專利名稱：用于四沖程發動機中的閥驅動機構的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于四沖程發動機中的閥驅動機構，尤其是涉及一種對閥驅動機構的改進，其包括有一個正時傳動裝置，該正時傳動裝置具有一個連接在一個曲軸上的旋轉驅動構件，和一個凸輪裝置，該凸輪裝置用于將所述正時傳動裝置中一個旋轉從動構件的旋轉力作為開啟/關閉力傳遞給安裝于一個汽缸蓋中的進氣和排氣閥。
對相關現有技術的描述用于四沖程發動機中的閥驅動機構，比如在已公開的日本專利申請No.中所披露的那種閥驅動機構，已經被世人所公知。
正如在前述專利公告中所公開的那樣，所述閥驅動機構中的凸輪裝置具有這樣一種結構，即在該凸輪裝置中，一個具有相對較大直徑的凸輪必須被直接設置在汽缸蓋的上方，從而增加該發動機的整體高度，影響該發動機結構的緊湊性。
為了實現前述目的，根據本發明的第一方面和特點，在這里提供一種用于四沖程發動機中的閥驅動機構，在該閥驅動機構中包括有一個正時傳動裝置，該正時傳動裝置具有一個連接在一個曲軸上的旋轉驅動構件，和一個凸輪裝置，該凸輪裝置用于將所述正時傳動裝置中旋轉從動構件的旋轉力作為開啟/關閉力傳遞給安裝于汽缸蓋的一個側面上的進氣和排氣閥，其中，所述正時傳動裝置被設置在發動機主體的一個側面上，而所述凸輪裝置包括有一個在汽缸蓋的一個側面上被連接到所述正時傳動裝置中旋轉從動構件上的凸輪；可旋轉性地承載在所述汽缸蓋中的進氣和排氣搖臂軸；固定在所述搖臂軸一個端部上的進氣和排氣凸輪隨動件，它們的頂端部均與所述凸輪滑動接觸；以及固定在所述進氣和排氣搖臂軸另一個端部上的進氣和排氣搖臂，它們的頂端部均壓靠在所述進氣和排氣閥上。
在本發明的一個實施例中，所述旋轉驅動軸對應于一個驅動輪23，而所述旋轉從動構件對應于一個從動輪24，該實施例將在下文中進行描述。
利用所述第一特點，具有相對較大直徑的凸輪被設置在汽缸蓋的一個側面上，而具有相對較小直徑的進氣和排氣搖臂及進氣和排氣搖臂軸被直接設置在所述汽缸蓋的上方。從而，該閥驅動機構在汽缸蓋上方的體積將不會過于龐大，以有助于減小發動機的整體高度，并且相應地，有助于該發動機結構的緊湊性。
根據本發明的第二方面和特點，除了第一特點之外，一個皮帶導引殼體(a belt guide tube)被整體連接到所述汽缸蓋上，其上端部敞開并且容納著所述正時傳動裝置；一個蓋罩被連接在汽缸蓋和皮帶導引殼體上，用于從上方罩蓋住所述正時傳動裝置和凸輪裝置；并且一個承載有所述旋轉從動構件和凸輪的支撐軸和所述搖臂軸被設置在汽缸蓋，皮帶導引殼體與蓋罩連接部位的上方。
在本發明的所述實施例中，所述連接部分對應于封接焊道87(sealbeads)，該實施例將在下文中進行描述。
利用所述第二特點，在已經將蓋罩去除掉的狀態下，支撐軸與進氣和排氣搖臂軸可以在皮帶導引殼體與汽缸蓋連接部分的上方進行組裝和拆卸，但卻不會受到該汽缸蓋和該皮帶導引殼體與汽缸蓋連接部分的妨礙，從而改善了組裝和維護性能。
根據本發明的第三方面和特點，除了第一特點之外，凸輪被可旋轉地承載在所述支撐軸的中間部分上，而所述支撐軸又可旋轉地支撐在發動機主體的正對端部上。
利用所述第三特點，凸輪和支撐軸均能夠獨立地自由旋轉。從而，在由所述正時傳動裝置而使得凸輪旋轉的過程中，支撐軸也將以這樣一種方式進行轉動，即受到摩擦作用的拽動而轉動，從而可以減小凸輪與支撐軸之間旋轉速度的差值，以降低旋轉滑動部分的磨損度。這樣就可以有助于增強凸輪和支撐軸的耐用性，但卻無需利用特殊的材料和進行表面處理。
根據本發明的第四方面和特點，除了第三特點之外，作為正時傳動裝置中的一個從動輪的所述旋轉從動構件被一體成形在凸輪上，并且與該凸輪一同被承載在所述支撐軸上，所述正時傳動裝置被安裝成面朝一個貯油箱的內部，在該貯油箱中儲存有一種潤滑油并且容納有用于散布所述潤滑油的拋油環。
