專利名稱：可變氣門裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可連續(xù)地對升程量及工作角進(jìn)行可變控制的可變氣門裝置。
背景技術(shù)：
日本國際特許廳在2002年發(fā)行的JP2002-38913A中，作為可以連續(xù)地對發(fā)動機氣 門的工作角或升程量進(jìn)行可變控制的可變氣門裝置，公開了如下的可變氣門裝置，即、該可 變氣門裝置具備與發(fā)動機同步旋轉(zhuǎn)且在外周設(shè)置有驅(qū)動凸輪的驅(qū)動軸、驅(qū)動開閉發(fā)動機 氣門的擺動凸輪、一端經(jīng)由第一旋轉(zhuǎn)支點(Pl)擺動自如地設(shè)置于偏心控制凸輪，且經(jīng)由第 二及第三旋轉(zhuǎn)支點(P2、P3)分別旋轉(zhuǎn)自如地連結(jié)于驅(qū)動凸輪和擺動凸輪且通過擺動作用 將驅(qū)動凸輪的驅(qū)動力傳遞給擺動凸輪的搖臂、將驅(qū)動凸輪和搖臂連結(jié)的連桿臂、將擺動凸 輪和搖臂連結(jié)的連桿、通過促動器旋轉(zhuǎn)控制偏心控制凸輪的控制軸，通過使第二及第三旋 轉(zhuǎn)支點(P2、P3)相對于連結(jié)第一旋轉(zhuǎn)支點(Pl)和驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)中心(X)的線位于同一方 向的結(jié)構(gòu)，由此，可以連續(xù)地對發(fā)動機氣門的升程量及工作角進(jìn)行可變控制。
但是，在上述的可變氣門裝置中，當(dāng)變更發(fā)動機氣門的工作角時，由于一點也不考 慮伴隨連結(jié)驅(qū)動軸中心(X)和擺動軸中心(Pl)的直線(假設(shè)為一定長度的直線)的角度 變化的發(fā)動機氣門的升程變化量、和伴隨驅(qū)動軸中心(X)和擺動軸中心(Pl)之間的距離 (假設(shè)一定的角度的距離)變化的發(fā)動機氣門的升程變化量而移動擺動軸的位置，所以，發(fā) 動機氣門相對于工作角的升程量不會成為期望值。在從最小升程控制時的狀態(tài)到最大升 程控制時的狀態(tài)的過程中，連結(jié)驅(qū)動軸中心和擺動軸中心的直線的角度變化對使發(fā)動機氣 門的升程量增大的方向產(chǎn)生作用，另一方面，驅(qū)動軸中心和擺動軸中心之間的距離在中途 (從最小工作角到中間工作角)增加而對使升程量增大的方向產(chǎn)生作用，其后(從中間工作 角到最大工作角)減小而對使升程量減小的方向產(chǎn)生作用。此時，在上述的可變氣門裝置 中，由于擺動軸中心的偏心量(擺動軸中心P1相對于軸心P的偏心量)不適當(dāng)，所以會產(chǎn) 生如相對于工作角的增大，升程量大幅度減少這樣的不希望的工作角變化范圍。S卩，由于擺 動軸中心的偏心量極小，所以，連結(jié)驅(qū)動軸中心和擺動軸中心的直線的角度變化極小，連結(jié) 驅(qū)動軸中心和擺動軸中心的直線的角度變化帶來的發(fā)動機氣門的升程量的增大作用極小， 因此，從中間工作角到最大工作角之間，不能抵消驅(qū)動軸中心和擺動軸中心之間的距離變 化帶來的發(fā)動機氣門的升程量的減小作用，從而相對于工作角增大，升程量大幅度減小。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種可以在規(guī)定的工作角范圍內(nèi)抑制擺動凸輪的升程量 的降低的可變氣門裝置。 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的可變氣門裝置具備與發(fā)動機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū) 動軸、設(shè)于驅(qū)動軸的驅(qū)動凸輪、擺動自如地支承于驅(qū)動軸的擺動凸輪、利用擺動凸輪的擺動 而被驅(qū)動開閉的發(fā)動機氣門、與驅(qū)動軸平行的擺動軸、擺動自如地支承于擺動軸的搖臂、將 搖臂和驅(qū)動凸輪連結(jié)的第一連桿、將搖臂和擺動凸輪連結(jié)的第二連桿、通過使擺動軸相對于驅(qū)動軸的相對位置變化來變更發(fā)動機氣門的工作角及升程量的擺動軸位置變更裝置，在 發(fā)動機氣門的規(guī)定的工作角范圍內(nèi)，與在規(guī)定的工作角范圍的范圍外變更工作角時相比， 使擺動軸相對于驅(qū)動軸的相對位置變化，以抑制發(fā)動機氣門的最大升程伴隨工作角的變更 而變化。 本發(fā)明的詳細(xì)說明及其它的特征及優(yōu)點在說明書之后的記載中進(jìn)行說明，且表示 于添附的附圖中。
圖1是表示應(yīng)用該發(fā)明第一實施方式的可變氣門裝置A的基本結(jié)構(gòu)的圖；
圖2是用于說明可變氣門裝置A的擺動角、擺動速度、擺動角加速度的圖；
圖3A和圖3B是表示通過使L0長度變化而變更工作角的情況下的擺動角及擺動 角加速度的特性的圖； 圖4A和4B是表示通過使L0長度變化而變更工作角的情況下的擺動角及擺動角 加速度的特性的圖； 圖5是將L0長度、擺動角及擺動負(fù)角加速度的關(guān)系匯總得到的圖； 圖6是將L0角度、擺動角及擺動負(fù)角加速度的關(guān)系匯總得到的圖； 圖7是作為參考例的可變氣門裝置A的外觀圖； 圖8是應(yīng)用第一實施方式的可變氣門裝置B的外觀圖； 圖9是表示應(yīng)用第一實施方式的可變氣門裝置B的基本結(jié)構(gòu)的圖； 圖10是表示擺動負(fù)角加速度和工作角的關(guān)系的圖； 圖11是表示氣門加速度和工作角之間關(guān)系的圖； 圖12是表示氣門升程量和工作角之間關(guān)系的圖； 圖13是應(yīng)用該發(fā)明第二實施方式的可變氣門裝置C的外觀圖； 圖14是從發(fā)動機正面看到的可變氣門裝置C的圖； 圖15是將L0長度、擺動角及擺動負(fù)角加速度的關(guān)系匯總得到的圖； 圖16是將L0角度、擺動角及擺動負(fù)角加速度的關(guān)系匯總得到的圖； 圖17是表示第二實施方式的控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸位置的圖； 圖18是表示擺動負(fù)角加速地和工作角之間的關(guān)系的圖； 圖19是表示氣門升程量和工作角之間關(guān)系的圖； 圖20是從發(fā)動機正面看到的應(yīng)用該發(fā)明第三實施方式的可變氣門裝置D的圖；
圖21是表示擺動負(fù)角加速度和工作角之間關(guān)系的圖；
圖22是表示氣門升程量和工作角之間關(guān)系的圖； 圖23是從發(fā)動機正面看到的應(yīng)用該發(fā)明第四實施方式的可變氣門裝置B的圖。
具體實施例方式
圖1是表示從正面(曲軸垂直方向)看內(nèi)燃發(fā)動機時的應(yīng)用本實施方式的可變氣 門裝置A的基本結(jié)構(gòu)的圖。 可變氣門裝置A是可以連續(xù)對進(jìn)氣門的升程量及工作角進(jìn)行可變控制的機構(gòu)。另 外，對下面的升程量的變化的說明是指對最大升程量的變化的說明。
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驅(qū)動軸1旋轉(zhuǎn)自如地支承于作為發(fā)動機主體的汽缸蓋。驅(qū)動軸1經(jīng)由同步鏈條或 同步帶并通過發(fā)動機的曲軸進(jìn)行驅(qū)動。驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向在圖1中為順時針。
