可变气门机构制造技术

本发明专利技术提供了一种可变气门机构，其包括：第一凸轮单元，该第一凸轮单元包括构造成驱动第一气缸的位于第一侧的进气门的多个凸轮；第一滑动机构，该第一滑动机构构造成使第一凸轮单元滑动以使得第一凸轮单元在两个位置之间切换以选择多个凸轮中的任一凸轮；第二凸轮单元，该第二凸轮单元包括构造成驱动第一气缸的位于第二侧的进气门的多个凸轮、构造成驱动第二气缸的位于第一侧的进气门的多个凸轮、以及构造成驱动第二气缸的位于第二侧的进气门的多个凸轮；以及第二滑动机构，该第二滑动机构构造成使第二凸轮单元滑动以使得第二凸轮单元在三个位置之间切换以为多个进气门中的每个进气门选择多个凸轮中的任一凸轮。

【技术实现步骤摘要】
可变气门机构
本专利技术涉及一种用于例如发动机的气门系统等的可变气门机构，并且特别地涉及凸轮切换式可变气门机构，该凸轮切换式可变气门机构构造成通过使凸轮单元沿轴向方向(凸轮轴向方向)滑动来选择多个凸轮中的任意一个凸轮，其中，凸轮单元是绕凸轮轴设置的。
技术介绍
常规地，作为能够改变发动机的进气门或排气门的升程特性的可变气门机构，广泛地使用了能够连续地改变气门正时的可变气门正时系统(VVT)。此外，如在PCT申请No.2010-520395(JP2010-520395A)的公开的日本专利翻译中描述的，例如，公知存在下述凸轮切换式可变气门机构：该凸轮切换式可变气门机构构造成使得包括多个凸轮的凸轮承载件(凸轮单元)是围绕凸轮轴设置的，并且通过使凸轮承载件沿凸轮轴的轴向方向滑动来选择多个凸轮中的任意一个凸轮。常规示例中的可变气门机构设置在多缸发动机中，在所述多缸发动机中，为每个气缸设置有两个进气门和两个排气门。在围绕进气凸轮轴而为每个气缸设置的凸轮承载件中，为两个进气门中的每一个进气门设置三个凸轮，即，大凸轮、中凸轮和小凸轮。凸轮承载件沿凸轮轴向方向滑动从而在小凸轮被选择时的低升程位置、中凸轮被选择时的中升程位置、以及大凸轮被选择时的高升程位置之间进行切换。
技术实现思路
与此同时，为了提高在车辆上的安装性，对减小发动机的尺寸的需求近年来已经日益增加。为了缩短发动机的总长度，保持进气凸轮轴的位于气门系统的前部(在凸轮轴线方向上的第一侧的端部部分)的第一轴颈与驱动第一气缸中的位于前侧(在凸轮轴向方向上的第一侧)的进气门的凸轮之间的距离非常小。因此，当通过使凸轮承载件滑动使得凸轮承载件沿凸轮轴向方向在三个位置之间切换而以分三级的方式改变进气门的升程特性时，如在常规的示例中描述的，用于切换的凸轮承载件的滑动量变大。因此，用于第一气缸的凸轮承载件可能与第一轴颈干涉。本专利技术可通过使凸轮单元(凸轮承载件)滑动而以分三级的方式改变进气门的升程特性，即使在发动机的气门系统的一个端部中的空间狭窄的情况下也是如此。根据本专利技术的一个方面，用于第一气缸的位于凸轮轴向方向上的第一侧的进气门的第一凸轮单元与用于位于第二侧的进气门的第二凸轮单元是分开设置的。位于第二侧的进气门是通过第二凸轮单元在三级之间切换的，而位于第一侧的进气门是通过第一凸轮单元在两级之间切换的，并且因此使第一凸轮单元的滑动量变小。更具体地，本专利技术的所述方面涉及设置在下述多缸发动机中的可变气门机构：其中，包括有第一气缸和第二气缸的至少两个气缸沿凸轮轴向方向从第一侧向与第一侧相反的第二侧以所述顺序设置，并且为至少两个气缸中的每个气缸设置两个进气门，可变气门机构构造成驱动所述进气门。可变气门机构包括：第一凸轮单元，该第一凸轮单元围绕进气凸轮轴设置并且包括构造成对第一气缸的位于凸轮轴向方向上的第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮；第一滑动机构，该第一滑动机构构造成使第一凸轮单元沿凸轮轴向方向滑动，使得第一凸轮单元在两个位置之间切换以选择多个凸轮中的任意一个凸轮；第二凸轮单元，该第二凸轮单元围绕进气凸轮轴设置并且包括：构造成对第一气缸的位于凸轮轴向方向上的第二侧的进气门进行驱动的多个凸轮、构造成对第二气缸的位于凸轮轴向方向上的第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮、以及构造成对第二气缸的位于凸轮轴向方向上的第二侧的进气门进行驱动的多个凸轮；以及第二滑动机构，该第二滑动机构被构造成使第二凸轮单元沿凸轮轴向方向滑动，使得第二凸轮单元在三个位置之间切换以选择用于第一气缸的位于凸轮轴向方向上的第二侧的进气门、第二气缸的位于凸轮轴向方向上的第一侧的进气门以及第二气缸的位于凸轮轴向方向上的第二侧的进气门中的每一者的多个凸轮中的任意一个凸轮。