CN103375212A - 内燃机的可变气门装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种内燃机的可变气门装置,能够分别控制内、外凸轮轴的相对旋转相位和这两个凸轮轴相对于曲柄轴的相对旋转相位,并且,能够实现装置在轴向上的小型化。该可变气门装置具有:固定在外凸轮轴(5)上的第一叶片转子(10),固定在内凸轮轴(6)上的第二叶片转子(23),第二叶片转子在形成于第一叶片转子的第一转子(19)和第三叶片(22)的内部的转子收容空间(19c)和叶片收容空间(22a)中,以相对旋转自如的并列状态被收容。具有将第一叶片转子的相对旋转位置根据要求锁定的第一锁定机构(28)和将第二叶片转子的相对旋转位置根据要求锁定的第一锁定机构(41)。

Description

内燃机的可变气门装置
技术领域
本发明涉及对内燃机的进气门或排气门即发动机气门的工作特性进行可变控制的内燃机的可变气门装置。
背景技术
作为以往的可变气门装置公知例如以下的专利文献1记载的发明。
若概括地进行说明,则为每个汽缸具有两个进气门,并具有:内凸轮轴,其外周一体地设置有驱动所述一个进气门的内凸轮;外凸轮轴,能够相对旋转地配置在该内凸轮轴的外周,其外周一体地设置有驱动所述另一个进气门的外凸轮。在所述内凸轮轴的端部和外凸轮轴的各端部上,叶片型的两个液压执行机构沿轴向串联地一体地设置。
两个液压执行机构通过被供给的液压使所述内凸轮轴和外凸轮轴相对旋转来控制进气门的工作角,并且使所述两轴相对于曲轴相对旋转来控制各进气门的开关时间。
【现有技术文献】
【专利文献1】日本特开2010-196486号公报
但是,在专利文献1记载的以往的可变气门装置中,所述两个液压执行机构以沿轴向串联的状态一体地设置在所述两凸轮轴的各端部,从而装置的轴向的长度变长,导致大型化。
发明内容
本发明的目的是提供一种可变气门装置,能够控制内凸轮轴和外凸轮轴的相对旋转相位,并且,能够控制所述两凸轮轴相对于曲轴的相对旋转相位,并且能够实现装置整体的小型化。
技术方案1记载的发明是一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,该可变气门装置具有:驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力,其内部设置有工作室;第一旋转体,其具有:转子,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方;叶片,将所述工作室分隔成提前角工作室和延迟角工作室;收容室,形成在该第一旋转体的内部;通过有选择地向所述提前角工作室和延迟角工作室给排液压,而使所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,能够自由旋转地被收容在所述收容室内,并能够仅在规定角度范围内相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体相对旋转。
技术方案2记载的发明是一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,该可变气门装置具有:驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;第一旋转体,其具有:转子,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方;叶片,将所述工作室分割成提前角工作室和延迟角工作室;收容室,形成在该叶片的内部;通过有选择地向所述提前角工作室和延迟角工作室给排液压,使所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,并且能够自由旋转地被收容在所述收容室内,并能够仅在规定角度范围内相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体相对旋转;第二锁定机构,能够在该第二旋转体相对于所述驱动旋转体成为最大提前角位置和最大延迟角位置之间的规定位置,对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定解除;第一锁定机构,在所述第二旋转体通过所述第二锁定机构相对于所述驱动旋转体被锁定的状态下,能够在所述第一旋转体相对于驱动旋转体成为最大提前角的位置或最大延迟角的位置,对所述驱动旋转体和第一旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定;第三锁定机构,能够在所述第一锁定机构和第二锁定机构都进行锁定动作的状态下,对所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
技术方案3记载的发明是一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,该可变气门装置具有:驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;第一旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方,并且相对于所述驱动旋转体能够相对旋转地设置,并通过液压相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,并且能够仅在规定角度范围内相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体相对旋转。
技术方案4记载的发明是一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,该可变气门装置具有:驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;第一旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方,并且相对于所述驱动旋转体能够相对旋转地设置,并能够相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转,并且内部形成有收容室;第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,并且能够自由旋转地被收容在所述收容室中,并以能够相对于所述驱动旋转体的相对旋转被固定的状态、且以能够与所述第一旋转体一起相对于所述驱动旋转体相对旋转的方式设置。
发明的效果
根据本发明,能够进行内、外凸轮轴的相对旋转相位的控制、以及曲轴和所述两凸轮轴的相对旋转相位的控制,并且能够实现装置整体的小型化。
附图说明
图1是表示本发明的可变气门装置的第一实施方式的纵剖视图。
图2表示本实施方式的两个驱动凸轮,图2A表示同一相位的状态,图2B表示存在打开角的状态。
图3是分解地表示本实施方式的可变气门装置的关键部位的立体图。
图4是表示本实施方式的可变气门装置的液压回路的动作的纵剖视图。
图5是表示该实施方式中的将第一叶片转子相对于链轮的相对旋转相位控制到最大提前角侧的状态的作用说明图。
图6是表示该实施方式中的将第一叶片转子相对于链轮的相对旋转相位控制到最大延迟角侧的状态的作用说明图。
图7是表示在第一叶片转子的最大延迟角侧的状态下将第二叶片转子转换到延迟角侧的状态的作用说明图。
图8是表示本实施方式的第一锁定机构的纵剖视图。
图9是表示本实施方式的第二锁定机构的纵剖视图。
图10表示凸轮轴上产生的交变扭矩的工作原理,图10A(a)~(d)是表示驱动凸轮承受气门弹簧的弹力的状态的概要图,图10B是与图10A(a)~(d)对应地表示作用于凸轮轴的正负的扭矩变动特性的波形图。
图11表示本实施方式中的两个排气门被控制成同一相位的升程特性。
图12表示本实施方式中的一个排气门被转换到延迟角侧的相位的升程特性。
图13表示本实施方式中的两个排气门一起被转换成延迟角侧的相位的升程特性。
图14表示将可变气门装置适用于进气门侧的本发明的第二实施方式,是表示将第一叶片转子相对于链轮的相对旋转相位控制到最大延迟角侧的状态的作用说明图。
图15是表示该实施方式中的将第一叶片转子相对于链轮的相对旋转相位控制到最大提前角侧的状态的作用说明图。
图16是表示在第一叶片转子的最大延迟角侧的状态下将第二叶片转子转换成提前角侧的状态的作用说明图。
图17表示本实施方式中的两个进气门被控制成同一相位的升程特性。
图18表示本实施方式中的两个进气门一起被转换成提前角侧的相位的升程特性。
图19表示本实施方式中的一个进气门被转换成延迟角侧的相位的升程特性。
图20是表示本发明的第三实施方式中的可变气门装置的整体概要图。
图21是表示本实施方式中的可变气门装置的第三锁定机构的整体概要图。
图22是本实施方式的第三锁定机构的关键部位放大剖视图。
图23是表示本实施方式中的将第一叶片转子和第二叶片转子相对于链轮的相对旋转相位控制到最大延迟角侧的状态的作用说明图。
图24是表示本实施方式中的将第一叶片转子和第二叶片转子相对于链轮的相对旋转相位控制到最大提前角侧的状态的作用说明图。
图25是表示在本实施方式中的第一叶片转子的最大提前角侧的状态下将第二叶片转子转换成延迟角侧的状态的作用说明图。
图26表示本发明的第四实施方式,是表示使第一叶片转子和第二叶片转子不同地相对旋转到提前角侧的状态的作用说明图。
图27是表示本实施方式中的将第一叶片转子向延迟角侧相对旋转地转换并将第二叶片转子转换到提前角侧的状态的作用说明图。
图28是表示本实施方式中的将第一叶片转子向最大延迟角侧相对旋转地转换并将第二叶片转子转换到提前角侧的状态的作用说明图。
具体实施方式
