CN107448251B - 内燃机的可变气门传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的可变气门传动装置，其能够使具有切换气门的升程特性的切换机构的气门传动机构的组装作业变得容易。气门传动装置(20)具有：切换销(53)，其以能够移位的方式设在气门顶开器(24)的内部，根据供给液压，在与气门杆(32)的端面(39a)抵接的第1位置和不与端面抵接的第2位置之间移位，由此切换气门的升程特性；第1弹簧支承部(34)，其固定于气门杆，支承第1气门弹簧；以及第2弹簧支承部(42)，其以能够滑动的方式设在气门杆的比第1弹簧支承部靠端面侧的位置，支承第2气门弹簧，气门杆具有杆端(39)，杆端与使第2弹簧支承部滑动的杆小径部(40)相比直径扩大，当切换销位于第1位置时杆端与第2弹簧支承部卡合。

Description

内燃机的可变气门传动装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的可变气门传动装置，其能够切换形成在气缸盖上的进气通路或排气通路的开闭气门的升程特性。

背景技术

作为能够变更内燃机的进气排气门的气门特性的装置，提出了各种机构。作为能够使气门的动作休止的气门休止机构，本申请人提出了如下的气门休止机构，其在设于气门驱动凸轮与气门之间的气门顶开器中内置有被液压驱动的滑动销(参照专利文献1、2参照)。

在该气门休止机构中，滑动销保持件以能够滑动的方式嵌合在气门顶开器的内侧，在与滑动销保持件的内面之间形成液压室的滑动销以能够沿与滑动销保持件的轴线垂直的方向滑动且被复位弹簧向缩小液压室的容积的方向施力的状态嵌合在滑动销保持件的内部，通过向液压室供给液压，滑动销的轴向位置改变。在滑动销的轴向中间部，在下部外侧面形成有平坦的抵接面，并且能够收纳气门杆的末端部的收纳孔以在抵接面上开口的方式形成。在未供给液压时，当气门顶开器下降时，由于气门杆的末端部与抵接面抵接，气门进行气门打开动作。另一方面，在供给液压时，当气门顶开器下降时，由于气门杆的末端部被收纳于收纳孔，气门不进行气门打开动作。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-204917号公报

专利文献2：日本特开2011-185092号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在上述的气门休止机构中，由于在未供给液压的气门休止时气门不进行气门打开动作，进入滑动销的收纳孔中的气门的杆端比气门的升程量长，保持器通过键销固定在其气门头侧即气门杆的中间部分。并且，气门被设在保持器与气缸盖之间的直径较小的螺旋状的气门弹簧向关气门方向施力，滑动销保持件被设在气门弹簧周围的直径较大的螺旋弹簧向气门顶开器的封闭端侧(气门传动凸轮侧)施力。因此，在组装包括气门休止机构的气门传动机构时，必须抵抗大径的螺旋弹簧的作用力而将气门顶开器设置在规定位置，气门传动机构的组装作业变复杂。而且，在气门传动机构中含有像间隙调节器那样由液压驱动的部件的情况下，必须使得组装时大径的螺旋弹簧的作用力不被加载于液压驱动部件。

本发明鉴于这样的背景，课题在于提供一种内燃机的可变气门传动装置，其能使具有切换气门的升程特性的切换机构的气门传动机构的组装作业变得容易，且当组装气门传动机构时螺旋弹簧的作用力不被加载于间隙调节器那样的液压驱动部件。

用于解决课题的手段

为了解决这样的课题，本发明的内燃机1的可变气门传动装置20的一个方式具有：气门17，其具有开闭燃烧室12的进气口16I或排气口16E的气门头31和以能够滑动的方式设于气缸盖4上的气门杆32，并被凸轮轴21驱动；气门顶开器24，其被所述气缸盖支承为能够沿着所述气门的滑动方向滑动，并被安插在所述凸轮轴的凸轮21a与所述气门之间；切换部件53，其以能够移位的方式设在所述气门顶开器的内部，根据供给液压，当所述气门顶开器滑动时在与所述气门杆的端面39a抵接的第1位置和不与所述气门杆的所述端面抵接的第2位置之间移位，由此切换所述气门的升程特性；第1弹簧支承部34，其固定于所述气门杆，并支承被压缩设置在该第1弹簧支承部与所述气缸盖之间的直径较小的第1气门弹簧35；以及第2弹簧支承部42，其以能够相对于所述气门杆滑动的方式设在该气门杆的比所述第1弹簧支承部靠所述端面侧的位置，并支承被压缩设置在该第2弹簧支承部与所述气缸盖之间的直径较大的第2气门弹簧43，所述气门杆具有杆端39，所述杆端与所述气门杆的使所述第2弹簧支承部滑动的部分40相比直径扩大，当所述切换部件位于所述第1位置时，所述杆端与所述第2弹簧支承部卡合。

根据该方式，在根据切换部件的位置切换气门的升程特性的内燃机的气门传动装置中，由于第2气门弹簧的弹簧力经由第2弹簧支承部施加于气门，第2气门弹簧被处于气门关闭状态的气门维持在压缩状态。因此，仅通过在第2弹簧支承部之上放置气门顶开器，即不用抵抗第2气门弹簧的弹簧力而按压气门顶开器就能够组装气门传动机构，气门传动机构的组装作业变得容易。而且，螺旋弹簧的作用力也不会被加载于像间隙调节器那样的液压驱动部件。

