CN1327112C - 空气泵驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气泵驱动装置。在利用发动机驱动空气泵的空气泵驱动装置中，可以减少构件数目并使发动机整体小型化，并且，易于向车辆等上装载，而且，可以增大空气泵的变速比的设定自由度。发动机具有构成气阀装置(38)的一部分并配置在气缸组(13)上的凸轮轴(41)，并且构成四个冲程，传递从凸轮轴(41)而来的动力的空气泵(61)的泵壳(63)与气缸组(13)形成一体。

Description

空气泵驱动装置

技术领域

本发明涉及对利用发动机驱动空气泵的空气泵驱动装置的改进。

背景技术

过去，例如从专利文献1、专利文献2和专利文献3等中已知相关的空气泵驱动装置。

[专利文献1]

特开平11-44216号公报

[专利文献2]

特许第2820782号公报

[专利文献3]

特开2000-170501号公报

在上述专利文献1所公开的内容中，具有独立于气缸盖的泵壳的双动活塞式空气泵，是以利用气缸盖上的凸轮轴进行驱动的方式构成的，由于将空气泵安装在体积和质量较大的气缸盖上，所以发动机的重心位置偏向气缸盖一侧，存在难以装载到车辆等上的可能。

并且，在上述专利文献2所公开的内容中，在结合到曲柄箱中离合器盖上，安装独立于该离合器盖的空气泵的泵壳，存在不仅构件的数目增加，而且导致发动机整体大型化的可能性。并且，形成从发动机曲柄轴经由专用的齿轮系将动力传递给空气泵的结构，存在不仅导致构件数目增加，而且导致发动机大型化的可能性。

进而，在上述专利文献3所公开的内容中，空气泵的泵壳与气缸组形成一体，利用曲柄轴直接驱动空气泵，在沿曲柄轴的轴线延伸的方向上使发动机大型化，不能自由地设定空气泵的变速比。

本发明鉴于以上问题，其目的是提供一种可以减少构件数目和使发动机整体小型化、并且易于装载到车辆上、而且增大了设定空气泵变速比的自由度的空气泵驱动装置。

发明内容

为了实现上述目的，本发明第1方面所述的发明，是一种利用发动机驱动空气泵的空气泵驱动装置，所述发动机具有构成气阀装置的一部分且配置在气缸组中的凸轮轴，构成4个冲程，传递从所述凸轮轴而来的动力的所述空气泵的泵壳与所述气缸组形成一体，具有将从所述空气泵供给的压缩空气和燃料直接喷射到燃烧室中的喷射器，所述喷射器配设于气缸盖上，且配置在气缸内膛的轴线(C)方向上，其中，所述气缸组(13)在初加工时将所述气缸内膛(16)和所述泵壳(63)作为一个部件形成，所述空气泵构成为使活塞在与所述发动机的气缸轴线平行的方向上往复运动的往复式，传递从所述凸轮轴而来的动力的泵驱动轴经由挡车轭式的曲柄连接到所述活塞上，所述空气泵的泵壳，具有与发动机的气缸轴线平行的轴线，同时，形成气缸盖侧开放的有底圆筒状，并与气缸组形成一体，对该泵壳的所述气缸盖侧开口部进行气密封的盖构件，与气缸组和气缸盖的结合面处于同一平面内地结合到所述泵壳上。

采用本发明第1方面所述的发明，由于将泵壳成一体地形成于外形比使同发动机主体协调运动地构成的气缸盖或曲柄箱小的气缸组上，所以减少了构件数目，并且可以实现发动机整体的小型化，由于驱动空气泵的凸轮轴也配置在气缸组中，所以可以紧凑地构成将从凸轮轴而来的动力传递给空气泵的动力传递机构，而且，空气泵变速比的设定自由度也提高了。并且，采用这样的结构，可以获得较高的空气压，空气泵的运动轴线和发动机的气缸轴线平行，通过采用挡车轭式的曲柄而不需要采用连杆，可以实现发动机的小型化。另外，采用这种结构，可以减少气缸组的加工步骤。

本发明第2方面所述的发明，在上述本发明第1方面所述发明的结构的基础上，在连接到所述空气泵上的泵驱动轴和所述凸轮轴之间，设有包含环形传动带的动力传递机构，采用这样的结构，不会涉及到凸轮轴和泵驱动轴之间的距离，可以防止气缸组的大型化、减少构件数目。

本发明第3方面所述的发明，在上述本发明第2方面所述发明的结构的基础上，在相对于包含所述发动机的气缸轴线的与所述泵驱动轴正交的面成面对称的位置上，配置连接在所述泵驱动轴的两端部上的所述空气泵和辅机，采用这样的结构，利用连接到空气泵上的泵驱动轴驱动辅机，可以减少构件数目和减轻重量，可以通过简化加工和组装来降低成本。而且，防制气缸组向所述辅机的突出，避免气缸组整体大型化。

