具备减压装置的内燃机的制作方法

专利名称：具备减压装置的内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具备启动时降低压縮压力且容易启动的减压装置的内燃机。
背景技术：
公知的内燃机的减压装置具有可摆动地支承在开关吸气阀及排气阀 的气门装置的凸轮轴上的离心载荷、通过在离心力的作用下摆动的离心载 荷而驱动的减压凸轮，由减压凸轮开关的发动机阀在压縮行程时由减压凸 轮驱动而开启，由此降低燃烧空间内的压縮压力，从而减轻启动装置的负 荷。(例如参照特许文献l)
特许文献1:特开2004-360538号公报
但是，减压装置的离心载荷相对于作为旋转轴的凸轮轴，按照在偏离 凸轮轴的旋转中心线的偏心位置具有重心的方式配置，因此会产生凸轮轴 的旋转不平衡。该旋转不平衡随发动机旋转速度的上升而增大，在凸轮轴 上发生振摆旋转和振动，由气门凸轮开关的发动机阀的开关精度也受到影 响。
另外，在凸轮轴上设置离心载荷及减压凸轮时，凸轮轴本身在径向大 型化，并且有必要确保用于离心载荷摆动的空间，因此造成汽缸盖在凸轮 轴的径向大型化。
再者，减压装置作为通用的部件在不同机种的内燃机上装设时，其压 縮压力根据每一机种而不同，理想的是通过简单构造的调整部件可以进行 减压凸轮开启的减压阀即发动机阀的开度的调整。
还有，理想的是通过与减压凸轮抵接的凸轮抵接部的配置，可以实现 在径向上的凸轮轴的小型化和汽缸盖的小型化。

发明内容
本发明是鉴于以上问题而开发的，其第一至第六方面的目的是通过减 压装置减少凸轮轴的旋转不平衡，并且通过气门凸轮实现发动机阀的开关 精度的提高。而且，本发明的第二至第四方面的目的是进一步通过构成平 衡载荷的载荷部的小型化，实现设置了平衡载荷的凸轮轴的小型化或在径 向上的汽缸盖的小型化，本发明第五方面的目的是可以进一步调整压縮压 力的降低量，同时实现具备调整该降低量的调整构件的减压装置结构的简 单化，本发明第六方面的目的是通过进一步配置与减压凸轮抵接的凸轮抵 接部，在径向上实现凸轮轴或汽缸盖的小型化。
本发明的第一方面提供一种内燃机，其具备具备具有开关发动机阀 的气门凸轮的凸轮轴的气门装置；减压装置，该减压装置具备可摆动地 支承在所述凸轮轴上的离心载荷、通过由根据所述凸轮轴的旋转速度产生 的离心力的作用进行摆动的所述离心载荷而驱动的减压凸轮，所述减压凸 轮在所述离心载荷占据低速侧位置的发动机启动时，占据在应降低燃烧空 间内的压縮压力的压縮行程时将所述发动机阀打开的减压位置，而在所述 离心载荷占据高速侧位置的发动机起动后，占据不使所述发动机阀打开的 减压解除位置，所述内燃机的特征在于，在所述凸轮轴上设置有平衡载荷， 该平衡载荷减少由占据所述高速侧位置的所述离心载荷产生的所述凸轮 轴的旋转不平衡。
本发明的第二方面在本发明第一方面所述的内燃机的基础上，所述平 衡载荷由在所述凸轮轴的轴向相互隔离的多个载荷部构成。
本发明的第三方面在本发明第二方面所述的内燃机的基础上，具备设 有可旋转地支承所述凸轮轴的多个轴承部的汽缸盖，在所述轴向邻接的一 对所述轴承部分别与所述汽缸盖一体成形，并且形成插入所述凸轮轴的轴 颈部的轴承孔，与所述凸轮轴一体成形的至少一个所述载荷部，在所述轴 向配置在一对所述轴颈部之间，并且在所述轴向配置于邻接的所述气门凸 轮和所述轴颈部之间。
本发明的第四方面在本发明第二或第三方面所述的内燃机的基础上， 所述减压装置具备设置在所述凸轮轴上且限制所述离心载荷在所述轴向 的移动的限制构件，所述限制构件具有一个所述载荷部。 本发明的第五方面在本发明第一方面所述的内燃机的基础上，所述气 门装置具有由所述气门凸轮驱动而对所述发动机阀进行开关的凸轮从动 件，所述减压装置具有位置可调整地设置在所述凸轮从动件上并且与所述 减压凸轮抵接的调整构件，根据所述调整构件的位置由所述减压凸轮调整 所述发动机阀的开阀量。
本发明的第六方面在第一方面所述的内燃机的基础上，所述气门装置 具有由所述气门凸轮驱动而对所述发动机阀进行开关的凸轮从动件，所述 减压装置具有设置在所述凸轮从动件上并且与所述减压凸轮抵接的凸轮 抵接部，所述凸轮抵接部的与所述减压凸轮的抵接面在所述凸轮轴的径向 位于所述气门凸轮的基圆部的凸轮面内侧。