此外，在上述的方式中优选为，所述第2弹簧支承部具有：圆环状的保持器44；以及键销45，其设在所述气门杆与所述保持器之间，由多个部件以围绕所述气门杆的方式构成，所述键销被所述保持器与所述气门顶开器夹持。

根据该方式，即使气门具有直径扩大的杆端，也能够使第2弹簧支承部向气门的组装变得容易。此外，由于键销被保持器与气门顶开器夹持，能够防止键销脱落。

此外，在上述的方式中优选为，所述键销具有：筒部45a，其围绕所述气门杆；以及凸缘45b，其从所述筒部的所述杆端侧的端部向径向外侧延伸，所述保持器具有：贯通孔44a，所述筒部被插入于该贯通孔；以及凹部44b，其形成在所述贯通孔的周围并容纳所述凸缘，所述气门顶开器具有仅与所述键销抵接的环状凸部69。

根据该方式，键销具有凸缘，气门顶开器仅与键销抵接，因此保持器上产生的应力小，能够使保持器及键销薄型化。

此外，在上述的方式中优选为，所述气门顶开器具有与所述气缸盖滑动接触的筒状的外周部51，所述键销及所述凸缘收纳在所述气门顶开器的所述外周部的内部。

根据该方式，能够将气门及第2气门弹簧以稳定的状态组装于气缸盖。而且，由于保持器及键销能够薄型化，能抑制气门顶开器的大型化。

此外，在上述的方式中优选为，在所述气门杆的使所述第2弹簧支承部滑动的部分40与所述杆端39的连接部40a形成有R角，所述键销45的所述杆端侧的端面与内周面的角部被倒角。

根据该方式，能够使切换部件位于第1位置时的杆端的定位精度提高，抑制了被切换部件与键销夹持的杆端的松动。而且，能够抑制切换部件位于第2位置时的键销与杆端碰撞导致的磨损。

此外，在上述的方式中优选为，还具有以能够摆动的方式设在所述凸轮轴与所述气门顶开器之间的摇臂22，所述气门顶开器具有：凸部55，其从限定所述切换部件的收纳室52的收纳部54向所述摇臂突出，并与所述摇臂的所述摆动端滑动接触；以及容纳孔66，其从所述收纳室向所述摇臂凹陷在所述凸部内，当所述切换部件位于所述第2位置时容纳所述杆端。

根据该方式，气门顶开器具有凸部，使凸部滑动接触驱动部件即摇臂的摆动端即可，因此能够使气门顶开器小型化。而且，由于气门顶开器在凸部内具有容纳孔，能够使气门顶开器小型化，同时确保切换部件不与杆端的端面抵接时的气门顶开器的可滑动距离。由此，也容易使气门特性变化为气门休止。

发明效果

这样根据本发明，能够提供一种内燃机的可变气门传动装置，其能使具有切换气门的升程特性的切换机构的气门传动机构的组装作业变得容易，且当组装气门传动机构时螺旋弹簧的作用力不被加载于间隙调节器那样的液压驱动部件。

附图说明

图1是应用了实施方式的可变气门传动装置的内燃机的主视图。

图2是图1所示的后气缸列的气缸盖周围的剖视图。

图3是图1所示的前气缸列的气缸盖周围的剖视图。

图4是图2中的主要部分放大图。

图5是图4所示的气门顶开器的立体图。

图6是图4所示的气门顶开器的俯视图。

图7是可变气门传动装置的动作说明图。

图8是可变气门传动装置的动作说明图。

标号说明

1：发动机；

4：气缸盖；

12：燃烧室；

16E：排气端口(排气口)；

16I：进气端口(进气口)；

17：气门；

17E：排气门；

17I：进气门；

20：气门传动装置；

21：凸轮轴；

21E：排气凸轮轴；

21I：进气凸轮轴；

21a：凸轮；

22：摇臂；

22E：排气摇臂；

22I：进气摇臂；

24：气门顶开器；

31：气门头；

32：气门杆；

34：第1弹簧支承部；

35：第1气门弹簧；

39：杆端；

39a：端面；

40：杆小径部；

40a：环状肩面；

42：第2弹簧支承部；

43：第2气门弹簧；

44：第2保持器；

44a：贯穿孔；

44b：凹部；

45：第2键销；

45a：筒部；

45b：凸缘；

51：外周部；

52：销收纳室；

53：切换销(切换部件)；

54：销收纳部；

55：凸部；

66：延长孔(容纳孔)；

69：环状凸部；

70：气门休止机构。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式详细地进行说明。

图1是应用了本发明的可变气门传动装置的发动机1的主视图。如图1所示，发动机1是DOHC式的V型六缸汽油发动机，其以图1的纸面右侧为车辆的前方的方式横向配置在发动机室内。下面，以搭载有发动机1的车辆的行进方向为基准来确定前后及左右的方向。

发动机1具有：气缸体3，其形成在前后方向上成V字形的前气缸列2F及后气缸列2R；气缸盖4，其与前气缸列2F及后气缸列2R各自的上部结合；以及盖罩5，其与各气缸盖4的上部结合。发动机1的进气装置7配置在前后的气缸列2的内侧，排气系统8配置在前后的气缸列2的外侧。

在前气缸列2F及后气缸列2R内各形成有三个气缸膛11，在各气缸盖4的与各气缸膛11对置的部分形成有燃烧室12。由气缸膛11和燃烧室12构成气缸。在各气缸膛11内以能够滑动的方式配置有通过连杆13与曲轴14连结的活塞15。

