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JP4144530B2 - Variable valve mechanism for internal combustion engine - Google Patents
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Description

本発明は、内燃機関の吸気バルブ又は排気バルブのバルブ特性を可変とする内燃機関の可変動弁機構に関するものである。   The present invention relates to a variable valve mechanism for an internal combustion engine that varies the valve characteristics of an intake valve or an exhaust valve of the internal combustion engine.

従来より、この種の可変動弁機構としては以下に示すものが知られている(例えば特許文献1参照)。図11(a)に示すように、この可変動弁機構は、カムシャフト161及び該カムシャフト161に設けられた回転カム162の他、シリンダヘッド163の各気筒164毎に設けられた合計4つの仲介駆動機構170を備えて構成されている。前記仲介駆動機構170は、バルブ駆動力が入力される入力カム171と、該バルブ駆動力をバルブ側へ出力する揺動カム172と、これら入力カム171及び揺動カム172と同軸に配置されるコントロールシャフト173及びロッカーシャフト175とを備えている。各入力カム171及び揺動カム172は一対の立壁部174の間にそれぞれ配置される。図11(b)に示すように、立壁部174は、前記シリンダヘッド163に一体で形成されたカムキャリア174aと、該カムキャリア174a上に取着されるカムキャップ174bとで構成されている。また、前記ロッカーシャフト175はカムキャリア174aとカムキャップ174bとで支持されるようになっている。   Conventionally, as this type of variable valve mechanism, the following is known (see, for example, Patent Document 1). As shown in FIG. 11A, this variable valve mechanism includes a camshaft 161 and a rotating cam 162 provided on the camshaft 161, and a total of four variable valve mechanisms provided for each cylinder 164 of the cylinder head 163. The mediation drive mechanism 170 is provided. The intermediary drive mechanism 170 is disposed coaxially with the input cam 171 to which the valve drive force is input, the swing cam 172 that outputs the valve drive force to the valve side, and the input cam 171 and the swing cam 172. A control shaft 173 and a rocker shaft 175 are provided. Each input cam 171 and the swing cam 172 are respectively disposed between the pair of standing wall portions 174. As shown in FIG. 11B, the standing wall portion 174 includes a cam carrier 174a formed integrally with the cylinder head 163, and a cam cap 174b attached on the cam carrier 174a. The rocker shaft 175 is supported by a cam carrier 174a and a cam cap 174b.

そして、リフト量可変アクチュエータ165によりコントロールシャフト173を軸方向に駆動することで、仲介駆動機構170における入力カム171と両揺動カム172との間の回転位相差を変更する。これにより、バルブリフト量等のバルブ特性を調節して内燃機関の負荷や燃焼状態を制御する。
特開2001−263015号公報
Then, the control shaft 173 is driven in the axial direction by the lift amount variable actuator 165 to change the rotational phase difference between the input cam 171 and the two swing cams 172 in the mediation drive mechanism 170. Thereby, the valve characteristics such as the valve lift amount are adjusted to control the load and combustion state of the internal combustion engine.
JP 2001-263015 A

ところで上記可変動弁機構では、仲介駆動機構170をコントロールシャフト173及びロッカーシャフト175に組み付ける際、該ロッカーシャフト175に予め固定されている4つのスライダギア(図示略)の外周にそれぞれ入力カム171及び両揺動カム172が外挿される。そのため、全仲介駆動機構170に亘って、それぞれ入力カム171のローラ171aに対する揺動カム172のノーズ172aの相対位置を統一させるのは困難なものとなっている。即ち、コントロールシャフト173(スライダギア)に対する各カム171,172の相対位置の微小な調整が困難であり、それぞれの保持位置が統一されずにばらつきが生じるものであった。このようなばらつきが生じた場合、全仲介駆動機構170に亘って、入力カム171と両揺動カム172との間の回転位相差にそれぞれずれが生じ、これに伴って各バルブリフト量が不均一なものとなる。   By the way, in the variable valve mechanism, when the mediation drive mechanism 170 is assembled to the control shaft 173 and the rocker shaft 175, the input cam 171 and the outer periphery of four slider gears (not shown) fixed in advance to the rocker shaft 175, respectively. Both swing cams 172 are extrapolated. Therefore, it is difficult to unify the relative position of the nose 172a of the swing cam 172 with respect to the roller 171a of the input cam 171 over the entire intermediary drive mechanism 170. That is, it is difficult to finely adjust the relative positions of the cams 171 and 172 with respect to the control shaft 173 (slider gear), and the respective holding positions are not unified, and variations occur. When such a variation occurs, the rotational phase difference between the input cam 171 and the two swing cams 172 is shifted over the entire intermediary drive mechanism 170, and accordingly, each valve lift amount is ineffective. It will be uniform.

そこで、図11(b)に示すように、カムキャップ174bと揺動カム172との間にそれぞれ板材176を嵌挿することで、コントロールシャフト173に対する入力カム171及び両揺動カム172の位置を調整して前記相対位置を統一させることが考えられる。ここで、カムキャップ174bは、その製造の容易化を図るべくカムキャリア174aに対して位置合わせした状態で共削りされるため、それぞれ略同一の形状をなすとともに、略同一の厚みで形成されるのが一般的である。こうした構成では、板材176がカムキャップ174bに当接支持され、このカムキャップ174bを基準として板材176を介して入力カム171及び両揺動カム172の位置調整が行われる。即ち、入力カム171及び両揺動カム172の位置調整は、カムキャリア174aに加え、該カムキャリア174aに着脱可能とされるカムキャップ174bの取り付け位置にも多大な影響を受けることとなる。そのため、カムキャリア174aに対するカムキャップ174bの厳密な位置決めが必要となる。従って、コントロールシャフト173(スライダギア)に対する入力カム171及び両揺動カム172の位置調整、即ちバルブ特性を可変とする機構の調整を正確に行うのが極めて困難であった。   Therefore, as shown in FIG. 11B, the positions of the input cam 171 and the two swing cams 172 with respect to the control shaft 173 are set by inserting plate members 176 between the cam cap 174b and the swing cam 172, respectively. It is conceivable to make the relative position uniform by adjusting. Here, since the cam cap 174b is co-ground in a state of being aligned with the cam carrier 174a in order to facilitate the manufacture thereof, the cam cap 174b has substantially the same shape and is formed with substantially the same thickness. It is common. In such a configuration, the plate material 176 is abutted and supported by the cam cap 174b, and the positions of the input cam 171 and the two swing cams 172 are adjusted via the plate material 176 with reference to the cam cap 174b. That is, the position adjustment of the input cam 171 and the two swing cams 172 is greatly affected by the mounting position of the cam cap 174b that can be attached to and detached from the cam carrier 174a in addition to the cam carrier 174a. Therefore, strict positioning of the cam cap 174b with respect to the cam carrier 174a is required. Therefore, it has been extremely difficult to accurately adjust the positions of the input cam 171 and both swing cams 172 with respect to the control shaft 173 (slider gear), that is, to adjust the mechanism for changing the valve characteristics.

