CN102482960A - 可变动阀装置、具有该可变动阀装置的发动机及跨乘式车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明的可变动阀装置中，在为了切换低速用摇臂19和高速用摇臂21而使执行器41动作时，使动作片47移动到不同的位置，从而使连结销37向高速用摇臂21侧推进。此时，即使执行器41设为不动作，也可以通过状态保持机构43保持连结销37的各位置。因此，不产生用于维持被切换成高速用摇臂21后的状态的电力消耗而且不需要发热应对策略，从而能够实现可行性极高的可变动阀装置。

Description

可变动阀装置、具有该可变动阀装置的发动机及跨乘式车辆
技术领域
本发明涉及在具有阀的内燃机中用于控制阀的开闭的可变动阀装置、具有该可变动阀装置的发动机以及具有该发动机的跨乘式车辆，具体地涉及切换多个摇臂的技术。
背景技术
以往，作为这种可变动阀装置(第一装置)，可列举出具有两个摇臂、输出杆、连结杆、执行器板、电枢、弹簧、螺管线圈的可变动阀装置(例如，参照专利文献1)。两个摇臂切换阀的升程量等。输出杆切换两个摇臂。连结杆对输出杆进行摇动驱动。执行器板驱动连结杆。电枢由磁性体构成，并突出地安装在执行器板的下表面上。弹簧将执行器板施压到突出的上方位置(bias、施力)。螺管线圈通过磁力吸引电枢从而使执行器板移动到下方位置。
在以上述方式构成的第一装置中，在螺管线圈未通电的情况下，执行器板被保持在上方位置，并且输出杆处于不动作状态。因此，其中一个摇臂处于使阀提升的动作状态。并且，在螺管线圈被通电的情况下，大于弹簧的施压力的电磁引力吸引电枢，使得执行器板移动到下方位置。因此，输出杆经由连结杆动作，使得另一个摇臂处于使阀提升的动作状态。如上所述，通过切换螺管线圈的不通电/通电，来切换两个摇臂。
另外，作为其他的可变动阀装置(第二装置)，还可列举出具有两个摇臂、动作片、螺管线圈、弹簧、永磁体的可变动阀装置(例如，参照专利文献2)。两个摇臂切换阀的升程量等。动作片被构成为可推进和退出，并且切换两个摇臂。螺管线圈以使动作片推进和退出的方式驱动动作片。弹簧设置在螺管线圈和动作片之间，并向摇臂侧对动作片进行施压。永磁体设置在动作片的螺管线圈侧。
在以上述方式构成的第二装置中，在螺管线圈未通电的情况下，动作片被弹簧向摇臂侧施压而推进。因此，其中一个摇臂处于使阀提升的动作状态。并且，在螺管线圈被通电的情况下，通过螺管线圈的电磁引力吸引动作片，使得动作片从摇臂侧退出。因此，另一个摇臂处于使阀提升的动作状态。此时，即使解除螺管线圈的通电，通过永磁体的电磁引力也能维持动作片退出的状态。另外，为了解除动作片退出的状态而使动作片向摇臂侧推进，暂时对螺管线圈励磁使得动作片向反方向动作。以这种方式切换两个摇臂。
专利文献1：日本专利文献特开平10-110610号公报(图1～图4)；
专利文献2：日本专利文献特表2008-530424号公报(图2)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题
然而，具有如上所述的构成的以往例子存在如下问题。
即，在以往的第一装置中，为了使另一个摇臂与阀持续接触，需要对螺管线圈持续通电。因此，存在当使另一个摇臂与阀持续接触时消耗电力的问题。当如上所述地消耗电力时，由于用于可变动阀装置的供电，大量的驱动力被使用，由此发动机的燃料消耗量増加。
另外，在以往的第二装置中，与上述第一装置不同，通过永磁体进行吸引，因此不需要为了使另一个摇臂与阀持续接触而消耗电力。然而，永磁体具有在高温时磁力下降的特性。而且，可变动阀装置与处于高温的部位极近，采取隔热对策极其困难。另外，即使采取了隔热对策，构造也会复杂化，而无法避免成本提高。即，第二装置虽然不存在上述的第一装置的问题，但是存在可行性极低这样的其他问题。
本发明是基于上述的情况而完成的，其目的在于，提供一种不产生用于维持摇臂被切换后的状态的电力消耗而且可行性极高的可变动阀装置、具有该可变动阀装置的发动机、以及跨乘式车辆。
用于解决问题的技术手段
本发明为了实现如上所述的目的，而采用如下的结构。
即，第一发明是一种可变动阀装置，所述可变动阀装置切换多个摇臂，其中，所述可变动阀装置包括：
连结销，所述连结销被朝向远离摇臂侧的退出方向施压(bias、施力)，并以向摇臂侧推进的方式被驱动而连结所述多个摇臂；
执行器，所述执行器具有动作片，并且将所述动作片驱动到多个不同位置中的任一位置；以及
状态保持机构，所述状态保持机构根据所述动作片的位置使所述连结销向摇臂侧推进，并且当所述执行器设为不动作时所述状态保持机构将所述连结销保持在向摇臂侧推进了的位置上。
(作用/效果)根据本发明，当为了切换摇臂而使执行器动作时，使动作片移动到不同的位置，从而使连结销向摇臂侧推进。此时，当执行器设为不动作时可以通过状态保持机构保持连结销的各位置。因此，不产生用于维持摇臂被切换后的状态的电力消耗、而且不需要发热应对策略，从而能够实现可行性极高的可变动阀装置。另外，在执行器工作并且动作片运动时也可以通过状态保持机构保持连结销的位置。
第二发明优选地，在第一发明中，所述多个摇臂为两个，
所述执行器是按压式或拉拔式的电磁螺线管，所述电磁螺线管具有使所述动作片沿轴向直线移动的功能，并通过通电将所述动作片驱动到初始位置和动作位置中的任一位置，
所述状态保持机构具有在顶端侧包括顶端部件的击打旋转式棘轮机构，并且根据所述动作片的位置经由最大推进位置在初始位置和推进位置之间移动所述顶端部件，其中所述最大推进位置是比推进位置更推进的位置。