驅(qū)動軸1具備驅(qū)動凸輪13，該驅(qū)動凸輪13相對于驅(qū)動軸1的中心具有偏心的圓形 的外周面。驅(qū)動凸輪13通過壓入具有偏心孔的圓盤狀的其它部件等固定在驅(qū)動軸1的外 周而構(gòu)成。另外，在驅(qū)動軸1上，在從固定有驅(qū)動凸輪13的位置向軸方向偏離的位置，對于 每個汽缸，相對于驅(qū)動軸l旋轉(zhuǎn)自如(擺動自如)地支承有一對擺動凸輪6。通過使該一對 擺動凸輪6圍繞驅(qū)動軸l在規(guī)定的角度范圍內(nèi)擺動(上下動)，按壓位于擺動凸輪6的凸輪 鼻6a的下方的進(jìn)氣門，進(jìn)氣門向下方下降。另外，一對擺動凸輪6經(jīng)由覆蓋驅(qū)動軸1的外 周的圓筒部而相互一體化，以同相位進(jìn)行擺動。 另外，在驅(qū)動軸1的前端，具備使驅(qū)動軸相對于曲軸的相位變化，且使工作角的相 位變化的相位可變機構(gòu)。該相位可變機構(gòu)與一般公知的機構(gòu)相同，由設(shè)于驅(qū)動軸1的前端 部的鏈輪、和使該鏈輪和驅(qū)動軸1在規(guī)定的角度范圍內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)的相位控制用促動器構(gòu) 成。鏈輪經(jīng)由同步鏈條或同步帶與曲軸同步進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。相位控制用促動器基于來自控制單 元的控制信號而被控制。通過該相位控制用促動器的控制，鏈輪和驅(qū)動軸l相對旋轉(zhuǎn)，升程 中心角滯后。即，升程特性的曲線自身不變化而整體提前或滯后。另外，該變化可以連續(xù)得 到。作為相位可變機構(gòu)，可以使用油壓式、電磁式促動器等各種結(jié)構(gòu)，但在本實施方式中使 用油壓式促動器。 可變氣門用搖臂3擺動自如地支承于擺動臂7，具備相對于連結(jié)驅(qū)動軸1的中心和 擺動軸7的中心的直線向同一側(cè)突出的第一臂8及第二臂9。另外，與第一臂8相比，第二 臂9的突出量大。另外，可變氣門用搖臂3由被分割的兩個部件構(gòu)成，在擺動軸7的兩側(cè)通 過螺栓15連接。 在擺動凸輪6的下面連續(xù)形成有與驅(qū)動軸1成同心狀圓弧的基圓面、和以從該基
圓面構(gòu)成凸輪鼻6a的外形的方式描繪規(guī)定的曲線并延伸的凸輪面，這些基圓面以及凸輪
面根據(jù)擺動凸輪6的擺動位置與進(jìn)氣門或氣門挺桿接觸。S卩，基圓面作為基圓區(qū)間是升程
量為0的區(qū)間，擺動凸輪6擺動且凸輪面接觸于氣門挺桿的區(qū)間伴隨著進(jìn)氣門徐徐升程而
形成升程區(qū)間。另外，在基圓區(qū)間與升程區(qū)間之間設(shè)置有若干斜面區(qū)間。 第一連桿4的一端可旋轉(zhuǎn)地嵌合于驅(qū)動凸輪13，另一端經(jīng)由連結(jié)銷10連結(jié)在第一
臂8的前端附近。 第二連桿5的一端經(jīng)由連結(jié)銷11與第二臂9的前端附近連結(jié)，另一端經(jīng)由連結(jié)銷 12與擺動凸輪6的凸輪鼻6a的端部附近連結(jié)。連結(jié)銷10構(gòu)成搖臂3和第一連桿4的第一 連結(jié)點，連結(jié)銷11構(gòu)成搖臂3和第二連桿5的第二連結(jié)點。第一連結(jié)點和第二連結(jié)點相對 于連結(jié)驅(qū)動軸1中心和擺動軸7中心的直線位于相同側(cè)。而且，第二連結(jié)點(連結(jié)銷12) 位于比第一連結(jié)點(連結(jié)銷IO)更遠(yuǎn)離上述擺動軸7的中心的位置。另外，擺動凸輪6相 對于連結(jié)驅(qū)動軸1的中心和擺動軸7的中心的直線在與第一連結(jié)點和第二連結(jié)點相同側(cè)具 有凸輪鼻6a，驅(qū)動軸向與打開發(fā)動機氣門時的擺動凸輪的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。
在如上述構(gòu)成的可變氣門裝置A中，驅(qū)動軸1與發(fā)動機的曲軸的旋轉(zhuǎn)同步進(jìn)行旋 轉(zhuǎn)時，通過驅(qū)動凸輪13的作用，第一連桿4進(jìn)行上下運動，伴隨于此，可變氣門用搖臂3圍 繞擺動軸7的中心進(jìn)行擺動。該可變氣門用搖臂3的擺動經(jīng)由第二連桿5向擺動凸輪6傳 遞，擺動凸輪6擺動。而且，通過擺動凸輪6的凸輪作用，進(jìn)氣門進(jìn)行開閉動作。
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圖2是對擺動凸輪6的擺動角、擺動角速度、擺動角加速度進(jìn)行說明的圖。圖2中 的實線A表示擺動角相對于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角的特性，實線B表示擺動角速度相對于驅(qū)動軸旋 轉(zhuǎn)角的特性，實線C表示擺動角加速度相對于驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角的特性。另外，在圖2中，使成 為最大升程量時的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角為180度。 擺動凸輪6的擺動角e (實線A)，在氣門升程開始時設(shè)為O度，將氣門升程量增大 的方向即在圖1中的順時針方向設(shè)為正。氣門的最大升程越大，最大擺動角越大。擺動角
速度可以表示為de/dx(x表示驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角度)，擺動角加速度可以表示為d2e/dx2。另
外，將負(fù)的方向的(減小進(jìn)氣門的升程的朝向)擺動角加速度稱為擺動負(fù)角加速度，將在負(fù) 的方向的擺動角加速度的絕對值大的情況稱為"擺動負(fù)角加速度大"。 擺動角9以驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角為360度作為一周期，從驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角為0度到180度，
擺動角e增大，從驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角為180度到360度，擺動角e減小。擺動角e成為最大 值時，進(jìn)氣門成為最大升程量，擺動角e為正值的區(qū)間(驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角D1 D2)作為氣門 升程區(qū)間。擺動角速度相對于擺動角e相位大致偏離90度，擺動角e成為最大值時，擺 動角速度成為o。在擺動角成為最大值時，擺動角加速度最小，即擺動負(fù)角加速度為最大。 在如上述構(gòu)成的可變氣門A中，所謂使工作角變化可以考慮為使擺動凸輪6的初
期擺動角變化。在此，所謂初期擺動角是指在圖2中的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角為0時的擺動角(表
