间隙调节器转让专利

申请号 : CN201380008831.7

文献号 : CN104114822B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 沼波晃志小野寿西田裕基

申请人 : 爱信精机株式会社

摘要 :

一种间隙调节器,其降低推压力作用于受压动作体时的冲击且使阀可靠地打开所需量。在该间隙调节器中,将接受推压力的受压动作体和对进气阀进行打开操作的中继动作体相对移动自如地设置,在它们的插嵌部分中形成受压侧缓冲空间,并形成当受压动作体和中继动作体向接近方向动作时抑制受压侧缓冲空间的油的流出的节流部。形成当受压动作体和中继动作体接近时将受压动作体的推压力直接传递到中继动作体的抵接部。

权利要求 :

1.一种间隙调节器,包括:

受压动作体,所述受压动作体通过推压力沿阀的动作方向往复移动;

中继动作体,所述中继动作体能够与所述受压动作体相互插通的同时相对于所述受压动作体相对移动,并与所述阀抵接而沿所述动作方向往复移动;

中间弹簧,所述中间弹簧与所述受压动作体和所述中继动作体抵接,并向两动作体分离的方向施力;以及套筒部件,所述受压动作体和所述中继动作体以能够滑动的方式内插到所述套筒部件,所述套筒部件具有向所述受压动作体和所述中继动作体供给工作流体的供给油路,在所述受压动作体与所述中继动作体之间形成受压侧缓冲空间和节流部,所述受压动作体通过所述推压力被推入所述受压侧缓冲空间,所述受压动作体与所述中继动作体之间的距离越近,所述受压侧缓冲空间的体积越缩小,所述节流部抑制工作流体从该受压侧缓冲空间流出,跨所述中继动作体和所述套筒部件形成复原侧缓冲空间,所述中继动作体越被所述阀推回,所述复原侧缓冲空间的体积就越缩小,在与所述受压侧缓冲空间相连的区域形成所述复原侧缓冲空间,在所述受压动作体和所述中继动作体的至少一者上形成控制体,在所述受压动作体向接近所述中继动作体的方向变位时所述控制体向关闭所述受压侧缓冲空间的方向变位,在所述控制体和所述受压侧缓冲空间的内壁之间形成所述节流部。

2.一种间隙调节器,包括:

受压动作体,所述受压动作体通过推压力沿阀的动作方向往复移动;

中继动作体,所述中继动作体能够与所述受压动作体相互插通的同时相对于所述受压动作体相对移动,并与所述阀抵接而沿所述动作方向往复移动;

中间弹簧,所述中间弹簧与所述受压动作体和所述中继动作体抵接,并向两动作体分离的方向施力;以及套筒部件,所述受压动作体和所述中继动作体以能够滑动的方式内插到所述套筒部件,所述套筒部件具有向所述受压动作体和所述中继动作体供给工作流体的供给油路,在所述受压动作体与所述中继动作体之间形成受压侧缓冲空间和节流部,所述受压动作体通过所述推压力被推入所述受压侧缓冲空间,所述受压动作体与所述中继动作体之间的距离越近,所述受压侧缓冲空间的体积越缩小,所述节流部抑制工作流体从该受压侧缓冲空间流出,跨所述中继动作体和所述套筒部件形成复原侧缓冲空间,所述中继动作体越被所述阀推回,所述复原侧缓冲空间的体积就越缩小,所述受压侧缓冲空间和所述复原侧缓冲空间配置为在径向上排列。

3.根据权利要求2所述的间隙调节器,其特征在于,

所述复原侧缓冲空间由所述中继动作体和所述套筒部件形成。

4.根据权利要求2或3所述的间隙调节器,其特征在于,

所述供给油路具有第一给排路径和第二给排路径,

从所述第一给排路径和第二给排路径同时向所述复原侧缓冲空间供给工作流体。

说明书 :

间隙调节器

技术领域

[0001] 本发明涉及间隙调节器,具体地涉及降低阀工作时的噪音的技术。

背景技术

[0002] 作为如上所述构成的间隙调节器,在专利文件1中记载有如下的结构:将柱塞滑动自如地内嵌到摇臂前端部的筒型的主体中,在主体的内部,形成通过油的供给使柱塞向突出方向动作的高压室,并具备对与该高压室连通的小孔进行开闭的止回球。
[0003] 在该专利文献1中,通过向高压室供给油,使柱塞突出而与阀杆上端抵接来消除间隙,由此抑制抵接声的产生。另外,在来自摇臂的推压力向阀杆传递时,由止回球抑制来自高压室的油的流出,从而实现阀的打开。
[0004] 现有技术文献
[0005] 专利文献
[0006] 专利文献1:日本特开平6—193411号公报

