專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，更具體地，涉及這樣一種氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)能夠改變由進(jìn)氣門和排氣門中的至少一個(gè)構(gòu)成的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的包括打開正時(shí)和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程量的氣門操作特性。
背景技術(shù)：
例如在日本專利未審公報(bào)No.JP-A-58-214610中公開了一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)能夠改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門操作特性。該公開的氣門機(jī)構(gòu)包括搖臂(下文稱為主搖臂)，其以擺動(dòng)方式支承在相對(duì)于搖臂軸偏心的固定點(diǎn)或支點(diǎn)上，并適于通過(guò)與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)的主凸輪擺動(dòng)；和擺動(dòng)凸輪，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在與搖臂軸平行的凸輪軸上。在打開和關(guān)閉設(shè)在氣缸蓋中的進(jìn)氣門的擺動(dòng)凸輪上形成有凸輪輪廓，該凸輪輪廓由其中進(jìn)氣門保持不提升的基圓部分、和其中進(jìn)氣門被提升的提升突出部分和主搖臂抵靠的接觸面構(gòu)成。當(dāng)主凸輪的氣門驅(qū)動(dòng)力通過(guò)主搖臂傳遞到擺動(dòng)凸輪上時(shí)，進(jìn)氣門根據(jù)主凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)位置而打開和關(guān)閉。于是，通過(guò)移動(dòng)支點(diǎn)改變進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程量。這里，應(yīng)理解支承擺動(dòng)凸輪的凸輪軸不相對(duì)于氣缸蓋移動(dòng)。
對(duì)于其它用于改變內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門操作特性的傳統(tǒng)裝置，例如在日本專利未審公報(bào)No.JP-A-7-91217和No.JP-A-5-71321中公開了這種裝置。在JP-A-7-91217中公開的裝置包括驅(qū)動(dòng)軸，其通過(guò)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；凸輪軸，其以可相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)的方式設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸的外周上，并且具有致動(dòng)進(jìn)氣門以使其打開和關(guān)閉的凸輪；盤殼體，其設(shè)置為圍繞作為支點(diǎn)的樞轉(zhuǎn)支承銷相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸沿徑向方向自由擺動(dòng)；環(huán)狀盤，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在盤殼體的內(nèi)周表面上；用于使盤殼體和以擺動(dòng)方式樞轉(zhuǎn)支承在搖臂軸上的搖臂擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所述搖臂軸在其一個(gè)端部支承在盤殼體上，并且抵靠凸輪和進(jìn)氣門。于是，在通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使盤殼體擺動(dòng)時(shí)，環(huán)狀盤的中心相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸心變成偏心，由此改變凸輪軸的角速度，并因而改變進(jìn)氣門的操作角。同時(shí)，由于與盤殼體一起擺動(dòng)的搖臂軸移位，因此改變了搖臂的樞轉(zhuǎn)支承點(diǎn)，并且搖臂的另一端部沿徑向在氣門挺桿的上表面上移動(dòng)，由此改變相對(duì)于進(jìn)氣門的搖臂比，從而改變氣門升程量。
另外，在JP-A-5-71321中公開的可變氣門機(jī)構(gòu)包括搖臂，其與轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪和進(jìn)氣門接觸；桿，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在支軸上從而以擺動(dòng)方式連接到搖臂的背側(cè)上；連桿，其連接支軸與搖臂；和控制凸輪，其將桿的位置從其中桿位置接近凸輪的高升程位置改變?yōu)槠渲袟U位置遠(yuǎn)離凸輪的低升程位置。在搖臂接觸凸輪基圓的狀態(tài)下，將桿在低升程位置接觸搖臂的點(diǎn)與桿在高升程位置接觸搖臂的點(diǎn)連接起來(lái)的桿的接合部的遠(yuǎn)端形成為圍繞支軸形成的同心弧形截面形狀，并且接觸進(jìn)氣門的搖臂接合部形成為同心弧形截面形狀。因而，通過(guò)將桿位置改變?yōu)榈蜕涛恢没蚋呱涛恢?，可改變進(jìn)氣門的氣門升程量。
在內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)中，例如在內(nèi)燃機(jī)氣門與抵靠?jī)?nèi)燃機(jī)氣門的搖臂之間，或者在凸輪與抵靠凸輪和內(nèi)燃機(jī)氣門的搖臂之間設(shè)置間隙。
在JP-A-58-214610中公開的傳統(tǒng)氣門機(jī)構(gòu)中，擺動(dòng)凸輪的凸輪輪廓抵靠作為進(jìn)氣門側(cè)上的部件的氣門挺桿。這是因?yàn)楫?dāng)進(jìn)氣門的操作角和升程量(氣門操作特性)改變時(shí)，由于凸輪輪廓抵靠所述部件的抵靠位置的移動(dòng)量在凸輪輪廓與抵靠凸輪輪廓的所述部件之間變大，所以擺動(dòng)凸輪的凸輪輪廓不能抵靠進(jìn)氣門。因此，在傳統(tǒng)氣門機(jī)構(gòu)中，因?yàn)閿[動(dòng)凸輪抵靠的柱形氣門挺桿和用于可滑動(dòng)地保持氣門挺桿的保持部分需要設(shè)在氣缸蓋中，所以氣缸蓋增大。因此，在其中氣缸蓋沿與包括內(nèi)燃機(jī)氣缸軸線并且平行于主凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的平面垂直相交的方向的寬度較窄的內(nèi)燃機(jī)中，難以在保持內(nèi)燃機(jī)緊湊的同時(shí)安裝這種氣門機(jī)構(gòu)。
另外，考慮其中采用單獨(dú)搖臂代替上述傳統(tǒng)氣門機(jī)構(gòu)中的擺動(dòng)凸輪來(lái)抵靠進(jìn)氣門的氣門機(jī)構(gòu)，并且通過(guò)主搖臂使單獨(dú)搖臂擺動(dòng)。在這種情況下，因?yàn)椴槐厥褂脷忾T挺桿，所以氣門機(jī)構(gòu)可應(yīng)用于沿與所述平面垂直相交的方向較窄的內(nèi)燃機(jī)。然而，因?yàn)榕c其支點(diǎn)移動(dòng)的主搖臂相比，分離搖臂的支點(diǎn)不移動(dòng)，所以難以在進(jìn)氣門的氣門操作特性改變時(shí)保持主搖臂抵靠部分與單獨(dú)搖臂抵靠部分之間的間隙，或者它們之間的抵靠狀態(tài)，從而難以保持適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。因此，例如由于氣門間隙增加，由于進(jìn)氣門開始打開時(shí)產(chǎn)生的撞擊噪音而使噪音增加，而且在內(nèi)燃機(jī)振動(dòng)時(shí)由于搖臂彼此碰撞也使得噪音增加。另外，與氣門操作特性的改變無(wú)關(guān)，在試圖保持抵靠部分之間的間隙或其之間的抵靠狀態(tài)時(shí)，抵靠部分的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，從而導(dǎo)致成本增加。
另外，如果單獨(dú)搖臂的支點(diǎn)不移動(dòng)，則僅通過(guò)主搖臂的支點(diǎn)的移動(dòng)量和移動(dòng)方向確定氣門操作特性的控制范圍，因此，例如在試圖擴(kuò)大進(jìn)氣門的打開和關(guān)閉正時(shí)的控制范圍時(shí)，因?yàn)樾枰黾又鲹u臂的移動(dòng)量，所以保持上述適當(dāng)氣門間隙變得更加困難，因此實(shí)際上不能將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
于是，在JP-A-7-91217中公開的技術(shù)中，因?yàn)閾u臂抵靠凸輪和氣門挺桿，所以當(dāng)使盤殼體擺動(dòng)從而使得搖臂軸與盤殼體一起擺動(dòng)以改變操作角和氣門升程量(氣門操作特性)時(shí)，雖然搖臂與氣門挺桿之間的抵靠狀態(tài)得以保持，但凸輪與搖臂之間的間隙改變，因此氣門間隙改變。另外，在JP-A-5-71321中公開的技術(shù)中，因?yàn)閾u臂抵靠凸輪和進(jìn)氣門，所以當(dāng)桿位置改變從而使得由連桿支承的搖臂樞軸圍繞支軸轉(zhuǎn)動(dòng)以改變氣門升程量(氣門操作特性)時(shí)，雖然搖臂接合部與進(jìn)氣門之間的間隙或抵靠狀態(tài)得以保持，但搖臂與凸輪之間的間隙改變，因此氣門間隙改變。
因此，在其中當(dāng)氣門操作特性改變時(shí)抵靠發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的搖臂擺動(dòng)中心線改變的氣門機(jī)構(gòu)中，當(dāng)氣門操作特性改變時(shí)，氣門間隙改變。在這種情況下，即使氣門間隙對(duì)于特定氣門操作特性為適當(dāng)值，該氣門間隙在另一氣門操作特性中也不會(huì)變成適當(dāng)值。因而，例如當(dāng)氣門間隙大于適當(dāng)值時(shí)，由于在進(jìn)氣門和排氣門開始打開時(shí)產(chǎn)生的撞擊噪音而使噪音增加。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到這些情況做出本發(fā)明。本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)能夠改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門操作特性，其中即使抵靠發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的搖臂擺動(dòng)中心線改變從而改變氣門操作特性，也可使氣門間隙保持不變，而且可將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)包括氣門操作凸輪，其圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其包括進(jìn)氣門和排氣門中的至少一個(gè)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于將氣門操作凸輪的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，從而操作發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以使其處于打開和關(guān)閉狀態(tài)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主擺動(dòng)件，其圍繞主擺動(dòng)中心線擺動(dòng)；副擺動(dòng)件，其通過(guò)抵靠主擺動(dòng)件而圍繞副擺動(dòng)中心線擺動(dòng)，從而通過(guò)主擺動(dòng)件將氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，和支架，其以擺動(dòng)方式支承其上的主擺動(dòng)件和副擺動(dòng)件；其中主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線與支架一起擺動(dòng)，并且主擺動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)抵靠部分抵靠副擺動(dòng)部分的從動(dòng)抵靠部分；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于驅(qū)動(dòng)支架從而根據(jù)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的支架的位置來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的包括打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程量的氣門特性；其中支架響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作圍繞與氣門操作凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心不同的支架擺動(dòng)中心線擺動(dòng)，在驅(qū)動(dòng)抵靠部分和從動(dòng)抵靠部分的至少一個(gè)上形成凸輪輪廓，該凸輪輪廓具有用于通過(guò)使驅(qū)動(dòng)抵靠部分抵靠從動(dòng)抵靠部分而將發(fā)動(dòng)機(jī)氣門保持在關(guān)閉狀態(tài)的空轉(zhuǎn)輪廓，以及用于驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以使其處于打開狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)輪廓，并且空轉(zhuǎn)輪廓在與主擺動(dòng)中心線垂直相交的平面中的截面形狀是以主擺動(dòng)中心線為中心的弧形形狀。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)楫?dāng)根據(jù)與支架一起擺動(dòng)的主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線的擺動(dòng)位置通過(guò)在其抵靠部分彼此抵靠的主擺動(dòng)件和副擺動(dòng)件的運(yùn)動(dòng)改變氣門操作特性時(shí)，主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線在支架中的相對(duì)位置保持不變，而且形成在抵靠部分的其中一個(gè)抵靠部分上的凸輪輪廓的空轉(zhuǎn)輪廓的截面形狀是圍繞主擺動(dòng)中心線形成的弧形形狀，所以容易保持形成在空轉(zhuǎn)輪廓與另一抵靠部分之間的間隙，或者在空轉(zhuǎn)輪廓與另一抵靠部分之間的抵靠狀態(tài)。另外，即使支承主擺動(dòng)件和副擺動(dòng)件的支架以大擺動(dòng)量擺動(dòng)從而增加氣門操作特性的控制范圍，因?yàn)橹鲾[動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線與支架一起擺動(dòng)，所以與其中在主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線中的一個(gè)擺動(dòng)中心線移動(dòng)而另一個(gè)擺動(dòng)中心線保持靜止的情況相比，抵靠位置相對(duì)于凸輪輪廓上的另一抵靠部分的移動(dòng)量可保持較小，因此同樣在該情況下，有利于保持在凸輪輪廓與另一抵靠部分之間的間隙，或者它們之間的抵靠狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明第二方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，優(yōu)選的是主擺動(dòng)件具有抵靠氣門操作凸輪的凸輪抵靠部分，副擺動(dòng)件具有抵靠發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門抵靠部分，主交點(diǎn)定義為與支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面和主擺動(dòng)中心線的交點(diǎn)，副交點(diǎn)定義為與支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面和副擺動(dòng)中心線的交點(diǎn)，并且在支架擺動(dòng)中心線與主交點(diǎn)之間的距離大于在支架擺動(dòng)中心線與副交點(diǎn)之間的距離。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，僅通過(guò)主擺動(dòng)件和副擺動(dòng)件將氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門。另外，因?yàn)橹鲾[動(dòng)中心線的移動(dòng)量大于副擺動(dòng)中心線的移動(dòng)量，所以當(dāng)支架擺動(dòng)時(shí)，盡管能夠使氣門操作凸輪與主擺動(dòng)件的凸輪抵靠部分之間的抵靠位置的移動(dòng)量增加，但也可使副擺動(dòng)件的氣門抵靠部分與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門之間的抵靠位置的移動(dòng)量減小。