示從O度(氣門升程開始的擺動角)向負(fù)側(cè)移動了多少的負(fù)的角度)。 例如，在使工作角(升程量)減小的情況下，只要減小初期擺動角即可(從成為基
準(zhǔn)的升程開始時(O)向負(fù)側(cè)大幅度離開)。由此，伴隨驅(qū)動軸1的旋轉(zhuǎn)而擺動凸輪6擺動
時，基圓面繼續(xù)長時間與氣門挺桿接觸，凸輪面與氣門挺桿接觸的期間變短。由此，升程量
作為整體變小，且工作角縮小。 另一方面，在使工作角(升程量)增大的情況下，只要增大初期擺動角即可(從成 為基準(zhǔn)的升程開始時(0)向負(fù)側(cè)不大幅度離開)。該情況下，與使工作角(升程量)減小的 情況相反，基圓面與氣門挺桿接觸的期間變短，凸輪面與氣門挺桿接觸的期間變長。由此， 升程量變大，且工作角也增大。 為了如上那樣使初期擺動角發(fā)生變化，需要使以相同的驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)角度(使驅(qū)動 凸輪的角度一致)相比時的擺動凸輪6相對于氣門挺桿的角度變化，由此，使擺動軸7的位 置變化。 但是，使變動軸7的位置變化的方法可以大體分為兩種。 一種是使驅(qū)動軸1的中 心和擺動軸7的中心的距離(以下稱為"LO長度")變化的方法，另一種是使連結(jié)驅(qū)動軸1 的中心和擺動軸7的中心的線的角度變化(使裝置整體傾斜)的方法，換言之，是使圖1中 由通過驅(qū)動軸1的中心的任意的基準(zhǔn)線、和連結(jié)驅(qū)動軸1的中心和擺動軸7的中心的直線 構(gòu)成的角度(以下稱為"LO角度")變化的方法。 例如在圖1中(使LO角度不變化)使LO長度變長時，與LO長度變短時相比，擺 動軸7的中心7a從驅(qū)動軸1的中心la離開而位于上方。此時，驅(qū)動軸1的中心la的位置 一定，驅(qū)動凸輪13的中心13a的位置也相同(以旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)角度不變?yōu)榍疤?。另外，由 于控制軸7的中心7a與第一連結(jié)點10a之間的長度、和第一連結(jié)點10a與驅(qū)動凸輪13的 中心13a間的長度一定，因此，將控制軸中心7a與第一連接點10a連結(jié)的線、和將第一連結(jié) 點10a與驅(qū)動凸輪13的中心13a連結(jié)的線構(gòu)成的角度在使LO長度變長的情況下變大。因
8此，當(dāng)使L0長度變長時，連結(jié)控制軸中心7a和第一連結(jié)點10a的線產(chǎn)生與順時針旋轉(zhuǎn)相同 傾斜的變化。此時，與第一連結(jié)點10a相比，遠(yuǎn)離擺動軸中心7a的第二連結(jié)點lla根據(jù)杠 桿原理(在第一連結(jié)點10a的位置沒有大幅度變化中，控制軸中心7a向上方移動)在圖內(nèi) 向下方移動。由此，第二連桿整體被向下方下壓，將第二連桿5和擺動凸輪6連結(jié)的連結(jié)銷 12的中心12a被相對向下方下壓，因此，初期擺動角變大(負(fù)值減小)，工作角(升程量) 變大。相反，當(dāng)LO長度變短時，初期擺動角變小(負(fù)值變大)且工作角(升程量)變小。
另一方面，(在L0長度未變化的狀態(tài)下)L0角度變大時，可變氣門用搖臂3、第一 連桿4、第二連桿5及擺動凸輪6在相對姿勢不變的狀態(tài)下，以擺動凸輪6的擺動軸作為中 心在圖1中向順時針方向旋轉(zhuǎn)，因此，初期擺動角變大(負(fù)值減小)，工作角(升程量)變 大。當(dāng)LO角度變小時，與此相反，初期擺動角變小(負(fù)值變大)，工作角(升程量)變小。 另外，"相對姿勢"是否變化，可以通過連結(jié)擺動軸7的中心7a、連結(jié)銷10的中心10a、驅(qū)動 軸1的中心la及驅(qū)動凸輪13的中心13a而形成的四邊形、或通過連結(jié)擺動軸7的中心7a、 連結(jié)銷11的中心11a、連結(jié)銷12的中心12a及驅(qū)動軸1的中心la而形成的四邊形的形狀 是否變化來判斷。(參照圖l) 圖3A和圖3B以及圖4A和圖4B表示在進(jìn)氣門的工作角為大工作角的情況和小工 作角的情況下的擺動凸輪6的擺動角機擺動角加速度的特性的圖，圖3A和圖3B表示通過 使L0的長度變化而變更工作角的情況，圖4A和圖4B表示通過使L0角度變化而變更工作 角的情況。 如圖3A和圖3B所示，在使L0長度變化的情況下，與小工作角時(擺動負(fù)角加速 度用圖中上側(cè)虛線進(jìn)行表示)相比，在大工作角時(擺動負(fù)角加速度用圖中下側(cè)的虛線表 示)，氣門升程頂峰時的擺動負(fù)角加速度(減小升程的方向的擺動凸輪的角加速度)的絕對 值(從加速0離開)變大。這是因為，由于L0長度變化時，可變氣門用搖臂3、第一連桿4、 第二連桿5及擺動凸輪6的相對姿勢發(fā)生變化，因此，驅(qū)動軸1的每單位旋轉(zhuǎn)角的擺動凸輪 6的擺動角發(fā)生變化，S卩，當(dāng)LO長度變長時，驅(qū)動軸1的每單位旋轉(zhuǎn)角的擺動凸輪6的擺動 角(特別是在大工作角時的最大升程附近)變大。 如上所述，所謂使LO長度變長、工作角變大時擺動負(fù)角加速度的絕對值變大，是 指隨著使工作角變大，進(jìn)氣門的加速度增加。隨著使工作角變大，進(jìn)氣門的加速度增加時， (其它條件相對來說沒有變化)驅(qū)動軸1的每旋轉(zhuǎn)角的氣門升程量(變化)增大(擴(kuò)大)， 可以根據(jù)工作角的擴(kuò)大使增加的氣門升程量快速增加(急速增加升程量)。如果中間工作 角(最大工作角與最小工作角之間規(guī)定的工作角)時的氣門升程量不能快速得到，則帶來 填充效率的降低及抽吸動力損失的增加，可能會帶來發(fā)動機輸出的降低，只要能延長LO長 度且使增大工作角時的擺動負(fù)角加速度的絕對值增大，且根據(jù)工作角的擴(kuò)大而使發(fā)動機升 程量快速增加，則不會有上述那樣的擔(dān)心。 另外，如圖4A和圖4B所示，在使LO角度變化的情況下，大工作角和小工作角時擺 動負(fù)角加速度不變。這是因為，如上所述使L0角度變化時，可變氣門用搖臂3、第一連桿4、 第二連桿5及擺動凸輪6的相對姿勢不變。另外，由于擺動角和角加速度的頂峰伴隨LO角 度的變化而裝置整體旋轉(zhuǎn)，因此，在變化前和變化后相對于驅(qū)動軸角度的位置發(fā)生偏離。當(dāng) 使裝置整體向與驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)方向相同傾斜時，相對于驅(qū)動軸角度的頂峰位置向滯后側(cè)移 動。
