发动机的气门传动装置的制作方法

文档序号:11141655阅读:475来源:国知局
发动机的气门传动装置的制造方法

本发明涉及车辆等的发动机的气门传动装置,特别涉及能够将开闭气门的凸轮部切换的气门传动装置。



背景技术:

作为发动机的气门传动装置已知有如下的装置:针对一个气门而设置多个彼此形状互不相同的凸轮部,通过从这些凸轮部中选择使气门开闭的凸轮部,从而能够对应于发动机的运转状态来切换进排气门的开度或打开时期等。

例如,专利文献1中公开了如下的气门传动装置,该装置包括:凸轮轴,具有轴部和筒状的凸轮单元部,该筒状的凸轮单元部以能够在所述轴部上沿轴向相对位移且能够与该轴部一体转动的状态安装于该轴部;致动器,使所述凸轮单元部沿轴向移动;其中,基于凸轮单元部的沿轴向的移动来变更该凸轮单元部上所设的多个凸轮部的位置,从而将开闭气门的凸轮部进行切换。

该气门传动装置在凸轮单元部的两侧具备具有能够在与所述轴向正交的方向上进退(突出或退避)的销构件的所述致动器,根据凸轮单元部的位置而有选择地使销构件工作(突出),以使该销构件与设置在凸轮单元部的轴向两端的端面凸轮抵接,从而使凸轮单元部沿轴向移动亦即切换凸轮部。

气门传动装置中,要求在短时间内根据发动机的运转状态来反复进行凸轮部的切换,然而,当致动器发生反应迟延或工作不良时,有可能导致位于凸轮单元部两侧的致动器的销构件同时处于工作状态。发生这样的情况时,随着凸轮单元部的转动,有可能导致该凸轮单元部因其轴向的两侧被销构件限制而成为转动锁止状态。因此,要求避免发生这样的情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利公开公报特开2013-83202号



技术实现要素:

本发明鉴于上述情况而作,其目的在于提供一种在气门传动装置中以简单的结构便能够避免凸轮单元部成为转动锁止状态的技术。

本发明的发动机的气门传动装置包括:轴部,接受来自曲轴的转动力而转动;凸轮单元部,以能够在所述轴部的轴向上相对位移且与该轴部一体转动的方式安装于该轴部,在外周面上设有沿所述轴向排列的多个凸轮部;操作构件,使所述凸轮单元部沿所述轴向移动;其中,通过所述操作构件使所述凸轮单元部沿所述轴向移动从而切换用于气门开闭的凸轮部,所述凸轮单元部在所述轴向的两端具备第一端面凸轮及第二端面凸轮,该第一端面凸轮及该第二端面凸轮分别包含与所述轴向正交的基准面、和以从该基准面向所述轴向外侧突出且随着向转动迟延方向延伸而突出量增加的方式形成的升程部,而且该基准面和该升程部在转动方向上排列,所述操作构件包含第一操作构件和第二操作构件,该第一操作构件和该第二操作构件分别以能够在工作位置和退避位置之间进退的方式设置,所述工作位置是所述操作构件进入到比所述凸轮单元部的外周面更内侧时的位置,所述退避位置是所述操作构件退避到所述外周面的外侧时的位置,在被设置到所述工作位置的状态下,所述第一操作构件随着所述凸轮单元部的转动而与所述第一端面凸轮的升程部卡合从而使该凸轮单元部向沿着所述轴向的第一方向移动,所述第二操作构件随着所述凸轮单元部的转动而与所述第二端面凸轮的升程部卡合从而使该凸轮单元部向与所述第一方向反方向的第二方向移动,所述凸轮单元部至少在所述第一端面凸轮上具备第一倾斜部和位移允许部,所述第一倾斜部从所述升程部中的所述突出量为最大的最大升程位置朝着转动迟延方向延伸且随着所述凸轮单元部的转动而向该凸轮单元部的径向外侧引导所述第一操作构件,所述位移允许部在所述轴向上与所述第一倾斜部相邻地设置,允许沿着所述第一倾斜部被引导的所述第一操作构件与所述凸轮单元部的在所述轴向及所述转动方向上的相对位移。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的气门传动装置的侧视图(第一设置状态)。

图2是气门传动装置的剖视图(图1的II-II线剖视图)。

图3是凸轮轴的要部纵剖视图。

图4是气门传动装置的侧视图(第二设置状态)。

图5是第一气缸的凸轮单元部(第一凸轮单元部)的侧视图。

图6是第一气缸的凸轮单元部的立体图。

图7是第一气缸的凸轮单元部的主视图(图5的A1向视图)。

图8是第一气缸的凸轮单元部的背视图(图5的A2向视图)。

图9是第二气缸的凸轮单元部(第二凸轮单元部)的侧视图。

图10是第二气缸的凸轮单元部的立体图(从斜后侧观察时的立体图)。

图11是第二气缸的凸轮单元部的立体图(从斜前侧观察时的立体图)。

图12是表示第一气缸的凸轮单元部的比较例的立体图(从斜后侧观察时的立体图)。

图13是图12的凸轮单元部的要部侧视图。

图14是表示比较例的凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图15是表示比较例的凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图16是表示比较例的凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图17是表示实施方式所涉及的凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图18是表示实施方式所涉及的凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图19是表示实施方式所涉及的凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图20是表示凸轮单元部与销部的关系的模式图。

图21是表示本发明的其他实施方式所涉及的凸轮单元部的立体图。

图22是图21的凸轮单元部的侧视图。

具体实施方式

以下,参照附图详述本发明的一个优选实施方式。

<气门传动装置的整体结构>

图1表示本发明所涉及的气门传动装置的排气侧的结构。本实施方式中,就本发明所涉及的气门传动装置被应用于四缸四气门式DOHC发动机的例进行说明,不过,本发明所涉及的气门传动装置还能够应用于除此以外的发动机。

发动机1对应于第一至第四的各气缸C1至C4的各者而具备各两个合计共八个排气门1以及对这些排气门1施加一个向关闭方向的作用力的复位弹簧2。该发动机还具备:凸轮轴4,经由摇臂3克服复位弹簧2的作用力而使各排气门1打开。在以下的说明中,除了特别提及的情形以外,均以气缸列方向作为前后方向、以第一气缸C1侧作为“前侧”、以第四气缸C4侧作为“后侧”来进行说明。

凸轮轴4经由轴承部6而转动自如地被设置在气缸盖的各气缸C1至C4的中心位置上方的纵壁部5所支撑。凸轮轴4经由链条而与图外的曲轴连结,被该曲轴转动驱动。

凸轮轴4包含轴部10和以与第一至第四的各气缸C1至C4对应的排列而安装(外嵌)于该轴部10的第一至第四凸轮单元部CE1至CE4。各凸轮单元部CE1至CE4以相对于轴部10沿该轴部10的轴向(以下简称为轴向或前后方向)能够相对位移且与该轴部10能够一体转动的方式花键结合于该轴部10。

在凸轮轴4的上方设置有用于使各凸轮单元部C1至C4沿轴部10移动的第一至第六的六个操作装置M1至M6。具体而言,第一操作装置M1设置在气缸列的前端,第二操作装置M2设置在第一、第二气缸C1、C2之间,第三操作装置M3设置在第二、第三气缸C2、C3之间,第四操作装置M4设置在第三操作装置M3的后侧,第五操作装置M5设置在第三、第四气缸C3、C4之间,第六操作装置M6设置在气缸列的后端。

如图2所示,各操作装置M1至M6(图2中仅示出了第二操作装置M2)包括:主体部12,在内部具备电磁式致动器;大致圆筒状的销部14(相当于本发明的操作构件),在电磁式致动器被通电时能够从主体部12突出;未图示的回位弹簧,向主体部12侧施加作用力给销部14。

各操作装置M1至M6隔着凸轮4而设置在所述摇臂3的凸轮从动件3a侧的相反侧。具体而言,操作装置M1至M6以销部14指向凸轮轴4(轴部10)的轴心的方式设置。本例中,各操作装置M1至M6被安装在从上方覆盖凸轮轴4的气缸盖罩7上。