本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、バルブ特性を可変とする機構の調整を正確に行うことができる内燃機関の可変動弁機構を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. It is an object of the present invention to provide a variable valve mechanism for an internal combustion engine that can accurately adjust a mechanism for changing valve characteristics.

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果を記載する。
請求項1に記載の発明は、内燃機関のシリンダヘッドにおいて、カム側からのバルブ駆動力により駆動される入力部と、該入力部から伝達されるバルブ駆動力をバルブ側へ出力する出力部と、前記入力部及び出力部と同軸に配置したコントロールシャフトとを備え、前記コントロールシャフトの軸方向移動により、前記入力部と前記出力部との回転位相差を変更してバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構であって、前記シリンダヘッドに一体成形された立壁部と、該立壁部上に取着された固定部とで前記コントロールシャフトを支持し、該立壁部及び該固定部の隣接位置に前記入力部又は前記出力部を配置し、且つ前記入力部又は前記出力部と該立壁部との間にシム板を嵌挿してなるとともに、前記シム板は、前記コントロールシャフトに対して前記入力部及び前記出力部を位置合わせするものであり、前記シム板と前記固定部との間には間隙が形成されてなることを要旨とする。
Hereinafter, means for solving the above-described problems and the effects thereof will be described.
According to the first aspect of the present invention, in the cylinder head of the internal combustion engine, an input unit that is driven by a valve driving force from the cam side, and an output unit that outputs the valve driving force transmitted from the input unit to the valve side. An internal combustion engine including a control shaft arranged coaxially with the input unit and the output unit, and adjusting a valve characteristic by changing a rotational phase difference between the input unit and the output unit by axial movement of the control shaft The control valve is supported by an upright wall portion integrally formed with the cylinder head and a fixed portion attached to the upright wall portion, and is adjacent to the upright wall portion and the fixed portion. The input unit or the output unit is disposed at a position, and a shim plate is fitted between the input unit or the output unit and the standing wall, and the shim plate It is intended to align the input and the output unit with respect to preparative, and summarized in that formed by gap formed between the shim plate and the fixing unit.

上記構成によれば、シム板は固定部から離間した状態で立壁部に当接支持され、この立壁部を基準としてコントロールシャフトに対する入力部及び出力部の位置合わせがなされる。即ち、このシム板は、シリンダヘッドへのコントロールシャフトの組み付けに際して適宜立壁部に取着される固定部には接触せず、該固定部の影響を受けることなく入力部及び出力部の位置合わせが行われるようになっている。このため、固定部の取り付け位置に多少のずれが生じた場合でも、シム板が立壁部に当接することで該立壁部のみを基準として、コントロールシャフトに対する入力部及び出力部の適正な位置調整が容易に行われる。即ち、バルブ特性を可変とする機構の調整を正確に行うことができる。   According to the above configuration, the shim plate is abutted and supported by the standing wall portion in a state of being separated from the fixed portion, and the input portion and the output portion are aligned with respect to the control shaft with reference to the standing wall portion. In other words, this shim plate does not contact the fixing portion that is appropriately attached to the standing wall portion when the control shaft is assembled to the cylinder head, and the input portion and the output portion are aligned without being affected by the fixing portion. To be done. For this reason, even if a slight shift occurs in the mounting position of the fixed portion, the shim plate abuts against the standing wall portion, so that the proper position adjustment of the input portion and the output portion with respect to the control shaft can be performed based only on the standing wall portion. Easy to do. That is, it is possible to accurately adjust the mechanism that makes the valve characteristics variable.

また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の可変動弁機構において、前記固定部は、前記立壁部に比べて前記コントロールシャフトの軸方向における厚さが薄くなるように形成されたものであることを要旨とする。この構成によれば、シム板と固定部との間の間隙を容易に設けることができる。   According to a second aspect of the present invention, in the variable valve mechanism of the internal combustion engine according to the first aspect, the fixed portion is thinner in the axial direction of the control shaft than the standing wall portion. The gist is that it is formed. According to this configuration, the gap between the shim plate and the fixed portion can be easily provided.

以下、本発明の可変動弁機構を内燃機関としてのガソリンエンジン(以下、単にエンジンという)に適用した一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。
図1は、エンジン2における可変動弁機構の構成を示している。また、図2はエンジン2の上部構成を説明する平面図である。
Hereinafter, an embodiment in which a variable valve mechanism of the present invention is applied to a gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) as an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a configuration of a variable valve mechanism in the engine 2. FIG. 2 is a plan view for explaining the upper structure of the engine 2.

エンジン2は車両走行駆動用として車両に搭載されているものである。このエンジン2は、シリンダブロック4、該シリンダブロック4内で往復動するピストン6及びシリンダブロック4上に取り付けられたシリンダヘッド8等を備えている。シリンダブロック4には、4つの気筒2aが形成され、各気筒2aには、シリンダブロック4、ピストン6及びシリンダヘッド8にて区画された燃焼室10が形成されている。各燃焼室10には、それぞれ2つの吸気バルブ12a,12b及び2つの排気バルブ16a,16bの4バルブが配置されている。吸気バルブ12a,12bは吸気ポート14を、排気バルブ16a,16bは排気ポート18を開閉する。   The engine 2 is mounted on the vehicle for driving the vehicle. The engine 2 includes a cylinder block 4, a piston 6 that reciprocates within the cylinder block 4, a cylinder head 8 that is mounted on the cylinder block 4, and the like. Four cylinders 2 a are formed in the cylinder block 4, and a combustion chamber 10 partitioned by the cylinder block 4, the piston 6 and the cylinder head 8 is formed in each cylinder 2 a. Each combustion chamber 10 is provided with four valves, two intake valves 12a and 12b and two exhaust valves 16a and 16b. The intake valves 12a and 12b open and close the intake port 14, and the exhaust valves 16a and 16b open and close the exhaust port 18.

