CN103485853B - 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驱动旋转体的相对旋转相位,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:固定在内凸轮轴(6)上的第一叶片转子(10),固定在外凸轮轴(5)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)的内部的收容室(26)中,相对旋转自如地被收容,与第一叶片转子成为并列状态。在轴向以串联状态配置有将第二叶片转子的相对旋转位置根据要求锁定、解除的第一锁定机构(28)和将第一叶片转子的相对旋转位置根据要求锁定、解除的第二锁定机构(41)。
Description
技术领域
本发明涉及对内燃机的进气门、排气门这样的内燃机气门的动作特性进行可变控制的内燃机的可变气门装置。
背景技术
作为现有的可变气门装置,例如,已知有下面的专利文献1记载的装置。
若说明其简要内容,则为每个气缸具备两个进气门,且具有:在外周一体设有驱动上述一方进气门的内凸轮的内凸轮轴、相对旋转自如地配置于该内凸轮轴的外周且在外周一体设有驱动上述另一方进气门的外凸轮的外凸轮轴。在上述内凸轮轴的端部和外凸轮轴的各端部,向轴向以串联状态一体设有叶片式的两个液压促动器。
两个液压促动器通过供给的液压,使上述内凸轮轴和外凸轮轴相对旋转,控制进气门的动作角,并且,相对于曲轴使上述两凸轮轴相对旋转,控制各进气门的开关时间。
专利文献1:日本特开2010-196486号公报
但是,在专利文献1所记载的现有的可变气门装置中,由于在上述两凸轮轴的各端部将上述两个液压促动器沿轴向以串联状态一体设置,因此,装置的轴向长度变长而大型化。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种可变气门装置,可以控制内凸轮轴和外凸轮轴的相对旋转相位,并可以控制所述两凸轮轴相对于曲轴的相对旋转相位,还可以实现装置整体的小型化。
发明的第一方面提供一种内燃机的可变气门装置,可以变换外凸轮轴和内凸轮轴的相对旋转相位,其特征在于,尤其具备:第一旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意一方,其内部具有收容室,向内部的提前角动作室和滞后角动作室选择性地供给排出液压,由此,相对于驱动旋转体,向提前角侧或滞后角侧进行相对旋转;第二旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意另一方,并且旋转自如地收容于所述收容室内,相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体,只可以在规定角度范围进行相对旋转地设置;第一锁定凹部,在滑动的所述驱动旋转体的滑动面设有所述第二旋转体的轴向端面;第一锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设于所述第二旋转体,通过与所述第一锁定凹部进行进出卡合,锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第一锁定凹部退出,解除所述驱动旋转体和第二旋转体的锁定;第二锁定凹部,其设于所述第二旋转体侧;第二锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设于第一旋转体,通过与所述第二锁定凹部进行进出卡合,锁定所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第二锁定凹部退出,解除第一旋转体和第二旋转体的锁定;第一锁定通路,其通过供给工作油,使所述第一锁定部件从第一锁定凹部退出;第二锁定通路,其通过供给工作油,使所述第二锁定部件从第二锁定凹部退出,在同时锁定所述第一锁定部件和第二锁定部件的状态下,所述第一锁定凹部和第二锁定凹部的至少一部分配置于沿轴向投影的位置。
根据本发明,可以控制内、外凸轮轴的相对旋转相位并控制驱动旋转体和所述两凸轮轴的相对旋转相位且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面图;
图2表示本实施方式的两个驱动凸轮,图2(A)表示相同相位的状态,图2(B)表示具有打开角的状态;
图3是分解表示本实施方式的可变气门装置的主要部分的立体图;
图4是表示本实施方式的可变气门装置的液压回路的纵剖面图;
图5是表示相对于链轮,将该实施方式的第一叶片转子和第二叶片转子的相对旋转相位变换为最大提前角侧的状态的作用说明图;
图6是表示相对于链轮,将该实施方式的第一叶片转子和第二叶片转子的相对旋转相位变换为最大滞后角侧的状态的作用说明图;
图7是表示在第一叶片转子位于最大提前角侧的相对旋转状态下,第二叶片转子变换为最大滞后角侧的状态的作用说明图;
图8是本实施方式的第一锁定机构和第二锁定机构的展开剖面图;
图9是表示从第一锁定孔抽出本实施方式的第一锁定销的状态的展开剖面图;
图10是表示从第二锁定孔抽出本实施方式的第二锁定销,并且将第一锁定销与另一个第一锁定孔卡合的状态的展开剖面图;
图11是表示解除第一锁定销和第二锁定销的卡合,并且将第一锁定销与另一个第一锁定孔卡合的状态的展开剖面图;
图12表示将本实施方式的两方排气门控制成提前角侧的相同相位的提升特性;
图13表示将本实施方式的两方排气门共同变换成滞后角侧的相同相位的提升特性;
图14表示只将本实施方式的一方排气门变换成提前角侧而形成具有打开角状态的提升特性;
图15是表示相对于链轮,将本发明的第二实施方式的第一叶片转子和第二叶片转子的相对旋转相位变换成最大提前角侧的状态的作用说明图;
图16是表示相对于链轮,将该实施方式的第一叶片转子和第二叶片转子的相对旋转相位变换成最大滞后角侧的状态的作用说明图;
图17是表示在第二叶片转子位于最大提前角侧的状态下,第一叶片转子变换成最大滞后角侧的状态的作用说明图;
图18是本实施方式的第一锁定机构和第二锁定机构的展开剖面图;
图19是表示从第一锁定孔抽出本实施方式的第一锁定销的状态的展开剖面图;
图20是表示从第二锁定孔抽出本实施方式的第二锁定销,并且将第一锁定销与第一锁定孔卡合的状态的展开剖面图;
图21是表示解除第一锁定销与第一锁定孔卡合的状态和第二锁定销与第二锁定孔的卡合,并将第一叶片转子变换至滞后角侧的相对旋转位置的状态的展开剖面图;
图22表示将本实施方式的两方排气门控制成提前角侧的相同相位的提升特性;
图23表示将本实施方式的两方排气门共同变换成滞后角侧的相同相位的提升特性;
图24表示只将本实施方式的一方排气门向提前角侧变换相位而形成为具有打开角状态的提升特性。
附图标记说明
1…链轮(驱动旋转体)
2…凸轮轴
3…相位变换机构
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…壳体
10…第一叶片转子(第一旋转体)
11a~11c…第一~第三滑履
12…滞后角油室(滞后角动作室)
13…提前角油室(提前角动作室)
14…壳体主体
15…前面板
16…背板
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
31a、31b…第一锁定孔
32…第一受压室
33…螺旋弹簧
34…第一解除用液压回路
35…第一解除通路
36…滞后角侧通路
37…提前角侧通路