根據(jù)本發(fā)明第三方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是支架包括
操作部分，在該操作部分上施加驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力；底部，其從支架擺動(dòng)中心線朝操作部分延伸，并具有以擺動(dòng)方式支承其上的副擺動(dòng)件的副支承部分；和伸出部分，其從底部伸向氣門操作凸輪，并具有以擺動(dòng)方式支承其上的主擺動(dòng)件的主支承部分，其中主支承部分和副支承部分沿著與包括內(nèi)燃機(jī)氣缸軸線并且平行于轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的平面垂直相交的方向布置在支架擺動(dòng)中心線與操作部分之間。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)樽饔貌糠窒鄬?duì)于支架擺動(dòng)中心線比主支承部分和副支承部分更遠(yuǎn)，所以可減小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力，并且因?yàn)椴贾迷谥Ъ軘[動(dòng)中心線與作用部分之間的主支承部分和副支承部分分別設(shè)在伸出部分和底部上，所以可減小在支架擺動(dòng)中心線與作用部分之間的空間。另外，因?yàn)樵O(shè)在伸出部分上的主支承部分布置成比底部更靠近氣門操作凸輪，所以在主擺動(dòng)件中，與主支承部分設(shè)在底部上的情況相比，在主擺動(dòng)中心線與凸輪抵靠部分之間的距離變短。
根據(jù)本發(fā)明第四方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是氣門操作凸輪是由設(shè)在凸輪軸上的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的一個(gè)凸輪構(gòu)成的主氣門操作凸輪，并且發(fā)動(dòng)機(jī)氣門是適于通過(guò)主氣門操作凸輪來(lái)操作打開和關(guān)閉操作的主發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，并由進(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)構(gòu)成，氣門機(jī)構(gòu)還包括第三擺動(dòng)件，其適于通過(guò)由進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的另一個(gè)構(gòu)成的副氣門操作凸輪而擺動(dòng)，從而致動(dòng)由進(jìn)氣門和排氣門中的另一個(gè)構(gòu)成的副發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以操作打開和關(guān)閉狀態(tài)；和支承軸，其以擺動(dòng)方式支承第三擺動(dòng)件，并且其中在支架中形成容納支承軸的容納空間。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)橹С休S容納在限定于支架中的容納空間中，所以在避免支架與支承軸干涉的同時(shí)，可以將兩個(gè)部件彼此靠近地布置，而且可以在限定空間內(nèi)增加支架的擺動(dòng)范圍。
根據(jù)本發(fā)明第五方面，如在本發(fā)明第四方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是容納空間形成在主擺動(dòng)件(其中驅(qū)動(dòng)抵靠部分具有凸輪輪廓)中，并位于沿著以主擺動(dòng)中心線為中心輻射的徑向方向限定在主擺動(dòng)中心線與空轉(zhuǎn)輪廓之間的位置處。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)闅忾T驅(qū)動(dòng)力或來(lái)自主發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的反作用力至少作用在空轉(zhuǎn)輪廓上，所以抵靠部分的僅形成空轉(zhuǎn)輪廓的部分所需的剛度必須較小，從而該部分可制成為厚度較薄，因此可利用該薄部形成容納空間。于是，因?yàn)檫@使得支承軸能夠容納在容納空間中，所以主擺動(dòng)件和支承軸可布置成彼此接近，同時(shí)避免這兩個(gè)部件彼此干涉，由此可以在限定空間內(nèi)增加支承主擺動(dòng)件的支架的擺動(dòng)范圍。
根據(jù)本發(fā)明第六方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，適當(dāng)?shù)氖菤忾T操作凸輪是由設(shè)在凸輪軸上的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的一個(gè)構(gòu)成的主氣門操作凸輪，并且發(fā)動(dòng)機(jī)氣門是適于通過(guò)主氣門操作凸輪來(lái)操作打開和關(guān)閉操作、并由進(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)構(gòu)成的主發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，氣門機(jī)構(gòu)還包括第三擺動(dòng)件，其適于通過(guò)由進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的另一個(gè)構(gòu)成的副氣門操作凸輪而擺動(dòng)，從而致動(dòng)由進(jìn)氣門和排氣門中的另一個(gè)構(gòu)成的副發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以操作打開和關(guān)閉狀態(tài)；和支承軸，其以擺動(dòng)方式支承第三擺動(dòng)件，并且其中容納支承軸的容納空間形成在主擺動(dòng)件(其中驅(qū)動(dòng)抵靠部分具有凸輪輪廓)中，并位于沿著以主擺動(dòng)中心線為中心輻射的徑向方向限定在主擺動(dòng)中心線與空轉(zhuǎn)輪廓之間的位置處。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，提供了類似于在第五方面中所述的本發(fā)明所提供的功能。
根據(jù)本發(fā)明第七方面，提供了一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)包括氣門操作凸輪，其圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其包括進(jìn)氣門和排氣門中的至少一個(gè)；
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于將氣門操作凸輪的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，從而操作發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以使其處于打開和關(guān)閉狀態(tài)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括抵靠氣門操作凸輪的主部件；搖臂，其通過(guò)與主部件抵靠而圍繞一擺動(dòng)中心線擺動(dòng)，并在其上具有包括抵靠發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門抵靠表面的氣門抵靠部分；和以擺動(dòng)方式支承搖臂的支架，該支架響應(yīng)于驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作而圍繞與氣門操作凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線不同的支架擺動(dòng)中心線擺動(dòng)；其中擺動(dòng)中心線與支架一起擺動(dòng)，和搖臂，其相對(duì)于支架的擺動(dòng)位置通過(guò)主部件調(diào)整，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于驅(qū)動(dòng)支架從而根據(jù)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的支架的位置來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的包括打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程量的氣門特性，其中在與氣門操作凸輪抵靠的主部件抵靠搖臂，并且搖臂不相對(duì)于支架擺動(dòng)的情況下所限定的靜止?fàn)顟B(tài)中，氣門抵靠表面在與支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面上的截面形狀是圍繞支架擺動(dòng)中心線形成的弧形形狀。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在搖臂處于靜止的狀態(tài)下，氣門抵靠表面的截面形狀是在從氣門操作凸輪經(jīng)由主部件到達(dá)搖臂的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑中沒(méi)有提供間隙，并且圍繞支架擺動(dòng)中心線形成的弧形，即使支架圍繞支架擺動(dòng)中心線擺動(dòng)以改變氣門操作特性，具有與支架一起擺動(dòng)的擺動(dòng)中心線的搖臂與支架一起擺動(dòng)，由此使氣門抵靠表面與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門之間的間隙保持不變。
根據(jù)本發(fā)明第八方面，如在本發(fā)明第七方面中所闡述的那樣，適當(dāng)?shù)氖侵鞑考哂械挚繗忾T操作凸輪的凸輪抵靠部分，并構(gòu)成圍繞主擺動(dòng)中心線擺動(dòng)的主搖臂，并且所述搖臂構(gòu)成副搖臂。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在主部件由搖臂構(gòu)成的氣門機(jī)構(gòu)中，提供了與本發(fā)明第一方面相同的功能。
根據(jù)本發(fā)明第九方面，如在本發(fā)明第八方面中所闡述的那樣，更適當(dāng)?shù)氖侵Ъ軘[動(dòng)中心線與處于靜止?fàn)顟B(tài)的副搖臂的氣門抵靠部分垂直相交。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)闅忾T抵靠表面靠近支架擺動(dòng)中心線，所以即使副擺動(dòng)中心線通過(guò)支架的擺動(dòng)而擺動(dòng)，由此使氣門抵靠部分與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門之間的抵靠位置移動(dòng)，其移動(dòng)量也變小，從而可以使氣門抵靠部分的尺寸較小。
根據(jù)本發(fā)明第十方面，如在本發(fā)明第八方面中所闡述的那樣，更適當(dāng)?shù)氖瞧渖献饔抿?qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力的操作部分設(shè)在支架上在與支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面上距支架擺動(dòng)中心線最遠(yuǎn)的位置處。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)槭怪Ъ軘[動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力作用在支架的距支架擺動(dòng)中心線最遠(yuǎn)的作用部分上，所以可以使得支架上從支架擺動(dòng)中心線到允許驅(qū)動(dòng)力作用的作用部分的距離基本上最大，因此可減小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)本發(fā)明第十一方面，如在本發(fā)明第八方面中所闡述的那樣，優(yōu)選的是主搖臂以擺動(dòng)方式支承在支架上，并且當(dāng)支架擺動(dòng)位置接近獲得其中最大升程量變?yōu)樽畲蟮臍忾T操作特性的預(yù)定位置時(shí)，凸輪抵靠部分與氣門操作凸輪的凸輪突出部分彼此抵靠的凸輪抵靠位置接近在與支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面上穿過(guò)支架擺動(dòng)中心線和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的特定直線。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)楫?dāng)凸輪抵靠位置位于特定直線上時(shí)，氣門驅(qū)動(dòng)力的作用線位于該特定直線上，所以基于通過(guò)主搖臂作用的驅(qū)動(dòng)力而作用在支架上的力矩變?yōu)榱?。因此，因?yàn)楫?dāng)擺動(dòng)位置接近獲得其中最大升程量變?yōu)樽畲蟮臍忾T操作特性時(shí)最大升程量增加，所以氣門驅(qū)動(dòng)力也增加。然而，因?yàn)橥馆喭怀霾糠稚系耐馆喌挚课恢媒咏鎏囟ㄖ本€，所以可減小作用在支架上的力矩，從而能夠減小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使支架抵抗所述力矩而擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力。
根據(jù)本發(fā)明第十二方面，如在本發(fā)明第八方面所闡述的那樣，更優(yōu)選的是主搖臂以擺動(dòng)方式支承在支架上，從而使得主擺動(dòng)中心線與支架一起擺動(dòng)，其中彼此抵靠的主搖臂的驅(qū)動(dòng)抵靠部分和副搖臂的從動(dòng)抵靠部分中的一個(gè)具有凸輪輪廓，該凸輪輪廓又具有通過(guò)抵靠驅(qū)動(dòng)抵靠部分和從動(dòng)抵靠部分中的另一抵靠部分而將發(fā)動(dòng)機(jī)氣門保持在關(guān)閉狀態(tài)下的空轉(zhuǎn)輪廓，以及使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門進(jìn)入打開狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)輪廓，并且當(dāng)支架沿其中支架遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)方向擺動(dòng)時(shí)，氣門操作凸輪抵靠凸輪抵靠部分的凸輪抵靠位置移動(dòng)，同時(shí)凸輪輪廓抵靠另一抵靠部分的臂抵靠部分沿著減小最大升程量的方向、以及臂抵靠位置遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的方向移動(dòng)。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，因?yàn)橹Ъ苎剡h(yuǎn)離進(jìn)氣凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的方向擺動(dòng)，所以可獲得打開和關(guān)閉正時(shí)被改變的氣門操作特性，同時(shí)減小最大升程量。這時(shí)，在支承在支架上的副搖臂與支架沿著遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的方向一起擺動(dòng)的同時(shí)，由副搖臂致動(dòng)而打開和關(guān)閉的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的最大升程量同時(shí)減小，因此副搖臂的擺動(dòng)量減小。