各気筒2aの吸気ポート14は吸気マニホールド内に形成された吸気通路を介してサージタンクに接続され、エアクリーナを介してサージタンクから空気を各気筒2aに供給している。尚、各気筒2aの吸気ポート14に燃料を噴射するように各吸気通路にはそれぞれフューエルインジェクタが配置されている。   The intake port 14 of each cylinder 2a is connected to a surge tank via an intake passage formed in the intake manifold, and supplies air from the surge tank to each cylinder 2a via an air cleaner. A fuel injector is disposed in each intake passage so as to inject fuel into the intake port 14 of each cylinder 2a.

吸気バルブ12a,12bのリフト駆動は、シリンダヘッド8に配置された仲介駆動機構120及びローラロッカーアーム52を介して、吸気カムシャフト45に設けられた吸気カム45aのバルブ駆動力が伝達されることにより可能となっている。   The lift drive of the intake valves 12a and 12b is transmitted through the intermediate drive mechanism 120 and the roller rocker arm 52 disposed in the cylinder head 8 to transmit the valve drive force of the intake cam 45a provided on the intake camshaft 45. Is possible.

各気筒2aの排気バルブ16a,16bは、エンジン2の回転に連動して回転する排気カムシャフト46に設けられた排気カム46aにより、ローラロッカーアーム54を介して一定のバルブリフト量で開閉されている。そして、各気筒2aの各排気ポート18は排気マニホールドに連結され、排気を外部に排出している。   The exhaust valves 16a and 16b of each cylinder 2a are opened and closed by a constant valve lift amount via a roller rocker arm 54 by an exhaust cam 46a provided on an exhaust camshaft 46 that rotates in conjunction with the rotation of the engine 2. Yes. And each exhaust port 18 of each cylinder 2a is connected with the exhaust manifold, and exhausts it outside.

次に、吸気バルブ12a、12bの可変動弁機構について説明する。この可変動弁機構は、各気筒2a毎に設けられた合計4つの仲介駆動機構120、シリンダヘッド8の一端に取り付けられたリフト量可変アクチュエータ100、同シリンダヘッド8の他端に取り付けられた回転位相差可変アクチュエータ104等を備えて構成されている。   Next, the variable valve mechanism of the intake valves 12a and 12b will be described. This variable valve mechanism includes a total of four intermediary drive mechanisms 120 provided for each cylinder 2 a, a variable lift amount actuator 100 attached to one end of the cylinder head 8, and a rotation attached to the other end of the cylinder head 8. The phase difference variable actuator 104 and the like are provided.

まず仲介駆動機構120について説明する。図3は、仲介駆動機構120の1つを水平に破断した状態の斜視図を示す。仲介駆動機構120は、図示中央に設けられた入力部122、図示左側に設けられた出力部としての第1揺動カム124及び図示右側に設けられた第2揺動カム126を備えている。これら入力部122のハウジング122a及び両揺動カム124,126のハウジング124a,126aは、それぞれ外径が同じ円筒状をなしている。   First, the mediation drive mechanism 120 will be described. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which one of the mediation drive mechanisms 120 is horizontally broken. The intermediary drive mechanism 120 includes an input portion 122 provided in the center of the drawing, a first swing cam 124 as an output portion provided on the left side of the drawing, and a second swing cam 126 provided on the right side of the drawing. The housing 122a of the input portion 122 and the housings 124a and 126a of both the swing cams 124 and 126 have a cylindrical shape with the same outer diameter.

図4に、入力部122の斜視図を示す。入力部122のハウジング122aの内周面には軸方向に右ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン122bを備えている。また、ハウジング122aの外周面からは平行な2つのアーム122c,122dが突設されている。これらアーム122c,122dの先端には、ハウジング122aの軸方向と平行なシャフト122eが掛け渡され、ローラ122fが回転可能に取着されている。なお、ローラ122fは、スプリング122gによりアーム122c,122dが持ち上げられることにより、吸気カム45a側に常に接触するように付勢されている(図1参照)。   FIG. 4 is a perspective view of the input unit 122. On the inner peripheral surface of the housing 122a of the input portion 122, there is provided a helical spline 122b formed in a right-handed spiral shape in the axial direction. Further, two parallel arms 122c and 122d project from the outer peripheral surface of the housing 122a. A shaft 122e parallel to the axial direction of the housing 122a is stretched around the ends of the arms 122c and 122d, and a roller 122f is rotatably attached. The roller 122f is urged so as to always come into contact with the intake cam 45a when the arms 122c and 122d are lifted by the spring 122g (see FIG. 1).

図5に第1揺動カム124の斜視図を示す。第1揺動カム124のハウジング124aの内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン124bを備えている。このハウジング124aの内部空間の左端は、径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部124cにて覆われている(図3参照)。ハウジング124aの外周面からは略三角形状のノーズ124dが突設され、その一辺には凹状に湾曲するカム面124eが設けられている。   FIG. 5 is a perspective view of the first swing cam 124. On the inner peripheral surface of the housing 124a of the first swing cam 124, there is provided a helical spline 124b formed in a spiral shape of a left-hand thread in the axial direction. The left end of the internal space of the housing 124a is covered with a ring-shaped bearing portion 124c having a center hole with a small diameter (see FIG. 3). A substantially triangular nose 124d protrudes from the outer peripheral surface of the housing 124a, and a cam surface 124e curved in a concave shape is provided on one side thereof.

