CN1573034A - 用于内燃机的减压装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于内燃机的结构简单且较小的减压装置，该内燃机具有设有将进气门与排气门夹在其间的一对左、右凸轮轴轴承的气缸盖。在本发明的解决方案中设置了一具有凸轮凸起的凸轮轴，该凸轮凸起用于至少一对在对应于左、右轴承对的凸轮轴侧轴承之间的进气门凸轮；以及一具有带离心配重的减压凸轮的减压构件，该离心配重布置在穿过接近凸轮轴端部的轴承的凸轮轴端部处，从而其末端被布置在凸轮凸起附近，而且减压构件包括离心配重，减压凸轮以及一将离心配重与减压凸轮整体结合的可旋转轴。

Description

用于内燃机的减压装置

技术领域

本发明涉及一种用于低压缩压力的减压装置，该装置在起动四冲程内燃机时使该内燃机容易起动。

背景技术

相关的气门传动机构的一个例子配备有一通过一对主轴承以可自由旋转的方式支撑在用螺栓固定在气缸盖上的凸轮轴支座上的凸轮轴，一对用来打开和关闭一对进气门的气门顶开器、一安装并支撑在具有与凸轮轴的旋转轴线平行的轴线的凸轮轴支座上的摇臂轴以及以自由摆动的方式支撑在同一摇臂轴上的摇臂。

一对具有同样的规定凸轮表面的进气门凸轮和一具有设置在位于进气门凸轮之间的大致中央位置处的规定表面的单个排气门凸轮形成于凸轮轴上。

该对进气门凸轮与这对气门顶开器的上表面滑动接触，气门顶开器沿着凸轮表面滑动，并且这对进气门通过规定的提升量以规定的打开和关闭定时打开和关闭。

使其与一排气门凸轮滚动接触的滚轮以自由滚动的方式支撑在摇臂凸轮轴的一侧上，而被分成两个的歧管在另一侧上形成。每一歧管的端部与这对排气门的气门杆的上端表面接触，并且两个排气门都沿着排气门凸轮表面通过规定的提升量按规定的定时打开和关闭。

在所述的相关减压装置中，离心配重和与该离心配重相连接的减压凸轮设置在支撑凸轮轴的轴承之一的外侧上，与滑块的一端接触以便进行滑动驱动的减压凸轮臂设置在减压凸轮的一端，同时摇臂分支部的一端由减压凸轮臂的另一端驱动，从而使排气门被驱动以便为减压而打开和关闭。

(例如，参考专利文献1)

【专利文献1】

日本专利公开No.2002-242631(图2)

在根据相关技术的减压装置的情况下，因为减压凸轮被配置在轴承的外面，所以需要一个延伸到分支部末端并用来驱动排气门从减压凸轮打开和关闭的减压凸轮，使结构变得复杂，并且气缸盖也变大。因此，本发明打算提供一种结构简单、尺寸小的减压装置。

发明内容

为了解决上述问题，如权利要求1中描述的本发明涉及一种用于内燃机的减压装置，该内燃机装有进气门和排气门并且具有设有一对夹在进气门与排气门之间的左、右凸轮轴轴承的气缸盖，该装置包括一具有用于至少一对在对应于上述一对左、右轴承的凸轮轴侧轴承之间的进气门凸轮的凸轮凸起的凸轮轴，以及一具有带有离心配重的减压凸轮的减压构件，该离心配重设置在经过靠近凸轮轴端部的轴承的凸轮轴端部处，从而其末端被布置在凸轮凸起附近，同时减压构件包括离心配重、减压凸轮以及把离心配重与减压凸轮以整体方式连结在一起的可旋转轴。

如上所述，在本发明中，离心配重被布置在凸轮轴端部处并且通过一可旋转轴与离心配重连接的减压凸轮的端部穿过靠近凸轮轴端部的一轴承，以便被布置成靠近凸轮凸起。因此不再需要相关技术中的减压臂，使结构得到简化，并且可以使气缸盖制造得较小。