发明内容

[0007] 本发明所要解决的问题
[0008] 即使是如专利文献1记载的那样利用油压使柱塞突出来消除与阀杆的间隙的结构,由于摇臂高速动作,因此油压使得柱塞无法追随摇臂的动作,因而可以认为摇臂的柱塞与阀杆接触时伴随着冲击。在这样伴随着冲击的情况下,引起冲击声,导致噪音的产生。
[0009] 另外,如专利文献1记载的那样,在摇臂的推压力作用于阀杆的时刻通过止回球阻止油的流动而使推压力作用于阀的结构中,当在止回球的部位漏油的情况下,阀不能打开所需的量,导致打开量不足的不良情况。
[0010] 在此,假定如下的阀控制机构:通过改变摇臂支点位置、与凸轮轴的凸轮所接触的位置之间的距离诸如此类的动作,改变凸轮轴旋转一周时的摇臂的摆动量(摆动角)。在这样的阀控制机构中,能够改变进气阀的提升量,实现进气量的调节,但由于摇臂的摆动量发生变化,因而希望抑制推压时的冲击的同时,将摆动量的变化作为阀的打开量准确地进行反映的动作。
[0011] 本发明的目的在于合理地构成一种间隙调节器,其降低推压力作用于受压动作体时的冲击,并使阀可靠地打开所需的量。
[0012] 用于解决问题的手段
[0013] 本发明的特征在于,间隙调节器包括:受压动作体,所述受压动作体通过推压力沿阀的动作方向往复移动;中继动作体,所述中继动作体能够与所述受压动作体相互插通的同时相对于所述受压动作体相对移动,并与所述阀抵接而沿所述动作方向往复移动;中间弹簧,所述中间弹簧与所述受压动作体和所述中继动作体抵接,并向两动作体分离的方向施力;以及套筒部件,所述受压动作体和所述中继动作体以能够滑动的方式内插到所述套筒部件,所述套筒部件具有向所述受压动作体和所述中继动作体供给工作流体的供给油路,在所述受压动作体与所述中继动作体之间形成受压侧缓冲空间和节流部,所述受压动作体通过所述推压力被推入所述受压侧缓冲空间,所述受压动作体与所述中继动作体之间的距离越近,所述受压侧缓冲空间的体积越缩小,所述节流部抑制工作流体从该受压侧缓冲空间流出。
[0014] 根据该结构,通过中间弹簧的施加力,受压动作体和中继动作体向相对分离的方向相对移动,因此能够使受压动作体突出来维持受压动作体与摇臂或凸轮等驱动机构接触的状态。另外,在从摇臂或凸轮等驱动机构对受压动作体作用推压力的情况下,作用于受压动作体的推压力经由受压侧缓冲空间的工作流体作用于中继动作体,进而向使阀打开的方向起作用。当从该中继动作体对阀作用推压力时,受压侧缓冲空间内部的工作流体从节流部流出,由此,当受压动作体接近中继动作体时,释放推压力的一部分从而能够吸收冲击。之后,通过达到受压动作体和中继动作体抵接的状态,使作用于受压动作体的推压力从中继动作体直接作用于阀,从而使阀能够打开。
[0015] 特别地,在该结构中,当从摇臂对阀作用推压力时,始终通过受压侧缓冲空间内部的工作流体和节流部的作用来吸收冲击,因此即使在摇臂高速动作的情况下也能降低冲击声。
[0016] 由此,构成如下的间隙调节器,其降低了推压力作用于受压动作体时的冲击,并使阀可靠地打开所需量。
[0017] 在本发明中,也可以跨所述中继动作体和所述套筒部件形成复原侧缓冲空间,所述中继动作体越被所述阀推回,所述复原侧缓冲空间的体积就越缩小。
[0018] 由此,在伴随着阀打开后阀向关闭方向的动作而中继动作体变位的情况下,复原侧缓冲空间内部的工作流体被压缩,该工作流体经由节流部流出,由此抑制阀急速的动作,并抑制达到关闭状态时的冲击。
[0019] 本发明也可以设为:在与所述受压侧缓冲空间相连的区域形成所述复原侧缓冲空间,在所述受压动作体和所述中继动作体的至少一者上形成控制体,在所述受压动作体向接近所述中继动作体的方向变位时所述控制体向关闭所述受压侧缓冲空间的方向变位,在所述控制体和所述受压侧缓冲空间的内壁之间形成所述节流部。
[0020] 由此,由于达到通过控制部件的变位使节流部发挥功能的状态,因此,在推压力作用于受压动作体而发生变位的初期,节流部不起作用,能够以较高的速度进行变位。接着,由于控制部件越接近受压侧缓冲空间、节流部越发挥功能,因此从受压侧缓冲空间流出的工作流体的流动逐渐被抑制。因此,使从阀空间传递到中继动作体的推压力逐渐上升,从而实现冲击的吸收。即,由于在吸收冲击所需的区域中抑制动作,因此,与对摇臂在推压方向动作时的全部区域的动作进行抑制的结构相比较,不会引起阀动作时刻的延迟,也不会浪费地消耗能量。
[0021] 在本发明中,所述受压侧缓冲空间和所述复原侧缓冲空间也可以配置为在径向上排列。
[0022] 通过这样的结构,与受压侧缓冲空间和复原侧缓冲空间在轴向配置的结构相比较,能够缩短间隙调节器的轴向长度,从而实现小型化。
[0023] 本发明可以设为,所述复原侧缓冲空间由所述中继动作体和所述套筒部件形成。
[0024] 通过由中继动作体和套筒部件这两个部件来形成复原侧缓冲空间,复原侧缓冲空间的形状由两个部件的形状确定。因此,仅通过进行中继动作体和套筒部件的尺寸管理就能稳定复原侧缓冲空间的形状、性能,从而能够容易获得具有优异的冲击吸收性能的间隙调节器。
[0025] 本发明也可以设为,所述供给油路具有第一给排路径和第二给排路径,从所述第一给排路径和第二给排路径同时向所述复原侧缓冲空间供给工作流体。
[0026] 通过这样的结构,能够提高工作流体向复原侧缓冲空间的供给性,由此能够稳定地发挥复原侧缓冲空间的冲击吸收功能。

附图说明

[0027] 图1是表示发动机的阀控制机构的结构的图。
[0028] 图2是表示在偏心支承部位于min位置的状态下关闭状态的阀和间隙调节器的剖视图。
[0029] 图3是表示在偏心支承部位于min位置的状态下打开动作开始时的阀和间隙调节器的剖视图。
[0030] 图4是表示在偏心支承部位于min位置的状态下达到最大打开状态时的阀和间隙调节器的剖视图。
[0031] 图5是表示在偏心支承部位于min位置的状态下从打开状态复原到关闭状态时的阀和间隙调节器的剖视图。
[0032] 图6是表示在偏心支承部位于max位置的状态下关闭状态的阀和间隙调节器的剖视图。
[0033] 图7是表示在偏心支承部位于max位置的状态下达到最大打开状态时的阀和间隙调节器的剖视图。
[0034] 图8是表示推压力刚作用于受压动作体之后的第一实施方式涉及的间隙调节器的剖视图。
[0035] 图9是表示受压侧缓冲空间实现缓冲功能的状态的间隙调节器的剖视图。
[0036] 图10是从受压动作体向中继动作体直接传递推压力的状态的间隙调节器的剖视图。
[0037] 图11是中继动作体通过阀弹簧的施加力刚开始突出动作之后的间隙调节器的剖视图。
[0038] 图12是中继动作体进行突出动作时的间隙调节器的剖视图。
[0039] 图13是表示使偏心支承部从min位置变化到max位置时的阀的提升量的变化的图。
[0040] 图14是表示受压动作体上没有作用推压力的状态的第二实施方式涉及的间隙调节器的剖视图。
[0041] 图15是表示受压侧缓冲空间实现缓冲功能的状态的间隙调节器的剖视图。
[0042] 图16是表示受压侧缓冲空间实现缓冲功能、中继动作体刚开始动作后的状态的间隙调节器的剖视图。
[0043] 图17是从受压动作体向中继动作体直接传递推压力的状态的间隙调节器的剖视图。
[0044] 图18是表示中继动作体通过阀弹簧的施加力进行突出动作,复原侧缓冲空间实现缓冲功能的状态的间隙调节器的剖视图。
[0045] 图19是表示复原侧缓冲空间实现缓冲功能,受压动作体进行突出动作的状态的间隙调节器的剖视图。

