專利名稱：內燃機的可變氣門裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及內燃機的可變氣門裝置。
背景技術：
一直以來，例如在專利文獻1中公開了一種內燃機的氣門機構，即、每個氣缸設置 了設有兩種凸輪的凸輪推桿，通過使該凸輪推桿相對于被旋轉驅動的凸輪主軸而沿軸方向 移動，從而切換各個氣缸的氣門驅動用凸輪。更具體而言，在這種現有的氣門機構中，在各 個凸輪推桿的外周面的兩端，分別具有形成為螺旋狀的導向槽。另外，相對于各個導向槽還 具有電動作動器，該電動作動器用于驅動被插入或脫離該導向槽的驅動銷。根據上述現有的氣門機構，通過將驅動銷插入導向槽，能夠使凸輪推桿沿其軸方 向移動，由此，能夠切換各個氣缸的氣門驅動用凸輪，從而改變氣門的升程量。另外，在上述 現有的氣門機構中，上述電動作動器被配置在氣缸蓋的外側。并且，作為與本發(fā)明相關的文獻，申請人已了解了包含上述文獻在內的以下所述 的文獻。專利文獻1 日本特表2006-520869號公報專利文獻2 日本特許第2663556號公報專利文獻3 日本特開平11-235000號公報專利文獻4 日本特開2004-124794號公報專利文獻5 日本特開2008-196462號公報專利文獻6 日本實公平7-23558號公報

發(fā)明內容
發(fā)明所要解決的課題可變氣門裝置利用下述構件而使氣門的氣門開啟特性發(fā)生變化。這些構件包括 導軌，其設置在圓筒部的外周面上，所述圓筒部固定在或沿軸方向移動自如地安裝在凸輪 軸上；突起部，其與該導軌自由結合和脫離；作動器，其能夠使該突起部向導軌突出。在這 種可變氣門裝置中，如上述專利文獻1所述的技術，在內燃機的外部具有用于切換氣門的 氣門開啟特性的作動器，則難以有效地進行作動器的冷卻。另一方面，作動器的配置位置被 優(yōu)選設定為，當作動器使突起部向導軌突出時，較大的應力不會作用在作動器上。本發(fā)明是為了解決上述的課題而作出的，其目的在于，提供一種從實現冷卻性的 提高和減少應力的觀點看，能夠較好地改善作動器的配置環(huán)境的內燃機的可變氣門裝置。用于解決課題的方法一種內燃機的可變氣門裝置，其具有第一凸輪軸，其上固定有或沿軸方向移動自如地安裝有第一凸輪，所述第一凸輪 用于驅動內燃機的氣缸內的第一氣門；第二凸輪軸，其上固定有或沿軸方向移動自如地安裝有第二凸輪，所述第二凸輪用于驅動與所述第一氣門一起配置在同一氣缸內的第二氣門；導軌，其設置在圓筒部的外周面上，所述圓筒部分別固定或沿軸方向移動自如地 安裝在所述第一和第二凸輪軸上；突起部，其被配置成與所述導軌自由結合和脫離；作動器，其被配置成與所述圓筒部對置，并能夠使所述突起部向所述導軌突出，所述內燃機的可變氣門裝置，隨著所述突起部和所述導軌結合時產生的所述突起 部和所述圓筒部之間的相對位移，所述第一氣門和所述第二氣門的氣門開啟特性發(fā)生變 化，其特征在于，在所述突起部未向所述導軌突出的狀態(tài)下，從所述第一和第二凸輪軸的軸方向觀 察時，所述作動器的至少一部分被配置成收納于橢圓形區(qū)域內，該橢圓形區(qū)域為，通過將安 裝在所述第一凸輪軸上的所述圓筒部的直徑和所述第一凸輪的基圓直徑中直徑較大的圓、 以及安裝在所述第二凸輪軸上的所述圓筒部的直徑和所述第二凸輪的基圓直徑中直徑較 大的圓連接起來而得到的假想區(qū)域。另外，如第一發(fā)明所述的第二發(fā)明，其特征在于，所述可變氣門裝置還具有可變機構，其被配置在所述第一凸輪和所述第一氣門之間、以及所述第二凸輪和 所述第二氣門之間的至少一方，并用于改變所述第一氣門和所述第二氣門中至少一方的氣 門開啟特性；位移構件，其通過在規(guī)定的往返范圍內進行移動，切換所述可變機構的動作狀 態(tài)；所述突起部被固定在所述位移構件上。另外，如第一或第二發(fā)明所述的第三發(fā)明，其特征在于，在所述突起部未向所述導軌突出的狀態(tài)下，從所述第一和第二凸輪軸的軸方向觀 察時，該突起部被配置成收納于所述橢圓形區(qū)域內。另外，如第一至第三發(fā)明中任意一項所述的第四發(fā)明，其特征在于，所述作動器包括第一可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的能夠向安裝于所 述第一凸輪軸的所述圓筒部突出的位置上；第二可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的 能夠向安裝于所述第二凸輪軸的所述圓筒部突出的位置上。另外，如第四發(fā)明所述的第五發(fā)明，其特征在于，所述第一可動子和所述第二可動子，以相互對置的方式被配置在能夠向分別與其 相對應的所述圓筒部突出的位置上。另外，如第四或第五發(fā)明所述的第六發(fā)明，其特征在于，所述作動器為電磁線圈式的作動器，其包括對所述第一可動子和所述第二可動子 進行驅動的單一的電磁線圈。另外，如第三發(fā)明所述的第七發(fā)明，其特征在于，所述作動器包括第一可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的能夠向安裝于所 述第一凸輪軸的所述圓筒部突出的位置上；第二可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的 能夠向安裝于所述第二凸輪軸的所述圓筒部突出的位置上；所述突起部，分別設置在安裝于所述第一凸輪軸上的所述導軌和所述第一可動子之間、以及安裝于所述第二凸輪軸上的所述導軌和所述第二可動子之間。另外，如第七發(fā)明所述的第八發(fā)明，其特征在于，所述作動器為電磁線圈式的作動器，其包括對所述第一可動子和所述第二可動子 進行驅動的單一的電磁線圈。另外，如第一至第八發(fā)明中任意一項所述的第九發(fā)明，其特征在于，還包括凸輪軸支承構件，所述凸輪軸支承構件具有從內燃機的氣缸蓋一側支承所 述第一和第二凸輪軸的下軸承部；所述作動器被安裝在所述下軸承部。另外，如第九發(fā)明所述的第十發(fā)明，其特征在于，所述圓筒部被配置在靠近所述下軸承部的位置；所述作動器沿著從與所述下軸承 部相反的一側支承所述第一和第二凸輪軸的上軸承部、以及所述下軸承部中的至少一個， 并被安裝在所述下軸承部。另外，如第一至第三發(fā)明中任意一項所述的第十一發(fā)明，其特征在于，還包括凸輪軸支承構件，其具有從內燃機的氣缸蓋一側支承所述第一和第二凸 輪軸的下軸承部；氣缸蓋罩，其從氣缸蓋的相反一側覆蓋所述凸輪軸支承構件，所述作動器被配置在相對于所述下軸承部的所述氣缸蓋罩一側。另外，如第十一發(fā)明所述的第十二發(fā)明，其特征在于，還具有潤滑油噴射構件，其被配置在所述氣缸蓋罩的內部，并向該氣缸蓋罩的內 部噴射潤滑油，所述作動器被配置在由所述潤滑油噴射構件所噴射的潤滑油噴射方向上。另外，如第十一或第十二發(fā)明所述的第十三發(fā)明，其特征在于，還具有新空氣通道，所述新空氣通道被配置在所述氣缸蓋罩的內部，并且為了進 行竄缸混合氣的處理而使新空氣流通至該氣缸蓋罩的內部；所述作動器被配置在所述氣缸 蓋罩內部的所述新空氣通道的開口部附近。發(fā)明效果根據第一發(fā)明，與圓筒部對置設置的作動器，被配置成收納于位于第一和第二凸 輪軸之間的所述橢圓形區(qū)域內。這樣，通過將作動器配置在內燃機的內部，能夠由供給于內 燃機內部的潤滑油有效地冷卻作動器。另外，通過這種配置，能夠將作動器配置成充分靠近 導軌。由此，能夠便于縮短作動器使突起部向導軌突出時從作動器到突起部中的與導軌接 觸的部位為止的距離。