[发明专利]内燃机的气门传动装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的气门传动装置。

背景技术

以往，已知有例如记载于日本专利特开2004-183610号公报中的，利用电动机来驱动设置在各个气缸中的进气门、排气门的技术。

另外，在日本专利特开2005-171937号公报中，记载有使电机在摇摆驱动模式下工作的方法，该摇摆驱动模式是在阀体的扬程中切换凸轮轴的旋转方向的模式。

作为与本发明相关的文献，申请人阅读了如下的文献。

专利文献1：日本专利特开2004-183610号公报

专利文献2：日本专利特开2005-171937号公报

专利文献3：日本专利特开2004-165704号公报

专利文献4：日本专利特开2004-143990号公报

然而，对于上述以往的技术，在欲要用一个电机来驱动多个气缸的进气门或排气门的情况下，需要在一个凸轮轴上设置多个气缸的凸轮。此时，如果为了驱动不同的气缸而设置的凸轮的角度位置相互接近的话，则在摇摆驱动模式下驱动阀体时，将产生有在切换凸轮时的凸轮轴的转角变大的问题。

下面，基于图28(A)～图28(C)对该问题进行详细说明。图28(A)～图28(C)是表示在一个凸轮轴104上设置有对应于不同气缸的两个凸轮100及102的例子的示意图。凸轮100是通过使与凸轮轴104同轴的圆弧状的基圆100b的一部分向半径方向外侧膨胀而形成凸轮尖100a而形成的。同样，凸轮102是通过使与凸轮轴104同轴的圆弧状的基圆102b的一部分向半径方向外侧膨胀而形成凸轮尖102a而形成的。在各个凸轮100、102上，基圆100b、102b的面以外的凸轮面(包括凸轮尖100a、102a)被当作凸轮扬程部。

当基圆100b、102b和阀体侧的抵接构件(摇臂的滚轮轴、直接击打式的情况为设在阀体的端部的挺杆等)相对置时，阀体因气门弹簧的反作用力而与口部的气门座紧密结合，这样气门被关闭。另一方面，当凸轮扬程部与阀体侧的抵接构件抵接时，由凸轮扬程部压低阀体，这样阀体通过克服气门弹簧而打开。

由于每个气缸进气行程的正时不同，所以如图28(A)～图28(C)所示，凸轮100与凸轮102被配置在不同的角度位置上。在图28(A)～图28(C)的示例中，凸轮100与凸轮102被配置在它们的凸轮尖100a与100b之间夹有角度120°的位置上。凸轮100与凸轮102的角度位置，是基于将凸轮轴104向一个方向旋转驱动的通常的正转驱动模式下的气门正时来设定的。

图28(A)表示在利用凸轮100来摇摆驱动阀体的情况下，使用从凸轮尖100a的位置向凸轮尖102a靠近一侧的凸轮扬程部来开关阀体的情况。此时，由于凸轮100的凸轮扬程部的角度范围与凸轮102的凸轮扬程部的角度范围有一部分重合，所以导致一个气缸的阀体被凸轮100驱动，同时另一个气缸的阀体被凸轮102驱动，结果产生无法单独控制各气缸的阀体的相位(扬程正时)、作用角的问题。

因此，如图28(B)所示，在利用凸轮100来摇摆驱动阀体的情况下，对于凸轮尖100a需要使用位于凸轮尖102a侧的相反处的凸轮扬程部、基圆100b来开关阀体。同样，在利用凸轮102来摇摆驱动阀体的情况下，对于凸轮尖102a需要使用位于凸轮尖100a侧的相反处的凸轮扬程部、基圆100b来开关阀体。

然而，在摇摆驱动模式下，当以图28(B)所示状态利用凸轮100驱动一个气缸的阀体后，需要沿图28(B)中的箭头方向旋转凸轮轴104，并将凸轮102的位置设定在图28(C)所示的状态，并存在凸轮轴104的旋转量变大的问题。为了抑制凸轮轴104的旋转量，当沿与图28(B)中的箭头相反方向旋转凸轮轴104时，由于凸轮100与凸轮102的凸轮摇程部相互重叠，所以导致两侧的气缸的阀体被驱动，结果无法进行所需的气门扬程。

这样，在摇摆驱动模式下，在切换驱动的阀体时，无法以凸轮尖100a和凸轮尖102a之间的最短距离方向来旋转凸轮轴104，不得不使凸轮轴104向其相反方向较大地旋转。此外，该旋转量随着凸轮100与凸轮102的角度位置接近而增大。

从图28(B)所示的状态向图28(C)所示状态的切换，需要与进气行程的正时相一致而瞬间地进行。因此，如果切换时的凸轮轴的转角变大，则不得不提高凸轮轴的转速。由此，产生电机的耗电力增加的问题，而且，一旦电机的耗电力增加，则由电机发出的热量会产生输出降低等的问题。