各操作装置M1至M6在电磁式致动器未被通电的状态下,如图2的虚线所示,其的销部14基于回位弹簧的作用力而被保持在上方的退避位置。另一方面,当电磁式致动器被通电时,如图2的实线所示,销部14克服回位弹簧的作用力而移动到向下方突出后的工作位置。即,销部14以能够沿凸轮轴4的径向(与轴部10的轴向正交的方向)进退的方式构成。

各操作装置M1至M6被图外的控制装置控制。该控制装置根据来自发动机转角传感器的检测信号而输出控制信号,以便在指定的发动机转角时期对各操作装置M1至M6的电磁式致动器进行通电。

此外,凸轮轴4中设置有用于将各凸轮单元部CE1至CE4分别定位在轴向上彼此不同的两个位置的止动机构40。图3是凸轮轴4的剖视图,主要表示第一凸轮单元部CE1及第二凸轮单元部CE2的止动机构30。

如图3所示,止动机构30包含形成在轴部10中的孔31、收纳在该孔31中的止动球33、以使所述止动球33从轴部10的外周面向径向外侧突出的方式施加作用力的弹簧32、以及在各凸轮单元部CE1(CE4)的内周面上沿轴向相邻地形成的前后两个周槽34a、34b。即,止动机构30能够将各凸轮单元部CE1、CE2分别定位在止动球33与前侧的周槽34a卡合时的后方位置和止动球33与后侧的周槽34b卡合时的前方位置中的任一位置。此处,对第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的止动机构30进行了说明,但第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的止动机构30也是同样的结构。

此外,该气门传动装置中,根据发动机的运转状态而将各凸轮单元部CE1至CE4的位置切换到图1及图3所示般的第一设置和图4所示般的第二设置。

此处,如图1及图3所示,第一设置是基于止动机构30而使第一凸轮单元部CE1定位在后方位置、使第二凸轮单元部CE2定位在前方位置、使第三凸轮单元部CE3定位在后方位置、使第四凸轮单元部CE4定位在前方位置的状态。因此,在该第一设置的情况下,第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的相向端面成为彼此接近的状态,第二、第三凸轮单元部CE2、CE3的相向端面成为彼此离开距离的状态,第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的相向端面成为彼此接近的状态。

另一方面,如图4所示,第二设置是基于所述各止动机构30而使第一凸轮单元部CE1定位在前方位置、使第二凸轮单元部CE2定位在后方位置、使第三凸轮单元部CE3定位在前方位置、使第四凸轮单元部CE4定位在后方位置的状态。因此,在该第二设置的情况下,第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的相向端面成为彼此离开距离的状态,第二、第三凸轮单元部CE2、CE3的相向端面成为彼此接近的状态,第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的相向端面成为彼此离开距离的状态。

<凸轮单元部的具体结构>

接下来,根据图5至图11,说明各凸轮单元部CE1至CE4的结构。第一凸轮单元部CE1、第二凸轮单元部CE2、第三凸轮单元部CE3、第四凸轮单元部CE4各者除了后述的工作部22及端面凸轮25A、25B的相位彼此不同以外基本上是同样的结构。因此,在以下的说明中,主要对第一凸轮单元部CE1及第二凸轮单元部CE2的结构进行详述,仅在必要时叙述第三凸轮单元部CE3及第四凸轮单元部CE4的结构。

第一凸轮单元部CE1为筒状,在其轴向中间部具备被所述轴承部6支撑的轴颈部21,在其前后两侧具备使第一气缸C1的两个排气门1工作的两个工作部22。第二凸轮单元部CE2也是同样。

如图5及图9所示,各工作部22中相邻地设置有第一凸轮部23和第二凸轮部24,第一凸轮部23在例如高发动机转速时使用,具有升程量大的尖部,第二凸轮部24在例如低发动机转速时使用,具有升程量小的尖部。此外,在第一凸轮单元部CE1中,第一凸轮部23被设置在前方,第二凸轮部24被设置在后方(参照图5及图6)。在第二凸轮单元部CE2中,第一凸轮部23被设置在后方,第二凸轮部24被设置在前方(参照图9)。

第一凸轮单元部CE1的各工作部22的第一凸轮部23(尖部)的形状及相位彼此一致,同样地,各工作部22的第二凸轮部24(尖部)的形状及相位彼此一致。此外,第二凸轮单元部CE2的各工作部22的第一凸轮部23的形状及相位彼此一致,同样地,各工作部22的第二凸轮部24的形状及相位彼此一致。

而且,各凸轮单元部CE1、CE2的两个工作部22、22的间隔以如下的方式来设定:当各凸轮单元部CE1、CE2处于所述第一设置状态时,各凸轮单元部CE1、CE2的工作部22的第一凸轮部23与所对应的气缸C1、C2的两个摇臂3的凸轮从动件3a对应(参照图1),当处于所述第二设置状态时,各凸轮单元部CE1、CE2的工作部22的第二凸轮部24与所对应的气缸C1、C2的两个摇臂3的凸轮从动件3a对应(参照图4)。

第三凸轮单元部CE3及第四凸轮单元部CE4也与第二凸轮单元部CE2及第一凸轮单元部CE1同样地具备轴颈部21及工作部22。

而且,各凸轮单元部CE3、CE4以如下的方式构成:当各凸轮单元部CE3、CE4处于所述第一设置状态时,各凸轮单元部CE3、CE4的工作部22的第一凸轮部23与所对应的气缸C3、C4的摇臂3的凸轮从动件3a对应(参照图1),当处于所述第二设置状态时,各凸轮单元部CE3、CE4的工作部22的第二凸轮部24与所对应的气缸C3、C4的两个摇臂3的所述凸轮从动件3a对应(参照图4)。

本实施方式所涉及的所述发动机中,各气缸的爆炸顺序为第三气缸C3→第四气缸C4→第二气缸C2→第一气缸C1。因此,各凸轮单元部CE1至CE4的凸轮部23、24以在各凸轮单元部CE1至CE4之间彼此具有相位差的方式设置,以便按所述顺序每隔凸轮轴4的90°转动角而与凸轮从动件3a滑接。

第一凸轮单元部CE1及第二凸轮单元部CE2分别在前后两端具备端面凸轮25A、25B(称作前方端面凸轮25A、后方端面凸轮25B)。

如图5至图8所示,第一凸轮单元部CE1的各端面凸轮25A、25B分别具有与第一凸轮单元部CE1的轴向正交的指定的基准面26a和从该基准面26a朝轴向外侧突出的升程部26b。

升程部26b以如下的方式形成:在从升程开始位置S到升程结束位置F的指定相位范围α(例如约120°)之间,随着越往凸轮轴4(第一凸轮单元部CE1)的转动方向X的相反方向延伸,从所述基准面26a算起的突出量(称作升程量)逐渐增加,在升程结束位置F处,升程量为最大。而且,对于前方端面凸轮25A,升程部26b以如下的方式形成:在从升程结束位置F至位于其转动迟延方向上的后述倾斜结束位置G1的范围维持最大升程量,在该倾斜结束位置G1处升程量为零(返回到基准面26a)。另一方面,对于后方端面凸轮25B,升程部26b以如下的方式形成:在大致升程结束位置F(相当于本发明的最大升程位置)处升程量为零。

此外,第一凸轮单元部CE1的前后的端面凸轮25A、25B的升程部26b彼此确保第一凸轮单元部CE1的轴向的所需移动量(行程),在转动方向上彼此错开设置,以便能够使第一、第二操作装置M1、M2的间隔尽可能地狭窄。

如图9至图11所示,第二凸轮单元部CE2的各端面凸轮25A、25B也同样地具有基准面26a和从该基准面26a朝轴向突出的升程部26b。在从升程开始位置S到升程结束位置F的指定相位范围α(例如约120°)之间,随着越往的转动迟延方向延伸,从所述基准面26a算起的升程量逐渐增加。而且,对于前方端面凸轮25A,升程部26b以在大致升程结束位置F处升程量为零的方式形成。另一方面,对于后方端面凸轮25B,升程部26b以如下的方式形成:在从升程结束位置F至后述倾斜结束位置G1的范围维持最大升程量,在该倾斜结束位置G1处升程量为零。