根据本发明的第一方面，在内燃机驱动后起因于减压装置的离心载荷 而产生的凸轮轴的旋转不平衡由平衡载荷来减少，因此，可以抑制凸轮轴 的振摆旋转和振动的发生，利用气门凸轮提高发动机阀的开关精度。
根据本发明的第二方面，构成平衡载荷的多个载荷部沿轴向分散配 置，因此各载荷部在径向被小型化，而设置了平衡载荷的凸轮轴在径向小 型化。
根据本发明的第三方面，设置有与凸轮轴一体成形的载荷部的凸轮 轴，利用轴承孔插入与汽缸盖一体成形的一对轴承部且被支承于汽缸盖 上，因此，设置有平衡载荷的凸轮轴在径向小型化，而且也不需要分体式 的轴承部，因此轴承部在凸轮轴的径向小型化，进而汽缸盖在径向小型化。 而且，与凸轮轴一体成形的载荷部，利用气门凸轮和轴颈部之间形成的在 轴向上的空间进行配置，因此，设置有平衡载荷的凸轮轴在轴向被小型化。
根据本发明的第四方面，利用减压装置的构成构件即限制构件形成载 荷部，因此，不需要设置用于构成平衡载荷的新的构件。因此，因为可以 使设置在凸轮轴上的其它载荷部在径向进一步小型化，所以有助于在径向 上的凸轮轴或汽缸盖的小型化。
根据本发明的第五方面，通过调整相对于凸轮从动件的调整构件的位 置，可以调整压縮压力的降低量，因此，对于不同机种的内燃机可以实现 减压装置的通用化，有助于降低成本。而且，因为调整构件与减压凸轮抵 接，因此，没必要在减压凸轮和调整构件之间设置其它的构件，因此具备
调整构件的减压装置的结构被简化。
根据本发明的第六方面，由于凸轮抵接部的抵接面位于开关由减压凸 轮开启的发动机阀的气门凸轮的基圆部的凸轮面径向内侧，因此，与抵接 面和上述基圆部的凸轮面在相同位置的情况相比，可以将减压凸轮的位置 在径向上配置在更靠近径向凸轮轴的旋转中心线的位置，因此，有助于在 径向上的凸轮轴或汽缸盖的小型化。


图1是具有应用了本发明的减压装置的内燃机的、在与凸轮轴的旋转
中心线正交的平面的剖面图，图3的概略I-I线、及关于凸轮轴在图2的 概略I-I线的剖面图2是关于图1的内燃机的凸轮轴的图4的概略IIa-IIa线剖面图，关 于减压装置主体及限制板的图4的概略IIb-IIb线剖面图3是在内燃机的汽缸盖罩卸下的状态的图1的III向视图， 一部分 用剖面表示；
图4 (a)是在图2的IVa方向看的主要部分的图，(b)是减压装置主 体的图2的IVb向视图5是压縮行程时和图1同样的主要部分的图，(a)表示减压凸轮在 减压位置、摇臂被驱动而摆动时的样子，(b)表示减压凸轮在减压解除位 置时的样子；
图6 (a)是在图2的VIa方向看的凸轮轴的侧面图，(b)是在图2的 VIb方向看的凸轮轴的侧面图，均表示占据高速侧位置的减压装置主体。 符号说明
2、汽缸盖
10、排气阀
13a、 13b、轴承部
20、气门装置
23、排气凸轮
25、排气摇臂
40、减压主体
41、 离心载荷
42、 减压轴
43、 减压凸轮 52e、载荷部 56、调整螺丝 60、平衡载荷 61~63、载荷部 E、内燃机
C、 凸轮轴
Lc、旋转中心线
D、 减压装置
具体实施例方式
下面，参照图1 图6说明本发明的实施例。
参照图l、图2，应用了本发明的内燃机E是装载在作为车辆的摩托 车上的单汽缸往复移动式4冲程内燃机。空冷式内燃机E具备发动机主体， 该发动机主体由以下构成形成活塞5可往复移动嵌合的汽缸筒la的汽 缸1、与汽缸1的上端结合的汽缸盖2、与汽缸盖2的上端结合的汽缸盖 罩3、由与汽缸l的下端结合且可旋转支承曲轴(下面单独称为"曲轴") 的曲轴箱(未图示)。由汽缸盖2和汽缸盖罩3形成气门室4，气门室收容 在内燃机E上装设的顶置凸轮轴式的气门装置20。
在该实施例中，为说明方便，上下方向为汽缸轴线方向，即为与汽缸 轴线Ly平行的方向。另外，只要没有特别通知，轴向、径向及周向，就 分别设定为与气门装置20的凸轮轴C的旋转中心线Lc平行的方向、以旋 转中心线Lc为中心的径向及以旋转中心线Lc为中心的周向。
在汽缸盖2上形成在汽缸轴线方向设置在与活塞5对向的位置的燃烧 室6、开口分别设在燃烧室6上的吸气口 7及排气口 8，还设置有将吸气 口 7及排气口 8分别开关的由提升阀(poppet)构成的吸气阀9及排气阀 10、面对燃烧室6的点火栓11。发动机阀即吸气阀9及排气阀IO分别可 滑动地在压入汽缸盖2的阀导件12上被导向。燃烧室6与活塞5和汽缸
