气门旋转装置的制造方法
【专利摘要】一种气门(1)旋转装置包括：第一板片部件(21)，所述第一板片部件(21)在其相对于气缸盖的旋转动作被抑制的状态下朝气门杆(2)的周围延伸；第二板片部件(22，32)，所述第二板片部件与第一板片部件(21)对向配置，能够相对于第一板片部件(21)旋转，并且承受用于打开气门(1)的载荷；和力变换结构，所述力变换结构将施加至第二板片部件(22，32)的用于打开气门(1)的载荷变换为旋转力。
【专利说明】
气门旋转装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种气门旋转装置。
【背景技术】
[0002]内燃发动机的进气门或排气门可在形成于气门头中的气门和气门板片之间挤入沉积物。沉积物的挤入可能导致气缸内的压缩泄漏和失火。通过使气门旋转来压碎沉积物被建议为除去挤入气门与气门板片之间的沉积物的对策。能适用于该建议的气门旋转装置是已知的(例如，参见专利文献I)。
[0003]引用清单
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利申请公报N0.11-270314
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]在压碎挤入气门与气门板片之间的沉积物时，当气门在气门的关闭时点旋转时能有效地压碎沉积物。然而，尽管专利文献I中公开的气门旋转装置强制地使气门围绕气门旋转装置的轴线方向旋转，但气门在气门的打开时点旋转并且该旋转对沉积物的压碎效果不大。
[0008]本申请中公开的气门旋转装置的一个目的是使气门的旋转时点与气门的关闭时点同步。
[0009]问题的解决方案
[0010]—种使固定在内燃发动机上的气门旋转的气门旋转装置，包括:第一板片部件，所述第一板片部件在其相对于所述内燃发动机的气缸盖的旋转动作被抑制的状态下朝所述气门的气门杆的周围延伸;第二板片部件，所述第二板片部件与所述第一板片部件对向配置，能够相对于所述第一板片部件旋转，并且承受用于打开所述气门的载荷;力变换结构，所述力变换结构将施加至所述第二板片部件的用于打开所述气门的载荷变换为所述第二板片部件的沿围绕所述气门杆的方向的旋转力；弹性体，所述弹性体在所述气门被打开并且用于打开所述气门的载荷经由所述力变换结构使所述第二板片部件旋转时蓄积弹性能量，并且在所述气门的状态接近气门关闭状态且用于打开所述气门的载荷减小时通过由所述弹性能量引起的复原力来使所述第二板片部件旋转，其中，所述气门伴随所述第二板片部件的旋转而旋转。对于该气门旋转装置，能使气门的旋转时点与气门的关闭时点同步。
[0011]所述第一板片部件可配置在所述内燃发动机的气缸盖侧。而且，所述第二板片部件可配置在所述第一板片部件与气门弹簧之间并随同所述气门弹簧一起旋转。亦即，气门旋转装置可配置在气缸盖的较近侧。
[0012]所述第二板片部件可配置在气门挡圈侧并连随同所述气门挡圈一起旋转。而且，所述第一板片部件可配置在所述第二板片部件与所述气门弹簧之间。亦即，所述气门旋转装置可配置在所述气门挡圈的较近侧。
[0013]所述气门旋转装置可包括止挡部，所述止挡部确定通过用于打开所述气门的载荷经由所述力变换结构而旋转的所述第二板片部件的最大旋转量。
[0014]所述弹性体可以是螺旋弹簧或线圈弹簧，所述螺旋弹簧的第一端部与所述第二板片部件连接，所述螺旋弹簧的第二端部与所述第一板片部件或所述内燃发动机的气缸盖连接，所述线圈弹簧的第一端部与所述第二板片部件连接，所述线圈弹簧的第二端部与所述第一板片部件或所述内燃发动机的气缸盖连接。
[0015]所述力变换结构可具有从所述第一板片部件朝所述第二板片部件延伸的第一突起部和从所述第二板片部件朝所述第一板片部件延伸的第二突起部，所述力变换结构在所述第一突起部和所述第二突起部中的至少一者上形成倾斜面，所述力变换结构使所述第一突起部在所述倾斜面中与所述第二突起部滑动接触，所述力变换结构根据所述第一板片部件与所述第二板片部件之间的距离的变化来使所述第二板片部件相对于所述第一板片部件旋转。
[0016]所述力变换结构可被夹持在所述第一板片部件与所述第二板片部件之间，所述力变换结构具有根据所述第一板片部件与所述第二板片部件之间的距离的变化来改变所述第二板片部件在沿周向的方向上的尺寸的尺寸改变部件，并且所述力变换结构根据所述尺寸改变部件的尺寸变化来使所述第二板片部件相对于所述第一板片部件旋转。
[0017]本发明的有利效果
