發動機凸輪軸驅動配置的製作方法
2023-04-29 13:20:56
專利名稱：發動機凸輪軸驅動配置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於內燃發動機的凸輪軸驅動配置，尤其涉及一種用於這種驅動器的改進的張緊裝置的配置。
背景技術：
在四衝程內燃發動機中，實行的是由一個或多個相對發動機的曲軸定時的關係被驅動的凸輪軸操作發動機閥。定時驅動器以一半的曲軸速度驅動凸輪軸。通常，採用諸如傳動帶或鏈條之類的柔性傳送器來實現此目的。當採用頂置閥的氣缸蓋中或附近軸頸連接凸輪軸的場合尤其要這樣作。
由於在所使用的普通柔性傳送器的使用過程中它們的長度通常會改變，並同時出於其它的一些目的，因此，通常實踐中在用於在傳送器上保持一恆定張力的傳送器的驅動部分上採用一個張緊機構。為達到此目的，通過採用一樞轉支承的張緊臂。
在日本公開專利申請(公開號平8-121188)中示出了這樣一種類型的傳統凸輪軸驅動機構的實例。從該份公開物中可以看到，發動機包括發動機本體，發動機本體又包括一氣缸體，氣缸體中的一曲軸與其基本水平延伸的旋轉軸線軸頸連接。閥驅動機構的凸輪軸由發動機本體的上部支承，具體說是支承在氣缸蓋內。一定時鏈形式的柔性傳送器以與相對曲軸定時的關係驅動凸輪軸。為保持定時鏈中所需的張力，一張緊臂的一端樞轉連接在發動機本體的一端上，用於使其圍繞平行於曲軸軸線的一條軸線樞轉運動，用於與定時鏈的驅動行程段配合。這樣，當發動機被驅動時，凸輪軸便可以公知的方式操作進氣和排氣閥。張緊臂可防止定時鏈變得太松，由此防止定時鏈發生不希望的振動以及產生不希望的噪音，由此實現動力平穩地從曲軸向凸輪軸傳送。
然而，當發動機在組裝或維修時，張緊臂是處於自由狀態下的，張緊臂的一端會由於其自身的重量而從發動機本體向外自由擺動。由此，張緊臂可能會與發動機本體相連的其它設備發生幹擾。為避免這種幹擾，可設置一個臨時的止動裝置，以在裝配或維修發動機時暫時地限制張緊臂的運動。然而，這使得發動機裝配和維修的工作複雜化。
因此，本發明的目的是提供這樣一種簡單而有效的途徑，它可在裝配和維修的過程中防止張緊臂不希望的移動，同時不需要為此目的的可拆裝置。
發明內容
本發明涉適用於內燃發動機中，該內燃發動機包括一個發動機本體，發動機本體中旋轉軸頸連接一曲軸，以使曲軸圍繞一旋轉軸線旋轉。發動機本體的一端具有一個與曲軸的旋轉軸線隔開的開口，並且該開口適於由一個可拆卸地與其相連的氣缸蓋至少局部地閉合。氣缸蓋軸頸連接至少一個凸輪軸，該凸輪軸用於操作至少一個支承在其上的閥。至少一個柔性傳送器從曲軸驅動凸輪軸。一個張緊臂由發動機本體軸頸連接而樞轉運動，並且張緊臂的一部分與柔性傳送器配合，用於保持柔性傳送器中的張力。張緊臂具有一部分向外延伸超過發動機本體開口。根據本發明，一個發動機可拆部分相對發動機本體和氣缸蓋固定，並且當氣缸蓋從發動機本體移動時，保持在發動機本體上。該可拆部分定位成從發動機本體延伸入發動機本體開口的一部分中，從而與張緊臂配合，並且當從發動機本體上移去氣缸蓋時限制張緊臂的樞轉運動。
圖1為根據本發明構成的內燃發動機的正視圖，其中某些內部組件以假想線表示。
圖2為沿圖1相同方向觀察到的視圖，但其中移去了發動機的前蓋。
圖3為沿圖2相同方向觀察到的放大視圖，其中示出了張緊裝置的配置。
圖4為圖3的圓圈4的包圍區域的放大視圖。
圖5為沿圖2中的線5-5剖取的放大剖視圖。
具體實施例方式
現具體參照附圖，並首先參照圖1和圖2，實現本發明的一個多氣缸、四循環的內燃發動機總地由標號21表示。儘管本發明的應用不僅限於此，但在示出的實施例中，本發明為直列式四氣缸的，並且它適於安裝在諸如汽車等車輛中。
