用于頂置氣門發(fā)動機的可變氣門致動機構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于OHV發(fā)動機的可變氣門致動機構(gòu)，該可變氣門致動機構(gòu)能夠根據(jù)發(fā)動機的操作狀況改變排氣門或進氣門的氣門升程。
【背景技術(shù)】
[0002]在四沖程自燃發(fā)動機的領(lǐng)域中，已經(jīng)提出了能夠以良好的響應(yīng)改變進氣門和排氣門的氣門正時的可變氣門致動機構(gòu)。例如，參見JP2012-7596A。在該專利申請中提出的可變氣門致動機構(gòu)被應(yīng)用于OHV(頂置氣門)發(fā)動機，在這種發(fā)動機中，設(shè)置在氣缸蓋上方的用于致動進氣門和排氣門的上搖桿臂由設(shè)置在曲柄箱中的凸輪軸借助于推桿進行致動。該可變氣門致動機構(gòu)與介于凸輪軸和推桿之間的下?lián)u桿臂關(guān)聯(lián)地設(shè)置。
[0003]更具體地說，JP2012-7596A中公開的可變氣門致動機構(gòu)包括由第一凸輪軸和第二凸輪軸構(gòu)成的復(fù)合凸輪軸，該第一凸輪軸由曲柄軸經(jīng)由正時傳輸機構(gòu)致動并設(shè)置有低輪廓凸輪，該第二凸輪軸同軸地穿過第一凸輪軸并設(shè)置有高輪廓凸輪。第二凸輪軸由發(fā)動機的固定部分可旋轉(zhuǎn)地支撐，而第一凸輪軸由第二凸輪軸可旋轉(zhuǎn)地支撐。第一凸輪軸的軸向端設(shè)置有接合凹部，而第二凸輪軸的鄰接部分設(shè)置有離合器構(gòu)件，該離合器構(gòu)件能夠被選擇性地放置在用于以固定相關(guān)系連接第一凸輪軸和第二凸輪軸的接合位置以及用于將第二凸輪軸從第一凸輪軸斷開的斷開位置。因此，當兩個凸輪軸被連接至彼此時，高輪廓凸輪確定凸輪升程，而在第二凸輪軸被從第一凸輪軸斷開時，第二凸輪軸上的高輪廓凸輪變成不起作用，從而低輪廓凸輪可確定凸輪升程。
[0004]然而，以前提出的這種可變氣門致動機構(gòu)由于需要均設(shè)置有凸輪的兩個分開的凸輪軸而遭受復(fù)雜性較高的問題，并且必須以高度復(fù)雜方式同軸地組裝在一起。
[0005]因此，該機構(gòu)并不適合于小型發(fā)動機，諸如單向流動的二沖程發(fā)動機，因此期望有一種更簡單、緊湊的可變氣門致動機構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這些問題，本發(fā)明的主要目的是提供一種用于OHV發(fā)動機的可變氣門致動機構(gòu)，該可變氣門致動機構(gòu)更簡單和緊湊。
[0007]本發(fā)明的第二目的是提供一種適合于小型發(fā)動機的可變氣門致動機構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的這些目的可以通過提供一種用于OHV發(fā)動機的可變氣門致動機構(gòu)來實現(xiàn)，該可變氣門致動機構(gòu)包括:凸輪軸，該凸輪軸由曲柄箱以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐以由所述發(fā)動機的曲柄軸旋轉(zhuǎn)地致動；由所述凸輪軸承載的第一凸輪；第一下?lián)u桿臂，該第一下?lián)u桿臂由下?lián)u桿軸樞轉(zhuǎn)地支撐，所述下?lián)u桿軸由所述曲柄箱支撐，并且所述第一下?lián)u桿臂被構(gòu)造成在該第一下?lián)u桿臂的第一端處由所述第一凸輪致動；推桿，該推桿的下端由所述第一下?lián)u桿臂的第二端接合；上搖桿臂，該上搖桿臂由上搖