專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
近年來(lái)，已提出和研發(fā)出各種各樣的具有多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)的氣門(mén)操縱裝置，這些機(jī)構(gòu)中的每一個(gè)具有若干運(yùn)動(dòng)傳遞連接件如搖臂、連接臂、連接桿和類(lèi)似物。配置有氣門(mén)操縱裝置的一種這樣的多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)公開(kāi)在日本專(zhuān)利臨時(shí)申請(qǐng)No.2001-55915中(在下文中稱(chēng)為JP2001-55915)。JP2001-55915中所公開(kāi)的氣門(mén)操縱裝置被示范成用于具有連續(xù)可變氣門(mén)動(dòng)作和升程(VEL)控制系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)中，該控制系統(tǒng)可以同時(shí)操縱每個(gè)汽缸中的一對(duì)進(jìn)氣門(mén)。在設(shè)置有JP2001-55915所公開(kāi)的氣門(mén)操縱裝置的多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)中，驅(qū)動(dòng)凸輪固定到驅(qū)動(dòng)軸的外邊緣上，而該驅(qū)動(dòng)軸發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)相同步地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此驅(qū)動(dòng)凸輪的軸線(xiàn)移離驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)。套筒狀凸輪軸共軸線(xiàn)地、可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)軸的外邊緣上。套筒狀凸輪軸與一對(duì)可搖動(dòng)凸輪形成一體，而這些可搖動(dòng)凸輪與相應(yīng)的進(jìn)氣門(mén)相連接。輸入扭矩從驅(qū)動(dòng)凸輪(輸出件)通過(guò)多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)傳遞到兩個(gè)可搖動(dòng)凸輪(輸入件)中，從而通過(guò)一對(duì)氣門(mén)挺桿打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)。多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)至少包括搖臂、連接臂和連接桿。搖臂設(shè)置在可搖動(dòng)凸輪的上方并且可搖動(dòng)地支撐在偏心凸輪(圓柱形凸輪)上，而該偏心凸輪的軸移離它的幾何中心。連接臂在一端可旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)凸輪上，而在另一端上可旋轉(zhuǎn)地連接到搖臂的一端上。連接桿在一端上可旋轉(zhuǎn)地連接到搖臂的另一端上，并且在另一端上可旋轉(zhuǎn)地連接到一個(gè)可搖動(dòng)凸輪的凸輪凸起部分的頂端上。在JP2001-55915的氣門(mén)操縱裝置中，若干滾針軸承滾子交錯(cuò)在連接臂的驅(qū)動(dòng)凸輪保持孔的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面之間，從而確保連接臂和驅(qū)動(dòng)凸輪之間的平穩(wěn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。為了提供氣門(mén)操縱裝置的運(yùn)動(dòng)零件的潤(rùn)滑油供給管路，因此形成了各種各樣的油孔和通道。例如，徑向油孔以這樣的方式形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中，以致與形成在驅(qū)動(dòng)軸中的軸向油通道相連通。徑向延伸的油通道形成在連接臂中，以致連接臂油通道在最內(nèi)端處通過(guò)連接臂的驅(qū)動(dòng)凸輪保持孔的內(nèi)邊緣壁表面通到位于連接臂的內(nèi)邊緣和驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣之間的間隙中，并且在最外端處也通到轉(zhuǎn)動(dòng)部分中，該轉(zhuǎn)動(dòng)部分連接到搖臂上，換句話(huà)說(shuō)，位于搖臂連接銷(xiāo)的外邊緣和連接臂銷(xiāo)孔的內(nèi)邊緣之間的間隙。就上述潤(rùn)滑油供給管路而言，潤(rùn)滑油通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸的軸向油通道、經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)凸輪的徑向油孔供給到位于滾針軸承滾子之間的空間中，然后通過(guò)連接臂油通道供給到可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接的部分中(位于搖臂連接銷(xiāo)的外邊緣和連接臂銷(xiāo)孔的內(nèi)邊緣之間的間隙)，從而實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑目的。

發(fā)明內(nèi)容
但是，在JP2001-55915所公開(kāi)的氣門(mén)操縱裝置的潤(rùn)滑油供給管路中，由于使用了若干滾針軸承滾子交錯(cuò)在連接臂的驅(qū)動(dòng)凸輪保持孔的內(nèi)邊緣和驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣之間，因此潤(rùn)滑油(該潤(rùn)滑油從驅(qū)動(dòng)軸的軸向油通道通過(guò)驅(qū)動(dòng)凸輪的徑向油孔輸送到滾針軸承滾子之間的周?chē)?，并且粘附到滾針軸承滾子的外邊緣表面中，而這些滾子相互接觸)趨于沿著驅(qū)動(dòng)凸輪的相反軸向出來(lái)。尤其地，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)時(shí)或者在初始工作期間，或者在冷天氣下進(jìn)行起動(dòng)期間，以致在滾針軸承滾子開(kāi)始進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)潤(rùn)滑油不能流動(dòng)(channel)時(shí)，滾針軸承滾子趨于切斷(cut out)潤(rùn)滑油的流動(dòng)(channel)。這導(dǎo)致明顯沒(méi)有潤(rùn)滑油供給到連接臂油通道中，即明顯缺少潤(rùn)滑油供給到位于搖臂連接銷(xiāo)的外邊緣和連接臂銷(xiāo)孔的內(nèi)邊緣之間的間隙中，因此降低了潤(rùn)滑性能。在JP2001-55915所公開(kāi)的氣門(mén)操縱裝置的潤(rùn)滑油供給管路中，連接臂油通道形成為垂直于驅(qū)動(dòng)軸軸向油通道的徑向油通道。換句話(huà)說(shuō)，連接臂油通道沿著垂直方向形成。因此，即使在小量潤(rùn)滑油流入到連接臂油通道中時(shí)，由于潤(rùn)滑油的自重而也存在潤(rùn)滑油流回到位于兩個(gè)鄰近滾針軸承滾子之間的空間中的增大趨勢(shì)。這導(dǎo)致位于搖臂連接銷(xiāo)的外邊緣和連接臂銷(xiāo)孔的內(nèi)邊緣之間的間隙中的潤(rùn)滑油更加缺少。因此，希望提供一種改進(jìn)的潤(rùn)滑油供給裝置，借助該裝置，可以實(shí)現(xiàn)提高潤(rùn)滑性能，并且可以確保運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)并且減少每個(gè)連接件的磨損，而在兩個(gè)鄰近運(yùn)動(dòng)連接件之間不需要增加滾針軸承，其中這些連接件構(gòu)成了安裝在氣門(mén)操縱裝置中的多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)。
相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供一種內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)操縱裝置，該裝置可以確保提高氣門(mén)操縱機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)零件如驅(qū)動(dòng)凸輪、連接臂、搖臂和類(lèi)似裝置的潤(rùn)滑性能(充分地潤(rùn)滑，潤(rùn)滑油保持性能，更加有效的潤(rùn)滑，在發(fā)動(dòng)機(jī)重新起動(dòng)期間進(jìn)行快速潤(rùn)滑油供給)。
