专利名称：内燃机中的阀操作系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃机中的一种阀操作系统，包括一个切换销，其可在一个相关操作位置和一个相关操作释放位置之间移动，在前一位置处相邻的气门摇臂彼此相关联地操作，在后一位置处相关的操作被释放。所述切换销在其轴向相对的端部承受一个向相关操作位置作用的液压力和一个向相关操作释放位置作用的弹簧力；一个圆柱形的滚子轴，其固定到相邻摇臂的一个上，所述切换销根据朝相关操作位置移动的响应可滑动地装配到该轴中；以及一个滚子，其可转动地装在滚子轴上，以与设置在一个凸轮轴上的凸轮滚动接触。
例如，这种阀操作系统可参见日本专利申请特许公开11-13440等。
这种阀操作系统如此设计，以使发动机阀的操作特性根据发动机的运行工况变化，这种变化是通过将一种相邻摇臂彼此无关地摆动的状态和一种相邻摇臂彼此相关地摆动的状态进行切换而实现的，是通过在相关操作位置和相关操作释放位置之间操作切换销而实现的。但是，由于设置了这样一种切换机构，所以摇臂的重量增加了。因此，传统经验是使每个摇臂由一种铝合金形成，以具有一个减小的重量。
此时应该注意，存在一种可以改变使切换销偏向相关操作位置的液压力的可能性。当液压力在一种状态中变化时，有时所述切换销为了抵抗弹簧力会向一个摇臂移动，在所述状态中切换销已经移动到相关操作释放位置，液压力被降低。但是，在已知的系统中，固定到一个摇臂上的滚子轴的端面设置得与所述一个摇臂的相对侧面对齐，因此根据朝相关操作位置的运动的响应，该切换销可滑动地装配到滚子轴中。当相邻的摇臂在它们的相关操作已经被释放的状态中彼此相对摆动时，存在一种可能性，即切换销的端面也可能与一个摇臂的侧面滑动接触，而且由切换销和摇臂的滑动接触所产生的磨损粉末可能进入滚子轴，妨碍切换销的光滑切换操作。
根据上述情况完成了本发明，而且本发明的一个目的是提供一种内燃机中的阀操作系统，其中可以防止磨损的粉末进入滚子轴，从而确保切换销的光滑切换操作。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面及特征，提供了一种内燃机中的阀操作系统，该系统包括一个切换销，该切换销可在一个相关操作位置和一个相关操作释放位置之间移动，在前一位置处相邻的气门摇臂彼此相关联地操作，在后一位置处相关的操作被释放，所述切换销在其轴向相对的各端部承受一个向相关操作位置作用的液压力和一个向相关操作释放位置作用的弹簧力；一个圆柱形的滚子轴，其固定到相邻摇臂的一个上，所述切换销根据其朝相关操作位置的运动的响应可滑动地装配到该轴中；以及一个滚子，其可转动地装在滚子轴上，以与设置在一个凸轮轴上的凸轮滚动接触，其中滚子轴的至少一个轴向相对的端面从所述的一个摇臂的侧面突出，所述滚子轴由一种比摇臂硬的材料制成，其容纳所述切换销。
对于第一特征的这种布置，固定到一个摇臂上的所述滚子轴的端面从该摇臂的侧面突出，所述端面即邻近另一个摇臂的端面，其用于容纳切换销。因此，即使在相邻摇臂的相对摆动运动过程中液压力改变了，所述切换销的端面也不会与所述一个摇臂的侧面滑动接触，而且不会与所述滚子轴的端面滑动接触。滚子轴由比该一个摇臂硬的材料制成，因此可以最大限度地防止由所述滚子轴和切换销的滑动接触所引起的磨损粉末的产生，因此磨损粉末不会进入滚子轴，从而确保切换销的光滑切换操作。
根据本发明的第二方面及特征，除了第一个特征之外，所述滚子轴的外径如此设置，以便切换销相对于滚子轴的位置变化出现在由滚子轴的外周边限定的范围内，该变化根据一种切换销位于相关操作释放位置的状态中的相邻摇臂的相对摆动作出响应。由于第二特征的这种布置，在相邻摇臂的相对摆动运动中，切换销相对于滚子轴的相对位置的变化出现在由固定到一个摇臂上的滚子轴的外周边限定的范围中。因此，即使在相邻摇臂的相对摆动运动中液压力改变，切换销的端面也不会与滚子轴的端面分开，以与所述一个摇臂的侧面滑动接触，并且与滚子轴的端面滑动接触。
