專利名稱：可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)(default)裝置，該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可改變內(nèi)燃機(jī)氣門的氣門升程，當(dāng)對(duì)該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)，利用默認(rèn)機(jī)構(gòu)的施力部件對(duì)所述控制軸在一方向上施力，從而將所述氣門升程控制在預(yù)定值以下。
背景技術(shù)：
日本特開2000-227010號(hào)公報(bào)公開了如下所述的內(nèi)燃機(jī)的可變氣門傳動(dòng)裝置，即利用電動(dòng)機(jī)經(jīng)由驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪使控制軸旋轉(zhuǎn)，由此使搖臂的擺動(dòng)支點(diǎn)的位置變化，并根據(jù)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來對(duì)進(jìn)氣門的氣門升程和氣門正時(shí)進(jìn)行可變控制。
該可變氣門傳動(dòng)裝置具有默認(rèn)機(jī)構(gòu)，以便在控制軸位于最大氣門升程位置或者最小氣門升程位置時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生故障的情況下，使控制軸停止在所述最大氣門升程位置和所述最小氣門升程位置的中間，以使內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)不受妨礙地繼續(xù)進(jìn)行。該默認(rèn)機(jī)構(gòu)配置在控制軸的軸端和相對(duì)旋轉(zhuǎn)自如地支撐在該軸端外周的從動(dòng)齒輪之間，在電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生故障的情況下，利用容納在從動(dòng)齒輪內(nèi)部的螺旋彈簧的彈力使控制軸和從動(dòng)齒輪返回到氣門升程為最大氣門升程和最小氣門升程的中間的位置處，并利用鎖定銷將兩者鎖定使它們不能相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
但是，上述日本特開2000-227010號(hào)公報(bào)中所述的默認(rèn)機(jī)構(gòu)配置在同軸配置的控制軸和從動(dòng)齒輪之間，因此為了利用螺旋彈簧的彈力而得到充分的默認(rèn)載荷，就必須增大螺旋彈簧或者增大容納螺旋彈簧的從動(dòng)齒輪的直徑，從而在任一種情況下都具有默認(rèn)機(jī)構(gòu)大型化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述情況而完成的，本發(fā)明的目的在于，在不使可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置大型化的情況下，產(chǎn)生充分的默認(rèn)負(fù)荷以使控制軸可靠地停止在目標(biāo)位置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)第一方面所述的發(fā)明，提出一種可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可改變內(nèi)燃機(jī)氣門的氣門升程，當(dāng)對(duì)該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)，利用默認(rèn)機(jī)構(gòu)的施力部件對(duì)所述控制軸在一方向上施力，從而將所述氣門升程控制在預(yù)定值以下或者預(yù)定值以上，其中，支軸將所述施力部件支撐為擺動(dòng)自如，該支軸從所述控制軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)，可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置對(duì)控制軸在一方向上施力，從而將氣門升程控制在預(yù)定值以下或者預(yù)定值以上，在該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置中，由于支軸將默認(rèn)機(jī)構(gòu)的施力部件支撐為擺動(dòng)自如，且該支軸配置在從控制軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離的位置，因此與將所述支軸和控制軸同軸配置的情況相比，能夠從施力部件向控制軸輸入大的作用力，從而能夠可靠地將氣門升程控制在預(yù)定值以下或者預(yù)定值以上。
并且，根據(jù)第二方面所述的發(fā)明，其在第一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置所述施力部件是中間部被所述支軸樞轉(zhuǎn)支撐為擺動(dòng)自如的杠桿，所述杠桿的一端部被彈簧施力，而另一端部與控制軸的被驅(qū)動(dòng)部抵接。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，對(duì)控制軸在一方向上施力的施力部件由中間部被樞轉(zhuǎn)支撐為擺動(dòng)自如的杠桿構(gòu)成，該杠桿的一端部被彈簧施力，而另一端部與控制軸的被驅(qū)動(dòng)部抵接，因此不會(huì)使杠桿大型化，并能夠增大杠桿比以使彈簧緊湊化。
