CN2806774Y - 内燃机及其集成式凸轮支架 - Google Patents
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Abstract
一种内燃机,包括:一个气缸盖(12)包括:轴承座(34);集成式凸轮支架(14),固定到气缸盖(12)上,这样沿气缸线方向彼此平行的第一凸轮轴和第二凸轮轴被夹在气缸盖(12)和集成式凸轮支架(14)之间。集成式凸轮支架(14)包括:第一边框(18F)和第二边框(18S),连接第一边框(18F)和第二边框(18S)的支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)},第一凸轮轴和第二凸轮轴可通过支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)}和轴承座(34)转动,中心梁(38)布置在第一边框(18F)和第二边框(18S)之间,并平行于第一边框(18F)和第二边框(18S)延伸,空隙部分(40,40F,40S)与中心梁(38)共线并与中心梁(38)分离。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及一种内燃机,尤其是涉及对支撑两个可转动凸轮轴的(内燃机的)集成式凸轮支架的改进。
背景技术
常用的DOHC(双顶置凸轮轴)型内燃机具有以下结构。在气缸盖上面有两个凸轮轴,用于驱动进气阀和排气阀。这两个凸轮轴可通过多个凸轮支架转动。每个凸轮支架通过一对螺栓固定在气缸盖上。上述使用多个凸轮支架的结构由于包含很多部件致使装配复杂。
日本未审专利申请No.特开6(1994)-317110(=JP6317110)公开了一种集成式凸轮支架{摇臂轴盖},它具有一种梯形框架结构,其中多个支撑梁{盖部件}连接两个边框{梁部件}。凸轮轴可通过多个支撑梁{盖部件}转动。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种内燃机及其集成式凸轮支架,可以有效地保证刚度并改进可操作性。
本实用新型解决其技术问题所采用的一个技术方案是:提供一种内燃机,包括:1)一个气缸盖和2)一个集成式凸轮支架。气缸盖包括一个轴承座。集成式凸轮支架固定在气缸盖的上部,这样沿气缸的轴线方向彼此基本平行延伸的第一凸轮轴和第二凸轮轴被夹在气缸盖和集成式凸轮支架中间。该集成式凸轮支架包括:
i)一对第一边框和第二边框,
ii)多个支撑梁,连接第一边框和第二边框,第一凸轮轴和第二凸轮轴可通过支撑梁和气缸盖的轴承座转动,
iii)一个中心梁,布置在第一边框和第二边框之间,并基本平行于第一边框和第二边框延伸
iv)一个空隙部分,与中心梁共线并与中心梁分离。
本实用新型解决其技术问题所采用的另一个技术方案是:提供一种固定在内燃机气缸盖上部的集成式凸轮支架,这样,沿气缸的轴线方向彼此基本平行延伸的第一凸轮轴和第二凸轮轴被夹在气缸盖和集成式凸轮支架之间。该集成式凸轮支架包括:
i)一对第一边框和第二边框,
ii)多个支撑梁,连接第一边框和第二边框,第一凸轮轴和第二凸轮轴可通过支撑梁和气缸盖的轴承座转动,
iii)一个中心梁,布置在第一边框和第二边框之间,并平行于第一边框和第二边框延伸,
iv)一个空隙部分,与中心梁共线并与中心梁分离。
附图说明
下面将参照附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是按照本实用新型的一个实施例的内燃机的分解透视图(摇臂盖未示出)
图2是按照本实用新型的一个实施例的内燃机的一个主要部件的放大透视图。
图3是按照本实用新型的一个实施例的内燃机的俯视图。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本实用新型的一个实施例。
为了便于理解,下面的描述将包含很多方向术语,例如左右,上下,前后等。但是这些术语结合附图中示出的相应部件可以清楚的理解。