以下,基于附图说明本发明的内燃机的可变气门装置的实施方式。在本实施方式中,被适用于汽油规格的例如四汽缸内燃机。
〔第一实施方式〕
在第一实施方式中,可变气门装置被适用于内燃机的排气门侧,每个汽缸具有两个排气门,可变气门装置根据发动机运转状态对所述两排气门的开关时间和工作角(开启角度)进行可变控制。
即,如图1~图5所示,可变气门装置具有:链轮1,通过发动机的未图示的曲轴经由正时链被旋转驱动;排气侧凸轮轴2,相对于该链轮1能够相对转动地设置;相位转换机构3,被配置在链轮1和凸轮轴2之间,并转换这两者1、2的相对转动相位;液压回路4,使该相位转换机构3工作。
所述每个汽缸两个排气门01、01对未图示的两个排气端口的汽缸侧的各开口端进行开闭,如图10A所示,分别由气门弹簧02、02的弹力向闭方向靠压。
如图1及图2所示,所述凸轮轴2由内部中空状的外凸轮轴5、和能够相对旋转地设置在该外凸轮轴5的内部的内部实心状的内凸轮轴6构成,该内凸轮轴6能够自由旋转地被支承在外凸轮轴5的内周面,而外凸轮轴5通过凸轮轴承能够自由旋转地被支承在未图示的汽缸盖上。
在所述外凸轮轴5的外周面规定位置,通过压入而一体地设置有通过图10A所示的气门挺杆03使各汽缸中的所述一个排气门01进行打开动作的第一驱动凸轮5a。
在所述内凸轮轴6的前端部6b的内部轴向上,形成有供凸轮螺栓9的轴部9b螺合的内螺纹孔6c,并且在轴向的规定位置,固定有沿所述外凸轮轴5的外周面滑动的同时通过所述相同的气门挺杆使所述相同的一个排气门进行打开动作的第二驱动凸轮6a。
也就是说,在沿内凸轮轴6的径向形成的通孔6d中贯穿地固定有连结轴7,并且该连结轴7的两端部7a、7b被压入固定在所述第二驱动凸轮6a的内部,由此,第二驱动凸轮6a被固定在所述内凸轮轴6上。另外,所述连结轴7穿插在沿所述外凸轮轴5的径向贯穿形成的一对插孔5c、5d中,这两个插孔5c、5d沿外凸轮轴5的圆周向形成为长槽状,并通过所述连结轴7允许内凸轮轴6在规定角度范围内与外凸轮轴5相对旋转。
如图1及图2A、B所示,所述第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮6a隔着两者间的微小的间隙相邻地配置,并且形成为外周面5b、6b互为卵形的同一凸轮轮廓,使每个汽缸中的所述一个排气门独立地开闭动作。
如图1及图3、图5所示,所述相位转换机构3具有:外壳8,被配置在所述凸轮轴2的一端部侧,并与所述链轮1成为一体;第一旋转体即第一叶片转子10,通过所述凸轮螺栓9从轴向被固定在所述外凸轮轴5的一端部,并能够自由旋转地被收容在所述外壳8内;三个延迟角工作室即延迟角油室12及提前角工作室即提前角油室13,由突出设置在所述外壳8的内周面上的三个第一~第三滑履11a~11c和所述第一叶片转子10的后述的三片第一~第三叶片20~22分隔而成。
所述外壳8具有:圆筒状的外壳主体14,其轴向两端开口,并兼用作所述链轮1;前板15及后板16,封闭该外壳主体14的轴向前后开口。前板15和后板16通过三根螺栓17从轴向通过紧固被一体地结合在该外壳主体14上。
所述外壳主体14由烧制金属材料一体地形成为筒状,在前端外周一体地设置有卷绕所述链的齿部1a,并且在内周面向内侧一体地突出设置有所述三个所述第一~第三滑履11a~11c。
该各滑履11a~11c分别形成为从侧面观察时呈大致梯形,在外壳主体14的圆周方向的大致180°的位置配置有两个滑履,并在其中间的位置配置有一个滑履,在各自的前端部上沿轴向形成的密封槽内,分别嵌合固定有大致コ字形的密封部件18。
另外,在各滑履11a~11c的径向外周侧贯穿地形成有供所述各螺栓17穿插的螺栓插孔11d。
在所述第一滑履11a的周向一侧面形成有平坦的第一凸面11e,而在第二滑履11b的与所述第一滑履11a的一侧面沿周向相对的一侧面同样地形成有平坦的第二凸面11f,该各凸面11e、11f与后述的第一叶片20如图5及图4所示地向逆时针方向或顺时针方向旋转时对应的面抵接,并将第一叶片转子10限制保持在最大延迟角、提前角位置。
所述前板15通过冲压成型使金属板形成为较薄的圆板状,并在中央穿设有对所述凸轮螺栓9的头部9a的凸缘状的座部9c进行收容配置的大径孔15a,并且在外周侧的圆周方向等间隔位置贯穿地形成有供所述各螺栓17穿插的三个螺栓插孔15b。另外,在该前板15的内周部贯穿地形成有小径的呼吸孔15c,而在外周部上贯穿地形成有通过未图示的销相对于外壳主体14进行定位的小径的定位用孔15d。
所述后板16通过烧制合金形成为比所述前板15壁厚的圆盘状,并且在中央贯穿地形成有供后述的第一叶片转子10的转子19的圆筒状后端部穿插并自由旋转地被支承的支承孔16a。另外,在外周侧的圆周向等间隔位置形成有供所述各螺栓17的前端部的外螺纹螺合的三个内螺纹孔16b。
另外,在所述后板16的外周部的规定位置贯穿地形成有对后述的第一锁定机构28的构成第一锁定孔31的锁定孔构成部31a进行保持固定的保持孔16c。另外,从该支承孔16a的孔缘以辐射状形成有三个提前角侧油槽16d,并且在支承孔16a的内周面前端侧形成有与所述各提前角侧油槽16d连通的圆环槽16e。所述各提前角侧油槽16d和圆环槽16e构成了所述液压回路4的一部分,并对于所述各提前角油室13给排液压。
此外,在所述后板16的内周部规定位置贯穿地形成有与后述的第二滑动用孔42连通的呼吸孔16f,并且在外周部突出设置有与所述外壳主体14的形成在第二滑履11b上的定位孔14a卡合并进行与外壳主体14之间的定位的定位销16g。
如图1及图2所示,所述第一叶片转子10由例如烧制金属一体地形成,并由中央侧的第一转子19、和从该第一转子19的外周向辐射方向突出设置的三个叶片20~22构成。
所述第一转子19形成为阶梯状的圆筒状,在前端侧(前板15侧)的大径主体19a的后端侧(后板16侧)一体地形成有小径筒部19b。
在所述大径主体19a的内部形成有较大径的圆柱状的转子收容空间19c,并且该转子收容空间19c成为与后述的第三叶片22的内部连通的状态。另外,在该大径主体19a的与各叶片20~22间的根部附近,分别沿径向贯穿地形成有与所述各延迟角油室12连通的三个延迟角侧油孔19d,该各延迟角侧油孔19d构成了所述液压回路4的一部分。
所述小径筒部19b借助内周面19e被压入固定在所述外凸轮轴5的前端部,并且在与所述大径主体19a结合的位置的内周面形成有环状槽19f。另外,在该小径筒部19b的外周面上,借助所述后板16的支承孔16a能够自由旋转地支承链轮1整体。
在所述第一~第三叶片20~22的各前端部分别嵌合固定有与外壳主体14的内周面滑动接触地密封的密封部件27。
还如图5所示,所述第一叶片20的周向的宽度较大地形成,并在内部轴向上贯穿地形成有构成后述的第一锁定机构28的滑动用孔29,并且在图中,在逆时针方向的一侧面一体地设置有与所述第一凸面11e抵接的突起面20b。另外,在所述第一叶片20的前端面内周侧形成有与所述滑动用孔29连通的切口槽20c,该切口槽20c经由形成在前板15上的所述呼吸孔15c与外部连通。
此外,所述第二叶片21的周向的宽度较小地形成。
所述第三叶片22形成为有底状的扇形框架,并且周向的宽度较大地形成,在内部形成有与所述转子19的转子收容空间19c连通的扇形的叶片收容空间22a。
在所述转子19的转子收容空间19c和第三叶片22的叶片收容空间22a中,收容配置有第二旋转体即第二叶片转子23。
该第二叶片转子23由以下部件构成:圆环状的第二转子24,能够自由旋转地被收容配置在所述转子收容空间19c中;一个第四叶片25,一体地突出设置在该第二转子24的外周面上,并能够自由转动地被收容配置在所述叶片收容空间22a中。
所述第二转子24的外径形成得比所述转子收容空间19c的内径稍小,在外周面和转子收容空间19c的内周面之间形成有圆筒状的间隙26,并且其轴向的长度与所述大径主体19a的转子收容空间19c的轴向长度大致相同地形成。
另外,如图1所示,在该第二转子24的形成在后端面中央的圆环状的嵌合槽24a中嵌合有所述内凸轮轴6的前端部6b,并且通过从轴向穿插在沿中央的内部轴向贯穿地形成的插孔24b内的所述凸轮螺栓9,从轴向被紧固固定在所述内凸轮轴6的前端部6b。另外,第二转子24经由所述间隙26能够相对自如旋转地被收容在所述第一叶片转子10的转子收容空间19c内。
而且,在该第二转子24的后端部,沿径向贯穿地形成有与所述间隙26连通的连通孔24c。
所述第四叶片25的周向的宽度形成得较大,并能够相对自由旋转地被收容在所述第三叶片22的叶片收容空间22a内,并且在外周面25c和所述叶片收容空间22a的内周面之间形成有间隙C(参照图9)。
而且,在第二叶片转子23的外周面整体与所述第一转子19、叶片收容空间22a的各内周面之间,也就是说,所述叶片收容空间22a和所述圆筒状的间隙26整体作为一个液压室构成。被供给到该液压室内的液压作为同一压力作用于第四叶片25的圆周向的两侧面25a、25b,从而不会因该液压而相对旋转。
另外,在第四叶片25的内部轴向上,贯穿地形成有供后述的第二锁定机构41的第二锁定销43滑动的第二滑动用孔42,并且在前端部上以切口方式形成有与所述第二滑动用孔42的前端侧连通的油槽47。
所述液压回路4有选择地对于所述各延迟角油室12和各提前角油室13供给或排出液压,如图1所示,其具有:经由形成在所述后板16上的圆环槽16e与各提前角侧油槽16d连通的提前角侧通路36;与形成在所述第一转子19上的各延迟角侧油孔19d连通的延迟角侧通路37;通过第一电磁切换阀38有选择地向该各通路36、37供给液压的油泵39;通过电磁切换阀38有选择地与所述各通路36、37连通的泄油通路40。
所述提前角侧通路36具有:未图示的轴承的内周面和所述外凸轮轴5的外周面之间的沟槽、或从径向贯穿该沟槽的同时由内凸轮轴6的径向孔及轴向孔连续地形成的提前角油孔36a;沿径向贯穿地形成在外凸轮轴5的前端部上的径向孔、或沿第一转子19的小径部19b的径向连续地形成并连通所述提前角油孔36a和所述圆环槽16e的连通孔36b。