并且，根據(jù)第三或者第四方面所述的發(fā)明，其在第一或者第二方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置所述致動(dòng)器具有設(shè)置在控制軸上的從動(dòng)齒輪和與該從動(dòng)齒輪的下部嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，將所述杠桿的支軸配置為，在氣缸軸線方向上比所述驅(qū)動(dòng)齒輪靠近下方。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，致動(dòng)器具有設(shè)置在控制軸上的從動(dòng)齒輪和與該從動(dòng)齒輪的下部嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，在該結(jié)構(gòu)中，由于將杠桿的支軸配置為在氣缸軸線方向上比驅(qū)動(dòng)齒輪靠近下方，所以能夠利用驅(qū)動(dòng)齒輪下方的空間，在使杠桿與驅(qū)動(dòng)齒輪和從動(dòng)齒輪不產(chǎn)生干涉的情況下緊湊地配置，而且能夠加大從支軸到杠桿一端部的距離和從支軸到杠桿另一端部的距離，因此能夠增加杠桿比，從而使彈簧小型化。
并且，根據(jù)第五至第七方面所述的發(fā)明，其在第二至第三方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置棒狀的彈簧導(dǎo)向件對(duì)所述彈簧的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向，所述杠桿的一端部可滑動(dòng)地卡合在所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件上。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于棒狀的彈簧導(dǎo)向件對(duì)彈簧的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向，杠桿的一端部可滑動(dòng)地卡合在該棒狀的彈簧導(dǎo)向件上，所以能夠通過彈簧導(dǎo)向件防止杠桿的傾倒，可使杠桿順暢地?cái)[動(dòng)。
并且，根據(jù)第八至第十方面所述的發(fā)明，其在第五至第七方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的至少一側(cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于將棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的至少一側(cè)，所以能夠避免彈簧導(dǎo)向件和驅(qū)動(dòng)軸的干涉。
并且，根據(jù)第十一至第十三方面所述的發(fā)明，其在第五至第七方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置一對(duì)所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的兩側(cè)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的兩側(cè)，所以能夠避免彈簧導(dǎo)向件和驅(qū)動(dòng)軸的干涉。
并且，根據(jù)第十四至第十六方面所述的發(fā)明，其在第五至第七方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于沿控制軸的軸向觀察，從動(dòng)齒輪的至少一部分與棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，所以能夠?qū)膭?dòng)齒輪和彈簧導(dǎo)向件緊湊地配置。
并且，根據(jù)第十七至第二十方面所述的發(fā)明，其在第八、第九、第十一、第十二方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了這樣的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，并且所述從動(dòng)齒輪的至少一部分配置在所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件之間。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于沿控制軸的軸向觀察，從動(dòng)齒輪的至少一部分與一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，并且從動(dòng)齒輪的至少一部分配置在一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件之間，所以能夠?qū)膭?dòng)齒輪和彈簧導(dǎo)向件緊湊地配置。