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述和其它目的，用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)操縱裝置包括驅(qū)動(dòng)軸，它具有形成于其中的油通道；驅(qū)動(dòng)凸輪，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸的外邊緣上，并且它的軸線(xiàn)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)是偏心的；連接臂，它在一端上形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面上；搖臂，它具有第一臂部分和第二臂部分，其中，第一臂部分通過(guò)位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分可旋轉(zhuǎn)地安裝到連接臂的另一端上，通過(guò)第二臂部分，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)借助搖臂的搖動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉；潤(rùn)滑系統(tǒng)，它包括第一連通通道和第二連通通道，其中第一連通通道形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端連通形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道，而第二連通通道形成在連接臂中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端通到連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面中，從而與第一連通通道的第二開(kāi)口端產(chǎn)生合適的流體連通，并且該第二連通通道具有第二開(kāi)口端，該第二開(kāi)口端通到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中；及間隙，它位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面和連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面之間，在驅(qū)動(dòng)凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，該間隙形成為除了最大負(fù)荷區(qū)域之外的新月形間隙。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)操縱裝置包括驅(qū)動(dòng)軸，它具有形成于其中的油通道；驅(qū)動(dòng)凸輪，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸的外邊緣上，并且它的軸線(xiàn)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)是偏心的；連接臂，它在一端上形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面上；搖臂，它具有第一臂部分和第二臂部分，其中，第一臂部分通過(guò)位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分可旋轉(zhuǎn)地安裝到連接臂的另一端上，通過(guò)第二臂部分，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)借助搖臂的搖動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉；潤(rùn)滑系統(tǒng)，它包括第一連通通道和第二連通通道，其中第一連通通道形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端連通形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道，而第二連通通道形成在連接臂中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端通到連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面中，從而與第一連通通道的第二開(kāi)口端產(chǎn)生合適的流體連通，并且該第二連通通道具有第二開(kāi)口端，該第二開(kāi)口端通到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中，驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面與連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面直接處于滑動(dòng)接觸之中，借助驅(qū)動(dòng)凸輪在連接臂的孔內(nèi)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的搖動(dòng)泵送作用，使從油通道通過(guò)第一連通通道供給到位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面和連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面之間的間隙中的潤(rùn)滑油被迫供給到第二連通通道中。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，用來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)操縱裝置包括驅(qū)動(dòng)軸，它具有形成于其中的油通道；驅(qū)動(dòng)凸輪，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸的外邊緣上，并且它的軸線(xiàn)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)是偏心的；連接臂，它在一端上形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面上；搖臂，它具有第一臂部分和第二臂部分，其中，第一臂部分通過(guò)位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分可旋轉(zhuǎn)地安裝到連接臂的另一端上，通過(guò)第二臂部分，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)借助搖臂的搖動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉；潤(rùn)滑系統(tǒng)，它包括第一連通通道裝置和第二連通通道裝置，其中第一連通通道裝置形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端連通形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道，以潤(rùn)滑位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面和連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面之間的間隙，而第二連通通道裝置形成在連接臂中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端通到連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面中，從而與第一連通通道裝置的第二開(kāi)口端產(chǎn)生合適的流體連通，并且該第二連通通道裝置具有第二開(kāi)口端，該第二開(kāi)口端通到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中，以潤(rùn)滑位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分，驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面與連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面直接處于滑動(dòng)接觸之中，借助驅(qū)動(dòng)凸輪在連接臂的孔內(nèi)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的搖動(dòng)泵送作用，使從油通道通過(guò)第一連通通道裝置供給到位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外邊緣表面和連接臂的孔的內(nèi)邊緣表面之間的間隙中的潤(rùn)滑油被迫供給到第二連通通道裝置中。
參照附圖，從下面的描述中可以理解本發(fā)明的其它目的和特征。
附圖的簡(jiǎn)短描述

圖1是縱向剖視圖，它示出了具有改進(jìn)潤(rùn)滑系統(tǒng)的氣門(mén)操縱裝置的圖2是解釋性的橫剖視圖，它示出了阻止流體連通的狀態(tài)(或者沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪的旋轉(zhuǎn)位置)，在這種狀態(tài)中，第一和第二連通通道之間的流體連通被堵塞了。
圖3是解釋性的橫剖視圖，它示出了形成流體連通的狀態(tài)(或者對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪的旋轉(zhuǎn)位置)，在這種狀態(tài)中，在第一和第二連通通道之間形成了流體連通。
圖4是縱向剖視圖，它示出了處于圖3所示形成流體連通狀態(tài)(或者處于對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)位置上)下的這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置的主要部分即驅(qū)動(dòng)凸輪、連接臂和搖臂之間的機(jī)械連接部分。
圖5是透視圖，它示出了這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置。
