內燃機的可變氣門機構的制作方法

本發明涉及對內燃機的氣門進行驅動并根據內燃機的運轉狀況而改變其驅動狀態的可變氣門機構。

背景技術：

在可變氣門機構中，有本申請的申請人開發的如圖9所示的以往例(專利文獻1等)的可變氣門機構組90。該可變氣門機構組90按照每個內燃機的各個氣缸6、6…而具備可變氣門機構90B、90B…。

并且，各個可變氣門機構90B具備在同一軸線上可擺動地設置的輸入部件92和輸出部件93、93。并且，當輸入部件92被凸輪驅動時，利用輸出部件93、93驅動氣門7、7。

另外，各個可變氣門機構90B具備與輸入部件92和輸出部件93、93卡合的滑動件94。并且，當滑動件94相對于輸入部件92和輸出部件93、93沿軸線方向p、q相對位移時，輸出部件93、93通過所述卡合而相對于輸入部件92沿擺動方向相對轉動。

并且，該可變氣門機構組90具備位移裝置96。通過用該位移裝置96使各個可變氣門機構90B、90B…的滑動件94、94…沿軸線方向p、q一齊位移，從而進行所述相對位移和所述相對轉動，來使各個氣缸6、6…的氣門7、7…的提升量增加或減少。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001－263015號公報

技術實現要素：

發明要解決的課題

但是，由于該可變氣門機構組90利用位移裝置96使各個可變氣門機構90B、90B…的滑動件94、94…沿軸線方向p、q一齊位移，所以無法單獨地控制各個可變氣門機構90B。因此，不能僅使規定的氣缸6停止。但是，為了燃油效率和發動機性能的進一步提高，希望能夠僅使規定的氣缸停止。

因此，本發明目的在于能夠僅使規定的氣缸停止。

用于解決課題的手段

為了達成上述目的，本發明的內燃機的可變氣門機構如下地構成。即，具備在同一軸線上可擺動地設置的輸入部件和輸出部件，并構成為當輸入部件被凸輪驅動時，用輸出部件來驅動氣門，具備與輸入部件和輸出部件卡合的滑動件，并構成為當滑動件相對于輸入部件和輸出部件沿所述軸線的長度方向即軸線方向相對位移時，輸出部件利用所述卡合而相對于輸入部件沿擺動方向相對轉動，具備使滑動件位移的位移裝置，通過用位移裝置使滑動件沿作為軸線方向的一個方向的增加用方向位移，從而使所述相對位移和所述相對轉動分別沿一個方向，來使氣門的提升量增加；通過用位移裝置使滑動件沿作為軸線方向的另一個方向的減少用方向位移，從而使所述相對位移和所述相對轉動分別沿另一個方向，來使氣門的提升量減少，當滑動件到達比規定的分界位置靠增加用方向側的通常區間時，成為可變狀態，可變狀態是指如下狀態——即使滑動件沿軸線方向位移，輸入部件和輸出部件也不與其一起沿軸線方向位移，由此，進行所述相對位移和所述相對轉動，氣門的提升量被改變的狀態，當滑動件到達比所述分界位置靠減少用方向側的空走區間時，成為提升保持狀態，提升保持狀態是指如下狀態——當滑動件沿軸線方向位移時，輸入部件和輸出部件也與其一起沿軸線方向位移，由此，不進行所述相對位移和所述相對轉動，氣門的提升量被保持的狀態。

將這樣的本發明的可變氣門機構與以往例的可變氣門機構組合，用本發明的可變氣門機構驅動規定的氣缸以外的氣缸，用以往例的可變氣門機構驅動規定的氣缸，這樣的話，能夠僅使規定的氣缸停止。作為其具體形態，例示如下所示的可變氣門機構組。