而且，實(shí)施例的進(jìn)氣門16與本發(fā)明的氣門相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例的蝸輪70與本發(fā)明的從動(dòng)齒輪相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例的蝸桿71與本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)齒輪相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例的第一杠桿73與本發(fā)明的施力部件相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例的第一螺旋彈簧75與本發(fā)明的彈簧相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例的第一彈簧導(dǎo)向件76與本發(fā)明的彈簧導(dǎo)向件相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例的臂部85與本發(fā)明的被驅(qū)動(dòng)部相對(duì)應(yīng)。
通過按照附圖在下面詳細(xì)敘述的優(yōu)選實(shí)施例的說明將可以了解本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1～圖12C表示本發(fā)明的實(shí)施例，其中圖1是內(nèi)燃機(jī)的主要部分的縱剖側(cè)視圖；圖2是沿圖1的2-2線的剖面圖；圖3是氣門傳動(dòng)裝置的主要部分的分解立體圖；圖4是在高升程狀態(tài)下的沿圖2的4-4線的剖面圖；圖5是在低升程狀態(tài)下的與圖4相對(duì)應(yīng)的剖面圖；圖6是致動(dòng)器和默認(rèn)機(jī)構(gòu)的立體圖；圖7是圖6和圖8的沿箭頭7方向的視圖；圖8是沿圖7的8-8線的剖面圖；圖9是沿圖7的9-9線的剖面圖；圖10是沿圖7的10-10線的剖面圖；圖11是沿圖7的11-11線的剖面圖；圖12A～圖12C是默認(rèn)機(jī)構(gòu)的作用說明圖。
圖13是表示本發(fā)明的其他實(shí)施例的、與上述圖6相對(duì)應(yīng)的圖。
圖14是表示本發(fā)明的又一其他實(shí)施例的、與上述圖6相對(duì)應(yīng)的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。
首先，在圖1～圖4中，在構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)主體14的一部分的氣缸蓋15上，相對(duì)于一個(gè)氣缸而可開閉動(dòng)作地設(shè)置有一對(duì)氣門、即進(jìn)氣門16、16，對(duì)兩進(jìn)氣門16、16的開閉進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17具有凸輪軸19，該凸輪軸19設(shè)有分別獨(dú)立地與兩進(jìn)氣門16、16相對(duì)應(yīng)的氣門凸輪18、18；一對(duì)副凸輪21、21，其在與氣門凸輪18、18的旋轉(zhuǎn)軸線、即凸輪軸19的軸線正交的平面內(nèi)可擺動(dòng)地支撐在可移位的可動(dòng)支軸20上，并且從動(dòng)于各氣門凸輪18、18進(jìn)行擺動(dòng)；一對(duì)搖臂22、22，其分別獨(dú)立地與各進(jìn)氣門16、16聯(lián)動(dòng)地連接，并且分別從動(dòng)于兩副凸輪21、21；控制臂23，其與可動(dòng)支軸20連接，并且可繞與氣門凸輪18、18的軸線、即凸輪軸19的軸線平行的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并在從該控制臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離的位置保持可動(dòng)支軸20；以及致動(dòng)器24，其驅(qū)動(dòng)該控制臂23轉(zhuǎn)動(dòng)(參照?qǐng)D6)，通過使可動(dòng)支軸20移位，就能夠使包括進(jìn)氣門16、16升程量的動(dòng)作特性產(chǎn)生變化。
兩進(jìn)氣門16、16的氣門桿16a、16a滑動(dòng)自動(dòng)地嵌合在導(dǎo)向筒25、25中，該導(dǎo)向筒25、25配置在氣缸蓋15上，氣門彈簧28、28設(shè)置在介于座26、26和座27、27之間，其中座26、26設(shè)于氣門桿16a、16a的上端，座27、27與氣缸蓋15抵接，通過上述氣門彈簧28、28對(duì)進(jìn)氣門16、16向關(guān)閉方向施力。
在氣缸蓋15上設(shè)置有凸輪保持件29、29，該凸輪保持件29、29配置在一對(duì)進(jìn)氣門16、16的兩側(cè)(參照?qǐng)D2)；蓋罩30、30緊固在凸輪保持件29、29的上表面，該蓋罩30、30與這些凸輪保持件29、29協(xié)動(dòng)以將凸輪軸19支撐為旋轉(zhuǎn)自如。
