CN105673124A - 减压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种简化了在凸轮轴进行安装的安装结构的减压装置。将具有排气凸轮轴(10)、围绕与凸轮轴平行的轴可转动且在减压位置和减压解除位置之间转动的释放销(140)、具有供凸轮轴插入固定的开口(111)的减压板(110)、可摇动地安装于减压板且由于离心力朝向外径侧转动的平衡块(120)、对平衡块朝向内径侧加力的加力单元(130)和与平衡块的向外径侧的转动联动使释放销转动的联动机构(150)的减压装置(100)构成为：在减压板的开口的内周边缘部形成第一平面部(112)，在凸轮轴形成与第一平面部抵接的第二平面部，且在与第二平面部相同的平面上形成了支撑面部，释放销的外周面抵接到支撑面部且在支撑面部滑动。

Description

减压装置

技术领域

本发明涉及设置于四冲程发动机的减压装置，特别地涉及简化了在凸轮轴进行安装的安装结构的装置。

背景技术

在通过比较小型的启动电动机或手动的反冲启动器(recoilstarter)等进行启动的四冲程发动机中，设置有在启动时通过在压缩冲程中使排气阀临时打开来减小气缸内压力，并减小转动曲轴所需要的转矩的减压装置。

减压装置构成为具有：在设定值以下的转速下使排气阀打开来进行减压的减压凸轮轴、在转速增加时由于离心力而摇动并使减压凸轮轴转动而解除减压的平衡块(weight)和在低转速时使平衡块返回初始位置的弹簧等。

作为关于减压装置的现有技术，例如在专利文献1中记载有将平衡块可摇动地安装到驱动单气缸DOHC发动机的排气凸轮轴的凸轮链轮，并且以贯穿凸轮链轮的方式配置减压凸轮轴的构成。

可是，例如在通过同一凸轮轴驱动多个气缸的阀的发动机中，为了在各气缸中进行减压，需要与凸轮链轮分开地设置成为减压装置的底座的圆盘状的减压板，在减压板设置平衡块等，并且将减压板固定于凸轮轴。

作为将其他部件以不相对旋转的方式固定于旋转轴的技术，例如在专利文献2中记载有通过利用了塑性形变的压装和/或花键啮合将凸轮链轮相对于凸轮轴进行固定的技术。

此外，在专利文献3中记载有：在将送风风扇安装于旋转轴的技术中，旋转轴以呈大致D字状的剖面的方式形成平面部，并在送风风扇侧也形成与该平面部抵接的平面部的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-149340号公报

专利文献2：日本特开平7-026910号公报

专利文献3：日本特开平8-247089号公报

发明内容

技术问题

在将减压板安装于凸轮轴时，在选择利用了塑性形变的压装的情况下，发动机的修理、拆分维护等时的部件的拆卸和/或再利用困难。

此外，在采用花键啮合的情况下，用于形成花键孔、花键轴的机械加工繁琐。

在采用D字剖面的情况下，虽然能够通过比较简单的加工进行减压板的止转，但是需要在凸轮轴形成D字切割形状的平面部，进一步地形成与其邻接，并保持有释放销地滑动的支撑面部(动作支撑面)的多个工序的切削加工，机械加工繁琐。

进一步地，例如还可以考虑使用定位销和/或定位键等定位用的其他部件，但是这种情况下不仅加工工时增加还增加了部件数量。

鉴于上述问题，本发明的课题为提供一种简化了在凸轮轴进行安装的安装结构的减压装置。

技术方案

本发明通过以下所述的解决手段来解决上述课题。

本申请的第一形态的减压装置，其特征在于，具有：凸轮轴，具有使发动机的排气阀打开的排气凸轮；释放销，围绕与前述凸轮轴的旋转中心轴平行的轴相对于前述凸轮轴可转动，并在压缩冲程中使前述排气阀临时打开的减压位置和不进行前述排气阀的打开的减压解除位置之间转动；减压板，具有供前述凸轮轴插入的开口并固定于前述凸轮轴；平衡块，相对于前述减压板围绕从前述凸轮轴的旋转中心轴偏心的轴可摇动地安装，并与前述凸轮轴的转速的增加对应地，根据离心力而朝向前述凸轮轴的外径侧转动；加力单元，对前述平衡块朝向前述凸轮轴的内径侧加力；以及联动机构，与前述平衡块的向前述凸轮轴的外径侧的转动联动，使前述释放销从前述减压位置向前述减压解除位置转动，其中，在前述减压板的前述开口的内周边缘部的一部分形成第一平面部，在前述凸轮轴形成与前述减压板的前述第一平面部抵接的第二平面部，在前述凸轮轴中，在与前述第二平面部相同的平面上形成了支撑面部，前述释放销的外周面抵接到前述支撑面部，且在前述支撑面部滑动。

基于此，在通过机械加工(切削加工)形成用于防止减压板相对于凸轮轴的相对转动的第二平面部时，还在同一平面上同时形成释放销的支撑面部(动作支撑面)，由此能够使机械加工简单化且防止部件数量的增加，并且实现减压板的转动的防止和释放销的支撑。

本申请的第二形态为如第一形态所述的减压装置，其特征在于，前述凸轮轴具有向外径侧以凸缘状伸出的法兰部，前述减压板通过烧结金属而形成，并且在前述开口的内周边缘部具有容纳前述法兰部的阶梯状的凹部。

基于此，能够通过烧结金属比较廉价地制作减压板，进一步地，能够兼顾加工的简易度、强度和安装到凸轮轴的安装精度等。

技术效果

如以上说明，根据本发明能够提供一种简化了在凸轮轴进行安装的安装结构的减压装置。

附图说明

图1是从径向观察到的安装有应用了本发明的减压装置的实施例的凸轮轴的图，是示出减压状态的图。

图2是图1的Ⅱ-Ⅱ部向视图。

图3是图2的Ⅲ-Ⅲ部向视剖面图。

图4是图1的Ⅳ-Ⅳ部向视剖面图。

图5是实施例1的减压装置的外观立体图。

图6是从减压平衡块侧观察到的减压解除状态下的实施例的减压装置的图。

图7是图6的Ⅶ-Ⅶ部向视剖面图。

图8是从减压凸轮侧观察到的减压解除状态下的实施例的减压装置的图。

符号说明

10：排气凸轮轴11：第一气缸排气凸轮

12：第二气缸排气凸轮13：链轮安装部

14：减压板安装法兰15：筋部

16：平面部

100：减压装置110：减压板

111：开口112：平面部

113：阶梯部114：C形环

115：凹部120：减压平衡块

121：枢轴130：弹簧

140：释放销141：减压凸轮部

141a：平面部142：联动销插入孔

150：联动销

具体实施方式

本发明通过在凸轮轴的一部分形成防止减压板的相对旋转的D字切割形状的平面部而使减压板卡合，并且还将该平面部在凸轮轴的轴向延长作为释放轴的支撑面而使用，从而解决了提供一种简化了在凸轮轴进行安装的安装结构的减压装置的课题。

[实施例]

以下，对应用了本发明的减压装置的实施例进行说明。

实施例的减压装置，例如为设置于在ATV等小型车辆中作为行驶用动力源而搭载的四冲程DOHC4阀直列双气缸的汽油发动机的减压装置。

图1是从径向观察到的安装了实施例的减压装置的凸轮轴的图，是示出减压状态的图。

图2是图1的Ⅱ-Ⅱ部向视图。

图3是图2的Ⅲ-Ⅲ部向视剖面图。

图4是图1的Ⅳ-Ⅳ部向视剖面图。

图5是实施例1的减压装置的外观立体图，是从第一气缸侧观察到的图。

减压装置100设置于驱动未图示的排气阀的排气凸轮轴10。

排气凸轮轴10构成为：具有第一气缸排气凸轮11、第二气缸排气凸轮12、链轮安装部13、减压板安装法兰14、筋部15和平面部16等。

排气凸轮轴10与驱动吸气阀的吸气凸轮轴平行地设置于未图示的气缸盖。

通过未图示的卷绕安装在凸轮链轮和曲柄链轮的正时链条，从而使得排气凸轮轴10以作为发动机的输出轴的未图示的曲柄轴的1/2的转速同步旋转。

第一气缸排气凸轮11、第二气缸排气凸轮12分别驱动对将来自未图示的第一气缸和第二气缸的燃烧室的废气(燃烧废气)排出的排气口进行开关的排气阀。

各气缸分别具有两个排气阀，第一气缸排气凸轮11、第二气缸排气凸轮12分别被设置为每个排气阀在实质上具有相同的凸轮形状。

这里，各气缸的排气阀中接近于减压装置100一侧的排气阀被用于减压。

链轮安装部13被设置于排气凸轮轴10的第一气缸侧的端部，是安装有未图示的凸轮链轮的部分。

减压板安装法兰14(参照图5)是安装减压装置100的减压板110的成为底座的部分。

减压板安装法兰14是以凸缘状从排气凸轮轴10的外周面向外径侧伸出形成的平板状的部分。

减压板安装法兰14与排气凸轮轴10的主体形成为一体。

安装有第一气缸用的减压装置100的减压板安装法兰14在排气凸轮轴10的轴向被配置在第一气缸排气凸轮11和链轮安装部13的中间。

筋部15是使排气凸轮轴10的圆周上的一部分区域向外径侧伸出，并沿排气凸轮轴10的轴向延伸而形成的部分。

筋部15在排气凸轮轴10的轴向，以横跨于减压板安装法兰14和第一气缸排气凸轮11之间而延伸的方式形成。

平面部16是从筋部15的突出端部(排气凸轮轴10的外径侧的端部)一直到减压板安装法兰14的外周边缘部的一部分所形成的平面状的部分。

平面部16通过将筋部15的突出端部和减压板安装法兰14的外周边缘部沿与排气凸轮轴10的径向垂直的平面进行机械加工(切削加工)而形成。

通过设置了平面部16，减压板安装法兰14的从排气凸轮轴10的轴向观察到的平面形状被切割形成为所说的D字状。

平面部16作为防止减压装置100的减压板110相对于排气凸轮轴10进行相对旋转的转动防止单元和与释放销140的外周面进行抵接并滑动的释放销140的支撑面部(动作支撑面)而发挥功能。

关于这一点，在后面进行详细说明。

减压装置100为在发动机的启动时，在压缩冲程中临时使一侧的排气阀打开将压缩的空气释放到排气管，从而减小气缸内压力使转动曲柄所需要的转矩下降的装置。

减压装置100分别设置为第一气缸用、第二气缸用。

以下，对第一气缸用的减压装置100进行说明，但是第二气缸用的减压装置实质上也具备同样的构成。

减压装置100的构成除了上述的排气凸轮轴10之外，还具有：减压板110、减压平衡块120、弹簧130、释放销140和联动销150等。

减压板110是安装减压平衡块120、弹簧130、释放销140等的成为底座的部件。

减压板110，例如通过烧结金属而与排气凸轮轴10一体地形成为在实质上与排气凸轮轴10同心配置的圆盘状。

在减压板110的中央部形成有供排气凸轮轴10插入的开口111。

在开口111的内周边缘部的一部分形成有在实质上与排气凸轮轴10的平面部16以面接触的方式抵接的平面部112。

平面部112为将开口111的外周边缘部的一部分沿与切线方向平行的直线(弦)形成平板状而得到，其结果，从排气凸轮轴10的轴向观察到的开口111的平面形状被形成为所说的D字状。

平面部112的表面通过机械加工(切削加工)来进行精加工。

除了平面部112，减压板110的表面在实质上全部在烧结时形成。

在开口111的内周边缘部的减压板安装法兰14侧形成有使减压板110的表面凹陷成阶梯状而形成的阶梯部113(参照图5)。

在阶梯部113的内部埋入并容纳有排气凸轮轴10的减压板安装法兰14。

减压板110通过容纳于阶梯部113的内部的减压板安装法兰14和设置于减压板安装法兰14的相对于减压板110相反一侧的C形环114固定于排气凸轮轴10。

C形环114嵌入在形成于排气凸轮轴10的外周面的周向沟槽。

此时，通过平面部112在实质上与排气凸轮轴10的平面部16进行面接触，来防止减压板110围绕排气凸轮轴10的中心轴相对于排气凸轮轴10进行相对旋转。

减压平衡块120为相对于减压板110可摇动地安装，并对应于发动机的转速增加通过离心力进行摇动从而驱动释放销140的重物。

减压平衡块120被形成为从排气凸轮轴10的轴向观察到的平面形状例如为大致沿减压板110的周向弯曲成圆弧状的金属板。

在减压平衡块120的一侧的端部设置有作为圆柱状的轴部的枢轴121。

枢轴121为与排气凸轮轴10平行且相对于排气凸轮轴10的中心轴偏心配置的旋转轴，减压平衡块120能够围绕枢轴121的中心轴，相对于减压板110在预定的角度范围内摇动(转动)。

枢轴121在相对于减压平衡块120的与减压板110侧相反一侧具有防止减压平衡块120脱落的法兰部。

枢轴121的减压板110侧的端部插入并固定于在减压板110形成的开口。

弹簧130为横跨与减压平衡块120的枢轴121的排气凸轮轴10侧邻接形成的开口122和形成于减压板110的外周边缘部的凹部115之间而设置的拉伸螺旋弹簧。

凹部115可设置在减压板110上相对于通过枢轴121的中心轴和开口111的中心轴的直线对称的两个位置，在第一气缸、第二气缸的减压装置100中减压板110可作为共用部件而利用。

弹簧130加力于减压平衡块120，以使减压平衡块120的中间部靠近排气凸轮轴10的中心轴侧。

在排气凸轮轴10转速低的状态下，由于弹簧130的作用力强于作用于减压平衡块120的离心力，因此减压平衡块120处于靠近排气凸轮轴10的中心轴侧的状态。

如果排气凸轮轴10的转速增加，则作用于减压平衡块120的离心力强于弹簧130的作用力而使减压平衡块120摇动，弹簧130伸长。

释放销140为以使外周面部抵接于排气凸轮轴10的平面部16的方式与排气凸轮轴10平行地配置的圆柱状的旋转轴(减压凸轮轴)。

释放销140在排气凸轮轴10的轴向，从减压平衡块120附近的区域一直延伸到与第一气缸排气凸轮11邻接的区域。

释放销140通过插入形成于减压板110的开口，且外周面相对于该开口的内周面和平面部16滑动而能够围绕排气凸轮轴10的中心轴相对于排气凸轮轴10旋转。

释放销140形成有减压凸轮部141、联动销插入孔142等。

减压凸轮部141为在发动机的转速低时，在压缩冲程中临时按压未图示的阀门挺杆而使排气阀打开的部分。

减压凸轮部141形成于释放销140的第一气缸排气凸轮11侧的端部附近。

减压凸轮部141通过在释放销140的外周面部的一部分形成平面部141a而成为大致D字状的剖面。

减压凸轮部141在减压状态下平面部141a以外的区域(外周面)配置在阀门挺杆侧(排气凸轮轴10的外径侧)，并处于比第一气缸排气凸轮11的基圆直径还向外径侧伸出的状态。

在此状态下，减压凸轮部141与排气凸轮轴10一块旋转时，进行与阀门挺杆发生碰撞而使排气阀临时打开的减压。

此外，减压凸轮部141在减压解除状态下平面部141a配置在阀门挺杆侧，并处于比第一气缸排气凸轮11的基圆直径还向内径侧收缩的状态。

在此状态下，减压凸轮部141在实质上与阀门挺杆不发生碰撞，排气阀仅由第一气缸排气凸轮11来打开。

联动销插入孔142形成于释放销140的减压平衡块120侧的端部附近，为供联动销150插入的部分。

联动销插入孔142为大致沿释放销140的直径形成的贯通孔。

联动销150横跨减压平衡块120的与枢轴121侧相反一侧的端部和释放销140的联动销插入孔142之间而设置，为与减压平衡块120的端部的朝向排气凸轮轴10的外径侧的摇动联动，使释放销140围绕排气凸轮轴10的中心轴转动而从减压位置变为减压解除位置的联动部件。

以下，对实施例的减压装置100的动作进行说明。

在发动机启动时，减压平衡块120处于被弹簧130拉向排气凸轮轴10的中心轴侧(内径侧)的状态。

此时，释放销140的减压凸轮部141处于平面部以外的区域比第一气缸排气凸轮11的基圆还向外径侧伸出的减压状态(减压位置)，如果在该状态下排气凸轮轴10旋转，则在压缩冲程中减压凸轮部141按压阀门挺杆使排气阀临时打开从而进行减压。