利用所述第四特點，通過拋油環的作用而在所述貯油箱中形成的油霧可以噴淋到正時傳動裝置的一部分上，并且通過該正時傳動裝置的旋轉作用而被傳送到整個正時傳動裝置及凸輪上，來對該正時傳動裝置及凸輪進行潤滑。
通過在下文中結合所附附圖對優選實施例的描述，本發明的前述及其它目的，特性和優點將會變得清楚明白。
對附圖的簡要描述附

圖1是一個根據本發明的手動式四沖程發動機應用示例的透視圖；附圖2是所述四沖程發動機的縱向剖視圖；附圖3是沿附圖2中的線3-3的剖視圖；附圖4是沿附圖2中的線4-4的剖視圖；附圖5是在附圖2中所示出的一個主要部分(a essential portion)的經放大剖視圖；附圖6是在附圖5中所示出的主要部分的分解視圖；附圖7是沿附圖4中線7-7的剖視附圖8是沿附圖4中線8-8的剖視圖；附圖9是沿附圖8中線9-9的剖視圖；附圖10是沿附圖5中線10-10的視圖(一個蓋罩的底部視圖)；附圖11是沿附圖5中線11-11的剖視圖；附圖12是一個示意圖，示出了所述發動機中的潤滑線路(lubricating courses)；附圖13是一個類似于附圖4的視圖，但示出的卻是處于倒置狀態的發動機；并且附圖14是也一個類似于附圖4的視圖，但示出的卻是處于側躺狀態的發動機。
對優選實施例的描述下面，將借助于一個參照所附附圖的實施例來對本發明進行描述。
正如在附圖1中所示出的那樣，一個手動式四沖程發動機E，比如作為一個用于機動修剪機T中的能量源，被安裝到所述機動修剪機T上。該機動修剪機T與其切割器C一起使用，其中切割器C能夠根據其工作狀態沿任何不同的方向進行扭轉，因而在所有情況下，發動機E也可以被傾斜較大的程度，或者甚至被倒置。因而，該機動修剪機T的工作姿態是可以變化的。
首先，將參照附圖2和3對環繞所述手動式四沖程發動機E外周的裝置進行描述。
在所述手動式四沖程發動機E中，發動機主體1的前部和后部分別安裝有一個化油器2和一個排氣消聲器3，并且在化油器2的進氣管道入口處安裝有一個空氣凈化器4。一個由合成樹脂制成的燃油箱5被安裝在發動機主體1的下表面上。一個曲軸13的相對端部從發動機主體1上側向突伸出來，并且一個貯油箱40被鄰接在發動機主體1的一個側面上，另外，一個反沖式啟動器42(a recoiled starter)被安裝在貯油箱40的外側面上，并且該反沖式啟動器42能夠被工作性地連接到一個從動構件84上，該從動構件84固定在曲軸13的一個端部上。
一個也用作飛輪的冷卻風扇43被固定在曲軸13的另一個端部上。該冷卻風扇43具有多個成形在其外表面上的安裝凸耳46(在附圖2中示出了其中的一個)，和一個可擺動地承載在該安裝凸耳46上的離心式制動器47(a centrifugal shoe)。該離心式制動器47與一個固定在一根驅動軸50上的離合器鼓輪48共同構成了一個離心式離合器48，其中所述驅動軸50將在下文中進行描述。當曲軸13的旋轉速度超過一個預定值時，離心式制動器47將在其自身離心力的作用下與離合器鼓輪48的內周壁壓力接觸，來將一個從曲軸13輸出的扭矩傳遞給驅動軸50。冷卻風扇43的直徑大于離合器鼓輪48的直徑。
一個用于罩蓋發動機主體1和除燃油箱5之外的附件的發動機外罩51，在合適的位置處被固定在發動機主體1上，并且一個冷卻空氣導入口19被設置在發動機外罩51與燃油箱5之間。因此，在冷卻風扇43的旋轉作用下，外部空氣可以經由所述冷卻空氣導入口19而被導入，并且被應用于所述發動機E中的各個冷卻部分。
一個被截頭的圓錐形軸承座58被固定在發動機外罩51上，并且與曲軸13同軸布置。軸承座58承載著所述驅動軸50，以便通過一個軸承59來驅動切割裝置C進行旋轉。
貯油箱40和起動器42被設置在發動機主體1的一個側面上，而冷卻風扇43和離心式離合器49被設置在該發動機主體1的另一側面上。因此，該發動機E的橫向平衡性得以增強，從而，該發動機E的重心可以被置于一個非常接近曲軸13中部的位置處，導致該發動機E的可操作性增強。
