专利名称：内燃机的阀驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种驱动一个阀的阀驱动装置，该阀在内燃机中打开和关闭一个进气口或排气口，特别是，本发明涉及一种使用直接驱动式阀提器的阀驱动装置，使用该提升器能够在保护阀的足够提升量的同时使之小型化和减轻重量，以改进其工作效率。
背景技术：
使用直接驱动式阀的提升器的阀驱动装置已经被公开，例如，在日本的未审批的专利出版物No.Hei 10-331709中。直接驱动式阀提升器包括与设置在内燃机汽缸盖上边的凸轮和可滑动地放置在汽缸盖内的导向部分相接触的挺杆部分，该阀提升器在凸轮与阀之间以这样一种状态来设置，当凸轮旋转以便沿汽缸盖滑动导向部分时，由凸轮的突出部分推动挺杆部分，因此，阀与阀提升器向着其轴线方向整体地移动因而开启和关闭其上设置阀的吸气口或排气口。
凸轮的突出部分所接触的挺杆部分制成基本上是圆形的平板状，因而与凸轮的突出部分实现线接触，这样来设计凸轮的轮廓，使挺杆部分与凸轮的突出部分接触而不偏离挺杆的直径范围并且在挺杆部分获得可允许的接触负荷。
例如，为了改进内燃机随空气吸入量的增加的输出，就需要增加阀的开口面积，由于为了增加阀的开口面积就需要增加阀的提升量，要这样来设计挺杆部分以便具有能确保阀足够提升量的直径。
为确保对阀所需要的提升量，必须根据提升量来确定挺杆部分的直径，但是，由于挺杆部分的直径设定得较大，导轨部分的直径就变得较大，其结果是阀提升器的尺寸就变得较大。另一方面，由于在内燃机汽缸盖附近存在各种各样的机构与结构，因此阀提升器在其设置的位置受到限制，所以限制阀提升器的最大尺寸，同时因此当在有限的空间设置阀提升器时确保需要的阀提升量就是一个问题，这样的问题对小尺寸的内燃机是比较苛刻的。
当阀提升器的尺寸只是简单地做得比较大时，阀驱动系统的惯性重就变得较大，因此就担心确保发动机所需要的性能会变得困难，进一步，当阀驱动系统的惯性重增加时，推压阀从而使之关闭所需弹簧系统的弹性力就要增加，因此，由于挺杆部分和凸轮之间的接触压力变高，就引起挺杆部分和凸轮被磨损的问题。
常规的阀驱动装置也遭受到润滑性能的问题，参照图25和26将描述这样的一个问题。图25和图26表示一个使用直接驱动式阀提升器的常规阀驱动装置的示意图，图25表示阀提升器未被推下的状态而图26则表示阀提升器被推下的状态。
如这些图中所示，凸轮902设置在内燃机汽缸盖901的上边，而导向孔903限定在汽缸盖901的内侧，圆柱阀提升器904的圆柱部分(导向部分)可滑动地设置在导向孔903中，凸轮902紧靠阀提升器904的上表面(挺杆部份)，阀905(吸气阀或排气阀)关于阀提升器904与凸轮902相对设置。
随着凸轮902的旋转向下推动阀提升器904并往复地在导向孔903中移动，因而重复地打开和关闭阀905。储存润滑油907于其中的油池906围绕导向孔903的上部而形成，因此当阀提升器904被凸轮902向下推动时，挺杆部分和凸轮902的突出部分二者浸没在油池906中的润滑油907中。
在大多数内燃机中，在导向孔903与阀提升器904之间限定一预定的间隙，因此即使在极低温度时阀提升器904是可操作的，所以，油池906中的润滑油907由于凸轮902的旋转，阀提升器904垂直往复，润滑油907的自重等等，而进入间隙，因而润滑相关的部分。
如上所述，凸轮902的突出部分与阀提升器904的挺杆部分作线接触，由于凸轮902的突出部分与挺杆部分之间的接触部分在挺杆的直径范围以内移动，因此从凸轮902作用一载荷于其上的挺杆部分的一个位置因而就在往复时随着反转矩作用到阀提升器904上而变化。
因此当润滑油907是处于高温时，阀提升器904与导向孔903之间的间隙变大同时润滑油的粘度变低，因此由于间隙处的不连续油膜以及间隙处的磨擦变大而产生噪声，另一方面，当润滑油907处于低温时，阀提升器904与导向孔903之间的间隙变得较小，所以，润滑油907难以沿导向孔903的侧壁流动同时磨擦力变得更大，因此，可能降低内燃机的输出效率和燃油耗费并且可能造成阀提升器904的磨损等等。
进一步，在大多数的内燃机中，汽缸盖由铝制成而阀提升器由铁制成，如上所述，在导向孔903与阀提升器904之间限定一预定的间隙，因此即使在极低温度时阀提升器904是可操作的。在高温时，阀提升器904与导向孔903之间的间隙变大，所以在上述对阀提升器904的转矩的作用下，阀提升器904相对于导向孔903倾斜一较大角度；反之，由于阀提升器904的挺杆部分制成板形，因此其外围部分的刚度高，所以挺杆部分难以变形。
因此，当提升量是最大时，阀提升器904的的姿态变化到一个大的范围，同时当阀提升器904撞击导向孔903的内表面时，间隙处的油膜被推到一侧，因而产生大的金属噪声，进一步，由于磨擦和磨损程度变得较大，可能降低内燃机的输出效率与燃油耗费。
