CN102536374A - 内燃机的可变配气装置 - Google Patents

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Abstract

内燃机的可变配气装置。在本发明中，具有主体(16A，16B)以及从主体(16A，16B)朝向径向外侧延伸的控制臂部(17A，17B)的控制轴(11A，11B)可转动地设置在驱动凸轮轴(2)的外周面上。凸轮从动件(13)通过支撑轴(25)被可摆动地安装到控制臂部(17A，17B)。摆动臂部(35A，35B)设置在摆动凸轮(14A，14B)上，并且在凸轮从动辊(27)位于摆动臂部(35A，35B)和驱动凸轮(3)之间的状态下朝向与驱动凸轮(3)相对的位置延伸。凸轮从动辊(27)的中心轴(26)通过连杆臂(29A，29B)被连接到摆动臂部(35A，35B)，该连杆臂(29A，29B)的长度方向两端被可转动地连接到凸轮从动辊(27)的中心轴(26)和摆动臂部(35A，35B)。

Description

内燃机的可变配气装置
技术领域
本发明涉及一种内燃机的可变配气装置。更特别地，本发明涉及一种用于改变气门的举升特性的内燃机的可变配气装置。
背景技术
车辆的内燃机可以设置有可变配气装置，该可变配气装置包括：通过驱动凸轮而摆动的凸轮从动件；以及通过凸轮从动件而摆动以打开和关闭气门的摆动凸轮，该可变配气装置通过使用从凸轮从动件传递到摆动凸轮的驱动力使摆动凸轮摆动而打开和关闭气门，同时使用传递到摆动凸轮的驱动力改变气门的举升特性。
日本专利No.4362249公开的可变配气装置设置有通过凸轮轴(驱动凸轮轴)的转动凸轮(驱动凸轮)而摆动的第二插入臂(凸轮从动件)以及通过第二插入臂而摆动的第一插入臂(摆动臂)，该可变配气装置通过第一插入臂的摆动以及通过改变第二插入臂的臂比(arm ratio)而改变第一插入臂的摆动量，而打开和关闭气门。
日本专利No.4026634公开的可变配气装置设置有平行于具有驱动凸轮的凸轮轴的控制轴；控制轴上的摆动构件(摆动凸轮)；在驱动凸轮和摆动构件之间与驱动凸轮接触的中间构件(凸轮从动件)；凸轮轴上的可转动的控制构件；控制构件上的支撑构件；以及用于使控制构件的转动与控制轴联动的转动联动机构，该可变配气装置改变控制轴的转动角以及改变中间构件在驱动凸轮的表面上的位置和中间构件在滑动件表面上的位置。
在日本专利No.4362249和日本专利No.4026634公开的传统的可变配气装置中，摇臂或者摆动凸轮具有接触面，在该接触面处摇臂和摆动凸轮与辊接触，该辊相对于摇臂和摆动凸轮的相对位置被改变。由此，为了确保辊的接触面，在日本专利No.4362249中长的摇臂是必需的，以及在日本专利No.4026634中长的摆动凸轮是必需的。结果，装置被不利地扩大了，以及在内燃机中的可安装性被削弱了。
如图10中所示，在传统的可变配气装置中，气门的最大的举升位置是近似恒定的(由虚线P所示)，由此，根据气门的举升状态调节气门正时是困难的。所以，泵气损失和油耗被不利地增加。
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种内燃机的可变配气装置，该可变配气装置用于减小装置的尺寸以及提高在内燃机中的可安装性。
用于解决问题的方案
根据本发明，一种内燃机的可变配气装置，其用于通过将凸轮从动件的摆动传递到摆动凸轮来打开和关闭气门，并且用于通过使凸轮从动辊的中心相对于所述摆动凸轮的中心相对移动来改变所述气门的举升特性，所述可变配气装置包括：设置有驱动凸轮的驱动凸轮轴；设置于与所述驱动凸轮轴平行配置的摆动凸轮轴以能够摆动的所述摆动凸轮，所述摆动凸轮包括基部和举升部；所述凸轮从动件，该凸轮从动件包括长度方向一端和长度方向另一端，所述长度方向一端能够摆动地连接到支撑轴，所述长度方向另一端具有与所述驱动凸轮接触的所述凸轮从动辊，所述凸轮从动件跨过连接所述驱动凸轮的中心和所述摆动凸轮的中心的直线配置在所述驱动凸轮轴和所述摆动凸轮轴之间，其中具有中空主体和从该中空主体朝向径向外侧延伸的控制臂部的控制轴被能够转动地设置于所述驱动凸轮轴的外周面，所述凸轮从动件经由所述支撑轴能够摆动地安装到所述控制臂部，摆动臂部设置于所述摆动凸轮，并且所述摆动臂部在所述凸轮从动辊位于所述摆动臂部和所述驱动凸轮之间的状态下朝向与所述驱动凸轮相对的位置延伸，以及所述凸轮从动辊的中心轴和所述摆动臂部通过连杆臂彼此连接，所述连杆臂的长度方向两端能够转动地连接到所述凸轮从动辊的中心轴和所述摆动臂部。
