[发明专利]可变气门机构

说明书

本申请是于2006年6月14日进入中国国家阶段的、PCT申请号为PCT/JP2004/018539、国家申请号为200480037308.8、发明名称为“可变气门机构”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种可变气门机构，特别是涉及一种可改变与凸轮轴的旋转同步地进行开启、关闭的气门的作用角和/或升程量的内燃机的可变气门机构。

背景技术

在现有技术中，公开了一种具有如下功能的可变气门机构：可改变与凸轮轴的旋转同步地进行开启、关闭的气门体的升程量。在这种可变气门机构中，日本特开平7-63023号公报中公开了如下结构：在可根据偏心轴的旋转位置改变气门体的升程量的可变气门机构中，为了把可根据偏心轴的旋转位置而改变与凸轮的抵接位置的辊压接到凸轮上，由压缩弹簧(空动弹簧)向设置了辊的摇臂施力。采用该可变气门机构，通过压缩弹簧的作用，可以总是维持凸轮和辊的机械连接状态。

但是，在日本特开平7-63023号公报所公开的现有机构中，压缩弹簧与气门弹簧一起向凸轮一侧对辊施力，其结果是，偏心轴受到向一定方向作用的力。因此，使偏心轴旋转时的执行机构的要求驱动转矩增加，会产生可变气门的响应性下降、消耗电力增加的问题。

并且，例如日本特开平7-293216号公报中公开了可改变内燃机的气门体的升程量的可变气门机构。具体而言，该可变气门机构具有可以在气门体和凸轮之间改变升程量的机械机构。并且，该机械机构的结构是，当控制轴向一个方向旋转时，改变其状态以使气门体的升程量增大，并且当控制轴向其他方向旋转时，气门体的升程量减少。根据这种机构，通过适当地旋转控制轴，可以任意改变气门体的升程量。

而内燃机的气门体中通常安装有使气门体向气门关闭方向施力的气门弹簧。因此，现有的可变气门机构在开启气门体时，该气门弹簧的反作用力作用在介于气门体与凸轮之间的机械机构上。并且，气门体的升程越大，该反作用力就越大。

对于上述机械机构而言，与随着气门体升程而受到较大反作用力时的状态相比，在该反作用力较小的状态下从力学角度来说是较为稳定的。因此，该机械机构通常易于使状态向所产生的升程量减小的方向改变。即，在上述控制轴中，易于传递的是使机械机构向与较小升程量对应的状态变化的方向的反作用力。

当接收到这种反作用力的传递而使控制轴的状态发生变化时，则无法恰当地维持气门体的升程量。因此，在这种可变气门机构中，要求采用与气门弹簧的反作用力无关地可使控制轴的状态维持一定的机构。

而在日本特开平7-293216号公报所公开的现有的可变气门机构中，控制轴通过齿轮机构由电机进行驱动。并且该齿轮机构中含有安装在电机的旋转轴上的蜗杆、及与该蜗杆啮合的蜗轮。由蜗杆和蜗轮组合而成的齿轮机构，通过作用于两者间的较大的摩擦力和两者的较大的齿轮比，来实现较高的正效率和较低的负效率。

根据这种齿轮机构，可将电机产生的转矩以较高的效率传递到控制轴，且可充分防止向控制轴的输入传递到电机上。因此，根据上述现有的可变气门机构，可不受气门弹簧影响地精确控制控制轴的状态，其结果是，可以精确控制气门体的升程量。

但是在日本特开平7-293216号公报所公开的现有的可变气门机构中，当要提高气门体的升程量时，为了反抗要使其升程量变小的反作用力需要旋转控制轴。具体而言，这种情况下，为反抗要使升程量变小的气门弹簧的反作用力，需要使控制轴向升程量变大的方向旋转。

为了满足该要求，需要使电机产生较大的驱动力。其结果是，产生电机成本上升、电机所消耗的电力增加、体积增加造成的电机装载性下降等问题。并且，当这种较大的力作用于控制轴时，控制轴上也产生较大的扭转。并且，这种较大的力的传递，会增加各个齿轮间的接触负荷，产生加速其损耗的问题。

发明内容

本发明正是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，在可改变与凸轮轴的旋转同步地进行开启、关闭的气门的升程量及作用角的内燃机的可变气门机构中，降低可变气门所要求的负荷。