从下面结合附图的优选实施例的描述中，本发明的上述及其它目的、特征和优点将变得明显。
图1至7表示本发明的第一实施例，其中图1是一个内燃机的一个局部垂直剖面图；图2是沿图1中箭头2方向的一个平面图3是沿图1中3-3线的一个放大视图；图4是沿图3中4-4线的一个剖面图；图5是沿图1中5-5线的一个放大的剖面图；图6是沿图3中6-6线的一个放大的剖面图；图7是一个剖面图，用于解释压配到一个摇臂中的一个滚子轴的一个压配边缘；图8是与图4类似的一个剖面图，然而是根据本发明的第二实施例；图9是沿图8中9-9线的一个剖面图。
本发明将通过参照图1至7的第一实施例进行描述。首先参照图1和2，一个多缸内燃机包括一个气缸体11和一个气缸盖13，该盖13通过一个垫圈12连接到气缸体11的上部。一个活塞15可滑动地容纳在设置在气缸体11中的各个气缸14内。在每个气缸中由气缸体11、气缸盖13和活塞15限定了一个燃烧室16。
设置在每个气缸的缸盖13中的是一对进气阀孔17，其朝向燃烧室16的顶面的一侧；一个进气口18，其一般连接到进气阀孔17并通向气缸盖13的一个侧面(如图1中所示的右侧面)；一对排气阀孔19，其朝向燃烧室16的顶面的另一侧；以及一个排气口20，其一般连接到排气阀孔19并通向气缸盖13的另一个侧面(如图1中所示的左侧面)。
能打开和关闭进气阀孔17的进气阀VI、VI的杆21分别滑动地容纳在安装在气缸盖13中的导管22内，而且用于使进气阀VI、VI向上、即阀关闭的方向偏移的阀簧24安装在气缸盖13和挡板23、23之间，其中挡板23、23安装在从导管22向上突出的杆21的上端。能打开和关闭排气阀孔19的排气阀VE、VE的杆25分别滑动地容纳在安装在气缸盖13中的导管26内，而且用于使排气阀VE、VE向上、即阀关闭的方向偏移的阀簧28安装在气缸盖13和挡板27、27之间，其中挡板27、27安装在从导管26向上突出的杆25的上端。
进气阀VI、VI通过一个进气侧阀操作装置30打开和关闭，排气阀VE、VE通过一个排气侧阀操作装置31打开和关闭。一个火花塞插入管33设置在阀操作装置30和31两者之间，以垂直延伸，用以插入一个火花塞32，所述火花塞32安装在气缸盖13中，朝向燃烧室16的中央部分，而且插入管33在其下端处连接到气缸盖13上。
进气侧阀操作装置30包括第一和第二驱动摇臂34和35，它们分别与进气阀VI、VI对应；一个自由摇臂36相对于驱动摇臂34和35，即进气阀VI、VI能被释放；一个进气侧摇臂轴37，摇臂34、35和36可摆动地支承在其上；以及一个进气侧凸轮轴38，其可绕一平行于摇臂轴37的轴转动。
排气侧阀操作装置31包括第一和第二驱动摇臂39和40，它们分别与排气阀VE、VE对应；一个自由摇臂41相对于驱动摇臂39和40，即排气阀VE、VE能被释放；一个排气侧摇臂轴42，摇臂39、40和41可摆动地支承在其上；以及一个排气侧凸轮轴43，其可绕一平行于摇臂轴42的轴转动。
进气侧摇臂轴37和排气侧摇臂轴42牢固地由设置在相邻气缸之间的气缸盖13上的支架壁44支承。进气侧和排气侧凸轮轴38、43以1/2的缩小比例可操作地连接到一个曲轴(未示出)上，并且由支架壁44和固定到支架壁44上端的凸轮固定件45可转动地支承。
进气侧和排气侧阀操作装置30和31基本上具有相同的结构，因此进气侧阀操作装置的结构和操作将被详细描述，而省略排气侧阀操作装置31的描述。