发明的效果
根据本发明，装置的尺寸被减小了，并且在内燃机中的可安装性能够得到提高。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施例的内燃机的可变配气装置的分解立体图；
图2是示出了根据本发明的实施例的内燃机的可变配气装置的立体图；
图3是示出了根据本发明的实施例的内燃机的可变配气装置的俯视图；
图4是示出了可变配气装置的沿图3中的线IV-IV截取的剖视图；
图5是示出了根据本发明的实施例的内燃机的可变配气装置的正视图；
图6是示出了可变配气装置的沿图5中的线VI-VI截取的放大剖视图；
图7A是示出了根据本发明的实施例的气门在大举升和非操作模式期间的行为的主视图；
图7B是示出了根据本发明的实施例的气门在大举升和操作模式期间的行为的主视图；
图8A是示出了根据本发明的实施例的气门在小举升和非操作模式期间的行为的主视图；
图8B是示出了根据本发明的实施例的气门在小举升和操作模式期间的行为的主视图；以及
图9是示出了根据本发明的实施例的气门的举升量相对于曲柄角的曲线图；
图10是示出了传统例中气门的举升量相对于曲柄角的曲线图。
具体实施方式
本发明通过在凸轮从动件上设置连杆臂和将连杆臂连接到摆动凸轮上，已经实现了减小装置的尺寸以及提高在内燃机中的可安装性的目的。
实施例
图1到图9示出了本发明的实施例。
在图1和图2中，标号1表示在车辆中竖直地安装的多缸内燃机。下文中，在内燃机1中，曲轴的轴向称为前后方向，气缸的轴向称为上下方向，与曲轴的轴和气缸的中心线正交的方向称为左右方向。
在内燃机1中，驱动凸轮轴2通过缸盖枢转。
驱动凸轮轴2被配置成在前后方向上延伸并且通过同步链或者同步带与曲轴同步旋转。换言之，曲轴每转一圈，驱动凸轮轴2旋转半圈。驱动凸轮轴2设置有驱动凸轮3，该驱动凸轮3独立地形成并且通过诸如压配合等固定手段装配到驱动凸轮轴2。驱动凸轮3形成有凸轮轴孔4，驱动凸轮轴2插入并贯穿该凸轮轴孔4。
内燃机1的缸盖设置有配置在前侧的一侧进气门5A和配置在后侧的平行于一侧进气门5A的另一侧进气门5B，对于每个气缸，作为开闭与燃烧室连通的端口的气门。在前视图中一侧进气门5A和另一侧进气门5B的轴线以预定的角度朝向右侧倾斜。一侧进气门5A和另一侧进气门5B由可在上下方向上往复运动的缸盖支撑。
进一步地，内燃机1的缸盖设置有用于通过沿轴向(上下方向)移动一侧进气门5A而打开和关闭气门的一侧辊式摇臂6A，以及用于通过沿轴向(上下方向)移动另一侧进气门5B而打开和关闭气门的另一侧辊式摇臂6B。
一侧辊式摇臂6A包括在中央部通过一侧辊销7A可转动地支撑的一侧辊8A。一侧辊式摇臂6A右侧的基端部通过一侧液压间隙调节器9A从下方支撑，一侧辊式摇臂6A左侧的终端部的下表面被配置成与一侧进气门5A的上端部接触。
另一侧辊式摇臂6B包括在中央部通过另一侧辊销7B可转动地支撑的另一侧辊8B。另一侧辊式摇臂6B右侧的基端部通过另一侧液压间隙调节器9B从下方支撑，另一侧辊式摇臂6B左侧的终端部的下表面被配置成与另一侧进气门5B的上端部接触。
改变一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升特性的可变配气装置10设置在驱动凸轮轴2和一侧辊式摇臂6A以及另一侧辊式摇臂6B之间。
可变配气装置10包括：在驱动凸轮轴2的外周面上可转动的、且与驱动凸轮轴2同轴地配置的、作为控制轴的一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B；与驱动凸轮轴2平行配置的摆动凸轮轴12；配置在驱动凸轮轴2和摆动凸轮轴12之间的凸轮从动件13；以及可摆动地配置在摆动凸轮轴12上、作为摆动凸轮的一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动14B。