本发明第4方面所述的发明，在上述本发明第3方面所述发明的结构的基础上，所述发动机为水冷式，所述辅机为水泵，采用这种结构，通过在应进行水冷的气缸组和气缸盖附近配置水泵，缩短了水配管，可以避免配管复杂化，同时可以减小配管内的压力损失。

由于不将空气泵配置在气缸盖上，所以可以增大设计自由度和使发动机小型化，并且可以将喷射器及其配管配置在气缸盖上。特别地，在空气泵的泵室配置在气缸盖侧的情况下，泵室和喷射器之间较短，避免了连接在空气泵和喷射器之间的管路结构复杂化，可以减小所述管路结构中的压力损失。

附图说明

图1是发动机的局部纵向剖面侧视图；

图2是将端盖拆下的状态下的图1的2-2线视图；

图3是图2的3-3线剖视图；

图4是图3的4-4线剖视图；

图5是图2的5-5线剖视图；

图6是图5的6-6线剖视图；

图7是图5的7-7线剖视图；

图8是沿图2的8-8线的发动机纵向剖视图。

具体实施方式

以下，根据附图所示的发明的一个实施例说明本发明的实施形式。

图1～图8表示本发明的一个实施例，图1是发动机的局部纵向剖面侧视图，图2是在将端盖拆下的状态下的图1的2-2线向视图，图3是图2的3-3线剖视图，图4是图3的4-4线剖视图，图5是图2的5-5线剖视图，图6是图5的6-6线剖视图，图7是图5的7-7线剖视图，图8是沿图2的8-8线的发动机纵向剖面侧视图。

首先，在图1中，顶置气门阀式的四冲程水冷式单缸发动机的发动机主体11配有：曲柄箱12、结合到该曲柄箱12上的气缸组13、在与所述曲柄箱12相反侧上连接到气缸组13上的气缸盖14、在与气缸组13相反侧上结合到气缸盖14上的端盖15，以气缸盖14侧稍稍向上翘的姿势安装到摩托车等车辆上。

同时参照图2～图4，可滑动地与设置在气缸组13中的气缸内膛16配合的活塞17，经由连杆18和曲柄销(图中未示出)连接到由曲柄箱12可自由旋转地支撑的曲柄轴10(参照图1)上，面对该活塞17顶部的燃烧室19形成于气缸组13和气缸盖14之间。

在气缸盖14上设有：在燃烧室19的顶面上开口的第一和第二吸气阀口20、22，与这些吸气阀口20、21连通并于气缸盖14的上部侧面上开口的吸气泵23，在燃烧室19的顶面上开口的单一排气阀口22，与该排气阀口22连通并在气缸盖14的下部侧面开口的排气孔24；同时，与压缩空气一起将燃料同时直接喷射到燃烧室19中的喷射器25，配置在气缸内膛16的轴线、即气缸轴线C上。

在向与气缸轴线C正交的平面投影的图上，在所述气缸轴线C、即喷射器25的两侧配置第一吸气阀口20和排气阀口22，在大致与连接第一吸气阀口20和排气阀口22的直线L1垂直的另一条直线L2上，于气缸轴线C、即喷射器25的一侧上配置第二吸气阀口21。并且，在避开第一吸气阀口20、第二吸气阀口21和排气阀口22的位置上，面对燃烧室19将火花塞26安装到气缸盖14上。

在气缸盖14上，可开闭操作地配置分别可以开闭第一和第二吸气阀口20、21的第一和第二吸气阀27、28，同时可开闭操作地配置可开闭排气阀口22的排气阀29。第一和第二吸气阀27、28分别可滑动地配合到固定在气缸盖14中的导向筒30...中，在分别固定于从导向筒30...突出的两个吸气阀27、28的上端部上的座圈31...和气缸盖14之间，分别设置阀簧32...，利用这些阀簧32...所发挥的弹簧力对两个吸气阀27、28向使阀关闭的方向加载。并且，排气阀29可滑动地配合到固定在气缸盖14上的导向筒33内，在固定于从导向筒33突出的排气阀29的上端部上的座圈34和气缸盖14之间设置阀簧35，利用该阀簧35所发挥的弹簧力对对排气阀29向使阀关闭的方向加载。

同时参照图5～图7，利用气阀装置38开闭驱动第一和第二吸气阀27、28以及排气阀29，该气阀装置38配有：具有吸气侧和排气侧凸轮39、40并旋转的凸轮轴41、从动于所述吸气侧凸轮39地摆动的吸气侧第一摇臂42、从功于所述排气侧凸枪40地摆动的排气侧第一摇臂43、具有与第一和第二吸气阀27、28接触的一对推压臂部44a、44b的吸气侧第二摇臂44、具有与排气阀29接触的推压臂部45a的排气侧第二摇臂45、将吸气侧第一摇臂42的摆动运动传递给吸气侧第二摇臂44且设置在吸气侧第一和第二摇臂42、44之间的吸气侧推杆46、将排气侧第一摇臂43的摆动运动传递给排气侧第二摇臂45且设置在排气侧第一和第二摇臂43、45之间的排气侧推杆47。