盖2之间的汽缸筒la—起构成混合气燃烧的燃烧空间。
一同参照图3、图4，气门装置20具备凸轮轴C，其具有作为气门 凸轮的吸气凸轮22及排气凸轮23，并且通过轴承15a、 15b可旋转地支承 在汽缸盖2上；吸气摇臂24及排气摇臂25，其由吸气凸轮22及排气凸轮 23分别驱动且作为开关吸气阀9及排气阀10的凸轮从动件；阀弹簧26， 其依靠弹力总是向将吸气阀9及排气阀10关闭的方向施力。
凸轮轴C被一对轴承15a、 15b支承，该一对轴承15a、 15b由与汽缸 盖2 —体成形而设置的分别保持在一对轴承部13a、 13b上的滚珠轴承构 成。各轴承15a、 15b插入由通过各轴承部13a、 13b形成的贯通孔构成的 轴承孔14a、 14b。在各轴承部13a、 13b插通将汽缸盖2与汽缸1结合的 螺栓16。
轴承孔14a具有比轴承15a的外径及两凸轮22、 23的最大半径Ri、 Re (参照图6)的2倍更大的孔径，轴承15a的外径在分别保持于轴向邻 接的一对邻接轴承部即两轴承部13a、 13b的轴承15a、 15b中，具有最大 外径。因此，凸轮轴C在轴向从轴承孔14a插入至两轴承部13a、 13b间， 装载于两轴承部13a、 13b。
凸轮轴C具有轴主体21、与轴主体21—体成形设置的吸气凸轮22 及排气凸轮23。轴主体21在其轴端部21a、 21b具有一对轴颈部21c、 21d, 该一对轴颈部21c、 21d是插入轴承孔14a、 14b内且被轴承15a、 15b支承 的部分。吸气凸轮22及排气凸轮23在轴向上配置于两轴颈部21c、 21d 间，即，在轴向配置于两轴颈部21c、 21d或两轴承部13a、 13b的内侧。
排气凸轮23具有将排气阀10保持在关闭状态的基圆部23a、将排 气阀10操作成开启状态的凸轮山部23b、贯穿基圆部23a及凸轮山部23b 形成于排气凸轮23的全周且与后述的滑块滑动连接的凸轮面S。
凸轮轴C具有与通过连杆(未图示)经由活塞5旋转驱动的曲轴的旋 转中心线平行的旋转中心线Lc，依靠通过气门用传动机构30传递的曲轴 的动力，以曲轴的1/2的旋转速度旋转驱动。气门用传动机构30由如下构 成与曲轴结合的驱动链轮、安装在轴端部21a的作为旋转体的凸轮链轮 32、挂设于驱动链轮及凸轮链轮32上的作为环形传动带的正时链31 。
在轴向配置于一对轴承部13a、 13b或一对轴承孔14a、 14b的外侧的
凸轮链轮32，通过分别压入设置于轴端部21a上的一对孔28a (也参照图 6 (a))中的一对定位销28b相对于凸轮轴进行定位，并且通过一对螺栓 29与轴端部21a结合。另外，在凸轮链轮32上设置插入收容后述的离心 载荷41及减压轴42的一部分、作为收容空间的开口33。
两摇臂24、 25分别被可摆动地支承于一对摇臂轴27上，该一对摇臂 轴27被各轴承部13a、 13b保持且通过螺栓16防止脱出。吸气摇臂24具 有作为与吸气凸轮22抵接的凸轮抵接部的滑块24a、压紧吸气阀9的一 对阀压紧部24b。排气摇臂25具有作为与排气凸轮23抵接的凸轮抵接部 的滑块25a、压紧排气阀10的一对阀压紧部25b。
通过气门装置20，吸气凸轮22通过吸气摇臂24使吸气阀9与旋转轴 的旋转同步，另外排气凸轮23通过排气摇臂25使排气阀10与旋转轴的 旋转同步，且按规定的开关时期及提升量进行开关。
而且，通过安装于开口设在吸气口 7的入口的汽缸盖2的侧部2i的具 有吸气管的吸气装置(未图示)吸入的空气，和从气化器等燃料供给装置 供给的燃料混合形成混合气，在吸气行程经由开启的吸气阀9通过吸气口 7吸入燃烧室6。吸入空气和燃料的混合气在活塞5上升的压縮行程被压 縮，在压縮行程的结束时通过点火栓11点火燃烧，在活塞5下降的膨胀 行程通过燃烧气体的压力驱动的活塞5旋转驱动上述曲轴。燃烧气体在活 塞上升的排气行程经开启的排气阀10，作为排出气体从燃烧室6通过排气 孔8后，通过安装于开口设在排气口 8的出口的汽缸盖2的侧部2e的具 有排气管的排气装置(未图示)，排出至内燃机E的外部。
