CN1103853C

CN1103853C - 侧置阀式4冲程发动机

Info

Publication number: CN1103853C
Application number: CN 00104835
Authority: CN
Inventors: 井元豊; 黑木正宏
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2003-03-26
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2000282814A; CN1269460A

Abstract

一种侧置阀式4冲程发动机，在缸筒的侧面配置吸气阀和排气阀，连接吸气阀的吸气摇臂以及连接排气阀的排气摇臂，可摇动地支承在发动机本体上，那可以避免加工成本的增加又可以使燃烧室紧凑。在吸气阀58和排气阀59中，能随共同的凸轮64摇动且支承在发动机本体29上的吸气摇臂65的摇动支点PI，配置在关于排气阀59的开、闭动作轴线CE、与吸气阀58的开、闭动作轴线CI相反的一侧，能随凸轮64摇动且支承在发动机本体29上的排气摇臂66的摇动支点PE，配置在关于吸气阀58的开、闭动作轴线CI、与排气阀59的开、闭动作轴线CE相反的一侧。

Description

侧置阀式4冲程发动机

本发明涉及一种侧置阀式4冲程发动机，在发动机本体所具备的缸筒的侧面，配置有分别被弹簧作用朝闭阀方向的力且在与缸筒的轴线平行的方向上做开、闭动作的吸气阀和排气阀，连接吸气阀的吸气摇臂以及连接排气阀的排气摇臂可摇动地支承在发动机本体上。

以往，这样的发动机，例如由日本专利公报特公平4-21047号等，已为大家所熟知。

上述现有的发动机结构为：由设置在曲轴的曲轴连接板端面上的凸轮槽导引，使吸气侧和排气侧摇臂摇动，上述凸轮槽由于是制成在曲轴转2圈就返回到原来位置的复杂形状，所以，曲轴连接板端面的凸轮槽的加工非常不容易，导致加工成本增加。而且，两摇臂可摇动地由固定在发动机本体上的共同的支承轴支承着，上述支承轴配置在吸气阀和排气阀的开、闭动作轴线之间的中央。因此，必须设计用于将上述支承轴配置在吸气阀和排气阀之间的间隔，由于不能缩小吸气阀和排气阀之间的间隔，所以燃烧室也不得不设计的比较大。

本发明是鉴于这样的情况而提出的，其目的是提供一种既能避免加工成本增加，又能使燃烧室紧凑的侧置阀式4冲程发动机。

为了达到上述目的，在本发明的侧置阀式4冲程发动机中，在发动机本体所具备的缸筒的侧面，配置有分别被弹簧作用朝闭阀方向的力、而且在与缸筒的轴线平行的方向上做开、闭动作的吸气阀和排气阀，连接吸气阀的吸气摇臂以及连接排气阀的排气摇臂可摇动地支承在发动机本体上，可使吸气阀和排气阀随共同的凸轮摇动，支承在上述发动机本体上的吸气摇臂的摇动支点，相对于排气阀的开、闭动作轴线、配置在与吸气阀的开、闭动作轴线相反的一侧，可随上述凸轮摇动且支承在上述发动机本体上的排气摇臂的摇动支点，相对于吸气阀的开、闭动作轴线、配置在与排气阀的开、闭动作轴线相反的一侧。

根据这样的结构，由于吸气侧和排气侧摇臂随单一的凸轮摇动，所以与以往那样的将凸轮槽形成在曲轴连接板的端面上的结构相比，预计可以降低加工成本。而且，吸气摇臂的摇动支点配置在关于排气阀的开、闭动作轴线、与吸气阀的开、闭动作轴线相反的一侧，排气摇臂的连向发动机本体的摇动支点，配置在关于吸气阀的开、闭动作轴线、与排气阀的开、闭动作轴线相反的一侧，因此，不仅能确保由吸气阀和排气阀的上升量所确定的吸气侧和排气侧摇臂的摇动量，而且能缩小吸气阀和排气阀之间的间隔，能使燃烧室紧凑。