在气缸盖14和端盖15之间形成气阀室48，该气阀室48用于容纳、配置所述气阀装置38中吸气侧和排气侧第二摇臂44、45、以及吸气侧和排气侧推杆46、47的上部，为了对气阀装置38中的容纳于气阀室48内的部分进行润滑，在端盖15上设有喷油孔36。

在发动机主体11中的曲柄箱12、气缸组13和气缸盖14中，于气缸内腔16的侧方平行于气缸轴线C延伸地设置有油返回通路49，该油返回通路49用于使对气阀装置38之中容纳在气阀室48内的部分进行润滑的油返回到形成于曲柄箱12下部的油盘12a(参照图1)中。

气阀装置38中的凸轮轴41，以避开气缸盖14和端盖15之间的气阀室48并容纳在油返回通路49内的方式配置在气缸组13中，轴线平行于曲柄轴的凸轮轴41的两端部经由球轴承51、51可自由旋转地支撑在气缸组13、和以形成油返回通路49的外侧面的方式连接到气缸组13上的盖50上。

而且，在凸轮轴41上设有油供应路径37，用于对吸气侧和排气侧凸轮39、40、和吸气侧第一要臂42和排气侧第一摇臂43的滑动接触部供应润滑油。

在油返回通路49中，为了将从曲柄轴10而来的动力减速1/2并进行传递，容纳有第一从动链轮52、第一驱动链轮60(参照图1)和环形凸轮链53，第一从动链轮53不能相对旋转地结合到凸轮轴41上，第一驱动链轮60不能相对旋转地结合到曲柄轴10上，凸轮链53绕于第一驱动链轮60和第一从动链轮52上。

吸气侧和排气侧第一摇臂42、43，分别具有从气缸盖14侧与吸气侧和排气侧凸轮39、40滚动接触的辊54、55，被具有平行于所述凸轮轴41的轴线且设置在气缸组13和盖50之间的吸气侧和排气侧第一摇臂轴56、57可摆动地支撑。位于所述辊54、55的相反侧上的碗状推压部42a、43a，以在气缸盖14侧敞开的方式成一体地设置在这些吸气侧和排气侧第一摇臂42、43上。

另一方面，在气阀室48内于气缸盖14上，以配置于所述喷射器25两侧的方式支撑着具有平行于所述凸轮轴41的轴线的吸气侧和排气侧第二摇臂轴58、59，具有分支成两股状的一对推压臂部44a、44b的吸气侧第二摇臂44被吸气侧摇臂轴58可自由摆动地支撑，排气侧第二摇臂45被排气侧摇臂轴59可自由摆动地支撑。

并且，在相对于吸气侧第二摇臂轴58位于两推压臂部44a、44b的相反侧、于吸气侧第二摇臂44上，成一体地设置在气缸组13侧敞开的碗状受压部44c，在相对于排气侧第二摇臂轴59位于推压臂部45a的相反侧、于排气侧第二摇臂45上，成一体地设置在气缸组13侧敞开的碗状受压部45b。

吸气侧和排气侧推杆46、47，从气阀室48经过并延伸于油返回通路49内的一部分之间，吸气侧和排气侧推杆46、47的一端侧的球状端部可摆头地配合到吸气侧和排气侧第一摇臂42、43的推压部42a、43a上，吸气侧和排气侧推杆46、47的另一端侧的球状端部可摆头地配合到吸气侧和排气侧第二摇臂44、45的受压部44c、45b上。

在气阀装置38中，根据以1/2的减速比从曲柄轴传递旋转力的凸轮轴41的旋转，通过利用吸气侧凸轮39摆动吸气侧第一摇臂42使吸气侧推杆46沿其轴向方向运动，通过与此相应地摆动吸气侧第二摇臂44，对第一和第二吸气阀27、28进行开闭驱动，并且，通过利用排气侧凸轮40摆动排气侧第一摇臂43使排气侧推杆47沿其轴向方向运动，通过与此相应地摆动排气侧第二摇臂45，对排气阀29进行开闭驱动。

喷射器25用于供应从使活塞66沿着与气缸轴线C平行的方向往复运动的往复式空气泵61而来的压缩空气，该空气泵61，于设置在气缸盖14中的排气孔24对应的一侧配置在气缸组13的下部中。而且，在气缸组13中，在与气缸轴线C正交的平面内，形成大致呈L字形地连接到所述油返回通路49上且配置在气缸内膛16下方的工作室62，所述空气泵61配置在比油返回通路49更靠下方中的油返回通路49和工作室62的连接部上。

参照图8，空气泵61的泵壳63，形成具有平行于气缸轴线C的轴线且气缸盖14侧开放的有底圆筒状，并且与气缸组13形成一体，气密封地封闭该泵壳63的所述气缸盖14侧开口部的盖构件64连接到气缸组13上。而且，盖构件64在与气缸组13和气缸头14的结合面87相同的平面上结合到泵壳63上。

活塞66可滑动地配合到泵壳63中，在活塞66的一端和盖构件64之间，形成配置于气缸盖14侧上的泵室65用以生成对应于容积收缩的压缩空气，在活塞66的另一端和泵壳63的封闭端之间，形成配置在油盘12a侧上的大气压室88。

