CN108798815B - 一种配气机构及摩托车发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发动机部件技术领域，旨在提供一种配气机构及摩托车发动机。本发明的配气机构包括曲轴箱、凸轮轴、凸轮、驱动机构和两个传动机构。两个传动机构在凸轮的驱动下分别控制进气门和排气门的开闭。传动机构包括挺柱、挺杆、导向孔和上摇臂。导向孔开设在曲轴箱上，挺柱位于在导向孔内，且与导向孔同轴设置，其底面与凸轮抵接，随凸轮的转动而沿导向孔的轴向上下往复运动，从而带动挺杆上下运动，并最终通过上摇臂控制进气门或排气门的开闭。其结构紧凑，凸轮直接支撑在挺柱的下方，省去了下摇臂，便于节约成本。

Description

一种配气机构及摩托车发动机

技术领域

本发明涉及发动机部件技术领域，具体而言，涉及一种配气机构及摩托车发动机。

背景技术

摩托车作为一种交通工具，由于其具有使用方便、机动性强的优点被广为使用。摩托车主要包括三轮摩托车和两轮摩托车。现有的三轮摩托车发动机基本采用两轮摩托车的发动机。

现有的摩托车发动机主要为挺杆式配气机构发动机，其采用顶置气门、下置式凸轮轴的配气机构，该配气机构使用一个凸轮通过进、排气下摇臂，进、排气推杆，进、排气上摇臂分别控制进、排气门的开启和关闭。但是现有的摩托车发动机的配气机构结构复杂、成本较高。

发明内容

本发明的其中一个目的在于提供一种配气机构，以改善现有技术中的摩托车发动机配气机构的结构复杂、成本较高的问题。

本发明的另外一个目的在于提供一种摩托车发动机，其包括上述的配气机构。

本发明的实施例是这样实现的：

一种配气机构，用于摩托车发动机，该配气机构包括曲轴箱；

凸轮轴以及设置在凸轮轴上的凸轮；凸轮轴与曲轴箱可转动地连接；

驱动机构，驱动机构用于驱动凸轮轴转动；以及

两个传动机构传动机构包括挺柱、挺杆、导向孔和上摇臂；导向孔开设在曲轴箱上，且挺柱与导向孔可滑动地连接；挺柱与凸轮抵接，并能够在凸轮的带动下沿导向孔的轴向往复滑动；挺杆的两端分别与挺柱和上摇臂传动连接；上摇臂用于控制进气门或排气门开闭。

在本发明的一个实施例中：

上述配气机构包括两个凸轮，两个凸轮分别与两个传动机构传动连接。

在本发明的一个实施例中：

上述两个挺杆设置于凸轮轴的同一侧，且朝向摩托车发动机的汽缸倾斜设置，沿挺杆逐渐远离挺柱的方向，挺杆与汽缸之间的距离逐渐减小。

在本发明的一个实施例中：

上述挺杆的一端设置有第一球头，挺柱的内底面设置有第一球槽，第一球头与第一球槽可滑动地抵接。

在本发明的一个实施例中：

上述挺杆的一端设置有第二球头，上摇臂设置有第二球槽，第二球头卡接在第二球槽内，且第二球头与第二球槽可滑动地连接。

在本发明的一个实施例中：

上述驱动机构包括正时主动齿轮、正时从动齿轮和正时链条；正时主动齿轮用于在曲轴的带动下转动；正时链条同时与正时主动齿轮和正时从动齿轮啮合；正时从动齿轮与凸轮轴固定连接。

在本发明的一个实施例中：

上述驱动机构还包括张紧器，张紧器固定连接在曲轴箱上，用于张紧正时链条。

在本发明的一个实施例中：

上述驱动机构还包括两个限位轮，两个限位轮与正时主动齿轮同轴设置，且分别设置在正时主动齿轮的两侧，用于对正时链条限位。

在本发明的一个实施例中：

上述配气机构还包括上摇臂座，两个上摇臂分别与上摇臂座可转动地连接。

一种摩托车发动机，包括上述任意一种配气机构。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的配气机构包括曲轴箱、凸轮轴、凸轮、驱动机构和两个传动机构。凸轮轴可转动地连接在曲轴箱上，凸轮设置在凸轮轴上，并能够在凸轮轴的带动下转动。驱动机构用于驱动凸轮轴转动，两个传动机构在凸轮的带动下分别用于控制进气门和排气门的开闭。传动机构包括挺柱、挺杆、导向孔和上摇臂。导向孔开设在曲轴箱上，挺柱位于在导向孔内，且与导向孔同轴设置，其底面与凸轮抵接，随凸轮的转动而沿导向孔的轴向上下往复运动，从而带动挺杆上下运动，并最终通过上摇臂控制进气门或排气门的开闭。其结构紧凑，凸轮直接支撑在挺柱的下方，省去了下摇臂，便于节约成本。

