CN100354509C - 内燃发动机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于内燃发动机正时驱动器的简化结构的若干种实施例，这些实施例通过在诸如气缸盖垫片之类的发动机气缸盖垫片上设置一个或多个突部而限制柔性传送器枢转臂不希望的移动角度，其中的气缸盖垫片提供了与张紧臂协作的接触边缘。

Description

内燃发动机

技术领域

本发明涉及一种用于内燃发动机，具体说涉及内燃发动机的凸轮轴驱动配置，尤其涉及一种用于这种驱动器的改进的张紧装置的配置。

背景技术

在四冲程内燃发动机中，实行的是由一个或多个相对发动机的曲轴定时的关系被驱动的凸轮轴操作发动机阀。定时驱动器以一半的曲轴速度驱动凸轮轴。通常，采用诸如传动带或链条之类的柔性传送器来实现此目的。当采用顶置阀的气缸盖中或附近轴颈连接凸轮轴的场合尤其要这样作。

由于在所使用的普通柔性传送器的使用过程中它们的长度通常会改变，并同时出于其它的一些目的，因此，通常实践中在用于在传送器上保持一恒定张力的传送器的驱动部分上采用一个张紧机构。为达到此目的，通过采用一枢转支承的张紧臂。

在日本公开专利申请(公开号平8-121188)中示出了这样一种类型的传统凸轮轴驱动机构的实例。从该份公开物中可以看到，发动机包括发动机本体，发动机本体又包括一气缸体，气缸体中的一曲轴与其基本水平延伸的旋转轴线轴颈连接。阀驱动机构的凸轮轴由发动机本体的上部支承，具体说是支承在气缸盖内。一定时链形式的柔性传送器以与相对曲轴定时的关系驱动凸轮轴。为保持定时链中所需的张力，一张紧臂的一端枢转连接在发动机本体的一端上，用于使其围绕平行于曲轴轴线的一条轴线枢转运动，用于与定时链的驱动行程段配合.这样，当发动机被驱动时，凸轮轴便可以公知的方式操作进气和排气阀。张紧臂可防止定时链变得太松，由此防止定时链发生不希望的振动以及产生不希望的噪音，由此实现动力平稳地从曲轴向凸轮轴传送。

然而，当发动机在组装或维修时，张紧臂是处于自由状态下的，张紧臂的一端会由于其自身的重量而从发动机本体向外自由摆动。由此，张紧臂可能会与发动机本体相连的其它设备发生干扰。为避免这种干扰，可设置一个临时的止动装置，以在装配或维修发动机时暂时地限制张紧臂的运动。然而，这使得发动机装配和维修的工作复杂化。

发明内容

因此，本发明的目的是提供这样一种简单而有效的途径，它可在装配和维修的过程中防止张紧臂不希望的移动，同时不需要为此目的的可拆装置。

本发明涉适用于内燃发动机中，该内燃发动机包括一个发动机本体，发动机本体中旋转轴颈连接一曲轴，以使曲轴围绕一旋转轴线旋转。发动机本体的一端具有一个与曲轴的旋转轴线隔开的开口，并且该开口适于由一个可拆卸地与其相连的气缸盖至少局部地闭合。气缸盖轴颈连接至少一个凸轮轴，该凸轮轴用于操作至少一个支承在其上的阀。至少一个柔性传送器从曲轴驱动凸轮轴。一个张紧臂由发动机本体轴颈连接而枢转运动，并且张紧臂的一部分与柔性传送器配合，用于保持柔性传送器中的张力。张紧臂具有一部分向外延伸超过发动机本体开口。根据本发明，一个发动机可拆部分相对发动机本体和气缸盖固定，并且当气缸盖从发动机本体移动时，保持在发动机本体上。该可拆部分定位成从发动机本体延伸入发动机本体开口的一部分中，从而与张紧臂配合，并且当从发动机本体上移去气缸盖时限制张紧臂的枢转运动。

