CN1670339A - 内燃机的可变气门传动装置 - Google Patents

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Abstract

一种可变气门传动装置，其通过比较简单的结构能得到所希望的气门提升特性，同时能抑制装置整体的高度。该可变气门传动装置(1)包括：摇臂轴(12)，其具备偏心的偏心轴(15)；凸轮(13)，其设置在摇臂轴(12)的下方，被驱动旋转；支承轴(16)，其配置在与摇臂轴(12)同等高度上；第一臂(21)，其支承在摇臂轴(12)上能自由摇动，且能驱动气门(2)；第二臂(22)，其支承在偏心轴(15)上能自由摇动，且由凸轮(13)驱动；第三臂(23)，其支承在支承轴(16)上能自由摇动，且通过第二臂(22)的摇动而位移并驱动第一臂(21)。通过摇臂轴(12)向(R2)方向转动，使气门(2)的开启气门时间和提升量连续变位。

Description

内燃机的可变气门传动装置
技术领域
本发明涉及能使进气门、排气门的驱动相位和气门提升量变化的内燃机可变气门传动装置。
背景技术
为了改善内燃机例如汽车用发动机等的排气和降低燃料费等，众所周知，有把吸排气的气门的相位、提升量根据内燃机的运转状态而变化的技术。作为用于此的可变气门装置，有根据油压力而使凸轮相位连续变化的叶片式可变相位气门传动装置。
另外，还有根据内燃机的运转状态通过切换多种凸轮，来使气门的驱动相位和提升量适合运转状态的凸轮切换式气门传动装置。
或者，还有使用由步进电机驱动的齿轮和中间杠杆和复位弹簧等，能使气门的驱动相位和提升量变化的机械式连续可变气门传动装置(例如参照下面专利文献1)。
专利文献1：特许第3245492号公报
叶片式可变相位气门传动装置，能通过变化叶片的位置来错开气门的驱动相位，但不能使气门的提升量变化。
与此相对，凸轮切换式气门传动装置和机械式连续可变气门传动装置能把提升量和相位错开，但凸轮切换式气门传动装置由于需要多种凸轮，所以零件数量多且结构复杂。而机械式连续可变气门传动装置需要把变化提升量的机构和错开相位的机构分别开，所以结构复杂且尺寸也大。
现有一般的连续相位可变气门传动装置中，使进气门的关闭气门时间滞后和使开启气门开始时间也滞后。因此，吸气和排气的气门重叠期间减少或消失，有由抽取损失而产生燃耗恶化等的问题。
另外，这些可变气门传动装置，在结构上多是可变气门传动装置自身的高度高，为了把可变气门传动装置设置在发动机的气缸盖上部，常常需要把发动机整体的高度变高。而且由于结构复杂，所以就要求连动动作的零件有精密的位置精度，其设计难，不容易设定希望的气门提升特性。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而开发的，其目的在于提供一种可变气门传动装置，其通过比较简单的结构能得到希望的气门提升特性，同时能抑制装置整体的高度。
解决所述课题的本发明第一方面的可变气门传动装置包括：摇臂轴，其设置在内燃机上能转动，且具备偏心的偏心轴；凸轮，其设置在所述摇臂轴的下方，由凸轮轴驱动旋转；支承轴，其配置在与所述摇臂轴同等高度或比其低的位置上；转动装置，其使所述摇臂轴转动；开闭装置，其由所述凸轮驱动，开闭进气门或排气门。所述开闭装置包括：第一臂，其支承在所述摇臂轴上能自由摇动，且能驱动所述进气门或所述排气门；第二臂，其支承在所述偏心轴上能自由摇动，且由所述凸轮驱动；第三臂，其支承在所述支承轴上能自由摇动，且通过所述第二臂的摇动而位移并驱动所述第一臂。