所述延迟角侧通路37同样地是未图示的轴承的内周面和外凸轮轴5的外周面之间的沟槽,或经由形成在内凸轮轴6的内部等的未图示的油通路孔与所述各延迟角侧油孔19d连通。
所述第一电磁切换阀38是四端口二位置阀,通过从未图示的控制单元(ECU)到电磁线圈的输出信号使内部的滑阀沿轴向移动,并有选择地将油泵39的排出通路39a和泄油通路40切换控制到各通路36、37。
在所述控制单元中,内部的电脑被输入来自未图示的曲轴角传感器、空气流量计、水温传感器、节气门开度传感器等各种传感器的信息信号来检测当前的发动机运转状态,并且根据所述发动机运转状态向所述电磁切换阀38的电磁线圈输出控制电流。
如图1、图3及图8所示,所述第一锁定机构28由以下部件构成:第一锁定销30,能够自由滑动被收容在所述第一叶片20的滑动用孔29内,并相对于后板16侧能够自由进退地设置;锁定孔31,形成在被压入固定于所述后板16的保持孔16c中的杯形的孔构成部31a上,并供所述锁定销30的前端部30a卡合来锁定第一叶片转子10;卡合脱离机构,根据发动机运转状态将所述锁定销30的前端部30a卡合到锁定孔31,或解除卡合。
所述滑动用孔29具有内周面形成为阶梯状的、前端侧的小径孔和后端侧的大径孔,在该小径孔和大径孔之间形成有环状的阶梯部29a。
所述第一锁定销30与第一滑动用孔29对应地其外周面形成为阶梯状,为使实心的前端部30a容易卡合到所述第一锁定孔31内而形成为大致圆锥状,并且圆筒状的后端部形成在小径部和大径部上,并在该小径部和大径部之间形成有阶梯部30b。在所述第一滑动用孔29的阶梯部29a和锁定销30的阶梯部30b之间形成有环状的受压室33。
所述第一锁定孔31形成为有底状,并且在第一叶片转子10向最大提前角侧相对旋转的情况下,形成在从轴向与所述第一锁定销30卡合的位置。因此,在所述第一锁定销30与锁定孔31卡合的情况下,外壳8和第一叶片转子10的相对旋转角度被设定成发动机启动时最佳的最大提前角的转换角度(相位)。
此外,通过使所述前板15的呼吸孔15c与外气连通,所述锁定销30在所述滑动用孔29内始终确保良好的滑动性。
所述卡合脱离机构由以下部件构成:第一盘簧32,被弹性安装在第一锁定销30的后端部和前板15的内端面之间,并向进出方向对第一锁定销30施力;一对解除用油孔34a、34b,沿宽度方向形成在所述第一叶片20的两侧部内。还如图8所示,与所述一个延迟角油室12连通的一个解除用油孔34a形成在第一叶片20的后板16侧的侧面,但与一个提前角油室13连通的另一个解除用油孔34b形成在第一叶片20的后板16侧的内侧面。如图5所示,这些解除用油孔34a、34b将分别有选择地向所述延迟角油室12和提前角油室13供给的液压供给到所述受压室33或第一锁定孔31而使第一锁定销30从第一锁定孔31后退。
如图1、图3及图9所示,所述第二锁定机构41由以下部件构成:所述第二滑动用孔42,沿所述第四叶片25的内部轴向形成;第二锁定销43,能够自由滑动地被收容在该第二滑动用孔42内,并相对于前板15侧能够自由进退地设置;第二锁定孔44,形成在所述前板15的内表面,并供所述第二锁定销43卡合来锁定第二叶片转子23;第二卡合脱离机构,将所述第二锁定销43的前端部43a卡合在第二锁定孔44,或解除卡合。
所述第二滑动用孔42形成为内径大致均匀的圆柱状。
所述第二锁定销43与第二滑动用孔42对应地其外周面形成为阶梯状,实心的前端部43a形成为小径的圆柱状,并且在该前端部43a和大径的圆筒状的后端部43b之间形成有阶梯面43c,该阶梯面43c作为受压面发挥功能。
所述第二锁定孔44形成为有底圆形,第二叶片转子23向最大延迟角侧相对旋转的情况下,形成在从轴向与所述第二锁定销43卡合的位置。
此外,如图1所示,所述第二滑动用孔42通过所述后板16的呼吸孔16f和沿第一转子19的内部轴向贯穿地形成的呼吸孔19g与外气连通,由此,所述第二锁定销43在所述第二滑动用孔42内始终确保良好的滑动性。
所述第二卡合脱离机构由以下部件构成:第二盘簧45,被弹性安装在第二锁定销43的后端部和叶片收容空间22a的底面之间,并向第二锁定孔44方向对第二锁定销43施力;解除用液压回路46,向所述第二锁定孔44供给液压并使第二锁定销43从第二锁定孔44后退来解除锁定。
如图1所示,所述解除用液压回路46与所述液压回路4独立地构成,并具有:经由所述油槽47与所述第二锁定孔44连通的解除通路48;有选择地使所述油泵39的排出通路39a和泄油通路40相对于该解除通路48连通的第二电磁切换阀49。
所述解除通路48的一端侧经由第二电磁切换阀49适当地与所述油泵39或泄油通路40连通,而另一端侧48a经由所述外凸轮轴5的外周面的沟槽、或径向孔和沿内凸轮轴6的内部轴向形成的轴向孔等与所述连通孔24c连通。
而且,所述连通孔24c经由所述第二转子24和转子收容空间19c之间的间隙26、或叶片收容空间22a和油槽47与所述第二锁定销43的阶梯面43c或第二锁定孔44内连通。
〔本实施方式的作用〕
首先,在发动机启动时,如图5所示,第一锁定销30的前端部30a预先卡合在第一锁定孔31内,并且第二锁定销43的前端部43a也卡合在第二锁定孔44内。
由此,第一叶片转子10和第二叶片转子23相对于链轮1被锁定在最适于启动的提前角侧的相对旋转位置。由此,如图2A所示,两个驱动凸轮5a、6a通过外凸轮轴5和内凸轮轴6成为相同的旋转相位,一个排气门的开关时间特性如图5的粗实线所示地被保持在初始的提前角侧的相位。
因此,从该状态打开操作点火开关而启动发动机时,通过顺畅的启动得到良好的启动性。
而且,在发动机启动后的规定的运转区域中,从所述第一电磁切换阀38的控制单元输出控制电流,使排出通路39a和延迟角侧通路37连通,并且使提前角侧通路36和泄油通路40连通。由此,从所述油泵39排出的液压通过所述延迟角侧通路37等被供给到各延迟角油室12,该各延迟角油室12成为高压,而各提前角油室13内的液压被排出到油盘,内部成为低压。
另外,被供给到所述各延迟角油室12的液压从第一叶片20的解除用油孔34a向第一锁定机构28的受压部33内供给。由此,第一锁定销30抵抗盘簧32的弹力后退移动并从第一锁定孔31拔出前端部30a,而允许第一叶片转子10的自由的相对旋转。
因此,如图6所示,所述第一叶片转子10伴随所述各延迟角油室13的高压化相对于外壳8向延迟角侧相对旋转。由此,第一驱动凸轮5a通过所述外凸轮轴5将一个排气门的开关时间控制为延迟角侧。
另一方面,在该时刻,不从控制单元向所述第二电磁切换阀49输出控制电流,而处于解除通路48和泄油通路40连通的状态。由此,所述第二叶片转子23通过第二锁定销43被维持锁定状态,并被保持在提前角侧的位置。
其结果,内凸轮轴6侧的第二驱动凸轮6a如图12所示地将一个排气门的开关时间保持在与启动时相同的提前角侧的位置,而外凸轮轴5侧的第一驱动凸轮5a如图2B所示地被控制成延迟角侧的旋转位置,并成为向所述第一驱动凸轮6a打开的状态(存在打开角(開角)的状态)。
因此,一个排气门的开关时间特性如图12所示地通过两个驱动凸轮5a、6a以比所述初始相位时的推压气门挺杆的时间长的时间进行推压。也就是说,一个排气门的打开时间变长,燃烧气体的扫气时间连续地增加。
发动机运转状态进一步变化时,如图4所示,从所述控制单元向第一电磁切换阀38的控制电流被切断,所述排出通路39a和提前角侧通路36被连通,并且延迟角侧通路37和泄油通路40被连通。由此,在各提前角油室13侧,被供给油泵39的排出液压而成为高压,而在各延迟角油室12侧,内部的工作油经由泄油通路40被排出到油盘内而成为低压状态。
此时,向所述各提前角油室13供给的液压这次是通过所述解除用油孔34b被供给到第一锁定孔31内,并维持使第一锁定销30后退移动的状态。由此,第一叶片转子10被维持在确保自由相对旋转的状态。
因此,所述第一叶片转子10相对于外壳8向提前角侧相对旋转,从而通过外凸轮轴5,第一驱动凸轮5a与排气门的开关时间为图11所示的情况相同地与第二驱动凸轮6a一起被向提前角侧控制。
然后,发动机运转状态进一步变化时,从控制单元分别向第一电磁切换阀38和第二电磁切换阀49输出控制电流,并使所述排出通路39a与延迟角侧通路37和解除通路48连通,而使提前角侧通路36与泄油通路40连通。
由此,所述各提前角油室13内的液压被排出而成为低压,并且向各延迟角油室12内供给液压而成为高压。此时,通过被供给到该各延迟角油室12的液压,还将第一锁定销30维持在锁定被解除的状态,从而所述第一叶片转子10如图7所示地向逆时针方向旋转,并相对于外壳8被向延迟角侧转换。
另一方面,从所述油泵39排出的液压通过解除通路48从所述连通孔24c被供给到转子收容空间19c和叶片收容空间22a内,并从此处进一步从油槽47流入第二锁定孔44而成为高压。因此,所述第二锁定销43抵抗第二盘簧45的弹力后退移动,前端部43a从第二锁定孔44拔出,解除第二叶片转子23的锁定状态而允许自由的旋转。
但是,所述第二叶片转子23不能利用液压相对旋转,也就是说,被供给到所述各收容空间19c、22a的液压仅解除锁定,不能对第二叶片转子23提供旋转力,通过所述内凸轮轴6产生的正负的交变扭矩,尤其正的交变扭矩,向延迟角侧旋转。
即,在所述内凸轮轴6的第二驱动凸轮6a上,如图10A、B所示,沿经由气门挺杆03在始终推压的方向(图10A(a)的箭头方向)上作用有对排气门01向闭方向施力的气门弹簧02的弹力,第二驱动凸轮6a旋转,凸轮鼻6c的立起面成为压入气门挺杆03的位置时,如图10A(b)所示,通过气门挺杆03的弹力,作用与其相反方向(箭头)的正的扭矩。该正的扭矩如图10B所示地作为使内凸轮轴6向延迟角侧旋转的力发挥作用。
