用于内燃机的可变气门机构的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种用于内燃机的可变气门机构。
【背景技术】
[0002]例如，如日本专利申请公开N0.2004-339951 (JP 2004-339951 A)中所述的根据发动机操作状态改变进气门的最大升程量的可变气门机构是众所周知的，该进气门是发动机气门之一。JP 2004-339951 A所述的可变气门机构包括:控制轴，该控制轴根据在轴向方向上的位移改变进气门的最大升程量；凸轮，该凸轮与控制轴抵接并使控制轴旋转以使控制轴在轴向方向上移位；使凸轮枢转的马达，等等。通过改变凸轮的旋转相位来改变最大升程量以便改变控制轴在轴向方向上的位移量。在凸轮的凸轮表面中，形成了其中最大升程量由于控制轴的位移量改变而改变的变化区以及其中控制轴的位移量恒定并且最大升程量保持在恒定值的保持区。在可变气门机构中，通过使用变化区中的凸轮表面改变控制轴的位移量来改变最大升程量。同时，通过使用在保持区中的凸轮表面将控制轴的位移量保持在恒定值，即使当马达的电流施加停止时最大升程量也保持在恒定值。此外，如这种保持区，提供了其中保持不同最大升程量的多个保持区，从而使保持不同最大升程量变成可能。
【发明内容】
[0003]由于偏压发动机气门的气门弹簧的反作用力引起的在轴向方向上的力(下文中称为轴向力)施加到控制轴。轴向力也经由控制轴传给凸轮。轴向力的量值根据气门弹簧随着发动机气门的开启/闭合操作的压缩量改变而周期性地改变。此外，随着气门弹簧的压缩量越大，即，随着最大升程量越大，轴向力的最大值变得越大。
[0004]这里，当通过使用保持区中的凸轮表面保持最大升程量时，由于轴向力引起的运行转矩可作用在凸轮上。在这种情况下，运行转矩的量值也根据轴向力的周期性改变而周期性改变。因此，凸轮根据运行转矩的这种周期性改变摇动。此外，这种凸轮的摇动量随着保持的最大升程量越大且轴向力由此越大而增大。因此，凸轮的摇动量取决于保持的最大升程量的量值可能过度增大。在某些情况下，应与保持区中的凸轮表面抵接的控制轴可能偏离保持区并与变化区中的凸轮表面抵接。
[0005]当控制轴这样偏离凸轮的保持区时，难以通过使用保持区获得保持最大升程量的效果，例如，即，即使马达的电流施加停止，也能够将最大升程量保持在恒定值的效果，如上所述。这因此引起马达的功耗增大的麻烦，等等。
[0006]本发明提供了一种用于内燃机的可变气门机构，该可变气门机构抑制控制轴与凸轮之间的抵接部分偏离在通过使用保持区保持最大升程量时在凸轮中设置的保持区。
[0007]根据本发明的一方面的用于内燃机的可变气门机构包括控制轴和凸轮。控制轴构造成在控制轴的轴向方向上移位。控制轴构造成根据控制轴的位移改变内燃机的发动机气门的最大升程量。凸轮包括凸轮的凸轮表面。凸轮表面构造成与控制轴抵接。凸轮构造成由于凸轮的旋转而使控制轴在轴向方向上移位。凸轮表面包括变化区和保持区。变化区中的凸轮表面构造成随着凸轮的旋转改变最大升程量。保持区中的凸轮表面构造成随着凸轮的旋转保持最大升程量。保持区的在凸轮的旋转方向上的相应长度被设定成，使得保持区的在凸轮的旋转方向上的相应长度随着由保持区保持的最大升程量增大而增大。
[0008]在根据上述方面的可变气门机构中，具有较大待保持的最大升程量的保持区(即，其中在由于从控制轴传递的轴向力而引起凸轮摇动时的摇动量容易增大的保持区)具有在凸轮的旋转方向上的较长的长度。因此，即使凸轮的摇动量变大，控制轴与凸轮之间的抵接部分也难以偏离保持区。
[0009]同时，当保持区被设定成是长的时候，用于将控制轴与凸轮之间的抵接部分从保持区改变到变化区所需的凸轮的旋转相位量变大。因此，用于改变最大升程量的改变速度减小。在这点上，在以上构造中，具有较大待保持的最大升程量的保持区被设定成具有较长长度，反之，具有较小待保持的最大升程量的保持区被设定成具有较短长度。因此，与其中所有保持区都根据凸轮的摇动量的最大值而被设定成具有足够长的长度的情况相比，具有较小待保持的最大升程量的保持区具有较小的用于将抵接部分从保持区改变到变化区所需的凸轮的旋转相位量。因此，能够适当地抑制用于改变最大升程量的改变速度的减小。
