CN110735684A - 内燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机，能够在减压时最佳地调整排气阀的升程量。内燃机具有：减压凸轮(112)，其在不足预先设定的转速时，使具有与凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线的弯曲突面(121a)从与凸轮轴(95)同轴的虚拟圆筒面(124)突出；减压滑动面(135)，其在虚拟圆筒面(124)的外侧，设置于排气侧摇臂(97b)，与虚拟圆筒面(124)交叉，在凸轮轴(95)旋转时与弯曲突面(121a)滑动接触。减压滑动面(135)由与凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的平面、以及具有与凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线且具有规定的曲率的弯曲面(135b)组合而形成。

Description

内燃机

技术领域

本发明涉及内燃机的减压装置。

背景技术

专利文献1公开了一种内燃机的减压装置。减压装置具有减压凸轮，其具有小径的部分圆筒面，该圆筒面具有与凸轮轴的旋转轴线平行的轴心。减压凸轮在不足预先设定的转速时，使部分圆筒面的一部分比与凸轮轴同轴的虚拟圆筒面突出。排气侧摇臂的减压滑动面与突出的减压凸轮接触，打开排气阀。通过在低旋转区域、在压缩行程中打开排气阀，能够降低活塞的驱动阻力，抑制内燃机的振动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)专利第5756454号

发明内容

发明所要解决的技术问题

众所周知，排气阀的升程量及工作角对应于凸轮轴的凸轮轮廓进行设定。因此，如果在减压装置中部分圆筒面的半径增大，则减压凸轮与减压滑动面的接触距离增大，进而能够良好地实现压缩动作的缓和。然而，当部分圆筒面的半径增大时，因为升程量也增大，所以排气阀落座时的碰撞噪声也增大。需要一种减压装置，能够抑制排气阀的升程量，同时增大凸轮的工作角。

本发明是鉴于上述问题而提出的，目的在于提供一种内燃机，能够在减压时最佳地调整排气阀的升程量。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的第一侧面，提供一种内燃机，具有：基座面，其设置于凸轮轴，具有与凸轮轴的旋转轴线同轴的部分圆筒面的形状；升程面，其在旋转方向上与所述基座面连续而设置于所述凸轮轴，比所述基座面更向径向外侧隆起，来规定排气阀的升程量；凸轮从动件，其设置于排气侧摇臂，与所述基座面及所述升程面接触而引起所述排气侧摇臂的摆动；减压凸轮，其在以不足预先设定的转速时，使具有与所述凸轮轴的旋转轴线平行的母线的弯曲突面从与所述凸轮轴同轴的虚拟圆筒面突出；减压滑动面，其在所述虚拟圆筒面的外侧，设置于所述排气侧摇臂，与所述虚拟圆筒面交叉，在所述凸轮轴旋转时与所述弯曲突面滑动接触。在该内燃机中，所述减压滑动面由具有与所述凸轮轴的旋转轴线平行的母线且具有多个曲率的弯曲面的组合、或与所述凸轮轴的旋转轴线平行的平面和具有与所述凸轮轴的旋转轴线平行的母线且具有规定的曲率的弯曲面的组合形成。

根据第二侧面，除了第一侧面的结构以外，所述减压滑动面由相对于所述凸轮轴的旋转方向而从一端向另一端扩展的所述平面、以及从另一端向一端扩展且与所述平面连接的所述弯曲面形成。

根据第三侧面，除了第二侧面的结构以外，内燃机此外具有减压配重，其围绕与所述凸轮轴的旋转轴线平行延伸的摆动轴线，摆动自如地支承于所述凸轮轴，并在与所述摆动轴线分离的位置上与所述减压凸轮连结，以基于所述凸轮轴的旋转的、预先决定的转速以上的离心力引起所述减压凸轮的旋转。所述平面相对于所述凸轮轴的旋转方向而从上游端向下游端扩展，所述弯曲面从所述下游端向所述上游端扩展，与和所述凸轮轴的旋转轴线同轴、且围绕所述摆动轴线而具有间隙的虚拟圆筒面相接。

根据第四侧面，除了第一侧面的结构以外，所述减压滑动面由相对于所述凸轮轴的旋转方向而从一端向另一端扩展且具有与所述凸轮轴的旋转轴线平行的母线的第一曲率的第一弯曲面、以及从另一端向一端扩展并与所述第一弯曲面连接且具有与所述凸轮轴的旋转轴线平行的母线的比所述第一曲率大的第二曲率的第二弯曲面形成。

根据第五侧面，除了第四侧面的结构以外，内燃机此外具有减压配重，其围绕与所述凸轮轴的旋转轴线平行延伸的摆动轴线，摆动自如地支承于所述凸轮轴，并在与所述摆动轴线分离的位置上与所述减压凸轮连结，以基于所述凸轮轴的旋转的、预先决定的转速以上的离心力引起所述减压凸轮的旋转。所述第一弯曲面相对于所述凸轮轴的旋转方向，从上游端向下游端扩展，所述第二弯曲面从所述下游端向所述上游端扩展，与和所述凸轮轴的旋转轴线同轴、且围绕所述摆动轴线而具有间隙的虚拟圆筒面相接。

根据第六侧面，除了第一～第五侧面的任一结构以外，在所述减压凸轮形成有：部分圆筒面，其与所述减压凸轮的旋转轴线同轴地形成，包括所述弯曲突面；切面，其是与所述减压凸轮的旋转轴线平行的平面，且与所述部分圆筒面的一端的母线连接；小切面，其是与所述减压凸轮的旋转轴线平行的平面，且从所述部分圆筒面的另一端的母线扩展至所述切面的一端，对应于所述减压凸轮的旋转位置，从所述虚拟圆筒面突出而与所述减压滑动面接触。