38…电磁切换阀
39…油泵
39a…排出通路
40…泄油通路
41…第二锁定机构
43…第二锁定销
44…第二锁定孔
46…第一电磁切换阀
47…第二解除用液压回路
48…第二解除通路
49…第二电磁切换阀
50…第二受压室
具体实施方式
下面,基于附图对本发明的内燃机的可变气门装置的实施方式进行说明。在该实施方式中,表示适用于汽油机规格的例如四缸内燃机的排气门侧的可变气门装置。
〔第一实施方式〕
上述内燃机的每个气缸具有两个排气门,可变气门装置根据内燃机运转状态,对上述两排气门的开关时间和动作角(打开角(開角))进行可变控制。
即,如图1~图5所示,可变气门装置具备:利用内燃机的未图示的曲轴并经由正时链条被旋转驱动的链轮1、相对于该链轮1可相对转动地设置的排气侧的凸轮轴2、配置于链轮1和凸轮轴2之间且变换该两者1、2的相对转动相位的相位变换机构3、使该相位变换机构3进行动作的液压回路4。
上述每个气缸的两个排气门的各伞部将未图示的两个排气口的气缸侧的各开口端开闭,经由配置于各自上端部的气门挺柱,通过气门弹簧的弹簧力,向关闭方向施力。
如图1及图2所示,上述凸轮轴2由内部中空状的外凸轮轴5和相对旋转自如地设于该外凸轮轴5内部的内部实心状的内凸轮轴6构成,该内凸轮轴6旋转自如地支承于外凸轮轴5的内周面,另一方面,外凸轮轴5经由凸轮轴承旋转自如地支承于未图示的气缸盖上。
上述外凸轮轴5在外周面规定位置通过压入而一体设有经由上述气门挺柱使各气缸中的上述一方侧的排气门进行打开动作的第一驱动凸轮5a。
上述内凸轮轴6在前端部6b的内部轴向形成有与凸轮螺栓9的轴部9c外周的外螺纹螺纹结合的内螺纹孔6c,并且,在轴向的规定位置固定有沿上述外凸轮轴5的外周面滑动,且经由上述同一气门挺柱使上述相同一方侧的排气门进行打开动作的第二驱动凸轮6a。
即,连结轴7贯通固定于在上述内凸轮轴6的直径向上形成的贯通孔6d,并且,通过该连结轴7的两端部7a、7b压入固定于上述第二驱动凸轮6a的内部,该第二驱动凸轮6a被固定于上述内凸轮轴6上。另外,上述连结轴7贯通在上述外凸轮轴5的直径方向上贯通形成的一对插通孔5c、5d,该两插通孔5c、5d沿着外凸轮轴5的圆周向形成缝隙状,经由上述连结轴7允许内凸轮轴6在规定角度范围内相对于外凸轮轴5旋转。
如图1及图2A、B所示,上述第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮6a隔着由它们之间极小的间隙邻接配置,并且,外周面5b、6b相互形成于卵形的同一凸轮轮廓上,并使一个气缸中的上述一个排气门独立进行开关动作。
如图1及图3~图5所示,上述相位变换机构3具备:配置于上述凸轮轴2的一端部侧并与上述链轮1一体的壳体8、利用上述凸轮螺栓9从轴向固定于上述外凸轮轴5的一端部并旋转自如地收容于上述壳体8内的第一旋转体即第一叶片转子10、利用突设于上述壳体8内周面的三个第一~第三滑履11a~11c和上述第一叶片转子10的后述的三个第一~第三叶片20~22分别隔成的三个滞后角动作室即滞后角油室12及提前角动作室即提前角油室13。
上述壳体8具备:轴向两端开口且与上述链轮1兼用的圆筒状的壳体主体14、封闭该壳体主体14轴向前后开口的前面板15及背板16,前面板15和背板16利用三根螺栓17从轴向同时紧固而与该壳体主体14一体结合。
上述壳体主体14利用烧结金属材料一体形成为筒状,在前端外周一体设有卷绕上述链条的齿部1a,并且,在内周面向内侧一体突设有上述三个上述第一~第三滑履11a~11c。
该各滑履11a~11c从侧面看分别形成为大致梯形,在壳体主体14的圆周向的大致180°的位置配置两个,在其之间的位置配置1个,在沿轴向形成于各滑履前端部的密封槽内,分别嵌装固定有大致コ字形状的密封部件18。
另外,在各滑履11a~11c的径向外周侧贯通形成有上述各螺栓17插入的螺栓插通孔11d。
上述第一滑履11a在周向一侧面形成有平坦的第一凸面11e,另一方面,第二滑履11b在沿周向与上述第一滑履11a的一侧面对向的一侧面形成有同样平坦的第二凸面11f,如图5及图6所示,该各凸面11e、11f在后述的第一叶片20向逆时针方向或顺时针方向旋转时,对向的各侧面抵接,将第一叶片转子10限制在最大滞后角、提前角位置。
上述前面板15由通过冲压成形金属板形成厚度比较薄的圆板状而成,在中央穿设有收容配置上述凸轮螺栓9的头部9a的凸缘状座部9c的大径孔15a,并且,在外周侧的圆周向等间隔位置贯通形成有上述各螺栓17插通的三个螺栓插通孔15b。另外,该前面板15在内周部贯通形成有小径的两个呼吸孔15c、15d。第一叶片转子10在最大提前角和最大滞后角的相对旋转位置,该呼吸孔15c、15d使外部空气与后述的第二锁定机构41的第二滑动用孔42连通,以确保第二锁定销43良好的滑动性。
上述背板16通过烧结合金形成为厚度比上述前面板15厚的圆盘状,并且,在中央贯通形成有后述的第一叶片转子10的第一转子19的圆筒状后端部插通并旋转自如地被支承的支承孔16a。另外,在外周侧的圆周方向等间隔位置形成有与上述各螺栓17前端部的外螺纹螺纹结合的三个内螺纹孔16b。
另外,上述背板16在外周部的规定位置形成有后述的第一锁定机构28的两个第一、第二锁定凹部即第一锁定孔31a、31b,如后述,该第一锁定孔31a、31b以第一锁定机构28的第一锁定部件即第一锁定销30在第一叶片转子10的最大提前角和最大滞后角的相对旋转位置卡合的方式,以规定间隔形成于相同圆弧轨迹上。
另外,在上述背板16的外周部规定位置突设有卡入形成于上述壳体主体14的第二滑履11b的定位孔14a而进行与壳体主体14的定位的定位销16c。
上述第一叶片转子10通过例如烧结金属而一体形成,如图1、图3、图5所示,由中央侧的第一转子19、从该第一转子19外周向放射方向突设的上述三个第一~第三叶片20~22构成。
上述第一转子19的整体形成为大致圆筒状,并且,外径形成为具有大小直径差的台阶状,上述第一叶片20和第二叶片21之间的部分形成为大径部19a,另一方面,第一叶片20和第三叶片22之间的部分形成为小径部19b。
该第一转子19在形成于前端部的圆盘壁19c的中央,沿着轴向贯通形成有上述凸轮螺栓9的轴部9c插入的插通孔19d,并且,在后端侧形成有上述外凸轮轴5和内凸轮轴6的各前端部5d、6c插入嵌合的具有大小直径差的台阶状的第一、第二嵌合孔19e、19f。另外,该第一转子19利用上述凸轮螺栓9,经由上述圆盘壁19c,从轴向夹紧固定于上述内凸轮轴6的前端部6c。
另外,虽然上述外凸轮轴5的前端部5d嵌合于该第一转子19的第一嵌合孔19e,但是,不能与该外凸轮轴5结合,确保相互自由的相对旋转。
另外,在第一转子19的上述外凸轮轴5嵌合的第一嵌合孔19e的后端侧内部形成有相对旋转自如地收容第二叶片转子23的收容室26。如图5所示,该收容室26由形成于第一转子19中央的圆形状的转子收容部26a和在上述大径部19a内部形成为扇形框状且与上述转子收容部26a连通的扇形状的叶片收容部26b构成。
上述大径部19a在圆周向的大致中央位置,沿着轴向贯通形成有第二锁定机构41的第二锁定部件即第二锁定销43滑动的第二滑动用孔42。
也如图5所示,上述第一~第三叶片20~22的周向的宽度设定成大致相同的大小,并且,在分别形成于前端部的嵌装槽分别嵌装固定有与壳体主体14的内周面滑接密封各油室12、13的密封部件27。