圖5和圖6是將L0長度、LO角度和擺動角及擺動負(fù)角加速度的絕對值之間的關(guān) 系匯總得到的圖。 如圖5所示，LO長度越長，擺動角及擺動負(fù)角加速度的絕對值的任意一個的最大 值越大。S卩，LO的長度長時，驅(qū)動軸1的每單位旋轉(zhuǎn)角的擺動凸輪6的擺動角(特別是在 大工作角時的最大升程附近)增大。與此相對，如圖6所示，增大L0角度時，擺動角的最大 值增大，擺動負(fù)角加速度的最大值保持一定。 當(dāng)使LO長度變長并使工作角變大時，擺動負(fù)角加速度的最大絕對值變大，進(jìn)氣門 的加速度增加時，(其它條件相對不變)驅(qū)動軸1的每旋轉(zhuǎn)角的氣門升程量增加，因此，可 以使在規(guī)定的工作角(中間工作角)附近的氣門升程量增加，且消除填充效率的降低及抽 吸動力損失的增大，實現(xiàn)發(fā)動機輸出的增加。然而，升程量的快速增加的期望值是到規(guī)定的 工作角(中間工作角)，當(dāng)最大工作角附近的氣門升程量的增加過快時，最大升程量無需增 大，機械損失(例如用于克服氣門彈簧反作用力而作的功)稍微增大，反而使效率惡化。于 是，從規(guī)定的工作角(中間工作角)到最大工作角附近反而使LO長度縮短，同時使LO角度 增加，由此，能夠抑制使進(jìn)氣門的工作角擴(kuò)大，并且還能夠抑制最大工作角附近的最大升程 量的不必要增大，可以消除機械損失變大的等問題。對于不使LO長度變化只使LO角度變化 從而使工作角變化，為了便于理解，進(jìn)一步表示更具體的構(gòu)造(參考例)來進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖7是表示作為參考例的只使LO角度變化的結(jié)構(gòu)的一例的圖。對于驅(qū)動軸1、第 一連桿4、第二連桿5、擺動凸輪6及可變氣門用搖臂3，與圖1相同。 另外，在此，對每一個汽缸具備兩個進(jìn)氣門的發(fā)動機的一個汽缸進(jìn)行表示。因此， 具備兩個擺動凸輪6。第二連桿5經(jīng)由連結(jié)銷12與一個擺動凸輪6的凸輪鼻6a附近連結(jié)。 在此，第二連桿5只與兩個擺動凸輪6中的一個連結(jié)，這是因為兩個擺動凸輪6均通過空心 管14連結(jié)，只要一個擺動凸輪6擺動則另一個擺動凸輪6也同樣擺動。
擺動軸7配置為與驅(qū)動軸1大致平行且擺動軸7處于發(fā)動機的上方。
圖7中的20、21分別是可旋轉(zhuǎn)地嵌合于擺動軸7、驅(qū)動軸1的環(huán)狀部件，22是連結(jié) 這些環(huán)狀部件20、21的橋接部件。在汽缸排列方向設(shè)有多個這樣的環(huán)狀部件20、21及橋接 部件22。在驅(qū)動軸1及擺動軸7的后端(圖7中的右方向)也同樣具備環(huán)狀部件23、24及 橋接部件25。在驅(qū)動軸1后端的環(huán)狀部件24的外周設(shè)有與電動機27的小齒輪嚙合的齒輪 部24a。這樣，通過由環(huán)狀部件20、21、23、24、橋接部件23、25及電動機27等構(gòu)成的工作角 變更機構(gòu)，移動擺動軸7的位置。 另外，具備檢測驅(qū)動軸1的旋轉(zhuǎn)角的傳感器及檢測擺動軸7的圍繞驅(qū)動軸1的旋 轉(zhuǎn)角的傳感器，這些傳感器的檢測值被讀入控制單元100。而且，控制單元IOO根據(jù)檢測車 輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)的傳感器(例如曲軸角度傳感器、油門踏板開度傳感器等)的檢測值運算進(jìn) 氣門的目標(biāo)工作角，控制電動機27的驅(qū)動、停止。 根據(jù)上述那樣的構(gòu)成，驅(qū)動電動機27時，由于小齒輪26和齒輪部24a嚙合，所以， 環(huán)狀部件24圍繞驅(qū)動軸1旋轉(zhuǎn)。伴隨于此，經(jīng)由橋接部件25連結(jié)的環(huán)狀部件23沿以驅(qū)動 軸1的旋轉(zhuǎn)軸和擺動軸7的長度方向軸間距離(即L0長度)為半徑的圓弧狀移動。
g卩，在L0長度一定的狀態(tài)下，可以使L0角度變化。另外，使圖7的狀態(tài)為最大工 作角時，通過向圖7中的箭頭R方向旋轉(zhuǎn)而使工作角變小。 如上所述，根據(jù)圖7的參考例那樣的構(gòu)成，在使進(jìn)氣門的工作角變化的情況下，由于在使L0長度保持一定的狀態(tài)下只使LO角度變化，因此，無論工作角如何變化，均可以將 進(jìn)氣門的擺動負(fù)角加速度保持一定。 另外，圖7是在保持LO的長度一定的狀態(tài)下使LO角變化的結(jié)構(gòu)的一例，也可為其 它的結(jié)構(gòu)。例如只要使用一端可擺動地支持于汽缸蓋，另一端與擺動軸7連結(jié)，且以一端為 軸可旋轉(zhuǎn)及可伸縮的驅(qū)動桿等，則可以通過控制其旋轉(zhuǎn)量及伸縮量，使擺動軸7沿在LO長 度一定的狀態(tài)下使LO角度的大小變化那樣的軌跡移動。
接著，對本發(fā)明的第一實施方式進(jìn)行說明。 圖8是應(yīng)用本實施方式的可變氣門裝置B的結(jié)構(gòu)圖。在本實施方式中，按照使控 制軸2與驅(qū)動軸1大致平行且控制軸2位于發(fā)動機上方側(cè)的方式，使控制軸2分別旋轉(zhuǎn)自 如地支承于汽缸蓋上部的凸輪架。 控制軸2形成所謂的曲軸形狀，具備支承于凸輪架的主軸頸2a、和從主軸頸2a的 中心偏心的擺動軸7。而且，通過設(shè)置于一端部的電動機27在規(guī)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。向該 電動機27的電力供給根據(jù)來自控制單元100的控制信號進(jìn)行控制。另外，電動機27還具 有不僅在變更工作角時使控制軸2旋轉(zhuǎn)到目標(biāo)角度，而且在運轉(zhuǎn)中保持控制軸2的角度不 會從目標(biāo)角度偏離的功能。 另外，具備檢測驅(qū)動軸1的旋轉(zhuǎn)角度的傳感器及檢測控制軸2的旋轉(zhuǎn)角度的傳感 器，這些傳感器的檢測值被讀入控制單元100。 然而，由于擺動軸7從控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸(主軸頸2a)的中心偏心，因此，從發(fā)動
機的正面觀察發(fā)動機時的可變氣門用搖臂3的擺動中心位置根據(jù)控制軸2的旋轉(zhuǎn)角進(jìn)行變
化。因此，當(dāng)通過電動機27使控制軸2的旋轉(zhuǎn)角度變化時，可變氣門用搖臂3的擺動中心
位置移動，擺動凸輪6的初期擺動位置變化，進(jìn)氣門的工作角發(fā)生變化。 圖9與圖l相同，是從發(fā)動機前方(正面)看到的可變氣門裝置B的圖。 圖9中的C0表示控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸(主軸頸2a的中心)，CRmax、CRmin分別表示
最大工作角時和最小工作角時擺動軸7的中心位置。 但是，如上所述，當(dāng)使L0長度及L0角度變化時，氣門升程量發(fā)生變化。例如，若L0 長度加長，則氣門升程量增大，若L0角度減小，則氣門升程量減小。利用該特性，減小L0角 度，由此，當(dāng)以氣門升程量增大與降低的氣門升程量相同的量的方式加長LO長度時，結(jié)果 是氣門升程量不變化。這樣，通過以L0角度的變化抵消氣門升程量變化的方式使L0長度 變化，可以抑制最大氣門升程量伴隨工作角的變更而變化。由此，最大工作角附近的氣門升 程量的增加過快，最大升程量無需變大，從而防止機械損失(例如用于克服氣門彈簧彈力 而作的功)增大而使效率惡化。圖9中的"等升程線"表示按照將氣門升程量保持一定的 方式使L0長度及L0角度變化的情況的擺動軸7的軌跡(假想線)。 在此，對控制軸2的配置進(jìn)行說明?？刂戚S2被配置成滿足下面的3個條件，另外， 圖9表示作為滿足3個條件的情況的一例。 第一條件是最大工作角時的L0長度^最小工作角時的L0長度。
