专利名称：具有凸轮机构的阀门升程控制装置用致动器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于阀门升程控制装置的致动器，该致动器控制着内燃机中的进气阀和排气阀中至少一个的阀门升程。
背景技术：
根据US2004/0083997A1(JP2004-150332A)，传统的阀门升程控制装置沿轴向移动控制轴，以根据控制轴的轴向位置来改变阀门升程。在这种结构中，旋转凸轮和接触元件(两者彼此接触)充当轴向移动控制轴的致动器。扭矩传递到旋转凸轮上，从而驱动该旋转凸轮。接触元件(即直接作用随动件)与控制轴相连。
在这种结构中，接触元件与旋转凸轮接触。因此，当由阀施加在控制轴上的反作用力变得非常小，且当旋转凸轮转动到凸轮升程减小的一侧时，接触元件可能会离开旋转凸轮。当接触元件离开旋转凸轮时，阀门升程不可控，且发动机性能变得不稳定。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种阀门升程控制装置的致动器，其控制阀门升程，同时使发动机的性能保持稳定。
根据本发明，一种用于阀门升程控制装置的致动器，控制着内燃机的进气阀和排气阀中的至少一个的阀门升程。该致动器在控制轴的轴向上线性移动控制轴，以根据控制轴在控制轴轴向上的位置来改变阀门升程。该致动器包括第一旋转凸轮、第二旋转凸轮和直接作用随动件。
通过传递扭矩，第一旋转凸轮和第二旋转凸轮绕着共用旋转轴线一体地转动。直接作用随动件包括第一接触元件和第二接触元件。第一接触元件通过第一接触点与第一旋转凸轮接触。第二接触元件通过第二接触点与第二旋转凸轮接触。当第一旋转凸轮和第二旋转凸轮转动时，直接作用随动件与控制轴一起线性移动。相对于共用旋转轴线，第一接触点近似地位于第二接触点的相反侧。第一旋转凸轮在第一接触点处具有第一旋转凸轮升程。第二旋转凸轮在第二接触点处具有第二旋转凸轮升程。第一旋转凸轮升程和第二旋转凸轮升程具有一个总和。第一旋转凸轮升程和第二旋转凸轮升程的总和，在第一旋转凸轮和第二旋转凸轮的预定转角范围内近似为常数。
在第一旋转凸轮和第二旋转凸轮可旋转的整个预定转角范围内，第一旋转凸轮升程和第二旋转凸轮升程的总和近似为常数。
第一旋转凸轮具有第一旋转凸轮轮廓。第二旋转凸轮具有第二旋转凸轮轮廓。第一旋转凸轮轮廓和第二旋转凸轮轮廓相对于一假想线近似轴对称，其中该假想线垂直于共用旋转轴线。
因此，在预定转角范围内，第一凸轮恒定地接触第一接触元件，且第二凸轮恒定地接触第二接触元件。从而，当第一和第二凸轮旋转时，不管作用在控制轴上的阀反作用力如何，直接作用随动件都可稳定地进行线性移动。因此，第一和第二凸轮各自都不会远离第一和第二接触元件，而是分别接触第一和第二接触元件，这样可以限制噪音和磨损的产生。
可选择地，一种用于阀门升程控制装置的致动器包括旋转凸轮、直接作用随动件和推压元件。通过传递的扭矩，旋转凸轮绕着旋转轴线转动。直接作用随动件包括接触旋转凸轮的接触元件。当旋转凸轮转动时，直接作用随动件与控制轴一起线性移动。推压元件将接触元件推压在旋转凸轮上。
在和作用于控制轴上的阀反作用力方向相同的方向上，推压元件推压接触元件。致动器还包括固定元件，其相对于内燃机固定就位。推压元件利用弹簧的弹力来推压接触元件，其中该弹簧的第一端部钩在固定元件上。
因此，接触元件可以被挤压到凸轮上，甚至当作用在控制轴上的阀反作用力变得非常小时也是如此。因此，直接作用随动件和控制轴可根据凸轮的旋转稳定地线性移动，且可根据控制轴的轴向位置稳定地改变阀门升程，而不管阀反作用力如何。所以，在这个结构中，阀门升程可控，同时可以保持发动机的性能。
