专利名称：发动机的电磁气门传动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种利用被第一电磁铁和第二电磁铁交替吸附而进行摆 动的电枢来驱动气门进行开闭的发动机的电磁气门传动装置。
背景技术：
通过下述专利文献1公知有这样的发动机的电磁气门传动装置盘
座(diskbase)能够沿与设于发动机的气缸盖上的驱动气门的开闭方向正
交的方向移动，在该盘座上支撑有前端与驱动气门连接且基端被枢轴 支撑的上盘(电枢)和下盘(电枢)；配置于两盘内侧的电磁铁；以及配 置于两盘外侧的一对永久磁铁，通过控制对电磁铁的通电使两盘与电磁 铁和永久磁铁交替吸附来往复摆动，从而对驱动气门进行驱动使其开闭， 并且通过致动器使盘座移动来改变两盘的杆比，从而改变驱动气门的升 fe里。
专利文献1:日本特开平2006-22776号公报
但是，上述现有的发动机的电磁气门传动装置，需要利用致动器使 支撑一个电磁铁、两个永久磁铁和两个盘(电枢)的盘座移动，因此存 在如下问题电磁气门传动装置整体大型化，因而想要将其配置于发动 机的气缸盖内的狭小空间中会受到很大制约。
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于实现利用电磁铁以 任意升程量驱动气门进行开闭的电磁气门传动装置的紧凑化。
为了达成上述目的，本发明的第一特征在于，发动机的电磁气门传
动装置包括电枢，其一端以能够摆动的方式枢轴支撑于发动机主体上，
另一端与气门的气门杆相抵接；第一电磁铁，其能够吸附所述电枢的第一吸附面；以及第二电磁铁，其能够吸附所述电枢的第二吸附面，所述 第一、第二电磁铁中至少一个电磁铁被支撑为能够绕固定轴摆动，该固 定轴相对于发动机主体的位置被固定。
另外，在上述第一特征的基础上，本发明的第二特征在于，所述一 个电磁铁使所述气门产生升程，并且限制所述气门的升程量。
另外，在上述第一或第二特征的基础上，本发明的第三特征在于， 所述发动机的电磁气门传动装置包括对所述电枢向中立位置加载的一对 气门弹簧，支撑一个气门弹簧的弹簧座固定于所述发动机主体上，支撑 另一气门弹簧的弹簧座随着所述一个电磁铁的摆动而移动。
另外，在上述第三特征的基础上，本发明的第四特征在于，所述另 一气门弹簧和支撑该气门弹簧的所述弹簧座配置于所述气门的气门杆的 外周，该弹簧座与所述一个电磁铁连接成一体地来进行移动。
另外，在上述第一 四特征中任一项的基础上，本发明的第五特征 在于，所述电枢被所述固定轴枢轴支撑。
另外，在上述第五特征的基础上，本发明的第六特征在于，在所述第 一、第二电磁铁中的另一电磁铁上，设有用于固定所述固定轴的固定部。
另外，在上述第一特征的基础上，本发明的第七特征在于，所述发 动机的电磁气门传动装置包括对所述气门向关闭方向加载的第一气门弹 簧和对所述气门向打开方向加载的第二气门弹簧，所述第二气门弹簧对 设于所述电枢的所述一端上的杆加载。
另外，在上述第七特征的基础上，本发明的第八特征在于，所述一 个电磁铁具有一端侧枢轴支撑于所述固定轴上的杆，所述第二气门弹簧 的一端侧的加载力作用于所述电枢的杆上，同时所述第二气门弹簧的另 一端侧的加载力作用于所述一个电磁铁的杆上。
另外，在上述第八特征的基础上，本发明的第九特征在于，沿气缸 排列线方向观察，所述电枢的杆和所述一个电磁铁的杆的至少一部分是 重叠的。
另外，在上述第八或第九特征的基础上，本发明的第十特征在于， 导向杆的一端枢轴支撑于所述电枢的杆上，另一端设有第一弹簧座，所述导向杆贯穿于在所述一个电磁铁的杆上设有的第二弹簧座中，支撑于 所述导向杆外周的所述第二气门弹簧的一端和另一端分别抵接于所述第 一弹簧座和所述第二弹簧座上。
在上述第八 第十特征的基础上，本发明的第十一特征在于，使所 述一个电磁铁摆动的致动器驱动该电磁铁的另一端。
另外，实施方式中的气缸盖12和气缸盖罩13与本发明的发动机主 体相对应，实施方式中的进气门17与本发明的气门相对应，实施方式中 的第一电磁铁21与本发明的另一电磁铁相对应，实施方式中的第二电磁 铁22与本发明的一个电磁铁相对应，实施方式中的内侧组件27与本发 明的固定部相对应，实施方式中的第一气门弹簧47和第二气门弹簧51 与本发明的气门弹簧相对应。
