Регулируемое клапанное устройство для двигателя внутреннего сгорания

Регулируемое клапанное устройство для двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к регулируемому клапанному устройству для двигателя внутреннего сгорания, в котором фаза подвижного кулачка изменяется на основании кулачка начальной фазы.

Уровень техники

В случае двигателя возвратно-поступательного действия (двигателя внутреннего сгорания) для автомобилей, в целях улучшения мер по борьбе с выхлопными газами двигателя и снижения потери коэффициента сжатия, регулируемое клапанное устройство все чаще устанавливается в головке блока цилиндров.

В некоторых таких регулируемых клапанных устройствах внутренний распределительный вал устанавливают с возможностью вращения в наружный распределительный вал, выполненный в виде трубчатой детали, чтобы функционировать как деталь вала, приводимая в действие усилием, развиваемым на коленчатом валу двигателя. На внешней периферии наружного распределительного вала предусмотрены неподвижный кулачок начальной фазы и подвижный кулачок, который способен вращаться вокруг оси вала. Деталь в виде штифта, вставленная между подвижным кулачком и внутренним распределительным валом в направлении диаметра вала, используется для соединения наружного распределительного вала и внутреннего распределительного вала, одновременно допуская относительное перемещение. Благодаря этой конструкции внутренний распределительный вал совершает относительное перемещение под действием наружного распределительного вала, и фаза подвижного кулачка изменяется относительно кулачка начальной фазы под действием детали в виде штифта, соединенного с внутренним распределительным валом, для изменения длительности открытого состояния клапана (изменения распределения) (см. Патентные Документы 1 и 2).

В регулируемом клапанном устройстве это необходимо для соединения внутреннего распределительного вала и подвижного кулачка, которые располагаются внутри и снаружи, соответственно, наружного распределительного вала с простой работой. С этой целью было предложено использовать запрессованный штифт в качестве детали в виде штифта для соединения подвижного кулачка и внутреннего распределительного вала и запрессовывать штифт в направлении диаметра вала для соединения подвижного кулачка и внутреннего распределительного вала, расположенных внутри и снаружи, соответственно, наружного распределительного вала. Также было предложено использовать болтовую деталь в качестве детали в виде штифта и ввинчивать эту болтовую деталь во внутренний распределительный вал для соединения подвижного кулачка и внутреннего распределительного вала, расположенных внутри и снаружи, соответственно, наружного распределительного вала.

Документы, отражающие уровень техники

Патентный Документ 1: не прошедшая экспертизу патентная заявка Японии, № 2009-144521.

Патентный Документ 2: не прошедшая экспертизу патентная заявка Японии, № 2009-144522.

Задачи изобретения

В случае первой конструкции, в которой штифт запрессовывается в подвижный кулачок и внутренний распределительный вал, нужно прилагать большое усилие для запрессовывания штифта в подвижный кулачок и внутренний распределительный вал, чтобы запрессованный штифт не выскакивал вследствие амплитудной нагрузки, приводящей в действие клапан. Запрессовочная нагрузка деформирует или изгибает подвижный кулачок или внутренний распределительный вал или вызывает позиционное перемещение внутреннего вала в направлении запрессованного штифта. Кроме того, наружный распределительный вал, выполненный в виде трубчатой детали имеет низкую жесткость. По этой причине, если происходит деформация, изгиб или позиционное перемещение подвижного кулачка или внутреннего распределительного вала, это повышает трение между наружным распределительным валом и подвижным кулачком или внутренним распределительным валом или создает дополнительное трение вследствие контакта между ними.

Помимо этого в результате деформации или изгиба, даже наружная труба также деформируется или изгибается. Если деформация или изгиб наружной трубы влияет на прямолинейность оси распределительного вала и цилиндричность наружного диаметра, это может привести к увеличению трения подшипника шейки между распределительным валом и головкой блока цилиндров или трения между кулачком и толкателем, вследствие нарушения выравнивания.

В случае последней конструкции, в которой резьбовая деталь ввинчивается, усилие зажима прилагается к резьбовому участку внутреннего распределительного вала, вследствие чего, внутренний распределительный вал деформируется или изгибается, создавая трение, как в вышеупомянутом случае. Кроме того, конструкция представляет собой кронштейновую конструкцию и, таким образом, создает концентрацию напряжения. Поэтому необходимо повысить прочность областей, примыкающих к резьбовому участку, что приводит к другой проблеме, а именно невозможности обеспечения компактной конструкции.