[0018]根据本申请中公开的气门旋转装置，能使气门的旋转时点与气门的关闭时点同步。
【附图说明】
[0019]图1示意性地示出具有第一实施例的气门旋转装置的内燃发动机的一部分；
[0020]图2示出在第二板片部件和气门弹簧被移除时沿图1的线A-A截取的截面图；
[0021]图3A和图3B示出从图2的X看去的一部分；图3A示出气门关闭状态；图3B示出气门打开状态；
[0022]图4示出第二突起部的末端的放大视图；
[0023 ]图5示出根据第二实施例的气门旋转装置；
[0024]图6A和图6B示出从图5的X看去的一部分；图6A示出气门关闭状态；图6B示出气门打开状态；
[0025]图7A和图7B示出根据第三实施例的气门旋转装置的一部分；图7A示出气门关闭状态；图7B示出气门打开状态；
[0026]图8A和图SB示出根据第四实施例的气门旋转装置的一部分；图8A示出气门关闭状态；图8B示出气门打开状态；
[0027]图9A和图9B不出根据第五实施例的气门旋转装置的一部分；图9A不出气门关闭状态；图9B不出气门打开状态；
[0028]图1OA和图1OB示出根据第六实施例的气门旋转装置的一部分；图1OA示出气门关闭状态；图1OB示出气门打开状态；
[0029]图11示出根据第七实施例的气门旋转装置；
[0030]图12A和图12B示出根据第八实施例的气门旋转装置的一部分；图12A示出气门关闭状态；图12B示出气门打开状态；
[0031 ]图13A和图13B示出根据第八实施例的修改例的气门旋转装置的一部分；图13A示出气门关闭状态;图13B示出气门打开状态；
[0032]图14示出根据第九实施例的气门旋转装置固定在其上的气门和气门挡圈的周边；
[0033]图15A和图15B示出根据第九实施例的气门旋转装置的一部分；图15A示出气门关闭状态;而图15B示出气门打开状态。
【具体实施方式】
[0034]将参照附图对本发明的实施方式进行说明。然而，附图中各结构的尺寸、比率等可能与实际结构不一致。而且，详细结构在一些图中可能被省略。
[0035]第一实施例
[0036]将参照图1至图4对根据第一实施例的气门旋转装置10进行说明。图1示意性地示出具有根据第一实施例的气门旋转装置10的内燃发动机100的一部分。图2示出沿图1的线A-A截取的截面图，其中第二板片部件12和气门弹簧6被移除。图3A和图3B示出从图2的X向看去的一部分。图3A示出气门关闭状态。图3B示出气门打开状态。图4示出第二突起部12a的末端的放大视图。
[0037]气门I固定在内燃发动机100上作为进气门和排气门。具体而言，气门I经由气门导向件7固定在内燃发动机100的气缸盖101上，气门导向件7由设置在气缸盖101中的气门导向件凸部1 Ia支承。油封7a固定在气门导向件7上。气门I具有位于气门杆2的一端侧的气门头3。而且，气门杆2由气门导向件7支承成使得气门杆2能滑动。在气门头3中形成有气门面3aο气门面3a与设置在端口出口中的气门板片102接触并使气门I关闭。存在一些沉积物挤入气门面3a与气门板片102之间的情形。本实施方式的气门旋转装置10压碎气门面3a与气门板片102之间的沉积物。
[0038]利用开口销4安装的气门挡圈5固定在气门I的基端、亦即与气门头3相对的端部上。气门弹簧6被夹持在气门挡圈5与后述第二板片部件12之间。这里，开口销4被固定于气门杆2，使得开口销4不会相对于气门杆2滑动。气门弹簧6被设定成具有加宽气门挡圈5与第二板片部件12之间的间隔的弹力。而且，气门弹簧6具有使开口销4的外周面与气门挡圈5的内周面贴合在一起的弹力。气门弹簧6的弹力将气门挡圈5固定于气门弹簧6。由此，气门I和气门弹簧6—起旋转。
[0039]本实施例的气门旋转装置10使固定在气缸盖101上的气门I随同气门弹簧6—起旋转。在这点上，气门旋转装置10与其中开口销与气门杆之间的摩擦力弱且气门可与气门弹簧分开地自由旋转的所谓自由气门不同。
[0040]使气门I与气门弹簧6—起旋转的气门旋转装置10具有第一板片部件11和第二板片部件12。本实施例的气门旋转装置10的第一板片部件11配置在内燃发动机的气缸盖101侧。第二板片部件12配置在第一板片部件11与气门弹簧6之间，并与气门弹簧6—起旋转。