(作用/效果)当对电磁螺线管通电使其工作时，动作片被驱动到初始位置和工作位置的一侧。此时，根据动作片的位置，击打旋转式棘轮机构的顶端部件从初始位置经由最大推进位置移动到推进位置或者从推进位置经由最大推进位置移动到初始位置。但是，即使动作片向初始位置和工作位置的另一侧返回，通过棘轮也可将顶端部件的位置保持在推进位置。并且，可以在使顶端部件移动到推进位置时只启动电磁螺线管，也可以在使顶端部件从推进位置返回初始位置时只启动电磁螺线管。因此，不需要为了使顶端部件向反方向运动、进行以不同的状态驱动电磁螺线管等烦杂的驱动，因此能够简化控制。其结果是，能够容易地切换两个摇臂。
第三发明优选地，在第一发明中，所述多个摇臂为两个，
所述执行器是将动作片从初始位置绕轴地旋转驱动至动作位置的旋转式电磁螺线管，
所述状态保持机构包括：施压单元，所述施压单元将所述动作片从动作位置向初始位置施压；凸轮轴，所述凸轮轴在两个方向上具有凸轮并与所述动作片的旋转连动；离合器，所述离合器介于所述动作片和所述凸轮轴之间，并且允许所述凸轮向所述动作片的旋转方向旋转并阻止所述凸轮向所述动作片的旋转方向的反方向旋转。
(作用/效果)当使旋转式电磁螺线管工作时，动作片绕轴旋转。由此，凸轮轴向同方向旋转，凸轮使连结销向摇臂侧移动。动作片被施压单元施压而返回初始位置，但由于离合器介于动作片和凸轮轴之间，凸轮轴被维持在该位置。因此，每当使旋转式电磁螺线管工作时，凸轮轴旋转，从而能够使连结销向摇臂侧推进或者使连结销远离摇臂。因此，不需要进行以相反的电极性驱动电磁螺线管等烦杂的驱动，从而能够简化控制。其结果是，能够容易地切换两个摇臂。
第四发明优选地，在第一发明到第三发明中，在所述连结销和所述状态保持机构之间具有方向切换杆，所述方向切换杆具有位于所述状态保持机构侧的一个端部以及位于所述连结销侧的另一端部，所述方向切换杆在所述一个端部和所述另一个端部之间具有旋转轴。
(作用/效果)由于在连结销和状态保持机构之间具有方向切换杆，因此能够增大安装执行器的位置的自由度。
第五发明是具有如第一至第四发明中的任一个所述的可变动阀装置的发动机，优选的是，所述执行器被安装为使得所述动作片的动作方向和与气缸的轴线正交的平面平行，并且所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向和与所述发动机的活塞-曲轴系统所产生的振动的主分量方向正交的方向一致。
(作用/效果)由于来自发动机的振动和执行器的动作方向不一致，因此能够防止该振动对执行器的动作产生不利影响。
第六发明是具有第一至第四发明中的任一个所述的可变动阀装置的发动机，优选的是，
所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向位于与气缸的轴线正交的方向上。
(作用/效果)在小排量单缸的发动机的情况下，气缸的轴线方向为发动机的振动的主分量方向。因此，通过采用这样的配置，能够防止振动对执行器的动作产生不利影响。
第七发明是具有如第五或第六发明所述的发动机的跨乘式车辆，优选的是，
所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向和与行驶时车体振动的方向正交的平面平行。
(作用/效果)由于行驶时施加到车体的振动所引起的负荷与执行器的动作方向不一致，因此能够防止该振动对执行器的动作产生不利影响。
第八发明是一种跨乘式车辆，优选的是，
所述跨乘式车辆包括：
如第五或第六发明所述的发动机；
储存燃料的燃料罐；
前轮和后轮；以及
将由所述发动机产生的动力传递给所述后轮的传递机构。
(作用/效果)由于用于可变动阀装置的驱动的发动机的驱动力减小，因此能够改善车辆的燃料消耗量。
另外，这里所说的“跨乘式车辆”是指搭乘者能够以跨乘在座位上的状态乘车的车辆。具体来说，包括自动二轮车、洼地行驶用车辆(ALL-TERRAIN VEHICLE：全地形车)、雪车。另外，自动二轮车包括脚可并拢地乘车的速可达车辆(scooter)、机动脚踏两用车(也称作轻便摩托车(Moped))。
发明效果
根据本发明所涉及的可变动阀装置，当为了切换摇臂而使执行器动作时，使动作片移动到不同的位置，由此使连结销向摇臂侧推进。此时，即使执行器设为不动作，也可以通过状态保持机构保持连结销的各位置。因此，不产生用于维持摇臂被切换后的状态的电力消耗，而且不需要发热应对策略，从而能够实现可行性极高的可变动阀装置。
附图说明
图1是示出实施例1所涉及的可变动阀装置的概略构成的纵截面图；
图2是示出实施例1所涉及的可变动阀装置的概略构成的横截面图；
图3是从图1的A-A方向观察到的截面图；
图4是示出主要部分的立体图；
图5是示出状态保持机构的立体图；
图6是状态保持机构的立体分解图；
图7的(a)～(c)是用于说明状态保持机构的动作的图，图7的(a)表示初始位置，图7的(b)表示从初始位置转移的转移位置，图7的(c)表示最大推进位置；
图8是用于说明状态保持机构的动作的图，图8的(a)和图8的(b)表示从最大推进位置转移的转移位置，图8的(c)表示推进位置；
图9示出实施例2所涉及的状态保持机构的概略构成，图9的(a)表示初始位置，图9的(b)表示作用位置(动作时)，图9的(c)表示作用位置(不动作时)；
图10是具有实施例1所涉及的状态保持机构的发动机的概略构成图；
图11是具有图10的发动机的自动二轮车的概要构成图；
图12是示出执行器的优选的配置例1的示意图，图12的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图12的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系；
图13是示出执行器的优选的配置例2的示意图，图13的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图13的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系；