在气缸盖4的气缸列内侧的侧部开口的进气端口16I及在气缸列外侧的侧部开口的排气端口16E各自的一端与燃烧室12连通。对于各燃烧室12，各设置有两个进气端口16I及排气端口16E。在气缸盖4上以能够滑动的方式设有在与燃烧室12的边界部对进气端口16I及排气端口16E进行开闭的气门17(进气门17I及排气门17E)。气门17由气门传动装置20驱动开闭，对燃烧室12的进气口或排气口进行开闭。

气门传动装置20具有：凸轮轴21(进气凸轮轴21I及排气凸轮轴21E)，其分别设置在进气侧及排气侧，且排列设置有凸轮21a；摇臂22(进气摇臂22I及排气摇臂22E)，其分别设在进气侧及排气侧，并安插在对应的凸轮21a与气门17之间；间隙调节器23，其以能够摆动的方式支承各摇臂22；以及气门顶开器24，其安插在各摇臂22与气门17之间。进气侧及排气侧的凸轮轴21与曲轴14的旋转同步地旋转，各气门17经由摇臂22及气门顶开器24被凸轮21a驱动。

图2是使气缸轴线沿着纸面的上下而示出的、图1所示的后气缸列2R的气缸盖4周围的剖视图，图3是使气缸轴线沿着纸面的上下而示出的、图1所示的前气缸列2F的气缸盖4周围的剖视图。后气缸列2R的气门传动装置20及前气缸列2F的气门传动装置20在是否具有后述的气门休止机构70这一点上不同，与气门休止机构70无关的部分为同样的结构。因此，首先，参照图2对后气缸列2R的气门传动装置20进行说明，之后，参照图3，对前气缸列2F的气门传动装置20仅说明区别点。

如图2所示，气缸盖4限定使得冷却水在燃烧室12的上方、排气端口16E的上方及下方、进气端口16I的下方流通的水套18。而且，气缸盖4为上下两段的结构，其在限定燃料室上方的水套18的部分的上方具有用于支承间隙调节器23并以能够滑动的方式支承气门顶开器24的支承壁19。

在气缸盖4的支承壁19上与气门17同轴地形成有支承孔19a，该支承孔19a将气门顶开器24支承为能够沿气门17的滑动方向滑动。间隙调节器23相对于支承壁19的支承孔19a安装在气缸轴线侧的位置。摇臂22为摆臂式，其基端部以能够摆动的方式由间隙调节器23支承，摆动端即末端部驱动气门顶开器24。摇臂22具有：两个纵壁部26，它们从基端部向与气缸轴线相反的一侧彼此平行地延伸；滑动接触部27，其以连结这两个纵壁部26的方式一体地形成于纵壁部26的延伸端，并与气门顶开器24滑动接触；以及凸轮从动件28，其设在纵壁部26的延伸方向的中间部，将与凸轮21a滚动接触的辊支承为能够旋转。摇臂22的滑动接触部27是向着与气门顶开器24滑动接触的下表面27a向下方突出的方向弯曲的板状。

气门17是具有气门头31和从气门头31向上方延伸的气门杆32的提升式气门，所述气门头31落座在设于燃烧室12的上表面的气门座30上，开闭燃烧室12的进气口或排气口。关于气门17，气门杆32被插入到安装于气缸盖4上的圆筒状的气门引导件33中，由此气门杆32被气缸盖4保持为能够滑动。在气门顶开器24的内部组装有气门休止机构70，所述气门顶开器24以在支承孔19a内滑动的方式安插在气门17与摇臂22之间。

后面记述详细的结构，气门休止机构70由液压驱动，有选择地切换为与凸轮轴21的旋转相应地使气门17进行开闭动作的气门运行状态、以及即使凸轮轴21旋转也使气门17的开闭动作休止的气门休止状态。气门休止机构70组装于设在一个气缸上的全部四个气门顶开器24中，所有的气门休止机构70同时被切换为气门运行状态和气门休止状态，由此构成了有选择地切换为使气缸产生驱动力的气缸运行状态和不使气缸产生驱动力的气缸休止状态的气缸休止机构71。后气缸列2R的气门传动装置20所具有的气缸休止机构71在某个特定的运转状态时使气门17的开闭动作休止，从而使燃烧循环休止。

在本实施方式中，能够进行利用气缸休止机构71使后气缸列2R的所有气缸休止并且使前气缸列2F的所有气缸运行的休缸运转、和使前气缸列2F及后气缸列2R的所有气缸运行的全缸运转。在汽车起步时或加速时等负载大的情况下选择全缸运转，在汽车高速巡航时或空转时等负载小的情况下选择休缸运转。选择全缸运转和休缸运转中的哪一个，是由未图示的ECU(发动机控制单元)根据油门踏板的踩踏量、发动机转速等来确定的。

图4示出图2中的主要部分(进气侧的气门顶开器24周围)的放大剖视图。另外，在图4中，气门休止机构70处于气门运行状态，气门17处于气门关闭状态。气门传动装置20在进气侧及排气侧大致前后对称地设置。因此，以下不使用“进气”及“排气”这样的措辞，使用省略了“I”及“E”下标的标号进行说明。