参照图1~图4，在内燃机E启动时，减轻由脚踏式起动装置和回弹起 动等手动式起动装置或起动电动机构成的起动装置的负荷的减压装置D 的构成包括设置在作为与发动机旋转速度同步旋转的旋转轴的凸轮轴C 上且和该凸轮轴一起旋转的驱动机构、通过根据发动机旋转速度动作的上 述驱动机构驱动而使上述燃烧空间的压缩压力向外部释放的阀机构。
上述驱动机构具有可与凸轮轴C相对移动地安装的减压主体40、 根据发动机旋转速度控制占据减压位置及减压解除位置的减压主体40的 动作的作为控制部件的控制弹簧51 、为了将减压主体40保持在轴主体21 上而限制减压主体40沿轴向的移动的作为限制构件的限制片52。 在此，所谓减压位置是进行减压操作的位置，即，为了降低发动机起
动时上述燃烧空间内的压縮压力，后述的减压凸轮43在压縮行程时进行
打开排气阀10的操作；所谓减压解除位置是不进行减压操作的位置，即
在发动机起动后，减压凸轮43不打开排气阀10。
减压主体40具有可摆动地支承在轴主体21上且通过根据凸轮轴C 的旋转速度产生的离心力的作用而摆动的离心载荷41;通过离心载荷41 驱动且相对于凸轮轴C移动、在此转动的减压轴42;通过由减压轴42传 递的离心载荷41的驱动力驱动的减压凸轮43。在该实施例中，减压主体 40是离心载荷41、减压轴42及减压凸轮43 —体成形而形成的，但是， 也可以离心载荷41、减压轴42及减压凸轮43中的至少一个由分开的构件 构成，且以相互连动的方式安装。
离心载荷41将减压轴42的转动中心线Ld作为摆动中心线Lw，因此 将减压轴42作为该中心轴，且可摆动地支承在轴本体21上。 一同参照图 4 (b)，离心载荷41具有沿减压轴42的径向延伸的臂部41a、比臂部 41a壁厚更厚的载荷主体部41b。
离心载荷41的一部分即臂部41a具有:沿摆动中心线Lw的径向外侧 延伸的第一径向部41c、从第一径向部41c的前端沿摆动中心线Lw延伸 的轴向部41b、从轴向部41b的前端沿摆动中心线Lw的径向外侧延伸的 第二径向部41e。第一径向部41c配置于开口 33内，且在内燃机E脱离转 动状态时的发动机旋转速度为设定旋转速度(以下单独称为"设定旋转速 度")以下时，与低速侧止动器34a抵接，而在内燃机E起动后，发动机 旋转速度超过设定旋转速度时，则与高速侧止动器34b抵接。各止动器34a、 34b由限定开口33的周缘部34的一部分分别构成。因此，与凸轮轴C一 体设置的凸轮链轮32也是限定离心载荷41的摆动量的形成两止动器34a、 34b的止动构件。
另外，轴向部41d在轴向从第一径向部41c向与两轴承部13a、 13b 的位置相反的方向延伸。因此，第二径向部41e及载荷主体部41b在轴向， 相对于轴承部13a配置于和两凸轮22、 23相反的一侧。因此，在轴向配 置于一对轴承部13a、 13b的外侧。
载荷主体部41b在离心载荷41占据后述的低速侧位置时，其大部分
位于比臂部41a更靠近凸轮轴C的径向外侧的位置；在离心载荷41占据 后述的高速侧位置时，其全部或大致全部位于比臂部41a更靠近凸轮轴C 的径向外侧的位置。
减压轴42可滑动、且可转动地插入并保持在设置于凸轮轴C上的保 持孔Ce内，在偏离旋转中心线Lc规定距离的位置具有与旋转中心线Lc 平行的转动中心线Ld。因此，减压轴42在轴向隔离的一对被支承部42a、 42b，被凸轮轴C的一对支承部Ca、 Cb可滑动地支承。 一对支承部Ca、 Cb在轴向分别设置在与轴颈部21c、 21d及排气凸轮23重合的位置。
参照图l、图2、图5，减压凸轮43设置在轴主体21上的在由轴向设 置于轴颈部21c及排气凸轮23之间的缺口部21e形成的空间45露出的减 压轴42的露出部分。在轴向配置于排气凸轮23的附近的减压凸轮43具 有在减压凸轮43占据减压位置时使上述阀机构动作而进行减压操作的 动作部43a、不进行减压操作的解除部43b。动作部43a在不如减压操作 时排气凸轮23的基圆部23a的凸轮面Sa向径向外侧突出的状态，与后述 的调整螺丝56抵接，只将排气阀10开阀。另一方面，对减压轴42进行 切口而形成的解除部43b不与调整螺丝56抵接。
