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JP5272653B2 - Variable valve gear for engine - Google Patents
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device surely preventing interference of an intake valve and a piston even if an incorrect instruction is output causing valve timing which is not used in control. <P>SOLUTION: This variable valve device includes a lift-operation angle variable mechanism 1 and a phase variable mechanism 21. A first stopper 36A and a second stopper 39 are provided integrally with the phase variable mechanism 21 and the lift-operation angle variable mechanism 1 respectively. The first stopper 36A moves closer to the second stopper 39 as the phase of a lift center angle advances, and the second stopper 39 moves closer to the first stopper 36A as a lift-operation angle gets larger. In any combination of the phase of the lift center angle and lift-operation angle, positions and shapes of the two stoppers 36A, 39 are set to make the two stoppers 36A, 39 abut on each other before at least one of an intake and an exhaust valve interferes with a piston. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、エンジン(内燃機関)の可変動弁装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement of a variable valve operating apparatus for an engine (internal combustion engine).

エンジンの可変動弁装置として、吸気弁のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大、縮小可能なリフト・作動角可変機構と、カム軸を含み吸気弁のリフト中心角の位相を進遅させる位相可変機構とを備えるものがある(特許文献1参照)。このものによれば、ピストンと干渉しない範囲で、吸気弁のリフト・作動角とリフト中心角の位相との組合せを任意に設定することができる。
特開2002−256905号公報
As a variable valve system for the engine, the lift / working angle variable mechanism that can simultaneously and continuously expand and reduce the lift / working angle of the intake valve, and the phase of the lift center angle of the intake valve, including the camshaft, are advanced and retarded. Some have a phase variable mechanism (see Patent Document 1). According to this configuration, the combination of the lift / operation angle of the intake valve and the phase of the lift center angle can be arbitrarily set within a range not interfering with the piston.
JP 2002-256905 A

ところで、上記特許文献1の技術では、リフト・作動角制御用アクチュエータと、位相制御用アクチュエータとを例えばモータで構成し、このモータにエンジンコントロールユニットから制御信号を与えることで、運転条件に応じた最適な吸気弁のリフト・作動角と運転条件に応じた最適な吸気弁のリフト中心角の位相とが得られるようにしている。   By the way, in the technique of the above-mentioned patent document 1, the actuator for lift / operating angle control and the actuator for phase control are constituted by, for example, a motor, and a control signal is given to this motor from the engine control unit, so that it corresponds to the operating conditions. The optimum lift / operating angle of the intake valve and the phase of the lift center angle of the intake valve according to the operating conditions are obtained.

この場合に、吸気弁のリフト・作動角が大きくかつそのリフト中心角の位相が大きく進角するバルブタイミングとすることは制御上していない。これは、このとき吸排気弁のオーバーラップが付きすぎ、燃焼室内の残ガス量が多くなり失火する事態が生じ得るので、これを避けるためである。   In this case, the valve timing at which the lift / operating angle of the intake valve is large and the phase of the lift central angle is greatly advanced is not controlled. This is to avoid this because the intake and exhaust valves overlap at this time, and the amount of residual gas in the combustion chamber increases and a misfire may occur.

しかしながら、吸気弁のリフト・作動角と、吸気弁のリフト中心角の位相とは別々のアクチュエータで制御することから、それぞれのアクチュエータとしては吸気弁のリフト・作動角が大きい状態、吸気弁のリフト中心角の位相が大きく進角した状態を再現できるため、大リフト・作動角かつ大進角のバルブタイミングにすることがハードウエアとしてできてしまう。つまり、制御上用いないバルブタイミングであっても、制御エラー、ハーネス断線等により、制御上実際に用いるバルブタイミングと異なるバルブタイミングとなって吸気弁がピストンに近づき吸気弁とピストンとが干渉する事態が考えられる。   However, since the lift / operating angle of the intake valve and the phase of the lift central angle of the intake valve are controlled by separate actuators, each actuator has a large lift / operating angle of the intake valve, the lift of the intake valve Since the state in which the phase of the central angle is greatly advanced can be reproduced, the valve timing of a large lift / operation angle and a large advance angle can be realized as hardware. In other words, even when the valve timing is not used for control, a situation where the intake valve approaches the piston and interferes with the piston due to a valve timing different from the valve timing actually used for control due to control error, harness disconnection, etc. Can be considered.

こうした事態に備えるには、ピストン冠面に設けているバルブリセスを、燃焼室内に下降してくる吸気弁に備えてより深くしておくことである。   In order to prepare for such a situation, it is necessary to make the valve recess provided on the piston crown surface deeper in preparation for the intake valve descending into the combustion chamber.

しかしながら、バルブリセスを深くしたのでは燃焼室形状の凹凸が大きくなることによる表面積の増大を招き、熱損失が増大し、燃費が悪化してしまう。   However, when the valve recess is deepened, the surface area is increased due to an increase in the unevenness of the shape of the combustion chamber, heat loss is increased, and fuel consumption is deteriorated.

そこで本発明は、制御上用いないバルブタイミングとなるように上記のリフト・作動角制御用アクチュエータや位相制御用アクチュエータに対して誤った指示が出力されることがあっても、吸気弁とピストンとの干渉を確実に防止し得る装置を提供することを目的とする。   In view of this, the present invention provides an intake valve and a piston, even if an erroneous instruction is output to the lift / operating angle control actuator or the phase control actuator so that the valve timing is not used for control. It is an object of the present invention to provide an apparatus that can reliably prevent interference.

本発明は以下のような解決手段によって前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために本発明の実施形態に対応する符号を付するが、これに限定されるものでない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected, it is not limited to this.

本発明は、吸排気弁の少なくとも一方のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大、縮小可能なリフト・作動角可変機構(1)と、サイドギア(87)、ピニオンメート(83、84)、キャリア(85)、リングギア(90)からなる差動歯車装置(82)と、カム軸を含み吸排気弁の少なくとも一方のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータ(91)とから構成され、前記リフト中心角の位相を進遅させる位相可変機構(81)とを備え、前記サイドギア(87)、リングギア(90)のいずれか一つを固定することで、エンジンのクランク軸からの動力を前記差動歯車装置(82)を介して前記カム軸へ動力伝達すると共に、前記差動歯車装置(82)による減速を用いて前記カム軸の回転速度を前記クランク軸の回転速度の半分にすると共に、前記位相可変機構(81)と一体で第1のストッパ(94A)を、前記リフト・作動角可変機構(1)と一体で第2のストッパ(95A)をそれぞれ設け、前記第1のストッパ(94A)は前記リフト中心角の位相が進角するほど前記第2のストッパ(95A)に近づき、前記第2のストッパ(95A)は前記リフト・作動角が大きくなるほど前記第1のストッパ(94A)に近づき、かつ、前記リフト中心角の位相と前記リフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸排気弁の少なくとも一方とピストンとが干渉する前に、前記2つのストッパ(94A、95A)同士が当接するように前記2つのストッパ(94A、95A)の位置と形状とを設定する。 The present invention includes a lift / working angle variable mechanism (1) capable of simultaneously and continuously expanding and reducing at least one lift / working angle of an intake / exhaust valve, a side gear (87), a pinion mate (83, 84), A differential gear device (82) including a carrier (85) and a ring gear (90), and an actuator (91) including a cam shaft and capable of moving the phase of the lift center angle of at least one of the intake and exhaust valves. the a phase variable mechanism which Susumuoso the phase of the lift center angle (81), said side gears (87), by fixing the one of the ring gear (90), power from the crankshaft of the engine Is transmitted to the camshaft via the differential gear device (82), and the rotational speed of the camshaft is converted to the rotational speed of the crankshaft by using the deceleration by the differential gear device (82). Provided with halving of the phase variable mechanism (81) and the first stopper integrally (94 A), the lift operating angle varying mechanism (1) and the second stopper integrally with (95A), respectively, said first stopper (94 a) approaches said second stopper enough to phase advance of the lift center angle (95A), said second stopper (95A) is the higher the lift operating angle is increased In any combination of the phase of the lift center angle and the lift / operating angle, the two stoppers ( 94A ) approach the at least one of the intake / exhaust valves and the piston before they interfere with each other. stoppers (94 a, 95A) with each other to set the position and shape of the two stoppers so as to abut (94 a, 95A).

本発明によれば、吸排気弁の少なくとも一方のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大、縮小可能なリフト・作動角可変機構と、サイドギア、ピニオンメート、キャリア、リングギアからなる差動歯車装置と、カム軸を含み吸排気弁の少なくとも一方のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータとから構成され、前記リフト中心角の位相を進遅させる位相可変機構とを備え、前記サイドギア、リングギアのいずれか一つを固定することで、エンジンのクランク軸からの動力を前記差動歯車装置を介して前記カム軸へ動力伝達すると共に、前記差動歯車装置による減速を用いて前記カム軸の回転速度を前記クランク軸の回転速度の半分にすると共に、前記位相可変機構と一体で第1のストッパを、前記リフト・作動角可変機構と一体で第2のストッパをそれぞれ設け、前記第1のストッパは前記リフト中心角の位相が進角するほど前記第2のストッパに近づき、前記第2のストッパは前記リフト・作動角が大きくなるほど前記第1のストッパに近づき、かつ、前記リフト中心角の位相と前記リフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸排気弁の少なくとも一方とピストンとが干渉する前に、前記2つのストッパ同士が当接するように前記2つのストッパの位置と形状とを設定するので、バルブタイミングの制御において大リフト・作動角かつ大進角のバルブタイミングにするような制御上のエラーやハーネス断線等が生じても、吸気弁とピストンが干渉する前に、2つのストッパ同士が機械的に当接し、当接した状態では、吸排気弁の少なくとも一方のリフト中心角の位相がそれ以上は進角せず、かつ吸排気弁の少なくとも一方のリフト・作動角がそれ以上大きくならないことから、ピストン冠面に穿設するバルブリセスを深くしておく必要がなくなり(浅くすることが可能となり)、燃費を向上させることができる。 According to the present invention, a differential gear comprising a lift / working angle variable mechanism capable of simultaneously and continuously expanding and reducing the lift / working angle of at least one of the intake and exhaust valves, and a side gear, a pinion mate, a carrier, and a ring gear. And a phase variable mechanism that includes a cam shaft and includes an actuator capable of advancing and retarding the phase of the lift center angle of at least one of the intake and exhaust valves . By fixing any one of the ring gears, power from the crankshaft of the engine is transmitted to the camshaft via the differential gear unit, and the cam is used by using the reduction by the differential gear unit. with the rotational speed of the shaft to half of the rotational speed of the crankshaft, the first stopper in the phase variable mechanism integral with the lift operating angle variable mechanism integral A second stopper is provided, and the first stopper approaches the second stopper as the phase of the lift center angle advances, and the second stopper increases as the lift / operation angle increases. The two stoppers come into contact with each other before at least one of the intake and exhaust valves interferes with the piston in any combination of the phase of the lift center angle and the lift / operating angle. Since the position and shape of the two stoppers are set in the valve timing, even if a control error such as a valve timing of a large lift / operating angle and a large advance angle occurs in the valve timing control or the harness is disconnected, Before the valve and the piston interfere with each other, the two stoppers are in mechanical contact with each other. No further advance, and the lift / operating angle of at least one of the intake / exhaust valves does not increase any more, so there is no need to deepen the valve recess drilled in the piston crown (can be shallow) It is possible to improve fuel efficiency.

