專利名稱：用于筒式發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿支座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及一種用于筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿支座。

背景技術(shù)：
內(nèi)燃(IC)發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛用于提供機(jī)械動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)各種設(shè)備。IC發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括氣缸，燃料-空氣混合物在其中點(diǎn)火；活塞，由于燃料-空氣混合物的點(diǎn)火所產(chǎn)生的力，所以它可在氣缸內(nèi)以往復(fù)的方式移動(dòng)；以及由活塞的往復(fù)式移動(dòng)所驅(qū)動(dòng)的輸出軸。IC發(fā)動(dòng)機(jī)還典型地包括用于控制燃料-空氣的吸入和燃燒產(chǎn)物排放的氣門組件。對(duì)氣門組件進(jìn)行時(shí)間控制，以在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣-壓縮-做功-排氣沖程期間能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)氣和排氣。用于筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門組件和氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)會(huì)是非常復(fù)雜或繁瑣的。因此仍然希望提供一種用于支撐氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)并確保氣門組件穩(wěn)定而可靠的運(yùn)行的改進(jìn)結(jié)構(gòu)。


發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種用于筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿支座。所述挺桿支座包括一本體，該本體具有與筒式發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸共軸的中心孔。所述挺桿支座還包括多個(gè)徑向延伸的孔，這些徑向延伸的孔與所述中心孔相延續(xù)，從而允許所述挺桿和所述凸輪軸之間機(jī)械連通。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體、多個(gè)活塞、軸、凸輪盤、多個(gè)氣門、挺桿支座、多個(gè)凸角和多個(gè)挺桿。所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體具有多個(gè)氣缸。所述多個(gè)活塞可滑動(dòng)地連接到所述多個(gè)氣缸，用于沿著大致平行于中心軸線的軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，用于繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。所述凸輪盤機(jī)械連接到所述軸，用于與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。所述凸輪盤可操作地連接到所述活塞，以導(dǎo)致所述軸響應(yīng)于所述活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而圍繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。所述多個(gè)氣門控制從所述氣缸的進(jìn)氣和排氣。所述挺桿支座適于牢固地固定到所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體。所述挺桿支座具有一中心孔。所述挺桿支座具有多個(gè)從所述中心孔徑向向外延伸的孔。所述多個(gè)凸角延伸穿過(guò)所述中心孔并且與所述軸機(jī)械連接，用于與其一起圍繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。所述多個(gè)挺桿可操作用來(lái)致動(dòng)所述多個(gè)氣門。所述挺桿被可滑動(dòng)地支撐在所述挺桿支座的相應(yīng)孔內(nèi)，以導(dǎo)致所述氣門響應(yīng)于所述凸角圍繞所述中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)而致動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種筒式發(fā)動(dòng)機(jī)，包括第一和第二挺桿。第一組挺桿沿著相應(yīng)的第一軸線延伸。第二組挺桿沿著相應(yīng)的第二軸線延伸。所述第一和第二軸線相對(duì)于彼此不平行。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種挺桿支座被設(shè)置用于支撐筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿。所述挺桿支座包括主體，該主體具有一用于在其內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐凸輪軸的中心孔。所述主體具有用于可滑動(dòng)地支撐所述挺桿的第一和第二組孔。所述第一和第二組孔從所述中心孔徑向向外延伸，以允許所述挺桿和所述凸輪軸之間機(jī)械連通。所述第一和第二組孔相對(duì)于彼此不平行。