控制弹簧51的两卡止端部51a、 51b分别被卡止在离心载荷41的轴 向部41d及限制片52的轴向部52b。卡止端部51b以贯通设置在轴向部 52b上的滑块54的状态被卡止。在减压轴42的在轴向配置于一对轴承部 13a、 13b的外侧的轴端部42c上，且沿轴向自偏靠轴承部13a、 13b起， 依次设置离心载荷41、控制弹簧51的支承部42d、与限制片52卡合的卡 合部42e。
而且，离心载荷41在内燃机E处于停止状态时、及发动机旋转速度 在设定旋转速度以下时，如图4 (a)中用实线表示的部分所示，通过控制 弹簧51施力与低速侧止动器34a抵接且占据低速侧位置，在发动机旋转 速度超过设定旋转速度时，如图4 (a)中用虚线表示的部分所示，抵抗控 制弹簧51的弹力从低速侧止动器34a离开且转动，与高速侧止动器34b 抵接且占据高速侧位置。
参照图2~图4，通过螺栓29和链轮32同时与轴端部21a结合的限制 片52，在轴向相对于凸轮链轮32在两凸轮22、 23的相反侧配置于一对轴
承部13a、 13b的外侧。限制片52具有在螺栓29插通的同时与凸轮链 轮32进行面接触的平板状的安装部52a;在与安装部52a连接的同时在减 压轴42的径向上夹持轴端部42c、且在和轴向部41d对向的位置沿转动中 心线Ld延伸的轴向部52b;自轴向部52b的前端起朝向轴端部42c向减压 轴42的径向延伸的限制部52c、在与安装部52a连接的同时呈扇状或半圆 状向径向延伸的载荷部52e，安装部52a、轴向部52b、限制部52c及载荷 部52e是一体形成的单一构件。
限制部52c在轴端部42c的前端部贯通设置于限制部52c上的孔的状 态，通过在轴向与配置在限制部52c的两侧的止动轮53及卡合部42e卡 合，限制减压轴42、进而限制包含离心载荷41的减压主体40的在轴向的 移动，同时进行减压主体40从凸轮轴的止脱。
参照图4、图6，载荷部52e从轴向看，相对于离心载荷41配置于 和在占据低速侧位置的载荷主体部41b重合的位置、且在占据高速侧位置 的载荷主体部41b的整体、进而和离心载荷41的整体完全不重合的位置。
另外，载荷部52e的配置为相对于离心载荷41，在离心载荷41占 据高速侧位置时，将包含旋转中心线Lc的平面Hl作为边界，载荷主体部 41b的整体及离心载荷41的整体或大致整体位于一侧，载荷部52b的整体 或大致整体位于另一侧。而且，占据高速侧位置的离心载荷41和载荷部 52e在径向配置于夹持旋转中心线Lc且相互对向的位置。
载荷部52e在其外周部的一部分上、且在和摆动的载荷主体部41b不 干涉的范围内，具有在轴向相对于凸轮链轮32或轴承部13a，沿轴向延伸 至比载荷主体部41b更远的位置的部分圆筒状的附加载荷部52f。该附加 载荷部52f位于比占据高速侧位置的离心载荷41的、在径向上位于最外侧 的外周部分更接近径方向内侧的旋转中心线Lc的位置，且相对于载荷主 体部41b在径向配置于夹持旋转中心线Lc且相互对向的位置。
参照图1 图3，上述阀机构由以下构成使上述燃烧空间与外部连通 而释放上述燃烧空间内的压力的作为减压阀的排气阀10、通过减压凸轮 43驱动而开关排气阀10 (减压阔)的作为减压凸轮从动件或减压摇臂的 排气摇臂25。在排气摇臂25 (减压摇臂)上，在止动器25a的附近设置 有由自止动器25a起沿轴向朝向轴承部13a突出的突出部构成的支承部
55。在处于沿轴向和空间45重合的位置(参照图2)的支承部55上螺合 有作为和减压凸轮43抵接的凸轮抵接部的调整构件即调整螺丝56，且设 置为调整螺丝56的位置可调整。调整螺丝56是如下所述的螺丝通过调 整其位置调整压縮压力的降低量，而调整排气阀10的提升量，从启动装 置的负荷减轻的观点来看，以使减压操作时的排气阀10的开度被调整到 最适当的开度，调整后，通过锁紧螺母57保持在该最适当的位置。
一同参照图5，在径向和减压凸轮43对向的调整螺丝56上，形成在 其前端部且和减压凸轮43抵接的抵接面56a，位于排气凸轮23的基圆部 23a的凸轮面Sa径向内侧。由此，将减压凸轮43及减压轴42配置在凸轮 轴C的径向内侧，而且可以实现使离心载荷41的摆动中心线Lw靠近旋 转中心线Lc，所以在气门室4内，可以在径向紧凑地配置安装在凸轮轴C 上的离心载荷41。