解决所述课题的本发明第二方面的可变气门传动装置包括：摇臂轴，其设置在内燃机上能转动；凸轮，其设置在所述摇臂轴的下方，由凸轮轴驱动旋转；支承轴，其配置在与所述摇臂轴等高或比其低的位置上；转动装置，其使所述摇臂轴转动；开闭装置，其由所述凸轮驱动，开闭进气门或排气门，所述开闭装置包括：第一臂，其支承在所述摇臂轴上能自由摇动，且能驱动所述进气门或所述排气门；第二臂，其支承在设置于所述摇臂轴上的连接部件上能自由摇动，且由所述凸轮驱动；第三臂，其支承在所述支承轴上能自由摇动，且通过所述第二臂的摇动而位移并驱动所述第一臂。
解决所述课题的本发明第三方面的可变气门传动装置，其中，所述偏心轴或所述连接部件，通过由所述转动装置的所述摇臂轴的转动而在所述摇臂轴的周方向上位移。
所述可变气门传动装置若通过转动装置使摇臂轴转动时，则偏心轴和连接部件的位置在摇臂轴的周方向上位移。偏心轴和连接部件的位置位移是第二臂摇动中心位置的位移，随之，第二臂相对凸轮的接触点也在凸轮的外周方向上位移。这样，根据偏心轴和连接部件的位置，第二臂相对凸轮的旋转相位超前或滞后，最终，通过第二臂、第三臂驱动的第一臂驱动相位超前或滞后。
解决所述课题的本发明第四方面的可变气门传动装置，其中，所述第三臂具有：与所述第一臂接触的第一凸轮面和与所述第二臂接触的第二凸轮面，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面相对所述支承轴在所述摇臂轴的相反侧位置摇动。
解决所述课题的本发明第五方面的可变气门传动装置，其中，在所述第一臂和所述第二臂上设置有滚轮，使所述滚轮与所述第三臂的所述第一凸轮面和所述第二凸轮面接触。
解决所述课题的本发明第六方面的可变气门传动装置，其中，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离是变化的变换面部，该变换面部由平面构成。因此，第三臂的第一凸轮面和第二凸轮面的变换面部的加工容易，并且能可靠地把第二臂的摇动向第一臂传递。
解决所述课题的本发明第七方面的可变气门传动装置，其中，把所述变换面部加工成凸状的曲面和凹状的曲面。
解决所述课题的本发明第八方面的可变气门传动装置，其中，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离在所述第三臂的摇动方向上不变化的非变换面部。
因此，第三臂摇动时，第三臂的第一凸轮面的非变换面部与第一臂接触时，第三臂不第二臂的摇动量变化，没有向第一臂传递，是不驱动第一臂的状态。
根据本发明第一方面到第三方面，当通过转动装置使摇臂轴转时，由于摇臂轴具有偏心轴而使连接部件的位置位移，所以支承在偏心轴、连接部件上能自由摇动的第二臂的摇动中心位置也围绕摇臂轴的轴位移，能根据该摇动中心的位移位置而使进气门、排气门的驱动相位连续变化。由于把支承凸轮的凸轮轴配置在摇臂轴的下方，并且把支承第三臂的支承轴配置在与摇臂轴等高或比其低的位置上，所以，使作为传递凸轮功能的第三臂的结构位置在具有自由度的同时，能抑制可变气门传动装置整体的高度。
根据本发明第四、五方面，使第三臂的第一凸轮面和第二凸轮面相对所述支承轴，在摇臂轴的相反侧位置与第一臂和第二臂接触，且是使用滚轮接触，所以使作为传递凸轮功能的第三臂的结构位置在具有自由度的同时，能控制降低可变气门传动装置整体的高度。而且能充分确保第三臂摇动区域地进行配置。
根据本发明第六方面，在第三臂的第一凸轮面和第二凸轮面上设置与支承轴中心的距离是变化的变换面部，该变换面部是平面，因此，能把第二臂的摇动量通过第三臂变换并向第一臂可靠传递，而且凸轮容易加工。
根据本发明第七方面，通过变更作为传递凸轮而起作用的第三臂的第一凸轮面和第二凸轮面的变换面部的形状，也能变更提升量和提升速度等气门提升的特性，能选择适合内燃机特性的最合适的气门提升特性。由于由变更变换面部的形状而引起的气门提升特性的变更能与偏心轴位移的提升量和开启气门角度等的气门提升特性独立地进行变更，所以利用它们的组合，还能选择各种的气门提升特性。