Такое трение не только ухудшает отклик регулируемого клапанного устройства, но и увеличивает трение во всем двигателе, в результате повышая расход топлива и вызывая аномальный износ компонентов.

Задачей изобретения является создание регулируемого клапанного устройства для двигателя внутреннего сгорания, в котором подвижный кулачок на внешней периферии наружного распределительного вала и внутренний распределительный вал в наружном распределительном валу могут соединяться друг с другом, и, в то же время, предотвращается возникновение трения между компонентами.

Средство решения задачи

Для решения указанной задачи изобретение согласно п. 1 формулы изобретения имеет конструкцию, в которой, в качестве средства соединения для соединения подвижного кулачка, расположенного на внешней периферии наружного распределительного вала, и внутреннего распределительного вала, расположенного внутри наружного распределительного вала, предусмотрены деталь в виде штифта, вставляемая с возможностью перемещения для проникновения в подвижный кулачок, наружный распределительный вал и внутренний распределительный вал в направлении диаметра детали вала, который сформирован путем заключения с возможностью вращения внутреннего распределительного вала в наружном распределительном валу, и противовыбросовый участок для предотвращения выброса детали в виде штифта. Подвижный кулачок и внутренний распределительный вал соединены друг с другом с использованием вышеописанной конструкции, в то же время препятствуя запрессовочной нагрузке и осевой нагрузке действовать на компоненты.

Согласно изобретению по п. 2 формулы изобретения противовыбросовый участок для противодействия выходу детали в виде штифта располагается на концевом участке детали в виде штифта.

Изобретение по п. 3 формулы изобретения имеет конструкцию, в которой деталь в виде штифта спроектирована так, чтобы ее длина превышала длину зоны проникновения во избежание концентрации напряжения на противовыбросовом участке. Деталь в виде штифта располагается в детали вала с возможностью перемещения в направлении диаметра детали вала, одновременно фиксируя противовыбросовый участок. Освобождающий участок сформирован в противовыбросовом участке и конце зоны проникновения, к которой присоединяется и от которой отделяется противовыбросовый участок, причем освобождающий участок освобождает противовыбросовый участок от конца зоны проникновения, когда нагрузка прилагается к участку между противовыбросовым участком и концом зоны проникновения. Чем дальше противовыбросовый участок перемещается от конца зоны проникновения, тем больше деталь в виде штифта смещается в осевом направлении.

Согласно изобретению по п. 4 формулы изобретения для достижения предотвращения выброса детали в виде штифта с помощью простой конструкции, процесс обжатия применяется к концевому участку детали в виде штифта, и участок большого диаметра, сформированный на концевом участке детали в виде штифта посредством процесса обжатия, используется в качестве противовыбросового участка.

Изобретение по п. 5 формулы изобретения имеет конструкцию, в которой противовыбросовый участок располагается в подвижном кулачке и препятствует выходу детали в виде штифта из подвижного кулачка в осевом направлении.

Согласно изобретению по п. 6 формулы изобретения для облегчения предотвращения выброса детали в виде штифта, подвижный кулачок снабжен цилиндрическим втулочным участком, установленным с возможностью вращения на внешней периферии наружного распределительного вала. Деталь в виде штифта проходит через периферийную стенку втулочного участка подвижного кулачка. Противовыбросовый участок имеет конструкцию, в которой стопор, установленный на внешней периферии втулочного участка, используется для предотвращения выхода детали в виде штифта.

Согласно изобретению по п. 7 формулы изобретения стопор сформирован в виде кольца, что облегчает монтаж противовыбросового участка на втулочном участке с помощью простой конструкции.

Согласно изобретению по п. 8 формулы изобретения концевой участок детали в виде штифта сформирован в виде сферической поверхности во избежание концентрированного приложения напряжения от детали в виде штифта к стопору.

Преимущества изобретения

Согласно изобретению по п. 1 формулы изобретения можно соединять подвижный кулачок, расположенный на внешней периферии наружного распределительного вала, и внутренний распределительный вал, расположенный внутри наружного распределительного вала, без приложения запрессовочной нагрузки и осевой нагрузки, которые вызывают деформацию и изгиб компонентов.