直徑大于離心式制動器47的冷卻風扇43被固定在發動機主體1與離心式制動器47之間的曲軸13上，從而，可以最大程度地避免由于冷卻風扇43的結構而導致發動機E尺寸增大。
下面，將參照附圖2至5，6，10及11對發動機主體1和貯油箱40的結構進行描述。
參照附圖2至5，發動機主體1包括有一個曲軸箱6，該曲軸箱6具有一個曲軸腔室6a；一個汽缸體7(a cylinder block)，該汽缸體7具有一個唯一的缸孔7a(a single cylinder bore)；和一個汽缸蓋8，該汽缸蓋8具有一個燃燒腔室8a，一個進氣孔9和一個排氣孔10，所述進氣口9和排氣口10均開口于燃燒腔室8a中。環繞汽缸體7和汽缸蓋8的外圓周，成形有多個冷卻翼片38。
被容納在曲軸腔室6a中的曲軸13，通過設置在該曲軸13與所述曲軸箱6之間的球軸承14和14’，被可旋轉地承載在曲軸箱6的橫向相對側壁上。在這種情況下，左側的球軸承14具有一個密封裝置，而在右側球軸承14’的外側鄰接該軸承14’設置有一個油封件17。正如通常所使用的那樣，一個容納在缸孔7a內的活塞15通過一個連桿16與曲軸13相連接。
貯油箱40被整體連接到曲軸箱6的左側壁上，來鄰接于該曲軸箱6的外側，而曲軸13被設置成能夠使得該曲軸13上位于具有密封裝置的球軸承14側面上的端部，穿過所述貯油箱40。在貯油箱40的外側壁上，安裝有一個油封件39，曲軸13延伸穿過該油封件39。
一個剖面平直的皮帶導向殼體86被整體連接到貯油箱40的頂壁上，來縱向延伸穿過該頂壁，并且該殼體86的縱向相對端部敞開。該皮帶導向殼體86的下端部延伸到一個接近于貯油箱40中曲軸13的位置處，而其上端部被整體連接到汽缸蓋8上，來與該汽缸蓋8共用一個隔板85(a partition wall)。一系列環形封接焊道87成形在皮帶導向殼體86和汽缸蓋8的上端部周邊處，并且所述隔板85突伸于該封接焊道87的上方。
另一方面，正如在附圖6，10和11中所示出的那樣，一個與封接焊道87相對應的環形封接溝槽88a成形在所述蓋罩36的下端部表面上，并且在該蓋罩36的內表面上成形有一條直線狀封接溝槽88b，用以在環形封接溝槽88a的相對側面之間實現連通。一個環形密封件89a安裝在環形封接溝槽88a中，并且在直線狀封接溝槽88b中安裝有一個與所述環形密封件89a一體成形的環形密封件89a。所述蓋罩36由一個螺釘37連接在汽缸蓋8上，以便封接焊道87與環形密封件89a壓力接觸，并且隔板85與直線狀密封件89b也壓力接觸。
由皮帶導向殼體86與蓋罩36的一半共同限定形成了第一閥驅動腔室21a，由汽缸蓋8與所述蓋罩36的另外一半共同限定形成了第二閥驅動腔室21b。該閥驅動腔室21a與21b由隔板85相互隔離開來。
再次參照附圖2至5，發動機主體1和貯油箱40由一個穿經曲軸13的軸線并且與缸孔7a的軸線相垂直的平面截切成一個上部區間Ba(anupper block)和一個下部區間Bb。更具體地說，所述上部區間Ba由曲軸箱6的上半部分，汽缸體7，汽缸蓋8，貯油箱40的上半部分及皮帶導向殼體86限定而成，這些構件均被整體連接在一起。所述下部區間Bb由曲軸箱6的下半部分和貯油箱40的下半部分限定而成，這些構件也被相互整體連接起來。上部區間Ba和下部區間Bb通過澆鑄工藝分別獨立制成，并且在對它們的各個部分進行加工處理后由多個螺釘12(參見附圖4)將它們進行相互連接起來。
在汽缸蓋8中成形有一個進氣閥18i和一個排氣閥18e，它們均與缸孔7a的軸線相平行，分別用于打開和關閉所述進氣孔9和排氣孔10，并且一個火花塞20被螺紋安裝在汽缸蓋8上，其電極被置于接近于燃燒腔室8a中部的位置處。
下面，將參照附圖3至7來對一個用于開啟和關閉進氣閥18i和排氣閥18e的閥驅動機構22進行描述。
閥驅動機構22包括有一個正時傳動裝置22a，該正時傳動裝置22a被設置成從貯油箱40的內部延伸至第一閥驅動腔室21a中；和一個凸輪裝置22b，該凸輪裝置22b被設置成從所述第一閥驅動腔室21a延伸至第二閥驅動腔室21b中。
