專利名稱：頂置凸輪式發(fā)動機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明步及一種在氣缸蓋上設(shè)有一根凸輪軸及兩根搖臂軸的置凸輪式發(fā)動機，特別是一種與這三根軸的防松結(jié)構(gòu)有關(guān)的頂置輪式發(fā)動機。
以往，作為頂置凸輪式發(fā)動機，其結(jié)構(gòu)是與凸輪軸連接的進閥用搖臂及排氣閥用搖臂分別由搖臂軸可自由轉(zhuǎn)動地支撐著。這發(fā)動機的凸輪軸通過軸承可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在氣缸蓋的凸輪軸支孔中，而前述搖臂軸嵌合在氣缸蓋的搖臂軸支撐孔中，使其固定此外，在維修時，凸輪軸及搖臂等可從氣缸蓋上拆下，在以往的這種發(fā)動機中，具有可使凸輪軸及搖臂軸沿發(fā)動機一側(cè)從氣缸上拆除的結(jié)構(gòu)。在這些軸部件可自由拆卸地安裝在氣缸蓋上時，體左右方向的一方具有使凸輪軸拔出的結(jié)構(gòu)，另一方具有使搖臂拔出的結(jié)構(gòu)。
但是，當(dāng)凸輪軸及搖臂軸可自由拆卸地安裝在氣缸蓋上時，止這些軸部件在通常使用時脫出的防松結(jié)構(gòu)則成為問題。這樣，采用上述發(fā)動機左右方向的一方及另一方的軸部件可拔出的結(jié)構(gòu)，為了防止這些軸部件松脫的止動器必須至少在發(fā)動機一側(cè)及另側(cè)各設(shè)置一個。也就是說，由于必須要有兩個止動器，使零部件量減少受阻，從而妨礙了輕量化及費用的降低。
作為減少止動器數(shù)量、克服上述缺陷的發(fā)動機，則采用了利把氣缸蓋固定在氣缸體及曲軸箱上的缸蓋螺栓來防止搖臂軸松動結(jié)構(gòu)。在這種發(fā)動機中，設(shè)置在燃燒室周圍的四個缸蓋螺栓配置與兩根搖臂軸的軸端對應(yīng)的部位，并與搖臂軸支撐和交叉。也就說，搖臂軸在支撐孔內(nèi)移動時，與缸蓋螺栓接觸，該缸蓋螺栓阻止搖臂軸的移動，通過采用這種結(jié)構(gòu)，作為止動器只能防止凸輪軸的脫。
但是，在利用這種缸蓋螺栓防止搖臂軸松脫時，缸蓋螺栓的置受搖臂軸的位置及長度的限制，出現(xiàn)了缸蓋螺栓的位置不能配在燃燒室四角的以氣缸軸心為中心略呈對稱的最佳位置的新問題即是說，在缸蓋螺栓具有防止搖臂軸松脫的止動器的功能時，氣缸及氣缸體固定在曲軸箱上的連接力就不會在燃燒室的四角處均等而且，搖臂軸的位置是根據(jù)搖臂及凸輪軸的結(jié)構(gòu)而設(shè)定的，發(fā)動機的性能帶來極大的影響，這樣，缸蓋螺栓就不能設(shè)置在最佳置。此外，由于搖臂軸是由鋼材制成，重量大，因此，搖臂軸的度不具有使缸蓋螺栓位于最佳位置所需要的必須長度。
因此，本發(fā)明的目的是，為了解決上述問題而提供一種可將蓋螺栓設(shè)置在最佳位置，同時僅用一個止動器就能防止凸輪軸及臂軸松脫的頂置凸輪式發(fā)動機。
根據(jù)本發(fā)明第一方案所提供的頂置凸輪式發(fā)動機，在具有能凸輪軸及搖臂軸朝同一方向拔出的結(jié)構(gòu)的氣缸蓋上前述各軸插拔端部的部位，通過一個固定螺栓安裝有止動器，該止動器具有阻止輪軸朝軸向移動的凸輪軸用防松部及與搖臂軸支撐孔相面臨的并搖臂軸對置的搖臂軸用防松部，這樣，缸蓋螺柱配置在與搖臂軸分的位置，搖臂軸及凸輪軸只用一個止動器便可防止松脫。
