CN101641498B - 内燃机的气门传动装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的气门传动装置。气门传动装置(100)利用气门杆的轴向驱动开闭内燃机的气门(2)。与内燃机的旋转同步地以驱动轴(21)为中心进行摇动的摇动凸轮(10)具有驱动凸轮部(11)和升程限制凸轮部(12)。凸轮从动件(41)与驱动凸轮部(11)滑动接触，通过将摇动凸轮(10)的摇动转换为气门杆的轴向运动来使气门进行升程。与凸轮从动件(41)一体地形成在摇动臂(40)上的限制构件(42)与升程限制凸轮部(12)协同作用，阻止凸轮从动件(41)从驱动凸轮部(11)离开，从而与摇动凸轮(10)的摇动加速度无关，能阻止气门不规则运动。

Description

内燃机的气门传动装置

技术领域

本发明涉及一种内燃机的气门传动装置。 

背景技术

对于使车辆等的内燃机的气门进行升程的气门传动装置，日本特许厅在2004年发行的JP2004-204822A中公布了一种使摇动凸轮与摇臂接触、推压抵接在摇臂上的气门杆的杆端而使气门进行升程的气门传动装置。 

气门杆被气门弹簧朝关闭气门的方向施力。当摇动凸轮推压摇臂时，一边使气门弹簧收缩一边下压气门杆。气门因气门杆的下压而打开。 

当摇动凸轮对摇臂的推压被解除时，气门被气门弹簧的弹簧力向上推，气门关闭。气门弹簧借助气门杆将摇臂推压保持在摇动凸轮上，避免摇臂因摇动凸轮的摇动而离开摇动凸轮。 

在内燃机的负荷较高、气门升程较大的情况下，摇动凸轮的摇动加速度也较大，在被摇动凸轮推压的摇臂上作用有较大的惯性力。当该惯性力超过气门弹簧的弹簧力时，摇臂离开摇动凸轮，气门产生大于设定的升程量的、所谓的气门不规则运动。 

通过加强气门弹簧的弹簧力来抑制气门不规则运动。但是，当加强弹簧反作用力时，会增加气门传动***的摩擦而使燃油消耗率变差。 

发明内容

因而，本发明的目的在于提供一种与摇动凸轮的摇动加速度无关、能够抑制气门不规则运动的内燃机的气门传动装置。 

为了达到以上目的，本发明为一种利用气门杆的轴向驱动开闭内燃机的气门的气门传动装置，其包括摇动凸轮、凸轮从动件、限制构件；上述摇动凸轮具有与同内燃机的旋转同步旋转的驱动轴的旋转相应地进行摇动的驱动凸轮部和升程限制凸轮部；上述凸轮从动件与驱动凸轮滑动接触，通过将摇动凸轮的摇动转变成气门杆的轴向运动而使气门进行升程；上述限制构件与凸轮从动件一体地形成在摇动臂上，与升程限制凸轮部协同作用而阻止凸轮从动件离开驱动凸轮部。 

在本说明书的以下记载中说明本发明的细节以及其他特征、优点，并且将它们表示在附图中。 

附图说明

图1是本发明的气门传动装置的主视图。 

图2是沿图1的II-II线剖切的气门传动装置的纵剖视图。 

图3A～3D是说明本发明的摇动凸轮的摇动和气门升程之间的关系的气门传动装置的纵剖视图。 

图4是表示气门传动装置引起的气门的升程量的图。 

图5是本发明的第2实施例的气门传动装置的主视图。 

图6是沿图5的VI-VI线剖切的本发明的第2实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

图7是说明本发明的第2实施例的变化的气门传动装置的纵剖视图。 

图8A～8D是说明本发明的第2实施例的气门传动装置的、在最大动作角下摇动凸轮的摇动和气门升程之间的关系的纵剖视图。 

图9A～9D是说明本发明的第2实施例的气门传动装置的、 在最小动作角下摇动凸轮的摇动和气门升程之间的关系的纵剖视图。 

图10A～10C是说明本发明的第3实施例的气门传动装置的、摇动凸轮的摇动和气门升程之间的关系的纵剖视图。 

图11是本发明的第4实施例的气门传动装置的主视图。 

图12是沿图11的XII-XII线剖切的、本发明的第4实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

图13是本发明的第5实施例的气门传动装置的主视图。 

图14是沿图13的XIV-XIV线剖切的、本发明的第5实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

图15是本发明的第6实施例的气门传动装置的主视图。 

图16是沿图15的XVI-XVI线剖切的、本发明的第6实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

图17是本发明的第7实施例的气门传动装置的主视图。 

图18是沿图17的XVIII-XVIII线剖切的、本发明的第7实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

图19是本发明的第8实施例的气门传动装置的主视图。 

图20是沿图19的XX-XX线剖切的、本发明的第8实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

图21是本发明的第9实施例的气门传动装置的主视图。 

图22是沿图21的XXII-XXII线剖切的、本发明的第9实施例的气门传动装置的纵剖视图。 

具体实施方式

参照附图的图1，可变气门传动装置100是用于在车辆等的内燃机中开闭设在发动机的未图示的气门口上的气门2的装置。可变气门传动装置100包括：抵接在气门2的气门杆上的摇 臂40、使摇臂40摇动的摇动凸轮10、使摇动凸轮10摇动的摇动凸轮驱动机构20、改变气门2的升程量的升程可变机构30。气门2可以是进气门、排气门的任一气门。 

内燃机是每个气缸具有2个气门2的多气缸内燃机。图1表示可变气门传动装置100的一个气缸的气门驱动机构。对于一个气缸，2个摇动凸轮10分别驱动2个作为摇动臂的摇臂40。2个摇动凸轮10借助旋转自由地嵌合在驱动轴21外周的连结筒14一体化，以同一相位摇动。摇动凸轮驱动机构20通过仅驱动一个摇动凸轮10，结果使2个摇动凸轮10摇动。 

内燃机的旋转传递到驱动轴21上。摇动凸轮10通过下述结构使摇动自由地支承于枢轴销3上的摇臂40摇动。 

参照图2说明摇动凸轮驱动机构20的概要。 

在驱动轴21与内燃机同步旋转时，与驱动轴21一体的偏心凸轮22进行偏心旋转。结果，旋转自由地嵌合在偏心凸轮22外周的第1连杆23进行上下往复运动。借助连结销24将一端连结在第1连杆23上的连结臂25相对旋转自由地嵌合在与控制轴31一体的偏心凸轮部32的外周上。当第1连杆23进行上下往复运动时，与此相应地连结臂25以偏心凸轮部32为中心摇动，使借助连结销26连结在连结臂25的另一端的第2连杆27进行上下往复运动。摇动凸轮10借助连结销28与第2连杆27相连结。通过该连杆***，当驱动轴21旋转时，嵌合在驱动轴21外周的摇动凸轮10以驱动轴21为中心在规定的旋转角度范围内摇动，使摇臂40以枢轴销3为支点摇动。 

升程可变机构30用于在摇臂的上述摇动机构中控制摇动凸轮10的旋转角度相位。控制轴31构成升程可变机构30的一部分，借助齿轮等与未图示的驱动器连接。当驱动器改变控制轴31的旋转位置时，作为连结臂25的摇动中心的偏心凸轮部32 的中心旋转位移到控制轴31的中心周围，连结臂25的支点位置随之发生变化。结果，第1连杆23和第2连杆27之间形成的角度发生变化。而且，驱动轴21的中心21c和连结臂25的摇动中心之间的距离也发生变化。换言之，摇动凸轮10的摇动特性发生变化。从而，通过利用驱动器来与运转条件相应地改变控制轴31的旋转位置，能够连续地改变气门2的升程工作角以及升程量。 

摇动凸轮10包括与摇臂40相抵接的驱动凸轮部11和用于防止摇臂40的不规则运动的升程限制凸轮部12。即，在摇动凸轮10上一体地形成有驱动凸轮部11以及升程限制凸轮部12。驱动凸轮部11以及升程限制凸轮部12以在从垂直方向看驱动轴21的状态下相互重叠的方式形成在同一平面上。 

驱动凸轮部11具有适于气门2优选的气门升程特性的凸轮轮廓。驱动凸轮部11包括在气门2的升程为零的状态下，位于比作为摇动凸轮10的摇动中心的驱动轴21的中心21c靠近气门杆的中心线的位置。升程限制凸轮部12隔着驱动轴21的中心21c地设于驱动凸轮部11的相反侧。摇动凸轮10在驱动凸轮部11和升程限制凸轮部12之间具有用于进行气门间隙管理等的基座部13。摇动凸轮10利用摇动凸轮驱动机构20与内燃机的未图示的曲轴连动地以驱动轴21为支点进行摇动，借助摇臂40开闭气门2。在驱动凸轮部11借助摇臂40向压下气门2的气门杆的方向、即图2的箭头A方向摇动的情况下，气门2被打开。图2相当于打开了气门2的状态。 

