專利名稱：發(fā)動機的閥操作機構(gòu)及其裝配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機的閥操縱機構(gòu)，其包括與曲軸運動上操作連接的凸輪、可轉(zhuǎn)動地支承在發(fā)動機本體軸承座孔中的搖臂軸、各固定在每個搖臂軸的一端且其頂端與凸輪滑動接觸的凸輪隨動件以及固定在搖臂軸的另一端且其頂端與安裝在發(fā)動機本體上的閥相連的搖臂，本發(fā)明還涉及一種裝配閥操縱機構(gòu)的方法。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的申請人曾經(jīng)提出了這樣的一種發(fā)動機閥操縱機構(gòu)(參見日本專利申請2000-276459)。在該機構(gòu)中，直徑較大的凸輪設(shè)置在發(fā)動機本體的一側(cè)，而搖臂和直徑較小的搖臂軸直接設(shè)置在發(fā)動機本體的上方。因此，限制了閥操縱機構(gòu)向上伸出，從而減小了發(fā)動機的整體高度，并進而使發(fā)動機結(jié)構(gòu)緊湊。
在該閥操縱機構(gòu)中，為了通過凸輪適當(dāng)?shù)卮蜷_和關(guān)閉閥，要求圍繞搖臂軸軸線的凸輪隨動件和搖臂的相位要相互合適。

發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的就是要提供一種發(fā)動機閥操縱機構(gòu)和一種裝配該閥操縱機構(gòu)的方法，其中，凸輪隨動件和搖臂可固定在搖臂軸上并具有適當(dāng)?shù)南辔?，并且可確認(rèn)凸輪隨動件和搖臂之間的相互相位是否適當(dāng)。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一個特點，提供一種發(fā)動機的閥操縱機構(gòu)，其具有，與曲軸運動上操作連接的凸輪、可轉(zhuǎn)動地支承在發(fā)動機本體軸承座孔中的搖臂軸、各固定在每個搖臂軸的一端且其頂端與凸輪滑動接觸的凸輪隨動件以及固定在搖臂軸的另一端且其頂端與安裝在發(fā)動機本體上的閥相連的搖臂，其中，在凸輪隨動件和搖臂上設(shè)有鄰接面，并在發(fā)動機本體上設(shè)置參照面，從而當(dāng)圍繞搖臂軸軸線的凸輪隨動件和搖臂的相位相互合適時，鄰接面和參照面沿凸輪隨動件和搖臂的轉(zhuǎn)動方向相互貼靠在一起。
通過該特點，在裝配過程中，通過使鄰接面貼靠在發(fā)動機本體的參照面上，就可確保使圍繞搖臂軸軸線的凸輪隨動件和搖臂的相位合適。因此，通過轉(zhuǎn)動凸輪就可同步地打開和關(guān)閉閥。
根據(jù)本發(fā)明的第二個特點，提供一種裝配具有上述第一個特點的發(fā)動機閥操縱機構(gòu)的方法，其包括以下的步驟將一端壓配合在凸輪隨動件和搖臂其中之一上的每個搖臂軸安裝到軸承座孔中，將凸輪隨動件和搖臂其中之一的鄰接面貼靠在相應(yīng)的參照面上，并在此狀態(tài)下，將凸輪隨動件和搖臂中的另一個壓配合到搖臂軸的另一端，同時將另一個鄰接面貼靠在相應(yīng)的參照面上。
通過上述第二個特點，在將凸輪隨動件和搖臂連接到搖臂軸上的同時就可確認(rèn)凸輪隨動件和搖臂之間形成適當(dāng)?shù)南辔唬瑥亩乖摍C構(gòu)具有令人滿意的質(zhì)量和生產(chǎn)率。
本發(fā)明上述的和其它的目的、特征和優(yōu)點可通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明優(yōu)選實施例所進行的描述中清楚地得出。