第二方案所涉及的頂置凸輪式發(fā)動機，是在第一方案的基礎(chǔ)作出的，止動器由板材形成，其搖臂軸用防松部是通過相對其它分彎曲而形成的，該搖臂軸用防松部是從外部嵌合在搖臂軸支撐的開口端，這樣，搖臂軸在搖臂軸支撐孔內(nèi)朝插拔側(cè)移動，朝外方擠壓搖臂軸用防松部時，與止動器的搖臂軸用防松部相聯(lián)接的平部產(chǎn)生彈性變形，使搖臂軸用防松部擠壓在搖臂軸用支撐孔的孔面上。由此，可將該擠壓力作用在氣缸蓋上。


圖1是備有本發(fā)明頂置凸輪式發(fā)動機的摩托車的側(cè)面圖；圖2是本發(fā)明頂置凸輪式發(fā)動機的側(cè)面圖；圖3是主要部分放大的側(cè)面圖；圖4是圖3中IV-IV截面的剖視圖；圖5是圖4中V-V截面的斷面圖；圖6是圖5中VI-VI截面的斷面圖；圖7是平衡器結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8是止動器搖臂防松部結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖9是止動器的立體圖。
以下根據(jù)圖1-圖9敘述本發(fā)明的其中一個實施例。
圖1是備有本發(fā)明頂置凸輪式發(fā)動機的摩托車的側(cè)面圖，圖2本發(fā)明頂置凸輪式發(fā)動機的側(cè)面圖，圖3是主要部分放大的側(cè)面4是圖3中IV-IV截面的斷面圖。
圖5是圖4中V-V截面的斷面圖，圖6是圖5中VI-VI截面的斷面7是平衡器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖8是止動器搖臂防松部結(jié)構(gòu)的斷面9是止動器的立體圖。
在這些圖中，序號1表示該實施例的摩托車。該摩托車1的結(jié)是操縱把手工及前叉3以可自由掌舵的方式支撐在前管4上、主架從前管4向后朝下延伸，由此，在操縱把手2與座6之間形成足夠的間。在前述主架5的后部，通過后臂托架7，固定著發(fā)動機8。
序號9表示安裝在前叉3下端部的前輪，可以自由旋轉(zhuǎn)。10表通過樞軸11以可沿上下方向自由搖動的方式支撐在后臂托架7上后臂，12是可自由旋轉(zhuǎn)地安裝在后臂10后端部的后輪。
前述發(fā)動機8是氣冷器沖程單氣缸式發(fā)動機，如圖2所示，在軸箱13的前部配設(shè)由氣缸體14及氣缸蓋15組成的氣缸，略朝車體方伸出。氣缸體14及氣缸蓋15由任意鋁合金形成，通過四個缸蓋栓16穿過氣缸體14及氣缸蓋15而將其固定在曲軸箱13上。
前述驅(qū)軸箱13可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著通過連桿18與活塞17連接曲軸19，并且在其后部可自由旋轉(zhuǎn)地支撐著齒輪軸(圖中未示)，齒軸上具有帶變速裝置的傳動齒輪20與被動齒輪21。與傳動齒輪20軸設(shè)置的由符號22表示的是用于將曲軸19的回轉(zhuǎn)傳遞給圖中未示離合器的齒圈。發(fā)動機8具有通過由前述齒圈22所組成的離合器曲軸19的回轉(zhuǎn)傳遞給傳動齒輪20的齒輪軸結(jié)構(gòu)。此外，符號23表與被動齒輪21同軸設(shè)置的用于卷掛后輪驅(qū)動用鏈條(圖中未示)的輪。
進一步，該發(fā)動機8在曲軸箱13上，位于較曲軸19更靠近車后側(cè)上方的部位，可自由旋轉(zhuǎn)地安裝著平衡器24。該平衡器24備與曲軸19左右一對曲柄臂19a的總重量略同的平衡重24a和與曲軸的平衡器用傳動齒輪19b相嚙合的平衡器用被動齒輪24b，并沿著曲軸19的回轉(zhuǎn)方向相反方向以相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。前述平衡重24a置在左右一對曲柄臂19a之間的位置。