然后,所述第二驱动凸轮6a进一步旋转,如图10A(c)所示,用凸轮鼻6c的顶部推压气门挺杆03时,在该时刻,交变扭矩如图10B所示地成为大致0的状态。然后,进一步旋转,如图10A(d)所示,成为凸轮鼻6c的下降面推压气门挺杆03的状态时,此时是在第二驱动凸轮6a上产生与旋转方向相同方向的负的扭矩并作为使内凸轮轴6向提前角侧旋转的力发挥作用(图10B)。
像这样,在内凸轮轴6上,在发动机旋转过程中始终作用有正负的交变扭矩,但存在第二驱动凸轮6a的外周面6b和气门挺杆03的上表面之间的摩擦扭矩时,与旋转方向相反的正的扭矩变得比旋转方向的所述负的扭矩大。
因此,如上所述,第一叶片转子10向延迟角侧相对旋转时,第二叶片转子23在叶片收容空间22a内起初位于提前角侧的相对旋转位置,但通过作用有所述正的交变扭矩,如图7所示,同样向延迟角侧相对旋转,所述第四叶片25的一侧面25a与第三叶片22的相对侧面即限制面22b抵接而被保持在最大延迟角侧的相对旋转位置。
由此,外凸轮轴5和内凸轮轴6相对于外壳8同步地向延迟角侧相对旋转,从而一个排气门的开关时间如图13所示地没有打开角地整体地被转换到延迟角侧的相位。
另外,伴随发动机运转状态的进一步变化,切断从所述控制单元向所述第一、第二电磁切换阀38、49的控制通电时,所述排出通路39a与各提前角油室13连通,并且泄油通路40与延迟角油室12连通,另外,解除通路48与排出通路39a的连通被切断而与泄油通路40连通。
因此,外凸轮轴5(第一叶片转子10)被转换到初始相位方向,也就是说,图5所示的提前角侧的相对旋转位置,但此时,由于所述第一叶片转子10被向提前角侧转换,所以内凸轮轴6(第二叶片转子23)从图7所示的状态,也就是说第四叶片25的一侧面25a与第三叶片22的限制面22b抵接的状态向顺时针方向,被该限制面22b推压的同时被连带着向提前角侧旋转。
而且,到达图5所示的最大延迟角侧的旋转位置时,所述第二锁定销43的前端部43a通过第二盘簧45的弹力与第二锁定孔44卡合而锁定第二叶片转子23的旋转。
由此,外凸轮轴5和内凸轮轴6相对于外壳8同步地被转换到提前角侧。
像这样,在本实施方式中,通过同一液压回路4进行第一叶片转子10的相对旋转和第一锁定机构28的锁定解除,并且通过一个解除通路48进行第二叶片转子23的第二锁定机构41的锁定解除,从而油通路的构造被简化。
即,对于各延迟角油室12或各提前角油室13的液压的给排通过延迟角侧通路37和提前角侧通路36的两条通路进行,并且第一锁定销30的锁定解除也使用各油室12、13内的液压,另外,第二锁定销43的锁定解除能够通过使用了一条解除通路48的整体上三个系统的液压实现,能够简化油通路构造。
换言之,在本实施方式中,第二叶片转子23的相对旋转不使用液压,而有效利用了由所述内凸轮轴6产生的交变扭矩或第一叶片转子10的旋转力,从而能够简化油通路的构造。
因此,制造作业和组装作业变得容易,并且实现成本的降低,并实现可变气门装置的小型化。
而且,在本实施方式中,将第二叶片转子23收容在第一叶片转子10的第三叶片22的内部,并且并列地配置两叶片转子10、23,从而能够充分地缩短装置的轴向的长度。其结果,向发动机的搭载性提高。
尤其,所述第一转子19形成为圆筒状,并且将第三叶片22形成为扇形框架,在该第一转子19和第三叶片22的内部收容配置有第二叶片转子23,从而装置的紧凑化被促进,并实现装置整体的小型化。
另外,所述第一锁定机构28和第二锁定机构41的各锁定孔31、44形成在相互处于相反侧的后板16和前板15上,从而确保了相互的独立性,锁定和锁定解除的控制精度提高。
〔第二实施方式〕
图14~图19表示第二实施方式,在本实施方式中,将可变气门装置适用于进气门侧。
仅第一、第二叶片转子10、23的方向相反,液压回路和基本构造与第一实施方式相同,从而对于相同的结构标注相同的附图标记进行说明。
即,在外壳8的内部能够相对旋转地收容有第一叶片转子10,并且在该第一叶片转子10的转子收容空间19c或叶片收容空间22a内能够相对旋转地收容有第四叶片23。
所述第一叶片转子10被结合在进气门侧的凸轮轴即未图示的圆筒状的外凸轮轴的一端部,而第二叶片转子23被结合在能够自由旋转地设置于外凸轮轴的内部的内凸轮轴的一端部。
在所述外壳8和第一~第三叶片20~22之间,分别分隔出三个延迟角油室12和提前角油室13。另外,在所述第一叶片20的内部设置有第一锁定机构28,并且在第四叶片25的内部设置有第二锁定机构41。
另外,在所述各延迟角油室12和各提前角油室13中,经由对液压回路的油泵的排出通路和泄油通路进行适当连通的延迟角侧通路和提前角侧通路有选择地选择给排液压,并且在第一锁定机构28的受压室和第一锁定孔31中,并从与延迟角油室12和提前角油室13连通的解除用油孔34a、34b有选择地给排液压。
另一方面,在第二锁定机构41的第二锁定孔44中,经由与第一实施方式相同的解除通路适当连通油泵的排出通路和泄油通路。
而且,作为初始相位,第一叶片转子10相对于外壳8向适于发动机启动的延迟角侧相对旋转,并且第二叶片转子23也相对于第一叶片转子10同样地向延迟角侧相对旋转。
〔本实施方式的作用〕
首先,在发动机启动时,如图14所示,第一锁定销30的前端部30a预先卡合在第一锁定孔31内,但将第二锁定销43的前端部43a从第二锁定孔44拔出,成为锁定被解除的状态。
即,第一叶片转子10相对于链轮1被锁定在最适于启动的延迟角侧的相对旋转位置。另一方面,第二叶片转子23不通过第二锁定销43被锁定,打开操作点火开关时,受到由所述内凸轮轴6产生的交变扭矩,尤其通过正的扭矩而向延迟角侧旋转并在该最大延迟角侧通过限制面22b被限制进一步的旋转。
因此,如图2A所示,两个驱动凸轮5a、6a通过外凸轮轴5和内凸轮轴6成为相同的旋转相位,一个进气门的开关时间特性如图17的粗实线所示地被保持在初始的延迟角侧的相位。
由此,通过顺畅的启动得到良好的启动性。
在发动机启动后,变化到规定的运转状态的情况下,从控制单元向第一电磁切换阀38和第二电磁切换阀49双方输出控制电流,油泵39的排出通路39a与提前角侧通路36连通,并且延迟角侧通路37与泄油通路40连通。另一方面,成为排出通路39a和解除通路48被连通的状态。
因此,所述各提前角油室13成为高压,并且各延迟角油室12成为低压,提前角油室13内的液压被供给到第一锁定孔31,第一锁定销30的锁定被解除,并允许第一叶片转子10的相对旋转。由此,所述第一叶片转子10如图15所示地向顺时针方向旋转并相对于外壳8向提前角侧相对旋转。
此时,伴随第一叶片转子10的顺时针方向的旋转,第四叶片25的一侧面25a被第三叶片22的限制面22b向顺时针方向推压,第二叶片转子23与第一叶片转子10一起向提前角侧相对旋转。在该提前角位置,向第二锁定孔44供给液压,从而第二锁定销43不通过第二盘簧45的弹力与第二锁定孔44卡合地被保持在提前角侧的相对旋转位置。
因此,外凸轮轴5和内凸轮轴6相互向提前角侧旋转,从而两驱动凸轮5a、6a也成为图2A所示的相同的旋转相位,一个进气门的开关时间特性如图18所示地被转换到提前角侧的相位。
发动机运转状态进一步变化的情况下,从控制单元向第一电磁切换阀38的通电被切断,连通所述排出通路39a和延迟角侧通路37,并且连通泄油通路40和提前角侧通路36。同时,向第二电磁切换阀49的通电也被切断。
因此,所述各延迟角油室12内成为高压,而各提前角油室13成为低压,从而第一叶片转子10如图16所示地在第一叶片20向逆时针方向旋转并与第一滑履11a的一侧面抵接的时刻,其进一步的旋转被限制,相对于外壳8被保持在最大延迟角侧的相对旋转位置。此时,向受压室33供给延迟角油室12的液压,从而第一锁定销30从第一锁定孔31拔出并成为锁定被解除的状态。
另一方面,对于所述第二锁定孔44来说,不供给排出液压,第二锁定销43成为锁定状态。由此,第二叶片转子23成为向提前角侧的相对旋转位置。
因此,仅所述外凸轮轴5向延迟角侧相对旋转,内凸轮轴6维持提前角侧的相对旋转位置,从而第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮5b如图2B所示地相互成为具有打开角的状态。
因此,一个进气门的开关时间特性如图19所示地通过两个驱动凸轮5a、6a以比所述初始相位时等的推压气门挺杆的时间长的时间进行推压。也就是说,一个进气门的打开时间变长,吸入空气量的填充时间连续地增加并能够确保充分的空气量。其结果,能够充分地提高发动机的输出扭矩。
而且,例如,在该状态下,维持从控制单元向第一电磁切换阀38的通电被切断的状态,并且向第二电磁切换阀49通电,并向所述各延迟角油室12供给液压而成为高压的同时,各提前角油室13成为低压,而经由解除侧通路48向第二锁定孔44供给液压并成为高压。
由此,第一叶片转子10被保持在最大延迟角侧的相对旋转位置,另外,第二锁定销43后退移动并从第二锁定孔44拔出,第二叶片转子23的锁定被解除。
在该状态下,关闭操作点火开关时,控制单元向第二电磁切换阀49的通电也被切断,并且停止油泵39的驱动。
由此,第一叶片转子10维持所述最大延迟角的相对旋转位置,但第二叶片转子23如上所述地通过由所述内凸轮轴6产生的正的交变扭矩与第一叶片转子10同样向延迟角侧相对旋转,两者10、23被保持在图14所示的初始的延迟角侧的位置。
以上,根据该第二实施方式,油通路的构造被简化,并将第二叶片转子23以并列状态配置在第一叶片转子10的第二叶片21的内部,从而能够缩短装置的轴向的长度。其结果,实现装置的小型化,向发动机的搭载性提高。
〔第三实施方式〕
图20~图25表示第三实施方式,在本实施方式中,与第二实施方式相同地将可变气门装置适用于进气门侧,基本构造与第二实施方式相同,但特征点是设置有对所述第一叶片转子10和第二叶片转子23进行锁定(结合)或解除锁定的第三锁定机构50。对于与第二实施方式相同的结构标注相同的附图标记进行说明。