根据第七侧面，除了第六侧面的结构以外，在所述减压凸轮的所述部分圆筒面与所述小切面之间规定有第一脊线、所述减压凸轮的所述切面与所述小切面之间规定有第二脊线时，从所述虚拟圆筒面突出的所述第二脊线的突出量比从所述虚拟圆筒面突出的所述第一脊线的突出量小。

根据第八侧面，除了第三或第五侧面的结构以外，所述减压配重的摆动轴线相对于包括所述凸轮轴的旋转轴线与所述减压凸轮的旋转轴线在内的虚拟平面，配置在包括所述凸轮轴的旋转轴线、且通过凸轮凸起的最高点的虚拟平面侧。

根据第九侧面，除了第八侧面的结构以外，所述减压配重的摆动轴线配置在包括所述凸轮轴的旋转轴线、且通过凸轮凸起的最高点的虚拟平面内。

发明的效果

根据第一侧面，凸轮轴旋转时，排气侧摇臂的凸轮从动件相继追随凸轮轴的基座面与升程面。因此，排气侧摇臂对应于凸轮轴的凸轮轮廓进行摆动，开、闭排气阀。另一方面，减压凸轮在不足预先决定的转速时，使弯曲突面从虚拟圆筒面突出。支承于凸轮轴的减压凸轮的弯曲突面追随排气侧摇臂的减压滑动面。

通常，凸轮从动件利用具有与凸轮轴的旋转轴线平行的母线的均匀曲率的弯曲面与凸轮轴的凸轮凸起接触。排气阀的升程曲线基于凸轮凸起的轮廓进行设定。与此相对，因为减压滑动面由弯曲面的组合或弯曲面与平面的组合形成，所以，例如即使弯曲突面由均匀曲率的弯曲面形成，在减压滑动面与减压凸轮接触时，也能够将排气阀的减压升程曲线绘制为任意的形状。与之相对应，减压时能够调整排气阀的升程量及工作角。这样，能够实现最适合启动的减压的动作。

根据第二侧面，与减压滑动面由弯曲面均匀地形成的情况相比，减压滑动面的平面能够改变排气阀的升程量。这样，排气阀的减压升程曲线可以绘制为任意的形状。

根据第三侧面，因为减压滑动面的平面配置在上游侧，所以减压滑动面的平面能够提前与减压凸轮接触。这样，排气阀的工作角能够增大。此时，尽管减压滑动面的弯曲面配置在与凸轮轴的旋转轴线接近的下游侧，但因为弯曲面与具有间隙的虚拟圆筒面相接而形成，所以，弯曲面不会比虚拟圆筒面更进入内侧，不会与在间隙的内侧存在的零部件接触。这样，能够避免减压滑动面与围绕摆动轴线的零部件干涉。

根据第四侧面，与减压滑动面由弯曲面均匀地形成的情况相比，第一弯曲面及第二弯曲面能够改变排气阀的升程量。这样，能够将排气阀的减压升程曲线绘制为任意的形状。

根据第五侧面，因为减压滑动面的第一弯曲面配置在上游侧，所以，减压滑动面的第一弯曲面能够提前与减压凸轮接触。这样，排气阀的工作角能够增大。此时，在减压滑动面上，在与凸轮轴的旋转轴线接近的下游侧配置有比第一曲率大的第二曲率的第二弯曲面，第二弯曲面与具有间隙的虚拟圆筒面相接而形成，所以，第二弯曲面不会比虚拟圆筒面更进入内侧，不会与在间隙的内侧存在的零部件接触。这样，能够避免减压滑动面与围绕摆动轴线的零部件干涉。

根据第六侧面，部分圆筒面在减压凸轮的旋转中也能够从虚拟圆筒面向外侧规定相同形状的弯曲突面。因此，减压凸轮在其旋转中也能够绘制一定的减压升程曲线。切面位于比虚拟圆筒面更靠近内侧，阻止减压凸轮与排气侧摇臂的减压滑动面的接触，从而能够使减压功能无效。小切面与部分圆筒面相比，与减压凸轮的旋转轴线接近，所以在减压凸轮于凸轮轴反转时带动旋转时，能够有助于降低排气阀的升程量。其结果是，能够降低排气阀落座时的碰撞噪声。特别在减压滑动面的平面在凸轮轴的顺时针旋转方向上配置于上游侧的情况下，在减压凸轮于凸轮轴反转时带动旋转时，减压滑动面的平面能够以面被小切面阻挡，能够抑制减压凸轮的带动旋转。

根据第七侧面，小切面的平面从部分圆筒面向切面逐渐与减压凸轮的旋转轴线接近。因此，在减压滑动面的平面在凸轮轴的顺时针旋转方向上配置于上游侧的情况下，当减压凸轮于凸轮轴反转时带动旋转时，减压滑动面能够追随小切面而逐渐与凸轮轴的旋转轴线接近。这样，能够降低排气阀落座时的碰撞噪声。

根据第八侧面，因为减压配重的摆动轴线配置在包括凸轮凸起的最高点在内的虚拟平面侧，所以摆动轴线能够最大程度地远离升程面。其结果是，能够避免随着摆动轴线的配置而使凸轮凸起减薄。因为摆动轴线远离升程面，所以，能够相对于排气侧摇臂的减压滑动面，确保围绕摆动轴线的间隙，其结果是，能够尽量缩小减压滑动面的弯曲面的曲率。基于减压凸轮的排气阀的升程量能够增大。

根据第九侧面，因为减压配重的摆动轴线配置在包括凸轮凸起的最高点在内的虚拟平面内，所以摆动轴线能够最大程度地远离升程面。其结果是，能够避免随着摆动轴线的配置而使凸轮凸起减薄。因为摆动轴线远离升程面，所以，相对于排气侧摇臂的减压滑动面，能够确保围绕摆动轴线的间隙，其结果是，能够尽量缩小减压滑动面的弯曲面的曲率。基于减压凸轮的排气阀的升程量能够增大。