为了方便起见,下面的实施例中公开的一些构件标有后缀,例如后缀“F”表示第一,后缀“S”表示第二。这样,每个构件都可以彼此区分开来。后缀F和S跟在构件后面的数字之后。
<构造>
图1至图3显示了按照本发实用新型明的一个实施例,应用了集成式凸轮支架的内燃机。
如图1所示,该内燃机是内嵌式气缸DOHC型,其中DOHC代表双凸轮轴。图1中的内燃机整体来说,由气缸座10和气缸盖12组成,两者由铝合金或类似材料制成,彼此一体(铸造)成型。气缸盖12具有一个上部,其上安装集成式凸轮支架14(本实施例的主要部件)。气缸盖12和集成式凸轮支架14之间夹有两个凸轮轴(未示出),用于驱动进气阀(未示出)和排气阀(未示出)。凸轮轴(未示出)可以转动。
集成式凸轮支架14是一个部件集合体,由铝合金等金属材料制成。具体地说,集成式凸轮支架14包括第一边框18F,第二边框18S,前框20(用于连接第一边框18F和第二边框18S的前端)和后框22(用于连接第一边框18F和第二边框18S的后端)。第一边框18F,第二边框18S,前框20和后框22包括四个侧边,即集成式凸轮支架14的外框架,并通过多个支架定位螺栓(未示出)固定到气缸盖12的上部外缘上形成的法兰面24上。集成式凸轮支架14上形成多个螺栓孔26,27,用于插入支架定位螺栓(未示出)。气缸盖12上形成螺栓孔28,29,用于拧入上述支架定位螺栓(未示出)。
集成式凸轮支架14具有一个上部,通过摇臂盖螺栓(未示出)将摇臂盖拧在上面。集成式凸轮支架14上形成多个螺栓孔,包括用于拧入摇臂盖螺栓(未示出)的螺栓孔30和31。前框20和侧壁32一体形成,作为摇臂盖(未示出)的前盖。内燃机组装之后,集成式凸轮支架14被夹在摇臂盖(未示出)和气缸盖12之间。
集成式凸轮支架14中集成了多个支撑梁36和一个中心梁38。每个支撑梁36连接第一边框18F和第二边框18S。轴承座34形成在气缸盖12上。两个凸轮轴(未示出)被夹在支撑梁36和轴承座34之间,这样可通过支撑梁36和轴承座34转动。中心梁38位于第一边框18F和第二边框18S之间的中心,沿着第一边框18F和第二边框18S延伸,从而连接两个相邻的支撑梁36。中心梁38沿中心线L延伸(如图3所示),即气缸(未示出)的轴线。集成式凸轮支架14上形成第一空隙部分40F和第二空隙部分40S,每个空隙部分与中心梁38共线,并与中心梁38分离。换句话说,第一空隙部分40F和第二空隙部分40S是从中心梁38上切掉一部分而形成的。
支撑梁36包括第一气缸支撑梁36(#1),第二气缸支撑梁36(#2),第三气缸支撑梁36(#3)和第四气缸支撑梁36(#4)。支撑梁36分别布置在四个等距的气缸(未示出)上面。每个支撑梁36穿过一个气缸(未示出)的中心部分。中心梁38布置在气缸(未示出)轴线的中心,从而连接第二气缸支撑梁36(#2)和邻近的第三气缸支撑梁36(#3)。第一空隙部分40F位于中心梁38的第一侧,即第一气缸支撑梁36(#1)和邻近的第二气缸支撑梁36(#2)之间。同样的,第二空隙部分40S位于中心梁38的第二侧,即第三气缸支撑梁36(#3)和邻近的第四气缸支撑梁36(#4)之间。总之,每个气缸(未示出)的第一空隙部分40F,中心梁38和第二空隙部分40S交替布置,从而在气缸(未示出)的轴线方向等距离分布刚度和密封面压力,此外,第一空隙部分40F,中心梁38和第二空隙部分40S相对于螺栓孔31对称布置,螺栓孔31设置在第二气缸支撑梁36(#2)和第三气缸支撑梁36(#3)之间的区域中心,如图1所示。
此外,为了提高刚度和密封性,集成式凸轮支架14中集成一个第一次中心梁42F,该次中心梁42F连接前框20和第一气缸支撑梁36(#1),还集成一个第二次中心梁42S,该第二次中心梁42S连接后框22和第四气缸支撑梁36(#4)。
用于使中心梁38和支撑梁36交叉并连接的连接部分布置在每个气缸(未示出)的中心。同样,用于使次中心梁42和支撑梁36交叉并连接的连接部分布置在每个气缸(未示出)中心。在集成式凸轮支架14一侧的上述连接部分中,形成火花塞凸台44,用于向内燃机的燃烧室中插入火花塞(未示出)。与集成式凸轮支架14一侧的火花塞凸台44相对应,气缸盖12上形成用于插入火花塞(未示出)的火花塞凸台46。