摇臂40包括：具有与摇动凸轮10的驱动凸轮部11之间进行滑动的滑动面的凸轮从动件41、能够与摇动凸轮10的升程限制凸轮部12相抵接的限制构件42。凸轮从动件41的端部43抵接在气门2的气门杆的杆端2a上。限制构件42从凸轮从动件41的基端向升程限制凸轮部12弯曲。即，凸轮从动件41和限制构件42呈大致L字状。摇臂40的中央部、即凸轮从动件41和限制构件42的交界部被枢轴销3支承。摇臂40与摇动凸轮10的摇动相应地以枢轴销3为支点向图中的顺时针以及逆时针方向摇动。枢轴销3设在偏离了气门2的气门杆的中心线的位置上。也可以使用间隙调整装置代替枢轴销3。摇臂40在凸轮从动件41的与驱动凸轮部11进行滑动接触的滑动接触部45和限制构件42之间具有凹部44，以使得在摇动凸轮10摇动时该摇臂40不会与升程限制凸轮部12相干扰。 

限制构件42和升程限制凸轮部12的形状和尺寸被设定为：在可变气门传动装置100的通常工作中，使上述构件之间始终确保有规定的微小间隙。规定的微小间隙是指能限制摇臂40以摇动凸轮10的摇动角度以上的摇动角度进行摇动那样的最小限度的间隙，在摇臂40以被规定为摇动凸轮10的摇动角度的摇动角度进行摇动时，升程限制凸轮部12和限制构件42不会相互干扰；在摇臂40超过该摇动角度进行摇动时，升程限制凸轮部12与限制构件42相抵接。通过在限制构件42和升程限制凸轮部12之间始终确保规定的微小间隙，与摇动凸轮10的摇动角度无关，在摇臂40要从驱动凸轮部11跃升时，限制构件42阻止摇臂40的相当于微小间隙以上的摇动。规定的微小间隙例如设定为0.1～0.3mm。 

气门2通过将气门杆的杆端2a抵接于摇臂40的端部43上，而与摇臂40的摇动相应地开闭内燃机的进气口或者排气口。气门2的气门杆始终被气门弹簧2b向闭阀方向施力。该弹簧力起到保持杆端2a与摇臂40相抵接、并且保持摇臂40与摇动凸轮10相抵接的作用。 

在此，将法线L1与法线L2的交点设为P，该法线L1为驱动凸轮部11和凸轮从动件41进行滑动接触的滑动接触部45处的凸轮从动件41的法线，该法线L2为限制构件42和升程限制凸轮部12相抵接时的抵接部处的限制构件42的法线。摇臂40的形状设定为使交点P相对于驱动轴21的中心21c位于与枢轴销3相反的一侧。 

在以上的可变气门传动装置100中，摇动凸轮10如图1和图2所示那样地旋转自由地嵌合在驱动轴21的外周，借助摇动凸轮驱动机构20与曲轴连动地摇动。驱动轴21与气缸的排列方向平行地配置，贯穿摇动凸轮10。由于一个气缸具有2个气门2，因此每个气缸上设有一对摇动凸轮10和一对摇臂40。为了使一对摇动凸轮10和一对摇臂40同步且一致地进行动作，使一对摇动凸轮10以同一相位与旋转自由地嵌合在驱动轴21上的连结筒14相结合。摇动凸轮驱动机构20如上所述地仅驱动一个摇动凸轮10。 

偏心凸轮22利用压入到驱动轴21内等方法被固定到驱动轴21。偏心凸轮22具有圆形的外周形状，其中心从驱动轴21的中心21c偏离规定量。驱动轴21与曲轴的旋转连动地旋转，偏心凸轮22也随之以驱动轴21的中心21c为中心以偏心状态进行旋转。 

第1连杆23使基端的环状部23a旋转自由地嵌合在偏心凸轮22的外周面上。如上所述，第1连杆23的前端借助连结销24与连结臂25的一端相连结。另外，连结臂25的另一端借助连结销26与第2连杆27的上端相连结。第2连杆27的下端借助连结销28与摇动凸轮10的驱动凸轮部11相连结。连结销28位于比驱动轴21的中心21c靠近气门2的气门杆的中心线的位置。连结臂25的大致中央部摇动自由地嵌合在升程可变机构30的控制轴31的偏心凸轮部32的外周上。 

接着说明可变气门传动装置100的作用。 

图3A～3D表示在连结臂25的摇动中心32c和驱动轴21的中心21c之间的距离D1为最短且气门2的最大升程量以及动作角为最大的情况下的、由摇动凸轮10的摇动引起的气门2的升程。图3A表示气门2的升程为零的状态。图3D表示气门2的最大升程状态。 

摇动凸轮10被摇动凸轮驱动机构20驱动，以驱动轴21的中心21c为中心进行摇动。中心21c位于气门2的气门杆的中心线2c和枢轴销3的中心线3c之间。 

在气门2升程为零关闭气门口的情况下，如图3A所示，摇动凸轮10的基座部13与摇臂40的凸轮从动件41相接触。形成在凸轮从动件41和限制构件42之间的凹部44用于防止在该状态下升程限制凸轮部12与摇臂40的凸轮从动件41和限制构件42之间的部分相干扰。 

如图3B～3D所示，摇动凸轮10与凸轮从动件41的接触点从基座部13向驱动凸轮部11移动。将该过程称为去程运动。通过去程运动，驱动凸轮部11推压摇臂40的凸轮从动件41。摇臂40以枢轴销3为支点朝图示顺时针方向摇动，下压抵接于摇臂40的端部43的气门杆。结果，气门2进行升程，打开未图示的气门口。对气门2的气门杆向闭阀方向施力的气门弹簧2b被与气门升程相对应地压缩。摇动凸轮10的升程限制凸轮部12在气门2的升程为零的图3A的状态下位于凹部44内，但随着摇动凸轮10的去程运动朝限制构件42的前端方向移动。另外，将摇臂40的凹部44的形状预先设定为，即使升程限制凸轮部12与摇臂40的对峙位置向限制构件42的前端方向移动也不会使升程限制凸轮部12和限制构件42相接触。相反，将摇动凸轮10与凸轮从动件41进行滑动接触的滑动接触部45从驱动凸轮部11向基座 部13方向移动的过程称为回程运动。 

在从气门2的升程为零的图3A的状态到摇动凸轮10的正加速度为最大值附近的图3C的状态的区间内，驱动凸轮部11和摇臂40的滑动接触部45接近气门杆，气门2进行升程。在摇动凸轮10的正加速度为最大值附近的图3C的状态中，施加在摇臂40上的最大的负荷起作用。在回程区间内，摇动凸轮10的气门杆驱动方向的加速度也是在相当于图3C的位置处为最大值附近。另外，在此，加速度的正负定义为，将摇动凸轮10下压气门杆的方向的加速度设为正的加速度。 

在将气门2和枢轴销3之间的距离设为D2、滑动接触部45和枢轴销3之间的距离设为D3时，在摇动凸轮10的正加速度为最大值附近的图3C的状态中，摇臂比D2/D3相比其他升程状态变小。 

在气门2到达图3D所示的最大升程之后，摇动凸轮10向相反方向摇动，与凸轮从动件41的接触点从驱动凸轮部11朝向基座部13移动。即，摇动凸轮10的摇动从去程运动变为回程运动。通过回程运动，升程限制凸轮部12与摇臂40的对峙位置从限制构件42的前端朝向凹部44移动。通过回程运动使驱动凸轮部11对凸轮从动件41的推压力变弱，因此气门2的气门杆被气门弹簧2b的弹簧力推上来，气门2关闭气门口。摇臂40借助气门弹簧2b的弹簧力被抵接保持在摇动凸轮10上。 

摇动凸轮10的凸轮形状预先设定为，在到达气门2的最大升程的规定摇动角度范围的区间内，为了从去程运动向回程运动改变而减小摇动速度。在气门2的最大升程后的规定摇动角度的区间内，摇动凸轮10借助摇臂40推压气门杆的力减小。即使摇动凸轮10对摇臂40的推压力减小，由于作用于摇臂40上的惯性力，摇臂40也继续向气门2的开阀方向位移，摇臂40有可 能离开摇动凸轮10。该离开导致上述摇臂40的不规则运动。 

摇臂40离开摇动凸轮10的可能性较高的区间是，在上述关于加速度的正负的定义的基础上，在摇动凸轮10的气门杆驱动方向的加速度成为负的区间内。在摇动凸轮10的气门杆驱动方向的加速度在如图3C所示的摇动位置成为最大之后，急速减小而变成负值，在超过图3D的最大升程位置再次到达图3C所示的摇动位置之间转变为正值。因此，在该区间内，即在从去程运动中摇动凸轮10的气门杆驱动方向的加速度成为最大值的摇动位置到在回程运动中摇动凸轮10的气门杆驱动方向的加速度成为最大值的摇动位置的、以气门2的最大升程位置为中心的区间内，阻止摇臂40离开凸轮从动件41在防止摇臂40的不规则运动方面尤为重要。 

参照图4说明气门2的升程。图中横轴表示曲轴角度，纵轴表示气门升程量。 

在内燃机的负荷从低负荷向高负荷变化时，为了提高内燃机的充气效率而谋求提高功率，升程可变机构30将气门2的气门升程量从图4的虚线A增大至实线B。在此，仅在同一曲轴角度范围内加大气门升程量时，增大摇动凸轮10的摇动加速度，气门升程的曲线的倾斜变陡。该变化使作用于摇臂40上的惯性力在由摇动凸轮10产生的直接驱动力不作用于摇臂40上之后变大。而且，在气门升程量为峰值时，摇动凸轮10的负的加速度、即升程减小率也增大。上述任一情况都会提高摇臂40克服弹簧力而离开摇动凸轮10的倾向。当摇臂40离开摇动凸轮10时，气门2的升程量变得大于设定的最大升程量，产生所谓的不规则运动。 