附图说明

图1是概括表示鞍乘型车辆的一个实施方式的脚踏式机动二轮车的侧视图。

图2是沿图1的2-2线的水平剖视图。

图3是沿图2的3-3线的缸盖的垂直剖视放大图。

图4是沿图3的4-4线的剖视图。

图5是沿图4的5-5线的垂直剖面放大图，是概括表示第一实施方式的减压装置的结构的图。

图6是沿图4的6-6线的垂直剖视放大图。

图7相当于图5的一部分剖视放大图，是表示减压配重的摆动轴与减压滑动面的关系的图。

图8是概括表示减压升程曲线的曲线图。

图9与图5相对应，是概括表示在减压凸轮的凸轮销位于第二位置时减压装置的结构的垂直剖视放大图。

图10相当于图5的一部分剖视放大图，是表示减压凸轮的小切面与减压滑动面的关系的图。

图11与图10相对应，是概括表示第二实施方式的减压装置的结构的垂直剖视放大图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的一个实施方式。需要说明的是，在下面的说明中，前后、上下、以及左右各方向是指搭乘机动二轮车的乘员观察的方向。

图1概括表示鞍乘型车辆的一个实施方式的脚踏式机动二轮车。机动二轮车11具有车身框架12、以及车身罩13。车身框架12具有：前端的头管14、从头管14下降且与地面并列地向后方延伸的主车架15、与主车架15的后部结合而在车宽方向上延伸的交叉管16、在前端与主车架15连结并在主车架15的后端被支承且向后上方延伸的左右一对座椅框架17。在头管14可转向地支承有围绕车轴而旋转自如地支承前轮WF的前叉18、以及棒状的转向把手19。

车身罩13安装于车身框架12。在车身罩13上在座椅框架17的上方搭载有乘员座椅21。车身罩13具有：从前方覆盖头管14的前罩22、与前罩22连续的护腿挡风板23、与护腿挡风板23的下端连续而在乘员座椅21及前轮WF之间配置在主车架15的上方的脚踏板24。

在座椅框架17的下方的空间配置有单元摇摆式驱动单元25。驱动单元25经由连杆27，在上下方向摆动自如地与在脚踏板24的下方和主车架15结合的托架26连结。在驱动单元25的后端，围绕车轴而旋转自如地支承有后轮WR。在与连杆27及托架26分离的位置上，在座椅框架17与驱动单元25之间配置有后缓冲单元28。驱动单元25具有：空冷式单缸内燃机29、以及与内燃机29及后轮WR连接而将内燃机29的输出向后轮WR传递的传动装置31。在内燃机29的发动机主体29a结合有传动装置31的传动箱31a。

内燃机29的发动机主体29a具有：围绕旋转轴线而旋转自如地支承曲轴32的曲轴箱33、与曲轴箱33结合的缸柱34、与缸柱34结合的缸盖35、以及与缸盖35结合的盖罩36。在缸盖35连接有进气装置37及排气装置38。进气装置37具有：支承于传动箱31a的空气滤清器39、以及在空气滤清器39及缸盖35之间配置的节气门主体41。在缸盖35的上部侧壁安装有燃料喷射阀42。排气装置38具有：通过发动机主体29a的下方而从缸盖35的下部侧壁向后方延伸的排气管43、以及与排气管43的下游端连接且与曲轴箱33连结的排气消声器(未图示)。

如图2所示，在缸柱34区划有缸膛44。活塞45沿缸轴线C滑动自如地嵌入缸膛44中。缸轴线C稍微向前上方倾斜。曲轴32与活塞45连结。曲轴32的旋转轴线Xis朝向车宽方向。

在缸盖35区划有燃烧室46。活塞45与缸盖35相对，在与缸盖35之间间隔有燃烧室46。混合气体经由进气装置37被导入燃烧室46。燃烧室46内的排气经由排气装置38排出。

曲轴箱33被分割为第一半箱体33a及第二半箱体33b。第一半箱体33a及第二半箱体33b配合而区划有曲柄室47。在曲柄室47中收纳有曲轴32的曲柄。第一半箱体33a具有旋转自如地支承曲轴32的轴承48a，另一方面，第二半箱体33b具有旋转自如地支承曲轴32的轴承48b。

在曲轴箱33结合有交流发电机(ACG)起动机49。ACG起动机49具有：外转子51，其贯通曲轴箱33的第一半箱体33a，固定在从第一半箱体33a突出的曲轴32；内定子52，其被外转子51包围，围绕曲轴32进行配置。内定子52固定在紧固于第一半箱体33a的支承板53。在内定子52卷绕有电磁线圈52a。在外转子51固定有磁铁51a。当外转子51相对于内定子52相对旋转时，电磁线圈52a生成电力。另一方面，当在电磁线圈52a流通有电流时，电磁线圈52a生成磁力，引起外转子51的旋转。此时，ACG起动机49作为马达发挥作用。ACG起动机49能够不经由齿轮等而旋转驱动曲轴32。

传动装置31具有：电子控制的V型带式无级变速器(下面称为“变速器”)57，其收纳于传动箱31a内，将从曲轴32传递的旋转动力进行无级变速；减速齿轮机构59，其收纳于传动箱31a内，使变速器57的旋转动力减速，并向后轮WR的车轴58传递。后轮WR配置在传动箱31a与支承臂61之间。支承臂61与曲轴箱33连续而向车辆后方延伸。在支承臂61安装有所述排气消声器。后轮WR的车轴58围绕轴心，旋转自如地双支承于传动箱31a及支承臂61。