兩搖臂22、22的一端部通過油壓挺柱31、31可擺動(dòng)地支撐在控制臂23上。并且，在兩搖臂22、22的另一端部設(shè)有氣門抵接部22a、22a，該氣門抵接部22a、22a與進(jìn)氣門16、16的氣門桿16a、16a的上端抵接。另外，在兩搖臂22、22的中間部，通過滾針軸承32、32軸支撐有第一輥33、33，這些第一輥33、33分別滾動(dòng)接觸副凸輪21、21，其中各副凸輪21、21分別獨(dú)立地與各搖臂22、22相對(duì)應(yīng)。
控制臂23一體地具有側(cè)壁部23a、23a，其沿控制臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線隔開間隔地配置在兩進(jìn)氣門16、16的兩側(cè)；軸部23b、23b，其將與凸輪軸19平行的軸線作為轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C并與兩側(cè)壁部23a、23a的外表面垂直相連；第一連接壁部23c，其連接兩側(cè)壁部23a、23a的一端部之間；以及第二連接壁部23d，其連接兩側(cè)壁部23a、23a的另一端部之間。軸部23b、23b可轉(zhuǎn)動(dòng)地嵌合在支撐孔34、34中，該支撐孔34、34設(shè)置在凸輪保持件29、29上。即，控制臂23被凸輪保持件29、29支撐為可轉(zhuǎn)動(dòng)。
該控制臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C、即軸部23b、23b的軸線配置在兩進(jìn)氣門16、16的氣門桿16a、16a的上方，設(shè)置在搖臂22、22的另一端部的氣門抵接部22a、22a在進(jìn)氣門16、16處于關(guān)閉落座狀態(tài)時(shí)沿著以控制臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C為中心的圓弧A(在圖4中以虛線表示)而形成。
而且，在向與控制臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C正交的平面投影的圖上，控制臂23的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C配置在向氣門桿16a、16a上方延長的寬度為W(圖1的虛線所示的寬度)的范圍內(nèi)。
具有與凸輪軸19平行的軸線的可動(dòng)支軸20貫穿兩個(gè)副凸輪21、21和圓筒狀的隔離件35，其中兩個(gè)副凸輪21、21配置在控制臂23中的兩側(cè)壁部23a、23a的內(nèi)側(cè)，隔離件35安裝在介于兩個(gè)副凸輪21、21之間。該可動(dòng)支軸20的兩端與兩側(cè)壁部23a、23a的內(nèi)側(cè)面抵接，分別貫穿插在兩側(cè)壁部23a、23a中的螺栓36、36旋合在可動(dòng)支軸20的兩端部，滾針軸承37、37分別安裝在介于可動(dòng)支軸20和兩個(gè)副凸輪21、21之間。
即，利用兩端可拆裝地安裝在控制臂23的兩側(cè)壁部23a、23a上的可動(dòng)支軸20，將兩個(gè)副凸輪21、21可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，而且，與可動(dòng)支軸20分體的隔離件35以介于兩個(gè)副凸輪21、21之間的方式嵌合安裝在可動(dòng)支軸20的外周上。
而且，在兩個(gè)副凸輪21、21上，在與控制臂23的軸部23b、23b和可動(dòng)支軸20之間相對(duì)應(yīng)的部分上，一體地連續(xù)設(shè)置有一對(duì)支撐臂部21a、21a，該一對(duì)支撐臂部21a、21a形成為向凸輪軸19側(cè)敞開的大致U字形并向凸輪軸19的下方延伸；在固定于兩支撐臂部21a、21a的前端間的支軸38、38上，通過滾針軸承39…軸支撐有第二輥40、40，這些第二輥40、40分別與凸輪軸19的氣門凸輪18、18滾動(dòng)接觸。即、通過第二輥40、40接觸凸輪軸19的氣門凸輪18、18，副凸輪21、21繞可動(dòng)支軸20的軸線被轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)。
此外，關(guān)于支軸38、38，在凸輪軸19的相反側(cè)，在兩個(gè)副凸輪21、21上分別一體地設(shè)有承壓臂部21b、21b，對(duì)這些承壓臂部21b…作用彈力，該彈力分別對(duì)副凸輪21、21向使第二輥40、40與氣門凸輪18、18滾動(dòng)接觸側(cè)施力。
即，在控制臂23所具有的第二連接臂部23d上一體地設(shè)置有分別獨(dú)立地與各個(gè)副凸輪21、21相對(duì)應(yīng)的有底圓筒狀的導(dǎo)向筒43、43，該有底圓筒狀的導(dǎo)向筒43、43在與副凸輪21、21相反側(cè)的端部具有端壁43a、43a，并且向副凸輪21、21的相反側(cè)延伸。在與副凸輪21、21的承壓臂部21b、21b抵接的抵接件44、44和導(dǎo)向筒43、43的端壁43a、43a之間，壓縮設(shè)置有空轉(zhuǎn)用彈簧45、45。