即，按照內燃機的各個氣缸中的每個具備可變氣門機構，各個可變氣門機構具備在同一軸線上可擺動地設置的輸入部件和輸出部件，并構成為當輸入部件被凸輪驅動時，用輸出部件來驅動氣門，各個可變氣門機構具備與輸入部件和輸出部件卡合的滑動件，并構成為當滑動件相對于輸入部件和輸出部件沿所述軸線的長度方向即軸線方向相對位移時，輸出部件利用所述卡合而相對于輸入部件沿擺動方向相對轉動，具備使各個可變氣門機構的各個滑動件一齊位移的位移裝置，通過用位移裝置使各個滑動件沿作為軸線方向的一個方向的增加用方向一齊位移，從而使所述相對位移和所述相對轉動分別沿一個方向，來使氣門的提升量增加；通過用位移裝置使各個滑動件沿作為軸線方向的另一個方向的減少用方向一齊位移，從而使所述相對位移和所述相對轉動分別沿另一個方向，來使氣門的提升量減少，在可變氣門機構中，有針對規定的氣缸以外的氣缸而設置的第一可變氣門機構、以及針對所述規定的氣缸而設置的第二可變氣門機構，當滑動件到達比規定的分界位置靠增加用方向側的通常區間時，第一可變氣門機構成為可變狀態，可變狀態是指如下狀態——即使滑動件沿軸線方向位移，輸入部件和輸出部件也不與其一起沿軸線方向位移，由此，進行所述相對位移和所述相對轉動，氣門的提升量被改變的狀態；當滑動件到達比所述分界位置靠減少用方向側的空走區間時，第一可變氣門機構成為提升保持狀態，提升保持狀態是指如下狀態——當滑動件沿軸線方向位移時，輸入部件和輸出部件也與其一起沿軸線方向位移，由此，不進行所述相對位移和所述相對轉動，氣門的提升量被保持的狀態，當滑動件到達通常區間和空走區間中的任一方的區間時，第二可變氣門機構都成為可變狀態，通過用位移裝置將各個滑動件配置于通常區間，從而成為第一和第二可變氣門機構都成為可變狀態的通常狀態，通過用位移裝置將各個滑動件配置于空走區間內的第二可變氣門機構的提升量為零的減缸區間，從而成為第一可變氣門機構驅動氣門，第二可變氣門機構不驅動氣門的減缸狀態。

發明的效果

根據本發明，能夠僅使規定的氣缸停止。

附圖說明

圖1是表示實施例的可變氣門機構組的立體圖。

圖2是表示該氣門機構組的第一可變氣門機構的立體圖。

圖3表示第一可變氣門機構，圖3a是側視剖視圖(圖3b中所示的IIIa－IIIa剖視圖)，圖3b是主視剖視圖(圖3a中所示的IIIb－IIIb剖視圖)。

圖4是表示該氣門機構組的第二可變氣門機構的立體圖。

圖5是表示在該氣門機構組中，將滑動件配置于通常區間或分界位置時的主視剖視圖，詳細地說，圖5a是表示使滑動件在通常區間內沿增加用方向位移時的主視剖視圖，圖5b是使滑動件在通常區間內沿減少用方向位移并位移到分界位置時的主視剖視圖。

圖6是表示在該氣門機構組中，將滑動件配置于空走區間或分界位置時的主視剖視圖，詳細地說，圖6b是表示使滑動件在空走區間內沿增加用方向位移并位移到分界位置時的主視剖視圖，圖6c是表示使滑動件在空走區間內沿減少用方向位移并使第二可變氣門機構的提升量為零時的主視剖視圖。

圖7是表示該氣門機構組的提升量的變化的曲線圖，詳細地說，圖7a是表示圖5a的狀態下的提升量的曲線圖，圖7b是表示圖5b和圖6b的狀態下的提升量的曲線圖，圖7c是表示圖6c的狀態下的提升量的曲線圖。

圖8是表示變更例的可變氣門機構組的第一可變氣門機構的側視剖視圖。

圖9是表示以往例的可變氣門機構組的立體圖。

具體實施方式

本發明的可變氣門機構(第一可變氣門機構)的具體的形態沒有特別的限定，但例示以下的i、ii的形態。不過，從容易實施這一點上看，優選ii的形態。

[i]的形態是：可變氣門機構具備支承軸，輸入部件和輸出部件可擺動地被支承于支承軸上，即使滑動件沿軸線方向位移，該支承軸也不與其一起沿軸線方向位移。另外，可變狀態是指，即使滑動件相對于支承軸沿軸線方向位移，輸入部件和輸出部件也不與其一起沿軸線方向位移的狀態。另外，提升保持狀態是指，當滑動件相對于支承軸沿軸線方向位移時，輸入部件和輸出部件也與其一起沿軸線方向位移的狀態。

