CN101245717B - 四冲程内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种四冲程内燃机。为了提供一种能使限制摇臂沿摇臂轴轴向的移动的限制部件更加可靠地附装在摇臂轴上且能提高摇臂和限制部件的耐用性的四冲程内燃机，本发明的发动机(100)设置有限制摇臂(120)沿摇臂轴(140)轴向的移动的套环(160)，以及将套环(160)上紧和固定在摇臂轴(140)上的螺栓(180)。套环(160)抵靠摇臂轴(140)的外周部的一部分，并且还抵靠摇臂(120)的侧表面。

Description

四冲程内燃机

技术领域

本发明涉及一种四冲程内燃机，其设置有在确定的正时推动进、排气门的摇臂和插入在该摇臂中并可摇动地支承该摇臂的摇臂轴。

背景技术

四冲程内燃机广泛采用这样一种结构，其中设置有在确定的正时推动进、排气门的摇臂，该摇臂在附装于凸轮轴上的凸轮的作用下摇动。

通常，在摇臂中插入有摇臂轴。摇臂由摇臂轴可摇动地支承。为了限制摇臂沿摇臂轴的轴向的移动，已知这样一种结构(例如，参照专利文献1)，其中在摇臂轴上装配有由树脂或金属制成的柔性套环(限制部件)，该柔性套环抵靠摇臂。

更具体地，所述套环具有圆筒形状，其中形成有沿摇臂轴的轴向延伸的切口。结果，在更换用于调整进、排气门头和摇臂的间隙的调整垫片等时，套环可弯曲而使切口的宽度扩大，从而使得套环易于从摇臂轴上取下。

[专利文献1]JP-A-2004-278435(第3至4页，图8)

发明内容

本发明要解决的问题

但是，上述已知的设置成将摇臂定位在确定位置的套环、即限制摇臂沿摇臂轴轴向的移动的限制部件显然具有以下问题。

更具体地，由于在上述已知的套环中形成有沿摇臂轴的轴向延伸的切口，因而有时会出现套环从摇臂轴上脱落的问题。

此外，在抵靠摇动的摇臂的套环由树脂制成的情况下，与套环由金属制成时相比，套环的耐用性差。另一方面，在套环由金属制成的情况下，与套环由树脂制成时相比，在弹性变形方面通常存在更大的限制。

更具体地，当套环由金属制成时，与套环由树脂制成时相比，无法获得期望的弹性变形，除非套环在摇臂轴直径方向上的厚度减小。但是，如果套环在摇臂轴直径方向上的厚度减小，则套环与摇臂的接触面积也减小，这使得套环和摇臂的接触表面的表面压力增大。结果，套环和摇臂的耐用性降低。

鉴于上述情形作出本发明，其目的是提供一种四冲程内燃机，其中限制摇臂沿摇臂轴轴向的移动的限制部件更加可靠地附装在摇臂轴上，并且所述四冲程内燃机可提高摇臂和限制部件的耐用性。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明具有以下方面。首先，本发明的第一方面提供一种四冲程内燃机(发动机100)，包括：进、排气门(进气门125、排气门135)；在确定的正时推动所述进、排气门的摇臂(摇臂120、摇臂130)；和插入穿过所述摇臂并可摇动地支承所述摇臂的摇臂轴(摇臂轴140、摇臂轴150)。所述四冲程内燃机包括：限制部件(套环160、套环170)，所述限制部件邻接所述摇臂配置并且限制所述摇臂沿所述摇臂轴的轴向的移动；和固定部件(螺栓180、螺栓190)，所述固定部件将所述限制部件上紧/压紧和固定在所述摇臂轴上。所述限制部件抵靠所述摇臂轴的外周部(外周部140a)的一部分并且抵靠所述摇臂的侧表面(侧表面123、侧表面133)。