火花塞凸台44布置在面向空隙部分40的(中心梁38的)端部和面向空隙部分40的(次中心梁42)的端部。在每个火花塞凸台44上集成一个朝空隙部分40凸出的螺栓凸台47。与螺栓凸台47相对应,火花塞凸台46上集成一个螺栓凸台48。螺栓凸台47上形成螺栓孔27,用于插入连接集成式凸轮支架14的螺栓。而螺栓凸台48上形成螺栓孔29,用于插入连接集成式凸轮支架14的螺栓。
如图3所示,彼此相对以确定空隙部分40的两个螺栓凸台47相对于沿气缸(未示出)中心线L延伸的中心梁38的纵向彼此偏移。换句话说,相对于中心梁38的纵向(中心线L),集成在凸轮支架14一侧的两个螺栓凸台47凸出以便彼此弯曲面对。
同样,相对于中心梁38的纵向(中心线L),气缸盖12一侧的两个螺栓凸台48凸出以便彼此弯曲面对。
每个气缸(未示出)的气缸盖12具有一对进气阀(未示出)和排气阀(未示出)。此外,如图2所示,气缸盖12具有一个侧壁50,用于引导进气阀(未示出)和排气阀(未示出)的阀门顶杆(未示出)。如图2所示,侧壁50之一与螺栓凸台48连接在一起。这样连接后,形成一个从侧壁50连续延伸的侧壁延伸部分51,用于连接到螺栓凸台48。如上所述,两个螺栓凸台48相对于中心梁38的纵向(中心线L)彼此相对偏移,从而螺栓凸台48靠近侧壁50,便于螺栓凸台48和侧壁50的连接。
如图3所示,气缸盖12上有一对第一铸孔52F和第二铸孔52S,用于取出型芯砂。第一铸孔52F位于第一气缸支撑梁36(#1)和第二气缸支撑梁36(#2)之间,而第二铸孔52S位于第三气缸支撑梁36(#3)和第四气缸支撑梁36(#4)之间。第一空隙部分40F对应第一铸孔52F形成,而第二空隙部分40S对应第二铸孔52S形成。
以在铸孔52上面确定一个开放的空间的方式形成空隙部分40,从而,在组装集成式凸轮支架14时可以将柱塞(未示出)插入到铸孔52中。
通过两个螺栓凸台47相对于纵向(中心线L)彼此偏移和两个螺栓凸台48相对于纵向(中心线L)彼此偏移,如上所述,使该开放的空间被定位到空隙部分40,从而使铸孔52的上部空间更开阔。
<操作>
下面说明按照本实用新型实施例的内燃机及其集成式凸轮支架14的操作。
(1)包括梯形框架的集成式凸轮支架14包括:
边框18,前框20和后框22,三者构成外框架,
连接第一边框18F和第二边框18S的支撑梁36,连接两个邻近的支撑梁36的中心梁38,连接支撑梁36和前框20的第一次中心梁42F,和连接支撑梁36和后框22的第二次中心梁42S。
在上述集成式凸轮支架14中具有一个中心梁38,该中心梁沿第一边框18F和第二边框18S延伸并连接邻近的支撑梁36{即第二气缸支撑梁36(#2)和第三气缸支撑梁36(#3)}。
通过上述结构,集成式凸轮支架14可以使内燃机(未示出)的横向中心,即在图3中的上下方向上{进气阀(未示出)和排气阀(未示出)的方向上},具有可靠的刚度。
另外,使空隙部分40与中心梁38共线,可以提高可操作性,包括内燃机(未示出)的机械加工和组装。
例如,可以通过下列方法改进内燃机的组装:
*在将集成式凸轮支架14组装到气缸盖12的上部,用一个工具(未示出)在某个旋转位置固定凸轮轴(未示出),以便固定链轮(未示出)并定位凸轮轴(未示出)时,空隙部分40及其周围的空间可以用来方便地操作工具(未示出),从而提高可操作性。
总之,具有上述结构的集成式凸轮支架14可以改进刚性(固定),而不使可操作性恶化。
(2)位于中心梁38端部和次中心梁42端部的火花塞凸台44上形成螺栓凸台47。集成式凸轮支架14被固定在气缸盖12的上述位置(即螺栓凸台47),从而确保火花塞(未示出)周围的密封面压力,火花塞布置在气缸盖12的宽度方向中心(其中首选高密封面压力)。
(3)在组装内燃机时,进行以下操作:
随着集成式凸轮支架14组装到气缸盖12,在支撑梁36,轴承座34等上面加工出凸轮轴颈孔(未示出)。