В результате подвижный кулачок и внутренний распределительный вал можно соединять друг с другом, избегая при этом не только возникновения трения между компонентами, вследствие деформации и изгиба, но и деформации других компонентов. Таким образом, можно обеспечить стабильные регулируемые характеристики, а также избежать роста трения в двигателе, тем самым предотвращая аномальный износ компонентов. Если позиция, в которой к детали в виде штифта прилагается напряжение, изменяется, деталь в виде штифта можно сформировать с небольшим размером.

Согласно изобретению по п. 2 формулы изобретения, выход детали в виде штифта предотвращается с помощью простой конструкции посредством противовыбросового участка, сформированного на концевом участке детали в виде штифта.

Согласно изобретению по п. 3 формулы изобретения можно, с помощью более простой конструкции, избежать концентрации напряжения на противовыбросовом участке и препятствовать выходу детали в виде штифта вследствие концентрации напряжения.

Согласно изобретению по п. 4 формулы изобретения деталь в виде штифта можно фиксировать с помощью простой конструкции, в которой деталь в виде штифта подвергается процессу обжатия.

Согласно изобретению по п. 5 формулы изобретения выход детали в виде штифта предотвращается с помощью простой конструкции посредством противовыбросового участка, сформированного в подвижном кулачке.

Согласно изобретению по п. 6 формулы изобретения деталь в виде штифта можно фиксировать посредством простой операции установки стопора на втулочном участке подвижного кулачка.

Согласно изобретению по п. 7 формулы изобретения кольцеобразный стопор позволяет препятствовать выходу детали в виде штифта в обоих осевых направлениях с помощью простой конструкции и простой операции, в которой стопор устанавливается на втулочном участке.

Согласно изобретению по п. 8 формулы изобретения можно избежать концентрации напряжения стопора вследствие перемещения детали в виде штифта, чтобы, таким образом, обеспечить высоконадежное соединение.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид сверху регулируемого клапанного устройства согласно первому варианту осуществления изобретения совместно с головкой блока цилиндров для двигателя внутреннего сгорания, снабженного устройством.

Фиг. 2 - вид в разрезе по линии I-I с фиг. 1 регулируемого клапанного устройства.

Фиг. 3 - вид в перспективе конструкции регулируемого клапанного устройства.

Фиг. 4 - график, демонстрирующий переменные характеристики регулируемого клапанного устройства.

Фиг. 5 - вид в разрезе, демонстрирующий процедуру, начинающуюся с крепления детали в виде штифта и заканчивающуюся формированием противовыбросового участка.

Фиг. 6 - вид в разрезе соединительной конструкции, использующей деталь в виде штифта, которая является существенной частью второго варианта осуществления изобретения.

Фиг. 7 - вид в разрезе, поясняющий действие, препятствующее концентрации напряжения, применяемого деталью в виде штифта к противовыбросовому участку.

Фиг. 8 - вид в перспективе, демонстрирующий процедуру для соединения подвижного кулачка и внутреннего распределительного вала с деталью в виде штифта согласно третьему варианту осуществления изобретения.

Фиг. 9 - вид в разрезе по линии II-II с фиг. 8 соединительной конструкции.

Фиг. 10 - вид в разрезе, демонстрирующий существенную часть четвертого варианта осуществления изобретения.

Фиг. 11 - вид в перспективе, демонстрирующий существенную часть пятого варианта осуществления изобретения.

Фиг. 12 - вид сверху конструкции в головке блока цилиндров согласно шестому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 13 - вид сверху конструкции распределительного вала выпускных клапанов согласно шестому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 14 - вид в разрезе, конструкции распределительного вала выпускных клапанов согласно седьмому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 15 - фрагментарный вид в разрезе конструкции распределительного вала выпускных клапанов согласно восьмому варианту осуществления изобретения.

Фиг. 16 - вид в разрезе конструкции распределительного вала выпускных клапанов согласно девятому варианту осуществления изобретения.

Предпочтительные варианты осуществления изобретения

Изобретение будет описано ниже со ссылкой на первый вариант осуществления, показанный на фиг. 1-5.