另一方面，在工作室62中，配置具有与凸轮轴41轴线平行且穿过所述活塞66轴线的轴线的圆筒状的轴承构件69，该轴承构件69分别被螺栓71...连接到突出设置在气缸组13上的多根、例如4根连接凸台70...上。而且，形成工作室62的外部侧面的盖72被连接到气缸组13上，打开盖72时，可以进行所述螺栓71...的紧固和松扣操作。

在所述轴承构件69上同轴地贯穿插入泵驱动轴73，在轴承构件69的一端部和泵驱动轴73之间夹装滚柱轴承74，在轴承构件69的另一端和泵驱动轴73之间夹装球轴承75。即，利用连接到气缸组13上的轴承构件69可自由旋转地支承泵驱动轴73。

在所述轴承构件69的一端部突出的部分中的泵驱动轴73，经由动力传递机构89传递从凸轮轴41而来的动力，该动力传递机构89由固定在泵驱动轴73上的第二从动链轮78、与结合到凸轮轴41上的第一从动链轮52成一体的第二驱动链轮79、以及绕于第二从动和驱动链轮78、79上用作环形传动带的链条80构成。

泵驱动轴73经由挡车轭式曲柄84连接到空气泵61的活塞66上，挡车轭式曲柄84，是将从泵驱动轴73一端的偏心位置突出的偏心轴73a的前端连接到可滑动地配合到活塞66上的滑动片68上的构件。而且，对应于泵驱动轴73借助从凸轮轴41传递而来的动力所做的旋转，偏心轴73a绕泵驱动轴73的轴线旋转，在泵壳63内沿轴线方向往复驱动空气泵61的活塞66，以增减泵室65的容积。

在活塞66中，设有轴线配置于沿着其一条直径线延伸且与所述凸轮轴41的轴线正交的平面上的滑动孔67，所述滑动片68可滑动地配合到该滑动孔67中。并且，偏心轴73a成一体地突出设置在泵驱动轴73的一端上。

而且，在泵壳63中设有插入泵驱动轴73的一个端部的开口部76，在活塞66中贯穿滑动孔67的长度方向中央部地设置插入孔77，将偏心轴73a插入于该插入孔77中，允许对应于泵驱动轴73的旋转使偏心轴73a在沿着滑动孔67轴线的方向上移动。

在球轴承75和滚柱轴承74之间的中央部处，于轴承构件69的两侧部上分别设置通孔81、82，在对应于一个通孔81的位置处、在轴承构件69上成一体地设置油导向件83，该油导向件83用于将下落到工作室62内的油的一部分导入到轴承构件69和泵驱动轴73之间。即，在气缸盖14中设置设于气缸盖14中以便引导蓄留在气阀室48内下部中的油的一部分的通路134，通过该通路134在工作室62上开口的通路135设置在气缸组13中，而油导向件83成一体地设置在轴承构件69上以便将从通路135下落的油导入通孔81。并且，导入到轴承构件69和泵驱动轴73之间的油的一部分用于对滚柱轴承74和球轴承75进行润滑，其余部分从通孔82下落到工作室62内，蓄留在工作室62下部中的油，从穿过工作室62的下部地设置在气缸组13中的返回通路136返回到油盘12a侧。

在相对于所述轴承构件69的空气泵61的相反侧、于气缸组13上，安装具有作为与泵驱动轴73同轴的旋转轴线的辅机的水泵90，在包含气缸轴线C的相对于与泵驱动轴73正交的平面PL面对称的位置上，配置空气泵61和水泵90。

水泵90的泵外壳91，由将盘状部92b成一体地连接设置于由封闭泵驱动轴73侧的有底圆筒部92a的开放端上构成的外壳主体92、和封闭外壳主体92的开放端的泵盖93构成，泵盖93连接到气缸组13上，将外壳主体92的开放端外周部夹持在其与气缸组13之间。

在有底圆筒部92a的封闭端中央部和泵盖93的中央部上，可自由旋转地支撑着与泵驱动轴73同轴的泵轴94的两端部，将多个磁铁96...固定在与泵轴94成一体旋转地插入到有底圆筒部92a内的转子95上。另一方面，在从轴承构件69的另一端突出的泵驱动轴73的另一端部上，固定具有与所述外壳主体92的有底圆筒部92a围绕同一轴线的圆筒部97a的旋转构件97，在所述圆筒部97a的内表面上固定多个磁铁98...。借此，与旋转构件97同泵驱动轴73一起旋转相对应，使转子95与泵轴94一起旋转。

在外壳主体92和泵盖93之间形成涡流室99，容纳在该涡流室99中的叶轮100设置在转子95上。

在泵盖93上设有开口于涡流室99的中央部上的多个吸入口101...，从这些吸入口101...吸入到涡流室99中的冷却水由于叶轮100的旋转而被加压。而且，从水泵90排出的冷却水，通过设置在气缸组13中的缸组侧水套102、以及该缸组侧的水套102，供应给设置在气缸盖14中的缸盖侧水套103，根据冷却水的温度、利用恒温器104切换在图中未示出的散热器等中引导从缸盖侧水套103排出的冷却水的状态、和在散热器等中迂回并返回到吸入口101...的状态，恒温器104的恒温器外壳105与所述水泵90的泵盖93形成一体。