如图1和图6所示，一侧控制轴11A一体地包括：形成有一侧轴孔15A的中空的一侧主体16A，驱动凸轮轴2穿过该一侧轴孔15A被插入到驱动凸轮3的前侧；以及从一侧主体16A朝向径向外侧延伸的一侧控制臂部17A。一侧控制轴11A通过环形的一侧滚动轴承(滚针轴承)18A可转动地配置在驱动凸轮轴2的外周面上。另一侧控制轴11B一体地包括：形成有另一侧轴孔15B的中空的另一侧主体16B，驱动凸轮轴2在驱动凸轮3的后侧插入并贯穿该另一侧轴孔15B；以及从另一侧主体16B朝向径向外侧延伸的另一侧控制臂部17B。另一侧控制轴11B通过环形的另一侧滚动轴承(滚针轴承)18B可转动地配置在驱动凸轮轴2的外周面上。
供驱动凸轮轴2插入并贯穿的一侧轴承孔19A和另一侧轴承孔19B形成在一侧滚动轴承18A和另一侧滚动轴承18B中。所以，驱动凸轮轴2通过一侧滚动轴承18A和另一侧滚动轴承18B可转动地配置在一侧控制轴11A的以及另一侧控制轴11B的内周面上。
如图6中所示，一侧控制轴11A的外周面通过一侧凸轮壳体20A的一侧轴承部21A可转动地支撑，以及另一侧控制轴11B的外周面通过另一侧凸轮壳体20B的另一侧轴承部21B可转动地支撑。
一侧支撑轴孔22A形成在一侧控制臂部17A的终端上，另一侧支撑轴孔22B形成在另一侧控制臂部17B的终端上。
如图1中所示，凸轮从动件13包括从下侧的长度方向一端部23A朝向上侧的长度方向另一端部23B延伸的凸轮从动件主体24。
长度方向一端部23A可摆动地连接到支撑轴25。另一方面，长度方向另一端部23B分成两部分以支撑中心轴26，该长度方向另一端部23B包括在中心轴26的轴向中央部可转动地与驱动凸轮3接触的凸轮从动辊27。如图5中所示，长度方向另一端部23B配置在驱动凸轮轴2和摆动凸轮轴12之间横穿基准线H，该基准线H为连接驱动凸轮3的中心a(驱动凸轮轴2的轴心)和一侧摆动凸轮14A以及另一侧摆动凸轮14B的中心d(摆动凸轮轴12的轴心)的直线。
如图1和图3中所示，凸轮从动件主体24设置有与中心轴26同轴的一侧连杆轴部28A和另一侧连杆轴部28B，该一侧连杆轴部28A和另一侧连杆轴部28B从长度方向另一端部23B的两端突出。
一侧连杆臂29A的基端部被可摆动地安装到一侧连杆轴部28A，另一侧连杆臂29B的基端部被可摆动地安装到另一侧连杆轴部28B。一侧连接销30A设置在一侧连杆臂29A的终端部上，另一侧连接销30B设置在另一侧连杆臂29B的终端部上。
同时，凸轮从动件13经由支撑轴25通过将支撑轴25的两端安装到一侧控制轴11A的一侧控制臂部17A的一侧支撑轴孔22A和另一侧控制轴11B的另一侧控制臂部17B的另一侧支撑轴孔22B而可摆动地安装到一侧控制臂部17A和另一侧控制臂部17B。
一侧摆动凸轮14A包括在左右方向上的右下侧的一侧基部31A和左下侧的一侧举升部32A。一侧摆动凸轮14A进一步包括一侧摆动凸轮主体34A，在该一侧摆动凸轮主体34A中形成有摆动凸轮轴12插入并贯穿的一侧摆动凸轮轴孔33A。一侧摆动凸轮14A可摆动地配置在插入并贯穿一侧摆动凸轮轴孔33A的摆动凸轮轴12上。
另一侧摆动凸轮14B包括在左右方向上的右下侧的另一侧基部31B和左下侧的另一侧举升部32B。另一侧摆动凸轮14B进一步包括另一侧摆动凸轮主体34B，在该另一侧摆动凸轮主体34B中形成有摆动凸轮轴12插入并贯穿的另一侧摆动凸轮轴孔33B。另一侧摆动凸轮14B可摆动地配置在插入并贯穿另一侧摆动凸轮轴孔33B的摆动凸轮轴12上。一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B可摆动地连接到插入到一侧摆动凸轮轴孔33A和另一侧摆动凸轮轴孔33B的摆动凸轮轴12上。
如沿着摆动凸轮轴12的轴向所见的，一侧摆动臂部35A一体地设置在一侧摆动凸轮主体34A上，另一侧摆动臂部35B一体地设置在另一侧摆动凸轮主体34B上，该一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B在凸轮从动辊27位于一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B与驱动凸轮3之间的状态下朝向与驱动凸轮3相对的位置延伸。
一侧摆动臂部35A包括一对一侧臂37A和37A，一侧销孔36A和36A形成在该一对一侧臂37A和37A的终端侧。另一侧摆动臂部35B包括一对另一侧臂37B和37B，另一侧销孔36B和36B形成在该一对另一侧臂37B和37B的终端侧。