根据本发明第八方面，在第三臂的第一凸轮面和第二凸轮面上设置了与支承轴中心的距离不变化的非变换面部，所以即使通过转动装置使第二臂的旋转相位对凸轮按规定角度超前，也能把从第二臂开始摇动相当于大致规定角度的摇动量通过非变换面部取消，能不管气门提升量而把开启气门开始时间变成大致相同。
附图说明
图1是表示本发明可变气门传动装置实施例一例的立体图；
图2是图1所示可变气门传动装置的凸轮角相位是滞后状态关闭气门时的图；
图3是图1所示可变气门传动装置的凸轮角相位是滞后状态开启气门时的图；
图4是图1所示可变气门传动装置的凸轮角相位是超前状态关闭气门时的图；
图5是图1所示可变气门传动装置的凸轮角相位是超前状态开启气门时的图；
图6是表示图1所示可变气门传动装置的凸轮角与气门提升量关系的图；
图7(a)(b)(c)是表示本发明可变气门传动装置实施例另一例的图；
图8是表示图7所示可变气门传动装置的凸轮角与气门提升量关系的图；
图9是表示本发明可变气门传动装置实施例又一例的图。
具体实施方式
下面参照图1～图8说明本发明可变气门传动装置的实施例。
[实施例1]
图1～图7表示本发明可变气门传动装置的一实施例。
图1是本发明可变气门传动装置的立体图。
图2表示的是凸轮角的相位是滞后状态关闭气门时可变气门传动装置的状态，图3表示的是凸轮角的相位是滞后状态开启气门时可变气门传动装置的状态；图4表示的是凸轮角的相位是超前状态关闭气门时可变气门传动装置的状态，图5表示的是凸轮角的相位是超前状态相当于开启气门时可变气门传动装置的状态。
本实施例的可变气门传动装置1，例如部分配置在汽车发动机等内燃机的气缸盖(未图示)上，如图2所示，驱动构成内燃机吸气系统的进气门2等开闭。进气门2由气门弹簧3向关闭吸气通路4的方向靠压，使用可变气门传动装置1，在规定的时刻以规定的提升量把进气门2向抵抗气门弹簧3的方向按下，开启吸气通路4的气门。在排气门侧也可以设置同样的可变气门传动装置1，同样地进行排气门的开闭控制。
可变气门传动装置1，作为主要结构，其包括：设置成能自由旋转的凸轮轴11、设置成能自由转动的摇臂轴12、形成在凸轮轴11上的凸轮13、通过由凸轮轴11驱动旋转的凸轮13驱动的摇臂机构14(开闭装置)，通过摇臂机构14的驱动而驱动气门2开闭。
凸轮轴11与摇臂轴12配置成相互平行。凸轮轴11根据内燃机曲轴(未图示)的旋转，以图2中凸轮轴11的旋转中心C2作为旋转中心，向箭头R1所示的方向旋转。
摇臂轴12通过使用步进电机等的转动装置24能在图2中箭头R2所示的方向上转动，即往复转动。该摇臂轴12上设置有比摇臂轴12径小，且具有从摇臂轴12的旋转中心C1偏心的摇动中心C4的偏心轴15。通过这样在摇臂轴12上设置偏心轴15，就把摇臂轴12形成所谓的曲轴结构。在多气缸发动机的情况下，相对一列配置的每个气缸设置有一个或多个偏心轴15。例如，把本实施例的可变气门传动装置使用在串联四缸发动机的进气门上时，若每一个气缸上具有一个进气门的结构，则在一个摇臂轴12就设置有四个偏心轴15，若每一个气缸上具有两个进气门的结构，则在一个摇臂轴12就设置有八个偏心轴15。
通过转动装置24使摇臂轴12在箭头R2的方向上转动时，支承第二臂22的偏心轴15就在摇臂轴12的周方向上位移，随之，接触点47在凸轮13的周方向上位移。通过该位移，能使第二臂22相对凸轮13的旋转相位滞后侧或超前侧变化大。该摇臂轴12能不受其旋转角度限制而设定大的旋转相位变化。
摇臂机构14，作为主要结构，其包括：第一臂21和第二臂22和第三臂23A。
第一臂21，具有设置了调节螺钉32的端部31，和插装摇臂轴12的轴嵌插部33，其被支承可相对摇臂轴12自由旋转(自由摇动)。设置在第一臂21端部31的调节螺钉32，能把第一臂21与气门2的头部5之间调整得没有间隙，另外相对设置了调节螺钉32的端部31，隔离摇臂轴12在位于相反一侧的力传递部34上设置有滚轮35，其有把来自第三臂23A的力向第一臂21传递的功能。因此，在凸轮轴11向箭头R1所示的方向旋转后，与该旋转连动第二臂22、第三臂23A和第一臂21摇动，调节螺钉32的前端把气门2的头部5按下，成为把气门2向开启气门方向驱动的结构。调节螺钉32和滚轮35相对摇臂轴12旋转中心C1的位置，能根据作用在第一臂21上的力和其摇动距离而适当配置。