其結果是，通過縮短該距離，能夠較好地減少作用在作動器上的應 力。如上所述，根據本發(fā)明，從實現冷卻性的提高和減少應力的觀點看，能夠較好地改善作 動器的配置環(huán)境。根據第二發(fā)明，在具有以下結構的內燃機的可變氣門裝置中，從提高冷卻性和減 少應力的觀點看，能夠較好地改善作動器的配置環(huán)境，所述結構為，在用于切換可變機構的 動作狀態(tài)的位移構件上，固定有所述突起部。根據第三發(fā)明，在突起部未向導軌突出的狀態(tài)下，不僅作動器，而且該突起部也被 配置成收納于所述橢圓形區(qū)域內。由此，能夠有效地縮短由作動器使突起部向導軌突出時 從作動器到突起部中的與導軌接觸的部位為止的距離。其結果是，通過縮短該距離，能夠較 好地減少作用在作動器上的應力。根據第四發(fā)明，通過將作動器的第一和第二可動子配置在所述橢圓形區(qū)域內，能 夠有效地縮短由這些可動子使突起部向導軌突出時從這些可動子到突起部中的與導軌接觸的部位為止的距離。其結果是，通過縮短該距離，能夠較好地減少作用在作動器上的應 力。根據第五發(fā)明，通過將第一可動子和第二可動子配置成相互對置，在對這些第一 可動子和第二可動子進行同步驅動的情況下，兩者的驅動反作用力被相互抵銷。由此，能夠 有效地抑制在驅動時作動器所產生的震動。根據第六發(fā)明，通過對單一的電磁線圈施加規(guī)定的勵磁電流，能夠同時對第一和 第二可動子的雙方進行驅動。因此，能夠實現作動器個數的減少和小型化。根據第七發(fā)明，能夠有效地縮短當第一和第二可動子使突起部向導軌突出時，從 可動子到突起部中的與導軌接觸的部位為止的距離。其結果是，通過充分地縮短該距離，能 夠更加有效地減少作用在作動器上的應力。根據第八發(fā)明，通過對單一的電磁線圈施加規(guī)定的勵磁電流，能夠同時對第一和 第二可動子的雙方進行驅動。因此，能夠實現作動器個數的減少和小型化。根據第九發(fā)明，通過利用被設置成用于支承第一和第二凸輪軸的現有構件，從而 以不需要設置新的固定位置、成本低且節(jié)省空間的方式，就能夠將作動器搭載在內燃機的 內部。根據第十發(fā)明，能夠易于對設置在第一和第二凸輪軸上的導軌和作動器進行定 位。根據第十一發(fā)明，通過供給于氣缸蓋罩內部的潤滑油或新空氣(為了進行竄缸混 合氣的處理而被導入的新空氣)，能夠容易且有效地對作動器進行冷卻。根據第十二發(fā)明，通過將由潤滑油噴射構件所噴射的潤滑油噴在作動器上，從而 能夠有效地對作動器進行冷卻。根據第十三發(fā)明，通過將由新空氣通道供給的新空氣直接吹在作動器上，從而能 夠有效地對作動器進行冷卻。


圖1為，表示本發(fā)明第一實施方式的內燃機的進氣可變氣門裝置的整體結構的概 略圖。圖2為，從進氣門的基端部一側俯視圖1所示的可變機構的圖。圖3為，從搖軸的軸方向(圖2中的箭頭A的方向)觀察第一搖臂的圖。圖4為，從與圖3相同的搖軸的軸方向(箭頭A的方向)觀察第二搖臂的圖。圖5為，用于對圖1所示切換機構的詳細結構進行說明的圖。圖6為，從凸輪軸的軸方向(圖5中的箭頭B的方向)觀察切換機構的圖。圖7為，表示氣門運行狀態(tài)時(正常升程動作時)的控制狀態(tài)的圖。圖8為，表示氣門停止動作開始時的控制狀態(tài)的圖。圖9為，表示滑動動作完成時的控制狀態(tài)的圖。圖10為，表示通過可動子來保持滑動銷的保持動作時的控制狀態(tài)的圖。圖11為，用于對圖5所示的電磁線圈式作動器的配置進行說明的立體圖。圖12為，從凸輪軸的軸方向觀察電磁線圈式作動器的剖視圖。圖13為，用于詳細說明利用凸輪推桿76對作動器66進行定位的方法的圖。
圖14為，用于對電磁線圈式作動器的作動器本體內部結構進行說明的剖視圖。圖15為，用于對圖14所示作動器的動作進行說明的圖。圖16為，用于對本發(fā)明第二實施方式中的電磁線圈式作動器的具體結構進行說 明的圖。符號說明1內燃機10、100進氣可變氣門裝置12進氣凸輪軸14 主凸輪14a 基圓部14b 突出部16 副凸輪18進氣門20 可變機構24切換機構26 ECU (Electronic Control Unit 電子控制模塊)32 第一搖臂34L、34R 第二搖臂46第一銷孔48第一切換銷52L、52R 第二銷孔54L、54R 第二切換銷56 復位彈簧58、104 滑動銷58a 圓柱部58b、104b 臂部58c、104c 突起部58d 按壓面58e 缺口部58f 引導面60 支承構件62 圓筒部64 導軌64a 基端64b 終端64c 淺底部66、102 電磁線圈式作動器66a、102a 可動子66b、102b 作動器本體
66c、102c 固定部70、120排氣可變氣門裝置72排氣凸輪軸74 氣缸蓋76 凸輪推桿76a 下軸承部76b 凸輪推桿的凹部78、106 凸輪蓋84 定子86 內側固定鐵芯86a、86b 內側固定鐵芯的端部88 電磁線圈90、92 永久磁鐵94、96外側固定鐵芯110氣缸蓋罩112 PCV 室114緩沖板116潤滑油噴射管116a、116b 噴射孔118新空氣通道118a 開口部Pmax 1、Pmax2 位移端
具體實施例方式第一實施方式首先，參照圖1至圖14，對本發(fā)明的第一實施方式進行說明。[可變氣門裝置的基本結構]圖1為，表示本發(fā)明第一實施方式的內燃機1的進氣可變氣門裝置10的整體結構 的概略圖。在此，內燃機1為，具有四個氣缸(#1 #4)的直列四氣缸型發(fā)動機。另外，在內 燃機1的各個氣缸中，配備有兩個進氣門18和兩個排氣門(省略圖示)。并且，在此，將以 用于驅動進氣門18的進氣可變氣門裝置10為例進行說明，由于排氣可變氣門裝置70(參 照圖11)的結構，基本上與進氣可變氣門裝置10相同，因而在此省略其詳細說明。本實施方式的進氣可變氣門裝置10具有凸輪軸12。凸輪軸12被構成為，正時鏈 或者正時皮帶被連接在省略圖示的曲軸上，并以曲軸的二分之一的速度進行旋轉。在凸輪 軸12上，每個氣缸都形成有一個主凸輪14和兩個副凸輪16。主凸輪14被配置在兩個副凸 輪16之間。主凸輪14具有與凸輪軸12同軸的圓弧狀的基圓部14a(參照圖3)和突出部 14b(參照圖3)，該突出部14b被形成為使該基圓部的一部分向半徑方向的外側隆起。另外，
9在本實施方式中，副凸輪16被構成為，僅具有基圓部的凸輪(零升程凸輪)(參照圖4)?？勺儥C構20介于各個氣缸的凸輪14、16和進氣門(以下，有時也簡稱為“氣 門”)18之間。即、凸輪14、16的作用力，將通過可變機構20而被傳遞到兩個氣門18。利用 凸輪14、16的作用力和氣門彈簧22的施力，從而開啟或關閉氣門18。可變機構20為，通過在將主凸輪14的作用力傳遞給氣門18的狀態(tài)、以及將副凸 輪16的作用力傳遞給氣門18的狀態(tài)之間進行切換，來改變氣門18的氣門開啟特性的機 構。并且，在本實施方式中，由于副凸輪16為零升程凸輪，因而將副凸輪16的作用力傳遞 給氣門18的狀態(tài)是指，氣門18處于未開啟或未關閉的狀態(tài)(氣門停止狀態(tài))。另外，在本實施方式的進氣可變氣門裝置10中，每個氣缸都具有用于對各個可 變機構20進行驅動并切換氣門18的動作狀態(tài)的切換機構24。切換機構24根據來自 ECU (Electronic Control Unit) 26的驅動信號而被驅動。ECU26是用于控制內燃機1的運 行狀態(tài)的電子控制模塊，根據曲軸位置傳感器28等的輸出信號而對切換機構24進行控制。 曲軸位置傳感器28為，用于檢測內燃機1的輸出軸(曲軸)的轉速的傳感器。