从下面结合附图的详细说明中，可以很明显地看出本发明的上述和其他目的、特征和优点。其中图1A是表示阀门升程控制装置的局部截面图，图1B是表示根据本发明第一实施例的阀门升程控制装置的主视图；图2是表示根据实施例的阀门升程和凸轮转角之间关系的图表；图3是表示根据第一实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部剖切立体图；图4是沿图3中箭头IV所示的局部剖切立体图；
图5是表示根据第一实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部截面侧视图；图6是表示根据第一实施例的阀门升程控制装置的致动器的示意侧视图；图7是表示根据本发明第二实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部截面侧视图；图8是表示根据第二实施例的阀门升程控制装置的致动器的示意侧视图；图9A是表示根据本发明第三实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部截面侧视图，图9B是沿图9A中箭头IXB所示的俯视图；图10是表示根据本发明第四实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部截面侧视图；图11是表示根据本发明第五实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部截面侧视图；以及图12是表示根据本发明第六实施例的阀门升程控制装置的致动器的局部截面侧视图。
具体实施例方式
(第一实施例)如图1A、1B所示，阀门升程控制装置10安装在车辆发动机500上。该阀门升程控制装置10控制在阀门升程中的发动机500的进气阀11，即控制进气阀11的冲程。阀门升程控制装置10由变位装置(variable device)12和致动器20构成。
变位装置12的结构类似于JP-A-2001-263015等中公开的变位装置。变位装置12包括滑移齿轮14，其可在控制轴13的轴向上与控制轴13一起移动。输入部分15和摆动凸轮16，以螺旋花键方式与滑动齿轮14进行啮合。
根据控制轴13的轴向位置，可改变输入部分15和摆动凸轮16之间的相对相位差。输入部分15与凸轮轴17的进气凸轮18接触。摆动凸轮16可与进气阀11的摇臂19接触。
摆动角(即摇臂19的摇摆角)可根据输入部分15和摆动凸轮16之间的相对相位差而改变。因此，进气阀11的阀门升程随着变位装置12中的控制轴13的轴向位置变动而改变。在这个实施例中，反作用力(阀反作用力)从进气阀11传递到控制轴13，且阀反作用力以轴向力(其朝向致动20的相反侧)的方式作用在控制轴13上。
致动器20在轴向上线性地移动变位装置12的控制轴13。如图3到5所示，致动器20包括壳体21、电机30、直接作用随动件40、组合凸轮50、角度传感器70和电机操作装置80。壳体21紧固在发动机500上，这样壳体21就不会相对于发动机500移动。壳体21具有与控制轴13同轴的圆形孔22。
电机30为无刷电机，其包括电机盖31，其中在电机盖中容纳着电机轴32和线圈(未示出)。电机盖31固定在壳体21上，这样电机盖31就不会相对于壳体21移动。电机轴32具有输出端，在其上设置有电机齿轮33。电机30的线圈与电机操作装置80的EDU 82相连。EDU 82向线圈供应电流，从而在电机轴32中产生扭矩。从而，电机轴32与电机齿轮33一起正向和反向转动。
