CN1153252A - 顶置凸轮式发动机 - Google Patents

Abstract

一种顶置凸轮式发动机，将缸盖螺栓配置在最佳位置，凸轮及摇臂轴利用一个止动器可以防止松动。将气缸盖15做成能使凸轴31及摇臂轴42朝同一方向拔出的结构。在气缸盖15的前述各轴脱侧端部的部位，用一个固定螺栓56安装着止动器55。止动器55过凸轮轴用防松部55b及摇臂轴用防松部55c成一体地形成。

Description

顶置凸轮式发动机

本发明步及一种在气缸盖上设有一根凸轮轴及两根摇臂轴的置凸轮式发动机，特别是一种与这三根轴的防松结构有关的顶置轮式发动机。

以往，作为顶置凸轮式发动机，其结构是与凸轮轴连接的进阀用摇臂及排气阀用摇臂分别由摇臂轴可自由转动地支撑着。这发动机的凸轮轴通过轴承可自由旋转地支撑在气缸盖的凸轮轴支孔中，而前述摇臂轴嵌合在气缸盖的摇臂轴支撑孔中，使其固定

此外，在维修时，凸轮轴及摇臂等可从气缸盖上拆下，在以往的这种发动机中，具有可使凸轮轴及摇臂轴沿发动机一侧从气缸上拆除的结构。在这些轴部件可自由拆卸地安装在气缸盖上时，体左右方向的一方具有使凸轮轴拔出的结构，另一方具有使摇臂拔出的结构。

但是，当凸轮轴及摇臂轴可自由拆卸地安装在气缸盖上时，止这些轴部件在通常使用时脱出的防松结构则成为问题。这样，采用上述发动机左右方向的一方及另一方的轴部件可拔出的结构，为了防止这些轴部件松脱的止动器必须至少在发动机一侧及另侧各设置一个。也就是说，由于必须要有两个止动器，使零部件量减少受阻，从而妨碍了轻量化及费用的降低。

作为减少止动器数量、克服上述缺陷的发动机，则采用了利把气缸盖固定在气缸体及曲轴箱上的缸盖螺栓来防止摇臂轴松动结构。在这种发动机中，设置在燃烧室周围的四个缸盖螺栓配置与两根摇臂轴的轴端对应的部位，并与摇臂轴支撑和交叉。也就说，摇臂轴在支撑孔内移动时，与缸盖螺栓接触，该缸盖螺栓阻止摇臂轴的移动，通过采用这种结构，作为止动器只能防止凸轮轴的脱。

但是，在利用这种缸盖螺栓防止摇臂轴松脱时，缸盖螺栓的置受摇臂轴的位置及长度的限制，出现了缸盖螺栓的位置不能配在燃烧室四角的以气缸轴心为中心略呈对称的最佳位置的新问题即是说，在缸盖螺栓具有防止摇臂轴松脱的止动器的功能时，气缸及气缸体固定在曲轴箱上的连接力就不会在燃烧室的四角处均等

而且，摇臂轴的位置是根据摇臂及凸轮轴的结构而设定的，发动机的性能带来极大的影响，这样，缸盖螺栓就不能设置在最佳置。此外，由于摇臂轴是由钢材制成，重量大，因此，摇臂轴的度不具有使缸盖螺栓位于最佳位置所需要的必须长度。

因此，本发明的目的是，为了解决上述问题而提供一种可将盖螺栓设置在最佳位置，同时仅用一个止动器就能防止凸轮轴及臂轴松脱的顶置凸轮式发动机。

根据本发明第一方案所提供的顶置凸轮式发动机，在具有能凸轮轴及摇臂轴朝同一方向拔出的结构的气缸盖上前述各轴插拔端部的部位，通过一个固定螺栓安装有止动器，该止动器具有阻止轮轴朝轴向移动的凸轮轴用防松部及与摇臂轴支撑孔相面临的并摇臂轴对置的摇臂轴用防松部，这样，缸盖螺柱配置在与摇臂轴分的位置，摇臂轴及凸轮轴只用一个止动器便可防止松脱。

第二方案所涉及的顶置凸轮式发动机，是在第一方案的基础作出的，止动器由板材形成，其摇臂轴用防松部是通过相对其它分弯曲而形成的，该摇臂轴用防松部是从外部嵌合在摇臂轴支撑的开口端，这样，摇臂轴在摇臂轴支撑孔内朝插拔侧移动，朝外方挤压摇臂轴用防松部时，与止动器的摇臂轴用防松部相联接的平部产生弹性变形，使摇臂轴用防松部挤压在摇臂轴用支撑孔的孔面上。由此，可将该挤压力作用在气缸盖上。

图1是备有本发明顶置凸轮式发动机的摩托车的侧面图；

图2是本发明顶置凸轮式发动机的侧面图；

图3是主要部分放大的侧面图；

图4是图3中IV-IV截面的剖视图；

图5是图4中V-V截面的断面图；

图6是图5中VI-VI截面的断面图；

图7是平衡器结构的示意图；

图8是止动器摇臂防松部结构的断面图；

图9是止动器的立体图。

以下根据图1-图9叙述本发明的其中一个实施例。

图1是备有本发明顶置凸轮式发动机的摩托车的侧面图，图2本发明顶置凸轮式发动机的侧面图，图3是主要部分放大的侧面图图4是图3中IV-IV截面的断面图。

图5是图4中V-V截面的断面图，图6是图5中VI-VI截面的断面图图7是平衡器的结构示意图，图8是止动器摇臂防松部结构的断面图图9是止动器的立体图。

在这些图中，序号1表示该实施例的摩托车。该摩托车1的结是操纵把手工及前叉3以可自由掌舵的方式支撑在前管4上、主架从前管4向后朝下延伸，由此，在操纵把手2与座6之间形成足够的间。在前述主架5的后部，通过后臂托架7，固定着发动机8。

序号9表示安装在前叉3下端部的前轮，可以自由旋转。10表通过枢轴11以可沿上下方向自由摇动的方式支撑在后臂托架7上后臂，12是可自由旋转地安装在后臂10后端部的后轮。

前述发动机8是气冷器冲程单气缸式发动机，如图2所示，在轴箱13的前部配设由气缸体14及气缸盖15组成的气缸，略朝车体方伸出。气缸体14及气缸盖15由任意铝合金形成，通过四个缸盖栓16穿过气缸体14及气缸盖15而将其固定在曲轴箱13上。

前述驱轴箱13可自由旋转地支撑着通过连杆18与活塞17连接曲轴19，并且在其后部可自由旋转地支撑着齿轮轴(图中未示)，齿轴上具有带变速装置的传动齿轮20与被动齿轮21。与传动齿轮20轴设置的由符号22表示的是用于将曲轴19的回转传递给图中未示离合器的齿圈。发动机8具有通过由前述齿圈22所组成的离合器曲轴19的回转传递给传动齿轮20的齿轮轴结构。此外，符号23表与被动齿轮21同轴设置的用于卷挂后轮驱动用链条(图中未示)的轮。

进一步，该发动机8在曲轴箱13上，位于较曲轴19更靠近车后侧上方的部位，可自由旋转地安装着平衡器24。该平衡器24备与曲轴19左右一对曲柄臂19a的总重量略同的平衡重24a和与曲轴的平衡器用传动齿轮19b相啮合的平衡器用被动齿轮24b，并沿着曲轴19的回转方向相反方向以相同的转速旋转。前述平衡重24a置在左右一对曲柄臂19a之间的位置。

此外，前述平衡器24具有这样的结构，即在活塞17到达上死点，曲轴19的曲柄臂19a如图7所示的那样，处于与气缸轴线a同一轴上的位置，这时，平衡重24a的轴线W不平行于气缸轴线a，从其侧视上看，是处于两个轴线的夹角成锐角的倾斜位置。在该实施例中，过将平衡器用被动齿轮24b与平衡器用传动齿轮19b的两个齿在图中朝左回转而啮合，便成为前状态。采用这种结构，该实施例的托车1可以明显地减少传送给操纵把手2的发动机8的振动。

前述气缸盖15如图2所示，通过安装螺栓26将凸轮链条盖25安在车体左侧的侧部。该凸轮链条盖25如图3和图4所示，具有将内壁27从侧方盖住的结构，并在其与气缸盖15的内侧壁27之间形成轮链条室28。前述凸轮链条室28通过气缸体14的凸轮室(图中未示与曲轴箱13内部连通，来自曲轴19的动力通过凸轮链条30传递给缸盖15内的气阀装置29。

前述气阀装置29，由与凸轮链条30同时回转的凸轮轴31、通进气阀用摇臂32及排气阀用摇臂33分别由凸轮轴31驱动的进气阀及排气阀35所构成。前述凸轮轴31如图4及图6所示的那样，在车左侧的轴端部位置，安装有用于卷挂凸轮链条30的链轮36，并且轴向两端部通过轴承37、38可自由旋转地支撑在气缸盖15上。

轴承37、38中配设在车体右侧的轴承37是将其外周面压入气盖15内形成的摇臂室39侧壁上的圆形凹部40中的。凸轮轴31可自插拔的嵌合在该轴承37的中空部。另一轴承38，可自由插拔地嵌在穿过前述内侧壁27而形成的轴向孔41的外周面上。轴承38与凸轴31的结合结构是，凸轮轴31嵌入轴承38的内圈中，同时，凸轮31上所形成的边缘部31a与轴承38内圈的前述摇臂室39一侧接触也就是说，在该实施例中，在凸轮链条盖25从气缸盖15拆去的状下，前述凸轮轴31相对于气缸盖15而朝车体左侧拉伸，因此，可将轮轴31及轴承38所组成的凸轮轴组合体从气缸盖15拆下。

进气阀用摇臂32及排气阀用摇臂33如图5及图6所示的那样，别可自由转动地支撑在与凸轮轴31平行的摇臂轴42、42上，输入臂32a，33a分别与凸轮轴31的凸轮面31b联接，并且输出侧臂32b，3的前端部分别与进气阀34、排气阀35对接。吸气阀34及排气阀35有在阀体部分邻接气缸盖底部的燃烧室43的状态下，由阀簧44朝合一侧推挤的结构。

如图5所示由进气阀34打开或关闭的进气通路45，通过如图1示的和气缸盖15上部连接的吸气管47与气化器48相连。另外，排通路46与排气管49相连，排气管49连接在气缸盖15的下部。邻接述燃烧室43的火花塞50，在本实施例中，安装在气缸盖15上，并燃烧室43朝车体右前方略呈水平地延伸。

摇臂轴42由钢材做成圆筒状，如图4及图6所示，压入摇臂室中的由车体左右两侧所构成的面对的凸台部51、52中，在此对摇轴42的支撑结构作进一步详细的说明。凸台部51凸伸设置在摇臂39的车体右侧壁上，并且在凸台部51凸出端部形成开口的圆形凹53以轴线与凸轮轴31的轴线平行的方式而形成。凸台部52凸伸设在摇臂室39的车体左侧侧壁上(也即前述内侧壁27)，而穿过凸台52的摇臂轴支承孔54以平行与凸轮轴31的轴线延伸而设置成通孔

于是，将摇臂轴42从车体左侧压入前述圆形凹部53与摇臂轴撑孔54中。压入摇臂轴42时，将前述吸气阀用摇臂32、排气阀用臂33插入两个凸台部51、52之间，使摇臂轴42穿过两个摇臂32、33由此，将摇臂轴42以两点支撑形式支撑在凸台部51、52上。

为了使摇臂轴42轻量化，将压入凸台部51、52中的部分做成使其具有能支撑摇臂32、33的刚性的尽可能短的最小长度。另外在该摇臂轴42内周部的车体左侧端部，刻有内螺纹42a，用于在维时与将摇臂轴42从气缸盖15拔出的工具(图中未示)螺纹连接。也是说，将前端刻有外螺纹的棒状工具从外部插入摇臂轴支撑孔54，与前述的内螺纹42螺纹连接，用该工具可以将摇臂轴42从压入圆形凹部53、摇臂支撑孔54中拔出。

在这种结构的气阀装置中，一旦发动机运转引起气缸盖15温时，凸轮用支撑轴38与摇臂轴42的压入部分松动，前述凸轮轴组体及摇臂轴42朝插拔的一侧即车体侧移动。这样，由于气缸盖15材料是铝合金，其热膨胀系数比形成轴承38及摇臂轴42的钢材的膨胀系数，在高温状态下，压入部分的孔径扩大，压入的余量变小

在该实施例中，为了防止前述凸轮轴组合体及摇臂轴42朝插侧移动而从压入部分脱落。在相对插拔侧端部的位置，设置有止器55，以限制这种移动。该止动器55如图3-图6及图9所示的那样，过对一略呈圆弧状的金属板材弯曲加工，使略呈圆弧状的平板部5、以该平板部55a长度方向中央部的圆弧内径侧凸出并遍布平板55a厚度方向一方的凸轮轴用防松部55b及摇臂轴用防松部55a55a一体而形成，摇臂轴用防松部55c、55a是从平板部55a的长方向端部朝前述凸轮轴用防松部55b凸出端部的相反一侧的垂直平板部55a的方式朝外凸伸的。

于是，将固定螺栓56插入前述平板部55a长度方向中央所形成通孔55d中，使凸轮轴用防松部55b的凸出端部与轴承38的外圈侧端面对接，并使摇臂轴用防松部55a而临前述摇臂轴支撑孔54的开部，在这种状态下，利用固定螺栓56将止动器55安装在气缸盖15前述内侧壁27上的凸轮链条室28一侧。并且，在该实施例中，摇轴用防松部55a嵌合在摇臂轴支撑孔54中，同时，如图6所示，在止器55固定于气缸盖15的状态下，其前端与摇臂轴42插拔侧的轴端对置形成很小的间隙。

