[发明专利]可变气门传动装置、具备它的发动机装置以及车辆

说明书

技术领域

本发明涉及对发动机的气门进行驱动的可变气门传动装置(可变气门机构，可变气门正时装置)、具备其的发动机装置以及车辆。

背景技术

一直以来，以改善燃料消耗、降低排气中的有害物质以及在特定的转速区域中的高输出化为目的，开发出了控制进排气的各种各样的可变气门传动装置。

为了提高进排气的效率，优选，在发动机的旋转速度较低的低速区域以及发动机的旋转速度较高的高速区域中，最优地切换进气量。

一般来说，二轮摩托车中的发动机所占空间与四轮的汽车等相比较小。另外，也要求二轮摩托车的低成本化。由此，在二轮摩托车中，要求更为小型化的可变气门传动机构。

在专利文献1中，提出了以简单紧凑的构造进行低速用凸轮与高速用凸轮的切换的发动机气门传动装置。在该气门传动装置中，低速用凸轮固定于凸轮轴，与该低速用凸轮并列地在凸轮轴上设有可相对变位的高速用凸轮。在凸轮轴内，设有可在轴方向上往复移动的控制轴。通过控制轴的轴方向的移动，高速用凸轮向与凸轮轴垂直的方向突出，以切换低速用凸轮和高速用凸轮。

专利文献1：特开平09-256827号公报

发明内容

在专利文献1的气门传动装置中，通过液压致动器进行从低速用凸轮向高速用凸轮的切换。具体而言，以与控制轴联动的方式设有控制杆，通过液压致动器使由弹簧加载力的控制杆移动。由此，控制杆在轴方向移动，以从低速用凸轮向高速用凸轮切换。

但是，为了与弹簧的加载力、从气门向高速用凸轮施加的反作用力以及从气门对控制轴施加的反作用力相对抗而使控制杆移动，必须有较大的液压。因此，作为对液压致动器供给油的油泵，需要更大型更高价的。其结果，生产成本增加，并且妨碍了车辆的小型化。

本发明的目的在于，提供小型且低成本、能够根据发动机的旋转速度最适当地切换凸轮的可变气门传动装置、具备该可变气门传动装置的发动机装置以及车辆。

(1)本发明的一方面所涉及的可变气门传动装置，是用于驱动发动机的气门的可变气门传动装置，具备：设置成能够与发动机的旋转联动地旋转的旋转轴；以与旋转轴一起旋转的方式设置的、以开闭气门的方式起作用(工作)的第一凸轮部件；能够相对旋转轴旋转地设置的、以开闭气门的方式起作用的第二凸轮部件；设置成能够在使第二凸轮部件能够相对旋转轴旋转的第一状态和使第二凸轮部件相对旋转轴卡止(卡接)的第二状态之间转变(切换)的卡止部件；产生使卡止部件向第一状态转变的作用力的施力部件；和以利用与旋转轴的旋转相伴的离心力抵抗(克服)由施力部件所产生的作用力而使卡止部件向第二状态转变的方式工作的驱动部件，在卡止部件处于第一状态时第一凸轮部件对气门的开闭起作用，在卡止部件处于第二状态时第二凸轮部件对气门的开闭起作用。

在该可变气门传动装置中，旋转轴与发动机的旋转联动地旋转。第一凸轮部件，伴随着旋转轴的旋转而旋转。第二凸轮部件，在卡止部件处于第一状态时为可相对旋转轴旋转的状态，在卡止部件处于第二状态时为卡止于旋转轴的状态。卡止部件，根据旋转轴的旋转速度切换为第一状态或者第二状态。

在旋转轴的旋转速度较低时，通过施力部件所产生的加载力(作用力)，卡止部件过渡至第一状态。由此，第二凸轮部件变得通过卡止部件可相对旋转轴旋转。因此，第二凸轮部件，变为不伴随旋转轴的旋转而旋转的状态。此时，第一凸轮部件对气门的开闭起作用。

另一方面，在旋转轴的旋转速度较高时，通过施加于驱动部件的离心力与由施力部件所产生的加载力相对抗，卡止部件过渡至第二状态。由此，第二凸轮部件卡止于旋转轴。因此，第二凸轮部件，变为伴随旋转轴的旋转而旋转的状态。此时，第二凸轮部件对气门的开闭起作用。

这样，根据发动机的旋转速度，切换第一凸轮部件对气门起作用的状态和第二凸轮部件对气门起作用的状态。由此，通过将第一凸轮部件以及第二凸轮部件分别形成为与发动机的低转速时以及高转速时最适宜的形状，从而能够改善通常行驶(中低速行驶)时的燃料消耗、降低废气中的有害物质，并且能够实现高速行驶时的高输出化。

另外，因为利用由旋转轴的旋转所产生的离心力切换第一凸轮部件和第二凸轮部件，所以不需要由液压系统所实现的驱动源。因此，实现小型且低成本的可变气门传动装置。