CN105464737B - 内燃机的可变气门装置 - Google Patents

Abstract

提供能削减部件数量和制造工序数量的内燃机的可变气门装置。根据可变气门装置，凸轮支架横跨相互相邻的第1气缸和第2气缸而配置，并且横跨第3气缸和第4气缸而配置。可变凸轮部配置于作为这些气缸中的一方气缸的第2气缸、第3气缸。另外，固定凸轮部一体地设于凸轮支架，且配置于作为这些气缸中的另一方气缸的第1气缸、第4气缸，具有即使凸轮支架移动气门的动作特性也不会变化的固定凸轮。并且，通过凸轮支架向凸轮轴的轴线方向的移动而使第2气缸和第3气缸在高速凸轮和低速凸轮之间进行凸轮的切换，由固定凸轮部使第1气缸和第4气缸的进气门动作。

Description

内燃机的可变气门装置

技术领域

本发明涉及使具备气门动作特性相互不同的多个凸轮的凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动的内燃机的可变气门装置。

背景技术

以往，作为内燃机的可变气门装置，已知使在外周具备气门动作特性相互不同的多个凸轮的凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动从而切换使气门动作的凸轮的可变气门装置(参照专利文献1)。

该可变气门装置按每一气缸具备凸轮支架，并且在设于1个气缸的1组凸轮之间配置有凸轮外壳，由该凸轮外壳使凸轮支架旋转自如地支撑于每一气缸。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特许第4330618号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，现有的可变气门装置按每一气缸具备凸轮支架，因此存在需要与气缸的数量相应的用于将凸轮支架固定于凸轮轴的部件和用于进行固定的工序的问题。特别是，在将气门特性不同的多个凸轮配置于多个气缸中的一部分气缸的情况下，需要在其它气缸中将凸轮支架固定于凸轮轴。

因此，存在需要用于将凸轮支架固定于凸轮轴的压入等工序的问题。因而，现有的可变气门装置的部件数量和制造工序数量变多。

本发明是着眼于上述这种问题而完成的，其目的在于提供能削减部件数量和制造工序数量的内燃机的可变气门装置。

用于解决问题的方案

本发明是内燃机的可变气门装置具备：凸轮轴，其旋转自如且支撑于具有多个气缸的内燃机的气缸盖；凸轮支架，其与上述凸轮轴形成为同轴，与上述凸轮轴一体旋转，且在上述凸轮轴的轴线方向上移动自如；以及可变凸轮部，其形成于上述凸轮支架的外周面，设置为在上述凸轮轴的轴线方向上与气门的动作特性相互不同的第1凸轮和第2凸轮相邻，通过使上述凸轮支架在上述凸轮轴的轴线方向上移动来进行凸轮的切换，在上述内燃机的可变气门装置中，上述凸轮支架连接相互相邻的一方气缸和另一方气缸，上述可变凸轮部配置于上述一方气缸，固定凸轮部形成为与上述凸轮支架一体，上述固定凸轮部具有固定凸轮，上述固定凸轮不会因上述凸轮支架移动使气门的动作特性发生变化，上述固定凸轮部配置于上述另一方气缸，通过上述凸轮支架向上述凸轮轴的轴线方向的移动，使上述一方气缸在上述第1凸轮和上述第2凸轮之间进行凸轮的切换，通过上述固定凸轮部使上述另一方气缸的气门动作。

发明效果

这样，根据本发明，使一方气缸的气门动作的可变凸轮部和使另一方气缸的气门动作的固定凸轮部设于1个凸轮支架，因此能在相邻的2个气缸之间共用凸轮支架。

因此，可以不需要在一方气缸中设置与另一方气缸的凸轮支架独立的凸轮支架，可以不需要用于将独立的凸轮支架固定于凸轮轴的固定部件或固定工序。其结果是，可提供能削减部件数量和制造工序数量的内燃机的可变气门装置。

附图说明

图1是表示具备本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的气缸盖的图，是在车辆的前后方向上截断的气缸盖的截面图。