此外，前述平衡器24具有這樣的結(jié)構(gòu)，即在活塞17到達上死點，曲軸19的曲柄臂19a如圖7所示的那樣，處于與氣缸軸線a同一軸上的位置，這時，平衡重24a的軸線W不平行于氣缸軸線a，從其側(cè)視上看，是處于兩個軸線的夾角成銳角的傾斜位置。在該實施例中，過將平衡器用被動齒輪24b與平衡器用傳動齒輪19b的兩個齒在圖中朝左回轉(zhuǎn)而嚙合，便成為前狀態(tài)。采用這種結(jié)構(gòu)，該實施例的托車1可以明顯地減少傳送給操縱把手2的發(fā)動機8的振動。
前述氣缸蓋15如圖2所示，通過安裝螺栓26將凸輪鏈條蓋25安在車體左側(cè)的側(cè)部。該凸輪鏈條蓋25如圖3和圖4所示，具有將內(nèi)壁27從側(cè)方蓋住的結(jié)構(gòu)，并在其與氣缸蓋15的內(nèi)側(cè)壁27之間形成輪鏈條室28。前述凸輪鏈條室28通過氣缸體14的凸輪室(圖中未示與曲軸箱13內(nèi)部連通，來自曲軸19的動力通過凸輪鏈條30傳遞給缸蓋15內(nèi)的氣閥裝置29。
前述氣閥裝置29，由與凸輪鏈條30同時回轉(zhuǎn)的凸輪軸31、通進氣閥用搖臂32及排氣閥用搖臂33分別由凸輪軸31驅(qū)動的進氣閥及排氣閥35所構(gòu)成。前述凸輪軸31如圖4及圖6所示的那樣，在車左側(cè)的軸端部位置，安裝有用于卷掛凸輪鏈條30的鏈輪36，并且軸向兩端部通過軸承37、38可自由旋轉(zhuǎn)地支撐在氣缸蓋15上。
軸承37、38中配設(shè)在車體右側(cè)的軸承37是將其外周面壓入氣蓋15內(nèi)形成的搖臂室39側(cè)壁上的圓形凹部40中的。凸輪軸31可自插拔的嵌合在該軸承37的中空部。另一軸承38，可自由插拔地嵌在穿過前述內(nèi)側(cè)壁27而形成的軸向孔41的外周面上。軸承38與凸軸31的結(jié)合結(jié)構(gòu)是，凸輪軸31嵌入軸承38的內(nèi)圈中，同時，凸輪31上所形成的邊緣部31a與軸承38內(nèi)圈的前述搖臂室39一側(cè)接觸也就是說，在該實施例中，在凸輪鏈條蓋25從氣缸蓋15拆去的狀下，前述凸輪軸31相對于氣缸蓋15而朝車體左側(cè)拉伸，因此，可將輪軸31及軸承38所組成的凸輪軸組合體從氣缸蓋15拆下。
進氣閥用搖臂32及排氣閥用搖臂33如圖5及圖6所示的那樣，別可自由轉(zhuǎn)動地支撐在與凸輪軸31平行的搖臂軸42、42上，輸入臂32a，33a分別與凸輪軸31的凸輪面31b聯(lián)接，并且輸出側(cè)臂32b，3的前端部分別與進氣閥34、排氣閥35對接。吸氣閥34及排氣閥35有在閥體部分鄰接氣缸蓋底部的燃燒室43的狀態(tài)下，由閥簧44朝合一側(cè)推擠的結(jié)構(gòu)。
如圖5所示由進氣閥34打開或關(guān)閉的進氣通路45，通過如圖1示的和氣缸蓋15上部連接的吸氣管47與氣化器48相連。另外，排通路46與排氣管49相連，排氣管49連接在氣缸蓋15的下部。鄰接述燃燒室43的火花塞50，在本實施例中，安裝在氣缸蓋15上，并燃燒室43朝車體右前方略呈水平地延伸。
搖臂軸42由鋼材做成圓筒狀，如圖4及圖6所示，壓入搖臂室中的由車體左右兩側(cè)所構(gòu)成的面對的凸臺部51、52中，在此對搖軸42的支撐結(jié)構(gòu)作進一步詳細的說明。凸臺部51凸伸設(shè)置在搖臂39的車體右側(cè)壁上，并且在凸臺部51凸出端部形成開口的圓形凹53以軸線與凸輪軸31的軸線平行的方式而形成。凸臺部52凸伸設(shè)在搖臂室39的車體左側(cè)側(cè)壁上(也即前述內(nèi)側(cè)壁27)，而穿過凸臺52的搖臂軸支承孔54以平行與凸輪軸31的軸線延伸而設(shè)置成通孔于是，將搖臂軸42從車體左側(cè)壓入前述圓形凹部53與搖臂軸撐孔54中。壓入搖臂軸42時，將前述吸氣閥用搖臂32、排氣閥用臂33插入兩個凸臺部51、52之間，使搖臂軸42穿過兩個搖臂32、33由此，將搖臂軸42以兩點支撐形式支撐在凸臺部51、52上。