另外,在第一叶片20向提前角、滞后角侧相对旋转时,图中,逆时针方向侧(提前角油室13侧)的一侧面与上述第一凸面11e抵接,另外,顺时针方向侧(滞后角油室12侧)的另一侧面与第二凸面11f抵接,限制各自的最大相对旋转。
如图1及图3、图5所示,收容于上述收容室26的上述第二叶片转子23由旋转自如地收容保持于上述第一转子19的转子收容部26a的圆环状的第二转子24和一体突设于该第二转子24的外周面且转动自如地收容配置于上述叶片收容室26b的一个第四叶片25构成。
上述第二转子24的外径比上述转子收容部26a的内径略小地形成,在外周面和转子收容部26a的内周面之间形成有圆筒状的微小间隙,以确保自由的旋转,并且,其轴向的长度与转子收容部26a的轴向长度大致相同地形成。
另外,如图1所示,在贯通形成于该第二转子24的中央内部轴向的圆环状的固定用孔24a中,压入固定有上述外凸轮轴5的前端部5d。
上述第四叶片25与上述叶片收容部26b对应而形成为扇形状,并且,相对旋转自如地收容于叶片收容部26b内。另外,在外周面25b和上述叶片收容部26b的内周面之间形成有间隙。
另外,在第四叶片25圆周向的逆时针方向侧即滞后角侧的内部轴向上,贯通形成有第一锁定机构28的第一锁定销30滑动的第一滑动用孔29。
上述液压回路4对上述各滞后角油室12和各提前角油室13选择性地供给或排出液压,如图1及图4所示,具备:与各滞后角油室12连通的滞后角侧通路36、与上述各提前角油室13连通的提前角侧通路37、经由电磁切换阀38选择性地向该各通路36、37供给液压的油泵39、经由电磁切换阀38选择性地与上述各通路36、37连通的泄油通路40。
如图4所示,上述滞后角侧通路36具有:形成于上述外凸轮轴5外周面的沟槽36a、与该沟槽36a连通且在内凸轮轴6内部连续地形成的径向孔及轴向孔36b、形成于该轴向孔36a前端侧的径向孔36c、形成于上述第一转子19的上述第二嵌合孔19f的内周面且与上述径向孔36c连通的圆环槽36d、形成于第一转子19的内部径向且将上述圆环槽36d和各滞后角油室12连通的三个滞后角油孔36e。
如图4所示,上述提前角侧通路37具有:同样形成于外凸轮轴5外周面的沟槽37a、与该沟槽37a连通且在内凸轮轴6内部连续地形成的径向孔及轴向孔37b、形成于该轴向孔37a前端侧的径向孔37c、径向穿设上述外凸轮轴5的前端部且与上述径向孔37c连通的连通孔37d、形成于第一转子19的上述第一嵌合孔19e的内周面且与上述连通孔37d连通的圆环槽37e、形成于第一转子19的内部径向且将上述圆环槽37e和各提前角油室13连通的三个提前角油孔37f。
上述电磁切换阀38为四端口双位置阀,通过从未图示的控制单元(ECU)向电磁线圈输出、截断控制电流,内部的滑阀在轴向移动,对各通路36、37选择性地切换控制油泵39的排出通路39a和泄油通路40。即,当从控制单元输出控制电流时,将排出通路39a和滞后角侧通路36连通,同时将泄油通路40和提前角侧通路37连通,另一方面,当截断控制电流时,将排出通路39a和提前角侧通路37连通,同时将泄油通路40和滞后角侧通路36连通。
上述控制单元内部的计算机输入来自未图示的曲柄角传感器、空气流量计、水温传感器、节气门开度传感器等各种传感器类的信息信号,检测当前的内燃机运转状态,并且,根据该内燃机运转状态,向上述电磁切换阀38的电磁线圈输出控制电流。
如图1、图3及图8所示,上述第一锁定机构28由形成于上述第二叶片转子23的第二叶片25的滑动用孔29、滑动自如地收容于该滑动用孔29内且相对于背板16侧进退自如地设置的第一锁定销30、形成于上述背板16且上述第一锁定销30的前端部30a卡合来锁定第二叶片转子23的两个第一锁定孔31a、31b、根据内燃机运转状态将上述第一锁定销30的前端部30a与各锁定孔31a、31b卡合或解除卡合的第一卡合脱离机构构成。
上述第一滑动用孔29形成为内径较大且大致均一的直径,且沿轴向贯通形成。
上述第一锁定销30的后端部与第一滑动用孔29对应,外周面形成大致均一的外径,前端部30a形成为比上述第一锁定孔31a、31b的内径略小的小径状,并且,在上述后端部和前端部30a之间形成有台阶状的受压面30b。另外,在以切口方式形成于上述第一滑动用孔29的前端孔缘的第一油槽25a和上述受压面30b之间形成有环状的第一受压室32。
上述第一锁定孔31a、31b分别形成为有底圆柱状,如上述,沿着背板16内周面的圆周向以规定间隔形成,一方侧的锁定孔31a在第二叶片转子23相对旋转到最大提前角侧时,第一锁定销30形成于轴向卡合的位置,另一方侧的锁定孔31b在第二叶片转子23相对旋转到最大滞后角侧时,第一锁定销30形成于轴向卡合的位置。
因此,以如下方式设定,在上述第一锁定销30与一方侧的第一锁定孔31a卡合的情况下,壳体8和第二叶片转子23的相对旋转角度成为最适于内燃机启动的最大提前角的变换角度(相位),在上述第一锁定销30与另一方侧的第一锁定孔31b卡合的情况下,壳体8和第二叶片转子23的相对旋转角度成为最大滞后角的变换角度(相位)。
另外,上述第一锁定销30的外径比后述的第二滑动用孔42的内径更大地设定,因此,在后退移动时,后端外周缘30b与第二滑动用孔42的孔缘抵接,限制最大后退移动。在该时刻,形成从上述第一锁定孔31a、31b完全拔出前端部30a的状态。
上述第一卡合脱离机构兼用第二锁定机构41的卡合脱离机构的一部分,其弹性安装于后述的第二锁定销43的后端部和前面板15的内端面之间且经由第二锁定销43将第一锁定销30向进出方向(第一锁定孔31a、31b方向)施力的螺旋弹簧33、经由上述第一受压室32向第一受压面30b及第一锁定孔31a、31b供给液压而使第一锁定销30从第一锁定孔31a、31b后退解锁锁定的第一解除用液压回路34构成。
如图1、图4及图8所示,上述第一解除用液压回路34具备:与上述液压回路4独立构成且与上述第一锁定孔31a、31b连通的第一锁定通路即第一解除通路35、相对于该解除通路35选择性地连通上述油泵39的排出通路39a和泄油通路40的第一电磁切换阀46。
上述第一解除通路35的一端侧经由第一电磁切换阀46与上述油泵39或泄油通路40适当连通。另外,另一端侧由形成于上述外凸轮轴5外周面的沟槽35a、形成于径向孔及内凸轮轴6的内部轴向且与上述径向孔连通的轴向孔35b、进一步沿径向贯通形成于外凸轮轴5的前端部侧且连通上述轴向孔35b和第一受压室32(第一锁定孔31a、31b)的连通孔35c等构成。
上述第一电磁切换阀46由控制上述电磁切换阀38的来自上述控制单元的接通-切断控制信号控制,对上述第一解除通路35适当切换控制上述排出通路39a和泄油通路40。
如图1、图4及图8所示,上述第二锁定机构41由形成于上述第一叶片转子10的第一转子19内部轴向的第二滑动用孔42、滑动自如地收容于该第二滑动用孔42内且相对于第一锁定销30进退自如地设置的第二锁定销43、形成于上述第一锁定销30的后端部且上述第二锁定销43的前端部43a进行卡合而将第一叶片转子10和第二叶片转子23结合的第二锁定孔44、根据内燃机运转状态将上述第二锁定销43的前端部43a与第二锁定孔41卡合或解除卡合的第二卡合脱离机构而构成。
上述第二滑动用孔42在第一叶片转子10和第二叶片转子23的规定的相对旋转位置与上述第一滑动用孔29配置成串联状,内径形成比第一滑动用孔29略小的均一直径,且沿轴向贯通形成。
上述第二锁定销43的后端部与第二滑动用孔42对应,外周面形成大致均一的外径,外径设定为比上述第一锁定销30小,并且,前端部43a形成比上述第二锁定孔44的内径略小的小径状。另外,在第二锁定销43的后端部和前端部43a之间形成有台阶状的第二受压面43b。这样,上述第一锁定销30、第二锁定销43及第一锁定孔31a、31b、第二锁定孔44沿轴向串联配置,彼此的投影面积形成重叠的状态。