传动箱31a具有：与曲轴箱33的第二半箱体33b连续的箱主体62、紧固于箱主体62并在与箱主体62之间区划有变速器室63的箱盖64、紧固于箱主体62并在与箱主体62之间区划有齿轮室65的齿轮盖66。在变速器室63收纳有变速器57。在齿轮室65收纳有减速齿轮机构59。箱主体62及箱盖64配合而构成变速箱。

变速器57具有：驱动皮带轮67，其配置在变速器室63内，安装在作为驱动轴的曲轴32上；从动皮带轮69，其配置在变速器室63内，安装在从变速器室63向齿轮室65突出的从动轴68上。在驱动皮带轮67上，在固定于曲轴32的固定皮带轮半体73与面对固定皮带轮半体73且在曲轴32的轴向上可移动地支承于曲轴32的可动皮带轮半体74之间卷绕有V型带71。同样地，在从动皮带轮69上，在与从动轴68同轴安装的固定皮带轮半体78、以及面对固定皮带轮半体78且与从动轴68同轴安装的可动皮带轮半体79之间卷绕有V型带71。对应于驱动皮带轮67的带卷绕半径的变化，从动皮带轮69的带卷绕半径发生变化。

在驱动皮带轮67中，可动皮带轮半体74配置在曲轴箱33的第二半箱体33b与固定皮带轮半体73之间。可动皮带轮半体74具有容纳曲轴32的凸台74a。凸台74a从可动皮带轮半体74向曲轴箱33的第二半箱体33b延伸。变速器57具有：包括离心配重及凸轮板的第一换档机构75a、以及包括促动器单元72的第二换档机构75b。对应于第一换档机构75a及第二换档机构75b的动作，实现可动皮带轮半体74的轴向移动，改变V型带71的卷绕半径。

从动皮带轮69具有：内筒76，其具有与从动轴68同轴的圆筒形，同轴地安装于从动轴68；外筒77，其具有与从动轴68同轴的圆筒形，同轴地安装于内筒76。内筒76相对旋转自如地支承于从动轴68。外筒77相对旋转自如且轴向相对移动自如地支承于内筒76。固定皮带轮半体78同轴地固定于内筒76。内筒76与固定皮带轮半体78例如由铝之类的比钢铁轻的材料作为一体而成型。可动皮带轮半体79同轴地固定在外筒77。外筒77与可动皮带轮半体79例如由铝之类的比钢铁轻的材料作为一体而成型。对应于外筒77及内筒76的轴向相对移动，可动皮带轮半体79接近固定皮带轮半体78，或者远离固定皮带轮半体78。

在从动轴68安装有离心式离合器81。离心式离合器81具有在内筒76固定的离合器板81a。在离合器板81a与可动皮带轮半体79之间配置有螺旋弹簧82。螺旋弹簧82施加将可动皮带轮半体79向固定皮带轮半体78按压的弹力。当在驱动皮带轮67中V型带71的卷绕半径增大时，在从动皮带轮69中，对抗螺旋弹簧82的弹力，可动皮带轮半体79远离固定皮带轮半体78，V型带71的卷绕半径减小。

离心式离合器81具有固定于从动轴68的外板81b。外板81b与离合器板81a相对。当离合器板81a旋转时，在离心力的作用下，使外板81b与离合器板81a结合。这样，将从动皮带轮69的旋转向从动轴68传递。当发动机转速超过设定转速时，离心式离合器81确立动力传递状态。

减速齿轮机构59具有：在向齿轮室65突出的从动轴68上固定的驱动齿轮83、在后轮WR的车轴58上固定的最终齿84、以及配置在驱动齿轮83及最终齿84之间的空转齿轮85a、85b。空转齿轮85a、85b固定于共同的中间轴86。驱动齿轮83与空转齿轮85a啮合，最终齿84与空转齿轮85b啮合。这样，将从动轴68的旋转减速，并向后轮WR的车轴58传递。

如图3所示，内燃机29具有阀门机构87。阀门机构87具有：进气阀88，其在燃烧室46内配置有阀体88a，并且利用从阀体88a延伸的阀轴88b，在轴向上移动自如地支承于缸盖35；排气阀89，其在燃烧室46内配置有阀体89a，并且利用从阀体89a延伸的阀轴89b，在轴向上移动自如地支承于缸盖35。进气阀88的阀体88a通过进气口91a的开口，埋设于缸盖35，落座于相对于燃烧室46而区划有进气口的阀座92a。在进气口91a连接有节气门主体41的空气通路。排气阀89的阀体89a通过排气口91b的开口，埋设于缸盖35，落座于相对于燃烧室46区划有排气口的阀座92b。排气口91b连接有排气管43。

阀轴88b、89b具有从缸盖35向上方突出、且在燃烧室46的外侧配置的一端(外端)。在阀轴88b、89b的外端固定有凸缘93。在凸缘93与缸盖35的外表面之间夹持有弹性部件即螺旋弹簧94。螺旋弹簧94在从缸盖35的外表面远离凸缘93的伸展方向上施加弹力。基于螺旋弹簧94的弹力，阀体88a、89a落座于阀座92a、92b。

阀门机构87具有：凸轮轴95，其围绕与曲轴32的旋转轴线Xis平行的轴线Xc，旋转自如地支承于缸盖35；一对摇臂轴96，其具有与曲轴32的旋转轴线Xis平行的轴心Xk，并支承于缸盖35；进气侧摇臂97a及排气侧摇臂97b，其在摇臂轴96围绕其轴心Xk摆动自如地被支承。各个摇臂97a、97b具有：第一腕部99，其从摇臂轴96向离心方向延伸，并在前端具有动作点98；第二腕部102，其在与第一腕部99相反的方向，从摇臂轴96向离心方向延伸，并在前端具有凸轮从动件101。摇臂97a、97b在第一腕部99的动作点98分别与进气阀88及排气阀89的外端接触。摇臂97a、97b利用凸轮从动件101分别与凸轮轴95接触。凸轮轴95及摇臂97a、97b的详细情况将在后面叙述。