在空气泵61中的泵壳63的上部侧壁中，穿过油返回通路49地设置油导入孔85，该油导入孔85用于将流通于油返回通路49中的油的一部分导入到泵壳63内、用以进行润滑。通过在油返回通路49内的旋转，凸轮轴41的吸气侧凸轮39和排气侧凸轮40将流通于油返回通路49内的油的一部分搅动、扬起，并利用离心力的作用使之分离、飞散，并且利用离心力的作用使从油供应路径37供应油的一部分分离、飞散，而以将分离的油的飞沫引导到油导入孔85中的方式设定凸轮轴41和油导入孔85的相对位置。

油返回通路49之中对应于气阀装置38的部分的宽度形成得比其余部分大，呈大致半圆形地围绕凸轮轴41之中对应于吸气侧凸轮39和排气侧凸轮40的部分的凸壁86，与油返回通路49内的油流通方向137相对向、成一体地突出设置在气缸组13上，所述空气泵61的油导入孔85沿着油流通方向137配置在所述凸壁86的正上游位置上。即，凸壁86用于将正在油返回通路49内流通的油导入到油导入孔85中。

而且，油导入孔85设置在泵壳63上，在比安装于活塞66外周上且与泵壳63的内周滑动接触的活塞环138大的大气压室88侧、于泵壳63的内周上开口，与活塞66的轴向方向移动无关，油导入孔85始终与设置在活塞66上的滑动孔67的一端连通。并且，在活塞66的外周上，设置连接于活塞66的大气压室88侧的端部和滑动孔67的两端之间的一对槽139...，从油导入孔85导入到泵壳63中的油的一部分用于对活塞66和泵壳63之间进行润滑，其余部分经由所述槽139...流向大气压室88侧。而且，所述槽139...，通过滑动孔67内油的逸出，起到防止产生对挡车轭式曲柄84中的滑动片68的抽取作用的效果。

而且，流入大气压室88的油，从开口部76流向工作室62侧，进而，从返回通路136流向油盘12a侧。

特别注意图7，喷射器25由具有突入到燃烧室19中的喷嘴106并安装于气缸盖14上的空气燃料喷射阀107、和连接于空气燃料喷射阀107上以便从后向该空气燃料喷射阀107内喷出燃料的燃料喷射阀108构成，与压缩空气一起空气燃料喷射阀107将燃料直接喷射到燃烧室19中。

在气缸盖14中，与气缸轴线C同轴地设有与所述喷嘴106气密封地配合的配合孔109、和具有比该配合孔109直径大的内径的同轴连接于配合孔109上的插入筒110，空气燃料喷射阀107的喷嘴106气密封地配合到配合孔109上，同时插入到插入筒110中、直到与形成与配合孔109和插入筒110之间的环形阶梯部111接触为止。而且，配置在空气燃料喷射阀107后部的导线连接部107a，配置在设于插入筒110后端上的切口110a上，在插入筒110之外从导线连接部107a导出的一对导线112...，贯穿夹持于气缸盖14和端盖15重合的面之间的垫圈113并引出到外部。

另一方面，在端盖15上，配合、保持有燃料喷射阀108，同时，成一体地形成将所述空气燃料喷射阀107夹持在其与气缸盖14之间的圆筒状喷射器外壳114，当将端盖15结合到气缸盖14上时，喷射器外壳114的前端与空气燃料喷射阀107的后端接触。并且，在喷射器外壳114的后端上，连接将燃料喷射阀108的后端部夹持在其与喷射器外壳114之间的夹持板115。

在喷射器外壳114和燃料喷射阀108之间，形成通过燃料喷射阀108内部的环状燃料室116，从两侧夹住该燃料室116的一对密封构件117、118夹装于燃料喷射阀108和喷射外壳114之间。

而且，在端盖15上直接设置通过所述燃料室116的燃料供应通路119，从图中未示出的燃料供应源导入燃料的软管120经由接头121连接到燃料供应通路119上。

并且，在燃料喷射阀108的前端部和空气燃料喷射阀107的后端部、和喷射器外壳114之间，形成通过空气燃料喷射阀107内部的环形空气室122，将从所述空气泵61而来的压缩空气供应到该空气室122内。

注意图2和图8，在空气泵61中的盖构件64上，设有与从图中未示出的空气过滤器导入空气的软管连接的吸入管124，该吸入管124经由内置于盖构件64中的簧片阀(图中未示出)连接到泵室65上。

并且，在所述盖构件64中，内置对应于泵室65的压力增大而将阀打开的提升阀125，从空气泵61排出的压缩空气经由所述提升阀125和压缩空气供应路径126供应给空气室122。