即,能够相对旋转地设置在外壳8的内部的第一叶片转子10中,如图23所示,第二叶片21形成为具有与第三叶片22相同的底壁21b的扇形框架,并在其内部形成有扇状的第二叶片收容空间21a。另一方面,在第二叶片转子23中,在所述第二转子24外周的与所述第四叶片25不同的位置,也就是说与所述第二叶片收容空间21a对应的位置,一体地设置有第五叶片51。该第五叶片51能够相对于第一叶片转子10相对旋转地被收容在所述第二叶片收容空间21a内。
另外,在形成在所述第四叶片25和第五叶片51的各外周面上的嵌合槽中,嵌合固定有与对应的第二叶片21和第三叶片22的内周面滑动接触的两个密封部件52、52,而在形成在第一转子19的内周面规定位置的嵌合槽中,嵌合固定有与第二转子24的外周面滑动接触的两个密封部件53、53。通过这些各密封部件52~53切断与所述各叶片收容空间21a、22a之间的连通、以及该各收容空间21a、22a和转子收容空间26之间的连通。
而且,在所述第五叶片51和第一叶片转子10之间,设置有对该第一叶片转子10和第二叶片转子23之间进行锁定或解除锁定的第三锁定机构50。
如图21、图22所示,该第三锁定机构50由以下部件构成:所述第三滑动用孔54,沿所述第五叶片51的内部轴向形成;第三锁定销55,能够自由滑动地被收容在该第三滑动用孔54内,并相对于第二叶片21的底壁21b自由进退地设置;第三锁定孔56,形成在所述第二叶片21的底壁21b的底面上,并供所述第三锁定销55卡合而相对于第一叶片转子10锁定第二叶片转子23;第三卡合脱离机构,将所述第三锁定销55的前端部55a卡合在第三锁定孔56中,或解除卡合。
所述第三滑动用孔54形成为内径大致均匀的圆柱状。
所述第三锁定销55与第三滑动用孔54对应地其外周面形成为阶梯状,实心的前端部55a形成为小径的圆柱状,并且在该前端部55a和大径的圆筒状的后端部55b之间形成有阶梯面55c,该阶梯面55c作为受压面发挥功能。
所述第三锁定孔56形成为有底圆形,在第二叶片转子23相对于第一叶片转子10向最大提前角侧相对旋转的情况下,所述第三锁定孔56形成在供所述第三锁定销55从轴向卡合的位置。
此外,所述第三滑动用孔54经由未图示的呼吸孔与外气连通,由此,所述第三锁定销55在所述第三滑动用孔54内始终确保良好的滑动性。
所述第三卡合脱离机构由以下部件构成:第三盘簧57,被弹性安装在第三锁定销55的后端部和前板15的内侧面之间,并对第三锁定销55向第三锁定孔54方向施力;解除用液压回路58,向所述第三锁定孔54(受压面55c)供给液压并使第三锁定销55从第三锁定孔54后退来解除锁定。
如图20及图21所示,所述解除用液压回路58具有:解除通路60,与所述液压回路4或第二锁定机构41的解除用液压回路46独立地构成,并经由形成在第五叶片51的一个侧壁上的第三油孔59和第二叶片收容空间21a与第三锁定孔54连通;第三电磁切换阀61,有选择地使所述油泵39的排出通路39a和泄油通路40连通到该解除通路60。
所述解除通路60的一端侧60a经由第三电磁切换阀61与所述油泵39或泄油通路40适当连通,而另一端侧60b经由所述外凸轮轴5的外周面的沟槽、或者径向孔、沿内凸轮轴6的内部轴向形成的未图示的轴向孔和沿径向形成的径向孔60c(参照图23)等与所述第三油孔59侧的叶片收容空间21a连通。所述第三油孔59经由所述第三锁定销55的阶梯面55c与第三锁定孔56内连通。
而且,作为初始相位,第一叶片转子10相对于外壳8向适于发动机启动的延迟角侧相对旋转,并且第二叶片转子23相对于第一叶片转子10向提前角侧相对旋转。
〔本实施方式的作用〕
首先,在发动机启动时,如图23所示,第一锁定销30的前端部30a预先与第一锁定孔31内卡合,并且第二锁定销43的前端部43a和第三锁定销55的前端部55a分别与第二锁定孔44和第三锁定孔56内卡合。
即,第一叶片转子10相对于链轮1被锁定在最适于启动的延迟角侧的相对旋转位置,而第二叶片转子23被第二锁定销43锁定,并且第一叶片转子10和第二叶片转子10也被第三锁定销55锁定。
因此,两个驱动凸轮5a、6a通过外凸轮轴5和内凸轮轴6成为相同的旋转相位,一个进气门的开关时间特性与第二实施方式同样如图17的粗实线所示地被保持在初始的延迟角侧的相位。
因此,在该状态下打开操作点火开关时,通过顺畅的启动得到良好的启动性。
在发动机启动后,变化到规定的运转状态的情况下,从控制单元向第一电磁切换阀38和第二电磁切换阀49双方输出控制电流,油泵39的排出通路39a与提前角侧通路36连通,并且延迟角侧通路37与泄油通路40连通。另一方面,成为排出通路39a和解除通路48被连通的状态。
另外,在该时刻,不向所述第三电磁切换阀61输出控制电流,解除用液压回路58成为与泄油通路40连通的状态。由此,第三锁定销55被维持在与第三锁定孔56卡合的状态,第一叶片转子10和第二叶片转子23成为相互锁定的状态。
因此,所述各提前角油室13成为高压,并且各延迟角油室12成为低压,提前角油室13内的液压被供给到第一锁定孔31,第一锁定销30的锁定被解除,并允许第一叶片转子10的相对旋转。由此,所述第一叶片转子10如图24所示地向顺时针方向旋转并相对于外壳8向提前角侧相对旋转。
另一方面,经由解除通路48等向叶片收容空间22a供给的泵排出压从油槽47被供给到第二锁定孔44,通过作用于受压面43c的液压使第二锁定销43后退移动,由此,从第二锁定孔44拔出,第二叶片转子23的锁定被解除。
因此,如图24所示,该第二叶片转子23伴随第一叶片转子10的顺时针方向的旋转,同样地向顺时针方向同步旋转,并与第一叶片转子10一起向提前角侧相对旋转。在该提前角位置,向第二锁定孔44供给液压,从而第二锁定销43不通过第二盘簧45的弹力与第二锁定孔44卡合而被保持在提前角侧的相对旋转位置。
因此,外凸轮轴5和内凸轮轴6相互向提前角侧旋转,从而两驱动凸轮5a、6a也成为相同的旋转相位,一个进气门的开关时间特性与第二实施方式相同地如图18所示地被转换到提前角侧的相位。
发动机运转状态进一步变化的情况下,从控制单元向第一电磁切换阀38的通电被切断,连通所述排出通路39a和延迟角侧通路37,并且连通泄油通路40和提前角侧通路36。同时,向第二电磁切换阀49的通电也被切断。
因此,所述各延迟角油室12内成为高压,而各提前角油室13成为低压,从而第一叶片转子10如图23所示地在第一叶片20向逆时针方向旋转并与第一滑履11a的一侧面抵接的时刻,进一步的旋转被限制,相对于外壳8被保持在最大延迟角侧的相对旋转位置。此时,向受压室33供给延迟角油室12的液压,从而第一锁定销30从第一锁定孔31拔出,当然成为锁定被解除的状态。
另一方面,第二叶片转子23通过第三锁定机构50与第一叶片转子10一体地结合,从而一起向逆时针方向旋转并同样地被转换成最大延迟角侧的相对旋转位置。此时,不向所述第二锁定孔44供给排出液压,从而第二锁定销43通过第二盘簧45的弹力与第二锁定孔44卡合而成为锁定状态。
由此,与发动机启动时同样地,第一、第二叶片转子10、23都被转换到最大延迟角侧的相对旋转位置,一个进气门的开关时间特性与启动时同样地被控制到最大延迟角侧。
而且,发动机运转状态变化的情况下,第一、第二叶片转子10、23从例如所述图23所示的相对旋转位置开始,从控制单元向第一电磁切换阀38和第三电磁切换阀61通电,所述排出通路39a与提前角侧通路36和解除通路58分别连通,各提前角油室13成为高压,并且第三锁定孔56内成为高压。另一方面,不从控制单元向第二电磁切换阀49通电,从而不向第二锁定孔44供给液压。
由此,在所述提前角油室13内,液压被供给到第一锁定孔31,第一锁定销30后退移动,第一叶片转子10相对于外壳8的锁定被解除,并且通过第三锁定孔56内的高压化使第三锁定销55后退移动,第二叶片转子23相对于第一叶片转子10的锁定也被解除。但是,不向第二锁定孔44供给液压,从而第二锁定销43被维持与第二锁定孔44卡合的状态。
因此,如图25所示,所述第一叶片转子10向顺时针方向旋转并相对于外壳8向提前角侧相对旋转,但第二叶片转子23被第二锁定机构41锁定,相对于外壳8的自由的相对旋转被限制,并被保持在向所述最大延迟角侧的旋转位置。
由此,仅所述外凸轮轴5向提前角侧相对旋转,内凸轮轴6维持延迟角侧的相对旋转位置,从而第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮5b相互成为具有打开角的状态。
因此,一个进气门的开关时间特性与第二实施方式的情况同样地如图19所示地通过两个驱动凸轮5a、6a以比所述初始相位时等的推压气门挺杆的时间长的时间进行推压。也就是说,一个进气门的打开时间变长,吸入空气量的填充时间连续地增加,能够确保充分的空气量。其结果,能够充分地提高发动机的输出扭矩。
以上,该第三实施方式也是与第二实施方式相同的结构,从而得到与油通路的构造被简化等的第一实施方式相同的作用效果,并且将第二叶片转子23借助第一叶片转子10的第二、第三叶片21、22等在内部以并列状态配置,从而能够缩短装置的轴向的长度。其结果,实现装置的小型化,向发动机的搭载性提高。
尤其,在该第三实施方式中,不利于如第二实施方式那样地作用于各凸轮轴5、6的交变扭矩,而通过第三锁定机构50锁定(结合)第一叶片转子10和第二叶片转子23,由此,使第二叶片转子23向与第一叶片转子10相同的方向同步相对旋转,另外,解除第三锁定机构50的锁定,使两者10、23分别独立地相对旋转,从而能够连续且精度良好地进行所述相对旋转相位转换和打开角(工作角)扩大控制。
另外,能够根据发动机运转状态的变化,通过控制单元任意地进行前述的第三锁定机构50对第一叶片转子10和第二叶片转子23的锁定、锁定解除控制。
〔第四实施方式〕
图26~图28表示第四实施方式,在该实施方式中,与第一实施方式同样地将可变气门装置适用于排气门侧。