具体实施方式

[0046] 1.第一实施方式
[0047] 下面,基于附图说明本发明的第一实施方式。
[0048] (基本结构)
[0049] 图1示出了发动机E的阀控制机构,其包括:4冲程发动机E的进气阀10、凸轮轴20、移位单元30、摇臂40、间隙调节器50、以及控制进气阀10的提升量的作为控制部(ECU)的发动机控制单元60。
[0050] 阀控制机构被构成为:通过凸轮轴20的凸轮部22与摇臂40的长度方向的中间位置的中间辊43抵接,摇臂40以摆动轴心T为中心进行摆动。在阀控制机构中,摇臂40的摆动端的抵接体44配置在间隙调节器50的附近,当伴随着摇臂40的摆动而来自抵接体44的推压力发生作用时,吸收冲击的同时推压力从间隙调节器50向进气阀10传递,由此进行使进气阀10打开的动作。
[0051] 在这种阀控制机构中,移位单元30的控制部件32以控制轴心Q为中心转动自如地被支承,摇臂40的基端部以摆动轴心T为中心摆动自如地被支承在与该控制轴心Q偏心的偏心支承部33。在阀控制机构中,控制部件32通过致动器A的驱动而转动,由此使摇臂40向长度方向移位,连续地调节进气阀10的提升量,与这种调节连动,进气时刻也发生改变。此外,凸轮轴20的凸轮轴心P、控制轴心Q、以及摆动轴心T以相互平行的姿态设定。
[0052] 具体的动作方式在后面叙述。凸轮轴20旋转一周时,通过从该凸轮轴20作用于进气阀10的动作冲程的变更,改变提升量,通过推压力从凸轮轴20作用于进气阀10的区域(作用角)的变更,改变进气阀10的打开时刻和打开持续时间。另外,作用角是进气阀10处于打开状态时的凸轮轴20的旋转角的区域,由于该作用角的变更,必然地,提升量成为最大的时刻(凸轮轴20的旋转角)也发生改变。此外,凸轮轴20的凸轮轴心P、控制轴心Q、以及摆动轴心T以相互平行的姿态设定。
[0053] 发动机控制单元60利用踏板传感器62检测车辆的加速踏板61(加速操作部件的一例)的踏入操作量,基于该检测值控制致动器A,由此使摇臂40向长度方向移位,从而调节凸轮轴20的凸轮部22与中间辊43抵接时的摇臂40的摆动量。通过这种调节,将进气阀10的提升量设为目标值的同时,设定进气时刻,由此控制发动机E的燃烧室3的进气量和进气时刻,其结果,实现了发动机E的旋转速度的控制。
[0054] 除了对上述进气阀10设置阀控制机构之外,还可以对排气阀设置阀控制机构,也可以对进气阀和排气阀分别设置阀控制机构。以下说明该阀控制机构的详细情况。
[0055] 〔进气阀〕
[0056] 进气阀10具有将在下端侧以伞状展开的阀头11和与阀头11相连的轴状的阀杆12一体形成的形状。进气阀10以阀杆12相对于汽缸盖1上设置的阀导承(valve guide)13滑动自如地插通的方式被支承在阀导承13。
[0057] 在阀杆12上端的止动器(stopper)14与汽缸盖1之间具有压缩线圈式的阀弹簧15,通过该阀弹簧15的施加力,阀头11与进气路径2和燃烧室3的边界位置的阀座16抵接,由此进气阀10维持在关闭状态。
[0058] (凸轮轴和移位单元30)
[0059] 凸轮轴20包括凸轮轴部21和从其外周突出的凸轮部22。凸轮轴部21通过从曲轴(未图示)通过正时链(未图示)传递的驱动力,以凸轮轴心P为中心进行旋转的方式被支承在汽缸盖1。
[0060] 另外,在该阀控制机构中,还可以包括相对于正时链和凸轮轴20的传动系统,改变凸轮部22的相对旋转相位的可变阀正时系统。对该可变阀正时系统的一例进行列举,其被构成为具备:与卷绕正时链的链轮一体旋转的驱动侧旋转部件;与凸轮轴20一体旋转的从动侧旋转部件;以及改变驱动侧旋转部件与从动侧旋转部件的相对旋转角的致动器。
[0061] 该可变阀正时系统能够根据发动机E的旋转速度、作用于发动机E的负载等,最佳地设定进气时刻,例如,能够提高低速时的转矩,提高发动机E的起动性。此外,可变阀正时系统也可以设置在排气用的凸轮轴上,作为致动器,可以使用液压式致动器,也可以使用电动式致动器。
[0062] 移位单元30包括偏心支承部33,偏心支承部33对圆盘状的控制部件32以围绕支承在汽缸盖1上的轴体31的轴心(控制轴心Q)转动自如的方式进行支承,并且在该控制部件32的外周部成为与控制轴心Q平行姿态的轴状。该移位单元30具有使控制部件32相对于轴体31转动的电动马达式致动器A,具有检测控制部件32相对于轴体31的转动量的角度传感器
34。
[0063] 此外,作为移位单元30的致动器A,可以使用液压式致动器,在使用该液压式致动器的情况下,能够利用与在液压式可变阀正时系统中使用的致动器相同的结构。
[0064] (摇臂)
[0065] 摇臂40在基端部具备与偏心支承部33间隙配合的环状的间隙配合部41,在长度方向的中间位置,对中间辊43以围绕与凸轮轴心P呈平行姿态的主轴42转动自如的方式进行支承,并且在与基端部相反侧的摆动端侧具有抵接体44。
[0066] 通过将该摇臂40的间隙配合部41可转动地支承在移位单元30的偏心支承部33,该摇臂40以摆动轴心T为中心而被支承。而且,凸轮轴20的凸轮部22与中间辊43抵接,由此抵接体44以向下方变位的方式进行摆动。伴随着这种摆动,来自抵接体44的推压力被传递到间隙调节器50,进而被传递到进气阀10,该进气阀10打开。
[0067] 抵接体44具有向下方平缓突出的圆弧状的抵接面,抵接体44被构成为在该摇臂40在长度方向发生了移位的情况下与间隙调节器50抵接的位置也不会上下变动。
[0068] (间隙调节器)