[ii]的形態是：可變氣門機構具備支承軸，輸入部件和輸出部件以與支承軸一起沿軸線方向位移的形式被可擺動地支承于支承軸。另外，可變狀態是指，即使滑動件沿軸線方向位移，支承軸也不與其一起沿軸線方向位移的狀態。另外，提升保持狀態是指，當滑動件沿軸線方向位移時，支承軸也與其一起沿軸線方向位移的狀態。

作為上述ii的更具體的形態，例示以下的形態。即，支承軸是管狀的軸，具備從內周面貫通至外周面的沿軸線方向延伸的長孔。并且，設置有將支承軸向增加用方向施力的彈簧。并且，位移裝置具備插入支承軸的內側的控制軸。并且，滑動件以經由通過長孔而延伸的卡合銷與控制軸一起沿軸線方向位移的形式卡合于控制軸。并且，可變狀態是指，支承軸由于彈簧的施力而配置于規定的基本位置，即使用控制軸經由卡合銷使滑動件沿軸線方向位移，卡合銷也不與長孔的減少用方向側的內端面抵接的狀態。并且，提升保持狀態是指，卡合銷通過與所述內端面抵接并進行推壓，從而支承軸克服所述施力而配置于比所述基本位置靠減少用方向側的位移用區間，即使用控制軸經由卡合銷使滑動件沿軸線方向位移，所述內端面也會由于所述施力而被卡合銷持續施力的狀態。

輸入部件和輸出部件與滑動件的卡合沒有特別的限定，例示以下1～3的形態。

[1]輸入部件與滑動件通過隨著往增加用方向去而往擺動方向的一個方向去的、朝一個方向扭轉的螺旋花鍵的嚙合而卡合。并且，輸出部件與滑動件通過隨著往減少用方向去而往擺動方向的所述一個方向去的、朝另一個方向扭轉的螺旋花鍵的嚙合而卡合。

[2]輸入部件和輸出部件中的一方與滑動件通過沿軸線方向筆直地延伸的直花鍵的嚙合而卡合。并且，輸入部件和輸出部件中的另一方與滑動件通過隨著往軸線方向的一個方向去而往擺動方向的一個方向去的螺旋花鍵的嚙合而卡合。

[3]輸入部件和輸出部件中的一方與滑動件通過沿軸線方向筆直地延伸的直花鍵的嚙合而卡合。并且，輸入部件和輸出部件中的另一方具備隨著往軸線方向的一個方向去而往擺動方向的一個方向去的傾斜面，滑動件與該傾斜面抵接。

接下來，示出本發明的實施例。但是，本發明不被實施例的結構所限定，而是能夠在不脫離發明的主旨的范圍內進行適當的變更和具體化。

實施例

圖1～圖7所示的實施例的可變氣門機構組1是用于對內燃機所具備的多個氣缸6A、6B…的各個氣門7、7…進行驅動的機構。對于各個氣門7、7…，安裝有未圖示的、沿將氣門7封閉的方向施力的氣門彈簧。該可變氣門機構組1具備第一可變氣門機構1A、1A和第二可變氣門機構1B、1B。

[第一可變氣門機構1A]

圖2、圖3等所示的第一可變氣門機構1A、1A針對規定的氣缸6B、6B以外的氣缸6A、6A而設置，與內燃機的運轉狀況相應地改變氣門的提升量和作用角(以下稱為“提升量等”)。該第一可變氣門機構1A具備凸輪10、輸入部件20、輸出部件30、滑動件40、支承軸50和位移裝置60。此外，以下，將支承軸50的長度方向稱為軸線方向p、q，將該軸線方向p、q中的一方稱為增加用方向p，將另一方稱為減少用方向q。