然后进行最后的清洗以除去碎屑。
为了确保最后的清洗,最后的清洗之后将一个柱塞(未示出)安装到铸孔52中。考虑到安装柱塞(未示出)时可能产生的变形,安装柱塞(未示出)后进行凸轮轴颈孔(未示出)测量。
按照本实用新型的实施例,空隙部分40相应于铸孔52形成。随着集成式凸轮支架14安装到气缸盖12,柱塞(未示出)被安装到铸孔52中。从而,不需要卸下集成式凸轮支架14即可完成上述一系列操作,这样提高了可操作性。
(4)第一空隙部分40F,中心梁38和第二空隙部分40S相对气缸(未示出)的轴线中心对称布置,从而降低并避免气缸(未示出)方向上刚度和密封面压力的可能的变化。
(5)通过中心梁38形成在气缸(未示出)轴线中心,并且中心梁38的中心部分上形成用于固定摇臂盖(未示出)的螺栓孔31,摇臂盖(未示出)和集成式凸轮支架14之间的密封面压力基本相等。
(6)布置在面向空隙部分40的(中心梁38的)端部,和面向空隙部分40的(次中心梁42的)端部的螺栓凸台47(用于将集成式凸轮支架14安装到气缸盖12的地方)可以补偿由于空隙部分40而产生的刚度降低,并保证集成式凸轮支架14和气缸盖12之间的匹配面的密封面压力。
(7)面向空隙部分40的各自侧面的两个螺栓凸台47在不同于彼此的方向上彼此相对偏移,从而提高了安装柱塞的可操作性,和插入用于固定凸轮轴(未示出)的工具(未示出)的可操作性,并提高了固定集成式凸轮支架14的平衡性。
(8)将螺栓凸台48连接到侧壁50(参见图2)以便利用侧壁50来安装螺栓凸台48,可以限制由于螺栓凸台48而增加的重量。在与侧壁50不同的位置上形成螺栓凸台的情况下,螺栓凸台从气缸盖12的上平面凸起,从而增加了重量。
尽管本实用新型是参照某个实施例进行上述说明的,但是本实用新型并不局限于上述实施例。对于本领域普通技术人员来说,按照上述启示可以对实施例进行修改和变形。
具体地说,按照本实用新型的上述实施例,该实施例适用于一种内嵌式四缸内燃机。但是,本实用新型并不局限于此。可用六缸V型内燃机代替内嵌式四缸内燃机。
本申请基于在先日本专利申请No.P2003-076801(在日本的申请日为2003年3月20日)。申请作为优先权文本的日本专利申请No.P2003-076801的全部内容作为参照,以防止翻译错误和遗漏部分。
本实用新型的范围将参照以下权利要求确定。
Claims (14)
1.一种内燃机,包括:
一个气缸盖(12),该气缸盖(12)包括轴承座(34);
一个集成式凸轮支架(14),被固定在气缸盖(12)上部,从而,沿气缸线方向本质上彼此平行延伸的第一凸轮轴和第二凸轮轴被夹在气缸盖(12)和集成式凸轮支架(14)之间,该集成式凸轮支架(14)包括
i)一对第一边框(18F)和第二边框(18S),
ii)多个支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)},将第一边框(18F)和第二边框(18S)连接起来,第一凸轮轴和第二凸轮轴通过支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)}和气缸盖(12)的轴承座(34)被可转动地支撑,
iii)一个中心梁(38),其布置在第一边框(18F)和第二边框(18S)之间,并本质上平行于第一边框(18F)和第二边框(18S)延伸,
iv)一个空隙部分(40:40F,40S),其与中心梁(38)本质上共线,并与中心梁(38)分离。
2.根据权利要求1所述的内燃机,其特征是:该气缸盖(12)设有用于取出型芯砂的铸孔(52:52F,52S),该铸孔(52:52F,52S)开口在气缸盖(12)的上表面,该空隙部分(40:40F,40S)对应于铸孔(52:52F,52S)形成。