发明效果
根据本发明的第一特征，电枢的一端被枢轴支撑为能够绕位置相对 于发动机主体被固定的固定轴摆动，另一端与气门的气门杆相抵接，利 用第一、第二电磁铁分别吸附该电枢的第一吸附面和第二吸附面，因而， 通过使第一、第二电磁铁中的至少一个摆动，从而能够任意地改变气门 的升程量。并且，仅使第一、第二电磁铁中的至少一个摆动即可，而且 无需移动电枢的位置，因此能够紧凑地构成电磁气门传动装置。特别是 由于通过使所述一个电磁铁摆动来改变气门的升程量，所以能够使电磁 气门传动装置在气门的轴线方向紧凑化。
另外，根据本发明的第二特征，由于利用摆动的电磁铁使气门产生 升程，并且限制气门的升程量，所以不仅能够可靠地打开气门，而且能 够抑制关闭气门时产生的冲击声恶化，同时能够改变气门的升程量。
另外，根据本发明的第三特征，在对电枢向中立位置加载的一对气 门弹簧中，支撑一个气门弹簧的弹簧座固定于发动机主体上，支撑另一 气门弹簧的弹簧座随着所述一个电磁铁的摆动而移动，因而，无论所述 一个电磁铁处于哪个摆动位置时发动机停止，都能够防止电枢的中立位 置显著地偏移，并且在发动机起动时，能够可靠地将电枢吸附在第一电 磁铁或第二电磁铁上。
6另外，根据本发明的第四特征，所述另一气门弹簧和支撑该气门弹 簧的所述弹簧座配置于所述气门的气门杆外周，因而，不仅能够使电磁 气门传动装置紧凑化，而且由于所述弹簧座与所述一个电磁铁一体地连 接，并随着这个电磁铁的摆动而移动，所以能够可靠地对电枢向中立位 置加载。
另外，根据本发明的第五特征，所述一个电磁铁和电枢经由同一固 定轴枢轴支撑，因而，所述一个电磁铁即使摆动，其也与被该电磁铁所 吸附的电枢处于相同的位置关系，因此该电磁铁与电枢的吸附面的管理 变得容易。
另外，根据本发明的第六特征，在第一、第二电磁铁中的另一电磁 铁上设有对固定轴进行固定的固定部，因而，所述另一电磁铁与电枢的 位置关系稳定，不仅所述另一电磁铁和电枢的吸附面的管理变得容易， 而且无需另外确保用于设置固定轴的部件。
另外，根据本发明的第七特征，在对气门向关闭方向加载的第一气 门弹簧和对气门向打开方向加载的第二气门弹簧中，第二气门弹簧对在 电枢所枢轴支撑于固定轴上的一端设置的杆加载，因而，所述第二气门 弹簧无需设置在气门的气门杆的延长线上，从而能够实现电磁气门传动 装置的紧凑化。
另外，根据本发明的第八特征，第二气门弹簧的一端侧的加载力作 用在设于电枢一端侧的杆上，第二气门弹簧的另一端侧的加载力作用在 设于一个电磁铁一端侧的杆上，因而，通过第二气门弹簧的弹力，能够 使电枢随着一个电磁铁的摆动而摆动，无论一个电磁铁处于哪个摆动位 置时发动机停止，都能够防止电枢的中立位置显著地偏移，并且能够在 发动机起动时可靠地将电枢吸附在第一电磁铁或第二电磁铁上。
另外，根据本发明的第九特征，从气缸排列线方向观察，电枢的杆 和一个电磁铁的杆的至少一部分是重叠的，因而能够实现电磁气门传动 装置的紧凑化。
另外，根据本发明的第十特征，导向杆的一端枢轴支撑于所述电枢 的杆上，另一端设有第一弹簧座，该导向杆贯穿于在一个电磁铁的杆上
7设有的第二弹簧座中，支撑于导向杆外周的第二气门弹簧的一端和另一 端分别抵接于第一弹簧座和第二弹簧座上，因而，将导向杆用作第二气 门弹簧的支撑部件，从而能够减少部件数目。
另外，根据本发明的第十一特征，使一个电磁铁摆动的致动器驱动 该电磁铁的另一端，即驱动该电磁铁的远离用于枢轴支撑该电磁铁的固 定轴的一端，因而，能够减少致动器的负荷，并且能够提高电磁铁的摆 动位置的定位精度。
图1是具有第一实施方式所述的电磁气门传动装置的发动机的气缸 盖的剖视图。(第一实施例)
图2是图1的主要部分放大图。(第一实施例)
图3是电磁气门传动装置的分解立体图。(第一实施例) 图4是第二电磁铁的摆动驱动部的分解立体图。(第一实施例) 图5是低升程时和高升程时的作用说明图(中立状态)。(第一实施例) 图6是低升程时和高升程时的作用说明图(最大升程状态)。(第一 实施例)
图7是具有第二实施方式所述的电磁气门传动装置的发动机的气缸
盖的剖视图。(第二实施例)
图8是图7的主要部分放大图。(第二实施例)
图9是沿图8的9-9线方向的视图。(第二实施例)
图IO是电磁气门传动装置的分解立体图。(第二实施例)