另外，在副凸輪21、21的下表面設(shè)有抵接面46、46，該抵接面46、46滾動(dòng)接觸搖臂22、22的第一輥33、33，該抵接面46是升程部46a和基圓部46b相連而成的，升程部46a驅(qū)動(dòng)搖臂22轉(zhuǎn)動(dòng)，基圓部46b到可動(dòng)支軸20的軸線的距離為等距離，以便將搖臂22保持在靜止?fàn)顟B(tài)。升程部46a以使得當(dāng)副凸輪21隨氣門凸輪18的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，升程部46a與搖臂22的第一輥33接觸的接觸點(diǎn)和可動(dòng)支軸20的軸線之間的距離逐漸變大的方式呈直線狀延伸而形成。
在控制臂23所具有的第一連接壁部23c上，在與搖臂22、22相對(duì)應(yīng)的部分上一體設(shè)置了有底筒狀的挺柱安裝筒部47、47，該有底筒狀的挺柱安裝筒部47、47在與可動(dòng)支軸20相反側(cè)的端部上具有端壁47a、47a，并且向可動(dòng)支軸20的相反側(cè)延伸。在這些挺柱安裝筒部47、47中安裝油壓挺柱31、31。
油壓挺柱31具有有底圓筒狀的柱體48，其嵌合安裝在挺柱安裝筒部47內(nèi)，并將封閉端抵接于端壁47a上；柱塞49，其可滑動(dòng)地安裝在該柱體48內(nèi)；單向閥52，其設(shè)置在柱塞49的一端，并且安裝在介于高壓室50和形成在柱塞49內(nèi)的油室51之間，該高壓室50形成在柱體48的封閉端和柱塞49的一端之間；以及復(fù)位彈簧53，其設(shè)置在柱體48和柱塞49之間，以產(chǎn)生對(duì)柱塞49向增大高壓室50的容積側(cè)施力的彈力。搖臂22的一端部可擺動(dòng)地支撐于形成在柱塞49的另一端的球狀頭部49a上。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)通過致動(dòng)器24將控制臂23配置在圖4所示的位置時(shí)，通過繞可動(dòng)支軸20的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的副凸輪21、21的抵接面46、46的升程部46a、46a中的與基圓部46b、46b相反側(cè)的端部，進(jìn)氣門16、16中的氣門桿16a、16a的上端被向打開方向驅(qū)動(dòng)，在該狀態(tài)下，進(jìn)氣門16、16的升程量h為最大。此外，當(dāng)通過致動(dòng)器24使控制臂23如圖5所示向上方轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，例如進(jìn)氣門16、16中的氣門桿16a、16a的上端抵接在副凸輪21、21的抵接面46、46的基圓部46b、46b上，在該狀態(tài)下，進(jìn)氣門16、16的升程量h為最小(＝0)。
即、利用致動(dòng)器24驅(qū)動(dòng)控制臂23轉(zhuǎn)動(dòng)，從而進(jìn)氣門16、16的升程量變化，但通過驅(qū)動(dòng)控制臂23轉(zhuǎn)動(dòng)，氣門凸輪18、18與第二輥40、40的接觸正時(shí)也變化，從而進(jìn)氣門16、16的開閉正時(shí)也變化。
下面，根據(jù)圖6～圖11說明使可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17動(dòng)作的致動(dòng)器24的結(jié)構(gòu)和當(dāng)致動(dòng)器24發(fā)生故障時(shí)用于確保進(jìn)氣門16、16的氣門沖程的默認(rèn)機(jī)構(gòu)60的結(jié)構(gòu)。
致動(dòng)器24具有電動(dòng)機(jī)62，該電動(dòng)機(jī)62固定在從氣缸蓋15的氣缸排列方向一端部突出的致動(dòng)器支撐部61的側(cè)壁上。驅(qū)動(dòng)軸64通過接頭63接合在電動(dòng)機(jī)62的輸出軸62a上，殼體66利用螺栓65…固定在致動(dòng)器支撐部61的底部，驅(qū)動(dòng)軸64通過滾針軸承67和滾珠軸承68而被旋轉(zhuǎn)自如地支撐在殼體66上。驅(qū)動(dòng)軸64配置在與氣缸列線正交的方向上，即，可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17的控制軸69與氣缸列線平行配置，驅(qū)動(dòng)軸64配置在當(dāng)俯視時(shí)相對(duì)于上述控制軸69扭轉(zhuǎn)成正交的位置處?？刂戚S69與所述控制臂23的一側(cè)的軸部23b同軸接合，若控制軸69旋轉(zhuǎn)，則與其一體的控制臂23就旋轉(zhuǎn)。由扇形齒輪構(gòu)成的蝸輪70固定在控制軸69上，與該蝸輪70嚙合的蝸桿71設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸64上。
因此，若旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)62，則借助于輸出軸62a、驅(qū)動(dòng)軸64、蝸桿71和蝸輪70，使控制軸69在94°的角度范圍內(nèi)往復(fù)旋轉(zhuǎn)。在控制軸69的一方的旋轉(zhuǎn)端(旋轉(zhuǎn)角94°)，進(jìn)氣門18、18成為最大升程狀態(tài)(參照?qǐng)D4)，在控制軸69的另一方的旋轉(zhuǎn)端(旋轉(zhuǎn)角0°)，進(jìn)氣門18、18成為最小升程狀態(tài)(參照?qǐng)D5)。
