專利名稱：頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過桿將由設(shè)置在凸輪軸上的凸輪搖動的凸輪從動件的運動傳遞至搖桿，以驅(qū)動發(fā)動機閥并將其打開的頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置。
眾所周知，以往，頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置，在配置在曲軸附近的單一的凸輪軸上設(shè)有吸氣凸輪和排氣凸輪，兩凸輪的開閥驅(qū)動力，通過一對氣門隨行件和一對頂桿，分別傳遞至設(shè)置在缸蓋上的吸氣和排氣搖桿上，以驅(qū)動吸氣閥和排氣閥將其打開(參照日本專利公報特開平9-250324號)。
但是，上述現(xiàn)有技術(shù)中，在打開吸氣閥和排氣閥時，由閥彈簧和燃燒室壓力所決定的開閥負荷通過凸輪軸集中作用在旋轉(zhuǎn)自如地支承凸輪軸的軸承的一處。因此，要求軸承具有能承受該開閥負荷的強度和耐用性，從而招致軸承增大和重量增加。
另外，由于用于將凸輪的開閥驅(qū)動力傳遞至搖桿的頂桿，從曲軸的附近長長地延伸到缸蓋內(nèi)，所以，為了防止壓曲，桿的直徑取得較大，而且，其重量也較大。因此，為了配置頂桿，有必要在氣缸和缸蓋的側(cè)面確保比較寬的空間，不但發(fā)動機變大了，由于頂桿，從凸輪至吸氣閥和排氣閥的氣門搖桿系的慣量變大了，這是在發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速區(qū)域吸氣閥和排氣閥相對凸輪的跟蹤性能降低的原因。
本發(fā)明是鑒于這樣的情況而提出的，權(quán)利要求1至權(quán)利要求3所記載的發(fā)明，其共同的目的，就是試圖在頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置上實現(xiàn)凸輪軸軸承的小型輕量化以及發(fā)動機的小型化。另外，權(quán)利要求2所記載的發(fā)明，其目的是進一步改善在高轉(zhuǎn)速區(qū)域的發(fā)動機閥的跟蹤性能。
本申請的權(quán)利要求1所記載的發(fā)明，是一種頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置，該頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置具備旋轉(zhuǎn)自如地支承在軸承上的同時并設(shè)有凸輪的單一的凸輪軸；與該凸輪相抵接且能搖動的第1凸輪從動件和第2凸輪從動件；能分別驅(qū)動第1發(fā)動機閥和第2發(fā)動機閥以將其打開，并搖動自如地設(shè)置在缸蓋上且能分別與該第1和第2發(fā)動機閥相抵接的第1搖桿和第2搖桿；將上述第1和第2凸輪從動件的運動分別傳遞至第1和第2搖桿的第1桿和第2桿，上述第1和第2搖桿相對包含上述凸輪軸的軸線的平面，配置在氣缸的軸線方向的一側(cè)，上述第1凸輪從動件在與上述一側(cè)相反的一側(cè)抵接在上述凸輪上，上述第2凸輪從動件在上述一側(cè)抵接在上述凸輪上，而且，上述第1桿是拉桿，上述第2桿是頂桿。
根據(jù)該權(quán)利要求1所記載的發(fā)明，由于第1和第2凸輪從動件在上述平面的一側(cè)和其相反的一側(cè)與凸輪相抵接，所以，在打開第1和第2發(fā)動機閥時，作用在凸輪軸上的開閥負荷分散在軸承的2處。其結(jié)果是，與開閥負荷集中在軸承的一處的場合相比，不必提高軸承的強度，軸承的小型輕量化是可能的。
而且，相對配置在上述平面的一側(cè)的第1和第2搖桿來說，與第2凸輪從動件相比，處于離第1搖桿較遠的位置并且把向遠離第1搖桿的方向搖動的第1凸輪從動件的運動傳遞至第1搖桿的桿是拉桿，與第1凸輪從動件相比，處于靠近第2搖桿的位置且將向靠近第2搖桿的方向搖動的第2凸輪從動件的運動傳遞至第2搖桿的桿是頂桿，因此，可以使凸輪從動件的形狀以及桿的配置簡單化，由于還可以縮小用于配置凸輪從動件和桿的空間，所以發(fā)動機的小型化是可行的。
權(quán)利要求2所記載的發(fā)明，是在權(quán)利要求1所記載的頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置上，上述頂桿的長度比上述拉桿的長度短。