以下、この発明の好ましい実施の形態を図面を参照して説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、エンジンの吸気弁側可変動弁装置の構成を示す斜視図であり、可変動弁装置は、吸気弁のリフト・作動角を変化させるリフト・作動角可変機構1と、そのリフトの中心角の位相(図示せぬクランク軸に対する位相)を進角もしくは遅角させる位相可変機構21とが組み合わされて構成されている。   FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of an intake valve side variable valve operating device of an engine. The variable valve operating device is a lift / operating angle variable mechanism 1 that changes the lift / operating angle of an intake valve, and the lift A phase variable mechanism 21 for advancing or retarding the phase of the central angle (phase with respect to a crankshaft (not shown)) is combined.

まず、リフト・作動角可変機構1を図2をも参照して説明する。図2において左側は吸気弁のリフト・作動角が最小であるときの揺動カムの最小揺動時の様子を、同じく図2において右側は吸気弁のリフト・作動角が最小であるときの揺動カムの最大揺動時の様子を示している。なお、リフト・作動角可変機構1は、本出願人が先に提案したものであるが、例えば特開平11−107725号公報等によって公知となっているので、その概要のみを説明する。   First, the lift / operating angle variable mechanism 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the left side shows the state of the swing cam when the intake valve lift / operating angle is minimum, and the right side of FIG. 2 shows the swing when the intake valve lift / operating angle is minimum. The state at the time of the maximum swing of the moving cam is shown. The lift / operating angle variable mechanism 1 has been previously proposed by the applicant of the present application. However, since it has been publicly known, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-107725, only the outline thereof will be described.

リフト・作動角可変機構1は、シリンダヘッド(図示せず)に摺動自在に設けられた吸気弁11と、シリンダヘッド上部のカムブラケット(図示せず)に回転自在に支持された駆動軸2と、この駆動軸2に、圧入等により固定された偏心カム3と、上記駆動軸2の上方位置に同じカムブラケットによって回転自在に支持されるとともに駆動軸2と平行に配置された制御軸12と、この制御軸12(中心はP2)の偏心カム部18(中心はP1)に揺動自在に支持されたロッカアーム6と、各吸気弁11の上端部に配置されたタペット10に当接する揺動カム9とを備えている。上記偏心カム3とロッカアーム6とはリンクアーム4によって連係されており、ロッカアーム6と揺動カム9とは、リンク部材8によって連係されている。   The variable lift / operating angle mechanism 1 includes an intake valve 11 slidably provided on a cylinder head (not shown) and a drive shaft 2 rotatably supported by a cam bracket (not shown) on the cylinder head. And an eccentric cam 3 fixed to the drive shaft 2 by press-fitting or the like, and a control shaft 12 that is rotatably supported by the same cam bracket at a position above the drive shaft 2 and arranged in parallel with the drive shaft 2. And a rocker arm 6 that is swingably supported by an eccentric cam portion 18 (center is P1) of the control shaft 12 (center is P2), and a rocker that is in contact with a tappet 10 disposed at the upper end of each intake valve 11. And a moving cam 9. The eccentric cam 3 and the rocker arm 6 are linked by a link arm 4, and the rocker arm 6 and the swing cam 9 are linked by a link member 8.

上記駆動軸2は、後述するように、タイミングチェーンないしはタイミングベルトを介して機関のクランク軸によって駆動されるもので、カム軸として機能している。   As will be described later, the drive shaft 2 is driven by a crankshaft of an engine via a timing chain or a timing belt, and functions as a camshaft.

上記偏心カム3は、円形外周面を有し、該外周面の中心が駆動軸2の軸心から所定量だけオフセットしているとともに、この外周面に、リンクアーム4の環状部が回転可能に嵌合している。   The eccentric cam 3 has a circular outer peripheral surface, and the center of the outer peripheral surface is offset from the shaft center of the drive shaft 2 by a predetermined amount, and the annular portion of the link arm 4 is rotatable on the outer peripheral surface. It is mated.

上記ロッカアーム6は、略中央部が上記偏心カム部18によって揺動可能に支持されており、その一端部に、連結ピン5を介して上記リンクアーム4のアーム部が連係しているとともに、他端部に、連結ピン7を介して上記リンク部材8の上端部が連係している。上記偏心カム部18は、制御軸12の軸心から偏心しており、従って、制御軸12の角度位置に応じてロッカアーム6の揺動中心は変化する。   The rocker arm 6 has a substantially central portion supported by the eccentric cam portion 18 so as to be swingable, and an arm portion of the link arm 4 is linked to one end portion thereof via a connecting pin 5. The upper end portion of the link member 8 is linked to the end portion via the connecting pin 7. The eccentric cam portion 18 is eccentric from the axis of the control shaft 12, and accordingly, the rocking center of the rocker arm 6 changes according to the angular position of the control shaft 12.

上記揺動カム9は、駆動軸2の外周に嵌合して回転自在に支持されており、側方へ延びた端部に、連結ピン17を介して上記リンク部材8の下端部が連係している。この揺動カム9の下面には、駆動軸2と同心状の円弧をなす基円面と、該基円面から所定の曲線を描いて延びるカム面と、が連続して形成されており、これらの基円面ならびにカム面が、揺動カム9の揺動位置に応じてタペット10の上面に当接するようになっている。   The rocking cam 9 is fitted to the outer periphery of the drive shaft 2 and is rotatably supported, and the lower end portion of the link member 8 is linked to the end portion extending sideways via a connecting pin 17. ing. On the lower surface of the swing cam 9, a base circle surface concentric with the drive shaft 2 and a cam surface extending in a predetermined curve from the base circle surface are continuously formed. These base circle surface and cam surface are in contact with the upper surface of the tappet 10 according to the swing position of the swing cam 9.

すなわち、上記基円面はベースサークル区間として、リフト量がゼロとなる区間であり、揺動カム9が揺動してカム面がタペット10に接触すると、徐々にリフトしていくことになる。なお、ベースサークル区間とリフト区間との間には若干のランプ区間が設けられている。   That is, the base circle surface is a section where the lift amount becomes zero as the base circle section, and when the swing cam 9 swings and the cam surface contacts the tappet 10, the lift is gradually lifted. A slight ramp section is provided between the base circle section and the lift section.

上記制御軸12は、図1に示すように、一端部に設けられたリフト・作動角制御用アクチュエータ13によって所定角度範囲内で回転するように構成されている。このリフト・作動角制御用アクチュエータ13は、例えばウォームギア15を介して制御軸12を駆動するサーボモータ等からなり、エンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御されている。なお、制御軸12の回転角度は、制御軸センサ14によって検出される。   As shown in FIG. 1, the control shaft 12 is configured to rotate within a predetermined angle range by a lift / operation angle control actuator 13 provided at one end. The lift / operating angle control actuator 13 includes, for example, a servo motor that drives the control shaft 12 via the worm gear 15, and is controlled by a control signal from the engine control unit 19. The rotation angle of the control shaft 12 is detected by the control shaft sensor 14.

リフト・作動角可変機構1の作用を説明する。駆動軸2が回転すると、偏心カム3のカム作用によってリンクアーム4が上下動し、これに伴ってロッカアーム6が揺動する。このロッカアーム6の揺動は、リンク部材8を介して揺動カム9へ伝達され、該揺動カム9が揺動する。この揺動カム9のカム作用によって、タペット10が押圧され、吸気弁11がリフトする。   The operation of the lift / operating angle variable mechanism 1 will be described. When the drive shaft 2 rotates, the link arm 4 moves up and down by the cam action of the eccentric cam 3, and the rocker arm 6 swings accordingly. The swing of the rocker arm 6 is transmitted to the swing cam 9 via the link member 8, and the swing cam 9 swings. The tappet 10 is pressed by the cam action of the swing cam 9, and the intake valve 11 is lifted.

ここで、リフト・作動角制御用アクチュエータ13を介して制御軸12の角度が変化すると、ロッカアーム6の初期位置が変化し、ひいては揺動カム9の初期揺動位置が変化する。   Here, when the angle of the control shaft 12 changes via the lift / operation angle control actuator 13, the initial position of the rocker arm 6 changes, and consequently, the initial swing position of the swing cam 9 changes.