圖6是平面視圖，它示出了這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在參照附圖，尤其參照?qǐng)D1，該實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置被示范成用于這樣內(nèi)燃機(jī)中該內(nèi)燃機(jī)具有連續(xù)可變氣門(mén)動(dòng)作和升程(VEL)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)可以同時(shí)操縱每個(gè)氣缸的一對(duì)進(jìn)氣門(mén)2、2，并且根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況，連續(xù)改變每個(gè)進(jìn)氣閥2、2的工作角度(或者提升時(shí)間)和氣門(mén)升程(氣門(mén)提升高度)。如圖1、5和6所示，這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置包括進(jìn)氣門(mén)2、2，它們通過(guò)相應(yīng)氣門(mén)導(dǎo)向器(未示出)可滑動(dòng)地安裝在缸蓋1(參見(jiàn)圖5)；圓柱形中空驅(qū)動(dòng)軸3，它沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向進(jìn)行延伸，并用作凸輪軸支撐；套筒狀凸輪軸4，它可旋轉(zhuǎn)地、共軸線(xiàn)地支撐在驅(qū)動(dòng)軸3的外邊緣表面3a上，并且為每個(gè)獨(dú)自的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸而設(shè)置；驅(qū)動(dòng)凸輪5，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸3的合適位置上；相應(yīng)進(jìn)氣門(mén)的一對(duì)氣門(mén)挺桿6、6；一對(duì)可搖動(dòng)凸輪7、7，它們與相應(yīng)的氣門(mén)挺桿6、6進(jìn)行滑動(dòng)接觸，以打開(kāi)和關(guān)閉進(jìn)氣門(mén)2、2；多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)8，通過(guò)它把驅(qū)動(dòng)凸輪5和一個(gè)可搖動(dòng)凸輪7、7相互機(jī)械地連接起來(lái)，以把驅(qū)動(dòng)凸輪5的輸入扭矩(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))轉(zhuǎn)化成每個(gè)進(jìn)氣門(mén)2的上下運(yùn)動(dòng)(每個(gè)可搖動(dòng)凸輪7的搖動(dòng))；及控制機(jī)構(gòu)9，它改變多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)8的初始致動(dòng)位置。
與相應(yīng)進(jìn)氣門(mén)2、2相連的一對(duì)氣門(mén)彈簧10、10中的每一個(gè)可操縱地設(shè)置在缸蓋1上側(cè)的圓柱形孔氣門(mén)彈簧座部分和連接到進(jìn)氣門(mén)桿的頂端上的彈簧承座之間，因此彈簧偏壓迫使相連的進(jìn)氣門(mén)保持關(guān)閉。
驅(qū)動(dòng)軸3沿著發(fā)動(dòng)機(jī)的縱向進(jìn)行布置。驅(qū)動(dòng)軸3的兩端借助安裝在缸蓋1上的驅(qū)動(dòng)軸支承件(未示出)來(lái)可旋轉(zhuǎn)地支撐。盡管沒(méi)有清楚地示出它，但是從動(dòng)鏈輪固定地連接到驅(qū)動(dòng)軸3的軸端上并且借助正時(shí)鏈(未示出)來(lái)驅(qū)動(dòng)。如從圖5的相應(yīng)視圖中可以看到，驅(qū)動(dòng)軸3與發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的旋轉(zhuǎn)相同時(shí)地沿著箭頭所示的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
分配給每個(gè)獨(dú)自的發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的這些凸輪軸4基本上是圓柱形，以沿著驅(qū)動(dòng)軸3的軸向進(jìn)行延伸。支撐或者安裝孔(軸向通孔或者軸向孔)4b形成在圓柱形中空凸輪軸4上，因此，每個(gè)凸輪軸4可旋轉(zhuǎn)地支撐在上述驅(qū)動(dòng)軸3的外邊緣表面上。每個(gè)凸輪軸4基本上在凸輪軸的中點(diǎn)處與大直徑圓柱形軸頸部分4a形成一體。凸輪軸4的軸頸部分4a借助凸輪支承件(未示出)來(lái)可旋轉(zhuǎn)地支撐。凸輪軸4的軸向孔4b的內(nèi)邊緣表面可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)軸3的外邊緣表面中。
如圖1-6所示，驅(qū)動(dòng)凸輪5基本上是盤(pán)形。驅(qū)動(dòng)凸輪5的一側(cè)與軸向伸出的圓柱形部分5a形成一體(參見(jiàn)圖1-4和6)。借助固定銷(xiāo)11把軸向伸出的圓柱形部分5a固定到驅(qū)動(dòng)軸3的合適位置上使驅(qū)動(dòng)凸輪5固定地連接到驅(qū)動(dòng)軸3上。驅(qū)動(dòng)凸輪5是偏心凸輪。最好如圖2、3和5所看到的一樣，驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b形成為圓形凸輪輪廓線(xiàn)。驅(qū)動(dòng)凸輪5的軸線(xiàn)(幾何中心)Y從驅(qū)動(dòng)軸3的軸線(xiàn)X移動(dòng)一個(gè)預(yù)定的偏心距或者一個(gè)預(yù)定的距離或者預(yù)定的偏離量(參見(jiàn)圖5)。
如圖5所示，每個(gè)可搖動(dòng)凸輪7具有雨滴形狀。可搖動(dòng)凸輪7的基圓部分與凸輪軸4形成一體或者成一體地連接到凸輪軸4上，從而允許可搖動(dòng)凸輪7在驅(qū)動(dòng)軸3的軸線(xiàn)X上進(jìn)行搖動(dòng)?？蓳u動(dòng)凸輪7的凸輪面7c包括基圓表面；圓弧形斜面，它從基圓表面延伸到凸輪凸起部分7a；頂表面，它提供了最大的氣門(mén)升程；及提升表面，借助該提升表面，把斜面和頂表面連接起來(lái)。根據(jù)可搖動(dòng)凸輪7的搖動(dòng)位置，基圓表面、斜面、提升表面和頂表面靠緊在氣門(mén)挺桿6的預(yù)定位置。如圖5和6所示，多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)8包括搖臂13，它布置在驅(qū)動(dòng)凸輪3上；連接臂14，它把搖臂13的一端13a(第一臂部分)機(jī)械地連接到驅(qū)動(dòng)凸輪5上；及連接桿15，把搖臂13的另一端13b(第二臂部分)機(jī)械地連接到一個(gè)可搖動(dòng)凸輪7、7的凸輪凸起部分7a上。
搖臂13形成有軸向延伸的中心孔13c(通孔)。搖臂中心孔13c可旋轉(zhuǎn)地安裝到控制凸輪18的外邊緣中(后面將描述)，從而使搖臂13沿著控制凸輪18的軸線(xiàn)P1上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)(或者搖動(dòng))(參見(jiàn)圖5)。如圖6所看到一的樣，搖臂13具有第一臂部分13a，它沿著第一徑向從軸向中心孔部分處進(jìn)行延伸；及第二臂部分13b，它從軸向中心孔部分沿著第二徑向進(jìn)行延伸，其中第二徑向基本上與第一徑向相反。搖臂13具有軸向延伸的銷(xiāo)19(樞軸)，該銷(xiāo)從第一臂部分13a的左手側(cè)壁表面(參見(jiàn)圖5)沿著軸向伸出。轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)19與搖臂13形成一體。搖臂13也形成有連接銷(xiāo)孔13d，該銷(xiāo)孔13d在第二臂部分13b中鉆出，而連接銷(xiāo)20安裝到該銷(xiāo)孔13d中。即，借助連接銷(xiāo)20，把連接桿15的第一叉形端15a機(jī)械地連接到搖臂13的第二臂部分13b上。
連接臂14包括大直徑環(huán)形部分14a；及小直徑伸出端部14b，它從大直徑環(huán)形部分14a的外邊緣的預(yù)定部分沿著徑向向外地延伸。大直徑環(huán)形部分14a形成有第一安裝孔(或者驅(qū)動(dòng)凸輪保持孔)14c，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b中。另一方面，小直徑伸出端部14b形成有連接銷(xiāo)孔14d(通孔或者第二安裝孔)，其中銷(xiāo)19可旋轉(zhuǎn)地安裝到該孔中。
連接桿15的橫截面基本上是C形(參見(jiàn)圖5和6)，從而平衡了下面的矛盾要求即需要重量輕(緊湊性)和剛性大。連接桿15的第一叉形部分15a通過(guò)連接銷(xiāo)20可旋轉(zhuǎn)地連接到搖臂13的第二臂部分13b上。另一方面，連接桿15的第二叉形部分15b通過(guò)連接銷(xiāo)21可旋轉(zhuǎn)地連接到可搖動(dòng)凸輪7的凸輪凸起部分7a上。