一方、図3に示すように、第2揺動カム126のハウジング126aの内周面には軸方向に左ネジの螺旋状に形成されたヘリカルスプライン126bを備えている。また、このハウジング126aの内部空間の右端は、径の小さい中心孔を有するリング状の軸受部126cにて覆われている。第2揺動カム126のハウジング126aの外周面からは略三角形状のノーズ126dが突設され、その一辺には凹状に湾曲するカム面126eが設けられている。仲介駆動機構120がシリンダヘッド8に取り付けられた状態において、第2揺動カム126は、その軸受部126c側で立壁部138の側面に接触するようになっている。これにより、仲介駆動機構120が軸方向に沿って図示右側へ移動するのが阻止される(図2参照)。   On the other hand, as shown in FIG. 3, on the inner peripheral surface of the housing 126a of the second swing cam 126, a helical spline 126b formed in a spiral shape of a left-hand screw is provided in the axial direction. The right end of the internal space of the housing 126a is covered with a ring-shaped bearing portion 126c having a center hole with a small diameter. A substantially triangular nose 126d protrudes from the outer peripheral surface of the housing 126a of the second swing cam 126, and a cam surface 126e that curves in a concave shape is provided on one side thereof. In a state in which the mediation drive mechanism 120 is attached to the cylinder head 8, the second swing cam 126 comes into contact with the side surface of the standing wall portion 138 on the bearing portion 126c side. This prevents the mediating drive mechanism 120 from moving to the right side in the figure along the axial direction (see FIG. 2).

これら第1揺動カム124及び第2揺動カム126は、軸受部124c,126cを外側にして、入力部122に対して両側から各端面を同軸上で接触させるように配置され、全体が略円筒状となる(図3参照)。   The first rocking cam 124 and the second rocking cam 126 are arranged so that the bearing portions 124c and 126c are outside and the respective end faces are coaxially in contact with the input portion 122 from both sides, and the whole is substantially the same. It becomes cylindrical (see FIG. 3).

入力部122及び両揺動カム124,126から構成される内部空間には、スライダギア128が配置されている(図3参照)。このスライダギア128は、略円柱状をなし、外周面中央には右ネジの螺旋状に形成された入力用ヘリカルスプライン128aが備えられている。この入力用ヘリカルスプライン128aのねじれ角は前記入力部122のヘリカルスプライン122bのねじれ角と同一である。   A slider gear 128 is disposed in the internal space formed by the input unit 122 and the swing cams 124 and 126 (see FIG. 3). The slider gear 128 has a substantially cylindrical shape, and includes an input helical spline 128a formed in a spiral shape of a right-hand thread at the center of the outer peripheral surface. The torsion angle of the input helical spline 128a is the same as the torsion angle of the helical spline 122b of the input unit 122.

入力用ヘリカルスプライン128aの左側端部には小径部128bを挟んで第1出力用ヘリカルスプライン128cが、右側端部には小径部128dを挟んで第2出力用ヘリカルスプライン128eがそれぞれ備えられている。両出力用ヘリカルスプライン128c,128eは左ネジの螺旋状に形成されるとともに、それらのねじれ角はそれぞれ対応する揺動カム124,126のヘリカルスプライン124b、126bのねじれ角と同一である。なお、これら出力用ヘリカルスプライン128c,128eは入力用ヘリカルスプライン128aに対して外径が小さく形成されている。   A first output helical spline 128c is provided at the left end portion of the input helical spline 128a with a small diameter portion 128b interposed therebetween, and a second output helical spline 128e is provided at the right end portion with a small diameter portion 128d interposed therebetween. . Both output helical splines 128c and 128e are formed in a left-handed spiral shape, and their torsion angles are the same as the torsion angles of the corresponding helical splines 124b and 126b of the swing cams 124 and 126, respectively. These output helical splines 128c and 128e have a smaller outer diameter than the input helical spline 128a.

また、スライダギア128の内部には軸方向に貫通孔128fが形成されるとともに、一方(右方)の小径部128dには、後述する係止ピン132aの先端に軸方向にて係合するための長孔128gが形成されている。   In addition, a through hole 128f is formed in the slider gear 128 in the axial direction, and one (right) small-diameter portion 128d is engaged with the tip of a locking pin 132a described later in the axial direction. The long hole 128g is formed.

スライダギア128の貫通孔128f内には、図6に示すパイプ状のロッカーシャフト130が摺動可能に配置される。このロッカーシャフト130は、全仲介駆動機構120(本実施形態では4つ)に対して共通の1本が設けられている(図2参照)。該ロッカーシャフト130には各仲介駆動機構120毎に軸方向に長く形成された長孔130aが開口している。   A pipe-like rocker shaft 130 shown in FIG. 6 is slidably disposed in the through hole 128f of the slider gear 128. One rocker shaft 130 is provided in common to all the mediation drive mechanisms 120 (four in this embodiment) (see FIG. 2). The rocker shaft 130 is provided with a long hole 130a that is elongated in the axial direction for each intermediate drive mechanism 120.

また、このロッカーシャフト130内には、その軸方向に摺動可能なコントロールシャフト132が配置されている。このコントロールシャフト132もロッカーシャフト130と同様に全ての仲介駆動機構120に対して共通の1本が設けられている。同コントロールシャフト132には各仲介駆動機構120毎に係止ピン132aが突出している。この係止ピン132aは前記ロッカーシャフト130の長孔130aを貫通するように形成されている。更に、係止ピン132aの先端は、スライダギア128の長孔128g内に挿入されている(図3参照)。   A control shaft 132 that can slide in the axial direction is disposed in the rocker shaft 130. Similarly to the rocker shaft 130, the control shaft 132 is provided in common for all the mediating drive mechanisms 120. A locking pin 132 a protrudes from the control shaft 132 for each intermediate drive mechanism 120. The locking pin 132 a is formed so as to penetrate the long hole 130 a of the rocker shaft 130. Furthermore, the tip of the locking pin 132a is inserted into the long hole 128g of the slider gear 128 (see FIG. 3).

そして、ロッカーシャフト130に形成された軸方向の長孔130aにより、コントロールシャフト132の係止ピン132aが軸方向に移動することで、スライダギア128が軸方向に移動可能となっている。更に、スライダギア128自体は、周方向の長孔128gにて係止ピン132aに係止していることから、係止ピン132aにて軸方向の位置は決定されるが軸周りについては揺動可能となっている。   Then, the locking pin 132a of the control shaft 132 moves in the axial direction through the axially long hole 130a formed in the rocker shaft 130, so that the slider gear 128 can move in the axial direction. Further, since the slider gear 128 itself is locked to the locking pin 132a by the long hole 128g in the circumferential direction, the position in the axial direction is determined by the locking pin 132a, but it swings around the axis. It is possible.