图14是示出执行器的优选的配置例3的示意图，图14的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图14的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系；
图15是示出执行器的优选的配置例4的示意图，图15的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图15的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系。
符号说明
1 可变动阀装置
3 缸盖
5 燃烧室
11 凸轮轴
13 低速用凸轮
15 高速用凸轮
16 凸轮
17 摇臂轴
19 低速用摇臂
21 高速用摇臂
22 摇臂
23 空转弹簧
33 贯通口
35 压缩卷簧
37 连结销
39 接合部
41 执行器
43 状态保持机构
45 方向切换杆
57 外周固定筒
59 按压部件
61 旋转筒
63 顶端部件
65 弹簧
67 深槽
69 倾斜槽
71 卡定部
73 按压滑动面
75 卡定突起
91 发动机
111 ECU
141 燃料罐
137 前轮
145 动力传递装置
147 后轮
RV1 行驶时车辆从路面受到的振动方向
RV2 行驶时发动机受到的振动方向
EV1，EV2 由气缸-曲轴系统产生的振动的主分量方向
CA 气缸的轴线
CP1 与气缸的轴线正交的平面
CP2 与振动方向RV2正交的平面
OP 动作方向
具体实施方式
以下，对可变动阀装置、具有该可变动阀装置的发动机、以及作为具有该发动机的跨乘式车辆的一例的自动二轮车依次进行说明。
<可变动阀装置>实施例1
图1是示出实施例1所涉及的可变动阀装置的概略构成的纵截面图，图2是示出实施例1所涉及的可变动阀装置的概略构成的横截面图，图3是从图1的A-A方向观察到的截面图，图4是示出主要部分的立体图。另外，在图4中，省略了后述的弹簧(65)。
以下说明的可变动阀装置1是适用于小排量的发动机的可变动阀装置。另外，这里所说的小排量是指例如100cc～200cc左右。然而，本发明也可应用于中排量以上的发动机。另外，本发明也可适用于单缸发动机或多缸发动机。
可变动阀装置1被配置在缸盖3的上部。缸盖3被安装在未图示的气缸的上部。缸盖3在下部具有燃烧室5。该燃烧室5的上表面上形成有与缸盖3的侧部连通连接的进气口101和排气口112。进气口和排气口分别配置有两个进气阀7和两个排气阀9。另外，虽然省略了图示，但在缸盖3的下方配置有沿图1的上下方向往复运动的活塞。
缸盖3具有一个凸轮轴11。该凸轮轴11在进气侧具有低速用凸轮13和高速用凸轮15，在排气侧具有凸轮16。另外，在进气侧和排气侧，在夹持着凸轮轴11而与凸轮轴11平行的位置上，分别具有摇臂轴17。跷板式的低速用摇臂19和高速用摇臂21以围绕摇臂轴17的轴可自由摇动的方式安装在进气侧的摇臂轴17上。另外，跷板式的摇臂22以围绕摇臂轴17的轴可自由摇动的方式安装在排气侧的摇臂轴17上。低速用摇臂19在与低速用凸轮13接触的一端侧具有滚针25，在与进气阀7的阀杆端接触的另一端侧具有调节螺栓27。摇臂22除了没有后述的贯通口(33)之外，具有与低速用摇臂19相同的结构。另外，在以下的说明中虽然以进气阀为例进行说明，但本发明也可应用于排气阀的驱动系统。
高速用摇臂21在与高速用凸轮15接触的一端侧具有滚针29。另外，高速用摇臂21通过空转弹簧31向高速用凸轮15侧施压滚针29。
贯通口33与摇臂轴17平行地形成在与摇臂轴17的上方抵接的低速用摇臂19的上部。连结销37穿过压缩卷簧35插入该贯通口33中。连结销37以可推进的方式插入贯通口33(贯通的开口)中，并被压缩卷簧35向退出方向施压。连结销37形成为其长度比低速用摇臂19的宽度长。因此，在通过后述的机构使连结销37推进时，连结销37的顶端部从低速用摇臂19的侧面向高速用摇臂21侧推进。
在与摇臂轴17的上方抵接的高速用摇臂21的上部形成有接合部39(相接合的部分)。该接合部39在与凸轮轴11相反的一侧、换言之在低速用摇臂19的调节螺栓27侧形成有切口。
在未促使连结销37推进的状态下，被高速用凸轮15摇动(摇而不动)的高速用摇臂21在不发生与低速用摇臂19接合(相接合)的情况下空转(仅被高速用凸轮15摇动而不使低速用摇臂19动作)。之后，经由被低速用凸轮13摇动的低速用摇臂19按压进气阀7，使进气阀7朝向燃烧室5被提升。另一方面，当促使连结销37推进时，连结销37的顶端部与接合部39接合。因此，高速用摇臂21向应于高速用凸轮15的旋转被摇动，伴随于此，低速用摇臂19被摇动，由此进气阀9被提升。
接下来，说明对上述的连结销37进行进退驱动的结构。另外，图5是示出状态保持机构的立体图，图6是状态保持机构的立体分解图，图7是用于说明状态保持机构的动作的图，图7的(a)表示初始位置，图7的(b)表示从初始位置转移的转移位置，图7的(c)表示最大推进位置，图8是用于说明状态保持机构的动作的图，图8的(a)和图8的(b)表示从最大推进位置转移的转移位置，图8的(c)表示推进位置。
通过执行器41、状态保持机构43、方向切换杆45对连结销37进行进退驱动。