图11是第二电磁铁及其摆动驱动部的分解立体图。(第二实施例)
图12是中立状态下低升程时和高升程时的作用说明图。(第二实施例)
图13是最大升程状态下低升程时和高升程时的作用说明图。(第二
实施例)
标号说明
12:气缸盖(发动机主体)； 13:气缸盖罩(发动机主体)；17:进气门(气门)；
18:气门杆(stem);
21:第一电磁铁(另一电磁铁)；
22:第二电磁铁(一个电磁铁)；
23:电枢(armature);
23b:第一吸附面；
23C:第二吸附面；
23d:杆(lever);
27:内侧组件(固定部)；
34d:杆；
38:固定轴； 44:弹簧座；
47:第一气门弹簧(气门弹簧)； 49:弹簧座；
51:第二气门弹簧(气门弹簧)；
43:致动器；
150:导向杆；
151:第一弹簧座；
152:第二弹簧座；
153:第二气门弹簧。
具体实施例方式
下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。 第一实施例
图1 图6表示本发明的第一实施方式。
如图1所示，发动机的气缸盖12结合在气缸体11的顶面上，气缸
盖罩13结合在气缸盖12的顶面上。在气缸盖12上形成有进气口 14，进 气门17对从进气口 14朝燃烧室15开口的气门孔16进行开闭，该进气 门17的气门杆18由设于气缸盖12上的气门导向件19导向为滑动自如。
9如图1 图4所示，以相同正时(timing)和相同升程量驱动一对进气门17进行开闭的电磁气门传动装置20包括 一对第一电磁铁21; —对第二电磁铁22; —对电枢23;以及一对加载杆24。
第一电磁铁21包括由多张钢板层叠而成的铁心(core) 25;缠绕在形成于铁心25的四个绕组槽25a上的一对绕组(coil) 26;重叠于铁心25内端的内侧组件27;以及重叠于铁心25外端的外侧组件28，内侧组件27、铁心25和外侧组件28通过四个螺栓29被紧固为一体。内侧组件27的三个安装臂27a分别通过螺栓30紧固于气缸盖12的安装部12a上，外侧组件28的三个安装臂28a分别通过螺栓31紧固于气缸盖12的安装部12b上，从而第一电磁铁21被固定于气缸盖12上。
第二电磁铁22包括由多张钢板层叠而成的铁心32;缠绕在形成于铁心32的四个绕组槽32a上的一对绕组33;重叠于铁心32内端的内侧组件34;以及重叠于铁心32外端的外侧组件35，内侧组件34、铁心32和外侧组件35通过四个螺栓36被紧固为一体。内侧组件34上设有两个铰链臂34a和两个连杆臂34b，外侧组件35上设有三个弹簧座支撑臂35a。
电枢23是板状部件，其内端设有两个铰链臂23a，两个辊子37旋转自如地枢轴支撑在电枢23的外端。第一电磁铁21的内侧组件27的三个安装臂27a中压入有固定轴38，在该固定轴38外周以能够相对旋转的方式嵌合有电枢23的两个铰链臂23a和第二电磁铁22的内侧组件34的两个铰链臂34a。由此，电枢23和第二电磁铁22被枢轴支撑为能够彼此独立地绕固定轴38摆动。固定轴38相对于气缸盖11的位置不移动，可以在同一位置上进行旋转。
旋转自如地支撑在气缸盖12上的操纵轴39上设有两个连杆臂39a，这两个连杆臂39a和第二电磁铁22的内侧组件34的两个连杆臂34b分别通过销41、 42被枢轴支撑于操纵杆40的两端。因此，当利用电动机那样的致动器43使操纵轴39往复旋转时，经由操纵杆40使第二电磁铁22绕固定轴38进行摆动。
在气缸盖12上与进气门17同轴地形成有导向凹部12c，圆筒状的弹
10簧座44滑动自如地嵌合在该导向凹部12c中，设于该弹簧座44中的销45与长孔35b卡合，该长孔35b设于第二电磁铁22的外侧组件35的弹簧座支撑臂35a前端。因此，当第二电磁铁22摆动时，弹簧座44随其沿导向凹部12c上下移动。使在弹簧座支撑臂35a上设置的供销45卡合的对象形成为长孔35b的理由是外侧组件35的弹簧座支撑臂35a绕固定轴38进行摆动运动，与此相对弹簧座44沿着导向凹部12c进行直线运动。
在设于进气门17的气门杆18上端的弹簧座46与所述弹簧座44之间压縮设置有第一气门弹簧47。第一气门弹簧47是对进气门17向关闭方向(上方)加载的部件，进气门17的气门杆18的上端受到该施力而与电枢23的辊子37抵接。