На фиг. 1 показан вид сверху двигателя внутреннего сгорания, например, трехцилиндрового (многоцилиндрового) двигателя возвратно-поступательного действия (далее именуемого просто двигателем). На фиг. 2 показан вид в разрезе, взятый по линии I-I на фиг. 1. На фиг. 2 “1” обозначает блок цилиндров двигателя, и “2” обозначает головку блока цилиндров, установленную поверх блока 1 цилиндров.

В блоке 1 цилиндров три цилиндра 3 (показаны только частично) сформированы в продольном направлении двигателя согласно фиг. 1 и 2. Поршни 4 (показанные только на фиг. 2) заключены в соответствующих цилиндрах 3 с возможностью возвратно-поступательного движения, и соединены с коленчатым валом (не показан) шатунами (не показаны).

Камера сгорания 5 сформирована под головкой 2 блока цилиндров соответственно для каждого из цилиндров 3. Пара впускных каналов 7 для подачи воздуха и пара выпускных каналов (не показана) для отвода воздуха открыта в каждую из камер сгорания 5. Каждый из впускных каналов 7 снабжен парой впускных клапанов 10 с присоединенными толкателями 9. Толкатель 9, расположенный сверху, обращен к верхнему участку головки 2 блока цилиндров. Аналогично, каждый из выпускных каналов (не показан) снабжен парой выпускных клапанов (не показана). Впускные клапаны 10 и выпускные клапаны (не показаны) используются для открытия и закрытия впускных каналов 7 и выпускных каналов (не показаны). Свеча зажигания, не показана, располагается в каждой из камер сгорания 5.

Согласно фиг. 1, клапанное устройство 6a на стороне впуска и клапанное устройство 6b на стороне выпуска, которые приводятся в действие усилием, развиваемым коленчатым валом, размещены справа и слева от верхнего участка головки 2 блока цилиндров. Заранее определенный цикл сгорания (четыре такта, включающие в себя такт впуска, рабочий такт, такт расширения и такт выпуска) периодически осуществляется в каждом из цилиндров 3. Из этих клапанных устройств 6a и 6b клапанное устройство 6b на стороне выпуска имеет конструкцию, использующую обычный распределительный вал 13. Точнее говоря, распределительный вал 13 представляет собой распределительный вал, объединяющий в себе пару кулачков 12 выпускных клапанов и, в частности, распределительный вал 13, согласно фиг. 1, в котором кулачки 12 выпускных клапанов для трех цилиндров сформированы путем механической обработки. Распределительный вал 13 установлен с возможностью вращения в направлении выравнивания цилиндров 3 и приводит скошенную поверхность каждого из кулачков 12 выпускных клапанов в контакт с опорным концевым участком выпускного клапана (не показан). Таким образом, движущая сила кулачка, прилагаемая к кулачку 13 выпускного клапана, передается на выпускной клапан (не показан).

В отличие от распределительного вала 13 выпускных клапанов клапанное устройство 6a на стороне впуска использует распределительный вал, сформированный путем установки отдельной детали согласно фиг. 2 и 3, или распределительный вал 14 в так называемой сборной кулачковой конструкции. Распределительный вал 14 используется для формирования клапанного устройства 15 с регулируемым распределением согласно фиг. 2 и 3.

Регулируемое клапанное устройство 15 будет описано ниже. Деталь вала распределительного вала 14 сформирована в виде двойного вала 17, в котором внутренний распределительный вал 17b, выполненный в виде детали вала, играющей роль управляющей детали, заключен с возможностью вращения в наружный распределительный вал 17a, выполненный в виде пустотелой трубчатой детали, например, согласно фиг. 2 и 3. Двойной вал 17 располагается в направлении выравнивания цилиндров 3, как и распределительный вал 13 выпускных клапанов. Один концевой участок (одна сторона) одного вала двойного вала 17, а именно один концевой участок наружного распределительного вала 17a, поддерживается с возможностью вращения подшипником 18a, который находится на одном концевом участке (одной стороне) головки блока цилиндров, через кулачковую деталь 37, присоединенную к концу наружного распределительного вала 17a. Средний участок наружного распределительного вала 17a поддерживается с возможностью вращения средним подшипником 18b, расположенным между толкателями 9. Таким образом, оба вала 17a и 17b могут вращаться вокруг одной и той же оси. Между наружным распределительным валом 17a и внутренним распределительным валом 17b предусмотрен зазор, который препятствует трению при относительном перемещении.