另外，内燃机E具备可减少凸轮轴C的旋转不平衡的平衡载荷60， 该凸轮轴C的旋转不平衡起因于具有离心载荷41的减压主体40而产生的 不平衡力。
参照图l、图2、图6，可减少由占据高速侧位置的离心载荷41造成 的凸轮轴C的旋转不平衡的平衡载荷60设置在凸轮轴C上。平衡载荷60 由被分割成多个的载荷部61、 62、 63、 52e构成，g卩，由与凸轮轴C的轴 主体21 —体成形而设置的第一至第三载荷部61~63、设置在和凸轮轴C 不同的构件即限制片52上的作为第四载荷部的载荷部52e构成。因此， 载荷部52e是安装在凸轮轴C上的平衡载荷。
第一至第三载荷部61~63是和吸气凸轮22及排气凸轮23同样配置于 在轴向邻接的一对轴颈部21c、 21d或一对轴承部13a、 13b之间的内侧载 荷部，载荷部52e是在轴向夹持轴颈部21c或轴承部13a配置于两凸轮22、 23的相反侧的外侧载荷部。
而且，第一、第二载荷部61、 62和载荷部52e在轴向相互隔离，第 二、第三载荷部62、 63和载荷部52e在轴向相互隔离。另一方面，第一、 第三载荷部61、 63配置为在轴向具有重合的部分。
在轴向分别与两轴颈部21c、 21d的近旁邻接配置的第一、第二载荷 部61、 62，在周向在相同或大致相同的范围、且在径向不超过吸气凸轮
22及排气凸轮23的最大半径Ri、 Re及各轴颈部21c、 21d的外径的范围， 在该实施例中，在比该最大半径Ri、 Re及各轴颈部21c、 21d的外径更小 的范围，从轴主体21向径向外侧突出设置。另外，包括旋转中心线Lc的 平面H2以该平面H2为边界， 一侧配置有第一、第二载荷部61、 62，在 另一侧，配置包括占据高速侧位置的离心载荷41的减压主体40的整体。 因此，第一、第二载荷部61、 62各自和占据高速侧位置的离心载荷41， 在径向配置在夹持旋转中心线Lc且相互对向的位置。
第三载荷部63其整体直径小于两凸轮22、 23的直径，在轴向配置于 和缺口部21e及减压轴42重合的位置。而且，第三载荷部63和在凸轮轴 C上的离心载荷41产生的不平衡力的作用部位即减压轴42，沿径向配置 于夹持旋转中心线Lc且相互对向的位置。由此，可以提高设置在凸轮轴C 上的缺口部21e部分的弯曲刚性。
第一、第三载荷部61、 63配置于在轴向邻接的排气凸轮23和轴颈部 21c之间，第二载荷部62配置于在轴向邻接的吸气凸轮22和轴颈部21d 之间。因此，与凸轮轴C一体成形的至少一个载荷部61 63在轴向配置于 一对轴颈部21c、 21d之间、且在轴向邻接的排气凸轮23和轴颈部21c之 间或吸气凸轮22和轴颈部21d之间。而且，第一、第三载荷部61、 63和 第二载荷部62在轴向夹持两凸轮22、 23且分开配置于两凸轮22、 23的 两侧。
另外，第一、第三载荷部61、 63设置于在轴向和减压主体40即离心 载荷41、减压轴42及减压凸轮43的至少任一个重合的位置，因此有助于 凸轮轴C的弯曲刚性的提高。
参照图4、图5，对减压装置D的动作进行说明。
如图4中实线所示，内燃机E停止时，离心载荷41被控制弹簧51施 力而占据与低速侧止动器34a抵接的低速侧位置。而且，内燃机E通过起 动装置起动成为曲轴C被旋转驱动的传动状态时，离心载荷41和凸轮轴 C一起旋转。这时，发动机旋转速度为设定旋转速度以下时，离心载荷41 产生的离心力小，离心载荷41被控制弹簧51施力而占据低速侧位置，包 括减压凸轮43的减压主体40占据减压位置
在该状态，在内燃机E的压縮行程时，如图5 (a)所示，处于减压位
置的减压凸轮43的动作部43a与调整螺丝56抵接而驱动排气摇臂25，由 摆动的排气摇臂25驱动的排气阀10 (参照图1)以减压用的提升量开启 被执行减压操作。由此，在压縮行程时上述燃烧空间内的压縮压力因释放 至外部而降低。另外，在图5 (a)中，用双点划线表示与排气凸轮23的 基圆部23a抵接的排气摇臂25。
发动机旋转速度超过上述设定旋转速度时，离心载荷41上产生的离 心力克服控制弹簧51的弹力，离心载荷41在图4中向逆时针方向转动， 如图4、图5 (b)虚线所示，在与高速侧止动器34b抵接的状态停止转动， 从而占据高速侧位置。在离心载荷41从低速侧位置移动至高速侧位置的 过程中，由离心载荷41的驱动力驱动的减压轴42、由经减压轴42传递的 离心载荷41的驱动力驱动的减压凸轮43和离心载荷41 一体转动，含有 减压凸轮43的减压主体40占据如图5 (b)所示的减压解除位置。在该状 态，在压缩行程时排气摇臂25未被减压凸轮43驱动，因此排气阀10不 开启。
另外，在内燃机E的运转结束时，内燃机E在发动机旋转速度经过设 定旋转速度后停止时，进行和上述相反的动作，离心载荷41从高速侧位 置转动至低速侧位置，含有减压凸轮43的减压主体40占据减压位置。
下面，对上述构成的实施例的作用及效果进行说明。
内燃机E的减压装置D具有可摆动地支承于气门装置20的凸轮轴 C上的离心载荷41、依靠在按照凸轮轴C的旋转速度产生的离心力的作用 下进行摆动的离心载荷41被驱动的减压轴42及减压凸轮43，在凸轮轴C 上设置在内燃机E驱动后占据高速侧位置的离心载荷41减少凸轮轴C的 旋转不平衡的平衡载荷60，从而，通过平衡载荷60来减少在内燃机E驱 动后起因于减压装置D的离心载荷41而产生的凸轮轴C的旋转不平衡， 因此，可以控制凸轮轴C的振摆旋转和振动的发生，提高由吸气凸轮22 决定的吸气阀9及由排气凸轮23决定的排气阀10的开关精度。
由于平衡载荷60由在凸轮轴C的轴向相互隔离的多个载荷部61 63、 52e构成，构成平衡载荷60的多个载荷部在轴向分散配置，因此各载荷部 61~63、 52e在径向被小型化，且设置了平衡载荷60的凸轮轴C在径向被 小型化。
可旋转支承凸轮轴C的一对轴承部13a、 13b分别与汽缸盖2 —体成 形，同时形成插入凸轮轴C的轴颈部21c、 21d的轴承孔14a、 14b，与凸 轮轴C 一体成形的所有载荷部61~63在轴向配置于一对轴颈部21c、 21d 之间，且在轴向邻接的排气凸轮23和轴颈部21c或在轴向邻接的吸气凸 轮22和轴颈部21d之间，由此，设置了与凸轮轴C 一体成形的载荷部61~63 的凸轮轴C，利用轴承孔14a插入与汽缸盖2—体成形的一对轴承部13a、 13b并被支承于汽缸盖2上，因此设置了平衡载荷60的凸轮轴C在径向 被小型化，而且不需要使用由螺栓结合的分体式的轴承部，因此轴承部 13a、 13b在径向被小型化，进而在径向汽缸盖2、或形成气门室4的汽缸 盖2及汽缸盖罩3在径向被小型化。所以，在凸轮轴C上一体成形的各个 载荷部61~63利用在排气凸轮23和轴颈部21c之间的沿轴向的空间或在 吸气凸轮22和轴颈部21d之间形成的沿轴向的空间进行配置，从而，设 置了平衡载荷60的凸轮轴C在轴向被小型化。
减压装置D具有设置于凸轮C且限制离心载荷41在轴向的移动的限 制片52，限制片52具有构成平衡载荷60的载荷部52e，由此，利用作为 减压装置D的构成构件的限制片52形成载荷部52e，因此不需要设置用 于构成平衡载荷60的新构件。因此，可以使设置在凸轮轴C上的载荷部 52e以外的其他载荷部即第一至第三载荷部61~63在径向进一步小型化， 所以有助于凸轮轴C或汽缸盖2在径向的小型化。另外，由于载荷部52e 具有和载荷部52e —体成形的附加载荷部52f，因此可以使第一至第三载 荷部61~63进一步小型化，进而载荷部52e本身也可以在径向小型化。
减压装置D具有设置于排气摇臂25且其在排气摇臂25的位置可调 整、并且与减压凸轮43抵接的调整螺丝56，根据调整螺丝56的位置由减 压凸轮43可调整排气阀IO的减压用的提升量，由此，通过调整调整螺丝 56对于排气摇臂25在径向的位置，可以调整压縮压力的降低量，因此， 对于不同机种的内燃机E可以实现减压装置D的通用化，有助于降低成本。 而且，因为调整螺丝56与减压凸轮43抵接，在减压凸轮43和调整螺丝 56之间没必要设置其它构件，因此具备调整螺丝56的减压装置D的结构 被简化。
调整螺丝56的和减压凸轮43的抵接面56a在凸轮轴C的径向位于排
气凸轮23的基圆部23a的凸轮面Sa内侧，由此，抵接面56a与处于和排 气凸轮23的基圆部23a的凸轮面Sa相同位置时相比，可以将减压凸轮43 及减压轴42 (或转动中心线Ld)的位置、进而将离心载荷41的移动中心 线Lw的位置在径向配置为更靠近于凸轮轴C的中心线Lc，因此，有助于 凸轮轴C或汽缸盖2在径向的小型化或形成气门室4的汽缸盖2及汽缸盖 罩3的小型化。