如圖5和6所清楚地示出一樣，控制機(jī)構(gòu)9包括控制軸17，它設(shè)置在驅(qū)動(dòng)軸3上方并且布置成與驅(qū)動(dòng)軸3平行；及控制凸輪18，它用作搖臂13的搖動(dòng)支點(diǎn)并且連接到控制軸17的外邊緣上。控制凸輪18與控制軸17形成一體，因此控制凸輪18(偏心凸輪)固定到控制軸17的外邊緣上?？刂戚S17借助軸承件(未示出)可旋轉(zhuǎn)地支撐在缸蓋1上。借助齒輪傳動(dòng)的直流(DC)馬達(dá)或者電動(dòng)控制軸致動(dòng)器(未示出)，使控制軸17在預(yù)定角度范圍內(nèi)被驅(qū)動(dòng)，以改變多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)8的初始位置?？刂仆馆?8形成為具有圓柱形凸輪輪廓線(xiàn)的偏心凸輪?？刂仆馆?8的軸線(xiàn)(幾何中心)P1從控制軸17的軸線(xiàn)P2移動(dòng)一個(gè)預(yù)定距離。為了能根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況來(lái)確定控制軸17的角度位置，因此響應(yīng)來(lái)自控制軸的控制器或者電子控制單元(常常簡(jiǎn)寫(xiě)成ECU)的控制命令信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)控制軸致動(dòng)器。ECU通常包括微型計(jì)算機(jī)。ECU包括輸入/輸出接口(I/O)、存儲(chǔ)器(RAM、ROM)和微型處理器或者中央處理單元(CPU)。ECU的輸入/輸出接口(I/O)接受來(lái)自各種發(fā)動(dòng)機(jī)/車(chē)輛傳感器如曲柄角傳感器(或者曲軸位置傳感器)、空氣流量計(jì)、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器(或者發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻劑溫度傳感器)和控制軸位置傳感器的輸入信息。曲柄角傳感器被設(shè)置來(lái)把發(fā)動(dòng)機(jī)速度和曲軸的相對(duì)位置通知給ECU?？諝饬髁坑?jì)被設(shè)置來(lái)探測(cè)吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)中的空氣量。發(fā)動(dòng)機(jī)溫度傳感器被設(shè)置來(lái)探測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作溫度?？刂戚S位置傳感器通常由電位計(jì)來(lái)構(gòu)成，該電位計(jì)根據(jù)控制軸17的角度位置產(chǎn)生了電壓信號(hào)。在ECU內(nèi)，中央處理單元(CPU)借助I/O接口可以存取來(lái)自前面所述的發(fā)動(dòng)機(jī)/車(chē)輛傳感器的輸入信息數(shù)據(jù)信號(hào)。ECU的CPU的責(zé)任是執(zhí)行儲(chǔ)存在存儲(chǔ)器的控制軸位置控制程序并且可以執(zhí)行所需要的算術(shù)和邏輯工作，而這些工作是為了通過(guò)控制軸致動(dòng)器(齒輪傳動(dòng)的DC馬達(dá))來(lái)實(shí)現(xiàn)控制軸位置控制而根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況來(lái)確定控制軸17的角度位置所需要的。計(jì)算結(jié)果(算術(shù)計(jì)算結(jié)果)即計(jì)算出的輸出信號(hào)通過(guò)ECU的輸出接口電路輸送到輸出階段即控制軸致動(dòng)器。
這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置的改進(jìn)潤(rùn)滑系統(tǒng)具有潤(rùn)滑油供給管路(它在下文中參照?qǐng)D1-4來(lái)詳細(xì)描述)，以把潤(rùn)滑油供給到位于驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b和連接臂14的第一孔14c的內(nèi)邊緣表面之間的間隙中，并且還把潤(rùn)滑油供給到位于搖臂13的銷(xiāo)19的外邊緣表面和連接臂14的連接銷(xiāo)孔14d(第二孔)的內(nèi)邊緣表面之間的間隙中。
如從圖1的橫截面中所看到的一樣，潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑油供給管路主要包括徑向油孔22；軸向油通道23；及第一和第二連通通道24和25。徑向油孔22(通孔)以這樣的方式形成在基本上位于大直徑圓柱形軸頸部分4a的中間位置處的套筒狀凸輪軸4中，以致沿著垂直于驅(qū)動(dòng)軸3軸向的徑向進(jìn)行延伸。軸向油通道23形成在驅(qū)動(dòng)軸3中。與驅(qū)動(dòng)凸輪5的最薄壁部分相一致的、圓柱形中空驅(qū)動(dòng)軸3的一部分圓周壁形成有徑向鉆孔出的大直徑油通道24a，該通道24a的最內(nèi)部的開(kāi)口端與軸向油通道23相連通。另一方面，驅(qū)動(dòng)凸輪5的最薄壁部分形成有沿徑向鉆出的小直徑油通道24b，該通道24b的最內(nèi)部開(kāi)口端與大直徑油通道24a相連通。如后面所描述的一樣，驅(qū)動(dòng)凸輪5的小直徑徑向油通道24b的最外部開(kāi)口端通過(guò)位于連接臂14的孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙而合適地與第二連通通道25相連通，或者驅(qū)動(dòng)凸輪5的小直徑徑向油通道24b的最外部開(kāi)口端在圖3和4所示的、形成流體連通的情況下直接與第二連通通道25相連通，而在該形成流體連通的情況下，使驅(qū)動(dòng)凸輪5處于對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)位置上，因此第二連通通道25直接與第一連通通道24的小直徑油通道24b相連通。即，如參照?qǐng)D3和4在下文中將詳細(xì)描述的一樣，根據(jù)驅(qū)動(dòng)凸輪5的角度位置，第二連通通道25可選擇地與第一連通通道24的小直徑油通道24b直接相連通。在所示出的實(shí)施例中，驅(qū)動(dòng)凸輪3的大直徑油通道24a的軸線(xiàn)和驅(qū)動(dòng)凸輪5的小直徑油通道24b的軸線(xiàn)相互布置成共軸線(xiàn)。驅(qū)動(dòng)軸3的大直徑徑向油通道24a和驅(qū)動(dòng)凸輪5的小直徑徑向油通道24b構(gòu)造第一連通通道24(參見(jiàn)圖1-3)。第二連通通道25形成在連接臂14中，以使連接臂14的孔14c和連接銷(xiāo)孔14d相互連通(參見(jiàn)圖1-3)。徑向油孔22通過(guò)形成在每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸軸承件中的且與缸蓋潤(rùn)滑油通道相連通的潤(rùn)滑油通道(未示出)與缸蓋潤(rùn)滑油通道相連通。如圖1所清楚地示出一樣，驅(qū)動(dòng)軸3的圓周壁也形成有徑向延伸的輔助潤(rùn)滑油通道26。徑向油孔22通過(guò)輔助徑向油通道26與軸向油通道23相連通。在所示出的實(shí)施例中，徑向油孔22和輔助徑向油通道26相互布置成共軸線(xiàn)。如從圖2和3的橫截面所看到的一樣，沿著線(xiàn)段鉆出或者形成第二連通通道25，而該線(xiàn)段使連接臂14的第一孔14c的中心和連接臂14的連接銷(xiāo)孔(第二孔)的中心相互連接起來(lái)。第二連通通道25的一個(gè)開(kāi)口端25a通到最鄰近連接銷(xiāo)孔(第二孔)14d的、第一孔14c的一部分內(nèi)邊緣壁中，而第二連通通道25的另一開(kāi)口端25b通到最靠近第一孔14c的、連接銷(xiāo)孔(第二孔)14d的一部分內(nèi)邊緣壁中。如從圖1的縱向截面中所看到的一樣，第二連通通道25形成為傾斜的油通道，該通道相對(duì)垂直于驅(qū)動(dòng)軸3軸向的徑向是傾斜的，而該驅(qū)動(dòng)軸3的軸向平行于連接臂14的第一和第二孔14c和14d的兩個(gè)平行軸線(xiàn)。換句話(huà)說(shuō)，傾斜油通道(第二連通通道25)相對(duì)于連接臂14的縱向軸線(xiàn)的方向是傾斜的，并且該傾斜油通道的幾何形狀和縱向橫截面形成為傾斜的圓柱體(參見(jiàn)圖1)。如從示出阻塞流體連通的狀態(tài)(或者未對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)位置)的附圖(圖1和2)和示出了形成流體連通的狀態(tài)(或者對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)位置)的附圖(圖3和4)之間的比較可以知道的一樣，當(dāng)驅(qū)動(dòng)凸輪5設(shè)置在或者處于對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)位置上時(shí)，第二連通通道25的第一開(kāi)口端25a與第一連通通道24的小直徑油通道24b相連通(參見(jiàn)圖3和4)。此外，在這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置中，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下，驅(qū)動(dòng)凸輪5的角度位置被控制成使第一連通通道24的小直徑油通道24b沒(méi)有與第二連通通道25的第一開(kāi)口端25a相對(duì)準(zhǔn)。即，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止的情況下，第二連通通道25的第一開(kāi)口端25a借助驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b來(lái)封閉(參見(jiàn)圖1和2)。
除了前面所述的潤(rùn)滑油供給管路(該管路主要包括徑向油孔22、軸向油通道23及第一和第二連通通道24和25)之外，還提供輔助潤(rùn)滑油供給管路來(lái)潤(rùn)滑搖臂13的軸向中心孔13c的內(nèi)邊緣表面和控制凸輪18的外邊緣表面之間的接觸部分。具體地說(shuō)，輔助潤(rùn)滑油供給管路主要包括軸向油通道30，它形成在控制軸17中；及徑向油孔31，它形成在控制凸輪18中，該控制凸輪18與控制軸17形成一體。
