CN105579675A - 内燃机的可变气门装置 - Google Patents

Abstract

在可变气门装置(2)中，凸轮切换部(5)包含：引导槽(43)，其形成于凸轮支架(4)的外周面，具有在凸轮轴(3)的轴线方向上相对的第1切换凸轮(43A)和第2切换凸轮(43B)，第1切换凸轮(43A)和第2切换凸轮(43B)之间的宽度在凸轮轴(3)的轴线方向上变化；以及切换销(51)，其具有插入引导槽(43)的顶端部(51b)，在凸轮轴(3)的轴线方向上移动自如。由此，不需要将切换销(51)在引导槽(43)中抽出插入，能防止切换销(51)、第1切换凸轮(43A)以及第2切换凸轮(43B)磨损。

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工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工作特性不同的多个凸轮的凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动，对使气门工作的凸轮进行切换的可变气门装置(例如，参照专利文献1)。

该可变气门装置使能在凸轮支架的半径方向上往复动作地设置的切换销在形成于凸轮支架的外周的螺旋状的引导槽中抽出插入，由此使凸轮支架在轴线方向上移动。

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

然而，在上述以往的可变气门装置中，使切换销在形成于凸轮支架的外周的螺旋状的引导槽抽出插入，因此每次使切换销在引导槽中抽出插入时切换销的顶端相对于引导槽的侧壁滑动，从而强烈摩擦引导槽的侧壁。因此，切换销和引导槽的侧壁的磨损增大，切换销和凸轮支架的耐久性有可能恶化。

本发明是着眼于上述问题点而完成的，其目的在于提供能防止切换销和凸轮支架的凹形状部的侧壁磨损，并且能防止切换销和凸轮支架的耐久性恶化的内燃机的可变气门装置。

用于解决问题的方案

本发明的第1方式是内燃机的可变气门装置，具备：凸轮轴，其支撑于气缸盖并且旋转自如；凸轮支架，其设置为与凸轮轴同轴，与凸轮轴一体旋转，并且在凸轮轴的轴线方向上移动自如，在外周面设置有相互相邻的且气门工作特性相互不同的第1凸轮和第2凸轮；以及凸轮切换部，其使凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动，对使气门工作的第1凸轮和第2凸轮进行切换，在内燃机的可变气门装置中，凸轮切换部包含：凹形状部，其形成于凸轮支架的外周面，并且具有在凸轮轴的轴线方向上相对的一对侧壁，一对侧壁之间的宽度在凸轮轴的轴线方向上变化；以及切换销，其具有插入凹形状部的顶端部，在凸轮轴的轴线方向上移动自如，切换销通过分别按压一对侧壁，使凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动。

作为本发明的第2方式，也可以是，凸轮切换部包含：壳体，其沿着凸轮轴的轴线方向延伸，装配于气缸盖；活塞，其设置在壳体的内部，保持切换销的基部且在凸轮轴的轴线方向上移动自如；第1油压室和第2油压室，其设置在壳体的内部，隔着活塞配置在凸轮轴的轴线方向上；以及油压控制阀，其将调压后的油压提供给第1油压室和第2油压室，通过从油压控制阀提供给第1油压室和第2油压室的油压差，使切换销在凸轮轴的轴线方向上移动。

作为本发明的第3方式，也可以是，活塞具有与第1油压室连通的第1开口以及与第2油压室连通的第2开口，壳体具有第1减压孔和第2减压孔，第1减压孔沿着凸轮轴的轴线方向延伸，第1减压孔的直径长于第1开口的直径，第2减压孔沿着凸轮轴的轴线方向延伸，第2减压孔的直径长于第2开口的直径，活塞在凸轮轴的轴线方向上移动时，第1开口和第1减压孔连通，第2开口和第2减压孔连通。

作为本发明的第4方式，也可以是，凸轮支架能够在通过第1凸轮使气门工作的第1位置和通过第2凸轮使气门工作的第2位置之间移动自如，并且由位于相互相对的一对侧壁中的一个侧壁且使凸轮支架移动到第1位置的第1切换凸轮以及位于一对侧壁中的另一个侧壁且使凸轮支架移动到第2位置的第2切换凸轮构成，在凸轮支架不位于第1位置和第2位置的状态下，第1开口和第1减压孔连通，第2开口和第2减压孔连通。

发明效果

这样根据上述第1方式，凸轮切换部包含：凹形状部，其形成于凸轮支架的外周面，并且具有在凸轮轴的轴线方向上相对的一对侧壁，一对侧壁之间的宽度在凸轮轴的轴线方向上变化；以及切换销，其具有插入凹形状部的顶端部，在凸轮轴的轴线方向上移动自如。