执行器41例如由按压式电磁螺线管构成，并通过在通电后断电，以使活塞前端的动作片47以在初始位置和推进位置之间推进或退出的方式驱动。在状态保持机构43和连结销37之间设置有方向切换杆45。该方向切换杆45在俯视时呈L字型。在方向切换杆45的一端侧48和另一端侧49之间具有旋转轴51，并且一端侧48和另一端侧49围绕旋转轴51摇动。方向切换杆45的一端侧48与状态保持机构43接触，方向切换杆45的另一端侧49与连结销37接触。另外，方向切换杆45的另一端侧49和旋转轴51被容纳在凸轮盖53内(参照图1和图3)。另一方面，方向切换杆45的一端侧48与状态保持机构43和执行器41一起被配置在凸轮盖53的上部。虽然省略了图示，然而凸轮盖53的上部用顶盖覆盖。
执行器41以其动作片47的进退方向(动作方向)与配置在缸盖3下部的气缸(省略图示)的轴线正交的朝向配置。另外，对于执行器41的配置例后面详细叙述。
状态保持机构43被容纳在盖凸部55中。状态保持机构43例如由击打旋转式棘轮机构构成。具体来说，如图5、6所示，状态保持机构43包括：外周固定筒57、从外周固定筒57的后端侧插入到内部的按压部件59、从外周固定筒57的顶端侧插入到内部的旋转筒61、从旋转筒61的顶端侧插入的顶端部件63、以及向按压部件59侧施压顶端部件63的弹簧65。
外周固定筒57在顶端侧的环状部上形成有深槽67、倾斜槽69、卡定(通过相接合来卡定)部71。倾斜槽69与深槽67邻接。卡定部71形成在倾斜槽69和深槽67之间。按压部件59在其顶端侧的环状部上形成有三角形的按压滑动面73。旋转筒61在其后部形成有沿周向突出的卡定突起75。
以上述方式构成的状态保持机构43在执行器41的动作片47进退时如图7和图8所示的那样动作。
另外，在初始状态中，如图7的(a)所示，使得处于旋转筒61的卡定突起75推进外周固定筒57的深槽67中的状态。将该状态称作“状态A”。此时，一旦未图示的动作片47推进，则按压部件59向外周固定筒57的顶端侧移动(图7的(b))。此时，旋转筒61的卡定突起75被按压滑动面73的三角形的顶点推出，由此旋转筒61向顶端侧移动(图7的(c))。将该状态称作“状态B”。接下来，一旦动作片47开始返回，再加上弹簧65的反作用力，旋转筒61的卡定突起75在三角形的按压滑动面73滑动，并且从按压部件59侧观察时旋转筒61向顺时针方向旋转(图7的(c)、图8的(a))。在该过程中，卡定突起75从按压部件59的按压滑动面73移动到外周固定筒57的倾斜槽69。并且，当动作片47返回原位置时，再加上弹簧65的反作用力，外周固定筒57的倾斜槽69一边朝向卡定部71滑动一边移动(图8的(b)、图8的(c))。将该状态称作“状态C”。另外，当执行器41的动作片47再次进退时，在状态C中卡定突起75越过卡定部71推进深槽67中，而变为状态A。
如上所述，当执行器41的动作片47进退时，顶端部件63从状态A经由状态B变为状态C。当动作片47再次进退时，顶端部件63从状态C经由状态B变为状态A。此时，在状态A和状态C中，即使执行器41设为不动作，该状态也被保持。
当顶端部件63如上所述的那样移动时，方向切换杆45的一端侧48从图3中的实线状态以双点划线的方式运动。即，在状态A中，另一端侧49维持使连结销37以远离高速用摇臂21侧的方式退出的状态，在状态C中，维持使连结销37以靠近高速用摇臂21侧的方式推进的状态。因此，通过将执行器41设为动作后不动作，可使连结销37推进，同样地，通过将执行器41设为动作后不动作，可使连结销37退出。换言之，通过将执行器41设为动作后不动作，能够将高速用摇臂21连结到低速用摇臂19。并且，通过将执行器41设为动作后不动作，能够解除低速用摇臂19与高速用摇臂21之间的连结。
在上述的实施例中，当为了切换低速用摇臂19和高速用摇臂21而使执行器41动作时，动作片47移动到不同的位置，由此连结销37与高速用摇臂21接合。此时，即使执行器41设为不动作，也能够通过状态保持机构43保持顶端部件63的各位置，由此能够保持连结销37的位置。因此，不产生用于维持切换至高速用摇臂21的状态的电力消耗，而且不需要发热应对策略，因此能够实现可行性极高的可变动阀装置。
另外，当使用按压式电磁螺线管作为执行器41时，通过通电使动作片47从初始位置向动作位置推进，并通过断电使动作片47从动作位置向初始位置退出。此时，根据动作片47的位置，状态保持机构43的顶端部件63在从状态A经由状态B到状态C之间进退，但即使执行器41设为不动作，通过棘轮也可将顶端部件63的位置保持在状态C。并且，可以在使前端部件63移动到状态C时只启动执行器41，也可以在使前端部件63返回状态A时也只启动执行器41。因此，不需要进行对构成执行器41的按压式电磁螺线管以相反的电极性驱动等烦杂的驱动，因此能够简化控制。其结果是，能够容易地切换低速用摇臂19和高速用摇臂21。
另外，由于在连结销37和状态保持机构43之间具有方向切换杆45，因此能够增大执行器41的安装位置的自由度。伴随于此，可以如上所述的设置执行器41使得气缸的轴线和动作片47的轴线正交。因此，能够防止由于活塞的往复动作所产生的振动对执行器41和状态保持机构43产生不利影响。
另外，在上述的实施例中，以使用按压式电磁螺线管作为执行器41为例进行了说明。但是，也可以用拉拔式电磁螺线管取代按压式电磁螺线管来实施本发明。在拉拔式电磁螺线管中，通过拉拔式电磁螺线管的启动使动作片47退出，通过拉拔式电磁螺线管的关闭使动作片47推进。因此，使上述实施例中执行器41的配置位置从状态保持机构43的轴心偏移，使执行器41配置在夹持着跷板杆的旋转轴的一端侧，使跷板杆的旋转轴的一端侧连结到执行器41的动作片47，并使状态保持机构43位于跷板杆的旋转轴的另一端侧。
另外，在上述的实施例中，虽然说明了在进气侧应用本申请的发明的例子，但是也可在排气侧应用本发明。另外，本发明对进气阀7和排气阀9的个数没有限制。
<可变动阀装置>实施例2