[0041]第一板片部件11是配置成在第一板片部件11相对于内燃发动机的气缸盖101的旋转动作被抑制的状态下朝气门I的气门杆2的周围延伸的部件。具体而言，第一板片部件11固定在呈环形设置在气缸盖101的气门导向件凸部1la周围的凹部1lb中。由此，第一板片部件11相对于气缸盖101的旋转被抑制。第二板片部件12与第一板片部件11对向配置。第二板片部件12能相对于第一板片部件11旋转并承受用于打开气门I的载荷。用于打开气门I的载荷经由气门弹簧6施加至第二板片部件12。亦即，气门旋转装置10的第二板片部件12与气门弹簧6接触并用作弹簧板片。第二板片部件12不仅能与气门弹簧6—起旋转，而且能与气门I 一起旋转。
[0042]在第一板片部件11的与第二板片部件12对向的面上设置有朝第二板片部件12延伸的第一突起部11a。在第二板片部件12的与第一板片部件11对向的面上设置有朝第一板片部件11延伸的第二突起部12a。第一突起部Ila和第二突起部12a的组合用作力变换结构，该力变换结构将由第二板片部件12承受的用于打开气门I的载荷变换成围绕第二板片部件12的气门杆2的——即周向的——旋转力。参照图3A和图3B，第一突起部I Ia具有顶面Ilal和倾斜面lla2。第二突起部12a的末端部12al与倾斜面lla2接触并且能够滑动。参照图4，第二突起部12a的末端部12al经受弯曲处理而向下突出。由此，实现了第二突起部12a的末端部12al与倾斜面lla2之间的线接触。因此，减轻了摩擦。而且，末端部12al能在倾斜面lla2上顺滑地滑动。根据气门I的状态，第一板片部件11与第二板片部件12之间的距离改变。亦即，当气门I打开时，气门弹簧6缩短且第二板片部件12被挤压。由此，第一板片部件11与第二板片部件12之间的距离缩小。另一方面，当气门I的状态更接近气门关闭状态时，第一板片部件11与第二板片部件12之间的距离通过由后述的螺旋弹簧13蓄积的弹性能量所引起的回复力而扩大。气门旋转装置10根据第一板片部件11与第二板片部件12之间的距离的变化来使第二板片部件12相对于第一板片部件11旋转。
[0043]气门旋转装置10具有螺旋弹簧13，该螺旋弹簧13是弹性体的一个例子。螺旋弹簧13在气门I打开且第二板片部件12通过用于打开气门I的载荷经由第一突起部Ila和第二突起部12a的组合而旋转时蓄积弹性能量。而且，螺旋弹簧13利用其在气门I的状态更接近气门关闭状态且用于打开气门I的载荷减小时蓄积的复原力使第二板片部件12旋转。
[0044]螺旋弹簧13具有位于一端侧的颂状部13a。螺旋弹簧13使颂状部13a与第二突起部12a相接触，并且由此螺旋弹簧13与第二板片部件12连接。螺旋弹簧13具有位于另一端侧的接合部13b。螺旋弹簧13将接合部13b固定在气缸盖101上，并且由此螺旋弹簧13与气缸盖101连接。
[0045]参照图3A和图3B，当第二板片部件12在气门I的打开期间承受如箭头Zl所示的载荷时，第二突起部12a沿倾斜面lla2下降。由此，第二板片部件12沿箭头Yl所示的方向旋转。这种情况下，当螺旋弹簧13被挤压时，螺旋弹簧13蓄积弹性能量。而且，当气门I的状态更接近气门关闭状态且用于如箭头Z2所示打开气门I的力减小时，由螺旋弹簧13蓄积的弹性能量所引起的复原力使第二板片部件12沿箭头Y2所示的方向旋转。当第二板片部件12旋转时，气门弹簧6、气门挡圈5、开口销4和气门I沿箭头Y2所示的方向旋转。这样，在本实施例的气门旋转装置10中，气门I在其状态更接近气门关闭状态时旋转。因此，利用气门I的旋转，能压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。亦即，气门面3a在气门板片102与气门面3a之间的间隔缩小的状态下旋转。因此，沉积物经受像研磨一样的作用。而且，沉积物被有效地压碎。
[0046]在本实施例的气门旋转装置10中，第一突起部Ila用作止挡部。亦即，第一突起部Ila确定由于用于打开气门I的载荷而经由第二突起部12a旋转的第二板片部件12的最大旋转量。当第二板片部件12由用于打开气门I的载荷经由气门弹簧6挤压并且第二板片部件12更接近第一板片部件11时，第一突起部Ila的顶面Ilal与第二板片部件12相接触。当顶面Ilal与第二板片部件12相接触时，抑制了第二板片部件12下降更多。而且，第二板片部件12沿箭头Yl的旋转也被抑制。第二板片部件12的旋转量与第二板片部件12的下降量有相关性。因此，当第一突起部Ila用作止挡部且第二板片部件12的下降量被确定时，能确定第二板片部件12的最大旋转量。当第二板片部件12的旋转量被确定时，气门I的最大旋转量被确定。当这样确定了气门I的最大旋转量时，能抑制气门面3a与气门板片102之间的过度摩擦(异常磨耗)。用作止挡部的第一突起部Ila的高度能根据气门的必要最大旋转量任意地变更。