圖1是本發(fā)明具有閥操縱機構(gòu)的發(fā)動機的豎直截面圖。
圖2是圖1主體部分的分解圖。
圖3是圖1沿3-3的剖面圖。
圖4是圖3沿4-4的剖面圖。
圖5是圖4沿5-5的剖面圖。
圖6是圖4沿6-6的剖面圖。
圖7A和7B是與圖5相對應(yīng)的視圖，只是示出了閥操縱機構(gòu)的裝配過程。
圖8A和8B是與圖6相對應(yīng)的視圖，只是示出了閥操縱機構(gòu)的裝配過程。
圖9是閥操縱機構(gòu)中從動皮帶輪/凸輪組件的正視圖。
圖10是圖9沿10-10的剖面圖。
圖11是圖10沿11-11的剖面圖。
具體實施方式下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行描述。
如圖1-4和6所示，發(fā)動機E的發(fā)動機本體1包括具有曲軸腔2a的曲軸箱2、具有單缸孔3a的缸體3以及具有燃燒室5和通向燃燒室5的進氣和排氣口6、7的缸蓋4。
設(shè)置在曲軸腔2a中的曲軸10通過設(shè)置在曲軸箱2橫向相對側(cè)壁上的軸承11和11’而支承在曲軸箱2的橫向相對的側(cè)壁上。
油箱12在靠近曲軸箱2外側(cè)的地方與曲軸箱2的左側(cè)壁連為一體，曲軸10的一端以密封不漏油的方式穿過油箱12。
扁平截面的皮帶導(dǎo)管13與油箱12的頂壁連為一體，并豎直延伸穿過頂壁。皮帶導(dǎo)管13的下端延伸到位于油箱12中的曲軸10附近。皮帶導(dǎo)管13的上端與缸蓋4連為一體，從而與缸蓋4共同享有分隔壁14。在缸蓋4的周邊和皮帶導(dǎo)管13的上端形成一系列的環(huán)形密封凸緣15，分隔壁14向上從密封凸緣15伸出。
在頂蓋8的下端面上設(shè)有環(huán)形密封槽16，頂蓋8與缸蓋4的上端相連并與密封凸緣15相對應(yīng)。在頂蓋8的內(nèi)表面設(shè)有直線密封槽17以允許環(huán)形密封槽16的相對兩側(cè)相通。環(huán)形密封件18安裝在環(huán)形密封槽16中，直線密封件19與環(huán)形密封件18形成一體并安裝在直線密封槽17中。頂蓋8通過螺栓與缸蓋4相連，從而使密封凸緣15與環(huán)形密封件18壓力接觸，并使分隔壁14與直線密封件19壓力接觸。
皮帶導(dǎo)管13和一半頂蓋8形成第一閥操縱腔21a。缸蓋4和另一半頂蓋8形成第二閥操縱腔21b。閥操縱腔21a和21b由分隔壁14相互分隔開。
分別用于打開和關(guān)閉進氣口6和排氣口7的進氣閥22i和排氣閥22e平行于缸孔7a設(shè)置在缸蓋4中。
下面將對用于打開和關(guān)閉進氣閥22i和排氣閥22e的閥操縱機構(gòu)23進行描述。
如圖1-6所示，閥操縱機構(gòu)23包括同步傳動裝置23a和凸輪裝置23b，同步傳動裝置23a從油箱12的內(nèi)部延伸到第一閥操縱腔21a中，凸輪裝置23b從第一閥操縱腔21a延伸到第二閥操縱腔21b中。
同步傳動裝置23a包括固定在位于油箱12內(nèi)的曲軸13上的主動皮帶輪24、可轉(zhuǎn)動地支承在皮帶導(dǎo)管13上部的從動皮帶輪25和穿繞在主動和從動皮帶輪24、25之間的同步皮帶26。輪轂30和凸輪29與從動皮帶輪25形成一體，從而形成從動皮帶輪/凸輪組件50。凸輪29與從動皮帶輪25一起設(shè)置在缸蓋4的同一側(cè)。主動和從動皮帶輪24和25是帶齒的，從而主動皮帶輪24可通過皮帶26以1/2的減速比驅(qū)動從動皮帶輪25。
支承壁27一體形成在皮帶導(dǎo)管13的外側(cè)壁上，并向上伸入環(huán)形密封凸緣15內(nèi)而貼靠頂蓋8的內(nèi)表面或延伸到其附近。支承軸39通過其兩端可轉(zhuǎn)動地支承在位于支承壁27上的通孔28a和位于分隔壁14上的有底孔28b上。輪轂30可轉(zhuǎn)動地支承在支承軸39的中部。在安裝到頂蓋8上之前，支承軸39從通孔28a經(jīng)從動皮帶輪25和凸輪29的軸孔35插入到有底孔28b中。在插入支承軸39之后，在頂蓋8與缸蓋4和皮帶導(dǎo)管13相連時，頂蓋8的內(nèi)表面與支承軸39的外端相對，以避免支承軸39滑脫出去。
一對軸承套座31i和31e與缸蓋4形成一體，并平行于支承軸39從分隔壁14向第二閥操縱腔21b伸出。凸輪裝置23b包括凸輪29、進氣搖臂軸33i和排氣搖臂軸33e、進氣凸輪隨動件34i和排氣凸輪隨動件34e、進氣搖臂35i和排氣搖臂35e以及進氣彈簧38i和排氣彈簧38e，進氣搖臂軸和排氣搖臂軸分別可轉(zhuǎn)動地支承在軸承套座31i和31e中的軸承座孔32i和32e中，進氣凸輪隨動件和排氣凸輪隨動件中的每一個都壓配合在每個搖臂軸33i和33e的一端，并向凸輪29延伸，進氣搖臂和排氣搖臂在第二閥操縱腔21b中壓配合到進氣和排氣搖臂軸33i和33e的另一端，并向進氣閥22i和排氣閥22e延伸，進氣彈簧和排氣彈簧安裝在進氣閥22i和排氣閥22e上，以便于沿關(guān)閉方向偏壓這些閥22i和22e。進氣凸輪隨動件34i和排氣凸輪隨動件34e設(shè)置成使位于其頂端上表面的滑動表面36、36與凸輪29的下表面滑動接觸。進氣搖臂35i和排氣搖臂35e設(shè)置成使通過螺紋安裝在其頂端的調(diào)整螺栓37、37貼靠著進氣閥22i和排氣閥22e的上端。
支承軸39和進氣、排氣搖臂軸33i和33e設(shè)置在缸蓋4的環(huán)形密封凸緣15和皮帶導(dǎo)管13上端的上方。因此，在拆下頂蓋8的情況下，就可在密封凸緣15的上方安裝和拆卸支承軸39和進氣、排氣搖臂軸33i和33e，而不會受到密封凸緣15的妨礙，因此具有良好的可裝配性并便于維修。
如圖5-8所示，鄰接面40i和40e分別形成于與滑動表面36、36相對的進氣凸輪隨動件34i和排氣凸輪隨動件34e的后部，并平行于搖臂軸33i和33e的軸線。鄰接面41i和41e分別形成于與調(diào)整螺栓37、37的伸出部分相對的進氣搖臂35i和排氣搖臂35e的后部。另外，參照面42i和42e以及參照面43i和43e設(shè)置在缸蓋4上，在進氣凸輪隨動件34i和進氣搖臂35i向缸蓋的外部和側(cè)部轉(zhuǎn)動時，參照面42i和42e面向鄰接面40i和40e，而在排氣凸輪隨動件34e和排氣搖臂35e向缸蓋的外部和側(cè)部轉(zhuǎn)動時，參照面43i和43e面向鄰接面41i和41e。
如果進氣凸輪隨動件34i和進氣搖臂35i圍繞進氣搖臂軸33i的相位相互適應(yīng)時，鄰接面40i和41i和參照面42i和43i同時相互貼靠在一起。如果排氣凸輪隨動件34e和排氣搖臂35e圍繞排氣搖臂軸33e的相位相互適應(yīng)時，鄰接面40e和41e和參照面42e和43e同時相互貼靠在一起。所有的參照面42i、42e、43i和43e都設(shè)置在同一高度位置上，因此，它們可同時進行工作。
為了將進氣凸輪隨動件34i和進氣搖臂35i安裝到進氣搖臂軸33i上，首先將進氣凸輪隨動件34i壓配合并固定到搖臂軸33i和33e的一端，并將搖臂軸33i和33e插入到軸承座孔32i和32e中。然后，如圖7B和8B所示，進氣搖臂35從缸蓋4向外部和側(cè)部轉(zhuǎn)動，并使鄰接面40i和40e與相應(yīng)的參照面42i和42e貼靠在一起。在此狀態(tài)下，如果將進氣搖臂35i壓配合并固定到搖臂軸33i和33e的另一端，且同時使其鄰接面41i和41e與相應(yīng)的參照面43i和43e貼靠在一起，就可使進氣凸輪隨動件34i和進氣搖臂35i圍繞進氣搖臂軸33I形成適當(dāng)?shù)南鄬ο辔?。?dāng)然，也可以同樣的方式使排氣凸輪隨動件34e和排氣搖臂35e圍繞排氣搖臂軸33e形成適當(dāng)?shù)南鄬ο辔?。在首先將搖臂35i和35e壓配合到搖臂軸33i和33e的情況下，也可獲得相同的效果。在裝配完畢之后，如圖7A和8A所示，凸輪隨動件34i和34e以及搖臂35i和35e就轉(zhuǎn)到位于缸蓋4中部的工作位置上。
如圖4和5所示，輔助彈簧45i和45e分別設(shè)置在缸蓋4和進氣凸輪隨動件34i之間以及缸蓋4和排氣凸輪隨動件34e之間，以便于沿進氣彈簧38i和排氣彈簧38e的作用方向推動進氣凸輪隨動件34i和排氣凸輪隨動件34e。輔助彈簧45i和45e中的每一個都是扭簧，其包括安裝在搖臂軸33i和33e中的相應(yīng)的一個的外周邊上的螺旋部分46，靜止端47鎖定在缸蓋4的鎖定部分49上，活動端48與凸輪隨動件34i和34e中的相應(yīng)的一個相連，并向上偏壓凸輪隨動件34i和34e。
如圖9-11所示，凸輪29由與可轉(zhuǎn)動地支承在支承軸39上的圓筒形輪轂30形成一體的燒結(jié)合金構(gòu)成。在此情況下，輪轂30設(shè)置成伸出于凸輪29的一個端面，并具有位于其頂端外圓周面上的切面30a。在凸輪29的一個端面設(shè)有環(huán)繞輪轂30的凹槽5 1和從凹槽5 1的底面伸出的徑向凸起52。凹槽51的形狀基本上與凸輪29的外圓周面相似，因此，圍繞凹槽51的凸輪29的壁厚基本上是恒定的。
由合成樹脂制成的從動皮帶輪25與輪轂30和凸輪29模制連接在一起。在此過程中，輪轂30的外圓周面和切面30a由從動皮帶輪的材料也就是合成樹脂所包圍，凸輪29的凹槽51中也充滿合成樹脂。由此而形成從動皮帶輪/凸輪組件。
如圖1和2所示，經(jīng)潤滑油注入口12a注入的一定量的潤滑油o儲存在油箱12中。一對拋油環(huán)55a和55b以壓配合或類似的方式固定在位于油箱40中的曲軸13上，并沿軸向布置在主動皮帶輪24的相對兩側(cè)。拋油環(huán)56a和56b沿相反的方向徑向伸出，并沿使其頂端在軸向相互分離開的方向彎曲。當(dāng)曲軸13使拋油環(huán)56a和56b轉(zhuǎn)動時，至少一個拋油環(huán)56a和56b攪拌和擴散油箱40中的潤滑油o，從而產(chǎn)生油霧，即使在發(fā)動機E的任何一個工作位置也是如此。與此同時，所產(chǎn)生的油霧進入第一閥操縱腔21a來潤滑同步傳動裝置23a，并循環(huán)到曲軸腔6a、第二閥操縱腔21b和油箱12來潤滑曲軸腔2a中的各個部件和凸輪裝置22b。
下面將描述該實施例的工作情況。
在曲軸10轉(zhuǎn)動過程中，與其一起轉(zhuǎn)動的主動皮帶輪24通過皮帶26來驅(qū)動從動皮帶輪25和凸輪29，凸輪29使進氣和排氣凸輪隨動件32i和32e適當(dāng)擺動。這種擺動通過相應(yīng)的搖臂軸33i和33e傳遞給進氣和排氣搖臂35i和35e，并使進氣和排氣搖臂35i和35e擺動。因此，通過與進氣和排氣彈簧38i和38e一起配合就可適當(dāng)?shù)拇蜷_和關(guān)閉進氣和排氣閥22i和22e。
在此過程中，凸輪29和輪轂30由產(chǎn)生于油箱12內(nèi)的油霧進行潤滑。但是，凸輪29和輪轂30由含有無數(shù)微孔的燒結(jié)合金制成，從而潤滑油可保持在這些微孔中。因此，凸輪29和輪轂30與凸輪隨動件34i和34e滑動接觸的部分以及凸輪29和輪轂30在支承軸39上轉(zhuǎn)動和滑動的部分都可有效地得到潤滑，從而避免了磨損，并因此而提高了這些部分的壽命。
而且，輪轂30可轉(zhuǎn)動地支承在支承軸39上，且支承軸39也可轉(zhuǎn)動地支承在第一閥操縱腔21a的兩個相對的側(cè)壁上。因此，在從動皮帶輪25和凸輪29轉(zhuǎn)動過程中，支承軸39也轉(zhuǎn)動并受到摩擦力的摩擦作用，因此降低了輪轂30和支承軸39之間的轉(zhuǎn)速差。這就減小了轉(zhuǎn)動和滑動部件的磨損，并提高了轉(zhuǎn)動和滑動部件的壽命。
另外，由主動皮帶輪24通過皮帶26驅(qū)動的從動皮帶輪25由合成樹脂制成，因此，盡管其直徑較大，但重量卻相對較小，因此，減輕了從動皮帶輪/凸輪組件50的重量，并進而減輕了發(fā)動機E的重量。
而且，由于從動皮帶輪25模制連接到凸輪29和輪轂30上，因此，無需其它特殊部件就可構(gòu)成從動皮帶輪/凸輪組件50，從而進一步減輕了組件50的重量。
另外，當(dāng)從動皮帶輪25模制連接到凸輪29和輪轂30上時，輪轂30的外圓周面和切面30a由從動皮帶輪25的材料也就是合成樹脂所包圍，凸輪29的凹槽51充滿合成樹脂，因此，提高了從動皮帶輪25和輪轂30以及凸輪29之間沿轉(zhuǎn)動方向和軸向的連接力。
特別是，由于凹槽51的形狀基本上與凸輪29的外圓周面的形狀相同，因此，有效地提高了從動皮帶輪25和凸輪29在轉(zhuǎn)動方向的連接力。而且，由于凸輪29圍繞凹槽51的壁厚基本上是恒定的，因此，減小了凸輪29在燒結(jié)過程中的熱變形，從而提高了凸輪輪廓形狀的精度。
凸輪29的基圓部分與進氣凸輪隨動件34i和排氣凸輪隨動件34e相對。在解除了作用于基圓部分的向下推力的情況下，當(dāng)進氣彈簧38i和排氣彈簧38e的偏壓力將進氣閥22i和排氣閥22e打開時，進氣閥22i和排氣閥22e向上推搖臂35i和35e，從而每個搖臂軸33i和33e的一端被向上推，并同時繞其軸線擺動，且有一對力作用于搖臂軸33i和33e。
當(dāng)進氣凸輪隨動件34i和排氣凸輪隨動件34e各自支撐在凸輪29的基圓部分上時，并且響應(yīng)凸輪隨動件上的向下推動力的釋放，進氣彈簧38i和排氣彈簧38e的偏壓力使進氣閥22i和排氣閥22e關(guān)閉，然后，進氣閥22i和排氣閥22e向上推動搖臂35i和35e，并且使搖臂35i和35e繞著它們的軸線擺動，從而作用在每個搖臂軸33i和33e的一端上，從而向上推動它們并且把一對力施加到搖臂軸33i和33e上。
但是，與凸輪隨動件34i和34e相連的輔助彈簧45i和45e的偏壓力使向上推力總是作用于搖臂軸33i和33e的另一端，且這對力被推力抵消，因此，搖臂軸33i和33e被完全推靠在軸承座孔32i和32e的上表面上，從而預(yù)先避免了由這對力所引起的顫振，并預(yù)先避免了異常噪聲和碰撞磨損的發(fā)生。
直徑較大的凸輪29與從動皮帶輪25一起設(shè)置在缸蓋4的同一側(cè)，且只有進氣和排氣搖臂35i和35e以及直徑較小的進氣和排氣搖臂軸33i和33e直接設(shè)置在缸蓋4的上方。因此，閥操縱機構(gòu)23不能在缸蓋4的上方較大地外伸，因此就減小了發(fā)動機E的整體高度，并進而使發(fā)動機E結(jié)構(gòu)緊湊。