根據(jù)本發(fā)明第十三方面，如在本發(fā)明第二方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是氣門抵靠部分設(shè)有調(diào)節(jié)限定在發(fā)動(dòng)機(jī)氣門與氣門抵靠部分之間的氣門間隙的調(diào)節(jié)單元。
根據(jù)本發(fā)明第十四方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是將驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在至少一個(gè)氣缸上。
根據(jù)本發(fā)明第十五方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)在多個(gè)氣缸上。
根據(jù)本發(fā)明第十六方面，如在本發(fā)明第一方面中所闡述的那樣，更優(yōu)選的是設(shè)在各氣缸中的支架形成為整體。
根據(jù)在本發(fā)明第一方面中闡述的本發(fā)明，提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)橛欣诒３中纬稍谥鲾[動(dòng)件和副擺動(dòng)件的抵靠部分之間的間隙或者它們之間的抵靠狀態(tài)，所以即使在氣門操作特性改變時(shí)也有利于保持適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。這防止了噪音水平的增加，否則將由于例如氣門間隙的增加引起的氣門撞擊噪音和兩個(gè)擺動(dòng)件的彼此碰撞而使得噪音增加。另外，即使支架以大擺動(dòng)量擺動(dòng)，因?yàn)橛欣诒３衷趦蓚€(gè)抵靠部分之間的間隙或者它們之間的抵靠狀態(tài)，所以氣門操作特性的控制范圍可設(shè)為較大。
根據(jù)在本發(fā)明第二方面中闡述的本發(fā)明，除了由其中所涉及的第一方面闡述的本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，氣門驅(qū)動(dòng)力僅通過(guò)主擺動(dòng)件和副擺動(dòng)件傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，從而使得傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸緊湊，并因此使得氣門機(jī)構(gòu)的尺寸也緊湊。另外，因?yàn)楫?dāng)支架擺動(dòng)時(shí)，可以增加氣門操作凸輪抵靠凸輪抵靠部分的抵靠位置的移動(dòng)量，所以可以將發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的打開和關(guān)閉正時(shí)的控制范圍設(shè)為較大，另外因?yàn)榭梢詼p小氣門抵靠部分抵靠發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的抵靠位置的移動(dòng)量，所以能夠抑制氣門抵靠部分的磨損，從而可以延長(zhǎng)保持適當(dāng)間隙的時(shí)間。
根據(jù)在本發(fā)明第三方面中闡述的本發(fā)明，除了由其中所涉及的第二方面中闡述的本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)槟軌驕p小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力，所以使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸緊湊，并且因?yàn)榭蓪⒉贾弥髦С胁糠趾透敝С胁糠值闹Ъ軘[動(dòng)中心線與作用部分之間的空間設(shè)成較窄，所以使得支架擺動(dòng)中心線與作用部分之間的支架緊湊。另外，因?yàn)槭沟弥鲾[動(dòng)中心線與凸輪抵靠部分之間的距離較短，所以確保了抵抗氣門驅(qū)動(dòng)力所需的剛度，同時(shí)使得主擺動(dòng)件的重量較輕。
根據(jù)在本發(fā)明第四方面中闡述的本發(fā)明，除了由其中所涉及的第三方面中闡述的本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)橹Ъ芎椭С休S可彼此靠近地布置，所以使得氣門機(jī)構(gòu)的尺寸緊湊，另外因?yàn)槟軌蛟黾又Ъ艿臄[動(dòng)范圍，所以能夠增加氣門操作特性的控制范圍。
根據(jù)在本發(fā)明第五方面中闡述的本發(fā)明，除了由其中所涉及的第四方面中闡述的本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)橹鲾[動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)抵靠部分的形成空轉(zhuǎn)輪廓的部分可制成得較薄，所以使得主擺動(dòng)件的重量較輕。另外，因?yàn)橹Ъ?、主擺動(dòng)件和支承軸可通過(guò)容納空間而彼此靠近地布置，所以能夠使得氣門機(jī)構(gòu)的尺寸更加緊湊，另外，因?yàn)橹С兄鲾[動(dòng)件的支架的擺動(dòng)范圍可進(jìn)一步增加，所以可將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
根據(jù)在本發(fā)明第六方面中闡述的本發(fā)明，除了由其中所涉及的第五方面中闡述的本發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，與在第一方面所述的本發(fā)明相同，使得主擺動(dòng)件重量較輕。另外，因?yàn)橹鲾[動(dòng)件和支承軸可彼此靠近地布置，所以使得氣門機(jī)構(gòu)的尺寸緊湊，而且因?yàn)槟軌蛟黾又С兄鲾[動(dòng)件的支架的擺動(dòng)范圍，所以可將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
根據(jù)在本發(fā)明第七方面中闡述的本發(fā)明，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)楫?dāng)支架擺動(dòng)以改變氣門操作特性時(shí)，氣門抵靠表面與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門之間的間隙在該狀態(tài)下保持不變，所以從氣門操作凸輪到發(fā)動(dòng)機(jī)氣門存在的氣門間隙保持不變。
根據(jù)在本發(fā)明第八方面中闡述的本發(fā)明，在其中主部件由搖臂構(gòu)成的氣門機(jī)構(gòu)中，能夠提供類似于第八方面所提供的優(yōu)點(diǎn)。
根據(jù)在本發(fā)明第九方面中闡述的本發(fā)明，除了所述優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，抑制氣門抵靠部分的磨損，從而可以延長(zhǎng)保持適當(dāng)氣門間隙時(shí)的時(shí)間。
根據(jù)在本發(fā)明第十方面中闡述的本發(fā)明，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)槟軌驕p小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使支架擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，所以使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)緊湊。另外，因?yàn)槟軌蚴沟脷忾T抵靠部分的尺寸緊湊，所以使副搖臂小型化。
根據(jù)在本發(fā)明第十一方面中闡述的本發(fā)明，除了所述優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)楫?dāng)支架接近氣門驅(qū)動(dòng)力增加的擺動(dòng)位置時(shí)，可減小基于氣門驅(qū)動(dòng)力而作用在支架上的力矩，所以能夠減小驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使支架抵抗該力矩?cái)[動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，從而使得驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的尺寸緊湊。
根據(jù)在本發(fā)明第十二方面中闡述的本發(fā)明，除了所述優(yōu)點(diǎn)之外，還提供了以下優(yōu)點(diǎn)。即，因?yàn)楫?dāng)可獲得其中打開和關(guān)閉正時(shí)改變并且同時(shí)最大升程量減小的氣門操作特性時(shí)，沿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的方向與支架一起移動(dòng)的副搖臂的擺動(dòng)量減小，所以使得由副搖臂占據(jù)的操作空間緊湊，從而可以將氣門機(jī)構(gòu)布置在相對(duì)緊湊的空間中。


圖1是具有表示本發(fā)明第一實(shí)施例的本發(fā)明氣門機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)主要部分的剖視圖。
圖2是圖1中主要部分的放大圖，該放大圖是沿著箭頭IIa-IIa所示的線剖取的、并且當(dāng)沿著由圖3中相同箭頭所示的方向看去時(shí)關(guān)于氣缸蓋的剖視圖，而且該放大圖是沿著箭頭IIb-IIb所示的線剖取的、并且當(dāng)沿著由圖3中相同箭頭所示的方向看去時(shí)關(guān)于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視圖。
圖3是從由圖1中箭頭III表示的方向看去的、去除內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋罩的氣門機(jī)構(gòu)的視圖。
圖4是從由圖3中的箭頭IV-IV表示的方向看去的、沿著同一箭頭所示的線剖取的剖視圖。
圖5是表示圖1中所示的氣門機(jī)構(gòu)的氣門操作特性的曲線圖。
圖6是說(shuō)明當(dāng)獲得圖1中所示的氣門機(jī)構(gòu)的最大氣門操作特性時(shí)，進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)的操作的圖。
圖7是說(shuō)明當(dāng)獲得圖1中所示的氣門機(jī)構(gòu)的最小氣門操作特性時(shí)，進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)的操作的圖。
圖8是說(shuō)明當(dāng)獲得圖1中所示的氣門機(jī)構(gòu)的中間氣門操作特性時(shí)，進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)的操作的圖。
圖9是表示與圖6相對(duì)應(yīng)的本發(fā)明第二實(shí)施例的圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照?qǐng)D1至9描述本發(fā)明實(shí)施例。
圖1至8是描述本發(fā)明第一實(shí)施例的圖。參照?qǐng)D1，設(shè)有本發(fā)明氣門機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)E是頂置凸輪軸、水冷、直列四缸、四沖程內(nèi)燃機(jī)，并且以使其曲軸沿車輛橫向方向延伸的方式橫向安裝在車輛中。內(nèi)燃機(jī)E包括在其中一體形成有四個(gè)氣缸1的氣缸體2、連接到氣缸體2的上端部的氣缸蓋3和連接到氣缸蓋3上端部的氣缸蓋罩4，氣缸體2、氣缸蓋3和氣缸蓋罩4構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)E的發(fā)動(dòng)機(jī)主體。
注意，在本說(shuō)明書中應(yīng)理解，垂直方向表示與氣缸1的氣缸軸線方向A1一致的方向，向上表示氣缸蓋3沿氣缸軸線方向A1相對(duì)于氣缸1布置的方向。另外，剖面形狀表示在與稍后將描述的支架擺動(dòng)中心線L3、主擺動(dòng)中心線L4、副擺動(dòng)中心線L5或轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2垂直相交的平面(下文簡(jiǎn)稱為正交平面)中的剖面形狀。因而，該正交平面還構(gòu)成擺動(dòng)平面，所述擺動(dòng)平面是與稍后將描述的支架30、主搖臂50或副搖臂60的擺動(dòng)方向平行的平面。
在各個(gè)氣缸1中形成有氣缸孔，通過(guò)連桿6連接到曲軸上的活塞5以能夠在其中自由往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式裝配在各個(gè)氣缸1中。在氣缸蓋3中，燃燒室7以分別對(duì)應(yīng)于各個(gè)氣缸1的方式形成在沿氣缸軸線方向A1面向氣缸孔的表面中，并且具有一對(duì)進(jìn)氣口的進(jìn)氣端口8和具有一對(duì)排氣口的排氣端口9也以向各個(gè)燃燒室7開口的方式形成在氣缸蓋3中?；鸹ㄈ?0與連接到火花塞10上的點(diǎn)火線圈11一起以插入形成在氣缸3中排氣側(cè)上的插入孔的方式安裝在氣缸蓋3中。
這里，內(nèi)燃機(jī)E的進(jìn)氣側(cè)表示相對(duì)于基準(zhǔn)平面H1布置進(jìn)氣門14或通向進(jìn)氣端口8的入口8a的一側(cè)，所述基準(zhǔn)平面H1包括氣缸軸線L1并且與也構(gòu)成凸輪軸20的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2的進(jìn)氣凸輪21和排氣凸輪22的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2平行，內(nèi)燃機(jī)E的排氣側(cè)表示布置排氣門15或源于排氣端口9的出口9a的一側(cè)。于是，進(jìn)氣側(cè)是相對(duì)于基準(zhǔn)平面H1的一側(cè)和另一側(cè)中的一個(gè)，而排氣側(cè)是所述一側(cè)和另一側(cè)中的另一個(gè)。
在氣缸蓋3中，為每個(gè)氣缸1設(shè)有一對(duì)用作主發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的進(jìn)氣門14和一對(duì)用作副發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的排氣門15，進(jìn)氣門14和排氣門15均由提升閥組成，所述提升閥以在其中往復(fù)運(yùn)動(dòng)的方式支承在氣門導(dǎo)管12中，并且被沿正常關(guān)閉的方向偏壓。屬于各個(gè)氣缸1的該對(duì)進(jìn)氣門14和該對(duì)排氣門15通過(guò)氣門機(jī)構(gòu)V操作而打開和關(guān)閉，從而分別打開和關(guān)閉該對(duì)進(jìn)氣口和該對(duì)排氣口。氣門機(jī)構(gòu)V除了稍后將描述的用于驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)軸29的電機(jī)28之外，布置在由氣缸蓋3和氣缸蓋罩4限定的氣門室16內(nèi)。
內(nèi)燃機(jī)E還包括進(jìn)氣系統(tǒng)17和排氣系統(tǒng)18。進(jìn)氣系統(tǒng)17包括空氣濾清器、節(jié)氣門和用于將燃燒所用的空氣引入進(jìn)氣端口8的進(jìn)氣歧管17a，并且安裝在氣缸蓋3的進(jìn)氣側(cè)上各端口8的開口8a所通向的一側(cè)上，而排氣系統(tǒng)18包括用于將從燃燒室7流入其中的排氣經(jīng)由排氣端口9導(dǎo)向外部的排氣歧管18a，并且安裝在氣缸蓋3的排氣側(cè)上各排氣端口9的開口9a所通向的一側(cè)。另外，作為用于為進(jìn)入空氣供應(yīng)燃料的燃料供應(yīng)系統(tǒng)的燃料噴射閥19以插入設(shè)在氣缸蓋3的進(jìn)氣側(cè)上的插入孔中從而面向各氣缸1的進(jìn)氣端口8的方式安裝在氣缸蓋3中。