直接作用随动件40包括输出轴41、可移动元件42、滚筒43(参见图4)和接触元件44。如图5所示，输出轴41的一端部与控制轴13的一端部(其位于设置有滑动齿轮14的端部的相反侧)同轴相连。输出轴41与壳体21的圆形孔22彼此之间可相对滑动地进行啮合。可移动元件42具有穿过可移动元件42的两端45、46的空间47。在和输出轴41连接着控制轴13的一端部相反的一侧上，可移动元件42的端部45被紧固到输出轴41的另一端部上。从而，可移动元件42的端部45不会相对于输出轴41移动。在与端部45(其中输出轴41连接到该端部45上)相反的一侧上，滚筒43可转动地由可移动元件42的另一端部46支承，这样滚筒43就可正向和反向转动。滚筒43充当第一接触元件。可移动元件42具有用于滚筒43的旋转轴48。旋转轴48垂直于控制轴13的轴线A。接触元件44充当第二接触元件。接触元件44紧固在可移动元件42的端部45上(其中输出轴41连接在该端部45上)，这样接触元件44就不会相对于可移动元件42移动。接触元件44成形为在轴向上沿着控制轴13轴线A的圆柱形。接触元件44从可移动元件42的端部45的内壁突伸至输出轴41的相反侧，且接触元件44的突出部分容纳在空间47中。因此，在上述结构中，直接作用随动件40的输出轴41(参见图1A)、可移动元件42、滚筒43和接触元件44可与控制轴13一起线性移动。
组合凸轮50包括凸轮轴51和两种旋转凸轮(第一和第二凸轮)52、53。凸轮轴51通过轴承26(参见图3)可转动地由壳体21支承，这样凸轮轴51就垂直于控制轴13的轴线A。凸轮驱动齿轮55和传感器驱动齿轮56分别位于凸轮轴51的两端。中间齿轮57与凸轮驱动齿轮55以及电机齿轮33啮合，这样就构成了减速装置58。在减速装置58中，增加了电机30产生的扭矩，并将其传递到凸轮轴51上。
第一和第二凸轮52、53安装在凸轮轴51上，这样第一和第二凸轮52、53可正向和反向绕着共用轴线O一体地旋转。止动件59(参见图3)安装在凸轮驱动齿轮55上，且止动件59紧靠在壳体21的钩状物(未示出)上，这样就为第一和第二凸轮52、53限定了转角范围(允许范围)Wθ。从而，第一和第二凸轮52、53可在允许范围Wθ内旋转。第一和第二凸轮52、53容纳在可移动元件42的空间47中。第一凸轮(第一旋转凸轮)52具有形成了凸轮面62的外周，且第二凸轮(第二旋转凸轮)53具有形成了凸轮面63的外周。在空间47中，第一凸轮52的凸轮面62与滚筒43的外周接触，第二凸轮53的凸轮面63与接触元件44的突出部分的端面接触。第一凸轮52在接触点(第一接触点)C1处与滚筒43接触。第二凸轮53在接触点(第二接触点)C2处与接触元件44接触。在该实施例中，共用轴线(旋转轴线)O位于两侧上的第一接触点C1和第二接触点C2之间。具体地，相对于旋转轴线O，第一接触点C1大致位于第二接触点C2的相反侧。
如图2所示，第一凸轮52的凸轮面62具有这样的凸轮轮廓，其使得凸轮升程h1近似与第一和第二凸轮52、53的转角成比例。第一和第二凸轮52、53的转角被限定在允许范围Wθ内。
凸轮升程h1相对于转角的比例因数P，可通过下式来计算P＝h1max/Wθ这里h1max表示凸轮升程h1的最大值，Wθ表示允许范围Wθ。第二凸轮53的凸轮面63具有凸轮轮廓。如图6所示，第二凸轮53的凸轮面63的凸轮轮廓与第一凸轮52的凸轮面62的凸轮轮廓相对于假想线L近似轴对称，其中假想线L垂直于旋转轴线O。
这里，接触点处的凸轮升程，表示凸轮在接触点处的径向尺寸和凸轮基圆半径之差。
也就是说，如图2所示，第二凸轮53的凸轮面63的凸轮轮廓被设定成使得在允许范围Wθ内，第二凸轮53的凸轮升程h2与第一和第二凸轮52、53的转角近似成比例。在凸轮升程h2和转角之间设定有比例因数P。