[0047]如上所述，对于本实施例的气门旋转装置10，气门I的旋转时点能与气门I的关闭时点同步。而且，能有效地压碎沉积物。而且，对于本实施例的气门旋转装置10，不论内燃发动机100的转速如何，都能压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。而且，气门I永远不会自由旋转。而且，气门I的旋转量是通过螺旋弹簧13的压缩量或第二板片部件12的最大旋转量确定的旋转量。因此，能抑制气门板片102的异常磨耗。
[0048]第二实施例
[0049]接下来将参照图5、图6A和图6B对根据第二实施例的气门旋转装置20进行说明。图5示出第二实施例的气门旋转装置20 ο图6A和图6B示出从图5的X看去的一部分。图6A示出气门关闭状态。图6B示出气门打开状态。第二实施例的气门旋转装置20与第一实施例的气门旋转装置10的不同之处在于力变换结构。在气门旋转装置10中，第一突起部Ila和第二突起部12a的组合用作力变换结构。相比而言，在第二实施例的气门旋转装置20中，设置在第一板片部件21中的第一突起部11a、设置在第二板片部件22中的第二突起部22a、以及弯曲弹簧23的组合用作力变换结构。以下将对第一实施例与第二实施例之间的不同点进行说明。附图中对与第一实施例共有的部件赋予同样的附图标记。省略了详细说明。
[0050]与第一实施例的第一板片部件11一样，第一板片部件21配置成在相对于气缸盖101的旋转动作被抑制的状态下朝气门I的气门杆2的周围延伸。在第一板片部件21的与第二板片部件22对向的面上设置有朝第二板片部件22延伸的第一突起部21a。在第二板片部件22的与第一板片部件21对向的面上设置有朝第一板片部件21延伸的第二突起部22a。与第一实施例一样，螺旋弹簧13与第二板片部件22连接。
[0051]参照图5、图6A和图6B，形成了其中板材弯曲并用作弹簧的弯曲弹簧23。弯曲弹簧23具有上端部23a、弯曲顶部23b和下端部23c。弯曲弹簧23被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。弯曲弹簧23是在第一板片部件21与第二板片部件22之间的距离改变时改变第二板片部件22在沿第二板片部件22的周向的方向上的尺寸的尺寸改变部件的一个例子。弯曲弹簧23被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。具体而言，弯曲弹簧23使上端部23a与第二板片部件22相接触，使下端部23c与第一板片部件21的第一突起部21a接合，并且被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。弯曲顶部23b与第二突起部22a接触。参照图6A，在气门关闭状态的情况下，亦即，当未施加用于打开气门I的载荷时，弯曲弹簧23在沿第二板片部件22的周向的方向上的尺寸为LI。从该状态，用于打开气门I的载荷被施加至第二板片部件22。当第一板片部件21更接近第二板片部件22时，弯曲弹簧23在沿第二板片部件22的周向的方向上的尺寸为L211小于L2(L1<L2)。螺旋弹簧13由于尺寸LI与尺寸L2之间的差异而被挤压。而且，蓄积了弹性能量。
[0052]亦即，当在气门I的气门打开中载荷如箭头Zl所示施加至第二板片部件22时，弯曲弹簧23的尺寸LI变成尺寸L2，并且第二板片部件22沿箭头Yl所示的方向旋转。这种情况下，当螺旋弹簧13被挤压时，螺旋弹簧13蓄积弹性能量。而且，当气门I的状态更接近气门关闭状态且如箭头Z2所示的用于打开气门I的力减小时，由螺旋弹簧13蓄积的弹性能量所引起的复原力使第二板片部件22沿箭头Y2所示的方向旋转。随着第二板片部件22旋转，气门弹簧6、气门挡圈5、开口销4和气门I沿箭头Y2所示的方向旋转。这样，在第二实施例的气门旋转装置20中，与第一实施例的气门旋转装置10—样，能在气门I旋转的状态下压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0053]在第二实施例中，第二突起部22a用作止挡部。亦即，当第一板片部件21更接近第二板片部件22时，通过第二突起部22a与第一板片部件21的接触来确定第二板片部件22的最大旋转量。
[0054]第三实施例
