形成されていると共に、シリンダヘッド４３の上端部
にボルト４４により固定されている。そして、機関の前
後方向に沿って延設された支持部４５ａ，４５ａは、シ
リンダヘッド４３の上端部両側縁に沿って配置されてい
ると共に、該両支持部４５ａ，４５ａの各前後端部間に
隔壁部４５ｄ，４５ｄが一体に架設されている。また、
両支持部４５ａ，４５ａ間に４つ架設された横梁部４５
ｂ…は、下面の両側に吸気側カムシャフト２２の一端側
に配置された前記吸気側のスリーブ２８と、排気弁７１
を開作動させる排気側カムシャフト７２の一端側に配置
された排気側のスリーブ８０との上半分が一定の隙間を
もって遊嵌する円弧溝６７，７３が形成されている一
方、上面の一側部には前記制御シャフト４２を軸受けす
る円弧状の軸受溝４６が形成されている。また、横梁部
４５ｂの略中央には、短尺な支軸４０の基部を圧入固定
する軸孔４５ｃが貫通形成されている。また、枠体４５
の上端部には、直接ロッカカバー４９がボルトにより固
定されている。

【００４９】また、前記ディスクハウジング３４は、前
記各実施例と異なりボス部３５の支軸４０に支持される
一端部が中央側位置に配置されており、この一端部に第
２のカム孔７４が形成されていると共に、他端部に前述
の偏心カム４１が回動自在に設けられたカム孔３９が形
成されている。前記第２のカム孔７４内には、支持軸４
０の先端部に回転自在に支持された第２の偏心カム７５
が回動自在に設けられている。

【００５０】更に、前記第２の偏心カム７５は、図１７
に示すように支軸４０の先端部に嵌着されたＣリング７
６によって抜け止めされている。更にまた、前記枠体４
５の一端側の隔壁４５ｄには、駆動機構５１の油圧アク
チュエータ５２がボルト固定されている。

【００５１】尚、前記吸気側，排気側のカムシャフト２
２，７２は、シリンダヘッド４３上端部の図外のカム溝
とブラケット６６，７７とによって軸受けされている。
また、制御シャフト４２は、前述と同様に軸受溝４６と
ベアリングキャップ４７に軸受けされている。

【００５２】したがって、この実施例によれば、機関運
転状態の変化に伴い油圧アクチュエータ５２を介して制
御シャフト４２が一方向に回転すると、偏心カム４１が
偏心回動し、これに伴って第２の偏心カム７５も支軸４
０を中心に同一方向へ偏心回動する。このため、ディス
クハウジング３４は支軸４０を支点として揺動する。こ
の結果、環状ディスク２９の中心Ｙが駆動軸２１の中心
Ｘから偏心あるいは同心となり、前述の作用が得られ
る。

【００５３】また、この実施例では、特に枠体４５を、
他の実施例のように吸気側と排気側に個々に設けるので
はなく、両者を包囲する形で一体に設けたため、個々に
設けた場合に比較して部品点数が削減されると共に、構
造が簡素化される。したがって、製造作業能率や組み付
け作業能率の向上とコストの低廉化が図れると共に、軽
量化が図れる。また、支持部４５ａ，４５ａがシリンダ
ヘッド４３の両側部に位置することにより、中央に障害
壁がなく開放状態になるため、シリンダヘッド４３の中
央に有する点火栓孔７８…対する点火栓の取り付け作業
性が良好になる。

【００５４】しかも、枠体４５の上端部形状をロッカカ
バー４９と同一に形成して、該ロッカカバー４９を直接
取り付けるようにしたため、枠体４５とロッカカバー４
９との一体化が可能になる。

【００５５】また、支軸４０を横梁部４５ｂの中央位置
に設けて、ディスクハウジング３４の一端部をシリンダ
ヘッド４３の中央側に配置したため、装置全体のシリン
ダヘッド４３巾方向のコンパクト化が図れる。

【００５６】更に、油圧アクチュエータ５２を、枠体４
５の隔壁４５ｄに直接取り付けるようにしたので、該油
圧アクチュエータ５２の取り付け作業性も向上する。
また、枠体４５の支持部４５ａより横梁部を延設し、カ
ムシャフト２２の上面を軸受するようにしても良い。

【００５７】

【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、枠体によって制御シャフトやカムシャフト及び
制御機構の各構成部品を支持する構造としたため、該構
成部品全体のユニット化が可能になり、シリンダヘッド
に対する組付作業性が向上する。

