专利名称：内燃机的气缸盖构造的制作方法
技术领域：
本发明涉及2顶置凸轮轴式内燃机的气缸盖构造。
2顶置凸轮轴式内燃机在气缸盖上架设有进气门用凸轮轴和排气门用凸轮轴，在该2顶置凸轮轴式内燃机中，气缸盖上配置有多个气门，在各凸轮轴上至少有2个轴承，而且需要驱动凸轮轴的驱动机构，这使得实现内燃机小型化的场合下的空间余地少，使得将气缸盖紧固到气缸和曲轴箱所用的紧固部的配置成为问题。
作为现有的2顶置凸轮轴式内燃机的例子的特开平8-177515号公报所记载的发明如
图16所示。
图16为该内燃机01的气缸盖构造的进气侧的剖视图，在气缸盖02上通过密封垫片04罩有缸罩盖03，构成气门室。
凸轮轴(图中未示出)由左右轴承部05、06可自由回转地支承着，在从一方轴承部05伸出的凸轮轴端部设置着链轮07，构成凸轮驱动机构。
在气缸盖02的左右轴承部05、06内侧并排地形成用于收容进气门的气门挺杆的腔室08、09。
在各轴承部05、06的下方于一部分上下重叠的位置形成紧固部010、011，插入柱状螺栓012、013，将气缸盖02与气缸一起紧固在曲轴箱上。
安装缸罩盖03时，将其上壁与轴承部06接触，由螺栓014将两者紧固。
由于在支持凸轮轴一方的轴承部05的外侧设置链轮07以构成驱动机构，所以凸轮驱动系统成为伸出到外侧的结构，内燃机整体大型化。
在气缸盖02中，由于气缸盖紧固部010、011位于与缸罩盖03的接合面的下方，所以制造时需要锪孔，成本提高。
气缸盖紧固部位于与缸罩盖03的接合面下方时，与气门的气门挺杆的干扰成为问题，需要如上述例那样避开用于收容气门挺杆的腔室08、09在轴承部05、06下方于一部分上下重叠的位置设置紧固部010、011等措施，因而气缸盖大型化。
另外，由于通过螺栓014将缸罩盖03的上壁安装在凸轮轴的轴承部06，所以凸轮轴的振动易于传递到缸罩盖03。
本发明就是鉴于以上问题而作出的，其目的在于提供一种内燃机的气缸盖构造，这种气缸盖加工容易，可以抑制振动，可以实现内燃机的紧凑化。
为了达到上述目的，本发明提供一种2顶置凸轮式内燃机的气缸盖构造，该内燃机具有多个进气门和排气门，并有进气门用凸轮轴和排气门用凸轮轴，其气缸盖构造的特征在于在支承上述两凸轮轴的轴承的内侧，于上述多个进气门的两侧和多个排气门的两侧设置气缸盖紧固部，并使上述气缸盖紧固部的接合面与缸罩盖安装面为同一平面。
由于在支承两凸轮轴的轴承的内侧设置气缸盖紧固部，所以可使内燃机整体小型化。
由于使气缸盖紧固部接合面与缸罩盖安装面为同一平面，所以不需要锪孔加工等，以少的加工工时即可完成加工，可以降低成本。
由于气缸盖紧固部在多个气门的两侧，并且紧固接合面与缸罩盖安装面在同一平面上，所以不会与收容气门挺杆的腔室产生干扰。
按照本发明的第2特征，在上述第1特征的内燃机气缸盖构造中，于上述凸轮轴的两端设一对轴承，在该轴承的一方与上述气缸盖紧固部之间设置凸轮驱动机构。
由于将凸轮驱动机构设置在轴承的内侧，所以可使气缸盖小型化。
按照本发明的第3特征，在上述第1特征或第2特征的内燃机的气缸盖构造中，凸轮驱动机构由设于上述各凸轮轴的凸轮齿轮和设于中间轴的用于驱动上述凸轮齿轮的驱动齿轮构成。
由于凸轮驱动机构为驱动齿轮与凸轮齿轮啮合的紧凑构造，所以可使气缸盖小型化。