本发明的实施例提供的摩托车发动机，包括上述的配气机构，因此也具有结构紧凑、成本低的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的配气机构的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的配气机构的剖面结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的配气机构中驱动机构的结构示意图；

图4为图1中Ⅳ处的局部放大结构示意图；

图5为本发明实施例1提供的摩托车发动机的结构示意图。

图标：010-配气机构；100-曲轴箱；110-导向孔；210-凸轮轴；220-凸轮；221-进气凸轮；222-排气凸轮；300-传动机构；310-挺柱；311-第一球槽；320-挺杆；321-第一球头；322-第二球头；330-上摇臂；331-第二球槽；332-支臂；340-上摇臂座；400-驱动机构；410-正时主动齿轮；420-正时从动齿轮；430-正时链条；440-限位轮；450-张紧器；451-张紧板；020-摩托车发动机；021-曲轴。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

以上所述仅为本发明图1为本实施例提供的配气机构010的整体机构示意图，图2为本实施例提供的配气机构010的剖面结构示意图。请结合参照图1和图2，本实施例提供一种配气机构010，其用于摩托车发动机020。该配气机构010包括曲轴箱100、凸轮轴210、凸轮220、驱动机构400和两个传动机构300。凸轮轴210可转动地连接在曲轴箱100上，凸轮220设置在凸轮轴210上，并能够在凸轮轴210的带动下转动。驱动机构400用于驱动凸轮轴210转动，两个传动机构300在凸轮220的带动下分别用于控制进气门和排气门的开闭。传动机构300包括挺柱310、挺杆320、导向孔110和上摇臂330。导向孔110开设在曲轴箱100上，挺柱310位于在导向孔110内，且与导向孔110同轴设置，其底面与凸轮220抵接，随凸轮220的转动而沿导向孔110的轴向上下往复运动。挺杆320的两端分别与挺柱310和上摇臂330传动连接，在挺柱310上下往复运动的过程中，挺杆320随之上下运动，从而带动上摇臂330转动，并最终通过上摇臂330控制进气门或排气门的开闭。

下面对本实施例提供的配气机构010进行进一步说明：

请参照图1，在本实施例中，配气机构010包括两个凸轮220，分别为进气凸轮221和排气凸轮222。两个凸轮220均设置在凸轮轴210上，与凸轮轴210为一体结构，且与凸轮轴210同轴设置。进气凸轮221通过其中一个传动机构300控制进气门的开启或关闭，排气凸轮222通过另外一个传动机构300控制排气门的开启或关闭。由于配气机构010同时设置有进气凸轮221和排气凸轮222分别控制进、排气门的开启或关闭，因而进、排气门的气门升程、相位和开启持续期相互独立，可根据排放、功率等方面的需求灵活设置，最大限度地达到降低排放、提升功率的效果。

需要说明的,在本实施例中,凸轮220与凸轮轴210为一体结构,可以理解的,在其他实施例中,也可以根据用户的需求,将凸轮220和凸轮轴210设置为分体结构,安装时,将凸轮220通过过盈配合固定连接在凸轮轴210上。

进一步的，为了使配气机构010的结构更加紧凑，两个传动机构300的挺杆320均设置在凸轮轴210的同一侧，且朝向摩托车发动机020的汽缸倾斜设置，沿挺杆320逐渐远离挺柱310的方向，挺杆320与汽缸之间的距离逐渐减小，即挺杆320靠近挺柱310的一端到汽缸的距离，大于挺杆320靠近上摇臂330的一端到汽缸的距离。同时，两个挺杆320形成倒“V”字形，即两个挺杆320靠近挺柱310的一端之间的距离，大于两个挺杆320靠近上摇臂330的一端之间的距离。

请参照图2，在本实施例中，曲轴箱100由前曲轴箱和后曲轴箱组合构成，两个导向孔110的其中一个开设在前曲轴箱上，另一个开设在后曲轴箱上，挺柱310设置在导向孔110内，且与导向孔110同轴设置。凸轮220设置在导向孔110下方，且与挺柱310抵接，形成滑动摩擦副。随着凸轮220的转动，挺柱310沿导向孔110的轴向上下往复运动。为了保证挺柱310上下运动的稳定性，导向孔110的位置尺寸应满足，当挺柱310运动到最下方，即凸轮220的基圆部分与挺柱310抵接时，挺柱310的上端被容纳在导向孔110中；当挺柱310运动到最上方，挺柱310的下端被容纳在导向孔110中。优选的，挺柱310和导向孔110均为圆形。