正時傳動裝置22a包括有一個驅動輪23，該驅動輪23被牢固地安裝在貯油箱40內的曲軸13上；一個從動輪24，該從動輪24可旋轉地承載在皮帶導向殼體86的上部處；以及一個正時皮帶25(a timing belt)，該正時皮帶25被束縛在所述驅動輪23與從動輪24之間。一個用于形成凸輪裝置22b的一部分的凸輪26被整體連接到從動輪24的一個端面上，鄰近于所述隔板85。驅動輪23和從動輪24均帶有齒。驅動輪23適合于通過皮帶25以1∶2的減速比對從動輪24進行驅動。
一個支撐壁27一體成形在皮帶導向殼體86的外側壁上，用于提升環形封接焊道87的內側面，使得其壓靠或者鄰接于蓋罩36的內表面。一個支撐軸29的相對端部被成形在支撐壁27中的一個通孔28a和成形在隔板85中的一個底部穿孔28b進行可旋轉性地支撐，并且從動輪24和凸輪26被可旋轉性地承載在所述支撐軸29的中部處。在安裝所述蓋罩36之前，通過通孔28a將支撐軸29插入到從動輪24和凸輪26中的軸向穿孔35，以及底部穿孔28b中。當這種插入操作完成后將蓋罩36連接到汽缸蓋8和皮帶導向殼體86上時，該蓋罩36的內表面正對著支撐軸29的一個外端部，以防止該支撐軸29發生滑脫。
在隔板85上一體成形有一對聯動凸耳30i和30e(a pair ofgearing bosses)，它們均平行于支撐軸29朝向第二閥驅動腔室21b進行突伸。凸輪裝置22b包括有一個進氣搖臂軸31i和一個排氣搖臂軸31e，它們分別被可旋轉地承載在聯動凸耳30i和30e上；一個進氣凸輪隨動件22i和一個排氣凸輪隨動件22e，它們分別被固定在第一閥驅動腔室21a內搖臂軸31i和31e的一個端部上，并且它們的頂端部與凸輪26的下表面滑動接觸；一個進氣搖臂33i和一個排氣搖臂33e，它們分別被固定在第二閥驅動腔室21b內搖臂軸31i和31e的另一個端部上，并且它們的頂端部分別壓靠在進氣閥18i和排氣閥18e的上端部上；以及一個進氣彈簧34i和一個排氣彈簧34e，它們分別安裝在進氣閥18i和排氣閥18e上，用于沿著關閉方向對這些閥施加壓力。
當驅動輪23與曲軸13在曲軸13旋轉的過程中一同旋轉，通過皮帶25驅動所述從動輪24和凸輪26時，該凸輪26將使得進氣凸輪隨動件32i和排氣凸輪隨動件32e正確地進行擺動。這種擺動動作通過相應的搖臂軸31i和31e傳遞到進氣搖臂33i和排氣搖臂33e上，來使得它們進行擺動。因此，通過進氣彈簧34i和排氣彈簧34e的協同工作，進氣閥18i和排氣閥18e可以被正確地打開和關閉。
在正時傳動裝置22a中，從動輪24和凸輪26被可旋轉性地承載在支撐軸29上，而該支撐軸29又被可旋轉性地承載在第一閥驅動腔室21a的相對側壁上。因此，在從動輪24和凸輪26旋轉的過程中，支撐軸29也以這樣一種方式進行旋轉，即受到摩擦力的拽動而轉動，使得從動輪24與凸輪26和支撐軸29之間旋轉速度的差值減小，從而能夠降低旋轉滑動部分的磨損度。這就能夠有助于提高凸輪26和支撐軸29的耐用性，但卻無需利用特殊的材料和進行表面處理。
具有相對較大直徑的凸輪26與從動輪24一同被設置在汽缸蓋8的一個側面上，并且緊鄰該汽缸蓋8的上方僅設置有具有相對較大直徑的進氣搖臂33i和排氣搖臂33e及進氣搖臂軸31i和排氣搖臂軸31e。因此，該閥驅動機構22不會在汽缸蓋8上方形成龐大的體積，有助于減小該發動機E的整體高度，并且相應地，有助于該發動機E結構的緊湊性。
由于支撐軸29，進氣搖臂軸31i和排氣搖臂軸31e均被設置在一系列環形封接焊道87的上方，其中所述環形封接焊道87位于汽缸蓋8和皮帶導向殼體86的上端部處，因而，在已經將蓋罩36去除的狀態下，所述構件不會受到封接焊道87的任何妨礙。從而，可以在環形封接焊道87的上方對支撐軸29，進氣搖臂軸31i和排氣搖臂軸31e進行組裝和拆卸，極大地改善組裝和維護性能。