為了使搖臂軸42輕量化，將壓入凸臺部51、52中的部分做成使其具有能支撐搖臂32、33的剛性的盡可能短的最小長度。另外在該搖臂軸42內(nèi)周部的車體左側(cè)端部，刻有內(nèi)螺紋42a，用于在維時與將搖臂軸42從氣缸蓋15拔出的工具(圖中未示)螺紋連接。也是說，將前端刻有外螺紋的棒狀工具從外部插入搖臂軸支撐孔54，與前述的內(nèi)螺紋42螺紋連接，用該工具可以將搖臂軸42從壓入圓形凹部53、搖臂支撐孔54中拔出。
在這種結(jié)構(gòu)的氣閥裝置中，一旦發(fā)動機運轉(zhuǎn)引起氣缸蓋15溫時，凸輪用支撐軸38與搖臂軸42的壓入部分松動，前述凸輪軸組體及搖臂軸42朝插拔的一側(cè)即車體側(cè)移動。這樣，由于氣缸蓋15材料是鋁合金，其熱膨脹系數(shù)比形成軸承38及搖臂軸42的鋼材的膨脹系數(shù)，在高溫狀態(tài)下，壓入部分的孔徑擴大，壓入的余量變小在該實施例中，為了防止前述凸輪軸組合體及搖臂軸42朝插側(cè)移動而從壓入部分脫落。在相對插拔側(cè)端部的位置，設(shè)置有止器55，以限制這種移動。該止動器55如圖3-圖6及圖9所示的那樣，過對一略呈圓弧狀的金屬板材彎曲加工，使略呈圓弧狀的平板部5、以該平板部55a長度方向中央部的圓弧內(nèi)徑側(cè)凸出并遍布平板55a厚度方向一方的凸輪軸用防松部55b及搖臂軸用防松部55a55a一體而形成，搖臂軸用防松部55c、55a是從平板部55a的長方向端部朝前述凸輪軸用防松部55b凸出端部的相反一側(cè)的垂直平板部55a的方式朝外凸伸的。
于是，將固定螺栓56插入前述平板部55a長度方向中央所形成通孔55d中，使凸輪軸用防松部55b的凸出端部與軸承38的外圈側(cè)端面對接，并使搖臂軸用防松部55a而臨前述搖臂軸支撐孔54的開部，在這種狀態(tài)下，利用固定螺栓56將止動器55安裝在氣缸蓋15前述內(nèi)側(cè)壁27上的凸輪鏈條室28一側(cè)。并且，在該實施例中，搖軸用防松部55a嵌合在搖臂軸支撐孔54中，同時，如圖6所示，在止器55固定于氣缸蓋15的狀態(tài)下，其前端與搖臂軸42插拔側(cè)的軸端對置形成很小的間隙。
即是說，通過將這樣的止動器55安裝在氣缸蓋15上，可以利凸輪軸同防松部55b防止前述凸輪軸組合體朝插拔側(cè)移動，并且利搖臂軸用防松部55a來阻止搖臂軸42朝插拔側(cè)移動的移動方向后端部從圓形凹部53中松脫。
因此，發(fā)動機8采用讓維修容易的凸輪軸31及兩根搖臂軸42從氣缸蓋15的車體左側(cè)脫離的結(jié)構(gòu)。因此，將氣缸蓋15固定在曲箱13上的缸蓋螺栓16與搖臂軸42分離，并配制在使氣缸蓋15及氣體14組裝在曲軸箱13上時連接力均等的位置。也就是說，如圖6示四個缸蓋螺栓16配置在該圖中用雙點劃線所表示的燃燒室43四以氣缸軸心為中心略呈對稱的位置。
一旦將這樣的缸蓋螺栓16設(shè)置好后，由于圖6中左上側(cè)位置固定螺栓16橫切搖臂軸支撐孔54，所以，在將搖臂軸42從氣缸蓋15出時，僅需要將該一個螺栓16先拆除，而其它三個缸蓋螺栓16不要拆除，這樣，當(dāng)凸輪軸31及搖臂軸42從氣缸蓋15拆除時，氣缸蓋及氣缸體14仍處于安裝在曲軸箱13上的狀態(tài)，即是說在車載狀態(tài)下進行。