第二臂22具有有半圆形状剖面凹部的夹持部41、42，配置成把偏心轴15夹入在这些凹部中，通过把夹持部41、42之间由多个螺栓44固定而使其支承在偏心轴15上能自由摇动。而且第二臂22具有支承两个滚轮45、46能旋转的滚轮支承部43。该滚轮45通过以与凸轮13的接触点47的转接，而由伴随凸轮13旋转的凸轮13外周形状的位移使第二臂22以偏心轴15的摇动中心C4为中心的摇动。滚轮46与第三臂23A的第二凸轮面52接触，而把由凸轮13摇动的第二臂22的动作向第三臂23A传递。本实施例中第二臂22的侧视图具有大致L字形状，构成其一侧的端部具有夹持部41、42，另一侧的端部具有滚轮46，L字形状的弯曲部分具有滚轮45。
偏心轴15，只要其摇动中心C4配置成相对摇臂轴12的旋转中心C1是偏置(偏心)的状态即可，而并不一定被限定为是图1所示的配置。但希望紧凑可变气门传动装置1的结构时，最好是如本实施例这样，使其比摇臂轴12径小且其剖面内切在摇臂轴12外径上的配置。这时要考虑具有偏心轴15的摇臂轴12整体的刚性来设定偏心轴15的直径。
本实施例中，摇臂轴12在支承第一臂21的支承部分的一侧设置了偏心轴15，为不与第一臂21直接发生干涉，第二臂22设置有一个轴支承部49，是把偏心轴15嵌插在该轴支承部49上的夹持部41、42中的结构。在第二臂承受的载荷不过大的情况下，这种用一个轴支承部49安装在偏心轴15上的结构是足够的。而且也可以通过适当设定偏心轴15的轴长度，即使在第二臂22与凸轮13的接触部分、第二臂22与第三臂23A的接触部分等处产生偏载荷的情况时，也能防止第二臂22在摇臂轴12的轴线方向上位移，防止偏磨损等不良情况，构成作为保持可变气门传动装置1可靠性的结构。
在预想到第二臂22承受的载荷会过大的情况下，也可以例如在第二臂22上形成两股状的轴支承部49，在摇臂轴12支承第一臂21的支承部分的两侧设置偏心轴15，这些偏心轴15可以是嵌插在两个轴支承部49上的夹持部41、42中的结构。即这是把第二臂22的两股状轴支承部49跨越第一臂21的一部分配置的结构。通过这种结构，即使在第二臂22与凸轮13的接触部分、第二臂22与第三臂23间的接触部分等处产生偏载荷情况时，也能防止第二臂22在摇臂轴12的轴线方向上位移，防止偏磨损等不良情况，保持可变气门传动装置1的可靠性。
也可以在第一臂21侧设置嵌插摇臂轴12的两股状轴嵌插部33，在第一臂21支承在摇臂轴12上的两股状轴嵌插部33之间设置偏心轴15，第一臂21的两股状轴嵌插部33配置成跨越第二臂22的一个轴支承部49，把偏心轴15嵌插在轴支承部49的嵌合部41、42之间。
支承轴16，配置成在摇臂轴12的近旁，与摇臂轴12平行，而且是与摇臂轴12等高或比其低的位置上。通过把支承轴16这样配置，能抑制可变气门传动装置自身的高度，而且在后述第三臂23A的配置位置设定上具有自由度，使摇臂机构的设计变容易。
第三臂23A被支承在支承轴16上能自由摇动，而且是配置在第一臂21的滚轮35与第二臂22的滚轮46之间，这样有作为第一臂21和第二臂22的传递凸轮的功能。第三臂23A上设置有与第一臂21的滚轮35接触的第一凸轮面51和与第二臂22的滚轮46接触的第二凸轮面52，配置成相对支承轴16在摇臂轴12相反侧的位置摇动。而且第三臂23A由未图示的弹簧而向支承轴16的中心位置C3顺时针的方向，即向与凸轮13接触的方向靠压第二臂22。