如图2及图4所示，在气门关闭状态下从气缸盖4的上表面(燃烧室12侧的面)离开的气门杆32的中间位置固定有第1弹簧支承部34。第1弹簧支承部34支承被安插在其与设于气缸盖4的上表面的弹簧座之间的卷径比较小的第1气门弹簧35。第1气门弹簧35是被压缩设置在第1弹簧支承部34与气缸盖4之间的压缩螺旋弹簧，经由第1弹簧支承部34始终对气门17向气门关闭方向施力。

第1弹簧支承部34具有大致倒圆锥台形状的第1保持器36、以及安插在第1保持器36与气门杆32之间的第1键销37。第1保持器36是呈筒状的一体的金属部件，其内周面为越靠气门头31侧直径越小的倒圆锥台形状(锥状)。第1键销37是通过使一分为二的半筒状的金属部件即键销块组合而形成与第1保持器36的内周面互补形状的外周面的结构。在第1键销37的内周面上形成有环状突起38，在气门杆32的外周面上形成有与环状突起38互补形状的环状凹部、即键销槽。在第1键销37使环状突起38与键销槽嵌合的状态下，将受到第1气门弹簧35的弹簧力的第1保持器36从气门头31侧安装于第1键销37的外周，由此第1保持器36及第1键销37被固定于气门杆32。

在气门杆32的固定有第1弹簧支承部34的位置与形成延伸端部的杆端39之间，形成有与它们相比为小径的圆柱杆状的杆小径部40。换言之，杆端39与杆小径部40相比，直径扩大。在杆小径部40上以能够滑动的方式设有第2弹簧支承部42。杆小径部40的轴向长度比第2弹簧支承部42的厚度加上气门17的升程量而得的长度(即第2弹簧支承部42的移动范围长度)长一些。第2弹簧支承部42支承被安插在其与设于气缸盖4的上表面的弹簧座之间的卷径比较大的第2气门弹簧43。第2气门弹簧43是被压缩设置在第2弹簧支承部42与气缸盖4之间的压缩螺旋弹簧，在全缸运转时经由第2弹簧支承部42对气门17向气门关闭方向施力。

第2弹簧支承部42具有圆环状的第2保持器44、以及安插在第2保持器44与气门杆32之间的第2键销45。第2保持器44是一体的大致圆盘状的金属部件，在其中央形成有直径比杆端39大的贯通孔44a。贯通孔44a的内周面为具有一定直径的圆筒状(圆柱形状)。在第2保持器44的上表面，在贯通孔44a的周围形成有圆环状的凹部44b。第2键销45是通过使一分为二的金属部件即键销块组合而具有筒部45a和圆环状的凸缘45b的结构，其中，筒部45a形成比杆小径部40的外周面大一些的圆筒状的内周面并围绕气门杆32，圆环状的凸缘45b从筒部45a的杆端39侧的端部向径向外侧延伸。第2键销45的筒部45a的外周面的大小与第2保持器44的内周面相同或比其小一些。在第2键销45以能够滑动的方式外嵌于杆小径部40的状态下，将受到第2气门弹簧43的弹簧力的第2保持器44从气门头31侧安装在第2键销45的筒部45a的外周，由此第2保持器44及第2键销45以能够滑动的方式被设置在气门杆32上。在该组装状态下，第2键销45的筒部45a插入于第2保持器44的贯通孔44a，第2键销45的凸缘45b容纳于第2保持器44的凹部44b。而且，由于第2保持器44及第2键销45为这样的结构，第2弹簧支承部42比第1弹簧支承部34薄，其整体被配置在气门顶开器24的内部。

在杆小径部40与比其靠气门头31侧的部分(第1弹簧支承部34的安装部)之间、以及杆小径部40与杆端39之间形成有形成阶差的环状肩面40a。在这些环状肩面40a上，在与杆小径部40的连接部即角落部形成有环状的R角。R角例如是在将气门杆32形成为具有一定截面的杆之后，使用车床对杆小径部40进行切削加工时形成的。另一方面，第2键销45的杆端39侧的端面与内周面的连接部、即角部被倒角为与R角成互补形状的R面。由此，第2键销45与杆端39侧的环状肩面40a面接触，能提高切换销53位于第1位置时的杆端39的定位精度。并且，在后述的气门休止状态下动作时，从气门头31侧向杆端39侧移动杆小径部40从而与该环状肩面40a碰撞时的应力被分散，并且抑制了磨损。

图5是气门顶开器24的立体图，图6是气门顶开器24的俯视图。如图4～图6所示，气门顶开器24具有：圆筒状的外周部51，其与支承孔19a的内周面滑动接触；销收纳部54，其以穿过外周部51的轴线沿径向延伸的方式一体地形成于外周部51，在内部限定销收纳室52并且将切换销53以能够滑动的方式收纳在销收纳室52内；以及凸部55，其从销收纳部54的上表面与外周部51同轴地向上方延伸，与外周部51的上缘相比向上方突出。气门顶开器24是一体地形成有外周部51、销收纳部54以及凸部55的金属制部件。销收纳部54在轴向的两端与外周部51连接，另一方面在其他部分不与外周部51连接。即，在俯视图(图6)中，外周部51与销收纳部54之间被掏空，从而实现了气门顶开器24的轻量化。