第二條件是將控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸C0 (主軸頸2a的中心)和驅(qū)動軸1的中心連結(jié) 的直線和基準(zhǔn)線構(gòu)成的角度設(shè)為a ，最大工作角時的L0角度設(shè)為L0角max，最小工作角時 的L0角度設(shè)為L0角min時，L0角max - OC — oc - L0角min，控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸C0相對 于最大工作角時的擺動軸7的中心CRmax的等升程線的法線，處于與驅(qū)動軸1的相同側(cè)。
第三條件是以控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO為中心旋轉(zhuǎn)的擺動軸7的中心描繪的圓弧在 最大工作角時的擺動軸7的中心位置CRmax逐漸接近最大工作角時的擺動軸7的中心位置 CRmax中的等升程線。 接著，對滿足這些條件的效果進(jìn)行說明。 圖10是表示擺動負(fù)角加速度和工作角的關(guān)系的圖，圖11是表示氣門加速度和工 作角的關(guān)系的圖，圖12是表示氣門升程量和工作角的關(guān)系的圖。在各圖中作為比較對照， 如JP2002-38913A公開的那樣，對相當(dāng)于本實施方式的控制軸2的軸為具有擺動軸的偏心 構(gòu)造，且LO角度幾乎不變，而通過LO長度變化使工作角變化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行表示(圖中的"現(xiàn) 有技術(shù)")。另外，圖10的縱軸是負(fù)的角加速度(減速方向的角加速度)的絕對值。
如圖IO所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，使工作角比最大工作角小時，擺動負(fù)角加速度也變 小。這是因為，由于在現(xiàn)有技術(shù)中相對于L0長度的變化量，L0角的變化量小，所以，必須通 過L0長度的變化量確保工作角的可變控制寬度，因此，如圖5所示，擺動負(fù)角加速度也降 低。 另一方面，在僅使L0角變化的情況(圖10中的虛線)如上所述，在最大工作角 最小工作角之間，擺動負(fù)角加速度為一定。 與之相對，在本實施方式中，與最大工作角時及最小工作角時的擺動負(fù)角加速度
只使LO角變化的情況相同，但中間工作角時的擺動負(fù)角加速度比最大工作角時大。 這是由于，觀察圖9的擺動軸7的中心位置的軌跡可知，與最大工作角時相比，在
中間工作角時，LO長度長，擺動負(fù)角加速度增加。即，與最大工作角時相比，在中間工作角
時L0角度變小，另一方面，LO長度變長，如圖6所示，當(dāng)使L0減少時，擺動負(fù)角加速度維持
一定，與之相對，如圖5所示，當(dāng)使L0長度變長時，擺動負(fù)角加速度變大。 由于使LO長度變長時擺動角變大(參照圖5)，所以，工作角向變大的方向變化。
但是，LO角度的減小引起的擺動角的減小變大，因此，結(jié)果是工作角變小。如上所述，這是由
于，因為當(dāng)L0長度變長時，驅(qū)動軸1的每單位旋轉(zhuǎn)角的擺動凸輪6的擺動角度變大，所以，
L0長度變長的影響對使擺動負(fù)角加速度增大到工作角以上(特別是工作角在大工作角附
近時)有很大效果。 擺動凸輪6的擺動負(fù)角加速度變?yōu)樯鲜瞿菢拥奶匦詴r，氣門加速度如圖1所示，在 整個區(qū)域形成比現(xiàn)有技術(shù)大的氣門加速度，最大工作角附近的中間工作角時得到最大值， 在最大工作角時幾乎相同。 而且，氣門升程量如圖12所示，在中間工作角變?yōu)楸痊F(xiàn)有技術(shù)大的升程量，在最 大工作角附近保持幾乎接近最大升程量的升程量。這是由于，在最大工作角附近擺動軸7 的軌跡等逐漸接近等升程線。另外，由于本實施例的擺動軸7相對于控制軸2的主軸頸的 偏心量大地設(shè)定為目前沒有的大小，因此，伴隨擺動軸7的移動的工作角的變化總是朝一 定的方向，而且，相對于工作角的增大，升程量也不會減小。這樣，從中間工作角到大工作角 之間，與其它工作角范圍相比，擺動軸相對于驅(qū)動軸產(chǎn)生位置變化，以抑制發(fā)動機氣門的最 大升程伴隨工作角的變更而變化。另外，擺動軸相對于驅(qū)動軸產(chǎn)生位置變化，以使基于L0 角度的變化的發(fā)動機氣門的最大升程變化量、和基于L0長度的變化的發(fā)動機氣門的最大 升程變化量相互抵消。此外，擺動軸相對于驅(qū)動軸產(chǎn)生位置變化，以使中間工作角的擺動負(fù) 角加速度的絕對值大于或等于最大工作角的擺動負(fù)角加速度。
12
如上所述，在本實施方式中可以得到如下效果。 (1)擺動凸輪6的凸輪鼻6a相對于連結(jié)驅(qū)動軸1和擺動軸7的直線向第二連結(jié)部 11側(cè)突出，且相對于該直線在與凸輪鼻6a的相同側(cè)與第二連桿5連結(jié)，工作角越大，L0角 度越大，從最小工作角到規(guī)定工作角，L0長度增大，沿從該規(guī)定工作角到最大工作角LO長 度減小那樣的軌跡移動控制軸7的中心位置，因此，在中間工作角時，擺動負(fù)角加速度的絕 對值取得最大值。由此，可以實現(xiàn)作為中間工作角的中負(fù)荷運轉(zhuǎn)時的填充效率的提高，抽吸 動力損失的降低，而且，可以防止最小工作角時的升程量過大，可以降低低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時的吸 入空氣量的波動。此外，可以無需增大最大工作角附近的最大升程量，抑制機械損失變大， 降低最大工作角時向擺動軸7的輸入負(fù)荷。 (2)通過設(shè)定最大工作角時的LO長度^最小工作角時的LO長度，使驅(qū)動軸1的每 單位旋轉(zhuǎn)角的擺動凸輪6的擺動角比最大工作角時更大，由此，可以增大最大工作角附近 的擺動負(fù)角加速度。 (3)由于擺動軸7沿接近最大工作角而逐漸接近等升程線的軌跡移動，所以，能夠
抑制最大工作角時的氣門升程量，同時可以增大中間工作角時的氣門升程量。 (4)控制軸2的擺動軸處于工作角在最大工作角時的大致一半的情況的將可變氣
門用搖臂3的擺動軸和擺動凸輪6的擺動軸連結(jié)的直線上，且相對于最大工作角時的擺動
軸7的擺動位置的等升程線的法線，位于擺動凸輪6的擺動軸側(cè)，因此，使用具有偏心的擺
動軸的控制軸2，可以在最大工作角附近維持等升程。 對該發(fā)明的第二實施方式進(jìn)行說明。 圖13是應(yīng)用本實施方式的可變氣門裝置C的外觀圖，圖14是從發(fā)動機正面看到 的該可變氣門裝置C的圖。 可變氣門用搖臂3、第一臂8、第二臂9、第一連桿4、第二連桿5的配置、及控制軸 2形成為曲軸狀的點與第一實施方式相同，但擺動凸輪6的朝向、控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸位置與 第一實施方式不同。 另外，擺動凸輪6經(jīng)由具有滾輪從動件33的滾輪式搖臂30驅(qū)動進(jìn)氣門31，在滾輪 式搖臂30的支點配置高峰調(diào)節(jié)器32的這點上也與第一實施方式不同。另外，下面對控制 軸2的旋轉(zhuǎn)軸位置進(jìn)行敘述。 對于擺動凸輪6而言，凸輪面相對于連結(jié)控制軸2和驅(qū)動軸1的旋轉(zhuǎn)軸的線向與 第一、第二凸輪的突出方向的相反側(cè)突出，相對于驅(qū)動軸1的旋轉(zhuǎn)軸在與凸輪面的相反側(cè) 與第二連桿5連結(jié)。而且，通過驅(qū)動軸1旋轉(zhuǎn)，第一連桿4向上方移動時，第二連桿5也被 向上提升，由此，擺動凸輪6向圖14中逆時針方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)氣門31經(jīng)由滾輪式搖臂30被下 壓。 另外，滾輪式搖臂30相對于滾輪從動件33和擺動凸輪6的接觸部，與進(jìn)氣門31