设置在进气侧凸轮轴38上的是一个高速凸轮47和低速凸轮46、46，凸轮46、46设置在高速凸轮47的相对两侧，分别与进气阀VI对应。
参照图3，第一驱动摇臂34、第二驱动摇臂35和自由摇臂36例如由铝合金形成，为的是减小重量，它们的表面受到阳极氧化处理，而且它们以这样一种方式彼此相邻设置，以便自由摇臂36被夹在第一和第二驱动摇臂34和35之间，另外，它们一般可摆动地支承在进气侧摇臂轴37上。
第一和第二驱动摇臂34、35及自由摇臂36中的每个都包括一个圆柱状的摆动支承部分34a、35a、36a，在其底端可摆动地支承在进气侧摇臂轴37上，以及第一和第二支承壁34b、34c；35b、35c；36b、36c，它们彼此相对并设置在沿进气侧摇臂轴37的轴线方向彼此隔开的位置处，以从摆动的支承部分34a、35a、36a延伸。第一和第二驱动摇臂34、35的第一和第二支承壁34b、34c；35b、35c的顶端分别通过连接部分34d和35d彼此相连。
再参照图4，挺杆螺钉48、48用于在第一和第二驱动摇臂34、35的顶端处进入连接部分34d和35d的拧进和拧出运动，以抵靠进气阀VI、VI的杆21的上端。
一个弧形缺口49设置在与火花塞插管33相对应的自由摇臂36的摆动支承部分36a的一部分中，以便置于和火花塞插管33相对的一侧上，为得是使火花塞插管33能被设置在自由摇臂36的附近。
再参照图5和6，一个槽50位于第一驱动摇臂34上表面上的支承壁34b和34c之间；一个槽51位于第二驱动摇臂35上表面上的支承壁35b和35c之间，而且一个槽52位于自由摇臂36上表面上的支承壁36b和36c之间。而且，孔53和54设置在第一和第二驱动摇臂34、35中的槽50和51的中央部分，以垂直地开口，而且一个孔55设置在自由摇臂36中的槽52的中央部分，以开口在与进气侧摇臂轴37相对的一侧并向上。
滚子56和57可转动地承载在第一和第二驱动摇臂34、35上，并分别设置在孔53和54中以与低速凸轮46、46滚动接触，而且一个滚子58可转动地承载在自由摇臂36上，并设置在孔55中以与高速凸轮47滚动接触。因此，润滑油能被积聚在摇臂34、35和36的槽50、51和52中。限定每个槽50、51和52，使其能将润滑油导向各个滚子56、57和58，因此滚子56、57和58能被有效地润滑。
而且，各个低速凸轮46、46在沿进气侧摇臂轴37的轴线方向上的宽度设置得等于或小于第一和第二驱动摇臂34、35的第一和第二支承壁34b、34c和35b、35c之间的距离，而且高速凸轮47在沿进气侧摇臂轴37的轴线方向上的宽度设置得等于或小于自由摇臂36的第一和第二支承壁36b和36c之间的距离。低速凸轮46、46的下部容纳在槽50、51中，它们与滚子56、57接触的部分设置在第一和第二支承壁34b、34c；35b、35c上端的下方。高速凸轮47的下部容纳在槽52中，它们与滚子58接触的部分设置在第一和第二支承壁36b和36c上端的下方。
通孔59和60同心地设置在第一驱动摇臂34的第一和第二支承壁34b和34c中，每个通孔的轴线平行于进气侧摇臂轴37的轴线。一个通孔61设置在第二驱动摇臂35的第一支承壁35b上，该通孔的轴线平行于进气侧摇臂轴37的轴线，而且一个底部孔62设置得与第二支承壁35c中的通孔61同心，该底部孔终止在与自由摇臂36相对的一侧上。另外，通孔63和64同心地设置在自由摇臂36的第一和第二支承壁36b和36c中，每个通孔的轴线平行于进气侧摇臂轴37的轴线。