在如上所述的四冲程内燃机中，通过固定部件将限制部件上紧和固定在摇臂轴上。结果，限制部件能更牢靠地附装在摇臂轴上。

此外，限制部件抵靠摇臂轴的外周部的一部分并且还抵靠由摇臂轴可摇动地支承的摇臂的侧表面。这样可靠地防止了由固定部件上紧和固定在摇臂轴上的限制部件从摇臂轴上脱落。因此，无需使限制部件像上述已知的限制部件那样可弯曲。

结果，与已知的限制部件相比，限制部件在摇臂轴直径方向上的厚度可做得更大，从而使得限制部件和摇臂的侧表面的接触面积可增大。如果限制部件和摇臂的侧表面的接触面积增大，则限制部件和摇臂的接触表面的表面压力减小，由此可提高限制部件和摇臂的耐用性。

本发明的第二方面构造成使得在本发明的第一方面中，所述限制部件具有抵靠所述摇臂轴的外周部的内侧表面(内侧表面160in)和定位成在所述摇臂轴的直径方向上比所述内侧表面更靠向外侧的外侧表面(外侧表面160out)。当从所述摇臂轴的轴向看去时，从所述内侧表面的一端(内侧端160b)到所述内侧表面的中央(中央C1)的高度(高度H1)大于从所述内侧表面的中央到所述外侧表面的中央(中央C2)的高度(高度H2)。

本发明的第三方面构造成使得在本发明的第一方面中，所述限制部件具有抵靠所述摇臂轴的外周部的内侧表面(内侧表面160in)和定位成在所述摇臂轴的直径方向上比所述内侧表面更靠向外侧的外侧表面(外侧表面160out)。当从所述摇臂轴的轴向看去时，从所述外侧表面的一端(外侧端160a)到所述外侧表面的另一端(外侧端160c)的宽度(宽度W1)大于所述摇臂轴的直径(直径D)。

本发明的第四方面构造成使得在本发明的第一方面中，所述限制部件具有抵靠所述摇臂轴的外周部的内侧表面(内侧表面160in)和定位成在所述摇臂轴的直径方向上比所述内侧表面更靠向外侧的外侧表面(外侧表面160out)。当从所述摇臂轴的轴向看去时，从所述外侧表面的一端(外侧端160a)到所述外侧表面的中央(中央C2)的高度大于所述摇臂轴的半径(半径R)。

本发明的第五方面构造成使得在本发明的第一方面中，所述固定部件为螺纹部件。

本发明的第六方面构造成使得在本发明的第五方面中，在所述摇臂轴内形成有螺纹孔(螺纹孔142、143)，并且所述螺纹部件旋拧在所述螺纹孔中。

本发明的第七方面构造成使得在本发明的第一方面中，所述限制部件由金属制成。

本发明的第八方面构造成使得在本发明的第七方面中，所述限制部件为烧结产品。

本发明的第九方面在本发明的第一方面中包括支承所述摇臂轴的气缸盖(气缸盖100sh)。所述限制部件具有抵靠所述摇臂的侧表面(例如，侧表面123)的第一侧表面(侧表面161)和定位成与所述第一侧表面相对并抵靠所述气缸盖的第二侧表面(侧表面162)。

本发明的优点

本发明的各个方面提供了一种四冲程内燃机，其中限制摇臂沿摇臂轴轴向的移动的限制部件更加可靠地附装在摇臂轴上，并且所述四冲程内燃机提高了摇臂和限制部件的耐用性。

附图说明

图1是包括根据本发明实施例的四冲程内燃机的摆式发动机单元的总体概略结构的侧视图。

图2是根据本发明实施例的四冲程内燃机的气缸盖部分的概略透视图。

图3是根据本发明实施例的四冲程内燃机的气缸盖部分的俯视图。

图4是所述四冲程内燃机的气缸盖部分沿图3中的线F4-F4截取的剖视图。

图5是根据本发明实施例的四冲程内燃机的气缸盖部分的一部分的放大俯视图。

图6示出根据本发明实施例的限制部件的俯视图和侧视图。

图7示出根据本发明实施例的摇臂轴的侧视图和俯视图。

图8示出根据本发明实施例的板的俯视图和侧视图。

图9是根据本发明的变型示例的限制部件的侧视图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的四冲程内燃机的实施例进行说明。应当注意，在下列图中，相同或相似的结构部件用相同或相似的附图标记来表示。还应注意，附图是示意性的，因而读者应当明白尺寸等的相对比例可与实际物体不同。