如图4所示，阀门机构87具有正时链条103。正时链条103在固定于曲轴32的曲柄链轮(未图示)、以及固定于凸轮轴95的凸轮链轮104上卷绕。正时链条103以被决定的减速比，将曲轴32的旋转向凸轮轴95传递。凸轮轴95与曲轴32的旋转同步进行旋转。

内燃机29具有火花塞105。火花塞105支承于缸盖35。火花塞105贯通缸盖35，在燃烧室46内面对前端的电极105a。火花塞105根据供给的电信号，利用在电极105a产生的火花使燃烧室46内的混合气体燃烧。

凸轮轴95经由一对轴承106，旋转自如地支承于缸盖35。轴承106例如使用滚珠轴承。在轴承106之间，在凸轮轴95形成有进气侧摇臂97a用第一凸轮凸起107、以及排气侧摇臂97b用第二凸轮凸起108。第一凸轮凸起107与第二凸轮凸起108偏离凸轮轴95的轴线方向进行配置。

结合图5进行参照，凸轮从动件101具有围绕与凸轮轴95的轴线Xc平行的旋转轴线而旋转自如地支承于第二腕部102的滚柱109。滚柱109的外周面分别与第一凸轮凸起107及第二凸轮凸起108接触。滚柱109接受第一凸轮凸起107及第二凸轮凸起108的旋转而能够旋转。滚柱109进行旋转，同时追随第一凸轮凸起107及第二凸轮凸起108的轮廓。通过使滚柱109相对于凸轮轴95的轴线Xc接近或远离，控制进气阀88及排气阀89的开、闭。

第一凸轮凸起107具有：基座面107a，其具有与凸轮轴95的轴线Xc同轴的部分圆筒面的形状；升程面107b，其在旋转方向上与基座面107a连续而设置于凸轮轴95，比基座面107a更向径向外方隆起，来规定进气阀88的升程量。进气侧摇臂97a的凸轮从动件101维持与基座面107a及升程面107b的接触，引起进气侧摇臂97a的摆动。

第二凸轮凸起108具有：基座面108a，其具有与凸轮轴95的轴线Xc同轴的部分圆筒面的形状；升程面108b，其在旋转方向上与基座面108a连续而设置于凸轮轴95，比基座面108a更向径向外方隆起，来规定排气阀89的升程量。排气侧摇臂97b的凸轮从动件101维持与基座面108a及升程面108b的接触，引起排气侧摇臂97b的摆动。

如图3所示，阀门机构87具有第一实施方式的减压装置111。减压装置111具有：安装于凸轮轴95的减压凸轮112、与减压凸轮112可接触地形成于排气侧摇臂97b的减压从动件113、以及安装于凸轮轴95并在工作位置及非工作位置之间驱动减压凸轮112的减压配重114。

如图4所示，减压凸轮112及减压配重114在第二凸轮凸起108与轴承106之间支承在形成于凸轮轴95的台阶面115。台阶面115在规定第二凸轮凸起108的大径轴116a与小径轴116b之间被区划，与轴承106相对，其中小径轴与大径轴116a连续，以比大径轴116a小的小径容纳于轴承106。台阶面115与凸轮轴95的轴线Xc正交，与第二凸轮凸起108的基座面108a及升程面108b的缘部连接。

减压凸轮112具有轴体117，该轴体117具有与凸轮轴95的轴线Xc平行的轴心。轴体117形成于凸轮轴95，围绕轴心(＝旋转轴线Xd)旋转自如地容纳在区划有与轴体117同轴的圆柱空间的贯通孔118中。这样，减压凸轮112围绕旋转轴线Xd，旋转自如地支承于凸轮轴95。

减压凸轮112具有与轴体117同轴的凸轮主体119。如图5所示，在凸轮主体119形成有：部分圆筒面121，其与减压凸轮112的旋转轴线Xd同轴地形成；切面122，是与减压凸轮112的旋转轴线Xd平行的平面，且与部分圆筒面121的一端的母线连接；小切面123，是与减压凸轮112的旋转轴线Xd平行的平面，且从部分圆筒面121的另一端的母线扩展至切面122的一端。部分圆筒面121从与凸轮轴95同轴的虚拟圆筒面124以决定的高度突出，形成具有与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的母线的弯曲突面121a。对应于弯曲突面121a的突出高度，设定减压工作时排气阀89的升程量。切面122及小切面123与部分圆筒面121连续，配置在形成一个圆筒体的虚拟部分圆筒面125的内侧。在部分圆筒面121与小切面123之间规定有第一脊线126a、切面122与小切面123之间规定有第二脊线126b时，从虚拟圆筒面124突出的第二脊线126b的突出量比第一脊线126a的突出量、即从虚拟圆筒面124突出的部分圆筒面121的突出量小。

如图6所示，减压凸轮112具有容纳凸轮销127的凸轮槽128。凸轮销127由具有与凸轮轴95的轴线Xc平行的轴心的圆柱体构成。凸轮槽128形成于凸轮主体119的端面，从部分圆筒面121向轴心延伸为线形。当凸轮销127围绕凸轮轴95的旋转轴线Xc而在周向上移动时，减压凸轮112围绕其轴心，在工作位置与非工作位置之间姿势发生变化。

如图4所示，减压配重114利用例如压入台阶面115的摆动轴131，与凸轮轴95连结。摆动轴131围绕与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行延伸的轴心、即摆动轴线Xs，摆动自如地支承减压配重114。在摆动轴131，在台阶面115与减压配重114之间安装有间隔件132。在间隔件132的作用下，将减压凸轮112的凸轮主体119配置在减压配重114与台阶面115之间的空间。

如图6所示，摆动轴131至少在凸轮轴95的周向上，配置在与减压凸轮112的旋转轴线Xd分离的位置。摆动轴131被希望尽量与减压凸轮112分离。凸轮销127固定在减压配重114的前端。凸轮销127在确立减压凸轮112的工作位置的第一位置与确立减压凸轮112的非工作位置的第二位置之间移动。

如图5所示，在间隔件132安装有扭力弹簧133。扭力弹簧133的一端钩挂于减压配重114。扭力弹簧133的另一端钩挂于小径轴116b。扭力弹簧133施加向第一位置驱动凸轮销127的弹力。

减压配重114的摆动轴线Xs相对于包括凸轮轴95的旋转轴线Xc与减压凸轮112的旋转轴线Xd在内的虚拟平面Ps，配置在包括凸轮轴95的旋转轴线Xc、且通过第二凸轮凸起108的最高点的虚拟平面Pv侧。在此，减压配重114的摆动轴线Xs配置在包括凸轮轴95的旋转轴线Xc、且通过第二凸轮凸起108的最高点的虚拟平面Pv内。如图6所示，减压配重114在摆动轴131与凸轮销127之间转动小径轴116b而弯曲。在减压配重114上，在摆动轴131与凸轮销127之间安装有离心配重134。当凸轮轴95的旋转达到预先设定的转速时，离心配重134对抗扭力弹簧133的弹力，施加使凸轮销127从第一位置向第二位置移动的离心力。

如图5所示，减压从动件113具有与虚拟圆筒面124交叉而在凸轮轴95旋转时与弯曲突面121a滑动接触的减压滑动面135。减压滑动面135由与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的平面135a、以及具有与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的母线且具有规定的曲率的弯曲面135b的组合形成。平面135a相对于凸轮轴95的旋转方向Dr，从上游端向下游端扩展，弯曲面135b从下游端向上游端扩展，与平面135a连接。在此，如图7所示，弯曲面135b与和凸轮轴95的旋转轴线Xc同轴且围绕摆动轴线Xs而具有间隙的虚拟圆筒面136相接。弯曲面135b既可以具有均匀的曲率，也可以具有变化的曲率。

接着，说明减压装置111的动作。在凸轮轴95旋转时，进气侧摇臂97a的凸轮从动件101相继追随第一凸轮凸起107的基座面107a及升程面107b。因此，进气侧摇臂97a对应于第一凸轮凸起107的凸轮轮廓进行摆动，并开、闭进气阀88。同样地，排气侧摇臂97b的凸轮从动件101相继追随第二凸轮凸起108的基座面108a与升程面108b。排气侧摇臂97b对应于第二凸轮凸起108的凸轮轮廓进行摆动，并开、闭排气阀89。进气阀88的开、闭动作及排气阀89的开、闭动作在与内燃机29的吸入行程及排气行程结合的时刻实现。

在此，在不足预先决定的转速时，离心力未充分作用于减压配重114的离心配重134，而是在扭力弹簧133的作用下，将凸轮销127保持在第一位置。因此，减压凸轮112的弯曲突面121a从虚拟圆筒面124向外侧突出。在排气侧摇臂97b的凸轮从动件101追随第二凸轮凸起108的基座面108a期间，减压凸轮112的弯曲突面121a追随排气侧摇臂97b的减压滑动面135。如图8所示，减压滑动面135的平面135a与以弯曲面135b的曲率均匀地形成减压滑动面135的情况相比，提前与减压凸轮112接触。这样，排气阀89的工作角增大。在图8中，以实线绘制了平面135a及弯曲面135b组合的减压升程(デコンプリフト)曲线，以虚线绘制了取代平面135a并从弯曲面135b以均匀的曲率弯曲的弯曲面所确立的减压升程曲线。即使部分圆筒面121的半径增大，减压凸轮112与减压滑动面135的接触距离也增大，进而能够良好地实现压缩动作的缓和。由于未伴随有升程量的增大，所以，在排气阀89落座过程中能够避免碰撞噪声的增大。这样，能够实现最适合启动的减压装置111的动作。

在凸轮轴95旋转时，在排气侧摇臂97b的凸轮从动件101追随第二凸轮凸起108的升程面108b期间，使摆动轴线Xs周围的零部件与减压滑动面135面对。此时，因为摆动轴线Xs配置在包括第二凸轮凸起108的最高点在内的虚拟平面Pv内，所以，摆动轴线Xs能够最大程度地远离升程面108b。其结果是，能够避免随着摆动轴131的配置而使第二凸轮凸起108减薄。因为摆动轴131远离升程面108b，所以，能够相对于排气侧摇臂97b的减压滑动面135，围绕摆动轴线Xs确保间隙，其结果是，能够尽量缩小减压滑动面135的弯曲面135b的曲率。基于减压凸轮112的排气阀89的升程量增大。

当转速增加，作用于离心配重134的离心力增大，对抗扭力弹簧133的弹力，凸轮销127从第一位置向第二位置移动。减压凸轮112围绕旋转轴线Xd进行旋转。因为弯曲突面121a由部分圆筒面121形成，所以弯曲突面121a的突出被维持，直至达到预先决定的转速。能够维持减压升程曲线。

如图9所示，当预先决定的转速被确保时，在作用于离心配重134的离心力的作用下，凸轮销127到达第二位置。使减压凸轮112的切面122与减压滑动面135面对。因为切面122比虚拟圆筒面124更凹向内侧，所以，在排气侧摇臂97b的凸轮从动件101追随第二凸轮凸起108的基座面108a期间，阻止减压凸轮112与减压滑动面135的接触。使排气阀89的减压功能无效。

在内燃机29停止时，当活塞45不能到达上止点而曲轴32反转时，同样地，凸轮轴95反转。此时，在扭力弹簧133的作用下，凸轮销127保持于第一位置。因此，减压凸轮112的弯曲突面121a从虚拟圆筒面124向外侧突出。在排气侧摇臂97b的凸轮从动件101追随第二凸轮凸起108的基座面108a期间，减压凸轮112的弯曲突面121a与排气侧摇臂97b的减压滑动面135接触。对应于该接触，减压凸轮112从工作位置向非工作位置带动旋转。如图10所示，随着带动旋转，减压滑动面135的平面135a与减压凸轮112的小切面123以面进行接触。因为小切面123与部分圆筒面121相比，接近于减压凸轮112的旋转轴线Xd，所以，有助于降低排气阀89的升程量。其结果是，能够降低排气阀89落座时的碰撞噪声。特别因为减压滑动面135的平面135a以面被小切面123阻挡，所以能够抑制减压凸轮112带动旋转。

通常，凸轮从动件101例如如本实施方式的滚柱109，以具有与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的母线的、均匀曲率的弯曲面与凸轮轴95的凸轮凸起接触。排气阀89的升程曲线基于凸轮凸起的轮廓进行设定。与此相对，在本实施方式中，因为减压滑动面135由平面135a与弯曲面135b的组合形成，所以，例如即使弯曲突面121a由均匀曲率的弯曲面形成，在减压滑动面135与减压凸轮112接触时，排气阀89的减压升程曲线也能够被绘制为任意的形状。对应于此，在减压时能够调整排气阀89的升程量及工作角。这样，能够实现最适合启动的减压的动作。

在本实施方式中，减压滑动面135由相对于凸轮轴95的旋转方向而从一端向另一端扩展的平面135a、以及从另一端向一端扩展且与平面135a连接的弯曲面135b形成。与减压滑动面135以弯曲面135b的曲率均匀地形成的情况相比，减压滑动面135的平面135a改变排气阀89的升程量。这样，排气阀89的减压升程曲线能够绘制为任意的形状。特别是弯曲面135b相对于凸轮轴95的旋转方向而从下游端向上游端扩展，与和凸轮轴95的旋转轴线Xc同轴、且围绕摆动轴线Xs而具有间隙的虚拟圆筒面136相接。尽管减压滑动面135的弯曲面135b配置在与凸轮轴95的旋转轴线Xc接近的下游侧，但因为弯曲面135b与具有间隙的虚拟圆筒面136相接而形成，所以，弯曲面135b不会比虚拟圆筒面136更进入内侧，不会与在间隙的内侧存在的零部件接触。这样，能够避免减压滑动面135与围绕摆动轴线Xs的零部件干涉。

图11概括表示第二实施方式的减压装置141的结构。在减压装置141中，取代减压滑动面135而利用了减压滑动面142。减压滑动面142由具有与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的母线的第一曲率的第一弯曲面142a、以及具有与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的母线且第二曲率比第一曲率大的第二弯曲面142b的组合形成。第一弯曲面142a相对于凸轮轴95的旋转方向Dr，从上游端向下游端扩展，第二弯曲面142b从下游端向上游端扩展，并与第一弯曲面142a连接。第二弯曲面142b与所述弯曲面135b相同，其它结构与所述减压装置111相同。

在不足预先决定的转速时，在排气侧摇臂97b的凸轮从动件101追随第二凸轮凸起108的基座面108a期间，减压凸轮112的弯曲突面121a追随排气侧摇臂97b的减压滑动面142。与减压滑动面142以第二弯曲面142b的曲率均匀地形成的情况相比，减压滑动面142的第一弯曲面142a提前与减压凸轮112接触。这样，排气阀89的工作角增大。

即使部分圆筒面121的半径未增大，减压凸轮112与减压滑动面142的接触距离也增大，进而能够良好地实现压缩动作的缓和。因为未伴随有升程量的增大，所以在排气阀89落座的过程中能够避免碰撞噪声的增大。这样，能够实现最适合启动的减压装置141的动作。

通常，凸轮从动件101利用具有与凸轮轴95的旋转轴线Xc平行的母线的均匀曲率的弯曲面，与凸轮轴95的凸轮凸起接触。排气阀89的升程曲线基于凸轮凸起的轮廓进行设定。与此相对，在本实施方式中，因为减压滑动面142由第一弯曲面142a和第二弯曲面142b的组合形成，所以，例如即使弯曲突面121a由均匀曲率的弯曲面形成，也能够在减压滑动面142与减压凸轮112接触时，将排气阀89的减压升程曲线绘制为任意的形状。对应于此，能够在减压时调整排气阀89的升程量及工作角。这样，能够实现最适合启动的减压的动作。

在本实施方式中，减压滑动面142由相对于凸轮轴95的旋转方向而从一端向另一端扩展的第一弯曲面142a、以及从另一端向一端扩展且与第一弯曲面142a连接的第二弯曲面142b形成。与减压滑动面142以第二弯曲面142b的曲率均匀地形成的情况相比，减压滑动面142的第一弯曲面142a改变排气阀89的升程量。这样，能够将排气阀89的减压升程曲线绘制为任意的形状。