因此，在切换销的顶端部插入凹形状部的状态下，切换销的顶端部通过分别按压一对侧壁，能使凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动。因此，不需要将切换销在凹形状部中抽出插入，能防止切换销和一对侧壁磨损。其结果是，能提高切换销和凸轮支架的耐久性。

根据上述第2方式，通过从油压控制阀提供给壳体内的第1油压室和第2油压室的油压差，使切换销在凸轮轴的轴线方向上移动。因此，能利用油压使凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动，能简化使凸轮支架在凸轮轴的轴线方向上移动的凸轮切换部的构成。另外，壳体沿着凸轮轴的轴线方向延伸，因此能防止气缸盖的高度变高，结果是能防止内燃机的高度变高。

根据上述第3方式，活塞在凸轮轴的轴线方向上移动时，第1开口和第1减压孔连通，第2开口和第2减压孔连通。因此，在通过凸轮支架使切换销的顶端部在凸轮轴的轴线方向的一方受到过大的负荷的情况下，能使第1油压室的油压从第1开口经由第1减压孔减压，使第1油压室的油压降低。

另外，在通过凸轮支架使切换销的顶端部在凸轮轴的轴线方向的另一方受到过大的负荷的情况下，能使第2油压室的油压从第2开口经由第2减压孔减压，使第2油压室的油压降低。其结果是，能缓和切换销从凸轮支架受到的冲击，能保护切换销。

根据上述第4方式，在凸轮支架移动到第1位置之前，在通过凸轮支架使切换销的顶端部在凸轮轴的轴线方向的一方受到过大的负荷的情况下，能使第1油压室的油压从第1开口经由第1减压孔减压，使第1油压室的油压降低。

另外，在凸轮支架移动到第2位置之前，在通过凸轮支架使切换销的顶端部在凸轮轴的轴线方向的另一方受到过大的负荷的情况下，能使第2油压室的油压从第2开口经由第2减压孔减压，使第2油压室的油压降低。

另外，在凸轮支架移动到第1位置的状态下，第1开口和第1减压孔的连通被截断，因此能使第1油压室的油压提高而由切换销将凸轮支架稳定地保持在第1位置。

而且，在凸轮支架移动到第2位置的状态下，第2开口和第2减压孔的连通被截断，因此能使第2油压室的油压提高而由切换销将凸轮支架稳定地保持在第2位置。

附图说明

图1是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分解立体图。

图3是本发明的实施方式的凸轮支架的外观立体图。

图4是本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的凸轮支架和凸轮轴的侧面截面图。

图5是本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的凸轮轴、凸轮支架以及气门切换部的侧面截面图。

图6是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的油压回路的图，表示油压控制阀向第1油压室提供油压的状态。

图7是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的油压回路的图，表示油压控制阀向第2油压室提供油压的状态。

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设置于第1位置(选择高速凸轮的位置)的状态的主视图。

图9是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的切换销移动时的状态的主视图。

图10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开始向第2位置(选择低速凸轮的位置)移动的状态的主视图。

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设置于第2位置(选择低速凸轮的位置)的状态的主视图。

图12是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的切换销与凸轮支架的侧面接触的状态的俯视图。

图13是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的切换销与凸轮支架的侧面接触的状态的侧视图。

图14是本发明的另一实施方式的内燃机的可变气门装置的第2凸轮是休止凸轮的情况下的凸轮支架的立体图。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置。

图1～图14是表示本发明的实施方式的内燃机的可变气门装置的图。

首先，说明本实施方式的内燃机的可变气门装置的构成。

(可变气门装置的概略构成)

如图1所示，内燃机的可变气门装置2内置于气缸盖1和与气缸盖1相对设置的盖罩1A。此外，本实施方式的气缸盖1包含盖罩1A。

如图2所示，可变气门装置2具备凸轮轴3、凸轮支架4、设置在凸轮支架4的上方的凸轮切换部5，为了使进气门13的升程状态变化而进行凸轮的切换。另外，如图1所示，气缸盖1具备排气门侧的凸轮轴30、排气凸轮40等。

(摇臂)

在图1、图2中，本实施方式的可变气门装置2使用伴随着凸轮支架4的旋转而摇动的类型的摇臂11。该摇臂11设置为形成于臂基端部11C的下表面的凹部抵接到液压间隙调节器(HLA)12的枢轴12A上。被按压辊11A通过销11B支撑于摇臂11的中央。

被按压辊11A从摇臂11的上表面突出，与凸轮支架4的构成第1凸轮的高速凸轮41和构成第2凸轮的低速凸轮42之一抵接。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。

摇臂11的另一端部侧的臂顶端部11D的下表面抵接到进气门13的上端。此外，进气门13设置为能相对于气缸盖1在轴方向上进退，由气门弹簧14向提升的方向，即，向关闭利用进气门13而打开关闭的进气口15和燃烧室16的方向赋能。

(凸轮轴)