于是，通過(guò)進(jìn)氣系統(tǒng)17吸入的空氣在活塞5下降的吸入沖程中被進(jìn)一步從進(jìn)氣端口8經(jīng)由打開的進(jìn)氣門14吸入燃燒室7，并且在活塞5上升的壓縮沖程中在空氣與燃料混合的狀態(tài)下被壓縮?？諝?燃料混合物在壓縮沖程的最終階段由火花塞10點(diǎn)燃以燃燒，并且在活塞下降的做功沖程中由于燃燒氣體的壓力而被驅(qū)動(dòng)的活塞5通過(guò)連桿6驅(qū)動(dòng)曲軸并使其轉(zhuǎn)動(dòng)。在活塞5上升的排氣沖程中，燃燒氣體作為排氣從燃燒室7經(jīng)由打開的排氣門15排入排氣端口9。
參照?qǐng)D2，設(shè)在氣缸蓋3上的氣門機(jī)構(gòu)V包括單個(gè)凸輪軸20，該凸輪軸20以具有與曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)中心線平行的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2的方式可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在氣缸蓋3上，該氣缸蓋3還包括進(jìn)氣凸輪21和排氣凸輪22(參照?qǐng)D3)，進(jìn)氣凸輪21是設(shè)在凸輪軸20上從而與凸輪軸20一起轉(zhuǎn)動(dòng)的主氣門操作凸輪，排氣凸輪22構(gòu)成一對(duì)副氣門操作凸輪；進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)，用于響應(yīng)于進(jìn)氣凸輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)而致動(dòng)進(jìn)氣門14以使其打開和關(guān)閉；和排氣操作機(jī)構(gòu)，用于響應(yīng)于排氣凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)而致動(dòng)排氣門15以使其打開和關(guān)閉。于是，在本實(shí)施例中，進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)由能夠根據(jù)內(nèi)燃機(jī)E的操作狀態(tài)控制進(jìn)氣門14的包括打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程的氣門操作特性的可變特性機(jī)構(gòu)構(gòu)成。
參照?qǐng)D2至4，在相對(duì)于基準(zhǔn)平面H1的正交方向A2上位于進(jìn)氣門14和排氣門15之間的凸輪軸20與基準(zhǔn)平面H1垂直相交，并且更靠近氣門室16的下壁，該凸輪軸20可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在一體地設(shè)在氣缸蓋3上的凸輪軸支架上。該凸輪軸支架具有多個(gè)(這里是五個(gè))沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3以一定間隔設(shè)在氣缸蓋3上的軸承部23。每個(gè)軸承部23由一體形成在氣缸蓋3上的軸承壁23a和連接到軸承壁23a上的軸承蓋23b組成。凸輪軸20被驅(qū)動(dòng)而以一半的曲軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)由于通過(guò)氣門操作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳遞的曲軸動(dòng)力而與其互鎖，氣門操作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括作為在曲軸軸端部與凸輪軸20軸端部之間延伸的環(huán)形傳動(dòng)帶的鏈。因此，凸輪軸20、進(jìn)氣凸輪21和排氣凸輪22與作為發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，單個(gè)進(jìn)氣凸輪21沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3布置在該對(duì)排氣凸輪22之間。
排氣操作機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Me，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Me將排氣凸輪22的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞給各個(gè)排氣門15，從而致動(dòng)排氣門15以使其打開和關(guān)閉。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Me包括作為單個(gè)支承軸的搖臂軸24，其布置在凸輪軸20正上方，從而與凸輪軸20平行并且與基準(zhǔn)平面H1垂直相交，并且固定支承在各個(gè)軸承蓋23b上；和排氣搖臂25，其是作為一對(duì)第三擺動(dòng)件的第三搖臂。各個(gè)搖臂25以擺動(dòng)方式支承在用作樞轉(zhuǎn)支承部分的搖臂軸24上的支點(diǎn)部分25c處，通過(guò)由排氣搖臂25一個(gè)端部構(gòu)成的凸輪抵靠部分25a保持的輥26抵靠排氣凸輪22，并且通過(guò)由排氣搖臂25的另一端部構(gòu)成的氣門抵靠部分25b保持的調(diào)節(jié)螺釘27抵靠作為排氣門15的氣門軸的氣門桿15a。這里，在排氣搖臂25中，氣門抵靠部分25b是更加靠近排氣門15定位的位置，并且還是在氣門彈簧13拉伸和收縮的方向(平行于軸線L8的方向，稍后將描述)上位于氣門彈簧13的延伸部上的位置。于是，在排氣搖臂25中，支點(diǎn)部分25c設(shè)在中間部分處，該中間部分是在凸輪抵靠部分25a與凸輪抵靠部分25b之間的位置。稍后將描述的調(diào)節(jié)螺釘27和調(diào)節(jié)螺釘65是用于將氣門間隙調(diào)節(jié)為適當(dāng)值的螺釘。
進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Md，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi用于將進(jìn)氣凸輪21的氣門驅(qū)動(dòng)力F1(參照?qǐng)D6)傳遞給各個(gè)進(jìn)氣門14從而致動(dòng)進(jìn)氣門14以使其打開和關(guān)閉，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Md具有作為致動(dòng)器的電機(jī)28，用于驅(qū)動(dòng)設(shè)在傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi上的活動(dòng)支架30，從而根據(jù)由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Md驅(qū)動(dòng)而移動(dòng)的支架30的移動(dòng)位置來(lái)控制進(jìn)氣門14的氣門操作特性。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi包括支架30，其被支承成這樣，即圍繞與轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2平行的支架擺動(dòng)中心線L3相對(duì)于氣缸蓋3擺動(dòng)，從而響應(yīng)于電機(jī)28的操作而擺動(dòng)；作為主擺動(dòng)件的主搖臂50被這樣支承，即圍繞主擺動(dòng)中心線L4擺動(dòng)，從而響應(yīng)于進(jìn)氣凸輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)而擺動(dòng)；和作為副擺動(dòng)件的副搖臂60，其這樣支承在所述支架上，即圍繞副擺動(dòng)中心線L5擺動(dòng)，從而響應(yīng)于主搖臂50的擺動(dòng)而擺動(dòng)。副搖臂60將傳遞給它的氣門驅(qū)動(dòng)力F1通過(guò)主搖臂50傳遞給進(jìn)氣門14。因此，在本實(shí)施例中，用于致動(dòng)進(jìn)氣門14以使其打開和關(guān)閉的進(jìn)氣搖臂由多個(gè)搖臂組成，這里，由一組包括主搖臂50和副搖臂60的搖臂組成。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Md包括在氣門室16外側(cè)安裝在氣缸蓋罩4上的電機(jī)28，和驅(qū)動(dòng)軸29，該驅(qū)動(dòng)軸29被支承成這樣，即其相對(duì)于氣缸蓋3擺動(dòng)，從而被可逆電機(jī)28驅(qū)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)以由此使支架30擺動(dòng)。
這里，主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5以及驅(qū)動(dòng)軸29的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L6平行于與進(jìn)氣凸輪21和排氣凸輪22的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2不同的支架擺動(dòng)中心線L3。另外，支架擺動(dòng)中心線L3和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2位于進(jìn)氣側(cè)上，而轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L6位于排氣側(cè)上。
參照?qǐng)D2、3，布置在該對(duì)軸承部23(它們?cè)诟鳉飧?的凸輪軸20上方沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3彼此相鄰)之間的支架30包括支點(diǎn)部分31，其位于氣缸蓋3的進(jìn)氣側(cè)上并樞轉(zhuǎn)支承在軸承蓋23b上；作為作用部分的齒輪部分32，其位于氣缸蓋3的排氣側(cè)上，電機(jī)28的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸29作用在該齒輪部分32上；以及主支承部分33和副支承部分34，它們沿正交方向A2布置在支架擺動(dòng)中心線L3與齒輪部分32之間，并且分別支承主搖臂50和副搖臂60。另外，當(dāng)從轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3看去時(shí)(下文稱為當(dāng)側(cè)向看去時(shí))，幾乎整個(gè)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi都布置在以轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2、支架擺動(dòng)中心線L3和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L6作為三個(gè)頂點(diǎn)的三角形內(nèi)(參照?qǐng)D2)。
當(dāng)側(cè)向看去時(shí)，支架30呈現(xiàn)朝著進(jìn)氣凸輪21向下彎曲的類似L形，并具有從支架擺動(dòng)中心線L3朝著齒輪部分32線性延伸的臂狀底部41和從底部41沿接近進(jìn)氣凸輪21的方向伸出的伸出部分42。底部41由一對(duì)沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L3彼此面對(duì)的側(cè)壁43和連接壁44的一部分44a組成，部分44a將兩個(gè)側(cè)壁43連接在一起，并構(gòu)成支架30在以支架擺動(dòng)中心線L3為中心輻射的徑向方向上的最外端部分。另外，伸出部分42由一對(duì)從各側(cè)壁43向下延伸的伸出壁45和連接壁44的其余部分44b組成，該其余部分44b在其更靠近底部41的部分處連接該對(duì)伸出壁45。
底部41以大致沿正交方向A2從進(jìn)氣側(cè)延伸至排氣側(cè)的方式布置在凸輪軸20、進(jìn)氣凸輪21和搖臂軸24上方，支點(diǎn)部分31大致布置在沿正交方向A2與稍后將描述的氣門抵靠部分相同的位置，支架擺動(dòng)中心線L3布置在作為進(jìn)氣門14的氣門軸的氣門桿14a的延伸部(在圖2中，該延伸部由雙點(diǎn)劃線表示)上，該延伸部沿著氣門桿14a的軸線L7延伸。通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)，使得支架擺動(dòng)中心線L3與來(lái)自進(jìn)氣門14的反作用力F2(參照?qǐng)D6)的作用線之間的距離在作為最大極限的氣門桿14a的范圍內(nèi)保持較小。另一方面，布置成大致沿氣缸軸線方向A1延伸的伸出部分42總是位于支架30的擺動(dòng)范圍內(nèi)的排氣側(cè)上。
支點(diǎn)部分31和副支承部分34設(shè)在各個(gè)側(cè)壁43上，齒輪部分32以從基部41向伸出部分42延伸的方式設(shè)在連接壁44上，主支承部分33設(shè)在各個(gè)伸出壁45上。如圖4所示，支點(diǎn)部分31樞轉(zhuǎn)地支承在形成于軸承蓋23b上的支承部分23c上。支承部分23c連同用螺釘連接到軸承蓋23b的上端部分上的保持蓋70一起限定具有圓形截面的孔71，從而形成在支點(diǎn)部分31上的支承軸31a以在其中滑動(dòng)的方式插入孔71。接著，屬于相鄰氣缸1的支架30的支承軸31a支承在公共齒輪蓋23b上。
參照?qǐng)D2，在構(gòu)成底部41的下側(cè)部的各個(gè)側(cè)壁43的下側(cè)部分中，在凸輪軸20側(cè)上的伸出壁45從側(cè)壁43向下伸出的部分形成容納部分39，容納部分39連同伸出壁45更靠近側(cè)壁43的部分一起限定了容納空間39a，用于在其中容納支架30和搖臂軸24，搖臂軸24是布置在主搖臂50外周上的部件。容納空間39a朝著搖臂軸24向下開口。于是，當(dāng)搖臂軸24占據(jù)作為預(yù)定位置的主極限位置時(shí)搖臂軸24在容納空間39中的容納比率變成最大，該預(yù)定位置為在使支架30最大程度地向下擺動(dòng)時(shí)(圖2或圖6所示的狀態(tài))而得到的擺動(dòng)位置。
又參照?qǐng)D3，在底部41中，除了支點(diǎn)部分31的部分沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3布置在該對(duì)排氣搖臂25之間，主搖臂50和副搖臂60沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3布置在該對(duì)側(cè)壁43之間。主支承部分33和主擺動(dòng)中心線L4位于排氣側(cè)上，而副支承部分34和副擺動(dòng)中心線L5位于進(jìn)氣側(cè)上。于是，距支架擺動(dòng)中心線L3的距離按照副擺動(dòng)中心線L5、轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2、主擺動(dòng)中心線L4和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L6的順序變大。因此，如圖2所示，對(duì)于在正交平面與主擺動(dòng)中心線L4之間的主交點(diǎn)C1，以及在正交平面與副擺動(dòng)中心線L5之間的副交點(diǎn)C2，在支架擺動(dòng)中心線L3與主交點(diǎn)C1之間的距離大于在支架擺動(dòng)中心線L3與副交點(diǎn)C2之間的距離。
另外，在支架30的擺動(dòng)范圍內(nèi)，主擺動(dòng)中心線L4包括支架擺動(dòng)中心線L3，并位于設(shè)有凸輪軸20的凸輪軸側(cè)上，或者位于相對(duì)于特定平面H2的下側(cè)上，該特定平面H2與基準(zhǔn)平面H1垂直相交，而副擺動(dòng)中心線L5位于與凸輪軸側(cè)相反的一側(cè)或者上側(cè)上。在本實(shí)施例中，當(dāng)支架30占據(jù)作為預(yù)定位置的副極限位置時(shí)，該預(yù)定位置為支架30最大程度地向上擺動(dòng)時(shí)(圖1的雙點(diǎn)劃線所示的狀態(tài)，或圖7所示的狀態(tài))而獲得的擺動(dòng)位置，主擺動(dòng)中心線L4大致位于特定平面H2上，而當(dāng)支架30占據(jù)除副極限位置之外的任何其它位置時(shí)位于特定平面H2下方。