(可變機構的結構)接下來，參照圖2至圖4，對可變機構20的詳細結構進行說明。圖2為，從進氣門18的基端部一側俯視圖1所示的可變機構20的圖?？勺儥C構20具有與凸輪軸12平行配置的搖軸30。如圖2所示，在搖軸30上，以 旋轉自如的方式安裝有一個第一搖臂32和一對第二搖臂34R、34L。第一搖臂32被配置在 兩個第二搖臂34R、34L之間。并且，在本說明書中，當不用特別區(qū)分左右的第二搖臂34R、 34L時，有時僅標記為第二搖臂34。圖3為，從搖軸30的軸方向(圖2中的箭頭A的方向)觀察第一搖臂32的圖。圖 4為，從與圖3相同的搖軸30的軸方向(箭頭A的方向)觀察第二搖臂34的圖。如圖3所示，在第一搖臂32中的搖軸30相反側的端部上，且在能夠與主凸輪14接 觸的位置上，以可旋轉的方式安裝有第一滾子36。由第一搖臂32被安裝在搖軸30上的螺 旋彈簧38施力，以使第一滾子36常時與主凸輪14抵接。上述所構成的第一搖臂32，將通 過主凸輪14的作用力和螺旋彈簧38的施力的協同作用，從而以搖軸30為支點進行搖動。另一方面，如圖4所示，氣門18的基端部(詳細地講是氣門桿的基端部)與第二 搖臂34中的搖軸30的相反側的端部抵接。另外，在第二搖臂34的中央部位上，以可旋轉 的方式安裝有第二滾子40。另外，在第二搖臂34的另一端中，搖軸30經由氣門間隙調節(jié)器42而被氣缸蓋 74(參照圖11)支承。因此，第二搖臂34通過承受來自氣門間隙調節(jié)器42的上推力，從而 被朝向副凸輪16施力。另外，第二滾子40相對于第一滾子36的位置被規(guī)定為，當第一滾子36與主凸輪 14的基圓部14a抵接(參照圖3)、且第二滾子40與副凸輪16的基圓部抵接(參照圖4) 時，第二滾子40的軸心和第一滾子36的軸心位于如圖2所示的同一直線L上。(切換機構的結構)接下來，參照圖5和圖6，對切換機構24的詳細結構進行說明。切換機構24是用于對第一搖臂32和第二搖臂34的連接或未連接進行切換的機 構，由此在主凸輪14的作用力被傳遞給第二搖臂34的狀態(tài)、和該作用力未被傳遞給第二搖
10臂34的狀態(tài)之間進行切換，從而能夠在氣門運行狀態(tài)和氣門停止狀態(tài)之間來切換氣門18 的動作狀態(tài)。圖5為，用于對圖1所示的切換機構24的詳細結構進行說明的圖。并且，在圖5 中，利用在滾子36、40的軸心位置截斷的剖面，表示了可變機構20。另外，從易于理解說明 的觀點出發(fā)，利用除了凸輪軸12的軸方向位置之外而與實際的搭載位置不同的狀態(tài)，表示 了相對于可變機構20的搭載位置的凸輪軸12的搭載位置。如圖5所示，在第一滾子的第一樞軸44的內部，以沿軸方向貫通的方式形成有第 一銷孔46，第一銷孔46的兩端開口在第一搖臂32的兩側面。圓柱狀的第一切換銷48被滑 動自如地插入到第一銷孔46中。第一切換銷48的外徑與第一銷孔46的內徑大致相同，第 一切換銷48的軸方向長度與第一銷孔46的長度大致相同。另一方面，在第二搖臂34L —側的第二滾子40的第二樞軸50L內部，形成有第二 銷孔52L，該第二銷孔52L的與第一搖臂32相反側的端部被封閉，且第一搖臂32 —側的端 部被開放。另外，在第二搖臂34R —側的第二滾子40的第二樞軸50R內部，以沿軸方向貫 通的方式形成有第二銷孔52R，第二銷孔52R的兩端開口在第二搖臂34R的兩側面。第二銷 孔52R、52L的內徑與第一銷孔46的內徑相同。圓柱狀的第二切換銷54L被滑動自如地插入第二銷孔52L中。另外，在第二銷孔 52L的內部，配置有用于對第二切換銷54L向第一搖臂32方向(以下、稱為“切換銷的進出 方向”)施力的復位彈簧56。第二切換銷54L的外徑與第二銷孔52L的內徑大致相同。另 外，第二切換銷54L的軸向長度被調節(jié)為比第二銷孔52L短，且在第二切換銷54L被推向第 二銷孔52L內部的狀態(tài)下，第二切換銷54L的前端從第二搖臂34L的側面稍微突出。另外， 復位彈簧56被構成為，在實際安裝狀態(tài)下，其朝向第一搖臂32而常時對第二切換銷54L施 力。圓柱狀的第二切換銷54R被滑動自如地插入第二銷孔52R中。第二切換銷54R的 外徑與第二銷孔52R的內徑大致相同，第二切換銷54R的軸向長度與第二銷孔52R的長度 大致相同。以上三個銷孔46、52L、52R的相對位置被規(guī)定為，在第一滾子36與主凸輪14的基 圓部14a抵接(參照圖3)、且第二滾子40與副凸輪16的基圓部抵接(參照圖4)時，三個 銷孔46、52L、52R的軸心均位于同一直線上。在此，在參照上述圖5的同時，再參照圖6，繼續(xù)對切換機構24進行說明。圖6為，從凸輪軸12的軸方向(圖5中的箭頭B的方向)觀察切換機構24的圖。切換機構24具有滑動銷58，該滑動銷58利用凸輪14、16的旋轉動力使切換銷48、 54L、54R向第二搖臂34L—側(向切換銷的退出方向)進行位移。如圖5所示，滑動銷58 具有圓柱部58a，該圓柱部58a具有與第二切換銷54R的端面抵接的端面。圓柱部58a以沿 軸方向進退自如且沿圓周方向旋轉自如的方式，而被固定于氣缸蓋74上(參照圖11)的支 承構件60支承。另外，在圓柱部58a中的與第二切換銷54R相反一側的端部上，以向該圓柱部58a 的半徑方向的外側突出的方式設置有桿狀的臂部58b。S卩，該臂部58b被構成為，以該圓柱 部58a的軸心為中心自由旋轉。如圖6所示，臂部58b的前端部被構成為，延伸至與凸輪軸 12的外周面對置的位置處。另外，在臂部58b的前端部上，設置有向凸輪軸12的外周面突出的突起部58c。在凸輪軸12中的與突起部58c對置的外周面上，形成有外徑大于該凸輪軸12的 圓筒部62。在圓筒部62的外周面上，形成有沿圓周方向延伸的螺旋狀的導軌64。在此，導 軌64被形成為螺旋狀的槽。另外，切換機構24具有用于使突起部58c結合(插入)到導軌64中的電磁線圈 式的作動器66。關于該作動器66的詳細結構，將參照圖11 圖14在后文中進行描述。作動器66被配置在其可動子66a能夠朝向導軌64對滑動銷58的臂部58b的前 端部的按壓面(與設置了突起部58c的表面相反一側的表面)58d進行按壓的位置上。換 言之，按壓面58d的形狀以及位置被設置成，突起部58c能夠被可動子66a推向導軌64。將滑動銷58的臂部58b設定為，在被凸輪軸12 —側的圓筒部62和止動板68限 制的范圍內，能夠以圓柱部58a的軸心為中心進行旋轉。而且，各個構成元件的位置關系被 設定為，在臂部58b位于該范圍內、且滑動銷58的軸方向位置位于后文所述的位移端Pmaxl 的情況下，由作動器66進行驅動的可動子66a能夠可靠地抵接在臂部58b的按壓面58d上。將凸輪軸12的導軌64中的螺旋方向設定為，當在突起部58c被插入導軌內部的 狀態(tài)下凸輪軸12沿圖6所示的規(guī)定的旋轉方向旋轉時，滑動銷58克服復位彈簧56的施力 而對切換銷48、54L、54R向其退出方向進行推壓，并向靠近搖臂32、34的方向位移。在此，當由于復位彈簧56的施力，第二切換銷54L處于被第二銷孔52L和第一銷 孔46雙方插入的狀態(tài)、且第一切換銷48處于被第一銷孔46和第二銷孔52R雙方插入的狀 態(tài)時，將此時的滑動銷58的位置稱為“位移端Pmaxl”。當滑動銷58位于該位移端Pmaxl 時，就成為第一搖臂32和第二搖臂34R、34L全部被連接在一起的狀態(tài)。而且，當通過使切 換銷48等承受來自滑動銷58的力，第二切換銷54L、第一切換銷48和第二切換銷54R分別 僅被插入第二銷孔52L、第一銷孔46和第二銷孔52R的狀態(tài)時，將此時的滑動銷58的位置 稱為“位移端Pmax2”。