[0069] 如图8所示,间隙调节器50具有受压动作体52和中继动作体53在滑动的状态下相对移动自如地内插到套筒部件51内部的结构,其中,该套筒部件51嵌入并固定在作为固定系统的汽缸盖1。套筒部件51、受压动作体52以及中继动作体53与进气阀10的阀杆12的阀轴心R同轴心地配置,受压动作体52和中继动作体53以沿阀轴心R往复自如的方式被支承。形成有流体空间S1、受压侧缓冲空间S2、以及复原侧缓冲空间S3。另外,间隙调节器50具备对上述的空间进行作为工作流体的油的给排的油路系统。该间隙调节器50是不局限于姿态而发挥作用的装置,基于图8所示的姿态对位置关系和结构等进行说明。
[0070] 套筒部件51整体为环状,通过对套筒部件51的外周部分的一部分小径化,在套筒部件51的外周部分形成用于储存油的储存空间51A。在汽缸盖1上形成从油压泵(未图示)向该储存空间51A供给油的油路1A。在套筒部件51内侧的上部侧(与进气阀10相反的一侧)形成小径部51B,在套筒部件51内侧的下部侧形成大径部51C。在套筒部件51上,作为向受压动作体52和中继动作体53供给油的供给油路,形成从储存空间51A与小径部51B连通的第一给排路径51D和从储存空间51A与大径部51C连通的第二给排路径51E。此外,假设油泵由发动机E驱动,但油泵也可以由电动马达驱动。
[0071] 受压动作体52具有筒状的外周面,并在上端位置对承受摇臂40的抵接体44的压力的受压辊52R以旋转自如的方式进行支承。形成直径比上部外表面52A小的下部外表面52B,从下部外表面52B向外侧突出地形成将该下部外表面52B分成上下两部分的控制体52C。在受压动作体52内部形成弹簧收容空间52D,压缩线圈型中间弹簧54被收容在该弹簧收容空间52D。该中间弹簧54安装在受压动作体52与中继动作体53之间,施加使受压动作体52向上方突出的施加力。在该受压动作体52的下端形成抵接部52E。
[0072] 通过将受压动作体52的上部外表面52A的外径设定成比套筒部件51的小径部51B的内径稍微小的值,该受压动作体52在沿着阀轴心R的方向上移动自如地被支承。
[0073] 中继动作体53具有筒状部53A和下部的底璧部53B而形成为有底筒状,在筒状部53A的上端(与进气阀10相反的一侧)的内周形成受压动作体52的控制体52C能够嵌入的台阶状部53C。在中继动作体53的底璧部53B的上表面和受压动作体52的上壁之间配置中间弹簧54,该中继动作体53配置在进气阀10的阀杆12的上端与底璧部53B的底面抵接的位置。
[0074] 作为中间弹簧54,使用与阀弹簧15相比施加力较小的弹簧(弹簧常数小的弹簧)。
[0075] 将中继动作体53的筒状部53A的外径设定成比套筒部件51的大径部51C的内径稍微小的值,将筒状部53A的内径设定成比受压动作体52的下部外表面52B的外径稍微大的值。由此,中继动作体53相对于套筒部件51和受压动作体52在沿着阀轴心R的方向上相对移动自如。
[0076] 将受压动作体52的下部外表面52B中的比控制体52C靠上侧的区域称为流体空间S1,将受压动作体52的下部外表面52B中的比控制体52C靠下侧的区域称为受压侧缓冲空间S2。此外,受压侧缓冲空间S2形成在受压动作体52与中继动作体53的插嵌部分。另外,在套筒部件51的小径部51B和大径部51C的边界的台阶状面51S、与中继动作体53的上端外周的上端面53S所夹住的区域中,形成复原侧缓冲空间S3。
[0077] 在该间隙调节器50中,在没有压力从摇臂40的抵接体44作用于受压辊52R上的状态下,在中间弹簧54的施加力的作用下,受压动作体52向上方突出而维持受压辊52R与摇臂40的抵接体44抵接的状态。在受压动作体52如此突出时处于第一给排路径51D与流体空间S1连通的位置关系的情况下,在来自油的压力也起作用的状态下,受压动作体52向上方突出。接着,在压力从摇臂40的抵接体44作用于受压辊52R而使受压动作体52接近中继动作体
53的情况下,受压动作体52的外周面将第一给排路径51D封闭从而切断油相对于流体空间S1的进出。之后,在受压动作体52进一步接近中继动作体53的情况下,切换成复原侧缓冲空间S3与第二给排路径51E连通的状态。如此,通过控制第一给排路径51D的油的流动的受压动作体52、以及控制第二给排路径51E的油的流动的中继动作体53,构成流体控制部。
[0078] 另外,在该间隙调节器50中,在控制体52C向关闭受压侧缓冲空间S2的方向发生了变位的情况下,在控制体52C和受压侧缓冲空间S2的内壁之间形成间隙状的节流部55。在受压动作体52进一步向下方变位的情况下,达到下端的抵接部52E与中继动作体53抵接的状态,成为来自抵接体44的推压力直接传递到进气阀10的阀杆12的状态。
[0079] 〔间隙调节器的动作方式〕
[0080] 在间隙调节器50中,在没有推压力从摇臂40的抵接体44作用于受压动作体52的非推压状态下,通过阀弹簧15的施加力,阀杆12达到上限。在该状态下,受压动作体52通过中间弹簧54的施加力而突出,第二给排路径51E处于切断油流动的切断状态。此外,在处于第一给排路径51D与流体空间S1连通的位置关系的情况下,在来自油的压力也起作用的状态下,受压动作体52向上方突出。因此,在该非推压状态下,通过中间弹簧54的施加力,受压动作体52从套筒部件51向上方突出,从而成为受压辊52R与摇臂40的抵接体44抵接的位置关系。另外,成为受压动作体52下端的抵接部52E从中继动作体53分离的位置关系。