{凸輪10}

凸輪10突出設置于沿軸線方向p、q延伸的凸輪軸18上。該凸輪軸18是第一和第二可變氣門機構1A、1B…共同的軸。該凸輪軸18以將沿軸線方向p、q空出間隔地并列設置于內燃機的缸蓋的多個凸輪殼體9、9…沿軸線方向p、q貫通的形式被支承。該凸輪軸18隨著內燃機的旋轉而旋轉，具體來說，內燃機每旋轉兩圈，凸輪軸18旋轉一圈。并且，各個凸輪10具備剖面形狀為圓形的基圓部11和從基圓部11突出的突出部12。

{輸入部件20}

輸入部件20通過在與支承軸50之間隔著滑動件40地外嵌于支承軸50，從而可擺動地被支承。并且，被凸輪10驅動而擺動。

詳細來說，該輸入部件20在內周面具備隨著往增加用方向p去而往擺動方向的一個方向(提升方向)去的、朝一個方向扭轉的輸入部側螺旋花鍵24。另外，在前端部具備與凸輪10抵接的滾子21。另外，在后端部具備突起22。空轉機構29與該突起22抵接。該空轉機構29是通過將輸入部件20的突起22向擺動方向的另一個方向(返回方向)施力從而將滾子21向凸輪10施力來使其隨動的機構。該空轉機構29包含主體29a、挺桿29c、以及安裝于它們之間的空轉彈簧29b而構成。

{輸出部件30}

輸出部件30、30由設置于比輸入部件20靠增加用方向p側的一方的輸出部件30和設置于比輸入部件20靠減少用方向q側的另一方的輸出部件30構成。并且，這些輸出部件30、30通過在與支承軸50之間隔著滑動件40地外嵌于支承軸50，從而可擺動地被支承于與輸入部件20相同的軸線上。并且，當輸入部件20被凸輪10驅動時，與其一起擺動并驅動氣門7、7。

詳細地說，各個輸出部件30在內周面具備隨著往減少用方向q去而往擺動方向的一個方向(提升方向)去的、朝另一個方向扭轉的輸出部側螺旋花鍵34。另外，在前端部具備推壓氣門7的突出部33。用該突出部33經由搖臂38來驅動氣門7。該搖臂38由間隙調節器39可擺動地支承。并且，在各個輸出部件30的、與輸入部件20側相反的一側的端部，與輸出部件30的主體不同地另外具備端板35。

{滑動件40}

滑動件40是圓筒狀的部件，以被允許沿軸線方向p、q相對位移并且也被允許沿周向相對擺動的形式外嵌于支承軸50。并且，在該滑動件40的內周面凹設有沿周向(擺動方向)延伸的卡合槽46。

并且，在滑動件40上外嵌著輸入部件20和輸出部件30、30，通過螺旋花鍵的嚙合而與它們卡合。具體來說，滑動件40在外周面上具備與輸入部側螺旋花鍵24嚙合的輸入用螺旋花鍵42、以及與輸出部側螺旋花鍵34、34嚙合的輸出用螺旋花鍵43、43。因此，當滑動件40相對于輸入部件20和輸出部件30、30沿軸線方向p、q相對位移時，輸出部件30、30通過與滑動件40的螺旋花鍵的嚙合而相對于輸入部件20沿擺動方向相對轉動。

{支承軸50}

支承軸50是第一和第二可變氣門機構1A、1B…共同的管狀的軸。該支承軸50以沿軸線方向p、q貫通多個凸輪殼體9、9…的形式，沿軸線方向p、q可位移地被支承。并且，如前面所述，將各個可變氣門機構1A、1B…的輸入部件20和輸出部件30、30經由滑動件40可擺動地支承。

并且，在減少用方向q側的輸出部件30和與其相鄰的凸輪殼體9之間安裝有彈簧52。該彈簧52通過將減少用方向q側的輸出部件30的端面(端板35)沿增加用方向p施力，從而對輸入部件20和輸出部件30、30沿增加用方向p施力。