另外,在上述第一滑动用孔29的后端部孔缘以切口方式形成有第二油槽45,并且,在该第二油槽45和上述第二受压面43b之间形成有第二受压室50。上述第二油槽45与后述的第二解除通路48连通。
上述第二锁定孔44形成为有底圆柱状,在上述第二锁定销43的前端部43a卡合(锁定)时,上述第一锁定销30和第二锁定销43串联配置,形成为第一叶片转子10和第二叶片转子23结合的状态。
如上述,上述第二卡合脱离机构由弹性安装于上述第二锁定销43的后端部和前面板15的内端面之间且沿进出方向(第二锁定孔44方向)对第二锁定销43进行施力的弹性部件即螺旋弹簧33、经由上述第二受压室50向第二受压面43b及第二锁定孔44供给液压且使第二锁定销43从第二锁定孔44后退而解除锁定的第二解除用液压回路47构成。
如图1、图4及图8所示,上述第二解除用液压回路47具备:与上述液压回路4及第一解除用液压回路34独立构成且经由上述第二油槽45与第二受压室50连通的第二锁定通路即第二解除通路48、使上述油泵39的排出通路39a和泄油通路40相对于该第二解除通路48选择性地连通的第二电磁切换阀49。
上述第二解除通路48由一端侧经由第二电磁切换阀49与上述排出通路39a或泄油通路40适当连通且另一端侧形成于上述外凸轮轴5外周面的沟槽48a、形成于径向孔及内凸轮轴6的内部轴向且与上述径向孔连通的轴向孔48b、进一步沿径向贯通形成于外凸轮轴5的前端部侧且连通上述轴向孔48b和第二受压室50(第二锁定孔44)的连通孔48c等构成。
上述第二电磁切换阀49由来自上述控制单元的接通-切断控制信号控制,对上述第二解除通路48适当切换控制上述排出通路39a和泄油通路40。
〔本实施方式的作用〕
首先,在内燃机启动时,如图5及图8所示,通过螺旋弹簧33的弹簧力,第一锁定销30的前端部30a预先卡合于提前角侧的第一锁定孔31a内,并且,第二锁定销43的前端部43a也卡合于第二锁定孔44内。由此,第一锁定销30和第二锁定销43以串联状态结合。因此,第一叶片转子10和第二叶片转子23相对于链轮1锁定于最适于启动的提前角侧的相对旋转位置。
因此,如图2A所示,两个驱动凸轮5a、6a经由外凸轮轴5和内凸轮轴6成为相同的旋转相位,如图12的粗实线所示,一个排气门的开关时间特性保持在初始的提前角侧的相位。
因此,当从该状态接通点火开关启动内燃机时,通过顺畅的启动得到良好的启动性。
而且,在内燃机启动后的规定的运转区域,从控制单元向上述电磁切换阀38和第一电磁切换阀46输出控制电流,首先,由于连通排出通路39a和第一解除通路35,因此,从油泵39排出的工作油通过第一解除通路35供给到第一受压室32而形成为高压。由此,通过作用在上述第一受压面30b的高液压,第一锁定销30和第二锁定销43共同抵抗螺旋弹簧33的弹簧力而进行后退移动,且从一方侧的第一锁定孔31a抽出,解除背板16(壳体8)和第二叶片转子23的锁定。在此,由于第二叶片转子23和第一叶片转子10还处于结合状态(锁定状态),因此,两者10、23共同解除与壳体8的锁定,确保自由的相对旋转。
同时,连通上述排出通路39a和滞后角侧通路36,并且,连通滞后角侧通路37和泄油通路40。因此,从上述油泵39排出的液压通过上述滞后角侧通路36等供给到各滞后角油室12,该各滞后角油室12形成为高压,另一方面,各提前角油室13内的液压向油盘排出,内部形成为低压。
因此,如图6所示,上述第一叶片转子10和第二叶片转子23随着上述各滞后角油室13的高压化,相对于壳体8向滞后角侧相对旋转。由此,外凸轮轴5和内凸轮轴6共同向逆时针方向的滞后角侧同步旋转,第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮6a形成相同的旋转相位,将一个排气门的开关时间控制为滞后角侧,如图13的粗实线所示,该开关时间特性变换成最大滞后角侧的相位。
在此时刻,不会从控制单元向上述第二电磁切换阀49输出控制电流,第二解除通路48和泄油通路40处于连通的状态。因此,如图9所示,由于第二锁定销43与第二锁定孔44卡合的状态被维持,因此,继续上述第一叶片转子10与第二叶片转子23的锁定状态。
当内燃机运转状态进一步变化时,截断从上述控制单元向电磁切换阀38和第一电磁切换阀46的控制电流,并且,向第二电磁切换阀49输出控制电流。因此,泄油通路40和第一解除通路35连通,第一受压室32(另一方的第一锁定孔31b)形成为低压,另一方面,排出通路39a和第二解除通路48连通,从油泵39排出的工作油通过第二解除通路48供给到第二受压室50(第二锁定孔44)而形成为高压。
因此,随着上述第二锁定孔44的高压化,如图10所示,第一锁定销30前进移动,与另一方的第一锁定孔31b卡合,并且,第二锁定销43抵抗螺旋弹簧33的弹簧力后退移动,从第二锁定孔44抽出而解除第一叶片转子10和第二叶片转子23的锁定(结合)。由此,第二叶片转子23锁定于背板16(壳体8),并保持于滞后角侧的相对旋转位置,但第一叶片转子10允许自由的相对旋转。
在该时刻,由于上述排出通路39a和提前角侧通路37连通,并且,滞后角侧通路36和泄油通路40连通,因此,在各提前角油室13侧,供给油泵39的排出液压而形成为高压,另一方面,在各滞后角油室12侧,内部的工作油经由泄油通路40排出到油盘内而形成为低压状态。
因此,如图7及图11所示,仅上述第一叶片转子10相对于壳体8向提前角侧相对旋转,第二叶片转子23向提前角侧的相对旋转被限制,而保持于最大滞后角侧的相对旋转位置。
其结果是,外凸轮轴5侧的第一驱动凸轮5a保持于滞后角侧的旋转位置,如图2B所示,对于内凸轮轴6侧的第二驱动凸轮6a,一个排气门的开关时间被控制为与启动时相同的提前角侧的旋转位置,相对于上述第一驱动凸轮6a形成打开的状态(具有打开角的状态)。
因此,如图14所示,一个排气门的开关时间特性成为比利用两个驱动凸轮5a、6a推动上述初始相位时的气门挺柱的时间更长的时间推动。即,一个排气门打开的时间变长,燃烧气体的扫气时间连续增加。
另外,根据内燃机运转状态的各种变化或停止内燃机的情况,通过上述控制单元进行对电磁切换阀38、第一、第二电磁切换阀36、49的通电控制,由此,能够任意变换第一叶片转子10和第二叶片转子23各自的相对旋转位置。
由此,能够使上述外凸轮轴5和内凸轮轴6任意地相对旋转,将上述第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮6a变换成向提前角、滞后角侧的相同的相位,另外,能够任意进行对基于相位不一致的打开角的控制。
如上所述,在本实施方式中,可以利用各液压回路4、34、47分别地或同步地控制上述外凸轮轴5和内凸轮轴6的相对旋转相位,并变换上述两凸轮轴5、6相对于壳体8(曲轴)的相对旋转相位,因此,能够高精度地进行排气门的开关时间控制。
而且,在第一叶片转子10的第一转子19内部收容上述第二叶片转子23,且将两叶片转子10、23并列配置,因此,与串联配置的现有技术相比,可以充分缩短装置的轴向的长度。其结果,对内燃机的搭载性提高。
另外,由于不将上述第一叶片转子10的第一转子19整体大径化,而是由大径部19a和小径部19b构成,因此,利用该小径部19b可抑制上述滞后角油室12和提前角油室13的容积的减小,能够增大各叶片20~22的受压面积,因此,能够确保向各油室12、13供给的工作油产生的对第一叶片转子10的滞后角、提前角侧的相对旋转的快速响应性。