[0081] 图8表示由于摇臂40的摆动使得推压力从抵接体44作用于受压动作体52而使受压动作体52刚开始下降之后的间隙调节器50的截面。在受压动作体52如此开始下降的状态下,第一给排路径51D和第二给排路径51E成为切断状态,流体空间S1、受压侧缓冲空间S2、以及复原侧缓冲空间S3成为连通状态。在来自抵接体44的推压力如此持续作用的状态下,在没有伴随流体空间S1、受压侧缓冲空间S2以及复原侧缓冲空间S3的容积变化的状态下,受压动作体52对抗中间弹簧54的施加力进行接近中继动作体53的动作。
[0082] 通过进行该动作,如图9所示,受压动作体52的控制体52C接近受压侧缓冲空间S2,油被封入受压侧缓冲空间S2,并且在控制体52C和受压侧缓冲空间S2的内壁之间形成节流部55。由此,受压侧缓冲空间S2的体积缩小,达到使封入该受压侧缓冲空间S2的油从节流部55漏出到流体空间S1和复原侧缓冲空间S3的内部的状态,由此抑制受压动作体52的动作。
通过达到该状态,经由伴随着受压动作体52的下降被封入流体空间S1、受压侧缓冲空间S2以及复原侧缓冲空间S3的油,推压力传递到受压动作体52,由此受压动作体52下降。
[0083] 另外,由于受压侧缓冲空间S2内部的压力上升,从受压动作体52对中继动作体53向下降方向作用推压力,由此进行受压动作体52的抵接部52E接近中继动作体53的底璧部53B的动作。通过该动作,从中继动作体53对进气阀10向打开方向作用推压力,进气阀10开始向打开方向动作。
[0084] 接着,由于中继动作体53的下降,达到第二给排路径51E与复原侧缓冲空间S3连通的位置,由此,如图10所示,在只有被封入受压侧缓冲空间S2中的油的压力作用于受压动作体52的状态下,达到受压动作体52的抵接部52E与中继动作体53的底璧部53B抵接的状态。由此,受压侧缓冲空间S2发挥作用而抑制受压动作体52抵接时的下降速度,从而实现对抵接时的冲击进行吸收的缓冲动作。通过达到抵接状态,摇臂40的摆动力从受压动作体52传递至中继动作体53,由此使进气阀10向打开方向动作。
[0085] 在受压动作体52如此与中继动作体53的底璧部53B抵接而对进气阀10进行打开操作之后,摇臂40的抵接体44的抵接力被解除,进气阀10开始向关闭方向动作,在这种情况下,如图11所示,达到油被封入流体空间S1、受压侧缓冲空间S2以及复原侧缓冲空间S3的状态,但是,由于当受压动作体52向上升方向变化时没有伴随着这些空间的容积变化,因此受压动作体52在中间弹簧54的施加力的作用下进行突出动作。
[0086] 受压动作体52通过中间弹簧54的施加力向上升方向动作,由此维持受压辊52R与抵接体44抵接的状态。另外,通过该受压动作体52的动作,如图12所示,达到受压侧缓冲空间S2和复原侧缓冲空间S3关闭的状态。在该状态下,阀弹簧15的施加力向使中继动作体53上升的方向起作用,但成为油被封入套筒部件51的台阶状面51S和中继动作体53的上端外周的上端面53S所夹住的复原侧缓冲空间S3中的状态,因此中继动作体53的上升速度被抑制。由此,即使是阀弹簧15的施加力起作用的状况,也抑制油从复原侧缓冲空间S3流出,因而中继动作体53的上升速度被抑制,由此进气阀10的阀头11与阀座16抵接时的冲击被吸收。
[0087] (控制结构和控制方式)
[0088] 如图1所示,发动机控制单元60具备获取检测信号的输入系统,并且具备向致动器A进行控制输出的输出系统,所述检测信号来自踏板传感器62的检测信号和角度传感器34的检测信号。该发动机控制单元60具备与通过踏板传感器62取得的检测值相对应地将控制部件32的摆动量设定为目标值的表格数据等,并且具备根据该表格数据等使致动器A动作的程序。
[0089] 根据这样的结构,在基于加速踏板61的操作进行进气量的控制时、根据踏板传感器62的检测结果判定为加速踏板61处于非操作状态的情况下,发动机控制单元60基于踏板传感器62的检测值来设定与怠速旋转相对应的目标值,并利用角度传感器34检测符合该目标值的检测值,以这种方式执行致动器A的控制。
[0090] 在设定成怠速状态时,如图1~图5所示,以将偏心支承部33设定在min位置的方式设定目标值,通过该控制,摇臂40发生变位,使从抵接体44与受压辊52R的抵接位置到摆动轴心T为止的距离最短。通过该控制,如图4所示,凸轮轴20的凸轮部22与中间辊43抵接而使摇臂40摆动时的进气阀10的提升量为最小(最小提升量Lmin)。
[0091] 接着,在根据踏板传感器62的检测结果判定为对加速踏板61进行了踏入操作时,发动机控制单元60设定与踏板传感器62的检测值对应的目标值,并利用角度传感器34检测符合该目标值的检测值,以这种方式执行致动器A的控制。
[0092] 在该控制中,例如,在进行踏入操作直到最高速位置时,如图6、图7所示,以将偏心支承部33设定在max位置的方式设定目标值,通过这种控制,摇臂40发生变位,使从抵接体44与受压辊52R的抵接位置到摆动轴心T的距离最长。通过该控制,如图7所示,凸轮轴20的凸轮部22与中间辊43抵接而使摇臂40摆动时的进气阀10的提升量为最大(最大提升量Lmax)。
[0093] (基于偏心支承部的设定的动作方式)
[0094] 在该发动机E的阀控制机构中,在将偏心支承部33设定在max位置时,摇臂40的中间辊43与凸轮轴20的凸轮部22的圆周部分(基圆)接触的状态下,如图6所示,受压动作体52下端的抵接部52E与中继动作体53抵接。相对于此,在将偏心支承部33设定在min位置时,摇臂40的中间辊43与凸轮轴20的凸轮部22的圆周部分(基圆)接触的状态下,如图2所示,受压动作体52下端的抵接部52E从中继动作体53分离。