發動機21包括一個以標號22表示的主要的發動機組件，它被構造成可支承在車輛本體內(未圖示)。該發動機組件22包括一個主要的發動機本體，該發動機本體由一個氣缸體23構成，該氣缸體23具有多個氣缸膛孔24，氣缸膛孔的軸線25基本垂直且相互平行地延伸。一個隔板(bulkhead)26可拆卸地固定在氣缸體23的下側上，從而與氣缸體23的下側部分協作形成了曲軸箱的上部。用於保持潤滑油的油盤27完成了這個曲軸箱，其中油盤27以任何已知的方式可拆卸地固定在隔板的下側上。
一個氣缸蓋28以一種已知的方式固定在氣缸體23的頂面上，以覆蓋氣缸體打開的頂端，並封閉氣缸膛孔24的上端部。總地以標號29表示的一個氣缸蓋墊片介於氣缸體23的頂面和氣缸蓋28的下側之間，以密封它們兩個相對表面間的間隙。定位銷31(圖5)設置用於沿與氣缸膛孔24的軸線25成直角的方向對發動機組件22的零件23、26至29進行精確定位。
氣缸體23的頂面、氣缸蓋28以及墊片29分別沿與氣缸膛孔24的軸線25成直角的方向平坦延伸。最佳地如圖4所示，墊片29由多個(三個)不鏽鋼片32和介於其間的纖維絕緣層(未圖示)層疊而成。
發動機21設有分別插入氣缸膛孔24中的活塞33，這些活塞33可沿軸嚮往復運動。這些活塞33通過連接杆34與曲軸35相連。曲軸35具有一旋轉軸線36，基本水平延伸的旋轉軸線36用以下即將描述的方式支承在發動機組件22的下部中。曲軸35通過軸承(未圖示)設置並可轉動地支承在氣缸體23和隔板26之間。
形成發動機組件22的上部的氣缸蓋28以一種適當的方式支承進氣閥和排氣閥(未圖示)。這些閥通過進、排氣凸輪軸37、38中的適當的機構而操作。進、排氣凸輪軸由一閥驅動機構驅動，該閥驅動機構總地由標號39表示，它用於控制閥的打開和關閉。進、排氣凸輪軸37和38的軸與曲軸35的軸線36平行延伸。最後，一個氣缸蓋罩蓋41固定在氣缸蓋28的頂面上，並且如上所述地閉合閥操作機構。
閥驅動機構39包括一總地以標號42表示的定時驅動器，它用於以相對曲軸35成定時的關係驅動凸輪軸37。定時驅動器42包括一個驅動鏈輪43，該驅動鏈輪43以適當的方式非轉動地固定在曲軸35的一端上。位於驅動鏈輪43上方的從動鏈輪44不旋轉地固定在凸輪軸37和38的端部上。一個循環帶形的柔性傳送器，如一定時鏈45垂直延伸，並且圍繞著驅動鏈輪43和從動鏈輪44。
曲軸35和凸輪軸37、38的端部以及定時驅動器42在發動機組件22的一端上沿曲軸35的軸向向前突出。垂直壁46由氣缸體23、隔板26以及氣缸蓋38的垂直表面構成，並且形成了定時箱的後側。
定時鏈45的驅動行程段47從從動鏈輪44延伸至驅動鏈輪43，驅動行程段47的鏈條移動方向以箭頭A表示。返回或松馳行程段48從驅動鏈輪43向從動鏈輪44延伸，並且沿箭頭B示出的方向移動。
沿曲軸35的軸線36觀察(圖1至圖3)，定時驅動器42位於發動機組件22的垂直壁46的外側附近，沿曲軸35的軸線36觀察(圖1至圖3)，定時鏈45的驅動行程段47和松馳或返回行程段48設有相應的成對的左右張緊機構，張緊機構總地以標號49和51表示，它們給予驅動行程段47一個預定的張緊力和/或防止返回行程段48過度松馳。
驅動側張緊機構包括一個承載臂52(bearing arm)，該承載臂52沿定時鏈45的驅動行程段47垂直延伸，並且通過一對固定件53固定在垂直壁46上，從而使承載臂52與驅動行程段47擠壓接觸。