即，當滑動銷58位于該位移端Pmax2時，就成為第一搖臂32和第二 搖臂34R、34L全部非連接的狀態(tài)。在本實施方式中，在凸輪軸12的軸方向上的導軌64的基端64a的位置被設定成， 與滑動銷58位于上述位移端Pmaxl時的突起部58c的位置一致。而且，在凸輪軸12的軸 方向上的導軌64的終端64b的位置被設定成，與滑動銷58位于上述位移端PmaX2時的突 起部58c的位置一致。也就是說，在本實施方式被構成為，在由導軌64引導突起部58c的 范圍內，滑動銷58能夠在位移端Pmaxl和位移端PmaX2之間進行位移。并且，如圖6所示，作為滑動銷58到達位移端PmaX2之后的終端64b —側的規(guī)定 區(qū)間，在本實施方式的導軌64上設置有淺底部64c，該淺底部64c隨著凸輪軸12的旋轉而 使導軌64逐漸變淺。并且，在導軌64中除了淺底部64c以外的部位的深度是固定的。另外，在本實施方式的臂部58b上，設置有對按壓面58d的一部分進行切除從而 形成凹狀的缺口部58e。按壓面58d被設定為，在滑動銷58從位移端Pmaxl位移到位移端 Pmax2之間，一直維持與可動子66a抵接的狀態(tài)。而且，缺口部58e被設置成，在滑動銷58 位于上述位移端Pmax2的狀態(tài)下，當突起部58c通過上述淺底部64c的作用而突出至圓筒 部62的表面時，缺口部58e能夠與可動子66a卡合的部位上。另外，缺口部58e被形成為與可動子66a進行卡合，從而能夠限制臂部58b向突起 部58c被插入導軌64的方向進行旋轉，并能夠限制滑動銷58向切換銷的進出方向進行移動。更具體而言，在缺口部58e上具有引導面58f，該引導面58f將隨著可動子66a進入該 缺口部58e內的動作，而引導滑動銷58從圓筒部62分離。[可變氣門裝置的動作]接下來，參照圖7至圖10，對進氣可變氣門裝置10的動作進行說明。(氣門運行狀態(tài)時)圖7為表示氣門運行狀態(tài)時(正常升程動作時)的控制狀態(tài)的圖。此時，如圖7(B)所示，作動器(電磁線圈)66的驅動被設為停止(OFF)，由此，滑動 銷58在與凸輪軸12分離的狀態(tài)下，受到復位彈簧56的施力而位于位移端Pmaxl上。在該 狀態(tài)下，如圖7 (A)所示，第一搖臂32和兩個第二搖臂34通過切換銷48、54L而被連接在一 起。其結果是，主凸輪14的作用力從第一搖臂32經由左右的第二搖臂34R、34L而被傳遞 到兩個氣門18。因此，順著主凸輪14的側面輪廓，將進行通常的氣門18的升程動作。(氣門停止動作開始時)(滑動動作開始時)圖8為，表示氣門停止動作開始時的控制狀態(tài)的圖。例如在由ECU26檢測出內燃機1的燃料切斷要求等規(guī)定的氣門停止動作的執(zhí)行要 求時，進行氣門停止動作。由于這種氣門停止動作，是利用凸輪軸12的旋轉力并通過滑動 銷58使切換銷48、54L、54R向其退出方向位移的動作，因此當這些切換銷48、54L、54R的軸 心位于同一直線時，即在第一搖臂32未搖動時，需要進行這種氣門停止動作。在本實施方式中，以切換銷的退出方向上的滑動銷58的位移區(qū)間位于基圓區(qū)間 內的方式，設定了導軌64。因此，在ECU26檢測出規(guī)定的氣門停止動作的執(zhí)行要求的情況 下，通過從最初出現基圓區(qū)間的氣缸起按照順序對作動器66進行驅動，如圖8(B)所示，突 起部58c被插入到導軌64內，各個氣缸的氣門停止動作將會按照順序開始。而且，通過由導 軌64引導被插入到該導軌64內的突起部58c，并利用凸輪軸12的旋轉力，從而如圖8 (A) 所示，朝向位移端Pmax2 —側，開始進行滑動銷58的滑動動作。(滑動動作完成時)圖9為表示滑動動作完成時的控制狀態(tài)的圖。在滑動動作的執(zhí)行過程中，通過使突起部58c與導軌64的側面抵接，并在承受復 位彈簧56的施力的狀態(tài)下，滑動銷58將會向位移端Pmax2移動。圖9㈧表示了滑動銷58 到達位移端Pmax2并在氣門停止要求時已完成了滑動動作的正時，即、表示了通過將第一 切換銷48和第二切換銷54L分別收納在第一銷孔46和第二銷孔52L內，從而解除了第一 搖臂32和第二搖臂34R、34L之間的連接的正時。另外，如圖9(B)所示，在該正時，導軌64 內的突起部58c的位置為，尚未到達淺底部64c中。如上所述，如果當滑動動作完成，第一搖臂32和第二搖臂34R、34L成為非連接的 狀態(tài)時，則隨著主凸輪14的旋轉，通過螺旋彈簧38向主凸輪14被施力的第一搖臂32將會 單獨進行搖動。因此，主凸輪14的作用力將不會被傳遞給兩個第二搖臂34。另外，由于與 第二搖臂34抵接的副凸輪16為零升程凸輪，因此沒有被傳遞主凸輪14作用力的第二搖臂 34，將不會受到用于驅動氣門18的力。其結果是，由于第二搖臂34與主凸輪14的旋轉無 關而成為靜止狀態(tài)，因此，氣門18的升程動作在關閉氣門的位置處于停止狀態(tài)。(位移構件進行保持動作時)圖10為，表示通過可動子66a保持滑動銷58的保持動作時的控制狀態(tài)的圖。
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當從上述圖9所示的滑動動作完成時再使凸輪軸12進一步旋轉時，突起部58c將 會移動到槽逐漸變淺的淺底部64c。其結果是，由于淺底部64c的作用，從而使滑動銷58沿 遠離凸輪軸12的方向旋轉。而且，隨著槽在淺底部64c逐漸變淺，可動子66a將會沿其退 出方向而稍微進行位移。其后，當滑動銷58進一步旋轉，直到由作動器66持續(xù)驅動的可動 子66a與缺口部58e —致時，與可動子66a抵接的滑動銷58 —側的部位，將會從按壓面58d 轉變?yōu)槿笨诓?8e。其結果是，可動子66a將會與缺口部58e進行卡合。由此，如圖10 (B)所示，滑動 銷58被保持為，突起部58c與凸輪軸12分離的狀態(tài)、且由可動子66a承受復位彈簧56施 力的狀態(tài)。因此，在該保持動作中，如圖10(A)所示，第一搖臂32和第二搖臂34處于非連 接的狀態(tài)，即維持氣門停止狀態(tài)。(氣門復位動作時)例如在由ECU26檢測出來自燃料切斷的復位要求等規(guī)定的氣門復位動作的執(zhí)行 要求時，進行用于從氣門停止狀態(tài)返回到氣門運行狀態(tài)的氣門復位動作。這種氣門復位動 作，是在如圖10所示的控制狀態(tài)下，通過ECU26在規(guī)定的正時(與切換銷48等可移動的基 圓區(qū)間的開始正時相比，僅提前作動器66的動作所需的規(guī)定時間的正時)停止向作動器66 的通電而開始的。當停止向作動器66的通電時，滑動銷58的缺口部58e與可動子66a的卡 合將會被解除。其結果是，克服復位彈簧56的施力，而使第一切換銷48和第二切換銷54L 分別固定在第一銷孔46和第二銷孔52L中的力將會消失。因此，當切換銷48、54L、54R的位置一致的基圓區(qū)間出現時，由于復位彈簧56的施 力，因而切換銷48、54L將向進出方向移動，并復位至第一搖臂32和兩個第二搖臂34經由 切換銷48、54L而被連接在一起的狀態(tài)，S卩、復位為由于主凸輪14的作用力而能夠進行氣門 18的升程動作的狀態(tài)。另外，隨著切換銷48、54L由于復位彈簧56的施力而向進出方向移 動，經由第二切換銷54R，使滑動銷58從位移端Pmax2返回至位移端Pmaxl。