在如上所述而构造的可变气门机构中，第一滑动机构使第一凸轮单元滑动到两个位置中的任意一个位置以选择多个(例如，两个)凸轮中的任意一个凸轮，并且因此，能够以分两级的方式改变第一气缸的位于第一侧的进气门的升程特性。此外，第二滑动机构使第二凸轮单元滑动至三个位置中的任意一个位置以选择用于第一气缸的位于第二侧的进气门和第二气缸的两个进气门中的每一者的多个(例如，两个或三个)凸轮中的任意一个凸轮。这使得能够以分三级的方式改变这些进气门的升程特性。也就是说，对第一气缸而言，位于第一侧的进气门的升程特性是以分两级的方式来改变的，而位于第二侧的进气门的升程特性是以分三级的方式来改变的。因此，在设置有位于第一侧的进气门和位于第二侧的进气门两者的整个第一气缸中，能够以分三级的方式来改变进气门的升程特性。此外，由于第一凸轮单元在两个位置之间滑动，所以与凸轮单元在三个位置之间滑动的情况相比，能够使第一凸轮单元的滑动量变小。因此，能够防止与第一轴颈干涉。为了使第一气缸的进气门的升程特性与第二气缸的进气门的升程特性一致，可以以分两级而不是分三级的方式改变第二气缸的位于第一侧的进气门的升程特性。为此，可以设置轮廓与构造成用于对第一气缸的位于第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮的轮廓相同的凸轮，作为构造成用于对第二气缸的位于第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮。更具体地，在第一凸轮单元中，可以设置有小凸轮和比小凸轮大的大凸轮。在第二凸轮单元中，可以为第一气缸的位于凸轮轴向方向上的第二侧的进气门和第二气缸的位于凸轮轴向方向上的第二侧的进气门中的每一者设置有小凸轮、大凸轮以及尺寸介于小凸轮的尺寸与大凸轮的尺寸之间的中凸轮，并且可以为第二气缸的位于凸轮轴向方向上的第一侧的进气门设置有小凸轮和大凸轮。也就是说，在第二凸轮单元中，可以为第二气缸的位于第一侧的进气门设置有两个小凸轮和一个大凸轮、或者可以设置有一个小凸轮和两个大凸轮。在这种情况下，在中凸轮被选择用于第一气缸的位于第二侧的进气门和第二气缸的位于第二侧的进气门的位置处，两个小凸轮或两个大凸轮中的一者可以被选择用于第二气缸的位于第一侧的进气门。替代性地，在第二凸轮单元中，可以为第二气缸的位于第一侧的进气门设置一个小凸轮和一个大凸轮。在这种情况下，所述凸轮中的一个凸轮可以被设置成具有比所述凸轮中的另一个凸轮的凸轮宽度宽(例如，两倍大)的凸轮宽度。因而，在中凸轮被选择用于第一气缸的位于第二侧的进气门和第二气缸的位于第二侧的进气门的位置处，具有较宽的凸轮宽度的凸轮可以被选择用于第二气缸的位于第一侧的进气门。此外，第一滑动机构和第二滑动机构可以构造成使第一凸轮单元和第二凸轮单元彼此同步地滑动。通过这种构型，能够在相同的正时处改变第一气缸和第二气缸的所有进气门的升程特性。因此，可避免下述情况的发生：其中，当进气门的升程特性变化时，引起气缸之间的进气充量的大幅度变化。此外，当第一凸轮单元被置于包括有在凸轮轴向方向上位于第一侧的第一位置和位于第二侧的第二位置的两个位置中的位于第二侧的第二位置处、并且第二凸轮单元被置于包括有在凸轮轴向方向上位于第一侧的第三位置、位于第二侧的第四位置以及介于位于第一侧的第三位置与位于第二侧的第四位置之间的中间位置的三个位置中的所述中间位置处时，可以在第一凸轮单元与第二凸轮单元之间形成预定的间隙(例如，与凸轮单元的尺寸公差的两倍相对应的间隙)。