如图4所示，销收纳室52具有圆形截面，并以其轴线与外周部51的轴线垂直的方式形成。销收纳室52的一端(图中右)贯通外周部51，并以相同截面尺寸的开口向外部开通，销收纳室52的另一端(图中左)经由形成在外周部51的小径的连通路56向外部开通。另外，气门顶开器24在支承孔19a内不绕轴线旋转。销收纳室52由切换销53划分为另一端侧(连通路56侧)的第1液压室57和一端侧(开口侧)的第2液压室58。在第1液压室57内压缩设置有对切换销53向第2液压室58侧始终施力的压缩螺旋弹簧61。在气缸盖4上，在支承孔19a的内侧(气缸盖4的内侧，图4的左方)形成有与第1液压室57连通的第1油路59，在外侧(气缸盖4的外侧，图4的右方)形成有与第2液压室58连通的第2油路60。第1油路59及第2油路60中的由ECU选择的任意一方被始终供给液压。

图4示出摇臂22未被驱动、气门顶开器24位于滑动范围的上端的状态。形成在气门顶开器24上的连通路56直径比销收纳室52小，在气门顶开器24的外周面形成有从连通路56向下方延伸的连通槽，使得当气门顶开器24位于上端时，第1油路59也经由连通路56与第1液压室57连通。当气门顶开器24位于滑动范围的下端时，第1液压室57与第1油路59也经由连通路56彼此连通。另一方面，在第2液压室58侧，销收纳室52以原来的大小在气门顶开器24的外周面开口，因此无论气门顶开器24位于滑动范围内的哪个位置，第2液压室58与第2油路60都直接彼此连通。

将液压从第1油路59供给至第1液压室57，从而切换销53向第2液压室58侧移动，将液压从第2油路60供给至第2液压室58，从而切换销53向第1液压室57侧移动。切换销53向第1液压室57侧的移动通过与外周部51的抵接而被限制，切换销53向第2液压室58侧的移动通过与止动销62的抵接而被限制，所述止动销62被设置成与外周部51的轴线平行地贯通销收纳部54。即，切换销53在第1位置和第2位置之间滑动移位，第1位置是通过压缩螺旋弹簧61的施力和对第1液压室57的液压供给而与止动销62抵接的位置，第2位置是通过对第2液压室58的液压供给而抵抗压缩螺旋弹簧61的作用力与外周部51抵接的位置。这样，不仅切换销53向第2位置的驱动利用了液压，切换销53向第2位置的驱动除了压缩螺旋弹簧61的作用力也利用了液压，由此能够对切换销53进行精密的位置控制。

在切换销53的下部的轴向中间部形成有与外周部51的轴线垂直的平坦的抵接面63。在抵接面63的第2液压室58侧，与外周部51的轴向平行地形成有能够使杆端39贯穿插入的大小的销贯通孔64。此外，在销收纳部54的下壁的轴向中央，也沿着外周部51的轴线形成有能够使杆端39贯穿插入的大小的收纳部贯通孔65。销贯通孔64形成在如下的位置，即当切换销53位于与外周部51抵接的第2位置时与杆端39一致的位置、即与收纳部贯通孔65同轴的位置。此外，在气门顶开器24的凸部55形成有从销收纳室52沿着外周部51的轴线向上方延伸的有底的延长孔66。

切换销53的第1液压室57侧的端部为端面开口的筒状，在其上部形成有沿切换销53的轴线方向延伸的槽隙67。另一方面，在末端形成有销状的引导部的引导螺钉68以使引导部向销收纳室52突出的方式固定在销收纳部54的第1液压室57侧的上部。槽隙67和引导螺钉68配置于在销收纳部54的周向上一致的位置。当切换销53向第1液压室57侧移动时，通过在槽隙67内收纳引导螺钉68的末端来限制切换销53的旋转。

当切换销53位于与止动销62抵接的第1位置时(图4的状态)，杆端39的端面39a(端面)以包含其中心的大部分面与抵接面63抵接。由此，气门17随着被摇臂22驱动的气门顶开器24的滑动而被驱动打开。气门17被第1弹簧始终向气门顶开器24施力，杆端39的端面39a与切换销53的抵接面63抵接，从而限制切换销53的旋转。此外，杆端39与第2键销45卡合，即气门杆32的杆端39侧的环状肩面40a与第2键销45的杆端39侧的端面抵接，由此第2气门弹簧43的弹簧力传递至气门17。

另一方面，当切换销53位于与外周部51抵接的第2位置时，杆端39的端面39a不与切换销53的抵接面63抵接，即使被摇臂22驱动的气门顶开器24向下方滑动，也仅仅是杆端39在销贯通孔64内滑动，气门17不打开。当杆端39在销贯通孔64内滑动时，第2弹簧支承部42与气门顶开器24一体地动作，在杆小径部40上滑动。由于杆小径部40的轴向长度比第2弹簧支承部42的移动范围长，即使在气门顶开器24移动至滑动范围的下端时，第2弹簧支承部42(更详细而言，第2键销45的下端)也不会与气门头31侧的环状肩面40a抵接。

如上所述，气门顶开器24的销收纳部54不具有不需要的厚度，形成得尽量小，第2弹簧支承部42比较薄。由此，能够将第2弹簧支承部42配置在气门顶开器24的外周部51内。并且由于第2弹簧支承部42收纳在气门顶开器24的外周部51的内部，能够将气门17及第2气门弹簧43以稳定的状态组装于气缸盖4。另一方面，如果销收纳部54形成得小，则在气门顶开器24下降时杆端39可能与销收纳部54的上壁抵接而使气门17打开，但由于从销收纳室52向上方延伸的延长孔66形成在凸部55的内部，因此气门杆32容纳于延长孔66，气门17不会打开。