另外,在本实施方式中,将上述第一锁定销30和第二锁定销43串联配置,并且,在第一锁定销30后端部形成第二锁定孔44,通过对该第二锁定孔44供给、排出液压,进行第一叶片转子10和第二叶片转子23的锁定或解除锁定,因此,可简化整体的构造,并实现空间的有效利用。
即,在将第一、第二锁定孔31、44形成于例如背板16和前面板15等分别的部件且使各锁定销30、43沿相反方向进退移动的情况下,装置的整体构造复杂,并且液压回路的布设也变得复杂,但在本实施方式中,由于利用第一锁定销30形成第二锁定孔44,因此,简化整体的构造,并且实现空间的有效利用。其结果,制造作业及组装作业变得容易,并实现制造成本及组装作业成本的降低。
〔第二实施方式〕
图15~图21表示本发明的第二实施方式,同样适用于每个气缸具有两个排气门的一方侧的排气门,基本构造与第一实施方式大致相同,因此,相同的构成部位标注相同的附图标记进行说明。与第一实施方式不同的结构是取消另一方的第一锁定孔31b,并且,将第二叶片转子23相对于第一叶片转子10的配置方式设为相反,但两叶片转子10、23的初始的相对旋转相位相同。
即,内燃机启动时,如图15及图18所示,通过螺旋弹簧33的弹簧力,第一锁定销30的前端部30a预先卡合于提前角侧的第一锁定孔31a内,并且,第二锁定销43的前端部43a也卡合于第二锁定孔44内。由此,第一锁定销30和第二锁定销43以串联状态结合。因此,第一叶片转子10和第二叶片转子23被锁定于相对于链轮1最适于启动的提前角侧的相对旋转位置。
因此,如图2A所示,两个驱动凸轮5a、6a经由外凸轮轴5和内凸轮轴6形成相同的旋转相位,一个排气门的开关时间特性如图22的粗实线所示那样,保持于初始的提前角侧的相位。
因此,当从该状态接通点火开关,启动内燃机时,通过顺畅的启动得到良好的启动性。
而且,在内燃机启动后的规定的运转区域中,从上述控制单元向上述电磁切换阀38和第一电磁切换阀46输出控制电流,使排出通路39a和第一解除通路35连通,因此,从油泵39排出的工作油通过第一解除通路35供给到第一受压室32,形成为高压。由此,通过作用在上述第一受压面30b的高液压,第一锁定销30与第二锁定销43共同抵抗螺旋弹簧33的弹簧力后退移动,从一方侧的第一锁定孔31a抽出,而解除背板16(壳体8)和第二叶片转子23的锁定。在此,第二叶片转子23和第一叶片转子10还处于结合状态(锁定状态),因此,两者10、23共同解除与壳体8的锁定,确保自由的相对旋转。
同时,上述电磁切换阀38使排出通路39a和滞后角侧通路36连通,并且使提前角侧通路37和泄油通路40连通。因此,来自上述油泵39的排出的液压通过上述滞后角侧通路36等供给到各滞后角油室12,该各滞后角油室12形成为高压,另一方面,各提前角油室13内的液压排出到油盘,而内部形成为低压。
因此,如图16所示,上述第一叶片转子10和第二叶片转子23随着上述各滞后角油室13的高压化,相对于壳体8向滞后角侧相对旋转。由此,外凸轮轴5和内凸轮轴6共同向逆时针方向的滞后角侧同步旋转,第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮6a形成相同的旋转相位,将一个排气门的开关时间控制为滞后角侧,如图23的粗实线所示,该开关时间特性变换为最大滞后角侧的相位。
在该时刻,不会从控制单元向上述第二电磁切换阀49输出控制电流,而形成第二解除通路48和泄油通路40连通的状态。因此,如图19所示,由于第二锁定销43与第二锁定孔44卡合的状态被维持,因此,继续上述第一叶片转子10与第二叶片转子23的锁定状态。
当内燃机运转状态进一步变化时,从上述控制单元切断向第一电磁切换阀46的控制电流,并且,向电磁切换阀38和第二电磁切换阀49输出控制电流。因此,泄油通路40和第一解除通路35连通,第一受压室32(第一锁定孔31a)形成为低压,另一方面,排出通路39a和第二解除通路48连通,从油泵39排出的工作油通过第二解除通路48供给到第二受压室50(第二锁定孔44)而形成为高压。
因此,随着上述第二锁定孔44的高压化,如图20所示,第一锁定销30前进移动并与第一锁定孔31a卡合,同时,第二锁定销43抵抗螺旋弹簧33的弹簧力后退移动,从第二锁定孔44抽出,而解除第一叶片转子10和第二叶片转子23的锁定(结合)。由此,第二叶片转子23锁定于背板16(壳体8)并保持于提前角侧的相对旋转位置,但允许第一叶片转子10的自由相对旋转。
在该时刻,形成连通上述排出通路39a和滞后角侧通路36的状态,并且,连通提前角侧通路37和泄油通路40,因此,在各滞后角油室12侧,供给油泵39的排出液压而形成为高压,另一方面,在各提前角油室13侧,内部的工作油经由泄油通路40排出到油盘内,维持低压状态。
因此,如图17及图21所示,仅上述第一叶片转子10相对于壳体8向滞后角侧相对旋转,第二叶片转子23向滞后角侧的相对旋转被限制,保持于最大提前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保持于提前角侧的旋转位置,但外凸轮轴5侧的第一驱动凸轮5a将一个排气门的开关时间控制为滞后角侧的旋转位置,而形成相对于上述第一驱动凸轮6a打开的状态(具有打开角的状态)。
因此,一个排气门的开关时间特性如图24所示那样,利用两个驱动凸轮5a、6a,成为比推动上述初始相位时的气门挺柱的时间更长的推动时间。即,一个排气门打开的时间变长,燃烧气体的扫气时间连续增加。
另外,根据内燃机运转状态的各种变化及停止内燃机的情况,通过上述控制单元进行对电磁切换阀38及第一、第二电磁切换阀46、49的通电控制,由此,能够任意变换第一叶片转子10和第二叶片转子23各自的相对旋转位置。由此,能够使上述外凸轮轴5和内凸轮轴6任意地相对旋转,将上述第一驱动凸轮5a和第二驱动凸轮6a变换成到提前角、滞后角侧的相同的相位,还可以任意进行基于相位不一致的打开角的控制。
如上所述,在本实施方式中,与第一实施方式相同,利用各液压回路4、34、47,能够分别或同步地控制上述外凸轮轴5和内凸轮轴6的相对旋转相位,并变换上述两凸轮轴5、6相对于壳体8(曲轴)的相对旋转相位,因此,能够高精度地进行排气门的开关时间控制。
而且,由于将上述第二叶片转子23收容在第一叶片转子10的第一转子19内部,将两叶片转子10、23并联配置,因此,与串联配置的目前技术相比,可以充分缩短装置的轴向的长度。其结果,对内燃机的搭载性提高。
其它的作用效果也与第一实施方式相同。
本发明不限定于上述各实施方式的结构及控制作用,第一叶片转子10和第二叶片转子23可以根据内燃机运转状态,共同或分别任意地进行锁定或解除锁定的控制。
另外,在上述各实施方式中,使用两个驱动凸轮5a、6a对一个排气门进行开关动作,但也可以利用上述驱动凸轮5a和驱动凸轮6a分别对每个气缸两个排气门进行开关动作,并对打开角状态进行控制。另外,还可以适用于不同于排气门的其它进气门。
另外,本发明的上述第一旋转体和第二旋转体不限定于叶片转子,也可以使用代替叶片转子的例如多个齿轮等。
另外,也可以通过液压以外的设备例如电动机等电气设备进行第一旋转体相对于上述驱动旋转体的锁定解除及第一旋转体和第二旋转体的锁定解除等。
下面对从上述实施方式掌握的上述发明内容以外的发明的技术思想进行说明。