調(diào)整主擺動(dòng)中心線L4的主支承部分設(shè)在伸出部分42的構(gòu)成更靠近進(jìn)氣凸輪21的位置的下端部分上，并具有被壓配入形成在各個(gè)側(cè)壁43中的孔中的柱形支承軸35。由支承軸35通過(guò)多個(gè)滾針36以擺動(dòng)方式支承在支點(diǎn)部分51處的主搖臂50在由主搖臂50一個(gè)端部構(gòu)成的凸輪抵靠部分52保持的輥53處抵靠進(jìn)氣凸輪21，并且在由其另一端部構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54處抵靠副搖臂60。在主搖臂50中，支點(diǎn)部分51設(shè)在位于凸輪抵靠部分52與驅(qū)動(dòng)抵靠部分54之間的中間部分上。于是，主搖臂50由于諸如由支架30保持的彈簧的偏壓裝置(未示出)的偏壓力而被偏壓，從而使輥53一直壓靠在進(jìn)氣凸輪24上。另外，用于在其中容納輥53的容納空間57以從支點(diǎn)部分51向凸輪抵靠部分52延伸的方式設(shè)在主搖臂50中，并且容納空間57構(gòu)成允許轉(zhuǎn)動(dòng)的進(jìn)氣凸輪21的凸輪突出部分21b通過(guò)的逸出空間。于是，可以使主搖臂50和進(jìn)氣凸輪24彼此靠近地布置，同時(shí)通過(guò)容納空間57避免了主搖臂50與進(jìn)氣凸輪24之間的干涉。
調(diào)整主擺動(dòng)中心線L5的副支承部分34設(shè)在底部41上，從而在正交方向A2上位于主支承部分33與支架擺動(dòng)中心線L3之間，并具有被壓配到形成在各個(gè)側(cè)壁43中的孔中的支承軸37。由支承軸37通過(guò)多個(gè)滾針38以擺動(dòng)方式支承在支點(diǎn)部分61上的副搖臂60在由副搖臂60的一個(gè)端部構(gòu)成的從動(dòng)抵靠部分62保持的輥63處抵靠主搖臂50的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54，并且在由副搖臂60另一端部構(gòu)成的一對(duì)氣門抵靠部分64保持的調(diào)節(jié)螺釘65處抵靠分別作為該對(duì)進(jìn)氣門14的抵靠部分的氣門桿14a。這里，在副搖臂60中，氣門抵靠部分64是更靠近進(jìn)氣門14的位置，也是沿氣門彈簧13拉伸和收縮的方向(平行于軸線L7的方向)位于氣門彈簧13的延伸部上的位置。于是，在副搖臂60中，支點(diǎn)部分61設(shè)在位于從動(dòng)抵靠部分62與氣門抵靠部分64之間的中間部分上。另外，因?yàn)檩?3的截面形狀為圓形，所以與稍后將描述的凸輪輪廓55抵靠的從動(dòng)抵靠部分62的抵靠表面的截面形狀同樣為弧形。
在用作彼此抵靠的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54和從動(dòng)抵靠部分62之一的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54上形成有凸輪輪廓55，該凸輪輪廓55具有使進(jìn)氣門14保持在關(guān)閉狀態(tài)下的空轉(zhuǎn)輪廓55a，以及通過(guò)抵靠用作另一抵靠部分的從動(dòng)抵靠部分62的輥63而使進(jìn)氣門14進(jìn)入打開狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)輪廓55b。于是，作為凸輪輪廓55與輥63彼此抵靠的抵靠位置的臂抵靠位置P2位于凸輪軸20和搖臂軸24上方，并且位于當(dāng)從氣缸軸線方向A1看去時(shí)(下文稱為當(dāng)從頂部看去時(shí))疊加在凸輪軸20和搖臂軸上方的位置處。
空轉(zhuǎn)輪廓55a形成為具有圍繞主擺動(dòng)中心線L4形成的弧形截面形狀，并且設(shè)計(jì)成在空轉(zhuǎn)輪廓55a與輥63之間形成間隙的狀態(tài)下，以及在輥63抵靠空轉(zhuǎn)輪廓55a的狀態(tài)下，通過(guò)主搖臂50傳遞的進(jìn)氣門21的氣門驅(qū)動(dòng)力F1不傳遞到副臂60。這時(shí)，主搖臂50處于其中副搖臂60未被進(jìn)氣凸輪21通過(guò)主搖臂50擺動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)。接著，當(dāng)主搖臂50和副搖臂60在其中主搖臂50的輥53抵靠進(jìn)氣凸輪21的基圓部分21a的狀態(tài)下彼此抵靠時(shí)，輥63一直抵靠空轉(zhuǎn)輪廓55a。因此，當(dāng)臂抵靠位置P2位于空轉(zhuǎn)輪廓55a上的任意位置時(shí)，進(jìn)氣門14由于氣門彈簧13的彈簧力而保持在關(guān)閉狀態(tài)，并且在用作氣門抵靠部分64的氣門抵靠表面的調(diào)節(jié)螺釘65的氣門抵靠表面65a與用作進(jìn)氣門14的抵靠表面的氣門桿14a的末端表面14b之間形成氣門間隙。
驅(qū)動(dòng)輪廓55b將通過(guò)主搖臂50傳遞給它的進(jìn)氣凸輪21的氣門驅(qū)動(dòng)力F1傳遞給副搖臂60，從而使副搖臂60擺動(dòng)，當(dāng)調(diào)節(jié)螺釘65抵靠氣門桿14a時(shí)，擺動(dòng)的副搖臂60將氣門驅(qū)動(dòng)力F1傳遞給進(jìn)氣門14，從而使進(jìn)氣門14進(jìn)入提供預(yù)定升程量的打開狀態(tài)。
因此，副搖臂60相對(duì)于支架30的擺動(dòng)位置由主搖臂50調(diào)整。
另外，驅(qū)動(dòng)抵靠部分54具有單坡屋頂狀薄部54a，該薄部54a斜向下朝著進(jìn)氣凸輪24或進(jìn)氣門14伸出，并且空轉(zhuǎn)輪廓55a形成在薄部54a上。于是，通過(guò)利用薄部54a在主擺動(dòng)中心線L4與空轉(zhuǎn)輪廓55a之間的主搖臂50中在以主擺動(dòng)中心線L4為中心輻射的徑向方向上形成在其中根據(jù)搖臂軸24的擺動(dòng)位置容納搖臂軸24的容納部分56。于是，當(dāng)支架30接近主極限位置并且主搖臂50沿著增加進(jìn)氣門14的升程量的方向擺動(dòng)時(shí)，搖臂軸24在容納部分56中的容納比率增加。
當(dāng)處于其中主搖臂50的凸輪輪廓55和副搖臂60的輥63彼此抵靠的狀態(tài)下，以及其中副搖臂60處于靜止的狀態(tài)下，即，在輥63抵靠空轉(zhuǎn)輪廓55a的狀態(tài)下，抵靠進(jìn)氣門14的末端表面14b的調(diào)節(jié)螺釘65的氣門抵靠表面65a的截面形狀是圍繞支架擺動(dòng)中心線L3形成的弧形。因此，在處于靜止?fàn)顟B(tài)下的副搖臂60抵靠空轉(zhuǎn)輪廓55a的狀態(tài)下，氣門抵靠表面65a由作為圍繞支架擺動(dòng)中心線L3形成的柱形表面的一部分的部分柱形表面，或者作為圍繞支架擺動(dòng)中心線3上的點(diǎn)形成的球形表面的一部分的部分球形表面構(gòu)成。于是，在其中副搖臂60的輥63不抵靠主搖臂50的空轉(zhuǎn)輪廓55a的狀態(tài)下，處于靜止?fàn)顟B(tài)下的副搖臂60不相對(duì)于支架30擺動(dòng)，而與支架30的擺動(dòng)位置無(wú)關(guān)。
底部上的該對(duì)支點(diǎn)部分31構(gòu)成容納空間，沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3連續(xù)設(shè)置的該對(duì)氣門抵靠部分64，以及該對(duì)調(diào)節(jié)螺釘65容納在該容納空間中。
另外，當(dāng)主搖臂60處于靜止?fàn)顟B(tài)以將進(jìn)氣門14保持在關(guān)閉狀態(tài)中時(shí)，支點(diǎn)部分31位于其中在側(cè)向看去時(shí)支點(diǎn)部分31疊加在氣門抵靠部分64和調(diào)節(jié)螺釘65上的位置處，并且支架擺動(dòng)中心線L3位于其中支架擺動(dòng)中心線L3與氣門抵靠部分64垂直相交的位置處，另外，調(diào)節(jié)螺釘65，更精確地說(shuō)，是支架擺動(dòng)中心線L3位于其與調(diào)節(jié)螺釘65的中心軸線垂直相交的位置處。
另外，主搖臂50以沿著氣缸軸線方向A1延伸長(zhǎng)度的方式布置，并且除了在支架擺動(dòng)范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54之外都位于排氣側(cè)上，作為輥53與進(jìn)氣凸輪21抵靠的抵靠位置的凸輪抵靠位置P1位于排氣側(cè)上，臂抵靠位置P2位于進(jìn)氣側(cè)上。于是，輥53在沿正交方向A2更靠近排氣門15的部分處抵靠進(jìn)氣凸輪21，并且當(dāng)支架30擺動(dòng)時(shí)，凸輪抵靠位置P1主要沿氣缸軸線方向A1移動(dòng)。另一方面，副搖臂60以沿著正交方向A2和沿著底部41延伸長(zhǎng)度的方式布置，并位于支架30擺動(dòng)范圍內(nèi)的進(jìn)氣側(cè)上。
同樣參照?qǐng)D4，驅(qū)動(dòng)軸29是在正交方向A2上對(duì)所有氣缸1共用的單個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸，并在其軸頸部分29a處通過(guò)用螺釘連接到軸承蓋23a上的保持蓋72而可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在軸承蓋23b上，從而可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承在氣缸蓋3上。驅(qū)動(dòng)齒輪29b沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3以一定間距設(shè)在驅(qū)動(dòng)軸29上，以用于各氣缸1，并且驅(qū)動(dòng)齒輪29b與形成在連接壁44中的齒輪部分32嚙合，從而使支架30通過(guò)電機(jī)28的轉(zhuǎn)矩而圍繞支架擺動(dòng)中心線L3擺動(dòng)。
齒輪部分32是在構(gòu)成部分底部41和伸出部分42的連接壁44上的表面，該表面面向驅(qū)動(dòng)軸29并且形成為在以支架擺動(dòng)中心線L3為中心輻射的徑向方向上在外周表面44c上的伸出部分42和底部41之間延伸。該外周表面44c構(gòu)成支架30距支架擺動(dòng)中心線L3最遠(yuǎn)的位置。齒輪部分32形成為使其在正交平面上的形狀變?yōu)閲@支架擺動(dòng)中心線L3形成的弧形形狀，并且具有以弧形方式布置在正交平面上的多個(gè)齒。于是，從驅(qū)動(dòng)軸29施加從而作用在齒輪部分32上的驅(qū)動(dòng)力的作用線沿切向指向圍繞支架擺動(dòng)中心線L3形成在正交平面上的弧。
另外，驅(qū)動(dòng)軸29位于沿著氣門桿15a的軸線L8延伸的排氣門15的氣門桿15a的延伸部上，并且整個(gè)驅(qū)動(dòng)軸29的大部分都比氣門桿15a的延伸部更加靠近基準(zhǔn)平面H1。另外，在正交方向A2上，驅(qū)動(dòng)軸29大致位于與排氣搖臂的氣門抵靠部分25b和氣門桿15a的末端面15b相同的位置。因此，如圖4所示，當(dāng)從頂部看時(shí)，驅(qū)動(dòng)軸29位于疊加在氣門抵靠部分25b和末端面15b上方的位置處。這里，在排氣門15中，氣門桿15a是與氣門抵靠部分25抵靠的抵靠部分，末端面15b是抵靠部分的抵靠表面。
電機(jī)28由電子控制單元(下文稱為ECU)控制，來(lái)自用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)E操作狀態(tài)的操作狀態(tài)檢測(cè)單元的檢測(cè)信號(hào)輸入該電子控制單元中。操作狀態(tài)檢測(cè)單元包括用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)E的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速檢測(cè)單元，用于檢測(cè)內(nèi)燃機(jī)E負(fù)載的負(fù)載檢測(cè)單元等。于是，通過(guò)根據(jù)操作狀態(tài)由ECU控制電機(jī)28的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)速，來(lái)控制驅(qū)動(dòng)軸29的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和轉(zhuǎn)動(dòng)量，從而驅(qū)動(dòng)支架30在由電機(jī)28調(diào)整的在主極限位置和副極限位置之間的擺動(dòng)范圍內(nèi)擺動(dòng)，而與進(jìn)氣凸輪21或凸輪軸20的轉(zhuǎn)動(dòng)位置無(wú)關(guān)。于是，具有與支架30一起擺動(dòng)的主中心線L4的主搖臂50和具有副擺動(dòng)中心線L5的副搖臂60分別按照根據(jù)操作狀態(tài)控制的支架擺動(dòng)位置而移動(dòng)，從而連續(xù)改變打開和關(guān)閉正時(shí)，最大升程量和最大升程正時(shí)。
另外，如圖3所示，支架30、主搖臂50和副搖臂60以及驅(qū)動(dòng)齒輪29b形成為關(guān)于相對(duì)于包含一中心點(diǎn)并與支架擺動(dòng)中心線L3垂直相交的平面H3的平面大致對(duì)稱，所述中心點(diǎn)沿轉(zhuǎn)動(dòng)中心線方向A3將主搖臂50的寬度一分為二。因此，因?yàn)樵趥鲃?dòng)機(jī)構(gòu)Mi中，沒(méi)有基于氣門驅(qū)動(dòng)力F1、來(lái)自進(jìn)氣門14的反作用力F2和驅(qū)動(dòng)軸29的驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生的圍繞與基準(zhǔn)平面H1垂直相交的直線作用的力矩，所以防止了由于該力矩而在滑動(dòng)部分處局部產(chǎn)生抵靠壓力的增加，從而增加了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi的耐久性。
下面，將參照?qǐng)D5至8描述能夠通過(guò)進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)獲得的氣門操作特性。
參照?qǐng)D5，氣門操作特性在最大氣門操作特性Ka和最小氣門操作特性Kb之間連續(xù)變化，最大氣門操作特性Ka和最小氣門操作特性Kb用作極限特性，從而能夠在兩個(gè)氣門操作特性Ka、Kb之間獲得無(wú)數(shù)中間氣門操作特性Kc。例如，以下將描述的進(jìn)氣門14的打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大氣門升程量從最大氣門操作特性Ka經(jīng)由中間氣門操作特性Kc改變到最小氣門操作特性Kb，最大氣門操作特性Ka是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)E在高轉(zhuǎn)速區(qū)域或高負(fù)載區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)得到的氣門操作特性，中間氣門操作特性Kc是當(dāng)內(nèi)燃機(jī)E在低轉(zhuǎn)速區(qū)域或低負(fù)載區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)得到的氣門操作特性。氣門打開正時(shí)被不斷延遲，而氣門關(guān)閉正時(shí)與打開正時(shí)相比不斷以較大變化量提前，從而氣門打開周期不斷變短，而且獲得最大升程量的最大升程正時(shí)不斷提前，并且最大升程量不斷變小。注意，將最大升程正時(shí)引入為將氣門正時(shí)周期一分為二的正時(shí)。
另外，在本實(shí)施例中，最小氣門操作特性是能夠獲得氣門靜止?fàn)顟B(tài)的氣門操作特性，其中最大升程量變?yōu)榱?，并且進(jìn)氣門14的打開和關(guān)閉操作停止。
在能夠由進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)獲得的氣門操作特性中，在最大氣門操作特性Ka中，氣門打開周期和最大升程量變?yōu)樽畲?，將氣門關(guān)閉正時(shí)引入為最延遲的正時(shí)。當(dāng)支架30占據(jù)圖2、6所示的主極限位置時(shí)，能夠獲得最大氣門操作特性Ka。注意，在圖6至8中，以在進(jìn)氣門14處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi用實(shí)線表示，而以在進(jìn)氣門14以最大升程量打開時(shí)產(chǎn)生的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi用雙點(diǎn)劃線表示。