与进气门17的气门杆18同轴设置的加载杆24滑动自如地支撑在杆导向件48中，该杆导向件48设于气缸盖罩13的支撑部13a。在与杆导向件48 —体形成的弹簧座49和设于加载杆24下部的弹簧座50之间压縮设置有第二气门弹簧51，被该第二气门弹簧51向下加载的加载杆24的下端与电枢23的辊子37抵接。在杆导向件48上部设有用于缓冲在进气门n落座时沖击的液压缓冲机构52。
接下来，对具有上述结构的本发明的第一实施方式的作用进行说明。
当利用致动器43经由操纵轴39和操纵杆40使第二电磁铁22绕固定轴38进行摆动时，固定于气缸盖12上的第一电磁铁21的下表面与摆动后的第二电磁铁22的上表面所成的角度发生变化。图5 (A)对应于在所述角度a较小的状态下以低升程量驱动进气门17的情况，图5 (B)对应于在所述角度卩较大的状态下以高升程量驱动进气门17的情况。
在第一、第二电磁铁21、 22未被励磁时，无论第二电磁铁22处于低升程状态还是高升程状态，电枢23 —直停止于在第一、第二电磁铁21、22之间形成的呈楔状的空间的大致中立位置。其理由如下。
在低升程状态下，电枢23被由第一气门弹簧47向上加载的进气门17的气门杆18上推，且被由第二气门弹簧51向下加载的加载杆24下压，该上推力和下压力停止于平衡的中立位置。在该中立位置，第一、第二气门弹簧47、 51的弹力调整为使电枢23停止于第一、第二电磁铁21、22之间的大致中央。
当第二电磁铁22从该状态开始向高升程状态下降时，用于支撑第一气门弹簧47下端的弹簧座44与第二电磁铁22—起下降，因此，第一、第二气门弹簧47、 51均匀地伸长。其结果是，电枢23从低升程状态开始向下摆动，即使在高升程状态下，也停止于第一、第二电磁铁21、 22之间的空间的大致中央的中立位置。
当假定第一气门弹簧47的下端不能够移动地支撑在气缸盖12上时，则在高升程状态下，即使第二电磁铁22向下摆动，电枢23也不会从低升程状态的位置开始移动，存在导致电枢23与第二电磁铁22之间的间隙相对于电枢23与第一电磁铁21之间的间隙变大的问题。
像这样，若在发动机停止时电枢23未停止于第一、第二电磁铁21、22之间的中央附近，则对于具有在发动机起动了的瞬间使第二电磁铁22励磁并吸附电枢23的正时的气缸而言，与电枢23的距离变大的第二电磁铁22要求有较大的吸附力，从而产生了第二电磁铁22大型化和耗电增加的问题。
相对于此，在本实施方式中，在发动机停止时，电枢23可靠地停止于第一、第二电磁铁21、 22之间的大致中央，因此在发动机起动时，无论是对第一、第二电磁铁21、 22中的哪一个进行励磁的情况下，都无需特别大的吸附力，由此消除了上述问题。
另夕卜，由于将第一气门弹簧47和弹簧座44配置在了进气门17的气门杆18外周，所以不仅能够实现紧凑化，而且能够将所述弹簧座44经由销45和长孔35b与第二电磁铁22连接，所以能够使弹簧座44随着第二电磁铁22的摆动而移动，从而能够可靠地对电枢23向中立位置加载，而与第二电磁铁22的摆动位置无关。
而且，当对第一电磁铁21励磁时，电枢23的第一吸附面23b吸附在第一电磁铁21的下表面上，从而电枢23绕固定轴38向上摆动，在压縮第二气门弹簧51的同时通过辊子37上推加载杆24。与此同时，受到第一气门弹簧47的弹力而将气门杆18向上推的进气门17落座于气门孔
1216中从而气门关闭。以在进气门17关闭了的状态下使电枢23的第一吸附面23b紧贴第一电磁铁21的下表面方式，对各部分的尺寸关系进行设定。进而，通过液压缓冲机构52对进气门17落座于气门孔16的瞬间冲击进行缓冲，该液压缓冲机构52用于抑制加载杆24的上端向上移动。
从进气门17关闭的状态开始，对第一电磁铁21消磁并对第二电磁铁22励磁后，电枢23的第二吸附面23c向第二电磁铁22的上表面被吸附。于是，电枢23绕固定轴38向下摆动，在压縮第一气门弹簧47的同时通过辊子37下压气门杆18，从而进气门17打开。此时，加载杆24受到第二气门弹簧51的弹力而随电枢23下降。当电枢23的第二吸附面23c紧贴到第二电磁铁22的上表面时，进气门17的升程量成为最大升程量，如图6所示，该最大升程量根据第二电磁铁22的摆动位置任意变化。