按照本发明的第4特征，在上述第1特征的内燃机的气缸盖构造中，在上述一对轴承的内侧于上述进气门用凸轮轴和上述排气门用凸轮轴的外侧设置缸罩盖安装部。
由于缸罩盖安装部位于进气门用凸轮轴和排气门凸轮轴的外侧。并不与上述气缸盖紧固部产生干扰地配置在一对轴承的内侧，所以不需要扩大内燃机在凸轮轴方向上的宽度，另外由于与轴承分开地安装缸罩盖，所以凸轮轴的振动不易传递到缸罩盖。
图1为本发明一实施例的内燃机的右侧视图。
图2为图1所示内燃机的右剖视图。
图3为图1所示内燃机的左侧视图。
图4为图1所示内燃机的左剖视图。
图5为气缸的仰视图。
图6为气缸的俯视图。
图7为气缸的左侧视图。
图8为沿图6中VIII-VIII线剖开的剖视图。
图9为沿图6中IX-IX线剖开的剖视图。
图10为沿图7中X-X线剖开的剖视图。
图11为在气缸盖上安装气门机构的状态下的俯视图。
图12为凸轮箱的侧视图。
图13为凸轮箱的仰视图。
图14为在包含中间轴的面上剖开的剖视图。
图15为在包含凸轮轴的面上剖开的剖视图。
图16为示出现有的气缸盖构造的剖视图。
下面根据图1～图15说明本发明的一实施例。
本实施例的内燃机1为2顶置凸轮轴式单缸4冲程内燃机，在气缸上方设有进气门用和排气门用的2个气门凸轮轴，其整体的右侧视图和右剖视图如图1、图2所示，左侧视图和左剖视图如图3、图4所示。
内燃机1大体分成曲轴箱2、气缸3、气缸盖4、以及缸罩盖5这几部分，并按此顺序向上方稍微向前倾斜地重合、组装在一起。
在曲轴箱2以枢轴支承的方式指向左右水平方向地支承曲轴10，在其后方形成传动室，如图2所示，将主轴11可通过齿轮12、13的啮合和离合器14传递动力地加以配置，在该主轴11的斜下后方配置副轴15并且配置成可通过齿轮群传递动力的形式。
另外，在曲轴10的下方配置油泵16，并通过齿轮12、17的啮合加以驱动。
在曲轴10的左端设有AC发电机19(参照图3)。
如图1所示，在曲轴10的前方配置滤油器18，将从油泵16通过油通道A1供给的油加以净化后再通过油通道A2送到曲轴10，并通过形成于右曲轴箱2前侧周壁的油通道A3和从油通道A3通向气缸3的接合面的油通道A4，在气缸3的接合面分支到进气侧和排气侧之后，在气缸3、气缸盖4中上升，钭油供给到气门机构。
图5示出气缸3与曲轴箱2的接合面3a，在稍靠右的大体中央位置一体地浇铸成气缸套20，在其周围接合面3a的向左侧伸出的部分，沿前后方向形成长尺寸的大体为矩形的链条通过孔21。
在气缸套20周围的接合面3a于4角形成柱状螺栓孔22L、22R、23L、23R，后侧(图5中的上侧)的左右一对进气侧柱状螺栓孔22L、22R中右侧的进气侧柱状螺栓孔22R与前侧(图5中的下侧)的左右一对排气侧柱状螺栓孔23L、23R中右侧的排气侧柱状螺栓孔23R，兼用作油通道A5、A5。
也就是说，在气缸3与曲轴箱2的接合面3a，曲轴箱2的上述油通道A4的开口位于气缸套20的右侧位置，从该位置向前后分支并朝向进气侧柱状螺栓孔22R、排气侧柱状螺栓孔23R(即油通道A5、A5)形成油沟3b、3b。
因此，从曲轴箱2的油通道A3、A4送到气缸侧的油在该接合面3a向前后分支并通过油沟3b、3b，接着在作为柱状螺栓孔的油通道A5、A5中上升后供给到气缸盖4一侧。