〔技术方案a〕技术方案1记载一种内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在相对于上述驱动旋转体,上述第一旋转体成为最大提前角或最大滞后角侧的相对旋转位置,且相对于上述第一旋转体,上述第二旋转体成为其相反侧的相对旋转位置的情况下,上述第一锁定凹部的至少一个和上述第一锁定部件卡合锁定。
〔技术方案b〕如技术方案a记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
至少在上述驱动旋转体旋转期间,在上述第二旋转体上,始终作用相对于上述第一旋转体向滞后角方向的旋转扭矩,并且,
相对于上述驱动旋转体,上述第一旋转体处于最大提前角的相对旋转位置,且相对于该第一旋转体,上述第二旋转体处于最大滞后角的相对旋转的位置,上述第一锁定凹部的至少1个和上述第一锁定部件锁定。
〔技术方案c〕如技术方案b记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在相对于上述驱动旋转体,上述第一旋转体成为最大提前角的相对旋转位置,且相对于上述第一旋转体,上述第二旋转体成为最大提前角的相对旋转位置的情况下,上述第一锁定部件与其它第一锁定凹部的内部进行进出卡合,由此,锁定上述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转。
〔技术方案d〕如技术方案c记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第二锁定凹部和第二锁定部件在上述第二旋转体相对于上述第一旋转体成为最大提前角的相对旋转的位置进行卡合锁定。
〔技术方案e〕如技术方案b记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第二锁定凹部和第二锁定部件在上述第二旋转体相对于上述第一旋转体成为最大滞后角的相对旋转位置进行卡合锁定。
〔技术方案f〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述收容室以向上述第一旋转体的轴向的一侧面开口的方式设置。
〔技术方案g〕如技术方案f记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第一旋转体的转子的一部分的直径比其它部分大地形成,并且,在该大径部形成有上述收容室的一部分。
〔技术方案h〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
构成为在上述第一锁定部件卡合于上述第一锁定凹部内,并且,上述第二锁定部件卡合于上述第二锁定凹部内的状态下,停止内燃机。
〔技术方案i〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第一锁定部件从上述第一锁定凹部内退出,解除锁定,并且,
在第二锁定部件卡合于上述第二锁定凹部内的状态下,成为上述第一旋转体相对于驱动旋转体进行相对旋转的状态。
〔技术方案j〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在第一锁定部件卡合于上述第一锁定凹部内,上述第二锁定部件从上述第二锁定凹部退出而解除锁定的状态下,成为上述第一旋转体相对于上述驱动旋转体进行相对旋转的状态。
〔技术方案k〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第一锁定凹部设于上述驱动旋转体的轴向的上述两凸轮轴侧。
〔技术方案l〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
从与上述提前角动作室和滞后角动作室独立的液压回路,向上述第一锁定通路及第二锁定通路供给液压。
〔技术方案m〕如技术方案1记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第二锁定凹部设于与上述第一锁定部件的上述第一锁定凹部侧相反侧的端部。
〔技术方案n〕如技术方案m记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第一锁定部件向上述第二旋转体内的移动被限制。
〔技术方案o〕如技术方案n记载的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
上述第一锁定部件的外径比上述第二锁定部件的外径更大地形成。
下面列举从上述实施方式掌握的第二发明的技术方案。
(1)一种内燃机的可变气门装置,具备外周具有内凸轮的内凸轮轴和设于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,改变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,具备:
驱动旋转体,其从曲轴传递来旋转力且内部设有动作室;
第一旋转体,其具有固定于所述两凸轮轴的任意一方的转子、将所述动作室隔成提前角动作室和滞后角动作室的叶片、及形成于内部的收容室,向所述提前角动作室和滞后角动作室选择性地供给排出液压,由此,相对于所述驱动旋转体,向提前角侧或滞后角侧相对旋转;
第二旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意另一方,并且旋转自如地收容于所述收容室内,设置为相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体,可以在规定角度范围进行相对旋转地设置;
第一锁定凹部,其设置在所述第二旋转体的轴向端面滑动的所述驱动旋转体的滑动面;
第一锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设于所述第二旋转体,通过与所述第一锁定凹部进出卡合,锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第一锁定凹部退出,解除所述驱动旋转体和第二旋转体的锁定;
第二锁定凹部,其设于所述第一锁定部件的所述第一锁定凹部的相反侧的端部;
第二锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设于第一旋转体,通过与所述第二锁定凹部进出卡合,锁定所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第二锁定凹部退出,解除第一旋转体和第二旋转体的锁定;
施力部件,其向所述第二锁定凹部方向对所述第二锁定部件施力;
第一锁定通路,其通过供给工作油,使所述第一锁定部件与卡合于所述第二锁定凹部的所述第二锁定部件一起抵抗所述施力部件的弹力而后退移动,并从所述第一锁定凹部退出;
第二锁定通路,其通过供给工作油,使第二锁定部件向离开第一锁定部件的方向移动并从所述第二锁定凹部退出。
(2)一种内燃机的可变气门装置,具备外周具有内凸轮的内凸轮轴和设于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,改变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,具备:
驱动旋转体,其从曲轴传递来旋转力;
第一旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意一方,并且,设置为通过液压,相对于所述驱动旋转体,可以向提前角侧或滞后角侧相对旋转,且在内部形成有收容室;