[0010]在根据上述方面的可变气门机构中，保持区可设置在凸轮表面中以便邻接变化区。根据上述方面，通过使用变化区改变的最大升程量可保持在邻接变化区的保持区中。
[0011]在根据上述方面的可变气门机构中，变化区中的凸轮表面可构造成使得凸轮的凸轮直径随着凸轮的旋转连续增大，使得最大升程量随着凸轮的旋转增大。保持区中的凸轮表面可以是平面。
[0012]根据上述方面，由于最大升程量在变化区中连续改变，能够抑制随着最大升程量的改变的进气量的突然改变。因此，例如，能够抑制由于进气量的突然改变引起的发动机功率转矩等的突然改变。
[0013]此外，保持区中的凸轮表面形成为平面。因此，保持区中的凸轮形状是其中随着凸轮的旋转相位在一个方向上改变，在凸轮直径逐渐减小后，凸轮直径逐渐增大的形状，即，具有与凸轮直径有关的最小点的形状。在这种具有最小点的凸轮形状中，当控制轴偏离在最小点处的凸轮表面时，轴向力的分力起作用以使凸轮的旋转相位返回到最小点。由于分力的作用，当控制轴与保持区中的凸轮表面接触时，凸轮的旋转相位被自然引向保持区中的最小点，使得最大升程量保持在根据在最小点处的凸轮直径的量。因此，根据本发明，借助如下这种简单结构，能够具体实施最大升程量的改变和保持，在该简单结构中凸轮包括其中凸轮直径连续改变的凸轮表面和被形成为平面的凸轮表面。
[0014]在根据上述方面的可变气门机构中，变化区中的凸轮表面可构造成使得凸轮的凸轮直径随着凸轮的旋转连续增大，使得最大升程量随着凸轮的旋转增大。保持区中的凸轮表面可构造成使得凸轮直径恒定。
[0015]在根据上述方面的可变气门机构中，由于最大升程量在变化区中连续改变，能够抑制随着最大升程量的改变的进气量的突然改变。因此，例如，能够抑制由于进气量的突然改变引起的发动机功率转矩等的突然改变。
[0016]此外，由于保持区中的凸轮直径形成为恒定，控制轴的位移量在保持区中不改变。因此，保持区中的最大升程量保持在根据因此形成为恒定的凸轮直径的量。因此，根据该构造，借助如下这种简单结构，能够具体实施最大升程量的改变和保持，在该简单结构中凸轮包括其中凸轮直径连续改变的凸轮表面和被形成为使得凸轮直径恒定的凸轮表面。
【附图说明】
[0017]以下将参照附图描述本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相同附图标记标示相同元件，并且其中:
[0018]图1是示出在内燃机的气缸盖周围的结构的截面图，可变气门机构的一个实施例应用到该结构；
[0019]图2是可变机构部分的剖视透视图；
[0020]图3是可变气门机构的示意图；
[0021]图4是示出设置在可变气门机构中的凸轮的轮廓和凸轮图的视图；
[0022]图5是示出由可变气门机构引起的最大升程量的改变模式的曲线图；
[0023]图6是示出其中控制轴与凸轮的保持区抵接的状态的放大图；
[0024]图7是示出其中控制轴与凸轮的保持区抵接的状态的放大图；
[0025]图8是示出另一实施例中的凸轮的轮廓和凸轮图的视图；
[0026]图9是示出在另一实施例中其中控制轴与凸轮的保持区抵接的状态的放大图；以及
[0027]图10是示出在另一实施例中其中控制轴与凸轮的保持区抵接的状态的放大图。
【具体实施方式】
[0028]以下参照图1至7描述用于内燃机的可变气门机构的一个实施例。如图1中所示，内燃机1包括气缸体10以及设置在气缸体10上的气缸盖20。
[0029]圆筒形气缸11根据气缸数目形成在气缸体10内，并且活塞12可滑动地容纳在气缸11中每一个气缸中。气缸盖20组装到气缸体10的上侧，并且燃烧室13形成为被气缸11的内周表面、活塞12的顶面以及气缸盖20的底面划定。
[0030]气缸盖20设有与进气通道30和燃烧室13连通的进气口 21以及与排气通道40和燃烧室13连通的排气口 22。进气通道30设有由致动器驱动的节气门。
[0031]进气口 21设有进气门31，进气门31作为用于将燃烧室13与进气口 21连通并将燃烧室13与进气口 21断开的发动机气门。排气口 22设有排气门41，排气门41作为用于将燃烧室13与排气口 22连通并将燃烧室13与排气口 22断开的发动机气门。进气门31和排气门41被气门弹簧24在气门闭合方向上偏压。
[0032]此外，间隙调节