這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置工作如下。
在需要較小氣門(mén)升程控制的低負(fù)荷工作時(shí)，響應(yīng)由ECU所產(chǎn)生的控制信號(hào)并且與適合某較小氣門(mén)升程的控制軸的角位置相一致，借助致動(dòng)器使控制軸17沿著一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其中該某較小氣門(mén)升程根據(jù)目前發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況(低負(fù)荷工作)來(lái)確定?？刂仆馆?8的厚壁部分與控制軸17一起沿著一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此控制凸輪18的軸P1繞著控制軸17的軸線(xiàn)P2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，控制凸輪18(或者控制軸17)被保持在適合于某較小氣門(mén)升程的角度位置上。因此，搖臂13的第一臂部分13a相對(duì)于控制軸17向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)搖臂13的第二臂部分13b向上運(yùn)動(dòng)。第二臂部分13b的向上運(yùn)動(dòng)通過(guò)連接桿15迫使可搖動(dòng)凸輪7的凸輪凸起部分7a向上，因此可搖動(dòng)凸輪7沿著反時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)圖5)。在這些情況下，當(dāng)連接臂14由于驅(qū)動(dòng)凸輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而向上推動(dòng)搖臂13的第一臂部分13a時(shí)，第一臂部分13a的向上推動(dòng)(輸入運(yùn)動(dòng))還通過(guò)搖臂13的第二臂部分13b、連接桿15和可搖動(dòng)凸輪7傳遞到氣門(mén)挺桿6中，但是氣門(mén)挺桿6的提升高度變得相對(duì)較小。氣門(mén)挺桿6的相對(duì)較小提升高度使得進(jìn)氣門(mén)2的氣門(mén)升程較小，因此導(dǎo)致進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)正時(shí)(IVO)被延遲，并且減少了氣門(mén)重疊時(shí)間，而在該氣門(mén)重疊時(shí)間期間，進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的打開(kāi)時(shí)間是重疊的。這有利于在小發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷范圍內(nèi)提高燃油經(jīng)濟(jì)性(較小的燃油消耗)和進(jìn)行穩(wěn)定的發(fā)動(dòng)機(jī)工作(燃燒穩(wěn)定)。
相反，在需要?dú)忾T(mén)升程較大的大負(fù)荷工作中，響應(yīng)與適合某較大氣門(mén)升程的控制軸角位置相一致的控制信號(hào)，借助致動(dòng)器使控制軸17沿著另一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，其中該某較大氣門(mén)升程根據(jù)目前發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況(大負(fù)荷工作)來(lái)確定?？刂仆馆?8的厚壁部分與控制軸17一起沿著另一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，因此控制凸輪18的軸P1繞著控制軸17的軸線(xiàn)P2進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，控制凸輪18(或者控制軸17)被保持在適合于某較大氣門(mén)升程的角度位置上。因此，搖臂13的第一臂部分13a相對(duì)于控制軸17向上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)搖臂13的第二臂部分13b向下運(yùn)動(dòng)。第二臂部分13b的向下運(yùn)動(dòng)通過(guò)連接桿15迫使可搖動(dòng)凸輪7的凸輪凸起部分7a向下，因此可搖動(dòng)凸輪7沿著順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行旋轉(zhuǎn)(參見(jiàn)圖5)。因此，可搖動(dòng)凸輪7、7的凸輪表面7c、7c與氣門(mén)挺桿6、6的相應(yīng)上表面相接觸的接觸部分向著凸輪凸起部分7a、7a進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。在這些情況下，當(dāng)連接臂14由于驅(qū)動(dòng)凸輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而向上推動(dòng)搖臂13的第一臂部分13a時(shí)，每個(gè)氣門(mén)挺桿6的提升高度變得相對(duì)較大。氣門(mén)挺桿6的相對(duì)較大提升高度使得進(jìn)氣門(mén)2的氣門(mén)升程較大，因此導(dǎo)致進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)正時(shí)(IVO)被提前，并且還導(dǎo)致進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉正時(shí)(IVC)被延遲，換句話(huà)說(shuō)，擴(kuò)大了工作角度。這有利于在大發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷范圍內(nèi)提高進(jìn)氣的充氣效率并且使發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出足夠大。
這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置的潤(rùn)滑系統(tǒng)的潤(rùn)滑油供給管路工作如下。
在裝配時(shí)，驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b與連接臂14的孔14c的內(nèi)邊緣表面直接產(chǎn)生滑動(dòng)接觸，而不需要任何滾針軸承滾子。在發(fā)動(dòng)機(jī)的工作期間，潤(rùn)滑油(它通過(guò)凸輪軸4的徑向油孔22和驅(qū)動(dòng)軸3的徑向油通道26供給到驅(qū)動(dòng)軸3的軸向油通道23中)通過(guò)第一連通通道24(即驅(qū)動(dòng)軸3的大直徑油通道24a和驅(qū)動(dòng)凸輪5的小直徑油通道24b)供給到位于連接臂14的孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的空隙中。在驅(qū)動(dòng)凸輪5(偏心凸輪)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)的情況下，假設(shè)驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b和連接臂14的孔14c的內(nèi)邊緣表面之間的間隙增大，具有(i)較窄地隔開(kāi)的、壓力比較高的區(qū)域(軸承表面的最大負(fù)荷或者大負(fù)荷部分的區(qū)域)，該區(qū)域在驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b和第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面之間具有增大的金屬表面接觸；及(ii)新月形的隔開(kāi)較寬的、壓力比較小的區(qū)域(小負(fù)荷或者輕負(fù)荷部分的區(qū)域)，驅(qū)動(dòng)凸輪5的旋轉(zhuǎn)方向的負(fù)荷作用到該區(qū)域中。實(shí)際上，金屬表面接觸借助下面方法來(lái)避免使驅(qū)動(dòng)凸輪(偏心凸輪)5支撐在潤(rùn)滑油(該潤(rùn)滑油存在于隔開(kāi)較窄的、壓力較高的區(qū)域中)的油膜。新月形的隔開(kāi)較寬的、壓力比較小的區(qū)域簡(jiǎn)單地稱(chēng)為“新月形間隙C”。簡(jiǎn)短地說(shuō)，在驅(qū)動(dòng)凸輪5的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，位于驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b和連接臂14的孔14c的內(nèi)邊緣表面之間的間隙空間形成為新月形間隙C。注意，隔開(kāi)較窄的、壓力比較高的區(qū)域由于偏心安裝的驅(qū)動(dòng)凸輪5的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而在周?chē)膺M(jìn)行變化或者偏移。換句話(huà)說(shuō)，新月形間隙C(隔開(kāi)較寬的、壓力比較低的區(qū)域)由于偏心安裝的驅(qū)動(dòng)凸輪5的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而在周?chē)庍M(jìn)行變化或者偏移。在工作期間，這個(gè)實(shí)施例的潤(rùn)滑系統(tǒng)通過(guò)第一連通通道24(驅(qū)動(dòng)軸3的大直徑徑向油通道24a和驅(qū)動(dòng)凸輪5的小直徑徑向油通道24b)連續(xù)地把潤(rùn)滑油供給到軸承表面的小負(fù)荷部分即新月形間隙C中，并且暫時(shí)地保持或者保留在新月形間隙C中。