但是，可基于对以下说明的引述来确定具体的尺寸等。此外，容易看到，各个图包括其中相应尺寸等的关系和比例有所不同的部分。

(摆式发动机单元的总体概略结构)

图1是摆式发动机单元10的总体概略结构的侧视图，摆式发动机单元10包括发动机100作为本实施例的四冲程内燃机。摆式发动机单元10用在小型摩托车中。摆式发动机单元10包括发动机100和变速器单元200。  发动机100是单缸四冲程内燃机。发动机100是SOHC型，并且具有四个气门(两个进气门，两个排气门)。

变速器单元200包括与发动机100的曲轴(图中未示出)连接的主动带轮、V带等，并且将由发动机100产生的驱动力传递到小型摩托车的后轮(图中未示出)。

此外，摆式发动机单元10具有以被悬架的方式由小型摩托车的悬架保持成可摆动的被悬架部件210。

(四冲程内燃机的结构)

下面对作为本实施例的四冲程内燃机的发动机100的结构进行说明。

(1)气缸盖部分的总体概略结构

图2是发动机100的气缸盖部分的概略透视图。应注意，图2示出移去了气缸盖罩104和板110(图2中未示出)的状态。

如从图2可见，气缸盖100sh具有箱子似的形状。气缸盖100sh包括中央壁101和侧壁102。

摇臂120、130配置在中央壁101和侧壁102之间的空间内。

摇臂120在确定的正时推动进气门125(图2中未示出，但可参照图4)。在摇臂120中插入有摇臂轴140。摇臂轴140可摇动地支承摇臂120。

摇臂130在确定的正时推动排气门135(图2中未示出，但可参照图4)。在摇臂130中插入有摇臂轴150。摇臂轴150可摇动地支承摇臂130。

摇臂轴140、150由气缸盖100sh支承，更具体地由中央壁101和侧壁102支承。

此外，在摇臂轴140上附装有套环160。套环160邻接摇臂120配置，并且限制摇臂120沿摇臂轴140轴向的移动。类似地，在摇臂轴150上附装有套环170。套环170邻接摇臂130配置，并且限制摇臂130沿摇臂轴150轴向的移动。套环160、170形成本实施例的限制部件。

套环160使用螺栓180上紧和固定在摇臂轴140上。套环170使用螺栓190上紧和固定在摇臂轴150上。在该实施例中，螺栓180、190形成固定部件。螺栓180、190是形成有外螺纹的螺纹部件。

(2)摇臂的周边区域的详细结构

图3是发动机100的气缸盖部分的俯视图。图4是发动机100的气缸盖部分沿图3中的线F4-F4截取的剖视图。

如图3和图4所示，板110附装在气缸盖100sh上。更具体地，板110使用螺栓111固定在气缸盖100sh上。

板110包括防止摇臂轴140、150从气缸盖100sh上脱离的轴挤压部件110a。此外，在板110中形成有开口110b以便允许容易地接近摇臂120、130和套环160、170等。

摇臂120具有由进气门凸轮127转动的滚子121(参照图4)。类似地，摇臂130具有由排气门凸轮137转动的滚子131(参照图4)。换句话说，摇臂120、130是滚子式摇臂。

如从图4可见，在气缸盖100sh中形成有进气口103in和排气口103ex。应注意，尽管在图中未示出，但气缸盖100sh形成有两个进气口103in和两个排气口103ex。