对应于此，只要抑制气门升程量就能够抑制气门发生不规则运动，但是若抑制气门升程量则变得不能提高内燃机的充气 效率而不能提高功率。 

本发明通过在摇动凸轮10上设置升程限制凸轮部12、在摇臂40上设置限制构件42来解决上述问题。 

即，在图3D所示的气门2的最大升程时，若增大摇动凸轮10的摇动加速度而在摇臂40上作用大于弹簧力的惯性力，则摇臂40使气门2进一步向升程的方向位移。随之，当摇臂40要离开摇动凸轮10时，摇臂40的限制构件42抵接于摇动凸轮10的升程限制凸轮部12上，阻止摇臂40离开摇动凸轮10。 

另外，在从图3A至图3C的区间内，升程限制凸轮部12与限制构件42隔开规定的微小空隙地相面对。在该区间内，在摇臂40的凸轮从动件41要离开驱动凸轮部11时，通过限制构件42抵接于升程限制凸轮部12上，实际上也能阻止凸轮从动件41离开驱动凸轮部11。 

也可以将凹部44的形状设定为，使升程限制凸轮部12和限制构件42仅在图3D的最大升程附近设有规定的微小间隙地相面对，在其他区间升程限制凸轮部12和限制构件42之间的间隔大于上述规定的微小间隙。在该情况下，由于能够在图3A～3C的状态下将升程限制凸轮部12和限制构件42之间的间隙设定得较大，因此能够减小升程限制凸轮部12的尺寸。 

如上所述，采用可变气门传动装置100，通过使限制构件42抵接于升程限制凸轮部12，能够阻止摇臂40因惯性力而离开摇动凸轮10。由此，能够防止摇臂40的不规则运动。防止摇臂40的不规则运动将带来下述效果。 

即使阻止了摇臂40离开驱动凸轮部11，也存在气门杆因作用于气门2上的惯性力而离开摇臂40的可能性。该情况下的惯性力基于包括气门杆在内的气门2的质量。另一方面，在摇臂40离开驱动凸轮部11不被限制的情况下，基于摇臂40和气门2 的总质量的惯性力作用于气门2上。 

因而，通过限制摇臂40离开驱动凸轮部11，大幅度地减小了向升程方向作用于气门2上的惯性力。因此，也大幅度地减小了为了阻止气门2的不规则运动所必要的气门弹簧2b的弹簧力。结果，能够在防止气门2的不规则运动方面获得理想的效果。 

另外，因惯性力导致的气门2的不规则运动受内燃机的转速的影响。因此，在使用同一规格的气门弹簧2b的情况下，与未限制摇臂40离开驱动凸轮部11的情况相比，通过限制摇臂40离开驱动凸轮部11，气门2开始发生不规则运动的内燃机的转速变得更高。结果，即使与内燃机的负荷增大相对应地增大气门2的升程量，也不容易引起气门2的不规则运动，能提高内燃机的充气效率。 

在该可变气门传动装置100中，利用气门弹簧2b对气门2向闭阀方向施力。也可以使用连杆代替气门弹簧2b来对气门2进行闭阀。但是，通过使用气门弹簧2b能对气门2施加向闭阀方向的较强的作用力，能够提高在气门2和气门座之间附着有积垢的情况下气门2冲破积垢的能力。 

在该可变气门传动装置100中，在摇动凸轮10中，将驱动凸轮部11和升程限制凸轮部12一体地形成在同一平面上。即，在从垂直方向看驱动轴21的状态下，驱动凸轮部11和升程限制凸轮部12重叠。这样，能够将摇动凸轮10所必要的轴向的尺寸抑制得较小，能将摇动凸轮10构成为轻量且小型。结果，能够使可变气门传动装置100轻量化以及降低惯性重量，能够降低气门驱动扭矩以及降低各构成构件的应力。另外，通过使摇动凸轮10小型化，也能够提高布置可变气门传动装置100的自由度。 

在该可变气门传动装置100中，形成在摇臂40上的凹部44用于避免在摇动凸轮10摇动时升程限制凸轮部12和摇臂40相接触。从而，在可变气门传动装置100的通常动作中，升程限制凸轮部12和摇臂40之间不会发生摩擦。另外，由于升程限制凸轮部12和限制构件42始终隔着规定的微小间隙相对峙，因此，与摇臂40的摇动角度无关，能阻止摇臂40的不规则运动。因而，能减小气门弹簧2b的弹簧力。由于减小气门弹簧2b的弹簧力能够降低摇动凸轮10和摇臂40之间的摩擦，因此在提高内燃机的燃油消耗率方面优选。 

另一方面，升程限制凸轮部12和限制构件42之间的间隔也可以构成为，仅在气门2的最大升程位置附近成为规定的微小间隙，在气门2的最大升程位置以外的位置以大于规定的微小间隙的间隙相对峙。在该情况下，虽然防止摇臂40的不规则运动被限定于气门2的最大升程位置附近，但是另一方面能够减小升程限制凸轮部12的尺寸，因此能够使可变气门传动装置进一步小型化和轻量化。 

摇动凸轮10的驱动凸轮部11位于比驱动轴21的中心21c靠近气门2的气门杆的中心线的位置。因此，在摇动凸轮10带给摇臂40的负荷成为最大的、摇动凸轮10的最大加速度附近，摇臂40的摇臂比与其他曲轴角度时相比相对变小。结果，能够减小在摇动凸轮10的最大正加速度附近处施加于摇动凸轮10上的输入负荷，能够降低在摇动凸轮10与摇臂40之间产生的面压力。减低面压力能够减小与摇动凸轮10之间的摩损，提高选择摇动凸轮10的材料的自由度。提高选择材料的自由度能够提高摇动凸轮10的加工性、降低成本。 

参照图5～7、图8A～8D以及图9A～9D说明本发明的第2实施例的可变气门传动装置200。 

参照图5，可变气门传动装置200是用于开闭设在车辆等的内燃机的进气口或者排气口上的气门202的装置。可变气门传动装置200包括：抵接在气门202的气门杆上的摇臂240、使摇臂240摇动的摇动凸轮210、使摇动凸轮210摇动的摇动凸轮驱动机构220、改变气门202的升程量的升程可变机构230。 

参照图6，摇动凸轮驱动机构220和升程可变机构230的结构与第1实施例的摇动凸轮驱动机构20和升程可变机构30相同。具体而言，驱动轴221、驱动轴221的中心221c、连结筒214、偏心凸轮222、第1连杆223、环状部223a、连结销224、连结臂225、控制轴231、凸轮部232、连结销226、第2连杆227以及连结销228的结构与第1实施例的驱动轴21、驱动轴21的中心21c、连结筒14、偏心凸轮22、第1连杆23、环状部23a、连结销24、连结臂25、控制轴31、凸轮部32、连结销26、第2连杆27以及连结销28分别相同。 

在该实施例中，气门202以及枢轴销203的水平方向的位置关系与第1实施例相反，相对应地，摇臂240的凸轮从动件241和限制构件242的水平方向的位置关系也与第1实施例的凸轮从动件41和限制构件42相反。摇动凸轮210的形状也与第1实施例的摇动凸轮10不同。在凸轮从动件241和限制构件242之间形成有凹部244。 

摇动凸轮210具有由与驱动轴221共用中心221c的圆弧状的基座部213、推压摇臂240的驱动凸轮部211、用于防止摇臂240的不规则运动的升程限制凸轮部212构成的凸轮面。即，在摇动凸轮210上一体地形成有驱动凸轮部211和升程限制凸轮部212。驱动凸轮部211具有适于气门202的优选的气门升程特性的凸轮轮廓。驱动凸轮部211位于比驱动轴221的中心221c远离气门杆的中心线的位置。驱动凸轮部211和升程限制凸轮部212光滑地连续，呈在途中没有凹部的仅向外侧鼓出的形状。驱动凸轮部211和升程限制凸轮部212在从垂直方向看驱动轴221的状态下重叠。 

驱动凸轮210利用摇动凸轮驱动机构220与未图示的曲轴连动地以驱动轴221为支点进行摇动，借助摇臂240开闭气门202。在摇动凸轮210借助摇臂240向压下气门202的气门杆的方向、即图示的箭头B方向摇动的情况下，气门202被打开。图6相当于打开了气门202的状态。 

摇臂240的结构与第1实施例的摇臂40的结构相同。限制构件242和升程限制凸轮部212的形状设定为，在通常工作中，在限制构件242和升程限制凸轮部212之间与第1实施例相同地始终确保规定的微小间隙。通过在限制构件242和升程限制凸轮部212之间始终确保规定的微小间隙，与摇动凸轮210的摇动角度无关，在凸轮从动件241要从驱动凸轮部211跃升时，限制构件242阻止摇臂240的相当于微小间隙以上的摇动。 