下面，將參照附圖3至12對所述發動機E中的潤滑系統進行描述。
參照附圖4和5，經由給一個油口40a而灌入的一定量潤滑油O被存儲在貯油箱40中。一對拋油環56a和56b以壓配合或者其它方式被固定在貯油箱40內的曲軸13上，并且被軸向排布成所述驅動輪23位于其間。拋油環56a和56b被彎曲成面朝兩個恰好徑向相對的方向，并且它們的頂端部相互軸向間隔開。當拋油環56a和56b在曲軸13作用下受驅動旋轉時，無論發動機E的工作姿態如何，至少該拋油環56a和56b中的一個會攪動和散布存儲在貯油箱40中的潤滑油O，以形成油霧。與此同時，所形成的飛濺油星(oil splash)會噴淋到正時傳動裝置22a的一部分上，其中該部分從第一閥驅動腔室21a中突伸出來暴露于貯油箱40內，或者所述油霧也可以進入到第一閥驅動腔室21a中，從而直接對正時傳動裝置22a進行潤滑。這是所述潤滑系統中的一條線路。
正如在附圖3至5和12中所示出的那樣，另外一條潤滑線路包括有一個成形在曲軸13中的通孔55，以便使得貯油箱40的內部與曲軸箱6a之間相連通；一個設置在發動機主體1外側上的輸油導管60，用以使得曲軸箱6a的下部與第二閥驅動腔室21b的下部相連通；一個成形在汽缸蓋8中的回油腔室74，用于抽吸走在第二閥驅動腔室21b中液化和積聚的潤滑油；一個回油通道78，該回油通道78成形在汽缸蓋8與貯油箱40之間，用于通過第一閥驅動腔室21a將回油腔室74與貯油箱40連通起來；以及一個單向閥61，該單向閥61安裝在曲軸箱6a的下部，用于使得所述油霧僅能夠沿從曲軸箱6a至回油通道60的方向進行流動。
開口于貯油箱40中的通孔55的端部55a被設置或者位于貯油箱40的中部處，以便無論發動機E的工作姿態如何，所述端部55a一直暴露在貯油箱40中潤滑油O表面的上方。固定在曲軸13和一個拋油環56a上的驅動輪23被設置成所述敞口端部55a位于其間，以便該敞口端部55a不會被阻塞。
在所圖示出的實施例中，單向閥61(參見附圖3)包括有一個簧片閥，并且該簧片閥適合于當通過活塞15的往復運動而在曲軸腔室6a的內部產生負壓時被關閉，而當在所述曲軸腔室6a的內部產生正壓時被打開。
輸油導管60被連接成其下端部配合和連接在一個下部連接導管62a(參見附圖3)上，其中該下部連接導管62a突伸性地設置在曲軸箱6的外側上，而輸油導管60的上端部配合和連接在一個上部連接導管62b(參見附圖4和8)上，其中該上部連接導管62b突伸性地設置在汽缸蓋8的外側上。一方面，上部連接導管62b的內部通過一個成形在汽缸蓋8中并具有較大面積的連通通道63(參見附圖8和9)與第二閥驅動腔室21b相連通，另一方面，通過一個針孔狀旁路64(參見附圖8)與回油通道78相連通。
正如在附圖5，10和11中所示出的那樣，一個隔板65由多個突伸性設置在蓋罩36頂壁上的支撐柱66(support pillars)和鎖定在該支撐柱66上的卡箍67固附在所述頂壁上，從而在蓋罩36的內側上部中形成一個通氣腔室69。一方面，該通氣腔室69通過一個連通導管68和隔板65與蓋罩36之間的間隙g與第二閥驅動腔室21b相連通，其中所述連通導管68具有一個較大的流通面積，并且朝向在所述隔板65中一體成形的第二閥驅動腔室21b突伸出來，另一方面，通過一個通氣導管70與凈化器4的內部相連通。在通氣腔室69中，處于混合狀態的潤滑油與竄缸混合氣發生氣-液分離，并且在所述蓋罩36頂壁的內表面上突伸性設置有一個迷宮式側壁72(a maze wall)，用于提高氣-液分離效果。
一個平面圖呈T形并且帶有一個敞口表面的匣子狀隔離件79被焊接在隔板65上，用以在該隔離件79與隔板65的上表面之間形成一個回油腔室74，從而，回油腔室74也呈T形。
隔板65具有一體成形并且在其上突伸出來的兩個抽吸導管75，用以與對應于T形回油腔室74中一個橫向擋板部分(a lateral barportion)兩個相對端部的兩個位置相連通。抽吸導管75的頂端部延伸至第二閥驅動腔室21b的底面附近，并且在該頂端部的開口為細孔75a。