提出本发明以解决内燃机使用直接驱动式阀提升器的常规阀驱动装置的上述各种问题。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种使用直接驱动式阀提升器的阀驱动装置，该驱动装置在有限的空间保持阀的足够提升量以改进工作效率的同时可以小型化和减轻重量。
根据本发明的阀驱动装置被设置在凸轮轴上形成的凸轮与提升阀之间，该提升阀设置在在内燃机汽缸盖处形成的通道中并向着阀的轴线方向移动以打开或关闭通道，阀驱动装置包括一在汽缸盖上形成的导向孔；以及包括挺杆部分的直接驱动式阀提升器，该挺杆部分与凸轮接触并被凸轮压迫，和具有与挺杆部分联结的一端部并置于导向孔内的导向部分，以便在那里自由地滑动以一种互锁状态向着提升阀的轴线方向作为一种由于挺杆部分被凸轮的推动操作。
根据这样安排的阀驱动装置，由于挺杆部分能够保证能实现需要的提升量的这一直径以及导向部分的直径可以做得小，因此阀提升器可以小型化并减轻重量，因此，就有可能在减少在汽缸盖附近的与阀相关的元件占有面积的同时保证发动机的高的输出效率，进一步，由于与阀相关的元件可以置于一小的空间中，因此对其它元件安排的自由程度可以改进，此外，由于阀提升器被小型化且减轻重量，阀驱动装置可以适应发动机的高速。
最好是，当由根据本发明的阀驱动装置驱动的提升阀设置在发动机的吸气通道处时，就可能通过使用那种小型化和减轻重的阀提升器来增加吸入空气的量，因此能够改善发动机的工作效率。
在发动机安排成凸轮轴设置在汽缸盖的上边的这一状态的情况中，同时吸气通道在其一端开向内燃机的燃烧室并在其另一端开向汽缸盖的上表面，当在具有这一吸气通道的汽缸盖中使用阀提升器时阀提升器被限制在其适当位置，但是，除去这一限制外根据本发明的阀驱动装置能保证足够的提升量。
在设置在发动机的汽缸的每一个中的二个或多个提升阀被驱动以便由阀提升器打开和关闭的情况中，由于阀提升器的数目大，阀提升器也被限制在其位置上，但是，除去这一限制外根据本发明的阀驱动装置能够保证足够的提升量。
当使用根据本发明的阀驱动装置时可以在足够的空间内设置汽缸盖螺钉，更好的是，即使在需要将汽缸盖螺钉设置在靠近阀提升器的情况中，当设置阀提升器以便相对于发动机汽缸的轴线倾斜时，可以拧紧螺钉而不影响阀提升器。
在根据本发明的阀驱动装置中，导向孔设置在其开口边缘处并带有一个在其中储存润滑油的油池，挺杆部分的直径至少部分地大于导向部分的直径同时挺杆部分具有从其外周边表面向导向部分的外直径方向突出的突出部分，根据这样一种安排，当阀提升器被提起时突出部分在油池内移动，因此阀提升器可以小型化和减轻重量，进一步，油池内的润滑油由于突出部分的运动被送到需要的部分，因此润滑油可以主动地供应到阀提升器的相关部分。因此，由于磨擦变小，当阀提升器改变其姿态时由打击动作引起的噪声可以降低同时由打击动作引起的磨损程度也可以减少。因此，发动机的输出效率和燃油耗费被改善，同时进一步，发动机的耐久性与可靠性也得到改善。
在根据本发明的这种阀驱动装置中，最好在油池的外周表面与挺杆部分的边缘部分之间设置间隙，因此润滑油可以飞溅到间隙之外，因此当向下推动阀提升器时，润滑油被挺杆部分的下表面强迫地送入导向部分与导向孔之间。同时，进一步，润滑油从间隙飞溅，因此润滑油被引入挺杆部分的上表面。
进一步，当间隙以这样的状态设置时，即其向着垂直于凸轮旋转中心的轴线的方向的宽度以及其附近的宽度大于其剩余部分的宽度，润滑油可以主动地飞溅到凸轮侧边。
这一技术优点也可以仅在向着垂直于凸轮旋转中心的轴线方向的部分及其附近设置间隙的情况中获得。
类似技术优点也可以在设置阀提升器以便向着垂直于凸轮旋转中心的轴线方向相对于垂直方向倾斜的情况中获得，同时只在二个垂直于凸轮旋转中心的轴线的方向中的向下方向的部分以及其附近设置间隙。
在根据本发明具有前述油池的阀驱动装置中，当挺杆部分的直径小于凸轮基本圆形部分的直径时，飞溅的润滑油可以直接地引入到凸轮。
在根据本发明的阀驱动装置中使用的直接驱动式阀提升器中，最好设置一个弹性变形促进部分以便当导向部分置于导向孔中时促进导向部分的弹性变形。在此安排中，当阀提升器在其提升动作的过程中变化其姿态时，可以促进导向部分的弹性变形，因此，当阀提升器改变其姿态时由打击动作引起的噪声可以被抑制同时可以避免磨擦的增加，因此可以改善阀提升器耐久性，并进一步可以改善发动机的输出效率与燃油耗费。
最好，弹性变形促进部分设置在挺杆部分和导向部分之间的边界附近的导向部分处，因而当阀提升器变更其姿态时导向部分能够易于沿导向孔弹性变形。