【００５８】また、請求項２に記載の発明によれば、ア
クチュエータを、枠体の隔壁に直接取り付けるようにし
たので、該アクチュエータの取り付け作業性も向上す
る。

【００５９】更に、前記構成部品のユニット化により、
該各構成部品の芯だしやクリアランスの精度を向上させ
ることができると共に、枠体に対する確定的な制御シャ
フトの位置決めにより、駆動軸の中心とディスクの中心
との位置精度が出し易くなり、全体的な組付精度の向上
が図れる。

【００６０】更に、請求項３の発明によれば、枠体を吸
気側と排気側に個々に設ける場合に比較して、部品点数
の削減と構造の簡素化が図れる。この結果、製造作業能
率の向上とコストの低廉化が図れると共に、軽量化も図
れる。また、シリンダヘッドの上端部中央付近が開放状
態になるので、点火栓等の取り付け性も良好になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す図２のＡ−Ａ線断面
図。

【図２】図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図３】本実施例の平面図。

【図４】図３のＣ−Ｃ線断面図。

【図５】図３のＤ−Ｄ線断面図。

【図６】図３のＥ−Ｅ線断面図。

【図７】本実施例の駆動機構を示す概略図。

【図８】本実施例の作用を示す図１のＢ−Ｂ線断面図。

【図９】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１０】本発明の第２実施例を示す図１１のＦ−Ｆ線
断面図。

【図１１】図１０のＧ−Ｇ線断面図。

【図１２】本実施例の平面図。

【図１３】図１２のＨ−Ｈ線断面図。

【図１４】本発明の第３実施例を示す要部断面図。

【図１５】本発明の第４実施例を示す要部断面図。

【図１６】請求項３の発明に係る実施例の横断面図。

【図１７】同実施例を示す平面図。

【図１８】図１７のＪ−Ｊ線断面図。

【図１９】本実施例に供される枠体を示す横断面図。

【図２０】従来の吸排気弁駆動制御装置の断面図。

【図２１】図１６のＩ−Ｉ線断面図。

【符号の説明】

２１…駆動軸２２，７０…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２９ｂ，２９ｃ…ピン孔３０，３３…係合溝３４…ディスクハウジング３６，３７…ピン４０…支軸４１…偏心カム４２…制御シャフト４５…枠体４５ａ…支持部４５ｂ…横梁部４６…軸受溝５１…駆動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者日高章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 (56)参考文献特開昭57−173655（ＪＰ，Ａ) 実開昭57−198306（ＪＰ，Ｕ) 実開平４−82342（ＪＰ，Ｕ) 実公平２−19522（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01L 13/00 301 F02F 1/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリンダヘッドの上方位置に機関前後方
向に沿って設けられた駆動軸と、該駆動軸の同軸上に相
対回転自在に設けられ、外周に吸気弁あるいは排気弁を
作動させるカムを有するカムシャフトと、前記駆動軸と
カムシャフトとを連繋しかつ駆動軸の軸心に対して変位
して駆動軸とカムシャフトとの角速度を変化させる制御
機構と、機関運転状態に応じて前記制御機構を制御シャ
フトを介して変位制御する駆動機構を備えた吸排気弁駆
動制御装置において、前記シリンダヘッドの上端部に、機関の長手方向に沿っ
て形成された一対の支持部と該両支持部間に直角方向か
ら連結された横梁部とからなる枠体を設けると共に、前
記横梁部の上面に形成された軸受溝と横梁部の上部に装
着されたベアリングキャップとの間に、前記制御シャフ
トを回転自在に軸支すると共に、前記横梁部の下面に形
成されたカム軸受溝に、前記カムシャフトを支持するこ
とによって各構成部品全体をユニット化し、該ユニット
における前記カムシャフトをシリンダヘッドの上端部に
形成されたカム軸受に支持させたことを特徴とするたこ
とを特徴とする内燃機関の吸排気弁駆動制御装置。
【請求項２】前記枠体に、前記制御シャフトを回転制
御する前記駆動機構のアクチュエータを固定したことを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関の吸排気弁駆動制
御装置。
【請求項３】前記枠体の両支持部を機関の両側部に配
置すると共に、横梁部を吸気側と排気側に跨設したこと
を特徴とする請求項２に記載の内燃機関の吸排気弁駆動
制御装置。