頂桿為了防止桿的壓曲，所以直徑較大，拉桿因為不必考慮桿的壓曲，所以直徑較小，根據(jù)該權(quán)利要求2所記載的發(fā)明，由于使頂桿的長度比拉桿的長度短，所以，可以減小桿的重量，由于能減小氣門搖桿系的慣量，所以在發(fā)動機的高轉(zhuǎn)速區(qū)域，能改善發(fā)動機閥相對凸輪的跟蹤性能。
權(quán)利要求3所記載的發(fā)明，是在權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所記載的頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置上，上述凸輪軸配置在該氣缸的側(cè)面，使其離開上述氣缸，上述拉桿穿過上述凸輪軸和上述氣缸之間，在上述第1凸輪從動件和上述第1搖桿之間延伸。
根據(jù)權(quán)利要求3所記載的發(fā)明，由于利用形成于氣缸和凸輪軸之間的空間配置拉桿，因此，由于除了能抑制氣缸或缸蓋的向側(cè)面伸出的量之外，與頂桿相比，該桿還是直徑較小的拉桿，所以，能減小凸輪軸的偏離量，因此，能減小凸輪軸向氣缸或缸蓋的側(cè)面突出的量，可以將發(fā)動機小型化。


圖1是搭載具有本發(fā)明的氣門搖桿裝置的頂置閥式發(fā)動機的小型摩托車的左側(cè)視圖。
圖2是用圖1的Ⅱ-Ⅱ線剖切曲軸箱、氣缸和缸蓋時的主要部位簡要剖視圖。
圖3是圖2的Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖。
圖4是圖2的Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖。
圖5是圖4的Ⅴ-Ⅴ線的剖視圖。
以下參照圖1至圖5對本發(fā)明的實施例進行說明。
圖1是搭載了具有本發(fā)明的氣門搖桿裝置的頂置閥式發(fā)動機的小型摩托車的左側(cè)視圖。而且，在本說明書中，“前后左右”意味著是車體上的前后左右，另外，所謂“車體中心”意味著是通過安裝在摩托車上的車輪左右方向的中央位置的鉛垂面。
摩托車1具有主車架，該主車架由用螺栓2連接的前車架3和后車架4所構(gòu)成。在前車架3的前部設(shè)有懸掛前輪5的前懸掛機構(gòu)和操縱前輪5進行轉(zhuǎn)向的轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)，在后車架4的前側(cè)的背后，設(shè)有驅(qū)動后輪6的動力單元7，在后車架4的后部，設(shè)有懸掛后輪6的后懸掛機構(gòu)，在后車架4的上方設(shè)有車座8。
在摩托車1上，從前向后還依次安裝有前擋泥板9、前罩10、托腳地板11、車架外罩12和后擋泥板13，而且在托腳地板11上還設(shè)有左右一對側(cè)罩14。在車座8下方的車架外罩12內(nèi)，設(shè)有收納頭盔等物品的貯物箱15。
前懸掛機構(gòu)位于前輪5的右側(cè)，具備能上下方向自如搖動地支承在前車架3的前方下端部的支承軸上的搖臂16；一端支承在搖臂16上、另一端支承在前車架3上的緩沖裝置17。在搖臂16的前方端部，通過轉(zhuǎn)向銷18安裝有能左右方向自如搖動的車軸座19，再有，在安裝于車軸座19上的車軸20上，支承有能自如旋轉(zhuǎn)的前輪5。
轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)具備旋轉(zhuǎn)自如地支承在安裝于前車架3的前方端部的頭管21上的車把支柱22；安裝在車把支柱22的下端部的轉(zhuǎn)向操縱臂23；一端支承在轉(zhuǎn)向操縱臂23上、另一端支承在車軸座19的臂19a上的連桿24。這樣一來，就使轉(zhuǎn)向操縱機構(gòu)和前懸掛機構(gòu)成為相互獨立的機構(gòu)，便于提高可操縱性。
動力單元7的前部，由分別插在撐架25的吊孔26和管式套筒46(參照圖2)中的成對的懸吊螺栓搖動自如地支承在后車架4上，而撐架25分別安裝在左右一對后車架4上，管式套筒46分別設(shè)置在后述的發(fā)動機30的下曲軸箱42L的前方端部和缸蓋43的前方端部。另一方面，動力單元7的后部，通過緩沖裝置27安裝在左側(cè)的后車架4的后部。因此，動力單元7在行駛時能根據(jù)路面的起伏狀況的不同而上下?lián)u動。