图2是本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的主视图。

图3是本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的分解立体图。

图4是本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的侧视图。

图5是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的凸轮支架被切换到第1位置的状态的主视图。

图6是图5的I－I方向向视截面图。

图7是图5的II－II方向向视截面图。

图8是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的凸轮支架被切换到第2位置的状态的主视图。

图9是图8的III－III方向向视截面图。

图10是图8的IV－IV方向向视截面图。

图11是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的凸轮支架被切换到第1位置的状态的后视图。

图12是表示图4的内燃机的可变气门装置的凸轮支架被切换到第1位置的状态的V－V方向向视截面图。

图13是表示图4的内燃机的可变气门装置的凸轮支架被切换到第2位置的状态的V－V方向向视截面图。

附图标记说明

1…气缸盖、2…可变气门装置、3…凸轮轴、4…凸轮支架、5…凸轮切换机构、10…内燃机、11…锁止臂、11A…被按压滚轮(滚轮部)、13…进气门(气门)、41…高速凸轮(第1凸轮)、42…低速凸轮(第2凸轮)、43…引导槽(凹形部)、43A…第1切换凸轮(第1侧壁)、43B…第2切换凸轮(第2侧壁)、44…可变凸轮部、48…固定凸轮、49…固定凸轮部、51…凸轮切换构件、52…第1臂部、53…第2臂部、55…控制轴、55A…旋转中心轴、71、72…凸轮外壳、D1…移动量、W1…凸轮宽度、W2…宽度(滚轮的宽度)

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的内燃机的可变气门装置的实施方式。图1～图13是表示本发明的一个实施方式的内燃机的可变气门装置的图。

首先，说明构成。

(可变气门装置的概要构成)如图1所示，内燃机10的可变气门装置2内置于气缸盖1和盖罩1A。气缸盖1安装于构成内燃机10的未图示的气缸体的上部，在气缸盖1的上部安装有盖罩1A。

如图1至图3所示，可变气门装置2具备：凸轮轴3、凸轮支架4以及设置在凸轮支架4的上方的凸轮切换机构5，可变气门装置2为了改变进气门13的移位状态而进行凸轮的切换。

气缸盖1具备排气门侧的凸轮轴30、排气凸轮40以及排气门39等。在此，可变气门装置2设于进气侧的凸轮轴3。进气门13构成本发明的气门。

(锁止臂)如图4所示，本实施方式的可变气门装置2使用随着凸轮支架4的旋转而摆动的类型的锁止臂11。锁止臂11在臂基端部11C的下表面形成凹部，锁止臂11以与液压间隙调节器(HLA)12的枢轴12A上接触的方式设置。作为滚轮部的圆形的被按压滚轮11A由销11B支撑于锁止臂11的中央。

如图3所示，被按压滚轮11A从锁止臂11上表面突出，被按压滚轮11A与凸轮支架4的高速凸轮41和低速凸轮42中的某一个接触。在此，高速凸轮41构成本发明的第1凸轮，低速凸轮42构成本发明的第2凸轮。

如图4所示，锁止臂11的另一端部侧的臂前端部11D的下表面与进气门13的上端接触。此外，进气门13在轴线方向上能进退地设于气缸盖1，进气门13被气门弹簧14向将进气口15和燃烧室16关闭的方向上施力(进气门关闭状态)。当锁止臂11被凸轮支架4按压时，进气门13对抗气门弹簧14的作用力而被按下(移位)，进气口15和燃烧室16开通(进气门打开状态)。

(凸轮轴)在图1至图3中，凸轮轴3以旋转自如的方式由作为设置在气缸盖1的上部的轴承部的未图示的轴承部和凸轮外壳71、72支撑。在凸轮轴3的一端部设有未图示的凸轮链轮，该凸轮链轮卷绕有未图示的正时链。正时链卷绕于未图示的曲柄轴的未图示的曲柄链轮，正时链将曲柄轴的旋转传递到凸轮轴3。凸轮轴3的转速设定为曲柄轴的转速的1/2。

在本实施方式的可变气门装置2中，凸轮轴3以沿着内燃机10的左右方向(图2的纸面上的左右方向)延伸的方式设置，上述内燃机10具有构成内燃机10的一部分的气缸盖1。

如图1所示，凸轮外壳71、72被盖罩1A覆盖并内置于气缸盖1内。如图2所示，凸轮外壳71分别设于凸轮轴3的一端部和另一端部，凸轮外壳72设于凸轮轴3的中央部。

在图2中，进气门13以2个为1组的方式设于每1个燃烧室16。本实施方式的内燃机10包括第1气缸#1、第2气缸#2、第3气缸#3、第4气缸#4直列配置的直列4气缸发动机，进气门13按4组设有8个。

在轴线方向上具有规定的宽度尺寸的花键外齿31环绕地形成于凸轮轴3的长度方向的规定区域的外周面。

如图12、图13所示，在凸轮轴3的形成有花键外齿31的区域的在轴线方向上相邻的附近的区域中设有定位机构32。该定位机构32包括：收纳凹部33，其形成于凸轮轴3的外周面，且以相对于该凸轮轴3沿着半径方向凹陷的方式形成；弹簧34，其收纳在收纳凹部33内；滚珠35，其收纳在收纳凹部33内，以被弹簧34向凸轮轴3的半径方向外侧施力的方式设置；第1定位用槽46，其形成于凸轮支架4的内周面；以及第2定位用槽47。