參照?qǐng)D6，支架30在位于主極限位置時(shí)占據(jù)在擺動(dòng)范圍內(nèi)最靠近轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2或進(jìn)氣凸輪21的擺動(dòng)位置，并且主支承部分33定位成沿氣缸軸線方向A1疊加在進(jìn)氣凸輪21的凸輪突出部分21b上方。在主搖臂50的輥53抵靠進(jìn)氣凸輪21的基圓部分21a的狀態(tài)下，副搖臂60的輥63處于其中輥63抵靠凸輪輪廓55的空轉(zhuǎn)輪廓55a的狀態(tài)。這時(shí)，搖臂軸24以相對(duì)較小的比率容納在容納空間56a中。當(dāng)主搖臂50抵靠凸輪突出部分21b從而由于氣門驅(qū)動(dòng)力F1而沿反轉(zhuǎn)方向R2(與進(jìn)氣凸輪21的轉(zhuǎn)動(dòng)方向R1相反的方向)擺動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪廓55b抵靠輥63，從而使副搖臂60沿反轉(zhuǎn)方向R2擺動(dòng)，由此副搖臂60抵抗氣門彈簧13的彈簧力打開進(jìn)氣門14。于是，搖臂軸24以最大比率容納在容納空間56a中。
另一方面，當(dāng)支架30占據(jù)圖7中所示的副極限位置時(shí)能夠獲得最小氣門操作特性Kb。在最小氣門操作特性Kb中，與主搖臂50由于進(jìn)氣凸輪21的氣門驅(qū)動(dòng)力F1而擺動(dòng)的事實(shí)無(wú)關(guān)，輥63處于其中輥63抵靠空轉(zhuǎn)輪廓55a的狀態(tài)，并且副搖臂60處于靜止階段。位于副極限位置的支架30占據(jù)在擺動(dòng)范圍內(nèi)距轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2或進(jìn)氣凸輪21最遠(yuǎn)的擺動(dòng)位置。
另外，當(dāng)支架30占據(jù)大致為擺動(dòng)范圍中央的中央位置(如圖8所示，作為主極限位置和副極限位置之間的擺動(dòng)位置)時(shí)，能夠獲得作為在最大氣門操作特性Ka與最小氣門操作特性Kb之間的無(wú)數(shù)中間氣門操作特性Kc中的一個(gè)的中間氣門操作特性Kc1，如圖5所示。在中間氣門操作特性Kc中，當(dāng)與最大氣門操作特性Ka相比時(shí)，氣門打開周期和最大升程量變小，將打開正時(shí)引入為延遲的正時(shí)，而將關(guān)閉正時(shí)和最大升程正時(shí)引入為提前的正時(shí)。
因此，在氣門機(jī)構(gòu)V中，由于最大升程量變小，同時(shí)打開正時(shí)以相對(duì)較小的變化量延遲，因此關(guān)閉正時(shí)和最大升程正時(shí)與打開正時(shí)相比以相對(duì)較大的變化量提前，從而使進(jìn)氣門14關(guān)閉得較早。因此，當(dāng)內(nèi)燃機(jī)E在低轉(zhuǎn)速區(qū)域或低負(fù)載區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，操作進(jìn)氣門14以使其在最大升程量較小的小升程量區(qū)域中打開和關(guān)閉，并且將氣門操作特性控制成使得進(jìn)氣門14的關(guān)閉正時(shí)提前，由此通過(guò)實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣門14的較早關(guān)閉而降低泵送損失，從而增加燃耗性能。
下面將參照?qǐng)D5、6、7描述當(dāng)支架30從主極限位置擺動(dòng)到副極限位置時(shí)產(chǎn)生的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi的操作。
當(dāng)由電機(jī)28驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸29的驅(qū)動(dòng)力作用在齒輪部分32上，從而支架30從主極限位置沿支架30遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)方向(沿反轉(zhuǎn)方向R2)向上擺動(dòng)時(shí)，凸輪抵靠位置P1沿反轉(zhuǎn)方向R2移動(dòng)，同時(shí)主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5與支架30一起擺動(dòng)，從而臂抵靠位置P2沿減少進(jìn)氣門14的最大升程量的方向，以及遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2運(yùn)動(dòng)的方向移動(dòng)，從而主搖臂50和副搖臂60分別圍繞主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5擺動(dòng)。在圖7中，L4a、L5a、P1a、P2a分別表示當(dāng)支架占據(jù)主極限位置時(shí)主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線、凸輪抵靠位置和臂抵靠位置。
當(dāng)主擺動(dòng)中心線L4擺動(dòng)時(shí)，凸輪抵靠位置P1沿反轉(zhuǎn)方向R2移動(dòng)，并且當(dāng)輥53抵靠凸輪突出部分21b時(shí)的正時(shí)提前，同時(shí)在輥53抵靠基圓部分21a的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)抵靠部分54沿著增加在空轉(zhuǎn)輪廓55a上的臂抵靠位置P2的移動(dòng)范圍(凸輪軸20的轉(zhuǎn)角范圍或曲軸的曲柄角范圍)的方向移動(dòng)。因而，即使空轉(zhuǎn)輪廓55a上的臂抵靠位置P2的移動(dòng)范圍擴(kuò)大，從而使得臂抵靠位置R2抵靠凸輪突出部分21b，由此使主搖臂50開始擺動(dòng)，也會(huì)因?yàn)檩?3停留在空轉(zhuǎn)輪廓55a上而使副搖臂60處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)進(jìn)氣凸輪21進(jìn)一步轉(zhuǎn)動(dòng)從而使得主搖臂50更大地?cái)[動(dòng)，由此使輥63抵靠驅(qū)動(dòng)輪廓55b時(shí)，副搖臂60較大地?cái)[動(dòng)，由此使進(jìn)氣門14打開。因此，即使在輥63抵靠凸輪突出部分21的頂點(diǎn)21b1的情況下，通過(guò)驅(qū)動(dòng)輪廓55b使副搖臂60擺動(dòng)的擺動(dòng)量與在主極限位置時(shí)相比也減小，由此使進(jìn)氣門14的最大升程量減小。于是，在本實(shí)施例中，進(jìn)氣凸輪21的形狀、凸輪輪廓55的形狀，以及主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5的位置設(shè)定成這樣，即當(dāng)支架從主極限位置朝副極限位置擺動(dòng)時(shí)，如圖5所示，盡管進(jìn)氣門14的打開正時(shí)以相對(duì)較小的變化量延遲，但進(jìn)氣門14的關(guān)閉正時(shí)和最大升程量以大于打開正時(shí)變化量的變化量提前。
另外，控制氣門操作特性使得當(dāng)支架30從副極限位置朝主極限位置以接近轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2的方式擺動(dòng)時(shí)，進(jìn)氣門14的打開正時(shí)從最小氣門操作特性Kb向最大氣門操作特性Ka不斷提前，而關(guān)閉正時(shí)不斷延遲，從而氣門打開周期不斷延長(zhǎng)，而且最大升程量正時(shí)不斷延遲并且最大升程量不斷增加。
另外，如圖6、7清楚所示，因?yàn)楫?dāng)支架30的擺動(dòng)位置位于能夠獲得其中最大升程量變得最大的最大氣門操作特性Ka的主極限位置時(shí)，凸輪抵靠部分52的輥53抵靠進(jìn)氣凸輪21的凸輪突出部分21b的凸輪抵靠位置P1與當(dāng)支架30占據(jù)能夠獲得其中最大升程量變得最小的最小氣門操作特性Kb的副極限位置時(shí)相比位于靠近特定直線L10的位置處，該直線L10在與支架擺動(dòng)中心線L3垂直相交的正交平面上穿過(guò)支架擺動(dòng)中心線L3和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2，所以當(dāng)支架30接近增加氣門驅(qū)動(dòng)力的主極限位置時(shí)，輥53抵靠凸輪突出部分21b的凸輪抵靠位置P1接近正交平面上的特定直線L10。
下面將參照?qǐng)D7描述當(dāng)支架30在擺動(dòng)范圍內(nèi)擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的主搖臂50和副搖臂60的操作。
因?yàn)橹鲹u臂50和副搖臂60根據(jù)與支架一起擺動(dòng)的主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5的擺動(dòng)位置而移動(dòng)，所以支架30上的主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5的相對(duì)位置保持不變，并且因?yàn)榭辙D(zhuǎn)輪廓55a的截面形狀是圍繞主擺動(dòng)中心線L4形成的弧形，所以當(dāng)空轉(zhuǎn)輪廓55a和輥63處于這兩個(gè)部件彼此抵靠的抵靠狀態(tài)中時(shí)，在諸如主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5以及臂抵靠位置P2的三個(gè)部件之間的位置關(guān)系保持不變，而與支架30的擺動(dòng)位置無(wú)關(guān)。
另外，因?yàn)橹鲾[動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5與支架30一起擺動(dòng)，所以可通過(guò)增加凸輪抵靠位置P1的移動(dòng)量而將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。例如，為了獲得與臂抵靠位置相對(duì)于空轉(zhuǎn)輪廓55a相同的抵靠位置，如同圖7中的三點(diǎn)劃線所示的主搖臂n1、副搖臂n2的情況一樣，主擺動(dòng)中心線N3移動(dòng)，并且當(dāng)與其中在主擺動(dòng)中心線n3移動(dòng)的同時(shí)副擺動(dòng)中心線n4不移動(dòng)的情況相比，在該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi中，能夠增加凸輪抵靠位置P1的移動(dòng)量。因此，當(dāng)與傳統(tǒng)示例相比時(shí)，能夠以大擺動(dòng)量改變進(jìn)氣門14的打開和關(guān)閉正時(shí)。因而，即使支架以大擺動(dòng)量擺動(dòng)從而將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大，也能夠?qū)⒈鄣挚课恢肞2相對(duì)于凸輪輪廓55a上的輥的移動(dòng)量抑制在較小的水平。
下面將描述如上所述構(gòu)造的實(shí)施例的功能和優(yōu)點(diǎn)。
傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi包括主搖臂50和副搖臂60，它們分別具有彼此抵靠的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54和從動(dòng)抵靠部分62；和支架30，通過(guò)電機(jī)28使該支架30圍繞支架擺動(dòng)中心線L3擺動(dòng)，并且支架30以擺動(dòng)方式支承主搖臂50和副搖臂60，從而主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5一起擺動(dòng)。具有空轉(zhuǎn)輪廓55a和驅(qū)動(dòng)輪廓55b的凸輪輪廓55形成在驅(qū)動(dòng)抵靠部分54上，因?yàn)榭辙D(zhuǎn)輪廓55a在與主擺動(dòng)中心線L4垂直相交的正交平面上的截面形狀是圍繞主擺動(dòng)中心線L4形成的弧形，所以當(dāng)通過(guò)主搖臂50和副搖臂60根據(jù)與支架30一起轉(zhuǎn)動(dòng)的主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5的擺動(dòng)位置而移動(dòng)從而改變氣門操作特性時(shí)，主擺動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5在支架30中的相對(duì)位置保持不變。而且，因?yàn)榭辙D(zhuǎn)輪廓55a的截面形狀是圍繞主擺動(dòng)中心線L4形成的弧形，所以容易保持形成在空轉(zhuǎn)輪廓55a與輥63之間的間隙或者在空轉(zhuǎn)輪廓55a與輥63之間的抵靠狀態(tài)，從而即使在改變氣門操作特性時(shí)也能保持適當(dāng)?shù)臍忾T間隙。因此，能夠防止噪音的增加，否則將例如由于氣門間隙的增加和兩個(gè)搖臂50、60的彼此碰撞而產(chǎn)生氣門撞擊噪音使得噪音增加。另外，即使支承主搖臂50和副搖臂60的支架30以大擺動(dòng)量擺動(dòng)從而增加氣門操作特性的控制范圍，因?yàn)橹鲾[動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5與支架30一起擺動(dòng)，所以當(dāng)與其中在主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線之一移動(dòng)而另一個(gè)不移動(dòng)的情況相比，可以將臂抵靠位置P2的相對(duì)移動(dòng)量抑制在較小的水平，因此同樣在這種情況下，容易保持在空轉(zhuǎn)輪廓55a與輥63之間的間隙或者在它們之間的抵靠狀態(tài)，從而可以將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
副搖臂60具有氣門抵靠部分64，該氣門抵靠部分64又具有抵靠進(jìn)氣門14的氣門抵靠表面65a，主擺動(dòng)中心線L4與支架擺動(dòng)中心線L3之間的距離大于副擺動(dòng)中心線L5與支架擺動(dòng)中心線L3之間的距離，由此因?yàn)檫M(jìn)氣凸輪21的氣門驅(qū)動(dòng)力F1僅通過(guò)主搖臂50和副搖臂60傳遞至進(jìn)氣門14，所以使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi的尺寸緊湊，因此使氣門機(jī)構(gòu)V本身的尺寸緊湊。因此，其上設(shè)有氣門機(jī)構(gòu)V的氣缸蓋3的尺寸變得緊湊。另外，當(dāng)支架3擺動(dòng)時(shí)，因?yàn)橹鲾[動(dòng)中心線L4的移動(dòng)量變得大于副擺動(dòng)中心線L5的移動(dòng)量，所以能夠增加凸輪抵靠位置P1的移動(dòng)量，因此能夠?qū)⑦M(jìn)氣門14的打開關(guān)閉正時(shí)的控制范圍設(shè)為較大。而且，因?yàn)槟軠p小作為副搖臂60的氣門抵靠部分64與進(jìn)氣門14抵靠的抵靠位置的氣門抵靠位置的移動(dòng)量，所以能夠抑制氣門抵靠部分64的磨損，從而可以延長(zhǎng)保持適當(dāng)氣門間隙時(shí)的時(shí)間。
在具有底部41和伸出部分42的支架30中(所述底部41從支架擺動(dòng)中心線L3朝著齒輪部分32大致沿正交方向A2延伸，所述伸出部分42從底部41沿著大致在氣缸軸線方向A1上接近進(jìn)氣凸輪21的方向伸出)，主支承部分33設(shè)置在伸出部分42上用于以擺動(dòng)方式支承主搖臂50，副支承部分34設(shè)置在底部41上用于以擺動(dòng)方式支承副搖臂60。因?yàn)橹髦С胁糠?3和副支承部分34布置在支架擺動(dòng)中心線L3和齒輪部分32之間，所以齒輪部分32定位成相對(duì)于支架擺動(dòng)中心線L3比主支承部分33和副支承部分34更遠(yuǎn)，因此，能夠減小電機(jī)28的驅(qū)動(dòng)力，從而使得電機(jī)28的尺寸緊湊。而且，因?yàn)橹髦С胁糠?3和副支承部分34分開設(shè)在伸出部分和底部上，所以可減小在支架擺動(dòng)中心線L3與齒輪部分32之間的空間，由此使支架30在支架擺動(dòng)中心線L3與齒輪部分32之間的尺寸緊湊。因此，能夠使其上設(shè)有氣門機(jī)構(gòu)V的氣缸蓋3在正交方向A2上的尺寸緊湊。另外，因?yàn)樵O(shè)置在伸出部分41上的主支承部分33定位成比底部41更靠近進(jìn)氣凸輪21，所以在主搖臂50中，當(dāng)與其中主支承部分設(shè)在底部41上的情況相比時(shí)，在主擺動(dòng)中心線L4與凸輪抵靠部分52之間的距離變短，從而確保抵抗氣門驅(qū)動(dòng)力F1所需的剛度，同時(shí)使得主搖臂50的重量較輕。