支軸72沿水平方向貫穿殼體66，第一杠桿73和第二杠桿74擺動(dòng)自如地固定在支軸72的兩端。第一杠桿73除了其下端的基部73a被支軸72樞轉(zhuǎn)支撐為擺動(dòng)自如外，從支軸72向上方延伸并在水平方向上彎曲的一端部成為被第一螺旋彈簧75向下施力的被按壓部73b，從支軸72向上方延伸的另一端部成為凸輪部73c。
在殼體66的上表面沿鉛垂方向旋合有由螺栓構(gòu)成的第一彈簧導(dǎo)向件76，彈簧座77嵌合在第一彈簧導(dǎo)向件76的上端并被第一彈簧導(dǎo)向件76的頭部76a卡定，第一滑動(dòng)件78滑動(dòng)自如地嵌合在第一彈簧導(dǎo)向件76的下部，第一螺旋彈簧75壓縮設(shè)置于該彈簧座77和該第一滑動(dòng)件78之間。第一杠桿73的被按壓部73b的前端分成兩支，該兩支部滑動(dòng)自如地嵌合在棒狀的第一彈簧導(dǎo)向件76的外周并被引導(dǎo)。
隔著殼體66而配置在第一杠桿73和第一螺旋彈簧75的相反側(cè)的第二杠桿74、第二螺旋彈簧79、彈簧導(dǎo)向件80、彈簧座81和第二滑動(dòng)件82的結(jié)構(gòu)實(shí)際上與第一杠桿73、第一螺旋彈簧75、第一彈簧導(dǎo)向件76、彈簧座77和第一滑動(dòng)件78的結(jié)構(gòu)是相同的。但是，第二杠桿74僅具有基部74a和被按壓部74b，而不具有與第一杠桿73的凸輪部73c對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)，這一點(diǎn)不同。
第一杠桿73通過第一滑動(dòng)件78的下端的圓弧狀的按壓部78a將被按壓部73b壓下，該第一杠桿73停止在該被按壓部73b的下表面與止動(dòng)件83抵接的位置上。同樣，第二杠桿74通過第二滑動(dòng)件82的下端的圓弧狀的按壓部82a將被按壓部74b壓下，該第二杠桿74停止在該被按壓部74b的下表面與止動(dòng)件84抵接的位置上。而且，在設(shè)置于控制軸69的端部的臂部85的前端，支撐著可與第一杠桿73的凸輪部73c抵接的輥86。
具有上述結(jié)構(gòu)的致動(dòng)器24(除電動(dòng)機(jī)62外)和默認(rèn)機(jī)構(gòu)60容納在由氣缸蓋15的端部的致動(dòng)器支撐部61和氣缸蓋罩87所圍成的空間內(nèi)。
下面，根據(jù)圖12A～圖12C說明具有上述結(jié)構(gòu)的默認(rèn)機(jī)構(gòu)60的作用。
如圖12A所示，當(dāng)可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17處于高升程狀態(tài)時(shí)，與控制臂23相連的控制軸69停止在逆時(shí)針方向的極限旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角94°)，此時(shí)第一杠桿73的被按壓部73b和第二杠桿74的被按壓部74b在第一螺旋彈簧75和第二螺旋彈簧79的彈力的作用下分別與止動(dòng)件83、84抵接而停止，從而第一杠桿73的凸輪部73c從控制軸69的臂部85的前端的輥86離開。
如圖12B所示，當(dāng)從該高升程狀態(tài)，使與控制臂23相連的控制軸69旋轉(zhuǎn)到順時(shí)針方向的極限旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角0°)從而使可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)17處于低升程狀態(tài)時(shí)，通過向順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)的控制軸69的臂部85的前端的輥86按壓第一杠桿73的凸輪部73c，從而第一杠桿73和第二杠桿74以支軸72為中心擺動(dòng)，于是這些被按壓部73b、74b將第一滑動(dòng)件78和第二滑動(dòng)件82壓起，從而壓縮第一螺旋彈簧75和第二螺旋彈簧79。
在該狀態(tài)下，若致動(dòng)器24發(fā)生故障，從而控制軸69停止在圖12B的位置處，則由于進(jìn)氣門16、16固定在低升程(升程量為0)的狀態(tài)，所以內(nèi)燃機(jī)既不能啟動(dòng)也不能運(yùn)轉(zhuǎn)。但是，根據(jù)本實(shí)施例，如圖12C所示，即使致動(dòng)器24發(fā)生故障，被壓縮的第一螺旋彈簧75和第二螺旋彈簧79也能夠通過第一滑動(dòng)件78和第二滑動(dòng)件82將第一杠桿73的被按壓部73b和第二杠桿74的被按壓部74b壓下，從而第一杠桿73和第二杠桿74沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度。其結(jié)果，被第一杠桿73的凸輪部73c按壓輥86的臂部85使控制軸69沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)預(yù)定角度(實(shí)施例中為36°)，從而確保進(jìn)氣門16、16的氣門升程大于0的必要量(實(shí)施例中為2mm)，以便內(nèi)燃機(jī)的啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)都可以進(jìn)行，使車輛能夠行駛到修理工廠。