进气门125设置在进气口103in中。此外，排气门135设置在排气口103ex中。应注意，尽管在图中未示出，但设置有两个进气门125和两个排气门135。

进气门125由形成在摇臂120中的气门挤压部件122在确定的正时推动。更具体地，当进气门凸轮127随凸轮轴105旋转时，滚子121朝气缸盖罩104侧移动。当滚子121朝气缸盖罩104侧移动时，摇臂120以摇臂轴140为中心地摇动，从而使气门挤压部件122推动进气门125。

当进气门125由气门挤压部件122推动时，进气门125打开进气口103in。应注意，在气门挤压部件122和进气门125之间设置有调整垫126(垫片)，并且调整垫126调整气门挤压部件122和进气门125之间的间隙。

排气门135以与上述进气门125类似的方式由气门挤压部件132在确定的正时推动。在气门挤压部件132和排气门135之间设置有调整垫136(垫片)，并且调整垫136调整气门挤压部件132和排气门135之间的间隙。

(3)套环(限制部件)的位置布置

图5是气缸盖100sh的一部分的放大俯视图。在图5中，板110用虚线示出。如图5所示，套环160配置在气缸盖100sh的中央壁101和摇臂120之间。套环160抵靠摇臂120的侧表面123。

套环170配置在气缸盖100sh的侧壁102和摇臂130之间。套环170抵靠摇臂130的侧表面133。

所述两个气门挤压部件122形成在摇臂120中。这样，摇臂120同时推动两个进气门125。类似地，所述两个气门挤压部件132形成在摇臂130中。这样，摇臂130同时推动两个排气门135。

(4)套环的形状

图6(a)是套环160的俯视图。图6(b)是套环160的侧视图。应注意，套环170具有与套环160相同的形状。套环160由金属制成。在该实施例中，套环160是烧结产品，即，由烧结合金形成。

如图6(a)所示，套环160具有侧表面161、162。侧表面161抵靠摇臂120的侧表面123。在该实施例中，侧表面161形成第一侧表面。

侧表面162定位成与侧表面161相对。侧表面162抵靠气缸盖100sh，更具体地抵靠中央壁101。在该实施例中，侧表面162形成第二侧表面。

此外，在套环160中形成有螺栓插入孔163，并且螺栓180插入穿过所述孔163。另外，在套环160上形成有倒圆部164。如上所述，套环170具有与套环160相同的形状。这样，供摇臂轴140插入穿过的套环160和供摇臂轴150插入穿过的套环170可用相同的部件形成。套环170需要避免与朝侧壁102延伸的摇臂130、更具体地为气门挤压部件132发生干涉(参照图5)。结果，在与套环170共用的套环160上也形成有倒圆部164。

如图6(b)所示，套环160覆盖摇臂轴140的外周部140a的大概一半。换句话说，套环160以摇臂轴140的中心轴线为中心地在大约180度的范围内延伸。

套环160具有抵靠摇臂轴140的外周部140a(图6(b)中未示出，但可参照图7)的内侧表面160in和定位成在摇臂轴140的直径方向上比内侧表面160in更靠向外侧的外侧表面160out。

套环160与摇臂轴140具有以下关系。更具体地，当从摇臂轴140的轴向看去时，从内侧表面160in的一端、更具体地为从内侧端160b到内侧表面160in的中央C1的高度H1大于从内侧表面160in的中央C1到外侧表面160out的中央C2的高度H2。

此外，当从摇臂轴140的轴向看去时，从外侧表面160out的一端即外侧端160a到外侧表面160out的另一端即外侧端160c的宽度W1大于摇臂轴140的直径D。