气门202使气门杆的杆端202a抵接于摇臂240的端部243上，从而与摇臂240的摇动相应地开闭内燃机的进气口或者排气口。气门202的气门杆始终被气门弹簧202b向闭阀方向施力。该弹簧力起到保持杆端202a与摇臂240相抵接、且保持摇臂240与摇动凸轮210相抵接的作用。 

在此，将法线L3与法线L4的交点设为Q，该法线L3为驱动凸轮部211和凸轮从动件241进行滑动接触的滑动接触部245处的凸轮从动件241的法线，该法线L4为限制构件242和升程限制凸轮部212相抵接时的抵接部247处的限制构件242的法线。摇臂240的形状设定为使交点Q相对于驱动轴221的中心221c位于与枢轴销203相同的一侧。 

在以上的可变气门传动装置200中，摇动凸轮210如图5和6 所示那样地旋转自由地嵌合在驱动轴221的外周上，借助摇动凸轮驱动机构220与曲轴连动地进行摇动。 

在本实施例中，用于连结第2连杆227和摇动凸轮210的连结销228卡定于升程限制凸轮部212，位于比驱动轴221的中心221c靠近枢轴销203的中心线的位置。 

参照图7说明第2实施例的变化。在此，在摇臂240的与摇动凸轮210滑动接触的2个滑动接触部设置滚轮250。即，在驱动凸轮部211和凸轮从动件241的滑动接触部245以及升程限制凸轮部212和限制构件242的抵接部247上分别设置滚轮250。这样的设计在降低摇动凸轮210和摇臂240之间的摩擦方面优选。 

接着，说明可变气门传动装置200的作用。 

图8A～8D表示从连结臂225的摇动中心232c和驱动轴221的中心221c之间的距离为最短距离D4直到结果在气门202的最大升程量以及动作角最大的情况下的、由摇动凸轮210的摇动引起的气门202的升程。图8A表示气门202的升程为零的状态。图8D表示气门2的最大升程的状态。 

摇动凸轮210被摇动凸轮驱动机构220驱动与曲轴连动，以驱动轴221为支点进行摇动，借助摇臂240开闭气门202。摇动凸轮210的摇动中心位于气门202的中心线202c和枢轴销203的中心线203c之间。 

在气门202升程为零关闭气门口的情况下，如图8A所示，摇动凸轮210的基座部213与摇臂240的凸轮从动件241相接触。 

如图8B～8D所示，摇动凸轮210与凸轮从动件241的接触点从基座部213朝向驱动凸轮部211移动。将该过程称为去程运动。通过去程运动，驱动凸轮部211推压摇臂240的凸轮从动件 241。摇臂240以枢轴销203为支点绕图示逆时针方向摇动，下压抵接于摇臂240的端部243的气门杆。结果，气门202进行升程，打开未图示的气门口。对气门202的气门杆向闭阀方向施力的气门弹簧202b与气门升程相对应地被压缩。 

在该实施例中，在从气门202的升程为零的图8A的状态到达摇动凸轮210的加速度为最大值附近的图8C的状态的区间内，驱动凸轮部211和摇臂240的滑动接触部245接近枢轴销203，使气门202进行升程。在将气门202的气门杆和枢轴销203之间的距离设为D5、滑动接触部245和枢轴销203之间的距离设为D6时，在摇动凸轮210的加速度为最大值附近的图8C的状态中，摇臂比D5/D6相比其他升程状态变大。 

在气门202到达最大升程之后，摇动凸轮210向相反方向摇动，与凸轮从动件241的接触点从驱动凸轮部211向基座部213移动。将该过程称为回程运动。通过回程运动使驱动凸轮部211对凸轮从动件241的推压力变弱，因此气门202被气门弹簧202b的弹簧力推上来，气门202关闭气门口。摇臂240被气门弹簧202b的弹簧力被抵接保持在摇动凸轮210上。 

摇动凸轮210的凸轮形状预先设定为：在到达图8D所示的气门202的最大升程的规定摇动角度范围的区间内，为了从去程运动改变成为朝向回程运动而减小摇动速度。另外，在气门202的最大升程后的规定摇动角度范围的区间内，摇动凸轮210借助摇臂240推压气门202的力减小。在此，即使由摇动凸轮210产生的对摇臂240的推压力减小，但由于作用于摇臂240上的惯性力，摇臂240也继续向气门202的闭阀方向位移，摇臂240有可能离开摇动凸轮210。该离开导致上述的摇臂240的不规则运动。在该可变气门传动装置200中，通过使形成于摇臂240上的限制构件242抵接于摇动凸轮210的升程限制凸轮部212上，实 际上能阻止摇臂240离开摇动凸轮210。从而，能够防止摇臂240的不规则运动。 

当增大气门升程量时，作用于摇臂240上的惯性力增大，但在该情况下，摇臂240的限制构件242与摇动凸轮210的升程限制凸轮部212相抵接而阻止摇臂240规定摇动角度范围以上的摇动。因此，即使增大气门升程量也不会对弹性支承气门202的气门弹簧202b作用过大的压缩力。 

另外，在图8A至图8C的除最大升程以外的状态中，升程限制凸轮部212与限制构件242隔开微小空隙地相面对，因此，始终限制凸轮从动件241离开驱动凸轮部211。因此，能够在摇动凸轮210的整个摇动领域内防止摇臂240的不规则运动。 

凹部244用于防止在摇动凸轮210的往复运动期间摇动凸轮210和摇臂240相干扰。 

图9A～9D表示在连结臂225的摇动中心232c与驱动轴221的中心221c之间的距离为最长距离D7直到结果在气门202的最大升程量以及动作角成为最小的状态下，气门202从升程为零的状态变化到最大升程状态的情况。表示由摇动凸轮210的摇动引起的气门202的升程。图9A表示气门202的升程为零的状态。图9D表示气门202的最大升程的状态。 

在该过程中，与图8A～8D的最大动作角时同样地、气门202与摇动凸轮210的去程运动相应地进行升程。在图9D中，即使在增大摇动凸轮210的摇动加速度而对摇臂240施加较大的惯性力的情况下，通过限制构件242与升程限制凸轮部212相抵接，也能阻止超过微小间隙范围的摇臂240的摇动。 

如上所述，第2实施例起到与第1实施例相同的效果。 

另外，在第2实施例中，通过使摇动凸轮210的驱动凸轮部211位于比驱动轴221的中心221c靠近枢轴销203的中心线 203c的位置，而使滑动接触部245和抵接部247成为相面对的状态。因此，能够将摇动凸轮210的基圆(base circle)设定得较大。由此，摇臂240和升程限制凸轮部212不会互相干扰，因而能够确保摇动凸轮210的摇动范围较宽。 

另外，在摇动凸轮210的最大正加速度附近，摇臂240的摇臂比大于其他升程状态，在气门202进行升程时滑动接触部245向摇臂比增大的方向移动，因此不用增大气门传动***的尺寸，就能够将气门202的升程量设定得较大。 

参照图10A～10C说明本发明的第3实施例的可变气门传动装置300。 

可变气门传动装置300与第2实施例的可变气门传动装置200类似，与可变气门传动装置200不同的点在于具有与可变气门传动装置200的摇动凸轮210不同的摇动凸轮310。 

可变气门传动装置300的摇动凸轮驱动机构320和升程可变机构330、摇臂340的结构与第2实施例的摇动凸轮驱动机构220和升程可变机构230、摇臂240相同。具体而言，驱动轴321、驱动轴321的中心321c、连结筒314、偏心凸轮322、第1连杆323、环状部323a、连结销324、连结臂325、控制轴331、凸轮部332、连结销326、第2连杆327、连结销328、凸轮从动件341、限制构件342、凹部344、气门302、杆端302a、气门弹簧302b以及枢轴销303的结构与第2实施例的驱动轴221、驱动轴221的中心221c、连结筒214、偏心凸轮222、第1连杆223、环状部223a、连结销224、连结臂225、控制轴231、凸轮部232、连结销226、第2连杆227、连结销228、凸轮从动件241、限制构件242、凹部244、气门202、杆端202a、气门弹簧202b以及枢轴销203分别相同。 

在第2实施例中，将摇动凸轮210的形状设定为，使摇动凸 轮210的升程限制凸轮部212和摇臂240的限制构件242之间的间隔保持与摇动凸轮角度无关的规定的微小间隙。对此，在第3实施例的可变气门传动装置300中，将摇动凸轮310的形状设定为，使升程限制凸轮部312和限制构件342之间的间隔仅在最容易引起摇臂340的不规则运动的最大升程附近为规定的微小间隙。 

摇动凸轮310的凸轮面由以驱动轴321的中心321c为中心的圆弧状的基座部313、推压摇臂340的驱动凸轮部311、用于防止摇臂340的不规则运动的升程限制凸轮部312构成。驱动凸轮部311通过推压摇臂340而打开气门302。 

驱动凸轮部311具有适于气门302的优选的气门升程特性的凸轮轮廓。升程限制凸轮部312具有仅在最大升程的附近使升程限制凸轮部312和限制构件342之间的间隔为规定的微小间隙的形状。即，在最大升程附近凸轮从动件341因惯性力而将要离开驱动凸轮部311时，通过摇臂340的限制构件342与升程限制凸轮部312相抵接，实际上能阻止凸轮从动件341离开驱动凸轮部311，防止气门302的不规则运动。 