隔離件79具有一體成形并且在其上壁上突伸出來的三個抽吸導管76，用以與對應于T形回油腔室74中所述橫向擋板部分和一個縱向擋板部分頂端部的三個位置相連通。抽吸導管76的頂端部延伸至通氣腔室69的頂面附近，并且在該頂端部的開口為細孔76a。
另外，隔板65具有一個成形在其頂壁上的細孔80，用以使得一個位于其頂面中的凹槽65a與回油腔室74相連通。
此外，隔板65還具有一體并且在其上突伸出來的唯一一根導管81，用以與對應于回油腔室74中縱向擋板部分頂端部的一個部分相連通。導管81的頂端部穿過一個金屬封油環82配合入回油通道78的入口78a中，該入口78a開口于第二閥驅動腔室21b的底面中。通過這種方式，回油腔室74與回油通道78相連通。導管81被設置在接近于第二閥驅動腔室21b一個內側面的位置處，并且在該導管81上接近于該內側面的一個位置處成形有一個用于抽吸所述油的細孔81a，用以使得第二閥驅動腔室21b與導管81的內部相連通。
從而，通氣腔室69通過通氣導管70與空氣凈化器4的內部相連通，因此，即使在發動機E工作的過程中，通氣腔室69中的壓力也可以基本上保持在大氣壓力下，并且通過具有較小流通阻力的連通導管68與通氣腔室69相連通的第二閥驅動腔室21b，也具有與該通氣腔室69基本相同的壓力。
曲軸腔室6a的內部通常為負壓，這是因為在發動機E工作的過程中，該曲軸腔室6a僅將由于活塞15的提升和下降所產生的壓力脈動中的正向壓力分量經由單向閥61輸送到輸油導管60中。由于第二閥驅動腔室21b通過具有較小流通阻力的連通導管68與通氣腔室69相連通，因此接收正向壓力的第二閥驅動腔室21b內部將基本上與通氣腔室69中的壓力相同。曲軸腔室6a中的負壓經由曲軸13中的通孔55被傳遞給貯油箱40，并且進一步經由回油通道78傳遞給回油腔室74。從而，回油腔室74內部的壓力將低于第二閥驅動腔室21b和通氣腔室69中的壓力，并且貯油箱40及第一閥驅動腔室21a內部的壓力又將低于回油腔室74中的壓力。
因此，如果用Pc來表示曲軸腔室6a中的壓力；用Po來表示貯油箱40中的壓力；用Pva來表示第一閥驅動腔室21a中的壓力；用Pvb來表示第二閥驅動腔室21b中的壓力；用Ps來表示回油腔室74中的壓力；并且用Pb來表示通氣腔室69中的壓力，那么所述壓力量值之間的關系可以由下述公式進行表示Pvb＝Pb＞Ps＞Po＝Pva＞Pc因此，第二閥驅動腔室21b和通氣腔室69中的壓力將通過抽吸導管75和76以及細孔80傳送到回油腔室74中，并且通過回油通道78進一步傳送到貯油箱40中，隨后又被傳送到曲軸腔室6a中。
在發動機E工作的過程中，通過在曲軸13的作用下使得拋油環56a和56b進行旋轉，對所述潤滑油O進行攪動和散布，從而在貯油箱40中形成油霧。與此同時，所形成飛濺油星被噴淋到正時傳動裝置22a中從皮帶導向殼體86突伸出來暴露于貯油箱40內的那部分上，即驅動輪23和正時皮帶25部分，或者如前面已經描述過的那樣，進入到第一閥驅動腔室21a中，直接對所述正時傳動裝置22a進行潤滑。即使油霧僅被噴淋到正時傳動裝置22a的一部分上，潤滑油也將會不僅傳送到整個裝置22a上對其進行潤滑，而且還會傳送到凸輪26上對其進行潤滑。
在貯油箱40中所形成的油霧會隨著壓力的流動經由曲軸13中的通孔55而被抽吸到曲軸腔室6a中，用來對活塞15的周邊進行潤滑。當隨后通過活塞15的下降而使得曲軸腔室6a內部變為正向壓力時，通過打開單向閥61，油霧將通過輸油導管60和連通通道63與在曲軸腔室6a中產生的竄缸混合氣一同向上流動，并且進而被供送到第二閥驅動腔室21b中來對該第二閥驅動腔室21b內凸輪裝置22b的不同部分，即進氣搖臂33i和排氣搖臂33e以及類似構件，進行潤滑。