[0095] 图13示出将凸轮轴20的旋转角设为横轴、将偏心支承部33的设定位置改变了时的阀提升量(进气阀10的打开量)设为纵轴的曲线图。如图13所示,在将偏心支承部33设定在max位置时,进气阀10按照反映凸轮轴20的凸轮部22轮廓的基准轨迹进行动作,进气阀10打开最大提升量Lmax。另外,在偏心支承部33从max位置逐渐地变化到min位置时,进气阀10按照使基准轨迹向下方移位的方式的轨迹(仅上部的轨迹)进行动作。并且,在将偏心支承部33设定在min位置时,进气阀10按照使基准轨迹向下大幅移位的方式的限制进行动作,进气阀10打开最小提升量Lmin。
[0096] 即,在偏心支承部33从max位置变化到min位置时,由于进行反映凸轮部22的凸面(凸轮尖)附近的形状的动作,因此,越将支承部33设定在min位置的附近,越显现进气阀10按照使基准轨迹向下移位的轨迹(轨迹的上部区域)进行动作的方式。
[0097] 因此,在将偏心支承部33设定在min位置的状态下,伴随着凸轮轴20的旋转,在中间辊43接触凸轮轴20的凸轮部22的圆周部分(基圆)的时刻,如图2所示,受压动作体52下端的抵接部52E从中继动作体53分离,进气阀10维持关闭状态(图13(II))。另外,在该时刻,间隙调节器50实现如下位置关系:通过向流体空间S1供给的油的压力和中间弹簧54的施加力,受压动作体52向上方突出而与摇臂40的抵接体44抵接。
[0098] 接着,在中间辊43与凸轮部22的凸部抵接而使推压力作用于受压动作体52的时刻,如图3所示,进气阀10开始打开动作(图13(III))。在推压力如此起作用时,间隙调节器50如前所述进行如图8至图10所示的一系列的动作,由此降低受压动作体52的抵接部52E与中继动作体53的底璧部53B抵接时的冲击。即,以如前所述在流体空间S1、受压侧缓冲空间S2以及复原侧缓冲空间S3封入油的方式进行从中继动作体53向进气阀10传递推压力的动作,并进行随着受压侧缓冲空间S2体积的缩小使封入该受压侧缓冲空间S2的油从节流部55漏出的缓冲动作,由此降低冲击。
[0099] 由于如此降低冲击,因此进气阀10开始打开时的打开开始曲线C与基准曲线不同,其示出了慢速状态下的打开动作。
[0100] 之后,在抵接部52E与底璧部53B抵接的状态下,来自受压动作体52的推压力从中继动作体53传递到进气阀10,由此,如图4所示,进气阀10打开最小提升量Lmin(图13(IV))。并且,在从凸轮部22的凸部作用于中间辊43的推压力被解除的时刻,如图5所示,受压动作体52下端的抵接部52E从中继动作体53分离,进气阀10复原到关闭状态(图13(V))。另外,在推压力如此被解除的情况下,如图11所示,通过封入复原侧缓冲空间S3中的油进行进气阀
10的关闭动作时,阀头11与阀座16抵接时的冲击减小。
[0101] 由于如此减小冲击,因而进气阀10进行关闭动作时的打开结束曲线D与基准曲线不同,其示出了慢速状态下的关闭动作。
[0102] 与此同样,在将偏心支承部33设定在max位置的状态下,在中间辊43与凸轮轴20的凸轮部22的圆周部分(基圆)接触的时刻,如图6所示,在受压动作体52下端的抵接部52E与中继动作体53抵接的状态下,进气阀10维持关闭状态(图13(VI))。另外,在该时刻,间隙调节器50实现如下位置关系:通过向流体空间S1供给的油的压力和中间弹簧54的施加力,受压动作体52向上方突出从而与摇臂40的抵接体44抵接。
[0103] 接着,伴随着凸轮轴20的旋转,中间辊43从圆周部分到达凸轮部22的凸面(凸轮尖)的边界部分的时刻以后,推压力作用于中间辊43,进气阀10顺畅地开始打开动作。接下来,如图7所示,以反映凸面的凸轮形状的特性进行打开动作(图13(VII))。
[0104] 如此,在将偏心支承部33设定在max位置的状态下,在进行打开动作时,维持受压动作体52下端的抵接部52E与中继动作体53抵接的状态的同时进行顺畅的打开动作,因此不需要间隙调节器50中的缓冲动作,不进行该缓冲动作。
[0105] 〔第一实施方式的作用和效果〕
[0106] 如此,在本实施方式的阀控制机构中,基于加速踏板61的踏入操作来控制致动器A,由此设定摇臂40长度方向的移位量,连续地改变进气阀10的提升量,与这种改变连动,基于进气阀10的进气时刻也能够发生改变。特别地,即使不利用节流阀调节进气量,通过进气阀10的提升量的改变,也能调节进气量,因此,减小了节流阀中的进气阻力,结果是,减小了泵送损耗(pumping loss),实现了燃油效率的提高。
[0107] 在本实施方式的结构中,通过具有在形成于控制部件32上的偏心支承部33上支承摇臂40的基端部的结构、使控制部件32转动的致动器A、以及检测旋转角度的角度传感器34,就能实现进气阀10的提升量的改变,由此能够减少阀控制机构的部件个数。
[0108] 另外,由于在摇臂40长度方向的中间位置具备中间辊43,因此,当凸轮轴20的凸轮部22与中间辊43抵接时,中间辊43旋转,由此实现了顺畅的抵接,也抑制了磨损。
[0109] 根据该结构,成为摇臂40的抵接体44以高速与受压动作体52的受压辊52R抵接的动作方式,在该抵接时,受压辊52R旋转,由间隙调节器50抑制了摇臂40的抵接体44抵接时的冲击,还降低了冲击声。与此同样,间隙调节器50还能抑制抵接体44向离开受压辊52R的方向动作、进气阀10向关闭方向动作时的冲击,也降低了冲击声。由此,将降低发动机声音并提高肃静性。
[0110] 2.第二实施方式