然后，如果发动机启动(完全点燃)，转速增加到预定的设定值以上，则作用于减压平衡块120的离心力强于弹簧130的作用力，减压平衡块120以枢轴121为中心向使另一端部朝着排气凸轮轴10的外径侧改变位置的方向摇动。

图6是从减压平衡块侧观察到的减压解除状态下的实施例的减压装置的图(与减压状态下的图2相当的图)。

图7是图6的Ⅶ-Ⅶ部向视剖面图(与减压状态下的图3相当的图)。

图8是从减压凸轮侧观察到的减压解除状态下的实施例的减压装置的图(与减压状态下的图4相当的图)。

此时，释放销140由于联动销150而进行转动，且处于减压凸轮部141被拉向第一气缸排气凸轮11的基圆内的减压解除状态(减压解除位置)。

由此，减压凸轮部141与阀门挺杆不发生碰撞，减压装置100中止减压。

此外，在由于发动机的运转停止而使排气凸轮轴10的转速下降到低于设定值的情况下，减压平衡块120通过弹簧130的作用力而恢复到初始的减压状态。

根据以上说明的实施例，在排气凸轮轴10中通过从法兰部14一直到筋部15沿同一平面形成的平面部16来进行减压板110的相对旋转的防止和释放销140的支撑，由此，能够使机械加工简单化且防止部件数量的增加的同时，实现减压板的转动的防止和释放销的支撑。

此外，通过烧结金属形成减压板110，并在开口111的内周边缘部设置作为阶梯状的凹部的阶梯部113来容纳排气凸轮轴10的法兰部14，由此，能够在比较廉价地制作减压板110的同时，兼顾加工的简易度、强度和安装到凸轮轴的安装精度等。

(变形例)

本发明不限于以上所说明的实施例，可以进行各种变形和/或变更，并且这些变形和/或变更也属于本发明的技术范围内。

(1)发动机和减压装置的构成不限于上述的实施例而可以进行适当变更。例如可以对各部件的形状、结构、材质、制作方法、数量等进行适当变更。

(2)虽然在实施例中，发动机为例如DOHC两气缸的发动机，但是也可以应用SOHC发动机和/或单气缸的发动机。

(3)减压平衡块的形状和与释放销的联动机构不限于实施例的构成，可以进行适当变更。

例如，也可以构成为具有通过在减压平衡块形成的凸轮槽来引导设置于释放销的凸轮从动件的凸轮机构。

Claims (2)

1.一种减压装置，其特征在于，所述减压装置具有：

凸轮轴，具有使发动机的排气阀打开的排气凸轮；

释放销，围绕与所述凸轮轴的旋转中心轴平行的轴相对于所述凸轮轴可转动，并在压缩冲程中使所述排气阀临时打开的减压位置和不进行所述排气阀的打开的减压解除位置之间转动；

减压板，具有供所述凸轮轴插入的开口并固定于所述凸轮轴；

平衡块，相对于所述减压板围绕从所述凸轮轴的旋转中心轴偏心的轴可摇动地安装，并与所述凸轮轴的转速的增加对应地，根据离心力而朝向所述凸轮轴的外径侧转动；

加力单元，对所述平衡块朝向所述凸轮轴的内径侧加力；以及

联动机构，与所述平衡块的向所述凸轮轴的外径侧的转动联动，使所述释放销从所述减压位置向所述减压解除位置转动，

其中，在所述减压板的所述开口的内周边缘部的一部分形成第一平面部，

在所述凸轮轴形成与所述减压板的所述第一平面部抵接的第二平面部，

在所述凸轮轴中，在与所述第二平面部相同的平面上形成了支撑面部，所述释放销的外周面抵接到所述支撑面部且在所述支撑面部滑动。

2.根据权利要求1所述的减压装置，其特征在于，

所述凸轮轴具有向外径侧以凸缘状伸出的法兰部，

所述减压板通过烧结金属而形成，并且在所述开口的内周边缘部具有容纳所述法兰部的阶梯状的凹部。