附图说明

图1为根据本发明构成的内燃发动机的正视图，其中某些内部组件以假想线表示。

图2为沿图1相同方向观察到的视图，但其中移去了发动机的前盖。

图3为沿图2相同方向观察到的放大视图，其中示出了张紧装置的配置。

图4为图3的圆圈4的包围区域的放大视图。

图5为沿图2中的线5-5剖取的放大剖视图。

具体实施方式

现具体参照附图，并首先参照图1和图2，实现本发明的一个多气缸、四循环的内燃发动机总地由标号21表示。尽管本发明的应用不仅限于此，但在示出的实施例中，本发明为直列式四气缸的，并且它适于安装在诸如汽车等车辆中。

发动机21包括一个以标号22表示的主要的发动机组件，它被构造成可支承在车辆本体内(未图示)。该发动机组件22包括一个主要的发动机本体，该发动机本体由一个气缸体23构成，该气缸体23具有多个气缸膛孔24，气缸膛孔的轴线25基本垂直且相互平行地延伸。一个隔板(bulkhead)26可拆卸地固定在气缸体23的下侧上，从而与气缸体23的下侧部分协作形成了曲轴箱的上部。用于保持润滑油的油盘27完成了这个曲轴箱，其中油盘27以任何已知的方式可拆卸地固定在隔板的下侧上。

一个气缸盖28以一种已知的方式固定在气缸体23的顶面上，以覆盖气缸体打开的顶端，并封闭气缸膛孔24的上端部。总地以标号29表示的一个气缸盖垫片介于气缸体23的顶面和气缸盖28的下侧之间，以密封它们两个相对表面间的间隙。定位销31(图5)设置用于沿与气缸膛孔24的轴线25成直角的方向对发动机组件22的零件23、26至29进行精确定位。

气缸体23的顶面、气缸盖28以及垫片29分别沿与气缸膛孔24的轴线25成直角的方向平坦延伸。最佳地如图4所示，垫片29由多个(三个)不锈钢片32和介于其间的纤维绝缘层(未图示)层叠而成。

发动机21设有分别插入气缸膛孔24中的活塞33，这些活塞33可沿轴向往复运动。这些活塞33通过连接杆34与曲轴35相连。曲轴35具有一旋转轴线36，基本水平延伸的旋转轴线36用以下即将描述的方式支承在发动机组件22的下部中。曲轴35通过轴承(未图示)设置并可转动地支承在气缸体23和隔板26之间。

形成发动机组件22的上部的气缸盖28以一种适当的方式支承进气阀和排气阀(未图示)。这些阀通过进、排气凸轮轴37、38中的适当的机构而操作。进、排气凸轮轴由一阀驱动机构驱动，该阀驱动机构总地由标号39表示，它用于控制阀的打开和关闭。进、排气凸轮轴37和38的轴与曲轴35的轴线36平行延伸。最后，一个气缸盖罩盖41固定在气缸盖28的顶面上，并且如上所述地闭合阀操作机构。

阀驱动机构39包括一总地以标号42表示的正时驱动器，它用于以相对曲轴35成正时的关系驱动凸轮轴37。正时驱动器42包括一个驱动链轮43，该驱动链轮43以适当的方式非转动地固定在曲轴35的一端上。位于驱动链轮43上方的从动链轮44不旋转地固定在凸轮轴37和38的端部上。一个循环带形的柔性传送器，如一正时链45垂直延伸，并且围绕着驱动链轮43和从动链轮44。

曲轴35和凸轮轴37、38的端部以及正时驱动器42在发动机组件22的一端上沿曲轴35的轴向向前突出。垂直壁46由气缸体23、隔板26以及气缸盖38的垂直表面构成，并且形成了正时箱的后侧。

正时链45的驱动行程段47从从动链轮44延伸至驱动链轮43，驱动行程段47的链条移动方向以箭头A表示。返回或松驰行程段48从驱动链轮43向从动链轮44延伸，并且沿箭头B示出的方向移动。

沿曲轴35的轴线36观察(图1至图3)，正时驱动器42位于发动机组件22的垂直壁46的外侧附近，沿曲轴35的轴线36观察(图1至图3)，正时链45的驱动行程段47和松驰或返回行程段48设有相应的成对的左右张紧机构，张紧机构总地以标号49和51表示，它们给予驱动行程段47一个预定的张紧力和/或防止返回行程段48过度松驰。