動力單元7具備發(fā)動機30和動力傳遞裝置100，動力傳遞裝置100具備行星齒輪式變速器101和最終減速裝置120。發(fā)動機30是4沖程單缸頂置閥式發(fā)動機，從配置在車架外罩12內(nèi)側(cè)的空氣濾清器32延伸過來的撓性空氣導(dǎo)入管33，與配置在車體右側(cè)的風(fēng)門外殼34的上游端部相連接。在風(fēng)門外殼34的下游端部連接有與缸蓋43的吸氣孔51相連接的吸氣管35，在該吸氣管35上安裝有燃料噴射閥36。燃料從配置在托腳地板11下部的油箱37供給到該燃料噴射閥36。另外，在車體的右側(cè)，配置有與排氣管38相連接的排氣消音器39，而排氣管38連接在缸蓋43的排氣孔52上。再有，能與來自冷卻風(fēng)扇64(參照圖3)的冷卻風(fēng)相接觸的散熱器41配置在曲軸箱42的上部，而冷卻風(fēng)扇64配置在安裝于曲軸箱42的前方端部的風(fēng)扇罩40內(nèi)。
動力傳遞裝置100的變速器101的輸出，通過最終減速裝置120的具備驅(qū)動軸121的軸驅(qū)動機構(gòu)傳遞至后輪6的車軸，以驅(qū)動后輪6。
圖2是用圖1的Ⅱ-Ⅱ線剖切曲軸箱42、氣缸45和缸蓋43時的主要部位的簡要剖視圖，圖3是圖2的Ⅲ-Ⅲ線的剖視圖，圖4是圖2的Ⅳ-Ⅳ線的剖視圖，圖5是圖4的Ⅴ-Ⅴ線的剖視圖，以下參照圖2、圖3、圖4和圖5進一步對動力單元7進行說明。
發(fā)動機30是依次重疊安裝曲軸箱42、缸蓋43和缸蓋罩44而構(gòu)成的。曲軸箱42由包含發(fā)動機30的曲軸31的軸線C1且相對水平面傾斜的分箱面A，將其分割成上下兩曲軸箱42U、42L，下曲軸箱42L上的分箱面A朝向車體的右上方。在上曲軸箱42U的上部，一體地形成有氣缸45，氣缸45具有相對曲軸31的軸線C1向車體的右上方傾斜的軸線C2，在該氣缸45的朝向右上方的安裝面B上安裝有缸蓋43。
另外，兩曲軸箱42U、42L兼作變速器箱體的一部分，而變速器箱體覆蓋將曲軸31的動力傳遞至后輪6的動力傳遞裝置100的變速器101的前部。再有，在下曲軸箱42L的前方端部外面，設(shè)有插入懸吊螺栓的管式套筒46，懸吊螺栓將動力單元7支承在后車架4的撐架25上。該管式套筒46由以下部分構(gòu)成與下曲軸箱42L形成一體的圓筒部46a；由其外周面固著在圓筒部46a的內(nèi)周面上的圓筒狀的橡膠等構(gòu)成的彈性件46b；其外周面固著在彈性件46b的內(nèi)周面上、同時懸吊螺栓從其內(nèi)側(cè)穿過的金屬制的插通管46c。而且，同一結(jié)構(gòu)的管式套筒46還設(shè)置在缸蓋43上。
曲軸31其軸線C1指向車體的前后方向，即采用所謂的縱置配置，通過一對主軸承49、50支承在曲軸箱42上。各主軸承49、50保持在分別形成于兩曲軸箱42U、42L的分箱面A上的半圓柱狀的凹槽中，使曲軸31的軸線C1位于分箱面A上。
而且，曲軸31由往復(fù)運動的活塞47通過連桿48驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)，而連桿48其小端支承在能自如滑動地嵌合在氣缸45的氣缸腔內(nèi)的活塞47的活塞銷上，其大端支承在曲軸31的曲軸銷軸上。
在此進一步對分箱面A、安裝面B和氣缸45的軸線C2的關(guān)系進行說明。在與曲軸31的軸線C1正交且包含氣缸45的軸線C2的基準平面上，分箱面A和上述基準平面的交線與基準鉛垂線所成的角度α為銳角，所述基準鉛垂線為從曲軸31的軸線C1和上述基準平面的交點向上方延伸的鉛垂的半直線。另外，氣缸45的軸線C2和上述基準鉛垂線所成的角度β也同樣是銳角，使兩角度α、β大致相等。另外，安裝面B和上述基準平面的交線的延長線與上述基準鉛垂線所成的角度，即成為角度α的同位角的角度γ比角度α小。因此，在分箱面A和上述基準平面的交線、安裝面B和上述基準平面的交線以及氣缸45的軸線C2，與車體中心C0和上述基準平面的交線之間所形成的角度，也分別為角度α、角度β和角度γ。而且，這些角度α、β、γ的值是考慮到能設(shè)定的傾斜角的大小等問題而適當(dāng)設(shè)定的。
其結(jié)果是，對于從右下向左上傾斜的分箱面A和安裝面B來說，安裝面B相對水平面所傾斜的角度比分箱面A傾斜的角度大。而且，包含分箱面A的平面和包含安裝面B的平面在氣缸45的下方交叉。
在缸蓋43上，除了吸氣孔51和排氣孔52之外，還形成有連接雙作用型活塞式增壓機56的排氣導(dǎo)管的增壓孔53，各孔51、52、53與在缸蓋43的下面形成的燃燒室54相連通。從燃料噴射閥36向吸氣孔51噴射的燃料和空氣的混合氣被供給到燃燒室54。而且，用于給該混合氣點火的火花塞55面向燃燒室54安裝在缸蓋43上。
另外，在缸蓋43和上曲軸箱42U的各自的后方端部，設(shè)有由分別形成于安裝面B上的半圓柱狀的凹槽形成的孔，形成增壓機56的外殼的增壓氣缸56a嵌合在該孔中。