由于第二电磁铁22和电枢23绕共用的固定轴38进行摆动，因此无论是在图6 (A)的低升程状态下，还是在图6 (B)的高升程状态下，都能够使电枢23的第二吸附面23c紧贴于第二电磁铁22的上表面，第二电磁铁22的上表面和电枢23的第二吸附面23c的管理变得容易。另外，由于在固定于气缸盖12上的第一电磁铁21上设有固定轴38，所以不仅无需确保在气缸盖12上设置固定轴38的位置，而且第一电磁铁21和电枢23的位置关系稳定，第一电磁铁21的下表面和电枢23的第一吸附面23b的管理也变得容易。
像这样，通过改变第二电磁铁22的摆动位置，从而能够任意改变进气门17的最大升程量，并且通过改变第一、第二电磁铁21、 22的励磁和消磁的时机，从而能够任意改变进气门17的配气正时。此时，由于无需改变第一电磁铁21和电枢23的位置，只改变第二电磁铁22的位置即可，因此，与使第一、第二电磁铁21、 22和电枢23全部移动的装置相比，能够紧凑地构成电磁气门传动装置20。而且由于用于限制进气门17的关闭位置的第一电磁铁21以不能够移动的方式被固定，因此能够使进气门17高精度地落座。
实施例2
图7 图13表示本发明的第二实施方式。
13如图7所示，发动机的气缸盖12结合在气缸体11的顶面上，气缸 盖罩13结合在气缸盖12的顶面上。在气缸盖12上形成有进气口 14，进 气门17对从进气口 14朝燃烧室15开口的气门孔16进行开闭，该进气 门17的气门杆18被设于气缸盖12上的气门导向件19导向为滑动自如。
如图7 图11所示，以相同正时和相同升程量驱动一对进气门17 进行开闭的电磁气门传动装置20包括 一对第一电磁铁21; —对第二电 磁铁22;以及一对电枢23。
第一电磁铁21包括由多张钢板层叠而成的铁心25;缠绕在形成
于铁心25的四个绕组槽25a上的一对绕组26;重叠于铁心25内端的内 侧组件27;以及重叠于铁心25外端的外侧组件28，内侧组件27、铁心 25和外侧组件28通过四个螺栓29被紧固为一体。内侧组件27的三个安 装臂27a分别通过螺栓30紧固于气缸盖12的安装部12a上，外侧组件 28的三个安装臂28a分别通过螺栓31紧固于气缸盖12的安装部12b上， 从而第一电磁铁21被固定于气缸盖12上。
第二电磁铁22包括由多张钢板层叠而成的铁心32;缠绕在形成 于铁心32的四个绕组槽32a上的一对绕组33;重叠于铁心32内端的内 侧组件34;以及重叠于铁心32外端的外侧组件35，内侧组件34与铁心 32和外侧组件35通过四个螺栓36被紧固为一体。内侧组件34上设有四 个铰链臂34a和从这些铰链臂34a进一步延长的四根杆34c。
两个电枢23是具有第一吸附面22b和第二吸附面23c的板状部件， 其内端设有两个铰链臂23a和从这些铰链臂23a进一步延长的两根杆 23d，并且两个辊子37旋转自如地枢轴支撑在电枢23的外端。第一电磁 铁21的内侧组件27的四个安装臂27a中压入有固定轴38，在该固定轴 38外周以能够相对旋转的方式嵌合有电枢23的总计四个铰链臂23a和第 二电磁铁22的内侧组件34的四个铰链臂34a。由此，电枢23和第二电 磁铁22被枢轴支撑为能够彼此独立地绕固定轴38摆动。固定轴38相对 于气缸盖11的位置不移动，可以在同一位置上进行旋转。
旋转自如地支撑在气缸盖12上的操纵轴39上设有两个连杆臂39a， 这两个连杆臂39a和第二电磁铁22的外侧组件28分别通过销41、 42被枢轴支撑于操纵杆40的两端。因此，当利用电动机那样的致动器43使 操纵轴39往复旋转时，经由操纵杆40使第二电磁铁22绕固定轴38进 行摆动。像这样，利用致动器43来驱动第二电磁铁22的远离固定轴38 的端部，所以不仅能够使用小功率的致动器43,而且能够减少第二电磁 铁22绕固定轴38的晃动。
在气缸盖12的上表面与设于进气门17的气门杆18上端的弹簧座 46之间压縮设置有第一气门弹簧47。第一气门弹簧47是对进气门17向 关闭方向(向上)加载的部件，进气门17的气门杆18的上端受到该加 载力而经由间隙调整装置145与电枢23的辊子37的下表面相抵接。并 且，设于气缸盖12上的液压缓冲机构148与电枢23的辊子37上表面相 抵接。