即,如图4所示,在第一凸轮单元部CE1处于前方位置的状态下,基于第一操作装置M1的工作,其的销部14被设置到工作位置时,该销部14随着凸轮轴4的转动而与前方端面凸轮25A的升程部26b卡合,由此,第一凸轮单元部CE1移动到后方位置。另一方面,在第一凸轮单元部CE1如图1所示般处于后方位置的状态下,基于第二操作装置M2的工作,其的销部14被设置到工作位置时,该销部14随着凸轮轴4的转动而与后方端面凸轮25B的升程部26b卡合,由此,第一凸轮单元部CE1移动到前方位置。

此外,有关第二凸轮单元部CE2,在该第二凸轮单元部CE2处于前方位置的状态下(参照图1),基于第二操作装置M2的工作,其的销部14被设置到工作位置,该销部14随着凸轮轴4的转动而与前方端面凸轮25A的升程部26b卡合,由此,第二凸轮单元部CE2移动到后方位置。另一方面,在第二凸轮单元部CE2处于后方位置的状态下(参照图4),基于第三操作装置M3的工作,其的销部14被设置到工作位置,该销部14随着凸轮轴4的转动而与后方端面凸轮25B的升程部26b卡合,由此,第二凸轮单元部CE2移动到前方位置。

根据该结构,第一凸轮单元部CE1及第二凸轮单元部CE2的位置分别能够切换到前方位置和后方位置。

第三、第四凸轮单元部CE3、CE4也具备与第一、第二凸轮单元部CE3、CE4大致同样的端面凸轮25A、25B,只是前后相反。具体而言,第三凸轮单元部CE3具备将第二凸轮单元部CE2的端面凸轮25A、25B前后调换而构成的端面凸轮25A、25B,第四凸轮单元部CE4具备将第一凸轮单元部CE1的端面凸轮25A、25B前后调换而构成的端面凸轮25A、25B。根据该结构,有关第三凸轮单元部CE3,基于第四操作装置M4的工作,其的销部14与前方端面凸轮25A的升程部26b卡合,或者基于第五操作装置M5的工作,其的销部14与后方端面凸轮25B的升程部26b卡合,由此,该第三凸轮单元部CE3的位置被切换到前方位置或后方位置。此外,有关第四凸轮单元部CE4,基于第五操作装置M5的工作,其的销部14与前方端面凸轮25A的升程部26b卡合,或者基于第六操作装置M6的工作,其的销部14与后方端面凸轮25B的升程部26b卡合,由此,该第四凸轮单元部CE4的位置被切换到前方位置或后方位置。

此外,由于各凸轮单元部CE1至CE4的工作部22(凸轮部23、24)设置为与各气缸C1至C4的爆炸顺序对应地分别具有指定的相位差,因此,各凸轮单元部CE1至CE4的端面凸轮25A、25B也设置为具有指定的相位差。本实施方式中,彼此相邻的第一、第二凸轮单元部CE1、CE2以及第三、第四凸轮单元部CE3、CE4中,相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b彼此以互不相同的相位来设置。而且,在第一、第二凸轮单元部CE1、CE2彼此接近且第三、第四凸轮单元部CE3、CE4彼此接近的状态亦即各凸轮单元部CE1至CE4的设置成为所述第一设置状态时,如图1的符号P1、P2所示,相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b的至少一部分在轴向上重叠。

根据该结构,在第一设置状态(参照图1)下,若使第二操作装置M2工作,则其的销部14与第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的彼此相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b卡合,由此,各凸轮单元部CE1、CE2向彼此离开的方向移动。同样地,若使第五操作装置M5工作,则销部14与第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的彼此相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b卡合,由此,各凸轮单元部CE3、CE4向彼此离开的方向移动。

此情况下,各凸轮单元部CE1、CE2的彼此相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b设置为具有相位差,以便在第二操作装置M2工作时,各凸轮单元部CE1、CE2以第二凸轮单元部CE2→第一凸轮单元部CE1的顺序移动。同样地,各凸轮单元部CE3、CE4的彼此相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b设置为具有相位差,以便在第五操作装置M5工作时,各凸轮单元部CE3、CE4以第三凸轮单元部CE3→第四凸轮单元部CE4的顺序移动。具体而言,第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B的升程部26b相对于第二凸轮单元部CE2的前方端面凸轮25A的升程部26b向转动迟延方向错开设置。此外,第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A的升程部26b相对于第三凸轮单元部CE3的后方端面凸轮25B的升程部26b相转动迟延方向错开设置。

根据该结构,能够以共用的第二操作装置M2进行第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的从第一设置往第二设置的切换,并且能够按照所述爆炸顺序来变更第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的设置。同样地,能够以共用的第五操作装置M5进行第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的从第一设置往第二设置的切换,并且能够按照所述爆炸顺序来变更第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的设置。

此外,本实施方式中,第一凸轮单元部CE1(第四凸轮单元部CE4)相当于本发明的第一凸轮单元部,该第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B(第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A)相当于本发明的第一端面凸轮,第一凸轮单元部CE1的前方端面凸轮25A(第四凸轮单元部CE4的后方端面凸轮25B)相当于第二端面凸轮。此外,第二凸轮单元部CE2(第三凸轮单元部CE3)相当于本发明的第二凸轮单元部,第二凸轮单元部CE2的前方端面凸轮25A(第三凸轮单元部CE3的后方端面凸轮25B)相当于本发明的第三端面凸轮。此外,第二操作装置M2(第五操作装置M5)相当于本发明的第一操作构件,第一操作装置M1(第六操作装置M6)相当于本发明的第二操作构件。此外,本实施方式中,前方相当于本发明的第一方向,后方相当于本发明的第二方向。

各操作装置M1至M6的工作,通过所述控制装置按以下的时期来进行。即,有关第一、第四操作装置M1、M4,随着凸轮轴4的转动,按第一、第三凸轮单元部CE1、CE3的前方端面凸轮25A的基准面26a位于销部14的指向位置的时期来进行。此外,有关第三、第六操作装置M3、M6,按第二、第四凸轮单元部CE2、CE4的后方端面凸轮25B的基准面26a位于销部14的指向位置的时期来进行。而且,有关第二操作装置M2,按第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的彼此相向的端面凸轮25A、25B的双方的基准面26a位于销部14的指向位置的时期来进行。有关第五操作装置M5,按第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的彼此相向的端面凸轮25A、25B的双方的基准面26a位于销部14的指向位置的时期来进行。

此情况下,各凸轮单元部CE1至CE4的移动必需在摇杆臂3的凸轮从动件3a与第一凸轮部23或第二凸轮部24的基圆(周向上的尖部以外的部分)对应的时期亦即在该气缸处于排气行程以外的行程时进行。因此,为了满足上述的工作时期的条件,有关各端面凸轮25A、25B,例如如图7及图8等所示,升程部26b的升程开始位置S相对于第一、第二凸轮部23、24的尖部的顶部被设定在转动方向X的前方侧的指定相位位置,升程部26b的升程结束位置F被设定在从该升程开始位置S起至转动迟延方向的指定相位位置。而且,各端面凸轮25A、25B的升程部26b以从升程开始位置S起至升程结束位置F的相位范围(角度)小于180°的方式(本例中,如上所述大约120°)设置。

然而,即使以上述那样的位置关系来设置各端面凸轮25A、25B的升程部26b,也有可能因工作不良或反应迟延而发生突出在工作位置的销部14未返回到退避位置的情况,例如发生位于第一凸轮单元部CE1两侧的第一、第二操作装置M1、M2双方的销部14一时突出在工作位置的状态。有可能该第一凸轮单元部CE1因两销部14而轴向两侧被限制,其结果,导致第一凸轮单元部CE1成为转动锁止状态。