此外，当从摇臂轴140的轴向看去时，从外侧表面160out的外侧端160a到中央C2的高度H3大于摇臂轴140的半径R。

(5)摇臂轴的形状

图7(a)是摇臂轴140的侧视图。图7(b)是摇臂轴140的俯视图。应注意，摇臂轴150具有与摇臂轴140相同的形状。

如从图7(a)可见，在摇臂轴140中形成有截面大致为圆形的通孔141。换句话说，摇臂轴140是圆筒状的。此外，如从图7(b)可见，在摇臂轴140中形成有两个螺纹孔142、143。

螺栓180(参照图2)旋拧在螺纹孔142中，并将套环160上紧和固定在摇臂轴140上。如上所述，摇臂轴140具有与摇臂轴150相同的形状。这样，摇臂轴140和摇臂轴150可使用相同的部件。

螺栓190(参照图2)旋拧在螺纹孔143中，并且在所述部件被用作摇臂轴150的情况下将套环170上紧和固定在摇臂轴150上。

此外，在摇臂轴140中形成有缺口144。板110的轴挤压部件110a接合在缺口144中。

(6)板的形状

图8(a)是板110的俯视图。图8(b)是板110的侧视图。如图8(a)和图8(b)所示，板110具有防止摇臂轴140、150从气缸盖100sh上脱离的轴挤压部件110a。更具体地，轴挤压部件110a与形成在摇臂轴140(150)中的缺口144接合。

此外，开口110b形成在板110中以便允许容易地接近摇臂120、130和套环160、170等。

(操作和优点)

在发动机100中，套环160(170)由螺栓180(190)上紧和固定在摇臂轴140(150)上。结果，套环160能更可靠地附装在摇臂轴140上。

此外，套环160抵靠摇臂轴140的外周部140a的一部分，并且抵靠由摇臂轴140可摇动地支承的摇臂120的侧表面123。这样可靠地防止了由螺栓180上紧和固定在摇臂轴140上的套环160从摇臂轴140上脱落。因此，无需使套环像上述已知的套环那样可弯曲。

结果，与已知的套环相比，套环160在摇臂轴140直径方向上的厚度即高度H2(参照图6(b))可做得更大，从而使得套环160和摇臂120的侧表面123的接触面积可增大。如果套环160和摇臂120的所述侧表面的接触面积增大，则套环160和摇臂120的接触表面的表面压力减小，由此可提高套环160和摇臂120的耐用性。

在该实施例中，套环160(170)由形成有外螺纹的螺栓180(190)上紧和固定在摇臂轴140(150)上。结果，在摇臂轴140上附装套环160和从摇臂轴140上取下套环160易于进行。更具体地，套环160可取下，从而使得摇臂120易于移动。因此，更换调整垫126(136)等易于进行。

此外，由于螺栓180旋拧在螺纹孔142中，因而可防止摇臂轴140从气缸盖100sh上脱落。

在该实施例中，套环160(170)由烧结合金制成。结果，与套环由树脂制成时相比，套环160的耐用性进一步提高。

在该实施例中，套环160的侧表面161抵靠摇臂120的侧表面123。此外，定位成与侧表面161相对的侧表面162抵靠气缸盖100sh的中央壁101。此外，摇臂轴140由气缸盖100sh支承，更具体地由中央壁101和侧壁102支承。这样，可防止摇臂轴140从气缸盖100sh上脱落。

(其它实施例)

在上文中对本发明的一个实施例进行了说明以公开本发明的特征。但是，应当理解，本发明不受限于构成本公开一部分的说明和附图。本领域技术人员从本公开显然应该明白本发明允许各种变型。

例如，套环160(170)的形状可修改为类似于图9所示的套环160V的形状。图9是可用于替代套环160的套环160V的侧视图。

套环160以摇臂轴140的中心轴线为中心地在大约180度的范围内延伸。但是，套环160V以摇臂轴140的中心轴线为中心地在小于180度的范围内延伸。更具体地，只要能确保套环160V和摇臂120的耐用性，则套环160V无需延伸跨越大约180度的范围。