在图1中，凸轮轴3被设置在气缸盖1的上部的作为轴承部的下凸轮箱6和上凸轮箱7支撑并且旋转自如。凸轮轴3具备利用未图示的链、带等与未图示的曲轴联动旋转的联动部分。

此外，下凸轮箱6和上凸轮箱7由盖罩1A覆盖而内置于气缸盖1内。另外，将凸轮轴3的转速设定为曲轴的转速的1/2。

在本实施方式的可变气门装置2中，凸轮轴3设置为沿着具有构成内燃机的一部分的气缸盖1的内燃机的前后方向(图2、图4的纸面上的左右方向)延伸。

在图4中，进气门13以2个为1组设置于每1个燃烧室16中，本实施方式的内燃机例如是4缸发动机的话，则进气门13为4组，设置有8个。

如图2所示，在凸轮轴3的长度方向的规定区域的外周面，环绕地形成有在轴线方向上具有规定的宽度尺寸的花键外齿31。

如图2、图4、图5所示，在凸轮轴3的形成有花键外齿31的区域在轴线方向上相邻的附近的区域设置有定位机构32，定位机构32具备：收纳凹部33，其形成为沿着凸轮轴3的半径方向凹陷；弹簧34，其收纳在收纳凹部33内；以及滚珠35，其设置为收纳在收纳凹部33内并且一部分从凸轮轴3的表面突出。

如图4、图5所示，滚珠35被设置于后述的凸轮支架4侧的第1定位用槽46和第2定位用槽47卡紧。

(凸轮支架)

在图2、图5中，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，凸轮轴3和凸轮支架4一体旋转，并且凸轮支架4能相对于凸轮轴3在轴线方向上移动自如。

另外，在凸轮支架4的内周面的形成有花键内齿45的区域相邻的区域，围绕地形成有第1定位用槽46和第2定位用槽47(参照图3)。

该第1定位用槽46和第2定位用槽47将设置于凸轮轴3侧的定位机构32的滚珠35卡紧，由此通过咔哒动作来将凸轮支架4定位在第1位置和第2位置之间。

在图2～图5中，凸轮支架4在周面在轴线方向上并排地一体设置有气门工作特性不同的高速凸轮41和低速凸轮42。此外，高速凸轮41和低速凸轮42的一体构成体隔开规定间隔地设置有一对。

在选择一对高速凸轮41的情况下，各高速凸轮41位于摇臂11的上方，在选择一对低速凸轮42的情况下，各低速凸轮42位于摇臂11的上方。

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彼此的间隔设定为相同。并且，凸轮支架4能够在通过高速凸轮41使进气门13工作的第1位置和通过低速凸轮42使进气门13工作的第2位置之间移动自如。

如图3所示，高速凸轮41具备：作为基础的基圆部41A；以及比基圆部41A向半径方向外侧突出的鼻部41B。低速凸轮42具备：半径与作为基础的高速凸轮41的基圆部41A相同的基圆部42A；以及比基圆部42A向半径方向外侧突出并且向半径方向的突出尺寸形成得比高速凸轮41的鼻部41B的向半径方向的突出尺寸低的鼻部42B。

即，本实施方式的高速凸轮41的鼻部41B的凸轮牙形成得大于低速凸轮42的鼻部42B的凸轮牙，高速凸轮41的鼻部41B的突出尺寸大于低速凸轮42的鼻部42B的突出尺寸。

因此，在高速凸轮41使进气门13开放的情况下，与低速凸轮42使进气门13开放的情况相比，能加长进气门13的开放时间，能将更多的吸入空气吸进燃烧室16。

因此，当凸轮支架4切换到高速凸轮41使进气门13开放的第1位置时，与切换到低速凸轮42使进气门13开放的第2位置的情况相比，能变更进气门13的工作特性，以增大内燃机的输出。

如图4所示，该高速凸轮41和低速凸轮42设置为沿着轴线方向相邻，基圆部41A、42A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设置在相位大致相同的方向上。该高速凸轮41和低速凸轮42根据相对于凸轮轴3的设置状态来规定伴随着未图示的曲轴的动作而动作的进气门13的升程定时。

如图2、图3、图5所示，在凸轮支架4的外周面，形成有环绕地连续的构成本发明的凹形状部的引导槽43。在该引导槽43中，相互相对的一对侧壁中的一个侧壁是使凸轮支架4移动到第1位置的第1切换凸轮43A，一对侧壁中的另一个侧壁是使凸轮支架4移动到第2位置的第2切换凸轮43B。

即，第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B构成本发明的一对侧壁，第1切换凸轮43A构成相对的一对侧壁中的一个侧壁，第2切换凸轮43B构成相对的一对侧壁中的另一个侧壁。