下面，就变更了上述实施例一部分结构的实施例进行有关变更结构的 说明。
内燃机也可以是具有两个以上汽缸的多汽缸内燃机。设置有三个以上 凸轮轴C的轴承部时，也可以在轴向邻接的一对邻接轴承部由全部的轴承 部或一部分轴承部构成。
多个载荷部61~63全部与凸轮轴C 一体形成，但是这些载荷部61~63 的至少一个也可以由凸轮轴C的另一个构件构成。
减压凸轮由柱塞或销构成也可以。
减压凸轮所抵接的上述凸轮抵接部除调整螺丝56以外、也可以由可 以变更上述凸轮抵接部的、和减压凸轮抵接面的位置的调整构件构成，再 者，也可以由该抵接面的位置不能调整的构件、例如与排气摇臂25 —体 成形的突出部构成。
权利要求
1、一种内燃机，其具备具备具有开关发动机阀的气门凸轮的凸轮轴的气门装置；减压装置，该减压装置具备可摆动地支承在所述凸轮轴上的离心载荷、通过利用根据所述凸轮轴的旋转速度产生的离心力的作用而摆动的所述离心载荷来驱动的减压凸轮，所述减压凸轮在所述离心载荷占据低速侧位置的发动机启动时，占据在为了降低燃烧空间内的压缩压力的压缩行程时将所述发动机阀打开的减压位置，而在所述离心载荷占据高速侧位置的发动机起动后，占据不使所述发动机阀打开的减压解除位置，所述内燃机的特征在于，在所述凸轮轴上设置有平衡载荷，该平衡载荷减少由占据所述高速侧位置的所述离心载荷产生的所述凸轮轴的旋转不平衡。
2、 如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述平衡载荷由在所 述凸轮轴的轴向相互隔离的多个载荷部构成。
3、 如权利要求2所述的内燃机，其特征在于，具备设有可旋转地支承所述凸轮轴的多个轴承部的汽缸盖，在所述轴向邻接的一对所述轴承部 分别与所述汽缸盖一体成形，并且形成插入所述凸轮轴的轴颈部的轴承 孔，与所述凸轮轴一体成形的至少一个所述载荷部，在所述轴向配置在一 对所述轴颈部之间，并且配置于在所述轴向邻接的所述气门凸轮和所述轴 颈部之间。
4、 如权利要求2或3所述的内燃机，其特征在于，所述减压装置具 备设置在所述凸轮轴上且限制所述离心载荷在所述轴向的移动的限制构 件，所述限制构件具有一个所述载荷部。
5、 如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述气门装置具有由 所述气门凸轮驱动而对所述发动机阀进行开关的凸轮从动件，所述减压装 置具有位置可调整地设置在所述凸轮从动件上并且与所述减压凸轮抵接 的调整构件，根据所述调整构件的位置调整基于所述减压凸轮的所述发动 机阀的开阀量。
6、 如权利要求1所述的内燃机，其特征在于，所述气门装置具有由 所述气门凸轮驱动而对所述发动机阀进行开关的凸轮从动件，所述减压装 置具有设置在所述凸轮从动件上并且与所述减压凸轮抵接的凸轮抵接部， 所述凸轮抵接部的与所述减压凸轮的抵接面在所述凸轮轴的径向位于所 述气门凸轮的基圆部的凸轮面内侧。
全文摘要
本发明提供一种具备减压装置的内燃机(E)，其通过减压装置减少凸轮轴的旋转不平衡，同时通过气门凸轮实现发动机阀的开关精度的提高。其具备可摆动地支承在所述气门装置(20)的凸轮轴上的离心载荷(41)、通过摆动的离心载荷(41)驱动的具备减压凸轮(43)的减压装置(D)。减压凸轮(43)在所述离心载荷(41)占据低速侧位置的发动机启动时，占据在应降低燃烧空间内的压缩压力的压缩行程时开启发动机阀的减压位置，在离心载荷(41)占据高速侧位置的发动机启动后，占据不开启发动机阀的减压解除位置。在凸轮轴上设置有减少由占据高速侧位置的离心载荷(41)产生的凸轮轴的旋转不平衡的平衡载荷(60)。平衡载荷(60)由在凸轮轴(C)的轴向相互隔离的多个载荷部(61、62、52e)构成。
文档编号F01L13/08GK101187320SQ200710192788
公开日2008年5月28日 申请日期2007年11月20日 优先权日2006年11月24日
发明者久保田良, 佐藤岳久, 河野直树 申请人:本田技研工业株式会社