通过将一个圆柱形的滚子轴65压配在通孔59和60中而将其固定在第一驱动摇臂34中，而且该轴由比第一驱动摇臂34硬的材料制成，例如当第一驱动摇臂34由铝合金制成时，该轴由一种铁基材料制成。通过将一个圆柱形的滚子轴66压配在通孔61和底部孔62中而将其固定在第二驱动摇臂35中，而且该轴由比第二驱动摇臂35硬的材料制成，例如当第二驱动摇臂35由铝合金制成时，该轴由一种铁基材料制成。通过将一个圆柱形的滚子轴67压配在通孔63和64中而将其固定在自由摇臂36中，而且该轴由比自由摇臂36硬的材料制成，例如当自由摇臂36由铝合金制成时，该轴由一种铁基材料制成。
滚子轴65、66和67形成为具有相同内径的圆柱形，而且滚针轴承68、69和70分别插在滚子轴65、66和67和滚子56、57和58之间。
参照图7，在滚子轴67到自由摇臂36的通孔63和64的压配中，用于将滚子轴67压配到第一支承壁36b的通孔63中的一个压配极限δ1比用于将滚子轴67压配到第一和第二支承壁36b和36c的第二支承壁36c的通孔64中的一个压配极限δ2的最大值大，其设置得邻近第二驱动摇臂36。而且，用于将滚子轴67压配到第二支承壁36c的通孔64中的一个压配极限δ2在通孔64的内端、即在滚子58侧的位置处的值设置得比在通孔64的外端、即在第二驱动摇臂35侧的位置处的大。在建立在第二驱动摇臂35侧的通孔64的区域W中，压配极限δ2如此设置，以便在通孔64的外部、即靠近第二驱动摇臂35的位置处更小。例如，通过将邻近第二驱动摇臂35的滚子轴67的端部的外周边形成为一种向外凸起的弯曲形状可实现在第二支承壁36c的通孔64的轴向上的压配极限的这种变化。一锥形槽设置在通孔64的外边缘，且在通孔64的外端和滚子轴67之间限定了一个环形间隙71。
邻近第二驱动摇臂35的滚子轴67的至少一个轴向相对的端面从邻近第二驱动摇臂35的自由摇臂36的一个侧面突出的距离为L1。
滚子轴65被压配在第一驱动摇臂34的通孔59和60中，结构与滚子轴67被压配到第二驱动摇臂35的通孔63和64中的相同。邻近自由摇臂36的滚子轴65的至少一个轴向相对的端面从邻近自由摇臂36的第一驱动摇臂34的一个侧面突出L1的距离。
仔细地参照图6，一空动机构72设置在气缸盖13中，位于自由摇臂36的下方，并能沿一方向给自由摇臂36施加弹簧力，以使自由摇臂36的滚子58与高速凸轮47滚动接触。空动机构72由一个弹簧74和一个升降器75组成，所述弹簧容纳在位于气缸盖13中的上端开口的下部滑动孔73中，其一端装在滑动孔73的封口下端，所述升降器连接到弹簧74的另一端。
另一方面，自由摇臂36有一个接受部分76，其设置得与升降器75的上端接触，用以接受来自空动机构72的弹簧力。接受部分76设置在一个连接壁77处，该连接壁用以连接设置在自由摇臂36上的第一和第二支承壁36b和36c的顶端的靠下部分，以便基本与支撑在自由摇臂36上的滚子58的轴向中央部分相对应。在该实施例中，自由摇臂36由较软的铝合金制成，因此，通过将一个由比如铁基材料硬的材料制成的元件固定到连接壁77上而形成，因此，可以减少接受部分76的磨损，同时保持后者的硬度。或者，如果自由摇臂36由一种硬的材料制成，那么接受部分76可以一体地形成在连接壁77上。一个润滑油道78设置在接受部分76中，位于其内外表面之间。
而且，连接壁77在滚子58的下面延伸，而且连接壁77的顶端和滚子58之间的距离L2设置的比连接壁77的中间部分和滚子58之间的距离小。即，形成在滚子58下面延伸的连接壁77，以使连接壁77和滚子58之间的距离向滚子58的最下端逐渐减小。
