r>[0070](2)当滚子341压靠保持区域时，扭矩在凸轮530中产生，但是该扭矩小。因此，可以容易地维持构成减速机构220的齿轮彼此接合的状态，由此可以限制由于齿隙而带来的齿轮敲击噪音。因此，在滚子341压靠凸轮530的保持区域的状态下，可以限制减速机构220的齿轮敲击噪音的出现。
[0071](3)在保持区域中，凸轮表面以与在变化区域中的凸轮表面的倾斜方向相同的方向倾斜，并且直径朝向一侧逐渐增大。由此，当凸轮530沿一个方向旋转时，控制轴340继续沿该一个方向移位，即使滚子341移动经过该保持区域也如此。因此，可变气门装置100的行为即使在最大升程量VL改变的情况下也是稳定的。
[0072](4)在滚子341在最大升程量VL更大时所抵接的保持区域中，使凸轮表面的倾斜角度更小。因此，可以缓和由于要作用在凸轮530上的保持区域之间的轴向力F1的大小的差异而使凸轮530中产生的扭矩的大小出现差异。总之，可以限制凸轮530中产生的扭矩的大小由于控制轴340的轴向力F1的改变而发生改变。因此，可以在不改变最大升程量VL的状态下，容易地维持减速机构220的齿轮彼此接合的状态。
[0073]注意，上述实施方式可以进行下述修改。如图8中所示，可以采用具有与上述实施方式中描述的模式不同的设置模式的凸轮530和控制轴340的可变气门装置600。此处，可变机构部300中的螺旋形花键312、322、351和352的侧面线的倾斜方向与上述实施方式中的相反。因此，在这里的可变机构部300中，控制轴340的移动方向与最大升程量的变化之间的关系与上述实施方式相反。即，在图8中示出的可变机构部300中，当控制轴340沿图8中的箭头Lo的方向移位时，最大升程量减小，以及当控制轴340沿图8中的箭头Hi的方向移位时，最大升程量增大。
[0074]该改型的可变气门装置600包括保持器347和用于引导保持器347的运动的引导件348。保持器347可以沿着引导件348往复运动。朝向控制轴340延伸的连接轴340a附接至保持器347。控制轴340的连接轴340a侧的端部部分经由连接部345连接至连接轴340a的端部部分。凸轮530布置在保持器347内部，并且与凸轮530的凸轮表面抵接的滚子346以可旋转的方式附接至保持器347。在该改型中，滚子346用作附接至控制轴340并且沿使滚子346压靠凸轮530的凸轮表面的方向被偏置的作用构件。
[0075]甚至在该可变气门装置600中，通过以与上述实施方式的凸轮530相似的方式设定凸轮轮廓，也可以获得与上述实施方式的效果相同的效果。如图9中所示，凸轮530的直径在变化区域(在图9中示例为相位R13之前以及相位R14之后的区域)中改变的方向可以与凸轮530的直径在保持区域(在图9中示例为相位13与相位14之间的区域)中改变的方向不同。甚至在这种情况下，保持区域中的凸轮表面的倾斜角度设定成使得:在滚子341与保持区域抵接的状态下，由于作用在凸轮530上的分力F2产生的扭矩的大小落在使构成减速机构220的多个齿轮彼此啮合并且齿轮不旋转的范围内。甚至通过该构型，仍可以提供与在上述实施方式中获得的效果(1)、(2)、(4)相同的效果。
[0076]如图10中所示，在保持区域(在图9中示例为相位R23与相位R24之间的区域)中，凸轮表面可以倾斜成使得在直径朝向凸轮530的旋转方向上的一侧逐渐减小之后，直径逐渐增大。甚至在这种情况下，保持区域中的每个保持区域中的倾斜表面的倾斜角度设定成使得:在滚子341与保持区域抵接的状态下，由于作用在凸轮530上的分力F2而产生的扭矩的大小落在使构成减速机构220的多个齿轮彼此啮合并且齿轮不旋转的范围内。甚至通过该构型，仍可以提供与在上述实施方式中获得的效果(1)、(2)、(4)相同的效果。
[0077]平面状保持区域可以形成在凸轮530的凸轮表面中。在该改型中，凸轮530的直径在保持区域中的变化率根据相位而连续改变，使得凸轮530的直径在保持区域中以曲线形状改变。甚至在该构型中，保持区域中的凸轮表面的倾斜角度设定成使得:在滚子341与保持区域抵接的状态下，由于作用在凸轮530上的分力F3而产生的扭矩的大小落在使构成减速机构220的多个齿轮彼此啮合并且齿轮不旋转的范围内。由此，可以提供与在上述实施方式中获得的效果(1)、(2)、(4)相同的效果。此外，在凸轮表面的倾斜角度设定成在整个保持区域上使在滚子341在凸轮530沿最大升程量增大的方向旋转时抵接的位置处的直径连续增大的情况下，可以提供与在上述实施方式中获得的效果(3)相同的效果。