在裝配凸輪隨動件34i和34e和搖臂35i和35e的過程中，固定在搖臂軸33i和33e相對兩端的凸輪隨動件34i和34e和搖臂35i和35e使其鄰接面40i和40e與缸蓋4的參照面42i、42e、43i和43e貼靠在一起，從而使搖臂軸33i和33e周圍的進氣凸輪隨動件34i和進氣搖臂35i形成適當(dāng)?shù)南辔?。因此，通過轉(zhuǎn)動凸輪29就可同步地打開和關(guān)閉進氣和排氣閥22i和22e。
特別是，在裝配過程中，將每個凸輪隨動件34i和34e壓配合到每個搖臂軸33i和33e的一端，并將搖臂軸33i和33e安裝到軸承套座31i和31e的軸承座孔32i和32e中，然后，將搖臂35i和35e壓配合到搖臂軸33i和33e的另一端。與此同時，搖臂35i和35e的鄰接面41i和41e壓配合到相應(yīng)的參照面43i和43e上，并貼靠在相應(yīng)的參照面43i和43e上。因此，在將凸輪隨動件34i和34e和搖臂35i和35e連接到搖臂軸33i和33e上的同時，可使凸輪隨動件34i和34e和搖臂35i和35e形成適當(dāng)?shù)南辔?，因此質(zhì)量和生產(chǎn)率都是令人滿意的。
盡管上面對本發(fā)明的實施例進行了詳細(xì)的描述，但顯然本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方式
，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所限定的范圍的情況下，本發(fā)明還可有多種的變型。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)動機的閥操縱機構(gòu)，其具有，與曲軸運動上操作連接的凸輪、可轉(zhuǎn)動地支承在發(fā)動機本體軸承座孔中的搖臂軸、各固定在每個所述搖臂軸的一端且其頂端與凸輪滑動接觸的凸輪隨動件，以及固定在所述搖臂軸的另一端且其頂端與安裝在發(fā)動機本體上的閥相連的搖臂，其中，在所述凸輪隨動件和所述搖臂上形成有鄰接面，并在所述發(fā)動機本體上形成有參照面，從而當(dāng)圍繞所述搖臂軸軸線的所述凸輪隨動件和所述搖臂的相位相互合適時，所述鄰接面和所述參照面沿所述凸輪隨動件和所述搖臂的轉(zhuǎn)動方向相互貼靠在一起。
2.一種裝配權(quán)利要求1所述發(fā)動機閥操縱機構(gòu)的方法，其包括以下的步驟將一端壓配合在所述凸輪隨動件和所述搖臂其中之一上的每個搖臂軸安裝到所述軸承座孔中；將所述凸輪隨動件和所述搖臂其中之一的所述鄰接面貼靠在相應(yīng)的參照面上；在此狀態(tài)下，將所述凸輪隨動件和所述搖臂中的另一個壓配合到所述搖臂軸的另一端，同時將另一個鄰接面貼靠在相應(yīng)的參照面上。
全文摘要
一種閥操縱機構(gòu)包括搖臂軸、壓配合到每個搖臂軸的一端上的凸輪隨動件以及壓配合在搖臂軸的另一端上的搖臂。在凸輪隨動件和搖臂上形成有鄰接面，在發(fā)動機本體上形成有參照面，從而當(dāng)凸輪隨動件和搖臂的相位相互合適時，鄰接面和參照面沿凸輪隨動件和搖臂的轉(zhuǎn)動方向相互貼靠在一起。因此，凸輪隨動件和搖臂可以適當(dāng)?shù)南辔还潭ǖ綋u臂軸上，并可確認(rèn)其相位是否適當(dāng)。
文檔編號F01L1/18GK1401884SQ0214217
公開日2003年3月12日 申請日期2002年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者伊藤慶太, 新井哲也 申請人:本田技研工業(yè)株式會社