进一步，最好设置在挺杆部分与导向部分之间的边界附近的弹性弯形促进部分是设置在导向部分的周边部分的槽，在此情况中，由于槽可以用作进行挺杆部分后表面与导向孔外周边表面的磨削过程时需要的凹陷部分，因此阀提升器可以易于加工。
图1是表示根据本发明的第一实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图2是表示应用图1所示的阀驱动装置的内燃机的主要部分的主视图；图3是表示从内燃机一汽缸的轴线方向所示的图2的主要部分的俯视图；图4是示意表示根据本发明的第二实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图5是示意表示根据本发明的第二实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图6是示意表示根据本发明的第三实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图7是表示根据本发明的第四实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图8是表示根据本发明的第四实施例的阀驱动装置的形态的侧视图；图9是表示根据本发明的第四实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图10是表示根据本发明的第四实施例的阀驱动装置的形态的侧视图；图11是表示沿图7和9中VIII-VIII线所取的阀驱动装置的视图；图12是表示根据本发明的第五实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图13是表示根据本发明的第五实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图14是沿图12中XI-XI线所取的表示阀驱动装置的视图；图15是表示根据本发明的第六实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图16是表示根据本发明的第六实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图17是沿图15中XIV-XIV线所取的表示阀驱动装置的视图；图18是表示根据本发明第七实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图19是沿图18中XVI-XVI线所取的表示阀驱动装置的视图；图20是表示根据本发明的第八实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图21是表示根据本发明的第八实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图22是沿图21中III-III线所取的表示阀驱动装置的视图；图23是表示根据本发明的第八实施例的阀驱动装置的形态的主视图；图24是沿图23中V-V线所取的表示阀驱动装置的视图；图25是表示常规阀驱动装置形态的主视图；
图26是表示常规阀驱动装置形态的主视图。
具体实施例方式
现在，将参照附图给出本发明最佳实施例的较详细的描述。
参照图1至图3描述根据本发明的第一实施例的阀驱动装置。
参照图1，阀提升器具101包括一个与设置在一内燃机的汽缸盖111上边的凸轮102相接触的挺杆部分103，与凸轮102的突出部分相接触的挺杆部分103的一部分制成基本上平的圆板形，凸轮102的突出部分与挺杆部分103进行线接触，阀提升器101包括一个中空圆柱形连续到挺杆部分103的下部的导向部分104，导向部分104可滑动地放置在汽缸盖111的导向孔123内，导向部分104的直径r设定成小于挺杆部分103的直径R。
使用以上形态，挺杆部分的直径R这样来设定以便保证所需要的阀提升器101的提升量，即，这一阀提升器101的提升量确保预定值或大一点的下跌比率以及要求的流量。此外，由于导向部分104的直径做得较小，因而阀提升器101设计得小型化与重轻，换句话说，就变得有可能提供具有这一直径R的挺杆部分103以便获得能够确保高的发动机性能的提升量，而同时减少在汽缸盖111附近的与阀相关的元件的占有面积。进一步，由于与阀相关的元件可以放置在一个小的空间，对其它元件安排的自由程度可以以空间上的优越条件得到改善，此外，由于阀提升器101小型化和重量轻，阀驱动装置适合于内燃机的高速。
提升阀105(以后只称之为“阀”)的杆部的端部设置在阀提升器101的导向部分104内以便紧靠挺杆部分103的下表面，同时阀105被一个未表示出的弹簧推向上。也就是，阀提升器101设置在凸轮102与阀105之间。凸轮102的突出部分由于凸轮102的旋转而与挺杆部分103进行接触，以便向下推动阀提升器101，因此阀105与阀提升器101一起抵抗弹簧的推力被向下推，因而打开阀105，由于阀驱动系统的惯性质量因阀提升器101的小型化和重量轻而做得较小，就无需制成较大的弹簧的弹力，因而就难以磨损凸轮102和挺杆部分103。