[0055]接下来，参照图7A和图7B，将对根据第三实施例的气门旋转装置30进行说明。图7A和图7B示出第三实施例的气门旋转装置30的一部分。图7A示出气门关闭状态。图7B示出气门打开状态。第三实施例的气门旋转装置30与第二实施例的气门旋转装置20的不同之处在于，第三实施例的气门旋转装置30不具有用作止挡部的部分。亦即，第三实施例的气门旋转装置30不具有与第二突起部22a相对应的部分。以下将主要对与第二实施例的不同点进行说明。附图中对与第二实施例共有的部件赋予同样的附图标记。省略了详细说明。
[0056]参照图7A，在未施加用于打开气门I的载荷并且气门I关闭时第一板片部件21与第二板片部件32之间的距离比第二实施例大，使得即使如图7B所示施加最大载荷并且第二板片部件32的下降量最大，第一板片部件21和第二板片部件32也不干涉螺旋弹簧13。因此，弯曲弹簧33的尺寸大于第二实施例的弯曲弹簧23的尺寸。气门旋转装置30不具有与第二突起部22a相对应的部分。气门旋转装置30具有代替第二突起部22a的棒状部件34。在第二实施例中，第二突起部22a用作与螺旋弹簧13连接的部分。螺旋弹簧13经由第二突起部22a被挤压。当螺旋弹簧13的复原力使第二板片部件22旋转时，第二板片部件22由螺旋弹簧13经由第二突起部22a挤压。相比而言，在第三实施例的气门旋转装置30中，经由棒状部件34在螺旋弹簧13与第二板片部件22之间传力。棒状部件34立置在螺旋弹簧13的颂状部13a上。棒状部件34穿透形成在第二板片部件22中的通孔并与棒状部件34接合。
[0057]这样，使用棒状部件34代替第二突起部22a的气门旋转装置30使第二实施例的气门I和气门旋转装置20旋转并且能够压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0058]第四实施例
[0059]接下来将参照图8A和图SB对根据第四实施例的气门旋转装置40进行说明。图8A和图SB示出根据第四实施例的气门旋转装置40的一部分。图8A示出气门关闭状态。图SB示出气门打开状态。第四实施例的气门旋转装置40与第二实施例的气门旋转装置20的不同之处在于力变换结构。在气门旋转装置20中，设置在第一板片部件21中的第一突起部11a、设置在第二板片部件22中的第二突起部22a、以及弯曲弹簧23的组合用作力变换结构。相比而言，在气门旋转装置40中，使用凸轮部件43代替弯曲弹簧23。以下将对与第二实施例的差异进行说明。附图中对与第二实施例共有的部件赋予同样的附图标记。省略了详细说明。
[0060]第二实施例的弯曲弹簧23被用作尺寸改变部件的一个例子。在第四实施例中，采用凸轮部件43代替弯曲弹簧23。凸轮部件43具有呈大致半圆形的顶部43a和底部43b。顶部43a与底部43b相比，底部43b的直径大于底部43b的直径。凸轮部件43被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。具体而言，在凸轮部件43中，底部43b与第一板片部件21及第一突起部21a接触。而且，顶部43a在第一板片部件21与第二板片部件22之间被夹持成与第二板片部件22及第二突起部22a接触。参照图8A，在气门关闭状态下，亦即，当未施加用于打开气门I的载荷时，凸轮部件43在第二板片部件22的周向上的尺寸为LI。从该状态，用于打开气门I的载荷施加至第二板片部件22。当第一板片部件21变得接近第二板片部件22时，凸轮部件43在第二板片部件22的周向上的尺寸为L2。这里，LI小于L2(L1<L2)。螺旋弹簧13由于尺寸LI与尺寸L2之间的差异而被挤压。而且，蓄积了弹性能量。
[0061]亦即，在当气门被打开时载荷如箭头Zl所示施加至第二板片部件22时，凸轮部件43的尺寸LI变成尺寸L2且第二板片部件22沿箭头Yl所示的方向旋转。亦即，当螺旋弹簧13被挤压时，螺旋弹簧13蓄积弹性能量。而且，当气门I的状态变得接近气门关闭状态且如箭头Z2所示的用于打开气门I的力减小时，由螺旋弹簧13蓄积的弹性能量所引起的复原力使第二板片部件12沿箭头Y2所示的方向旋转。随着第二板片部件22旋转，气门弹簧6、气门挡圈5、开口销4和气门I沿箭头Y2所示的方向旋转。这样，与第二实施例的气门旋转装置20—样，第四实施例的气门旋转装置40能利用气门I旋转而压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0062]第五实施例