返回側張緊機構51包括一樞轉臂54，該樞轉臂54沿定時鏈45的返回行程段48垂直延伸。樞轉臂54的下端55通過一樞轉軸56樞轉連接在發動機組件22的氣缸體23的垂直壁46部分上。由此，頂端57可以圍繞軸線58沿順時針或逆時針(分別以箭頭C和D表示)中的任一方向擺動，其中軸線58由樞轉軸56形成且與曲軸35的軸線36平行。
從圖2和圖3中可清楚地看到，張緊機構臂54的上端或頂端適當地延伸在氣缸體23的上表面之上，並且當氣缸蓋28移去時，張緊臂可移動到這樣一個位置，該位置可防止氣缸蓋28與氣缸體23連接，和/或如果嘗試不將張緊臂54樞轉到一空閒位置而進行裝配，張緊臂會損壞。另外，如先前指出的，張緊臂54自由樞轉的能力還會干擾其它的維修操作的組件。
為完成對張緊機構51的結構和操作的描述，總地以標號59表示的一個任何所需類型的自動張緊設備設置在發動機組件22之上，從而將樞轉軸54壓靠在定時鏈45的松馳行程段48上，由此自動調節返回行程段48上張緊臂54的壓力。
一個定時箱蓋61通過多個緊固件62可拆卸地固定在發動機組件22上，從而覆蓋定時驅動器42和張緊臂52和54。自動張緊設備59通過定時箱蓋61並且由其支承。換言之，自動張緊設備59通過定時箱蓋61由發動機組件22支承。如圖5所示，定時箱蓋61包括一平板形的蓋體63，所述蓋體63覆蓋著定時箱內的定時驅動器42及其它組件，並且定時箱蓋61具有一個凸緣部分60，該凸緣部分60從蓋體63的周邊一體地朝著發動機組件22延伸。緊固件62通過該凸緣部分60中的合適的開孔。
根據上述結構，張緊臂54接觸並壓靠在定時鏈45的返回行程段48的操作可防止定時鏈45太過松馳，並可保持定時鏈45的返回行程段以防其振動，由此減小噪音，並確保曲軸35向凸輪軸37和38平滑地能量傳輸。
現主要參照圖3-5，當沿曲軸35的軸線36觀察時，張緊臂54的上中部穿過氣缸蓋墊片29。根據本發明並為在裝配或維修的過程中限制樞轉臂54的樞轉運動，發動機組件22的垂直壁46的外側邊緣附近的一部分氣缸蓋墊片29整體地向外突出垂直壁46，從而形成一個標號為64的限制凸耳。
如果不存在自動張緊設備59，在組裝或某些維修的操作中，張緊臂54會由於其自身的重量而擺動，直到其到達一預定位置(在圖3和圖5中以點劃線表示)，在該預定位置，位於張緊臂54的上部上的一肩部65與凸耳64的邊緣66接觸，這樣，可以防止張緊臂54進一步沿方向C擺動。由此，鏈條蓋和氣缸蓋28可相對發動機組件22的氣缸體23連接和拆卸，而不會被張緊臂54阻礙。
另外，如圖5中的影陰部分所示，可以在氣缸蓋墊片29的另一部分上形成一個附加的凸耳67，該凸耳67被製成整體地突出發動機組件22的垂直壁46外側，從而形邊一個邊緣68，這樣，張緊臂54的長度中間部分可與凸耳邊緣68接觸，從而進一步防止臂54沿箭頭D的方向擺動。
以上述配置，張緊臂54可以被製成為能擺動到特定的擺動位置，並且與凸耳64和67接觸以限制張緊臂的樞轉運動。由此，可便於組裝和維修，無須特定的夾具或固定件。另外，凸耳64和67向外突出於發動機的組件22而容易觀察，因此對介於氣缸體23和氣缸蓋28之間的墊片29更加便利。
如圖5所示，凸耳64和67的突出端部沿曲軸35的軸向方向延伸得程度小於張緊臂54的整個寬度。然而，如其他假想線所示，凸耳64和67可以延伸成覆蓋得比張緊臂64的完全的軸向深度更大。這樣，在發動機21的平面視圖中，凸耳64和67的面積增加，凸耳64和67可以限制潤滑油從油盤27隨著沿箭頭B的定時鏈45返回行程段的向上運動可能發生的向上飛濺，並可使油立即回到油盤27內。因此，在油盤27中總能確保特定量的潤滑油，這樣潤滑可以得到有效的利用。