之后，由于偏心安裝的驅(qū)動(dòng)凸輪5進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，因此隔形較窄的、壓力較高的區(qū)域沿著驅(qū)動(dòng)凸輪5的旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行變化或者偏移，以實(shí)現(xiàn)泵送。因此，在驅(qū)動(dòng)凸輪5進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，在新月形間隙C與第二連通通道25的開(kāi)口端25a相連通的時(shí)候，迫使或者泵送新月形間隙C中的足夠量潤(rùn)滑油進(jìn)入到第二連通通道25中。然后，把泵送到第二連通通道25中的潤(rùn)滑油合適地加入到位于搖臂13的銷(xiāo)19的外邊緣表面和第二連接臂孔14d的內(nèi)邊緣表面之間的間隙中。偏心安裝的驅(qū)動(dòng)凸輪5在第一連接臂孔14c內(nèi)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的這種搖動(dòng)泵送作用提高了潤(rùn)滑位于第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙的能力。此外，搖動(dòng)泵送作用可以防止位于第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙的潤(rùn)滑性能被降低。
如從圖3和4中所示的、形成流體連通的狀態(tài)(在這種狀態(tài)中，驅(qū)動(dòng)凸輪5處于對(duì)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)位置上，因此第二連通通道25的第一開(kāi)口端25a與第一連通通道24的小直徑油通道24b相連通)中所知道的一樣，潤(rùn)滑油從第一連通通道24直接供給到第二連通通道25中，因此確保了位于第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙的潤(rùn)滑性能較好。
如上所述，如從圖1的縱向剖視圖中所看到的一樣，第二連通通道25形成為傾斜的油通道，該油通道相對(duì)垂直于驅(qū)動(dòng)軸3軸向的徑向是傾斜的。把第二連通通道25形成為傾斜油通道，這意味著，油通道相對(duì)較長(zhǎng)。即，傾斜鉆出的第二連通通道提高了把潤(rùn)滑油保持或者保留或者儲(chǔ)存在第二連通通道25中的能力。由于提高了潤(rùn)滑油保持能力，因此即使在發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)期間，也可以容易地把暫時(shí)儲(chǔ)存在第二連通通道25中的潤(rùn)滑油供給到位于第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙中。與垂直地鉆出的油通道相比，前述傾斜鉆出的油通道(第二連通通道25)具有相對(duì)較大的整個(gè)內(nèi)圓周壁表面積，換句話(huà)說(shuō)，具有相對(duì)較大的流體流動(dòng)阻力。因此，在潤(rùn)滑油的保持性能方面，傾斜鉆出的油通道(第二連通通道25)優(yōu)于垂直鉆出的油通道。因此，可以防止?jié)櫥蛷牡诙B通通道25流回到位于第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙中，然后，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止之后，防止沿著驅(qū)動(dòng)凸輪5的相反軸向流出。
此外，如從圖1和2的橫剖視圖中所看到的一樣，在發(fā)動(dòng)機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)下，驅(qū)動(dòng)凸輪5的角度位置被控制成使第一連通通道24的小直徑油通道24b不與第二連通通道25的第一開(kāi)口端25a對(duì)準(zhǔn)，并且第二連通通道25的第一開(kāi)口端25a借助驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b來(lái)封閉，以實(shí)現(xiàn)阻止流體連通的情況。因此，可以把潤(rùn)滑油儲(chǔ)存在第二連通通道25中一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間，因此即使在發(fā)動(dòng)機(jī)的重新起動(dòng)期間，也能確保能夠迅速地把潤(rùn)滑油從第二連通通道25供給到位于第一連接臂孔14c的內(nèi)邊緣表面和驅(qū)動(dòng)凸輪5的外邊緣表面5b之間的間隙中。進(jìn)一步提高了潤(rùn)滑系統(tǒng)的總體潤(rùn)滑性能。
此外，在本實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置的潤(rùn)滑系統(tǒng)中，輔助潤(rùn)滑油供給管路(它具有形成在控制軸17中的軸向油通道和形成在控制凸輪18中的徑向油孔31)也用來(lái)潤(rùn)滑位于搖臂13的軸向中心孔13c的內(nèi)邊緣表面和控制凸輪18的外邊緣表面之間的接觸部分，因此提高了位于搖臂13的軸向中心孔13c的內(nèi)邊緣表面和控制凸輪18的外邊緣表面之間的間隙的潤(rùn)滑性能。
在這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置中，采用改進(jìn)后的上述潤(rùn)滑系統(tǒng)，搖臂13可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在控制凸輪(偏心凸輪)18的外邊緣表面上，而該凸輪18偏心地固定到控制軸17的外邊緣上。即，控制軸和控制凸輪被設(shè)置成根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況來(lái)改變搖臂13的位置(搖動(dòng)的中心)。相連的一個(gè)可搖動(dòng)凸輪7、7通過(guò)連接桿15機(jī)械地連接到第二臂部分13b上，以使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)(進(jìn)氣門(mén)2)打開(kāi)和關(guān)閉。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況，搖臂13的搖動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))的中心借助控制和驅(qū)動(dòng)控制軸17和控制凸輪18來(lái)進(jìn)行改變，其結(jié)果是，可搖動(dòng)凸輪7、7相對(duì)于相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)7、7(精確地說(shuō)是相應(yīng)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)挺桿6、6)的滑動(dòng)接觸位置也是可以改變的。在這種方法中，每個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)(每個(gè)進(jìn)氣門(mén)2)的氣門(mén)升程可改變地被控制。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況可改變地控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的氣門(mén)升程，在較小氣門(mén)升程控制期間，這使得發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)重疊可以得到合適地減小地補(bǔ)償，因此，在小負(fù)荷工作時(shí)可以確保提高燃油經(jīng)濟(jì)性(燃油耗較小)和使發(fā)動(dòng)機(jī)工作穩(wěn)定(燃燒穩(wěn)定)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)工作情況可變控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的氣門(mén)升程，在較大氣門(mén)升程的控制期間，還可以使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)(進(jìn)氣門(mén)2)的工作角度(氣門(mén)打開(kāi)時(shí)間)得到合適地增大地補(bǔ)償，因此在大負(fù)荷工作時(shí)，提高了進(jìn)氣的充氣效率，并且確保足夠大的發(fā)動(dòng)機(jī)功率輸出。
在所示出的實(shí)施例中，改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)被應(yīng)用到進(jìn)氣門(mén)側(cè)上。但是應(yīng)該知道，安裝在這個(gè)實(shí)施例的氣門(mén)操縱裝置中的改進(jìn)潤(rùn)滑系統(tǒng)的基本原理也可以應(yīng)用到排氣門(mén)側(cè)上。而且，改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)應(yīng)用于潤(rùn)滑目的，以使具有VEL控制系統(tǒng)的可變氣門(mén)操縱裝置的多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)的連接元件進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。應(yīng)該知道，改進(jìn)的潤(rùn)滑系統(tǒng)的基本原理可以應(yīng)用到這樣的標(biāo)準(zhǔn)氣門(mén)操縱裝置中該裝置沒(méi)有采用可變氣門(mén)正時(shí)控制系統(tǒng)(VTC)和可變氣門(mén)升程系統(tǒng)(VVL)和連續(xù)可變氣門(mén)動(dòng)作和升程控制系統(tǒng)(VEL)。