导向杆150的基端经由销149被枢轴支撑于将各电枢23的一对铰链 臂23a延长得到的一对杆23d的前端之间，第一弹簧座151 —体形成在 该导向杆150的前端。
另一方面，两个〕字状的第二弹簧座152分别通过两个销54、 54被 枢轴支撑于两对杆34c之间，这两对杆34c是将第二电磁铁22的内侧组 件34的两对铰链臂34a延长得到的，两根导向杆150轻松地贯通在这些 第二弹簧座152中央形成的导向孔152a。进而，以嵌合于导向杆150外 周的方式压縮设置的第二气门弹簧153的一端抵接于所述第一弹簧座151 上，另一端抵接于所述第二弹簧座152上。由于第二气门弹簧153支撑 在导向杆150外周，所以不仅能够成为紧凑的结构，而且能够使第二气 门弹簧153的形状稳定，从而能够可靠地对第一、第二弹簧座151、 152 加载。
弹簧导向件55利用两个螺栓56、 56固定在第一电磁铁21的内侧组 件27的上表面，两个第二气门弹簧153、 153滑动自如地嵌合于在弹簧 导向件55上形成的两个弹簧导向孔55a、 55a中。当销149和销54、 54 的轴线一致时，导向杆150绕销149摆动，同时第二弹簧座152绕销54、 54摆动，导致第二气门弹簧153的位置无法确定，但是通过利用弹簧导 向件55的弹簧导向孔55a、 55来限制第二气门弹簧153、 153的位置，
15从而能够解决上述问题。
接下来，对具有上述结构的本发明的第二实施方式的作用进行说明。
当利用致动器43经由操纵轴39和操纵杆40使第二电磁铁22绕固 定轴38进行摆动时，固定于气缸盖12上的第一电磁铁21的下表面与摆 动后的第二电磁铁22的上表面所成的角度发生变化。图12 (A)对应于 在所述角度a较小的状态下以低升程量驱动进气门17的情况，图12(B) 对应于在所述角度卩较大的状态下以高升程量驱动进气门17的情况。
在第一、第二电磁铁21、 22未被励磁时，无论第二电磁铁22处于 低升程状态还是高升程状态，电枢23都一直停止于在第一、第二电磁铁 21、 22之间形成的呈楔状的空间的大致中立位置。其理由如下。
在低升程状态下，电枢23被由第一气门弹簧47向上加载的进气门 17的气门杆18上推。另一方面，第二气门弹簧153的一端支撑在第二电 磁铁22的第二弹簧座152上，另一端对第一弹簧座151进行按压，从而 导向杆150从第二弹簧座152的导向孔152a突出的量增加，电枢23被 绕固定轴38向下方加载，即，电枢23以下压进气门17的气门杆18的 方式对气门杆18进行加载。像这样，通过以使对进气门17向关闭方向 加载的第一气门弹簧47的弹力和对进气门17向打开方向加载的第二气 门弹簧153的弹力平衡的方式进行调整，从而电枢23停止于第一、第二 电磁铁21、 22之间的大致中央的中立位置。
当第二电磁铁22从该状态开始，经由利用致动器43进行动作的操 纵轴39和操纵杆40向高升程状态下降时，如图12 (B)所示，与第二 电磁铁22 —体的杆34d绕固定轴38沿顺时针方向摆动，并通过设于杆 34d上的第二弹簧座152对第二气门弹簧153的另一端进行压缩。于是， 导向杆150与抵接于第二气门弹簧153 —端的第一弹簧座151 —起被上 推，被该导向杆150牵引杆23d的电枢23绕固定轴38向下摆动。
其结果是，通过使电枢23的辊子37对进气门17的气门杆18上端 进行下压，压缩第一气门弹簧47的同时，打开进气门17。此时，通过使 被压缩的第一气门弹簧47上推进气门17 (即电枢23)的弹力以及被压 縮的第二气门弹簧153下压电枢23的弹力达到平衡，即使在高升程状态
16下，电枢23也停止于第一、第二电磁铁21、 22之间的空间中的大致中
央的中立位置。
在使改变气门升程的第二电磁铁22向下摆动了的状态下，使发动机 停止后，如果电枢23不停止于第一、第二电磁铁21、 22之间的空间中 的大致中央的中立位置，而是停止在接近第一电磁铁21的位置，则对于 具有在发动机起动了的瞬间使第二电磁铁22励磁并吸附电枢23的正时 的气缸而言，与电枢23的距离变大的第二电磁铁22要求有较大的吸附 力，从而产生第二电磁铁22大型化和消耗电力增加的问题。