图10A表示气门302的升程为零的状态的可变气门传动装置300。图10C表示气门302的最大升程的状态的可变气门传动装置300。 

在气门302关闭气门口的情况下，如图10A所示，摇动凸轮310的基座部313与摇臂340的凸轮从动件341相接触。此时的升程限制凸轮部312与限制构件342之间的间隙t大于规定的微小间隙。 

摇动凸轮310从基座部313朝向驱动凸轮部311依次与凸轮从动件341相接触，到达图10B的状态。在该区间内，升程限制凸轮部312与限制构件342之间的间隙也大于规定的微小间隙。 

在最大升程的状态中，如图10C所示，升程限制凸轮部312与限制构件342之间的间隙为规定的微小间隙。基于规定的微小间隙，在摇臂340因惯性力要离开摇动凸轮310时，限制构件342与升程限制凸轮部312相抵接而抑制摇臂340离开。 

采用本实施例，由于升程限制凸轮部312仅在最大升程附近与限制构件342接近，因此能够减小升程限制凸轮部312。因此，能够使可变气门传动装置进一步小型轻量化。 

参照图11和12说明本发明的第4实施例的可变气门传动装置400。 

可变气门传动装置400的摇动凸轮410、摇动凸轮驱动机构420和升程可变机构430的结构与第1实施例的摇动凸轮10、摇动凸轮驱动机构20和升程可变机构30相同。具体而言，驱动凸轮部411、升程限制凸轮部412、基座部413、驱动轴421、驱动轴421的中心421c、连结筒414、偏心凸轮422、第1连杆423、环状部423a、连结销424、连结臂425、控制轴431、凸轮部432、连结销426、第2连杆427以及连结销428的结构与第1实施例的驱动凸轮部11、升程限制凸轮部12、驱动轴21、驱动轴21的中心21c、连结筒14、偏心凸轮22、第1连杆23、环状部23a、连结销24、连结臂25、控制轴31、凸轮部32、连结销26、第2连杆27以及连结销28分别相同。 

可变气门传动装置400的摇臂440的结构与第1实施例的摇臂40不同。 

摇臂440摇动自由地嵌合在摇臂轴429的外周上。在摇臂440上一体地形成有凸轮从动件441、限制构件442以及凹部444。 

与第1实施例同样地，在限制构件442和摇动凸轮410的升程限制凸轮部412之间始终确保规定的微小间隙。通过限制构件442和升程限制凸轮部412始终隔着规定的微小间隙相面对，与摇动凸轮410的摇动角度无关，在凸轮从动件441将要从驱动凸轮部411跃升时，限制构件442阻止摇臂440相当于微小间隙以上的摇动。 

凹部444形成在凸轮从动件441和限制构件442之间，避免在摇动凸轮410进行摇动运动时与摇臂440相干扰。凸轮从动件441的端部443借助间隙调整装置445与气门402的杆端402a相抵接。间隙调整装置445是根据凸轮从动件441、杆端402a的摩损自动调整气门间隙的公知的机构。在利用摇臂轴429支承摇臂440的本实施例中，由于将调整气门间隙的功能设置在摇臂440的摇动支点上较困难，因此将间隙调整装置445设置在摇臂440的端部443上。气门402、杆端402a、气门弹簧402b与第1实施例的气门2、杆端2a、气门弹簧2b相同。 

与第1实施例的可变气门传动装置100同样地，该可变气门传动装置400也能够获得有关防止气门402的不规则运动的理想的效果。 

别外，该可变气门传动装置400通过利用摇臂轴429支承摇臂440而获得了下述效果。即，若如第1实施例那样利用枢轴销支承摇臂440，摇臂440在除摇动凸轮410的摇动方向以外也能够摇动。摇臂440向除摇动凸轮410的摇动方向以外倾斜有可能产生摇臂440从枢轴销脱离或摇臂440的端部443从气门402的杆端部402a脱离。采用本实施例，通过利用摇臂轴429支承摇臂440来将摇臂440的摇动方向限定为摇动凸轮410的摇动方向，因此能够防止上述不良情况。 

将间隙调整装置445设置在凸轮从动件441的端部443上会增加凸轮从动件441的惯性重量。但是，由于利用限制构件442和升程限制凸轮部412来限制凸轮从动件441离开驱动凸轮部 411，因此，凸轮从动件441的惯性重量的增加不会影响防止气门402的不规则运动的效果。 

参照图13和14说明本发明的第5实施例的可变气门传动装置500。 

可变气门传动装置500与第2实施例的可变气门传动装置200类似，但摇臂540的结构与可变气门传动装置200的摇臂240不同。 

可变气门传动装置500的摇动凸轮510、摇动凸轮驱动机构520和升程可变机构530的结构与第2实施例的摇动凸轮210、摇动凸轮驱动机构220和升程可变机构230相同。具体而言，驱动凸轮部511、升程限制凸轮部512、基座部513、驱动轴521、驱动轴521的中心521c、连结筒514、偏心凸轮522、第1连杆523、环状部523a、连结销524、连结臂525、控制轴531、凸轮部532、连结销526、第2连杆527以及连结销528的结构与第2实施例的驱动凸轮部211、升程限制凸轮部212、基座部213、驱动轴221、驱动轴221的中心221c、连结筒214、偏心凸轮222、第1连杆223、环状部223a、连结销224、连结臂225、控制轴231、凸轮部232、连结销226、第2连杆227以及连结销228分别相同。 

摇臂540摇动自由地嵌合在摇臂轴529的外周上。在摇臂540上一体地形成有凸轮从动件541、限制构件542以及凹部544。 

与第2实施例同样地，在限制构件542和摇动凸轮510的升程限制凸轮部512之间始终确保规定的微小间隙。通过限制构件542和升程限制凸轮部512始终隔着规定的微小间隙相面对，与摇动凸轮510的摇动角度无关，在凸轮从动件541将要从驱动凸轮部511跃升时，限制构件542阻止摇臂540相当于微小间隙 以上的摇动。 

凹部544形成在凸轮从动件541和限制构件542之间，避免在摇动凸轮510进行摇动运动时与摇臂540相干扰。凸轮从动件541的端部543借助间隙调整装置545与气门502的杆端502a相抵接。间隙调整装置545是根据凸轮从动件541、杆端502a的摩耗自动调整气门间隙的公知的机构。在利用摇臂轴529支承摇臂540的本实施例中，由于将调整气门间隙的功能设置在摇臂540的摇动支点上较困难，因此将间隙调整装置545设置在摇臂540的端部543上。气门502、杆端502a、气门弹簧502b与第2实施例的气门202、杆端202a、气门弹簧202b相同。 

与第2实施例的可变气门传动装置200同样地，该可变气门传动装置500也能够获得有关防止气门502的不规则运动的理想的效果。 

另外，该可变气门传动装置500通过利用摇臂轴529支承摇臂540而获得了下述效果。即，若如第2实施例那样利用枢轴销支承摇臂540，摇臂540在除摇动凸轮510的摇动方向以外也能够摇动。摇臂540向除摇动凸轮510的摇动方向以外倾斜有可能产生摇臂540从枢轴销脱离或摇臂540的端部543从气门502的杆端部502a脱离。采用本实施例，通过利用摇臂轴529支承摇臂540来将摇臂540的摇动方向限定为摇动凸轮510的摇动方向，因此能够防止上述不良情况。 

将间隙调整装置545设置在凸轮从动件541的端部543上会增加凸轮从动件541的惯性重量。但是，由于利用限制构件542和升程限制凸轮部515来限制凸轮从动件541离开驱动凸轮部511，因此，凸轮从动件541的惯性重量的增加不会影响防止气门502的不规则运动的效果。 

参照图15和16说明本发明的第6实施例的可变气门传动装 置600。 

可变气门传动装置600的结构与第1实施例的可变气门传动装置100类似，但是摇臂640的结构与可变气门传动装置100的摇臂40不同。 

可变气门传动装置600的摇动凸轮610、摇动凸轮驱动机构620和升程可变机构630的结构与第1实施例的摇动凸轮10、摇动凸轮驱动机构20和升程可变机构30相同。具体而言，驱动凸轮部611、升程限制凸轮部612、基座部613、驱动轴621、驱动轴621的中心621c、连结筒614、偏心凸轮622、第1连杆623、环状部623a、连结销624、连结臂625、控制轴631、凸轮部632、连结销626、第2连杆627以及连结销628的结构与第1实施例的驱动凸轮部11、升程限制凸轮部12、基座部13、驱动轴21、驱动轴21的中心21c、连结筒14、偏心凸轮22、第1连杆23、环状部23a、连结销24、连结臂25、控制轴231、凸轮部32、连结销26、第2连杆27以及连结销28分别相同。 

在摇臂640上一体地形成有凸轮从动件641、限制构件642、夹持部646以及凹部644。摇臂640被枢轴销603支承，与摇动凸轮640的摇动相应地以枢轴销603为支点进行摇动。为了防止摇臂640与摇动凸轮610之间相干扰，凹部644形成在凸轮从动件641和限制构件642之间。在本实施例中，与第1实施例不同，将限制构件642和升程限制凸轮部612的形状和尺寸设定成使限制构件642始终与升程限制凸轮部612滑动接触。 