日本專(zhuān)利申請(qǐng)No.2003-86745(2003年3月27日提交)的全部?jī)?nèi)容在這里引入以作參考。
盡管在上面描述了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該知道，本發(fā)明不局限于這里所示出的和所描述的特殊實(shí)施例，而是在沒(méi)有脫離下面權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍或者精神實(shí)質(zhì)的情況下可以進(jìn)行各種各樣的改變和改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)操縱裝置，它包括驅(qū)動(dòng)軸，它具有形成于其中的油通道；驅(qū)動(dòng)凸輪，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸的外周緣上，并且它的軸線(xiàn)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)是偏心的；連接臂，它在一端上形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面上；搖臂，它具有第一臂部分和第二臂部分，其中，第一臂部分通過(guò)位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分可旋轉(zhuǎn)地安裝到連接臂的另一端上，通過(guò)第二臂部分，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)借助搖臂的搖動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉；潤(rùn)滑系統(tǒng)，它包括(a)第一連通通道，它形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端連通形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道；和(b)第二連通通道，它形成在連接臂中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端通到連接臂的孔的內(nèi)周緣表面中，從而與第一連通通道的第二開(kāi)口端產(chǎn)生合適的流體連通，并且該第二連通通道具有第二開(kāi)口端，該第二開(kāi)口端通到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中；及間隙，它位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面和連接臂的孔的內(nèi)周緣表面之間，在驅(qū)動(dòng)凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間，該間隙形成為除了最大負(fù)荷區(qū)域之外的新月形間隙。
2.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第二連通通道相對(duì)于連接臂的縱向軸線(xiàn)方向形成為傾斜的油通道。
3.如權(quán)利要求2所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第二連通通道的第一開(kāi)口端設(shè)置在基本上關(guān)閉的位置上，在該位置上，在發(fā)動(dòng)機(jī)處于停止?fàn)顟B(tài)時(shí)，第一開(kāi)口端借助驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面基本上關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)凸輪包括盤(pán)形偏心凸輪部分，該部分與驅(qū)動(dòng)軸形成一體，因此驅(qū)動(dòng)凸輪的軸線(xiàn)移離驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)一個(gè)預(yù)定偏移量。
5.如權(quán)利要求4所述的氣門(mén)操縱裝置，還包括固定銷(xiāo)；并且其中驅(qū)動(dòng)凸輪具有圓柱形部分，該圓柱形部分與盤(pán)形偏心凸輪部分形成一體，并且從盤(pán)形偏心凸輪部分的一側(cè)壁上伸出，該圓柱形部分通過(guò)固定銷(xiāo)固定地連接到驅(qū)動(dòng)軸上。
6.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，還包括可搖動(dòng)凸輪，它使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉；及連接桿，它把搖臂的第二臂部分機(jī)械地連接到可搖動(dòng)凸輪上；并且其中搖臂的搖動(dòng)通過(guò)連接桿傳遞到可搖動(dòng)凸輪中，以使可搖動(dòng)凸輪產(chǎn)生搖動(dòng)，可搖動(dòng)凸輪的搖動(dòng)被轉(zhuǎn)換成發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉運(yùn)動(dòng)。
7.如權(quán)利要求6所述的氣門(mén)操縱裝置，還包括第一連接銷(xiāo)和第二連接銷(xiāo)；及連接桿在一端通過(guò)第一連接銷(xiāo)可旋轉(zhuǎn)地連接到搖臂的第二臂部分上，并且在另一端通過(guò)第二連接銷(xiāo)可旋轉(zhuǎn)地連接到可搖動(dòng)凸輪上。
8.如權(quán)利要求7所述的氣門(mén)操縱裝置，還包括第三連接銷(xiāo)，并且其中連接臂的一端形成為環(huán)形部分，而連接臂的另一端形成為伸出端部，該端部從環(huán)形部分的外周緣的預(yù)定部分中進(jìn)行延伸，及環(huán)形部分形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面中，而伸出端部形成有連接銷(xiāo)孔，第三連接銷(xiāo)可旋轉(zhuǎn)地安裝到該連接銷(xiāo)孔中。
9.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，油通道形成為軸向油通道，該軸向油通道沿著驅(qū)動(dòng)軸的軸向進(jìn)行延伸。
10.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第一連通通道在具有最薄壁厚度的一部分驅(qū)動(dòng)凸輪中限定出。
11.如權(quán)利要求10所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第一連通通道形成在(i)與驅(qū)動(dòng)凸輪的最薄壁部分相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸的一部分圓周壁上及(ii)驅(qū)動(dòng)凸輪的最薄壁部分中，這兩部分相互是連續(xù)的，并且沿著垂直于驅(qū)動(dòng)軸軸向的徑向進(jìn)行延伸。
12.如權(quán)利要求11所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第一連通通道包括(a)徑向鉆出的大直徑油通道，它形成在驅(qū)動(dòng)軸的圓周壁上并且與油通道相連通；及(b)徑向鉆出的小直徑油通道，它形成在驅(qū)動(dòng)凸輪的最薄壁部分上，從而與大直徑油通道相連通。
13.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，通過(guò)形成在凸輪軸軸頸部分中的油孔把潤(rùn)滑油從缸蓋的缸蓋潤(rùn)滑油通道中供給到油通道中。
14.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)操縱裝置，還包括可搖動(dòng)凸輪，它使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉；連接桿，它把搖臂的第二臂部分機(jī)械地連接到可搖動(dòng)凸輪中；及控制軸和控制凸輪，控制凸輪偏心地固定到控制軸的外周緣上，以改變搖臂的搖動(dòng)中心；并且其中搖臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在控制凸輪的外周緣表面上，可搖動(dòng)凸輪通過(guò)連接桿機(jī)械地連接到第二臂部分上，以使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉，搖臂的搖動(dòng)中心根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況借助控制和驅(qū)動(dòng)控制軸和控制凸輪來(lái)改變，以改變可搖動(dòng)凸輪相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的滑動(dòng)接觸位置，并且改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的氣門(mén)升程。