在销收纳部54的轴向的中间部形成有环状凸部69，该环状凸部69向下方略微突出，在收纳部贯通孔65的周围形成圆环状的平坦面。环状凸部69的平坦面的外径比第2键销45的凸缘45b的外径小一些。因此，环状凸部69仅与第2键销45抵接，不与第2保持器44抵接。如上所述，当切换销53位于第2位置的气门休止状态时，第2弹簧支承部42在杆小径部40上滑动，但由于被第2气门弹簧43施力，使得第2键销45的上表面与环状凸部69的平坦面始终抵接。即，第2弹簧支承部42在气门运行时也与杆端39卡合，但始终被支承于气门顶开器24的环状凸部69。由此，始终被施加第2气门弹簧43的弹簧力的第2保持器44上产生的应力小，第2弹簧支承部42能够薄型化。此外，根据上述结构，环状凸部69仅与第2键销45抵接，第2键销45的上表面与环状凸部69的平坦面始终抵接，由此，第2键销45始终维持由第2保持器44与气门顶开器24的环状凸部69夹持的状态。因此，即使不具有锥状，第2键销45也不会脱落。环状凸部69的高度及杆端39的长度被设定成如下的值：在第2键销45与环状凸部69抵接的状态下，切换销53能够在销收纳室52内滑动，且几乎不存在切换销53的抵接面63与杆端39的端面39a之间的间隙。

如上述那样构成气门休止机构70，由设于一个气缸的所有气门17上的四个气门休止机构70构成气缸休止机构71。

具有气门休止机构70的气门传动装置20向气缸盖4组装的步骤如下。如图2及图4所示，将气门杆32从燃烧室12侧插入到气门引导件33中，将气门17以能够滑动的方式安装在气缸盖4上。之后，在从气门引导件33向上方突出的气门杆32的周围配置小径的第1气门弹簧35，并且在其上端配置第1保持器36，使第1气门弹簧35压缩。在该状态下，使一分为二的第1键销37与环状突起38卡合，在此基础上，使第1气门弹簧35伸长，使第1保持器36与第1键销37卡合。由此，气门17被第1气门弹簧35经由第1弹簧支承部34向气门关闭位置侧始终施力。

接着，在第1气门弹簧35的周围配置大径的第2气门弹簧43，并且在其上端配置第2保持器44，使第2气门弹簧43压缩。在该状态下，将一分为二的第2键销45以能够滑动的方式安装在杆小径部40上，在此基础上，使第2气门弹簧43伸长，使第2保持器44与第2键销45卡合。由此，第2键销45卡定于杆端39，气门17也被第2气门弹簧43经由第2弹簧支承部42向气门关闭位置侧始终施力。

之后，将气门顶开器24插入气缸盖4的支承孔19a，并载置于第2弹簧支承部42之上。此时，由于第1气门弹簧35及第2气门弹簧43被气门17维持在压缩状态，气门顶开器24仅通过载置于第2弹簧支承部42之上就被维持在规定位置。在该状态下，以架设在安装于支承壁19的间隙调节器23和气门顶开器24的凸部55上的方式配置摇臂22，在摇臂22之上配置凸轮轴21，由此完成气门传动装置20的组装。

接着参照图7及图8，对气门休止机构70的动作进行说明。图7的(A)示出气门休止机构70处于气门运行状态的摇臂非摆动时的气门传动装置20，图7的(B)示出气门休止机构70处于气门运行状态的摇臂摆动时的气门传动装置20。图8示出气门休止机构70处于气门休止状态的摇臂非摆动时的气门传动装置20，图7的(B)示出气门休止机构70处于气门休止状态的摇臂摆动时的气门传动装置20。另外，图7及图8并未示出图4所示的进气侧的气门17，而是示出图2的左侧的排气侧的气门17，希望注意这一点。

在气门休止机构70处于气门运行状态的情况下，如图7的(A)、(B)所示，切换销53因从第1油路59向第1液压室57的液压供给而位于图的左侧，切换销53的抵接面63位于气门杆32的端面39a的上方。当凸轮21a的基圆部分与凸轮从动件28滚动接触且摇臂22位于初始位置的非摆动时，如图7的(A)所示，气门17经由第1弹簧支承部34被第1气门弹簧35向上方施力，处于气门头31落座于气门座30的气门关闭状态。受到第2气门弹簧43的弹簧力的第2弹簧支承部42使第2键销45与气门顶开器24的环状凸部69抵接，虽然第2键销45为能够与杆端39卡合的状态，但第2气门弹簧43的弹簧力传递至气门顶开器24。

当摇臂22被凸轮21a驱动而摆动时，如图7的(B)所示，气门顶开器24在支承孔19a内向下方滑动，切换销53的抵接面63与气门杆32的端面39a抵接，因此气门17也向下方滑动与气门顶开器24相同的量。由此，气门17处于气门头31从气门座30离开的气门打开状态。在气门顶开器24下降时，由于第2弹簧支承部42的第2键销45与气门顶开器24的环状凸部69抵接，第2气门弹簧43的弹簧力传递至气门顶开器24。另一方面，在气门顶开器24上升时，当第2键销45与杆端39卡合时，第2气门弹簧43的弹簧力传递至气门17，对气门17向气门关闭方向施力。因此，即使在对气门17施加有大的惯性力的高速旋转时，除了第1气门弹簧35的弹簧力，第2气门弹簧43的弹簧力也传递至气门17，气门17的动作稳定。