一侧连杆臂29A配置在该一对一侧臂37A和37A之间。通过贯通一侧连杆臂29A将一侧连接销30A的两端插入到一侧销孔36A和36A中，将一侧连杆臂29A可滑动地连接到一侧臂37A和37A。
另一侧连杆臂29B配置在该一对另一侧臂37B和37B之间。通过贯通另一侧连杆臂29B将另一侧连接销30B的两端插入到另一侧销孔36B和36B中，将另一侧连杆臂29B可滑动地连接到另一侧臂37B和37B。
由此，凸轮从动辊27的中心轴26通过一侧连杆臂29A和另一侧连杆臂29B连接到一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B，其中一侧连杆臂29A具有可转动地连接到凸轮从动辊27的中心轴26和一侧摆动臂部35A的长度方向两端，另一侧连杆臂29B具有可转动地连接到凸轮从动辊27的中心轴26和另一侧摆动臂部35B的长度方向两端。换言之，一侧连杆臂29A通过一侧连接销30A连接到一侧摆动臂部35A，另一侧连杆臂29B通过另一侧连接销30B连接到另一侧摆动臂部35B。
用于将驱动力从摆动凸轮轴12传递到另一侧控制轴11B的齿轮系38配置在摆动凸轮轴12和作为控制轴的另一侧控制轴11B之间。
齿轮系38包括：一体地安装到摆动凸轮轴12的后端的驱动齿轮39；和与驱动齿轮39相啮合并且一体地安装到另一侧控制轴11B的另一侧主体16B的从动齿轮40。从动齿轮40的直径设置成大于驱动齿轮39的直径。所以，一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B被构造成通过摆动凸轮轴12的转动而转动。
可变配气装置10通过将凸轮从动件13的摆动传递到一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B来打开和关闭一侧进气门5A和另一侧进气门5B，同时通过凸轮从动辊27的中心b相对于一侧摆动凸轮14A和另一侧摆凸轮14B的中心d的相对移动而改变一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升特性。更具体地，当摆动凸轮轴12根据内燃机1的操作状况而转动时，一侧控制臂部17A和另一侧控制臂部17B通过齿轮系38的驱动齿轮39和从动齿轮40而摆动。然后，凸轮从动辊27的位置被改变，一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的姿势通过一侧连杆臂29A和另一侧连杆臂29B而改变。相应地，一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升特性被改变。
如图5和图7A中所示，在可变配气装置10中，在一侧进气门5A和另一侧进气门5B未被举升的状态下，当一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B沿使一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量增大的方向转动时，连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度增大。
进一步地，如图5和图7A中所示，在可变配气装置10中，当一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B被定位成使得一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量最大，连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度接近于180度。
进一步地，如图5和图7A中所示，在可变配气装置10中，当驱动凸轮3的转动方向和举升一侧进气门5A和另一侧进气门5B的过程中的一侧摆动凸轮14A以及另一侧摆动凸轮14B的转动方向被设置成相同，一侧连接销30A和另一侧连接销30B的中心c相对于连接凸轮从动辊27的中心b和一侧摆动凸轮14A以及另一侧摆动凸轮14B的中心d的第三直线L3配置在驱动凸轮3的中心a所在侧的相反侧，并且一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B沿与驱动凸轮3的转动方向相反的方向转动时，一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量减小。