[0063]接下来将参照图9A和图9B对根据第五实施例的气门旋转装置50进行说明。图9A和图9B示出根据第五实施例的气门旋转装置50的一部分。图9A示出气门关闭状态。图9B示出气门打开状态。第五实施例的气门旋转装置50与第四实施例的气门旋转装置40的不同之处在于，使用弯曲凸轮部件53代替凸轮部件43作为尺寸改变部件。
[0064]弯曲凸轮部件53具有长部53a、弯曲部53b和短部53c。弯曲凸轮部件53被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。具体而言，短部53c的端部与第一突起部21a接触。而且，弯曲部53b与第一板片部件21接触。长部53a与第二板片部件22和第二突起部22a接触。这样，弯曲凸轮部件53被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。参照图9A，在气门关闭状态下，亦即，当未施加用于打开气门I的载荷时，弯曲凸轮部件53在第二板片部件22的周向上的尺寸为LI。从该状态，当用于打开气门I的载荷施加至第二板片部件22并且第一板片部件21变得接近第二板片部件22时，弯曲凸轮部件53在沿第二板片部件22的周向的方向上的尺寸为L2。这里，LI小于L2(L1<L2)。螺旋弹簧由于尺寸LI与尺寸L2之间的差异而被挤压。而且，蓄积了弹性能量。
[0065]亦即，在当气门I被打开时载荷如箭头Zl所示施加至第二板片部件22时，弯曲凸轮部件53的尺寸LI变成尺寸L2且第二板片部件22沿箭头Yl所示的方向旋转。这种情况下，螺旋弹簧13被挤压。由此，螺旋弹簧13蓄积弹性能量。而且，当气门I的状态变得接近气门关闭状态且如箭头Z2所示的用于打开气门I的力减小时，由螺旋弹簧13蓄积的弹性能量所引起的复原力使第二板片部件12沿箭头Y2所示的方向旋转。随着第二板片部件22旋转，气门弹簧6、气门挡圈5、开口销4和气门I沿箭头Y2所示的方向旋转。这样，与第四实施例的气门旋转装置40—样，第五实施例的气门旋转装置50能利用气门I旋转而压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0066]第六实施例
[0067]接下来将参照图1OA和图1OB对气门旋转装置60进行说明。图1OA和图1OB示出根据第六实施例的气门旋转装置60的一部分。图1OA不出气门关闭状态。图1OB不出气门打开状态。第六实施例的气门旋转装置60与第二实施例的气门旋转装置20的不同之处在于，使用球形部件63代替弯曲弹簧23作为尺寸改变部件。
[0068]球形部件63是由具有弹性的橡胶材料制成并呈球形形成的部件。当球形部件63被压缩时，球形部件63在与压缩方向不同的方向上的尺寸扩大。球形部件63被夹持在第一板片部件21与第二板片部件22之间。具体而言，球形部件63收纳在由第一板片部件21、第一突起部21a、第二板片部件22和第二突起部22a包围的区域中。参照图10A，在气门关闭状态下，亦即，当未施加用于打开气门I的载荷时，球形部件63在沿第二板片部件22的周向的方向上的尺寸为LI。当从该状态用于打开气门I的载荷施加至第二板片部件22并且第一板片部件21变得接近第二板片部件22时，球形部件63在沿第二板片部件22的周向的方向上的尺寸为L2。这里，LI小于L2(L1<L2)。螺旋弹簧13由于尺寸LI与尺寸L2之间的差异而被挤压。而且，蓄积了弹性能量。
[0069]亦即，在当气门I被打开时载荷如箭头Zl所示施加至第二板片部件22时，球形部件63的尺寸LI变成尺寸L2。而且，第二板片部件22沿箭头Yl所示的方向旋转。这种情况下，当螺旋弹簧13被挤压时，螺旋弹簧13蓄积弹性能量。当气门I的状态变得接近气门关闭状态且如箭头Z2所示的用于打开气门I的力减小时，由螺旋弹簧13蓄积的弹性能量所引起的复原力使第二板片部件12沿箭头Y2所示的方向旋转。随着第二板片部件22旋转，气门弹簧6、气门挡圈5、开口销4和气门I沿箭头Y2所示的方向旋转。这样，与第二实施例的气门旋转装置20—样，第六实施例的气门旋转装置60能利用气门I旋转而压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0070]第七实施例
[0071]接下来将参照图11对根据第七实施例的气门旋转装置70进行说明。图11示出根据第七实施例的气门旋转装置70。图11所示的状态与第一实施例的图2相对应。第七实施例的气门旋转装置70与其它实施例的不同之处在于，使用螺旋弹簧73代替其它实施例的螺旋弹簧。与螺旋弹簧13—样，螺旋弹簧73具有位于其第一端部的颂状部件73a。螺旋弹簧73经由颂状部件73a与第二板片部件12的第二突起部12a连接。然而，螺旋弹簧73的第二端的接合部73b与第一突起部I Ia接合并与第一板片部件11连接。