[0078]可变气门装置100为以三个级别改变进气门31的最大升程量VL的装置，但改变最大升程量VL的级别的数量可以适当地修改。S卩，凸轮530的凸轮表面中的保持区域的数量可以不小于四个或者不大于两个。
[0079]在凸轮530的凸轮表面中，保持区域的相位和变化区域的相位可以自由设定。此夕卜，多个保持区域中的凸轮表面的相应的倾斜角度可以设定成相同大小。特别地，在要作用在相应的保持区域中的控制轴340的相应的轴向力的大小之间的差异小的情况下，即使倾斜角度相同，所产生的扭矩的大小中也不会出现大差异。鉴于此，相应的保持区域中的凸轮表面的相应的倾斜角度可以设定成相同大小。
[0080]作为用于改变凸轮530的旋转相位的致动器200，除了采用电驱动马达210之外，还可以采用包括诸如液压马达之类的马达在内的致动器。可变气门装置100设置在进气门31的气门机构系统中，但可以设置在排气门41的气门机构系统中。
【主权项】
1.一种用于内燃发动机的可变气门装置，所述可变气门装置包括: 控制轴(340)，所述控制轴(340)构造成使得:i)根据所述控制轴的轴向方向上的位置来确定发动机气门的最大升程量，以及ii)由于来自气门弹簧的反作用力而在所述控制轴上作用有轴向力，所述轴向力为沿所述控制轴的所述轴向方向作用的力； 作用构件(341)，所述作用构件(341)附接至所述控制轴； 凸轮(530)，所述凸轮(530)与所述作用构件抵接，所述凸轮构造成使所述控制轴沿所述控制轴的所述轴向方向移位；以及 致动器(200)，所述致动器(200)构造成通过经由减速机构(220)对马达(210)的旋转进行减速来使所述凸轮枢转，所述减速机构(220)由多个齿轮组合地构成， 所述凸轮设置有变化区域和保持区域， 所述变化区域为当所述控制轴沿所述轴向方向移位以改变所述最大升程量时与所述作用构件抵接的区域，并且所述变化区域为凸轮表面倾斜成使得所述凸轮的直径朝向所述凸轮的旋转方向上的一侧逐渐增大的区域， 所述保持区域为当所述控制轴的所述轴向方向上的位置被保持以保持所述最大升程量时与所述作用构件抵接的区域，并且所述保持区域为所述凸轮表面倾斜成使得由于所述控制轴的所述轴向力而在所述凸轮中产生扭矩的区域，所述扭矩的大小使得构成所述减速机构的所述齿轮彼此啮合而不被旋转。2.根据权利要求1所述的可变气门装置，其中， 在所述保持区域中，所述凸轮表面倾斜成使得所述直径朝向所述凸轮的所述旋转方向上的所述一侧逐渐增大。3.根据权利要求1或2所述的可变气门装置，其中， 所述凸轮包括多个保持区域和多个变化区域，在所述多个保持区域中要被保持的各个最大升程量彼此不同，所述多个变化区域设置成将所述保持区域彼此连接， 所述致动器通过使所述凸轮枢转以改变与所述作用构件抵接的所述保持区域来选择性地改变所述最大升程量，以及 随着所述作用构件与所述保持区域抵接时的所述最大升程量越大，所述保持区域中的所述凸轮表面的倾斜角度越小。
【专利摘要】本发明涉及用于内燃发动机的可变气门装置。可变气门装置(100)的凸轮(530)设置有变化区域，该变化区域为当控制轴(340)沿轴向方向移位以改变最大升程量时滚子(341)所抵接的区域，并且在该区域中，凸轮表面倾斜成使得凸轮的直径朝向旋转方向上的一侧逐渐增大。凸轮设置有保持区域，该保持区域为当控制轴在轴向方向上的位置被保持以保持最大升程量时滚子所抵接的区域。保持区域中的凸轮表面的倾斜角度随着作用构件与保持区域抵接时的最大升程量越大而越小。
【IPC分类】F01L13/00, F01L1/08
【公开号】CN105317497
【申请号】CN201510455431
【发明人】铃木崇正
【申请人】丰田自动车株式会社
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年7月29日
【公告号】DE102015112352A1, US20160032788