另外，在增加用方向p側的輸出部件30和與其相鄰的凸輪殼體9之間設置有接受部件53。該接受部件53是C形環，通過與凹設于支承軸50的外周面的沿周向延伸的嵌合槽54嵌合，從而以與支承軸50一起沿軸線方向p、q位移的形式被安裝。增加用方向p側的輸出部件30的端面(端板35)被彈簧52向該接受部件53施力。

因此，利用這些彈簧52和接受部件53，輸入部件20和輸出部件30、30以與支承軸50一起沿軸線方向p、q位移的形式卡合于支承軸50。

此外，彈簧52經由輸入部件20和輸出部件30、30以及接受部件53將支承軸50向增加用方向p施力。并且，與接受部件53相鄰的凸輪殼體9成為止動件，該止動件通過與接受部件53抵接，從而阻止支承軸50超過規定的基本位置O向增加用方向p位移。因此，在減少用方向q側不施加外力的狀態下，支承軸50由于彈簧52的施力而配置于基本位置O。另一方面，在減少用方向q側施加了外力的狀態下，由于彈簧52被壓縮，從而配置于比基本位置O靠減少用方向q側的位移用區間V。

另外，該支承軸50按照各個第一和第二可變氣門機構1A、1B…中的每個地具備從內周面貫通至外周面的沿軸線方向p、q延伸的長孔56、56…。

{位移裝置60}

位移裝置60是第一和第二可變氣門機構1A、1B…共同的裝置。該位移裝置60使各個可變氣門機構1A、1B…的各個滑動件40、40…一齊沿軸線方向p、q位移。

具體來說，位移裝置60通過使各個滑動件40、40…沿增加用方向p一齊位移，從而使所述相對位移(滑動件40相對于輸入部件20和輸出部件30、30的沿軸線方向p、q的相對位移)和所述相對轉動(輸出部件30、30相對于輸入部件20的沿擺動方向的相對轉動)分別沿一個方向，使氣門7的提升量等增加。另外，位移裝置60通過使各個滑動件40、40…沿減少用方向q一齊位移，從而使所述相對位移和所述相對轉動分別沿另一個方向，使氣門7、7…的提升量等減少。

詳細地說，該位移裝置60具備使各個滑動件40、40…沿軸線方向p、q一齊位移的控制軸64。該控制軸64設置于支承軸50的內側。在該控制軸64中安裝有通過長孔56而延伸的卡合銷65。該卡合銷65經由襯套66與滑動件40的卡合槽46卡合。由此，滑動件40經由卡合銷65和襯套66，以在軸線方向p、q上一起位移、在周向上允許相對擺動的形式卡合于控制軸64。

{整體結構}

如圖5所示，當用控制軸64將滑動件40配置于比規定的分界位置X靠增加用方向p側的通常區間P時，第一可變氣門機構1A成為可變狀態。在該可變狀態時，由于彈簧52的施力，支承軸50向增加用方向p側的凸輪殼體9被施力而配置于基本位置O。并且，即使用控制軸64經由卡合銷65使滑動件40沿軸線方向p、q位移，卡合銷65也不與長孔56的減少用方向q側的內端面56x抵接。

因此，即使用控制軸64經由卡合銷65使滑動件40沿軸線方向p、q位移，支承軸50以及輸入部件20和輸出部件30也不會與其一起沿軸線方向p、q位移。因此，滑動件40相對于輸入部件20和輸出部件30沿軸線方向p、q相對位移。因此，輸出部件30、30通過與滑動件40的螺旋花鍵的嚙合而相對于輸入部件20沿擺動方向相對轉動。因此，氣門7、7的提升量等被改變。

另一方面，如圖6所示，當用控制軸64將滑動件40配置于比所述分界位置X靠減少用方向q側的空走區間Q時，第一可變氣門機構1A成為提升保持狀態。在該提升保持狀態時，卡合銷65通過與長孔56的所述內端面56x抵接并對其進行推壓，從而支承軸50克服彈簧52的施力而配置于位移用區間V。并且，即使用控制軸64經由卡合銷65使滑動件40沿軸線方向p、q位移，由于彈簧52的施力，長孔56的所述內端面56x也被卡合銷65持續施力。因此，支承軸50與卡合銷65一起沿軸線方向p、q位移。