用于容納支承排氣搖臂25的搖臂軸24的容納空間39a形成在支架30中，由此可將支架30和搖臂軸24布置成彼此靠近，同時(shí)避免支架30與搖臂軸24之間的干涉，因此使氣門機(jī)構(gòu)V的尺寸緊湊，另外，能夠在限定空間內(nèi)增加支架30的擺動(dòng)范圍，因此能夠增加氣門操作特性的控制范圍。
在主搖臂50中，用于容納以擺動(dòng)方式支承排氣搖臂25的搖臂軸24的容納空間56a在以主擺動(dòng)中心線L4為中心輻射的徑向方向上形成在主擺動(dòng)中心線L4與空轉(zhuǎn)輪廓55a之間，從而幾乎沒(méi)有氣門驅(qū)動(dòng)力F1或來(lái)自進(jìn)氣門14的反作用力F2被傳遞至空轉(zhuǎn)輪廓55a，因此驅(qū)動(dòng)抵靠部分54的僅形成空轉(zhuǎn)輪廓55a的部分所需的剛度必須較小，該部分可制成為較薄，因此使主搖臂50的重量較輕。另外，通過(guò)利用該薄部54a而形成容納空間56a。因而，因?yàn)橥ㄟ^(guò)允許搖臂軸24容納在容納空間56a中，而能夠?qū)⒅鲹u臂50和搖臂軸24布置成彼此靠近，同時(shí)避免主搖臂50與搖臂軸24之間的干涉，所以使得氣門機(jī)構(gòu)V的尺寸緊湊。另外，通過(guò)允許搖臂軸也容納在容納空間39a中，而能夠?qū)⒅鲹u臂50和搖臂軸24布置成彼此靠近，同時(shí)避免主搖臂50與搖臂軸24之間的干涉，所以使氣門機(jī)構(gòu)V的尺寸緊湊。另外，因?yàn)槟軌蛟黾又С兄鲹u臂50的支架30在有限氣門室16中的空間內(nèi)的擺動(dòng)范圍，所以能夠?qū)忾T操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
由于抵靠進(jìn)氣凸輪24的主搖臂50和副搖臂60處于其中主搖臂50與副搖臂60分別在抵靠位置54、63彼此抵靠的狀態(tài)，所以在其中在從進(jìn)氣凸輪21經(jīng)由主搖臂50延伸至副搖臂60的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑中沒(méi)有間隙、并且副搖臂60處于其中進(jìn)氣凸輪21未通過(guò)主搖臂50使副搖臂60擺動(dòng)的靜止?fàn)顟B(tài)的情況下，設(shè)在副搖臂60上的氣門抵靠部分64的氣門抵靠表面65a的截面形狀是圍繞支架擺動(dòng)中心線L3形成的弧形形狀，副搖臂60具有在與支架擺動(dòng)中心線L3垂直相交的正交平面上與支架30一起擺動(dòng)的副擺動(dòng)中心線L5，因此，即使支架30圍繞支架擺動(dòng)中心線L3擺動(dòng)以改變氣門操作特性，具有與支架30一起擺動(dòng)的副擺動(dòng)中心線L5的副搖臂60也與支架30一起擺動(dòng)，并且氣門抵靠表面65a與進(jìn)氣門14的末端面14b之間的間隙保持不變，由此從進(jìn)氣凸輪21到進(jìn)氣門14的氣門間隙保持不變。
具有與進(jìn)氣門14的末端面14b抵靠的氣門抵靠表面65a的氣門抵靠部分64在與支架擺動(dòng)中心線L3垂直相交的位置處設(shè)在副搖臂60上，從而允許氣門抵靠表面65a靠近支架擺動(dòng)中心線L3，因此即使副擺動(dòng)中心線L5由于支架30的擺動(dòng)而擺動(dòng)，從而使得氣門抵靠表面65a抵靠末端面14b的氣門抵靠位置移動(dòng)，移動(dòng)量也較小，在這方面，同樣抑制了由于支架30的擺動(dòng)而引起的氣門抵靠表面35a的磨損過(guò)程，因而延長(zhǎng)了保持適當(dāng)氣門間隙時(shí)的時(shí)間。另外，氣門抵靠表面65a靠近支架擺動(dòng)中心線L3定位，從而能夠減小氣門抵靠部分64，因此使得副搖臂60的尺寸較小。
其上作用有驅(qū)動(dòng)軸29的驅(qū)動(dòng)力的齒輪部分32在外周44c上設(shè)在支架30上，該外周44c是支架30在正交平面上距支架擺動(dòng)中心線L3最遠(yuǎn)的位置，從而在支架30上，能夠使從支架擺動(dòng)中心線L3到驅(qū)動(dòng)力作用位置的距離基本最大化，因此能夠減小電機(jī)28的驅(qū)動(dòng)力，由此使電機(jī)28的尺寸緊湊。另外，齒輪部分32設(shè)置成從底部41延伸至伸出部分42，從而能夠增加齒輪部分32的形成范圍，因此能夠增加支架30的擺動(dòng)范圍。
當(dāng)支架30沿?cái)[動(dòng)方向擺動(dòng)而遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2運(yùn)動(dòng)時(shí)，凸輪抵靠位置P1沿反轉(zhuǎn)方向R2移動(dòng)，同時(shí)臂抵靠位置P2沿著進(jìn)氣門14的最大升程量減小的方向，以及沿著遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2的方向移動(dòng)，由此使關(guān)閉正時(shí)和最大升程正時(shí)提前，同時(shí)能夠獲得最大升程量減小的氣門操作特性。這時(shí)，盡管副搖臂60與支架一起沿遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2的方向移動(dòng)，但因?yàn)橥瑫r(shí)由副搖臂60致動(dòng)而打開和關(guān)閉的進(jìn)氣門14的最大升程量減小，所以副搖臂60的擺動(dòng)量也減小，因此使得由副搖臂60占據(jù)的工作空間緊湊到相應(yīng)的程度，從而可以將氣門機(jī)構(gòu)V布置在相對(duì)緊湊的空間中。
如果由于分別抵靠進(jìn)氣凸輪21和進(jìn)氣門14的主搖臂50和副搖臂60而能夠通過(guò)單獨(dú)的搖臂設(shè)定進(jìn)氣凸輪21抵靠進(jìn)氣門14的抵靠狀態(tài)，并且因?yàn)橹鲾[動(dòng)中心線L4和副擺動(dòng)中心線L5與支架30一起擺動(dòng)，所以即使在由于支架30的擺動(dòng)而使主搖臂50的移動(dòng)量增加從而將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大的情況下，當(dāng)與其中在主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線中的一個(gè)移動(dòng)而另一個(gè)不移動(dòng)的情況相比時(shí)，也可以將主搖臂50和副搖臂60的相對(duì)移動(dòng)量抑制為較小的量。因此，增加了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)Mi的布置自由度，并且擴(kuò)大了其應(yīng)用范圍，而且，因?yàn)榭梢詫⒅鲹u臂50和副搖臂60的相對(duì)移動(dòng)量抑制為較小的量，所以可將氣門操作特性的控制范圍設(shè)為較大。
當(dāng)支架30的擺動(dòng)位置接近能夠獲得最大氣門操作特性Ka的主極限位置時(shí)，在凸輪抵靠部分52與凸輪突出部分21b之間的凸輪抵靠位置P1接近與支架擺動(dòng)中心線L3垂直相交的正交平面上的特定直線L10，由此當(dāng)凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上時(shí)，因?yàn)闅忾T驅(qū)動(dòng)力的作用線位于特定直線L10上，所以基于通過(guò)主搖臂50作用的氣門驅(qū)動(dòng)力而圍繞支架擺動(dòng)中心線L3產(chǎn)生的作用在支架30上的力矩變?yōu)榱恪Ｍ瑫r(shí)，因?yàn)樵谥Ъ?0接近能夠獲得其中進(jìn)氣門14的最大升程量變?yōu)樽畲蟮臍忾T操作特性的主極限位置時(shí)最大升程量增加，所以氣門驅(qū)動(dòng)力也增加，可通過(guò)允許凸輪突出部分21b上的凸輪抵靠位置P1接近特定直線L10而減小作用在支架30上的力矩，并且減小抵抗該力矩使支架30擺動(dòng)的電機(jī)28的驅(qū)動(dòng)力，由此使得電機(jī)28緊湊。
氣門抵靠部分64抵靠進(jìn)氣門14的氣門桿14a，支架擺動(dòng)中心線L3布置在沿著氣門桿14a的軸線L7延伸的氣門桿14a的延伸部上，由此使支架擺動(dòng)中心線L3與來(lái)自進(jìn)氣門14的反作用力F2的作用線之間的距離在氣門桿14a的范圍內(nèi)保持得較小，因此可減小基于反作用力F2而作用在支架30上的力矩，在這方面，該實(shí)施例也有助于減小電機(jī)28的驅(qū)動(dòng)力。
下面將參照?qǐng)D9描述本發(fā)明的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例與第一實(shí)施例的不同之處主要在于主搖臂50和支架擺動(dòng)中心線，其它特征基本相同，因此，在省略或簡(jiǎn)要描述相同特征的同時(shí)，將描述第二實(shí)施例的不同特征。注意，在需要時(shí)相同的附圖標(biāo)記賦予與第一實(shí)施例中所述相同或相對(duì)應(yīng)的部件。
在第二實(shí)施例中，輥53布置成使得主搖臂50的凸輪抵靠部分52可位于特定直線10上，其中凸輪抵靠位置P1在正交平面上穿過(guò)支架擺動(dòng)中心線L3和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線L2。
具體地，如圖9所示，當(dāng)支架30占據(jù)主極限位置時(shí)，位于凸輪突出部分21b的頂點(diǎn)21b1上的凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上。因此，輥53布置成當(dāng)支架30的擺動(dòng)位置接近能夠獲得其中進(jìn)氣門14的最大升程量變?yōu)樽畲蟮淖畲髿忾T操作特性的預(yù)定位置時(shí)，使位于頂點(diǎn)21b1處的凸輪抵靠位置P1接近特定直線L10。
于是，因?yàn)楫?dāng)位于頂點(diǎn)21b1處的凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上時(shí)，氣門驅(qū)動(dòng)力F1的作用線位于特定直線L10上，所以基于氣門驅(qū)動(dòng)力F1圍繞支架擺動(dòng)中心線L3產(chǎn)生的作用在支架30上的力矩變?yōu)榱恪?br> 根據(jù)第二實(shí)施例，除了氣門操作特性不同之外，提供了與第一實(shí)施例同樣的功能和優(yōu)點(diǎn)，并且除了同樣的功能和優(yōu)點(diǎn)之外，還提供以下功能和優(yōu)點(diǎn)。
通過(guò)采用其中在主搖臂中凸輪抵靠位置52布置成當(dāng)支架占據(jù)主極限位置時(shí)，使得凸輪抵靠位置P1可位于特定直線L10上的結(jié)構(gòu)，因?yàn)楫?dāng)凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上時(shí)，氣門驅(qū)動(dòng)力F1的作用線位于特定直線L10上，所以基于通過(guò)主搖臂50作用的氣門驅(qū)動(dòng)力F1而圍繞支架擺動(dòng)中心線L3產(chǎn)生的作用在支架30上的力矩變?yōu)榱?。因此，在凸輪突出部?1b上的凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上和在其附近的狀態(tài)下，因?yàn)槟軌驕p小電機(jī)28使支架30抵抗該力矩?cái)[動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，所以使得電機(jī)28緊湊。
因而，通過(guò)采用其中當(dāng)凸輪抵靠位置P1位于凸輪突出部分21b的頂點(diǎn)21b1上時(shí)，凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵谥Ъ?0的特定擺動(dòng)位置處基于最大氣門驅(qū)動(dòng)力F1而作用在支架30上的力矩變?yōu)榱?，所以可進(jìn)一步減小電機(jī)28的驅(qū)動(dòng)力。
對(duì)于其中改變了上述實(shí)施例的部分結(jié)構(gòu)的實(shí)施例，下面將描述改變的結(jié)構(gòu)。
排氣操作機(jī)構(gòu)(而不是進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu))可由可變特性機(jī)構(gòu)組成，并且進(jìn)氣操作機(jī)構(gòu)和排氣操作機(jī)構(gòu)都可由可變特性機(jī)構(gòu)組成。另外，氣門機(jī)構(gòu)可以包括一對(duì)凸輪軸，該對(duì)凸輪軸又包括其上設(shè)有進(jìn)氣凸輪的進(jìn)氣凸輪軸和其上設(shè)有排氣凸輪的排氣凸輪軸。在所述實(shí)施例中，雖然調(diào)整副搖臂60相對(duì)于支架30的擺動(dòng)位置的主部件是作為擺動(dòng)件的主擺動(dòng)件(主搖臂50)，但主部件可以是進(jìn)行除擺動(dòng)之外的其它運(yùn)動(dòng)的部件。
凸輪輪廓可形成在副搖臂60的從動(dòng)抵靠部分62上，而不是形成在主搖臂50的驅(qū)動(dòng)抵靠部分54上，這時(shí)，例如主搖臂50的驅(qū)動(dòng)抵靠部分的輥這樣的部分抵靠凸輪輪廓。諸如凸輪抵靠部分或從動(dòng)抵靠部分62的抵靠表面可由除輥之外其截面大致為弧形的滑動(dòng)面構(gòu)成。主搖臂和副搖臂可以是諸如搖擺類型。另外，在副搖臂60中，具有氣門抵靠表面的氣門抵靠部分可以沒(méi)有調(diào)節(jié)螺釘。
驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Md可以例如包括通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸29擺動(dòng)的部件或連桿機(jī)構(gòu)來(lái)代替驅(qū)動(dòng)齒輪29b。另外，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)Md可以例如不具有對(duì)所有氣缸公用的驅(qū)動(dòng)軸，而是可以例如具有由用于特定氣缸的單獨(dú)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)軸。通過(guò)采用該結(jié)構(gòu)，可以根據(jù)操作狀態(tài)使部分氣缸的操作停止。
支架擺動(dòng)中心線L3可以設(shè)定在中心線L3與氣門桿14a的軸線L7垂直相交的位置處。另外，支架擺動(dòng)中心線L3的位置可以設(shè)定為使得來(lái)自進(jìn)氣門14的反作用力F2產(chǎn)生沿著由此抵消基于氣門驅(qū)動(dòng)力F1的力矩的方向作用的力矩。
雖然最小氣門操作特性Kb是最大升程量變?yōu)榱愕臍忾T操作特性，但是最小氣門操作特性Kb可以是最大升程量的值不是零的氣門操作特性。
相對(duì)于曲軸或能夠改變凸輪軸20相位的可變相位機(jī)構(gòu)的進(jìn)氣凸輪14可設(shè)在凸輪軸20上或氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上。
支架30不必由用于各個(gè)氣缸而彼此分開的單獨(dú)部件組成，而是可以通過(guò)連接裝置將單獨(dú)部件連接在一起，或者支架30可以對(duì)于所有氣缸一體形成。
當(dāng)凸輪抵靠位置P1位于基圓部分21a處時(shí)，通過(guò)采用其中凸輪抵靠部分布置成使得凸輪抵靠位置P1位于特定直線L10上的結(jié)構(gòu)，可以獲得比通過(guò)第一實(shí)施例所獲得的氣門操作特性的氣門打開周期更長(zhǎng)并且最大氣門特性更大的氣門操作特性。
另外，雖然在第二實(shí)施例中，在支架30位于主極限位置的狀態(tài)下，當(dāng)凸輪抵靠位置位于凸輪突出部分的頂點(diǎn)處時(shí)，凸輪抵靠部分被布置成使得凸輪抵靠位置位于特定直線上，但是在支架位于任何除主極限位置之外的其它擺動(dòng)位置的狀態(tài)下，凸輪抵靠部分可以被布置成使得位于凸輪突出部分頂點(diǎn)的凸輪抵靠位置定位在特定直線上，或者位于凸輪突出部分的除頂點(diǎn)之外的任何其它位置上的凸輪抵靠位置定位在特定直線上。
內(nèi)燃機(jī)可以是單氣缸內(nèi)燃機(jī)或者可以應(yīng)用于除車輛之外的設(shè)備，例如應(yīng)用于諸如具有沿垂直方向指向的曲軸的舷外發(fā)動(dòng)機(jī)的船用推進(jìn)裝置。