使用根据第一实施例的阀驱动装置的内燃机将参照图2和图3加以描述，如图2所示，内燃机的汽缸体112装有汽缸113，活塞114设置在汽缸113内以便在其中往复，在活塞114的顶面限定一凹形的穴114a，因此穴114a产生这样一个逆下跌流，即汽缸内113以内的吸入空气几乎正好在上面流动，吸气阀座115与排气阀116设置在汽缸113的燃烧室110内，吸气阀座115可由吸气阀(阀105)打开与关闭，同时排气阀座116可由排气阀118(阀105)打开和关闭。
汽缸体112借助于汽缸盖螺钉109连接到汽缸盖111上，阀提升器101沿气缸头111内的吸气阀117(或排气阀118)的轴线倾斜设置，导向部分104可滑动地由汽缸盖111支承，吸气阀117(或排气阀118)以这样的状态设置在阀提升器101内，即通过保持器119和弹簧120在关闭阀117(或118)的方向上推动它，每一个吸气阀117和排气阀118以预定的相对于汽缸113轴线的角度θ设置在汽缸盖111上，吸气阀117的角度θ可以与排气阀118的角度θ相同或者不同。
阀提升器101以这样一种状态安排，即导向部分104(见图1)的直径r比挺杆部分103(见图1)的直径R小，同时阀提升器101以倾斜的状态设置。因此，可以任意地保证平面视图内的空间同时增加了吸气阀117和排气阀118的角度θ的自由程度，例如图2中所示排气阀118，在阀提升器101和排气阀118(或吸气阀117)之间可设置垫片131。
气缸头111沿汽缸113的轴线方向或垂直地设置与吸气阀座115沟通的吸气口121以及与排气阀座116沟通的排气口122。由于吸气口121沿汽缸的轴线或垂直地设置，以及吸气口117相对于汽缸轴线以给定的角度θ设置，从吸气口121吸入的空气正好向下地流入汽缸113，因此，活塞114的穴114a能产生这样一个逆下跌流，即汽缸113的吸入空气几乎正好向上流动。燃油直接地喷射入燃烧室110，同时由于吸入空气的逆下跌流可以实行层化的燃烧。
如图3所示，阀提升器101的挺杆部分103和汽缸盖螺钉109以这样一种状态设置，即汽缸盖螺钉109的螺钉支承面的直径d以及通过轴向地延伸具有直径R的吸气阀117(或排气阀118)的挺杆部分103而获得的实际的柱形，当从螺钉支承面的平面看时，是重叠的。当阀的提升量为0，沿汽缸盖螺钉109的轴线看时，汽缸盖螺钉109与挺杆部分103不重叠，也就是满足以下关系P+R＞p-d式中p是汽缸盖螺钉109的节距而P是挺杆部分103的节距。
由于阀提升器101以相对于汽缸113的轴线倾斜的状态设置，即使当从螺钉支承面的平面看时汽缸盖螺钉109的螺钉支承面的直径d和虚拟的柱形重叠，可以拧紧汽缸盖螺钉109而不影响阀提升器101，进一步，由于汽缸盖螺钉109的螺钉支承面的直径d当从螺钉支承面的平面看时与虚拟的柱形重叠，汽缸盖螺钉109的节距p可以作得较小以便获得能保证高的发动机性能的足够阀提升量(大提升量)，即使内燃机的位移量小。
在以上描述的第一实施例中，所给出的将本发明应用内燃机上的型式的例子描述为阀提升器101相对汽缸113的轴线是倾斜的(即，相对于垂直方向向着垂直于凸轮旋转中心的轴线方向)，而且燃料直接喷射到燃烧室110中。但是，本发明不局限于第一实施例的结构而可以应用于其它形式的内燃机。更具体地，可以将本发明应用到阀提升器101垂直设置的内燃机上，即，平行于汽缸113的轴线，或者只要阀提升器101的挺杆部分被凸轮102推向下，空气-燃油混合物就引入到燃烧室110中。还有，阀提升器101的节距P与汽缸盖螺钉109的节距p之间的关系不局限于以上描述的例子，但可采用其它的关系，因此当从螺钉支承面的平面看时汽缸盖螺钉109的螺钉支承表面与虚拟的柱形不重叠。
阀提升器101设置在凸轮轴处形成的凸轮102与吸气阀117(或排气阀118)之间，该吸气阀117(或排气阀118)设置在内燃机汽缸盖110中形成的吸气口121(或排气口122)处，并沿阀117(或118)的杆移动以便打开和关闭吸气口121(或排气口122)，使用阀提升器101的阀驱动装置设置在限定于汽缸盖111中的导向孔123，和直接驱动式阀提升器中。该直接驱动式阀提升器包括与凸轮102接触并被凸轮102向下推动的挺杆部分103，以及在其一端连结到挺杆部分103上并置于导向孔123中的导向部分104，以便在那里沿吸气阀117(或排气阀118)的轴线以一种互锁的状态滑动，即挺杆部分103的被凸轮102向下推的动作。进一步，导向部分104的直径r作得比挺杆部分103的直径R小。根据上述构造，挺杆部分103的直径设定为这样的值，以保证为获得预定值或更大的下跌比率和要求的流量所必需的阀提升器101的提升量。进一步，由于导向部分104的直径作得小，因此，阀提升器101可以小型化和减轻重量。