接下来，参照附图说明可变动阀装置的实施例2。另外，只对可变动阀装置中的执行器76和状态保持机构77进行说明。在本实施例2中，对省略方向切换杆45而直接驱动连结销37的直接驱动方式进行说明。但是，也可以与上述的实施例1同样地采用经由方向切换杆45的间接驱动方式。
图9示出实施例2所涉及的状态保持机构的概略构成，图9的(a)表示初始位置，图9的(b)表示作用位置(动作时)，图9的(c)表示作用位置(不动作时)。另外，上面的图是正视图，下面的图是平面图。
该执行器76例如由具有围绕轴心旋转的动作片79的旋转式电磁螺线管构成。在该例子中，从正面观察时动作片79向逆时针方向旋转。状态保持机构77与动作片79连结从而与动作片79一起旋转，并且具有将动作片79的旋转限制为90度的限制板81。限制板81为圆板状并具有两个限制槽83，位置固定的限制部件82插入两个限制槽83中。限制部件82被固定在执行器76的与动作片79相反侧的端部。两个限制槽83以夹持动作片79的状态形成在相对的位置上，并从中心位置跨越90度的范围形成。另外，在动作片79的周围安装有从工作位置向初始位置施压动作片79的返回弹簧84。另外，在动作片79的顶端部侧安装有凸轮轴87，凸轮轴87在以动作片79为中心相对的二个方向上具有凸轮85。在该凸轮轴87和动作片79之间配置有离合器89，所述离合器89允许凸轮轴87向动作片79的旋转方向旋转，并且阻止凸轮轴87向动作片79的旋转方向的反方向旋转。
另外，返回弹簧84相当于本发明中的“施压单元”。
以上述方式构成的执行器76从作为初始状态(图9的(a))的“状态1”被通电而动作时，动作片79围绕轴心旋转，但被限制板81强制性地停止在作为“状态2”的90度的旋转角度(从图9的(a)到图9的(b))。在该状态2中，其中一个凸轮85使连结销37推进到动作位置。然后，当断电时，返回弹簧84使动作片79返回到初始位置，但由于离合器89介于动作片和所述凸轮轴之间，凸轮85能够保持作为“状态3”的上述状态(图9的(c))。
通过使执行器76如上所述地动作，能够使连结销37向高速用摇臂21侧推进或者向远离高速用摇臂21侧的方向退出。因此，不需要进行对构成执行器76的旋转式电磁螺线管以相反的电极性驱动等的烦杂的驱动，因此能够简化控制。其结果是，能够容易地切换低速用摇臂19和高速用摇臂21。
另外，在上述的实施例2中，虽然将动作片79的旋转方向设为逆时针方向，但也可将动作片79的旋转方向设为顺时针方向。
另外，在上述的实施例1、2中，以具有两个摇臂的情况为例进行了说明，但在具有三个以上的摇臂的情况下也能够实施。状态保持机构的动作片可被构成为能够从初始位置推进两级阶以上，执行器的动作片也可被构成为能够从初始位置推进两级阶以上。
<发动机>
接下来，参照图10，以具有上述的可变动阀装置的发动机为例进行说明。另外，图10是具有实施例1所涉及的状态保持机构的发动机的概略构成图。
该发动机91具有气缸92、上述的缸盖3、曲轴93、活塞95、火花塞97。
气缸92内的活塞95通过连杆99与曲轴93连结。在与进气口101连通的进气管103中安装有燃料供应装置105(称作注入器)。另外，在进气管103中安装有节流阀107和加速器传感器109，该节流阀107根据设置在未图示的手柄等的加速器的操作量开闭，加速器传感器109输出与节流阀107的开度相应的信号。来自该加速器传感器109的信号被输入ECU111中。在进气口101的相反侧形成有排气口112。另外，也可以取代燃料供应装置105而具有汽化器。
在气缸92上安装有检测曲轴93的旋转角度的旋转角度检测装置113。通过旋转角度检测装置113的输出信号，曲轴93的旋转角度(曲轴角)被检测出，由此，ECU111可以判断发动机91的运行条件(运行状态)。
另外，ECU111根据运行条件对点火系统115进行操作，从而调整点火的时机。并且，ECU111根据运行状态对执行器驱动电源117进行操作，从而如上所述地对操作执行器41进行操作。由此，ECU111根据运行状态，进行切换低速用摇臂19和高速用摇臂21的控制。
该发动机91具有可变动阀装置1，因此，不产生用于维持低速用摇臂19和高速用摇臂21被切换后的状态的电力消耗，而且不需要发热应对策略，因此可行性极高。从而，能够期待改善发动机91的燃料消耗量。
另外，执行器41如下所述的被安装。
即，执行器41被安装为使得与气缸92的轴线正交的虚拟平面和动作片47的动作方向平行。并且，执行器41被安装为使得所述动作片47的动作方向和与发动机91的活塞-曲轴系统所产生的振动的主分量方向正交的方向一致。当如上所述的那样配置执行器41时，由于来自发动机91的振动与执行器41的动作方向不一致，因此能够防止该振动对执行器41的动作产生不利影响。另外，下面对关于如上所述的执行器41的各种配置例进行详细叙述。
然而，在发动机91为小排量单缸的情况下，气缸92的轴线方向是发动机91的振动的主分量方向。因此，执行器41只要被安装为使得所述动作片47位于与气缸92的轴线正交的方向上，就可以实现与上述同样的效果。对于这一点，在以下的配置例2～4中也是同样的。
另外，也可以取代上述的发动机91所具有的可变动阀装置1的执行器41而具有在实施例2中说明的执行器76。在该情况下，可以省略方向切换杆45，因此能够使结构简化。另外，与上述同样地，优选的是，考虑动作片79的动作方向和来自发动机91的振动方向来配置执行器76。
<自动二轮车>
参照图11，作为具有上述的可变动阀装置1的跨乘式车辆，以自动二轮车(速可达式车辆)为例进行说明。另外，图11是具有图10的发动机的自动二轮车的概略构成图。另外，在图11中，用双点划线表示外形。
在主车架131的前端部设有头管133。在该头管133上安装有可左右方向摇动的前叉135。前轮137以可旋转的方式安装在前叉135的下端部。在前叉135的上部安装有转向车把139。