接着，下面将对在一侧进气门5A和另一侧进气门5B的大举升和小举升期间可变配气装置10的操作进行解释。
如图7A中所示，在一侧进气门5A和另一侧进气门5B的大举升和非操作模式中，当一侧控制臂部17A和另一侧控制臂部17B相对于基准线H的角度是α1时，凸轮从动辊27相对于基准线H的角度是β1。在此时，一侧摆动凸轮14A与一侧辊式摇臂6A的一侧辊8A在一侧基部31A的接近与一侧举升部32A的边界的部分接触，另一侧摆动凸轮14B与另一侧辊式摇臂6B的另一侧辊8B在另一侧基部31B的接近与另一侧举升部32B的边界的部分接触。连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度θ1接近于180度。
如图7B中所示，当驱动凸轮3被转动并且驱动力通过凸轮从动辊27、一侧连杆臂29A以及另一侧连杆臂29B传递到一侧摆动凸轮14A一侧摆动臂部35A和另一侧摆动凸轮14B的另一侧摆动臂部35B时，一侧进气门5A和另一侧进气门5B被一侧摆动凸轮14A一侧举升部32A和另一侧摆动凸轮14B的另一侧举升部32B推动，从而被以预定的距离D1(大举升)很大地举升了。在此时，因为第一直线L1和第二直线L2之间的角度θ1接近于180度，所以驱动凸轮3的举升能够有效地转化为一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的运动。换言之，一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量能够容易地提供，该举升量有助于提高内燃机1的最大输出。
另一方面，如图8A中所示，在一侧进气门5A和另一侧进气门5B的小举升和非操作模式中，一侧控制臂部17A和另一侧控制臂部17B相对于基准线H的角度由α1减小为α2，并且凸轮从动辊27相对于基准线H角度由β1改变为β2。此时，一侧摆动凸轮14A与一侧辊式摇臂6A的一侧辊8A在一侧基部31A的远离一侧举升部32A的部分接触，另一侧摆动凸轮14B与另一侧辊式摇臂6B的另一侧辊8B在另一侧基部31B的远离另一侧举升部32B的部分接触。连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度θ2小于角度θ1。这样，凸轮从动辊27的中心b的以一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的中心d为中心的转动半径增大，并且一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的摆动量减小。这样，一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的摩擦力和惯性力被抑制，并且油耗改善。
如图8B中所示，当驱动凸轮3的驱动力通过凸轮从动辊27、一侧连杆臂29A以及另一侧连杆臂29B传递到一侧摆动凸轮14A的一侧摆动臂部35A和另一侧摆动凸轮14B的另一侧摆动臂部35B时，一侧摆动凸轮14A的一侧基部31A与一侧辊式摇臂6A的一侧辊8A相接触的区域以及另一侧摆动凸轮14B的另一侧基部31B与另一侧辊式摇臂6B的另一侧辊8B相接触的区域长。这样，当一侧进气门5A和另一侧进气门5B仅以小于距离D1的距离D2被移动时，举升量变为最小(小举升)。
在大举升模式和小举升模式中，基准线H和连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1之间的角度β(凸轮从动辊27的转动角)被改变。更具体地，当举升量减小时，基准线H和第一直线L1之间的角度β增大(β2＞β1)，这样气门正时被提前。
相应地，如图9中所示，随着举升量减小(如虚线S所示)，一侧进气门5A和另一侧进气门5B提早地关闭。换言之，与传统的正时相比，关闭一侧进气门5A和另一侧进气门5B的正时能够沿提前方向移动。归因于这一米勒循环(miller cycle)效果，内燃机1的泵气损失能够被减小并且油耗能够得到改善。