通过这种构型，当第一凸轮单元被切换至位于第一侧的第一位置时，无论第二凸轮单元的位置如何，第一凸轮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变气门机构，所述可变气门机构设置在多缸发动机中，在所述多缸发动机中，包括第一气缸和第二气缸在内的至少两个气缸沿凸轮轴向方向从第一侧向与所述第一侧相反的第二侧以所陈述的顺序设置，并且为所述至少两个气缸中的每一个气缸设置有两个进气门，所述可变气门机构构造成驱动所述进气门，所述可变气门机构的特征在于包括：第一凸轮单元，所述第一凸轮单元围绕进气凸轮轴设置并且包括构造成对所述第一气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮；第一滑动机构，所述第一滑动机构构造成使所述第一凸轮单元沿所述凸轮轴向方向滑动，使得所述第一凸轮单元在两个位置之间切换以选择所述多个凸轮中的任意一个凸轮；第二凸轮单元，所述第二凸轮单元围绕所述进气凸轮轴设置并且包括：构造成对所述第一气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的进气门进行驱动的多个凸轮；构造成对所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮；以及构造成对所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的进气门进行驱动的多个凸轮；以及第二滑动机构，所述第二滑动机构构造成使所述第二凸轮单元沿所述凸轮轴向方向滑动，使得所述第二凸轮单元在三个位置之间切换以选择用于所述第一气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的所述进气门、所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第一侧的所述进气门以及所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的所述进气门中的每一者的所述多个凸轮中的任意一个凸轮。...

【技术特征摘要】
2015.10.30 JP 2015-2136951.一种可变气门机构，所述可变气门机构设置在多缸发动机中，在所述多缸发动机中，包括第一气缸和第二气缸在内的至少两个气缸沿凸轮轴向方向从第一侧向与所述第一侧相反的第二侧以所陈述的顺序设置，并且为所述至少两个气缸中的每一个气缸设置有两个进气门，所述可变气门机构构造成驱动所述进气门，所述可变气门机构的特征在于包括：第一凸轮单元，所述第一凸轮单元围绕进气凸轮轴设置并且包括构造成对所述第一气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮；第一滑动机构，所述第一滑动机构构造成使所述第一凸轮单元沿所述凸轮轴向方向滑动，使得所述第一凸轮单元在两个位置之间切换以选择所述多个凸轮中的任意一个凸轮；第二凸轮单元，所述第二凸轮单元围绕所述进气凸轮轴设置并且包括：构造成对所述第一气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的进气门进行驱动的多个凸轮；构造成对所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第一侧的进气门进行驱动的多个凸轮；以及构造成对所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的进气门进行驱动的多个凸轮；以及第二滑动机构，所述第二滑动机构构造成使所述第二凸轮单元沿所述凸轮轴向方向滑动，使得所述第二凸轮单元在三个位置之间切换以选择用于所述第一气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的所述进气门、所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第一侧的所述进气门以及所述第二气缸的位于所述凸轮轴向方向上的所述第二侧的所述进气门中的每一者的所述多个凸轮中的任意一个凸轮。2.根据权利要求1所述的可变气门机构，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢野寿行，横山友，佐久间亨，西村悠太，玉野笃央，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP