CN103216285A - 一种气门桥及顶置凸轮轴发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气门桥，所述气门桥的两端具有与两个气门配合的机构，所述气门桥的顶面具有与气门摇臂配合的凹槽，且所述凹槽的对称轴相对于所述机构之间的连线相交但不垂直。本发明还提供了一种采用上述气门桥的顶置凸轮轴发动机。本发明能够进一步降低发动机的高度，实现发动机的小型化。

Description

一种气门桥及顶置凸轮轴发动机

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体涉及一种具有斜凹槽的气门桥。

背景技术

发动机气门桥是发动机配气机构中的重要零件。发动机运转过程中，曲轴通过正时系统驱动凸轮轴转动，凸轮轴驱动气门摇臂，气门摇臂通过气门桥将相位传给两个气门，气门才能够在发动机高速运转的过程中有效的开启关闭，实现配气功能。

对于凸轮轴顶置的气缸，为了实现发动机的布局紧凑，一般采用进、排气门呈菱形布置，这样能够减小发动机的宽度，相应地，气门桥相对于气门摇臂从滚轮到摇臂轴的连线来说是倾斜的，例如申请号：96192117.X、申请日：1996-10-16、发明名称“内燃机的摇臂组件”的中国发明专利的附图中所示出的。一般摇臂都是通过端部的嵌块或者调节螺钉下面的球头、球座结构与气门桥的顶面平面滑动接触从而下压气门桥，例如申请号：200680020467.6、申请日：2006-6-2、发明名称“用于从摇臂向内燃机中的阀传递运动的设备和包括这种设备的内燃机”的中国发明专利申请中所公开的。一般在气门桥的中部会具有一个平面凸台，该平面凸台的作用是增强气门桥的强度，并且能够使气门桥更加耐磨，例如申请号：200920190950.X、申请日：2009-08-06、发明名称“用于燃油机的气门桥”的中国实用新型专利中所公开的。但是，凸台的存在一方面使得气门摇臂与气门桥配合的端部抬起过高，限制了发动机在高度上的减小，另一方面对于菱形布置来说，会加重气门摇臂下压过程中气门摇臂两端的气门受力不平衡程度。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，使发动机进一步小型化。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种气门桥，所述气门桥的两端具有与两个气门配合的机构，所述气门桥的顶面具有与气门摇臂配合的凹槽，且所述凹槽的对称轴相对于所述机构之间的连线相交但不垂直。

优选地，所述凹槽的底壁与侧壁相交位置具有油槽。

优选地，所述底壁是通过铣削加工获得的，且所述油槽同时也是铣刀的进刀槽。

优选地，所述油槽为半圆形。

优选地，所述气门桥的底面上具有凸台，所述凸台位于所述机构之间。

优选地，所述凸台的高度小于气门弹簧压紧后的高度。

优选地，所述机构为两个盲孔，且其中一个为圆孔，另一个为长孔。

一种顶置凸轮轴发动机，包括：气门摇臂；气门；所述气门摇臂通过如上所述的气门桥来驱动所述气门。

由于气门桥顶面上具有凹槽，因此降低了气门摇臂端部的抬升高度，因此，气缸的高度能够被进一步减小。而且，为适应气门的菱形布置，气门桥的顶面上的凹槽的对称轴相对于配合气门的机构之间的连线倾斜但不垂直，这使得发动机仍然能够保证较小的宽度，而气门摇臂绕其转轴旋转时，气门摇臂与气门桥的滑动配合被限定在斜凹槽内，凹槽同时对气门摇臂与气门桥之间的相对运动起导向作用，保证相位平衡。

进一步地，凹槽底壁与侧壁相交位置的油槽，既能够有助于润滑油的流动，为凹槽的底壁与气门摇臂的接触提供良好润滑，而且当为了获得更好的加工精度而采用铣削的方式加工凹槽的底壁时，又能够将铣刀的进刀槽作为油槽，有利于加工。

进一步地，油槽为半圆形，能够避免由于加工凹槽而造成的气门摇臂下压过程中，凹槽的底壁与侧壁相交位置产生应力集中而发生气门桥断裂。

进一步地，将凸台设置在气门桥的底面上，这相当于将一般的气门桥的凸台下置，能够避免由于加工凹槽而造成气门桥的强度不够，同时将高度方向上的正值转变为负值，能够减少高度。

进一步地，凸台高度小于气门弹簧压紧后的高度，保证了气门摇臂摆动过程中气门桥不会与气缸盖发生撞击。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：

图1是采用了本发明的气门桥的顶置凸轮轴发动机的局部俯视图；

图2是现有技术中的气门桥的主视剖视图；

图3是本发明的实施例的气门桥的轴测图；

图4是本发明的实施例的气门桥的俯视图；

图5是沿图4的A-A线的剖视图；

图6是采用了本发明的气门桥的顶置凸轮轴发动机的局部主视剖视图。

图中标记说明：气门摇臂1、气门桥2、进气门3、排气门4、气门弹簧5、摇臂滚轮6、凸台20、顶面21、底面22、凹槽23、油槽24、凸台25、圆孔26、长孔27、底壁231、侧壁232。