第二旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意另一方,并且旋转自如地收容于所述收容室内,设置为相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体,可以在规定角度范围进行相对旋转地设置;
第一锁定凹部,其设置在所述第二旋转体的轴向端面滑动的所述驱动旋转体的滑动面;
第一锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设于所述第二旋转体,通过与所述第一锁定凹部进出卡合,锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第一锁定凹部退出,解除所述驱动旋转体和第二旋转体的锁定;
第二锁定凹部,其设于与所述第一锁定部件的所述第一锁定凹部相反侧的端部;
第二锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设于第一旋转体,通过与所述第二锁定凹部进出卡合,锁定所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第二锁定凹部退出,解除第一旋转体和第二旋转体的锁定;
施力部件,其向所述第二锁定凹部方向对所述第二锁定部件施力;
第一锁定通路,其通过供给工作油,使所述第一锁定部件与卡合于所述第二锁定凹部的所述第二锁定部件一起抵抗所述施力部件的弹力后退移动,并从所述第一锁定凹部退出;
第二锁定通路,其通过供给工作油,使第二锁定部件向离开第一锁定部件的方向移动并从所述第二锁定凹部退出。
(3)一种内燃机的可变气门装置,具备外周具有内凸轮的内凸轮轴和设于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,改变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,具备:
驱动旋转体,从曲轴传递来旋转力;
第一旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意一方,并且,设置为通过液压,相对于所述驱动旋转体,可以向提前角侧或滞后角侧相对旋转,且在内部形成有收容室;
第二旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意另一方,并且旋转自如地收容于所述收容室内,设置为相对于所述驱动旋转体和所述第一旋转体,可以在规定角度范围进行相对旋转;
第一锁定机构,其设于所述第二旋转体,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;
第二锁定机构,其设于所述第一旋转体,对该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。
(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,
在相对于所述驱动旋转体,所述第一旋转体成为最大提前角或最大滞后角侧的相对旋转位置,且相对于所述第一旋转体,所述第二旋转体成为其相反侧的相对旋转位置的情况下,所述第一锁定凹部的至少一个和所述第一锁定部件卡合锁定。
(5)如技术方案(4)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
至少在所述驱动旋转体旋转的期间,在所述第二旋转体上,始终作用相对于所述第一旋转体向滞后角方向的旋转扭矩,并且,
相对于所述驱动旋转体,所述第一旋转体处于最大提前角的相对旋转位置,且相对于该第一旋转体,所述第二旋转体处于成为最大滞后角的相对旋转的位置,所述第一锁定凹部的至少一个和所述第一锁定部件锁定。
(6)如技术方案(5)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在相对于所述驱动旋转体,所述第一旋转体成为最大提前角的相对旋转位置,且相对于所述第一旋转体,所述第二旋转体成为最大提前角的相对旋转位置的情况下,所述第一锁定部件与其它第一锁定凹部的内部进出卡合,由此,锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转。
(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,
所述第二锁定凹部和第二锁定部件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的相对旋转的位置卡合锁定。
(8)如技术方案(5)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述第二锁定凹部和第二锁定部件在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体成为最大滞后角的相对旋转位置卡合锁定。
(9)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述收容室以向所述第一旋转体的轴向的一侧面开口的方式设置。
(10)如技术方案(9)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述第一旋转体的转子的一部分的直径比其它部分大地形成,并且,在该大径部形成有所述收容室的一部分。
(11)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述第一锁定部件限制向所述第一旋转体内的移动。
(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,
所述第一锁定部件的内径比所述第二锁定部件在第一旋转体内滑动的第二滑动用孔的内径更大地形成。
(13)如技术方案(12)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述第一锁定部件和第二锁定部件由形成为圆筒状的锁定销构成,
所述第一锁定部件的外径比第二锁定部件的外径更大地形成。
(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,
在所述第一锁定部件和第二锁定部件与所述第一锁定凹部和第二锁定凹部卡合的一侧,形成有小径部。
(15)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在所述第一锁定部件卡合于所述第一锁定凹部内,并且,所述第二锁定部件未卡合于所述第二锁定凹部内的状态下,所述第一旋转体具有相对于所述驱动旋转体进行相对旋转的状态。
(16)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在所述第一锁定部件从所述第一锁定凹部内退出,第二锁定部件卡合于所述第二锁定凹部内的状态下,所述第一旋转体具有相对于所述驱动旋转体进行相对旋转的状态。
(17)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
在所述第一锁定部件卡合于所述第一锁定凹部内,且第二锁定部件从所述第二锁定凹部退出的状态下,所述第一旋转体具有相对于所述驱动旋转体进行相对旋转的状态。