作为凸轮面功能的第一凸轮面51，随着第二臂22的摇动而在第三臂23A的摇动方向，即支承轴16的周方向上位移。具体说就是第一凸轮面51具有：非变换面部53，其与支承轴16中心位置C3的距离，即使第三臂23A摇动也不变化；变换面部51a，其到支承轴16中心位置C3的距离，随着第三臂23A的摇动而增加。
即第一凸轮面51的变换面部51a，形成随着第三臂23A的摇动而与支承轴16中心位置C3的距离变化的平面形状，其能变换第二臂22的摇动量而驱动第一臂21。而第一凸轮面51的非变换面53形成面形状使第二臂22对凸轮13的接触点47的旋转相位即使通过转动装置24而按规定角度超前时也能把从第二臂22摇动开始到大致规定角度的摇动量取消。这是由于非变换面53的部分是形成得即使第三臂23A摇动，其与支承轴16中心位置C3的距离也不变化，所以第三臂23A不变换第二臂22的摇动量，成为不向第一臂21传递状态的缘故。
因此，通过凸轮13的凸部13a，使第二臂22以偏心轴15为中心在第三臂23A一侧摇动，再通过第二凸轮面52使第三臂23A逆时针转动时，通过第一凸轮面51使第一臂21向箭头S3方向转动，这样把气门2开启。这时，第一臂21的滚轮35与第三臂23A第一凸轮面51的接触点36随着第二臂22的摇动而在第一凸轮面51上移动，接触点36的位置在非变换面53上，则不开启气门2，能控制开启气门的驱动相位。而当接触点36的位置在变换面部51a上时，则根据其位置能控制开启气门的气门提升量。
第二凸轮面52也与第一凸轮面51有相同的结构，即具有：非变换面部，其与支承轴16中心位置C3的距离，即使第三臂23A摇动也不变化；变换面部，其与支承轴16中心位置C3的距离随着第三臂23A的摇动而增加。因此，通过第一凸轮面的变换面部51a和第二凸轮面的变换面部的形成位置，而能设定最佳的提升量。
下面参照图2、图3说明本实施例可变气门传动装置1的动作。
图2是摇臂轴12通过转动装置24，转动到比中立位置N滞后角度θ1的状态。这时，第二臂22的接触点47相对凸轮13位移到比中立点PN滞后侧(图2中的左上侧)接触。而第二臂22的滚轮46是位移到图2中的左上侧。
在该状态下凸轮轴13向箭头R1方向旋转，如图3所示，凸轮13的凸部13a把第二臂22的滚轮45推上去，第二臂22以偏心轴15作为旋转轴逆时针摇动(图2中的箭头S1)。因此，第二臂22的滚轮46按压第二凸轮面52，使第三臂23A逆时针摇动(图2中的箭头S2)。这样，因为第一凸轮面51的变换面部51a按压滚轮35，所以使第一臂21逆时针摇动(图2中的箭头S3)，调节螺钉32的前端部把头部5按下去，使气门2开启。
这时，如图2所示，开启气门前第一臂21的滚轮35的接触点36由于位于靠近第三臂23A第一凸轮面51的变换面部51a处，所以在第三臂23A逆时针摇动时，与滚轮35接触的第一凸轮面51上非变换面部53变短，而变换面部51a变长。同样地，第二臂22的滚轮46的接触点48，由于也位于靠近第三臂23A第二凸轮面52的变换面部处，所以在第三臂23A逆时针摇动时，与滚轮46接触的第二凸轮面52上非变换面部53变短，而变换面部变长。
因此，由于凸轮角小，把第一臂21向开启气门2方向开始驱动，而且滚轮35一边与变换面部51a在长范围上接触，一边把第一臂31向箭头S3方向按压，能得到大的开启气门角，即得到大的气门提升量。而且这时如图6所示(参照曲线θ1)，气门提升量大，且气门提升的峰值滞后。这是适合高速旋转、高负载大吸气量的气门的驱动。图6的θ1曲线，表示的是摇臂轴12从中立位置N到滞后θ1时的凸轮角-气门提升量曲线。
下面参照图4、图5，说明(休筒)关闭状态时本实施例可变气门传动装置1的动作。