在這種情況下，流過連通通道63的一部分油霧會直接從針孔狀旁路64進入到回油通道78中。從而，供送到第二閥驅動腔室21b中的油霧量可以通過對旁路64的流通阻力進行適當設定而得以調整。
當第二閥驅動腔室21b中的油霧和竄缸混合氣經過連通導管68和隔板65周圍的間隙g而進入到通氣腔室69中時，油霧和竄缸混合氣將通過它們的膨脹作用和與迷宮式側壁72的碰撞而相互分離開來。在發動機E的進氣沖程中，竄缸混合氣會經由通氣導管70和空氣凈化器4而被順序地抽吸回發動機E中。
當發動機E處于直立狀態時，在通氣腔室69中液化的油將積聚在隔離件79上表面中的凹槽內，或者允許經由連通導管68和間隙g而向下流動，并且積聚在第二閥驅動腔室21b的底面上，從而，由細孔80和在這些位置處備用的抽吸導管75抽吸到回油腔室74中。在發動機E處于倒置狀態時，液化的油會積聚在所述蓋罩36的頂面上，并且通過在這些位置處備用的抽吸導管76將其抽吸到回油腔室74中。
以這種方式被抽吸到回油腔室74中的油通過回油通道78從導管81中循環回貯油箱40。在這種情況下，如果回油通道78如在所示出的實施例中那樣通過第二閥驅動腔室21b與貯油箱40相連通，那么最好將存置于回油通道78中的油噴淋到正時傳動裝置22a上，以有助于對該正時傳動裝置22a進行潤滑。
通氣腔室69形成于蓋罩36的頂面與安裝在該蓋罩36內壁上的隔板65之間，而回油腔室74成形于隔板65上表面與焊接在該隔板65上的隔離件79之間。因而，回油腔室74和通氣腔室69可以成形在蓋罩36中，但卻無需對該蓋罩36的頂壁進行分隔。另外，通氣腔室69和回油腔室74均位于蓋罩36內，并且從而即使有少量的油從腔室69和74中發生泄漏，那么所泄漏出來的油僅會被返送到第二閥驅動腔室21b中，并且不會受到任何阻力。因此，無需對腔室69和74周圍的油密性進行檢查，從而能夠降低制造成本。
另外，隔離件79能夠在將隔板65固定到蓋罩36上之前，被焊接到該隔板65上，從而，可以很容易地在隔板65中形成回油腔室74。
此外，油抽吸導管(oil draw-up pipes)75和76分別被一體成形在隔板65和隔離件79上，從而，可以很容易地對該油抽吸導管75和76進行成形。
另一方面，當發動機E處于在附圖13中所示出的倒置狀態時，存儲在貯油箱40中的油O將會朝向該貯油箱40的頂壁流動，即朝向第一閥驅動腔室21a流動。但是，由于開口于貯油箱40中的第一閥驅動腔室21a由皮帶導向殼體86固定在一個高于所存儲的油O表面的位置上，因此不允許所存儲的油O流入到第二閥驅動腔室21b中。從而，可以防止過量的油被供送到正時傳動裝置22a上，用以確保預定量的油在貯油箱40中通過拋油環56a和56b的作用而持續形成油霧。
當發動機E處于在附圖14中所示出的側躺狀態時，所存儲的油O將會朝向貯油箱40的側面流動。但是，即使在這種情況下，由于開口于貯油箱40內的第一閥驅動腔室21a由皮帶導向殼體86固定在一個高于所存儲的油O表面的位置上，因此也不允許所存儲的油O流入到第二閥驅動腔室21b中。因此，可以防止過量的油被供送到正時傳動裝置22a上，用以確保預定量的油在貯油箱40中通過拋油環56a和56b的作用而持續形成油霧。
因此，用于閥驅動機構22的潤滑系統被劃分為兩條路線利用所述貯油箱40中的油霧對該貯油箱40和第一閥驅動腔室21a中的正時傳動裝置22a和凸輪裝置22b進行潤滑；和利用被傳送到第二閥驅動腔室21b中的油霧對該第二閥驅動腔室21b中凸輪裝置22b的剩余部分進行潤滑。從而，可以緩解各個潤滑系統線路上的負擔，并且整個閥驅動機構可以充分地得以潤滑。另外，無論所述發動機的工作姿態如何，利用所述飛濺的油星和油霧均可以可靠地對該發動機中的各個不同部分進行潤滑。
另外，通過利用曲軸腔室6a中的壓力脈動和單向閥61的單向傳輸功能，可以對貯油箱40中的油霧進行循環。因此，無需利用一個專用的油泵對油霧進行循環，其結構得以簡化。