再有，其軸線C3指向車體的前后方向配置的單一的凸輪軸57通過一對軸承60、61旋轉(zhuǎn)自如地支承著(參照圖3)，而軸承60、61分別由安裝在缸蓋43上的一對凸輪軸座58、59固定。凸輪軸57的軸線C3位于包含軸線C3且與氣缸45的軸線C2正交的平面，也就是安裝面B上，凸輪軸57本體，偏離氣缸45，即為了不使凸輪軸57的軸線C3與氣缸45交叉，而配置在氣缸45的側(cè)面。
如圖3所示，在曲軸31的位于前側(cè)的主軸承49前方的前端部，設(shè)有交流發(fā)電機62，交流發(fā)電機62的轉(zhuǎn)子62a由曲軸31前端部的螺母63固定在曲軸31上。另外，在交流發(fā)電機62的轉(zhuǎn)子62a上，用螺栓安裝有將冷卻用的空氣送到散熱器41的冷卻風(fēng)扇64。
另一方面，在曲軸31后側(cè)的主軸承50的后方，向后分別依次安裝有第1驅(qū)動齒輪65和第2驅(qū)動齒輪66，使其與曲軸31一體旋轉(zhuǎn)。另外，在曲軸31的后方端面上，形成有與曲軸31同軸的嵌合孔，在該嵌合孔內(nèi)，嵌合有中空的油泵67的驅(qū)動軸67a，使其與曲軸31一體旋轉(zhuǎn)。
積存在下曲軸箱42L的底部的潤滑油，經(jīng)形成在變速器箱體102上的吸入通道68，被吸入油泵67，從油泵67排出的潤滑油通過設(shè)置在曲軸箱42和變速器箱體102上的油道和油管，分別供給到凸輪軸57、變速器101的中心軸103和各軸承。另外，排出的潤滑油通過油泵67的驅(qū)動軸67a的內(nèi)部，供給到曲軸31的兩主軸承49、50以及曲軸銷軸和連桿48的大端部的滑動部。
第1驅(qū)動齒輪65與安裝成與介輪軸69一體旋轉(zhuǎn)的大齒輪70相嚙合。由于該介輪軸69象后述的那樣還是平衡器軸，所以為了以與曲軸31相等的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使大齒輪70的齒數(shù)與第1驅(qū)動齒輪65的齒數(shù)相等。另外，為了驅(qū)動凸輪軸57旋轉(zhuǎn)，與設(shè)計成與凸輪軸57一體旋轉(zhuǎn)的凸輪軸齒輪72相嚙合的小齒輪71，與大齒輪70設(shè)計成一體。而且，通過這一連串的齒輪排65、70、71、72，曲軸31每轉(zhuǎn)2圈凸輪57轉(zhuǎn)1圈。
凸輪軸齒輪72與使雙作用型活塞式增壓機56的增壓活塞56b作往復(fù)運動的增壓曲軸56c花鍵連接。在凸輪軸57上，形成有當(dāng)作油道的中空部，該油道將潤滑油供給到后述的凸輪和各搖桿的滑動部，增壓曲軸56c的延長部被壓入到該中空部的增壓機56一側(cè)的端部。這樣一來，凸輪軸57就與增壓曲軸56c一體地旋轉(zhuǎn)。
氣門搖桿裝置具備以下說明的凸輪、凸輪從動件、拉桿、頂桿、搖桿。如圖2和圖4所示，在凸輪軸57上，沿凸輪軸57的軸線C3方向隔一定間隔，設(shè)有吸氣凸輪75、排氣凸輪76和位于兩凸輪75、76之間的增壓凸輪77，而吸氣凸輪75、排氣凸輪76和增壓凸輪77用于分別驅(qū)動三個發(fā)動機閥--吸氣閥73、排氣閥(圖未示)和增壓閥74將其打開。
吸氣搖桿85、排氣搖桿86和增壓搖桿87搖動自如地設(shè)置在缸蓋43上，而缸蓋43位于安裝面B的氣缸45的軸線C2方向的一側(cè)--缸蓋43一側(cè)，且使其能分別與吸氣閥73、排氣閥和增壓閥74相接觸。
在分別與吸氣凸輪75、排氣凸輪76和增壓凸輪77相接觸的吸氣凸輪從動件78、排氣凸輪從動件79以及位于兩凸輪從動件78、79之間的增壓凸輪從動件80的基端部，形成有圓筒狀的支承部78a、79a、80a，由于在安裝面B上，嵌合且固定在形成于兩凸輪軸座58、59和缸蓋43上的半圓柱狀的凹槽中的支承軸81插通在各支承部78a、79a、80a中，所以，各凸輪從動件78、79、80能相對自如搖動地支承在支承軸81上。而且，在圖5中示出了形成于凸輪軸座58上的凹槽58a和與該凹槽58a相對應(yīng)、形成于缸蓋43上的凹槽43a。而且該支承軸81具有與凸輪軸57的軸線C3平行的軸線，且在安裝面B上，位于離曲軸31的軸線C1比凸輪軸57更遠的位置，即位于凸輪軸57的下方。
再有，在吸氣凸輪從動件78的前端，形成有吸氣拉桿82的一端卡合的卡合部78b。而且，在吸氣凸輪從動件78的支承部78a和卡合部78b之間，形成有與吸氣凸輪75相抵接的抵接部78c。排氣凸輪從動件79也與吸氣凸輪從動件78一樣，在其前端部79b形成有排氣拉桿83的一端卡合的卡合部79b，在卡合部79b和支承部79a之間，形成有與排氣凸輪76相抵接的抵接部。而且，吸氣凸輪從動件78的卡合部78b和抵接部78c、還有排氣凸輪從動件79的卡合部79b和抵接部都位于氣缸45一側(cè)，即相對安裝面B，與氣缸45的軸線C2方向的上述一側(cè)相反，是為相反一側(cè)的另外一側(cè)。