驱动侧张紧机构包括一个承载臂52(bearing arm)，该承载臂52沿正时链45的驱动行程段47垂直延伸，并且通过一对固定件53固定在垂直壁46上，从而使承载臂52与驱动行程段47挤压接触。

返回侧张紧机构51包括一枢转臂54，该枢转臂54沿正时链45的返回行程段48垂直延伸。枢转臂54的下端55通过一枢转轴56枢转连接在发动机组件22的气缸体23的垂直壁46部分上。由此，顶端57可以围绕轴线58沿顺时针或逆时针(分别以箭头C和D表示)中的任一方向摆动，其中轴线58由枢转轴56形成且与曲轴35的轴线36平行。

从图2和图3中可清楚地看到，张紧机构臂54的上端或顶端适当地延伸在气缸体23的上表面之上，并且当气缸盖28移去时，张紧臂可移动到这样一个位置，该位置可防止气缸盖28与气缸体23连接，和/或如果尝试不将张紧臂54枢转到一空闲位置而进行装配，张紧臂会损坏。另外，如先前指出的，张紧臂54自由枢转的能力还会干扰其它的维修操作的组件。

为完成对张紧机构51的结构和操作的描述，总地以标号59表示的一个任何所需类型的自动张紧设备设置在发动机组件22之上，从而将枢转轴54压靠在正时链45的松驰行程段48上，由此自动调节返回行程段48上张紧臂54的压力。

一个正时箱盖61通过多个紧固件62可拆卸地固定在发动机组件22上，从而覆盖正时驱动器42和张紧臂52和54。自动张紧设备59通过正时箱盖61并且由其支承。换言之，自动张紧设备59通过正时箱盖61由发动机组件22支承。如图5所示，正时箱盖61包括一平板形的盖体63，所述盖体63覆盖着正时箱内的正时驱动器42及其它组件，并且正时箱盖61具有一个凸缘部分60，该凸缘部分60从盖体63的周边一体地朝着发动机组件22延伸。紧固件62通过该凸缘部分60中的合适的开孔。

根据上述结构，张紧臂54接触并压靠在正时链45的返回行程段48的操作可防止正时链45太过松驰，并可保持正时链45的返回行程段以防其振动，由此减小噪音，并确保曲轴35向凸轮轴37和38平滑地能量传输。

现主要参照图3-5，当沿曲轴35的轴线36观察时，张紧臂54的上中部穿过气缸盖垫片29。根据本发明并为在装配或维修的过程中限制枢转臂54的枢转运动，发动机组件22的垂直壁46的外侧边缘附近的一部分气缸盖垫片29整体地向外突出垂直壁46，从而形成一个标号为64的限制凸耳。

如果不存在自动张紧设备59，在组装或某些维修的操作中，张紧臂54会由于其自身的重量而摆动，直到其到达一预定位置(在图3和图5中以点划线表示)，在该预定位置，位于张紧臂54的上部上的一肩部65与凸耳64的边缘66接触，这样，可以防止张紧臂54进一步沿方向C摆动。由此，链条盖和气缸盖28可相对发动机组件22的气缸体23连接和拆卸，而不会被张紧臂54阻碍。

另外，如图5中的影阴部分所示，可以在气缸盖垫片29的另一部分上形成一个附加的凸耳67，该凸耳67被制成整体地突出发动机组件22的垂直壁46外侧，从而形边一个边缘68，  这样，张紧臂54的长度中间部分可与凸耳边缘68接触，从而进一步防止臂54沿箭头D的方向摆动。

以上述配置，张紧臂54可以被制成为能摆动到特定的摆动位置，并且与凸耳64和67接触以限制张紧臂的枢转运动。由此，可便于组装和维修，无须特定的夹具或固定件。另外，凸耳64和67向外突出于发动机的组件22而容易观察，因此对介于气缸体23和气缸盖28之间的垫片29更加便利。