雖然結(jié)合本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員很明顯的是，在不脫離本發(fā)明的情況下可以在此進(jìn)行各種改變和修改，因此本發(fā)明旨在在所附權(quán)利要求中涵蓋落在本發(fā)明的真正精神和范圍內(nèi)的所有改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)包括氣門操作凸輪，其圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其包括進(jìn)氣門和排氣門中的至少一個(gè)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于將所述氣門操作凸輪的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，從而操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門處于打開和關(guān)閉狀態(tài)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括主擺動(dòng)件，其圍繞主擺動(dòng)中心線擺動(dòng)；副擺動(dòng)件，其通過(guò)抵靠所述主擺動(dòng)件圍繞副擺動(dòng)中心線擺動(dòng)，從而通過(guò)所述主擺動(dòng)件將氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，和支架，其以擺動(dòng)方式支承其上的所述主擺動(dòng)件和副擺動(dòng)件；其中所述主擺動(dòng)中心線和副擺動(dòng)中心線與所述支架一起擺動(dòng)，并且所述主擺動(dòng)件的驅(qū)動(dòng)抵靠部分抵靠所述副擺動(dòng)部分的從動(dòng)抵靠部分；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于驅(qū)動(dòng)所述支架，從而根據(jù)由所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的支架的位置控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的包括打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程量的氣門特性；其中所述支架響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作而圍繞與所述氣門操作凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線不同的支架擺動(dòng)中心線擺動(dòng)，在所述驅(qū)動(dòng)抵靠部分和從動(dòng)抵靠部分中的至少一個(gè)上形成有凸輪輪廓，該凸輪輪廓具有用于通過(guò)使所述驅(qū)動(dòng)抵靠部分抵靠所述從動(dòng)抵靠部分而使所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門保持在關(guān)閉狀態(tài)下的空轉(zhuǎn)輪廓，以及用于驅(qū)動(dòng)所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門處于打開狀態(tài)下的驅(qū)動(dòng)輪廓，并且所述空轉(zhuǎn)輪廓在與所述主擺動(dòng)中心線垂直相交的平面中的截面形狀為以所述主擺動(dòng)中心線為中心的弧形形狀。
2.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主擺動(dòng)件具有抵靠所述氣門操作凸輪的凸輪抵靠部分，所述副擺動(dòng)件具有抵靠所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門抵靠部分，主交點(diǎn)定義為與所述支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面和所述主擺動(dòng)中心線的交點(diǎn)，副交點(diǎn)定義為與所述支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面和所述副擺動(dòng)中心線的交點(diǎn)，并且在所述支架擺動(dòng)中心線與所述主交點(diǎn)之間的距離大于在所述支架擺動(dòng)中心線與所述副交點(diǎn)之間的距離。
3.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述支架包括操作部分，在其上施加所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力；底部，其從所述支架擺動(dòng)中心線朝所述操作部分延伸，并具有以擺動(dòng)方式支承其上的所述副擺動(dòng)件的副支承部分；和伸出部分，其從所述底部伸向所述氣門操作凸輪，并具有以擺動(dòng)方式支承其上的主擺動(dòng)件的主支承部分，其中所述主支承部分和副支承部分沿著與包括內(nèi)燃機(jī)氣缸軸線并且平行于所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的平面垂直相交的方向布置在所述支架擺動(dòng)中心線與所述操作部分之間。
4.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述氣門操作凸輪為由設(shè)在凸輪軸上的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的一個(gè)構(gòu)成的主氣門操作凸輪，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門是適于通過(guò)所述主氣門操作凸輪來(lái)操作打開和關(guān)閉操作的主發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，并由所述進(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)構(gòu)成，所述氣門機(jī)構(gòu)還包括第三擺動(dòng)件，其適于通過(guò)由所述進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的另一個(gè)構(gòu)成的副氣門操作凸輪而擺動(dòng)，從而致動(dòng)由所述進(jìn)氣門和排氣門中的另一個(gè)構(gòu)成的副發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以操作打開和關(guān)閉狀態(tài)；和支承軸，其以擺動(dòng)方式支承所述第三擺動(dòng)件，并且其中在所述支架中形成容納所述支承軸的容納空間。
5.如權(quán)利要求4所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述容納空間形成在其中所述驅(qū)動(dòng)抵靠部分具有凸輪輪廓的主擺動(dòng)件中，并位于沿著以所述主擺動(dòng)中心線為中心輻射的徑向方向限定在所述主擺動(dòng)中心線與所述空轉(zhuǎn)輪廓之間的位置處。
6.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述氣門操作凸輪為由設(shè)在凸輪軸上的進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的一個(gè)構(gòu)成的主氣門操作凸輪，并且所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門是適于通過(guò)主氣門操作凸輪來(lái)操作打開和關(guān)閉操作的主發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，并由所述進(jìn)氣門和排氣門中的一個(gè)構(gòu)成，所述氣門機(jī)構(gòu)還包括第三擺動(dòng)件，其適于通過(guò)由進(jìn)氣凸輪和排氣凸輪中的另一個(gè)構(gòu)成的副氣門操作凸輪而擺動(dòng)，從而致動(dòng)由所述進(jìn)氣門和排氣門中的另一個(gè)構(gòu)成的副發(fā)動(dòng)機(jī)氣門以操作打開和關(guān)閉狀態(tài)；和支承軸，其以擺動(dòng)方式支承所述第三擺動(dòng)件，并且其中容納所述支承軸的容納空間形成在其中驅(qū)動(dòng)抵靠部分具有凸輪輪廓的主擺動(dòng)件中，并位于沿著以所述主擺動(dòng)中心線為中心輻射的徑向方向限定在所述主擺動(dòng)中心線與所述空轉(zhuǎn)輪廓之間的位置處。
7.一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)包括氣門操作凸輪，其圍繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心線與發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其包括進(jìn)氣門和排氣門中的至少一個(gè)；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于將所述氣門操作凸輪的氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，從而操作所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門處于打開和關(guān)閉狀態(tài)，該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括抵靠所述氣門操作凸輪的主部件；搖臂，其通過(guò)抵靠所述主部件而圍繞一擺動(dòng)中心線擺動(dòng)，并在其上具有包括抵靠所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門抵靠表面的氣門抵靠部分；和以擺動(dòng)方式支承所述搖臂的支架，其響應(yīng)于所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的操作而圍繞與所述氣門操作凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)中心線不同的支架擺動(dòng)中心線擺動(dòng)；其中所述擺動(dòng)中心線與所述支架一起擺動(dòng)，并且所述搖臂相對(duì)于所述支架的擺動(dòng)位置通過(guò)所述主部件調(diào)整，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其用于驅(qū)動(dòng)所述支架從而根據(jù)由所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的支架的位置來(lái)控制所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的包括打開和關(guān)閉正時(shí)以及最大升程量的氣門特性，其中在與所述氣門操作凸輪抵靠的主部件抵靠所述搖臂，并且所述搖臂不相對(duì)于所述支架擺動(dòng)的情況下所限定的靜止?fàn)顟B(tài)中，所述氣門抵靠表面在與所述支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面上的截面形狀是圍繞所述支架擺動(dòng)中心線形成的弧形形狀。
8.如權(quán)利要求7所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主部件具有抵靠所述氣門操作凸輪的凸輪抵靠部分，并構(gòu)成圍繞主擺動(dòng)中心線擺動(dòng)的主搖臂，并且所述搖臂構(gòu)成副搖臂。
9.如權(quán)利要求8所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述支架擺動(dòng)中心線與處于靜止?fàn)顟B(tài)的副搖臂的氣門抵靠部分垂直相交。
10.如權(quán)利要求8所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述支架上的在與所述支架擺動(dòng)中心線垂直相交的平面上距所述支架擺動(dòng)中心線最遠(yuǎn)的位置設(shè)有操作部分，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)力作用在該操作部分上。
11.如權(quán)利要求8所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主搖臂以擺動(dòng)方式支承在所述支架上，并且當(dāng)所述支架的擺動(dòng)位置接近獲得其中最大升程量變?yōu)樽畲蟮臍忾T操作特性的預(yù)定位置時(shí)，所述凸輪抵靠部分與所述氣門操作凸輪的凸輪突出部分彼此抵靠的凸輪抵靠位置接近在與所述支架擺動(dòng)中心線垂直相交的所述平面上穿過(guò)所述支架擺動(dòng)中心線和轉(zhuǎn)動(dòng)中心線的特定直線。
12.如權(quán)利要求8所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述主搖臂以擺動(dòng)方式支承在所述支架上，從而使得所述主擺動(dòng)中心線與所述支架一起擺動(dòng)，其中彼此抵靠的主搖臂的驅(qū)動(dòng)抵靠部分和副搖臂的從動(dòng)抵靠部分中的一個(gè)具有凸輪輪廓，該凸輪輪廓又具有通過(guò)抵靠所述驅(qū)動(dòng)抵靠部分和從動(dòng)抵靠部分中的另一抵靠部分而使所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門保持在關(guān)閉狀態(tài)下的空轉(zhuǎn)輪廓，以及使所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門進(jìn)入打開狀態(tài)的驅(qū)動(dòng)輪廓，并且當(dāng)所述支架沿支架遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)方向擺動(dòng)時(shí)，所述氣門操作凸輪抵靠所述凸輪抵靠部分的凸輪抵靠位置移動(dòng)，同時(shí)所述凸輪輪廓抵靠另一抵靠部分的臂抵靠部分沿著減小最大升程量的方向，以及沿著臂抵靠位置遠(yuǎn)離所述轉(zhuǎn)動(dòng)中心線運(yùn)動(dòng)的方向移動(dòng)。
13.如權(quán)利要求2所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述氣門抵靠部分設(shè)有調(diào)節(jié)限定在所述發(fā)動(dòng)機(jī)氣門與所述氣門抵靠部分之間的氣門間隙的調(diào)節(jié)單元。
14.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)在至少一個(gè)氣缸上。
15.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分別設(shè)在多個(gè)氣缸上。
16.如權(quán)利要求1所述的用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，其特征在于，設(shè)在各氣缸中的所述支架形成為整體。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門機(jī)構(gòu)，該氣門機(jī)構(gòu)包括響應(yīng)于進(jìn)氣凸輪(21)的轉(zhuǎn)動(dòng)而圍繞主擺動(dòng)中心線(L4)擺動(dòng)的主搖臂(50)、圍繞副擺動(dòng)中心線(L5)擺動(dòng)從而通過(guò)主搖臂(50)將氣門驅(qū)動(dòng)力傳遞到進(jìn)氣門(14)的副搖臂(60)、以及按照使主擺動(dòng)中心線(L4)和副擺動(dòng)中心線(L5)一起擺動(dòng)的方式支承主搖臂(50)和副搖臂(60)的支架(30)。具有空轉(zhuǎn)輪廓(55a)和驅(qū)動(dòng)輪廓(55b)的凸輪輪廓(55)形成在主搖臂(50)的抵靠部分(54)上?？辙D(zhuǎn)輪廓(55a)的截面形狀是圍繞主擺動(dòng)中心線(L4)形成的弧形形狀。
文檔編號(hào)F01L13/00GK1918365SQ200580005050
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月17日
發(fā)明者田代雅彥 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社