Пара кулачков 19 впускного клапана предусмотрена на наружном распределительном валу 17a в соответствии с парой впускных клапанов 10 для каждого цилиндра. Каждый из кулачков 19 впускного клапана сформирован путем сборки кулачка 20 начальной фазы, определяющего начальную фазу, и рабочей части 22 кулачка (соответствующей подвижному кулачку настоящей заявки), служащей в качестве подвижного кулачка.

Кулачок 20 начальной фазы закреплен на внешней периферии, совпадая с одним толкателем наружного распределительного вала 17a, например левым толкателем 9. Кулачок 20 начальной фазы выполнен в виде пластинчатого кулачка. Кулачок 20 начальной фазы, например, прикреплен снаружи наружного распределительного вала 17a путем запрессовки и прикреплен над левым толкателем 9. В этой конструкции скошенная поверхность кулачка 20 начальной фазы контактирует с левым толкателем 9, и, таким образом, перемещение кулачка для кулачка 20 начальной фазы передается левому впускному клапану 10.

Рабочая часть 22 кулачка имеет рабочий выступ 22a кулачка, выполненный в виде пластинчатого кулачка. Рабочий выступ 22a кулачка объединен с участком для предотвращения нарушения выравнивания, т.е. пустотелым втулочным участком 22b, образуя, таким образом, всю рабочую часть кулачка. Рабочая часть 22 кулачка установлена снаружи наружного распределительного вала 17a и способна вращаться в круговом направлении, и рабочий выступ 22a кулачка располагается над правым толкателем 9. В этой конструкции скошенная поверхность рабочего выступа 22a кулачка вступает в контакт с правым толкателем 9, и, таким образом, перемещение кулачка рабочего выступа 22a кулачка передается правому впускному клапану 10.

Втулочный участок 22b рабочей части 22 кулачка и внутренний распределительный вал 17b соединены друг с другом средством соединения, например соединительной конструкцией 21, которая вставляет штифтовую деталь 24 (соответствующую детали в виде штифта настоящей заявки) в двойной вал 17 в направлении диаметра вала.

Согласно фиг. 3 в периферийной стенке наружного распределительного вала 17a, через которую проникает штифтовая деталь 24, сформировано сквозное отверстие для свободного относительного перемещения, которое допускает относительное перемещение наружного распределительного вала 17a и внутреннего распределительного вала 17b, например пара удлиненных отверстий 26, проходящих в направлении замедления, которая освобождает штифтовую деталь 24. Это позволяет наружному распределительному валу 17a и внутреннему распределительному валу 17b совершать относительное перемещение между собой. Когда внутренний распределительный вал 17b перемещается относительно наружного распределительного вала 17a, фаза газораспределения рабочего выступа 22a кулачка может меняться от фазы газораспределения кулачка 20 начальной фазы, которая играет роль начальной фазы, к фазе газораспределения, которая сильно отстает. Соединительная конструкция 21, которая обеспечивает возможность изменения фазы газораспределения, подробно объяснена ниже.

Механизм 25 изменения фазы газораспределения, который осуществляет относительное перемещение между внутренним и наружным валами, установлен на одном концевом участке двойного вала 17, образуя, таким образом, регулируемое клапанное устройство 15, способное изменять фазу газораспределения рабочей части 22 кулачка на основании кулачка 20 начальной фазы.

Другими словами, механизм 25 изменения фазы газораспределения использует конструкцию вращающихся лопаток, в которой, например, согласно фиг. 2 и 3, лопаточный участок 34, имеющий совокупность лопаток 33, проходящих от наружной периферии участка вала 32 в радиальном шаблоне, заключен с возможностью вращения в цилиндрический кожух 31, имеющий совокупность камер замедления 30, размещенных в круговом направлении, и лопатки 33 делят внутреннюю область камер замедления 30. Кожух 31 связан с кулачковой деталью 37, присоединенной к концу наружного распределительного вала 17a крепежными болтами 36. Участок вала 32 лопаточного участка 34 связан с концом внутреннего распределительного вала 17b крепежным болтом 38. Когда лопатки 33 поворачиваются и перемещаются в камерах замедления 30, внутренний распределительный вал 17b перемещается относительно наружного распределительного вала 17a.