夹持部646在凸轮从动件641的下方朝向气门602的气门杆的杆端602a延伸设置。夹持部646的端部647从下侧与固定在杆端602a附近的气门弹簧座套604的下表面604a相抵接。另一方面，摇臂640的凸轮从动件641的端部643从上方与气门602的的杆端602a相抵接。结果，气门602被抵接在杆端602a的凸轮从动件641和抵接在气门弹簧座套604上的夹持部646夹持，随着摇臂640的摇动而被强制驱动。因此，在本实施例中省略了气门弹簧。凸轮从动件641的端部643和夹持部646构成摇臂640的副臂。 

在摇动凸轮610与凸轮从动件641的接触点从基座部613朝向驱动凸轮部611移动的去程运动中，驱动凸轮部611推压凸轮从动件641。在该过程中，摇动凸轮610的升程限制凸轮部612和限制构件642的接触点向限制构件642的前端方向移动。结果，摇臂640向图中顺时针方向摇动，借助凸轮从动件641推压气门杆，打开气门602。 

另一方面，在摇动凸轮610与凸轮从动件641的接触点从驱动凸轮部611朝向基座部613移动的回程运动中，升程限制凸轮部612和限制构件642的接触点从限制构件642的前端朝向凹部644移动。结果，摇臂640向图中逆时针方向摇动，摇臂640的夹持部646借助气门弹簧座套604上拉气门杆，从而关闭气门602。 

在该可变气门传动装置600中，凸轮从动件641与驱动凸轮部611滑动接触，限制构件642与升程限制凸轮部612滑动接触，还利用凸轮从动件641和夹持部646夹持气门602。通过该结构，即使内燃机转速变成高速而增大摇动凸轮610的摇动加速度，也不会使摇臂640离开摇动凸轮610，而且不会使气门602离开摇臂640，能够可靠地防止气门不规则运动。 

在该可变气门传动装置600中，由于还利用凸轮从动件641和夹持部646使摇臂640和气门602机械结合，因此气门602不需要气门弹簧。由于省略了气门弹簧，可变气门传动装置600的零件数也变少。因此，采用本实施例，不仅能够减少可变气门传动装置的制造成本，还能够提高组装作业性能。 

参照图17和18说明本发明的第7实施例的可变气门传动装 置700。 

可变气门传动装置700的结构与第2实施例的可变气门传动装置200类似，但是摇臂740的结构与可变气门传动装置200的摇臂240不同。 

可变气门传动装置700的摇动凸轮710、摇动凸轮驱动机构720和升程可变机构730的结构与第2实施例的摇动凸轮210、摇动凸轮驱动机构220和升程可变机构230相同。具体而言，驱动凸轮部711、升程限制凸轮部712、基座部713、驱动轴721、驱动轴721的中心721c、连结筒714、偏心凸轮722、第1连杆723、环状部723a、连结销724、连结臂725、控制轴731、凸轮部732、连结销726、第2连杆727以及连结销728的结构与第2实施例的驱动凸轮部211、升程限制凸轮部212、驱动轴221、驱动轴221的中心221c、连结筒214、偏心凸轮222、第1连杆223、环状部223a、连结销224、连结臂225、控制轴231、凸轮部322、连结销226、第2连杆227以及连结销228分别相同。 

在摇臂740上一体地形成有凸轮从动件741、限制构件742、夹持部746以及凹部744。摇臂740被枢轴销703支承，与摇动凸轮740的摇动相应地以枢轴销703为支点进行摇动。为了防止摇臂740和摇动凸轮710之间相干扰，凹部744形成在凸轮从动件741和限制构件742之间。在本实施例中，与第2实施例不同，将限制构件742和升程限制凸轮部712的形状和尺寸设定成使限制构件742始终与升程限制凸轮部712滑动接触。 

夹持部746在凸轮从动件741的下方朝向气门702的气门杆的杆端702a延伸设置。夹持部746的端部747从下侧与固定在杆端702a附近的气门弹簧座套704的下表面704a相抵接。另一方面，摇臂740的凸轮从动件741的端部743从上方与气门702的杆端702a相抵接。结果，气门702被抵接在杆端702a的凸轮从 动件741和抵接在气门弹簧座套704上的夹持部746夹持，随着摇臂740的摇动而被强制驱动。因此，在本实施例中省略了气门弹簧。凸轮从动件741的端部743和夹持部746构成摇臂740的副臂。 

在摇动凸轮710与凸轮从动件741的接触点从基座部713朝向驱动凸轮部711移动的去程运动中，摇动凸轮710的驱动凸轮部711推压摇臂740的凸轮从动件741。在该过程中，限制构件742和升程限制凸轮部712的接触点向基座部713的方向移动。结果，摇臂740向图中逆时针方向摇动，借助凸轮从动件741下压杆端702a，打开气门702。 

另一方面，在摇动凸轮710与凸轮从动件741的接触点从驱动凸轮部711朝向基座部713移动的回程运动中，摇动凸轮710的升程限制凸轮部712推压摇臂740的限制构件742。在该过程中，限制构件742和升程限制凸轮部712的接触点向升程限制凸轮部712的前端方向移动。结果，摇臂740向图中顺时针方向摇动，夹持部746借助气门弹簧座套704上拉气门杆，从而关闭气门702。 

在该可变气门传动装置700中，凸轮从动件741与驱动凸轮部711滑动接触，限制构件742与升程限制凸轮部712滑动接触，还利用凸轮从动件741和夹持部746夹持气门702。通过该结构，即使内燃机转速变成高速而增大摇动凸轮710的摇动加速度，也不会使摇臂740离开摇动凸轮710，而且不会使气门702离开摇臂740，能够可靠地防止气门不规则运动。 

在该可变气门传动装置700中，由于还利用凸轮从动件741和夹持部746使摇臂740和气门702机械结合，因此气门702不需要气门弹簧。由于省略了气门弹簧，可变气门传动装置700的零件数也变少。因此，采用本实施例，不仅能够减少可变气门传动装置的制造成本，还能够提高组装作业性能。 

参照图19和20说明本发明的第8实施例的可变气门传动装置800。 

可变气门传动装置800的结构与第1实施例的可变气门传动装置100类似，但是摇臂840的结构与可变气门传动装置100的摇臂40不同。 

可变气门传动装置800的摇动凸轮810、摇动凸轮驱动机构820和升程可变机构830的结构与第1实施例的摇动凸轮10、摇动凸轮驱动机构20和升程可变机构30相同。具体而言，驱动凸轮部811、升程限制凸轮部812、基座部813、驱动轴821、驱动轴821的中心821c、连结筒814、偏心凸轮822、第1连杆823、环状部823a、连结销824、连结臂825、控制轴831、凸轮部832、连结销826、第2连杆827以及连结销828的结构与第1实施例的驱动凸轮部11、升程限制凸轮部12、基座部13、驱动轴21、驱动轴21的中心21c、连结筒14、偏心凸轮22、第1连杆23、环状部23a、连结销24、连结臂25、控制轴31、凸轮部32、连结销26、第2连杆27以及连结销28分别相同。 

第1实施例的可变气门传动装置100构成为使一对摇动凸轮10驱动一对摇臂40，而该可变气门传动装置800相对于一对摇动凸轮810仅具有一个摇臂840。 

如图19所示，摇臂840被配置在一对摇动凸轮810之间的枢轴销803支承。摇臂840具有从枢轴销803进行支承的支承部附近分支出来的两个臂848a、848b。 

参照图20，在一个臂848a的前端与驱动轴821垂直且朝向大致水平方向突出设有凸轮从动件841a，该凸轮从动件841a与一对摇动凸轮810之中的、连结在第2连杆827上的摇动凸轮810滑动接触。在另一个臂848b上与凸轮从动件841a并列地形成有与一对摇动凸轮810的另一个摇动凸轮滑动接触的凸轮从动件841b。另外，在各臂848a、848b的前端朝上地形成有限制构件842a、842b。在凸轮从动件841a和限制构件842a之间形成有凹部844a，在凸轮从动件841b和限制构件842b之间形成有凹部844b。气门802、杆端802a、气门弹簧802b与第1实施例的气门2、杆端2a、气门弹簧2b相同。 

这样，摇臂840相对于枢轴销803的中心线呈对称形。结果，摇臂840与第1实施例的各个摇臂40相比变得大型化，惯性重量也变大。与第1实施例的摇臂40相比，即使摇动凸轮810的摇动加速度较小，摇臂840也容易离开摇动凸轮810。但是，通过限制构件842a、842b抵接于各摇动凸轮810的升程限制凸轮部812上，实际上能阻止凸轮从动件841a、841b离开驱动凸轮部811，因此在防止气门802的不规则运动方面能够获得与第1实施例相同的理想的效果。 

另外，在该可变气门传动装置800中，由于一对摇动凸轮810仅具有一组摇臂840和枢轴销803，因此，与第1实施例的可变气门传动装置100相比零件数较少。因此，采用本实施例，不仅能够减少可变气门传动装置的制造成本，还能够提高组装作业性能。 

