专利名称：用于筒式发动机的挺杆支座的制作方法
技术领域：
本发明涉及内燃发动机。更具体地，本发明涉及一种用于筒式内燃发动机的挺杆支座。
背景技术：
内燃(IC)发动机广泛用于提供机械动力来驱动各种设备。IC发动机典型地包括气缸，燃料-空气混合物在其中点火；活塞，由于燃料-空气混合物的点火所产生的力，所以它可在气缸内以往复的方式移动；以及由活塞的往复式移动所驱动的输出轴。IC发动机还典型地包括用于控制燃料-空气的吸入和燃烧产物排放的气门组件。对气门组件进行时间控制，以在发动机的进气-压缩-做功-排气冲程期间能适当地进气和排气。用于筒式内燃发动机的气门组件和气门致动机构会是非常复杂或繁琐的。因此仍然希望提供一种用于支撑气门致动机构并确保气门组件稳定而可靠的运行的改进结构。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种用于筒式内燃发动机的挺杆支座。所述挺杆支座包括一本体，该本体具有与筒式发动机的凸轮轴共轴的中心孔。所述挺杆支座还包括多个径向延伸的孔，这些径向延伸的孔与所述中心孔相延续，从而允许所述挺杆和所述凸轮轴之间机械连通。
根据本发明的另一方面，一种筒式内燃发动机，包括发动机机体、多个活塞、轴、凸轮盘、多个气门、挺杆支座、多个凸角和多个挺杆。所述发动机机体具有多个气缸。所述多个活塞可滑动地连接到所述多个气缸，用于沿着大致平行于中心轴线的轴线往复运动。所述轴可转动地连接到所述发动机机体，用于绕所述中心轴线转动。所述凸轮盘机械连接到所述轴，用于与其一起转动。所述凸轮盘可操作地连接到所述活塞，以导致所述轴响应于所述活塞的往复运动而围绕所述中心轴线转动。所述多个气门控制从所述气缸的进气和排气。所述挺杆支座适于牢固地固定到所述发动机机体。所述挺杆支座具有一中心孔。所述挺杆支座具有多个从所述中心孔径向向外延伸的孔。所述多个凸角延伸穿过所述中心孔并且与所述轴机械连接，用于与其一起围绕所述中心轴线转动。所述多个挺杆可操作用来致动所述多个气门。所述挺杆被可滑动地支撑在所述挺杆支座的相应孔内，以导致所述气门响应于所述凸角围绕所述中心轴线的转动而致动。
根据本发明的另一方面，一种筒式发动机，包括第一和第二挺杆。第一组挺杆沿着相应的第一轴线延伸。第二组挺杆沿着相应的第二轴线延伸。所述第一和第二轴线相对于彼此不平行。
根据本发明的另一方面，一种挺杆支座被设置用于支撑筒式内燃发动机的挺杆。所述挺杆支座包括主体，该主体具有一用于在其内可转动地支撑凸轮轴的中心孔。所述主体具有用于可滑动地支撑所述挺杆的第一和第二组孔。所述第一和第二组孔从所述中心孔径向向外延伸，以允许所述挺杆和所述凸轮轴之间机械连通。所述第一和第二组孔相对于彼此不平行。
通过参照以下的详细描述同时结合附图考虑，在本发明的优点变得更明白的同时将容易地理解本发明的优点，其中 图1是根据本发明的一个实施方案的筒式内燃发动机的分解侧视图； 图2是发动机的摇臂和挺杆部分的局部放大透视图； 图3是发动机的摇臂和挺杆部分的侧视图； 图4是凸轮轴、挺杆支座和挺杆的装配立体图； 图5-7是挺杆支座的立体图； 图8是装配到发动机的挺杆支座、挺杆和摇杆的放大立体图； 图9是挺杆、摇臂和气门的局部俯视图。
具体实施例方式 参照图1，根据本发明的筒式内燃发动机10整体用10示出。发动机10包括围绕中心驱动轴组件16同心地布置的多个气缸12和活塞14。活塞14与相应的气缸12可滑动地接合，用于在气缸内往复轴向运动。动力从往复式活塞14经由滚轮或支承界面传递到凸轮盘20，并且凸轮盘20连接到轴组件16，用于围绕该轴组件16的纵向轴线与其一起转动。凸轮盘20具有大致正弦形的形状，以使得活塞14的往复轴向运动引起凸轮盘20和轴组件16相应的旋转运动。
参照图1-3，发动机10还包括气门组件，该气门组件用于控制气体从气缸12的吸入和排放。气门组件的气门22通过相应的摇臂40的枢转运动来致动。摇臂40在所示出的实施方案中大致呈L形。摇臂40经由推杆30由相应的挺杆50的移动来致动。挺杆50具有与从凸轮轴60离心延伸的凸轮64、66滚动接合的末端。凸轮轴60接着与筒式发动机10的驱动轴61共轴地连接，以与其一起转动。