图4、图5，是摇臂轴12通过转动装置24向比中立位置N超前角度θ2侧转动的状态。这时，第二臂22的接触点47相对凸轮22位移到比中立点PN超前侧(图4中的右下侧)。而第二臂22的滚轮46是位移到图4中的右下侧，第三臂23A与图2比较向顺时针位移。图4的状态与图2的状态比较时，由于开启气门前滚轮35的接触点36位于非变换面部53上，所以在第三臂23A摇动时，在第三臂23A的第一凸轮面51上是滚轮35仅与非变换面部53接触的状态。即第一臂21的滚轮35是与变换面部51a完全不接触的状态。
在该状态下凸轮轴13向箭头R1方向旋转，如图5所示，凸轮13的凸部13a把第二臂22的滚轮45推上去，第二臂22以偏心轴15作为旋转轴逆时针摇动(参照图4的S1)。因此，第二臂22的滚轮46按压第二凸轮面52，使第三臂23A逆时针摇动(参照图4的S2)。这时，因为第一凸轮面51的非变换面部53与滚轮35接触，所以使第一臂21几乎不摇动，使气门2不开启的状态，即如图6的虚线θ2所示，气门提升量大致变成零，成为休筒(关闭)状态。图6的θ2曲线，表示的是摇臂轴12从中立位置N到超前θ2时的凸轮角-气门提升量曲线。
通过转动装置24把摇臂轴12从中立位置N向比角度θ2小的角度的超前侧转动时，也能适当地控制气门提升量的大小。这时，第一臂21的滚轮35，在作为传递凸轮而起作用的第三臂23A的第一凸轮面51中，与非变换面53接触的期间(距离)长，所以随着第二臂22的摇动而第三臂23A逆时针旋转时，滚轮35在变换面部51a上移动的距离短，第一臂21的转动量比图6曲线θ1所示小的气门提升量，即是小的开启气门角度。这时，与气门提升量变小的同时，气门的驱动相位超前，所以这是适合低速旋转、低负载小吸气量的气门的驱动。
把所述结构的可变气门传动装置1适用于吸气系统的话，能把气门2的开启侧固定而使关闭侧连续变化，所以能进行高膨胀比循环。
通过与惯性吸气的复合作用，能谋求降低燃耗。惯性吸气是指由活塞的吸入作用而产生的压力脉动对吸气管内的吸气产生惯性。利用该惯性吸气，通过在吸气脉动的峰值期间开始关闭气门2，使活塞即使过了下死点，新气也继续向气缸内流入，能提高体积效率。由于随着发动机的转速不同，脉动的峰值时间也不同，所以通过与峰值时间一吻合把气门2开始闭合气门，就能增大吸入的空气量。
本实施例的可变气门传动装置1，把图6曲线θ1从开启气门开始到终了的相位和气门提升量作为基准，在通过转动装置24使摇臂轴12转动时，能利用延长第三臂23A的非变换面53与滚轮35的接触期间而取消相对凸轮13使第二臂22超前的期间，其结果是如图6的曲线N(摇臂轴12的中立位置N的凸轮角-气门提升量曲线)所示，能大致固定开启气门开始时间。
因此，根据该可变气门传动装置1，由于能把开启气门开始时间固定不动而变化关闭气门时间，所以通过与惯性吸气的脉动吻合改变关闭气门时间，谋求增大吸入的空气量，能得到降低燃料费的效果。通过把空气量控制在最佳而成为良好的燃烧状态，减少未燃烧物等，把排气成分进行良化。
在现有的一般连续相位可变气门传动装置中，使进气门的关闭气门期间滞后和使开启气门开始期间也滞后，吸气和排气的气门重叠期间减少或消失，产生抽取损失。而根据本实施例的可变气门传动装置1，由于能在把开启气门开始期间固定的状态下把关闭气门期间滞后，所以，通过保持气门重叠期间不动使关闭气门期间滞后，能谋求增加吸入空气量，能得到降低燃耗的效果。
一般情况下低负载时，空气过剩则排气温度低，但根据本实施例的可变气门传动装置1，由于能根据发动机的运转状态而控制吸入空气量，所以通过低负载时减少吸入空气量而能提高排气温度。因此，在具备排气净化用催化剂的情况下，能使催化剂活性化，有效地发挥功能。这时能通过催化剂净化排气，所以即使排气成分稍微恶化，也能把发动机本体调整成燃耗良好的状态。这样，在把发动机本体的燃料费变良好的同时，通过使用催化剂把排气净化，能兼顾高燃耗和排气净化。根据本实施例的可变气门传动装置1，通过在低负载时减少吸入空气量，所以也不需要设置控制吸入空气量用的吸气或排气节流气门，能降低成本。
实施例2
图7是表示本发明可变气门传动装置另一实施例的图。