15.一種用來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)操縱裝置，它包括驅(qū)動(dòng)軸，它具有形成于其中的油通道；驅(qū)動(dòng)凸輪，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸的外周緣上，并且它的軸線(xiàn)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)是偏心的；連接臂，它在一端上形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面上；搖臂，它具有第一臂部分和第二臂部分，其中，第一臂部分通過(guò)位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分可旋轉(zhuǎn)地安裝到連接臂的另一端上，通過(guò)第二臂部分，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)借助搖臂的搖動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉；潤(rùn)滑系統(tǒng)，它包括(a)第一連通通道，它形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端連通形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道；(b)第二連通通道，它形成在連接臂中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端通到連接臂的孔的內(nèi)周緣表面中，從而與第一連通通道的第二開(kāi)口端產(chǎn)生合適的流體連通，并且該第二連通通道具有第二開(kāi)口端，該第二開(kāi)口端通到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中；及驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面與連接臂的孔的內(nèi)周緣表面直接處于滑動(dòng)接觸之中，借助驅(qū)動(dòng)凸輪在連接臂的孔內(nèi)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的搖動(dòng)泵送作用，使從油通道通過(guò)第一連通通道供給到位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面和連接臂的孔的內(nèi)周緣表面之間的間隙中的潤(rùn)滑油被迫供給到第二連通通道中。
16.如權(quán)利要求15所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第二連通通道相對(duì)于連接臂的縱向軸線(xiàn)方向形成為傾斜的油通道。
17.如權(quán)利要求16所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，第二連通通道的第一開(kāi)口端設(shè)置在基本關(guān)閉的位置上，在該位置上，在發(fā)動(dòng)機(jī)的停止?fàn)顟B(tài)下，借助驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面使第一開(kāi)口端基本上被關(guān)閉。
18.如權(quán)利要求15所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，驅(qū)動(dòng)凸輪包括盤(pán)形偏心凸輪部分，該偏心凸輪部分與驅(qū)動(dòng)軸形成一體，因此驅(qū)動(dòng)凸輪的軸線(xiàn)移離驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)一個(gè)預(yù)定偏移量。
19.如權(quán)利要求15所述的氣門(mén)操縱裝置，其特征在于，可搖動(dòng)凸輪，它使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉；連接桿，它把搖臂的第二臂部分機(jī)械地連接到可搖動(dòng)凸輪中；及控制軸和控制凸輪，控制凸輪偏心地固定到控制軸的外周緣上，以改變搖臂的搖動(dòng)中心；并且其中搖臂可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在控制凸輪的外周緣表面上，可搖動(dòng)凸輪通過(guò)連接桿機(jī)械地連接到第二臂部分上，以使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉，搖臂的搖動(dòng)中心根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況借助控制和驅(qū)動(dòng)控制軸和控制凸輪來(lái)改變，以改變可搖動(dòng)凸輪相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的滑動(dòng)接觸位置，并且改變發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的氣門(mén)升程。
20.一種用來(lái)使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉的內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)操縱裝置，它包括驅(qū)動(dòng)軸，它具有形成于其中的油通道；驅(qū)動(dòng)凸輪，它成一體地固定到驅(qū)動(dòng)軸的外周緣上，并且它的軸線(xiàn)相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸的軸線(xiàn)是偏心的；連接臂，它在一端上形成有孔，該孔可旋轉(zhuǎn)地安裝到驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面上；搖臂，它具有第一臂部分和第二臂部分，其中，第一臂部分通過(guò)位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分可旋轉(zhuǎn)地安裝到連接臂的另一端上，通過(guò)第二臂部分，發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)借助搖臂的搖動(dòng)來(lái)打開(kāi)和關(guān)閉；潤(rùn)滑系統(tǒng)，它包括(a)第一連通通道裝置，它形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端連通形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道，以潤(rùn)滑位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面和連接臂的孔的內(nèi)周緣表面之間的間隙，及(b)第二連通通道裝置，它形成在連接臂中并且具有第一開(kāi)口端，該第一開(kāi)口端通到連接臂的孔的內(nèi)周緣表面中，從而與第一連通通道裝置的第二開(kāi)口端產(chǎn)生合適的流體連通，并且該第二連通通道裝置具有第二開(kāi)口端，該第二開(kāi)口端通到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中，以潤(rùn)滑位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分，及驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面與連接臂的孔的內(nèi)周緣表面直接處于滑動(dòng)接觸之中，借助驅(qū)動(dòng)凸輪在連接臂的孔內(nèi)進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的搖動(dòng)泵送作用，使從油通道通過(guò)第一連通通道裝置供給到位于驅(qū)動(dòng)凸輪的外周緣表面和連接臂的孔的內(nèi)周緣表面之間的間隙中的潤(rùn)滑油被迫供給到第二連通通道裝置中。
全文摘要
在一種氣門(mén)操縱裝置中，扭矩從連接到驅(qū)動(dòng)軸上的偏心驅(qū)動(dòng)凸輪中通過(guò)包括連接臂、搖臂和連接桿在內(nèi)的多節(jié)點(diǎn)連接運(yùn)動(dòng)傳遞機(jī)構(gòu)傳遞到可搖動(dòng)凸輪中，以使發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)打開(kāi)和關(guān)閉。還設(shè)置有控制凸輪，該凸輪的幾何中心移離控制軸。借助控制凸輪的偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可變地控制發(fā)動(dòng)機(jī)氣門(mén)的氣門(mén)升程。借助驅(qū)動(dòng)凸輪進(jìn)行偏心旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的搖動(dòng)泵送作用，使從形成在驅(qū)動(dòng)軸中的油通道通過(guò)形成在驅(qū)動(dòng)凸輪中的第一連通通道供給到位于連接臂和驅(qū)動(dòng)凸輪之間的間隙中的潤(rùn)滑油被迫通過(guò)第二連通通道供給到位于連接臂和搖臂之間的轉(zhuǎn)動(dòng)連接部分中。
文檔編號(hào)F01L13/00GK1534169SQ200410028468
公開(kāi)日2004年10月6日 申請(qǐng)日期2004年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月27日
發(fā)明者山田吉彥, 內(nèi)田勝?gòu)? 彥 申請(qǐng)人:日立優(yōu)喜雅汽車(chē)配件有限公司