桿軸樞轉(zhuǎn)地支撐，所述上搖桿軸由氣缸蓋支撐，并且所述上搖桿臂的第一端由所述推桿的上端接合；發(fā)動機氣門，該發(fā)動機氣門設(shè)置在所述氣缸蓋中，并且被構(gòu)造成由所述上搖桿臂的第二端致動；第二凸輪，該第二凸輪由所述凸輪軸承載，所述第二凸輪與所述第一凸輪同軸且相鄰，并且所述第二凸輪的凸輪輪廓至少部分地比所述第一凸輪的凸輪輪廓大；第二下?lián)u桿臂，該第二下?lián)u桿臂由所述下?lián)u桿軸樞轉(zhuǎn)地支撐，所述第二下?lián)u桿臂與所述第一下?lián)u桿臂相鄰，并且所述第二下?lián)u桿臂被構(gòu)造成在該第二下?lián)u桿臂的第一端處由所述第二凸輪致動；離合器構(gòu)件，該離合器構(gòu)件以可軸向滑動且快速旋轉(zhuǎn)的方式安裝在所述第二搖桿臂上，所述離合器構(gòu)件能在接合位置和分離位置之間軸向運動，所述離合器構(gòu)件設(shè)置有接合特征，當所述離合器構(gòu)件位于所述接合位置時，所述離合器構(gòu)件的所述接合特征與所述第一下?lián)u桿臂的對應(yīng)的接合特征接合，以使所述第一下?lián)u桿臂和所述第二下?lián)u桿臂共同進行樞轉(zhuǎn)運動；以及致動器，該致動器用于使所述離合器構(gòu)件在所述接合位置和所述分離位置之間軸向運動。
[0009]這里使用的術(shù)語“OHV發(fā)動機”是指在氣缸蓋中具有發(fā)動機氣門并且在發(fā)動機的下部中具有凸輪軸的任何發(fā)動機，并且可以由四沖程發(fā)動機或二沖程發(fā)動機構(gòu)成。較大的凸輪輪廓致使升程增加，如這里使用的，升程增加是指無論在最大氣門升程和/或氣門開啟的角度范圍方面氣門升程都能夠增加。因此，較大的氣門升程可以指較大的最大氣門升程和/或較大的開啟氣門角度范圍。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，當離合器從第一下?lián)u桿臂分離時，第一下?lián)u桿臂和第二下?lián)u桿臂彼此斷開，使得推桿由第一下?lián)u桿臂驅(qū)動，該第一下?lián)u桿臂跟隨第一凸輪的凸輪輪廓，而第二下?lián)u桿臂經(jīng)受空動。當離合器構(gòu)件與第一下?lián)u桿臂接合時，第一下?lián)u桿臂和第二下?lián)u桿臂一體地連接至彼此，使得推桿由一體地結(jié)合至第二下?lián)u桿臂的第一下?lián)u桿臂驅(qū)動，第二下?lián)u桿臂跟隨第二凸輪的凸輪輪廓，該第二凸輪的凸輪輪廓至少部分地比第一凸輪的凸輪輪廓大。
[0011]所述致動器可以包括:切換構(gòu)件，該切換構(gòu)件被引導(dǎo)而進行軸向運動并且接合所述離合器構(gòu)件而共同進行軸向運動；彈簧構(gòu)件，該彈簧構(gòu)件朝向所述接合位置和所述分離位置中的一個位置推動所述離合器構(gòu)件；以及凸輪，該凸輪被構(gòu)造成使所述切換構(gòu)件克服所述彈簧構(gòu)件的彈簧力而朝向所述接合位置和所述分離位置中的另一個位置軸向運動。
[0012]因而，離合器構(gòu)件可以利用非常簡單且可靠的機構(gòu)在接合位置和分離位置之間切換。
[0013]所述切換構(gòu)件可以包括具有內(nèi)弓形邊緣的切換板，而所述離合器構(gòu)件的外周面上設(shè)置有周向凹槽，該周向凹槽接收所述切換板的所述內(nèi)弓形邊緣以共同進行軸向運動。