例えば偏心カム部18が図1の上方へ位置しているとすると、ロッカアーム6は全体として上方へ位置し、揺動カム9の連結ピン17側の端部が相対的に上方へ引き上げられた状態となる。つまり、揺動カム9の初期位置は、そのカム面がタペット10から離れる方向に傾く。従って、駆動軸2の回転に伴って揺動カム9が揺動した際に、基円面が長くタペット10に接触し続け、カム面がタペット10に接触する期間は短い。従って、リフト量が全体として小さくなり、かつその開時期から閉時期までの角度範囲つまり作動角も縮小する(図2参照)。   For example, if the eccentric cam portion 18 is positioned upward in FIG. 1, the rocker arm 6 is positioned upward as a whole, and the end of the swing cam 9 on the side of the connecting pin 17 is relatively lifted upward. It becomes. That is, the initial position of the swing cam 9 is inclined in a direction in which the cam surface is separated from the tappet 10. Therefore, when the swing cam 9 swings as the drive shaft 2 rotates, the base circle surface is kept in contact with the tappet 10 for a long time, and the period during which the cam surface is in contact with the tappet 10 is short. Therefore, the lift amount is reduced as a whole, and the angle range from the opening timing to the closing timing, that is, the operating angle is also reduced (see FIG. 2).

逆に、偏心カム部18が図1の下方へ位置しているとすると、ロッカアーム6は全体として下方へ位置し、揺動カム9の連結ピン17側の端部が相対的に下方へ押し下げられた状態となる。つまり、揺動カム9の初期位置は、そのカム面がタペット10に近付く方向に傾く。従って、駆動軸2の回転に伴って揺動カム9が揺動した際に、タペット10と接触する部位が基円面からカム面へと直ちに移行する。従って、リフト量が全体として大きくなり、かつその作動角も拡大する。   On the contrary, if the eccentric cam portion 18 is positioned downward in FIG. 1, the rocker arm 6 is positioned downward as a whole, and the end portion of the swing cam 9 on the side of the connecting pin 17 is pushed downward relatively. It becomes the state. That is, the initial position of the swing cam 9 is inclined in a direction in which the cam surface approaches the tappet 10. Therefore, when the swing cam 9 swings as the drive shaft 2 rotates, the portion that contacts the tappet 10 immediately shifts from the base circle surface to the cam surface. Therefore, the lift amount is increased as a whole, and the operating angle is increased.

上記の偏心カム部18の初期位置は連続的に変化させ得るので、これに伴って、バルブリフト特性は、連続的に変化する。つまり、リフトならびに作動角を、両者同時に、連続的に拡大,縮小させることができる。各部のレイアウトによるが、例えば、リフト・作動角の大小変化に伴い、吸気弁11の開時期と閉時期とがほぼ対称に変化する。   Since the initial position of the eccentric cam portion 18 can be continuously changed, the valve lift characteristic is continuously changed accordingly. That is, the lift and the operating angle can be continuously expanded and contracted simultaneously. Depending on the layout of each part, for example, the opening timing and closing timing of the intake valve 11 change substantially symmetrically as the lift and operating angle change.

次に、位相可変機構21は、従来装置(特開2002−256905号公報)においては上記駆動軸2の前端部に設けられたスプロケットと、このスプロケットと上記駆動軸2とを、所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータとから構成されている。上記スプロケットは、図示せぬタイミングチェーンもしくはタイミングベルトを介して、クランク軸に連動している。上記位相制御用アクチュエータは、例えば油圧式、電磁式などの回転型アクチュエータからなり、エンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御されている。この位相制御用アクチュエータの作用によって、スプロケットと駆動軸2とが相対的に回転し、バルブリフトにおけるリフト中心角が遅進する。つまり、リフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角するようになっている。   Next, in the conventional device (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-256905), the phase variable mechanism 21 has a sprocket provided at the front end of the drive shaft 2, and the sprocket and the drive shaft 2 within a predetermined angular range. And a phase control actuator that relatively rotates inside. The sprocket is linked to the crankshaft via a timing chain or timing belt (not shown). The phase control actuator is composed of, for example, a hydraulic or electromagnetic rotary actuator, and is controlled by a control signal from the engine control unit 19. Due to the action of the phase control actuator, the sprocket and the drive shaft 2 are relatively rotated, and the lift center angle in the valve lift is retarded. In other words, the lift characteristic curve itself does not change, and the whole advances or retards.

さて、吸気弁11のリフト・作動角が大きくかつそのリフト中心角の位相が大きく進角するバルブタイミングとすることは制御上していない。これは、このとき吸排気弁のオーバーラップが付きすぎ、燃焼室内の残ガス量が多くなり失火する事態が生じ得るので、これを避けるためである。   Now, it is not controlled to set the valve timing at which the lift / operating angle of the intake valve 11 is large and the phase of the lift central angle is greatly advanced. This is to avoid this because the intake and exhaust valves overlap at this time, and the amount of residual gas in the combustion chamber increases and a misfire may occur.

しかしながら、吸気弁11のリフト・作動角はリフト・作動角制御用アクチュエータ13で、吸気弁11のリフト中心角の位相は位相制御用アクチュエータで制御することから、それぞれのアクチュエータとしては吸気弁11のリフト・作動角が大きい状態、吸気弁11のリフト中心角の位相が大きく進角した状態を再現できるため、大リフト・作動角かつ大進角のバルブタイミングにすることがハードウエアとしてできてしまう。つまり、制御上用いないバルブタイミングであっても、エンジンコントロールユニット19における制御エラー、ハーネス断線等により、制御上実際に用いるバルブタイミングと異なるバルブタイミングとなって吸気弁11がピストンに近づき吸気弁11とピストンとが干渉する事態が考えられる。   However, the lift / operating angle of the intake valve 11 is controlled by the lift / operating angle control actuator 13, and the phase of the lift center angle of the intake valve 11 is controlled by the phase control actuator. Since it is possible to reproduce the state where the lift / working angle is large and the phase of the lift center angle of the intake valve 11 is greatly advanced, it is possible to make the valve timing of large lift / working angle and large advancement as hardware. . That is, even if the valve timing is not used for control, the intake valve 11 approaches the piston because the valve timing is different from the valve timing actually used for control due to a control error in the engine control unit 19, harness disconnection, or the like. The situation where the piston and the piston interfere.

こうした事態に備えるには、ピストン冠面に設けているバルブリセス(窪み)を、燃焼室内に下降してくる吸気弁に備えてより深くしておくことであるが、バルブリセスを深くすると、燃焼室形状の凹凸が大きくなることによる表面積の増大を招き、熱損失が増大し、燃費が悪化してしまう。   To prepare for such a situation, the valve recess (dimple) provided on the piston crown surface should be made deeper in preparation for the intake valve descending into the combustion chamber, but if the valve recess is deepened, the shape of the combustion chamber Increased surface roughness increases the surface area, increases heat loss, and deteriorates fuel consumption.

そこで本発明では、大リフト・作動角と大進角とが共存しないように第1のストッパと第2のストッパとからなる機械的ストッパを新たに設ける。すなわち、位相可変機構21と一体で第1のストッパを、リフト・作動角可変機構1と一体で第2のストッパをそれぞれ設け、第1のストッパは吸気弁11のリフト中心角の位相が進角するほど第2のストッパに近づき、第2のストッパは吸気弁11のリフト・作動角が大きくなるほど第1のストッパに近づき、かつ、吸気弁11のリフト中心角の位相と吸気弁11のリフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸気弁11とピストンとが干渉する前に、2つのストッパ同士が当接するように2つのストッパの位置と形状とを設定する。   Therefore, in the present invention, a mechanical stopper including a first stopper and a second stopper is newly provided so that the large lift / operation angle and the large advance angle do not coexist. In other words, the first stopper is provided integrally with the phase variable mechanism 21 and the second stopper is provided integrally with the variable lift / operating angle mechanism 1, and the first stopper has an advance angle of the lift center angle of the intake valve 11. The closer the second stopper is to the second stopper, the closer the second stopper is to the first stopper as the lift / operating angle of the intake valve 11 increases, and the lift center angle of the intake valve 11 and the lift / In any combination with the operating angle, the positions and shapes of the two stoppers are set so that the two stoppers come into contact with each other before the intake valve 11 and the piston interfere with each other.

具体的には、位相可変機構21は従来装置(特開2002−256905号公報)とは異なるものとする。ここでは、本発明に対する参考例を先に説明し、その後で本発明の実施形態に言及する。すなわち、第1参考例では位相可変機構21をサンギア、プラネットピニオン、プラネットキャリア、リングギアからなる遊星歯車機構と、吸気弁11のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータとから構成し、プラネットキャリアを固定することで、エンジンのクランク軸からの動力をこの遊星歯車機構を介して駆動軸2(カム軸)へ動力伝達すると共に、この遊星歯車機構による減速を用いてカム軸の回転速度をクランク軸の回転速度の半分にする。そして、プラネットキャリアに第1のストッパを、リフト・作動角可変機構1の制御軸12に第2のストッパを設け、2つのストッパ同士を、吸気弁11とピストンが干渉する前に当接させ、当接した状態では、吸気弁11のリフト中心角の位相がそれ以上は進角せず、かつ吸気弁11のリフト・作動角がそれ以上大きくならないようにする。これにより、バルブタイミングの制御においてどのような制御上のエラーが生じても、吸気弁11とピストンが干渉する前に、2つのストッパ同士が当接することから、ピストン冠面に穿設するバルブリセスを浅くすることが可能となり、燃費を向上させることができる。 Specifically, the phase variable mechanism 21 is different from the conventional device (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-256905). Here, a reference example for the present invention will be described first, and then an embodiment of the present invention will be referred to. That is, in the first reference example, the phase variable mechanism 21 includes a planetary gear mechanism including a sun gear, a planet pinion, a planet carrier, and a ring gear, and an actuator that can advance and retard the phase of the lift center angle of the intake valve 11. By fixing the carrier, power from the crankshaft of the engine is transmitted to the drive shaft 2 (camshaft) via this planetary gear mechanism, and the rotational speed of the camshaft is reduced using the deceleration by this planetary gear mechanism. Reduce the rotation speed of the crankshaft to half. Then, the planet carrier is provided with the first stopper, the lift / operating angle variable mechanism 1 is provided with the second stopper on the control shaft 12, and the two stoppers are brought into contact with each other before the intake valve 11 and the piston interfere with each other. In the abutted state, the phase of the lift central angle of the intake valve 11 is not advanced any further, and the lift / operation angle of the intake valve 11 is not further increased. As a result, no matter what control error occurs in the valve timing control, the two stoppers come into contact with each other before the intake valve 11 and the piston interfere with each other. Shallowness can be achieved, and fuel consumption can be improved.