在如权利要求2所述的本发明方案中，在如权利要求1中所述的用于内燃机的减压装置的情况下，一用来把动力从曲轴传输到凸轮轴的动力传输构件设置在该对左、右凸轮轴轴承之一的外侧，进气/排气凸轮凸起的进气门凸轮凸起设置在位于动力传输构件安装侧的相对侧上的轴承附近，并且支撑减压构件的旋转轴的所述轴承对针对左和右进门气凸轮凸起被制成分开式的。

如上所述，支撑减压构件的旋转轴的轴承被做成与进气门凸轮凸左、右分开地定位。因此，可以使轴承之间的间隙保持很大，并且可以提高减压装置的耐用性。

在如权利要求3所述的本发明方案中，在如权利要求2中所述的用于内燃机的减压装置的情况下，具有通用内、外径的轴承构件设置在气缸盖与凸轮轴之间。

因此，本发明使轴承构件能够被制成通用的，可减少零部件的种类，并且可提高装配的简易性。

附图说明

图1为与本发明的每个实施例有关的内燃机气门室的垂直剖视图。

图2示出了在移去内燃机气缸盖罩的情况下从上方看时气门室的内部。

图3为凸轮轴以及连接在该凸轮轴上的部分的纵向剖视图。

图4为凸轮轴的放大的剖视图。

图5为图4所示沿V向的视图。

图6为沿图4中的线VI-VI所截得的剖视图。

图7为沿图4中的线VII-VII所截得的剖视图。

图8为沿图4中的线VIII-VIII所截得的剖视图。

图9为沿图4中的线IX-IX所截得的剖视图。

图10为沿图4中的线X-X所截得的剖视图。

图11为沿图4的XI向的视图。

图12为减压构件的放大的剖视图。

图13为沿图12的XIII向的视图。

图14为沿图12中线XIV-XIV所截得的剖视图。

图15为表示凸轮轴和从凸轮轴右侧连接在凸轮轴上的构件的视图，并且示出了凸轮轴的减压构件在停止和低速旋转期间的位置。

图16为沿图15的箭头XVI的视图。

图17为表示凸轮轴和从凸轮轴右侧连接在凸轮轴上的构件的视图，并且示出了凸轮轴的减压构件在低速旋转期间的位置。

图18为表示排气门、减压凸轮和离心配重的位置关系的视图，并且示出了在凸轮轴的低速旋转期间的位置。

图19为表示排气门、减压凸轮和离心配重的位置关系的视图，并且示出了处在凸轮轴的高速旋转期间的位置。

具体实施方式

图1为与本发明的每一实施例相关的内燃机的气门室的垂直剖视图。采用本发明的减压装置的内燃机是一种安装在摩托车上的顶置凸轮轴型单缸往复四冲程内燃机。箭头F指明当内燃机安装在车辆上时的前向。在气缸盖1和与气缸盖1的上端表面配合的气缸盖罩2之间形成气门室3，该气缸盖1与气缸体(未示出)的上端表面配合，而活塞(未示出)插入该气缸体内以便自由地往复运动。在气缸盖1的下表面与活塞之间形成燃烧室4。

气缸盖1的进气口5形成于车辆的后部(在图1中的左侧)，并且分成两个部分以便形成一对通向燃烧室4的进气口6。气缸盖1的排气口7形成于车辆的前部(在图1中的右侧)，并且分成两个部分以便形成一对通向燃烧室4的排气口8。

用来打开和关闭进气口6的一对进气门9与用来打开和关闭排气门8的一对排气门10以可自由滑移的方式装配在被压入配合在气缸盖1上的阀套筒11、12中。进气门9和排气门10受到推压以便利用气门弹簧13、14的弹力来关闭对应的进气口6和排气口8。一进气管(未示出)连接在进气口5的上游侧上，并且一用来形成提供给燃烧室4的燃料/空气混合物的化油器(未示出)安装在进气管的端部上。一用来排放来自燃烧室4的燃烧后气体的排气管(未示出)连接在排气口7的下游侧开口上。