凸轮轴60包括进气凸轮凸角64和排气凸轮凸角66。凸角64、66相对于驱动轴线偏心，以使得凸轮轴60围绕驱动轴线的转动能引起挺杆50的往复运动。挺杆50的往复运动通过相应的进气和排气推杆30传递。推杆30引起L形摇臂40的枢转运动，接着引起气门22的移动。
如本领域普通技术人员将明晰的，所示出的气门组件可以以各种方式变化。例如，滚轮挺杆50可以包括液压齿隙补偿或者可以是机械式的。替换性地，液压式或机械式无滚轮挺杆可以在整个系统中被替换成适当的变形。此外，可以改变推杆的构形，包括提供一种其中挺杆直接致动摇臂而不使用推杆的系统。L形摇臂可以采取其它形式，例如具有其它形状，或者被倒置得如共同未决的申请号为PCT/US2006/024591的PCT申请所示，该PCT申请的全部内容通过引用并入本说明书中。
现在参照图4-7，挺杆支座整体以70示出。挺杆支座70包括大致圆柱形本体72。本体72包括中心孔76。当发动机被装配好时，凸轮轴60轴向延伸穿过挺杆支座的本体72的中心孔76。挺杆支座70的本体72还包括多个径向延伸的臂73。臂73包括贯穿其中而限定的径向向外延伸的孔74，这些孔用于容纳和可滑动地支撑其内的挺杆50。径向延伸的孔74与中心孔76相连续，从而允许挺杆50和凸轮轴60的凸轮凸角64、66的机械连通。本体72还可包括用于支撑凸轮轴60末端的支承表面78。滚轮或滑动轴承被设置在挺杆支座70的支承表面78和凸轮轴60的对应表面80之间。优选地还在挺杆支座70上遍布设置供油管路90，用于为挺杆供油，用于液压齿隙调整以及用于润滑限定径向延伸的孔74的壁。挺杆支座还包括多个孔79，这些孔79允许螺栓81延伸穿过以将挺杆支座70装配到发动机机体10上。可选地，挺杆支座70包括在本体72和每一臂73之间提供增强效果的增强腹板或壁99。
在图5-7中提供了挺杆支座70的立体图。在本发明的一个实施方案中，整个挺杆支座70可以在铸造和/或铣削过程中形成为单一件。虽然铸造允许形成挺杆支座70的总体或整体形状，但是可以理解的是，在支座70准备好用于使用之前可能需要额外的铣削和抛光。
参照图8，挺杆被支撑在支座70内并且通常分组成相邻的对50、50’。挺杆对50、50’相对于气缸偏移，以使得每一对的两个挺杆50、50’致动各自相邻气缸的气门。例如，一个挺杆50可以致动一个气缸的气门，同时在该对中的另一挺杆50’可以致动相邻气缸的气门。
如图3和9最佳所示，每一对中的挺杆50、50’是非平面的或者在凸轮轴60轴线方向上间隔开。如图9的俯视图所示，每一对中的挺杆50、50’以相对于彼此不平行或者成角度的方式叠置，以最小化间隔并允许紧凑的发动机机体设计的设计和使用，并且便于接触火花塞。在所示出的实施方案中，在该对挺杆之间的角度A(在与凸轮轴的轴线正交的平面内)是大约15度，优选地在5度至25度的范围内。如本领域普通技术人员所明晰的，如果挺杆50和50’被直接定位在彼此的顶部，例如平行，则它们在凸轮轴轴线方向上将需要间隔较大的距离，以便围绕孔74提供类似数量的支撑材料。这将可能导致支座本体72在凸轮轴轴线方向上更长。如图5、6和8所最佳示出的，在相邻的挺杆50和50’之间的紧密间隔(close spacing)提供了每一对之间的间隙。在图8示出的实施方案中，所示的火花塞管100穿过这些间隙延伸。在所示出的实施方案中，增强壁99具有被设置在挺杆的相邻组之间的切口或凹部102，以允许用于火花塞管100的间隙。这些间隙区域也可以用于其中火花塞或火花塞管的定位与所示出的不同的其它构形中。挺杆50和50’的紧密定位还可提供在推杆30上的更直接的载荷路径，从而减小了在挺杆上的侧载荷。
本发明已经以说明性的方式示出，因此应理解的是，所使用的术语旨在具有描述词语的性质，而并非意在限制。根据上述的教导，可以对本发明进行各种改造和变化。因此，在所附的权利要求书的范围内，可以以不同于所具体描述的方式来实施本发明。
权利要求
1.一种用于支撑筒式内燃发动机的挺杆的挺杆支座，其中所述发动机包括发动机机体和由该发动机机体可转动地支撑的凸轮轴，所述挺杆支座包括
本体，其适于牢固地固定到所述发动机机体，该本体具有用于容纳穿过其中的所述凸轮轴的一部分的中心孔，所述挺杆支座还包括与所述中心孔相延续的多个径向延伸的孔，以允许在所述挺杆和所述凸轮轴之间进行机械接合。
2.根据权利要求1所述的挺杆支座，其中所述本体包括多个径向向外延伸的臂，在每一个所述径向向外延伸的臂内限定所述径向延伸的孔中的一个。