附图标记说明

29内燃机；89排气阀；95凸轮轴；97b排气侧摇臂；101凸轮从动件；108凸轮凸起(第二凸轮凸起)；108a基座面；108b升程面；112减压凸轮；114减压配重；121部分圆筒面；121a弯曲突面；122切面；123小切面；124(与凸轮轴同轴的)虚拟圆筒面；126a第一脊线；126b第二脊线；135减压滑动面；135a平面；135b弯曲面；136(具有间隙的)虚拟圆筒面；142减压滑动面；142a第一弯曲面；142b第二弯曲面；Ps(包括减压凸轮的旋转轴线在内的)虚拟平面；Pv(包括第二凸轮凸起的最高点在内的)虚拟平面；Xc(凸轮轴的)旋转轴线；Xd(减压凸轮的)旋转轴线；Xs(减压配重的)摆动轴线。

Claims (9)

1.一种内燃机，具有：

基座面(108a)，其设置于凸轮轴(95)，具有与凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)同轴的部分圆筒面的形状；

升程面(108b)，其在旋转方向上与所述基座面(108a)连续而设置于所述凸轮轴(95)，比所述基座面(108a)更向径向外侧隆起，来规定排气阀(89)的升程量；

凸轮从动件(101)，其设置于排气侧摇臂(97b)，与所述基座面(108a)及所述升程面(108b)接触，引起所述排气侧摇臂(97b)的摆动；

减压凸轮(112)，其在不足预先设定的转速时，使具有与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线的弯曲突面(121a)从与所述凸轮轴(95)同轴的虚拟圆筒面(124)突出；

减压滑动面(135、142)，其在所述虚拟圆筒面(124)的外侧设置于所述排气侧摇臂(97b)，与所述虚拟圆筒面(124)交叉，在所述凸轮轴(95)旋转时与所述弯曲突面(121a)滑动接触；

所述内燃机(29)的特征在于，

所述减压滑动面(135、142)由具有与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线且具有多个曲率的弯曲面(142a、142b)的组合、或与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的平面(135a)和具有与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线且具有规定的曲率的弯曲面(135b)的组合而形成。

2.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

所述减压滑动面(135)由相对于所述凸轮轴(95)的旋转方向而从一端向另一端扩展的所述平面(135a)、以及从另一端向一端扩展且与所述平面(135a)连接的所述弯曲面(135b)形成。

3.如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，

此外具有减压配重(114)，其围绕与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行延伸的摆动轴线(Xs)，摆动自如地支承于所述凸轮轴(95)，在与所述摆动轴线(Xs)分离的位置上与所述减压凸轮(112)连结，以基于所述凸轮轴(95)的旋转的预先决定的转速以上的离心力引起所述减压凸轮(112)的旋转，所述平面(135a)相对于所述凸轮轴(95)的旋转方向而从上游端向下游端扩展，所述弯曲面(135b)从所述下游端向所述上游端扩展，与和所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)同轴且围绕所述摆动轴线(Xs)而具有间隙的虚拟圆筒面(136)相接。

4.如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，

所述减压滑动面(142)由第一曲率的第一弯曲面(142a)和比所述第一曲率大的第二曲率的第二弯曲面(142b)形成，所述第一弯曲面(142a)相对于所述凸轮轴(95)的旋转方向而从一端向另一端扩展且具有与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线，所述第二弯曲面(142b)从另一端向一端扩展并与所述第一弯曲面(142a)连接且具有与所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)平行的母线。

5.如权利要求4所述的内燃机，其特征在于，

此外具有减压配重(114)，其围绕与所述凸轮轴(95)的旋转轴线平行延伸的摆动轴线(Xs)，摆动自如地支承于所述凸轮轴(95)，在与所述摆动轴线(Xs)分离的位置上与所述减压凸轮(112)连结，并以基于所述凸轮轴(95)的旋转的预先决定的转速以上的离心力引起所述减压凸轮(112)的旋转，所述第一弯曲面(142a)相对于所述凸轮轴(95)的旋转方向而从上游端向下游端扩展，所述第二弯曲面(142b)从所述下游端向所述上游端扩展，与和所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)同轴且围绕所述摆动轴线(Xs)而具有间隙的虚拟圆筒面(136)相接。

6.如权利要求1～5中任一项所述的内燃机，其特征在于，

在所述减压凸轮(112)形成有：部分圆筒面(121)，其与所述减压凸轮(112)的旋转轴线(Xd)同轴地形成，并包括所述弯曲突面(121a)；切面(122)，其是与所述减压凸轮(112)的旋转轴线(Xd)平行的平面，且与所述部分圆筒面(121)的一端的母线连接；小切面(123)，其是与所述减压凸轮(112)的旋转轴线(Xd)平行的平面，且从所述部分圆筒面(121)的另一端的母线扩展至所述切面(122)的一端，对应于所述减压凸轮(122)的旋转位置，从所述虚拟圆筒面(124)突出，与所述减压滑动面(135)接触。

7.如权利要求6所述的内燃机，其特征在于，

在所述减压凸轮(112)的所述部分圆筒面(121)与所述小切面(123)之间规定有第一脊线(126a)、所述减压凸轮(112)的所述切面(122)与所述小切面(123)之间规定有第二脊线(126b)时，从所述虚拟圆筒面(124)突出的所述第二脊线(126b)的突出量比从所述虚拟圆筒面(124)突出的所述第一脊线(126a)的突出量小。

8.如权利要求3或5所述的内燃机，其特征在于，

所述减压配重(114)的摆动轴线(Xs)相对于包括所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)与所述减压凸轮(112)的旋转轴线(Xd)在内的虚拟平面(Ps)，配置在虚拟平面(Pv)侧，该虚拟平面(Pv)包括所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)且通过凸轮凸起(108)的最高点。

9.如权利要求8所述的内燃机，其特征在于，

所述减压配重(114)的摆动轴线(Xs)配置在虚拟平面(Pv)内,该虚拟平面(Pv)包括所述凸轮轴(95)的旋转轴线(Xc)且通过所述凸轮凸起(108)的最高点。

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