图2示出了在移去内燃机的气缸盖罩的情况下从上面看时气门室的内部。下面参考图1和图2进行说明。装在气门室3中的气门组件包括一形成于气缸盖1上以便从凸轮轴中心线位置被垂直分成两个部分的下凸轮轴支座15，一利用螺栓17紧固在下凸轮轴支座15上的上凸轮轴支座16，一经由一对具有常用内径的主轴承18、19以可自由旋转的方式得到支撑的凸轮轴20，一对用来打开和关闭一对进气门9的气门顶开器21，一具有与凸轮轴20的旋转轴线平行的轴线并且以固定的方式由上、下凸轮轴支座15、16支撑的摇臂轴22，以及一在以自由滑动的方式支撑在该摇臂轴22处的摇臂23。

凸轮轴20由活塞可旋转地驱动并且具有与曲柄轴的旋转轴线平行的旋转轴线。通过架设在与曲柄轴相耦合的驱动链轮和与凸轮轴20的左端相耦合的从动链轮26上的正时链条使凸轮轴20由于曲柄轴的动力而以是曲柄轴的转速的一半的转速旋转驱动。

设置具有同样的规定凸轮表面的一对进气门凸轮27、28和定位在进气门凸轮27、28的大致中央处且具有规定凸轮表面的单个排气门凸轮29。这对进气门凸轮27、28与以可自由滑移的方式装配在一个形成于气缸盖1上的导向管30内的气门顶开器21的顶面滑动接触，并且该气门顶开器21沿着凸轮表面滑动，这对进气门9以规定的打开和关闭定时以及提升量打开和关闭。

一与排气门凸轮29滚动接触的滚轮31以自由滚动的方式由滚轮轴32支撑在凸轮轴20的一侧，而且在另一侧形成两路歧管23a和23b。每一歧管23a和23b的端部与这对排气门10的气门杆端面10a接触。排气门凸轮29使摇臂23通过接触滚轮31而沿着凸轮表面摆动，并且两个排气门10都按指定的定时通过规定的提升量打开和关闭。

图3为由图2中所示的凸轮轴20、连接在凸轮轴20上的从动链轮26以及主轴承18、19等构成的部分的放大的垂直剖视图。一减压构件插入孔40与凸轮轴20的旋转轴线平行地设置在凸轮轴20上，并且一减压构件41以可自由旋转的方式插入其中。减压构件41的形状的细节将在后面详细描述，但是它包括一离心配重42、一减压凸轮43以及一把离心配重42与减压凸轮43整体结合在一起的可旋转轴44。减压构件41通过一个用螺栓45紧固在凸轮轴20的端部上的防滑片46来防止滑动。进气门凸轮27、排气门凸轮29和进气门凸轮28中的每一个的每个凸轮凸起都从右侧起依次设置在一对主轴承18、19之间。设置在进气门凸轮27的凸轮凸起上的通孔27a是一个用来在耦合凸轮轴20与从动链轮26时确定沿旋转方向的相对位置的孔。

图4为图3中所示凸轮轴20的垂直剖视图。在图中，一减压凸轮容纳孔48形成在减压构件插入孔40的后端处，减压凸轮43被容纳在该减压凸轮容纳孔48内。在凸轮轴20右端的螺栓孔是一个用于用来紧固防滑片46的防滑片紧固螺栓45的插入孔47。在凸轮轴20的左端表面中央的一个漏斗状孔是一个用于形成防滑片46的一部分的防转棘爪的接合孔50。凸轮轴20的左端构成一挡块51，减压构件41的离心配重42在旋转范围的两端与该挡块接触。在凸轮轴20的中央部设置一空心部20a以确保其重量轻。

沿图4的V向的视图如图5所示，沿图4的VI-VI线截取的剖视图如图6所示，沿图4的线VII-VII截取的剖视图如图7所示，沿图4的线VIII-VIII截取的剖视图如图8所示，沿图4的线IX-IX截取的剖视图如图9所示，沿图4的V-V线截取的剖视图如图10所示，沿图4的XI向的视图如图11所示。从图4、图9和图11中能够看到，在减压凸轮容纳孔48的底部形成一平坦的底面48a，该减压凸轮容纳孔48通过在排气门凸轮29的部分上做出一孔而形成。减压凸轮于是从减压凸轮容纳孔48的开口48b(图9)中频繁地显现。从图4、图5和图6中能够看到，在凸轮轴20的右端形成一用于使减压构件41的离心配重42与旋转范围的两端接触的挡块51。