因而，有可能在保证发动机高性能的同时减少汽缸盖111附近的与阀相关的元件的占有面积。还有，由于与阀相关的元件可以置于小的空间中，为其它元件安排的自由程度就可以改善。此外，由于阀提升器101是小型化并重量轻，阀驱动装置能适用于内燃机的高速。
由于阀提升器101相对于汽缸113的轴线是倾斜的，即便如果汽缸盖螺钉109的支承面之间的节距作得短于挺杆部分103的宽度(P+D)，汽缸盖螺钉109可以被紧固，而不影响挺杆部分103。进一步，由于吸气阀117以相对于汽缸113的轴线的角θ来设置，但是本发明可以用于具有垂直式的吸气口的内燃机，该种内燃机几乎在燃烧室110的正上方部分产生逆下跌流，同时在燃烧室110内直接地喷射燃油。无需说在内燃机中不需要大的阀提升器的提升量，提升器可以进一步小型化和减轻重量而不改变提升量。
将参照图4和图5描述根据本发明的第二实施例的一种阀驱动装置。
图4表示一种阀提升器未被推下的状态，图5表示阀提升器被推下的状态。
参照这些图，凸轮212设置在内燃机的汽缸盖211的上边而汽缸盖211限定有导向孔213，阀提升器214的圆柱导向部分215可滑动地沿着并置于导向孔213中，挺杆部分216设置在导向部分215的上部，挺杆部分216向着导向部分215的外直径方向从其圆周部分突出以形成突出部分230，挺杆部分216连续到导向部分215的上部以形成一伞形，挺杆部分216在其与凸轮212的突出部分接触的部分构成基本上平的圆板形，凸轮212与挺杆部分216进行线接触，挺杆部分216的外周边部分的全部可以不从导向部分215突出，但是仅挺杆部分216外周边部分的一部分可以通过改变其直径从导向部分215突出。
阀217(吸气阀或排气阀)的杆部以这样一种状态设置在阀提升器214的导向部分215内，即杆部的端部紧靠挺杆部分216的下表面，阀217被未表示的弹簧向上推，也就是，阀提升器214设置在凸轮212与阀217之间，凸轮212的突出部分通过凸轮212的旋转与挺杆部分216接触以推动阀提升器214向下，因此阀217与阀提升器214一起被向下推动以抵抗弹簧的推力，因此打开阀217。
其中储存润滑油219的油池218用作一个油池部分在导向孔213的上部(挺杆216侧边)的周围形成，挺杆部分216设置在油池218内从而在挺杆部分216的外周边与油池218的内壁之间形成一小的间隙，也就是这样来安排，当提起阀提升器214时挺杆部分216在油池218内移动，如图4所示，设定油池218的深度d以便满足以下表达式d≥D-S，式中D是当提升器214未被推向下时从挺杆部分216的上表面到油池218的底表面的长度。
与图6所示的第三实施例的阀驱动装置一样，阀驱动装置安排成这种状态，当阀317相对于汽缸的轴线是倾斜时(即，向着相对于垂直方向的垂直于凸轮旋转中心的轴线的方向)，至少挺杆部分316的后面的一部分当阀提升器314被提起时处于油面以下。
根据安排成前述状态的阀驱动装置，载荷从凸轮施加到图5(图6)中的挺杆部分216(316)的右侧面上直到阀提升器214(314)提升动作开始之后阀提升器的提升量达到最大值。因此，产生与凸轮212(312)旋转方向相同的方向的作用于阀提升器214(314)的转矩。结果，阀提升器214(314)倾斜向图5(图6)中的左侧，同时因此在左侧的导向部分215(315)与导向孔213(313)之间的间隙变得比在其上部的要大。在此状态中当上部的间隙变大时，油池218(318)中润滑油219(319)被正在间隙上方的挺杆部分216(316)的后表面推向下(向着图5(图6)中箭头A所示的方向)，因而润滑油219(319)被充满到间隙中。
同时，润滑油219(319)被推出挺杆部分216(316)的外周边部分和油池218(318)之间的间隙(向着图5(图6)中箭头B的方向)，而且润滑油219(319)被引入到凸轮212(312)的侧面。油池218(318)内的润滑油219(319)被伞形的挺杆部分216(316)搅动同时渣子等被阀提升器214(314)提升动作排出。
在阀提升器达到最上面位置以实现阀提升器的最大提升量之后，转矩以已经作用于其上的相反方向作用到阀提升器214(314)上，因此阀提升器214(314)向着图与5(图6)中的左边倾斜。在这一情况中，虽然导向部分215(315)和导向孔213(313)之间在左侧的间隙在其上部变小，由于充满间隙中的润滑油219(319)实现挤压作用，阀提升器214(314)不是很快地改变其姿态。