なお、位相可変機構を遊星歯車機構と、吸気弁のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータとから構成するものは、特許第2984745号や米国特許4747375号で公知である。しかしながら、これら公知の技術では、制御エラーによっては制御上用いないバルブタイミングとなり吸気弁とピストンとが干渉することがあり得る、という本発明の課題は解決できない。   It is known in US Pat. No. 2,984,745 and US Pat. No. 4,747,375 that the phase variable mechanism is composed of a planetary gear mechanism and an actuator capable of advancing and retarding the phase of the lift center angle of the intake valve. However, these known techniques cannot solve the problem of the present invention that the intake valve and the piston may interfere with each other due to a valve timing that is not used for control depending on a control error.

次に、第1参考例の位相可変機構21を、図3、図4を参照しながら説明する。なお、図1では位相可変機構21を便宜上の理由からブロックで示したが、実際には図1において駆動軸2、制御軸12の後端部(図1で左端部)とセンサ14、16の間に設けられるものである。 Next, the phase variable mechanism 21 of the first reference example will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the phase variable mechanism 21 is shown as a block for the sake of convenience. Actually, in FIG. 1, the rear end portion (the left end portion in FIG. 1) of the drive shaft 2 and the control shaft 12 and the sensors 14 and 16. It is provided between.

図3は第1参考例の位相可変機構21の概略断面図、図4は図3のA−A線で見た矢視図である。図4左には大リフト・作動角時の、図4右には小リフト・作動角時の挙動を示している。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the phase variable mechanism 21 of the first reference example , and FIG. 4 is an arrow view taken along line AA of FIG. The left side of FIG. 4 shows the behavior at a large lift / operating angle, and the right side of FIG. 4 shows the behavior at a small lift / operating angle.

位相可変機構21は、サンギア23、リングギア24、これらと噛み合うプラネットピニオン25、プラネットキャリア26からなる遊星歯車機構22と、プラネットキャリア26を所定の角度範囲内において相対的に回転させる位相制御用アクチュエータ41とから構成されている。   The phase variable mechanism 21 includes a planetary gear mechanism 22 including a sun gear 23, a ring gear 24, a planet pinion 25 and a planet carrier 26, and a phase control actuator that relatively rotates the planet carrier 26 within a predetermined angle range. 41.

まず、遊星歯車機構22では、図3に示したように、リングギア24が駆動軸2の後端(左端)にボルト27によって固定され、このリングギア24に対してサンギア23が回転可能に設けられている。このサンギア23にはプラネットキャリア26の後背部にまで延びる延設部を介して左端にスプロケット31が一体で設けられ、このスプロケット31と図示しないクランクスプロケットとにチェーン32を掛け回すことで、スプロケット31(つまりサンギア23)がクランク軸により回転駆動される。リングギア24とサンギア23との間の潤滑のため、オイル孔28、29が設けられている。   First, in the planetary gear mechanism 22, as shown in FIG. 3, the ring gear 24 is fixed to the rear end (left end) of the drive shaft 2 by a bolt 27, and the sun gear 23 is rotatably provided to the ring gear 24. It has been. A sprocket 31 is integrally provided at the left end of the sun gear 23 through an extending portion extending to the rear portion of the planet carrier 26, and a chain 32 is hung around the sprocket 31 and a crank sprocket (not shown) to thereby sprocket 31. That is, the sun gear 23 is driven to rotate by the crankshaft. Oil holes 28 and 29 are provided for lubrication between the ring gear 24 and the sun gear 23.

プラネットキャリア26は、リングギア24の後方において駆動軸2に直交する方向にかつ図4に示したようにほぼリング状に形成され、リング状の中心を駆動軸2の軸心と一致させている。そして、プラネットキャリア26の外周にウォームギア42と、このウォームギア42を駆動するモータ43とからなる位相制御用アクチュエータ41が設けられている。つまり、プラネットキャリア26の外周にはウォームギア42と噛み合う歯が形成されている。   The planet carrier 26 is formed in a direction orthogonal to the drive shaft 2 behind the ring gear 24 and substantially in a ring shape as shown in FIG. 4, and the center of the ring shape coincides with the axis of the drive shaft 2. . A phase control actuator 41 including a worm gear 42 and a motor 43 that drives the worm gear 42 is provided on the outer periphery of the planet carrier 26. That is, teeth that mesh with the worm gear 42 are formed on the outer periphery of the planet carrier 26.

モータへ43の非通電時にはプラネットキャリア26が固定される。このとき、クランク軸に対する駆動軸2(カム軸)の位相が定まる。クランク軸からの回転力はサンギア23、プラネットピニオン25、リングギア24、駆動軸2の順に伝わる。従って、スプロケット31、サンギア23、プラネットピニオン25、リングギア24の歯数を調整することで、クランク軸の1/2の回転速度で駆動軸2(カム軸)を回転させることができる。   When the motor 43 is not energized, the planet carrier 26 is fixed. At this time, the phase of the drive shaft 2 (cam shaft) with respect to the crankshaft is determined. The rotational force from the crankshaft is transmitted in the order of the sun gear 23, the planet pinion 25, the ring gear 24, and the drive shaft 2. Therefore, by adjusting the number of teeth of the sprocket 31, the sun gear 23, the planet pinion 25, and the ring gear 24, the drive shaft 2 (cam shaft) can be rotated at a rotational speed that is 1/2 that of the crankshaft.

一方、モータ43への通電を行い、プラネットキャリア26を所定角度範囲内で回転させることで、クランク軸に対する駆動軸2の位相が変化する。すなわち、プラネットキャリア26の回転量は位相制御用アクチュエータ41によって制御され、位相制御用アクチュエータ41はエンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御される。   On the other hand, the phase of the drive shaft 2 with respect to the crankshaft is changed by energizing the motor 43 and rotating the planet carrier 26 within a predetermined angle range. That is, the rotation amount of the planet carrier 26 is controlled by the phase control actuator 41, and the phase control actuator 41 is controlled by a control signal from the engine control unit 19.

例えば、プラネットキャリア26が図4で時計方向に回転すれば、クランク軸と駆動軸2とが相対的に回転し、バルブリフトにおける吸気弁のリフト中心角が進角する。この状態で今度はプラネットキャリア26が図4で反時計方向に回転すれば、バルブリフトにおける吸気弁のリフト中心角が遅角して元の位置に戻る。つまり、吸気弁のリフト特性の曲線自体は変わらずに、全体が進角もしくは遅角する。また、この変化も、連続的に得ることができる。この位相可変機構21の制御状態は、駆動軸2の回転位置に応答する駆動軸センサ16によって検出される。   For example, when the planet carrier 26 rotates clockwise in FIG. 4, the crankshaft and the drive shaft 2 rotate relatively, and the lift central angle of the intake valve in the valve lift advances. If the planet carrier 26 is rotated counterclockwise in FIG. 4 in this state, the lift central angle of the intake valve in the valve lift is retarded and returns to the original position. In other words, the entire lift angle is retarded without changing the lift characteristic curve itself of the intake valve. This change can also be obtained continuously. The control state of the phase variable mechanism 21 is detected by the drive shaft sensor 16 that responds to the rotational position of the drive shaft 2.

なお、リフト・作動角可変機構1ならびに位相可変機構21の制御としては、各センサ14,16の検出に基づくクローズドループ制御に限らず、運転条件に応じて単にオープンループ制御するようにしても良い。   The control of the lift / operating angle variable mechanism 1 and the phase variable mechanism 21 is not limited to the closed loop control based on the detection of the sensors 14 and 16, and may be simply open loop controlled according to the operating conditions. .

次に、第1参考例の位相可変機構21とリフト・作動角可変機構1とに設けられる機械的ストッパについて説明する。 Next, mechanical stoppers provided in the phase variable mechanism 21 and the lift / operating angle variable mechanism 1 of the first reference example will be described.

プラネットキャリア26の外周から駆動軸2方向にリングギア24の前面(図3で右側)まで延びる延長部26Aと、この延長部の先端に位置するフランジ部26Bとが設けられ、このフランジ部26Bによってリングギア24の前面に位置する支持部材35とプラネットキャリア26とが固定されている。支持部材35はプラネットキャリア26と同じく駆動軸2に直交する方向に設けられている。   An extension portion 26A extending from the outer periphery of the planet carrier 26 to the front surface of the ring gear 24 (right side in FIG. 3) in the direction of the drive shaft 2 and a flange portion 26B positioned at the tip of the extension portion are provided. A support member 35 and a planet carrier 26 located on the front surface of the ring gear 24 are fixed. The support member 35 is provided in a direction orthogonal to the drive shaft 2 as in the planet carrier 26.

そして、この支持部材35の前面にさらにプラネットキャリア26の外径よりも小さな外径を有する所定厚さのリング状部材36が固定され、図4に示したようにリング状部材36の中心を駆動軸2の軸心と一致させている。ここで、図4においてCが駆動軸2の軸心を通る線である。このリング状部材36に図4において上方に膨らんだ形状の突起部36A(第1のストッパ)が形成されている。   A ring-shaped member 36 having a predetermined thickness that is smaller than the outer diameter of the planet carrier 26 is further fixed to the front surface of the support member 35, and the center of the ring-shaped member 36 is driven as shown in FIG. The axis is aligned with the axis of the axis 2. Here, C in FIG. 4 is a line passing through the axis of the drive shaft 2. The ring-shaped member 36 is formed with a protrusion 36A (first stopper) having a shape bulging upward in FIG.

一方、制御軸12の後端部には円盤状部材38が固定され、この円盤状部材38より後方(図3で左方)に突出するピン39(第2のストッパ)が円盤状部材38の軸から偏心させて設けられている。   On the other hand, a disk-shaped member 38 is fixed to the rear end portion of the control shaft 12, and a pin 39 (second stopper) protruding rearward (leftward in FIG. 3) from the disk-shaped member 38 is a disk-shaped member 38. It is provided eccentric from the shaft.