在该实施方式中,仅第三实施方式的第一、第二叶片转子10、23的方向变成相反,液压回路和具有第三锁定机构50等的基本构造相同,从而对于相同的结构标注相同的附图标记进行说明。
即,能够相对旋转地设置在外壳8的内部的第一叶片转子10中,如图26所示,第二叶片21形成为与第三叶片22同样具有底壁21b的扇形框架,在该内部形成有扇形的第二叶片收容空间21a。另一方面,在第二叶片转子23中,在所述第二转子24外周的与所述第四叶片25不同的位置,也就是说在与所述第二叶片收容空间21a对应的位置一体地设置有第五叶片51。该第五叶片51相对于第一叶片转子10能够相对旋转地被收容在所述第二叶片收容空间21a内。
另外,在形成于所述第四叶片25和第五叶片51的各外周面上的嵌合槽中,嵌合固定有与对应的第二叶片21和第三叶片22的内周面滑动接触的两个密封部件52、52,而在形成于第一转子19的内周面规定位置的嵌合槽中,嵌合固定有与第二转子24的外周面滑动接触的两个密封部件53、53。通过这些各密封部件52~53切断所述各叶片收容空间21a、22a之间的连通、以及该各收容空间21a、22a和转子收容空间26之间的连通。
而且,在所述第五叶片51和第一叶片转子10之间,设置有对该第一叶片转子10和第二叶片转子23之间进行锁定、或解除锁定的第三锁定机构50。
该第三锁定机构50具有与图22所示的第三实施方式相同的构造,由以下部件构成:所述第三滑动用孔54,沿所述第五叶片51的内部轴向形成;第三锁定销55,能够自由滑动地被收容在该第三滑动用孔54内,并相对于第二叶片21的底壁21b能够自由进退地设置;第三锁定孔56,形成在所述第二叶片21的底壁21b的底面上,并供所述第三锁定销55卡合而相对于第一叶片转子10锁定第二叶片转子23;第三卡合脱离机构,将所述第三锁定销55的前端部55a与第三锁定孔56卡合、或解除卡合。
该第三锁定机构50的具体构造与图22相同,另外,解除用液压回路58也与图20所示的第三实施方式相同,从而省略说明。
〔本实施方式的作用〕
首先,在发动机启动时,如图26所示,第一锁定销30的前端部30a预先卡合在第一锁定孔31内,并且第二锁定销43的前端部43a和第三锁定销55的前端部55a也分别卡合在对应的第二锁定孔44和第三锁定孔56内。
即,第一叶片转子10相对于链轮1(外壳8)被锁定在最适于启动的最大提前角侧的相对旋转位置,而第二叶片转子23也相对于外壳8被第二锁定销43锁定在最大提前角侧的相对旋转位置。另外,第一叶片转子10和第二叶片转子10也被第三锁定销55锁定。
因此,两个驱动凸轮5a、6a通过外凸轮轴5和内凸轮轴6成为相同的旋转相位,一个排气门的开关时间特性与第一实施方式同样地如图11的粗实线所示地被保持成提前角侧的相位。
因此,在该状态下,打开操作点火开关时,通过顺畅的启动得到良好的启动性。
在发动机启动后变化成规定的运转状态的情况下,从控制单元向例如第一电磁切换阀38和第三电磁切换阀61双方输出控制电流,油泵39的排出通路39a与延迟角侧通路37连通,并且提前角侧通路36与泄油通路40连通。另一方面,成为排出通路39a和第三锁定机构50的解除通路60被连通的状态。
另外,在该时刻,不向所述第二电磁切换阀49输出控制电流,解除通路48成为与泄油通路40连通的状态。由此,第二锁定销43被维持与第二锁定孔44卡合的状态,第一叶片转子10和第二叶片转子23成为能够相互独立地相对旋转的状态。
因此,所述各延迟角油室12成为高压,并且各提前角油室13成为低压,延迟角油室12内的液压被供给到第一锁定孔31,第一锁定销30的锁定被解除,并允许第一叶片转子10的相对旋转。由此,如图27所示,所述第一叶片转子10向逆时针方向旋转并相对于外壳8向延迟角侧相对旋转。
另一方面,经由解除通路60等向叶片收容空间21a供给的泵排出压从第三油孔59被供给到第三锁定孔56,通过作用于受压面55c的液压使第三锁定销55后退移动,由此,从第三锁定孔56拔出,第一叶片转子10和第二叶片转子23的锁定被解除。另外,在该时刻,第二锁定销43与第二锁定孔44卡合,并维持第二叶片转子23相对于外壳8的锁定状态。
因此,如图27所示,第二叶片转子23相对于外壳8被维持在提前角侧的相对旋转位置,而仅第一叶片转子10成为延迟角侧的相对旋转位置。
其结果,内凸轮轴6侧的第二驱动凸轮6a将一个排气门的开关时间与启动时同样地保持在提前角侧的位置,而外凸轮轴5侧的第一驱动凸轮5a被控制到延迟角侧的旋转位置,成为向所述第一驱动凸轮6a打开的状态(具有打开角的状态)。
因此,一个排气门与第一实施方式同样地其开关时间特性如图12所示地通过两个驱动凸轮5a、6a以比所述初始相位时的推压气门挺杆的时间长的时间进行推压。也就是说,一个排气门的打开时间变长,燃烧气体的清除时间连续地增加。
而且,发动机运转状态变化,从控制单元向例如第一、第二电磁切换阀38、49输出控制电流,使排出通路39a和延迟角侧通路37持续地连通,并且使排出通路39a和第二锁定机构41的解除通路48连通。
由此,从油泵39排出的工作油同样地通过延迟角侧通路37被供给到各延迟角油室12,该各延迟角油室12成为高压,而提前角油室13内的工作油被排出而成为低压。同时,所述工作油从排出通路39a通过解除通路48或叶片收容空间22a被供给到第二锁定孔44,第二锁定销43后退移动,由此,解除第二叶片转子23和外壳8的锁定。
此时,延迟角油室12内的液压持续地被供给到第一锁定孔31而维持第一锁定销30对第一叶片转子10和外壳8的锁定被解除的状态。由此,如图28所示,第一叶片转子10向逆时针方向进一步旋转,外凸轮轴5相对于链轮1被转换成最大延迟角侧。另一方面,由于第二锁定销30的锁定被解除,所以第二叶片转子23与外壳8的锁定状态被解除,但第三锁定销55与第三锁定孔56卡合而成为与第一叶片转子10锁定的状态。
由此,第二叶片转子23也与所述第一叶片转子10向最大延迟角侧的相对旋转一起向最大延迟角侧同步旋转。
因此,外凸轮轴5和内凸轮轴6成为相同的相位,各驱动凸轮5a、6a对排气门施加的开关时间特性如图13所示地整体被控制成延迟角侧。
此外,在该状态下,切断从控制单元向第一电磁切换阀38的通电时,各延迟角油室12内的工作油被排出,而向各提前角油室13内供给工作油,第一叶片转子10向提前角侧相对旋转的同时,第二叶片转子23也一起向提前角侧相对旋转。因此,外凸轮轴5和内凸轮轴6向相同方向同时地连续地相对旋转。
像这样,在第四实施方式中,也与第三实施方式同样地得到装置的小型化等的作用效果。
本发明不限于所述各实施方式的结构或控制作用,能够对于第一叶片转子10和第二叶片转子23根据发动机运转状态任意地进行锁定或解除锁定的控制。
另外,在所述各实施方式中,对于一个排气门或一个进气门使用了两个驱动凸轮5a、6a,但也可以通过所述驱动凸轮5a和驱动凸轮6a分别使每个汽缸两个排气门或两个进气门开闭工作的同时,控制成具有打开角的状态。
而且,本发明的所述第一旋转体和第二旋转体不限于叶片转子,也可以代替叶片转子,使用例如多个齿轮等。
而且,也可以通过液压以外的设备例如电机等电气设备进行第一旋转体相对于所述驱动旋转体的锁定解除、或第一旋转体和第二旋转体的锁定解除等。
关于从所述实施方式把握的前述技术方案以外的本发明的技术思想,进行以下说明。
〔技术方案a〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在所述收容室中,在所述第一旋转体的轴向的一端侧形成有开口部。
〔技术方案b〕如技术方案a所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体具有:转子,被收容在所述收容室内,并被固定在所述两轴的另一侧;叶片,突出地设置在该转子的外周上并在所述收容室内沿周向转动。
〔技术方案c〕如技术方案b所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体的叶片被收容配置在形成于所述第一旋转体的叶片上的所述收容室内。
〔技术方案d〕如技术方案b所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体的转子被固定在所述内凸轮轴上,所述第一旋转体的转子被固定在所述外凸轮轴上。
〔技术方案e〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有能够对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定的第二锁定机构。
〔技术方案f〕如技术方案e所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在第二旋转体中,至少在所述驱动旋转体旋转期间,转矩始终向延迟角方向作用于所述第一旋转体。
〔技术方案g〕如技术方案e所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二锁定机构在所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体成为最大提前角位置的相对旋转位置、并且在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体成为最大延迟角的相对旋转位置进行锁定。
〔技术方案h〕如技术方案e所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二锁定机构通过与向所述提前角工作室或延迟角工作室供给的液压独立的液压进行工作。