在主车架131的后端部安装有燃料罐141。动力传递装置145以相对于主车架131可摇动的方式安装在主车架131的下方。后轮147以可旋转的方式安装在该动力传递装置145的后端部。后悬架151以被主车架131和动力传递装置145夹持(以夹持的状态支承)的方式配置在动力传递装置145的后端部。
在主车架131与动力传递装置145之间配置有上述的发动机91。
在发动机91的上方的空间安装有ECU111和电池165。
另外，上述的动力传递装置145相当于本发明中的“传递机构”。
在上述的构成中，通过经由动力传递装置145将可期待改善燃料消耗量的发动机91所产生的动力传递给后轮147，能够实现燃料消耗量优良的自动二轮车。
另外，虽然上述的自动二轮车以速可达式车辆为例，但上述的自动二轮车也可以是该类型以外的自动二轮车。
接下来，参照图12～图15，对各种型式的跨乘式车辆中的执行器41的优选的配置例进行说明。
<配置例1>机动脚踏两用车及自动二轮车式类型
参照图12。图12是示出执行器的优选的配置例1的示意图，图12的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图12的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系。另外，在图中示出两个执行器41，但其表示的是，可以设置两个执行器41，也可以将一个执行器41设置在其中任一位置上。关于这一点，在以下的图13～图15中也是同样的。
该跨乘式车辆具有可视作所谓的机动脚踏两用车或自动二轮车的结构。具体来说，如图12的(a)所示，发动机91以吊挂的方式固定地安装在相当于“车体”的主车架131上。在发动机91中，气缸92的顶端部朝向前轮137侧。在这种结构的跨乘式车辆的情况下，在行驶时主车架131从路面受到的振动为方向RV1。因此，在行驶时被固定地安装在主车架131上的发动机91的气缸92的顶端部受到的振动(换言之，负荷)为方向RV2。但是，由于在前轮137和后轮147中的每一者上产生振动方向RV1，因此振动方向RV2表示粗略的方向。
另外，如图12的(b)所示，在气缸92水平的发动机91中，由气缸92-曲轴93产生的振动的主分量方向为方向EV1、EV2。这些振动的主分量方向EV1、EV2严格来说根据发动机91的构成而不同。但是，其大多数为气缸92方向的主分量方向EV1。振动的主分量方向EV1、EV2是指：虽然振动的分量方向各种各样，但是当将振动的分量方向合成时构成最大分量的振动的方向。另外，符号CA是活塞95往复移动的方向，其表示气缸92的轴线。符号CP1表示与气缸92的轴线正交的虚拟的平面。另外，由于图示的关系，平面CP1表示从气缸92的顶端侧观察到的状态。另外，符号CP2表示与振动方向RV2正交的虚拟的平面。另外，由于图示的关系，平面CP2用点划线的直线表示。另外，图12的(b)中的振动方向RV2为从气缸92的顶端部观察到的振动方向RV2。因此，图12的(a)的振动方向RV2与图12(b)的振动方向RV2不一致。
在这种结构的跨乘式车辆中，执行器41将受到基于行驶时发动机91从路面受到的振动方向RV2和由气缸92-曲轴93引起的振动的主分量方向EV1的振动。因此，优选的是，假设与气缸92的轴线正交的平面CP1，以使该平面CP1和执行器41的动作片47的动作方向OP平行的方式，设置执行器41。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与振动的主分量方向EV1、EV2正交的方向一致的配置，将执行器41设置在发动机91上。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与行驶时产生的振动方向RV2正交的虚拟平面CP2平行的方式，安装执行器41。
通过采样如上所述的配置，来自发动机91的振动的主分量方向EV1、EV2和执行器41的动作方向不一致，因此能够防止该振动对执行器41的动作产生不利影响。另外，由于行驶时产生的振动的方向RV2与执行器41的动作方向不一致，因此能够防止该振动对执行器41的动作产生不利影响。
换言之，执行器41难以受到振动的影响，因此能够减小用于对电磁螺线管施压的弹簧的负荷。从而，能够减少电磁螺线管的驱动力，从而能够抑制电力消耗。
<配置例2>机动脚踏两用车及自动二轮车式
参照图13。图13是示出执行器的优选的配置例2的示意图，图13的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图13的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系。
该跨乘式车辆与上述的配置例1同样地具有可视作所谓的机动脚踏两用车或自动二轮车的构成。具体来说，如图13的(a)所示，发动机91以被主车架131的下管131a承载的方式被固定地安装在其上。在发动机91中，气缸92的顶端部朝向上方。在如上所述的跨乘式车辆在行驶时受到的振动为方向RV1，发动机91受到的振动为方向RV2。
另外，如图13的(b)所示，在气缸92朝向垂直方向的发动机91中，由气缸92-曲轴93产生的振动的主分量方向为方向EV1、EV2。如上所述的那样，其大多数为气缸92方向的主分量方向EV1。另外，符号CA表示气缸92的轴线，符号CP1表示与气缸92的轴线正交的虚拟的平面，符号CP2表示与振动方向RV2正交的虚拟的平面。另外，图13的(b)中的振动方向RV2是从气缸92的上部观察到的振动方向RV2。因此，图13的(a)的振动方向RV2与图13(b)的方向不一致。