图1是带辅助发动机的自行车的侧视图。

图2是发动机的纵向剖视图，是沿图3的2-2线剖切的剖视图。

图3是图2的3-3线剖视图。

图4是图2的4-4线剖视图。

图5是图4的5-5线放大剖视图。

图6是省略正时被动齿轮、从图5的6-6线箭头方向看的剖视图。

以下，依据附图所示的本发明的一实施例，对本发明的实施形式进行说明。

图1～图6所示是本发明的一实施例，图1是带辅助发动机的自行车的侧视图，图2是发动机的纵向剖视图，是沿图3的2-2线剖切的剖视图，图3是沿图2的3-3线剖切的剖视图，图4是沿图2的4-4线剖切的剖视图，图5是沿图4的5-5线剖切的放大剖视图，图6是省略了正时被动齿轮、从图5的6-6线的箭头方向看的剖视图。

首先，在图1，带辅助发动机的自行车的车架10具备：其前端的头管11；从头管11向后下方延伸的下车架12；与头管11平行、从下车架12的后端上部向上方延伸的坐柱13，头管11、下车架12和坐柱13由铝合金等铸成一体。

在头管11上支承有可操纵方向的前叉14，在该前叉14的下端支承有前轮W_F，在前叉14的上端设有操向车把15。另外，在从下车架12的后端向后延伸的左、右一对后叉16…的后端之间支承有后轮W_R，在坐柱13的上下方向中间和两后叉16…的后端之间，设有左、右一对牵拉杆17。

坐柱13制成筒状，支承管18从上方插入到坐柱13中，同时固定在坐柱13上，使其能调节上下位置。而且在支承管18的上端安装有用于驾驶员乘座的车座20。

下车架12的前半部制成具有下边敞开的大致为U字形的截面形状，在该下车架12的前半部内收纳有燃料箱21，该燃料箱21上端具备的盖子22从下车架12突出到上方。

在下车架12的后部，支承有旋转自如的踏板轴23、在该踏板轴23的两端，固定有用于坐在车座20上的驾驶员踩着的踏板24…，且使其配置在下车架12的两侧。而且在面向带辅助发动机的自行车的行驶方向的前方的状态下，在下车架12的右侧配置有与踏板轴23同轴的驱动链轮25，环状的链条27缠绕在同轴地设在后轮W_R上的被动链轮26、和上述驱动链轮25上。

在车架10上的下车架12的下部，设有侧置阀式4冲程的发动机28，且使下车架12的一部分为发动机本体29的构成要素，而该发动机28发出动力，辅助由驾驶员给予上述踏板24…的踏力。

同时参照图2、图3和图4，发动机28的发动机本体29由以下部分构成：缸体30；配置在该缸体30前面的缸盖32；配置在缸体30后边的曲轴箱33，缸体30使该缸体30所具备的缸筒31的轴线沿自行车的前后方向大致为水平配置，缸盖32和曲轴箱33连接在缸体30上。

活塞34滑动自如地嵌合在设于缸体30上的缸筒31中，在活塞34上通过连杆35连接着具有沿自行车宽度方向的轴线的曲轴36。收纳该曲轴36的曲轴箱33由与缸体30连接的下箱体37和由下车架12的后部形成的上箱体38构成，且避免上箱体38与缸体30直接连接那样地相互连接，下箱体37和上箱体38的分箱面39设计成与缸筒31的轴线和曲轴36的轴线平行。

曲轴36在构成曲轴箱33的两箱体37、38中，收纳于下箱体37一侧，该曲轴36的将曲轴销36a挟在相互之间的两处，旋转自如地支承在下箱体37一侧。即，该实施例的曲轴36具备：连杆35连接的曲轴销36a；该曲轴销36a两侧的曲轴连接板36b、36c；从两曲轴连接板36b、36c向外侧伸出的曲轴颈36d、36e，且为一体的，两曲轴颈36d、36e通过球轴承42、43可旋转自如地支承在固定于下箱体37上的支座40、41上。

配置上述两支座40、41，使其夹在缸体30和下箱体37之间，由配置在缸筒31周围、旋入下箱体37的4根双头螺柱44、44…和分别旋合在各双头螺柱44、44…上的螺母45、45…，一起夹紧缸盖32、缸体30、支座40、41以及下箱体37。即，通过旋入、一端植入下箱体37的双头螺柱44、44…，分别插通支座40、41、缸体30和缸盖32，螺母45、45…旋合在从缸盖32伸出的双头螺柱44、44…的另一端。另外，在离开各双头螺柱44、44…和螺母45、45…的紧固位置处，缸盖32被1个或多个螺栓46连接在缸体30上。