(凸轮支架)在图2、图3中，2个凸轮支架4在凸轮轴3的轴线方向上并排设于凸轮轴3。一方凸轮支架4横跨在凸轮轴3的轴线方向上相互相邻的第1气缸#1和第2气缸#2配置。另一方凸轮支架4横跨在凸轮轴3的轴线方向上相互相邻的第3气缸#3和第4气缸#4配置。2个凸轮支架4同样地构成。

凸轮支架4以包围凸轮轴3的方式形成为圆筒状，在凸轮支架4的内周面，形成有与凸轮轴3的花键外齿31啮合的花键内齿45。因此，凸轮支架4与凸轮轴3一体地旋转并且相对于凸轮轴3在轴线方向上移动自如。

2个凸轮支架4分别具备可变凸轮部44，该可变凸轮部44分别配置于使第2气缸#2和第3气缸#3的进气门13动作的位置。气门动作特性不同的高速凸轮41和低速凸轮42在轴线方向上并排而一体地设于可变凸轮部44的外周面。

在选择一对高速凸轮41的情况下，高速凸轮41分别与被按压滚轮11A接触，在选择一对低速凸轮42的情况下，低速凸轮42分别与被按压滚轮11A接触。

即，高速凸轮41彼此的间隔、低速凸轮42彼此的间隔以及进气门13彼此的间隔设置为相同。并且，凸轮支架4自如地移动到通过高速凸轮41使进气门13动作的第1位置和通过低速凸轮42使进气门13动作的第2位置。

如图4所示，高速凸轮41具备成为基础的基圆部41A和比基圆部41A更向半径方向外侧突出的鼻部41B。低速凸轮42具备：基圆部42A，其半径与成为基础的高速凸轮41的基圆部41A的半径相同；以及鼻部42B，其从基圆部42A朝向半径方向外侧，与高速凸轮41的鼻部41B相比，更低地形成向半径方向突出的尺寸。当凸轮支架4旋转时，基圆部41A、42A不按下被按压滚轮11A，即不按下进气门13。鼻部41B、42B按下被按压滚轮11A，即，使进气门13移位。

即，本实施方式的高速凸轮41的鼻部41B的凸轮尖端形成为比低速凸轮42的鼻部42B的凸轮尖端大，高速凸轮41的鼻部41B的突出尺寸比低速凸轮42的鼻部42B的突出尺寸大。

因此，在通过高速凸轮41使进气门13动作的情况下，与通过低速凸轮42使进气门13动作的情况相比，能延长进气门13的开放时间，并且能增大移位量，能使更多的吸入空气进入燃烧室16。

因而，通过高速凸轮41使进气门13动作的第1位置与通过低速凸轮42使进气门13动作的第2位置相比，内燃机10的输出增大。可变气门装置2根据运转状况使凸轮支架4移动，由此从高速凸轮41或者低速凸轮42中选择与被按压滚轮11A接触的凸轮，改变进气门13的移位状态。

这些高速凸轮41和低速凸轮42沿着轴线方向相邻地设置，高速凸轮41和低速凸轮42的基圆部41A、42A成为在轴线方向上齐平地形成的连续面。

另外，高速凸轮41和低速凸轮42的鼻部41B、42B设置在成为大致相同的相位的方向上。根据这些高速凸轮41和低速凸轮42相对于凸轮轴3的设置状态来规定进气门13的移位正时。

在图2、图3中，固定凸轮部49分别一体地设于凸轮支架4，该固定凸轮部49配置在使第1气缸#1和第4气缸#4的进气门13动作的位置。在固定凸轮部49的外周面设有即使凸轮支架4移动而气门的动作特性也不会变化的固定凸轮48。固定凸轮48具备：成为基础的基圆部48A；以及鼻部48B，其比基圆部48A更向半径方向外侧突出。

在图5、图8中，固定凸轮48的凸轮宽度W1设定为比将凸轮支架4向凸轮轴3的轴线方向的移动量D1和与固定凸轮48连接的被按压滚轮11A的宽度W2相加而得到的尺寸大。换句话说，固定凸轮48的凸轮宽度W1设定为与将高速凸轮41和低速凸轮42合在一起的凸轮宽度相同或者比其大。

由此，即使凸轮支架4在通过高速凸轮41使进气门13动作的第1位置和通过低速凸轮42使进气门13动作的第2位置之间仅按移动量D1移动，固定凸轮48也总是与锁止臂11的被按压滚轮11A继续接触，在第1气缸#1和第4气缸#4中使进气门13动作。因而，第1气缸#1和第4气缸#4不进行凸轮的切换。