图7所示的可变气门传动装置中，第三臂的结构与所述实施例1(参照图7的第三臂23A)不同。因此，由于所述以外的结构和作用以及效果与实施例1的可变气门传动装置1是相同的，所以在重复的结构上付与相同的符号而省略详细说明。
第三臂是位于第一臂21的滚轮35与第二臂22的滚轮46之间，起传递凸轮的作用。因此，通过适当地设定第三臂的形状，特别变换面部的形状，就能适当地选择气门2提升量的大小并进一步适当地选择其提升速度。特别是本发明的可变气门传动装置，与第三臂接触的部分，在第一臂21上是使用被支承得能旋转的滚轮35，且在第二臂22上也是使用被支承得能旋转的滚轮46，所以能把各臂的位移量在第二臂22与第三臂23之间，在第三臂23与第一臂21之间可靠地传递，并且还能对第三臂自身的形状设定给予大的自由度，其结果是能把可变气门传动装置整体设定成简单的结构，特别是能抑制其高度。
例如实施例1中的第三臂23A，是把与第一臂21接触的第一凸轮面的变换面部51a形成了平面，但图7所示的第三臂23B，把与第一臂21接触的第一凸轮面的变换面部51b形成了凹状的曲面。这就成为随着第三臂23B的摇动而变换面部51b中到支承轴16中心C3的距离急剧变化的结构，如图8的曲线23B所示，能设定成气门2开启气门的速度大(前沿大)，且提升量大的状态。图8中也画了使用实施例1的第三臂23A时的凸轮角-气门提升量曲线，为了进行比较，把提升峰值对齐在同相位角度上。
图7所示的第三臂23C，把与第一臂21接触的第一凸轮面的变换面部51c形成了凸状的曲面。这就成为随着第三臂23C的摇动而变换面部51c到支承轴16中心C3的距离平缓变化的结构，如图8的曲线23C所示，能设定成气门2开启气门的速度小(前沿小)，且提升量小的状态。
这样，通过把第三臂第一凸轮面的变换面部，进一步把第二凸轮面的变换面部形成得不仅是平面，而且是适当的曲面形状，就容易设定希望的气门提升特性，这也能使可变气门传动装置自身的设计自由度变大。作为曲面形状，也可以不仅是所述凸状、凹状那样简单的曲面，例如也可以是形成波状的曲面。
[实施例3]
所述实施例1、2中，第二臂22是通过偏心轴15支承在摇臂轴12上能自由摇动的结构，但本发明并不限定于这种支承结构，例如，如图9所示，也可以使用连接部件63支承在摇臂轴12A侧的支承结构，该连接部件63具备把第二臂22A的支承部61自由摇动支承的万向接头62。本实施例的配置是把摇臂轴12A的一部分切口，在其切口的部分安装连接部件63。而且第二臂22A的支承部61被支承在连接部件63头部的万向接头62上能自由摇动，并以摇动中心C5为中心摇动。因此，在通过转动装置24使摇臂轴12A转动时，摇动中心C5在摇臂轴的周方向上位移，能与实施例1进行同样的动作。

Claims (16)

1、一种内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，其包括：摇臂轴，其设置在内燃机上能转动，且具备偏心的偏心轴；
凸轮，其设置在所述摇臂轴的下方，由凸轮轴驱动旋转；
支承轴，其配置在与所述摇臂轴等高或比其低的位置上；
转动装置，其使所述摇臂轴转动；
开闭装置，其由所述凸轮驱动，开闭进气门或排气门，
所述开闭装置包括：第一臂，其支承在所述摇臂轴上能自由摇动，且能驱动所述进气门或所述排气门；
第二臂，其支承在所述偏心轴上能自由摇动，且由所述凸轮驱动；
第三臂，其支承在所述支承轴上能自由摇动，且通过所述第二臂的摇动而位移并驱动所述第一臂。
2、如权利要求1所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述偏心轴，通过由所述转动装置的所述摇臂轴的转动而在所述摇臂轴的周方向上位移。