在这样的跨乘式车辆中，同样地，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与气缸92的轴线正交的虚拟平面CP1平行的方式，设置执行器41。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与振动的主分量方向EV1、EV2正交的方向一致的配置，将执行器41设置在发动机91上。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与行驶时产生的振动方向RV2正交的虚拟平面CP2平行的方式，安装执行器41。
通过采用这样的结构，实现与上述的配置例1同样的效果。
<配置例3>摇摆单元(速可达式)
参照图14。图14是示出执行器的优选的配置例3的示意图，图14的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图14的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系。
如图14的(a)所示，该跨乘式车辆在设于主车架131上的枢轴PV上安装有摇摆臂SA。另外，发动机91也是在枢轴PV上以与摇摆臂SA的摇动连动地摇动的方式被安装的结构。如上所述的所谓的摇摆单元的结构在速可达式车辆中被广泛地采用。在发动机91中，气缸92的顶端部水平地朝向前轮137侧。在行驶时受到的振动为方向RV1，气缸92的顶端部在行驶时受到的振动为以枢轴PV为中心的方向RV2。
另外，如图14的(b)所示，在气缸92水平的发动机91中，与配置例1的情况同样地，由气缸92-曲轴93产生的振动的主分量方向为方向EV1、EV2。如上所述的那样，其大多数为气缸92方向的主分量方向EV1。另外，符号CA表示气缸92的轴线，符号CP1表示与气缸92的轴线正交的虚拟平面，符号CP2表示与振动方向RV2正交的虚拟平面。另外，图14的(b)中的振动方向RV2是从气缸92的上部观察到的振动方向RV2。因此，图14的(a)的振动方向RV2与图14的(b)中的振动方向RV2不一致。
在如上所述的跨乘式车辆中，同样地，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与气缸92的轴线正交的虚拟平面CP1平行的方式，设置执行器41。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与振动的主分量方向EV1、EV2交的方向一致的配置，将执行器41设置在发动机91上。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与行驶时产生的振动方向RV2正交的虚拟平面CP2平行的方式，安装执行器41。
通过采用如上所述的构成，实现与上述的配置例1、2同样的效果。
<配置例4>摇摆单元(速可达式)
参照图15。图15是示出执行器的优选的配置例3的示意图，图15的(a)表示该执行器与车体的振动方向之间的关系，图15的(b)表示该执行器与发动机的振动方向之间的关系。
如图15的(a)所示，该跨乘式车辆在设于主车架131的下管131a上的枢轴PV上安装有摇摆臂SA。发动机91也是在枢轴PV上以与摇摆臂SA的摇动连动地摇动的方式被安装的、如上述的配置例3那样的所谓的摇摆单元的结构。在发动机91中，气缸92的顶端部朝向上方。在这样的跨乘式车辆的情况下，在行驶时受到的振动为方向RV1，发动机91受到的振动为方向RV2。
另外，如图15的(b)所示，在气缸92垂直的发动机91中，由气缸92-曲轴93产生的振动的主分量方向为方向EV1、EV2。其大多数为气缸92方向的主分量方向EV1。另外，符号CA表示气缸92的轴线，符号CP1表示与气缸92的轴线正交的虚拟平面，符号CP2表示与振动方向RV2正交的虚拟平面。另外，图15的(b)中的振动方向RV2是从气缸92的上部观察到的振动方向RV2。因此，图15的(a)的振动方向RV2与图15(b)的振动方向不一致。
在这样的跨乘式车辆中，同样地，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与气缸92的轴线正交的虚拟平面CP1平行的方式，设置执行器41。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与振动的主分量方向EV1、EV2正交的方向一致的配置，将执行器41设置在发动机91上。并且，优选的是，以使执行器41的动作片47的动作方向OP和与行驶时产生的振动方向RV2正交的虚拟平面CP2平行的方式，安装执行器41。
通过采用如上所述的构成，实现与上述的配置例1～3同样的效果。
另外，在上述的配置例1～4中虽然例示了机动脚踏两用车式车辆、自动二轮车式车辆、速可达式车辆，但在其他形式的跨乘式车辆中也可应用上述的配置例1～4。
另外，在上述的配置例1～4中，虽然满足了执行器和与气缸92的轴线正交的平面CP1之间的位置关系、以及执行器和与振动方向RV2正交的平面CP2之间的位置关系这两者，但也可以只满足执行器和与气缸92的轴线正交的平面CP1之间的位置关系。
另外，在上述的配置例1～4中，虽然以执行器41为例进行了说明，但是对于执行器76也是同样的。在该情况下，只要以使连结两个动作片79的线与上述的动作方向OP平行的方式配置执行器76，就可以实现与上述同样的效果。
另外，作为本发明的跨乘式车辆的一个例子列举了自动二轮车，但只要是搭载有发动机并且人能够以跨乘的状态乘车的车辆就都可以应用。这样的车辆可包括三轮摩托车、雪地车等。三轮摩托车既可以是前轮为两轮的三轮摩托车，也可以是后轮为两轮的三轮摩托车。
工业上的可利用性
