用于內燃機的減壓裝置的制作方法

專利名稱：用于內燃機的減壓裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于低壓縮壓力的減壓裝置，該裝置在起動四沖程內燃機時使該內燃機容易起動。
背景技術：
相關的氣門傳動機構的一個例子配備有一通過一對主軸承以可自由旋轉的方式支撐在用螺栓固定在氣缸蓋上的凸輪軸支座上的凸輪軸，一對用來打開和關閉一對進氣門的氣門頂開器、一安裝并支撐在具有與凸輪軸的旋轉軸線平行的軸線的凸輪軸支座上的搖臂軸以及以自由擺動的方式支撐在同一搖臂軸上的搖臂。
一對具有同樣的規定凸輪表面的進氣門凸輪和一具有設置在位于進氣門凸輪之間的大致中央位置處的規定表面的單個排氣門凸輪形成于凸輪軸上。
該對進氣門凸輪與這對氣門頂開器的上表面滑動接觸，氣門頂開器沿著凸輪表面滑動，并且這對進氣門通過規定的提升量以規定的打開和關閉定時打開和關閉。
使其與一排氣門凸輪滾動接觸的滾輪以自由滾動的方式支撐在搖臂凸輪軸的一側上，而被分成兩個的歧管在另一側上形成。每一歧管的端部與這對排氣門的氣門桿的上端表面接觸，并且兩個排氣門都沿著排氣門凸輪表面通過規定的提升量按規定的定時打開和關閉。
在所述的相關減壓裝置中，離心配重和與該離心配重相連接的減壓凸輪設置在支撐凸輪軸的軸承之一的外側上，與滑塊的一端接觸以便進行滑動驅動的減壓凸輪臂設置在減壓凸輪的一端，同時搖臂分支部的一端由減壓凸輪臂的另一端驅動，從而使排氣門被驅動以便為減壓而打開和關閉。
(例如，參考專利文獻1)專利文獻1日本專利公開No.2002-242631(圖2)在根據相關技術的減壓裝置的情況下，因為減壓凸輪被配置在軸承的外面，所以需要一個延伸到分支部末端并用來驅動排氣門從減壓凸輪打開和關閉的減壓凸輪，使結構變得復雜，并且氣缸蓋也變大。因此，本發明打算提供一種結構簡單、尺寸小的減壓裝置。

發明內容
為了解決上述問題，如權利要求1中描述的本發明涉及一種用于內燃機的減壓裝置，該內燃機裝有進氣門和排氣門并且具有設有一對夾在進氣門與排氣門之間的左、右凸輪軸軸承的氣缸蓋，該裝置包括一具有用于至少一對在對應于上述一對左、右軸承的凸輪軸側軸承之間的進氣門凸輪的凸輪凸起的凸輪軸，以及一具有帶有離心配重的減壓凸輪的減壓構件，該離心配重設置在經過靠近凸輪軸端部的軸承的凸輪軸端部處，從而其末端被布置在凸輪凸起附近，同時減壓構件包括離心配重、減壓凸輪以及把離心配重與減壓凸輪以整體方式連結在一起的可旋轉軸。
如上所述，在本發明中，離心配重被布置在凸輪軸端部處并且通過一可旋轉軸與離心配重連接的減壓凸輪的端部穿過靠近凸輪軸端部的一軸承，以便被布置成靠近凸輪凸起。因此不再需要相關技術中的減壓臂，使結構得到簡化，并且可以使氣缸蓋制造得較小。
在如權利要求2所述的本發明方案中，在如權利要求1中所述的用于內燃機的減壓裝置的情況下，一用來把動力從曲軸傳輸到凸輪軸的動力傳輸構件設置在該對左、右凸輪軸軸承之一的外側，進氣/排氣凸輪凸起的進氣門凸輪凸起設置在位于動力傳輸構件安裝側的相對側上的軸承附近，并且支撐減壓構件的旋轉軸的所述軸承對針對左和右進門氣凸輪凸起被制成分開式的。
如上所述，支撐減壓構件的旋轉軸的軸承被做成與進氣門凸輪凸左、右分開地定位。因此，可以使軸承之間的間隙保持很大，并且可以提高減壓裝置的耐用性。
在如權利要求3所述的本發明方案中，在如權利要求2中所述的用于內燃機的減壓裝置的情況下，具有通用內、外徑的軸承構件設置在氣缸蓋與凸輪軸之間。