另一方面，在气门休止机构70处于气门休止状态的情况下，如图8的(A)、(B)所示，切换销53因从第2油路60向第2液压室58的液压供给而位于图的右侧，销贯通孔64位于杆端39的上方。当凸轮21a的基圆部分与凸轮从动件28滚动接触且摇臂22位于初始位置的非摆动时，如图8的(A)所示，气门17与图7的(A)同样地经由第1弹簧支承部34被第1气门弹簧35向上方施力，处于气门头31落座于气门座30的气门关闭状态。受到第2气门弹簧43的弹簧力的第2弹簧支承部42使第2键销45与气门顶开器24的环状凸部69抵接，虽然第2键销45为能够与杆端39卡合的状态，但第2气门弹簧43的弹簧力传递至气门顶开器24。

当摇臂22被凸轮21a驱动而摆动时，如图8的(B)所示，气门顶开器24在支承孔19a内向下方滑动，杆端39在销贯通孔64及延长孔66内相对地向上方滑动。因此，气门17不进行气门打开动作。此时，第1气门弹簧35的弹簧力也传递至气门17，第2气门弹簧43的弹簧力也传递至气门顶开器24。

接着，返回图3，对于前气缸列2F的气门传动装置20，以与后气缸列2R的气门传动装置20的区别点为中心进行说明。另外，在前气缸列2F的气门传动装置20中也构成为在进气侧及排气侧大致前后对称。因此，不使用“进气”及“排气”这样的措辞而仅使用编号标号进行说明。

如图3所示，在前气缸列2F的气门传动装置20中，在安插在气门17与摇臂22之间的气门顶开器24的内部未组装气门休止机构70。气门17是具有气门头31和气门杆32的提升式气门，气门杆32形成为截面尺寸大致相同的杆状。在气门杆32的杆端39附近固定有第3弹簧支承部81。第3弹簧支承部81支承第3气门弹簧82，该第3气门弹簧82被安插在该第3弹簧支承部81与设于气缸盖4的上表面的弹簧座之间，且具有与第1气门弹簧35(图2)大致相同的卷径，并具有比第1气门弹簧35粗的线径。第3气门弹簧82是被压缩设置在第3弹簧支承部81与气缸盖4之间的压缩螺旋弹簧，经由第3弹簧支承部81始终对气门17向气门关闭方向施力。第3弹簧支承部81的结构与第1弹簧支承部34相同。

气门顶开器24具有与设在后气缸列2R上的气门顶开器同样的结构，但由于未组装气门休止机构70，在销收纳部54的内部未设置切换销53。而且，在气门顶开器24的销收纳部54的下壁上未形成收纳部贯通孔65，圆形凸部83从销收纳部54向下方突出。气门17使杆端39的端面39a与圆形凸部83的末端面始终抵接，随着被摇臂22驱动的气门顶开器24的滑动而被驱动打开。

根据具有以上那样构成的气门休止机构70的气门传动装置20，能够得到以下这样的作用效果。

如图4所示，气门传动装置20具有：气门17，其被凸轮轴21驱动；气门顶开器24，其被气缸盖4支承为能够沿气门17的滑动方向滑动，并安插在凸轮轴21的凸轮21a与气门17之间；以及切换销53，其以能够移位的方式设在气门顶开器24的内部，根据供给液压，在气门顶开器24滑动时在与气门杆32的端面39a抵接的第1位置和不与气门杆32的端面39a抵接的第2位置之间移位，由此切换气门17的升程特性。并且，在气门杆32上固定有第1弹簧支承部34，该第1弹簧支承部34支承被压缩设置在其与气缸盖4之间的直径较小的第1气门弹簧35，并且在比第1弹簧支承部34靠端面39a侧的位置上以能够滑动的方式设有第2弹簧支承部42，该第2弹簧支承部42支承被压缩设置在其与气缸盖4之间的直径较大的第2气门弹簧43，气门杆32具有与使第2弹簧支承部42滑动的杆小径部40相比直径扩大的杆端39。因此，如图2及图4所示，在将气门传动装置20组装在气缸盖4上时，仅在第2弹簧支承部42之上放置气门顶开器24，即不用抵抗第2气门弹簧43的弹簧力而按压气门顶开器24就能够将气门顶开器24维持在规定位置，气门传动装置20的组装作业变得容易。此外，当组装气门传动装置20时，防止了第2气门弹簧43的作用力加载于被液压驱动的间隙调节器23。

如图4所示，第2弹簧支承部42具有：圆环状的第2保持器44；以及第2键销45，其设在气门杆32与第2保持器44之间，由多个部件以围绕气门杆32的方式构成，第2键销45被第2保持器44与气门顶开器24夹持。因此，即使气门17具有直径扩大的杆端39，第2弹簧支承部42也容易组装于气门17。此外，由于第2键销45被第2保持器44与气门顶开器24夹持，防止了第2键销45脱落。

此外，第2键销45具有：围绕气门杆32的筒部45a、以及从筒部45a的杆端39侧的端部向径向外侧延伸的凸缘45b，第2保持器44具有：供筒部45a插入的贯通孔44a、以及形成在贯通孔44a的周围并容纳凸缘45b的凹部44b。并且，气门顶开器24具有仅与第2键销45抵接的环状凸部69。因此，第2保持器44上产生的应力小即可，第2保持器44及第2键销45能够薄型化。