如图3、图4、图6、图7所示，引导槽43具备：槽宽度最大的最大槽宽度部43C；槽宽度最小的最小槽宽度部43D；以及连接在最大槽宽度部43C和最小槽宽度部43D之间的槽宽度变化部43E。

最小槽宽度部43D为能使后述的切换销51的顶端部51b通过的槽宽度。

最大槽宽度部43C形成为以最小槽宽度部43D为中心在槽宽度方向的两外侧具有能使切换销51的端部51b通过的空间的槽宽度。

这样本实施方式的引导槽43为宽度在凸轮轴3的轴线方向上变化的构成。

(凸轮切换部)

在图5～图7中，凸轮切换部5具备：壳体52，其沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，装配于盖罩1A；以及活塞53，其设置在壳体52的内部，保持切换销51的基部51a，在凸轮轴3的轴线方向上移动自如。

另外，切换销51的顶端部51b插入引导槽43，切换销51的顶端部51b的在凸轮轴3的轴线方向上的两端部与第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B相对。因此，切换销51在凸轮轴3的轴线方向上移动自如，并且与第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B自由接触。

在壳体52的内部设置有油压室54、55，油压室54、55隔着活塞53配置在凸轮轴3的轴线方向上。在此，油压室54构成本发明的第1油压室，油压室55构成本发明的第2油压室。

在壳体52上形成有油孔52A、52B，油孔52A、52B位于油压室54、55的上部。在油压室54中收纳有螺旋弹簧56，螺旋弹簧56对活塞53向油压室55赋能。因此，切换销51在螺旋弹簧56的赋能力起作用的状态下与第1切换凸轮43A接触。

在活塞53上形成有开口53a，开口53a与油压室54连通。在活塞53上形成有开口53b，开口53b与油压室55连通。在此，开口53a构成本发明的第1开口，开口53b构成本发明的第2开口。

在壳体52上形成有减压孔52C，减压孔52C沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，直径形成得比开口53a的直径长。在壳体52上形成有减压孔52D，减压孔52D沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，直径形成得比开口53b的直径长。

当活塞53在凸轮轴3的轴线方向上移动时，减压孔52C与开口53a连通，当活塞53在凸轮轴3的轴线方向上移动时，减压孔52D与开口53b连通。

本实施方式的凸轮切换部5在凸轮支架4不位于通过高速凸轮41使进气门13工作的第1位置的状态和凸轮支架4不位于通过低速凸轮42使进气门13工作的第2位置的状态下，开口53a和减压孔52C连通，开口53b和减压孔52D连通。在此，减压孔52C构成本发明的第1减压孔，减压孔52D构成第2减压孔。

凸轮切换部5具备油压回路57，油压回路57具备：油通路58，其形成于盖罩1A，通过油孔52A与油压室54连通；以及油通路59，其形成于盖罩1A，通过油孔52B与油压室55连通。

油通路58与油泵66的未图示的油通路连通，从油泵66将油提供给油通路58。此外，油泵66既可以包括通过曲轴的旋转来驱动的机械式的油泵，也可以包括电动泵。

在图6、图7中，油压回路57具备油压控制阀(以下，仅称为OCV)60，OCV60的油通路与油通路58和油通路59连通。OCV60包括在套筒61的内部设置有卷轴62的4端口卷轴阀，具备4个端口60a～60d。

在套筒61的内部隔着卷轴62设置有螺旋弹簧63和电磁螺线管64。当电磁螺线管64被励磁时，OCV60抵抗螺旋弹簧63的赋能力而将卷轴62向压缩螺旋弹簧63的方向按压。此时，如图6所示，卷轴62移动而使端口60a和端口60c连通，并且使端口60b和端口60d连通。

由此，高压的油从油通路58通过油孔52A导入油压室54，通过螺旋弹簧56的赋能力和油压使活塞53向图6中左方移动。此时，由于油通路59处于低压，因此伴随着活塞53向左方移动而油压室55的油通过油孔52B排出到油通路59中。

另一方面，在OCV60中，当由螺旋弹簧63对卷轴62赋能时，如图7所示，卷轴62向电磁螺线管64的方向移动而使端口60a和端口60d连通，并且使端口60b和端口60c连通。

由此，高压的油从油通路59通过油孔52B导入油压室55，活塞53抵抗螺旋弹簧56的赋能力向图7中的右方移动。

此时，由于油通路58处于低压，因此伴随着活塞53向右方移动而油压室54的油通过油孔52A排出到油通路58中。

另外，凸轮切换部5的油压回路57具有：减压通路67，其形成于盖罩1A，与减压孔52C连通；以及减压通路68，其形成于盖罩1A，与减压孔52D和减压通路67分别连通。

另外，排泄通路69形成于盖罩1A，排泄通路69与油通路59和减压通路67连通。

在油通路58中设置有油压调整阀65，油压调整阀65在壳体65A的内部具有油通路65a，在油通路65a中设置有滚珠65B和螺旋弹簧65C。螺旋弹簧65C通过将滚珠65B向油泵66侧赋能来关闭阀座65b。