Фаза газораспределения рабочей части 22 кулачка совпадает с фазой газораспределения кулачка 20 начальной фазы, служащей начальной фазой, под действием смещающей силы детали возвратной пружины 42 (показанной только на фиг. 2), которая предназначена для соединения кожуха 31 и лопаточного участка 34. Камеры замедления 30 соединены с масляным клапаном 44 (далее OCV 44) и участком 45 подачи гидравлического давления (сформированным, например, в виде устройства, имеющего масляный насос для подачи масла) через различные маслопроводы 43 (показанные только на фиг. 2), которые сформированы в кожухе 31, кулачковую деталь 37 и подшипник 18a. Короче говоря, когда масло поступает в камеры замедления 30, производится изменение распределения, при котором рабочая часть 22 кулачка перемещается от кулачка 20 начальной фазы в направлении замедления, как показано на графике фиг. 4.

Усилие, развиваемое коленчатым валом, (не показан) передается, например, от звездочки синхронизации 39, предусмотренной в кожухе 31, и цепи синхронизации 40, сцепленной со звездочкой синхронизации 13a, предусмотренной на конце распределительного вала 13 выпускных клапанов, через кожух 31 и кулачковую деталь 37 наружному распределительному валу 17a, тем самым обеспечивая вращение кулачка 20 начальной фазы и, таким образом, открытие/закрытие левого впускного клапана 10 через толкатель 9. Когда гидравлическое давление подается из OCV 44 в камеры опережения, расположенные напротив камер замедления 30, рабочая часть 22 кулачка вращается с кулачком 20 начальной фазы, обеспечивая совпадение с фазой газораспределения кулачка 20 начальной фазы, как показано в состоянии A на фиг. 4, под действием смещающей силы детали возвратной пружины 42. По этой причине правый впускной клапан 10 открывается/закрывается при поддержании такой же фазы, как у левого кулачка 20 начальной фазы. После подачи гидравлического давления участка 45 подачи гидравлического давления в камеры замедления 30 через OCV 44 лопатки 33 перемещаются из начальной позиции к стороне замедления в камерах замедления 30 пропорционально подаваемому гидравлическому давлению. В этом процессе, например, если лопатки 33 перемещаются наполовину в камерах замедления 30 под управлением подаваемого гидравлического давления, внутренний распределительный вал 17b перемещается в направлении замедления в промежуточную позицию. При этом перемещение внутреннего распределительного вала 17b передается штифтовой детали 24. Усилие, развиваемое штифтовой деталью 24, которое передается от внутреннего распределительного вала 17b, заставляет рабочий выступ 22a кулачка рабочей части 22 кулачка перемещаться в направлении замедления. Вследствие этой фазы газораспределения, показанной в состоянии B на фиг. 4, хронирование открытия/закрытия левого впускного клапана 10, играющее роль начальной фазы, остается неизменным, и изменяется только хронирование открытия/закрытия правого впускного клапана 10. Другими словами, правый впускной клапан 10 начинает открываться/закрываться согласно профилю кулачка рабочего выступа 22a кулачка в середине периода открытия/закрытия левого впускного клапана 10. Если лопатки 33 перемещаются в позицию наибольшего отставания под управлением подаваемого гидравлического давления, показанную в состоянии C на фиг. 4, хронирование открытия/закрытия левого впускного клапана 10 остается неизменным, и правый впускной клапан 10 открывается/закрывается с наиболее отстающим хронированием относительно левого впускного клапана 10 при поддержании синхронизации состояния с хронированием открытия/закрытия левого впускного клапана 10. Правый и левый впускные клапаны 10 изменяются согласно состоянию двигателя в диапазоне между самым коротким периодом α открытия клапана и самым длинным периодом β открытия клапана (изменение распределения).

Соединительная конструкция 21, которая вставляет штифтовую деталь 24, обеспечивающую упомянутое изменение распределения, имеет конструкцию, которая соединяет рабочую часть 22 кулачка и внутренний распределительный вал 17b, одновременно предотвращая трение между компонентами. В такой конструкции, согласно фиг. 2 и 5, например, штифтовая деталь 24, которая может подвергаться процессу обжатия, вставляется с возможностью движения через втулочный участок 22b, удлиненное отверстие 26 наружного распределительного вала 17a и внутренний распределительный вал 17b в направлении диаметра вала. Противовыбросовый участок 50 сформирован на каждом концевом участке штифтовой детали 24. Рабочая часть 22 кулачка и внутренний распределительный вал 17b соединены друг с другом без контакта между штифтовой деталью 24 и внутренними поверхностями отверстий, в которые вставляется штифтовая деталь 24.