的接觸部及支點為向下方的形狀。由此，能夠確保連結(jié)銷12的擺動軌跡，S卩，能夠避免在擺
動凸輪6擺動時擺動凸輪6和第二連桿5的連結(jié)部分與滾輪式搖臂30的沖突。 圖15和圖16是與圖5和圖6相當(dāng)?shù)膱D，是將L0的長度、L0角度和擺動角及擺動
角負(fù)角加速度之間的關(guān)系分別匯總而成的圖。 如圖15所示，L0長度越大，擺動角及擺動角加速度越小。而且，如圖16所示，L0 角度增大時，擺動角減小，但擺動角加速度保持一定。
13
圖17是表示本實施方式的控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸位置的圖。與圖9相同，C0表示控 制軸2的旋轉(zhuǎn)軸，CRmax、 CRmin分別表示最大工作角時和最小工作角時擺動軸7的中心位 置。另外，對于連結(jié)基準(zhǔn)線、控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸C0和驅(qū)動軸1的旋轉(zhuǎn)軸的線和基準(zhǔn)線構(gòu)成 的角也相同。 對控制軸2的配置進(jìn)行說明?？刂戚S2按照滿足下面的3個條件的方式進(jìn)行配置， 另外，圖17表示滿足3個條件的情況的一例。 第一條件是將控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸C0和驅(qū)動軸1連結(jié)的直線和基準(zhǔn)線構(gòu)成的角度 設(shè)為a ，最大工作角時的L0角度設(shè)為L0角max，最小工作角時的L0角度設(shè)為L0角min時， L0角max- a — a _ L0角min， S卩，最大工作角時的L0長度^最小工作角時的L0長度。
第二條件是控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO相對于最大工作角時的擺動軸7的中心CRmax 的等升程線的法線處于驅(qū)動軸1的相反側(cè)。 第三條件是旋轉(zhuǎn)軸CO-擺動軸7的中心位置間距離為下述這樣大小，即，使控制軸 2旋轉(zhuǎn)時的擺動軸7的中心的軌跡、即以控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO為中心且以旋轉(zhuǎn)軸CO-擺動 軸7的中心位置間距離為半徑的圓弧隨著從最小工作角時的擺動軸7的中心位置CRmin靠 近最大工作角時的擺動軸7的中心位置Crmax而逐漸接近等升程線，在最大工作角時的擺 動軸7的中心位置Crmax使兩者成為一致。
接著，對全部滿足這些條件的情況效果進(jìn)行說明。 圖18是表示擺動負(fù)角加速度和工作角的關(guān)系的圖，圖19是表示氣門升程和工作 角的關(guān)系的圖。在各圖中，與圖IO和圖12相同地進(jìn)行比較對照，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行表示。另 外，圖18的縱軸與圖10相同，是負(fù)的角加速度(減速方向的角加速度)的絕對值。
如圖18所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，使工作角比最大工作角小時，擺動負(fù)角加速度也變 小。與此相對，在本實施方式中，在最大工作角時與現(xiàn)有技術(shù)相等，但在中間工作角時比最 大工作角時大。 這是由于，觀察圖17的擺動軸7的中心位置的軌跡可知，在最大工作角時及最小 工作角時為與只使L0角度變化的情況相同的L0長度，在中間工作角時，LO長度比最大工 作角時短。 SP，中間工作角時與最大工作角時相比，LO角度變大，LO長度變短，如圖16所示， 使LO角度變大時，擺動負(fù)角加速度保持一定，工作角變小，如圖15所示，使LO長度變短時， 擺動負(fù)角加速度變大。 擺動凸輪6的擺動負(fù)角加速度成為上述那樣的特性時，氣門升程量如圖19所示，
在大致整個區(qū)域比現(xiàn)有技術(shù)大，在中間工作角的最大工作角附近時成為大致接近最大升程
量的升程量。這是由于，在最大工作角附近擺動軸7的軌跡逐漸接近等升程線。 如上所述，在本實施方式中，擺動凸輪6的凸輪鼻6a相對于連結(jié)驅(qū)動軸l和擺動
軸7的擺動軸的直線向第二連桿5的相反側(cè)突出，且相對于該直線在凸輪鼻6a的相同側(cè)與
第二連桿5連結(jié)，工作角變更機構(gòu)構(gòu)成為，工作角越大L0角度越小，從最小工作角到規(guī)定工
作角LO長度減小，沿從該規(guī)定工作角到最大工作角LO長度增大的軌跡，移動所述可變氣門
用搖臂的擺動軸的位置，對該結(jié)構(gòu)，也可以得到與第一實施方式相同的效果。 對該發(fā)明的第三實施方式進(jìn)行說明。 圖20是與圖17相同從發(fā)動機正面看到的應(yīng)用本實施方式的可變氣門裝置D的圖。由于與圖17的不同點只有控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO的位置，所以對該點進(jìn)行說明。
在本實施方式中，控制軸2也按照滿足下面的3個條件的方式進(jìn)行配置。另外，圖 20表示作為滿足3個條件的情況的一例。 第一條件是，將控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO和驅(qū)動軸連結(jié)的直線和基準(zhǔn)線構(gòu)成的角度 a ， LO角max、LO角min為LO角max— a — a - LO角min， S卩，最大工作角時的LO長度 ^最小工作角時的LO長度。 第二條件是，控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO在最大工作角時的擺動軸7的中心CRmax的等 升程線的法線和連結(jié)最大工作角時的擺動軸7的中心位置CRmax和旋轉(zhuǎn)軸CO的直線之間， 且處于最靠近上述法線的位置。 接著，對全部滿足這些條件的效果進(jìn)行說明。 圖21是表示擺動負(fù)角加速度和工作角的關(guān)系的圖，圖22是表示氣門升程和工作 角的關(guān)系的圖。在各圖中，與圖10和圖12同樣地進(jìn)行比較對照，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行表示。另 外，圖12的縱軸與圖IO相同，是負(fù)的角加速度(減速方向的角加速度)的絕對值。