突起部36Aを有するリング状部材36はプラネットキャリア26と一体動するため、プラネットキャリア26が図4において時計方向に回転してクランク軸に対する駆動軸2の位相が進角するほど突起部36Aはピン39に近づく。また、ピン39は制御軸12が図4で時計方向に回転して吸気弁のリフト・作動角が大きくなるほど突起部36Aに近づく。ということは、所定の進角量かつ所定のリフト・作動角のとき突起部36Aとピン39とが互いに当接することになり、突起部36Aとピン39とが当接状態になった後には、それ以上プラネットキャリア26を時計方向に回転させる(進角させる)ことも、制御軸12を時計方向に回転させる(吸気弁のリフト・作動角を大きくする)こともできないこととなる。従って、いずれのリフト・作動角と進角量(位相)の組み合わせにおいても、吸気弁11とピストンとが干渉する前に、突起部36Aとピン39とが当接するように、リング状部材36における突起部36Aの位置及び形状と、円盤状部材38におけるピン39の位置及び形状とを予め定めておけば、吸気弁とピストンとの干渉を防ぐことができる。   Since the ring-shaped member 36 having the protruding portion 36A moves integrally with the planet carrier 26, the protruding portion 36A is pinned as the planet carrier 26 rotates clockwise in FIG. 4 and the phase of the drive shaft 2 advances with respect to the crankshaft. Approach 39. Further, the pin 39 approaches the protrusion 36A as the control shaft 12 rotates clockwise in FIG. 4 and the lift / operation angle of the intake valve increases. That is, the projection 36A and the pin 39 come into contact with each other at a predetermined advance amount and a predetermined lift / operation angle, and after the projection 36A and the pin 39 are in contact with each other, Further, the planet carrier 26 cannot be rotated (advanced) in the clockwise direction, nor can the control shaft 12 be rotated in the clockwise direction (the lift / operating angle of the intake valve is increased). Therefore, in any combination of lift / operation angle and advance amount (phase), the ring-shaped member 36 is arranged so that the projection 36A and the pin 39 come into contact with each other before the intake valve 11 and the piston interfere with each other. If the position and shape of the protrusion 36A and the position and shape of the pin 39 in the disk-like member 38 are determined in advance, interference between the intake valve and the piston can be prevented.

このように第1参考例は、大リフト・作動角と大進角とが共存しないように、突起部36Aとピン39とからなる機械的ストッパを設けたものである。このため、制御エラー、ハーネス断線により、制御上用いないリフト・作動角と進角量との組み合わせとするように、エンジンコントロールユニット19からリフト・作動角制御用アクチュエータ13及びモータ43(位相制御用アクチュエータ41)に誤った制御信号が出力されることがあっても、突起部36Aとピン39とが当接する位置までしか、リフト・作動角を大きくしたり進角量を大きくしたりすることができないため、吸気弁11とピストンとの干渉を確実に防ぐことができる。 As described above, the first reference example is provided with the mechanical stopper composed of the protrusion 36A and the pin 39 so that the large lift / operation angle and the large advance angle do not coexist. For this reason, the lift / operating angle control actuator 13 and the motor 43 (for phase control) are controlled from the engine control unit 19 so that a combination of a lift / operating angle and an advance amount that are not used in the control due to a control error and disconnection of the harness. Even if an erroneous control signal is output to the actuator 41), it is possible to increase the lift / operation angle or increase the advance amount only to the position where the protrusion 36A and the pin 39 abut. Since this is not possible, interference between the intake valve 11 and the piston can be reliably prevented.

さらに述べると、大リフト・作動角時の場合、図4左側に示したようにピン39が左にずれるため、プラネットキャリア26の時計方向への回転に大幅に制限がかかることになる。これに対して、小リフト・作動角時の場合、図4左側に示したようにピン39が右にずれるため、プラネットキャリア26の時計方向への回転制限が緩和され、進角量を増やすことができる。なお、図4においては、機械的ストッパ(36A、39)の位置関係がよくわかるように、リフト・作動角可変機構1を構成する部材を重ねて示している。   More specifically, in the case of a large lift / operating angle, the pin 39 is shifted to the left as shown on the left side of FIG. 4, so that the rotation of the planet carrier 26 in the clockwise direction is greatly restricted. On the other hand, in the case of a small lift / operating angle, the pin 39 is shifted to the right as shown on the left side of FIG. 4, so that the clockwise rotation restriction of the planet carrier 26 is relaxed and the advance amount is increased. Can do. In FIG. 4, the members constituting the lift / operating angle variable mechanism 1 are shown in an overlapping manner so that the positional relationship between the mechanical stoppers (36A, 39) can be clearly understood.

このように、第1参考例では、新たに設けた機械的ストッパ(36A、39)により図5に示したように吸気弁のリフト中心角(図では単に「中心角」と表記)と吸気弁のリフト・作動角(図では単に「作動角」と表記)とが共に大きな領域での境界(斜めの実線で示す)を機械的に規制することができることになった。 Thus, in the first reference example , as shown in FIG. 5, the lift center angle of the intake valve (simply expressed as “center angle” in the drawing) and the intake valve are provided by the newly provided mechanical stopper (36 </ b> A, 39). It is now possible to mechanically regulate the boundary (indicated by the slanted solid line) in a region where both the lift and the operating angle (simply indicated as “operating angle” in the figure) are large.

なお、図5ではリフト中心角とリフト・作動角が共に大きな領域での境界が斜めの直線で示されているが、これに限られるものでない。すなわち、機械的ストッパのプロフィル(突起部36A、ピン39の輪郭や形状)を変更することで、リフト中心角とリフト・作動角が共に大きな領域での特性を望みのものにすることができる。例えば、バルブピストン干渉限界線を書き入れてみると、この線は図6に示したように下に凸の曲線となる。従って、リフト中心角とリフト・作動角が共に大きな領域での境界はこの曲線に対して余裕代を持たせた曲線とすればよいこととなる。そして、当該曲線は、図7に示したように突起部36Aのプロフィルを設定し直すことによって得ることができる。また、図8に示したように制御軸12の側も、ピン39に代えて突起部40Aを有する円盤状部材40とすることによって得ることができる。すなわち、円盤状部材38とピン39に代えて、突起部40Aを有する円盤状部材40を制御軸12の後端に固定し、この円盤状部材の突起部40Aとプラネットキャリア26側の突起部36Aとを当接させ、このとき、図6に示したバルブピストン干渉限界線に対して余裕代を持たせた曲線が得られるようにするのである。   In FIG. 5, the boundary in the region where both the lift center angle and the lift / operation angle are large is indicated by an oblique straight line, but this is not a limitation. That is, by changing the profile of the mechanical stopper (the contour and shape of the protrusion 36A and the pin 39), it is possible to obtain desired characteristics in a region where both the lift center angle and the lift / operation angle are large. For example, when a valve piston interference limit line is entered, this line becomes a downwardly convex curve as shown in FIG. Accordingly, the boundary in the region where both the lift center angle and the lift / operation angle are large may be a curve having a margin for this curve. The curve can be obtained by resetting the profile of the protrusion 36A as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 8, the control shaft 12 side can also be obtained by using a disk-shaped member 40 having a protrusion 40 </ b> A instead of the pin 39. That is, instead of the disk-shaped member 38 and the pin 39, a disk-shaped member 40 having a protrusion 40A is fixed to the rear end of the control shaft 12, and the protrusion 40A of the disk-shaped member and the protrusion 36A on the planet carrier 26 side are fixed. In this case, a curve having a margin with respect to the valve piston interference limit line shown in FIG. 6 is obtained.

ここで、第1参考例の作用効果を説明する。 Here, the effect of the first reference example will be described.

第1参考例によれば、吸気弁11のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大、縮小可能なリフト・作動角可変機構1と、カム軸を含み吸気弁11のリフト中心角の位相を進遅させる位相可変機構21とを備え、位相可変機構21と一体で第1のストッパである突起部36Aを、制御軸12(リフト・作動角可変機構1)と一体で第2のストッパであるピン39をそれぞれ設け、突起部36Aは吸気弁11のリフト中心角の位相が進角するほどピン39に近づき、ピン39は吸気弁11のリフト・作動角が大きくなるほど突起部36Aに近づき、かつ、吸気弁11のリフト中心角の位相と吸気弁11のリフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸気弁11とピストンとが干渉する前に、突起部36Aとピン39とが互いに当接するように突起部36A及びピン39の位置と形状とを設定するので、バルブタイミングの制御において大リフト・作動角かつ大進角のバルブタイミングにするような制御上のエラーやハーネス断線等が生じても、吸気弁11とピストンが干渉する前に、突起部36Aとピン39とが機械的に当接し、当接した状態では、吸気弁11のリフト中心角の位相がそれ以上は進角せず、かつ吸気弁11のリフト・作動角がそれ以上大きくならないことから、ピストン冠面に穿設するバルブリセスを浅くすることが可能となり、燃費を向上させることができる。 According to the first reference example , the lift / working angle variable mechanism 1 that can simultaneously and continuously expand and reduce the lift / working angle of the intake valve 11 and the phase of the lift center angle of the intake valve 11 including the camshaft. And a phase variable mechanism 21 for advancing / delaying, and a protrusion 36A, which is a first stopper integrated with the phase variable mechanism 21, is a second stopper integrated with the control shaft 12 (lift / operating angle variable mechanism 1). A pin 39 is provided, and the protrusion 36A approaches the pin 39 as the lift central angle of the intake valve 11 advances, and the pin 39 approaches the protrusion 36A as the lift / operation angle of the intake valve 11 increases. In any combination of the phase of the lift center angle of the intake valve 11 and the lift / operation angle of the intake valve 11, the protrusion 36A and the pin 39 are brought into contact with each other before the intake valve 11 and the piston interfere with each other. Protrusion Since the position and shape of 36A and the pin 39 are set, even if a control error such as a valve timing of a large lift / operating angle and a large advance angle occurs in the valve timing control or a harness disconnection occurs, the intake valve Before the 11 and the piston interfere with each other, the protrusion 36A and the pin 39 mechanically contact each other, and in the contact state, the phase of the lift center angle of the intake valve 11 does not advance any further, and the intake valve Since the lift / operating angle of 11 does not increase any more, the valve recess formed in the piston crown surface can be made shallower, and the fuel efficiency can be improved.