在该实施例中，对假想线L相对于第一凸轮52的相对位置进行限定，以使得第一凸轮52在第一接触点C1处的凸轮升程h1和第二凸轮53在第二接触点C2处的凸轮升程h2的总和，在整个允许范围Wθ内近似为常数。从而，第一接触点C1和第二接触点C2之间的距离在整个允许范围Wθ内近似为常数，这样第一和第二凸轮52、53分别有规律地与滚筒43和接触元件44接触。
参见附图3，角度传感器70包括传感器齿轮71，其与传感器驱动齿轮56啮合。角度传感器70使用霍尔元件或类似元件来检测磁铁保持件72的转角，其中该磁铁保持件与传感器齿轮71一起转动。角度传感器70与电机操作装置80的ECU 81相连，从而角度传感器70将转角的检测信号传递到ECU 81。
电机操作装置80包括ECU 81和EDU 82。ECU 81接收各种信号，例如从角度传感器70中传递的检测信号、发动机500的转速信号和节流位置。因此，ECU 81根据各种信号控制EDU 82、发动机500等类似部件。EDU 82向电机30提供电流，以根据ECU 81所进行的控制来操作电机30。
在阀门升程控制装置10中，当EDU 82向电机30供电时，电机30产生扭矩，并通过减速装置58将扭矩传递到凸轮轴51。从而，通过来自电机30的扭矩使第一和第二凸轮52、53转动，同时第一和第二凸轮52、53分别接触滚筒43和接触元件44。在这种情况下，第一凸轮52在第一接触点C1处的凸轮升程h1和第二凸轮53在第二接触点C2处的凸轮升程h2的总和近似为常数。因此，直接作用随动件40与控制轴13一起作对应于第一和第二凸轮52、53的凸轮轮廓的线性移动。在这种情况下，当控制轴13线性移动时，变位装置12改变阀门升程，从而可以控制发动机的阀门特性，例如作用角和最大阀门升程值。
在这个实施例中，在允许范围Wθ内，第一凸轮52恒定地接触滚筒43，第二凸轮53恒定地接触接触元件44。这样，当第一和第二凸轮52、53转动时，不管作用在控制轴13上的阀反作用力如何，直接作用随动件40都可以稳定地进行线性移动。因此，根据在控制轴13轴向上的位置，变位装置12可以稳定地改变阀门升程，其中该控制轴13与直接作用随动件40一起线性移动。在这种结构中，阀门升程可控，同时可保持发动机性能。除此之外，第一和第二凸轮52、53各自不远离滚筒43和接触元件44，而是分别保持与滚筒43和接触元件44的接触，这样可以限制由于反复的分离和接触而导致噪音和磨损的产生。
(第二实施例)第二实施例是第一实施例的变形。如图7、8所示，在这个实施例中，作为朝向致动器86一侧的轴向力，阀反作用力作用在控制轴13上。在致动器86中，可移动元件42具有另一端部46，其可转动地支承着滚筒43，且该滚筒43紧固在输出轴41上，从而另一端部46不会相对于输出轴41移动。除此之外，在致动器86中，接触元件44从可移动元件42的端部45的内壁突伸至输出轴41一侧。除了这些结构，在该实施例中的致动器86与第一实施例中的致动器20结构相同。第二实施例的结构与第一实施例产生的效果类似。
(第三实施例)第三实施例是第一实施例的变形。如图9A、9B所示，在这个实施例中，作为朝向致动器90侧的轴向力，阀反作用力作用在控制轴13上。致动器90包括直接作用随动件100。可移动元件101不设置有接触元件44，而是设置有直接作用随动件100中的连接部分102和轴支承件103。连接部分102为板形，其垂直于控制轴13的轴线A。连接部分102在一侧具有板面104。输出轴41在与连接有控制轴13的端部相反的一侧上具有端部105。输出轴41的端部105与连接部分102的板面104相连。在连接到输出轴41上的板面104的相反一侧上，连接部分102具有板面106。轴支承件103从连接部分102的板面106突伸至输出轴104的相反侧。