为此,本实施方式中,在各凸轮单元部CE1至CE4的端面凸轮25A、25B上设有复位倾斜部26c(相当于本发明的第一倾斜部),该复位倾斜部26c用于在各凸轮单元部CE1至CE4的设置的切换后强制性地使突出在工作位置的销部14退避到退避位置。

但是,有关在从第一设置向第二设置切换时以共用的操作装置(第二操作装置M2)进行切换的第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的彼此相向的端面凸轮25A、25B,仅在在后进行切换的第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B上设置有复位倾斜部26c。同样地,有关在从第一设置向第二设置切换时以共用的操作装置(第五操作装置M5)进行切换的第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的彼此相向的端面凸轮25A、25B,也仅在在后进行切换的第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A上设置有复位倾斜部26c。这是因为假若复位倾斜部26c设置在第二凸轮单元部CE2的前方端面凸轮25A,则在第二凸轮单元部CE2的设置切换后,销部14被强制性地复位到退避位置,其结果,便不能进行第一凸轮单元部CE1的设置切换。第三凸轮单元部CE2的后方端面凸轮25B上未设置复位倾斜部26c的理由也同样。

如图5至图8所示,复位倾斜部26c在轴向上比升程部26b的最大升程量更突出,被设置在从端面凸轮25A、25B的升程结束位置F往转动迟延侧的指定相位范围(从升程结束位置F(有时称作倾斜开始位置F)至倾斜结束位置G1)。复位倾斜部26c具有朝着转动迟延侧向外方倾斜地延伸的凸轮面亦即朝着转动迟延侧以半径方向的升程量逐渐增高的方式形成的凸轮面。该凸轮面以在倾斜开始位置F处的升程量比突出在工作位置时的销部14的远端部稍低(位于各凸轮单元部CE1至CE4的径向内侧)而在倾斜结束位置G1处的升程量比处于退避位置的销部14的远端部稍低的方式形成。

即,复位倾斜部26c通过沿着该复位倾斜部26c的凸轮面来引导移动了凸轮单元部CE1至CE4后的销部14(到达升程结束位置F的销部14),从而将销部14从工作位置推回到退避位置。由此,复位倾斜部26c将销部14强制性地从工作位置复位到退避位置。此外,如上所述,虽然倾斜结束位置G1处的复位倾斜部26c(凸轮面)的升程量比处于退避位置的销部14的远端部低,不过,基于从倾斜开始位置F至倾斜结束位置G1被施加于销部14的惯性力和电磁式致动器的磁力,销部14会被恰当地推回到退避位置。

此外,本实施方式中,在第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B上设有用于允许沿着所述复位倾斜部26c的凸轮面被引导的销部14与该第一凸轮单元部CE1在轴向及转动方向上相对移动的位移允许部27a。详细而言,如图5及图6所示,第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B以其升程部26b的升程量在大致升程结束位置F处为零的方式形成,从而在复位倾斜部26c的轴颈部21侧(图5及图6中比点划线更靠左侧)设有具有与该复位倾斜部26c的凸轮面(相当于本发明的倾斜部侧引导面)连续且随着第一凸轮单元部CE1的转动而向径向外侧引导销部14的凸轮面(相当于本发明的允许部侧引导面)的位移允许部27a。位移允许部27a的凸轮面与复位倾斜部26c的凸轮面在轴向上圆滑地连续,两凸轮面一体地形成一个的凸轮面。

若与图10所示的第二凸轮单元部CE2的后方端面凸轮25B的结构进行比较,则其差异显而易见。即,第二凸轮单元部CE2的后方端面凸轮25B以其升程部26b的升程量在复位倾斜部26c的结束位置(倾斜结束位置G1)处为零的方式形成,其结果,在从升程结束位置F至倾斜结束位置G1的范围亦即在复位倾斜部26c的轴颈部21侧依然存在着升程部26b。对此,第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B如图6所示那样在复位倾斜部26c的轴颈部21侧不存在升程部26b,取而代之的是设置有所述位移允许部27a。

该位移允许部27a的凸轮面如上所述以使复位倾斜部26c的凸轮面向轴颈部21侧延伸的方式形成。根据该结构,即使在第二操作装置M2的销部14正在沿着复位倾斜部26c的凸轮面被推回去而第一凸轮单元部CE1沿轴向移动时,该第一凸轮单元部CE1与销部14的相对移动也被允许,第一凸轮单元部CE1成为转动锁止状态的情况得以避免。有关这一点将在后边详述。此外,有关第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A也设置有同样的位移允许部27a,由此,即使在第五操作装置M5的销部14正在沿着该前方端面凸轮25A的复位倾斜部26c的凸轮面被推回去而第四凸轮单元部CE4沿轴向移动时,该第四凸轮单元部CE4与销部14的相对移动也被允许。

各凸轮单元部CE1至CE4中,在各端面凸轮25A、25B上设有用于在凸轮轴4逆转动时使突出在工作位置的销部14强制性地退避到退避位置的逆转复位倾斜部26d(称作第一逆转复位倾斜部26d/相当于本发明的第二倾斜部)。

该第一逆转复位倾斜部26d在凸轮单元部CE1至CE4的各端面凸轮25A、25B中的与设有所述复位倾斜部26c的端面凸轮25A、25B相同的端面凸轮上与该复位倾斜部26c一起设置。即,本实施方式中,第一逆转复位倾斜部26d设置在第二凸轮单元部CE2的前方端面凸轮25A及第三凸轮单元部CE3的后方端面凸轮25B以外的各凸轮单元部CE1至CE4的端面凸轮25A、25B上。

如图5及图9所示,第一逆转复位倾斜部26d从基准面26a沿轴向突出与复位倾斜部26c相同的量。此外,如图7及图8所示,第一逆转复位倾斜部26d设置在从端面凸轮25A、25B的倾斜结束位置G1往转动迟延侧的指定相位范围(从倾斜结束位置G1(有时称作逆转时倾斜结束位置G1)往逆转时倾斜开始位置H),具有朝着转动迟延侧向内侧倾斜地延伸的凸轮面亦即朝着转动迟延侧以半径方向的升程量逐渐减低的方式形成的凸轮面。该凸轮面以在逆转时倾斜开始位置H处的升程量比突出在工作位置时的销部14的远端部稍低(位于各凸轮单元部CE1至CE4的径向内侧)而在逆转时倾斜结束位置G1处的升程量比处于退避位置的销部14的远端部稍低的方式形成。

此外,如图6所示,有关具有位移允许部27a的端面凸轮25A、25B,第一逆转复位倾斜部26d的凸轮面包含从复位倾斜部26c的凸轮面沿周向延伸的凸轮面261和从位移允许部27a的凸轮面沿周向延伸的凸轮面262。这些凸轮面261、262沿轴向圆滑地连续,这些凸轮面261、262一体地形成所述第一逆转复位倾斜部26d的一个的凸轮面。此外,如图10所示,有关不具有位移允许部27a的端面凸轮25A、25B,第一逆转复位倾斜部26d的凸轮面包含从复位倾斜部26c的凸轮面沿周向延伸的凸轮面261和从升程部26b的外周面沿周向延伸的凸轮面263。这些凸轮面261、263也沿轴向圆滑地连续,这些凸轮面261、263一体地形成所述第一逆转复位倾斜部26d的一个的凸轮面。

根据该结构,在凸轮轴4逆转动时,沿着第一逆转复位倾斜部26d的凸轮面261、262或凸轮面261、263来引导销部14的远端部,从而能够使销部14强制性地从工作位置退避到退避位置。此外,如上所述,虽然逆转时倾斜结束位置G1处的第一逆转复位倾斜部26d(凸轮面)的升程量比处于退避位置的销部14的远端部低,不过,基于从逆转时倾斜开始位置H至逆转时倾斜结束位置G1被施加于销部14的惯性力,销部14会被恰当地推回到退避位置。

而且,分别具有位移允许部27a的第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B及第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A上设有用于在销部14的远端部位于位移允许部27a的状态下而凸轮轴4逆转动时使突出在工作位置的销部14强制性地退避到退避位置的逆转复位倾斜部27b(称作第二逆转复位倾斜部27b/相当于本发明的第三倾斜部)。

