CN103133074B - 立式ohv式空冷发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种立式OHV式空冷发动机，使在不改变冷却风的路径的情况下，对吸、排气阀的双方进行均等的冷却。该立式OHV式空冷发动中，配气机构35包括：凸轮轴36，其与驱动其转动的呈铅直形态的曲轴12平行设置；吸、排气用推杆40i、40e，其升降通过凸轮轴36的吸、排气凸轮36i、36e驱动；吸、排气用摇臂42i、42e，其分别与吸、排气用推杆40i、40e的升降连动，以使吸、排气阀29i、29e开闭，该发动机包括护罩21，用于导引由冷却风扇产生的冷却风W相对于气缸盖6在上下方向上流动，冷却风扇由曲轴12驱动，吸、排气阀29i、29e设置在铅直面P的两侧，铅直面P为平行于曲轴的轴线Y且包含有气缸孔的轴线X的平面。

Description

立式OHV式空冷发动机
技术领域
本发明涉及一种改良的立式OHV式空冷发动机（立式底置凸轮轴发动机），其中，用于对设置在气缸盖上的吸、排气阀的开闭进行驱动的配气机构包括：凸轮轴，其由以铅直的形态被支承在曲轴箱上的曲轴来驱动转动，并与所述曲轴平行设置；吸、排气用推杆，其设置在气缸体及气缸盖的一侧部上，通过所述凸轮轴的驱动进行升降；吸、排气用摇臂，其被枢支在气缸盖上，并分别与所述吸、排气用推杆的升降连动以使所述吸、排气阀开闭，并且，所述发动机还包括护罩，该护罩用于导引由冷却风扇产生的冷却风相对于气缸盖在上下方向上流动，所述冷却风扇设置在所述曲轴上并由所述曲轴驱动。
背景技术
立式OHV式空冷发动机的现有技术如专利文献1中所公开的技术。
专利文献1：日本发明专利特开昭59-70838号公报
在专利文献1中的立式OHV式空冷发动机，由于与曲轴箱相连接的气缸体和气缸盖朝水平方向设置，从而能够限制其整体的高度而实现低重心化的目标，因此该立式OHV式空冷发动机能够作为割草机及其他的各种作业机的动力源的通用发动机使用。
然而，对于现有技术中的立式OHV式空冷发动机，冷却风扇设置在曲轴的上端部，由该冷却风扇产生的冷却风由与冷却风扇同侧的气缸盖的上表面侧向下方流动，在气缸盖中，由于吸、排气阀在上下方向上排列设置，而冷却风与气缸盖的上表面有着较强的接触，从而使与气缸盖相接近的吸气阀或者排气阀的冷却良好，但降低了对位于其下侧位置的排气阀或者吸气阀的冷却性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种立式OHV式空冷发动机，使在不改变冷却风的路径的情况下，对吸、排气阀的双方进行均等的冷却。
为了达到上述目的，在本发明的第1技术方案所提供的立式OHV式空冷发动机中，用于对设置在气缸盖上的吸、排气阀的开闭进行驱动的配气机构包括：凸轮轴，其由以铅直的形态被支承在曲轴箱上的曲轴来驱动转动，并与所述曲轴平行设置；吸、排气用推杆，其设置在气缸体及气缸盖的一侧部上，通过所述凸轮轴的驱动进行升降；吸、排气用摇臂，其被枢支在气缸盖上，并分别与所述吸、排气用推杆的升降连动以使所述吸、排气阀开闭，并且，所述发动机还包括护罩，该护罩用于导引由冷却风扇产生的冷却风相对于气缸盖在上下方向上流动，所述冷却风扇设置在所述曲轴上并由所述曲轴驱动，其特征在于：所述吸、排气阀设置在下述铅直面的两侧，所述铅直面为平行于曲轴的轴线且通过气缸体的气缸孔的轴线的平面。