入力部122及び両揺動カム124,126から構成される内部空間にスライダギア128が配置された状態において、スライダギア128の入力用ヘリカルスプライン128aは入力部122のヘリカルスプライン122bに噛み合わされている。また、第1出力用ヘリカルスプライン128cは第1揺動カム124のヘリカルスプライン124bに、第2出力用ヘリカルスプライン128eは第2揺動カム126のヘリカルスプライン126bにそれぞれ噛み合わされている。   In a state where the slider gear 128 is disposed in the internal space constituted by the input portion 122 and the swing cams 124 and 126, the input helical spline 128a of the slider gear 128 is engaged with the helical spline 122b of the input portion 122. . The first output helical spline 128 c is engaged with the helical spline 124 b of the first swing cam 124, and the second output helical spline 128 e is engaged with the helical spline 126 b of the second swing cam 126.

上記入力部122及び両揺動カム124,126は、両揺動カム124,126の軸受部124c,126c側にて、シリンダヘッド8に一体で形成された立壁部136,138の間に配置されている(図2参照)。図7(a)に示すように、立壁部136,138上には、固定部140が取着されている。該固定部140は、立壁部136,138に比べて前記軸方向における厚さが薄くなるように形成されている。   The input portion 122 and the swing cams 124 and 126 are disposed between the standing wall portions 136 and 138 formed integrally with the cylinder head 8 on the bearing portions 124c and 126c side of the swing cams 124 and 126. (See FIG. 2). As shown in FIG. 7A, the fixing portion 140 is attached on the standing wall portions 136 and 138. The fixing portion 140 is formed so that the thickness in the axial direction is thinner than the standing wall portions 136 and 138.

また図7(b)に示すように、立壁部136,138の上端部には前記揺動カム124,126の中心孔下部に対応する下向凹部136aが、固定部140の下端部には該中心孔上部に対応する上向凹部140aがそれぞれ設けられている。そして、両凹部136a,140aにより構成される空間内にロッカーシャフト130が嵌め込まれた状態で、同ロッカーシャフト130が立壁部136,138と固定部140との間で挟持固定されている。従って、ロッカーシャフト130はシリンダヘッド8に対しては固定されて軸方向に移動したり回転したりすることはない。   Further, as shown in FIG. 7 (b), a downward recess 136 a corresponding to the lower part of the center hole of the swing cams 124, 126 is formed at the upper end portions of the standing wall portions 136, 138, and the lower end portion of the fixed portion 140 is An upward recess 140a corresponding to the upper part of the center hole is provided. The rocker shaft 130 is sandwiched and fixed between the standing wall portions 136 and 138 and the fixing portion 140 in a state in which the rocker shaft 130 is fitted in the space formed by both the concave portions 136a and 140a. Therefore, the rocker shaft 130 is fixed to the cylinder head 8 and does not move or rotate in the axial direction.

図7(a)に示すように、上記第1揺動カム124の軸受部124cとこれに対向する立壁部136との間、及び第2揺動カム126の軸受部126cとこれに対向する立壁部138との間にはそれぞれ1枚のシム板141が嵌挿されている。シム板141は側面視逆U字状をなし、その凹み部分でロッカーシャフト130を跨ぐように配設されている(図7(b)参照)。また、該シム板141は、その一側面(外側面)を立壁部136、138にそれぞれ当接させるとともに、他側面(内側面)を軸受部124c、126cに当接させた状態で配設される。シム板141の外側面上部とこれに対向する固定部140との間にはそれぞれ間隙142が設けられている。この間隙142を設けることにより、シム板141は、その外側面が固定部140から離間した構成とされている。   As shown in FIG. 7A, the bearing portion 124c of the first swing cam 124 and the standing wall portion 136 facing the bearing portion 124c, and the bearing portion 126c of the second swing cam 126 and the standing wall facing the same. One shim plate 141 is inserted between each portion 138. The shim plate 141 has an inverted U shape when viewed from the side, and is disposed so as to straddle the rocker shaft 130 at the recessed portion (see FIG. 7B). The shim plate 141 is disposed in a state where one side surface (outer side surface) thereof is in contact with the standing wall portions 136 and 138 and the other side surface (inner side surface) is in contact with the bearing portions 124c and 126c. The A gap 142 is provided between the upper portion of the outer surface of the shim plate 141 and the fixing portion 140 facing the shim plate 141. By providing the gap 142, the shim plate 141 is configured such that the outer surface thereof is separated from the fixed portion 140.

更に、シム板141の上端には嵌合凹部141aが設けられている。該嵌合凹部141a内には、基端を前記固定部140上端に固定する略T字状の固定板143の先端が嵌合されている(図7(c)参照)。このようにして各固定部140に対するシム板141の固定がなされている。そして、上記第1揺動カム124及び第2揺動カム126が、それぞれ軸受部124c、126c側でシム板141の内側面に接触することで、仲介駆動機構120が軸方向に沿って図示左右側へ移動するのが阻止される(図2参照)。なお上記シム板141は、一定の間隙差(例えば20μm)で厚さが異なる複数種のものを備えている。   Further, a fitting recess 141 a is provided at the upper end of the shim plate 141. A distal end of a substantially T-shaped fixing plate 143 that fixes the base end to the upper end of the fixing portion 140 is fitted in the fitting recess 141a (see FIG. 7C). In this way, the shim plate 141 is fixed to each fixing portion 140. The first rocking cam 124 and the second rocking cam 126 come into contact with the inner surface of the shim plate 141 on the bearing portions 124c and 126c, respectively, so that the intermediate drive mechanism 120 is illustrated in the left and right directions along the axial direction. Movement to the side is prevented (see FIG. 2). The shim plate 141 includes a plurality of types having different thicknesses with a certain gap difference (for example, 20 μm).

また、ロッカーシャフト130内に配置されたコントロールシャフト132は、同ロッカーシャフト130内を軸方向に摺動可能に挿通し、一端側にてリフト量可変アクチュエータ100に連結されている(図2参照)。そして、このリフト量可変アクチュエータ100を構成するピストン(図示略)の移動により、コントロールシャフト132の軸方向の変位が調整可能とされている。   Further, the control shaft 132 disposed in the rocker shaft 130 is slidably inserted in the rocker shaft 130 in the axial direction, and is connected to the lift amount variable actuator 100 at one end side (see FIG. 2). . The axial displacement of the control shaft 132 can be adjusted by the movement of a piston (not shown) constituting the variable lift amount actuator 100.