[0072]与第一实施例的气门旋转装置10、气门旋转装置20等一样，即使螺旋弹簧73这样设置，气门旋转装置60也能利用气门I旋转而压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0073]第八实施例
[0074]接下来将参照图12A、图12B、图13A和图13B对气门旋转装置80和81进行说明。图12A和图12B示出根据第八实施例的气门旋转装置80的一部分。图12A示出气门关闭状态。图12B示出气门打开状态。图13A和图13B示出根据第八实施例的修改例的气门旋转装置81的一部分。图13A不出气门关闭状态。图13B不出气门打开状态。
[0075]第八实施例的气门旋转装置80与第一实施例的气门旋转装置10、气门旋转装置20等的不同之处在于，使用线圈弹簧83代替用作弹性体的螺旋弹簧13和73。
[0076]线圈弹簧83的第一端安装在从第二板片部件22延伸的第二突起部22a上。线圈弹簧83的第二端安装在从第一板片部件21延伸的安装部21b上。由此，线圈旋弹簧83配置在第一板片部件21与第二板片部件22之间。线圈弹簧83与螺旋弹簧13和73—样蓄积弹性能量并且能利用弹性能量作为复原力来使第二板片部件22旋转。因而，与其它实施例的气门旋转装置10—样，气门旋转装置80能利用气门I旋转而压碎气门板片102与气门面3a之间的沉积物。
[0077]与图13A和图13B所示的气门旋转装置81—样，线圈弹簧83的第二端可安装在设置于气门导向件凸部1la上的安装部1lal上。气门旋转装置81的基本动作与其它气门旋转装置相同。因此，省略了详细说明。
[0078]第九实施例
[0079]接下来将参照图14、图15A和图15B对根据第九实施例的气门旋转装置90进行说明。图14示出根据第九实施例的气门旋转装置90固定于其上的气门I和气门挡圈5的周边。图15A和图15B示出第九实施例的气门旋转装置90的一部分。图15A示出气门关闭状态。图15B示出气门打开状态。
[0080]第一至第八实施例的气门旋转装置配置在气缸盖101侧。相比而言，第九实施例的气门旋转装置90配置在气门挡圈5侧。第二板片部件92配置在气门挡圈5侧并随同气门挡圈5—起旋转。在第二板片部件92与气门弹簧6之间设置有被包含在环形外壳部件91中的底板部91b。
[0081]以下将对气门旋转装置90的细节进行说明。气门旋转装置90具有环形外壳部件91和第二板片部件92。环形外壳部件91具有内侧壁部91a、底板部91b和外侧壁部91c。环形外壳部件91的上面侧开放。第二板片部件92被载置在该上面侧。环形外壳部件91的底板部91b对应于第一板片部件。底板部91b是在其相对于气缸盖101的旋转动作被抑制的状态下朝气门I的气门杆2的周围延伸的部件。具体而言，底板部91 b配置成与气缸盖1I—起夹持气门弹簧6。底板部91b相对于气缸盖101的旋转动作被抑制。另一方面，第二板片部件92能够相对于环形外壳部件91旋转并与气门挡圈5接触。气门弹簧6与底板部91b接触。在底板部91b上设置有朝环形外壳部件91的内侧延伸的第一突起部91bl。第一突起部91bl对应于第二实施例的第一突起部21a。在第二板片部件92中设置有朝环形外壳部件91的内侧延伸的第二突起部92a。第二突起部92a对应于第二实施例的第二突起部22a。与第二实施例一样，弯曲弹簧23被夹持在第一突起部91bl与第二突起部92a之间。螺旋弹簧73的颂状部件73a与第二突起部92a接触。螺旋弹簧73与第二板片部件92接触。设置在螺旋弹簧73的第二端的接合部73b与第一突起部91bl接合。
[0082]在气门旋转装置90中，当用于打开气门I的载荷施加至气门I时，载荷经由气门挡圈5传递至第二板片部件92。因此，第二板片部件92与底板部91b之间的距离缩小。而且，弯曲弹簧23被压缩。结果，螺旋弹簧73被挤压，并且弹性能量通过螺旋弹簧73蓄积。当气门I的状态变得接近气门关闭状态时，由螺旋弹簧73蓄积的弹性能量所引起的复原力使第二板片部件92旋转。这种情况下，气门挡圈5由于与第二板片部件92的摩擦力而随同第二板片部件92—起旋转。结果，通过开口销4与气门挡圈5成为一体的气门I能旋转。