因此，當用控制軸64經由卡合銷65使滑動件40沿軸線方向p、q位移時，支承軸50以及輸入部件20和輸出部件30也與其一起沿軸線方向p、q位移。因此，滑動件40相對于輸入部件20和輸出部件30在軸線方向p、q上不進行相對位移。因此，輸出部件30、30也不會通過與滑動件40的螺旋花鍵的嚙合而相對于輸入部件20沿擺動方向相對轉動。因此，氣門7、7提升量等被保持。

[第二可變氣門機構1B]

圖4等所示的第二可變氣門機構1B針對規定的氣缸6B、6B而設置。各個第二可變氣門機構1B在如下所示的方面與第一可變氣門機構1A不同，在其它方面與第一可變氣門機構1A相同。

即，不具備彈簧52和接受部件53。并且，各個輸出部件30、30的與輸入部件20相反的一側的端面(端板35、35)與分別相鄰的凸輪殼體9、9(直接或經由墊片)抵接。因此，即使支承軸50與控制軸64一起沿軸線方向p、q位移，輸入部件20和輸出部件30、30也不會與其一起沿軸線方向p、q位移。

因此，無論是如圖5所示地將滑動件40配置于通常區間P，還是如圖6所示地將滑動件40配置于空走區間Q，第二可變氣門機構1B都成為可變狀態。只不過，將滑動件40配置于空走區間Q時的可變狀態與上述的可變狀態的機制稍有不同。即，在配置于該空走區間Q時的可變狀態下，當用控制軸64經由卡合銷65使滑動件40沿軸線方向p、q位移時，雖然支承軸50與其一起沿軸線方向p、q位移，但輸入部件20和輸出部件30不與它們一起沿軸線方向p、q位移，由此，進行所述相對位移和所述相對轉動，氣門的提升量等被改變。

[可變氣門機構組1]

具備以上所示的第一和第二可變氣門機構1A、1B的可變氣門機構組1按照如下，切換各個氣缸6A、6B…的氣門7、7…的驅動狀態。

即，如圖5a所示，通過用控制軸64將各個滑動件40、40…配置于通常區間P、P…，從而成為通常狀態。該通常狀態如圖7a所示，是第一和第二可變氣門機構1A、1B…都成為可變狀態的狀態。

另一方面，如圖6c所示，通過用控制軸64將各個滑動件40、40…配置于空走區間Q、Q…內的各個第二可變氣門機構1B、1B的提升量為零的減缸區間Qo，從而成為減缸狀態。該減缸狀態如圖7c所示，是第一可變氣門機構1A、1A驅動氣門7、7…而第二可變氣門機構1B、1B不驅動氣門7、7…的狀態。此外，空走區間Q內的、分界位置X與減缸區間Qo之間的區間是不會主動地使滑動件40、40…停止的通過用區間Qt。

根據本實施例的可變氣門機構組1，通過成為上述的減缸狀態，從而能夠僅使規定的氣缸6B、6B(第二可變氣門機構1B、1B)停止。

此外，本實施例也能夠像例如以下的變更例那樣來實施。

[變更例]如圖8所示，也可以將第二接受部件53’以與支承軸50一起沿軸線方向p、q位移的方式安裝于支承軸50。該第二接受部件53’是與減少用方向q側的輸出部件30的端面抵接的部件。此外，也可以用彈簧52對第二接受部件53’施力，而不用彈簧52對減少用方向q側的輸出部件30的端面(端板35)施力。

附圖標記說明

1 可變氣門機構組

1A 第一可變氣門機構

1B 第二可變氣門機構

6A 規定的氣缸以外的氣缸

6B 規定的氣缸

7 氣門

10 凸輪

20 輸入部件

30 輸出部件

40 滑動件

50 支承軸

52 彈簧

56 長孔

56x 長孔的減少用方向側的內端面

60 位移裝置

64 控制軸

65 卡合銷

p 增加用方向(軸線方向的一個方向)

q 減少用方向(軸線方向的另一個方向)

X 分界位置

P 通常區間

Q 空走區間

Qo 減缸區間

O 基本位置

V 位移用區間。