〔技术方案i〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有第一锁定机构,在所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体成为最大提前角位置或最大延迟角的相对旋转位置,对所述驱动旋转体和第一旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
〔技术方案j〕如技术方案i所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述内凸轮和外凸轮都是驱动同一汽缸的一个排气门的凸轮,
所述第一锁定机构在所述第一旋转体相对于驱动旋转体成为最大的延迟角位置进行锁定。
〔技术方案k〕如技术方案i所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述内凸轮和外凸轮都是驱动同一汽缸的一个进气门的凸轮,
所述第一锁定机构将所述第一旋转体相对于驱动旋转体锁定在最大延迟角位置。
〔技术方案l〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有对所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定的第三锁定机构。
〔技术方案m〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第三锁定机构将所述第二旋转体相对于所述第一旋转体在最大提前角位置或最大延迟角位置进行锁定或解除锁定。
〔技术方案n〕如技术方案2所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在第二旋转体相对于所述第一旋转体位于通过所述第一锁定机构将所述第一旋转体相对于驱动旋转体锁定的一侧相反的方向时,所述第三锁定机构进行锁定。
关于从所述实施方式把握的第二发明,进行以下说明。
[背景技术]作为现有的可变气门装置,公知有例如以下的专利文献2记载的发明。
概括地说明时,每个汽缸具有两个进气门,并具有:内轴,其外周一体地设置有驱动所述一个进气门的内凸轮;外轴,能够相对自如旋转地配置在该内轴的外周,其外周一体地设置有驱动所述另一个进气门的外凸轮。在所述内轴的端部和外轴的各端部上设置有叶片型的第一、第二液压执行机构。
两个液压执行机构通过被供给的液压使所述内轴和外轴相对旋转来控制进气门的工作角,并且使所述两轴相对于曲轴相对旋转来控制各进气门的开关时间。
像这样,通过将两液压执行机构一体地配置在所述两轴的各端部,能够实现气门装置的紧凑化。
[专利文献2]日本特开2010-196486号公报
[本发明要解决的课题]但是,在专利文献1记载的以往的可变气门装置中,由于需要使内轴和外轴相对于所述曲轴相对旋转的一对油通路、以及使内轴和外轴相对旋转的一对油通路的合计四个油通路,所以存在该油通路构造复杂的问题。
第二发明的目的是提供一种可变气门装置,能够使控制内轴和外轴的相对旋转相位的同时控制所述两轴相对于曲轴的相对旋转相位的油通路整体的构造简化。
[发明的效果]根据第二发明,能够简化内、外轴的相对旋转相位的控制用的、以及曲轴和所述两轴的相对旋转相位的控制用的整体的油通路的构造。
[技术方案1]
一种内燃机的可变气门装置,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴;被设置在该内凸轮轴的外周,外周具有外凸轮的外凸轮轴;
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,其特征在于,具有:
第一旋转体,其具有:驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力,内部设有工作室;转子,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方上;叶片,将所述工作室分隔成提前角工作室和延迟角工作室,并通过有选择地向所述提前角工作室和延迟角工作室给排液压,使所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,仅在规定角度范围内能够相对于所述第一旋转体相对旋转,至少在所述驱动旋转体旋转驱动期间,变动扭矩始终向延迟角方向作用于所述第一旋转体;
锁定机构,将所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体锁定在向提前角侧相对旋转规定角度的位置,并且将所述第二旋转体相对于第一旋转体锁定在成为最大延迟角的相对旋转的位置,并根据要求对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
[技术方案2]
一种内燃机的可变气门装置,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴;被设置在该内凸轮轴的外周,外周具有外凸轮的外凸轮轴;
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,其特征在于,具有:
驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;
第一旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方,仅在规定角度范围内能够相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转,并通过液压而相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意里另一方,仅在规定角度范围内能够相对于所述第一旋转体相对旋转,至少在所述驱动旋转体旋转驱动期间,变动扭矩始终向延迟角方向或提前角方向作用于所述第一旋转体;
锁定机构,将所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体锁定在除了最大相对旋转的位置以外的规定的角度位置,并且沿所述交变扭矩的方向将所述第二旋转体相对于第一旋转体锁定在最大相对旋转的位置,并根据要求对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
[技术方案3]
一种内燃机的可变气门装置,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴;被设置在该内凸轮轴的外周,外周具有外凸轮的外凸轮轴;
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,其特征在于,具有:
驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;
第一旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方,并根据要求仅在规定角度范围内能够相对于所述驱动旋转体相对旋转;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,并仅在规定角度范围内能够相对于所述驱动旋转体和第一旋转体相对旋转,至少在所述驱动旋转体旋转驱动期间,变动扭矩始终向延迟角方向或提前角方向作用于所述第一旋转体;
锁定机构,根据要求对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定,
在所述第二旋转体被所述锁定机构锁定的状态下,所述第一旋转体能够相对于驱动旋转体向延迟角方向或提前角方向相对旋转。
[技术方案4]如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述锁定机构在所述第一旋转体相对于驱动旋转体成为最大提前角位置的位置,并且在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体成为最大延迟角位置的位置将所述第二旋转体锁定。
〔技术方案5〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述锁定机构通过与向所述提前角工作室或延迟角工作室供给的液压相独立的液压而向解除方向动作。
〔技术方案6〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
具有第一锁定机构,在所述第一旋转体相对于驱动旋转体成为最大提前角位置或最大延迟角位置,对所述驱动旋转体和第一旋转体的相对旋转进行锁定,
该第一锁定机构通过使第一旋转体相对于所述驱动旋转体向延迟角侧或提前角侧相对旋转的所述液压而工作。
〔技术方案7〕如技术方案6所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述内凸轮和外凸轮都驱动同一汽缸的一对排气门,
所述第一锁定机构在所述第一旋转体相对于驱动旋转体成为最大提前角位置的位置进行锁定。
〔技术方案8〕如技术方案7所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体成为最大延迟角位置的状态下,所述内凸轮和外凸轮以相同的相位旋转。
〔技术方案9〕如技术方案8所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体相对于所述第一旋转体向提前角方向相对旋转时,所述内凸轮和外凸轮中的任意一方相对于另一方向延迟角侧旋转。
〔技术方案10〕如技术方案6所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述内凸轮和外凸轮都驱动同一汽缸的一对进气门,
所述第一锁定机构将所述第一旋转体相对于驱动旋转体锁定在最大延迟角位置。