上述したような構成により、リフト量可変アクチュエータ100のピストン位置を調整することで、前記コントロールシャフト132が軸方向に移動してスライダギア128の軸方向位置が変化する。こうして入力部122と揺動カム124,126との回転位相差が調節できる。従ってリフト量可変アクチュエータ100の駆動により、図8及び図9に示すごとく吸気バルブ12a,12bのバルブリフト量を、最大バルブリフト量と最小バルブリフト量との間で連続的に調節することができる。   By adjusting the piston position of the lift amount variable actuator 100 with the above-described configuration, the control shaft 132 moves in the axial direction and the axial position of the slider gear 128 changes. Thus, the rotational phase difference between the input unit 122 and the swing cams 124 and 126 can be adjusted. Therefore, by driving the lift amount variable actuator 100, the valve lift amounts of the intake valves 12a and 12b can be continuously adjusted between the maximum valve lift amount and the minimum valve lift amount as shown in FIGS. .

ここで、図8はリフト量可変アクチュエータ100のピストンを最もF方向(図3参照)へ移動させた状態の仲介駆動機構120の状態を示している。この状態において、図8(a)が閉弁時、図8(b)が開弁時を示している。この場合には入力部122のローラ122fと、揺動カム124,126のノーズ124d,126dとの回転位相差が最大となる。このため、吸気カム45aが最大限に入力部122のローラ122fを押し下げたときには、ノーズ124d,126dのカム面124e,126eによるロッカーローラ52aの押し下げ量は最大となり、吸気バルブ12a,12bのバルブリフト量は最大となる。従って、吸気ポート14からの吸入空気量も最大限の状態となる。   Here, FIG. 8 shows a state of the intermediate drive mechanism 120 in a state where the piston of the variable lift amount actuator 100 is moved in the F direction (see FIG. 3). In this state, FIG. 8A shows the valve closing time, and FIG. 8B shows the valve opening time. In this case, the rotational phase difference between the roller 122f of the input unit 122 and the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 is maximized. For this reason, when the intake cam 45a pushes down the roller 122f of the input part 122 to the maximum extent, the push-down amount of the rocker roller 52a by the cam surfaces 124e and 126e of the noses 124d and 126d becomes maximum, and the valve lift of the intake valves 12a and 12b. The amount is maximum. Accordingly, the amount of intake air from the intake port 14 is also maximized.

一方、図9はリフト量可変アクチュエータ100のピストンを最もR方向(図3参照)へ移動させた状態の仲介駆動機構120の状態を示している。この状態において、図9(a)が閉弁時、図9(b)が開弁時を示している。この場合には入力部122のローラ122fと揺動カム124,126のノーズ124d,126dとの回転位相差が最小となる。このため、吸気カム45aが最大限に入力部122のローラ122fを押し下げても、ノーズ124d,126dのカム面124e,126eによるロッカーローラ52aの押し下げ量は最小となり、吸気バルブ12a,12bのバルブリフト量は最小となる。従って、吸気ポート14からの吸入空気量も最小限の状態となる。   On the other hand, FIG. 9 shows a state of the intermediate drive mechanism 120 in a state where the piston of the variable lift amount actuator 100 is moved most in the R direction (see FIG. 3). In this state, FIG. 9A shows the valve closing time, and FIG. 9B shows the valve opening time. In this case, the rotational phase difference between the roller 122f of the input unit 122 and the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 is minimized. For this reason, even if the intake cam 45a pushes down the roller 122f of the input portion 122 to the maximum extent, the push-down amount of the rocker roller 52a by the cam surfaces 124e and 126e of the noses 124d and 126d becomes the minimum, and the valve lift of the intake valves 12a and 12b The amount is minimal. Accordingly, the amount of intake air from the intake port 14 is also minimized.

また図2に示すように、回転位相差可変アクチュエータ104は、クランクシャフト144の回転力を吸気カムシャフト45に伝達する位置に配置され、クランクシャフト144に対する吸気カムシャフト45の回転位相差を変更することができるものである。   As shown in FIG. 2, the rotational phase difference variable actuator 104 is disposed at a position where the rotational force of the crankshaft 144 is transmitted to the intake camshaft 45, and changes the rotational phase difference of the intake camshaft 45 relative to the crankshaft 144. It is something that can be done.

さて、上記仲介駆動機構120をシリンダヘッド8に組み付ける際には、まずロッカーシャフト130に固定された各スライダギア128の外周に上記入力部122及び2つの揺動カム124,126をそれぞれ取り付ける。このとき、全仲介駆動機構120について、上記入力部122のローラ122fに対する揺動カム124,126のノーズ124d,126dの相対位置を統一させるように、前記スライダギア128に対する入力部122及び両揺動カム124,126の位置合わせを行う。そして、ロッカーシャフト130を立壁部136,138と各固定部140との間に挟持固定するとともに、入力部122及び揺動カム124,126を立壁部136,138の間に配置することで、仲介駆動機構120がシリンダヘッド8に組み付けられる。   When the intermediate drive mechanism 120 is assembled to the cylinder head 8, the input portion 122 and the two swing cams 124 and 126 are first attached to the outer periphery of each slider gear 128 fixed to the rocker shaft 130, respectively. At this time, with respect to all the intermediary drive mechanisms 120, the input portion 122 and both swings with respect to the slider gear 128 so that the relative positions of the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 with respect to the roller 122f of the input portion 122 are unified. The cams 124 and 126 are aligned. The rocker shaft 130 is sandwiched and fixed between the standing wall portions 136 and 138 and the respective fixing portions 140, and the input portion 122 and the swing cams 124 and 126 are disposed between the standing wall portions 136 and 138, thereby intermediating. The drive mechanism 120 is assembled to the cylinder head 8.