[0083]与其它气门旋转装置一样，第九实施例的气门旋转装置90能使气门I的旋转时点与气门I的关闭时点同步并且能有效地压碎沉积物。
[0084]本发明不限于具体公开的实施方式和变型，而是可包括其它实施方式和变型而不脱离本发明的范围。
[0085]附图标记列表
[0086]I气门
[0087]2气门杆
[0088]3气门头
[0089]3a气门面
[0090]4开口销
[0091]5气门挡圈
[0092]6气门弹簧
[0093]10,20,30,40,50,60,70,80,81,90 气门旋转装置
[0094]11,21第一板片部件
[0095]11a,21a第一突起部
[0096]lla2倾斜面
[0097]12,22第二板片部件
[0098]12a,22a第二突起部
[0099]13,73螺旋弹簧(弹性体)
[0100]23,33弯曲弹簧
[0101]43凸轮部件
[0102]53弯曲凸轮部件
[0103]63球形部件
[0104]83线圈弹簧
[0105]91环形外壳部件
[0106]91a内侧壁部件
[0107]91b底板部件
[0108]91bl第一突起部
[0109]100内燃发动机
[0110]101气缸盖
[0111]1la气门导向件凸部
[0112]1lb凹部
[0113]102气门板片
【主权项】
1.一种使固定在内燃发动机上的气门旋转的气门旋转装置，包括: 第一板片部件，所述第一板片部件在其相对于所述内燃发动机的气缸盖的旋转动作被抑制的状态下朝所述气门的气门杆的周围延伸； 第二板片部件，所述第二板片部件与所述第一板片部件对向配置，能够相对于所述第一板片部件旋转，并且承受用于打开所述气门的载荷； 力变换结构，所述力变换结构将施加至所述第二板片部件的用于打开所述气门的载荷变换为所述第二板片部件的沿围绕所述气门杆的方向的旋转力； 弹性体，所述弹性体在所述气门被打开并且用于打开所述气门的载荷经由所述力变换结构使所述第二板片部件旋转时蓄积弹性能量，并且在所述气门的状态接近气门关闭状态且用于打开所述气门的载荷减小时通过由所述弹性能量引起的复原力来使所述第二板片部件旋转， 其中，所述气门随同所述第二板片部件的旋转一起旋转。2.根据权利要求1所述的气门旋转装置，其中: 所述第一板片部件配置在所述内燃发动机的气缸盖侧;并且 所述第二板片部件配置在所述第一板片部件与气门弹簧之间并随同所述气门弹簧一起旋转。3.根据权利要求1所述的气门旋转装置，其中: 所述第二板片部件配置在气门挡圈侧并随同所述气门挡圈一起旋转;并且 所述第一板片部件配置在所述第二板片部件与气门弹簧之间。4.根据权利要求1至3中任一项所述的气门旋转装置，还包括止挡部，所述止挡部确定通过用于打开所述气门的载荷经由所述力变换结构而旋转的所述第二板片部件的最大旋转量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的气门旋转装置，其中，所述弹性体是螺旋弹簧或线圈弹簧，所述螺旋弹簧的第一边缘与所述第二板片部件连接，所述螺旋弹簧的第二边缘与所述第一板片部件或所述内燃发动机的气缸盖连接，所述线圈弹簧的第一边缘与所述第二板片部件连接，所述线圈弹簧的第二边缘与所述第一板片部件或所述内燃发动机的气缸盖连接。6.根据权利要求1至5中任一项所述的气门旋转装置，其中，所述力变换结构具有从所述第一板片部件朝所述第二板片部件延伸的第一突起部和从所述第二板片部件朝所述第一板片部件延伸的第二突起部，所述力变换结构在所述第一突起部和所述第二突起部中的至少一者上形成倾斜面，所述力变换结构使所述第一突起部在所述倾斜面中与所述第二突起部滑动接触，所述力变换结构根据所述第一板片部件与所述第二板片部件之间的距离的变化来使所述第二板片部件相对于所述第一板片部件旋转。7.根据权利要求1至5中任一项所述的气门旋转装置，其中，所述力变换结构被夹持在所述第一板片部件与所述第二板片部件之间，所述力变换结构具有根据所述第一板片部件与所述第二板片部件之间的距离的变化来改变所述第二板片部件在沿周向的方向上的尺寸的尺寸改变部件，并且所述力变换结构根据所述尺寸改变部件的尺寸变化来使所述第二板片部件相对于所述第一板片部件旋转。
【文档编号】F01L1/32GK106030056SQ201580009435
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月17日
【发明人】胜间田正司, 原田健, 原田健一, 杉山敏久
【申请人】丰田自动车株式会社