此外，气缸盖100sh的壁可延伸至位于摇臂轴140下方的部位，且将套环160上紧和固定在摇臂轴140上的螺栓180可旋拧到气缸盖100sh中。

另外，作为螺栓180的替换，也可使用带子等将套环160上紧和固定到摇臂轴140上。

显然，本发明包括本文未说明的各种变型实施例。因此，本发明的技术范围由本发明的在根据上述说明合理给定的权利要求中所阐述的特定特征来限定。

附图标记说明

10：摆式发动机单元，100：发动机，100sh：气缸盖，101：中央壁，102：侧壁，103ex：排气口，103in：进气口，104：气缸盖罩，105：凸轮轴，110：板，110a：轴挤压部件，110b：开口，111：螺栓，120：摇臂，121：滚子，122：气门挤压部件，123：侧表面，125：进气门，126：调整垫，127：进气门凸轮，130：摇臂，131：滚子，132：气门挤压部件，133：侧表面，135：排气门，136：调整垫，137：排气门凸轮，140：摇臂轴，140a：外周部，141：通孔，142、143：螺纹孔，144：缺口，150：摇臂轴，160、160V：套环，160a、160c：外侧端，160b：内侧端，160in：内侧表面，160out：外侧表面，161、162：侧表面，163：螺栓插入孔，164：倒圆部，170：套环，180、190：螺栓，200：变速器单元，210：被悬架部件，C1、C2：中央，D：直径，H1至H3：高度，R：半径

Claims (9)

1.一种四冲程内燃机，包括：

进、排气门；

在确定的正时推动所述进、排气门的摇臂；和

插入穿过所述摇臂并可摇动地支承所述摇臂的摇臂轴，其特征在于，

所述四冲程内燃机包括：

限制部件，所述限制部件邻接所述摇臂配置并且限制所述摇臂沿所述摇臂轴的轴向的移动，和

固定部件，所述固定部件将所述限制部件上紧和固定在所述摇臂轴上，其中

所述限制部件抵靠所述摇臂轴的外周部的一部分并且抵靠所述摇臂的侧表面。

2.根据权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于，

所述限制部件具有抵靠所述摇臂轴的外周部的内侧表面和定位成在所述摇臂轴的直径方向上比所述内侧表面更靠向外侧的外侧表面，其中

当从所述摇臂轴的轴向看去时，从所述内侧表面的一端到所述内侧表面的中央的高度大于从所述内侧表面的中央到所述外侧表面的中央的高度。

3.根据权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于，

所述限制部件具有抵靠所述摇臂轴的外周部的内侧表面和定位成在所述摇臂轴的直径方向上比所述内侧表面更靠向外侧的外侧表面，其中

当从所述摇臂轴的轴向看去时，从所述外侧表面的一端到所述外侧表面的另一端的宽度大于所述摇臂轴的直径。

4.根据权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于，

所述限制部件具有抵靠所述摇臂轴的外周部的内侧表面和定位成在所述摇臂轴的直径方向上比所述内侧表面更靠向外侧的外侧表面，其中

当从所述摇臂轴的轴向看去时，从所述外侧表面的一端到所述外侧表面的中央的高度大于所述摇臂轴的半径。

5.根据权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于，所述固定部件为螺纹部件。

6.根据权利要求5所述的四冲程内燃机，其特征在于，在所述摇臂轴内形成有螺纹孔，并且所述螺纹部件旋拧在所述螺纹孔中。

7.根据权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于，所述限制部件由金属制成。

8.根据权利要求7所述的四冲程内燃机，其特征在于，所述限制部件为烧结产品。

9.根据权利要求1所述的四冲程内燃机，其特征在于，还包括：

支承所述摇臂轴的气缸盖，其中

所述限制部件具有抵靠所述摇臂的侧表面的第一侧表面和定位成与所述第一侧表面相对并抵靠所述气缸盖的第二侧表面。

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