如图6及图8所示,第二逆转复位倾斜部27b设置在从升程部26b的升程结束位置F往转动方向X侧(转动提前侧)的指定相位范围(从升程结束位置F(有时称作逆转时倾斜开始位置F)往逆转时倾斜结束位置G2),具有朝着转动方向X侧向外侧倾斜地延伸的凸轮面亦即朝着转动方向X侧以半径方向的升程量逐渐增高的方式形成的凸轮面。该凸轮面与位移允许部27a的凸轮面圆滑地连续设置,以逆转时倾斜结束位置G2处的升程量与处于退避位置的销部14的远端部大致等同的方式形成。

根据该结构,在销部14的远端部位于位移允许部27a的状态下而凸轮轴4逆转动时,基于沿着第二逆转复位倾斜部27b的凸轮面来引导销部14的远端部,能够使销部14强制性地从工作位置退避到退避位置。

此外,有关各凸轮单元部CE1至CE4的端面凸轮25A、25B中的彼此相向的端面凸轮25A、25B,该端面凸轮25A、25B以复位倾斜部26c及第一逆转复位倾斜部26d与它们相向的升程部26b互不干涉的方式形成。

<气门传动装置的工作及作用效果>

下面,对该实施方式的气门传动装置的工作和作用效果进行说明。

如图1所示,在例如发动机的高转速时,第一至第四凸轮单元部CE1至CE4为第一设置状态。在该第一设置的情况下,如上所述,处于如下的状态:第一凸轮单元部CE1被定位在后方位置,第二凸轮单元部CE2被定位在前方位置,第三凸轮单元部CE3被定位在后方位置,第四凸轮单元部CE4被定位在前方位置。该第一设置的情况下,各凸轮单元部CE1至CE4的任一者中,工作部22的两个凸轮部23、24中的升程量大的第一凸轮部23与摇杆臂3的凸轮从动件3a对应。由此,随着凸轮轴4的转动,按照前述的顺序,在排气行程时各气缸C1至C4的排气门1以相对较大的气门打开量打开。

当从该状态随着发动机转速的下降等而以减小排气门1的气门打开量的方式进行切换时,基于第二、第五操作装置M2、M5的工作,它们的销部14从退避位置突出到工作位置。

此情况下,首先,第五操作装置M5的销部14突出在处于接近状态的第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的端面凸轮25A、25B中彼此相向的端面凸轮25A、25B之间,与这些端面凸轮25A、25B卡合。详细而言,在彼此相向的端面凸轮25A、25B中的升程量均为零的位置亦即基准面26a彼此相向的位置处,销部14突出在两端面凸轮25A、25B之间。

这样,销部14插入两端面凸轮25A、25B之间后,随着凸轮轴4的转动,首先,销部14一边与第三凸轮单元部CE3的后方端面凸轮25B的升程部26b滑接(卡合)一边将该第三凸轮单元部CE3推向前方。由此,该第三凸轮单元部CE3从后方位置移动到前方位置。而且,凸轮轴4转动90°而第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A的升程开始位置S到达销部14的位置时,随着凸轮轴4的转动,销部14一边与第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A的升程部26b滑接一边将该第四凸轮单元部CE4推向后方。由此,该第四凸轮单元部CE4从前方位置移动到后方位置。

有关第四缸C4的前方端面凸轮25A,销部14到达升程结束位置F时,第五操作装置M5停止,由此,该第五操作装置M5的销部14基于回位弹簧2的作用力而从工作位置复位到退避位置。

其次,第二操作装置M2的销部14被插入到处于接近状态的第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的端面凸轮25A、25B中彼此相向的端面凸轮25A、25B之间,与这些端面凸轮25A、25B卡合。此情况下,在彼此相向的端面凸轮25A、25B中的升程量均为零的位置亦即基准面26a彼此相向的位置处,销部14插入到两端面凸轮25A、25B之间。

这样,销部14插入两端面凸轮25A、25B之间后,随着凸轮轴4的转动,首先,销部14一边与第二凸轮单元部CE2的前方端面凸轮25A的升程部26b滑接(卡合)一边将该第二凸轮单元部CE2推向后方。由此,该第二凸轮单元部CE2从前方位置移动到后方位置。而且,凸轮轴4转动90°而第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B的升程开始位置S到达销部14的位置时,随着凸轮轴4的转动,销部14一边与第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B的升程部26b滑接一边将该第一凸轮单元部CE1推向前方。由此,该第一凸轮单元部CE1从后方位置移动到前方位置。

有关第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B,销部14到达升程结束位置F时,第二操作装置M2停止,由此,该第二操作装置M2的销部14基于回位弹簧的作用力而从工作位置复位到退避位置。

基于以上的动作,第一至第四凸轮单元部CE1至CE4的设置从图1所示的第一设置切换到图4所示的第二设置。该第二设置中,各凸轮单元部CE1至CE4的任一者中,工作部22的两个凸轮部23、24中的升程量小的第二凸轮部24与摇杆臂3的凸轮从动件3a对应。由此,随着凸轮轴4的转动,按照前述的顺序,在排气行程时各气缸C1至C4的排气门1以相对较小的气门打开量打开。

在从这样的第一设置向第二设置的各凸轮单元部CE1至CE4的切换动作中,第二操作装置M2(第五操作装置M5)在第一凸轮单元部CE1(第四凸轮单元部CE4)的移动结束的时刻亦即升程部26b的升程结束位置F到达销部14的时刻,基于回位弹簧的作用力而立刻被复位到退避位置。此时,即使因例如工作不良而回位弹簧不能充分发挥作用而导致销部14不能复位时,该销部14也会随着凸轮轴4的转动而沿着复位倾斜部26c的凸轮面被上推,由此,被强制性地推回到退避位置。由此,第二操作装置M2(第五操作装置M5)的销部14被切实地复位到退避位置。

此外,如图2的实线所示,在第二操作装置M2(第五操作装置M5)的销部14突出在工作位置的状态下,有时因例如失速等而发生发动机逆转动,由此,发生凸轮轴4逆转动(向图2中的虚线箭头X′方向转动)。在这样的情况下,销部14随着凸轮轴4的逆转动而沿着第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B(第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A)的第一逆转复位倾斜部26d(凸轮面261、262)而被上推,由此,被强制性地推回到退避位置。由此,能够防止因发动机的逆转动而导致该销部14与复位倾斜部26c干涉的情况。

另一方面,当从如图4所示般的各凸轮单元部CE1至CE4处于第二设置而升程量小的第二凸轮部24与摇杆臂3的凸轮从动件3a对应的状态随着发动机转速的上升等而以增大排气门1的气门打开量的方式进行切换时,基于第一、第三、第四、第六操作装置M1、M3、M4、M6的工作,它们的销部14从退避位置突出到工作位置。

此情况下,首先,第四操作装置M4的销部14突出在第三凸轮单元部CE3的前方端面凸轮25A中的升程量为零的位置亦即基准面26a的位置。销部14如此突出时,该销部14随着凸轮轴4的转动一边与第三凸轮单元部CE3的前方端面凸轮25A的升程部26b滑接(卡合)一边将第三凸轮单元部CE3推向后方。由此,该第三凸轮单元部CE3从前方位置移动到后方位置。

这样,凸轮轴4转动90°后,接着,第六操作装置M6的销部14突出在第四凸轮单元部CE4的后方端面凸轮25B中的升程量为零的位置(基准面26a的位置)。由此,销部14一边与第四凸轮单元部CE4的后方端面凸轮25B的升程部26b滑接一边将第四凸轮单元部CE4推向前方,该第四凸轮单元部CE4从后方位置移动到前方位置。

此后,第三操作装置M3的销部14突出在第二凸轮单元部CE2的后方端面凸轮25B中的升程量为零的位置(基准面26a的位置)。由此,销部14一边与第二凸轮单元部CE2的后方端面凸轮25B的升程部26b滑接一边将该第二凸轮单元部CE2推向前方,该第二凸轮单元部CE2从后方位置移动到前方位置。