如圖21所示，在現(xiàn)有技術(shù)中，使工作角比最大工作角小時，擺動負(fù)角加速度也變 小。與此相對，在本實施方式中，擺動負(fù)角加速度在最小工作角時最大，此后隨著工作角逐 漸變大，擺動負(fù)角加速度逐漸變小，在比最大工作角和最小工作角的中間程度的工作角大 時再次變大。而且，在接近最大工作角時，幾乎與現(xiàn)有技術(shù)相等。 這是由于，觀察圖20的擺動軸7的中心位置的軌跡可知，在最大工作角時及最小 工作角時為與只使LO角度變化的情況相同的LO長度，在中間工作角時與最大工作角時相 比，LO長度變長。 S卩，中間工作角時與最大工作角時相比，LO角度變大，LO長度變長，如圖16所示， 使LO角度變大時，擺動負(fù)角加速度保持一定，工作角變小，如圖15所示，使LO長度變長時， 擺動負(fù)角加速度變小。 擺動凸輪6的擺動負(fù)角加速度成為上述那樣的特性時，氣門升程量如圖21所示， 在最大工作角附近及最小工作角與現(xiàn)有技術(shù)相等，在中間工作角的最大工作角附近，與現(xiàn) 有技術(shù)的差值也小，隨著工作角變小，與現(xiàn)有技術(shù)的差值變大。 如上所述，在本實施方式中，擺動凸輪6的凸輪鼻6a相對于連結(jié)驅(qū)動軸l和擺動 軸7的擺動軸的直線向第二連桿5的相反側(cè)突出，且相對于該直線，在凸輪鼻6a的相同側(cè) 與第二連桿5連結(jié)，對該結(jié)構(gòu)，除可以得到與第一、二實施方式相同的效果外，可以得到如 下效果。 另外，具備可以旋轉(zhuǎn)地支持于發(fā)動機的控制軸2、和從控制軸2偏心的擺動軸7，由 于從驅(qū)動軸1到控制軸2中心的距離比最小工作角時的L0長度短，所以大致在最小工作角 時擺動負(fù)角加速度的絕對值變大。由此，可以使小工作角時的升程量變大。
對該發(fā)明的第四實施方式進(jìn)行說明。 圖23是與圖9相同從發(fā)動機正面看到的應(yīng)用本實施方式的可變氣門裝置B的圖。 由于與圖9的不同點只有控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO的位置，所以對該點進(jìn)行說明。
在本實施方式中，控制軸2也按照滿足下面的3個條件的方式進(jìn)行配置。另外，圖 20表示作為滿足3個條件的情況的一例。 第一條件是，將控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO和驅(qū)動軸l連結(jié)的直線和基準(zhǔn)線構(gòu)成的角度a 、L0角max、L0角min設(shè)為L0角max— OC — OC — LO角min， S卩，最大工作角時的LO長 度^最小工作角時的LO長度。 第二條件是，控制軸2的旋轉(zhuǎn)軸CO相對于最大工作角時的擺動軸7的中心CRmax 的等升程線的法線位于驅(qū)動軸1的相反側(cè)。 在全部滿足這些條件的情況下，可以得到與圖21、圖22相同的效果。 另外，在上述各實施方式中，對進(jìn)氣門用的可變氣門裝置進(jìn)行了說明，但也可以同
樣適用于排氣門的開閉驅(qū)動。 例如第一、二實施方式，在即使是中間工作角也能夠在接近最大工作角的部分成 為大致接近最大工作角的氣門升程量的情況下，也可以實現(xiàn)中高負(fù)荷運轉(zhuǎn)時等的排氣效率 的提高。另外，如第三、四實施方式，在最小工作角區(qū)域的氣門升程量變大的情況下，可以在 怠速運轉(zhuǎn)時等那樣的低負(fù)荷運轉(zhuǎn)時實現(xiàn)殘留氣體量的降低。 另外，本發(fā)明不限于上述實施方式，很顯然，在記載于本發(fā)明請求的范圍的技術(shù)思 想范圍內(nèi)可以進(jìn)行各種變更。 關(guān)于以上說明，在此引用以2007年8月10日為申請日的日本國的特愿 2007-209706號的內(nèi)容、以2007年8月21日為申請日的日本國的特愿2007-214529號的內(nèi) 容、以2008年2月25日為申請日的日本國的特愿2008-043126號的內(nèi)容及以2008年2月 28日為申請日的日本國的特愿2008-047918號的內(nèi)容。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性 如上所述，該發(fā)明能夠抑制擺動凸輪的工作角變化時的最大升程量的變化。因此， 該發(fā)明在適用于連續(xù)地對發(fā)動機氣門的升程量或工作角進(jìn)行可變控制的可變氣門裝置的 方面，可以得到最佳效果。 本發(fā)明的實施例包含的排他特性或優(yōu)點如本發(fā)明請求的范圍所述。
權(quán)利要求
一種可變氣門裝置，其特征在于，具備與發(fā)動機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸(1)、設(shè)于所述驅(qū)動軸(1)的驅(qū)動凸輪(13)、擺動自如地支承于所述驅(qū)動軸(1)的擺動凸輪(6)、利用所述擺動凸輪(6)的擺動而被驅(qū)動開閉的發(fā)動機氣門、與所述驅(qū)動軸(1)平行的擺動軸(7)、擺動自如地支承于所述擺動軸(7)的搖臂(3)、將所述搖臂(3)和所述驅(qū)動凸輪(13)連結(jié)的第一連桿(4)、將所述搖臂(3)和所述擺動凸輪(6)連結(jié)的第二連桿(5)、通過使所述擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)的相對位置變化來變更發(fā)動機氣門的工作角及升程量的擺動軸位置變更裝置(27)，在發(fā)動機氣門的規(guī)定的工作角范圍內(nèi)，與在所述規(guī)定的工作角范圍的范圍外變更工作角時相比，使擺動軸相對于驅(qū)動軸的相對位置變化，以抑制發(fā)動機氣門最大升程伴隨工作角的變更而變化。
2. 如權(quán)利要求l所述的可變氣門裝置，其特征在于，在所述規(guī)定的工作角范圍內(nèi)，擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)位置變化，以使基于將從正 面看發(fā)動機時的所述驅(qū)動軸(1)的中心和所述擺動軸(7)的中心連結(jié)的直線的角度變化的 發(fā)動機氣門的最大升程變化量、和基于所述驅(qū)動軸(1)的中心和所述擺動軸(7)的中心之 間距離的變化的發(fā)動機氣門的最大升程變化量相互抵消。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的可變氣門裝置，其特征在于，從正面看發(fā)動機時，所述搖臂(3)與所述第一連桿(4)的第一連結(jié)點(10)、和所述搖臂 (3)與所述第二連桿(5)的第二連結(jié)點(11)相對于連結(jié)驅(qū)動軸(1)的中心(la)與擺動軸 (7)的中心(7a)的直線處于相同側(cè)，且第二連結(jié)點(11)位于比第一連結(jié)點(10)更遠(yuǎn)離擺 動軸(7)的中心(7a)的位置，所述擺動凸輪(6)相對于所述直線在與第一連結(jié)點(10)及 第二連結(jié)點(11)的相同側(cè)具有凸輪鼻(6a)，所述驅(qū)動軸(1)的旋轉(zhuǎn)方向與打開發(fā)動機氣門 時的擺動凸輪(6)的旋轉(zhuǎn)方向相同。
4. 如權(quán)利要求3所述的可變氣門裝置，其特征在于，在所述規(guī)定的工作角范圍內(nèi)，伴隨工作角的擴(kuò)大，所述驅(qū)動軸(1)的中心和所述擺動 軸(7)的中心(7a)之間的距離變短。
5. 如權(quán)利要求4所述的可變氣門裝置，其特征在于，所述規(guī)定的工作角范圍為從最小工作角與最大工作角之間的規(guī)定的工作角到最大工 作角的工作角范圍。