通過(guò)參照以下的詳細(xì)描述同時(shí)結(jié)合附圖考慮，在本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)變得更明白的同時(shí)將容易地理解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的分解側(cè)視圖； 圖2是發(fā)動(dòng)機(jī)的搖臂和挺桿部分的局部放大透視圖； 圖3是發(fā)動(dòng)機(jī)的搖臂和挺桿部分的側(cè)視圖； 圖4是凸輪軸、挺桿支座和挺桿的裝配立體圖； 圖5-7是挺桿支座的立體圖； 圖8是裝配到發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿支座、挺桿和搖桿的放大立體圖； 圖9是挺桿、搖臂和氣門的局部俯視圖。

具體實(shí)施例方式 參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)10整體用10示出。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括圍繞中心驅(qū)動(dòng)軸組件16同心地布置的多個(gè)氣缸12和活塞14?；钊?4與相應(yīng)的氣缸12可滑動(dòng)地接合，用于在氣缸內(nèi)往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力從往復(fù)式活塞14經(jīng)由滾輪或支承界面?zhèn)鬟f到凸輪盤20，并且凸輪盤20連接到軸組件16，用于圍繞該軸組件16的縱向軸線與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。凸輪盤20具有大致正弦形的形狀，以使得活塞14的往復(fù)軸向運(yùn)動(dòng)引起凸輪盤20和軸組件16相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
參照?qǐng)D1-3，發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括氣門組件，該氣門組件用于控制氣體從氣缸12的吸入和排放。氣門組件的氣門22通過(guò)相應(yīng)的搖臂40的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)致動(dòng)。搖臂40在所示出的實(shí)施方案中大致呈L形。搖臂40經(jīng)由推桿30由相應(yīng)的挺桿50的移動(dòng)來(lái)致動(dòng)。挺桿50具有與從凸輪軸60離心延伸的凸輪64、66滾動(dòng)接合的末端。凸輪軸60接著與筒式發(fā)動(dòng)機(jī)10的驅(qū)動(dòng)軸61共軸地連接，以與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
凸輪軸60包括進(jìn)氣凸輪凸角64和排氣凸輪凸角66。凸角64、66相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸線偏心，以使得凸輪軸60圍繞驅(qū)動(dòng)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)能引起挺桿50的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。挺桿50的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)相應(yīng)的進(jìn)氣和排氣推桿30傳遞。推桿30引起L形搖臂40的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，接著引起氣門22的移動(dòng)。
如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明晰的，所示出的氣門組件可以以各種方式變化。例如，滾輪挺桿50可以包括液壓齒隙補(bǔ)償或者可以是機(jī)械式的。替換性地，液壓式或機(jī)械式無(wú)滾輪挺桿可以在整個(gè)系統(tǒng)中被替換成適當(dāng)?shù)淖冃?。此外，可以改變推桿的構(gòu)形，包括提供一種其中挺桿直接致動(dòng)搖臂而不使用推桿的系統(tǒng)。L形搖臂可以采取其它形式，例如具有其它形狀，或者被倒置得如共同未決的申請(qǐng)?zhí)枮镻CT/US2006/024591的PCT申請(qǐng)所示，該P(yáng)CT申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入本說(shuō)明書中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4-7，挺桿支座整體以70示出。挺桿支座70包括大致圓柱形本體72。本體72包括中心孔76。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)被裝配好時(shí)，凸輪軸60軸向延伸穿過(guò)挺桿支座的本體72的中心孔76。挺桿支座70的本體72還包括多個(gè)徑向延伸的臂73。臂73包括貫穿其中而限定的徑向向外延伸的孔74，這些孔用于容納和可滑動(dòng)地支撐其內(nèi)的挺桿50。徑向延伸的孔74與中心孔76相連續(xù)，從而允許挺桿50和凸輪軸60的凸輪凸角64、66的機(jī)械連通。本體72還可包括用于支撐凸輪軸60末端的支承表面78。滾輪或滑動(dòng)軸承被設(shè)置在挺桿支座70的支承表面78和凸輪軸60的對(duì)應(yīng)表面80之間。優(yōu)選地還在挺桿支座70上遍布設(shè)置供油管路90，用于為挺桿供油，用于液壓齒隙調(diào)整以及用于潤(rùn)滑限定徑向延伸的孔74的壁。挺桿支座還包括多個(gè)孔79，這些孔79允許螺栓81延伸穿過(guò)以將挺桿支座70裝配到發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體10上。可選地，挺桿支座70包括在本體72和每一臂73之間提供增強(qiáng)效果的增強(qiáng)腹板或壁99。