因此，本發明使軸承構件能夠被制成通用的，可減少零部件的種類，并且可提高裝配的簡易性。


圖1為與本發明的每個實施例有關的內燃機氣門室的垂直剖視圖。
圖2示出了在移去內燃機氣缸蓋罩的情況下從上方看時氣門室的內部。
圖3為凸輪軸以及連接在該凸輪軸上的部分的縱向剖視圖。
圖4為凸輪軸的放大的剖視圖。
圖5為圖4所示沿V向的視圖。
圖6為沿圖4中的線VI-VI所截得的剖視圖。
圖7為沿圖4中的線VII-VII所截得的剖視圖。
圖8為沿圖4中的線VIII-VIII所截得的剖視圖。
圖9為沿圖4中的線IX-IX所截得的剖視圖。
圖10為沿圖4中的線X-X所截得的剖視圖。
圖11為沿圖4的XI向的視圖。
圖12為減壓構件的放大的剖視圖。
圖13為沿圖12的XIII向的視圖。
圖14為沿圖12中線XIV-XIV所截得的剖視圖。
圖15為表示凸輪軸和從凸輪軸右側連接在凸輪軸上的構件的視圖，并且示出了凸輪軸的減壓構件在停止和低速旋轉期間的位置。
圖16為沿圖15的箭頭XVI的視圖。
圖17為表示凸輪軸和從凸輪軸右側連接在凸輪軸上的構件的視圖，并且示出了凸輪軸的減壓構件在低速旋轉期間的位置。
圖18為表示排氣門、減壓凸輪和離心配重的位置關系的視圖，并且示出了在凸輪軸的低速旋轉期間的位置。
圖19為表示排氣門、減壓凸輪和離心配重的位置關系的視圖，并且示出了處在凸輪軸的高速旋轉期間的位置。
具體實施例方式
圖1為與本發明的每一實施例相關的內燃機的氣門室的垂直剖視圖。采用本發明的減壓裝置的內燃機是一種安裝在摩托車上的頂置凸輪軸型單缸往復四沖程內燃機。箭頭F指明當內燃機安裝在車輛上時的前向。在氣缸蓋1和與氣缸蓋1的上端表面配合的氣缸蓋罩2之間形成氣門室3，該氣缸蓋1與氣缸體(未示出)的上端表面配合，而活塞(未示出)插入該氣缸體內以便自由地往復運動。在氣缸蓋1的下表面與活塞之間形成燃燒室4。
氣缸蓋1的進氣口5形成于車輛的后部(在圖1中的左側)，并且分成兩個部分以便形成一對通向燃燒室4的進氣口6。氣缸蓋1的排氣口7形成于車輛的前部(在圖1中的右側)，并且分成兩個部分以便形成一對通向燃燒室4的排氣口8。
用來打開和關閉進氣口6的一對進氣門9與用來打開和關閉排氣門8的一對排氣門10以可自由滑移的方式裝配在被壓入配合在氣缸蓋1上的閥套筒11、12中。進氣門9和排氣門10受到推壓以便利用氣門彈簧13、14的彈力來關閉對應的進氣口6和排氣口8。一進氣管(未示出)連接在進氣口5的上游側上，并且一用來形成提供給燃燒室4的燃料/空氣混合物的化油器(未示出)安裝在進氣管的端部上。一用來排放來自燃燒室4的燃燒后氣體的排氣管(未示出)連接在排氣口7的下游側開口上。
圖2示出了在移去內燃機的氣缸蓋罩的情況下從上面看時氣門室的內部。下面參考圖1和圖2進行說明。裝在氣門室3中的氣門組件包括一形成于氣缸蓋1上以便從凸輪軸中心線位置被垂直分成兩個部分的下凸輪軸支座15，一利用螺栓17緊固在下凸輪軸支座15上的上凸輪軸支座16，一經由一對具有常用內徑的主軸承18、19以可自由旋轉的方式得到支撐的凸輪軸20，一對用來打開和關閉一對進氣門9的氣門頂開器21，一具有與凸輪軸20的旋轉軸線平行的軸線并且以固定的方式由上、下凸輪軸支座15、16支撐的搖臂軸22，以及一在以自由滑動的方式支撐在該搖臂軸22處的搖臂23。
凸輪軸20由活塞可旋轉地驅動并且具有與曲柄軸的旋轉軸線平行的旋轉軸線。通過架設在與曲柄軸相耦合的驅動鏈輪和與凸輪軸20的左端相耦合的從動鏈輪26上的正時鏈條使凸輪軸20由于曲柄軸的動力而以是曲柄軸的轉速的一半的轉速旋轉驅動。