轴支承件103横截面为U形(参见图9B)。轴支承件103的U形朝向轴支承件103所突伸向的一侧开口。轴支承件103具有两个臂107，其彼此平行，且控制轴13的轴线A位于其间。两个臂107可转动地支承着滚筒43，该滚筒43充当接触元件。在上述结构中，直接作用随动件100的滚筒43、输出轴41(其构成直接作用随动件100的主体)和可移动元件101，可与控制轴13一起线性移动。
致动器90包括凸轮112(其具有凸轮轴110)，来取代组合凸轮50。凸轮轴110具有两个端部，其中凸轮驱动齿轮55和传感器驱动齿轮56安装在这两个端部上。凸轮轴110通过轴承26可转动地支承在壳体21上。因此，凸轮112可绕着旋转轴线O正向和反向转动。沿控制轴13的轴向方向，凸轮112布置在滚筒43的连接部分102的相反侧。凸轮112的外周(其形成凸轮面114)与滚筒43的外周接触。当凸轮112转动时，直接作用随动件100根据凸轮面114的凸轮轮廓沿控制轴13的轴向方向线性移动，其中滚筒43接触该凸轮面114。从而，控制轴13(其与直接作用随动件100的可移动元件101相连)在轴向上线性移动。
在致动器90中，弹簧120布置壳体21和直接作用随动件100之间。弹簧120充当推压元件。壳体21充当固定元件。弹簧120例如是压缩螺旋弹簧。弹簧120与控制轴13同轴布置。弹簧120具有端部121，其钩到壳体21的钩状部122上。弹簧120具有另一端部123，其位于钩状部122的相反侧，且钩到台阶124上，其中该台阶124是由连接部分102的板面104和输出轴41的端部105形成。在上述结构中，弹簧120产生的弹力通过可移动元件101传递到滚筒43，从而使得滚筒43被推动(即推压)至凸轮112上。这里，滚筒43被推压的方向与作用在控制轴13上的阀反作用力的方向相同。也就是说，弹簧120在阀反作用力作用于控制轴13的方向上施加弹力。在至少一种情况下，即当作用在控制轴13上的阀反作用力减小时，滚筒43通过弹簧120被推压到凸轮112上。
在这个实施例中，直接作用随动件100的滚筒43被推压到凸轮112上，从而使得滚筒43可被挤压到凸轮112上，甚至当作用在控制轴13上的阀反作用力变得非常小时也是如此。因此，直接作用随动件100和控制轴13可根据凸轮112的旋转稳定地线性移动，且阀门升程可根据控制轴13的轴向位置稳定地改变，而不管阀反作用力如何。因此，在这种结构中，阀门升程可控，同时可保持发动机的性能。
在这种结构中，凸轮112难以远离滚筒43(其中凸轮112被挤压到滚筒43上以实现接触)，这样可以限制由于反复的分离和接触而导致的噪音和磨损的产生。
除此之外，接触元件(滚筒43)通过弹簧120的弹力被推压到固定元件(壳体21)上，这样可以简化接触元件的推压结构。另外，可以减小凸轮52和滚筒43之间的摩擦力。
(第四实施例)如图10所示，该实施例是第三实施例的变形。在这个实施例中，阀反作用力以朝向致动器130方向的轴向力方式作用在控制轴13上。
在致动器130中，弹簧132布置在发动机头部133和控制轴13之间。弹簧132充当推压元件。发动机头部133充当固定元件，其紧固在发动机500上。弹簧132例如是挤压螺旋弹簧。弹簧132与控制轴13同轴布置。弹簧132具有端部134，其钩住发动机头部133的钩状部135。弹簧132具有另一端部136，其位于钩状部135的相反侧，且钩住凸缘137，其中该凸缘形成在控制轴13上。在上述结构中，弹簧132产生的弹力通过控制轴13、输出轴41和可移动元件101传递到滚筒43，从而使得滚筒43被挤压即推压到凸轮112上。这里，滚筒43被推压的方向与作用在控制轴13上的阀反作用力的方向相同。也就是说，在阀反作用力作用于控制轴13的方向上，弹簧132施加弹力。在至少一种情况下，即作用在控制轴13上的阀反作用力减小时，滚筒43通过弹簧132被推压到凸轮112上。