(18)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
所述第一锁定凹部形成于位于所述驱动旋转体的轴向的所述外凸轮轴和内凸轮轴的各驱动凸轮侧的背板的内端面。
(19)如技术方案(1)所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,
从向所述提前角动作室和滞后角动作室供给排出液压的与液压回路独立的液压回路,向所述第一锁定通路和第二锁定通路供给排出液压。
Claims (9)
1.一种内燃机的可变气门装置,具备在外周上具有内凸轮的内凸轮轴和设置于该内凸轮轴的外周且在外周上具有外凸轮的外凸轮轴,通过使两凸轮轴相对旋转,改变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,具备:
驱动旋转体,其从曲轴传递来旋转力且内部设置有动作室;
第一旋转体,其具有固定于所述两凸轮轴的任意一方的转子、将所述动作室隔成提前角动作室和滞后角动作室的叶片、及形成于内部的收容室,通过向所述提前角动作室和滞后角动作室有选择性地供给或排出液压,该第一旋转体相对于所述驱动旋转体向提前角侧或滞后角侧相对旋转;
第二旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意另一方并且旋转自如地收容于所述收容室内,被设置成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进行相对旋转;
第一锁定凹部,其设置在所述第二旋转体的轴向端面滑动的所述驱动旋转体的滑动面上;
第一锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设置于所述第二旋转体上,通过进入所述第一锁定凹部并卡合来锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第一锁定凹部退出,解除所述驱动旋转体和第二旋转体的锁定;
第二锁定凹部,其设置于所述第二旋转体侧;
第二锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设置于所述第一旋转体上,通过进入所述第二锁定凹部并卡合来锁定所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第二锁定凹部退出,解除第一旋转体和第二旋转体的锁定;
第一锁定通路,其通过供给工作油使所述第一锁定部件从所述第一锁定凹部退出;
第二锁定通路,其通过供给工作油使所述第二锁定部件从所述第二锁定凹部退出;
所述第一锁定部件与所述第二锁定部件都被锁定时,所述第一锁定凹部与第二锁定凹部的至少一部分被配置于轴向投影的位置上。
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,所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体处于最大提前角或最大滞后角侧的相对旋转位置,且所述第二旋转体相对于所述第一旋转体处于其相反侧的相对旋转位置时,所述第一锁定凹部的至少一个和所述第一锁定部件卡合锁定。
3.如权利要求2所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,至少在所述驱动旋转体旋转期间,在所述第二旋转体上总是作用有相对于所述第一旋转体向滞后角方向的旋转扭矩,并且所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体处于最大提前角的相对旋转位置,且所述第二旋转体相对于该第一旋转体处于最大滞后角的相对旋转位置时,所述第一锁定凹部的至少一个和所述第一锁定部件锁定。
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,
所述第一旋转体相对于所述驱动旋转体处于最大提前角的相对旋转位置,且所述第二旋转体相对于所述第一旋转体处于最大提前角的相对旋转位置时,通过使所述第一锁定部件进入其他第一锁定凹部的内部并卡合,锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转。
5.如权利要求4所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二锁定凹部和第二锁定部件在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体处于最大提前角的相对旋转位置时进行卡合锁定。
6.如权利要求3所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第二锁定凹部和第二锁定部件在所述第二旋转体相对于所述第一旋转体成为最大滞后角的相对旋转位置时进行卡合锁定。
7.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,所述第一锁定部件从所述第一锁定凹部内退出而解除锁定,并且,第二锁定部件卡合于所述第二锁定凹部内的状态下,所述第一旋转体处于相对于所述驱动旋转体进行相对旋转的状态。
8.如权利要求1所述的内燃机的可变气门装置,其特征在于,在所述第一锁定部件卡合于所述第一锁定凹部内,且第二锁定部件从所述第二锁定凹部退出而解除锁定的状态下,所述第一旋转体处于相对于所述驱动旋转体进行相对旋转的状态。
9.一种内燃机的可变气门装置,具备在外周上具有内凸轮的内凸轮轴和设置于该内凸轮轴的外周且在外周上具有外凸轮的外凸轮轴,通过使两凸轮轴相对旋转,改变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,具备:
驱动旋转体,其从曲轴传递来旋转力;
第一旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意一方,并且被设置成通过液压相对于所述驱动旋转体能够向提前角侧或滞后角侧相对旋转,且在内部形成有收容室;
第二旋转体,其固定于所述两凸轮轴的任意另一方,并且旋转自如地收容于所述收容室内,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进行相对旋转;
第一锁定凹部,其设置在所述第二旋转体的轴向端面滑动的所述驱动旋转体的滑动面上;
第一锁定部件,其沿着旋转轴向能够移动地设置于所述第二旋转体上,通过与所述第一锁定凹部进行进出卡合锁定所述驱动旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第一锁定凹部退出,解除所述驱动旋转体和第二旋转体的锁定;
第二锁定凹部,其设置于所述第二旋转体侧;
第二锁定部件,其沿着旋转轴向可移动地设置于第一旋转体上,通过进入所述第二锁定凹部并卡合来锁定所述第一旋转体和第二旋转体的相对旋转,通过从所述第二锁定凹部退出来解除第一旋转体和第二旋转体的锁定;
第一锁定通路,其通过供给工作油,使所述第一锁定部件从所述第一锁定凹部退出;
第二锁定通路,其通过供给工作油,使所述第二锁定部件从所述第二锁定凹部退出;
所述第一锁定部件与所述第二锁定部件都被锁定时,所述第一锁定凹部与第二锁定凹部的至少一部分被配置于轴向投影的位置上。
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