当从油泵66提供油时，油压调整阀65抵抗螺旋弹簧65C的赋能力而使滚珠65B从阀座65b分离。由此，将油从油泵66提供给OCV60。

另外，当油压室54或油压室55的油压急剧上升时，油压调整阀65通过使滚珠65B关闭阀座65b而将油通路58或油通路59的油压维持为高压。

另外，在排泄通路69中设置有油压调整阀70。油压调整阀70在壳体70A的内部具有油通路70a，在油通路70a中设置有滚珠70B和螺旋弹簧70C。

螺旋弹簧70C对滚珠70B向壳体52侧(油的流动方向上游侧)赋能而关闭阀座70b。在油压调整阀65以截断油泵66和OCV60的连通的状态使油压室54或油压室55的压力处于一定压力以上的状态下，螺旋弹簧70C的弹簧力设定为使阀座70b开放的弹簧力。

因此，本实施方式的凸轮切换部5能根据油压调整阀70在闭阀的状态下从OCV60提供给油压室54、55的油压差，使切换销51在凸轮轴3的轴线方向上移动。

当切换销51在凸轮轴线方向上移动时，切换销51的顶端部51b与第1切换凸轮43A或第2切换凸轮43B接触而使凸轮支架4沿着凸轮轴3的轴线方向移动。

在此，本实施方式的油压调整阀65、70和OCV60既可以形成在盖罩1A的内部，也可以设置在气缸盖1的外部。

下面，说明作用。

以下，基于图6～图13说明本实施方式的可变气门装置2的向高速凸轮41和低速凸轮42的切换的动作。在图8～图13中，箭头R方向为凸轮轴3的旋转方向。

(发动机停止时)

在发动机停止时，由于油泵66不被驱动，因此油压室54和油压室55的油压处于低压，活塞53被螺旋弹簧56向图6中左方赋能。

此时，切换销51在引导槽43内向左方移动而与引导槽43的第1切换凸轮43A抵接，使凸轮支架4向左方移动，成为高速凸轮41的基圆部41A和摇臂11的被按压辊11A接触的状态。因此，发动机启动开始后由高速凸轮41对进气门13进行开闭驱动。

(高速凸轮41的运转)

在高速凸轮41运转时，OCV60的电磁螺线管64被励磁的情况下，抵抗螺旋弹簧63的赋能力而按压卷轴62。因此，卷轴62向压缩螺旋弹簧56的方向移动而使端口60a和端口60c连通，并且使端口60b和端口60d连通。

由此，高压的油从油通路58通过油孔52A导入油压室54，活塞53向图6、图8中左方移动，切换销51向图6、图8中左方移动。此时，由于油通路59处于低压，伴随着活塞53向左方移动而油压室55的油通过油孔52B排出到油通路59中。

凸轮支架4具备连接在最大槽宽度部43C和最小槽宽度部43D之间并且向凸轮支架4的旋转方向鼓出的槽宽度变化部43E，因此活塞53向图6、图8中左方移动时，切换销51的顶端部51b通过第1切换凸轮43A的最大槽宽度部43C而与槽宽度变化部43E接触，从而轴线方向左方的力作用于凸轮支架4。

因此，凸轮支架4通过由切换销51向左方按压第1切换凸轮43A而移动到第1位置。此时，低速凸轮42的基圆部42A和高速凸轮41的基圆部41A相对于摇臂11的被按压辊11A顺畅地滑动，成为高速凸轮41的基圆部41A与被按压辊11A接触的状态。

具体地说，如图12所示，凸轮支架4的最大槽宽度部43C形成为以最小槽宽度部43D为中心在其两外侧(凸轮支架4的轴线方向的两外侧)具有能使切换销51的顶端部51b通过的空间的槽宽度。

在凸轮支架4从第2位置切换到第1位置的情况下，通过凸轮支架4的旋转使切换销51的顶端部51b如L1所示那样与最大槽宽度部43C接触后，如L2所示那样移动到槽宽度变化部43E。

接着，切换销51的顶端部51b如L3所示与槽宽度变化部43E接触，由此，凸轮支架4移动到第1位置。并且，切换销51的顶端部51b如L4所示到达最小槽宽度部43D时，凸轮支架4向第1位置的移动完成。

这样通过使切换销51在凸轮轴3的轴线方向上移动，切换销51的顶端部51b从最大槽宽度部43C通过槽宽度变化部43E而与最小槽宽度部43D接触，从而使凸轮支架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，成为凸轮轴3侧的滚珠35离开图4所示的第2定位用槽47，移动到第1定位用槽46并与该第1定位用槽46卡合的状态。其结果是，凸轮支架4相对于凸轮轴3固定在选择高速凸轮41的第1位置。