气门顶开器24具有与气缸盖4滑动接触的筒状的外周部51，第2键销45及凸缘45b收纳在气门顶开器24的外周部51的内部。因此，能够将气门17及第2气门弹簧43以稳定的状态组装于气缸盖4。而且，由于第2保持器44及第2键销45能够薄型化，抑制了气门顶开器24的大型化。

在气门杆32的使第2弹簧支承部42滑动的杆小径部40与杆端39的连接部、即环状肩面40a形成有R角，第2键销45的杆端39侧的端面与内周面的角部被倒角。因此，切换销53位于第1位置时的杆端39的定位精度提高，抑制了被切换销53与第2键销45夹持的杆端39的松动。并且，如图8的(A)、(B)所示，抑制了切换销53位于第2位置时的第2键销45与杆端39的碰撞导致的磨损。

如图2所示，气门传动装置20还具有以能够摆动的方式设在凸轮轴21与气门顶开器24之间的摇臂22。如图4所示，气门顶开器24具有：凸部55，其从限定切换销53的销收纳室52的销收纳部54向摇臂22突出，并与摇臂22的摆动端滑动接触；以及延长孔66，其从销收纳室52向摇臂22凹陷在凸部55内，当切换销53位于第2位置时容纳杆端39。这样，气门顶开器24具有凸部55，使凸部55与驱动部件即摇臂22的摆动端滑动接触即可，因此能够使气门顶开器24小型化。而且，由于气门顶开器24在凸部55内具有延长孔66，能够使气门顶开器24小型化，同时确保切换销53不与杆端39的端面39a抵接时的气门顶开器24的可滑动距离。由此，也容易使气门特性变化为气门17休止。

以上结束了对具体的实施方式的说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够大幅度地变形进行实施。例如，在上述实施方式中，将可变气门传动装置应用于有选择地切换为使气门17进行开闭动作的气门运行状态和使开闭动作休止的气门休止状态的气门休止机构70，但也可以应用于使气门17的升程量变化的机构或使气门17的升程时机变化的机构。而且，可以不在DOHC式的气门传动装置20中而在SOHC式或OHV式的气门传动机构中应用本发明，也可以在使用跷跷板式而非摆臂式的摇臂22的气门传动机构、或直接型的气门传动机构中应用本发明。并且，也可以在直列发动机中应用可变气门传动装置。除此之外，只要在不脱离本发明的主旨的范围内，可以适当变更各部件或部位的具体结构或配置、数量、材料、角度等。另一方面，上述实施方式所示的各结构要素未必均为必需，可以适当选择。

Claims (6)

1.一种内燃机的可变气门传动装置，所述内燃机的可变气门传动装置的特征在于，其具有：

气门，其具有开闭燃烧室的进气口或排气口的气门头和以能够滑动的方式设于气缸盖上的气门杆，并被凸轮轴驱动；

气门顶开器，其被所述气缸盖支承为能够沿着所述气门的滑动方向滑动，并被安插在所述凸轮轴的凸轮与所述气门之间；

切换部件，其以能够移位的方式设在所述气门顶开器的内部，根据供给液压，当所述气门顶开器滑动时在与所述气门杆的端面抵接的第1位置和不与所述气门杆的所述端面抵接的第2位置之间移位，由此切换所述气门的升程特性；

第1弹簧支承部，其固定于所述气门杆，并支承被压缩设置在该第1弹簧支承部与所述气缸盖之间的直径较小的第1气门弹簧；以及

第2弹簧支承部，其以能够相对于所述气门杆滑动的方式设在所述气门杆的比所述第1弹簧支承部靠所述端面侧的位置，并支承被压缩设置在该第2弹簧支承部与所述气缸盖之间的直径较大的第2气门弹簧，

所述气门杆具有杆端，所述杆端与所述气门杆的使所述第2弹簧支承部滑动的部分相比直径扩大，当所述切换部件位于所述第1位置时，所述杆端与所述第2弹簧支承部卡合。

2.根据权利要求1所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，

所述第2弹簧支承部具有键销和圆环状的保持器，所述键销以围绕所述气门杆的方式设在所述气门杆与所述保持器之间，并且所述键销由多个键销块组合构成，

所述键销被所述保持器与所述气门顶开器夹持。

3.根据权利要求2所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，

所述键销具有：筒部，其围绕所述气门杆；以及凸缘，其从所述筒部的所述杆端侧的端部向径向外侧延伸，

所述保持器具有：贯通孔，所述筒部被插入于该贯通孔；以及凹部，其形成在所述贯通孔的周围并容纳所述凸缘，

所述气门顶开器具有仅与所述键销抵接的环状凸部。

4.根据权利要求3所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，

所述气门顶开器具有与所述气缸盖滑动接触的筒状的外周部，

所述键销及所述凸缘收纳在所述气门顶开器的所述外周部的内部。

5.根据权利要求2至4中的任意一项所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，

在所述气门杆的使所述第2弹簧支承部滑动的部分与所述杆端的连接部形成有R角，

所述键销的所述杆端侧的端面与内周面的角部被倒角。

6.根据权利要求1所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，

所述内燃机的可变气门传动装置还具有以能够摆动的方式设在所述凸轮轴与所述气门顶开器之间的摇臂，

所述气门顶开器具有：凸部，其从限定所述切换部件的收纳室的收纳部向所述摇臂突出，与所述摇臂的摆动端滑动接触；以及容纳孔，其从所述收纳室向所述摇臂凹陷在所述凸部内，当所述切换部件位于所述第2位置时容纳所述杆端。