在该实施例中，直接作用随动件100的滚筒43推压凸轮112，从而该实施例的结构能够产生与第三实施例类似的效果。
(第五实施例)如图11所示，该实施例是第三实施例的变形。在这个实施例中，阀反作用力以轴向力的方式作用在控制轴13上。阀反作用力作用在致动器140相对于控制轴13的相反侧。
致动器140包括直接作用随动件150，除了具有下列区别之外，其结构与第一实施例中的直接作用随动件40的结构相似。也就是说，直接作用随动件150没有接触元件44，且直接作用随动件150具有凸轮112，其与滚筒43接触而不是与第一凸轮52接触。因此，凸轮112容纳在可移动元件42的空间47中，其中该可移动元件42构成直接作用随动件150的主体。
在致动器140中，弹簧160布置在壳体21和直接作用随动件150之间。弹簧160充当推压元件。壳体21充当固定元件。弹簧160例如是挤压螺旋弹簧。弹簧160与控制轴13同轴布置。弹簧160具有端部161，其钩住壳体21的钩状部162。弹簧160具有另一端部163，其位于钩状部162的相反侧，且钩住可移动元件42的另一端部46，其中该可移动元件42可转动地支承着滚筒43。在上述结构中，弹簧160产生的弹力通过可移动元件42传递到滚筒43，从而滚筒43通过弹力被挤压即推压到凸轮112上。这里，滚筒43被推压的方向与作用在控制轴13上的阀反作用力方向相同。也就是说，弹簧160在阀反作用力作用在控制轴13上的方向施加弹力。在至少一种情况下，即作用在控制轴13上的阀反作用力减小时，滚筒43被弹簧160推压到凸轮112上。
在该实施例中，直接作用随动件150的滚筒43推压凸轮112，从而该实施例的结构能够产生与第三实施例类似的效果。
(第六实施例)如图12所示，该实施例是第五实施例的变形。在这个实施例中，阀反作用力以轴向力的方式作用在控制轴13上。阀反作用力作用在致动器170相对于控制轴13的相反侧上。
在致动器170中，弹簧172布置在发动机头部173和输出轴41之间。弹簧172充当推压元件。发动机头部173充当固定元件，其紧固在发动机500上。输出轴41构成直接作用随动件150的主体。弹簧172例如是挤压螺旋弹簧。弹簧172与输出轴41，和控制轴13同轴布置。弹簧172具有端部174，其钩住发动机头部173的钩状部175。弹簧172具有另一端部176，其位于钩状部175的相反侧，且钩住凸缘177，其中该凸缘177设置到输出轴41的端部上。输出轴41设置有凸缘177的端部与控制轴13相连。在上述结构中，弹簧172产生的弹力通过输出轴41和可移动元件42传递到滚筒43，从而使得滚筒43通过弹力被挤压即推压到凸轮112上。这里，滚筒43被推压的方向与作用在控制轴13上的阀反作用力方向相同。也就是说，相对于控制轴13，弹簧172在阀反作用力作用于控制轴13的方向上施加弹力。在至少一种情况下，即作用在控制轴13上的阀反作用力减小时，滚筒43通过弹簧172被推压凸轮112上。
当作用在控制轴13上的阀反作用力减小时，滚筒43在相对于凸轮112作用于滚筒43上的弹力增加的方向上被推压。
在该实施例中，直接作用随动件150的滚筒43被推压到凸轮112上，从而该实施例的结构能够产生与第五实施例类似的效果。
在上述第一到第六实施例中，电机30用于产生扭矩，来转动凸轮(例如第一和第二凸轮)，这样可以容易地控制扭矩。从而，可以紧紧地和精确地控制控制轴的轴向位置，并可以紧紧地和精确地控制阀门升程。可以用液压马达或类似机构充当动力源，其和电机一样产生扭矩。