另外，设置成：在这样选择高速凸轮41而使凸轮支架4位于第1位置的情况下，在进行向低速凸轮42的切换之前的期间，切换销51的顶端部51b通过引导槽43的最小槽宽度部43D。

通过这种设置，切换销51的顶端部51b与第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B不接触，因此保持高速凸轮41的位置，高速凸轮41持续工作。

(低速凸轮42的运转)

在从选择高速凸轮41的状态切换到选择低速凸轮42的状态(第2位置)的情况下，停止OCV60的电磁螺线管64的励磁。此时，套筒62被螺旋弹簧63赋能而使端口60a和端口60d连通，并且使端口60b和端口60c连通。

由此，高压的油从油通路59通过油孔52B导入油压室55，活塞53抵抗螺旋弹簧63的赋能力而向图7、图9中右方移动。此时，由于油通路58处于低压，因此伴随着活塞53向右方移动而油压室54的油通过油孔52A排出到油通路58中。

凸轮支架4具备连接在最大槽宽度部43C和最小槽宽度部43D之间并且向凸轮支架4的旋转方向鼓出的槽宽度变化部43E，因此活塞53向右方移动时，切换销51的顶端部51b通过第2切换凸轮43B的最大槽宽度部43C而与槽宽度变化部43E接触，从而轴线方向右方的力作用于凸轮支架4。

因此，凸轮支架4经历图10所示的状态而移动到第2位置。此时，高速凸轮41的基圆部41A和低速凸轮42的基圆部42A相对于摇臂11的被按压辊11A顺畅地滑动，如图11所示成为低速凸轮42的基圆部42A与被按压辊11A接触的状态。

这样在凸轮支架4相对于凸轮轴3变位时，成为凸轮轴3侧的滚珠35离开图4所示的第1定位用槽46，移动到第2定位用槽47并与该第2定位用槽47卡合的状态。其结果是，凸轮支架4相对于凸轮轴3固定在选择低速凸轮42的位置(第2位置)。

具体地说，如图12所示，在凸轮支架4从第1位置切换到第2位置的情况下，通过凸轮支架4的旋转使切换销51的顶端部51b如R1所示与最大槽宽度部43C接触后，如R2所示移动到槽宽度变化部43E。

接着，切换销51的顶端部51b如R3所示与槽宽度变化部43E接触，由此，凸轮支架4移动到第2位置。并且，切换销51的顶端部51b如R4所示到达最小槽宽度部43D时，凸轮支架4向第2位置的移动完成。

这样通过使切换销51在凸轮轴3的轴线方向上移动，切换销51的顶端部51b从最大槽宽度部43C通过槽宽度变化部43E而与最小槽宽度部43D接触，从而使凸轮支架4移动到第2位置。

另外，设置成：在这样选择低速凸轮42而使凸轮支架4位于第2位置的情况下，在进行向高速凸轮41的切换之前的期间，切换销51的顶端部51b通过引导槽43的最小槽宽度部43D。通过这种设置，切换销51的顶端部51b与第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B不接触，因此保持低速凸轮42的位置，低速凸轮42持续工作。

在此，如图10所示，当切换销51的顶端部51b与第2切换凸轮43B接触时，在油压室54中油泵66的油压负荷F1作用于活塞53，来自凸轮支架4的负荷F2作用于切换销51。在比较油压负荷F1和负荷F2时，F1＜F2，因此切换销51有可能被凸轮支架4向图10中左方推压回去。

与此相对，在本实施方式的油压回路57中，在OCV60和油泵66之间设置有油压调整阀65。由此，在由凸轮支架4将活塞53向图10中左方按压而油压室54瞬间处于高压时，由于油通路59的油压上升而滚珠65B将阀座65b关闭(参照图6)。因此，能防止切换销51被凸轮支架4推压回去。

在此，在凸轮位置从低速凸轮42(第2位置)切换到高速凸轮41(第1位置)的情况下，在由凸轮支架4将活塞53向右方按压而油压室55瞬间处于高压时，由于油通路58的油压上升而滚珠65B将阀座65b关闭。因此，能防止切换销51被凸轮支架4推压回去。

另一方面，例如，当凸轮支架4从第1位置移动到第2位置时，如图12、图13所示，由于OCV60的油压控制，切换销51的移动开始时期不是与最大槽宽度部43C接触的移动开始时期(由R1表示)，而是与槽宽度变化部43E接触的移动开始时期(由R3表示)时，切换销51的顶端部51b与相对于凸轮轴3的轴线方向较大地倾斜的槽宽度变化部43E接触。