压缩空气供应路径126，由以连接到所述提升阀125上的方式将一端连接到盖构件64上、并将另一端连接到气缸盖14上的管状构件127，已通过管状构件127的方式直接连接到气缸盖14上的通路128，和以通过该通路128并通过空气室122的方式直接连接到端盖15上的通路129构成。

并且，直接设置在气缸盖14上的通路128的一部分通过排气孔24的附近，特别是，在排气孔24的附近，缸盖侧水套103配置于排气孔24和气缸组13之间，与此相对，以通过相对于排气孔24的所述缸盖侧水套103相反侧的方式设定所述通路128。

并且，跨越气缸盖14和端盖15重合面的圆筒状定位销130的两端部插入到气缸盖14和端盖15中，构成压缩空气通路126的一部分并直接设置在气缸盖14和端盖15上的通路128、129经由所述定位销130连通起来。而且，围绕定位销130的O环133夹于气缸盖14和端盖15的重合面之间。

并且，在定位销130内形成孔131，连接在该孔131上游侧的所述通路128上的溢流阀132被安装到气缸盖14上。

下面说明本实施例的作用，在构成以四冲程顶置气阀式构成的发动机中的发动机主体11的一部分的气缸盖14和端盖15之间，形成气阀室48，在该气阀室48中容纳、配置作为气阀装置38的至少一部分的吸气侧和排气侧第二摇臂44、45以及吸气侧和排气侧推杆46、47的上部，在发动机主体11之中的曲柄箱12、气缸组13和气缸盖14中，以在气缸内膛16的侧方与气缸轴线C平行延伸的方式形成油返回通路49，该油返回通路49用于使对气阀装置3 8中容纳于气阀室48内的部分进行润滑的油返回到形成于曲柄箱12下部的油盘12a中。而且，在配置于油返回通路49下方的空气泵61的泵壳63上，以通过油返回通路49的方式设置油导入孔85，该油导入孔85用于将油返回通路49中流通的油的一部分用于润滑并导入到泵壳内。

因而，将对气阀装置38的一部分进行润滑并返回到油盘12a中的油的一部分可靠地导入到空气泵61的油导入孔85中，可以利用简单的结构对空气泵61进行可靠的润滑。

而且，由于在外形比与发动机主体11协调运动地构成的气缸盖14和曲柄箱12小的气缸组13中，成一体地形成泵壳63，所以，可以减少构件数目且实现发动机整体的小型化，易于连通油返回通路49和油导入孔85，可以简化对空气泵61的油供应结构。

并且，在油返回通路49中容纳用于将曲柄轴10而来的动力传递给气阀装置38的凸轮轴41的第一从动链轮52、第一驱动链轮60和凸轮链53，将第一从动链轮52、第一驱动链轮60和凸轮链53用作油返回通路49，借此，可以实现发动机的小型化和简化向空气泵61的油供应结构。

并且，凸轮轴41容纳、配置在油返回通路49内，以伴随着该凸轮轴41的旋转利用离心力分离出的油的飞沫被引导向到油导入孔85侧的方式，设定凸轮链41和油导入孔85的相对位置，因而，凸轮轴41可以很好地被在油返回通路49内流通的油润滑，同时，可以将借助凸轮轴41的旋转而飞散的油的飞沫有效地导入到空气泵61种、以对空气泵61进行良好的润滑。

在与空气泵61相连的泵驱动轴73和凸轮轴41之间，设置将凸轮轴41的动力传递给泵驱动轴73的动力传递机构89，靠近空气泵61配置驱动空气泵61的凸轮轴41，以简化动力传递机构89的结构，可以实现发动机的小型化。

而且，由于凸轮轴41也配置在外形比较小的气缸组13中，所以进一步使发动机小型化，并且，可以紧凑地构成将从凸轮轴41而来的动力传递给空气泵61的动力传递机构89，同时，还提高了空气泵61的变速比设定自由度。此外，由于以利用环形链条80传递动力的方式构成动力传递机构89，因而，与凸轮轴41和泵驱动轴73之间的距离无关，可以防止气缸组13大型化，减少构件数目。

并且，在气缸组13中，突出设置与油返回通路49内的油流通方向137对向的凸壁86，以便将油返回通路49内下部的油导向油导入孔85，可以利用凸壁86有效地将油导向油导入孔85，对空气泵61进行更好的润滑。

空气泵61以往复式构成，可以获得比较高的空气压。而且，泵驱动轴73经由挡车轭式曲柄84连接到活塞66上，泵驱动轴73用于对从使活塞66在与气缸轴线C平行的方向上往复运动的凸轮轴41而来的动力进行传递，因而，与空气泵61的工作轴线和气缸轴线C平行并采用挡车轭式曲柄84，不需要连杆，可以使发动机小型化。

并且，空气泵61是这样的构件：将活塞66可自由滑动地配合到泵壳63中，所述活塞的两端面对以生成对应于容积压缩的压缩空气的方式配置在所述气缸盖14侧上的泵室65、和通过油盘12a配置在该油盘12a例上的大气压室88，在比安装在活塞66外周上且与泵壳63的内周滑动接触的活塞环138更靠大气压室88的一侧上，油导入孔85开口于泵壳63的内周上，因而，结束对空气泵61内的润滑的油借助活塞66的抽吸作用，从大气压室88顺畅地向油盘12a侧排出，可以使空气泵61的工作效率和润滑更为良好。

空气泵61的泵壳63，形成在气缸盖14侧开放的有底圆筒状，并与气缸组13形成一体，气密封地密闭泵壳63的气缸盖14侧开口部的盖构件64，在与气缸组13和气缸盖14的结合面87相同的平面上结合到泵壳63上，因而，可以降低气缸组13的加工步骤。

进而，在相对于包含气缸轴线C的与泵驱动轴73正交的平面PL面对称的位置上，配置连接到泵驱动轴73两端部上的空气泵61和水泵90，因而，利用与空气泵61相连的泵驱动轴73驱动水泵90，可以减少构件数目、减轻重量，可以通过简化加工和组装而降低成本。并且，可以避免水泵90从气缸组突出，避免气缸组13整体大型化。

而且，可以在应进行水冷的气缸组13和气缸盖14附近配置水泵90，缩短水配管，可以避免使配管复杂化，同时减小配管内的压力损失。

进而，与利用空气泵61获得的压缩空气一起将燃料直接喷射到燃料室19中的喷射器25配置在气缸盖14中，因而，由于不在气缸盖14中配置空气泵61，增大了设计自由度并实现了发动机的小型化，并且，可以将喷射器25及其配管配置在气缸盖14中。特别是，由于空气泵61的泵室65配置在气缸盖1 4侧，所以泵室65和喷射器25之间较短，避免了包含将压缩空气从空气泵61引导至喷射器25的压缩空气供应路径126的管路结构的复杂化，可以减小所述管路结构中的压力损失。

所述压缩空气供应路径126的一部分通过排气孔24的附近，因此，可以利用流过排气孔24的排出气体的排气热对流通于压缩空气供应路径126内的压缩空气加热，可以通过增大压缩空气的体积提高泵的效率。

而且，在排气孔24的附近，缸盖侧水套103的一部分配置在排气孔24和气缸组13之间，与此相对，构成所述压缩空气供应路径126的一部分的通路128配置在相对于排气孔24的缸盖侧水套103的相反侧上，因而，因而可以尽量避免缸盖侧水套103造成的冷却影响波及到流通于压缩空气供应路径126中的压缩空气，即使对于水冷式发动机也可以保持很高的泵效率。

并且，空气泵61配置在对应于排气孔24一侧中的气缸组13的下部，可以在包含连接到排气孔24上的排气管的发动机的配置空间内配置空气泵61。

并且，喷射器25之中的燃料喷射阀108配合、保持到喷射器外壳114中，但是该喷射器外壳114与端盖15形成一体，因而，在气缸盖14的周边不必配置构成喷射器外壳114的构件，可以减少构件数目，同时可以避免发动机的大型化和发动机周边部的结构复杂化。

并且，用于分别将燃料和压缩空气供应到喷射器外壳114中的燃料供应通路119、和作为压缩空气供应路径126的一部分的通路129，直接设置在端盖15上，因而，不必在喷射器外壳114周围配置用于分别将燃料和压缩空气供应到喷射器外壳114中的管路等，因此，减少了构件数目，同时可以避免发动机的大型化以及发动机周边部结构的复杂化。

构成用于驱动配置于气缸盖14上的第一吸气阀27、第二吸气阀28和排气阀29的气阀装置38的一部分的凸轮轴41，避开气缸盖14和端盖15之间，配置在气缸组13上。因而，凸轮轴41不配置在气缸盖14和端盖15之间，可以增大喷射器外壳114的设计自由度，可以增大直接设置在端盖15上的燃料供应通路119和通路129的设计自由度。

进而，将喷射器25配置在气缸轴线C上，在向垂直于气缸轴线C的平面的投影图上，于所述喷射器25的两侧配置第一吸气阀口20和排气阀口22，同时，在与连接第一吸气阀口20和排气阀口22的直线L1大致正交的另一直线L2上，与喷射器25的一侧配置第二吸气阀口21，因而，通过将喷射器25配置在燃烧室19的中央部上，在燃烧室19内的火焰传播距离不会产生偏差，可以提高燃烧效率，通过配置第一和第二吸气阀口20、21，可以提高空气填充效率和减少泵动损失，并且，可以容易地避免两个吸气阀27、28和一个排气阀29的相互干涉，易于配置火花塞26，可以靠近喷射器25配置火花塞26，提高燃烧效率。

并且，喷射器25中的空气燃料喷射阀107支撑在端盖15上，作为向该空气燃料喷射阀107中供应压缩空气的压缩空气供应路径126的一部分的通路129，直接设置在端盖15上，在端盖15的周边不必配置用于将压缩空气导入喷射器25的构件，可以避免发动机大型化和发动机周边部机构的复杂化。