設置具有同樣的規定凸輪表面的一對進氣門凸輪27、28和定位在進氣門凸輪27、28的大致中央處且具有規定凸輪表面的單個排氣門凸輪29。這對進氣門凸輪27、28與以可自由滑移的方式裝配在一個形成于氣缸蓋1上的導向管30內的氣門頂開器21的頂面滑動接觸，并且該氣門頂開器21沿著凸輪表面滑動，這對進氣門9以規定的打開和關閉定時以及提升量打開和關閉。
一與排氣門凸輪29滾動接觸的滾輪31以自由滾動的方式由滾輪軸32支撐在凸輪軸20的一側，而且在另一側形成兩路歧管23a和23b。每一歧管23a和23b的端部與這對排氣門10的氣門桿端面10a接觸。排氣門凸輪29使搖臂23通過接觸滾輪31而沿著凸輪表面擺動，并且兩個排氣門10都按指定的定時通過規定的提升量打開和關閉。
圖3為由圖2中所示的凸輪軸20、連接在凸輪軸20上的從動鏈輪26以及主軸承18、19等構成的部分的放大的垂直剖視圖。一減壓構件插入孔40與凸輪軸20的旋轉軸線平行地設置在凸輪軸20上，并且一減壓構件41以可自由旋轉的方式插入其中。減壓構件41的形狀的細節將在后面詳細描述，但是它包括一離心配重42、一減壓凸輪43以及一把離心配重42與減壓凸輪43整體結合在一起的可旋轉軸44。減壓構件41通過一個用螺栓45緊固在凸輪軸20的端部上的防滑片46來防止滑動。進氣門凸輪27、排氣門凸輪29和進氣門凸輪28中的每一個的每個凸輪凸起都從右側起依次設置在一對主軸承18、19之間。設置在進氣門凸輪27的凸輪凸起上的通孔27a是一個用來在耦合凸輪軸20與從動鏈輪26時確定沿旋轉方向的相對位置的孔。
圖4為圖3中所示凸輪軸20的垂直剖視圖。在圖中，一減壓凸輪容納孔48形成在減壓構件插入孔40的后端處，減壓凸輪43被容納在該減壓凸輪容納孔48內。在凸輪軸20右端的螺栓孔是一個用于用來緊固防滑片46的防滑片緊固螺栓45的插入孔47。在凸輪軸20的左端表面中央的一個漏斗狀孔是一個用于形成防滑片46的一部分的防轉棘爪的接合孔50。凸輪軸20的左端構成一擋塊51，減壓構件41的離心配重42在旋轉范圍的兩端與該擋塊接觸。在凸輪軸20的中央部設置一空心部20a以確保其重量輕。
沿圖4的V向的視圖如圖5所示，沿圖4的VI-VI線截取的剖視圖如圖6所示，沿圖4的線VII-VII截取的剖視圖如圖7所示，沿圖4的線VIII-VIII截取的剖視圖如圖8所示，沿圖4的線IX-IX截取的剖視圖如圖9所示，沿圖4的V-V線截取的剖視圖如圖10所示，沿圖4的XI向的視圖如圖11所示。從圖4、圖9和圖11中能夠看到，在減壓凸輪容納孔48的底部形成一平坦的底面48a，該減壓凸輪容納孔48通過在排氣門凸輪29的部分上做出一孔而形成。減壓凸輪于是從減壓凸輪容納孔48的開口48b(圖9)中頻繁地顯現。從圖4、圖5和圖6中能夠看到，在凸輪軸20的右端形成一用于使減壓構件41的離心配重42與旋轉范圍的兩端接觸的擋塊51。
圖12為圖3中所示減壓構件41的放大的垂直剖視圖。圖13是從右側看到的沿圖12所示離心配重42的XIII的視圖。圖14是沿圖12所示減壓凸輪的線XIV-XIV的剖視圖。離心配重42和減壓凸輪43通過與這些部分整體成形的具有環形截面的旋轉軸44結合在一起。減壓凸輪43裝備有一減壓作用表面43a，該表面由與減壓凸輪外柱面43x一樣的曲面構成；一減壓解除表面43b，它由與排氣門凸輪外表面29a相同的曲面切割而成；一減壓凸輪支撐表面43c，它由用于減壓凸輪外柱面43x的同一曲面構成；以及一離開表面43d，它通過把減壓凸輪43的外面部分切掉而形成。在下面將對減壓凸輪43的相對位置與排氣門凸輪29之間的相互關系以及每一表面的作用進行說明。
圖15為表示從凸輪軸20右側看時凸輪軸20和離心配重42的視圖。從圖中省略了減壓構件防滑片46，以便防止圖紙變得復雜。
圖16為沿圖15的XVI向獲得的視圖。螺旋彈簧52設置在減壓構件的旋轉軸44上。當內燃機停止時，在圖15所示的擋塊51低速旋轉的時候，螺旋彈簧52沿擋塊表面51a的方向推動離心配重42的臂。
圖15和圖16示出了當凸輪軸20以低于通過調整螺旋彈簧52的螺旋彈簧彈力而設定的減壓操作釋放轉速的速度轉動或停止時的狀態。當從動鏈輪26伴隨曲柄軸的轉動而旋轉時，曲柄軸20沿箭頭W的方向旋轉。當凸輪軸20以低于如上所述地設定的轉速的低轉速旋轉時，臂的側面42a在擋塊51的一側表面低速旋轉時與擋塊表面51a接觸并且由于螺旋彈簧52的推動力而停止，如圖15所示。
圖17為當發動機的轉速增加從而凸輪軸20以高于如上所述地設定的減壓操作釋放轉速的高速旋轉時從凸輪軸20的右側看到的凸輪軸20和離心配重42的視圖。當離心配重42抵抗著螺旋彈簧52的推動力地相對于凸輪軸20相對旋轉而且凸輪軸20的轉速由于施加離心力而超過設定的轉速時，在離心配重42的配重塊相對側上的臂的端部42b于是在側面處的高速旋轉與擋塊51的上述旋轉不同時停止在與擋塊表面51b接觸的位置上。在這個例子中，使離心配重42旋轉過90度，然后停止。
圖18和圖19表示排氣門凸輪29、離心配重42和減壓凸輪43的相對位置關系，同時圖18示出了當凸輪軸20低速旋轉時的狀態，而圖19示出了當凸輪20高速旋轉時的狀態。離心配重42與離心配重42互鎖在一起，因此它們的相對位置關系不隨旋轉而變至離心配重42的前面和后面。當離心配重42旋轉時，減壓凸輪43與排氣門凸輪29的相對位置關系改變。
當凸輪軸20如圖18所示地低速旋轉時，由減壓凸輪的柱形外表面43x的一部分形成的減壓作用表面43a進一步向排氣門凸輪外表面29a的外側突出。于是，向上推動搖臂23的滾輪31(圖1)，并且為了減壓以規定的打開和關閉定時以及提升量來打開和關閉排氣門10。
減壓凸輪43當滾輪31與減壓作用表面43a接觸時受到來自滾輪31的推力的作用。在減壓凸輪43的減壓作用表面43a的相對側形成的減壓凸輪支撐表面43c與減壓凸輪容納孔48的平坦底面48a接觸。減壓凸輪支撐表面43c是一個從減壓凸輪外柱面43x的部分形成的一個表面。減壓凸輪支撐表面43c與平坦底面48a的組合構成了一種軸承。
當發動機的轉速增加從而凸輪軸20開始高速旋轉時，與離心配重42協調操作的減壓凸輪43相對于凸輪軸20，即，相對于排氣門29相對旋轉，并且采取圖19中所示的狀態。通過切去減壓凸輪43的部分外表面而形成的以便與排氣門凸輪外表面29a一致的減壓解除表面43b于是面對減壓凸輪容納孔48的開口48b的方向。減壓解除表面43b沒有比排氣門凸輪外表面29a更向外突出，因此減壓凸輪43不受搖臂23的滾輪31的擠壓。結果，減壓作用被解除。
通過切去減壓凸輪43的部分外表面而形成的離開表面43d形成在減壓凸輪43的減壓解除表面43b的相對側上。當凸輪軸20以高速旋轉時，減壓解除表面43b不比排氣門凸輪外表面29a更向外突出，并且推力因此沒有從滾輪31施加在減壓凸輪43上。當凸輪軸20低速旋轉時，不再需要由減壓凸輪支撐表面43c與平坦底面48a的組合構成的那種軸承。當減壓凸輪43從低速旋轉位置轉到高速旋轉位置時，必須平滑地進行旋轉。為此，形成了離開表面43d，并且它確保減壓凸輪43不與減壓凸輪容納孔48的平坦底面48a接觸，以便減少摩擦阻力。