次に、図9、図10は第2、第3の参考例の位相可変機構51、61の概略断面図で、第1参考例の図3と置き換わるものである。ただし、制御軸12と、機械的ストッパについては、第1参考例と同様に設ければよいので、省略して示していない。 Next, FIGS. 9 and 10 are schematic sectional views of the phase variable mechanisms 51 and 61 of the second and third reference examples , which replace FIG. 3 of the first reference example . However, the control shaft 12 and the mechanical stopper are not shown because they may be provided in the same manner as in the first reference example .

まず図9から説明すると、第2参考例は、位相可変機構51を、サンギア23、リングギア24、これらと噛み合うプラネットピニオン25、プラネットキャリア26からなる遊星歯車機構52と、ウォームギア42、モータからなる位相制御用アクチュエータ41とから構成している点で第1参考例と同じであるが、プラネットキャリア26とリングギア24の立場が第1参考例と逆転し、プラネットキャリア26が駆動軸2に固定され、リングギア24が位相制御用アクチュエータ41により駆動されるようになっている。 First, referring to FIG. 9, in the second reference example , the phase variable mechanism 51 includes a sun gear 23, a ring gear 24, a planetary pinion 25 meshing with the sun gear 23, a planetary gear mechanism 52 including a planet carrier 26, a worm gear 42, and a motor. It is the same as the first reference example in that it comprises a phase control actuator 41, but the positions of the planet carrier 26 and the ring gear 24 are reversed from those of the first reference example, and the planet carrier 26 is fixed to the drive shaft 2. The ring gear 24 is driven by the phase control actuator 41.

具体的に説明する。サンギア23には前端(図9で右端)と後端(図9で左端)にそれぞれ軸部23A、23Bが設けられ、サンギア全体としては、駆動軸2の後端(左端)に駆動軸2と同軸の位置に設けられている。サンギア23後端の軸部23Bはカバー53により、サンギア23前端の軸部23Aは駆動軸2により回転自在に支持されている。この軸部23Aと駆動軸2との摺動部には、オイルを供給するためのオイル孔54が連通している。   This will be specifically described. The sun gear 23 is provided with shaft portions 23A and 23B at the front end (right end in FIG. 9) and the rear end (left end in FIG. 9), respectively. The sun gear as a whole has the drive shaft 2 at the rear end (left end) of the drive shaft 2. It is provided at a coaxial position. The shaft portion 23B at the rear end of the sun gear 23 is rotatably supported by the cover 53, and the shaft portion 23A at the front end of the sun gear 23 is rotatably supported by the drive shaft 2. An oil hole 54 for supplying oil communicates with the sliding portion between the shaft portion 23A and the drive shaft 2.

このサンギア23にプラネットピニオン25が噛み合い、プラネットキャリア26は第1実施形態と相違してリングギア24の前方(図9で右方)に設けられ、駆動軸2に固定されている。   A planet pinion 25 meshes with the sun gear 23, and a planet carrier 26 is provided in front of the ring gear 24 (to the right in FIG. 9) unlike the first embodiment, and is fixed to the drive shaft 2.

プラネットピニオン25の外側にリングギア24が位置し、リングギア24の外周にウォームギア42と、このウォームギア42を駆動するモータ43とからなる位相制御用アクチュエータ41が設けられている。つまり、リングギア24の外周にはウォームギア42と噛み合う歯が形成されている。   The ring gear 24 is located outside the planet pinion 25, and a phase control actuator 41 including a worm gear 42 and a motor 43 that drives the worm gear 42 is provided on the outer periphery of the ring gear 24. That is, teeth that mesh with the worm gear 42 are formed on the outer periphery of the ring gear 24.

このため、モータへ43の非通電時にはリングギア24が固定される。このとき、クランク軸に対する駆動軸2(カム軸)の位相が定まる。一方、モータ43への通電を行い、リングギア24を所定角度範囲内で回転させることで、クランク軸に対する駆動軸2の位相が変化する。すなわち、リングギア24の回転量が位相制御用アクチュエータ41によって制御され、位相制御用アクチュエータ41はエンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御される。   For this reason, the ring gear 24 is fixed when the motor 43 is not energized. At this time, the phase of the drive shaft 2 (cam shaft) with respect to the crankshaft is determined. On the other hand, the phase of the drive shaft 2 with respect to the crankshaft is changed by energizing the motor 43 and rotating the ring gear 24 within a predetermined angle range. That is, the rotation amount of the ring gear 24 is controlled by the phase control actuator 41, and the phase control actuator 41 is controlled by the control signal from the engine control unit 19.

そして、第2参考例では、第1参考例で説明した突起部36A(第1のストッパ)を有するリング状部材36がこのリングギア24と一体動するように、リングギア24に対して突起部36A(第1のストッパ)を有するリング状部材36が設けられる。一方、制御軸12の後端部には、第1参考例で説明したように、円盤状部材38が固定され、この円盤状部材38後方に突出するピン39(第2のストッパ)が円盤状部材38の軸から偏心させて設けられる。 In the second reference example , the ring-shaped member 36 having the protrusion 36 </ b> A (first stopper) described in the first reference example moves relative to the ring gear 24 so as to move integrally with the ring gear 24. A ring-shaped member 36 having 36A (first stopper) is provided. On the other hand, as described in the first reference example , the disc-shaped member 38 is fixed to the rear end portion of the control shaft 12, and a pin 39 (second stopper) protruding rearward of the disc-shaped member 38 is disc-shaped. It is provided eccentric from the axis of the member 38.

次に、図10に移ると、第3参考例では、位相可変機構61を、サンギア23、リングギア24、これらと噛み合うプラネットピニオン25、プラネットキャリア26からなる第1の遊星歯車機構62と、位相制御用アクチュエータとから構成している点で第1参考例と同じであるが、第1参考例のウォームギア42とモータ43とからなる位相制御用アクチュエータに代えて、第2の遊星歯車機構63と、この第2の遊星歯車機構63を駆動するモータ71とからなる位相制御用アクチュエータとしたものである。 Next, turning to FIG. 10, in the third reference example , the phase variable mechanism 61 includes a first planetary gear mechanism 62 including a sun gear 23, a ring gear 24, a planet pinion 25 meshing with these, and a planet carrier 26, and a phase Although it is the same as the first reference example in that it is composed of a control actuator, a second planetary gear mechanism 63 is used instead of the phase control actuator comprising the worm gear 42 and the motor 43 of the first reference example. The phase control actuator includes a motor 71 that drives the second planetary gear mechanism 63.

具体的に説明する。第2の遊星歯車機構63も、サンギア(モータ軸71A)、リングギア(モータハウジング66に形成)、これらと噛み合うプラネットピニオン64、プラネットキャリア65からなり、モータ71はモータ軸71Aと電磁ソレノイド71Bとから構成されている。ただし、このモータ71は、プラネットキャリア65を所定角度範囲内で回転させるためのものである。   This will be specifically described. The second planetary gear mechanism 63 is also composed of a sun gear (motor shaft 71A), a ring gear (formed on the motor housing 66), a planet pinion 64 and a planet carrier 65 meshing with these, and the motor 71 includes a motor shaft 71A and an electromagnetic solenoid 71B. It is composed of However, the motor 71 is for rotating the planet carrier 65 within a predetermined angle range.

サンギアとしてのモータ軸71Aが駆動軸2の後端に、ボルト27から少し離して駆動軸2と同軸の位置に設けられ、モータ軸71Aの前端に設けられているギア72とプラネットピニオン64が噛み合い、このプラネットピニオン64の外周にリングギアが位置している。このリングギアはモータハウジング66と一体で設けられている。   A motor shaft 71A as a sun gear is provided at the rear end of the drive shaft 2 at a position slightly coaxial with the drive shaft 2 at a distance from the bolt 27, and the gear 72 provided at the front end of the motor shaft 71A and the planet pinion 64 are engaged with each other. A ring gear is located on the outer periphery of the planet pinion 64. This ring gear is provided integrally with the motor housing 66.

第2の遊星歯車機構63のプラネットキャリア65は、第1の遊星歯車機構62のプラネットキャリア26と共通である。すなわち、第1の遊星歯車機構62のプラネットキャリア26には、リングギア24に沿って駆動軸2と直交する方向へ延びる延設部26Cと、この延設部26Cからサンギア23とリングギア24の間を駆動軸方向後端に向かいスプロケット31の後背部まで延びる延設部26Dと、この延設部26Dより駆動軸2と直交する方向に駆動軸2から少し離れる延設部26Eとが連続して設けられ、この延設部26Eに第2の遊星歯車機構63のプラネットキャリア65が固定されている。   The planet carrier 65 of the second planetary gear mechanism 63 is the same as the planet carrier 26 of the first planetary gear mechanism 62. That is, the planet carrier 26 of the first planetary gear mechanism 62 includes an extending portion 26C extending in the direction orthogonal to the drive shaft 2 along the ring gear 24, and the sun gear 23 and the ring gear 24 from the extending portion 26C. An extended portion 26D extending to the rear end of the sprocket 31 toward the rear end in the drive axis direction and an extended portion 26E slightly spaced from the drive shaft 2 in a direction perpendicular to the drive shaft 2 from the extended portion 26D are continuous. The planet carrier 65 of the second planetary gear mechanism 63 is fixed to the extended portion 26E.