具体实施方式

结合图1和图6，顶置凸轮轴发动机的凸轮轴（未示出）位于气缸盖的顶面上，凸轮轴的凸轮压在摇臂滚轮6上，从而凸轮轴通过旋转驱动气门摇臂1摆动，气门摇臂1下压气门桥2，气门桥2再下压进气门3或者排气门4，进气门3或排气门4通过气门弹簧5复位。在发动机设计中，一个重要的出发点就是尽可能实现发动机的小型化、布局的紧凑化，因此顶置凸轮轴发动机的两个进气门3和两个排气门4之间的连线成菱形布置（如图1中的虚线所示）。

参考图2，现有技术下，气门桥2是在顶面21上继续向上延伸出一个凸台20，凸台20与气门摇臂1的镶块或者球头球座机构（未示出）滑动配合。由于凸台的存在，就造成了气门摇臂1与气门桥2配合的一端抬起过高，限制了发动机在高度方向上的进一步减小。

结合图3、图4和图5。与图2中所示出的气门桥不同，在本发明的实施例中，气门桥2的顶面21具有凹槽23，凹槽23与气门摇臂1的镶块或者球头球座机构滑动配合，因此气门摇臂1端部的抬升高度能够被降低，相应地，发动机的高度能够被减小。在气门摇臂1的两端，为两个盲孔，分别为圆孔26和长孔27，作为气门桥2与进气门3或者排气门4配合的机构，圆孔26与长孔27的结构能够使气门在运动过程中实现自动位置调整，提高相位同步性。当然，本领域普通技术人员能够很容易地想象，还能够采用其它合适的机构作为气门桥2与进气门3或者排气门4配合的机构，这些机构在现有技术中已经公开，本文不再详细描述。另外，凸台25是从底面22向下延伸的，并且凸台25位于圆孔26与长孔27之间，相当于将图2中的凸台20下置，既不影响气门桥2的整体受力强度，又不会影响发动机高度的降低。与进气门3和排气门4的菱形布置相对应，凹槽23的对称轴B-B与圆孔26的中心和长孔27的中心之间的连线A-A（该连线A-A同时作为剖开线）相交但不垂直。因此，在气门摇臂1绕其转轴旋转时，气门摇臂1与气门桥2的滑动配合被限定在凹槽23内，凹槽23同时对气门摇臂1与气门桥2之间的相对运动起导向作用，保证相位平衡。在凹槽23内，底壁231与侧壁232相交的位置，具有半圆形的油槽24，润滑油通过气门摇臂1内部的油道（未示出）进入凹槽23和油槽24，为凹槽23的底壁231与气门摇臂1的接触提供良好润滑。优选底壁231是通过铣削加工获得的，这样能够使气门桥2两端所配合的气门具有更高的相位同步性。而在铣削的加工过程中，铣刀的进刀槽同时就能作为油槽24。由于气门桥2两端要下压进气门3或者排气门4，因此加工出凹槽23后容易在底壁231与侧壁232相交的位置产生应力集中而带来气门桥折断的风险，因此优选油槽24为半圆形，这能够有效降低底壁231与侧壁232之间的应力集中，提高气门桥2的受力能力。

结合图5、图6，以h1表示凸台25的高度，以h2表示气门桥2下压到位后气门弹簧5的压紧高度，则h1小于h2，因此，即使将凸台25下置，在气门的开启、关闭工作过程中，凸台25不会与气缸盖产生碰撞，有效地利用了气门桥2两端的气门之间的空当。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (8)

1.一种气门桥，所述气门桥的两端具有与两个气门配合的机构，其特征在于，所述气门桥的顶面具有与气门摇臂配合的凹槽，且所述凹槽的对称轴相对于所述机构之间的连线相交但不垂直。

2.根据权利要求1所述的气门桥，其特征在于，所述凹槽的底壁与侧壁相交位置具有油槽。

3.根据权利要求2所述的气门桥，其特征在于，所述底壁是通过铣削加工获得的，且所述油槽同时也是铣刀的进刀槽。

4.根据权利要求2所述的气门桥，其特征在于，所述油槽为半圆形。

5.根据权利要求1所述的气门桥，其特征在于，所述气门桥的底面上具有凸台，所述凸台位于所述机构之间。

6.根据权利要求5所述的气门桥，其特征在于，所述凸台的高度小于气门弹簧压紧后的高度。

7.根据权利要求1所述的气门桥，其特征在于，所述机构为两个盲孔，且其中一个为圆孔，另一个为长孔。

8.一种顶置凸轮轴发动机，包括：

气门摇臂；

气门；

其特征在于，所述气门摇臂通过如权利要求1至7中的任一项所述的气门桥来驱动所述气门。

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