[0014]因而，切換構(gòu)件能夠以大的接觸面積在軸向方向上接合離合器構(gòu)件，同時允許離合器構(gòu)件以最小的摩擦進行樞轉(zhuǎn)運動。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述切換板由一對導(dǎo)桿引導(dǎo)，該對導(dǎo)桿在位于所述切換板的所述弓形邊緣的兩側(cè)上的位置處引導(dǎo)所述切換板。
[0016]由此，切換構(gòu)件的姿勢在其引導(dǎo)運動過程中能夠以可靠方式保持固定，從而能夠避免切換構(gòu)件的傾斜運動，并且能夠使得切換構(gòu)件的軸向運動的阻力最小。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式，所述離合器構(gòu)件的所述接合特征包括軸向接合凹部，并且所述第一下?lián)u桿臂的所述對應(yīng)的接合特征包括軸向突起，該軸向突起被構(gòu)造成以至少部分互補的方式接收在所述軸向接合凹部中，所述軸向接合凹部在該軸向接合凹部的開口端的兩側(cè)上設(shè)置有一對斜面。
[0018]由此，當離合器構(gòu)件進入接合位置時，能夠?qū)⒔雍贤黄痦樌匮b配到接合凹部內(nèi)，并且一旦離合器構(gòu)件已經(jīng)到達接合位置，所述接合突起就能夠以穩(wěn)定方式保持在接合凹部中。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述離合器構(gòu)件設(shè)置有花鍵內(nèi)孔，并且所述第二下?lián)u桿臂設(shè)置有接收在所述花鍵內(nèi)孔中的對應(yīng)的花鍵管狀部分，所述第二下?lián)u桿臂設(shè)置有軸向凹部，該軸向凹部允許所述離合器構(gòu)件沿著所述對應(yīng)的花鍵管狀部分在所述接合位置和所述分離位置之間軸向運動而不與所述第二下?lián)u桿臂干涉。
[0020]由此，離合器構(gòu)件能夠通過使用非常簡單的結(jié)構(gòu)以足夠的行程在接合位置和分離位置之間運動。
[0021]為了維持第二下?lián)u桿臂位于適當位置以便在離合器構(gòu)件從分離位置切換到接合位置時第一下?lián)u桿臂的接合突起被裝配在離合器構(gòu)件的接合凹部中，所述可變氣門致動機構(gòu)可以進一步包括空動彈簧，該空動彈簧將所述第二下?lián)u桿臂的第一端推動成抵靠在所述第二凸輪上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施方式，所述發(fā)動機氣門包括排氣門，所述OHV發(fā)動機由單向流動類型的二沖程發(fā)動機構(gòu)成，并且所述凸輪軸與所述曲柄軸一體地形成。
【附圖說明】
[0023]現(xiàn)在，將在下文中參照附圖描述本發(fā)明，其中:
[0024]圖1是實施本發(fā)明的發(fā)動機的豎直剖視圖(沿著圖2的線1-1截取)；
[0025]圖2是沿著圖1的線I1-1I截取的剖視圖；
[0026]圖3是沿著圖2的線II1-1II截取的剖視圖；
[0027]圖4是示出了在發(fā)動機中使用的多連桿機構(gòu)的操作模式的圖；
[0028]圖5是沿著圖3的線V1-VI截取的剖視圖；
[0029]圖6是示出了凸輪輪廓的圖；
[0030]圖7a和圖7b是示出了由兩個不同的凸輪輪廓導(dǎo)致的排氣門開啟角度的圖；
[0031]圖8是根據(jù)本發(fā)明的可變氣門致動機構(gòu)的局部立體圖；
[0032]圖9是可變氣門致動機構(gòu)的局部分解立體圖；以及
[0033]圖1Oa和圖1Ob是可變氣門致動機構(gòu)處于其分離和接合狀態(tài)的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0034]