由于不僅所述貯油箱40，而且用于連接曲軸腔室6a和第二閥驅動腔室21b的輸油導管60，均被設置在發動機主體1的外側，因此不會對該發動機主體1的小巧性和緊湊性造成任何妨礙，從而非常有助于減小該發動機E的重量。尤其是，設置在發動機主體1外側的輸油導管60很難會受到來自發動機主體1的熱量的影響，同時，也更易于散熱。因此，可以通過輸油導管60來增強對油霧的冷卻作用。
由于貯油箱40被設置在發動機主體1的一個側面上，因此可以明顯減小該發動機E的整體高度。另外，由于正時傳動裝置22a的一部分被容納在貯油箱40中，因此可以抑制該發動機E橫向寬度的增加量，用以最大限度地使得該發動機E結構緊湊。
雖然已經針對本發明的實施例進行了詳細描述，但是應該明白的是本發明并非局限于前述的實施例，在不脫離由權利要求所限制的本發明技術構思和范圍的條件下，還可以對其進行多種變型。比如，所述油抽吸導管75和76及抽吸孔80和81a的數目和設置位置可以自由地進行選擇。所述隔離件79可以被焊接在隔板65的下表面上，而所述回油腔室74可以形成于所述隔板65的下方。在這種情況下，所述油抽吸導管75被一體成形在隔離件79上，而所述油抽吸導管76則一體成形在隔板65上。
另外，所述單向閥61可以由一個與曲軸13聯動的回轉閥進行替代，用于通過活塞15的下降運動來打開輸油導管60，并且通過該活塞15的提升運動來關閉該輸油導管60。
權利要求
1.一種用于四沖程發動機中的閥驅動機構，包括有一個連接在一個曲軸上的正時傳動裝置，和一個凸輪裝置，該凸輪裝置用于將所述正時傳動裝置的旋轉從動構件的旋轉力作為打開/關閉力傳遞給安裝在一個汽缸蓋內的進氣和排氣閥，其特征在于所述正時傳動裝置被設置在一個發動機主體的一個側面上，并且所述凸輪裝置包括有一個凸輪，該凸輪在所述汽缸蓋的一個側面上被連接在正時傳動裝置中旋轉從動構件上；進氣和排氣搖臂軸，該進氣和排氣搖臂軸被可旋轉地承載在所述汽缸蓋中；進氣和排氣凸輪隨動件，該進氣和排氣凸輪隨動件被固定在所述搖臂軸的一個端部上，它們的頂端部均與所述凸輪滑動接觸；以及進氣和排氣搖臂，該進氣和排氣搖臂被固定在所述進氣和排氣搖臂軸的另一個端部上，它們的頂端部均壓靠在所述進氣和排氣閥上。
2.根據權利要求1中所述用于四沖程發動機中的閥驅動機構，還包括有一個整體連接在所述汽缸蓋上的皮帶導向殼體，該皮帶導向殼體的上端部敞開，并且容納有所述正時傳動裝置；一個連接在所述汽缸蓋和皮帶導向殼體上的蓋罩，用于從上方罩蓋住所述正時傳動裝置和凸輪裝置；以及一根承載有所述旋轉從動構件和凸輪的支撐軸，該支撐軸和所述搖臂軸被設置在汽缸蓋，皮帶導向殼體及蓋罩的連接部位上方。
3.根據權利要求1中所述用于四沖程發動機中的閥驅動機構，其特征在于所述凸輪被可旋轉地承載在支撐軸的中間部分處，而所述支撐軸的相對端部被可旋轉地支撐在所述發動機主體上。
4.根據權利要求3中所述用于四沖程發動機中的閥驅動機構，其特征在于作為所述正時傳動裝置中的一個從動輪的所述旋轉從動構件被一體成形在所述凸輪上，并且與該凸輪一同承載在所述支撐軸上，所述正時傳動裝置被安裝成面朝一個貯油箱的內部，在該貯油箱中存儲有一種潤滑油并且容納有用于散布該潤滑油的拋油環。
全文摘要
在一個用于四沖程發動機的閥驅動機構中,一個正時傳動裝置被設置在一個發動機主體的一個側面上。一個凸輪裝置包括有:一個凸輪,該凸輪在一個汽缸蓋的一側面上被連接到正時傳動裝置中的一個從動輪上;可旋轉地承載在汽缸蓋中的進氣和排氣搖臂軸;被固定在搖臂軸一端部上的進氣和排氣凸輪隨動件,它們的頂端部與凸輪滑動接觸;以及被固定在進氣和排氣搖臂軸另一端部上的進氣和排氣搖臂,它們的頂端部壓靠在進氣和排氣閥上。從而,凸輪裝置中的凸輪可以被設置在汽缸蓋的一個側面上,來有效地降低該發動機的整體高度。
文檔編號F01L1/053GK1343831SQ0113289
公開日2002年4月10日 申請日期2001年9月12日 優先權日2000年9月12日
發明者伊藤慶太, 西田隆夫, 前田健, 清水靖弘 申請人:本田技研工業株式會社