相对于此，在本实施方式中，在发动机停止时，电枢23可靠地停止 于第一、第二电磁铁21、 22之间的大致中央，因此在发动机起动时，无 论是对第一、第二电磁铁21、 22中的哪一个进行励磁的情况下，都无需 特别大的吸附力，由此消除了上述的问题。
而且，当对第一电磁铁21励磁时，电枢23的第一吸附面23b吸附 在第一电磁铁21的下表面上，从而电枢23在压縮第二气门弹簧153的 同时绕固定轴38向上摆动，与此同时，气门杆18受到第一气门弹簧47 的弹力而被上推的进气门17落座于气门孔16中从而气门关闭。进而， 进气门17落座于气门孔16的瞬间产生的冲击被液压缓冲机构148缓冲 掉，且在电枢23的第一吸附面23b与第一电磁铁21的下表面紧贴的状 态下，进气门17通过间隙调整装置145而落座于气门孔16中。
从进气门17关闭的状态开始，对第一电磁铁21消磁并对第二电磁 铁22励磁后，电枢23的第二吸附面23c向第二电磁铁22的上表面被吸 附。于是，电枢23绕固定轴38向下摆动，在压缩第一气门弹簧47的同 时， 一边使第二气门弹簧153伸长一边利用辊子37下压气门杆18，从而 进气门17打开。当电枢23的第二吸附面23c紧贴在了第二电磁铁22的 上表面时，进气门17的升程量成为最大升程量，如图13所示，该最大 升程量根据第二电磁铁22的摆动位置任意变化。
由于第二电磁铁22和电枢23绕共用的固定轴38进行摆动，因此无 论是在图13 (A)的低升程状态下，还是在图13 (B)的高升程状态下， 都能够使电枢23的第二吸附面23c紧贴第二电磁铁22的上表面，第二电磁铁22的上表面和电枢23的第二吸附面23c的管理变得容易。另外， 由于在固定于气缸盖12上的第一电磁铁21上设有固定轴38，所以不仅 无需确保在气缸盖12上设置固定轴38的位置，而且第一电磁铁21和电 枢23的位置关系稳定，第一电磁铁21的下表面和电枢23的第一吸附面 23b的管理也变得容易。
像这样，通过改变第二电磁铁22的摆动位置，从而能够任意改变进 气门17的最大升程量，并且通过改变第一、第二电磁铁21、 22的励磁 和消磁的时机，从而能够任意改变进气门17的配气正时。此时，由于无 需改变第一电磁铁21和电枢23的位置，仅改变第二电磁铁22的位置即 可，因此，与使第一、第二电磁铁21、 22和电枢23全部移动的装置相 比，从而能够紧凑地构成电磁气门传动装置20。而且由于用于限制进气 门17的关闭位置的第一电磁铁21以不能够移动的方式固定，因此能够 使进气门17高精度地落座。
再有，以往是将第二气门弹簧153配置于进气门17的气门杆18外 周的第一气门弹簧47的延长线上，然而在本实施方式中是使第二气门弹 簧153向固定轴38侧移动，所以无需确保在气门杆18的延长线上配置 第二气门弹簧153用的空间，能够紧凑地构成电磁气门传动装置20。并 且，从气缸排列方向观察，电枢23的杆23d和第二电磁铁22的杆34c 局部重叠(参照图12和图13)，所以能够更加紧凑地构成电磁气门传动 装置。
以上对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明在不脱离其主旨 的范围内能够进行各种设计变更。
例如，在实施方式中将本发明应用在了进气门17上，然而也可以将 本发明应用在排气门上。
另外，在实施方式中，仅使第一、第二电磁铁21、 22中的第二电磁 铁22摆动，然而也可以使第一、第二电磁铁21、 22双方都摆动。
再有，在实施方式中是以相同正时和相同升程量对一对电枢23进行 驱动，然而也能够以不同正时和不同升程量对各进气门17分别进行驱动。
权利要求
1. 一种发动机的电磁气门传动装置，其特征在于，该发动机的电磁气门传动装置包括电枢(23)，其一端以能够摆动的方式枢轴支撑于发动机主体(12)上，另一端与气门(17)的气门杆(18)相抵接；第一电磁铁(21)，其能够吸附所述电枢(23)的第一吸附面(23b)；以及第二电磁铁(22)，其能够吸附所述电枢(23)的第二吸附面(23c)，所述第一、第二电磁铁(21、22)中至少一个电磁铁(22)被支撑为能够绕固定轴(38)摆动，该固定轴(38)相对于发动机主体(12)的位置被固定。
2. 如权利要求l所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于， 所述一个电磁铁(21)使所述气门(17)产生升程，并且限制所述气门(17)的升程量。