另外，在第1技术方案的基础上，本发明的第2技术方案中，所述气缸盖的与所述冷却风的气流相对的面形成为由所述面到所述吸、排气阀的各距离大致相等的状态。
另外，在第1或者第2技术方案的基础上，本发明的第3技术方案中，在所述气缸盖上设置有通风孔，所述通风孔在所述吸、排气阀之间穿过，并在所述气缸盖的上下方向上贯通。
另外，在第1～第3的任一技术方案的基础上，本发明的第4技术方案中，所述吸、排气用摇臂对应于所述吸、排气用推杆与吸、排气阀的各自之间的距离而形成为不同长度，较长侧的摇臂形成为弯曲状，即，其被枢支在气缸盖上的中间部相对于其两端部呈向外侧方偏置的状态，在所述吸、排气阀之间具有夹角，而形成为所述吸、排气阀之间的距离呈朝向阀头方向变宽的状态。
【发明效果】
根据本发明的第1技术方案，由于吸、排气阀设置在与曲轴的轴线平行且包含有气缸体的气缸孔的轴线的铅直面的两侧，使与冷却风有较强接触的气缸盖的上表面或者下表面对吸、排气阀的散热影响大致相等，从而能够促进吸、排气阀具有共同的冷却效果，通过提高吸、排气的效率，能够提高发动机的输出功率和降低排放。
根据第2技术方案，由于气缸盖的与所述冷却风的气流相对的面形成为由所述面到所述吸、排气阀的各距离大致相等的状态，从而使吸、排气阀由气缸盖的前述面侧以相同的条件来冷却，由此能够提高吸、排气阀的冷却效果。
根据第3技术方案，朝向气缸盖的冷却风的一部分通过设置在吸、排气阀之间的通风孔时，通过促进由通风孔的周壁的散热，能够促进与其接近的吸、排气阀的冷却。
根据第4技术方案，能够避免排气用摆臂和吸气阀之间的干涉，且能够容易的在吸、排气阀之间设置夹角，使燃烧室形成为使混合气能够良好燃烧的屋脊型燃烧室。
附图说明
图1为表示本发明的立式OHV式空冷发动机的纵向截面主视图；
图2为表示沿图1中的2-2线剖切的截面图的放大图；
图3为表示沿图2中的3-3线剖切的截面图；
图4为表示由图2的4矢视方向所示的配气机构的仰视图。
【符号说明】
E立式OHV式空冷发动机；P铅直面；X气缸的轴线；Y曲轴的轴线；θ吸、排气阀之间的夹角；2曲轴箱；4气缸体；4a气缸孔；6气缸盖；6a气缸盖的气缸盖的与所述冷却风的气流相对的面（上表面）；21护罩；29i、29e吸、排气阀；33通风孔；35配气机构；36凸轮轴；36i、36e吸、排气凸轮；40i、40e吸、排气用推杆；42i、42e吸、排气用摇臂。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。
如图1所示，立式OHV式空冷发动机（以下简称为“发动机”）E的发动机机身1包括：曲轴箱2；油盘3，其与该曲轴箱2的敞开的下端面连接；气缸体4，其与上述曲轴箱2呈一体地设置在曲轴箱2一侧并成水平设置；气缸盖6，其通过密封垫5连接在气缸体4的端面上，气缸体4和气缸盖6通过多个螺栓7（参照图3）相互接合。在上述的气缸体4和气缸盖6的各自的外周上形成有散热片8、9。
在曲轴箱2上安装有滚珠轴承10，在油盘3上与其一体成型有轴承用凸缘11，由此，呈铅直状态的曲轴12的上下两端部以能够自由转动的方式被分别支承在滚珠轴承10和轴承用凸缘11上。
在气缸体4上形成的呈水平方向的气缸孔4a内以能够滑动的方式嵌装有活塞15，该活塞15通过连杆16与曲轴12相连接。