一个相关操作切换装置80设置在第一和第二驱动摇臂34和35与自由摇臂36之间，用于在一种状态和一种状态之间切换，在前一种状态中摇臂34、35和36彼此相关联地操作，在后一种状态中摇臂34、35和36的相关操作被释放。相关操作切换装置80包括一个第一切换销81，其能在彼此相邻的第二驱动摇臂35和自由摇臂36的相关操作和这种相关操作的释放之间切换；一个第二圆柱状切换销82，其能在彼此相邻的自由摇臂36和第一驱动摇臂34的相关操作和这种相关操作的释放之间切换；一个限定元件83，其安装在与第一切换销81相对的一侧，与第二切换销82接触；以及一个盘簧84，用以使限定元件83偏向第二切换销82。切换销81、82和限定元件83由和用于滚子轴65、66和67的材料相同的硬材料制成。
第一切换销81可滑动地安装到第二驱动摇臂35的滚子轴66中，而且在底部孔62的封口端和第一切换销81之间限定了一个液压室85，滚子轴66压配在所述孔中。例如，一个油道86同心地设置在进气侧摇臂轴37中，并通过一个控制阀(未示出)连接到一个液压源，而且一个环形通道88设置在第二驱动摇臂35和进气侧摇臂轴37之间，以便给一个连接部分87导向，该部分设置在第二驱动摇臂35的第二支承壁35c中，其一端给液压室85导向。一个连通孔89设置在进气侧摇臂轴37中，以容许环形通道88和油道86之间的连通。
第二切换销82可滑动地安装在自由摇臂36的滚子轴67中，第一和第二切换销81和82彼此接触，因此能在彼此上滑动。
限定元件83形成为一种带底的圆柱形并可滑动地装在第一驱动摇臂34的滚子轴65中，因此限定元件83的封闭端与第二切换销82接触，以便在彼此上作滑动运动。一个挡圈90安装到滚子轴65的内表面以抵靠限定元件83，用以防止限定元件83相对于滚子轴65的运动。
一个环形垫圈91插入滚子轴65的外端，而且一个挡圈92安装到滚子轴65的内表面以与垫圈91的外表面接合。回动弹簧84安装在限定元件83和垫圈91之间。
在这种相关操作切换装置80中，在发动机的低速运转范围中，液压室85中的液压力比较低，第一和第二切换销81和82的接触面位于和第二驱动摇臂35与自由摇臂36之间的一个位置相对应的位置处，而第二切换销82和限定元件83之间的接触面位于和自由摇臂36与第一驱动摇臂34之间的一个位置相对应的位置处。因此，摇臂34、35和36处于相对摆动的状态，从而进气阀VI、VI随正时并取决于低速凸轮46、46的升程开闭。
在发动机的高速运转范围中，一个比较高的液压力被施加到液压室85中，从而第一切换销81被滑动地装配到自由摇臂36的滚子轴67中，同时推动第二切换销82，而且第二切换销82被滑动地装配到第一驱动摇臂34的滚子轴65中，同时推动限定元件83。因此，摇臂34、35和36被带入整体连接的状态，从而进气阀VI、VI随正时并取决于低速凸轮46、46的升程打开和关闭。
下面将描述第一实施例的操作。进气侧阀操作装置30中的摇臂34、35和36具有摆动的支承部分34a、35a和36a，它们可摆动地支承在进气侧摇臂轴37上，及第一和第二支承壁34b,34c；35b,35c；36b,36c，它们分别从摆动的支承部分34a、35a和36a延伸，而且在摇臂34、35和36上表面上的支承壁34b,34c；35b,35c；36b,36c之间限定了槽50、51和52。而且，滚子56、57和58设置在槽50、51和52的中央部分，以分别与低速凸轮46、46和进气侧凸轮轴38上的高速凸轮47滚动接触，而且凸轮46、46和47局部地容纳在槽50、51和52中，以与支承壁34b,34c；35b,35c；36b,36c上端下方的滚子56、57和58接触。
因此，进气侧凸轮轴38能被设置在摇臂34、35和36的附近，而且可以增大摇臂34、35和36及进气侧凸轮轴38的布置自由度，以提供发动机整体尺寸的减小。另外，槽50、51和52的相对侧上的支承壁34b,34c；35b,35c；36b,36c用作加强肋，从而增强进气侧摇臂轴37上的摆动支承部分34a、35a和36a的支承强度。而且，通过将积聚在槽50、51和52中的油导向滚子56、57和58来润滑它们。