由于通过与一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B同轴地配置驱动凸轮轴2凸轮从动辊27的转动角β根据一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B的转动角α的改变而线性地被改变，气门正时根据一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B的转动而线性地改变。这样，气门正时能够精确地被控制。
进一步地，由于一侧摆动凸轮14A的一侧举升部32A和另一侧摆动凸轮14B的另一侧举升部32B朝向与驱动凸轮3相反的一侧突出，并且凸轮从动辊27的移动范围设置成不跨过连接驱动凸轮3的中心a和一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的中心d的基准线H，驱动凸轮轴2的轴线和摆动凸轮轴12的轴线之间的距离能够被缩短，从而可变配气装置10的尺寸能够被减小。
接着，将根据本发明的每一个方面解释据以上说明的本发明的实施例的构造。
在根据第一方面的本发明中，具有中空的一侧主体16A以及从一侧主体16A朝向径向外侧延伸的一侧控制臂部17A的一侧控制轴11A和具有中空的另一侧主体16B以及从另一侧主体16B朝向径向外侧延伸的另一侧控制臂部17B的另一侧控制轴11B被可转动地设置在驱动凸轮轴2的外周面上。凸轮从动件13通过支撑轴25被可摆动地安装到一侧控制臂部17A和另一侧控制臂部17B，一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B设置在一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B上，并且在凸轮从动辊27位于一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B与驱动凸轮3之间的状态下朝向与驱动凸轮3相对的位置延伸。凸轮从动辊27的中心轴26通过一侧连杆臂29A和另一侧连杆臂29B被连接到一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B，该一侧连杆臂29A的长度方向上的两端被可转动地连接到凸轮从动辊27的中心轴26以及一侧摆动臂部35A，该另一侧连杆臂29B的长度方向上的两端被可转动地连接到凸轮从动辊27的中心轴26以及另一侧摆动臂部35B。
相应地，安装到凸轮从动件13的凸轮从动辊27的摆动通过一侧连杆臂29A和另一侧连杆臂29B被传递到安装到一侧摆动凸轮14A的一侧连接销30A和另一侧摆动凸轮14B的另一侧连接销30B。这样，一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B能够摆动。当一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B被转动并且凸轮从动辊27的中心b相对于一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的中心d相对移动时，一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B通过一侧连杆臂29A和另一侧连杆臂29B而摆动。这样，一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升特性能够被改变。结果，摆动力能够从凸轮从动件13传递到一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B从而用于改变一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升特性的机构能够被简化。进一步地，装置的尺寸能够减小，这样，可变配气装置10到内燃机1的可安装性能够被提高。