在曲轴12的上端部通过键结合安装有飞轮17，同时，通过螺母20将飞轮17、离心式的冷却风扇18以及原动筒19一起固定，其中，离心式的冷却风扇18重叠设置在该飞轮17的上端面上；原动筒19重叠设置在该冷却风扇18的中心部的上端面上。由此，冷却风扇18与飞轮17一起通过曲轴12被驱动转动。
在发动机机身1的上表面上，设置有对冷却风扇18形成包围且朝向气缸盖6侧方向延伸的护罩21，该护罩21的周向边缘部通过螺栓23固定在发动机机身1的上表面上突出设置的多个凸台22（在图1中仅表示出里侧的一个）上。在该护罩21的与冷却风扇18相对的部分上连接有向上方鼓出的百叶窗板24，在该百叶窗板24的内壁上安装有手拉式启动器26，该手拉式启动器26与前述原动筒19协同动作用于使曲轴12转动。
在百叶窗板24上具有多个冷却风导入孔25，冷却风W通过冷却风扇18的转动由冷却风导入孔25导入，护罩21用于将上述冷却风W相对于气缸盖6在由上向下的方向上引导。
如图2～图4所示，在气缸盖6上形成有与活塞15的顶面相面对的燃烧室27和朝向该燃烧室27开口的吸气孔28i及排气孔28e，另外，在该气缸盖6上还安装有使吸气孔28i及排气孔28e的朝向燃烧室27的各开口端部分别开闭的吸气阀29i及排气阀29e，另外，在该气缸盖6上螺纹连接有电极面向燃烧室27的火花塞30。吸气孔28i与气化器31连接，排气孔28e与消音器32连接。
由图2及图3所示，吸气阀29i及排气阀29e设置在铅直面P的两侧，该铅直面P与曲轴12的轴线Y平行且通过气缸孔4a的轴线X。另外，吸气阀29i与气缸孔4a的轴线X平行设置，排气阀29e与吸气阀29i之间的间隔被设置为在朝向阀头的方向上呈变宽的形态。即，在吸气阀29i及排气阀29e之间具有夹角θ，由此可知该燃烧室27形成为能够良好的燃烧混合气的屋脊型燃烧室。
另外，如图3所示，排气阀29e设置在吸气阀29i的稍下方，气缸盖6的除去与气缸体4的接合部的上表面6a形成为斜面，以使由该上表面6a到上述吸气阀29i及排气阀29e的各距离大致相等。
更有，在气缸盖6上设置有通风孔33，该通风孔33在吸气阀29i及排气阀29e之间穿过并在气缸盖6的上下方向上贯通，在该通风孔33的入口附近设置上述的点火用火花塞30。
用于驱动上述吸气阀29i及排气阀29e的开闭的配气机构35由如下结构构成。配气机构35包括：凸轮轴36，其具有吸、排气凸轮36i、36e且与曲轴12平行设置；正时齿轮组37，其连接在曲轴12及凸轮轴36之间；吸、排气用挺杆39i、39e，其以可自由滑动的方式被支承在气缸体4横向一侧部上形成的引导孔38i、38e上，并以可滑动的方式分别与前述吸、排气凸轮36i、36e接触；吸、排气用推杆40i、40e，其一端与吸、排气用挺杆39i、39e的头端呈球面接合；吸、排气用摆臂42i、42e，其一端与上述的吸、排气用推杆40i、40e的另一端呈球面接合，其另一端通过阀头间隙调节螺栓41i、41e与吸、排气阀29i、29e的各头部分别连接；吸、排气用阀弹簧43i、43e，其分别安装在吸、排气阀29i、29e上并朝各阀的关闭方向加载。
前述凸轮轴36通过分别在曲轴箱2和油盘3上形成的轴承用凸缘45a、45b以其能够自由转动的方式被支承，前述正时齿轮组37包括：驱动齿轮37a，其固定设置在曲轴12上，并与油盘3的轴承用凸缘11的内端邻接；从动齿轮37b，其与凸轮轴36一体成型，并以1/2的减速比被驱动齿轮37a驱动。