此后,第一操作装置M1销部14突出在第一凸轮单元部CE1的前方端面凸轮25A中的升程量为零的位置(基准面26a的位置)。由此,销部14一边与第一凸轮单元部CE1的前方端面凸轮25A的升程部26b滑接一边将该第一凸轮单元部CE1推向后方,该第一凸轮单元部CE1从前方位置移动到后方位置。

由此,第一至第四的各凸轮单元部CE1至CE4从第二设置被切换到第一设置,如图1所示,第一至第四的各凸轮单元部CE1至CE4回复到工作部22的两个凸轮部23、24中的升程量大的第一凸轮部23与摇杆臂3的凸轮从动件3a对应的状态。

在这样的从第二设置向第一设置的各凸轮单元部CE1至CE4的切换动作中,第一操作装置M1(第三操作装置M3、第四操作装置M4、第六操作装置M6)在第一凸轮单元部CE1(第二凸轮单元部CE2、第三凸轮单元部CE3、第四凸轮单元部CE4)的移动结束的时刻亦即升程部26b的升程结束位置F到达销部14的时刻,基于回位弹簧的作用力而立刻被复位到退避位置。此时,即使例如因工作不良而回位弹簧不能充分地发挥作用而导致销部14不能复位时,该销部14也会随着凸轮轴4的转动而沿着复位倾斜部26c的凸轮面被上推,由此,被强制性地推回到退避位置。由此,第一操作装置M1(第三操作装置M3、第四操作装置M4、第六操作装置M6)的销部14被切实地复位到退避位置。

此外,在第一操作装置M1(第三操作装置M3、第四操作装置M4、第六操作装置M6)的销部14突出在工作位置的状态下,有时会发生例如因失速等而导致发动机逆转动的情况。在这样的情况下,销部14随着凸轮轴4的逆转动,沿着第一凸轮单元部CE1的前方端面凸轮25A(第二凸轮单元部CE2的后方端面凸轮25B、第三凸轮单元部CE3的前方端面凸轮25A、第四凸轮单元部CE4的后方端面凸轮25B)的第一逆转复位倾斜部26d(凸轮面261、263)而被上推,由此,销部14被强制性地被推回到退避位置。由此,能够防止因发动机的逆转动而导致该销部14与复位倾斜部26c干涉的情况。

根据上述般的气门传动装置,各凸轮单元部CE1至CE4具备复位倾斜部26c,该复位倾斜部26c从销部14所卡合的端面凸轮25A、25B的升程结束位置F朝着转动迟延侧向外侧倾斜,强制性地使销部14从工作位置退避到退避位置。因此,在使各凸轮单元部CE1至CE4移动后,即使在例如因工作不良而导致各操作装置M1至M6的销部14不能立刻复位到退避位置时,也能够使该销部14随着凸轮轴4的转动而切实地退避到退避位置。

因此,能够抑制如下的情况:例如位于第一凸轮单元部CE1两侧的第一、第二操作装置M1、M2等因位于特定的凸轮单元部两侧的操作装置的工作不良而成为该两侧的销部14同时突出在工作位置的状态。因此,根据该气门传动装置,能够避免该凸轮单元部在轴向上被两侧的销部14限制而成为转动锁止状态的情况。

特别是有关第一、第四凸轮单元部CE1、CE4,由于在端面凸轮25A、25B设有所述位移允许部27a,因此,能够更切实地避免所述那样的转动锁止状态的发生。以下,有关这一点利用图12至图19详细地进行说明。

首先,有关所述转动锁止状态的生成机制,以图12及图13所示的比较例亦即不具备位移允许部27a的第一凸轮单元部CE1′为例进行说明。图12及图13所示的第一凸轮单元部CE1′是后方端面凸轮25B的升程部26b在从升程结束位置F至复位倾斜部26c的倾斜结束位置G1的范围维持最大升程量并且在该倾斜结束位置G1以升程量为零的方式形成的构件,亦即是在复位倾斜部26c的轴颈部21侧存在着升程部26b的构件。除此以外的结构,与所述实施方式的第一凸轮单元部CE1共通。

图14至图16是将第一凸轮单元部CE1′展开而模式地表示使该比较例所涉及的第一凸轮单元部CE1′的设置从后方位置(第一设置)切换到前方位置(第二设置)的动作的图。详细而言,是将第一凸轮单元部CE1′的相对于第一、第二操作装置M1、M2的销部14的转动改变为销部14的相对于该第一凸轮单元部CE1′的相对移动(转动方向X为从图的右方向左方)来表示的图。

如图14所示,在后方端面凸轮25B中的升程量为零的位置亦即基准面26a的位置,第二操作装置M2的销部14突出在工作位置时,随着凸轮轴4的转动,如图15所示,第二操作装置M2的销部14一边与第一凸轮单元部CE1′的后方端面凸轮25B的升程部26b滑接一边将该第一凸轮单元部CE1′推向后方。由此,第一凸轮单元部CE1′从后方位置移动到前方位置。

下面,对此时因工作不良而导致第一、第二操作装置M1、M2的销部14均突出在工作位置的情形进行考察。在这样的情况下,在第一凸轮单元部CE1′移动后,第二操作装置M2的销部14沿着复位倾斜部26c而被引导,从而被强制性地推回到退避位置。不过,在从升程结束位置F至倾斜结束位置G1的范围,如上所述,在复位倾斜部26c的轴颈部21侧存在着升程部26b的壁体。因此,第二操作装置M2销部14在第一操作装置M1的销部14与前方端面凸轮25A的升程部26b开始滑接为止未被复位到退避位置时,如图16所示,第一操作装置M1的销部14通过前方端面凸轮25A的升程部26b将第一凸轮单元部CE1′按压向后方,另一方面,基于该按压的该第一凸轮单元部CE1′的向后方的移动被第二操作装置M2的销部14所妨碍。即,销部14与后方端面凸轮25B的升程部26b抵接而妨碍了该第一凸轮单元部CE1′的往后方的移动。因此,第一凸轮单元部CE1′的两侧被销部14限制,由此,成为转动锁止状态。

对此,如图5至图8所示,根据实施方式的第一凸轮单元部CE1,即使发生了因工作不良等而导致第一、第二操作装置M1、M2双方的销部14突出在工作位置且第二操作装置M2销部14在第一操作装置M1的销部14与前方端面凸轮25A的升程部26b开始滑接为止未被复位到退避位置的状态,如图17至图19所示那样,也能够通过设置于后方端面凸轮25B的位移允许部27a而允许第一凸轮单元部CE1与销部14的轴向的相对位移。因此,如图19所示,当第一操作装置M1的销部14与前方端面凸轮25A的升程部26b滑接从而第一凸轮单元部CE1被按压向后方时(参照空心箭头),基于该按压,第一凸轮单元部CE1能够往后方移动。由此,能够避免第一凸轮单元部CE1被两侧的销部14限制的情况,能够防止发生转动锁止状态。这样的优点,对于第四凸轮单元部CE4也相同。

因此,根据该气门传动装置,能够更好地避免各凸轮单元部CE1至CE4被两侧的销部14限制而成为转动锁止状态的情况。

特别是有关第一、第四凸轮单元部CE1、CE4,由于设置有与位移允许部27a的转动提前方向侧连续的第二逆转复位倾斜部27b,因此,在因发动机的逆转动而导致凸轮轴4逆转动时,销部14从位移允许部27a沿着第二逆转复位倾斜部27b被引导,由此,该销部14被强制性地复位到退避位置。因此,即使在因失速等而导致发动机逆转动时,也能够避免位于位移允许部27a的销部14与升程部26b干涉而受损等问题。

此外,各凸轮单元部CE1至CE4的端面凸轮25A、25B上设置有第一逆转复位倾斜部26d,该第一逆转复位倾斜部26d与复位倾斜部26c连续而且位于该复位倾斜部26c的转动迟延侧,在因发动机的逆转动而导致凸轮轴4逆转动时,销部14沿着该第一逆转复位倾斜部26d被强制性地复位到退避位置。因此,还能够避免如下等的问题:在突出在工作位置的状态下,处于与基准面26a对应的位置的销部14在因失速等导致的发动机的逆转动时与复位倾斜部26c干涉而受损。