(總結)根據以上所構成的本實施方式的進氣可變氣門裝置10，通過將向作動器66的通 電設為接通(ON)、斷開(OFF)，并利用凸輪軸12的旋轉力和復位彈簧56的施力，從而使滑 動銷58的軸方向位置在位移端Pmaxl和PmaX2之間進行移動，并能夠在氣門運行狀態(tài)和氣 門停止狀態(tài)之間對氣門18的動作狀態(tài)進行切換。更具體而言，當收到氣門停止要求時，通過將作動器66的通電設為接通，而將突 起部58c插入到導軌64中，并通過利用凸輪軸12的旋轉力的滑動銷58，能夠使切換銷48 等向切換銷的退出方向進行移動。其結果是，在一次基圓區(qū)間中，能夠迅速地將第一搖臂32 和兩個第二搖臂34從連接狀態(tài)切換到非連接狀態(tài)。由此，能夠迅速地成為氣門停止狀態(tài)。 另外，當收到氣門復位要求時，通過將作動器66的通電設為斷開而解除滑動銷58與可動子 66a之間的卡合，并利用復位彈簧56的施力，能夠使切換銷48等或滑動銷58向切換銷的進 出方向進行移動。其結果是，在一次基圓區(qū)間中，在能夠迅速地將第一搖臂32和兩個第二 搖臂34從非連接狀態(tài)切換到連接狀態(tài)的同時，能夠使滑動銷58返回到開始氣門停止動作 的最初位置(Pmaxl)。由此，能夠迅速地使氣門18的動作狀態(tài)復位為氣門運行狀態(tài)。另外，根據上述進氣可變氣門裝置10，通過在滑動銷58到達了完成滑動銷58的滑 動動作的位移端Pmax2之后，使可動子66a與缺口部58e卡合，從而能夠將保持滑動銷58以使其不會因復位彈簧56的施力而從位移端PmaX2向位移端Pmaxl —側進行位移的功能， 轉移給從卡合在突起部58c的導軌64側面與缺口部58e形成卡合的可動子66a。在通過可 動子66a與缺口部58e卡合而保持滑動銷58的狀態(tài)下，如前所述，突起部58c被設定成與 凸輪軸12分離的狀態(tài)。這樣，通過在氣門停止動作完成后，保持滑動銷58的功能改由在軸 方向處于靜止狀態(tài)的可動子66a來完成，從而能夠避免隨著與旋轉的凸輪軸12—起進行滑 動而產生的摩擦或磨損。更具體而言，通過消除摩擦，能夠提高內燃機1的耗油率，另外，由 于通過消除滑動銷58的磨損，可以穩(wěn)定切換銷48等的控制位置，因而能夠確保氣門18的 動作狀態(tài)的良好切換性能。再補充而言，根據本實施方式的進氣可變氣門裝置10的結構， 在具有用于插入突起部58c的作動器66的可動子66a、以及缺口部58e之間，能夠實現上述 保持功能，該缺口部58e被設置在具有以移動切換銷48等為目的的滑動銷58上。因此，能 夠獲得以下的進氣可變氣門裝置10，S卩、該裝置不會導致零件件數的增加，并利用簡化的結 構，就能夠較好地切換氣門18的動作狀態(tài)。[第一實施方式的電磁線圈式作動器的具體結構](電磁線圈式作動器的配置位置和固定方法)首先，參照圖11和圖12，對電磁線圈式作動器66的配置位置和固定方法進行說 明。圖11為，用于對圖5所示的電磁線圈式作動器66的配置進行說明的立體圖。更 具體而言，在圖11中位于左側的是進氣可變氣門裝置10，位于右側的是排氣可變氣門裝置 70。另外，圖11中的截面為，在#4氣缸的中心處被切斷的氣缸蓋74及其搭載構件的截面。 另外，在圖11中，僅針對#3氣缸，圖示了作為代表的電磁線圈式作動器66，并省略了關于其 它氣缸中的作動器66的圖示。圖12為，從凸輪軸12、72的軸方向觀察電磁線圈式作動器66的剖視圖。更具體 而言，圖12為，從#4氣缸一側觀察時的、在作動器66中心處的氣缸蓋74的搭載構件被切 斷的截面的圖。并且，在圖11、12中，為了理解關于主凸輪14、副凸輪16等可變氣門裝置10、70 的各個構成元件的所屬，而將表示位于進氣一側的符號“IN”、表示位于排氣一側的符號 “EX”、以及氣缸編號“#0”，分別適當地標于各個構成元件的參照符號的末尾。如圖11、圖12所示，將作動器66配置為，其被夾持在內燃機1 (氣缸蓋74)內部中 的進氣凸輪軸12和排氣凸輪軸72之間。更具體而言，將作動器66配置為，其大部分被收 納在用圖12中所示的單點劃線包圍的區(qū)域內。在此所述的用單點劃線包圍的區(qū)域是指，將 進氣一側的主凸輪14IN的基圓、和排氣一側的主凸輪14EX的基圓連接起來而得到的假想 的橢圓形區(qū)域。另外，在圖11中，雖然省略了除了 #3氣缸之外的作動器66的圖示，但各個 氣缸的作動器66被配置成與各個圓筒部62 (各個導軌64)對置。也就是說，從凸輪軸12、 72的軸方向觀察時，作動器66被配置成收納在上述區(qū)域內，并且被配置在凸輪軸12、72的 軸方向上的各個凸輪軸12、72的長度范圍內。作動器66具有內置了電磁線圈的作動器本體66b。該作動器本體66b具有兩個 可動子66aIN、66aEX。這些可動子66aIN、66aEX被構成為，其相互對置，并能夠向各個導軌 64IN、64EX突出。另外，作動器66具有與作動器本體66b —體構成的固定部66c。再補充而言，如圖12所示，作動器66被配置為，其作動器本體66b全部收納在上
15述區(qū)域內。另外，上述兩個可動子66aIN、66aEX被配置在能夠從上述區(qū)域內的中央(即、進 氣凸輪軸12和排氣凸輪軸72之間的中間位置)向位于該區(qū)域兩端的各個導軌64IN、64EX 突出的位置上。另外，各個突起部58cIN、58cEX也被配置在上述區(qū)域內通過滑動銷58IN、58EX而 能夠與各個可動子66aIN、66aEX抵接的位置上、且能夠與各個導軌64IN、64EX自由結合和 脫離的位置上。換句話說，各個突起部58cIN、58cEX被配置在上述區(qū)域內并介于各個可動 子66aIN、66aEX和各個導軌64IN、64EX之間。另外，圖12所示的狀態(tài)，表示了通過在各個缺口部58eIN、58eEX中插入驅動軸 66aIN、66aEX而使各個突起部58cIN、58cEX與各個導軌64IN、64EX分離的狀態(tài)。也就是說， 在本實施方式中，即使在各個突起部58cIN、58cEX與各個導軌64IN、64EX分離的狀態(tài)下，各 個突起部58cIN、58cEX也被配置成收納在上述區(qū)域內。在氣缸蓋74的上方組裝有凸輪推桿76，所述凸輪推桿76具有用于支承進氣凸輪 軸12和排氣凸輪軸72的下軸承部76a。下軸承部76a分別被配置在各個氣缸之間并橫跨 進氣一側和排氣一側。在下軸承部76a的上方配置有凸輪蓋78，所述凸輪蓋78作為從與該 下軸承部76a相反一側支承凸輪軸12、72的上軸承部而發(fā)揮功能。在凸輪軸12、72被搭載 于凸輪推桿76的下軸承部76a的狀態(tài)下，通過使用連接螺栓80而對各個下軸承部76a和 各個凸輪蓋78進行連接，從而以可旋轉的方式支承凸輪軸12、72。另外，如圖11所示，凸輪 軸12、72中靠近各個圓筒部62的部位，由各個下軸承部76a和各個凸輪蓋78進行支承。而且，在本實施方式中，如圖11、12所示，利用用于支承凸輪軸12、72的下軸承部 76a，將作動器66安裝在凸輪推桿76上。更具體而言，如圖11所示，將作動器66的固定部66c，以對準凸輪蓋78中央的連 接部的方式而放置在該凸輪蓋78上，并且，通過凸輪蓋78而由連接螺栓82來連接下軸承 部76a和固定部66c，這樣，作動器66通過凸輪蓋78而被固定在凸輪推桿76的下軸承部 76a上。再補充而言，如圖11所示，作動器66沿著凸輪蓋78和下軸承部76a，而被安裝在 下軸承部76a上。圖13為，用于詳細說明利用凸輪推桿76對作動器66進行定位的方法的圖。在凸輪推桿76的下軸承部76a中的作動器66的周邊部位上，設置有凹部76b，所 述凹部76b形成了按照作動器本體66b外形的形狀。而且，如圖13所示，在作動器66中， 在作動器本體66b的一部分被嵌入凹部76b的狀態(tài)下，固定部66c通過凸輪蓋78而被連接 螺栓82連接在下軸承部76a上，從而利用凸輪推桿76完成了對作動器66的定位。根據這 種方法，在對作動器66進行驅動時，通過作用于該作動器66上的反作用力，能夠可靠地抑 制作動器66相對于凸輪推桿76 (和凸輪蓋78)的固定位置的錯位。由此，能夠確保用于停 止氣門的切換機構24的高精度的工作。而且，作動器相對于凸輪推桿(和凸輪蓋)的可靠 的定位方法，不僅限于如圖13所示的方法，例如也可以是以下的方法，S卩、在凸輪推桿的下 軸承部上設置凸部，所述凸部形成了按照作動器本體外形的形狀，利用該凸部對作動器進 行定位。或者，也可以使作動器具有形成為截面C字狀的固定部，以便從上下兩側覆蓋凸輪 推桿和凸輪蓋，并且，通過利用從該固定部的一側貫通該固定部、凸輪蓋和凸輪推桿的貫穿 螺栓、以及從該固定部的另一側與該貫穿螺栓嚙合的螺母，從而將作動器固定在凸輪推桿 和凸輪蓋上。