在上述阀驱动装置中，在提升阀提升器214(314)的时候，油218(318)内的润滑油219(319)被挺杆部分216(316)的后面推入导向部分215(315)和导向孔213(313)之间的间隙中，在这种状态中，润滑油219(319)供应到导向部分215(315)和导向孔213(313)之间的间隙不考虑润滑油219(319)的粘度。进一步，由于润滑油219(319)被推出挺杆部分216(316)外周边部分与油池218(318)之间的间隙同时润滑油219(319)引入到凸轮212(313)的侧边，润滑油219(319)供应到凸轮212(312)与挺杆部分216(316)之间的接触表面。
因此，由于间隙处的磨擦和接触表面变小，当阀提升器214(314)改变其姿态时由于打击动作引起的噪声可以降低同时由打击动作引起的磨损程度也能减少。因此，发动机的输出效率和燃油耗费得到改善，同时进一步也改善了发动机的耐久性与可靠性。
参照图7至11将说明根据本发明第四实施例的阀驱动装置。
图7和8表示一种阀提升器未被推下的状态而图9和10表示阀提升器被推下的状态，图11是表示沿图7和图9的VIII-VIII线切去阀驱动装置的一部分的图示。
如这些图所示，挺杆部分416从其圆周部分向导向部分415的外直径方向伸出以形成突出部分(430)，油池421用作在其中储存润滑油419的油池部分在导向孔413上部的周边处形成。如图7、9和11所示，油池421设置带有缺口的部分422，该缺口部分通过部分地去除油池内周壁的相对部分而形成一个对垂直于凸轮412旋转中心的轴线方向(图中的左和右方向)的凸形。如图8和10所示，油池421的部分(即，主要沿凸轮412的旋转中心的轴线部分)除去带缺口的部分422通过其间的小的间隙对着挺杆部分416。
根据以这种状态安排的阀驱动装置，当提起阀提升器414时，油池421中的润滑油419被挺杆部分416的后表面推入导向部分415与导向孔413之间的间隙中，因此润滑油419供应到导向部分415与导向孔413之间的间隙，进一步，润滑油419被从挺杆部分416的外周边部分与油池421之间的间隙主要沿凸轮412的旋转中心的轴线推出并引到凸轮412的侧边上。油池412的润滑油419被伞形的挺杆部分416搅动同时渣子等被阀提升器214的提升动作排出，当阀提升器414被提起时，润滑油419被从缺口部分422推出到挺杆部分416的上表面，同时很多的润滑油419引入到凸轮412与挺杆部分416之间的接触表面上，因而凸轮412与挺杆部分416之间的接触表面被充分润滑。
因此，由于间隙和接触表面处的磨擦变得较小，当阀提升器414改变其姿态时由打击动作引起的噪声可被减少同时由打击动作引起的磨损程度也可以降低。因此，发动机的输出效率和燃油耗费得到改善，同时进一步，发动机的耐久性和可靠性也得到改善。
参照图12至14将描述根据本发明的第五实施例的阀驱动装置。
图12表示阀提升器未被推向下的情况而图13则表示阀提升器被推下的情况，图14是表示沿图12中XI-XI线阀驱动装置的一部分被切去的图示。
如这相图所示，相对于汽缸的轴线倾斜地设置阀517(即，相对于垂直方向向着垂直于凸轮的旋转中心的轴线方向)，挺杆杆部分516从其圆周部分向着导向部分515的外直径方向伸出以形成突出部分(530)。用作储存润滑油519的油池部分的一个油池526在导向孔513的上部的周边部分处形成。油池526设置有缺口部分527，该缺口部分是由部分地去除油池内周壁的一部分而形成的在倾斜的内侧(图中的左侧)的凸形向着垂直于凸轮512旋转中心轴线的方向，油池526的部分除去缺口部分527通过其间的小的间隙对着挺杆部分516。
根据安排成这种状态的阀驱动装置，当提起阀提升器514时，润滑油519从缺口部分527推出到挺杆部分516的上表面，同时润滑油519引入到凸轮512和挺杆部分516之间的接触表面上。进一步，特别是，当发动机在高速范围内旋转时，缺口部分527内的润滑油在高压下被挺杆部分516挤压，因此，润滑油519向着汽缸盖511的壁表面等处飞溅。于是，这样飞溅的润滑油519在壁表面等处撞击起来同时引入到凸轮512的突出部分，该凸轮的基圆部分的直径小于挺杆部分516的直径，因此，凸轮512和挺杆部分516之间的接触部分被充分地润滑。
因此，由于接触表面可以避免高摩擦与高磨损程度，因此改善了发动机的输出效率与燃油耗费同时进一步改善了发动机的耐久性与可靠性。
参照图15至17将说明本发明的第六实施例，图15和16是表示根据第六实施例的阀驱动装置的图解安排的主视图，其中图15表示阀提升器未被推下的状况而图16则表示推下阀提升器的状况，图17是表示沿图15中XIV-XIV线阀驱动装置的一部分被切去的图示。