在根据第二方面的本发明中，一侧连杆臂29A通过一侧连接销30A连接到一侧摆动臂部35A，另一侧连杆臂29B通过另一侧连接销30B连接到另一侧摆动臂部35B。在一侧进气门5A和另一侧进气门5B未被举升的状态下，当一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B沿使一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量增大的方向转动时，连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度θ1增大。
相应地，随着一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量增大，连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度θ1增大，相应地，从驱动凸轮3到一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的摆动量输入能够增大。这样，一侧摆动凸轮14A和另一侧摆动凸轮14B的尺寸能够减小，从而可变配气装置10到内燃机1的可安装性能够被提高。
在根据第三方面的本发明中，当一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B被定位成使得一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量最大时，连接驱动凸轮3的中心a和凸轮从动辊27的中心b的第一直线L1和连接凸轮从动辊27的中心b和一侧连接销30A以及另一侧连接销30B的中心c的第二直线L2之间的角度θ1接近于180度。
这样，当一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量最大时，从驱动凸轮3传递到一侧摆动臂部35A和另一侧摆动臂部35B的摆动量能够最大。
在根据第四方面的本发明中，一侧控制轴11A的外周面通过一侧凸轮壳体20A一侧轴承部21A被可转动地支撑以及另一侧控制轴11B的外周面通过另一侧凸轮壳体20B的另一侧轴承部21B被可转动地支撑，并且驱动凸轮轴2通过一侧滚动轴承18A和另一侧滚动轴承18B可转动地支撑在一侧控制轴11A的以及另一侧控制轴11B的内周面上。
由此，可变配气装置10能够通过与驱动凸轮轴2同轴地配置一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B而减小尺寸，同时驱动凸轮轴2能够通过一侧滚动轴承18A和另一侧滚动轴承18B以及一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B可转动地支撑于一侧凸轮壳体20A和另一侧凸轮壳体20B。即使驱动凸轮轴2能够与一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B同轴地设置，驱动凸轮轴2也仅通过一侧滚动轴承18A和另一侧滚动轴承18B支撑并不与一侧凸轮壳体20A和另一侧凸轮壳体20B相接触。这样，驱动凸轮轴2的摩擦损失能够被减小。
在根据第五方面的本发明中，驱动凸轮3与驱动凸轮轴2分开地形成。
这样，在多缸内燃机1中，当中空的一侧控制轴11A和中空的另一侧控制轴11B沿驱动凸轮轴2的轴向被安装成夹在两个驱动凸轮3和3之间的部位时，一侧控制轴11A、另一侧控制轴11B以及驱动凸轮3能够交替地安装到驱动凸轮轴2。一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B到驱动凸轮轴2的可安装性能够得到提高。
在根据第六方面的本发明中，气门由一侧进气门5A和另一侧进气门5B提供。当驱动凸轮3的转动方向和举升一侧进气门5A和另一侧进气门5B的过程中的一侧摆动凸轮14A以及另一侧摆动凸轮14B的转动方向被设置成相同，一侧连接销30A和另一侧连接销30B的中心c相对于连接凸轮从动辊27的中心b和一侧摆动凸轮14A以及另一侧摆动凸轮14B的中心d的第三直线L3配置在驱动凸轮3的中心a所在侧的相反侧，且使一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B沿与驱动凸轮3的转动方向相反的方向转动时，一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量减小。