[0111] 接着,基于附图说明本发明的第二实施方式。在以下的实施方式的说明中,对与第一实施方式相同结构的部位标注相同的附图标记,省略与相同结构有关的说明。在本实施方式中,与第一实施方式的不同之处在于:间隙调节器50的形状改变;以及没有设置止动器14,并且由中继动作体53直接接受阀弹簧15的施加力,其他结构相同。具体而言,受压侧缓冲空间S2和复原侧缓冲空间S3配置为在间隙调节器50的径向上排列,伴随于此,第一给排路径51D、第二给排路径51E的配置被改变。另外,中继动作体53和进气阀10通过熔接或其他方法一体化。
[0112] 〔间隙调节器〕
[0113] 如图14所示,间隙调节器50具有受压动作体52和中继动作体53在滑动的状态下相对移动自如地内插到套筒部件51内部的结构,其中,该套筒部件51嵌入并固定在作为固定系统的汽缸盖1。套筒部件51、受压动作体52以及中继动作体53与进气阀10的阀杆12的阀轴心R同轴心地配置,受压动作体52和中继动作体53以沿阀轴心R往复自如的方式被支承。另外,间隙调节器50具备对上述空间进行作为工作流体的油的给排的油路系统。该间隙调节器50是不局限于姿态而发挥作用的装置,基于图14所示的姿态来说明位置关系和结构等。另外,在本实施方式中,不存在流体空间S1,仅形成受压侧缓冲空间S2和复原侧缓冲空间S3。详细的结构后述。
[0114] 套筒部件51整体为环状,外径恒定。套筒部件51的内侧形成为其内径从上部侧(与进气阀10相反的一侧)按照小径部51B、中径部51F、大径部51C的顺序以三个台阶的形式增大。汽缸盖1上形成有从油压泵(未图示)向受压动作体52和中继动作体53供给油的油路1A。套筒部件51上形成有从油路1A与小径部51B连通的第一给排路径51D,并且形成有从油路1A与大径部51C连通的第二给排路径51E。此外,假定油泵由发动机E驱动,但油泵也可以由电动马达驱动。
[0115] 受压动作体52的外径以两个台阶的形式变化,形成作为大径的上部外表面52A和作为小径的下部外表面52B。受压动作体52内侧的内径也以两个台阶的形式变化,形成作为大径的上部内表面52F和作为小径的下部内表面52G。通过将受压动作体52的上部外表面52A的外径设定成比套筒部件51的小径部51B的内径稍微小的值,使该受压动作体52在沿着阀轴心R的方向上被移动自如地支承。
[0116] 中继动作体53包括筒状部53A、下部的底璧部53B、以及内侧筒状部53D。筒状部53A相对于底璧部53B向进气阀10侧和其相反侧的两侧突出。关于筒状部53A的内径,相对于底璧部53B,在进气阀10侧内径较大,在进气阀10的相反侧内径较小。将该筒状部53A的与进气阀10相反的一侧的内表面设为筒状部内表面53E。内侧筒状部53D具有比筒状部53A的内径小的外径,仅向与进气阀10相反的一侧突出。在筒状部53A的上端(与进气阀10相反的一侧)的外周形成有能够嵌入套筒部件51的中径部51F中的台阶状部53C。内侧筒状部53D嵌入到受压动作体52的内侧。在中继动作体53的底璧部53B的上表面与受压动作体52的上壁之间、并且在内侧筒状部53D的内侧配置有中间弹簧54,该中继动作体53被配置在进气阀10的阀杆12的上端与底璧部53B的底面抵接的位置。
[0117] 将中继动作体53的筒状部53A的外径设定为比套筒部件51的大径部51C的内径稍微小的值,将内侧筒状部53D的外径设定为比受压动作体52的下部内表面52G的内径稍微小的值。由此,中继动作体53在沿着阀轴心R的方向上相对于套筒部件51和受压动作体52相对移动自如,并且防止封入到受压侧缓冲空间S2的油浸入受压动作体52的内侧。
[0118] 将由受压动作体52下部外表面52B、中继动作体53的筒状部53A以及内侧筒状部53D形成的区域称为受压侧缓冲空间S2。另外,在被套筒部件51的大径部51C和中继动作体
53的台阶状部53C夹住的区域中形成复原侧缓冲空间S3。即,相对于间隙调节器50的径向,在内侧形成受压侧缓冲空间S2,在外侧形成复原侧缓冲空间S3。通过如此构成,能够缩短间隙调节器50轴向的长度,从而实现小型化。另外,受压侧缓冲空间S2由受压动作体52和中继动作体53形成,复原侧缓冲空间S3由套筒部件51和中继动作体53形成。如此,受压侧缓冲空间S2和复原侧缓冲空间S3分别由两个部件形成,由此仅进行两个部件的尺寸管理就能够稳定受压侧缓冲空间S2和复原侧缓冲空间各自的形状、性能,能够容易得到具有优异的冲击吸收功能的间隙调节器50。
[0119] 如图14所示,在该间隙调节器50中,在没有压力从摇臂40的抵接体44作用于受压辊52R的状态下,通过中间弹簧54的施加力,受压动作体52向上方突出,从而维持受压辊52R与摇臂40的抵接体44抵接的状态。在受压动作体52如此突出时,处于第一给排路径51D与受压侧缓冲空间S2连通的位置关系的情况下,在来自油的压力也起作用的状态下,受压动作体52向上方突出。接着,来自摇臂40的抵接体44的压力作用于受压辊52R并且受压动作体52接近中继动作体53的情况下,受压动作体52的上部外表面52A将第一给排路径51D封闭,从而限制油相对于受压侧缓冲空间S2的进出。如此,由控制第一给排路径51D的油的流动的受压动作体52、以及控制第二给排路径51E的油的流动的中继动作体53构成流体控制部。
[0120] 如图15所示,进一步,在该间隙调节器50中,在受压动作体52的上部外表面52A向关闭受压侧缓冲空间S2的方向变位时,在上部外表面52A和筒状部内表面53E之间形成间隙状的节流部55,受压侧缓冲空间S2内的油经由节流部55与第一给排路径51D连通。在受压动作体52进一步向下方变位时,达到下端的抵接部52E与中继动作体53抵接的状态,成为来自抵接体44的推压力直接传递到进气阀10的阀杆12的状态。
[0121] 〔间隙调节器的动作方式〕