このように仲介駆動機構120をシリンダヘッド8に組み付けた後、全仲介駆動機構120に亘って、コントロールシャフト132(スライダギア128)に対する入力部122及び両揺動カム124,126の位置調整を行う。即ち、図10(b)に示すように、入力部122のローラ122fに対する揺動カム124,126のノーズ124d,126dの相対位置を揃える。   After the intermediary drive mechanism 120 is assembled to the cylinder head 8 in this way, the positions of the input portion 122 and the swing cams 124 and 126 with respect to the control shaft 132 (slider gear 128) are adjusted over the entire intermediary drive mechanism 120. . That is, as shown in FIG. 10B, the relative positions of the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 with respect to the roller 122f of the input unit 122 are aligned.

前記位置調整を行う場合、まず図10(a)に示すように、全仲介駆動機構120において、各固定部140の上方から、第1揺動カム124の軸受部124cと立壁部136との間、及び第2揺動カム126の軸受部126cと立壁部138との間に何れかの厚みのシム板141をそれぞれ嵌挿する。この状態において、シム板141の外側面と立壁部136,138との当接により、該立壁部136,138を基準として上記入力部122及び揺動カム124,126が一体となって軸方向へ移動する。すると、入力部122及び揺動カム124,126は、それぞれの内周面とスライダギア128の外周面とより構成されるスプライン機構を介して、先端(ローラ122f,ノーズ124d,126d)が所定方向へ回動する。これにより、前記1つの仲介駆動機構120を基準として、コントロールシャフト132(スライダギア128)に対する入力部122及び揺動カム124,126の位置合わせが行われる。その結果、全仲介駆動機構120に亘って入力部122のローラ122fに対する揺動カム124,126のノーズ124d,126dの相対位置が統一される。   When the position adjustment is performed, first, as shown in FIG. 10A, in all the intermediary drive mechanisms 120, the position between the bearing portion 124 c of the first rocking cam 124 and the standing wall portion 136 from above each fixed portion 140. , And a shim plate 141 of any thickness is inserted between the bearing portion 126c of the second swing cam 126 and the standing wall portion 138, respectively. In this state, the input portion 122 and the swing cams 124 and 126 are integrated in the axial direction with the standing wall portions 136 and 138 as a reference by the contact between the outer surface of the shim plate 141 and the standing wall portions 136 and 138. Moving. Then, the input part 122 and the swing cams 124 and 126 have their tips (rollers 122f, noses 124d and 126d) in a predetermined direction via a spline mechanism constituted by the respective inner peripheral surfaces and the outer peripheral surface of the slider gear 128. To turn. Accordingly, the input portion 122 and the swing cams 124 and 126 are aligned with respect to the control shaft 132 (slider gear 128) with reference to the one intermediate drive mechanism 120. As a result, the relative positions of the noses 124d and 126d of the swing cams 124 and 126 with respect to the roller 122f of the input unit 122 are unified over the entire intermediary drive mechanism 120.

以上説明した本実施の形態により得られる効果を以下に記載する。
・シム板141と固定部140との間に間隙142が設けられていることから、同シム板141が固定部140から離間して配設されるようになっている。即ち本実施形態では、固定部140の干渉を受けることなくシム板141が立壁部136,138に当接支持される。このため、固定部140の煩雑な取り付け状態に伴ってシム板141がずれた状態で配設されることがない。その結果、立壁部136,138を基準として、コントロールシャフト132に対する入力部122及び揺動カム124,126の適正な位置調整を容易に行うことができる。
The effects obtained by the embodiment described above will be described below.
-Since the gap 142 is provided between the shim plate 141 and the fixing portion 140, the shim plate 141 is disposed away from the fixing portion 140. That is, in the present embodiment, the shim plate 141 is abutted and supported by the standing wall portions 136 and 138 without receiving interference from the fixing portion 140. For this reason, the shim plate 141 is not disposed in a state of being displaced with the complicated mounting state of the fixing portion 140. As a result, the proper position adjustment of the input portion 122 and the swing cams 124 and 126 with respect to the control shaft 132 can be easily performed with the standing wall portions 136 and 138 as a reference.

・立壁部136,138に固定部140を取着した状態で、該固定部140は、立壁部136,138に比べて前記軸方向における厚さが薄くなるように形成されている。このため、シム板141に対する固定部140の干渉防止に寄与する間隙142の形成を容易とすることができる。   In a state where the fixing portion 140 is attached to the standing wall portions 136 and 138, the fixing portion 140 is formed so that the thickness in the axial direction is thinner than that of the standing wall portions 136 and 138. For this reason, it is possible to easily form the gap 142 that contributes to preventing the interference of the fixing portion 140 with the shim plate 141.

なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・本実施形態の固定部140は、前記立壁部136,138に比べて前記軸方向における厚さが薄くなるように形成されているが、両者を同じ厚みに形成するようにしても良い。この場合、固定部140に対向して配置されるシム板141上部の厚みを、同シム板141下部の厚みより薄くする構成が好ましい。このような構成とした場合、固定部140とシム板141との間に上記と同様の間隙が設けられ、固定部140とシム板141との干渉が低減される。
In addition, this embodiment can also be changed and embodied as follows.
-Although the fixing | fixed part 140 of this embodiment is formed so that the thickness in the said axial direction may become thin compared with the said standing wall part 136,138, you may make it form both in the same thickness. In this case, a configuration in which the thickness of the upper portion of the shim plate 141 disposed to face the fixed portion 140 is thinner than the thickness of the lower portion of the shim plate 141 is preferable. In such a configuration, a gap similar to the above is provided between the fixing portion 140 and the shim plate 141, and interference between the fixing portion 140 and the shim plate 141 is reduced.

・第1揺動カム124と立壁部136との間、又は第2揺動カム126と立壁部138との間のどちらか一方に上記シム板141を嵌挿し、スライダギア128に対する入力部122及び揺動カム124,126の位置合わせを行うようにしても良い。   The shim plate 141 is inserted between either the first swing cam 124 and the standing wall portion 136 or between the second swing cam 126 and the standing wall portion 138, and the input portion 122 for the slider gear 128 and The swing cams 124 and 126 may be aligned.

・上記実施形態では、20μmの間隙差で厚みが異なる複数のシム板141を設けるようにしたが、この間隙差を10μm、30μm、40μm等に適宜変更してもよい。
・本発明は、同一種類の機関バルブ(吸気バルブ又は排気バルブ)を1気筒当りに1本又は3本以上有するエンジンにも適用することができる。この場合、揺動カムの数は機関バルブの本数に合わせて変更され、1つ又は3つ以上となる。
In the above embodiment, a plurality of shim plates 141 having different thicknesses with a gap difference of 20 μm are provided. However, the gap differences may be appropriately changed to 10 μm, 30 μm, 40 μm, and the like.
The present invention can also be applied to an engine having one or three or more engine valves (intake valves or exhaust valves) of the same type per cylinder. In this case, the number of oscillating cams is changed according to the number of engine valves and becomes one or three or more.