图12为图3中所示减压构件41的放大的垂直剖视图。图13是从右侧看到的沿图12所示离心配重42的XIII的视图。图14是沿图12所示减压凸轮的线XIV-XIV的剖视图。离心配重42和减压凸轮43通过与这些部分整体成形的具有环形截面的旋转轴44结合在一起。减压凸轮43装备有一减压作用表面43a，该表面由与减压凸轮外柱面43x一样的曲面构成；一减压解除表面43b，它由与排气门凸轮外表面29a相同的曲面切割而成；一减压凸轮支撑表面43c，它由用于减压凸轮外柱面43x的同一曲面构成；以及一离开表面43d，它通过把减压凸轮43的外面部分切掉而形成。在下面将对减压凸轮43的相对位置与排气门凸轮29之间的相互关系以及每一表面的作用进行说明。

图15为表示从凸轮轴20右侧看时凸轮轴20和离心配重42的视图。从图中省略了减压构件防滑片46，以便防止图纸变得复杂。

图16为沿图15的XVI向获得的视图。螺旋弹簧52设置在减压构件的旋转轴44上。当内燃机停止时，在图15所示的挡块51低速旋转的时候，螺旋弹簧52沿挡块表面51a的方向推动离心配重42的臂。

图15和图16示出了当凸轮轴20以低于通过调整螺旋弹簧52的螺旋弹簧弹力而设定的减压操作释放转速的速度转动或停止时的状态。当从动链轮26伴随曲柄轴的转动而旋转时，曲柄轴20沿箭头W的方向旋转。当凸轮轴20以低于如上所述地设定的转速的低转速旋转时，臂的侧面42a在挡块51的一侧表面低速旋转时与挡块表面51a接触并且由于螺旋弹簧52的推动力而停止，如图15所示。

图17为当发动机的转速增加从而凸轮轴20以高于如上所述地设定的减压操作释放转速的高速旋转时从凸轮轴20的右侧看到的凸轮轴20和离心配重42的视图。当离心配重42抵抗着螺旋弹簧52的推动力地相对于凸轮轴20相对旋转而且凸轮轴20的转速由于施加离心力而超过设定的转速时，在离心配重42的配重块相对侧上的臂的端部42b于是在侧面处的高速旋转与挡块51的上述旋转不同时停止在与挡块表面51b接触的位置上。在这个例子中，使离心配重42旋转过90度，然后停止。

图18和图19表示排气门凸轮29、离心配重42和减压凸轮43的相对位置关系，同时图18示出了当凸轮轴20低速旋转时的状态，而图19示出了当凸轮20高速旋转时的状态。离心配重42与离心配重42互锁在一起，因此它们的相对位置关系不随旋转而变至离心配重42的前面和后面。当离心配重42旋转时，减压凸轮43与排气门凸轮29的相对位置关系改变。

当凸轮轴20如图18所示地低速旋转时，由减压凸轮的柱形外表面43x的一部分形成的减压作用表面43a进一步向排气门凸轮外表面29a的外侧突出。于是，向上推动摇臂23的滚轮31(图1)，并且为了减压以规定的打开和关闭定时以及提升量来打开和关闭排气门10。

减压凸轮43当滚轮31与减压作用表面43a接触时受到来自滚轮31的推力的作用。在减压凸轮43的减压作用表面43a的相对侧形成的减压凸轮支撑表面43c与减压凸轮容纳孔48的平坦底面48a接触。减压凸轮支撑表面43c是一个从减压凸轮外柱面43x的部分形成的一个表面。减压凸轮支撑表面43c与平坦底面48a的组合构成了一种轴承。