3. 如权利要求1或2所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于，所述发动机的电磁气门传动装置包括对所述电枢(23)向中立位置 加载的一对气门弹簧(47、 51)，支撑一个气门弹簧(51)的弹簧座(49) 固定于所述发动机主体(13)上，支撑另一气门弹簧(47)的弹簧座(44) 随着所述一个电磁铁(22)的摆动而移动。
4. 如权利要求3所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于， 所述另一气门弹簧(47)和支撑该气门弹簧(47)的所述弹簧座(44)配置于所述气门(17)的气门杆(18)的外周，该弹簧座(44)与所述 一个电磁铁(22)连接成一体来进行移动。
5. 如权利要求1 4中任一项所述的发动机的电磁气门传动装置， 其特征在于，所述电枢(23)被所述固定轴(38)枢轴支撑。
6. 如权利要求5所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于， 在所述第一、第二电磁铁(21、 22)中的另一电磁铁(21)上，设有用于固定所述固定轴(38)的固定部(27)。
7. 如权利要求l所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于， 所述发动机的电磁气门传动装置包括对所述气门(17)向关闭方向加载的第一气门弹簧(47)和对所述气门(17)向打开方向加载的第二 气门弹簧(153)，所述第二气门弹簧(153)对设于所述电枢(23)的所 述一端上的杆(23d)加载。
8. 如权利要求7所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于， 所述一个电磁铁(22)具有一端侧枢轴支撑于所述固定轴(38)上的杆(34c)，所述第二气门弹簧(153)的一端侧的加载力作用于所述电 枢(23)的杆(23d)上，同时所述第二气门弹簧(153)的另一端侧的 加载力作用于所述一个电磁铁(22)的杆(34d)上。
9. 如权利要求8所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征在于， 沿气缸排列线方向观察，所述电枢(23)的杆(23d)和所述一个电磁铁(22)的杆G4c)的至少一部分是重叠的。
10. 如权利要求7或8所述的发动机的电磁气门传动装置，其特征 在于，导向杆(150)的一端枢轴支撑于所述电枢(23)的杆(23d)上， 另一端设有第一弹簧座(151)，所述导向杆(150)贯穿在设于所述一个 电磁铁(22)的杆(34c)上的第二弹簧座(152)中，支撑于所述导向 杆(150)外周的所述第二气门弹簧(153)的一端和另一端分别抵接于 所述第一弹簧座(151)和所述第二弹簧座(152)。
11. 如权利要求8 10中任一项所述的发动机的电磁气门传动装置， 其特征在于，使所述一个电磁铁(22)摆动的致动器(43)，驱动该电磁铁(22)的另一端。
全文摘要
在发动机的电磁气门传动装置(20)中，电枢(23)的一端以能够绕固定轴(38)摆动的方式枢轴支撑于气缸盖上，另一端与进气门(17)的气门杆(18)相抵接，利用固定在气缸盖上的第一电磁铁(21)和以能够绕固定轴(38)摆动的方式枢轴支撑于气缸盖上的第二电磁铁(22)分别吸附电枢(23)的第一吸附面(23b)和第二吸附面(23c)，从而驱动进气门(17)进行开闭。此时，通过使第二电磁铁(22)摆动来改变第一、第二电磁铁(21、22)所成的角度，从而能够任意地改变进气门(17)的升程量。另外，仅使第一、第二电磁铁(21、22)中的一个摆动即可，而且无需移动电枢(23)的位置，因此能够紧凑地构成电磁气门传动装置(20)。
文档编号F01L9/04GK101512111SQ20078003335
公开日2009年8月19日 申请日期2007年7月24日 优先权日2006年9月13日
发明者吉田惠子, 藤井德明, 藤本智也, 酒井久夫 申请人:本田技研工业株式会社