・本発明の可変動弁機構を排気カムシャフト46に適用して、排気バルブ16a,16bの最大リフト量を変更するようにしてもよい。また、上記可変動弁機構を吸気カムシャフト45及び排気カムシャフト46の両方に適用して、吸気バルブ12a,12b及び排気バルブ16a,16bの両方の最大リフト量を変更するようにしてもよい。   The variable valve mechanism of the present invention may be applied to the exhaust camshaft 46 to change the maximum lift amount of the exhaust valves 16a and 16b. The variable valve mechanism may be applied to both the intake camshaft 45 and the exhaust camshaft 46 to change the maximum lift amounts of both the intake valves 12a and 12b and the exhaust valves 16a and 16b.

・ロッカーシャフト130を省略し、コントロールシャフト34にロッカーシャフト130の機能を兼ねさせてもよい。   The rocker shaft 130 may be omitted, and the control shaft 34 may also function as the rocker shaft 130.

本発明の一実施形態におけるエンジンの縦断面図。The longitudinal section of the engine in one embodiment of the present invention. 本実施形態のシリンダヘッドにおけるカムシャフト及び可変動弁機構の配置関係を示す概略平面図。The schematic plan view which shows the arrangement | positioning relationship of the camshaft and variable valve mechanism in the cylinder head of this embodiment. 本実施形態の仲介駆動機構の内部構成を示す一部破断斜視図。The partially broken perspective view which shows the internal structure of the mediation drive mechanism of this embodiment. 同仲介駆動機構の入力部を示す斜視図。The perspective view which shows the input part of the same mediation drive mechanism. 同仲介駆動機構の第1揺動カムを示す斜視図。The perspective view which shows the 1st rocking | fluctuation cam of the intermediary drive mechanism. 上記ロッカーシャフトと上記コントロールシャフトとの組み合わせ状態を示す斜視図。The perspective view which shows the combined state of the said rocker shaft and the said control shaft. (a)は同仲介駆動機構を示す側面図、(b)は図7(a)の7b−7b線における側断面図、(c)は同仲介駆動機構を示す平面図。(A) is a side view showing the mediation drive mechanism, (b) is a side sectional view taken along line 7b-7b of FIG. 7 (a), and (c) is a plan view showing the mediation drive mechanism. 本実施形態の可変動弁機構を示す動作説明図。Operation | movement explanatory drawing which shows the variable valve mechanism of this embodiment. 本実施形態の可変動弁機構を示す動作説明図。Operation | movement explanatory drawing which shows the variable valve mechanism of this embodiment. (a)は位置調整前の仲介駆動機構を示す側面図、(b)は位置調整後の仲介駆動機構を示す側面図。(A) is a side view which shows the mediation drive mechanism before position adjustment, (b) is a side view which shows the mediation drive mechanism after position adjustment. (a)は従来の可変動弁機構の配置関係を示す概略平面図、(b)は従来の仲介駆動機構を示す側面図。(A) is a schematic plan view which shows the arrangement | positioning relationship of the conventional variable valve mechanism, (b) is a side view which shows the conventional mediation drive mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

2…内燃機関としてのエンジン、8…シリンダヘッド、12a,12b…吸気バルブ、16a,16b…排気バルブ、45…吸気カムシャフト、46…排気カムシャフト、122…入力部、132…コントロールシャフト、136,138…立壁部、140…固定部、141…シム板、142…間隙。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Engine as an internal combustion engine, 8 ... Cylinder head, 12a, 12b ... Intake valve, 16a, 16b ... Exhaust valve, 45 ... Intake camshaft, 46 ... Exhaust camshaft, 122 ... Input part, 132 ... Control shaft, 136 138: Standing wall portion 140: Fixed portion 141 ... Shim plate 142 ... Gap.

Claims (2)

内燃機関のシリンダヘッドにおいて、カム側からのバルブ駆動力により駆動される入力部と、該入力部から伝達されるバルブ駆動力をバルブ側へ出力する出力部と、前記入力部及び出力部と同軸に配置したコントロールシャフトとを備え、前記コントロールシャフトの軸方向移動により、前記入力部と前記出力部との回転位相差を変更してバルブ特性を調節する内燃機関の可変動弁機構であって、
前記シリンダヘッドに一体成形された立壁部と、該立壁部上に取着された固定部とで前記コントロールシャフトを支持し、該立壁部及び該固定部の隣接位置に前記入力部又は前記出力部を配置し、且つ前記入力部又は前記出力部と該立壁部との間にシム板を嵌挿してなるとともに、
前記シム板は、前記コントロールシャフトに対して前記入力部及び前記出力部を位置合わせするものであり、前記シム板と前記固定部との間には間隙が形成されてなることを特徴とする内燃機関の可変動弁機構。
In a cylinder head of an internal combustion engine, an input unit driven by a valve driving force from a cam side, an output unit outputting a valve driving force transmitted from the input unit to the valve side, and coaxial with the input unit and the output unit A variable valve mechanism for an internal combustion engine that adjusts a valve characteristic by changing a rotational phase difference between the input unit and the output unit by axial movement of the control shaft.
The control shaft is supported by an upright wall portion integrally formed with the cylinder head and a fixed portion attached on the upright wall portion, and the input portion or the output portion is positioned adjacent to the upright wall portion and the fixed portion. And a shim plate is inserted between the input part or the output part and the standing wall part,
The shim plate is configured to align the input portion and the output portion with respect to the control shaft, and a gap is formed between the shim plate and the fixed portion. Variable valve mechanism of the engine.
前記固定部は、前記立壁部に比べて前記コントロールシャフトの軸方向における厚さが薄くなるように形成されたものである請求項1に記載の内燃機関の可変動弁機構。 2. The variable valve mechanism for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the fixed portion is formed so that a thickness in the axial direction of the control shaft is thinner than that of the standing wall portion.
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