如上所述，在該實施例中，離心配重42被安置在凸輪軸20的端部，并且通過旋轉軸44與離心配重42耦合的減壓凸輪43被安置成經過靠近凸輪軸20端部的軸承18并且一直延伸到排氣門29的凸輪凸起處。因此，并不需要諸如在傳統技術中從減壓凸輪的位置延伸到搖臂末端的減壓臂。結果，在本實施例中，使結構得到簡化，并且可以使氣缸蓋做得較小。
在本實施例中，在減壓構件的旋轉軸44的右端支撐旋轉軸44的軸承44a(圖3，圖12)以及支撐由減壓凸輪支撐表面43c和減壓凸輪容納孔48的底面48a構成的減壓凸輪43的那種軸承(圖18)要制成距進氣門凸輪的凸輪凸起的左、右一定距離。因此，可以保持較大的軸承間隙，并且提高減壓裝置的耐用性。
本實施例的凸輪軸支座為一個被分成兩個在凸輪軸20的中心線位置上方和下方的上、下部分的支座，即包括在氣缸蓋1處形成的下凸輪軸支座15以及使用螺栓17緊固的上凸輪軸支座16。因此，凸輪軸20能夠由具有通用內徑和外徑的一對主軸承18、19支撐。由此可以將軸承構件制造成通用的，能夠減少零件的種類，并且能夠提高裝配的簡易性。
本實施例的減壓凸輪43是這樣的，即，滾輪31與和觸及搖臂23的滾輪31排氣門凸輪29相結合的減壓凸輪43接觸。因此，作為一個與在現有技術中通過滑塊與減壓凸輪接觸的結構的不同點，可以減小減壓凸輪的凸起部分的滑動摩擦。因此，可以使減壓凸輪的凸輪凸起做得較小，而這有助于使用來支撐減壓凸輪的軸承更小。
權利要求
1.一種用于內燃機的減壓裝置，該內燃機裝備有進氣門和排氣門并具有設有將進氣門與排氣門夾在其間的一對左、右凸輪軸軸承的氣缸蓋，該裝置包括一凸輪軸，它具有用于至少一對上述在對應于一對左、右軸承的凸輪軸側軸承之間的進氣門凸輪的凸輪凸起；以及一具有帶離心配重的減壓凸輪的減壓構件，該離心配重布置在經過靠近凸輪軸端部的軸承的凸輪軸端部處，從而其端部設置在凸輪凸起附近，并且減壓構件包括離心配重、減壓凸輪以及把離心配重與減壓凸輪整體結合在一起的可旋轉軸。
2.如權利要求1所述的用于內燃機的減壓裝置，其特征為，用于從曲軸向凸輪軸傳送動力的動力傳輸構件設置在所述一對左、右凸輪軸軸承的軸承之一的外側上，進氣門/排氣門凸輪凸起的進氣門凸輪凸起被設置成靠近在動力傳輸構件安裝側的相對側上的軸承，而且將支撐減壓構件的旋轉軸的軸承對做成向進氣門凸輪凸起的左、右分開。
3.如權利要求2所述的用于內燃機的減壓裝置，進一步包括一設置在氣缸蓋與凸輪軸之間的具有通用內徑和外徑的軸承構件。
全文摘要
本發明提供一種用于內燃機的結構簡單且較小的減壓裝置，該內燃機具有設有將進氣門與排氣門夾在其間的一對左、右凸輪軸軸承的氣缸蓋。在本發明的解決方案中設置了一具有凸輪凸起的凸輪軸，該凸輪凸起用于至少一對在對應于左、右軸承對的凸輪軸側軸承之間的進氣門凸輪；以及一具有帶離心配重的減壓凸輪的減壓構件，該離心配重布置在穿過接近凸輪軸端部的軸承的凸輪軸端部處，從而其末端被布置在凸輪凸起附近，而且減壓構件包括離心配重，減壓凸輪以及一將離心配重與減壓凸輪整體結合的可旋轉軸。
文檔編號F01L13/08GK1573034SQ200410042909
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月27日 優先權日2003年6月4日
發明者堤幸一, 高松英俊, 小林已登子, 阿部隆一 申請人:本田技研工業株式會社