如上述說明，本實施方式的作動器66(作動器本體66b)，以收納在內燃機1 (氣缸 蓋74)內部中的用單點劃線表示的上述區(qū)域的方式，被配置在進氣凸輪軸12和排氣凸輪軸 72之間。一般為了潤滑氣門裝置，而利用潤滑油噴射管等將潤滑油供給至氣缸蓋內。因此， 本實施方式的作動器66，與將作動器安裝在氣缸蓋外部的情況相比，通過被供給于氣缸蓋 74內的潤滑油，能夠有效地對作動器66進行冷卻。由此，能夠抑制作動器66內的電磁線圈 88 (參照圖13)的過熱，并能夠較好地防止因過熱而導致作動器66的響應性的下降。另外，通過以收納在上述區(qū)域內的方式而配置作動器66 (作動器本體66b)、且通 過與導軌64對置的方式而配置作動器66，能夠將作動器66配置成充分靠近導軌64。由 此，在作動器66使突起部58c向導軌64突出時，能夠易于縮短從作動器66的可動子66a、 到突起部58c中的與導軌64接觸的部位為止的距離。其結果是，通過縮短該距離，能夠較 好地降低作用于作動器66的應力。另外，通過縮短該距離，也能夠較好地確保由作動器66 對突起部58c進行驅動時的響應性。另外，上述作動器66的可動子66aIN、66aEX以相互對置的方式，而被配置在能夠 從上述區(qū)域內的中央(即、進氣凸輪軸12和排氣凸輪軸72之間的中間位置)向位于該區(qū) 域兩端的各個導軌64IN、64EX突出的位置上。由此，能夠在充分縮短從可動子66aIN、66aEX 到突起部58c為止的距離的同時，進行突起部58c與導軌64的結合和脫離的動作。因此， 能夠較好地確保由作動器66對突起部58c進行驅動時的響應性。另外，通過以相互對置的 方式而配置可動子66aIN、66aEX，在對這些可動子66aIN、66aEX進行同步驅動的情況下，兩 者的驅動反作用力被相互抵銷。由此，能夠有效地抑制在驅動時作動器66所產生的震動。 因此，能夠使用于停止氣門的切換機構24以高精度進行工作。并且，在本實施方式中，即使在該突起部58c與各個導軌64分離的狀態(tài)下，各個突 起部58c也被設置在上述區(qū)域內，并介于各個可動子66a和各個導軌64之間。根據這種結 構，當各個可動子66a使突起部58c向導軌64突出時，能夠有效地縮短從可動子66a、到突 起部58c中的與導軌64接觸的部位為止的距離。其結果是，通過充分地縮短該距離，能夠 更加有效地減少作用于作動器66的應力，另外，還能夠更加充分地確保由作動器66對突起 部58c進行驅動時的響應性。另外，在本實施方式中，作動器66利用下軸承部76a中的凸輪蓋78的連接部，而 被安裝在凸輪推桿76上。根據這種固定作動器66的方法，通過利用被設置為用于支承凸輪 軸12、72的現有構件，能夠在不需要設置新的固定位置、并且成本低且節(jié)省空間的情況下， 就能夠將作動器66搭載在內燃機1的內部。并且，在本實施方式中，作動器66 (作動器本體66b)沿著凸輪蓋78和下軸承部 76a而被安裝在下軸承部76a上。下軸承部76a被規(guī)定為位于凸輪軸12和72之間，凸輪 蓋78相對于下軸承部76a被定位。因此，通過沿著凸輪蓋78和下軸承部76a而安裝作動 器66，能夠易于對設置在凸輪軸12、72上的導軌64和作動器66進行定位。(電磁線圈式作動器的內部結構)接下來，參照圖14和圖15，對電磁線圈式作動器66的內部結構進行說明。圖14為，用于對電磁線圈式作動器66的作動器本體66b的內部結構進行說明的 剖視圖。如圖14所示，作動器本體66b具有定子84。在定子84的內部配置了由磁性體構
17成的內側固定鐵芯86。另外，在定子84內部中的內側固定鐵芯86的外周上，設置有電磁線 圈88。內側固定鐵芯86的兩個端部86a、86b形成為圓盤狀。另外，作動器本體66b具 有與各自的端部86a、86b對置的一對永久磁鐵90、92。其中一個(圖14的左側)永久磁 鐵90，被固定在與上述端部86a對置的表面相反一側表面中的進氣一側的可動子66a上； 另外一個(圖14的右側)永久磁鐵92，被固定在與上述端部86b對置的表面相反一側表面 中的排氣一側的可動子66a上。更具體而言，上述永久磁鐵90的結構為，被固定在可動子 66a上的表面形成N極，與上述端部86a對置的表面形成S極。另外，上述永久磁鐵92的結 構為，與上述端部86b對置的表面形成N極，其被固定在可動子66a上的表面形成S極。并且，作動器本體66b在永久磁鐵90的外側具有外側固定鐵芯94，所述外側固定 鐵芯94具有與該永久磁鐵90中的N極一側表面對置的表面；而且，還在永久磁鐵92的外 側具有外側固定鐵芯96，所述外側固定鐵芯96具有與該永久磁鐵92中的S極一側表面對 置的表面。并且設定為，在外側固定鐵芯94、96和永久磁鐵90、92之間產生的吸引力，要大 于在通電時的內側固定鐵芯86和永久磁鐵90、92之間產生的吸引力。圖15為，用于對圖14所示的作動器66的動作進行說明的圖。如以上說明所述，作動器66通過被配置在中央的單一的電磁線圈88，從而對分別 固定有永久磁鐵90、92的左右的可動子66aIN、66aEX進行驅動。圖15㈧為，將勵磁電流供給于電磁線圈88以使內側固定鐵芯86的左側端部86a 形成S極、右側端部86b形成N極時的圖。此時，如圖15(A)所示，在形成于內側固定鐵芯 86上的磁極和左右的永久磁鐵90、92的磁極之間分別產生斥力。因此，當向在內側固定鐵 芯86之間處于吸引狀態(tài)的永久磁鐵90、92供給如圖15 (A)所示方向的勵磁電流時，則左右 的可動子66aIN、66aEX將分別向外側突出。另一方面，圖15(B)為，將與上述圖15(A)相反方向的勵磁電流供給于電磁線圈88 以使內側固定鐵芯86的左側端部86a形成N極、右側端部86b形成S極時的圖。此時，如 圖15(B)所示，在形成于內側固定鐵芯86上的磁極和左右的永久磁鐵90、92的磁極之間將 分別產生吸引力。因此，當向在外側固定鐵芯94、96之間處于吸引狀態(tài)的永久磁鐵90、92 供給如圖15(B)所示方向的勵磁電流時，則左右的可動子66aIN、66aEX將分別向內側返回。根據上述所構成的作動器66，ECU26通過對單一的電磁線圈88指令規(guī)定的勵磁電 流，能夠同時對進氣一側和排氣一側的兩個可動子66aIN、66aEX進行驅動。因此，能夠實現 作動器66的個數減少和小型化，另外，通過減少作動器66的個數和使其小型化，還能夠實 現硬件上的成本降低，以及作動器66的控制系統的成本降低(削減控制口等)。而且，根據 如該作動器66這種能夠在兩個方向同時進行工作的作動器，從而能夠使兩個可動子的驅 動反作用力抵銷，由此，能夠有效地抑制在驅動時作動器所產生的震動。另外，根據上述作動器66，在永久磁鐵90、92被突出到與外側固定鐵芯94、96接觸 的位置為止的狀態(tài)(氣門停止狀態(tài))下，通過在外側固定鐵芯94、96和永久磁鐵90、92之 間所產生的吸引力，從而保持了可動子66a的位置。另外，在永久磁鐵90、92被返回到與內 側固定鐵芯86接觸的位置為止的狀態(tài)(氣門可動狀態(tài))下，通過在內側固定鐵芯86和永 久磁鐵90、92之間所產生的吸引力，從而保持了可動子66a的位置。這樣，根據上述作動器 66的結構，能夠不再需要用于保持上述各個狀態(tài)的保持用電力。