此处应该注意，弹簧力被施加到摇臂34、35和36的自由摇臂36上，其能相对于进气阀VI、VI被释放，以通过空动机构72向与自由摇臂36对应的高速凸轮47推动所述自由摇臂36。自由摇臂36的支承壁36b和36c通过连接壁77相互连接，而且接受部分76设置在连接壁77上，与空动机构72的升降器75接触，所述连接壁基本上与支承在自由摇臂36上的滚子58的轴向中央部分相对应。
因此，从高速凸轮47施加到自由摇臂36上的负载点和从空动机构72施加到自由摇臂36上的推力点不能沿滚子58的轴向大量移动，从而保证自由摇臂36的稳定的摆动支承。另外，第一和第二支承壁36b和36c通过连接壁77相互连接，因此可转动地支承在支承壁36b和36c之间的滚子58的支承强度增加。
而且，连接壁77设置在滚子58的下方并形成一定的形状，以便连接壁77和滚子58之间的距离向滚子58的最下端方向减小。因此，油能被保持在滚子58和连接壁77之间，从而通过润滑油润滑滚子58。另外，油道78设置在接受部分76中，以在接受部分76的内外表面之间延伸，因此保留在滚子58和连接壁77之间的油能被导到空动机构72的升降器75和接受部分76的接触部分，以便有助于减少接触部分上的磨损。
与低速凸轮46、46和进气侧凸轮轴38上的高速凸轮47滚动接触的滚子56、57和58可转动地支承在圆柱形的滚子轴65、66和67上，所述轴分别通过插在其间的滚针轴和8、69和70固定到摇臂34、35和36上。当相关操作切换装置80从相关操作释放状态到相关地操作状态进行操作时，相关操作切换装置80的第一和第二切换销81和82分别可滑动地装配到自由摇臂36的滚子轴67和第一驱动摇臂34的滚子轴65中。即，第二驱动摇臂35和自由摇臂36通过横跨在第二驱动摇臂35和自由摇臂36之间的第一切换销81彼此相连，而且自由摇臂36和第二驱动摇臂35通过横跨在自由摇臂36和第二驱动摇臂35之间的第二切换销82彼此相连。
滚子轴67和65由比自由摇臂36和第一驱动摇臂34硬的材料制成，而且容纳第一和第二切换销81、82的各滚子轴67和65的轴向相对端面中的至少一个从各个摇臂36和34突出。更详细地说，在自由摇臂36中，邻近第二驱动摇臂35的滚子轴67的端面从自由摇臂36的侧面向第二驱动摇臂35突出，而且在第一驱动摇臂34中，邻近自由摇臂36的滚子轴65的端面从第一驱动摇臂34的侧面突出。
因此，即使在相邻摇臂36和35；34和36的相对摆动运动中，液压室85中的液压力变化，其中相关操作切换装置80进入相关操作释放状态，第一和第二切换销81和82的端面也不会与自由摇臂36和第一驱动摇臂34的侧面滑动接触，但保持与滚子轴67和65的端面滑动接触。而且，滚子轴67和65由比自由摇臂36和第一驱动摇臂34硬的材料制成，因此，可以最大程度防止由切换销81和82与滚子轴67和65的滑动接触而造成的磨损粉末的产生，因此磨损粉末不会进入滚子轴67和65，从而保证切换销81和82的光滑切换操作，即相关操作切换装置80的光滑切换操作。
另外，由铝合金形成的自由摇臂36和第一驱动摇臂34的外表面已经受过阳极化处理，而且不必考虑这些摇臂36和34与切换销81和82的滑动接触。因此，可以防止自由摇臂36和第一驱动摇臂34的腐蚀，同时保留由阳极化处理所产生的膜。第二驱动摇臂35原来没有可能与切换销81和82滑动接触，而且即使第二驱动摇臂35受到阳极化处理，也不会防碍腐蚀的防止。
而且，每个滚子轴65、66和67被压配到包含在各个摇臂34、35和36中的第一和第二支承壁34b,34c；35b,35c；36b,36c中的至少一个中。因此，为了安装滚子轴65、66和67，不需要非滚子轴65、66和67的元件，从而避免了元件数量和工艺步骤的增加，同时，滚子轴65、66和67可以被轻易地安装到摇臂34、35和36上。