在本实施例中，挺柱310大致为一端封闭的圆管状，其内底面，即封闭一端位于管内的一面，设置有第一球槽311。挺杆320的一端设置有第一球头321，该端被容纳在挺柱310内，且部分第一球头321被容纳在第一球槽311内。当挺柱310在凸轮220的带动下沿导向孔110的轴线上下运动时，挺杆320在挺柱310的带动下上下运动，第一球头321在第一球槽311内滑动，由于挺柱310和挺杆320通过第一球槽311和第一球头321形成球面接触的摩擦副，摩擦阻力小，不会造成挺柱310和挺杆320干涉或卡死。

在本实施例中，挺杆320远离挺柱310的一端设置有第二球头322，上摇臂330设置有第二球槽331，第二球头322卡设在第二球槽331内，且第二球头322与第二球槽331可滑动地连接。上摇臂330包括摇臂本体和固定在摇臂本体上的两个支臂332，摇臂本体大致为圆管状，其套设在摇臂轴上，并能绕摇臂轴转动。两个支臂332分别设置在摇臂本体的两端，且分别向摇臂本体的两侧延伸，其中一个支臂332远离摇臂本体的一端固定连接有球座，第二球槽331设置在球座内；另一个支臂332远离摇臂本体的一端与进气门或排气门传动连接。第二球头322卡设在第二球槽331内，当挺杆320在挺柱310的带动下向上运动时，第二球头322抵接在第二球槽331内，并推动第二球槽331向上运动，从而带动摇臂本体绕摇臂轴转动，另一支臂332在摇臂本体的带动下向下转动，从而控制进气门或排气门开启；当挺杆320在挺柱310的带动下向下运动时，第二球头322与第二球槽331分离，进气门或排气门关闭；当挺杆320运动到最下方，即挺柱310与凸轮220的基圆部分抵接时，部分第二球头322位于第二球槽331内，防止第二球头322完全与第二球槽331脱离，结构更加可靠。且由于挺杆320和上摇臂330通过第二球头322和第二球槽331形成球面接触的摩擦副，摩擦阻力小，不会造成挺杆320和上摇臂330干涉或卡死。

需要说明的，在本实施例中，第一球头321和第二球头322固定连接在挺杆320的两端，可以理解的，在其他实施例中，也可以根据用户的需求，将第一球头321和第二球头322设置为与挺杆320可转动地连接，即形成滚珠结构，进一步减小摩擦。

请参照图1，进一步的，配气机构010还包括上摇臂座340，上摇臂座340固定连接在摩托车发动机020的缸盖上方。上摇臂座340包括摇臂板和两个摇臂支架，两个摇臂支架间隔设置在摇臂板的同一侧，且摇臂支架通过板件弯折形成。在本实施例中，摇臂板和摇臂支架一体成型。两个上摇臂330的摇臂轴分别固定设置在两个摇臂支架上，且两个上摇臂330设置第二球槽331的支臂332均设置在两个摇臂支架之间，因而两个挺杆320位于两个摇臂支架之间，使结构更加紧凑。

图3为本实施例提供的配气机构010中驱动机构400的结构示意图。请参照图3，在本实施例中，驱动机构400包括正时主动齿轮410、正时从动齿轮420和正时链条430。正时主动齿轮410固定连接在摩托车发动机020的曲轴021上，在曲轴021的带动下转动；正时从动齿轮420固定连接在凸轮轴210上，从而带动凸轮轴210转动；正时链条430同时与正时主动齿轮410和正时从动齿轮420啮合，实现正时主动齿轮410和正时从动齿轮420的传动。

进一步的，为了使配气机构010的工作更加可靠，驱动机构400还包括张紧器450。张紧器450固定连接在曲轴箱100上，用于张紧正时链条430。张紧器450包括张紧板451和张紧器本体，张紧板451能够在张紧器本体的作用下转动。使用时，张紧板451与正时链条430抵接，通过控制张紧板451转动，从而张紧正时链条430。