在该状态下，与切换销51的顶端部51b和大致正交于凸轮轴3的轴线方向的最大槽宽度部43C接触时相比，从凸轮支架4受到过大的负荷。

在本实施方式的可变气门装置2中，在移动开始时期切换销51的顶端部51b与槽宽度变化部43E接触时，油压室55瞬间成为高压，油压室55的油从开口53b通过减压孔52D到减压通路68中而减压。由此，油压室55的油压降低，能吸收从凸轮支架4受到的过大的负荷而保护切换销51。

另外，凸轮支架4移动到第2位置时，由活塞53关闭开口53b，开口53b和减压孔52D的连通被截断。由此，能将油压室55的油压维持为高压。

此外，在凸轮支架4从第2位置开始向第1位置移动的移动开始时期，切换销51的顶端部51b与槽宽度变化部43E接触的情况下，能使油从开口53a通过减压孔52C到减压通路67中而减压。

另外，在本实施方式的可变气门装置2中，在排泄通路69中设置有油压调整阀70，因此排出到油通路58、59和减压通路67、68中的任一个通路的油通过油压调整阀70排出到排泄通路69中。

油压调整阀70在油压回路57内的油压上升到规定油压以上时打开阀而排出油，在油压回路57内的油压不到规定油压时关闭阀而将油压回路57维持为高压。因此，在切换销51正常工作而将凸轮支架4切换到第1位置和第2位置的状态下，能减轻油泵66的工作量。

由此，能实现发动机的燃料效率提高，并且能实现油泵66的小型化。

这样在本实施方式的可变气门装置2中，凸轮切换部5包含：引导槽43，其形成于凸轮支架4的外周面，具有在凸轮轴3的轴线方向上相对的第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B，第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B之间的宽度在凸轮轴3的轴线方向上变化；以及切换销51，其具有插入引导槽43的顶端部51b，在凸轮轴3的轴线方向上移动自如。

除此之外，凸轮切换部5包含：壳体52，其沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，装配于盖罩1A；活塞53，其设置在壳体52的内部，保持切换销51的基部51a，在凸轮轴3的轴线方向上移动自如；油压室54、55，其设置在壳体52的内部，隔着活塞53配置在凸轮轴3的轴线方向上；以及OCV60，其将调压后的油压提供给油压室54、55，通过从OCV60提供给油压室54、55的油压差，使切换销51在凸轮轴3的轴线方向上移动。

因此，在切换销51的顶端部51b插入引导槽43的状态下，切换销51的顶端部51b通过分别按压第1切换凸轮43A和第2切换凸轮43B，能使凸轮支架4在凸轮轴3的轴线方向上移动。

因此，不需要将切换销51的顶端部51b在引导槽43中抽出插入，能防止切换销51、第1切换凸轮43A以及第2切换凸轮43B磨损。其结果是，能提高切换销51和凸轮支架4的耐久性。

另外，根据本实施方式的可变气门装置2，凸轮切换部5通过从OCV60提供给壳体52的油压室54、55的油压差，使切换销51在凸轮轴3的轴线方向上移动。

因此，能利用油压使凸轮支架4在凸轮轴3的轴线方向上移动，能简化使凸轮支架4在凸轮轴3的轴线方向上移动的凸轮切换部5的构成。

另外，壳体52沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，因此能防止气缸盖1的高度变高，结果是能防止发动机的高度变高。

另外，根据本实施方式的可变气门装置2，活塞53具有与油压室54连通的开口53a以及与油压室55连通的开口53b，壳体52具有减压孔52C和减压孔52D，减压孔52C沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，直径长于开口53a的直径，减压孔52D沿着凸轮轴3的轴线方向延伸，直径长于开口53b的直径，活塞53在凸轮轴3的轴线方向上移动时，开口53a和减压孔52C连通，开口53b和减压孔52C连通。

除此之外，凸轮支架4能够在通过高速凸轮41使进气门13工作的第1位置和通过低速凸轮42使进气门13工作的第2位置之间移动自如，通过第1切换凸轮43A使凸轮支架4移动到第1位置，通过第2切换凸轮43B使凸轮支架4移动到第2位置。

并且，在凸轮支架4不位于第1位置和第2位置的状态下，开口53a和减压孔52C连通，开口53b和减压孔52D连通。

由此，在凸轮支架4移动到第1位置之前，在通过凸轮支架4使切换销51的顶端部51b在凸轮轴3的轴线方向的一方受到过大的负荷的情况下，能使开口53a和减压孔52C连通，使开口53b和减压孔52D连通。

因此，通过凸轮支架4使切换销51的顶端部51b在凸轮轴3的轴线方向的一方受到过大的负荷的情况下，使油压室54的油压从开口53a经由减压孔52C减压，能使油压室54的油压降低。

另外，在凸轮支架4移动到第2位置之前，在通过凸轮支架4使切换销51的顶端部51b在凸轮轴3的轴线方向的另一方受到过大的负荷的情况下，使油压室55的油压从开口53b经由减压孔52D减压，能使油压室55的油压降低。