即是说，通过将这样的止动器55安装在气缸盖15上，可以利凸轮轴同防松部55b防止前述凸轮轴组合体朝插拔侧移动，并且利摇臂轴用防松部55a来阻止摇臂轴42朝插拔侧移动的移动方向后端部从圆形凹部53中松脱。

因此，发动机8采用让维修容易的凸轮轴31及两根摇臂轴42从气缸盖15的车体左侧脱离的结构。因此，将气缸盖15固定在曲箱13上的缸盖螺栓16与摇臂轴42分离，并配制在使气缸盖15及气体14组装在曲轴箱13上时连接力均等的位置。也就是说，如图6示四个缸盖螺栓16配置在该图中用双点划线所表示的燃烧室43四以气缸轴心为中心略呈对称的位置。

一旦将这样的缸盖螺栓16设置好后，由于图6中左上侧位置固定螺栓16横切摇臂轴支撑孔54，所以，在将摇臂轴42从气缸盖15出时，仅需要将该一个螺栓16先拆除，而其它三个缸盖螺栓16不要拆除，这样，当凸轮轴31及摇臂轴42从气缸盖15拆除时，气缸盖及气缸体14仍处于安装在曲轴箱13上的状态，即是说在车载状态下进行。

由于前述止动器55是通过对板材弯曲加工而形成的，因此，结构简单，重量轻。特别是，由于在该止动器55上通过对平板部5前端部弯曲而形成了摇臂轴用防松部55a，该摇臂轴用防松部55a从外部嵌合在摇臂轴支撑孔54的开口端，因此，尽管该止动器55由材形成，仍能牢固地阻止摇臂轴42的移动。

这样，当摇臂轴42在摇臂轴支撑孔54内朝插拔侧移动并向外压前述摇臂轴用防松部55a时，平板部55a朝凸轮链条室28侧产生弹性变形，如图8中实线所示的摇臂轴用防松部55a通过前述平板55a的弹性变形而如双点划线所示的那样，挤压在摇臂轴支撑孔54孔壁面上。换言之，借助于摇臂轴42挤压摇臂轴用防松部55a的压力，可以使摇臂轴用防松部55a挤压在孔壁面上，因此可以将前挤压力作用在气缸盖15上。

通过以上说明可以看出，本发明第一方案的顶置凸轮式发动机。由于在具有能使凸轮轴及摇臂轴朝同一方向拔出的结构的气缸前述各轴插拔侧端部的部位，由一固定螺栓安装着一个止动器，止动器具有防止凸轮轴沿轴向移动的凸轮轴用防松部及与摇臂轴撑孔相面临并与摇臂轴对置的摇臂轴用防松部，这样，利用一个动器便可以防止摇臂轴及凸轮轴的松动，可以实现部件数量少、量轻、并降低费用的目的。

与此同时，由于缸盖螺栓配置在与摇臂轴分开的位置，因此以将其配置在气缸盖及气缸体安装在曲轴箱上时，使之处于连接在燃烧室周围大体均等的最佳位置。此外，由于摇臂轴防松部不回转，所以可以将止动器用一个螺栓固定，使安装作业容易。

本发明的第二方案的顶置凸轮式发动机，是在第一方案的基上作出的，止动器由板材形成，摇臂轴用防松部是通过相对其它分弯曲而形成的，摇臂轴用放松部从外部嵌合在摇臂轴支撑孔的口端，这样，摇臂轴在摇臂轴支撑孔内朝插拔侧移动，并朝外挤摇臂轴用防松部时，与止动器摇臂轴用防松部连接的平板部产生性变形，使摇臂轴用防松部挤压在摇臂轴用支撑孔的孔壁面上。此，将该挤压力作用在气缸盖上。

因此，能够可靠地防止摇臂轴松动，通过由板材形成止动器降低制造费用，使重量轻的目的得以实现。

Claims (2)

1.一种顶置凸轮式发动机，一根凸轮轴及两根摇臂轴沿轴向自由插拔地支撑在气缸盖上，其特征是，前述气缸盖做成能够使述凸轮轴及摇臂轴沿同一方向拔出的结构，在气缸盖上对应于前各轴插拔侧端部的部位，通过一固定螺栓安装有止动器，该止动器有阻止凸轮轴朝轴向移动的凸轮轴用防松部及与摇臂轴支撑孔面着并与摇臂轴对置的摇臂轴用防松部。

2.根据权利要求1所述的顶置凸轮式发动机，其特征是，止动由板材形成，其摇臂轴用放松部是相对其它部分弯曲而形成的，摇臂轴用防松部从外部嵌合在摇臂轴支撑孔的开口端。

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