此外,该气门传动装置中,彼此相邻的第一、第二凸轮单元部CE1、CE2及第三、第四凸轮单元部CE3、CE4中,相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b彼此以互不相同的相位而被设置。由此,构成为如下的结构:在第一、第二凸轮单元部CE1、CE2彼此接近而且第三、第四凸轮单元部CE3、CE4彼此接近的状态亦即各凸轮单元部CE1至CE4的设置为第一设置时,相向的端面凸轮25A、25B的升程部26b的至少一部分彼此在轴向上重叠。而且,构成为如下的结构:通过共用的第二操作装置M2进行从第一设置往第二设置的第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的切换,并且通过共用的第五操作装置M5进行从第一设置往第二设置的第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的切换。

因此,根据该气门传动装置,能够使第一、第二凸轮单元部CE1、CE2及第三、第四凸轮单元部CE3、CE4在轴向上紧凑地设置,而且能够以更少数量的操作装置M1至M6来移动各凸轮单元部CE1至CE4。由此,能够使气门传动装置在轴向上紧凑化,进而使发动机实现紧凑化。

而且,有关第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的彼此相向的端面凸轮25A、25B,仅在切换顺序迟的第一凸轮单元部CE1侧设有复位倾斜部26c。同样地,有关第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的彼此相向的端面凸轮25A、25B,仅在切换顺序迟的第四凸轮单元部CE4侧设有复位倾斜部26c,因此,在从第一设置往第二设置切换设置时,能够以共用的第一操作装置M1按照所述爆炸顺序使第一、第二凸轮单元部CE1、CE2移动并且使销部14切实地复位到退避位置。同样地,能够以共用的第五操作装置M5按照所述爆炸顺序使第三、第四凸轮单元部CE3、CE4移动并且使销部14切实地复位到退避位置。因此,能够分别使从第一设置往第二设置的第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的切换动作和从第一设置往第二设置的第三、第四凸轮单元部CE3、CE4的切换动作连续地恰当地且迅速地进行。

此外,该气门传动装置中,如上所述,由于在第一、第四凸轮单元部CE1、CE4上设有位移允许部27a,因此具有能够避免发生转动锁止状态这样的优点,不过,其还具有如下般的优点。

首先,具有如下优点:在从第一设置往第二设置的各凸轮单元部CE1至CE4的切换动作中,能够提高第二、第五操作装置M2、M5的各销部14的工作时期的自由度。即,如上所述,第一凸轮单元部CE1的前后的端面凸轮25A、25B的升程部26b彼此在转动方向上彼此错开设置(具有相位差地设置),以便能够在确保第一凸轮单元部CE1的所需移动量(行程)的情况下尽可能地使第一、第二操作装置M1、M2的间隔狭窄。此情况下,其错开设置量(相位差)从避免发生上述那样的转动锁止状态的观点而言较为理想的是尽可能大,然而,从提高第一、第二操作装置M1、M2的销部14突出在工作位置的时期的自由度的观点而言较为理想的是所述错开设置量小。有关这一点,根据实施方式的气门传动装置,如上所述,在第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B上设有位移允许部27a,以便允许第一凸轮单元部CE1与第二操作装置M2的销部14的轴向上的相对位移,由此避免发生转动锁止状态。因此,相应地能够使前后的升程部26b的错开设置量设定得较小。图20是将图12及图13所示的第一凸轮单元部CE1′(未设置位移允许部27a的第一凸轮单元部)与第二凸轮单元部CE2的关系(第一设置的状态)展开来模式地进行表示的图,不过,在设置了位移允许部27a时(第一凸轮单元部CE1的结构),由于能够将前后的升程部26b的错开设置量设定得较小,因此,能够例如如该图中的点划线所示那样将后方端面凸轮25B上的升程部26b的升程结束位置F向转动迟延方向挪动。

因此相应地,对于与该升程部26b相向的第二凸轮单元部CE2(前方端面凸轮25A)的升程部26b,便能够使该升程部26b向转动迟延方向挪动,其结果,能够使基准面26a彼此相向的区间在转动方向X上扩大该图中以符号β所示的量。即,能够扩大使第二操作装置M2的销部14突出在工作位置的期间。因此具有如下的优点:相应地能够提高从第一设置往第二设置的切换时的第二操作装置M2的工作时期的自由度。

此外,还可以使各升程部26b的升程开始位置S维持在原来的位置而仅将升程结束位置F的位置向转动迟延方向挪动,以减缓各升程部26b的倾斜。此情况下,基于升程部26b的倾斜被减缓,能够相应地降低销部14与升程部26b的碰撞声。因此,还有利于实现发动机的静音化这样的优点。

此处,对于设置位移允许部27a而具有的优点,主要从第一、第二凸轮单元部CE1、CE2的观点来进行了说明,不过,对于第三、第四凸轮单元部CE3、CE4也具有同样的优点。

另外,作为第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B(第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A)的结构,也可以取代上述的结构,而采用图21及图22所示般的结构。具体而言,在该后方端面凸轮25B上,不仅设有所述升程部26b(第一升程部26b)而且在从升程结束位置F(最大升程位置)至倾斜结束位置G1的相位范围内还设置有第二升程部26b′。该第二升程部26b′以从升程结束位置F朝着倾斜结束位置G1逐渐使升程量(从基准面26a的突出量)减小且在倾斜结束位置G1处升程量为零(返回到基准面26a)的方式形成。由此,位移允许部27a呈如下的形状:其凸轮面如该图所示那样越往转动方向X而远端越细。此外,第二升程部26b′的凸轮面稍为倾斜地与位移允许部27a的凸轮面圆滑地相连,由此,构成为该第二升程部26b′的凸轮面兼备所述第二逆转复位倾斜部27b的功能的结构。

根据这样的图21、图22所示的结构,在销部14处于位移允许部27a的状态下,基于发动机的逆转动等而凸轮轴4逆转动时,销部14与第二升程部26b′卡合,从而第一凸轮单元部CE1沿轴向移动。因此,能够避免发生如下的问题:位于位移允许部27a的销部14在因失速等导致的发动机的逆转动时与第一升程部26b干涉而受损。而且,此情况下,由于销部14沿着第二升程部26b′被推回到退避位置,因此,在这一点也能够避免销部14受损。

另外,以上所说明的实施方式的气门传动装置只不过是本发明所涉及的发动机的气门传动装置的优选实施方式的例示,其具体结构是可以在不脱离本发明的主旨的范围内适当地进行变更的。

例如,本实施方式中,对本发明应用于排气侧的凸轮轴4的例子进行了说明,不过,本发明同样能够应用于进气侧的凸轮轴4。

此外,本实施方式中,说明了根据第三气缸C1→第四气缸C4→第二气缸C2→第一气缸C1的爆炸顺序来进行各凸轮单元部CE1至CE4的凸轮部23、24的切换的例子,不过,也可以根据第二气缸C2→第一气缸C1→第三气缸C3→第四气缸C4的爆炸顺序来进行凸轮的切换。

而且,本实施方式中,在第一凸轮单元部CE1与第二凸轮单元部CE2之间设置单一的第二操作装置M2,在第三凸轮单元部CE3与第四凸轮单元部CE4之间设置单一的第五操作装置M5,不过,也可以取代该结构而与第一凸轮单元部CE1的后方端面凸轮25B和第二凸轮单元部CE2的前方端面凸轮25A分别对应地设置各操作装置,并且与第三凸轮单元部CE3的后方端面凸轮25B和第四凸轮单元部CE4的前方端面凸轮25A分别对应地设置各操作装置,从而使各操作装置独立地作用于各端面凸轮25A、25B。

此外,本发明并不限定于上述的实施方式所示的四缸四气门式DOHC发动机,本发明还能够适用于包含直列六缸发动机、V型多缸发动机、四缸双气门式DOHC发动机、单缸SOHC发动机、多缸SOHC发动机等气缸数及气门传动形式不同的各种发动机。