如图15和16所示，凸轮631设置在发动机的气缸头611的上边，挺杆部分616的直径r做得比凸轮631的基圆部分的直径R要小，挺杆部分616从其圆周部分向导向部分615的外直径方向伸出以形成突出部分(630)，用作油池部分在其中储存润滑油619的油池632在导向孔613上部的周边形成。如图17所示，油池632设置直径放大的部分633，该部分通过部分地以一椭圆形以这样的状态除去油池内周壁的相对的二部分而形成，即其主轴线部分指向垂直于凸轮631(在图中的左和右方向)的旋转中心的轴线的方向，油池632部分的每一部分除去直径放大部分633通过其间的一小间隙对着挺杆部分616。
根据以这种状态安排的阀驱动装置，当提起阀提升器614时，润滑油619从直径放大的部分633推出到挺杆部分616的上表面，同时润滑油619引入到凸轮631和挺杆部分616之间的接触表面上。进一步，特别是，当发动机在高速范围旋转时，直径放大的部分633内的润滑油619被挺杆部分616挤压并飞溅，在这种情况中，由于挺杆部分616的直径r做得比凸轮631的基圆部分的直径R要小，因此飞溅的润滑油619直接地被引入到凸轮631的突出部分上。因此，凸轮631与挺杆部分616之间的接触部分被充分地润滑。
因此，由于可以避免在接触表面的高磨擦和高的磨损程度，改善了发动机的输出效率与燃油耗费同时进一步也改善了发动机的耐久性与可靠性。
参照图18和19将描述根据本发明的第七实施例的阀驱动装置。
如这些图所示，设置阀717以便相对于汽缸的轴线是倾斜的(即，向着垂直于凸轮的旋转中心的轴线相对垂直方向的方向)，挺杆部分716从其圆周部分向着导向部分715的外直径方向伸出以便形成突出部分(730)，用作油池部分在其中储存润滑油719的油池736在导向孔713的上部的周边处形成，油池736设置一直径放大的部分737，该部分是通过以一半椭圆形以这样的状态部分地除去油池的内周壁的一部分而形成，即其主轴线部分向着垂直于凸轮731旋转中心的轴线方向置于倾斜的内边上(图中的左边)，油池的部分736除去直径放大部分737通过其间的一小间隙对着挺杆部分716。
根据以这样状态安排的阀驱动装置，当提起阀提升器714时，润滑油719从直径放大的部分737推出到挺杆部分716的上表面，同时润滑油719引入到凸轮731与挺杆部分716之间的接触表面上，进一步，特别是，当发动机在高速范围中旋转时，直径放大的部分737内的润滑油719被挺杆部分716挤压并飞溅，在这种情况中，由于挺杆部分716的直径r作得比凸轮731的基圆部分的直径R要小，如此飞溅的润滑油719直接地被引入到凸轮731的突出部分，因此，凸轮731与挺杆716之间的接触部分被充分地润滑。
因此，由于在接触表面能够避免高磨擦与高的磨损程度，改善了发动机的输出效率和燃油耗费同时进一步也改善了发动机的耐久性与可靠性。
参照图20至24将描述根据本发明第八实施例的阀驱动装置。
如这些图所示，阀提升器811的圆柱形导向部分812置于汽缸盖802的导向孔806内以便沿那里自由地滑动。一圆盘形的挺杆部分813整体地设置在导向部分812的上部，挺杆部分813的直径R大于导向部分812的直径r，挺杆部分813是这样成形以便连续到导向部分812的上部以形成一伞形。
挺杆部分813在一部分构成一基本上是平板圆形，该部分与凸轮803的突出部分相接触，凸轮803的突出部分与挺杆部分813形成线接触，阀驱动装置设定成这样一种状态，即当阀807向下推到最大位置时，也就是，当阀提升器811的提升量达到最大值时，仅仅导向部分812被置于导向孔806内(挺杆部分816未被置于导向孔806内)。
在挺杆部分813的根部在导向部分812的外周边形成一圆周的槽814用作一弹性变形促进部分r，因此当导向部分812被置于导向孔806内时，圆周的槽814促进导向部分812的弹性变形。
根据这样构造的阀提升器811，如图21和22所示，载荷从凸轮作用到图21中挺杆部分813的右侧表面上直到阀提升器811的提升动作开始之后阀提升器811的提升量达到最大值，因此，作用到阀提升器811上的转矩以与凸轮803旋转方向相同的方向而产生，因此，阀提升器811向着图中的右边倾斜(也就是，向着垂直于凸轮的旋转中心的轴线相对于垂直方向的方向)同时因此导向部分812与导向孔806之间的间隙在右侧边在其上部变得较小。
当阀提升器811被以与凸轮803旋转方向相同的方向作用于其上的转矩改变其姿态时，导向部分812由于设置在导向部分812外周边的圆周槽814而弹性变形，因此导向部分812的外周配合到导向孔806的内周边，因此，由于导向部分812与导向孔806之间的润滑油避免被推向一侧同时油膜保持在它们之间，当阀提升器改变其姿态时，由打击动作引起的噪声可被抑制。同时，由打击动作引起的磨损也可被抑制，因而可降低摩擦。