图4为图1中Ⅳ处的局部放大结构示意图。请参照图4，进一步的，驱动机构400还包括两个限位轮440。两个限位轮440固定连接在曲轴021上，且分别位于正时主动齿轮410的两侧。两个限位轮440和正时主动齿轮410均与曲轴021同轴设置。通过在正时主动齿轮410两侧设置限位轮440，能够有效避免在工作过程中，正时链条430从正时主动齿轮410上脱离的问题，提高可靠性；同时，在摩托车发动机020中，正时主动齿轮410的两侧还分别安装有轴承和机油泵驱动齿，通过在正时主动齿轮410的两侧设置限位轮440，能够为正时链条430预留足够的工作空间，避免在工作过程中与两侧的其他零部件发生干涉。

本发明的实施例中提供的配气机构010，通过进气凸轮221和排气凸轮222分别控制进气门和排气门的开闭，能够分别根据进排气特性合理设置相位、气门升程和开启持续期等，最大限度地降低排放、提升功率。工作时，在曲轴021的驱动下，驱动机构400带动凸轮轴210转动，从而带动挺柱310在导向孔110内上下滑动，挺杆320随挺柱310一起运动，带动上摇臂330绕摇臂轴转动，从而控制进、排气门开启或关闭。挺柱310与挺杆320之间为球接触摩擦副，挺杆320与上摇臂330之间也为球接触摩擦副，摩擦阻力小，能够避免在工作过程中发生干涉或卡死现象，结构更加可靠。

综上，本发明的实施例提供的配气机构010，分别设置有进气凸轮221和排气凸轮222，有助于降低排气，提升功率；通过挺柱310直接与凸轮220抵接形成滑动摩擦副，省去了下摇臂，降低成本，且使得结构更加紧凑；由于挺柱310与挺杆320之间、挺杆320与上摇臂330之间均为球接触摩擦副，摩擦阻力小，能够避免在工作过程中发生干涉或卡死现象。且结构可靠。

图5为本实施例提供的摩托车发动机020的结构示意图。请参照图5，本发明的实施例还提供了一种摩托车发动机020，其包括上述的配气机构010。由于该摩托车发动机020包括上述的配气机构010，因而也具有能够提升功率、降低排放、结构紧凑可靠，且成本低的有益效果。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种配气机构，用于摩托车发动机，其特征在于，包括：

曲轴箱；

凸轮轴以及设置在所述凸轮轴上的凸轮；所述凸轮轴与所述曲轴箱可转动地连接；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述凸轮轴转动；以及

两个传动机构，所述传动机构包括挺柱、挺杆、导向孔和上摇臂；所述导向孔开设在所述曲轴箱上，且所述挺柱与所述导向孔可滑动地连接；所述挺柱与所述凸轮抵接，并能够在所述凸轮的带动下沿所述导向孔的轴向往复滑动；所述挺杆的两端分别与所述挺柱和所述上摇臂传动连接；所述上摇臂用于控制进气门或排气门开闭；

所述挺杆的一端设置有第一球头，所述挺柱的内底面设置有第一球槽，所述第一球头与所述第一球槽可滑动地抵接；

所述挺杆的另一端设置有第二球头，所述上摇臂设置有第二球槽，所述第二球头卡接在所述第二球槽内，且所述第二球头与所述第二球槽可滑动地连接。

2.根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于：

所述配气机构包括两个所述凸轮，两个所述凸轮分别与两个所述传动机构传动连接。

3.根据权利要求2所述的配气机构，其特征在于：

两个所述挺杆设置于所述凸轮轴的同一侧，且朝向所述摩托车发动机的汽缸倾斜设置，沿所述挺杆逐渐远离所述挺柱的方向，所述挺杆与所述汽缸之间的距离逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于：

所述驱动机构包括正时主动齿轮、正时从动齿轮和正时链条；所述正时主动齿轮用于在曲轴的带动下转动；所述正时链条同时与所述正时主动齿轮和所述正时从动齿轮啮合；所述正时从动齿轮与所述凸轮轴固定连接。

5.根据权利要求4所述的配气机构，其特征在于：

所述驱动机构还包括张紧器，所述张紧器固定连接在所述曲轴箱上，用于张紧所述正时链条。

6.根据权利要求4所述的配气机构，其特征在于：

所述驱动机构还包括两个限位轮，两个限位轮与所述正时主动齿轮同轴设置，且分别设置在所述正时主动齿轮的两侧，用于对所述正时链条限位。

7.根据权利要求1所述的配气机构，其特征在于：

所述配气机构还包括上摇臂座，两个所述上摇臂分别与所述上摇臂座可转动地连接。

8.一种摩托车发动机，其特征在于：

所述摩托车发动机包括如权利要求1-7任一项所述的配气机构。