以上所说明的本发明总结如下。

为实现所述目的,本发明的发动机的气门传动装置包括:轴部,接受来自曲轴的转动力而转动;凸轮单元部,以能够在所述轴部的轴向上相对位移且与该轴部一体转动的方式安装于该轴部,在外周面上设有沿所述轴向排列的多个凸轮部;操作构件,使所述凸轮单元部沿所述轴向移动;其中,通过所述操作构件使所述凸轮单元部沿所述轴向移动从而切换用于气门开闭的凸轮部,所述凸轮单元部在所述轴向的两端具备第一端面凸轮及第二端面凸轮,该第一端面凸轮及该第二端面凸轮分别包含与所述轴向正交的基准面、和以从该基准面向所述轴向外侧突出且随着向转动迟延方向延伸而突出量增加的方式形成的升程部,而且该基准面和该升程部在转动方向上排列,所述操作构件包含第一操作构件和第二操作构件,该第一操作构件和该第二操作构件分别以能够在工作位置和退避位置之间进退的方式设置,所述工作位置是所述操作构件进入到比所述凸轮单元部的外周面更内侧时的位置,所述退避位置是所述操作构件退避到所述外周面的外侧时的位置,在被设置到所述工作位置的状态下,所述第一操作构件随着所述凸轮单元部的转动而与所述第一端面凸轮的升程部卡合从而使该凸轮单元部向沿着所述轴向的第一方向移动,所述第二操作构件随着所述凸轮单元部的转动而与所述第二端面凸轮的升程部卡合从而使该凸轮单元部向与所述第一方向反方向的第二方向移动,所述凸轮单元部至少在所述第一端面凸轮上具备第一倾斜部和位移允许部,所述第一倾斜部从所述升程部中的所述突出量为最大的最大升程位置朝着转动迟延方向延伸且随着所述凸轮单元部的转动而向该凸轮单元部的径向外侧引导所述第一操作构件,所述位移允许部在所述轴向上与所述第一倾斜部相邻地设置,允许沿着所述第一倾斜部被引导的所述第一操作构件与所述凸轮单元部的在所述轴向及所述转动方向上的相对位移。

根据该气门传动装置,当第一操作构件被设置到工作位置且在该状态下随着凸轮单元部的转动而该第一操作构件与第一端面凸轮的升程部卡合时,凸轮单元部沿轴向移动。在凸轮单元部如此在轴向上移动后,第一操作构件沿着第一倾斜部被引导向该凸轮单元部的径向外侧,由此,第一操作构件强制性地从工作位置被推回到退避位置。因此,能够避免发生第一操作构件因工作不良或反应迟延而被保持在工作位置的情况。而且,由于在凸轮单元部上设有允许沿着第一倾斜部被引导的操作构件与该凸轮单元部的在所述轴向及所述转动方向上的相对位移的位移允许部,因此,即使在第一操作构件沿着第一倾斜部正在被引导时有轴向的外力作用于凸轮单元部,也能够允许基于该外力的第一操作构件与该凸轮单元部的相对位移,由此,能够避免凸轮单元部成为转动锁止状态。即,第一操作构件与升程部卡合而凸轮单元部向第一方向移动后,在例如因工作不良等而导致第一操作构件和第二操作构件同时被设置到工作位置时,假如没有位移允许部,则有可能随着凸轮单元部的转动,第二操作构件与第二端面凸轮的升程部卡合,基于各操作构件,凸轮单元部其轴向两侧被拘束从而成为转动锁止状态。然而,根据该气门传动装置,基于所述位移允许部而允许第一操作构件与该凸轮单元部的相对位移,因此,在第一操作构件沿着第一倾斜部正在被引导而第二操作构件与第二端面凸轮的升程部卡合时,凸轮单元部在轴向上被推回去。因此,基于各操作构件,能够防止凸轮单元部其两侧被拘束的情况,能够避免其成为所述转动锁止状态的情况。

该气门传动装置中较为理想的是所述第一倾斜部具有引导所述第一操作构件的倾斜部侧引导面,所述位移允许部具有允许部侧引导面,该允许部侧引导面与所述倾斜部侧引导面连续且随着所述凸轮单元部的转动而向该凸轮单元部的径向外侧引导所述第一操作构件。

根据该结构,在第一操作构件沿着倾斜部(倾斜部侧引导面)正在被推回到退避位置时,能够使该第一操作构件与凸轮单元部圆滑地相对位移。

上述气门传动装置中较为理想的是所述凸轮单元部具备第二倾斜部,该第二倾斜部在所述第一倾斜部及所述位移允许部的转动迟延方向侧与该第一倾斜部及该位移允许部连续地设置,在所述凸轮单元部逆转动时向该凸轮单元部的径向外侧引导处于所述工作位置的所述第一操作构件。

根据该结构,当发动机逆转动而轴部逆转动,随此而凸轮单元部逆转动时,第一操作构件沿着第二倾斜部而从工作位置被引导到退避位置。因此,在凸轮单元部逆转动时,能够避免第一操作构件与升程部干涉而受损等问题的发生。

上述气门传动装置中较为理想的是具备第三倾斜部,该第三倾斜部在所述位移允许部的转动提前方向侧与该位移允许部连续地设置,在所述凸轮单元部逆转动时向该凸轮单元部的径向外侧引导处于所述工作位置的所述第一操作构件。

根据该结构,在第一操作构件处于所述位移允许部的位置的状态下,当凸轮单元部(轴部)逆转动时,第一操作构件沿着第三倾斜部从工作位置被引导到退避位置。因此,基于凸轮单元部的逆转动,能够更好地避免第一操作构件与升程部干涉而受损等问题的发生。

上述气门传动装置中,在所述第一端面凸轮的升程部被定义为第一升程部时,所述第一端面凸轮也可以包含第二升程部,该第二升程部与所述第一升程部连续且从所述最大升程位置向转动迟延方向延伸,在所述凸轮单元部逆转动时随着该逆转动而与位于所述位移允许部的第一操作构件卡合从而使该凸轮单元部向所述第一方向移动。

根据该结构,在第一操作构件处于所述位移允许部的位置的状态下而凸轮单元部(轴部)逆转动时,第一操作构件与第二升程部卡合,凸轮单元部沿轴向位移。即,能够在使凸轮单元部沿轴向移动的情况下允许凸轮单元部与操作构件的相对转动。

此外,在所述凸轮单元部被定义为第一凸轮单元部时,较为理想的是该发动机的气门传动装置包含第二凸轮单元部,该第二凸轮单元部与所述第一凸轮单元部相邻,以能够在彼此接近的接近位置和彼此离来距离的离开距离位置之间位移的方式设置,所述第二凸轮单元部具备第三端面凸轮,该第三端面凸轮与所述第一凸轮单元部的第一端面凸轮相向,并且该第三端面凸轮包含与所述轴向正交的基准面、和以从该基准面向所述轴向外侧突出且随着向转动迟延方向延伸而突出量增加的方式形成的升程部,而且该基准面和该升程部在转动方向上排列,所述第一端面凸轮及所述第三端面凸轮的各升程部以彼此在所述转动方向上错开设置而且在两凸轮单元部被设置在所述接近位置的状态下至少一部分在所述轴向上重叠的方式形成,所述第一操作构件基于在两凸轮单元部被设置在所述接近位置的状态下被设置到工作位置,从而与所述第一端面凸轮及所述第三端面凸轮的各升程部分别卡合。

根据该结构,能够在轴向上将第一凸轮单元部和第二凸轮单元部紧凑地设置。此外,能够利用共用的操作构件(第一操作构件)来移动两方的凸轮单元部。由此,能够使气门传动装置在轴向上实现紧凑化,进而能够使发动机实现紧凑化。

此时,较为理想的是所述第一端面凸轮的升程部相对于所述第三端面凸轮的升程部向转动迟延方向错开设置,所述第一倾斜部仅设于所述第一端面凸轮。

根据该结构,在利用共用的操作构件(第一操作构件)使第二凸轮单元部及第一凸轮单元部沿轴向移动后,能够将该第一操作构件从工作位置恰当地推回到退避位置。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1