另外，在气缸体4及气缸盖6的横向一侧部上形成有与前述引导孔38i、38e连通的推杆通道46，在该推杆通道46内收装有前述吸、排气用推杆40i、40e。此时，上述状态的吸、排气用推杆40i、40e被设置为对处于其间的前述吸气孔28i呈夹持状态（参照图4）。
如图2及图3所示，在气缸盖6上一体成型有吸、排气用支柱47i、47e，该吸、排气用支柱47i、47e相对于吸、排气阀29i、29e的阀头朝外侧方向突出，吸气用支柱47i设置在吸气用推杆40i及吸气阀29i的中间位置，排气用支柱47e设置在排气用推杆40e及排气阀29e的中间位置。吸气用摆臂42i的中间部通过吸气用摆轴48i以能够自由摆动的方式被支承在吸气用支柱47i上，排气用摆臂42e的中间部通过排气用摆轴48e以能够自由摆动的方式被支承在排气用支柱47e上。上述吸、排气用摆轴48i、48e与曲轴12平行设置。
由上述可知，吸、排气阀29i、29e设置在铅直面P的两侧，该铅直面P与曲轴12的轴线Y平行且包含气缸孔4a的轴线X。由于在吸、排气阀29i、29e之间具有夹角θ，从而使吸气阀29i和吸气用推杆40i之间的距离较短，使排气阀29e和排气用推杆40e之间的距离较长。因此，在吸气用推杆40i及吸气阀29i之间进行连接的吸气用摆臂42i较短，在排气用推杆40e及排气阀29e之间进行连接的排气用摆臂42e较长。用于支承该较长的排气用摆臂42e的排气用摆轴48e避开其与吸气阀29i的干涉呈相对于排气阀29e向外侧方偏置的状态。与上述相关联的，排气用摆臂42e呈弯曲状，即，其被支承在排气用摆轴48e的中间部相对于与排气用推杆40e及排气阀29e连接的两个端部，呈朝吸气阀29i的相反侧方向偏置的状态。
在气缸盖6上，介由密封部件51并通过多个螺栓52结合有覆盖在气缸盖6上的配气机构35的前罩50（参照图3）。
下面，对本实施方式的作用进行说明。
在发动机E的运转过程中，曲轴12经由正时齿轮组37驱动凸轮轴36转动，然后吸、排气凸轮36i、36e通过吸、排气用挺杆39i、39e分别对吸、排气用推杆40i、40e按压驱动，继而吸、排气用摆臂42i、42e克服吸、排气用阀弹簧43i、43e设定的载荷而摆动，从而使吸、排气阀29i、29e分别打开阀门。另外，当吸、排气凸轮36i、36e释放了吸、排气用挺杆39i、39e时，通过阀弹簧43i、43e的反作用力使吸、排气阀29i、29e分别关闭阀门。
通过曲轴12被驱动转动的冷却风扇18，将通过百叶窗板24的冷却风导入孔25的作为冷却风的外部气体吸入，并沿半径方向朝外方压送。该冷却风W通过护罩21的导引向气缸盖6侧流动，然后经由和冷却风扇18同侧的气缸盖6的上表面6a，向其周围及通风孔33的下方流动，从而对气缸盖6进行冷却。此时，由于冷却风W与气缸盖6的上表面6a较强接触，从而使其上表面6a具有良好的散热效果。
又有，由于吸、排气阀29i、29e设置在铅直面P的两侧，该铅直面P与曲轴12的轴线Y平行且包含气缸体4的气缸孔4a的轴线X，因此，气缸盖6的上表面6a对于该吸、排气阀29i、29e具有大致相等的散热影响，从而能够促进该吸、排气阀29i、29e具有共同的冷却效果，通过提高吸、排气的效率，能够提高发动机的输出功率和降低排放。
尤其是，由于气缸盖6的与所述冷却风的气流相对的表面6a形成为由该上表面6a到吸、排气阀29i、29e的各距离大致相等的形态，从而使吸、排气阀29i、29e以相等的条件由气缸盖6的上表面6a侧来冷却，由此能够提高两阀29i、29e的冷却效果。