如上所述，本发明适用于在具有阀的内燃机中用于控制阀的开闭的可变动阀装置、具有该可变动阀装置的发动机、以及具有该发动机的跨乘式车辆。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(补正后)一种可变动阀装置，所述可变动阀装置切换多个摇臂，其中，所述可变动阀装置包括：
连结销，所述连结销被朝向远离摇臂侧的退出方向施压(bias、施力)，并以向摇臂侧推进的方式被驱动而连结所述多个摇臂；
执行器，所述执行器具有动作片，并且将所述动作片驱动到多个不同位置中的任一位置；以及
状态保持机构，所述状态保持机构根据所述动作片的位置使所述连结销向摇臂侧推进，并且当所述执行器设为不动作时所述状态保持机构将所述连结销保持在向摇臂侧推进了的位置上，
所述多个摇臂为两个，
所述执行器是将动作片从初始位置绕轴地旋转驱动至动作位置的旋转式电磁螺线管，
所述状态保持机构包括：施压单元，所述施压单元将所述动作片从动作位置向初始位置施压；凸轮轴，所述凸轮轴在两个方向上具有凸轮并与所述动作片的旋转连动；离合器，所述离合器介于所述动作片和所述凸轮轴之间，并且允许所述凸轮向所述动作片的旋转方向旋转并阻止所述凸轮向所述动作片的旋转方向的反方向旋转。
2.(删除)
3.(删除)
4.(补正后)如权利要求1所述的可变动阀装置，其中，
在所述连结销和所述状态保持机构之间具有方向切换杆，所述方向切换杆具有位于所述状态保持机构侧的一个端部以及位于所述连结销侧的另一端部，所述方向切换杆在所述一个端部和所述另一个端部之间具有旋转轴。
5.(补正后)一种发动机，所述发动机具有如权利要求1或4所述的可变动阀装置，其中，
所述执行器被安装为使得所述动作片的动作方向和与气缸的轴线正交的平面平行，并且所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向和与所述发动机的活塞-曲轴系统所产生的振动的主分量方向正交的方向一致。
6.(补正后)一种发动机，所述发动机具有如权利要求1或4所述的可变动阀装置，其中，
所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向位于与气缸的轴线正交的方向上。
7.一种跨乘式车辆，所述跨乘式车辆具有如权利要求5或6所述的发动机，其中，
所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向和与行驶时车体振动的方向正交的平面平行。
8.一种跨乘式车辆，其中，所述跨乘式车辆包括：
如权利要求5或6所述的发动机；
储存燃料的燃料罐；
前轮和后轮；以及
将由所述发动机产生的动力传递给所述后轮的传递机构。

Claims (8)

1.一种可变动阀装置，所述可变动阀装置切换多个摇臂，其中，所述可变动阀装置包括：
连结销，所述连结销被朝向远离摇臂侧的退出方向施压(bias、施力)，并以向摇臂侧推进的方式被驱动而连结所述多个摇臂；
执行器，所述执行器具有动作片，并且将所述动作片驱动到多个不同位置中的任一位置；以及
状态保持机构，所述状态保持机构根据所述动作片的位置使所述连结销向摇臂侧推进，并且当所述执行器设为不动作时所述状态保持机构将所述连结销保持在向摇臂侧推进了的位置上。
2.如权利要求1所述的可变动阀装置，其中
所述多个摇臂为两个，
所述执行器是按压式或拉拔式的电磁螺线管，所述电磁螺线管具有使所述动作片沿轴向直线移动的功能，并通过通电将所述动作片驱动到初始位置和动作位置中的任一位置，
所述状态保持机构具有在顶端侧包括顶端部件的击打旋转式棘轮机构，并且根据所述动作片的位置经由最大推进位置在初始位置和推进位置之间移动所述顶端部件，其中所述最大推进位置是比推进位置更推进的位置。
3.如权利要求1所述的可变动阀装置，其中
所述多个摇臂为两个，
所述执行器是将动作片从初始位置绕轴地旋转驱动至动作位置的旋转式电磁螺线管，
所述状态保持机构包括：施压单元，所述施压单元将所述动作片从动作位置向初始位置施压；凸轮轴，所述凸轮轴在两个方向上具有凸轮并与所述动作片的旋转连动；离合器，所述离合器介于所述动作片和所述凸轮轴之间，并且允许所述凸轮向所述动作片的旋转方向旋转并阻止所述凸轮向所述动作片的旋转方向的反方向旋转。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的可变动阀装置，其中，
在所述连结销和所述状态保持机构之间具有方向切换杆，所述方向切换杆具有位于所述状态保持机构侧的一个端部以及位于所述连结销侧的另一端部，所述方向切换杆在所述一个端部和所述另一个端部之间具有旋转轴。
5.一种发动机，所述发动机具有如权利要求1至4中的任一项所述的可变动阀装置，其中，
所述执行器被安装为使得所述动作片的动作方向和与气缸的轴线正交的平面平行，并且所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向和与所述发动机的活塞-曲轴系统所产生的振动的主分量方向正交的方向一致。
6.一种发动机，所述发动机具有如权利要求1至4中的任一项所述的可变动阀装置，其中，
所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向位于与气缸的轴线正交的方向上。
7.一种跨乘式车辆，所述跨乘式车辆具有如权利要求5或6所述的发动机，其中，
所述执行器被安装在所述可变动阀装置上使得所述动作片的动作方向和与行驶时车体振动的方向正交的平面平行。
8.一种跨乘式车辆，其中，所述跨乘式车辆包括：
如权利要求5或6所述的发动机；
储存燃料的燃料罐；
前轮和后轮；以及
将由所述发动机产生的动力传递给所述后轮的传递机构。
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