Как показано на фиг. 2 и 5(a), каждое сквозное отверстие 52, в которое вставляется штифтовая деталь 24 втулочного участка 22b (рабочая часть 22 кулачка), и сквозное отверстие 53, в которое вставляется штифтовая деталь 24 внутреннего распределительного вала 17b, сформированы в виде отверстия с внутренним диаметом, немного превышающим диаметр штифтовой детали 24. Согласно фиг. 5(b) и 5(c), штифтовая деталь 24 вставляется через зоны проникновения, например втулочный участок 22b, наружный распределительный вал 17a и внутренний распределительный вал 17b, не контактируя с компонентами благодаря зазору δ, созданному между штифтовой деталью 24 и внутренними поверхностями сквозных отверстий 52 и 53 (подвижная вставка). Противовыбросовый участок 50 имеет конструкцию, в которой концевые участки штифтовой детали 24 подвергнуты процессу обжатия после проникновения штифтовой детали 24, например, согласно фиг. 5(b) и 5(c), с образованием, таким образом, участков 54 большого диаметра, превышающего внутренний диаметр сквозного отверстия 52. В этой конструкции, выброс штифтовой детали 24, вставленной с возможностью движения, предотвращается участками 54 большого диаметра, сформированными на обоих концевых участках штифтовой детали 24. Поскольку выброс штифтовой детали 24 предотвращается участками 54 большого диаметра, штифтовая деталь 24 может перемещаться или вращаться относительно своей оси. В отличие от запрессовочной конструкции и винтовой конструкции, конструкция, в которой подвижная вставка штифтовой детали 24 и предотвращение выброса объединены друг с другом, допускает соединение между рабочей частью 22 кулачка, расположенной на периферии наружного распределительного вала 17a, и внутренним распределительным валом 17b, расположенным во внутренней области наружного распределительного вала 17a, без приложения большой запрессовочной нагрузки и большой осевой нагрузки, которые приводят к деформации и изгибу, к наружному распределительному валу 17a и внутреннему распределительному валу 17b, согласно фиг. 2 и 5(c).

Таким образом, рабочая часть 22 кулачка и внутренний распределительный вал 17b могут соединяться друг с другом, не создавая ненужного трения между компонентами. Это позволяет обеспечивать стабильную возможность изменения и препятствовать аномальному износу компонентов благодаря предотвращению роста трения в двигателе. В частности, если противовыбросовые участки 50 снабжены участками 54 большого диаметра, сформированными посредством процесса обжатия, можно предотвращать выброс штифтовой детали 24 с помощью простой конструкции.

Подвижная вставка штифтовой детали 24 отличается от традиционной запрессовочной конструкции и винтовой конструкции, в которой сила реакции, приводящая в действие клапаны, постоянно действует на одно и то же место штифтовой детали. При подвижной вставке нагрузка действует на разные места так, что при малом диаметре штифта можно добиться экономии веса и компактности конструкции. Компактная конструкция позволяет снизить вес и облегчает улучшение отклика с возможностью изменения и применение штифтовой детали к двигателю. Если смазочное масло подается в зазор между наружным распределительным валом 17a и внутренним распределительным валом 17b, смазочное масло также поступает в промежуток между распределительными валами 17 и штифтовой деталью 24. По этой причине ударная нагрузка, которая действует на штифтовую деталь 24, снижается за счет масляной пленки, и смещение штифтовой детали 24 облегчается, что дает возможность дополнительно улучшить компактную конструкцию штифтовой детали 24.

Если смазочное масло подается в зазор между наружным распределительным валом 17a и внутренним распределительным валом 17b, масляная пленка снижает вероятность контакта наружного распределительного вала 17a и внутреннего распределительного вала 17b. Даже в случае их контакта предотвращается увеличение трения.

На фиг. 6 и 7 показан второй вариант осуществления изобретения.