6. 如權(quán)利要求4所述的可變氣門裝置，其特征在于，所述規(guī)定的工作角范圍為從最小工作角到最小工作角與最大工作角之間的規(guī)定的工 作角的工作角范圍。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的可變氣門裝置，其特征在于，從正面看發(fā)動機時，所述搖臂(3)與所述第一連桿(4)的第一連結(jié)點(10)、和所述搖臂 (3)與所述第二連桿(5)的第二連結(jié)點(11)相對于連結(jié)驅(qū)動軸(1)的中心(la)與擺動軸 (7)的中心(7a)的直線處于相同側(cè)，且第二連結(jié)點(11)位于比第一連結(jié)點(10)更遠(yuǎn)離擺動軸(7)的中心(7a)的位置，所述擺動凸輪(6)相對于所述直線在與第一連結(jié)點(10)及 第二連結(jié)點(11)的不同側(cè)具有凸輪鼻(6a)，所述驅(qū)動軸(1)的旋轉(zhuǎn)方向與打開發(fā)動機氣門 時的擺動凸輪(6)的旋轉(zhuǎn)方向相反。
8. 如權(quán)利要求7所述的可變氣門裝置，其特征在于，在所述規(guī)定的工作角范圍內(nèi)，伴隨工作角的擴(kuò)大，所述驅(qū)動軸(1)的中心和所述擺動 軸(7)的中心(7a)之間的距離變長。
9. 如權(quán)利要求8所述的可變氣門裝置，其特征在于，所述規(guī)定的工作角范圍為從最小工作角與最大工作角之間的規(guī)定的工作角到最大工 作角的工作角范圍。
10. 如權(quán)利要求8所述的可變氣門裝置，其特征在于，所述規(guī)定的工作角范圍為從最小工作角到最小工作角與最大工作角之間的規(guī)定的工 作角的工作角范圍。
11. 如權(quán)利要求5或9所述的可變氣門裝置，其特征在于，從正面看發(fā)動機時，在將保持最大升程為一定的擺動軸(7)的中心位置的移動軌跡設(shè) 為等升程線的情況下，擺動軸(7)的中心位置的軌跡隨著接近最大工作角而與所述等升程 線逐漸接近。
12. 如權(quán)利要求5或11所述的可變氣門裝置，其特征在于，最大工作角的擺動軸(7)的中心與驅(qū)動軸(1)的中心之間的距離為最小工作角的擺動 軸(7)的中心(7a)與驅(qū)動軸(1)的中心(la)之間的距離以上。
13. 如權(quán)利要求5、11或12中任一項所述的可變氣門裝置，其特征在于， 所述擺動軸(7)作為在與該擺動軸(7)的中心(7a)不同的位置具有旋轉(zhuǎn)中心的控制軸(2)的一部分而構(gòu)成，最大工作角的擺動軸(7)的中心(7a)與驅(qū)動軸(1)的中心(la) 之間的距離比控制軸(2)的中心與驅(qū)動軸(1)的中心(la)之間的距離長。
14. 如權(quán)利要求5、11 13中任一項所述的可變氣門裝置，其特征在于， 從正面看發(fā)動機時，在將保持最大升程為一定的擺動軸(7)的中心位置的移動軌跡設(shè)為等升程線的情況下，所述控制軸(2)的旋轉(zhuǎn)中心處于連結(jié)工作角為最大工作角的一半附 近時的所述擺動軸(7)的中心(7a)和驅(qū)動軸(1)的中心(la)的直線上，且最大工作角的 擺動軸(7)的中心(7a)相對于所述等升程線的法線位于驅(qū)動軸(1)側(cè)。
15. —種可變氣門裝置，其特征在于，具備 與發(fā)動機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸(1)、 設(shè)于所述驅(qū)動軸(1)的驅(qū)動凸輪(13)、 擺動自如地支承于所述驅(qū)動軸(1)的擺動凸輪(6)、 利用所述擺動凸輪(6)的擺動而被驅(qū)動開閉的發(fā)動機氣門、 與所述驅(qū)動軸(1)平行的擺動軸(7)、 擺動自如地支承于所述擺動軸(7)的搖臂(3)、 將所述搖臂(3)和所述驅(qū)動凸輪(13)連結(jié)的第一連桿(4)、 將所述搖臂(3)和所述擺動凸輪(7)連結(jié)的第二連桿(5)、通過使所述擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)的相對位置變化來變更發(fā)動機氣門的工作角 或升程量的擺動軸位置變更裝置(27)，擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)相對位置變化，使得在所述擺動凸輪(6)擺動時的使發(fā) 動機氣門的升程減少的方向的擺動凸輪(6)的角加速度設(shè)為擺動負(fù)角加速度的情況下，比 最大工作角小的規(guī)定的工作角的擺動負(fù)角加速度的絕對值大于或等于最大工作角的擺動 負(fù)角加速度。
16. —種可變氣門裝置，其特征在于，具備與發(fā)動機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸(1)、設(shè)于所述驅(qū)動軸(1)的驅(qū)動凸輪(13)、 擺動自如地支承于所述驅(qū)動軸(1)的擺動凸輪(6)、 利用所述擺動凸輪(6)的擺動而被驅(qū)動開閉的發(fā)動機氣門、 與所述驅(qū)動軸(1)平行的擺動軸(7)、 擺動自如地支承于所述擺動軸(7)的搖臂(3)、 將所述搖臂(3)和所述驅(qū)動凸輪(13)連結(jié)的第一連桿(4)、 將所述搖臂(3)和所述擺動凸輪(7)連結(jié)的第二連桿(5)、通過使所述擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)的相對位置變化來變更發(fā)動機氣門的工作角 或升程量的擺動軸位置變更裝置(27)，擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)相對位置變化，使得在所述擺動凸輪(6)擺動時的使發(fā) 動機氣門的升程減少的方向的擺動凸輪(6)的角加速度設(shè)為擺動負(fù)角加速度的情況下，比 最小工作角大的規(guī)定的工作角的擺動負(fù)角加速度的絕對值小于或等于最小工作角的擺動 負(fù)角加速度。
全文摘要
一種可變氣門裝置，具備與發(fā)動機的曲軸同步旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸(1)、設(shè)于驅(qū)動軸(1)的驅(qū)動凸輪(13)、擺動自如地支承于驅(qū)動軸(1)的擺動凸輪(6)、利用擺動凸輪(6)的擺動而被驅(qū)動開閉的發(fā)動機氣門、與驅(qū)動軸(1)平行的擺動軸(7)、擺動自如地支承于擺動軸(7)的搖臂(3)、將搖臂(3)和驅(qū)動凸輪(13)連結(jié)的第一連桿(4)、將搖臂(3)和擺動凸輪(6)連結(jié)的第二連桿(5)、通過使擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)的相對位置變化來變更發(fā)動機氣門的工作角及升程量的擺動軸位置變更裝置(27)，在發(fā)動機氣門的規(guī)定的工作角范圍內(nèi)，與在規(guī)定的工作角范圍的范圍外變更工作角時相比，擺動軸(7)相對于驅(qū)動軸(1)的相對位置變化，以抑制發(fā)動機氣門最大升程伴隨工作角的變更而變化。
文檔編號F01L13/00GK101779006SQ200880102540
公開日2010年7月14日 申請日期2008年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者有永毅, 深見徹, 竹村信一 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社