由此，随着一侧进气门5A和另一侧进气门5B的举升量的减小，用于关闭一侧进气门5A和另一侧进气门5B的正时能够被提前。这样，归因于内燃机1的米勒循环效果，泵气损失能够被减小。
在根据第七方面的本发明中，用于将驱动力从摆动凸轮轴12传递到一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B的齿轮系38配置在摆动凸轮轴12和一侧控制轴11A以及另一侧控制轴11B之间。一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B通过摆动凸轮轴12的转动而转动。
由于驱动力从摆动凸轮轴12传递到一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B，用于转动一侧控制轴11A和另一侧控制轴11B的专用驱动轴不是必需的。这样，可变气门机构10的尺寸能够减小，成本能够降低。
根据本发明的可变配气装置可应用于各种车辆的内燃机。

Claims (7)

1.一种内燃机的可变配气装置，其用于通过将凸轮从动件的摆动传递到摆动凸轮来打开和关闭气门，并且用于通过使凸轮从动辊的中心相对于所述摆动凸轮的中心相对移动来改变所述气门的举升特性，所述可变配气装置包括：
设置有驱动凸轮的驱动凸轮轴；
设置于与所述驱动凸轮轴平行配置的摆动凸轮轴以能够摆动的所述摆动凸轮，所述摆动凸轮包括基部和举升部；
所述凸轮从动件，该凸轮从动件包括长度方向一端和长度方向另一端，所述长度方向一端能够摆动地连接到支撑轴，所述长度方向另一端具有与所述驱动凸轮接触的所述凸轮从动辊，所述凸轮从动件跨过连接所述驱动凸轮的中心和所述摆动凸轮的中心的直线配置在所述驱动凸轮轴和所述摆动凸轮轴之间，其中
具有中空主体和从该中空主体朝向径向外侧延伸的控制臂部的控制轴被能够转动地设置于所述驱动凸轮轴的外周面，
所述凸轮从动件经由所述支撑轴能够摆动地安装到所述控制臂部，
摆动臂部设置于所述摆动凸轮，并且所述摆动臂部在所述凸轮从动辊位于所述摆动臂部和所述驱动凸轮之间的状态下朝向与所述驱动凸轮相对的位置延伸，以及
所述凸轮从动辊的中心轴和所述摆动臂部通过连杆臂彼此连接，所述连杆臂的长度方向两端能够转动地连接到所述凸轮从动辊的中心轴和所述摆动臂部。
2.根据权利要求1所述的内燃机的可变配气装置，其特征在于，
在所述连杆臂通过连接销连接到所述摆动臂部且所述气门未被举升的状态下，当所述控制轴沿使所述气门的举升量增大的方向转动时，连接所述驱动凸轮的中心和所述凸轮从动辊的中心的直线和连接所述凸轮从动辊的中心和所述连接销的中心的直线之间的角度增大。
3.根据权利要求2所述的内燃机的可变配气装置，其特征在于，
当所述控制轴被定位成使所述气门的举升量最大时，连接所述驱动凸轮的中心和所述凸轮从动辊的中心的直线和连接所述凸轮从动辊的中心和所述连接销的中心的直线之间的角度接近于180度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的内燃机的可变配气装置，其特征在于，
所述控制轴的外周面由凸轮壳体的轴承部能够转动地支撑，并且所述驱动凸轮轴经由滚动轴承被能够转动地支撑于所述控制轴的内周面。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的内燃机的可变配气装置，其特征在于，所述驱动凸轮与所述驱动凸轮轴分别独立地形成。
6.根据权利要求1所述的内燃机的可变配气装置，其特征在于，
所述气门为进气门，并且
当所述驱动凸轮的转动方向和举升所述气门的过程中的所述摆动凸轮的转动方向被设定成相同，所述连接销的中心相对于连接所述凸轮从动辊的中心和所述摆动凸轮的中心的直线配置在所述驱动凸轮的中心所在侧的相反侧，并且所述控制轴沿与所述驱动凸轮的转动方向相反的方向转动时，所述气门的举升量减小。
7.根据权利要求1所述的内燃机的可变配气装置，其特征在于，所述可变配气装置还包括用于将驱动力从所述摆动凸轮轴传递到所述控制轴的齿轮系，所述齿轮系配置在所述摆动凸轮轴和所述控制轴之间，其中，
所述控制轴通过所述摆动凸轮轴的转动而转动。
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