更有，朝向气缸盖6的上表面6a的冷却风W的一部分通过在吸、排气阀29i、29e之间设置的通风孔33时，通过促进由通风孔33的周壁的散热，能够促进与其接近的吸、排气阀29i、29e冷却。又有，由于火花塞30设置在通风孔33的入口附近处，通过流入通风孔33的冷却风W能够冷却火花塞30，从而提高了火花塞30的耐用性。
另外，吸、排气用摆臂42i、42e对应于吸、排气用推杆40i、40e与吸、排气阀29i、29e之间的各间距，形成为吸气用摆臂42i较短，排气用摆臂42e较长，由于该较长的排气用摆臂42e形成为弯曲状，即，其被支承在排气用摆轴48e上的中间部相对于其两端呈向外侧偏置的状态，因此能够避免排气用摆臂42e和吸气阀29i的干涉，且能够容易的在吸、排气阀29i、29e之间设置夹角θ。
上述的实施方式只是表示本发明的一个较好的方式，本发明并不局限于此，在不脱离本发明的主旨的范围内能够任意进行变形及应用。例如，也能够将冷却风扇18安装在曲轴12的下端部上，在冷却风扇18中产生的冷却风由气缸盖6的下表面侧向上方流动。另外，根据上述的实施方式，也能够将吸气阀29i和排气阀29e之间的配置相互相反设置，并将配气机构35的吸气体系的部件和排气体系的部件的设置相互相反设置。

Claims (3)

1.一种立式OHV式空冷发动机，其中，设置在气缸盖(6)上，用于对吸、排气阀(29i、29e)的开闭进行驱动的配气机构(35)包括：凸轮轴(36)，其由以铅直的形态被支承在曲轴箱(2)上的曲轴(12)驱动转动，并与所述曲轴(12)平行设置；吸、排气用推杆(40i、40e)，其设置在气缸体(4)及气缸盖(6)的一侧部上，通过所述凸轮轴(36)的驱动进行升降；吸、排气用摇臂(42i、42e)，其被枢支在气缸盖(6)上，并分别与所述吸、排气用推杆(40i、40e)的升降连动以使所述吸、排气阀(29i、29e)开闭，该发动机包括护罩(21)用于导引由冷却风扇(18)产生的冷却风(W)相对于气缸盖(6)在上下方向上流动，所述冷却风扇(18)设置在所述曲轴(12)上并由所述曲轴(12)驱动，其特征在于，
所述吸、排气阀(29i、29e)设置在下述铅直面(P)的两侧，所述铅直面(P)为平行于曲轴(12)的轴线(Y)且通过气缸体(4)的气缸孔(4a)的轴线(X)的平面，
所述气缸盖(6)的与所述冷却风(W)的气流相对的面(6a)形成为斜面，使得由所述面(6a)到所述吸、排气阀(29i、29e)的各距离大致相等。
2.根据权利要求1所述的立式OHV式空冷发动机，其特征在于，
在所述气缸盖(6)上设置有通风孔(33)，所述通风孔(33)在所述吸、排气阀(29i、29e)之间穿过，并在所述气缸盖(6)的上下方向上贯通。
3.根据权利要求1或2所述的立式OHV式空冷发动机，其特征在于，
所述吸、排气用摇臂(42i、42e)对应于所述吸、排气用推杆(40i、40e)与吸、排气阀(29i、29e)的各自之间的距离而形成为不同长度，较长侧的摇臂(42e)形成为弯曲状，即，其被枢支在气缸盖(6)上的中间部相对于其两端部呈向外侧方偏置的状态，在所述吸、排气阀(29i、29e)之间具有夹角(θ)，而形成为所述吸、排气阀(29i、29e)之间的距离呈朝向阀头方向变宽的状态。
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