邻近自由摇臂36中的第二支承壁36c的滚子轴67的一部分和邻近第一驱动摇臂34中的第二支承壁34c的滚子轴65的一部分是从第一驱动摇臂34和自由摇臂36侧容纳该相关的操作切换装置80的第一和第二切换销81和82的部分，而且用于将滚子轴67和65压配到第二驱动摇臂35和自由摇臂36侧上的第二支承壁36c和34c中的压配极限小于将滚子轴67和65压配到滚子58和56侧上的第二支承壁36c和34c中的压配极限。
因此，可以抑制由压配而引起的容纳第一和第二切换销81和82的滚子轴67和65端部的变形到较小的量，而且可以使第一和第二切换销81和82到滚子轴67和65的压配变得光滑，从而通过切换销81和82使相邻摇臂35和36；36和34之间的相关操作与相关操作的释放可平滑地切换。
而且，用于将滚子轴67和65压配到第二支承壁36c和34c中的压配区域中的压配极限如此设置，以使其越靠近第二驱动摇臂35和自由摇臂36越小，所述压配区域位于第二驱动摇臂35和自由摇臂36侧。因此，由压配而引起的滚子轴67和65的端部的变形向第二驱动摇臂35和自由摇臂36的方向减小，因此可以进一步使切换销81和82平滑地压配到滚子轴67和65中，以使相关操作和相关操作释放之间的切换可更平滑地进行。
在该实施例中，邻近第二驱动摇臂35的滚子轴67的端面和邻近自由摇臂36的滚子轴65的端面从自由摇臂36和第一驱动摇臂34突出，而且在滚子轴67和65的第二支承壁36c和34c的外端之间产生了环形间隙71。因此，可以防止应力施加到邻近第二驱动摇臂35和自由摇臂36的滚子轴67和65的端部，以进一步减少变形，从而通过切换销81和82可使相关操作和相关操作释放之间的切换可更平滑地进行。
另外，滚子轴67和65被压配到第一和第二支承壁36b,36c；34b,34c中，第一支承壁36b和34b中的压配极限大于第二支承壁36c和34c中的压配极限。可以抑制由压配而引起的容纳切换销81和82的滚子轴67和65端部的变形到较小的量，以使相关操作和相关操作释放之间的切换可平滑地进行，而且通过从第二支承壁36c和34c的外侧压配滚子轴67和65可使滚子轴67和65的压配操作更方便。
在摇臂34、35和36的布置方向上在设置在一端的第一驱动摇臂34中，通孔59和60同心地设置在包含在第一驱动摇臂34中的第一和第二支承壁34b和34c中，因此滚子轴65的相对端被压配到这些通孔中，而且容纳相关操作切换装置80的回位弹簧84安装到滚子轴65上。
因此，与一个必须将一个底部孔钻在第一支承壁34b中的系统相比，不必使所述底部孔的封闭端部受到减压处理，而且能便于第一支承壁34b的钻孔，同时使第一驱动摇臂34的尺寸减小，而且可以使第一驱动摇臂34的重量减小一个与端壁相对应的量。此外，如本实施例那样，在进气侧摇臂轴37和滚子轴65彼此平行的情况下，可以精确地确定第一和第二支承壁34b和34c中的进气侧摇臂轴37和滚子轴65的轴线之间的距离。
此外，垫圈91被插入滚子轴65中，其外表面与安装到滚子轴65内表面上的挡圈92接合，因此垫圈91易于安装到滚子轴65上。另外，通过将垫圈91的内径设定为一个比较大的值，可从外侧清楚地看到滚子轴65的内侧，而且能从外面确定回动弹簧84是否被正确地安装在滚子轴65中。
图8和9表示本发明的第二实施例。图8是与图4相同的一个剖面图，图9是沿图8中9-9线的一个剖面图。
圆柱形的滚子轴65、66和67′被压配到摇臂34、35和36中，而且每个都由一种比摇臂34、35和36硬的材料制成，滚子56′、57′和58′分别直接支承在滚子轴65、66和67′上。