在两支座40、41中，在自行车前后方向上以朝向前方的姿势看、在配置于左侧的支座40的外侧配置有发电机48。该发电机48的转子49固定在突出于支座40的曲轴36的一端，在同轴地环绕该曲轴36的一端、且一体地突设在支座40上的支承套部40a上，固定有上述发电机48的定子50。

在缸体30和缸盖32之间，形成有靠近活塞34顶部的一部分的燃烧室54，使其将中心配置于在自行车的前后方向上以面向前方的姿势看、在从缸筒31的轴线偏向右侧的位置。另外，在缸盖32上安装有使内端靠近燃烧室54的火花塞57。

在缸体30的上部设有能通向上述燃烧室54的吸气口55，在缸体30的下部设有能通向上述燃烧室54的排气口56。

切换吸气口55和燃烧室54之间的连通、遮断的吸气阀58、和切换排气口56和燃烧室54之间的连通、遮断的排气阀59，配置在设置于发动机本体29的缸体30上的缸筒31的上方，使其可以在与缸筒31的轴线平行的方向上做开、闭动作，且支承在缸体30上，同时弹簧沿关闭气门方向对其作用力。

这些吸气阀58和排气阀59由摇杆机构60驱动其开、闭，该摇杆机构60具备：固定在曲轴36上的正时驱动齿轮61；旋转自如地由固定在缸体30上的支承轴62支承、与上述正时驱动齿轮61相啮合的正时被动齿轮63；与正时被动齿轮63形成一体的凸轮64；使其随该凸轮64一起摇动、由缸体30支承同时与上述吸气阀58联动、连接的吸气摇臂65；使其随上述凸轮64一起摇动、由缸体30支承同时与上述排气阀59联动、连接的排气摇臂66。

上述正时驱动齿轮61在支座41的外侧，设置在曲轴36的另一端，而支座41在上述两支座40、41中，在自行车的前后方向上以面向前方的姿势看配置在右侧，该正时驱动齿轮61将曲轴36的转速减至1/2，传递给正时被动齿轮63和凸轮64。即凸轮减速到曲轴36转速的1/2那样地旋转。

同时参照图5和图6，吸气摇臂65的基部可摇动地由柱环68支承，柱环68由螺栓67连接在缸体30上，排气摇臂66的基部可摇动地由柱环70支承，柱环70由螺栓69连接在缸体30上。上述两柱环68、70将其外表面制成与螺栓67、69的轴线偏心的形式，通过改变相对螺栓67、69的柱环68、70的周向相对位置，能调节吸气阀58和排气阀59与吸气侧和排气侧摇臂65、66之间的阀挺杆间隙。

柱环68、即在缸体30上可摇动地支承吸气摇臂65的摇动支点PI，相对于排气阀59的开闭动作轴线CE、配置在与吸气阀58的开闭动作轴线CI相反的一侧，柱环70、即在缸体30上可摇动地支承排气摇臂66的摇动支点PE，相对于吸气阀58的开闭动作轴线CI、配置在与排气阀59的开闭动作轴线CE相反的一侧，两摇臂65、66的中间可相对滑动地重合，两摇臂65、66的前端与凸轮64滑动连接。

在缸体30的上部，连接着通向吸气口55的吸气管72的下游，该吸气管72的上游连接汽化器73的下游。该汽化器73配置在燃料箱21的后边，使其将一部分收纳于车架10的下车架12内。

在缸体30的下部，连接着通向排气口56的排气管74的上游，该排气管74通过发动机28的下方向后方延伸，与配置在发动机28和后轮W_R之间的排气消音器75(参照图1)。

再有，在图2，在曲轴箱33的下箱体37上，旋转自如地支承着具有与曲轴36平行的轴线的主轴94的两端，具有与主轴94平行的轴线的踏板轴23之一端，在曲轴箱33的上箱体38上，通过球轴承95旋转自如地支承在沿自行车的前后方向的左侧的侧壁上。另外，在上述上箱体38、在沿自行车的前后方向的右侧的侧壁上，通过球轴承97旋转自如地支承有同轴地环绕踏板轴23另一端的旋转套轴96的外端，旋转套轴96的内端，由踏板轴23相对自如旋转地支承着，在旋转套轴96的外端和踏板轴23之间，安装有滚柱轴承98。即同轴的踏板轴23和旋转套轴96可以相对旋转地支承在曲轴箱33的上箱体38上，驱动链轮25固定在旋转套轴96的外端。

在曲轴36所具有的一对曲轴连接板36b、36c之一方36c上，固定有初级驱动齿轮99，与该初级驱动齿轮99相啮合的初级被动齿轮100相对自如旋转地支承在主轴94上。

在主轴94上安装有与主轴不能相对旋转的输入件103、和具有与主轴能相对旋转的输出齿轮104的起步离合器102，上述初级被动齿轮100通过阻尼装置101与起步离合器102的输入件103相连接。该起步离合器102随着由曲轴36通过初级驱动齿轮99、初级被动齿轮100和阻尼装置101驱动的输入件103的旋转速度达到设定值以上，而将动力从输入件103传递至输出齿轮104。

上述起步离合器102的输出齿轮104通过第1行星齿轮式减速器105与旋转套轴96相连接。第1行星齿轮式减速器105的框架106不能相对旋转地安装在旋转套轴96上，太阳轮107与输出齿轮104相啮合，齿圈108与主轴94相连接，以阻止其绕旋转套轴96的轴线旋转。

在与第1行星齿轮式减速器105空出一定间隔的位置，在踏板轴23上安装有对置的第2行星齿轮式减速器111，该第2行星齿轮式减速器111的框架112与上箱体38相连接，使其不会绕踏板23的轴线旋转，齿圈113可绕轴线旋转地支承在踏板轴23上，太阳轮114由齿圈113支承且可绕轴线旋转。

在第1和第2行星齿轮式减速器105、111之间，在踏板轴23上，通过螺旋齿轮安装有与该踏板轴23同轴的转换装置115，在该转换装置115的外周摩擦连接着弹簧116，弹簧116通过与上箱体38的连接阻止其绕踏板轴23的轴线旋转。而且，在踏板轴23向着自行车的前进方向旋转时，通过与弹簧116的摩擦连接，处于旋转被阻止状态下的转换装置115向第1行星齿轮式减速器105一侧移动，另外，在踏板轴23向着自行车后退方向旋转时，通过与弹簧116的摩擦连接，处于旋转被阻止状态下的转换装置115向第2行星齿轮式减速器111一侧移动。而且，转换装置115可以与第1行星齿轮式减速器105的框架106构成棘轮结合，使其虽然动力能从转换装置115传递至框架106，但动力却不能从框架106传递至转换装置115，以及可以与第2行星齿轮式减速器111的齿圈113构成棘轮结合，使其虽然动力能从转换装置115传递至齿圈113，但动力却不能从齿圈113传递至转换装置115。

因此，当由于踏板24被踩下驱动踏板轴23向自行车的前进方向旋转时，转换装置115移动到与第1行星齿轮减速器105的框架106进行棘轮连接，将超过通过与弹簧116的摩擦连接而作用在转换装置115上的旋转阻力的旋转动力加到踏板轴23上，由此能通过转换装置115和框架106将旋转动力从踏板轴23传递到旋转套轴96上。

另一方面，在主轴94上旋转自如地支承有与第2行星齿轮式减速器111上的太阳轮114的外周相啮合的螺旋齿轮117，在该螺旋齿轮117上摩擦连接有通过与下箱体37的连接而阻止其绕主轴94的轴线旋转的弹簧118。而且在主轴94上，与上述螺旋齿轮117空出一定间隔安装有对置的旋转件119，且使其不能相对旋转。

而且，当由于踏板24被踩下，驱动踏板轴23向自行车的后退方向旋转时，转换装置115移动到与第2行星齿轮式减速器111的齿圈113进行棘轮连接，将超过通过与弹簧116的摩擦连接而作用在转换装置115上的旋转阻力的旋转动力加到踏板轴23上，由此通过转换装置115和第2行星齿轮式减速器111，旋转动力从踏板轴23传递到螺旋齿轮117。因此，由于与弹簧118的摩擦连接而处于旋转被阻止状态下的螺旋齿轮117移动到旋转件119一侧。而且，螺旋齿轮117可以与旋转件119构成棘轮结合，使其虽然动力能从该螺旋齿轮117传递到旋转件119，但动力却不能从旋转件119传递到螺旋齿轮117。

因此，通过驱动踏板轴23向自行车的后退方向旋转，使螺旋齿轮117移动到与旋转件119进行棘轮连接，将超过通过与弹簧118的摩擦连接而作用在螺旋齿轮117上的旋转阻力的旋转动力加到踏板轴23上，由此能通过转换装置115、第2行星齿轮式减速器111、螺旋齿轮117和旋转件119将旋转动力从踏板轴23传递到主轴94。而且由于主轴94的旋转动力通过起步离合器102的输入件103、阻尼装置101、初级被动齿轮100和初级驱动齿轮99，传递到曲轴36，所以发动机开始转动。

以下对该实施例的作用进行说明，发动机28的曲轴箱33，是相互连接在与曲轴36的轴线平行的分箱面39上可分箱的下箱体37和上箱体38而构成的，由于在缸体30上仅连下箱体38，所以缸体30和曲轴箱33的结合面的密封结构简单，能提高密封性能。

而且，由于在曲轴36上，将曲轴销36a挟在相互之间的两处旋转自如地支承在下箱体37一侧，所以提高了曲轴36的支承刚性，能有助于曲轴36的耐久性的提高。

另外，上述分箱面39通过设计成与缸体30上的缸筒31的轴线平行，将下箱体37制成上部敞开的碗形，能使下箱体37的形状简单。

还有，由于曲轴36通过球轴承42、43支承在固定于下箱体37上的支座40、41上，所以即避免了加工工时的增加又能高精度地支承曲轴36。即，支承孔形成于配置在其两侧的一对零件之间、由安装在支持孔中的轴承支承曲轴36的结构，要必须在上述两侧零件的组合状态下一起加工上述支承孔，以确保曲轴36的支承精度，但通过采用将球轴承42、43分别安装在各支座40、41上的结构，不需要进行上述同时加工，就能高精度地支承曲轴36。

而且，由于吸气侧和排气侧摇臂65、66随单一的凸轮64摇动，与以往的那样在曲轴连接板的端面上形成凸轮槽的结构相比，可望降低加工成本。

另外，由于吸气摇臂65的摇动支点PI相对于排气阀59的开、闭动作轴线CE，配置在与吸气阀58的开、闭动作轴线CI相反的一侧，排气摇臂66的摇动支点PE相对于吸气阀58的开、闭动作轴线CI，配置在与排气阀59的开、闭动作轴线CE相反的一侧，所以不仅能确保由吸气阀58和排气阀59的上升量所确定的吸气侧和排气侧摇臂65、66的摇动量，而且能缩小吸气阀58和排气阀59之间的间隔，能使燃烧室54紧凑。

以上详细描述了本发明的实施例，但本发明并不仅限于上述实施例，在不偏离权利要求范围的情况下可进行各种变更设计。

如上所述，根据本发明，通过使吸气侧和排气侧摇臂随单一的凸轮摇动，预计能降低加工成本，而且不仅能确保由吸气阀和排气阀的上升量所确定的吸气侧和排气侧摇臂的摇动量，而且能缩小吸气阀和排气阀之间的间隔，能使燃烧室紧凑。

Claims

1.一种侧置阀式4冲程发动机，在发动机本体(29)所具备的缸筒(31)的侧面，配置有分别被弹簧作用朝闭阀方向的力、且在与缸筒(31)的轴线平行的方向上做开、闭动作的吸气阀(58)和排气阀(59)，连接吸气阀(58)的吸气摇臂(65)以及连接排气阀(59)的排气摇臂(66)可摇动地支承在发动机本体(29)上，其特征是：可使吸气阀(58)和排气阀(59)随共同的凸轮(64)摇动，支承在上述发动机本体(29)上的吸气摇臂(65)的摇动支点(PI)，相对于排气阀(59)的开、闭动作轴线(CE)、配置在与吸气阀(58)的开、闭动作轴线(CI)相反的一侧，可随上述凸轮(64)摇动且支承在上述发动机本体(29)上的排气摇臂(66)的摇动支点(PE)，相对于吸气阀(58)的开、闭动作轴线(CI)、配置在与排气阀(59)的开、闭动作轴线(CE)相反的一侧。