因此，從以上描述可顯而易見的是，通過在發動機的可拆組件上設置一個或多個凸部可在維修、組裝或拆卸的過程中防止張緊臂樞轉過不需要的角度，其中可拆組件例如為氣缸蓋墊片，它提供了與張緊臂協作的接觸邊緣。當然，本領域的普通技術人員也可顯而易見的是，以上實施例僅是本發明可以採取的示範形式，在不脫離由所附權利要求書限定的本發明的主旨和範圍的前提下，還可以作出各種變形和改變。
權利要求
1.一種內燃發動機，所述內燃發動機包括一發動機本體，所述發動機本體與其中的一曲軸可旋轉地軸頸連接，以使其圍繞一旋轉軸線轉動，所述發動機本體的一端具有一開口，所述開口與所述轉軸的所述旋轉軸線隔開，並且它適於至少部分地由與其相連的氣缸蓋閉合，所述氣缸蓋軸頸連接至少一個凸輪軸，所述凸輪軸用於操作支承在其上的至少一個閥；至少一個柔性傳送器，所述柔性傳送器用於從所述曲軸驅動所述凸輪軸；一個張緊臂，所述張緊臂由所述發動機本體軸頸連接而樞轉運動，並且所述張緊臂的一部分與所述柔性傳送器配合，以保持傳送器中的張力，所述張緊臂的一部分延伸出所述發動機本體開口；以及所述發動機的一可拆部分，所述可拆部分相對所述發動機本體和所述氣缸蓋固定，當所述氣缸蓋從所述發動機本體上移動時，所述可拆部分保持在所述發動機本體上，並且所述可拆部分被定位成從所述發動機本體延伸入所述發動機本體開口的一部分中以配合所述張緊臂，並且當所述氣缸蓋從所述發動機本體上移去時，限制張緊臂的樞轉運動。
2.如權利要求1所述的內燃發動機，其特徵在於，所述發動機的可拆部分包括一氣缸蓋墊片，所述氣缸蓋墊片設置成至少部分地介於氣缸蓋和發動機本體的密封表面之間。
3.如權利要求2所述的內燃發動機，其特徵在於，延伸入發動機本體的那部分氣缸蓋墊片包括所述氣缸蓋墊片的一部分的一個延伸部，介於所述發動機本體與固定在發動機本體上另一發動機組件相鄰的表面之間並對其進行密封。
4.如權利要求3所述的內燃發動機，其特徵在於，另一發動機組件為氣缸蓋。
5.如權利要求2所述的內燃發動機，其特徵在於，所述內燃發動機還包括一定時罩蓋，所述定時罩蓋固定在發動機本體的一端面上，並且至少部分地包圍柔性傳送器。
6.如權利要求5所述的內燃發動機，其特徵在於，延伸入發動機本體的那部分氣缸蓋墊片包括所述氣缸蓋墊片的一部分的一個延伸部，介於所述發動機本體與氣缸蓋的相鄰表面之間並對其進行密封。
7.如權利要求6所述的內燃發動機，其特徵在於，氣缸蓋墊片的突出部分在曲軸軸線方向中不延伸出張緊臂。
8.如權利要求6所述的內燃發動機，其特徵在於，氣缸蓋墊片突出的部分沿曲軸軸線的方向延伸超過張緊臂。
9.如權利要求6所述的內燃發動機，其特徵在於，所述內燃發動機還包括一第二突部，所述第二突部形成在氣缸蓋墊片，所述第二突部從第一突部起在張緊臂的另一側上延伸，它用於沿由所述第一突部限制的方向相對的方向限制張緊臂的樞轉運動。
10.如權利要求9所述的內燃發動機，其特徵在於，氣缸蓋墊片的突部的部分在曲軸軸線的方向中未延伸超過張緊臂。
11.如權利要求9所述的內燃發動機，其特徵在於，所述氣缸蓋墊片的突部的部分在曲軸軸線的方向中延伸超過張緊臂。
全文摘要
本發明公開了用於內燃發動機定時驅動器的簡化結構的若干種實施例，這些實施例通過在諸如氣缸蓋墊片之類的發動機可拆組件上設置一個或多個突部而限制柔性傳送器樞轉臂不希望的移動角度，其中的可拆組件提供了與張緊臂協作的接觸邊緣。
文檔編號F02B67/06GK1590731SQ20041003225
公開日2005年3月9日 申請日期2004年3月26日 優先權日2003年3月26日
發明者東出信治 申請人:株式會社威.伊.迪