3.根据权利要求1或2所述的内燃机,其特征是:每个支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)}被布置在一个气缸的本质上的上方,该中心梁(38)连接彼此邻近的两个支撑梁{36(#2),36(#3)},该空隙部分(40:40F,40S)形成在两个邻近的支撑梁[{36(#1),36(#2)},{36(#3),36(#4)}]之间,该中心梁(38)和包括第一空隙部分(40F)和第二空隙部分(40S)的空隙部分(40:40F,40S)本质上沿气缸线方向交替布置。
4.根据权利要求3所述的内燃机,其特征是:第一空隙部分(40F)、中心梁(38)和第二空隙部分(40S)相对于气缸线方向的中心本质上对称布置。
5.根据权利要求3所述的内燃机,其特征是:该气缸包括第一气缸(#1)、第二气缸(#2)、第三气缸(#3)和第四气缸(#4),该中心梁(38)布置在第二气缸(#2)和第三气缸(#3)之间,第一空隙部分(40F)布置在第一气缸(#1)和第二气缸(#2)之间,而第二空隙部分(40S)布置在第三气缸(#3)和第四气缸(#4)之间。
6.根据权利要求1至5中任何一个所述的内燃机,其特征是:集成式凸轮支架(14)设有连接件凸台(47),气缸盖(12)设有连接件凸台(48),连接件与集成式凸轮支架(14)上的连接件凸台(47)以及气缸盖(12)上的连接件凸台(48)相配合,从而将集成式凸轮支架(14)的连接件凸台(47)连接至气缸盖(12)的连接件凸台(48),集成式凸轮支架(14)的连接件凸台(47)从中心梁(38)的端部朝空隙部分(40:40F,40S)凸出。
7.根据权利要求6所述的内燃机,其特征是:在集成式凸轮支架(14)一侧;将每个支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)}连接到中心梁(38)的连接部分上形成火花塞凸台(44),火花塞凸台(44)上形成集成式凸轮支架(14)的连接件凸台(47)。
8.根据权利要求6或7所述的内燃机,其特征是:围绕阀门顶杆的侧壁(50)形成在气缸盖(12)上,侧壁(50)连接到气缸盖(12)的连接件凸台(48)。
9.根据权利要求6至8中任何一个所述的内燃机,其特征是:彼此面对以便在之间形成一个空隙部分(40:40F,40S)的集成式凸轮支架(14)的两个连接件凸台(47)相对于中心梁(38)的纵向(L)彼此相对偏置。
10.根据权利要求1至9中任何一个所述的内燃机,其特征是:还包括一个摇臂盖,其安装在集成式凸轮支架(14)的上部。
11.根据权利要求1至9中任何一个所述的内燃机,其特征是:集成式凸轮支架(14)还包括一个前框(20)和一个后框(22),用于连接第一边框(18F)的端部和第二边框(18S)的端部。
12.根据权利要求9所述的内燃机,其特征是:彼此面对的气缸盖(12)的两个连接件凸台(48)相对于中心梁(38)的纵向(L)彼此偏置。
13.根据权利要求6所述的内燃机,其特征是:集成式凸轮支架(14)的连接件凸台(47)是一个螺栓凸台(47),气缸盖(12)的连接件凸台(48)是一个螺栓凸台(48),与集成式凸轮支架(14)的螺栓凸台(47)以及气缸盖(12)的螺栓凸台(48)配合的连接件是螺栓。
14.一种集成式凸轮支架(14),其固定在内燃机的气缸盖(12)的上部,这样,沿气缸线本质上彼此平行延伸的第一凸轮轴和第二凸轮轴被夹在气缸盖(12)和集成式凸轮支架(14)之间,该集成式凸轮支架(14)包括:
一对第一边框(18F)和第二边框(18S),
多个支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)},其连接第一边框(18F)和第二边框(18S),第一凸轮轴和第二凸轮轴通过支撑梁{36(#1),36(#2),36(#3),36(#4)}和气缸盖(12)的轴承座(34)可转动地被支撑。
一个中心梁(38),其布置在第一边框(18F)和第二边框(18S)之间,并本质上平行于第一边框(18F)和第二边框(18S)延伸,
一个空隙部分(40:40F,40S),其与中心梁(38)本质上共线,并与中心梁(38)分离。
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