Второй вариант осуществления является модификацией первого. Согласно второму варианту осуществления, когда производится изменение распределения, предотвращается концентрация напряжения на участках 54 большого диаметра (противовыбросовом участке 50). Когда перемещение внутреннего распределительного вала 17b передается штифтовой детали 24, передача осуществляется за счет приведения в контакт участков 54 большого диаметра штифтовой детали 24 и сквозного отверстия 52 (втулочного участка 22b) рабочей части 22 кулачка. При передаче внешняя периферия (участок вала) штифтовой детали 24, за исключением участков 54 большого диаметра, отстоит от внутренней поверхности сквозного отверстия рабочей части 22 кулачка благодаря зазору δ, благодаря чему, нагрузка концентрируется на участках 54 большого диаметра. Это напряжение концентрируется на участках участков 54 большого диаметра, которые значительно отличаются диаметром от опоры и, предположительно, обладают меньшей жесткостью, а именно на участках основания участков 54 большого диаметра. Это повышает вероятность того, что участок 54 большого диаметра будет разрушаться на своем участке основания вследствие концентрации напряжения и отрываться от штифтовой детали 24. В случае отрыва участка 54 большого диаметра от штифтовой детали 24 участок 54 большого диаметра может врезаться в двигатель, и штифтовая деталь 24 может выпасть из двойного вала 17 и вызвать повреждение двигателя.

Согласно второму варианту осуществления для решения вышеозначенной проблемы, когда нагрузка прилагается между участком 54 большого диаметра и сквозным отверстием 52, участки 54 большого диаметра уходят, и нагрузка воспринимается участком вала штифтовой детали 24, который имеет стабильную прочность, вместо приведения во взаимный контакт внешней периферии (участка вала) штифтовой детали 24 и внутренней поверхности сквозного отверстия 52.

В частности, как показано на фиг. 6, длина L1 штифтовой детали 24 (расстояние между участками основания участков 54 большого диаметра) превышает длину зоны проникновения, в которую штифтовая деталь 24 проникает через рабочую часть 22 кулачка, наружный распределительный вал 17a и внутренний распределительный вал 17b, что позволяет перемещать всю штифтовую деталь 24 в направлении диаметра двойного вала 17, оставляя участки 54 большого диаметра без изменения. Кроме того, участки 54 большого диаметра и концевые участки зоны проникновения, которые входят в контакт с участками 54 большого диаметра и удаляются от них, а именно открытые концевые участки сквозного отверстия 52 втулочного участка 22b, снабжены освобождающими участками 60. Когда нагрузка прилагается к участку между ними, освобождающие участки 60 освобождают участки 54 большого диаметра от открытых концевых участков сквозного отверстия 52. Освобождающий участок 60 имеет конструкцию, например, в которой треугольный участок 61, имеющий наклонные стороны в нижней части, сформирован на наружном периферийном участке участка 54 большого диаметра, и скошенные грани 62, подлежащие объединению с наклонными сторонами треугольного участка 61 сформированы на открытом концевом участке сквозного отверстия 52. Когда нагрузка прилагается к участку между наклонным участком треугольного участка 61 и скошенной гранью 62, участок 54 большого диаметра сдвигается (перемещается) от сквозного отверстия 52 по причине эффекта наклона.

Согласно вышеописанной конструкции, когда производится изменение распределения, и нагрузка прилагается к участку между участком 54 большого диаметра штифтовой детали 24 и сквозным отверстием 52 рабочей части 22 кулачка, наклонные стороны треугольного участка 61 перемещаются по скошенным граням 62 сквозного отверстия 52 на величину зазора δ согласно фиг. 7. Это перемещение поднимает участок 54 большого диаметра. Таким образом, участок 54 большого диаметра освобождается от открытого концевого участка сквозного отверстия 52. При этом штифтовая деталь 24 может свободно смещаться в осевом направлении. В результате такого подъема участка 54 большого диаметра, вся штифтовая деталь 24 перемещается в осевом направлении, как указано стрелкой на фиг. 7. Участок 54 большого диаметра штифтовой детали 24 перемещается от сквозного отверстия 52 рабочей части 22 кулачка, тогда как участок вала штифтовой детали 24 располагается на внутренней поверхности сквозного отверстия 52. Другими словами, состояние, в котором участок 54 большого диаметра, который с большой вероятностью подвергается концентрации напряжения, и сквозное отверстие 52 контактируют друг с другом, сменяется состоянием, в котором участок вала штифтовой детали 24, который с малой вероятностью подвер