另一方面，增壓凸輪從動件80形成有頂桿84抵在其前端部的支承部80b和與增壓凸輪77相抵接的抵接部80c。而且，支承部80b和抵接部80c位于相對安裝面B氣缸45的軸線C2方向的一側(cè)--缸蓋43一側(cè)。
另外，吸氣拉桿82穿過在凸輪軸57和氣缸45之間形成的空間，在吸氣凸輪從動件78和吸氣搖桿85之間延伸，同樣，排氣拉桿83穿過在凸輪軸57和氣缸45之間形成的空間，在排氣凸輪從動件79和排氣搖桿86之間延伸。
頂桿84貫通形成于導(dǎo)向板89上的導(dǎo)向孔，且使頂桿84能在其軸向上穩(wěn)定地移動，而導(dǎo)向板89由搖動自如地支承增壓搖桿87的螺栓88固定在缸蓋43上。
再有，由于必須防止桿的壓曲，所以，使頂桿84的直徑比兩拉桿82、83的直徑大。另外，使頂桿84的長度比兩拉桿82、83的長度短。
根據(jù)這樣的氣門搖桿裝置，吸氣閥73由被吸氣拉桿82搖動的吸氣搖桿85驅(qū)動使其反抗閥彈簧90的彈簧力打開閥門，而吸氣拉桿82被抵接在吸氣凸輪75上能搖動的吸氣凸輪從動件78拉下來。
與吸氣閥73一樣，排氣閥也由被排氣拉桿83搖動的排氣搖桿86驅(qū)動使其反抗閥彈簧(圖未示)的彈簧力打開閥門，而排氣拉桿83被抵接在排氣凸輪76上能搖動的排氣凸輪從動件79拉下來。
再有，增壓閥74由被頂桿84搖動的增壓搖桿87驅(qū)動使其反抗閥彈簧91的彈簧力打開閥門，而頂桿84被抵接在增壓凸輪77上能搖動的增壓凸輪從動件80推上去。而且打開增壓閥74是在發(fā)動機30處于壓縮行程時進行的。
而且，在缸蓋43上，安裝有通過固定在凸輪軸57的前方端部的旋轉(zhuǎn)板檢測凸輪軸57的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)位置傳感器92，由該傳感器92進行控制燃料噴射時所必須的發(fā)動機行程狀態(tài)的檢測。
再說，其軸線C4指向車體的前后方向配置的介輪軸69制成圓筒狀，且具備大圓筒部69a和小圓筒部69b。大圓筒部69a和小圓筒部69b，分別由被兩曲軸箱42U、42L保持的一對軸承93、94旋轉(zhuǎn)自如地支承著。各軸承93、94與曲軸31的主軸承49、50一樣，保持在分別形成于兩曲軸箱42U、42L的分箱面A上的半圓柱狀的凹槽中，使介輪軸69的軸線C4位于分箱面A上。
而且，在大圓筒部69a的內(nèi)側(cè)，離大圓筒部69a的內(nèi)周面留有徑向間隙，收納有冷卻水泵95的外殼95a。在外殼95a上液密地安裝有冷卻水泵95的罩子95b，在罩子95b上連接有來自散熱器41的出口側(cè)水槽的導(dǎo)水管96。另外，在氣缸45上，形成有與冷卻水泵95的排水部相連通、連著圍繞氣缸腔形成的冷卻水水套的排水孔97(參照圖2)。
在由外殼95a和罩子95b形成的泵室內(nèi)，設(shè)有在泵室內(nèi)軸向延伸、一端支承在罩子95b的頂部、另一端支承在外殼95a的底部的旋轉(zhuǎn)自如的旋轉(zhuǎn)軸95c。冷卻水泵95具備與旋轉(zhuǎn)軸95c安裝成一體的葉輪95d，在該葉輪95d軸部的圓周方向上安裝有永久磁鐵95e。在介輪軸69的大圓筒部69a的內(nèi)周面和外殼95a的上述間隙中，在大圓筒部69a的內(nèi)周面上，以在與外殼95a之間留有微小的間隙的狀態(tài)，沿周向安裝有永久磁鐵95f，在與葉輪95d的軸部的永久磁鐵95e之間形成磁性耦合。
另外，散熱器41配置在由上曲軸箱42U和缸蓋43形成的“V”字形的中間，其左右兩端分別固定在上曲軸箱42U和缸蓋43上。
因此，若介輪軸69旋轉(zhuǎn)，則葉輪95d通過該磁性耦合而旋轉(zhuǎn)，經(jīng)過導(dǎo)水管96流入到泵室的冷卻水由于葉輪96d而壓力增高，經(jīng)排水孔97被壓送到冷卻水水套。
冷卻完氣缸45和缸蓋43的高溫部的冷卻水，如圖2所示，從缸蓋43的冷卻水出口，通過恒溫器98流入到散熱器41的入口側(cè)水槽。這樣就能利用上曲軸箱42U和缸蓋43所形成的“V”字形的空間，很緊湊地將散熱器41配置在這里，動力單元7能實現(xiàn)小型化。
再有，在介輪軸69的大圓筒部69a的外周面上，安裝有在一部分上設(shè)有開口的圓筒狀的重物99，使其形成平衡器，該平衡器抑制由于具備平衡塊的曲軸31的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動和由于活塞47和連桿48的往復(fù)運動所產(chǎn)生的振動。