参照图21和22说明本发明的第9实施例的可变气门传动装置900。 

可变气门传动装置900的结构与第2实施例的可变气门传动装置200类似，但是摇臂940的结构与可变气门传动装置200的摇臂240不同。 

可变气门传动装置900的摇动凸轮910、摇动凸轮驱动机构920和升程可变机构930的结构与第2实施例的摇动凸轮210、摇动凸轮驱动机构220和升程可变机构230相同。具体而言，驱动 凸轮部911、升程限制凸轮部912、基座部913、驱动轴921、驱动轴921的中心921c、连结筒914、偏心凸轮922、第1连杆923、环状部923a、连结销924、连结臂925、控制轴931、凸轮部932、连结销926、第2连杆927以及连结销928的结构与第2实施例的驱动凸轮部211、升程限制凸轮部212、基座部213、驱动轴221、驱动轴221的中心221c、连结筒214、偏心凸轮222、第1连杆223、环状部223a、连结销224、连结臂225、控制轴231、凸轮部232、连结销226、第2连杆227以及连结销228分别相同。 

第2实施例的可变气门传动装置200构成为使一对摇动凸轮210驱动一对摇臂240，而该可变气门传动装置900相对于一对摇动凸轮910仅具有一个摇臂940。 

如图21所示，摇臂940被配置在一对摇动凸轮910之间的枢轴销903支承。摇臂940具有从枢轴销903进行支承的支承部附近分支出来的两个臂948a、948b。 

参照图22，在一个臂948a的前端与驱动轴921垂直且朝向大致水平方向突出设有凸轮从动件941a，该凸轮从动件941a与一对摇动凸轮910之中的、连结在第2连杆927上的摇动凸轮910滑动接触。在另一个臂948b上与凸轮从动件941a并列地形成有与一对摇动凸轮910的另一摇动凸轮滑动接触的凸轮从动件941b。另外，在各臂948a、948b的前端朝上地形成有限制构件942a、942b。在凸轮从动件941a和限制构件942a之间形成有凹部944a，在凸轮从动件941b和限制构件942b之间形成有凹部944b。气门902、杆端902a、气门弹簧902b与第2实施例的气门202、杆端202a、气门弹簧202b相同。 

这样，摇臂940相对于枢轴销903的中心线呈对称形。结果，摇臂940与第2实施例的各个摇臂240相比变得大型化，惯性重 量也变大。与第2实施例的摇臂240相比，即使摇动凸轮910的摇动加速度较小，摇臂940也容易离开摇动凸轮910。但是，通过限制构件942a、942b抵接于各摇动凸轮910的升程限制凸轮部912上，实质上能阻止凸轮从动件941a、941b离开驱动凸轮部911，因此，在防止气门902的不规则运动方面能够获得与第2实施例相同的理想的效果。 

另外，在该可变气门传动装置900中，由于一对摇动凸轮910仅具有一组摇臂940和枢轴销903，因此，与第2实施例的可变气门传动装置200相比零件数较少。因此，不仅能够减少可变气门传动装置的制造成本，还能够提高组装作业性能。 

在以上说明的第1～第9实施例中的、第1、第4、第6以及第8实施例中，用于连结第2连杆27(427、627、827)和摇动凸轮10(410、610、810)的连结销28(428、628、828)位于比驱动轴21(421、621、821)的中心21c(421c、621c、821c)靠近气门杆的中心线的位置。因此，这些实施例与第2、第3、第5、第7实施例相比，第2连杆27(427、627、827)和气门杆的朝水平方向的偏移量较小，能够抑制减小第2连杆27(427、627、827)借助摇动凸轮10(410、610、810)推压气门杆时的、第2连杆27(427、627、827)的压缩应力。另外，由于连结销28(528、628、828)和滑动接触部45(445、645、845)之间的距离也变小，因此还能够抑制摇动凸轮10(410、610、810)的变形。这样的特性在提高可变气门传动装置的刚性方面优选，也能够扩大气门2(402、602、802)的升程量的设定范围。 

另外，第1～第3、第6～第9实施例利用枢轴销3(203、303、603、703、803、903)支承摇臂40(240、340、640、740、840、940)。在上述实施例中，不需要像利用摇臂轴429(529)支承摇臂440(540)的第4以及第5实施例那样在摇臂440(540) 上设置用于调整气门间隙的气门间隙调整装置443(543)那样的机构，因此，能够使摇臂轻量化。另外，在利用摇臂轴429(529)支承摇臂440(540)时，由于需要确保摇臂轴429(529)周围的摇臂440(540)的壁厚，因此摇臂440(540)变得大型化。与此相对，在利用枢轴销3(203、303、603、703、803、903)支承摇臂40(240、340、640、740、840、940)的第1～第3、第6～第9实施例中，能够避免这样的大型化。 

有关上述说明在此引用并合并了2007年3月16日为申请日的日本特愿2007-068130号的内容。 

以上，通过几个特定的实施例说明了本发明，但本发明并不限定于上述各实施例。对于本领域技术人员来说，能在权利要求书的技术范围内对上述实施例进行各种修正或者变更。 

例如，第6～第9实施例中，可以应用与第4以及第5实施例相同的摇臂轴。 

应用于摇臂和摇动凸轮的接触部的图7所示的滚轮250也可应用在上述任一实施例中。 

在以上的各实施例中，摇动凸轮的升程限制凸轮部和摇臂的限制构件之间的关系分为以下3种。即，在通常工作中，升程限制凸轮部和限制构件始终维持规定的微小间隙的情况；在摇动凸轮的最大加速度附近处为规定的微小间隙，在除此之外的摇动凸轮的摇动位置为更大的间隙的情况；升程限制凸轮部和限制构件直接或者借助滚轮始终接触的情况。在第1～第9实施例的任一实施例中都能够任意地应用上述3种情况。 

在以上的各实施例中，都是在具有升程可变机构的气门传动装置上应用了本发明的实施例，但是本发明也可应用在不具有升程可变机构的气门传动装置上。 

在以上的各实施例中，用于连结摇动凸轮和第2连杆的连 结销都是设在驱动凸轮部上，但也可以将连结销设在升程限制凸轮部上。 

产业上的可利用性

如上所述，采用本发明，与摇动凸轮的摇动加速度无关、能够可靠地防止内燃机的进气门或者排气门的气门不规则运动。因此，本发明在应用于运转状态发生各种变化的、汽车用内燃机的可变气门传动装置上时能够获得特别理想的效果。本发明的实施例所包含的排他性质或者特点如权利要求所述。 

Claims (27)

1.一种通过气门杆的轴向驱动来开闭内燃机的气门(2，202，302，402，502，602，702，802，902)的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，其包括：

与驱动轴(21，221，321，421，521，621，721，821，921)的旋转相应地进行摇动的摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)，该驱动轴(21，221，321，421，521，621，721，821，921)与内燃机的旋转同步，摇动凸轮具有驱动凸轮部(11，211，311，411，511，611，711，811，911)和升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)；

通过与驱动凸轮部(11，211，311，411，511，611，711，811，911)滑动接触将摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)的摇动转换成气门杆的轴向运动来使气门(2，202，302，402，502，602，702，802，902)进行升程的凸轮从动件(41，241，341，441，541，641，741，841，941)；

与升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)协作而阻止凸轮从动件(41，241，341，441，541，641，741，841，941)离开驱动凸轮部(11，211，311，411，511，611，711，811，911)的限制构件(42，242，342，442，542，642，742，842，942)；限制构件(42，242，342，442，542，642，742，842，942)和凸轮从动件(41，241，341，441，541，641，741，841，941)形成为摇动臂(40，240，340，440，540，640，740，840，940)的一部分。

2.根据权利要求1所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，限制构件(42，242，342，442，542，642，742，842，942)构成为通过与升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)相抵接来阻止凸轮从动件(41，241，341，441，541，641，741，841，941)离开摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)。

3.根据权利要求1所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，限制构件(42，242，342，442，542，642，742，842，942)和升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)构成为至少在摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)的气门杆驱动方向的加速度成为负值的区间内，能够阻止凸轮从动件(41，241，341，441，541，641，741，841，941)离开摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)。

4.根据权利要求1所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)的驱动凸轮部(11，211，311，411，511，611，711，811，911)和升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)在与摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)的驱动轴(21，221，321，421，521，621，721，821，921)正交的方向上重叠。

5.根据权利要求4所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)是由一体地形成有驱动凸轮部(11，211，311，411，511，611，711，811，911)和升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)的一个凸轮构成。

6.根据权利要求4所述的气门传动装置(100，400，600，800)，驱动凸轮部(11，411，611，811)构成为通过向离开摇动凸轮(10，410，610，810)的驱动轴(21，421，621，821)的方向驱动气门杆来使气门(2，402，602，802)进行升程，并且驱动凸轮部(11，411，611，811)与凸轮从动件(41，441，641，841)进行滑动接触的滑动接触部(45，445，645，845)位于比驱动轴(21，421，621，821)的中心(21c，421c，621c，821c)靠近气门杆的中心线的位置。