在第一和第二实施例中，只要第一凸轮52在第一接触点C1处的凸轮升程h1和第二凸轮53在第二接触点C2处的凸轮升程h2的总和近似为常数，第一和第二凸轮52、53的转角相对于凸轮升程h1、h2的关系就可以不再成比例。
在第一和第二实施例中，在第一和第二凸轮52、53的旋转方向上间断地设置有至少两个转角范围。在每个转角范围内，第一凸轮52在第一接触点C1处的凸轮升程h1和第二凸轮53在第二接触点C2处的凸轮升程h2的总和都近似为常数。
在上述第一到第六实施例中，只要阀门升程根据控制轴的轴向位置改变，变位装置(其结构不同于图2所示的变位装置12的结构)就可结合有致动器20、86、90、130、140、170。
包括第一到第六实施例的本发明结构，可用于阀门升程控制装置的致动器，以控制连接到发动机500中的摇臂619(参见图1A)上的排气阀611的阀门升程。
上述实施例的结构可适当地组合。
在不超出本发明的构思的情况下，可以对上述实施例进行各种改进和变形。
权利要求
1.一种用于阀门升程控制装置(10)的致动器(20、86)，其控制着内燃机(500)的进气阀(11)和排气阀(611)中至少一个的阀门升程，该致动器(20、86)在控制轴(13)的轴向上线性移动控制轴(13)，以根据控制轴(13)在控制轴(13)轴向上的位置来改变阀门升程，所述致动器(20、86)的特征在于还包括第一旋转凸轮(52)和第二旋转凸轮(53)，其通过传递的扭矩绕着共用旋转轴线(O)一体地旋转；和直接作用随动件(40)，其包括第一接触元件(43)和第二接触元件(44)，其中第一接触元件(43)通过第一接触点(C1)而与第一旋转凸轮(52)接触，第二接触元件(44)通过第二接触点(C2)而与第二旋转凸轮(53)接触，当第一旋转凸轮(52)和第二旋转凸轮(53)转动时，直接作用随动件(40)与控制轴(13)一起线性移动，相对于共用旋转轴线(O)，第一接触点(C1)位于第二接触点(C2)的大致相反侧，第一旋转凸轮(52)在第一接触点(C1)处具有第一旋转凸轮升程(h1)，第二旋转凸轮(53)在第二接触点(C2)处具有第二旋转凸轮升程(h2)，第一旋转凸轮升程(h1)和第二旋转凸轮升程(h2)具有一个总和，以及第一旋转凸轮升程(h1)和第二旋转凸轮升程(h2)的所述总和，在第一旋转凸轮(52)和第二旋转凸轮(53)的预定转角范围(Wθ)内近似为常数。
2.根据权利要求1所述的致动器(20、86)，其特征在于在第一旋转凸轮(52)和第二旋转凸轮(53)可旋转的整个预定转角范围(Wθ)内，第一旋转凸轮升程(h1)和第二旋转凸轮升程(h2)的总和近似为常数。
3.根据权利要求1或2所述的致动器(20、86)，其特征在于第一旋转凸轮(52)具有第一旋转凸轮轮廓，第二旋转凸轮(53)具有第二旋转凸轮轮廓，和第一旋转凸轮轮廓和第二旋转凸轮轮廓相对于一假想线(L)近似轴对称，其中该假想线垂直于所述共用旋转轴线(O)。
4.根据权利要求1或2所述的致动器(20、86)，其特征在于还包括电机(30)，其产生的扭矩传递到第一旋转凸轮(52)和第二旋转凸轮(53)。
5.一种用于阀门升程控制装置(10)的致动器(90、130、140、170)，其控制着内燃机(500)的进气阀(11)和排气阀(611)中至少一个的阀门升程，该致动器(90、130、140、170)在控制轴(13)的轴向上线性移动控制轴(13)，以根据控制轴(13)在控制轴(13)轴向上的位置来改变阀门升程，所述致动器(90、130、140、170)的特征在于还包括旋转凸轮(112)，其通过传递的扭矩绕着旋转轴线(O)转动；直接作用随动件(100、150)，其包括与旋转凸轮(112)接触的接触元件(43)，当旋转凸轮(112)转动时，直接作用随动件(100、150)与控制轴(13)一起线性移动；和推压元件(120、132、160、172)，其将接触元件(43)推压到旋转凸轮(112)上。