3、如权利要求2所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第三臂具有：与所述第一臂接触的第一凸轮面和与所述第二臂接触的第二凸轮面，
所述第一凸轮面和所述第二凸轮面相对所述支承轴在所述摇臂轴的相反侧位置与所述第一臂和所述第二臂接触摇动。
4、如权利要求3所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，在所述第一臂和所述第二臂上设置有滚轮，使所述滚轮与所述第三臂的所述第一凸轮面和所述第二凸轮面接触。
5、如权利要求4所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离是变化的变换面部，该变换面部以平面构成。
6、如权利要求4所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离是变化的变换面部，该变换面部加工成凸状的曲面和凹状的曲面。
7、如权利要求5所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离在所述第三臂的摇动方向上不变化的非变换面部。
8、如权利要求6所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离在所述第三臂的摇动方向上不变化的非变换面部。
9、一种内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，其包括：摇臂轴，其设置在内燃机上能转动；
凸轮，其设置在所述摇臂轴的下方，由凸轮轴驱动旋转；
支承轴，其配置在与所述摇臂轴等高或比其低的位置上；
转动装置，其使所述摇臂轴转动；
开闭装置，其由所述凸轮驱动，开闭进气门或排气门，
所述开闭装置包括：第一臂，其支承在所述摇臂轴上能自由摇动，且能驱动所述进气门或所述排气门；
第二臂，其支承在设置于所述摇臂轴上的连接部件上能自由摇动，且由所述凸轮驱动；
第三臂，其支承在所述支承轴上能自由摇动，且通过所述第二臂的摇动而位移并驱动所述第一臂。
10、如权利要求9所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述连接部件通过由所述转动装置的所述摇臂轴的转动而在所述摇臂轴的周方向上位移。
11、如权利要求11所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第三臂具有：与所述第一臂接触的第一凸轮面和与所述第二臂接触的第二凸轮面，
所述第一凸轮面和所述第二凸轮面相对所述支承轴在所述摇臂轴的相反侧位置与所述第一臂和所述第二臂接触摇动。
12、如权利要求11所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一臂和所述第二臂上设置有滚轮，使所述滚轮与所述第三臂的所述第一凸轮面和所述第二凸轮面接触。
13、如权利要求12所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离是变化的变换面部，该变换面部以平面构成。
14、如权利要求12所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离是变化的变换面部，该变换面部加工成凸状的曲面和凹状的曲面。
15、如权利要求13所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离在所述第三臂的摇动方向上不变化的非变换面部。
16、如权利要求14所述的内燃机的可变气门传动装置，其特征在于，所述第一凸轮面和所述第二凸轮面具有到所述支承轴中心的距离在所述第三臂的摇动方向上不变化的非变换面部。
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