如上所述，由于將默認(rèn)機(jī)構(gòu)60的第一杠桿73支撐為擺動(dòng)自如的支軸72從控制軸69的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線C偏離，所以與將支軸72和控制軸69同軸配置的情況相比，能夠從第一杠桿73向控制軸69輸入大轉(zhuǎn)矩，并能夠在致動(dòng)器24發(fā)生故障時(shí)可靠地將氣門升程抑制在預(yù)定值以下。
此外，利用支軸72樞轉(zhuǎn)支撐對(duì)控制軸69向一方向施力的第一杠桿73的中間部，并利用第一螺旋彈簧75對(duì)該第一杠桿73的一端部施力，從而使另一端部抵接于控制軸69的臂部85，因此，不僅能夠使第一杠桿73緊湊化，還能夠增加第一杠桿73的杠桿比而使第一螺旋彈簧75緊湊化。
而且，將第一、第二杠桿73、74的支軸72配置在致動(dòng)器24的蝸輪70和蝸桿71的嚙合部的氣缸軸線方向上的下方，因此這些第一杠桿73和第二杠桿74與蝸輪70和蝸桿71不產(chǎn)生干涉，并且能夠利用蝸桿71下方的空間來緊湊地配置。并且，由于能夠加大從支軸72到第一、第二杠桿73、74的端部的距離，所以能夠增加杠桿比以使第一螺旋彈簧75和第二螺旋彈簧79小型化。
此外，由于將第一杠桿73的被按壓部73b和第二杠桿74的被按壓部74b形成為兩支并可滑動(dòng)地與第一彈簧導(dǎo)向件76和第二彈簧導(dǎo)向件80卡合，所以能夠防止第一杠桿73和第二杠桿74的傾倒以便能夠順暢地驅(qū)動(dòng)臂部85。而且將被第一螺旋彈簧75施力的第一杠桿73和被第二螺旋彈簧79施力的第二杠桿74隔著蝸輪70并列配置，因此既能夠?qū)崿F(xiàn)默認(rèn)機(jī)構(gòu)60整體的緊湊化，又能利用第一螺旋彈簧75和第二螺旋彈簧79的彈力對(duì)第一杠桿73作用充分的彈力，或者能夠提高彈力的設(shè)定自由度。
另外，由于將一對(duì)彈簧導(dǎo)向件76、76設(shè)置在驅(qū)動(dòng)控制軸69的驅(qū)動(dòng)軸64的兩側(cè)，所以能夠避免彈簧導(dǎo)向件76、76與驅(qū)動(dòng)軸64產(chǎn)生干涉。
而且，從控制軸69的軸向觀察，從動(dòng)齒輪70的至少一部分與一對(duì)彈簧導(dǎo)向件76、76重疊，并且配置在一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件76、76之間，因此能夠?qū)膭?dòng)齒輪70和彈簧導(dǎo)向件76、76緊湊地配置。
以上說明了本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明在不脫離其要旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。
例如，在實(shí)施例中作為氣門例示了進(jìn)氣門16、16，但本發(fā)明的氣門也可以是排氣門。
此外，在實(shí)施例中通過蝸桿71和蝸輪70將電動(dòng)機(jī)62的驅(qū)動(dòng)力傳遞至控制軸69，但還能夠使用蝸桿71和蝸輪70以外的任意種類的齒輪。
此外，在實(shí)施例中作為施力部件例示了第一杠桿73，但本發(fā)明的施力部件還可以是凸輪或連桿等任意部件。
此外，在實(shí)施例中利用默認(rèn)機(jī)構(gòu)60將氣門升程限制在預(yù)定值以下，但如圖13所示，若將控制軸69的旋轉(zhuǎn)方向和氣門升程的增減方向的關(guān)系與圖6所示的實(shí)施例相反地設(shè)定，則利用默認(rèn)機(jī)構(gòu)60就能夠?qū)忾T升程限制在預(yù)定值以上。
此外，如圖14所示，在配置于殼體66的一側(cè)的第一杠桿73、第一螺旋彈簧75及第一彈簧導(dǎo)向件76和配置于殼體66的另一側(cè)的第二杠桿74、第二螺旋彈簧79及第二彈簧導(dǎo)向件80中，可以將其一側(cè)的部件、例如第二杠桿74、第二螺旋彈簧79及第二彈簧導(dǎo)向件80省略。
權(quán)利要求
1.一種可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可改變內(nèi)燃機(jī)氣門的氣門升程，當(dāng)對(duì)該可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的致動(dòng)器發(fā)生故障時(shí)，利用默認(rèn)機(jī)構(gòu)的施力部件對(duì)所述控制軸在一方向上施力，從而將所述氣門升程控制在預(yù)定值以下或者預(yù)定值以上，其中，支軸將所述施力部件支撐為擺動(dòng)自如，該支軸從所述控制軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，所述施力部件是中間部被所述支軸樞轉(zhuǎn)支撐為擺動(dòng)自如的杠桿，所述杠桿的一端部被彈簧施力，而另一端部與控制軸的被驅(qū)動(dòng)部抵接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器具有設(shè)置在控制軸上的從動(dòng)齒輪和與該從動(dòng)齒輪的下部嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，將所述杠桿的支軸配置為，在氣缸軸線方向上比所述驅(qū)動(dòng)齒輪靠近下方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，所述致動(dòng)器具有設(shè)置在控制軸上的從動(dòng)齒輪和與該從動(dòng)齒輪的下部嚙合的驅(qū)動(dòng)齒輪，將所述杠桿的支軸配置為，在氣缸軸線方向上比所述驅(qū)動(dòng)齒輪靠近下方。