如图12、图13所示，第1定位用槽46和第2定位用槽47以环绕凸轮支架4的内周面的与形成有花键内齿45(参照图3)的区域相邻的区域的方式形成。

设于凸轮轴3侧的定位机构32的滚珠35根据凸轮支架4的移动而与这些第1定位用槽46和第2定位用槽47中的任一个嵌合，由此将凸轮支架4定位在第1位置或者第2位置。

此外，在低速凸轮42中将鼻部42B的半径设为与基圆部42A的半径相同的情况下，当将凸轮支架4切换到第2位置时，能将第2气缸#2和第3气缸#3设为气缸休止状态，以使第2气缸#2和第3气缸#3的进气门13不动作。

如图2、图3、图5、图8所示，本发明的构成凹形部的引导槽43以环绕并连续的方式形成于凸轮支架4的外周面。引导槽43配置在可变凸轮部44和固定凸轮部49之间。换句话说，引导槽43配置在相互相邻的第1气缸#1和第2气缸#2之间以及相互相邻的第3气缸#3和第4气缸#4之间。

在该引导槽43中，相互相对的一对侧壁中的一方是使凸轮支架4移动到第1位置的第1切换凸轮43A，一对侧壁中的另一方是使凸轮支架4移动到第2位置的第2切换凸轮43B。

在此，第1切换凸轮43A构成本发明的第1侧壁，第2切换凸轮43B构成本发明的第2侧壁。

第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B分别具备凸轮轴3的轴线方向的宽度为最小的最小凸轮尖端部43C，最小凸轮尖端部43C是平面。

另外，第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B分别具备：凸轮轴3的轴线方向的宽度为最大的最大凸轮尖端部43D；以及将最小凸轮尖端部43C和最大凸轮尖端部43D之间联系的倾斜凸轮尖端部43E。

另外，第1切换凸轮43A的最小凸轮尖端部43C、最大凸轮尖端部43D以及倾斜凸轮尖端部43E与第2切换凸轮43B的最小凸轮尖端部43C、最大凸轮尖端部43D以及倾斜凸轮尖端部43E的相位在凸轮轴3的圆周方向上错开例如180°。此外，该错开角度不限于此。这样本实施方式的引导槽43构成为在凸轮轴3的轴线方向上宽度发生变化。

在本实施方式中，2个凸轮支架4以旋转自如的方式被2个凸轮外壳71和1个凸轮外壳72支撑。与第1气缸#1和第2气缸#2对应的凸轮支架4以旋转自如的方式由凸轮外壳71、72支撑。

该凸轮支架4的一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第1气缸#1的2个进气门13之间的凸轮外壳71支撑，另一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第2气缸#2和第3气缸#3之间的凸轮外壳72的第2气缸#2侧的部位支撑。凸轮外壳72的第2气缸#2侧的部位所支撑的凸轮支架4的另一端部是比一体地设有高速凸轮41和低速凸轮42的可变凸轮部44靠第3气缸#3侧的部位。

另外，与第3气缸#3和第4气缸#4对应的凸轮支架4的一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第4气缸#4的2个进气门13之间的凸轮外壳71支撑，另一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第2气缸#2和第3气缸#3之间的凸轮外壳72的第3气缸#3侧的部位支撑。凸轮外壳72的第3气缸#3侧的部位所支撑的凸轮支架4的一端部是比一体地设有高速凸轮41和低速凸轮42的可变凸轮部44靠第2气缸#2侧的部位。

这样，通过1个凸轮外壳72同时支撑与第1气缸#1和第2气缸#2对应的凸轮支架4的一端部和与第3气缸#3和第4气缸#4对应的凸轮支架4的另一端部这两者。

(凸轮切换机构)在图5～图11中，凸轮切换机构5具备凸轮切换构件51，凸轮切换构件51具有隔着凸轮支架4相对的第1臂部52和第2臂部53。此外，凸轮切换构件51设有用于与第1气缸#1和第2气缸#2对应的凸轮支架4和用于与第3气缸#3和第4气缸#4对应的凸轮支架4这2个。

凸轮切换构件51在凸轮轴3的轴线方向上看时形成为V字形，(参照图6、图7、图9、图10)，构成凸轮切换构件51的第1臂部52和第2臂部53的基端54是连续的。

第1臂部52和第2臂部53的基端54安装于控制轴55。控制轴55分别设于与第1气缸#1和第2气缸#2对应的位置以及与第3气缸#3和第4气缸#4对应的位置。

即，可变气门装置2具有：用于第1气缸#1和第2气缸#2的凸轮支架4和控制轴55；以及用于第3气缸#3和第4气缸#4的凸轮支架4和控制轴55。控制轴55具有与凸轮轴3、30平行地延伸的旋转中心轴55A，使凸轮切换构件51绕旋转中心轴55A摆动。