電磁ソレノイド71Bへの非通電時には第2の遊星歯車機構63のプラネットキャリア65が、従って第1の遊星歯車機構62のプラネットキャリア26が固定される。一方、電磁ソレノイド71Bへの通電を行うと、第2の遊星歯車機構63のプラネットキャリア65がモータ軸71Aを中心にして所定角度回転する。すると、第1の遊星歯車機構62のプラネットキャリア26が第2の遊星歯車機構63のプラネットキャリア65と同じだけ回転し、クランク軸に対する駆動軸2(カム軸)の位相が変化する。すなわち、プラネットキャリア26の回転量はモータ71によって制御され、モータ71はエンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御される。   When the electromagnetic solenoid 71B is not energized, the planet carrier 65 of the second planetary gear mechanism 63 and, therefore, the planet carrier 26 of the first planetary gear mechanism 62 are fixed. On the other hand, when the electromagnetic solenoid 71B is energized, the planet carrier 65 of the second planetary gear mechanism 63 rotates a predetermined angle about the motor shaft 71A. Then, the planet carrier 26 of the first planetary gear mechanism 62 rotates by the same amount as the planet carrier 65 of the second planetary gear mechanism 63, and the phase of the drive shaft 2 (cam shaft) with respect to the crankshaft changes. That is, the rotation amount of the planet carrier 26 is controlled by the motor 71, and the motor 71 is controlled by a control signal from the engine control unit 19.

このように構成される位相可変機構61と制御軸12とに対して機械的ストッパを設ける方法は第1参考例と同じである。図10においては、チェーンケース73と第1の遊星歯車機構62のリングギア24上面との間にスペースが設けられていないが、実際には、チェーンケース73とリングギア24上面との間に適当なスペースを確保し、このスペースに図3で説明したのと同様にして、第1参考例で説明した突起部36A(第1のストッパ)を有するリング状部材36がプラネットキャリア26と一体動するように、プラネットキャリア26に対して突起部36A(第1のストッパ)を有するリング状部材36が設けられる。一方、制御軸12の後端部には、第1参考例で説明したように、円盤状部材38が固定され、この円盤状部材38後方に突出するピン39(第2のストッパ)が円盤状部材38の軸から偏心させて設けられる。 The method of providing a mechanical stopper for the phase variable mechanism 61 and the control shaft 12 configured as described above is the same as in the first reference example . In FIG. 10, no space is provided between the chain case 73 and the upper surface of the ring gear 24 of the first planetary gear mechanism 62, but actually, an appropriate space is provided between the chain case 73 and the upper surface of the ring gear 24. A ring-shaped member 36 having the protrusion 36A (first stopper) described in the first reference example moves integrally with the planet carrier 26 in the same manner as described with reference to FIG. As described above, the ring-shaped member 36 having the protrusion 36 </ b> A (first stopper) is provided with respect to the planet carrier 26. On the other hand, as described in the first reference example , the disc-shaped member 38 is fixed to the rear end portion of the control shaft 12, and a pin 39 (second stopper) protruding rearward of the disc-shaped member 38 is disc-shaped. It is provided eccentric from the axis of the member 38.

第2、第3の参考例によっても、第1参考例と同様の作用効果が得られる。 Second, by the third reference example, the same effect as the first reference example is obtained.

次に、図11、図12は本発明の第1、第2の実施形態の位相可変機構81、101の概略断面図で、第1参考例の図3と置き換わるものである。 Next, FIGS. 11 and 12 are schematic sectional views of the phase variable mechanisms 81 and 101 according to the first and second embodiments of the present invention, which replace FIG. 3 of the first reference example .

実施形態は、位相可変機構81を、2つのサイドギア、2つのピニオンメート、キャリア、リングギアからなる差動歯車装置82と、吸気弁のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータ91とから構成し、リングギアを固定することで、エンジンのクランク軸からの動力をこの差動歯車装置82を介して駆動軸2(カム軸)へ動力伝達すると共に、この差動歯車装置82による減速を用いて駆動軸2(カム軸)の回転速度をクランク軸の回転速度の半分にし、さらにこうした位相可変機構81と制御軸12とに対して本発明の機械的ストッパを設けるものである。 In the first embodiment, the phase variable mechanism 81 includes a differential gear device 82 including two side gears, two pinionmates, a carrier, and a ring gear, and an actuator 91 that can advance and retard the phase of the lift center angle of the intake valve. By fixing the ring gear, the power from the crankshaft of the engine is transmitted to the drive shaft 2 (cam shaft) through the differential gear device 82, and the speed is reduced by the differential gear device 82. Is used to reduce the rotational speed of the drive shaft 2 (cam shaft) to half of the rotational speed of the crankshaft, and the mechanical stopper of the present invention is provided for the phase variable mechanism 81 and the control shaft 12.

同様にして、第の実施形態は、位相可変機構101を、2つのサイドギア、2つのピニオンメート、キャリア、リングギアからなる差動歯車装置102と、吸気弁のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータ(93)とから構成し、一方のサイドギアを固定することで、エンジンのクランク軸からの動力をこの差動歯車装置102を介して駆動軸2(カム軸)へ動力伝達すると共に、この差動歯車装置102による減速を用いて駆動軸2(カム軸)の回転速度をクランク軸の回転速度の半分にし、さらにこうした位相可変機構101と制御軸12とに対して本発明の機械的ストッパを設けるものである。 Similarly, in the second embodiment, the phase varying mechanism 101 is made to advance and retard the phase of the lift central angle of the intake valve and the differential gear device 102 including two side gears, two pinionmates, a carrier, and a ring gear. And an actuator (93) that can be operated, and by fixing one side gear, the power from the crankshaft of the engine is transmitted to the drive shaft 2 (camshaft) via the differential gear device 102, and The rotational speed of the drive shaft 2 (cam shaft) is reduced to half of the rotational speed of the crankshaft by using the speed reduction by the differential gear device 102. Further, the mechanical mechanism of the present invention is applied to the phase variable mechanism 101 and the control shaft 12. A stopper is provided.

まず第実施形態の図11から説明すると、差動歯車装置82は、図で上下方向に位置する2つのピニオンメート83、84と、これら2個のピニオンメート83、84を支持すると共に全体としてはリング状に形成されるキャリア85(図では棒状で略記)と、各ピニオンメート83、84といずれも噛み合う2つのサイドギア86、87とから構成されている。 First, referring to FIG. 11 of the first embodiment, the differential gear device 82 supports two pinionmates 83 and 84 positioned in the vertical direction in the figure, and supports these two pinionmates 83 and 84 as a whole. Is composed of a carrier 85 formed in a ring shape (abbreviated in the form of a rod in the figure) and two side gears 86 and 87 that mesh with the pinion mats 83 and 84, respectively.

この場合に、第実施形態では、一方のサイドギア86を駆動軸2の後端に固定し、他方のサイドギア87にスプロケット88を固定し、このスプロケット88と図示しないクランクスプロケットとにチェーン89を掛け回してクランク軸によりスプロケット88を回転駆動する。 In this case, in the first embodiment, one side gear 86 is fixed to the rear end of the drive shaft 2, a sprocket 88 is fixed to the other side gear 87, and a chain 89 is hung on the sprocket 88 and a crank sprocket (not shown). The sprocket 88 is rotated by the crankshaft.

また、キャリア85の外周に設けられているリングギア90にはギア92が噛み合わされ、このギア92はモータ93のモータ軸93Aに取付けられている。このモータ93は、キャリア85を所定角度範囲内で回転させるためのものである。すなわち、ギア92とモータ93とから位相制御用アクチュエータ91が構成されている。   A gear 92 is meshed with a ring gear 90 provided on the outer periphery of the carrier 85, and the gear 92 is attached to a motor shaft 93 </ b> A of the motor 93. The motor 93 is for rotating the carrier 85 within a predetermined angle range. That is, the gear 92 and the motor 93 constitute a phase control actuator 91.

モータへ93の非通電時にはキャリア85が固定される。このとき、クランク軸に対する駆動軸2(カム軸)の位相が定まる。クランク軸からの回転力はスプロケット88、サイドギア87、ピニオンメート83、84、サイドギア86、駆動軸2の順に伝わる。従って、スプロケット88、サイドギア87、ピニオンメート83、84、サイドギア86の歯数を調整することで、クランク軸の1/2の回転速度で駆動軸2を回転させることができる。   The carrier 85 is fixed when the motor 93 is not energized. At this time, the phase of the drive shaft 2 (cam shaft) with respect to the crankshaft is determined. The rotational force from the crankshaft is transmitted in the order of the sprocket 88, the side gear 87, the pinion mats 83 and 84, the side gear 86, and the drive shaft 2. Therefore, by adjusting the number of teeth of the sprocket 88, the side gear 87, the pinion mats 83 and 84, and the side gear 86, the drive shaft 2 can be rotated at a half rotation speed of the crankshaft.

一方、モータ93への通電を行い、キャリア85を所定の角度回転させることで、クランク軸に対する駆動軸2の位相が変化する。すなわち、キャリア85の回転量はモータ93によって制御され、モータ93はエンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御される。   On the other hand, by energizing the motor 93 and rotating the carrier 85 by a predetermined angle, the phase of the drive shaft 2 with respect to the crankshaft changes. That is, the rotation amount of the carrier 85 is controlled by the motor 93, and the motor 93 is controlled by a control signal from the engine control unit 19.

このように構成される位相可変機構81と制御軸12とに対し、次のように本発明の機械的ストッパを設ける。すなわち、ギア92の後端に、図8に示したと同等の突起部94A(第1のストッパ)を有する円盤状部材94をモータ軸93Aと同軸上に取付ける。一方、制御軸12の後端にも図8に示したと同等の突起部95A(第2のストッパ)を有する円盤状部材95を取付ける。そして、吸気弁のリフト中心角の位相と吸気弁のリフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸気弁とピストンとが干渉する前に、2つの突起部94A、95Aが互いに当接するように2つの突起部94A、95Aの位置と形状とを設定する。   The mechanical stopper of the present invention is provided for the phase variable mechanism 81 and the control shaft 12 configured as described above as follows. That is, a disc-like member 94 having a projection 94A (first stopper) equivalent to that shown in FIG. 8 is attached to the rear end of the gear 92 coaxially with the motor shaft 93A. On the other hand, a disc-like member 95 having a projection 95A (second stopper) equivalent to that shown in FIG. Then, in any combination of the phase of the lift center angle of the intake valve and the lift / operation angle of the intake valve, the two protrusions 94A and 95A are in contact with each other before the intake valve and the piston interfere with each other. The positions and shapes of the two protrusions 94A and 95A are set.