[0122] 如图14所示,在间隙调节器50中,在没有推压力从摇臂40的抵接体44作用于受压动作体52的非推压状态下,通过阀弹簧15的施加力,阀杆12达到上限。在该状态下,受压动作体52通过中间弹簧54的施加力而突出,第二给排路径51E处于油的流动被切断的切断状态。此时,由于第一给排路径51D与受压侧缓冲空间S2连通,因此,在来自油的压力也起作用的状态下,受压动作体52向上方突出。因此,在该非推压状态下,通过中间弹簧54的施加力,受压动作体52从套筒部件51向上方突出,成为受压辊52R与摇臂40的抵接体44抵接的位置关系。另外,成为受压动作体52下端的抵接部52E从中继动作体53分离的位置关系。
[0123] 当通过摇臂40的摆动从抵接体44对受压动作体52作用推压力使受压动作体52开始下降时,受压动作体52的上部外表面52A将第一给排路径51D封闭,限制油相对于受压侧缓冲空间S2的进出。如此,在来自抵接体44的推压力持续作用的状态下,受压动作体52对抗中间弹簧54的施加力进行向中继动作体53接近的动作,但是阀弹簧15的施加力对中继动作体53施力,中继动作体53不会产生移动。因此,受压侧缓冲空间S2的容积变小。
[0124] 通过进行该动作,受压动作体52的上部外表面52A接近筒状部内表面53E,受压侧缓冲空间S2被封入油,并且在上部外表面52A和筒状部内表面53E之间形成节流部55。该状态如图15所示。由此,受压侧缓冲空间S2的容积缩小,但是,此时,成为被封入受压侧缓冲空间S2的油如果不流经节流部55则无法向第一给排路径51D排出油的状态,因而油的排出速度降低,受压动作体52的动作速度被抑制。但是,受压动作体52将继续下降。
[0125] 伴随着受压动作体52的下降,受压侧缓冲空间S2内部的压力上升,因此从受压动作体52向中继动作体53在下降方向上作用推压力。由此,从中继动作体53对进气阀10向打开方向作用推压力,如图16所示,进气阀10开始向打开方向动作。
[0126] 其后,如图17所示,达到受压动作体52的抵接部52E与中继动作体53的底璧部53B抵接的状态。此时,抵接部52E在受压侧缓冲空间S2起作用而使受压动作体52的下降速度得到抑制的状态下与底璧部53B抵接,由此实现对抵接时的冲击进行吸收的缓冲动作。通过达到抵接状态,摇臂40的摆动力从受压动作体52传递到中继动作体53,使进气阀10向打开方向动作。中继动作体53向打开方向动作,由此复原侧缓冲空间S3、第一给排路径51D以及第二给排路径51E连通,油被供给到复原侧缓冲空间S3。通过这样的结构,能够稳定地向复原侧缓冲空间S3供给油,能够稳定地发挥复原侧缓冲空间S3的冲击吸收功能。
[0127] 如此,受压动作体52与中继动作体53的底璧部53B抵接而对进气阀10进行打开操作之后,摇臂40的抵接体44的抵接力被解除,进气阀10开始向关闭方向动作,此时,通过阀弹簧15的施加力,受压动作体52和中继动作体53成为一体并上升。由此,复原侧缓冲空间S3的容积缩小。然后,随着上升,第二给排路径51E被筒状部53A的外周面封闭,从第二给排路径51E向复原侧缓冲空间S3进行的油的供给被切断。另外,此时,如图18所示,在中继动作体53的台阶状部53C和套筒部件51的中径部51F之间形成间隙状的复原节流部56,复原侧缓冲空间S3内的油经由复原节流部56与第一给排路径51D连通。由此,成为被封入复原侧缓冲空间S3中的油如果不流经复原节流部56则无法向第一给排路径51D排出油的状态,因此,伴随着油的排出速度的降低,中继动作体53在动作速度被抑制的状态下上升。即使中继动作体
53的动作速度被抑制,由中间弹簧54产生的施加力依然作用于受压动作体52,因此受压动作体52的动作速度不会降低,受压动作体52的抵接部52E从中继动作体53的底璧部53B分离,受压动作体52单独进行突出动作。
[0128] 通过中间弹簧54的施加力,受压动作体52向上升方向动作,由此维持受压辊52R与抵接体44抵接的状态。在该状态下,阀弹簧15的施加力向使中继动作体53上升的方向起作用,成为复原侧缓冲空间S3中被封入油的状态,因此中继动作体53的上升速度得到抑制。由此,即使是阀弹簧15的施加力起作用的状况,复原侧缓冲空间S3发挥作用使得与中继动作体53一体化的进气阀10的上升速度得到抑制,在该状态下,阀头11与阀座16抵接,实现了对抵接时的冲击进行吸收的缓冲动作。
[0129] 3.其他实施方式
[0130] 本发明除上述实施方式以外还可以如下构成。
[0131] (a)在受压动作体52和中继动作体53的插嵌部形成受压侧缓冲空间S2,在中继动作体53上形成控制体52C,当受压动作体52和中继动作体53向接近方向移动时,该控制体52C在关闭该受压侧缓冲空间S2的方向上动作。
[0132] (b)在控制体52C上将节流部55形成为孔状或狭缝状。通过如此形成节流部55,也能够使节流部55中油流经的截面积固定。
[0133] (c)不使用摇臂40,凸轮轴20的凸轮部22与受压动作体52直接接触从而施加推压力。
[0134] 工业可利用性
[0135] 本发明能够用于全部发动机阀的间隙调节器。
[0136] 附图标记的说明
[0137] 10:阀(进气阀)
[0138] 50:间隙调节器
[0139] 51:套筒部件
[0140] 51D:供给油路(第一给排路径)
[0141] 51E:供给油路(第二给排路径)
[0142] 52:受压动作体
[0143] 52C:控制体
[0144] 53:中继动作体
[0145] 54:中间弹簧
[0146] 55:节流部
[0147] S2:受压侧缓冲空间
[0148] S3:复原侧缓冲空间