与第1气缸#1和第2气缸#2对应的控制轴55以旋转自如的方式由形成在凸轮外壳71、72的上部的控制轴支撑部71A、72A支撑。

与第1气缸#1和第2气缸#2对应的控制轴55的一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第1气缸#1的2个进气门13之间的凸轮外壳71的控制轴支撑部71A支撑，另一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第2气缸#2和第3气缸#3之间的凸轮外壳72的控制轴支撑部72A支撑。

与第3气缸#3和第4气缸#4对应的控制轴55的一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第4气缸#4的2个进气门13之间的凸轮外壳71的控制轴支撑部71A支撑，另一端部由在凸轮轴3的轴线方向上配置在第2气缸#2和第3气缸#3之间的凸轮外壳72的控制轴支撑部72A支撑。

因而，由1个凸轮外壳72同时支撑与第1气缸#1和第2气缸#2对应的控制轴55的一端部和与第3气缸#3和第4气缸#4对应的控制轴55的另一端部这两者。在控制轴55的外周部装配有垫片74，该垫片74分别设于凸轮切换构件51和凸轮外壳71之间以及凸轮切换构件51和凸轮外壳72之间。垫片74保持凸轮轴3的轴线方向的凸轮切换构件51的位置。

在盖罩1A上安装有致动器61，该致动器61与各凸轮切换构件51的第1臂部52相对配置。在此，可变气门装置2具备2个凸轮切换构件51，因此致动器61也设有2个。致动器61与凸轮切换构件51的第1臂部52相对配置。

致动器61具有柱塞61A，该柱塞61A与形成于第1臂部52的前端部的外侧的连结部52C连结。因此，致动器61通过柱塞61A并经由第1臂部52使凸轮切换构件51摆动。当凸轮切换构件51摆动时，控制轴55一体地摆动。因而，第2气缸#2的进气门13和第3气缸#3的进气门13被各致动器61分别独立地控制移位状态。

在图1中，在盖罩1A的上部安装有外壳62，外壳62从凸轮轴3的一端部朝向另一端部延伸。在外壳62的内部形成有分油室63，分油室63包括由外壳62的内周面和盖罩1A的上表面包围的空间。

在分油室63中，例如未图示的碰撞壁从凸轮轴3的一端部朝向另一端部交错地配置。从盖罩1A被导入分油室63的窜漏气体与碰撞壁碰撞，由此分离窜漏气体所包含的油。

分离了油的窜漏气体在从分油室63经过未图示的窜漏气体排出管被导入未图示的进气管后，从进气管被导入燃烧室16，在燃烧室16中燃烧。

在此，窜漏气体是从燃烧室16向内燃机的未图示的曲柄壳体内漏出的未燃烧的混合气体或燃烧气体，窜漏气体从曲柄壳体经过未图示的窜漏气体导入管被导入分油室63。

在图1中，在盖罩1A的上壁1a形成有向分油室63侧鼓出的鼓出部1b，控制轴55比鼓出部1b靠凸轮轴3侧设置。由此，控制轴55被盖罩1A和外壳62双重覆盖。

在图3、图7、图11中，在与凸轮支架4相对的第1臂部52的前端部的内侧设有第1切换销52A，当凸轮切换构件51向一个方向摆动时，第1切换销52A插入引导槽43。

在图3、图5、图10中，在与凸轮支架4相对的第2臂部53的前端部的内侧设有第2切换销53A，当凸轮切换构件51向其它方向摆动时，第2切换销53A插入引导槽43。

在图3中，第2切换销53A相对于第1切换销52A在凸轮轴3的轴线方向上隔离。

凸轮轴3的轴线方向上的第1切换销52A的中心轴和第2切换销53A的中心轴的距离，与高速凸轮41的宽度方向中心轴和低速凸轮42的宽度方向中心轴的距离相同。

即，凸轮轴3的轴线方向的第1切换销52A的中心轴和第2切换销53A的中心轴的距离，与高速凸轮41和低速凸轮42的间距相同。

在图2、图3、图5、图8、图11中，在凸轮支架4的外周部设有第1阻挡部64A和第2阻挡部64B。第1阻挡部64A和第2阻挡部64B相对于第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B设置在凸轮支架4的轴线方向外方，第1阻挡部64A和第2阻挡部64B以向凸轮支架4的半径方向外方扩展的方式形成为凸缘状。

此外，第1阻挡部64A和第2阻挡部64B形成为同一形状，第1阻挡部64A和第2阻挡部64B的半径方向外端的高度是相同的。

在此，第1阻挡部64A和第2阻挡部64B也可以通过铸造等与凸轮支架4一体成形。这样的话，能提高凸轮支架4的生产率。另外，第1阻挡部64A和第2阻挡部64B也可以独立于凸轮支架4成形后安装于凸轮支架4。

第1阻挡部64A和第2阻挡部64B具有通过与第1臂部52或者第2臂部53接触来限制凸轮支架4超过规定的位置而在凸轮轴3的轴线方向上移动过量的功能。

具体地，在图11中，第1臂部52的宽度方向侧面具有与第1阻挡部64A相对而与第1阻挡部64A接触的第1接触部52B。第1接触部52B从与第1阻挡部64A相对的第1臂部52的宽度方向侧面向第1阻挡部64A侧突出，大宽度地形成第1臂部52的前端部。

另外，在图5中，第2臂部53具有与第2阻挡部64B相对而与第2阻挡部64B接触的第2接触部53B。第2接触部53B从与第1阻挡部64A相对的第2臂部53的宽度方向侧面向第2阻挡部64B侧突出，大宽度地形成第2臂部53的前端部。

当凸轮切换构件51与控制轴55一体地向一个方向摆动时，第1臂部52的第1切换销52A插入引导槽43，第2臂部53的第2切换销53A从引导槽43脱离。

另外，当凸轮切换构件51与控制轴55一体地向其它方向摆动时，第2臂部53的第2切换销53A插入引导槽43，第1臂部52的第1切换销52A从引导槽43脱离。

如图3所示，第1接触部52B设于第1臂部52，当第1切换销52A插入引导槽43时，第1接触部52B在凸轮轴3的轴线方向上与第1阻挡部64A重叠。

另外，第2接触部53B设于第2臂部53，因为第1阻挡部64A和第2阻挡部64B的半径方向外端的高度相同，所以当第2切换销53A插入引导槽43时，第2接触部53B在凸轮轴3的轴线方向上与第2阻挡部64B重叠。

此外，第1切换销52A构成本发明的第1切换部，第2切换销53A构成本发明的第2切换部。

在图3中，凸轮轴3的轴线方向上的第1阻挡部64A和第2阻挡部64B之间的距离形成为将凸轮轴3的轴线方向上的高速凸轮41或者低速凸轮42的宽度与凸轮轴3的轴线方向上的第1臂部52的前端部或者第2臂部53的前端部的宽度相加而得到的距离。

下面，说明作用。以下，基于图5～图13说明本实施方式的可变气门装置2向高速凸轮41和低速凸轮42切换的动作。在图5～图13中，箭头R1的方向是凸轮轴3的旋转方向。

(由高速凸轮41进行的运转与由低速凸轮42进行的运转的切换)当由高速凸轮41进行运转时，如图5、图6、图7、图11所示，通过致动器61的柱塞61A的前进移动，使凸轮切换构件51与控制轴55一体地向一个方向摆动。此时，第1臂部52的第1切换销52A插入引导槽43。

凸轮支架4的第1切换凸轮43A具备倾斜凸轮尖端部43E，上述倾斜凸轮尖端部43E将最大凸轮尖端部43D和最小凸轮尖端部43C之间联系并向凸轮轴3的轴线方向鼓出。由此，当凸轮支架4位于第2位置时，如果第1切换销52A插入引导槽43，则第1切换销52A在与第1切换凸轮43A的最小凸轮尖端部43C接触后，与倾斜凸轮尖端部43E接触而将轴线方向右方(图11的左方)的力作用于凸轮支架4。

因此，由第1切换销52A向图11的左方按压第1切换凸轮43A，由此，凸轮支架4移动到第1位置。此时，在低速凸轮42的基圆部42A及高速凸轮41的基圆部41A与锁止臂11的被按压滚轮11A接触的区间内，凸轮支架4的移动完成。

这样使第1切换销52A在凸轮轴3的轴线方向上移动，由此，第1切换销52A从第1切换凸轮43A的最小凸轮尖端部43C经过倾斜凸轮尖端部43E与最大凸轮尖端部43D接触而使凸轮支架4移动到第1位置。

另外，这样当凸轮支架4相对于凸轮轴3移动到第1位置时，凸轮轴3侧的滚珠35从图12、图13所示的第2定位用槽47脱离，成为移动到第1定位用槽46并与其嵌合的状态。其结果是，凸轮支架4相对于凸轮轴3固定于选择了高速凸轮41的第1位置。

另外，这样在选择高速凸轮41且凸轮支架4位于第1位置的情况下，如图8、图9、图10所示在进行到向低速凸轮42切换为止的期间内，第1切换销52A如图11所示与引导槽43的最大凸轮尖端部43D相对并保持高速凸轮41的位置，高速凸轮41继续动作。

另外，如图11所示，当凸轮支架4相对于凸轮轴3移动到第1位置时，第1阻挡部64A按移动量D1从位置P2移动到位置P1，与第1臂部52的第1接触部52B接触。由此，限制凸轮支架4由于惯性力而超过第1位置并在凸轮轴3的轴线方向上移动过量。

另一方面，当由低速凸轮42进行运转时，如图8、图9、图10所示，通过致动器61的柱塞61A的后退移动，使凸轮切换构件51与控制轴55一体地向其它方向摆动。此时，第2臂部53的第2切换销53A插入引导槽43，第1臂部52的第1切换销52A从引导槽43脱离。

凸轮支架4的第2切换凸轮43B具备倾斜凸轮尖端部43E，上述倾斜凸轮尖端部43E将最大凸轮尖端部43D和最小凸轮尖端部43C之间联系而向凸轮轴3的轴线方向鼓出。由此，当凸轮支架4位于第1位置时，如果第2切换销53A插入引导槽43，则随着凸轮支架4的旋转，第2切换销53A与第1切换凸轮43A的最小凸轮尖端部43C接触后与倾斜凸轮尖端部43E接触而使轴线方向左方(图8的左方)的力作用于凸轮支架4。

因此，第2切换凸轮43B被第2切换销53A向图8的左方按压，由此，凸轮支架4移动到第2位置。此时，在低速凸轮42的基圆部42A及高速凸轮41的基圆部41A与锁止臂11的被按压滚轮11A接触的区间内，凸轮支架4的移动完成。

这样使第2切换销53A在凸轮轴3的轴线方向上移动，由此，第2切换销53A从第2切换凸轮43B的最小凸轮尖端部43C经过倾斜凸轮尖端部43E与最大凸轮尖端部43D接触而使凸轮支架4移动到第2位置。

另外，这样当凸轮支架4相对于凸轮轴3移动到第2位置时，凸轮轴3侧的滚珠35从图12、图13所示的第1定位用槽46脱离，成为移动到第2定位用槽47并与其嵌合的状态。其结果是，凸轮支架4相对于凸轮轴3固定于选择了低速凸轮42的第2位置(参照图8)。此时，如图10所示，第1臂部52的第1切换销52A从引导槽43脱离。

另外，这样在选择低速凸轮42且凸轮支架4位于第2位置的情况下，到进行向高速凸轮41的切换为止的期间内，第2切换销53A与引导槽43的最大凸轮尖端部43D相对并保持低速凸轮42的位置，低速凸轮42继续动作。

另外，如图8所示，当凸轮支架4相对于凸轮轴3移动到第2位置时，第2阻挡部64B按照移动量D1从位置P1移动到位置P2，与第2臂部53的第2接触部53B接触，从而限制凸轮支架4由于惯性力而超过第1位置并在凸轮轴3的轴线方向上移动过量。

根据实施方式的可变气门装置2，凸轮支架4横跨相互相邻的第1气缸#1和第2气缸#2配置，并且横跨第3气缸#3和第4气缸#4配置。可变凸轮部44配置于作为这些气缸中的一方气缸的第2气缸#2、第3气缸#3。

另外，固定凸轮部49一体地设于凸轮支架4，且配置于作为这些气缸中的另一方气缸的第1气缸#1、第4气缸#4，具有即使凸轮支架4移动而气门的动作特性也不会变化的固定凸轮48。

并且，通过凸轮支架4向凸轮轴3的轴线方向的移动，使第2气缸#2和第3气缸#3在高速凸轮41和低速凸轮42之间进行凸轮的切换，由固定凸轮部49使第1气缸#1和第4气缸#4的进气门13动作。

这样，使第2气缸#2的进气门13动作的可变凸轮部44和使第1气缸#1的进气门13动作的固定凸轮部49设于1个凸轮支架4，另外，使第3气缸#3的进气门13动作的可变凸轮部44和使第4气缸#4的进气门13动作的固定凸轮部49设于1个凸轮支架4，因此在相互相邻的第1气缸#1和第2气缸#2之间能共用凸轮支架4，在相互相邻的第3气缸#3和第4气缸#4之间能共用凸轮支架4。

由此，可以不需要在第1气缸#1中设置与第2气缸#2的凸轮支架4独立的凸轮支架，可以不需要在第4气缸#4中设置与第3气缸#3的凸轮支架4独立的凸轮支架。因此，可以不需要用于将独立的凸轮支架固定于凸轮轴3的固定部件或固定工序。