7.根据权利要求6所述的气门传动装置(100，400，600，800)，从气门(2，402，602，802)的升程为零的状态至气门(2，402，602，802)的气门杆向升程方向的位移的加速度到达最大值，驱动凸轮部(11，411，611，811)与凸轮从动件(41，441，641，841)进行滑动接触的滑动接触部(45，245，645，845)靠近气门杆的中心线。

8.根据权利要求7所述的气门传动装置(100，400，600，800)，驱动凸轮部(11，411，611，811)和升程限制凸轮部(12，412，612，812)隔着摇动凸轮(10，410，610，810)的摇动中心(21c，421c，621c，821c)位于相互相反侧。

9.根据权利要求1所述的气门传动装置(100，400，600，800)，从驱动凸轮部(11，411，611，811)与凸轮从动件(41，441，641，841)进行滑动接触的滑动接触部(45，245，645，845)处的驱动凸轮部(11，411，611，811)的法线、与升程限制凸轮部(12，412，612，812)和限制构件(42，442，642，842)相抵接的抵接部处的限制构件(42，442，642，842)的法线的交点到摇动臂(40，240，440，640，840)的摇动中心的距离大于从摇动凸轮(10，410，610，810)的摇动中心(21c，421c，521c，621c，821c)到摇动臂(40，240，440，640，840)的摇动中心的距离。

10.根据权利要求1所述的气门传动装置(200，300，500，700，900)，驱动凸轮部(211，311，511，711，911)构成为通过向离开摇动凸轮(210，310，510，710，910)的驱动轴(221，321，521，721，921)的方向驱动气门杆来使气门(202，302，502，702，902)进行升程，并且驱动凸轮部(211，311，511，711，911)与凸轮从动件(241，341，541，741，941)进行滑动接触的滑动接触部(245，345，545，745，945)位于比摇动凸轮(210，310，510，710，910)的驱动轴(221，321，521，721，921)的中心(221c，321c，521c，721c，921c)远离气门杆的中心线的位置。

11.根据权利要求10所述的气门传动装置(200，300，500，700，900)，摇动凸轮(210，310，510，710，910)在从气门(202，302，502，702，902)的升程为零的状态至气门(202，302，502，702，902)的气门杆向升程方向的位移的加速度到达最大值的期间内，驱动凸轮部(211，311，511，711，911)与凸轮从动件(241，341，541，741，941)进行滑动接触的滑动接触部向靠近摇动臂(240，340，540，740，940)的摇动中心的方向摇动。

12.在权利要求10所述的气门传动装置(200，300，500，700，900)，摇动凸轮(210，310，510，710，910)的驱动凸轮部(211，311，511，711，911)和升程限制凸轮部(212，312，512，712，912)圆滑地连续，呈没有凹部仅向外侧鼓出的形状。

13.根据权利要求10所述的气门传动装置(200，300，500，700，900)，从驱动凸轮部(211，311，511，711，911)与凸轮从动件(241，341，541，741，941)进行滑动接触的滑动接触部处的驱动凸轮部(211，311，511，711，911)的法线、与升程限制凸轮部(212，312，512，712，912)和限制构件(242，342，542，742，942)相抵接的抵接部处的限制构件(242，342，542，742，942)的法线的交点至摇动臂(240，340，540，740，940)的摇动中心的距离小于从摇动凸轮(210，310，510，710，910)的摇动中心(221c，321c，521c，721c，921c)到摇动臂(240，340，540，740，940)的摇动中心的距离。

14.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)的摇动中心(21c，221c，321c，421c，521c，621c，721c，821c，921c)在摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)进行摇动的面内，位于气门杆的中心线和通过摇动臂(40，240，340，440，540，640，740，840，940)的摇动中心的与气门杆的中心线平行的直线之间。

15.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(300)，在凸轮从动件(341)与驱动凸轮部(311)滑动接触的状态下，升程限制凸轮部(312)和限制构件(342)仅在气门(302)的最大升程附近隔着规定的微小间隙地相对峙。

16.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，800，900)，在凸轮从动件(41，241，341，441，541，841，941)与驱动凸轮部(11，211，311，411，511，811，911)滑动接触的状态下，升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，812，912)和限制构件(42，242，342，442，542，842，942)始终隔着规定的微小间隙相对峙。

17.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，600，700，800，900)，摇动臂(40，240，340，640，740，840，940)的摇动中心由枢轴销(3，203，303，603，703，803，903)构成。

18.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(400，500)，摇动臂(440，540)的摇动中心由与摇动凸轮(410，510)的驱动轴(421，521)平行地配置的摇臂轴(429，529)构成。

19.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，摇动臂(40，240，340，440，540，640，740，840，940)在凸轮从动件(41，241，341，441，541，641，741，841，941)的与驱动凸轮部(11，211，311，411，511，611，711，811，911)进行滑动接触的滑动接触部(45，245，345，445，545，646，745，845，945)和限制构件(42，242，342，442，542，642，742，842，942)之间设置凹部(44，244，344，444，544，644，744，844，944)，该凹部用于避免在摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)摇动时摇动臂(40，240，340，440，540，640，740，840，940)与升程限制凸轮部(12，212，312，412，512，612，712，812，912)之间相干扰。

20.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(200)，摇动臂(240)在与摇动凸轮(210)进行接触的接解部设有滚轮(250)。

21.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(600，700)，摇动臂(640，740)具有从气门杆的中心线方向上的两侧支承气门杆的一对副臂(641，646)；

一对副臂(641，646)与摇动凸轮(610，710)的摇动方向相应地，借助一个副臂(641)使气门(602，702)进行升程，另一个副臂(646)朝与升程相反的方向驱动气门(602，702)。

22.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(800，900)，摇动臂(840，940)上一体地形成有与同步摇动的两个摇动凸轮(810，910)滑动接触的两个凸轮从动件(841a，841b，941a，941b)和两个限制构件(842a，842b，942a，942b)，并且摇动臂(840，940)被一个摇动支点(803，903)支承。

23.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，还具有改变气门(2，202，302，402，502，602，702，802，902)的升程量的升程可变机构(30，230，330，430，530，630，730，830，930)。

24.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，600，700，800，900)，其包括：

与驱动轴(21，221，321，421，521，621，721，821，921)一体旋转的偏心凸轮(22，222，322，422，522，622，722，822，922)；

被偏心凸轮(22，222，322，422，522，622，722，822，922)驱动的第1连杆(23，223，323，423，523，623，723，823，923)；

具有与驱动轴(21，221，321，421，521，621，721，821，921)平行的控制轴(31，231，331，431，531，631，731，831，931)和与控制轴(31，231，331，431，531，631，731，831，931)一体地形成的偏心凸轮部(32，232，332，432，532，632，732，832，932)的升程可变机构(30，230，330，430，530，630，730，830，930)；

被偏心凸轮部(32，232，332，432，532，632，732，832，932)支承，与第1连杆(23，223，323，423，523，623，723，823，923)的位移相应地以偏心凸轮部(32，232，332，432，532，632，732，832，932)为支点进行摇动的连结臂(25，225，325，425，525，625，725，825，925)；

用于连结连结臂(25，225，325，425，525，625，725，825，925)和摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)，与连接臂(25，225，325，425，525，625，725，825，925)的摇动相应地使摇动凸轮(10，210，310，410，510，610，710，810，910)以驱动轴(21，221，321，421，521，621，721，821，921)为中心进行摇动的第2连杆(27，227，327，427，527，627，727，827，927)；

升程可变机构(30，230，330，430，530，630，730，830，930)通过经由控制轴(31，231，331，431，531，631，731，831，931)对偏心凸轮部(32，232，332，432，532，632，732，832，932)进行旋转位置操作来改变气门(2，202，302，402，502，602，702，802，902)的升程量。

25.根据权利要求24所述的气门传动装置(100，400，600，800)，第2连杆(27，427，627，827)和摇动凸轮(10，410，610，810)的连结部(28，428，628，828)设在驱动凸轮部(11，411，611，811)上，位于比驱动轴(21，421，621，821)的中心(21c，421c，621c，821c)靠近气门杆的中心线的位置。

26.根据权利要求24所述的气门传动装置(200，300，500，700，900)，第2连杆(227，327，527，727，927)和摇动凸轮(210，310，510，710，910)的连结部(228，328，528，728，928)设在升程限制凸轮部(212，312，512，712，912)上，位于比驱动轴(221，321，521，721，921)的中心(221c，321c，521c，721c，921c)远离气门杆的中心线的位置。

27.根据权利要求1～13中任一项所述的气门传动装置(100，200，300，400，500，800，900)，气门杆被气门弹簧(2b，202b，302b，402b，502b，802b，902b)朝与气门(2，202，302，402，502，802，902)的升程方向相反的方向支承，气门传动装置(100，200，300，400，500，800，900)利用摇动凸轮(10，210，310，410，510，810，910)的朝一个方向的摇动使摇动臂(40，240，340，440，540，840，940)克服气门弹簧(2b，202b，302b，402b，502b，802b，902b)的弹力向气门升程方向驱动气门杆，利用摇动凸轮(10，210，310，410，510，810，910)的朝相反方向的摇动减少摇动臂(40，240，340，440，540，840，940)施加在气门杆上的驱动力，容许由气门弹簧(2b，202b，302b，402b，502b，802b，902b)引起的气门杆向与升程相反的方向的位移。

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