因此，介輪軸69是驅(qū)動冷卻水泵95的驅(qū)動軸，同時如上所述，還是平衡器軸。這樣一來，由于使設(shè)置在驅(qū)動凸輪軸57的驅(qū)動機構(gòu)上的介輪軸69為同軸的2軸式的旋轉(zhuǎn)軸，所以，能使其具有還當(dāng)作冷卻水泵95驅(qū)動軸和平衡器軸的功能。其結(jié)果是，與介輪軸不同，與設(shè)置具有這些功能的旋轉(zhuǎn)軸的場合相比，這樣能降低成本。
相關(guān)于氣缸45的軸線C2，凸輪軸57和介輪軸69配置在、包含分箱面A的平面和包含安裝面B的平面相交叉的一側(cè)，即配置在分箱面A和安裝面B相互接近的一側(cè)。因此，能配置成使支承在分箱面A上的介輪軸69和支承在安裝面B上的凸輪軸57相互靠近，不用使其它的中間軸介于介輪軸69和凸輪軸57之間，另外，不用使小齒輪71和凸輪軸齒輪72很大，就能直接用小齒輪71和凸輪軸齒輪72連接兩旋轉(zhuǎn)軸57、69。結(jié)果，能壓縮發(fā)動機氣缸45的軸線C2方向的長度，發(fā)動機30的向左伸出的尺寸變小了，動力單元7能變小。
再有，由于凸輪軸57和具有若干功能的同軸的2軸式旋轉(zhuǎn)軸、即介輪軸69集中配置在夾在氣缸45的上述相互交叉一側(cè)的分箱面A和安裝面B之間的狹小的空間里，所以，在其相反一側(cè)的氣缸45的側(cè)面，能形成沒有旋轉(zhuǎn)軸的寬大的空間，能在該空間配置外圍零件。
另一方面，動力傳遞裝置100的構(gòu)成要素--行星式變速器101具備中心軸103；輸入齒輪104；起步離合器105；2檔、3檔和4檔用的各變速離合器106、107、108，以及輸出軸109。而且用覆蓋安裝在最終減速裝置120的殼體上的軸端的旋轉(zhuǎn)止動件110，使中心軸103不能旋轉(zhuǎn)。
以下以變速器101的動作為中心進行說明。
曲軸31的第2驅(qū)動齒輪66與安裝在法蘭上的輸入齒輪104相嚙合，而該法蘭設(shè)置在能在中心軸103上自如旋轉(zhuǎn)的帶法蘭軸轂111的軸向中央。帶法蘭軸轂111的后部，連接成能與起步離合器105的離合器內(nèi)體(clutch inner)105a整體旋轉(zhuǎn)，另外，在其前部，通過單向離合器116安裝有起動從動齒輪115，該起動從動齒輪115與構(gòu)成起動馬達的減速機構(gòu)的介輪軸的小齒輪114相嚙合。而且，在起動時，起動馬達的旋轉(zhuǎn)經(jīng)小齒輪112、介輪軸的大齒輪113、介輪軸的小齒輪114、起動從動齒輪115、單向離合器116、輸入齒輪104和第2驅(qū)動齒輪66傳遞至曲軸31。
起步離合器105設(shè)計成與中心軸103同軸，具有離合器內(nèi)體105a、離合器外體105b和離心重塊105c，在離合器內(nèi)體105a達到規(guī)定轉(zhuǎn)達速時，由于離心重塊105c動作，離合器內(nèi)體105a和離合器外體105b連接，兩者一體旋轉(zhuǎn)，因此，起步離合器105變成完全連接的狀態(tài)。
另外，各變速離合器106、107、108具有行星齒輪機構(gòu)和離合器機構(gòu)。離合器機構(gòu)的離合器外體與行星齒輪機構(gòu)的內(nèi)齒齒輪結(jié)合成一體，離合器機構(gòu)的離合器內(nèi)體與支承行星齒輪機構(gòu)的行星齒輪的框架結(jié)合成一體。而且，框架具有當(dāng)其轉(zhuǎn)達速達到規(guī)定轉(zhuǎn)速時，通過若干離合器片使離合器外體和離合器內(nèi)體成為一體的離心重塊。另外，太陽齒輪通過單向離合器安裝在中心軸103上。
起步離合器105的離合器外體105b與2檔用變速離合器106的離合器外體結(jié)合成一體，2檔用變速離合器106的框架106b與3檔用變速離合器107的離合器外體107a結(jié)合成一體。同樣，3檔用變速離合器107的框架與4檔用變速離合器108的離合器外體結(jié)合成一體，另外，4檔用變速離合器108的框架與輸出軸109結(jié)合成一體。
2檔用變速離合器106，在離合器機構(gòu)動作、達到離合器106a也就是內(nèi)齒齒輪和離合器內(nèi)體也就是框架106b成為一體的規(guī)定轉(zhuǎn)數(shù)之前，框架106b由于因單向離合器106d而不旋轉(zhuǎn)的太陽齒輪106c而以規(guī)定的減速比旋轉(zhuǎn)，3檔用變速離合器107的離合器外體107a以被減速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。同樣，由于3檔用變速離合器107的減速作用，4檔用變速離合器108的離合器外體以規(guī)定的減速比旋轉(zhuǎn)，再有，由于4檔用變速離合器108的減速作用，輸出軸109以規(guī)定的減速比旋轉(zhuǎn)，因此能獲得最大的減速比。