〔技术方案11〕如技术方案10所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在第二旋转体相对于所述第一可变气门装置成为最大延迟角位置的状态下,所述内凸轮和外凸轮以相同的相位旋转。
〔技术方案12〕如技术方案11所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,第二旋转体相对于所述第一旋转体向延迟角方向旋转时,所述内凸轮和外凸轮中的一方相对于另一方向提前角侧相对旋转。
〔技术方案13〕如技术方案1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体被收容配置在形成于所述第一旋转体的收容室中。
〔技术方案14〕如技术方案13所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述第二旋转体具有:转子,被固定在所述内凸轮轴和外凸轮轴中的任意另一方;叶片,在所述收容室内沿周向旋转,
所述锁定机构被设置在第二旋转体的所述叶片上。
〔技术方案15〕如技术方案14所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体的叶片被配置在形成于所述第一旋转体的叶片上的所述收容室内。
〔技术方案16〕如技术方案15所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体的叶片的外周与所述收容室的内周成为非接触状态,并且在所述收容室内填充有工作油。
〔技术方案17〕如技术方案14所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二旋转体的转子被固定在所述内凸轮轴上,并且所述第一旋转体的转子被固定在所述外凸轮轴上。
附图标记的说明
01…排气门
02…气门弹簧
03…气门挺杆
1…链轮(驱动旋转体)
2…凸轮轴
3…相位转换机构
4…液压回路
5…外凸轮轴
5a…第一驱动凸轮
6…内凸轮轴
6a…第二驱动凸轮
8…外壳
10…第一叶片转子(第一旋转体)
11a~11c…第一~第三滑履
12…延迟角油室(延迟角工作室)
13…提前角油室(提前角工作室)
14…外壳主体
15…前板
16…后板
19…第一转子
20~22…第一~第三叶片
23…第二叶片转子(第二旋转体)
24…第二转子
25…第四叶片
28…第一锁定机构
30…第一锁定销
31…第一锁定孔
32…第一盘簧
36…提前角侧通路
37…延迟角侧通路
38…第一电磁切换阀
39…油泵
40…泄油通路
41…第二锁定机构(锁定机构)
43…第二锁定销
44…第二锁定孔
46…解除用液压回路
48…解除通路
49…第二电磁切换阀
50…第三锁定机构
51…第五叶片
52、53…密封部件
54…第三滑动用孔
55…第三锁定销
56…第三锁定孔
57…第三盘簧
58…解除用液压回路
59…第三油孔
60…解除通路
61…第三电磁切换阀

Claims (10)

1.一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,
该可变气门装置具有:
驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力,其内部设置有工作室;
第一旋转体,其具有:转子,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方;叶片,将所述工作室分隔成提前角工作室和延迟角工作室;收容室,形成在该第一旋转体的内部;通过有选择地向所述提前角工作室和延迟角工作室给排液压,而使所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,能够自由旋转地被收容在所述收容室内,并能够仅在规定角度范围内相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体相对旋转。
2.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有第一锁定机构,在所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体成为最大提前角位置或最大延迟角的相对旋转位置,对所述驱动旋转体和第一旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
3.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有第二锁定机构,能够对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
4.如权利要求3所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在所述第二旋转体中,至少在所述驱动旋转体旋转期间,始终对所述第一旋转体向延迟角方向作用旋转扭矩。
5.如权利要求3所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二锁定机构在所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体在成为最大提前角位置的相对旋转位置,并且在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体在成为最大延迟角的相对旋转位置进行锁定。
6.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有第三锁定机构,对所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
7.如权利要求6所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第三锁定机构在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体成为最大提前角位置或最大延迟角位置进行锁定或解除锁定。
8.一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,
该可变气门装置具有:
驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;
第一旋转体,其具有:转子,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方;叶片,将所述工作室分割成提前角工作室和延迟角工作室;收容室,形成在该叶片的内部;通过有选择地向所述提前角工作室和延迟角工作室给排液压,使所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,并且能够自由旋转地被收容在所述收容室内,并能够仅在规定角度范围内相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体相对旋转;
第二锁定机构,能够在该第二旋转体相对于所述驱动旋转体成为最大提前角位置和最大延迟角位置之间的规定位置,对所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定解除;
第一锁定机构,在所述第二旋转体通过所述第二锁定机构相对于所述驱动旋转体被锁定的状态下,能够在所述第一旋转体相对于驱动旋转体成为最大提前角的位置或最大延迟角的位置,对所述驱动旋转体和第一旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定;
第三锁定机构,能够在所述第一锁定机构和第二锁定机构都进行锁定动作的状态下,对所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转进行锁定或解除锁定。
9.一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,
该可变气门装置具有:
驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;
第一旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方,并且相对于所述驱动旋转体能够相对旋转地设置,并通过液压相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,并且能够仅在规定角度范围内相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体相对旋转。
10.一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,具有:外周具有内凸轮的内凸轮轴,和被设置在该内凸轮轴的外周且外周具有外凸轮的外凸轮轴,
使该两凸轮轴相对旋转而变更所述外凸轮相对于所述内凸轮的相对旋转相位,
该可变气门装置具有:
驱动旋转体,从曲轴被传递来旋转力;
第一旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意一方,相对于所述驱动旋转体能够相对旋转地设置,并能够相对于所述驱动旋转体向提前角侧或延迟角侧相对旋转,内部形成有收容室;
第二旋转体,被固定在所述两凸轮轴中的任意另一方,能够自由旋转地被收容在所述收容室中,并以能够相对于所述驱动旋转体的相对旋转被固定的状态、且以能够与所述第一旋转体一起相对于所述驱动旋转体相对旋转的方式设置。
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