于是，在上述的第一實施方式中，以如下結構為例進行了說明，S卩、當通過作動器 66而使突出的突起部58c與導軌64卡合時，相對于被限制了在凸輪軸12、72的軸方向位置 的圓筒部62，已固定有突起部58c的滑動銷58進行位移，隨著這種位移，氣門18的氣門開 啟特性將會從氣門運行狀態(tài)變成氣門停止狀態(tài)。然而，作為本發(fā)明對象的可變氣門裝置并 不僅限于上述結構，例如，也可以是具有以下結構的可變氣門裝置。即、在具備包括作為本 發(fā)明突起部而發(fā)揮功能的可動子的作動器的同時，將具備固定有導軌的圓筒部和兩種凸輪 的構件，沿軸方向移動自如地安裝在凸輪軸上。而且，當突起部與導軌卡合時，對被限制了 在凸輪軸的軸方向位置的作動器(突起部)，具備圓筒部和兩種凸輪的上述構件將會進行 相對位移，隨著這種位移，氣門的氣門開啟特性也會發(fā)生變化。另外，在上述的第一實施方式中，雖然針對進氣門和排氣門的雙方均設有可變氣 門裝置的結構進行了說明，但也可以針對進氣門和排氣門中的至少一方，而設有本發(fā)明中 的可變氣門裝置。而且，在上述的第一實施方式中，具有兩個可動子66aIN、66aEX和單一的電磁線 圈88，通過單一的作動器66，改變由兩個凸輪軸12、72分別驅動的進氣門18和排氣門的氣 門開啟特性。然而，本發(fā)明中的作動器并不僅限于上述結構，也可以是分別針對第一和第二 凸輪軸而獨立設置的兩個作動器。另外，即使在這種針對各自的凸輪軸而獨立設置作動器 的情況下，通過如上述的第一實施方式而以相互對置的方式配置兩個可動子，在對這些可 動子進行同步驅動時，兩者的驅動反作用力被相互抵銷。因此，在這種情況下，也能夠有效 地抑制在驅動時作動器所產生的震動。另外，在上述的第一實施方式中，以下述結構為例進行了說明，S卩、作為在作動器 66中占很大部分的作動器本體66b，其全部被收納在如圖12中所示的上述區(qū)域內。然而， 本發(fā)明的作動器只要是其至少一部分被配置在上述區(qū)域內的作動器即可。而且，在上述的第一實施方式中，以具有用于驅動進氣門18的專用的進氣凸輪軸 12、以及用于驅動排氣門的專用的排氣凸輪軸72的結構為例，進行了說明。然而，本發(fā)明中 的第一凸輪軸和第二凸輪軸并不僅限于上述結構，例如也可以是以下的結構，即、第一凸輪 軸負責對同一氣缸內的一個進氣門和一個排氣門進行驅動，第二凸輪軸負責對同一氣缸內 的另外一個進氣門和另外一個排氣門進行驅動。另外，在上述的第一實施方式中，由于主凸輪14IN、14EX的基圓直徑大于圓筒部 62IN、62EX的直徑，因而，將作動器66的配置位置特定在，將進氣一側的主凸輪14IN的基圓 和排氣一側的主凸輪14EX的基圓連接起來而得到的假想的橢圓形區(qū)域。然而，在本發(fā)明中 為了限定作動器的配置位置而使用的橢圓形區(qū)域，并不僅限于上述規(guī)定的區(qū)域。即在本發(fā) 明中，當具有圓筒部的直徑大于凸輪的基圓直徑的結構時，可利用圓筒部的圓規(guī)定上述區(qū) 域。而且，在上述的第一實施方式中，雖然以副凸輪16作為零升程凸輪的結構為例進 行了說明，但本發(fā)明中的副凸輪并不限于零升程凸輪。即、也可以是用于獲得小于主凸輪14 的升程的具有突出部的凸輪。此外，在上述的第一實施方式中，分別為，進氣門18相當于所述第一發(fā)明中的“第 一氣門”，主凸輪14IN相當于所述第一發(fā)明中的“第一凸輪”，進氣凸輪軸12相當于所述第 一發(fā)明中的“第一凸輪軸”，排氣可變氣門裝置70所具有的排氣門(省略圖示)相當于所述第一發(fā)明中的“第二氣門”，主凸輪14EX相當于所述第一發(fā)明中的“第二凸輪”，排氣凸輪軸 72相當于所述第一發(fā)明中的“第二凸輪軸”。另外，在上述的第一實施方式中，由位移端Pmaxl和位移端Pmax2規(guī)定的范圍相當 于所述第二發(fā)明中的“往返范圍”，滑動銷58相當于所述第二發(fā)明中的“位移構件”。而且，在上述的第一實施方式中，可動子66aIN和可動子66aEX相當于所述第五或 第七發(fā)明中的“第一可動子”和“第二可動子”。另外，在上述的第一實施方式中，凸輪推桿76相當于所述第九發(fā)明中的“凸輪軸 支承構件”。另外，凸輪蓋78相當于所述第十發(fā)明中的“上軸承部”。第二實施方式接下來，參照圖16，對本發(fā)明的第二實施方式進行說明。本實施方式的可變氣門裝置100、120的結構，除了與電磁線圈式作動器102相關 的結構有所不同之外，其他的與上述第一實施方式的可變氣門裝置10、70相同。圖16為，用于對本發(fā)明第二實施方式中的電磁線圈式作動器102的具體結構進行 說明的圖。并且，在圖16中，關于與上述圖12所示的結構元件相同的元件，標記了相同的 符號，并且省略或簡化其說明。另外，由于排氣可變氣門裝置120的構成，基本上與進氣可 變氣門裝置100相同，因而，在此省略其詳細的說明。圖16所示的結構包括滑動銷104，該滑動銷104被構成為，具有形成為L字狀的臂 部104b，并能夠以圓柱部104a的軸心為中心而沿軸方向移動且轉動。電磁線圈式作動器 102被構成為，通過對該滑動銷104施加可動子102a的推力，從而使固定在滑動銷104上的 突起部104c與導軌64卡合。另外，在本實施方式中，作動器102的一部分被配置成，收納在與上述圖12中所示 的上述區(qū)域同樣設定的如圖16中所示區(qū)域內。作動器102通過該固定部102c，并利用連接 螺栓108而被固定在凸輪蓋106上。而且，作動器102相對于下軸承部76a被配置在氣缸蓋罩110 —側，更具體而言， 作動器本體102b的端部(下端)被配置成低于凸輪蓋106的上表面。根據這種結構，能夠 將作動器102的搭載位置控制在較低處。由此，能夠易于避免與配置在氣缸蓋罩110上的其 它構成零件之間的干擾。另外，能夠易于避免PCV(曲軸箱強制通風)室112的容積減少， 該PCV室被設置成，用于對存在于氣缸蓋罩110內部的竄缸混合氣和潤滑油進行分離。另外，如圖16所示，在氣缸蓋罩110的背面設置有緩沖板114。作為通過上述固定 方法而將搭載位置控制在較低處的結果是，作動器102被配置在比緩沖板114更靠下方的 空間內。在緩沖板114上設置有潤滑油噴射管116，該潤滑油噴射管116具有用于向進 氣可變氣門裝置100所具備的各個滾子構件(例如第一滾子36等)噴射潤滑油的噴射孔 116a。而且，在潤滑油噴射管116中，還具有用于向各個作動器本體102b噴射潤滑油的噴 射孔116b。換句話說，作動器102被配置在由潤滑油噴射管116的噴射孔116b噴射潤滑油 的方向上。而且，在緩沖板114上還設置有新空氣通道118，該新空氣通道118是為了進行竄 缸混合氣的處理而使新空氣流通至氣缸蓋罩110的內部。在新空氣通道118上，形成有用