其次，2檔用變速離合器106，若框架106b的轉(zhuǎn)速達到規(guī)定的轉(zhuǎn)速，離合器機構(gòu)動作，內(nèi)齒齒輪和框架106b成為一體，則整個2檔變速離合器106不起減速作用而整體旋轉(zhuǎn)，在3檔用變速離合器107的框架達到規(guī)定轉(zhuǎn)速之前，框架以規(guī)定的減速比旋轉(zhuǎn)，4檔用變速離合器108的離合器外體以被減速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。另外，由于4檔變速離合器108的減速作用，輸出軸109以規(guī)定的減速比旋轉(zhuǎn)，因此能獲得更小的減速比。
同樣，若3檔用變速離合器107因離合器機構(gòu)動作，其整體不起減速作用而一體旋轉(zhuǎn)，則由于4檔用變速離合器108的減速作用，輸出軸109能以規(guī)定的減速比旋轉(zhuǎn)，能獲得更小的減速比。而且，若4檔用變速離合器108因離合器機構(gòu)動作，其整體不起減速作用而一體旋轉(zhuǎn)，則起步離合器105的離合器內(nèi)體105a和輸出軸109變成直接連接的狀態(tài)，輸出軸109以與離合器內(nèi)體105a相同的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
而且，這些規(guī)定的轉(zhuǎn)速有各自不同的數(shù)值，是考慮到變速特性而適當(dāng)設(shè)定的。
這樣動作的變速器101的輸出通過軸驅(qū)動機構(gòu)傳遞至后輪。即，安裝在變速器101的輸出軸109上的輸出齒輪117與固定在最終減速裝置120的驅(qū)動軸121上的齒輪122相嚙合。在與中心軸103相比靠近車體中心C0的位置、且其軸線C6指向車體的前后方向配置的驅(qū)動軸121上，在其后方端部，形成有錐齒輪，該錐齒輪與安裝在后輪6的車軸上的從動錐齒輪相嚙合。由此，輸出軸109的旋轉(zhuǎn)被減速，以驅(qū)動后輪6。
而且為了控制發(fā)動機30，在最終減速裝置120的外殼上，安裝有檢測驅(qū)動軸121的旋轉(zhuǎn)信號的轉(zhuǎn)速傳感器123，由該傳感器123檢測變速器101的輸出軸109的轉(zhuǎn)速。
本實施例，由于具有象上述那樣的結(jié)構(gòu)，所以具有以下的效果由于吸氣從動件78和排氣從動件79在安裝面B的氣缸45一側(cè)，分別與吸氣凸輪75和排氣凸輪76相接觸，一個增壓凸輪從動件80在安裝面的缸蓋43一側(cè)與增壓凸輪77相接觸，所以，在打開吸氣閥73、排氣閥和增壓閥74時，作用在凸輪軸57上的開閥載荷分散在軸承60、61這2處。結(jié)果，與開閥載荷集中在軸承的一處的場合相比，不必提高軸承60、61的強度，軸承60、61的小型輕量化是可能的。
相對配置在安裝面B的缸蓋43一側(cè)的吸氣、排氣和增壓搖桿85、86、87來說，與增壓凸輪從動件80相比，處于離吸氣和排氣搖桿85、86較遠的位置且將向遠離吸氣和排氣搖桿85、86的方向搖動的吸氣和排氣凸輪從動件78、79的運動分別傳遞至吸氣和排氣搖桿85、86的桿是吸氣和排氣拉桿82、83，與吸氣和排氣凸輪從動件78、79相比，處于靠近增壓搖桿87的位置，將向靠近增壓搖桿87方向搖動的增壓凸輪從動件80的運動傳遞至增壓搖桿87的桿是頂桿84，因此，可以將用于搖動各搖桿85、86、87的各凸輪從動件78、79、80的形狀以及桿82、83、84的配置簡單化，由于還可以縮小用于配置凸輪從動件78、79、80和桿82、83、84的空間，所以發(fā)動機30的小型化是可行的。
頂桿84由于要防止桿的壓曲，所以直徑較大，吸氣和排氣拉桿82、83因為不必考慮桿的壓曲，所以直徑較小，由于使頂桿84的長度比吸氣和排氣拉桿82、83的長度短，所以，可以減小傳遞凸輪的開閥驅(qū)動力的桿的重量，由于能減小氣門搖桿系的慣量，所以在發(fā)動機30的高轉(zhuǎn)速區(qū)域，能改善吸氣閥73、排氣閥和增壓閥74相對各凸輪75、76、77的跟蹤性能。