6.根据权利要求5所述的致动器(90、130、140、170)，其特征在于在和阀反作用力作用于控制轴(13)的方向相同的方向上，所述推压元件(120、132、160、172)推压接触元件(43)。
7.根据权利要求6所述的致动(90、130、140、170)，其特征在于所述阀反作用力从进气阀(11)和排气阀(611)中的其中一个作用在控制轴(13)上。
8.根据权利要求6或7所述的致动器(90、130、140、170)，其特征在于至少在一种条件下，即作用在控制轴(13)上的阀反作用力减小时，接触元件(43)通过推压元件(120、132、160、172)被推压到旋转凸轮(112)上。
9.根据权利要求5-8中任一所述的致动器(90、130、140、170)，其特征在于还包括固定元件(21、133、173)，其相对于内燃机(500)被固定就位，其中推压元件(120、132、160、172)利用弹簧(120、132、160、172)的弹力推压接触元件(43)，其中该弹簧的第一端部(121、134、161、174)钩在固定元件(21、133、173)上。
10.根据权利要求9所述的致动器(90，140，170)，其特征在于直接作用随动件(100、150)包括与控制轴(13)相连的主体(41、42)，所述主体(41、42)支承着接触元件(43)，所述弹簧(120、160、172)的第一端部(121、161、174)钩到固定元件(21、173)上，且所述弹簧(120、160、172)的第二端部(123、163、176)钩到主体(41、42)上。
11.根据权利要求9所述的致动器(130)，其特征在于所述直接作用随动件(100)包括与控制轴(13)相连的主体(41)，所述主体(41)支承着接触元件(43)，所述弹簧(132)的第一端部(134)钩到固定元件(133)上，和所述弹簧(132)的第二端部(136)钩到控制轴(13)上。
12.根据权利要求5或6所述的致动器(90、130、140、170)，其特征在于所述接触元件(43)是滚筒(43)。
13.根据权利要求6或7所述的致动器(90、130、140、170)，其特征在于还包括电机(30)，其产生扭矩并传递到旋转凸轮(112)上。
全文摘要
一种用于阀门升程控制装置(10)的致动器(20)，线性地移动控制轴(13)以根据控制轴(13)的轴向位置来改变阀门升程。第一和第二旋转凸轮(52、53)通过传递的扭矩绕着共用轴线(O)一体地旋转，从而包括第一和第二接触元件(43、44)的直接作用随动件(40)与控制轴(13)一起线性移动。第一和第二旋转凸轮(52、53)通过第一和第二接触点(G1、C2)分别接触第一和第二接触元件(43、44)。相对于共用旋转轴线(O)，第一接触点(C1)位于第二接触点(C2)的相反侧。第一旋转凸轮(52)的第一旋转凸轮升程(h1)和第二旋转凸轮(53)的第二旋转凸轮升程(h2)的总和，在第一旋转凸轮(52)和第二旋转凸轮(53)的预定转角范围(Wθ)内近似为常数。
文档编号F01L1/34GK1715619SQ200510081439
公开日2006年1月4日 申请日期2005年6月30日 优先权日2004年7月1日
发明者铃木康义, 龟岛昭彦, 稻叶英雄, 山口锭二 申请人:株式会社电装