如图23和24所示，由于在阀提升器的提升量达到最大值之后，载荷从凸轮作用到图23中挺杆部分813的左侧表面，作用到阀提升器811上的转矩以与凸轮803旋转方向相反的方向而产生，因此，阀提升器811向着图中的左边倾斜。因此导向部分812与导向孔806之间的间隙在左边在其上部变得较小。
当阀提升器811由于以与凸轮803旋转方向相反的方向作用于其上的转矩而改变其姿态时，导向部分812由于在导向部分812的外周边部分设置圆周槽814因此向着与图21的情况中相反的方向弹性变形，所以导向部分812的外周配合到导向孔806的内周中。因此，由于导向部分812与导向孔806之间的润滑油避免被推向侧边同时在其间保持油膜，当阀提升器改变其姿态时由打击动作引起的噪声可以被抑制同时也可以抑制由打击动作引起的摩损，因而能降低摩擦。
进一步，由于圆周的槽814提供一在进行挺杆部分813的后表面和导向孔812的外周边表面的磨削加工时所需要的凹进部分，因此阀提升器811能比较容易地加工。
权利要求
1.一种使用直接驱动式阀提升器的阀驱动装置，该阀提升器设置在在凸轮轴上形成的凸轮(102，212，312，412，512，631，731，803)和提升阀(105，117，118，217，317，417，517，617，717，807)之间，所述的提升阀设置在在内燃机的汽缸盖(111，211，311，411，511，611，711，802)上形成的通道(121，122)中并在所述阀的轴向方向上移动以便打开和关闭所述通道，所述的装置包括在所述的汽缸盖上形成的导向孔(123，213，313，413，513，613，713，806)；和一直接驱动式阀提升器(101，214，314，414，514，614，714，811)，其包括与所述凸轮进行接触并被所述凸轮压迫的挺杆部分(103，216，316，416，516，616，716，813)以及具有结合到所述挺杆部分上的一端并设置于所述导向孔内的导向部分(104，215，315，415，515，615，715，812)，以便以一种互锁方式自由地在其中向所述提升阀的轴向方向滑动，作为所述挺杆部分被所述凸轮推动的动作；其中所述导向孔的直径(r)制作得比所述挺杆部分的直径(R)小；其特征在于所述阀提升器(101，214，314，414，514，614，714，811)在垂直于所述凸轮的转动轴线的方向中相对于汽缸盖螺钉(109)倾斜以固定所述的汽缸盖；和所述阀提升器被设置成在一平面视图中与所述的汽缸盖螺钉相邻。
2.如权利要求1所述所阀驱动装置，其特征在于，把所述的阀提升器和汽缸盖螺钉(109)设置成使所述汽缸盖螺钉的螺钉支承面的直径和通过沿着吸气阀的轴线延伸所述挺杆部分(103，216，316，416，516，716，813)的直径(R)而获得的虚拟的柱形在俯视图中是重叠的。
3.如权利要求2所述的阀驱动装置，其特征在于，所述的通道至少包括所述内燃机的吸气通道(121)。
4.如权利要求3所述的阀驱动装置，其特征在于，所述凸轮轴设置在所述汽缸盖的一上侧上，和所述吸气通道在其一端朝所述内燃机的燃烧室开口且在其另一端朝所述汽缸盖的上表面开口。
5.如权利要求3所述的阀驱动装置，其特征在于，在所述内燃机的每个气缸中设置至少两个所述的吸气通道(121)，且每个所述的吸气通道(121)在垂直于所述凸轮的转动轴线的方向中延伸并设有所述的提升阀。
6.如权利要求1所述的阀驱动装置，其特征在于，所述挺杆部分的直径小于所述凸轮的基圆部分的直径。
7.如权利要求1所述的阀驱动装置，其特征在于，还包括弹性变形促进部分(814)，用于当所述的导向部分设置在所述导向孔内时，促进所述导向部分的弹性变形，所述的弹性变形促进部分是设置在所述导向部分的外圆周部分的槽。
8.如权利要求7所述的阀驱动装置，其特征在于，所述弹性变形促进部分设置在所述挺杆部分与所述导向部分之间的边界附近的所述导向部分处。
全文摘要
在一种使用直接驱动式阀提升器的阀驱动装置中，该提升器设置在在凸轮轴上形成的凸轮与提升阀之间，该提升阀设置在在内燃机汽缸盖上形成的通道中并朝向阀的轴线方向移动以打开和关闭该通道，阀驱动装置包括在汽缸盖上形成的导向孔；和具有挺杆部分的直接驱动式阀提升器，该挺杆部分与凸轮进行接触并被凸轮压迫，以及具有结合到挺杆部分去的一端部并置于导向孔内的导向部分以便自由地向着提升阀的轴线方向以互锁状态在其中滑动作为挺杆部分被凸轮的推动动作，其中导向部分的直径制作得比挺杆部分的直径要小。
文档编号F01L1/14GK1515787SQ0314095
公开日2004年7月28日 申请日期2000年6月7日 优先权日1999年6月7日
发明者村田真一, 东博文, 宫本秀树, 树 申请人:三菱自动车工业株式会社