在圖5-7中提供了挺桿支座70的立體圖。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，整個(gè)挺桿支座70可以在鑄造和/或銑削過(guò)程中形成為單一件。雖然鑄造允許形成挺桿支座70的總體或整體形狀，但是可以理解的是，在支座70準(zhǔn)備好用于使用之前可能需要額外的銑削和拋光。
參照?qǐng)D8，挺桿被支撐在支座70內(nèi)并且通常分組成相鄰的對(duì)50、50’。挺桿對(duì)50、50’相對(duì)于氣缸偏移，以使得每一對(duì)的兩個(gè)挺桿50、50’致動(dòng)各自相鄰氣缸的氣門。例如，一個(gè)挺桿50可以致動(dòng)一個(gè)氣缸的氣門，同時(shí)在該對(duì)中的另一挺桿50’可以致動(dòng)相鄰氣缸的氣門。
如圖3和9最佳所示，每一對(duì)中的挺桿50、50’是非平面的或者在凸輪軸60軸線方向上間隔開(kāi)。如圖9的俯視圖所示，每一對(duì)中的挺桿50、50’以相對(duì)于彼此不平行或者成角度的方式疊置，以最小化間隔并允許緊湊的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)和使用，并且便于接觸火花塞。在所示出的實(shí)施方案中，在該對(duì)挺桿之間的角度A(在與凸輪軸的軸線正交的平面內(nèi))是大約15度，優(yōu)選地在5度至25度的范圍內(nèi)。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所明晰的，如果挺桿50和50’被直接定位在彼此的頂部，例如平行，則它們?cè)谕馆嗇S軸線方向上將需要間隔較大的距離，以便圍繞孔74提供類似數(shù)量的支撐材料。這將可能導(dǎo)致支座本體72在凸輪軸軸線方向上更長(zhǎng)。如圖5、6和8所最佳示出的，在相鄰的挺桿50和50’之間的緊密間隔(close spacing)提供了每一對(duì)之間的間隙。在圖8示出的實(shí)施方案中，所示的火花塞管100穿過(guò)這些間隙延伸。在所示出的實(shí)施方案中，增強(qiáng)壁99具有被設(shè)置在挺桿的相鄰組之間的切口或凹部102，以允許用于火花塞管100的間隙。這些間隙區(qū)域也可以用于其中火花塞或火花塞管的定位與所示出的不同的其它構(gòu)形中。挺桿50和50’的緊密定位還可提供在推桿30上的更直接的載荷路徑，從而減小了在挺桿上的側(cè)載荷。
本發(fā)明已經(jīng)以說(shuō)明性的方式示出，因此應(yīng)理解的是，所使用的術(shù)語(yǔ)旨在具有描述詞語(yǔ)的性質(zhì)，而并非意在限制。根據(jù)上述的教導(dǎo)，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改造和變化。因此，在所附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可以以不同于所具體描述的方式來(lái)實(shí)施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種用于支撐筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿的挺桿支座，其中所述發(fā)動(dòng)機(jī)包括發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和由該發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的凸輪軸，所述挺桿支座包括
本體，其適于牢固地固定到所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，該本體具有用于容納穿過(guò)其中的所述凸輪軸的一部分的中心孔，所述挺桿支座還包括與所述中心孔相延續(xù)的多個(gè)徑向延伸的孔，以允許在所述挺桿和所述凸輪軸之間進(jìn)行機(jī)械接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挺桿支座，其中所述本體包括多個(gè)徑向向外延伸的臂，在每一個(gè)所述徑向向外延伸的臂內(nèi)限定所述徑向延伸的孔中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的挺桿支座，其中每個(gè)臂包括與所述孔流體連通以用于潤(rùn)滑每一挺桿的油路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挺桿支座，其中所述本體包括用于支撐凸輪軸軸承的支承表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的挺桿支座，其中所述多個(gè)徑向延伸的孔包括大致在第一平面內(nèi)布置的第一組和大致在第二平面內(nèi)布置的第二組，每一個(gè)平面相對(duì)于所述中心孔大致正交。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的挺桿支座，其中所述多個(gè)徑向延伸的孔被成對(duì)布置，每一對(duì)中的所述孔被間隔開(kāi)第一距離，每一對(duì)與其它對(duì)被間隔開(kāi)大于所述第一距離的第二距離。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挺桿支座，其中每一個(gè)孔具有中心軸線，在每一對(duì)中的所述孔的所述軸線之間限定一角度，該角度在5度至25度的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的挺桿支座，其中所述角度是大約15度。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挺桿支座，其中在所述成對(duì)的孔之間的所述第二距離內(nèi)、在所述挺桿本體中限定間隙凹部。