20于向各個作動器本體102b吹新空氣的開口部118a。換句話說，作動器102被配置在氣缸蓋 罩110內部中的新空氣通道118的開口部118a附近。根據以上說明的本實施方式的結構，通過將從潤滑油噴射管116噴射的潤滑油噴 在作動器本體102b上，就能夠有效地對內置電磁線圈的作動器本體102b進行冷卻。而且， 通過將由新空氣通道118供給的新空氣直接吹在各個作動器本體102b上，也能夠有效地對 作動器本體102b進行冷卻。由此，能夠穩(wěn)定作動器102的溫度，并能夠改善作動器102響 應的可靠性。而且，在上述的第二實施方式中，凸輪推桿76相當于所述第十一發(fā)明中的“凸輪 軸支承構件”。另外，在上述的第二實施方式中，潤滑油噴射管116相當于所述第十二發(fā)明中的 “潤滑油噴射構件”。
權利要求
一種內燃機的可變氣門裝置，其具有第一凸輪軸，其上固定有或沿軸方向移動自如地安裝有第一凸輪，所述第一凸輪用于驅動內燃機的氣缸內的第一氣門；第二凸輪軸，其上固定有或沿軸方向移動自如地安裝有第二凸輪，所述第二凸輪用于驅動與所述第一氣門一起配置在同一氣缸內的第二氣門；導軌，其設置在圓筒部的外周面上，所述圓筒部分別固定或沿軸方向移動自如地安裝在所述第一和第二凸輪軸上；突起部，其被配置成與所述導軌自由結合和脫離；作動器，其被配置成與所述圓筒部對置，并能夠使所述突起部向所述導軌突出，所述內燃機的可變氣門裝置，隨著所述突起部和所述導軌結合時產生的所述突起部和所述圓筒部之間的相對位移，所述第一氣門和所述第二氣門的氣門開啟特性發(fā)生變化，其特征在于，在所述突起部未向所述導軌突出的狀態(tài)下，從所述第一和第二凸輪軸的軸方向觀察時，所述作動器的至少一部分被配置成收納于橢圓形區(qū)域內，該橢圓形區(qū)域為，通過將安裝在所述第一凸輪軸上的所述圓筒部的直徑和所述第一凸輪的基圓直徑中直徑較大的圓、以及安裝在所述第二凸輪軸上的所述圓筒部的直徑和所述第二凸輪的基圓直徑中直徑較大的圓連接起來而得到的假想區(qū)域。
2.如權利要求1所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，所述可變氣門裝置還具有可變機構，其被配置在所述第一凸輪和所述第一氣門之間、以及所述第二凸輪和所述 第二氣門之間的至少一方，并用于改變所述第一氣門和所述第二氣門中至少一方的氣門開 啟特性；位移構件，其通過在規(guī)定的往返范圍內進行移動，切換所述可變機構的動作狀態(tài)；所述突起部被固定在所述位移構件上。
3.如權利要求1或2所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，在所述突起部未向所述導軌突出的狀態(tài)下，從所述第一和第二凸輪軸的軸方向觀察 時，該突起部被配置成收納于所述橢圓形區(qū)域內。
4.如權利要求1至3中任意一項所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，所述作動 器包括第一可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的能夠向安裝于所述第一凸輪軸的所述圓 筒部突出的位置上；第二可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的能夠向安裝于所述第二凸輪軸的所述圓 筒部突出的位置上。
5.如權利要求4所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，所述第一可動子和所述第二可動子，以相互對置的方式被配置在能夠向分別與其相對 應的所述圓筒部突出的位置上。
6.如權利要求4或5所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，所述作動器為電磁線圈式的作動器，其包括對所述第一可動子和所述第二可動子進行 驅動的單一的電磁線圈。
7.如權利要求3所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，所述作動器包括第一可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的能夠向安裝于所述第 一凸輪軸的所述圓筒部突出的位置上；第二可動子，其被配置在所述橢圓形區(qū)域內的能夠 向安裝于所述第二凸輪軸的所述圓筒部突出的位置上；所述突起部，分別設置在安裝于所述第一凸輪軸上的所述導軌和所述第一可動子之 間、以及安裝于所述第二凸輪軸上的所述導軌和所述第二可動子之間。
8.如權利要求7所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，所述作動器為電磁線圈式的作動器，其包括對所述第一可動子和所述第二可動子進行 驅動的單一的電磁線圈。
9.如權利要求1至8中任意一項所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，還包括凸輪軸支承構件，所述凸輪軸支承構件具有從內燃機的氣缸蓋一側支承所述第 一和第二凸輪軸的下軸承部；所述作動器被安裝在所述下軸承部。
10.如權利要求9所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 所述圓筒部被配置在靠近所述下軸承部的位置；所述作動器沿著從與所述下軸承部相反的一側支承所述第一和第二凸輪軸的上軸承 部、以及所述下軸承部中的至少一個，并被安裝在所述下軸承部。
11.如權利要求1至3中任意一項所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于， 還包括凸輪軸支承構件，其具有從內燃機的氣缸蓋一側支承所述第一和第二凸輪軸的下軸承部；氣缸蓋罩，其從氣缸蓋的相反一側覆蓋所述凸輪軸支承構件， 所述作動器被配置在相對于所述下軸承部的所述氣缸蓋罩一側。
12.如權利要求11所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，還具有潤滑油噴射構件，其被配置在所述氣缸蓋罩的內部，并向該氣缸蓋罩的內部噴 射潤滑油，所述作動器被配置在由所述潤滑油噴射構件所噴射的潤滑油噴射方向上。
13.如權利要求11或12所述的內燃機的可變氣門裝置，其特征在于，還具有新空氣通道，所述新空氣通道被配置在所述氣缸蓋罩的內部，并且為了進行竄 缸混合氣的處理而使新空氣流通至該氣缸蓋罩的內部；所述作動器被配置在所述氣缸蓋罩內部的所述新空氣通道的開口部附近。
全文摘要
本發(fā)明提供一種從實現冷卻性的提高和減少應力的觀點看，能夠較好地改善作動器配置環(huán)境的內燃機的可變氣門裝置。該可變氣門裝置具有導軌(64)，其設置在圓筒部(62)的外周面上，所述圓筒部分別被固定在凸輪軸(12、72)上；突起部(58c)，其被配置成與該導軌(64)自由結合和脫離；作動器(66)，其被配置成與該圓筒部(62)對置，并能夠使突起部(58c)向導軌(64)突出。在突起部(58c)未向導軌(64)突出的狀態(tài)下，從凸輪軸(12、72)的軸方向觀察時，作動器(66)的至少一部分被配置成收納于將主凸輪(14IN)的基圓、以及主凸輪(14EX)的基圓連接起來而得到的假想的橢圓形區(qū)域內。
文檔編號F01L1/34GK101978141SQ20098010036
公開日2011年2月16日 申請日期2009年5月29日 優(yōu)先權日2009年5月29日
發(fā)明者木戶岡昭夫, 矢野壽行 申請人:豐田自動車株式會社