由于前述止動器55是通過對板材彎曲加工而形成的，因此，結(jié)構(gòu)簡單，重量輕。特別是，由于在該止動器55上通過對平板部5前端部彎曲而形成了搖臂軸用防松部55a，該搖臂軸用防松部55a從外部嵌合在搖臂軸支撐孔54的開口端，因此，盡管該止動器55由材形成，仍能牢固地阻止搖臂軸42的移動。
這樣，當(dāng)搖臂軸42在搖臂軸支撐孔54內(nèi)朝插拔側(cè)移動并向外壓前述搖臂軸用防松部55a時，平板部55a朝凸輪鏈條室28側(cè)產(chǎn)生彈性變形，如圖8中實線所示的搖臂軸用防松部55a通過前述平板55a的彈性變形而如雙點劃線所示的那樣，擠壓在搖臂軸支撐孔54孔壁面上。換言之，借助于搖臂軸42擠壓搖臂軸用防松部55a的壓力，可以使搖臂軸用防松部55a擠壓在孔壁面上，因此可以將前擠壓力作用在氣缸蓋15上。
通過以上說明可以看出，本發(fā)明第一方案的頂置凸輪式發(fā)動機。由于在具有能使凸輪軸及搖臂軸朝同一方向拔出的結(jié)構(gòu)的氣缸前述各軸插拔側(cè)端部的部位，由一固定螺栓安裝著一個止動器，止動器具有防止凸輪軸沿軸向移動的凸輪軸用防松部及與搖臂軸撐孔相面臨并與搖臂軸對置的搖臂軸用防松部，這樣，利用一個動器便可以防止搖臂軸及凸輪軸的松動，可以實現(xiàn)部件數(shù)量少、量輕、并降低費用的目的。
與此同時，由于缸蓋螺栓配置在與搖臂軸分開的位置，因此以將其配置在氣缸蓋及氣缸體安裝在曲軸箱上時，使之處于連接在燃燒室周圍大體均等的最佳位置。此外，由于搖臂軸防松部不回轉(zhuǎn)，所以可以將止動器用一個螺栓固定，使安裝作業(yè)容易。
本發(fā)明的第二方案的頂置凸輪式發(fā)動機，是在第一方案的基上作出的，止動器由板材形成，搖臂軸用防松部是通過相對其它分彎曲而形成的，搖臂軸用放松部從外部嵌合在搖臂軸支撐孔的口端，這樣，搖臂軸在搖臂軸支撐孔內(nèi)朝插拔側(cè)移動，并朝外擠搖臂軸用防松部時，與止動器搖臂軸用防松部連接的平板部產(chǎn)生性變形，使搖臂軸用防松部擠壓在搖臂軸用支撐孔的孔壁面上。此，將該擠壓力作用在氣缸蓋上。
因此，能夠可靠地防止搖臂軸松動，通過由板材形成止動器降低制造費用，使重量輕的目的得以實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種頂置凸輪式發(fā)動機，一根凸輪軸及兩根搖臂軸沿軸向自由插拔地支撐在氣缸蓋上，其特征是，前述氣缸蓋做成能夠使述凸輪軸及搖臂軸沿同一方向拔出的結(jié)構(gòu)，在氣缸蓋上對應(yīng)于前各軸插拔側(cè)端部的部位，通過一固定螺栓安裝有止動器，該止動器有阻止凸輪軸朝軸向移動的凸輪軸用防松部及與搖臂軸支撐孔面著并與搖臂軸對置的搖臂軸用防松部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的頂置凸輪式發(fā)動機，其特征是，止動由板材形成，其搖臂軸用放松部是相對其它部分彎曲而形成的，搖臂軸用防松部從外部嵌合在搖臂軸支撐孔的開口端。
全文摘要
一種頂置凸輪式發(fā)動機，將缸蓋螺栓配置在最佳位置，凸輪及搖臂軸利用一個止動器可以防止松動。將氣缸蓋15做成能使凸軸31及搖臂軸42朝同一方向拔出的結(jié)構(gòu)。在氣缸蓋15的前述各軸脫側(cè)端部的部位，用一個固定螺栓56安裝著止動器55。止動器55過凸輪軸用防松部55b及搖臂軸用防松部55c成一體地形成。
文檔編號F01L1/04GK1153252SQ96110050
公開日1997年7月2日 申請日期1996年5月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月26日
發(fā)明者村上祐二, 上村滿明 申請人:雅馬哈發(fā)動機株式會社