3.根据权利要求2所述的挺杆支座，其中每个臂包括与所述孔流体连通以用于润滑每一挺杆的油路。
4.根据权利要求1所述的挺杆支座，其中所述本体包括用于支撑凸轮轴轴承的支承表面。
5.根据权利要求1所述的挺杆支座，其中所述多个径向延伸的孔包括大致在第一平面内布置的第一组和大致在第二平面内布置的第二组，每一个平面相对于所述中心孔大致正交。
6.根据权利要求5所述的挺杆支座，其中所述多个径向延伸的孔被成对布置，每一对中的所述孔被间隔开第一距离，每一对与其它对被间隔开大于所述第一距离的第二距离。
7.根据权利要求6所述的挺杆支座，其中每一个孔具有中心轴线，在每一对中的所述孔的所述轴线之间限定一角度，该角度在5度至25度的范围内。
8.根据权利要求7所述的挺杆支座，其中所述角度是大约15度。
9.根据权利要求6所述的挺杆支座，其中在所述成对的孔之间的所述第二距离内、在所述挺杆本体中限定间隙凹部。
10.一种筒式内燃发动机，包括
具有多个气缸的发动机机体；
多个活塞，其可滑动地连接到所述多个气缸，用于沿着大致平行于中心轴线的轴线往复运动；
轴，其可转动地连接到所述发动机机体，用于绕所述中心轴线转动；
凸轮盘，其机械连接到所述轴，用于与其一起转动，所述凸轮盘可操作地连接到所述活塞，以导致所述轴响应于活塞的往复运动而围绕所述中心轴线转动；
多个气门，其用于控制从所述气缸的进气和排气；
挺杆支座，其适于牢固地固定到所述发动机机体，所述挺杆支座具有一中心孔，所述挺杆支座具有多个从所述中心孔径向向外延伸的孔；
多个凸角，其延伸穿过所述中心孔并且与所述轴机械连接，用于与其一起围绕所述中心轴线转动；
多个挺杆，其可操作用来致动所述多个气门，所述挺杆被可滑动地支撑在所述挺杆支座的相应孔内，以导致所述气门响应于所述凸角围绕所述中心轴线的转动而致动。
11.根据权利要求10所述的筒式内燃发动机，其中所述挺杆支座包括多个径向向外延伸的臂，在每一个所述径向向外延伸的臂内限定所述径向延伸的孔中的一个。
12.根据权利要求11所述的筒式内燃发动机，其中每一个臂包括与所述孔流体连通以用于润滑每一挺杆的油路。
13.根据权利要求10所述的筒式内燃发动机，其中所述挺杆支座包括用于支撑凸轮轴轴承的支承表面。
14.根据权利要求10所述的筒式内燃发动机，其中在所述挺杆支座中的所述多个径向延伸的孔包括大致在第一平面内布置的第一组和大致在第二平面内布置的第二组，每一个平面相对于所述中心孔大致正交。
15.根据权利要求14所述的筒式内燃发动机，其中所述多个径向延伸的孔被成对布置，每一对中的所述孔被间隔开第一距离，每一对与其它对被间隔开大于所述第一距离的第二距离。
16.根据权利要求15所述的筒式内燃发动机，其中每一个孔具有中心轴线，在每一对中的所述孔的所述轴线之间限定一角度，该角度在5度至25度的范围内。
17.根据权利要求16所述的筒式内燃发动机，其中所述角度是大约15度。
18.根据权利要求15所述的筒式内燃发动机，其中在所述成对的孔之间的所述第二距离内、在所述挺杆支座内限定间隙凹部，所述发动机还包括被容纳在所述间隙凹部中的每一个中的火花塞管。
23.一种用于支撑筒式内燃发动机的挺杆的挺杆支座，所述挺杆支座包括
主体，该主体具有一用于在其内可转动地支撑凸轮轴的中心孔，所述主体具有用于可滑动地支撑所述挺杆的第一和第二组孔，所述第一和第二组孔从所述中心孔径向向外延伸，以便允许在所述挺杆和所述凸轮轴之间进行机械连通，每一个所述孔具有轴线，在所述第一组中的每一个孔的轴线相对于在所述第二组中的每一个孔的轴线不平行。
24.根据权利要求23所述的挺杆支座，其中在所述第一组中的所述孔的所述轴线被布置在与所述中心孔大致正交的第一平面内，在所述第二组中的所述孔的所述轴线被布置在与所述第一平面大致平行和间隔开的第二平面内。
全文摘要
一种用于筒式内燃发动机的挺杆支座，包括本体，该本体具有与筒式发动机的凸轮轴共轴的中心孔。所述挺杆支座还包括多个径向延伸的孔，这些径向延伸的孔与中心孔相延续，从而允许挺杆和凸轮轴之间机械连通。
文档编号F01L1/14GK101415909SQ200780012551
公开日2009年4月22日 申请日期2007年2月14日 优先权日2006年2月14日
发明者A·普罗特 申请人:托马斯机械有限责任公司