10.一種筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，包括
具有多個(gè)氣缸的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體；
多個(gè)活塞，其可滑動(dòng)地連接到所述多個(gè)氣缸，用于沿著大致平行于中心軸線的軸線往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
軸，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，用于繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；
凸輪盤，其機(jī)械連接到所述軸，用于與其一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所述凸輪盤可操作地連接到所述活塞，以導(dǎo)致所述軸響應(yīng)于活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而圍繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；
多個(gè)氣門，其用于控制從所述氣缸的進(jìn)氣和排氣；
挺桿支座，其適于牢固地固定到所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體，所述挺桿支座具有一中心孔，所述挺桿支座具有多個(gè)從所述中心孔徑向向外延伸的孔；
多個(gè)凸角，其延伸穿過(guò)所述中心孔并且與所述軸機(jī)械連接，用于與其一起圍繞所述中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)；
多個(gè)挺桿，其可操作用來(lái)致動(dòng)所述多個(gè)氣門，所述挺桿被可滑動(dòng)地支撐在所述挺桿支座的相應(yīng)孔內(nèi)，以導(dǎo)致所述氣門響應(yīng)于所述凸角圍繞所述中心軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)而致動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述挺桿支座包括多個(gè)徑向向外延伸的臂，在每一個(gè)所述徑向向外延伸的臂內(nèi)限定所述徑向延伸的孔中的一個(gè)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中每一個(gè)臂包括與所述孔流體連通以用于潤(rùn)滑每一挺桿的油路。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述挺桿支座包括用于支撐凸輪軸軸承的支承表面。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中在所述挺桿支座中的所述多個(gè)徑向延伸的孔包括大致在第一平面內(nèi)布置的第一組和大致在第二平面內(nèi)布置的第二組，每一個(gè)平面相對(duì)于所述中心孔大致正交。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述多個(gè)徑向延伸的孔被成對(duì)布置，每一對(duì)中的所述孔被間隔開(kāi)第一距離，每一對(duì)與其它對(duì)被間隔開(kāi)大于所述第一距離的第二距離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中每一個(gè)孔具有中心軸線，在每一對(duì)中的所述孔的所述軸線之間限定一角度，該角度在5度至25度的范圍內(nèi)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中所述角度是大約15度。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，其中在所述成對(duì)的孔之間的所述第二距離內(nèi)、在所述挺桿支座內(nèi)限定間隙凹部，所述發(fā)動(dòng)機(jī)還包括被容納在所述間隙凹部中的每一個(gè)中的火花塞管。
23.一種用于支撐筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿的挺桿支座，所述挺桿支座包括
主體，該主體具有一用于在其內(nèi)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐凸輪軸的中心孔，所述主體具有用于可滑動(dòng)地支撐所述挺桿的第一和第二組孔，所述第一和第二組孔從所述中心孔徑向向外延伸，以便允許在所述挺桿和所述凸輪軸之間進(jìn)行機(jī)械連通，每一個(gè)所述孔具有軸線，在所述第一組中的每一個(gè)孔的軸線相對(duì)于在所述第二組中的每一個(gè)孔的軸線不平行。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的挺桿支座，其中在所述第一組中的所述孔的所述軸線被布置在與所述中心孔大致正交的第一平面內(nèi)，在所述第二組中的所述孔的所述軸線被布置在與所述第一平面大致平行和間隔開(kāi)的第二平面內(nèi)。
全文摘要
一種用于筒式內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的挺桿支座，包括本體，該本體具有與筒式發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸共軸的中心孔。所述挺桿支座還包括多個(gè)徑向延伸的孔，這些徑向延伸的孔與中心孔相延續(xù)，從而允許挺桿和凸輪軸之間機(jī)械連通。
文檔編號(hào)F01L1/14GK101415909SQ200780012551
公開(kāi)日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月14日
發(fā)明者A·普羅特 申請(qǐng)人:托馬斯機(jī)械有限責(zé)任公司