当发动机的转速增加从而凸轮轴20开始高速旋转时，与离心配重42协调操作的减压凸轮43相对于凸轮轴20，即，相对于排气门29相对旋转，并且采取图19中所示的状态。通过切去减压凸轮43的部分外表面而形成的以便与排气门凸轮外表面29a一致的减压解除表面43b于是面对减压凸轮容纳孔48的开口48b的方向。减压解除表面43b没有比排气门凸轮外表面29a更向外突出，因此减压凸轮43不受摇臂23的滚轮31的挤压。结果，减压作用被解除。

通过切去减压凸轮43的部分外表面而形成的离开表面43d形成在减压凸轮43的减压解除表面43b的相对侧上。当凸轮轴20以高速旋转时，减压解除表面43b不比排气门凸轮外表面29a更向外突出，并且推力因此没有从滚轮31施加在减压凸轮43上。当凸轮轴20低速旋转时，不再需要由减压凸轮支撑表面43c与平坦底面48a的组合构成的那种轴承。当减压凸轮43从低速旋转位置转到高速旋转位置时，必须平滑地进行旋转。为此，形成了离开表面43d，并且它确保减压凸轮43不与减压凸轮容纳孔48的平坦底面48a接触，以便减少摩擦阻力。

如上所述，在该实施例中，离心配重42被安置在凸轮轴20的端部，并且通过旋转轴44与离心配重42耦合的减压凸轮43被安置成经过靠近凸轮轴20端部的轴承18并且一直延伸到排气门29的凸轮凸起处。因此，并不需要诸如在传统技术中从减压凸轮的位置延伸到摇臂末端的减压臂。结果，在本实施例中，使结构得到简化，并且可以使气缸盖做得较小。

在本实施例中，在减压构件的旋转轴44的右端支撑旋转轴44的轴承44a(图3，图12)以及支撑由减压凸轮支撑表面43c和减压凸轮容纳孔48的底面48a构成的减压凸轮43的那种轴承(图18)要制成距进气门凸轮的凸轮凸起的左、右一定距离。因此，可以保持较大的轴承间隙，并且提高减压装置的耐用性。

本实施例的凸轮轴支座为一个被分成两个在凸轮轴20的中心线位置上方和下方的上、下部分的支座，即包括在气缸盖1处形成的下凸轮轴支座15以及使用螺栓17紧固的上凸轮轴支座16。因此，凸轮轴20能够由具有通用内径和外径的一对主轴承18、19支撑。由此可以将轴承构件制造成通用的，能够减少零件的种类，并且能够提高装配的简易性。

本实施例的减压凸轮43是这样的，即，滚轮31与和触及摇臂23的滚轮31排气门凸轮29相结合的减压凸轮43接触。因此，作为一个与在现有技术中通过滑块与减压凸轮接触的结构的不同点，可以减小减压凸轮的凸起部分的滑动摩擦。因此，可以使减压凸轮的凸轮凸起做得较小，而这有助于使用来支撑减压凸轮的轴承更小。

Claims (3)

1.一种用于内燃机的减压装置，该内燃机装备有进气门和排气门并具有设有将进气门与排气门夹在其间的一对左、右凸轮轴轴承的气缸盖，该装置包括一凸轮轴，它具有用于至少一对上述在对应于一对左、右轴承的凸轮轴侧轴承之间的进气门凸轮的凸轮凸起；以及一具有带离心配重的减压凸轮的减压构件，该离心配重布置在经过靠近凸轮轴端部的轴承的凸轮轴端部处，从而其端部设置在凸轮凸起附近，并且减压构件包括离心配重、减压凸轮以及把离心配重与减压凸轮整体结合在一起的可旋转轴。

2.如权利要求1所述的用于内燃机的减压装置，其特征为，用于从曲轴向凸轮轴传送动力的动力传输构件设置在所述一对左、右凸轮轴轴承的轴承之一的外侧上，进气门/排气门凸轮凸起的进气门凸轮凸起被设置成靠近在动力传输构件安装侧的相对侧上的轴承，而且将支撑减压构件的旋转轴的轴承对做成向进气门凸轮凸起的左、右分开。

3.如权利要求2所述的用于内燃机的减压装置，进一步包括一设置在气缸盖与凸轮轴之间的具有通用内径和外径的轴承构件。

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