压配在自由摇臂36中的滚子轴67′形成在一个加厚的壁处，因此其内径等于第一和第二驱动摇臂34和35的滚子轴65和66的内径，但其外径比滚子轴65和66的大。
此外，滚子轴67′的外径如此设置，以致于该第一切换销81相对于滚子轴67′的位置的变化，根据第二驱动摇臂35和自由摇臂36的相对摆动的响应，发生在由滚子轴67′的外周边限定的范围中，如图9中的虚线所示，其中第一切换销81位于相关操作释放位置。
在第二实施例中，在第二驱动摇臂35和自由摇臂36的相对摆动过程中，第一切换销81相对于滚子轴67′的位置的变化发生在由滚子轴67′的外周边限定的范围中。因此，即使液压室85中的液压力变化，第一切换销81的端面也不会与滚子轴67′的端面分开以与自由摇臂36的侧面滑动接触。而且，滚子轴67′由比自由摇臂36硬的材料制成，因此可以最大程度地防止由滚子轴67′和第一切换销81的滑动接触而引起的磨损粉末的产生，因此磨损粉末不会进入滚子轴67′，从而保证第一切换销81的光滑切换操作。
在第二实施例中，邻近第二驱动摇臂35的滚子轴67′的端面从自由摇臂36的侧面突出，但这种突起不是必须的，或者，邻近第二驱动摇臂35的滚子轴67′的端面可以设置在与自由摇臂36的侧面齐平的位置。另外在第二实施例中，滚子56′、57′和58′直接支承在滚子轴65、66和67′上，但是轴承，例如滚针轴承可以被插在滚子56′、57′和58′与滚子轴65、66和67′之间。
尽管已经详细描述了本发明的实施例，但是可以理解，本发明并不局限于上述实施例，在不偏离权利要求所限定的精神和范围的前提下可以进行多种变型。
权利要求
1．一种内燃机中的阀操作系统，包括一个切换销，其可在一个相关操作位置和一个相关操作释放位置之间移动，在前一位置处相邻的气门摇臂彼此相关联地操作，在后一位置处相关的操作被释放，所述切换销在其轴向相对的端部承受一个向相关操作位置作用的液压力和一个向相关操作释放位置作用的弹簧力；一个圆柱形的滚子轴，其固定到相邻摇臂的一个上，所述切换销可根据朝所述相关操作位置的移动的响应可滑动地装配到该轴中；以及一个滚子，其可转动地装在所述滚子轴上，以与设置在一个凸轮轴上的凸轮滚动接触，其中，所述滚子轴的轴向相对端面的至少一个从所述一个摇臂的侧面突出，其中所述滚子轴由比容纳所述切换销的所述一个摇臂硬的材料制成。
2．根据权利要求1所述的内燃机中的阀操作系统，其特征在于所述滚子轴的外径如此设置，以致于所述切换销相对所述滚子轴的位置变化，根据相邻摇臂的相对摆动的响应，在所述切换销处于相关操作释放位置的状态时，发生在由所述滚子轴的外周边限定的范围中。
全文摘要
一种内燃机中的阀操作系统包括一个切换销,其可在一个相关操作位置和一个相关操作释放位置之间移动,在前一位置处相邻的气门摇臂彼此相关联地操作,在后一位置处相关的操作被释放,所述切换销在其轴向相对的端部承受一个向相关操作的位置作用的液压力和一个向相关操作释放位置作用的弹簧力;一个圆柱形的滚子轴,其固定到相邻摇臂的一个上,所述切换销可根据相关操作位置的移动的响应可滑动地装配到该轴中;以及一个滚子,其可转动地装在滚子轴上,以与设置在一个凸轮轴上的凸轮滚动接触。在该阀操作系统中,所述滚子轴的轴向相对端面的至少一个从所述一个摇臂的侧面突出,其中所述滚子轴由比容纳所述切换销的所述一个摇臂硬的材料制成。因此,可以防止磨损粉末进入滚子轴,从而保证切换的光滑切换操作。
文档编号F01L13/00GK1301912SQ00136390
公开日2001年7月4日 申请日期2000年12月28日 优先权日1999年12月28日
发明者田中力, 中村弘, 山田范之 申请人:本田技研工业株式会社