另外，由于凸輪軸57的軸線C3位于安裝面B上，所以，與上述現(xiàn)有技術(shù)相比，能縮短頂桿84和拉桿82、83的長度，用于配置這些桿82、83、84的空間很小就行，另外，由于還能減小氣門搖桿系的慣量，所以，在發(fā)動機30的高轉(zhuǎn)速區(qū)域，能進一步改善吸氣閥73、排氣閥和增壓閥74相對各凸輪75、76、77的跟蹤性能。
由于利用形成于氣缸45和凸輪軸57之間的空間配置吸氣和排氣拉桿82、83，因此，由于除了能抑制氣缸45或缸蓋43的向側(cè)面伸出的量之外，與頂桿84相比，兩拉桿還是直徑較小的桿，所以，能減小凸輪軸57的偏離氣缸45的量，因此，能減小凸輪軸57向氣缸45或缸蓋43的側(cè)面突出的量，可以將發(fā)動機30小型化。
由于在氣缸45和缸蓋43的安裝面上組裝凸輪軸57，所以提高了組裝性。
上述實施例，雖然包含凸輪軸57的軸線C3且與氣缸45的軸線C2正交的平面是安裝面B，但該正交的平面也可以是位于氣缸45或曲軸箱42上的面等安裝面B以外的面。
另外，上述實施例，雖然用頂桿84搖動的是增壓搖桿87，但也可以是增壓搖桿87以外的搖桿，例如也可以是吸氣搖桿或排氣搖桿中的任意一種搖桿。再有，即使是不具備增壓閥的發(fā)動機也可以，這種場合，為了搖動吸氣搖桿或排氣搖桿中的任意一個，要使用頂桿。而且，在這種場合，吸氣凸輪從動件78的抵接部78c和排氣凸輪從動件79的抵接部，一個位于上述正交平面的一側(cè)，另一個位于該平面的另外一側(cè)。
再有，作為凸輪軸，除了設(shè)有吸氣凸輪和排氣凸輪的凸輪軸之外，還可以使用設(shè)有搖動吸氣凸輪從動件和排氣凸輪從動件的共同的凸輪的凸輪軸。而且，這種場合也是吸氣凸輪從動件78的抵接部78c和排氣凸輪從動件79的抵接部，一個位于上述正交平面的一側(cè)，另一個位于該平面的另外一側(cè)。
另外，上述實施例，雖然將吸氣凸輪從動件78的抵接部78c和排氣凸輪從動件79的抵接部、與增壓凸輪從動件80的抵接部80c的配置分開的平面，是與氣缸45的軸線C2正交的平面，但如果是包含凸輪軸57的軸線C3的平面，且是與氣缸45的軸線C2交叉的平面的話，則也可以是正交平面以外的平面。
權(quán)利要求
1．一種頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置，具備旋轉(zhuǎn)自如地支承在軸承上并同時設(shè)有凸輪的單一的凸輪軸；與該凸輪相抵接且能搖動的第1凸輪從動件和第2凸輪從動件；能分別驅(qū)動第1發(fā)動機閥和第2發(fā)動機閥將其打開的、搖動自如地設(shè)置在缸蓋上并能分別與該第1和第2發(fā)動機閥相抵接的第1搖桿和第2搖桿；將上述第1和第2凸輪從動件的運動分別傳遞至第1和第2搖桿的第1桿和第2桿，其特征是上述第1和第2搖桿相對包含上述凸輪軸的軸線的平面，配置在氣缸的軸線方向的一側(cè)，上述第1凸輪從動件在與上述一側(cè)相反的一側(cè)抵接在上述凸輪上，上述第2凸輪從動件在上述一側(cè)抵接在上述凸輪上，而且，上述第1桿是拉桿，上述第2桿是頂桿。
2．權(quán)利要求1所記載的頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置，其特征是上述頂桿的長度比上述拉桿的長度短。
3．權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所記載的頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置，其特征是上述凸輪軸配置在該氣缸的側(cè)面，使其離開上述氣缸，上述拉桿穿過上述凸輪軸和上述氣缸之間，在上述第1凸輪從動件和上述第1搖桿之間延伸。
全文摘要
在頂置閥式發(fā)動機的氣門搖桿裝置上,試圖實現(xiàn)凸輪軸軸承的小型輕量化以及發(fā)動機的小型化。頂置閥式發(fā)動機30的氣門搖桿裝置,具備:支承在軸承上、設(shè)有吸氣凸輪75和增壓凸輪77的凸輪軸57;吸氣凸輪從動件78和增壓凸輪從動件80;吸氣搖桿85和增壓搖桿87;吸氣拉桿82和頂桿84,吸氣凸輪從動件78在氣缸45和缸蓋43的安裝面B的氣缸45一側(cè),抵接在吸氣凸輪75上,增壓凸輪從動件80在安裝面B的缸蓋43一側(cè),抵接在增壓凸輪77上。
文檔編號F01L1/14GK1291680SQ0013140
公開日2001年4月18日 申請日期2000年10月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月12日
發(fā)明者松田隆, 小笠原敦 申請人:本田技研工業(yè)株式會社