其结果是，可提供能削减部件数量和制造工序数量的内燃机的可变气门装置2。

另外，根据本实施方式的可变气门装置2，具备锁止臂11，上述锁止臂11具有与高速凸轮41或者低速凸轮42接触的圆形的被按压滚轮11A，固定凸轮48的凸轮宽度W1比将凸轮支架4向凸轮轴3的轴线方向的移动量D1和与固定凸轮48相接的被按压滚轮11A的宽度W2相加而得到的尺寸大。

由此，当凸轮支架4在凸轮轴3的轴线方向上移动时，能防止固定凸轮48从被按压滚轮11A脱离。

另外，根据本实施方式的可变气门装置2，将引导槽43配置在可变凸轮部44和固定凸轮部49之间。在此，在本实施方式的可变气门装置2中，凸轮支架4的可变凸轮部44和固定凸轮部49之间是相互相邻的2个气缸之间，因此存在能配置引导槽43的空间。

由此，将引导槽43配置在可变凸轮部44和固定凸轮部49之间，由此能高效地配置引导槽43和凸轮切换构件等，并能使可变气门装置2实现小型化和重量减小。

另外，根据本实施方式的可变气门装置2，将多个凸轮支架4在同一轴线上相互相邻地配置，将以使凸轮支架4旋转自如的方式支撑凸轮支架4的凸轮外壳72设于气缸盖1，1个凸轮外壳72同时支撑相互相邻的一方凸轮支架4的端部和另一方凸轮支架4的端部。

由此，能用1个凸轮外壳72支撑2个凸轮支架4的端部，因此能削减凸轮外壳7的个数，能使可变气门装置2实现小型化和重量减小。

虽然公开了本发明的实施方式，但本领域技术人员明白能以不脱离本发明的范围的方式施加变更。旨在将所有这种修正和等价物包括在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种内燃机的可变气门装置，具备：

凸轮轴，其旋转自如且支撑于具有多个气缸的内燃机的气缸盖；

凸轮支架，其与上述凸轮轴形成为同轴，与上述凸轮轴一体旋转，且在上述凸轮轴的轴线方向上移动自如；以及

可变凸轮部，其形成于上述凸轮支架的外周面，设置为在上述凸轮轴的轴线方向上与气门的动作特性相互不同的第1凸轮和第2凸轮相邻，

通过使上述凸轮支架在上述凸轮轴的轴线方向上移动进行凸轮的切换，

上述内燃机的可变气门装置的特征在于，

上述凸轮支架连接相互相邻的一方气缸和另一方气缸，

上述可变凸轮部配置于上述一方气缸，

固定凸轮部形成为与上述凸轮支架一体，上述固定凸轮部具有固定凸轮，上述固定凸轮不会因上述凸轮支架移动使气门的动作特性发生变化，

上述固定凸轮部配置于上述另一方气缸，

通过上述凸轮支架向上述凸轮轴的轴线方向的移动，使上述一方气缸在上述第1凸轮和上述第2凸轮之间进行凸轮的切换，通过上述固定凸轮部使上述另一方气缸的气门动作,

在上述凸轮支架的外周面且在上述可变凸轮部和上述固定凸轮部之间形成有凹形部，上述凹形部的宽度在上述凸轮轴的轴线方向上变化，并且具有与上述凸轮轴的轴线方向相对的第1侧壁和第2侧壁，

具备：

凸轮切换构件，其具有隔着上述凸轮支架且相互相对的第1臂部和第2臂部；

第1切换部，其设置于相对于上述凸轮支架的上述第1臂部的前端部的内侧，通过与上述第1侧壁接触使上述凸轮支架移动到上述凸轮轴的轴线方向一方侧；

第2切换部，其设置于相对于上述凸轮支架的上述第2臂部的前端部的内侧，通过与上述第2侧壁接触使上述凸轮支架移动到上述凸轮轴的轴线方向另一方侧；以及

控制轴，其具有与上述凸轮轴平行延伸的旋转中心轴，使上述凸轮切换构件绕上述旋转中心轴摆动。

2.根据权利要求1所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

多个上述凸轮支架配置在同一轴线上且相互相邻，

在上述气缸盖设有凸轮外壳，该凸轮外壳支撑上述凸轮支架且使上述凸轮支架旋转自如，

用1个上述凸轮外壳支撑相互相邻的一方上述凸轮支架的端部和另一方上述凸轮支架的端部。

3.根据权利要求2所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

上述控制轴旋转自如且支撑于形成在上述凸轮外壳的上部的控制轴支撑部。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

具备锁止臂，上述锁止臂具有与上述第1凸轮或者上述第2凸轮接触的圆形滚轮部，

上述固定凸轮的凸轮宽度大于上述凸轮支架向上述凸轮轴的轴线方向的移动量与上述固定凸轮相接的上述滚轮部的宽度之和。