其结果是，能缓和切换销51从凸轮支架4受到的冲击，能保护切换销51。

另外，在凸轮支架4移动到第1位置的状态下，开口53a和减压孔52C的连通被截断，因此能使油压室54的油压提高而由切换销51将凸轮支架4稳定地保持在第1位置。

而且，在凸轮支架4移动到第2位置的状态下，开口53b和减压孔52D的连通被截断，因此能使油压室55的油压提高而由切换销51将凸轮支架4稳定地保持在第2位置。

(其他实施方式)

以上说明了实施方式，但是本发明不限定于此。例如，在本实施方式中，本发明适用于高速凸轮41和低速凸轮42的2段可变气门装置，但是如图14所示的凸轮支架4A那样，如果将第2凸轮设为具有升程量为0的周面的休止凸轮48，也能实现气门休止功能。根据这种构成，能简化凸轮切换部5的结构，能使进气门13休止。

公开了本发明的实施方式，但是本领域技术人员明白在不脱离本发明的范围的情况下可以进行变更。意图将全部的这种修正和等价物包含在所附的权利要求书中。

附图标记说明

1气缸盖

1A盖罩(气缸盖)

2可变气门装置

3、30凸轮轴

4、4A凸轮支架

5凸轮切换部

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(凹形状溝)

43A第1切换凸轮(侧壁)

43B第2切换凸轮(侧壁)

48休止凸轮(第2凸轮)

51切换销

51a基部

51b顶端部

52壳体

52C减压孔(第1减压孔)

52D减压孔(第2减压孔)

53活塞

53a开口(第1开口)

53b开口(第2开口)

54油压室(第1油压室)

55油压室(第2油压室)

60油压控制阀。

Claims (4)

1.一种内燃机的可变气门装置，具备：

凸轮轴，其支撑于气缸盖并且旋转自如；

凸轮支架，其设置为与上述凸轮轴同轴，与上述凸轮轴一体旋转，并且在上述凸轮轴的轴线方向上移动自如，在外周面设置有相互相邻的且气门工作特性相互不同的第1凸轮和第2凸轮；以及

凸轮切换部，其使上述凸轮支架在上述凸轮轴的轴线方向上移动，对使上述气门工作的上述第1凸轮和上述第2凸轮进行切换，

上述内燃机的可变气门装置的特征在于，

上述凸轮切换部包含：

凹形状部，其形成于上述凸轮支架的外周面，并且具有在上述凸轮轴的轴线方向上相对的一对侧壁，上述一对侧壁之间的宽度在上述凸轮轴的轴线方向上变化；以及

切换销，其具有插入上述凹形状部的顶端部，在上述凸轮轴的轴线方向上移动自如，

上述切换销通过分别按压上述一对侧壁，使上述凸轮支架在上述凸轮轴的轴线方向上移动。

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，

上述凸轮切换部包含：

壳体，其沿着上述凸轮轴的轴线方向延伸，装配于上述气缸盖；

活塞，其设置在上述壳体的内部，保持上述切换销的基部且在上述凸轮轴的轴线方向上移动自如；

第1油压室和第2油压室，其设置在上述壳体的内部，隔着上述活塞配置在上述凸轮轴的轴线方向上；以及

油压控制阀，其将调压后的油压提供给上述第1油压室和上述第2油压室，

通过从上述油压控制阀提供给上述第1油压室和上述第2油压室的油压差，使上述切换销在上述凸轮轴的轴线方向上移动。

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，

上述活塞具有与上述第1油压室连通的第1开口以及与上述第2油压室连通的第2开口，

上述壳体具有第1减压孔和第2减压孔，上述第1减压孔沿着上述凸轮轴的轴线方向延伸，上述第1减压孔的直径长于上述第1开口的直径，上述第2减压孔沿着上述凸轮轴的轴线方向延伸，上述第2减压孔的直径长于上述第2开口的直径，上述活塞在上述凸轮轴的轴线方向上移动时，上述第1开口和上述第1减压孔连通，上述第2开口和上述第2减压孔连通。

4.根据权利要求3所述的内燃机的可变气门装置，其特征在于，

上述凸轮支架能够在通过上述第1凸轮使上述气门工作的第1位置和通过上述第2凸轮使上述气门工作的第2位置之间移动自如，并且由位于相互相对的一对侧壁中的一个侧壁且使上述凸轮支架移动到上述第1位置的第1切换凸轮以及位于上述一对侧壁中的另一个侧壁且使上述凸轮支架移动到上述第2位置的第2切换凸轮构成，在上述凸轮支架不位于上述第1位置和上述第2位置的状态下，上述第1开口和上述第1减压孔连通，上述第2开口和上述第2减压孔连通。