并且，将跨越气缸盖14和端盖15的重合面的圆筒状定位销130的两端部插入到气缸盖14和端盖15中，使构成压缩空气通路126的一部分且分别直接设置在气缸盖14和端盖15上的通路128、129经由所述定位销130连通起来，借此，由定位销130确定气缸盖14和端盖15的相对位置，即使利用由端盖15和气缸盖14协同支撑喷射器25，也不会对喷射器25施加过大的压力。进而，将定位销130用作气缸盖14的通路128和端盖15的通路129的连接构件，不需要用于通路连接的专用构件，可以减少构件的数目。

进而，由于在定位销130内形成孔131，所以可以对供应给喷射器25的压缩空气进行压力调整，并且，不需要用于压力调整的专用构件，可以减少构件数目。

以上，对本发明的实施例进行了说明，但是本发明不限于上述实施例，在不脱离权利要求范围内所记载的本发明的前提下可以进行各种设计上的改变。

例如，在上述实施例中，在凸轮轴41和泵驱动轴73之间设置包含环状链条80的动力传动机构89，但是也可以将包含环状传动带的动力传动机构设置在凸轮轴41和泵马动轴73之间。

采用上述本发明第1方面所述的发明，在外形较小的气缸组上成一体地形成泵壳，可以减少构件数目并实现发动机整体的小型化，由于驱动空气泵的凸轮轴也配置在气缸组上，所以可以紧凑地构成将从凸轮轴而来的动力传递给空气泵的动力传递机构，而且，可以提高空气泵的变速比设定自由度。

并且，采用本发明第2方面所述的发明，不涉及凸轮轴和泵驱动轴之间的距离，可以防止气缸组的大型化，并减少构件数目。

采用本发明第3方面所述的发明，利用连接到空气泵上的泵驱动轴对辅机进行驱动，可以减少构件数目并减轻重量，可以通过简化加工和组装来降低成本。而且，可以避免所述辅机从气缸组中突出，避免气缸组整体大型化。

采用本发明第4方面所述的发明，通过将水泵配置在应当水冷的气缸组和气缸盖附近，缩短了水配管的长度，可以避免配管复杂化，同时可以减小配管内的压力损失。

采用本发明第5方面所述的发明，可以获得较高的空气压，空气泵的工作轴线和发动机气缸轴线平行，采用挡车轭式的曲柄，避免使用连杆，从而可以使发动机小型化。

采用本发明第6方面所述的发明，可以减少气缸组的加工步骤。

进而，采用本发明第7方面所述的发明，可以增大设计自由度和实现发动机的小型化，并且可以将喷射器及其配管配置在气缸盖上，特别是，在将空气泵的泵室配置在气缸盖一侧上的情况下，泵室和喷射器之间比较短，避免了连接于空气泵和喷射器之间的管路结构复杂化，可以减小所述管路结构的压力损失。

Claims (4)

1、一种利用发动机驱动空气泵(61)的空气泵驱动装置，其特征在于，所述发动机具有构成气阀装置(38)的一部分且配置在气缸组(13)中的凸轮轴(41)，并构成4个冲程，传递从所述凸轮轴(41)而来的动力的所述空气泵(61)的泵壳(63)与所述气缸组(13)形成一体，具有将从所述空气泵(61)供给的压缩空气和燃料直接喷射到燃烧室中的喷射器(25)，所述喷射器(25)配设于气缸盖(14)上，且配置在气缸内膛(16)的轴线(C)方向上，其中，所述气缸组(13)将所述气缸内膛(16)和所述泵壳(63)作为一个部件形成，

所述空气泵(61)构成为使活塞(66)在与所述发动机的气缸轴线(C)平行的方向上往复运动的往复式，传递从所述凸轮轴(41)而来的动力的泵驱动轴(73)经由挡车轭式的曲柄(84)连接到所述活塞(66)上，

所述空气泵(61)的泵壳(63)，具有与发动机的气缸轴线(C)平行的轴线，同时，形成气缸盖(14)侧开放的有底圆筒状，并与气缸组(13)形成一体，对该泵壳(63)的所述气缸盖(14)侧开口部进行气密封的盖构件(64)，与气缸组(13)和气缸盖(14)的结合面(87)处于同一平面内地结合到所述泵壳(63)上。

2、如权利要求1所述的空气泵驱动装置，其特征在于，在连接到所述空气泵(61)上的泵驱动轴(73)和所述凸轮轴(41)之间，设有包含环形传动带(80)的动力传递机构(89)，所述凸轮轴(41)其轴线朝向气缸中心配置，泵驱动轴(73)配置在气缸内膛(16)的切线方向上，且在气缸组周围。

3、如权利要求2所述的空气泵驱动装置，其特征在于，在相对于包含所述发动机的气缸轴线(C)的与所述泵驱动轴(73)正交的平面(PL)成面对称的位置上，配置连接在所述泵驱动轴(73)的两端部上的所述空气泵(61)和辅机(90)。

4、如权利要求3所述的空气泵驱动装置，其特征在于，所述发动机为水冷式，所述辅机为水泵(90)。

Images