次に、第実施形態の図12を説明する。第実施形態は、キャリア85の外周にスプロケット103を固定し、このスプロケット103と図示しないクランクスプロケットとにチェーン104を掛け回してクランク軸によりスプロケット103を回転駆動する。また、サイドギア87とモータ93の軸93Aとを固定する。 Next, FIG. 12 of the second embodiment will be described. In the second embodiment, the sprocket 103 is fixed to the outer periphery of the carrier 85, the chain 104 is hung around the sprocket 103 and a crank sprocket (not shown), and the sprocket 103 is rotationally driven by the crankshaft. Further, the side gear 87 and the shaft 93A of the motor 93 are fixed.

モータへ93の非通電時にはサイドギア87が固定される。このとき、クランク軸に対する駆動軸2(カム軸)の位相が定まる。クランク軸からの回転力はスプロケット104、キャリア85、ピニオンメート86、87、サイドギア86、駆動軸2の順に伝わる。従って、スプロケット104、キャリア85、ピニオンメート86、87、サイドギア86、87の歯数を調整することで、クランク軸の1/2の回転速度で駆動軸2を回転させることができる。   The side gear 87 is fixed when the motor 93 is not energized. At this time, the phase of the drive shaft 2 (cam shaft) with respect to the crankshaft is determined. The rotational force from the crankshaft is transmitted in the order of the sprocket 104, the carrier 85, the pinion mats 86 and 87, the side gear 86, and the drive shaft 2. Therefore, by adjusting the number of teeth of the sprocket 104, the carrier 85, the pinion mats 86 and 87, and the side gears 86 and 87, the drive shaft 2 can be rotated at a rotational speed that is 1/2 of the crankshaft.

一方、モータ93への通電を行い、サイドギア87を所定の角度回転させることで、クランク軸に対する駆動軸2の位相が変化する。すなわち、サイドギア87の回転量はモータ93によって制御され、モータ93はエンジンコントロールユニット19からの制御信号によって制御される。   On the other hand, by energizing the motor 93 and rotating the side gear 87 by a predetermined angle, the phase of the drive shaft 2 with respect to the crankshaft changes. That is, the rotation amount of the side gear 87 is controlled by the motor 93, and the motor 93 is controlled by the control signal from the engine control unit 19.

このように構成される差動歯車装置102と制御軸12とに対し、次のように本発明の機械的ストッパを設ける。すなわち、モータ軸93Aに図8に示したと同等の突起部94A(第1のストッパ)を有する円盤状部材94を取付ける。一方、制御軸12の後端にも図8に示したと同等の突起部95A(第2のストッパ)を有する円盤状部材95を取付ける。そして、吸気弁のリフト中心角の位相と吸気弁のリフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸気弁とピストンとが干渉する前に、2つの突起部94A、95Aが互いに当接するように2つの突起部94A、95Aの位置と形状とを設定する。   The mechanical stopper of the present invention is provided for the differential gear device 102 and the control shaft 12 configured as described above as follows. That is, the disc-shaped member 94 having the projection 94A (first stopper) equivalent to that shown in FIG. 8 is attached to the motor shaft 93A. On the other hand, a disc-like member 95 having a projection 95A (second stopper) equivalent to that shown in FIG. Then, in any combination of the phase of the lift center angle of the intake valve and the lift / operation angle of the intake valve, the two protrusions 94A and 95A are in contact with each other before the intake valve and the piston interfere with each other. The positions and shapes of the two protrusions 94A and 95A are set.

、第の実施形態(請求項1に記載の発明)によっても、第1参考例と同様の作用効果が得られる。 Also according to the first and second embodiments (the invention described in claim 1 ), the same effect as the first reference example can be obtained.

実施形態では吸気弁側にリフト・作動角可変機構及び位相可変機構を備えさせる場合で説明したが、これに限られるものでなく、排気弁側にリフト・作動角可変機構及び位相可変機構を備えさせる場合や吸気弁側と排気弁側の両方にリフト・作動角可変機構及び位相可変機構を備えさせる場合にも本発明を適用できる。   In the embodiment, the case where the lift / operating angle variable mechanism and the phase variable mechanism are provided on the intake valve side has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the lift / operating angle variable mechanism and the phase variable mechanism are provided on the exhaust valve side. The present invention can also be applied to a case where the lift / operating angle variable mechanism and the phase variable mechanism are provided on both the intake valve side and the exhaust valve side.

可変動弁装置の斜視図。The perspective view of a variable valve apparatus. 吸気弁のリフト・作動角が最小であるときの最小揺動時、最大揺動時の様子を示すリフト・作動角可変機構の概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a lift / operating angle variable mechanism showing a state of minimum swing and maximum swing when the lift / operating angle of the intake valve is minimum. 第1参考例の位相可変機構の概略断面図。The schematic sectional drawing of the phase variable mechanism of a 1st reference example . 図3のA−A線で見た矢視図。The arrow line view seen in the AA line of FIG. 可変動弁装置の作動範囲を示す特性図。The characteristic view which shows the operating range of a variable valve apparatus. 可変動弁装置の作動範囲を示す特性図。The characteristic view which shows the operating range of a variable valve apparatus. 機械的ストッパのプロフィルを説明する概略図。Schematic explaining the profile of a mechanical stopper. 機械的ストッパのプロフィルを説明する概略図。Schematic explaining the profile of a mechanical stopper. 第2参考例の位相可変機構の概略断面図。The schematic sectional drawing of the phase variable mechanism of a 2nd reference example . 第3参考例の位相可変機構の概略断面図。The schematic sectional drawing of the phase variable mechanism of a 3rd reference example . 実施形態の位相可変機構の概略断面図。The schematic sectional drawing of the phase variable mechanism of 1st Embodiment. 実施形態の位相可変機構の概略断面図。The schematic sectional drawing of the phase variable mechanism of 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 リフト・作動角可変機構
2 駆動軸(カム軸)
12 制御軸
13 リフト・作動角制御用アクチュエータ
21 位相可変機構
22 遊星歯車機構
36 リング状部材
36A 突起部(第1のストッパ)
38 円盤状部材
39 ピン(第2のストッパ)
40 円盤状部材
40A 突起部(第2のストッパ)
41 位相制御用アクチュエータ
51 位相可変機構
52 遊星歯車機構
61 位相可変機構
62 第1の遊星歯車機構
63 第2の遊星歯車機構
71 モータ(位相制御用アクチュエータ)
81 位相可変機構
82 差動歯車装置
91 位相制御用アクチュエータ
94 円盤状部材
94A 突起部(第1のストッパ)
95 円盤状部材
95A 突起部(第2のストッパ)
1 Lift / operating angle variable mechanism 2 Drive shaft (cam shaft)
12 Control shaft 13 Lift / Operating angle control actuator 21 Phase variable mechanism 22 Planetary gear mechanism 36 Ring-shaped member 36A Protrusion (first stopper)
38 Disc-shaped member 39 Pin (second stopper)
40 Disc-shaped member 40A Protrusion (second stopper)
41 phase control actuator 51 phase variable mechanism 52 planetary gear mechanism 61 phase variable mechanism 62 first planetary gear mechanism 63 second planetary gear mechanism 71 motor (phase control actuator)
81 Phase variable mechanism 82 Differential gear device 91 Phase control actuator 94 Disk-shaped member 94A Protrusion (first stopper)
95 Disc-shaped member 95A Protrusion (second stopper)

Claims (1)

吸排気弁の少なくとも一方のリフト・作動角を同時にかつ連続的に拡大、縮小可能なリフト・作動角可変機構と、
サイドギア、ピニオンメート、キャリア、リングギアからなる差動歯車装置と、カム軸を含み吸排気弁の少なくとも一方のリフト中心角の位相を進遅させ得るアクチュエータとから構成され、前記リフト中心角の位相を進遅させる位相可変機構と
を備え、
前記サイドギア、リングギアのいずれか一つを固定することで、エンジンのクランク軸からの動力を前記差動歯車装置を介して前記カム軸へ動力伝達すると共に、前記差動歯車装置による減速を用いて前記カム軸の回転速度を前記クランク軸の回転速度の半分にすると共に、
前記位相可変機構と一体で第1のストッパを、前記リフト・作動角可変機構と一体で第2のストッパをそれぞれ設け、
前記第1のストッパは前記リフト中心角の位相が進角するほど前記第2のストッパに近づき、前記第2のストッパは前記リフト・作動角が大きくなるほど前記第1のストッパに近づき、かつ、前記リフト中心角の位相と前記リフト・作動角とのいずれの組合せでも、吸排気弁の少なくとも一方とピストンとが干渉する前に、前記2つのストッパ同士が当接するように前記2つのストッパの位置と形状とを設定することを特徴とするエンジンの可変動弁装置。
A variable lift / operating angle mechanism capable of simultaneously and continuously expanding and reducing the lift / operating angle of at least one of the intake and exhaust valves;
A differential gear device including a side gear, a pinion mate, a carrier, and a ring gear, and an actuator that includes a cam shaft and that can advance and retard the phase of at least one lift center angle of the intake and exhaust valves. And a phase variable mechanism for moving the
By fixing one of the side gear and the ring gear, the power from the crankshaft of the engine is transmitted to the camshaft through the differential gear device, and the reduction by the differential gear device is used. The rotational speed of the camshaft is half of the rotational speed of the crankshaft,
A first stopper is provided integrally with the phase variable mechanism, and a second stopper is provided integrally with the lift / operating angle variable mechanism,
The first stopper approaches the second stopper as the phase of the lift center angle advances, and the second stopper approaches the first stopper as the lift / operation angle increases, and In any combination of the phase of the lift center angle and the lift / operating angle, the position of the two stoppers is set so that the two stoppers come into contact with each other before at least one of the intake and exhaust valves interferes with the piston. A variable valve operating device for an engine characterized by setting a shape.
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