如图5所示，凸耳64和67的突出端部沿曲轴35的轴向方向延伸得程度小于张紧臂54的整个宽度。然而，如其他假想线所示，凸耳64和67可以延伸成覆盖得比张紧臂54的完全的轴向深度更大。这样，在发动机21的平面视图中，凸耳64和67的面积增加，凸耳64和67可以限制润滑油从油盘27随着沿箭头B的正时链45返回行程段的向上运动可能发生的向上飞溅，并可使油立即回到油盘27内。因此，在油盘27中总能确保特定量的润滑油，这样润滑可以得到有效的利用。

因此，从以上描述可显而易见的是，通过在发动机的可拆组件上设置一个或多个突部可在维修、组装或拆卸的过程中防止张紧臂枢转过不需要的角度，其中可拆组件例如为气缸盖垫片，它提供了与张紧臂协作的接触边缘。当然，本领域的普通技术人员也可显而易见的是，以上实施例仅是本发明可以采取的示范形式，在不脱离由所附权利要求书限定的本发明的主旨和范围的前提下，还可以作出各种变形和改变。

Claims (11)

1.一种内燃发动机，所述内燃发动机包括：一发动机本体，所述发动机本体与其中的一曲轴可旋转地轴颈连接，以使其围绕一旋转轴线转动，所述发动机本体的一端具有一开口，所述开口与所述转轴的所述旋转轴线隔开，并且它适于至少部分地由与其可拆卸地相连的气缸盖闭合，所述气缸盖轴颈连接至少一个凸轮轴，所述凸轮轴用于操作支承在其上的至少一个阀；至少一个柔性传送器，所述柔性传送器用于从所述曲轴驱动所述凸轮轴；以及一个张紧臂，所述张紧臂由所述发动机本体轴颈连接而枢转运动，并且所述张紧臂的一部分与所述柔性传送器配合，以保持传送器中的张力，所述张紧臂的一部分延伸出所述发动机本体开口；其特征在于，

所述发动机还包括：所述发动机的一气缸盖垫片，所述气缸盖垫片相对所述发动机本体和所述气缸盖固定，当所述气缸盖从所述发动机本体上移去时，所述气缸盖垫片保持在所述发动机本体上，并且所述气缸盖垫片被定位成从所述发动机本体延伸入所述发动机本体开口的一部分中以配合所述张紧臂，并且当所述气缸盖从所述发动机本体上移去时，限制张紧臂的枢转运动。

2.如权利要求1所述的内燃发动机，其特征在于，所述气缸盖垫片设置成至少部分地介于气缸盖和发动机本体的密封表面之间。

3.如权利要求2所述的内燃发动机，其特征在于，延伸入发动机本体的那部分气缸盖垫片包括所述气缸盖垫片的一部分的一个延伸部，介于所述发动机本体与固定在发动机本体上另一发动机组件相邻的表面之间并对其进行密封。

4.如权利要求3所述的内燃发动机，其特征在于，另一发动机组件为气缸盖。

5.如权利要求2所述的内燃发动机，其特征在于，所述内燃发动机还包括一正时罩盖，所述正时罩盖固定在发动机本体的一端面上，并且至少部分地包围柔性传送器。

6.如权利要求5所述的内燃发动机，其特征在于，延伸入发动机本体的那部分气缸盖垫片包括所述气缸盖垫片的一部分的一个延伸部，介于所述发动机本体与气缸盖的相邻表面之间并对其进行密封。

7.如权利要求6所述的内燃发动机，其特征在于，气缸盖垫片的突出的部分在曲轴轴线方向中不延伸超出张紧臂。

8.如权利要求6所述的内燃发动机，其特征在于，气缸盖垫片的突出的部分沿曲轴轴线的方向延伸超过张紧臂。

9.如权利要求6所述的内燃发动机，其特征在于，所述内燃发动机还包括一第二突部，所述第二突部形成在气缸盖垫片上，所述第二突部从第一突部在张紧臂的另一侧上延伸，它用于沿由所述第一突部限制的方向相对的方向限制张紧臂的枢转运动。

10.如权利要求9所述的内燃发动机，其特征在于，所述气缸盖垫片的突部的部分在曲轴轴线的方向中未延伸超过张紧臂。

11.如权利要求9所述的内燃发动机，其特征在于，所述气缸盖垫片的突部的部分在曲轴轴线的方向中延伸超过张紧臂。

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