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，棒狀的彈簧導(dǎo)向件對(duì)所述彈簧的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向，所述杠桿的一端部可滑動(dòng)地卡合在所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，棒狀的彈簧導(dǎo)向件對(duì)所述彈簧的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向，所述杠桿的一端部可滑動(dòng)地卡合在所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，棒狀的彈簧導(dǎo)向件對(duì)所述彈簧的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向，所述杠桿的一端部可滑動(dòng)地卡合在所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的至少一側(cè)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的至少一側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的至少一側(cè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，一對(duì)所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的兩側(cè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，一對(duì)所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的兩側(cè)。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，一對(duì)所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件設(shè)置在驅(qū)動(dòng)所述控制軸的驅(qū)動(dòng)軸的兩側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，并且所述從動(dòng)齒輪的至少一部分配置在所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，并且所述從動(dòng)齒輪的至少一部分配置在所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，并且所述從動(dòng)齒輪的至少一部分配置在所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，其特征在于，沿所述控制軸的軸向觀察，所述從動(dòng)齒輪的至少一部分與所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件重疊，并且所述從動(dòng)齒輪的至少一部分配置在所述一對(duì)棒狀的彈簧導(dǎo)向件之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可變氣門傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用致動(dòng)器的默認(rèn)裝置，當(dāng)可變氣門機(jī)構(gòu)的致動(dòng)器(24)發(fā)生故障時(shí)，利用螺旋彈簧(75)的彈力對(duì)繞支軸(72)樞轉(zhuǎn)支撐的杠桿(73)的被按壓部(73b)施加彈力，從而利用杠桿(73)的凸輪部(73c)按壓臂部(85)以使控制軸(69)向一方向旋轉(zhuǎn)，于是使氣門升程抑制在預(yù)定值以下，由于支軸(72)將默認(rèn)機(jī)構(gòu)(60)的杠桿(73)支撐為擺動(dòng)自如，且該支軸(72)配置在從控制軸(69)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線偏離的位置，所以與將支軸(72)和控制軸(69)同軸配置的情況相比，能夠從杠桿(73)向控制軸(69)輸入大的施力，從而能夠可靠地將氣門升程抑制在預(yù)定值以下。
文檔編號(hào)F01L13/00GK101025100SQ200710007048
公開日2007年8月29日 申請(qǐng)日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月22日
發(fā)明者堤理永, 丸山茂 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社