另外，在气缸3的接合面3a上的矩形链条通过孔21左侧中央设有螺栓孔24，气缸侧部螺栓25穿过该螺栓孔24将气缸3的左侧部固定到曲轴箱2上。
如图2所示，重叠在该气缸3上的气缸盖4从对着与气缸3的接合面上的气缸孔的燃烧室30的2个进气孔分别向后方延伸形成进气通道31、31，从2个排气孔分别向前方延伸形成排气通道32、32。气门体对着各进气孔的左右一对进气门33、33向斜后方倾斜，将气门挺杆33a、33a插入腔室38、38并且可自由滑动地将其加以支承。同样，气门体对着各排气孔的左右一对排气门34、34向斜前方倾斜，将气门挺杆34a、34a插入腔室39、39并且可自由滑动地加以支承。各气门33、33、34、34被弹簧向上推压、以使气门体闭合各孔。
2条进气通道31、31集合起来通过连接管35连向后方的化油器36，2条排气通道32、32分别连到排气管。
另外，在燃烧室30的中央露出从上方嵌装的火花塞37的发火部。
如图6中的俯视图所示，气缸盖4的上部大体形成为矩形，在左侧形成链条插入孔41以及从右侧面凹入到中央处火花塞37安装位置的凹部42，并将周缘作为接合面4a、将内部凹出地构成气门室的下半部。
气缸盖4上部的气门室相对于通过火花塞37安装位置的中心线前后对称地形成，后侧为进气侧气门室60，前侧为排气侧气门室61，在进气侧气门室60内的左右伸出轴承部43L、43R，在排气侧气门室61内的左右伸出轴承部44L、44R，其上端面与接合面4a具有同样的高度。
如图11所示，在排气侧气门室60左右的轴承部43L、43R(参照图6)通过轴承64L、64R可自由回转地支承进气凸轮轴62的两端，轴承64L、64R分别夹持在轴承部43L、43R与左凸轮架66、右凸轮架67之间。
同样，在排气侧气门室61左右的轴承部44L、44R(参照图6)通过轴承65L、65R可自由回转地支承排气凸轮轴63的两端，轴承65L、65R分别夹持在轴承部44L、44R与左凸轮架68、右凸轮架69之间。
另外，在位于气缸盖4前后的左侧轴承部43L和轴承部44L之间穿设从气缸盖左侧面左右水平地贯通于链条插入孔41的圆孔45L，并在链条插入孔41壁面形成与该圆孔45L同轴的直径小一些的圆孔45R，中间轴70从左侧嵌入到该圆孔45L、45R中从而架设在链条插入孔41上(参照图14)。
中间轴70由嵌合在圆孔45L中的大直径部70a和嵌合在圆孔45R中的小直径部70b组成，在大直径部70a形成在直径方向上贯通的工具孔71，在小直径部70b端部也形成与工具孔71平行的螺纹孔72。
在图6的气缸盖4的俯视图中，在进气凸轮轴62的轴承部43L、34R以及排气凸轮轴63的轴承部44L、44R各自前后的上端面上形成用于安装凸轮架的螺栓螺纹孔43La、43Ra、44La、44Ra，其中在排气凸轮轴62的右侧轴承部43R的前侧螺栓孔43Ra的左方形成进气侧柱状螺栓孔46R，在其左方于链条插入孔41右方形成进气侧柱状螺栓孔46L。
左右的进气侧柱状螺栓孔46L、46R位于从两侧夹住腔室38、38前部的位置，进气门33、33的气门挺杆33a、33a可上下滑动地收容于该腔室38、38中。
在该进气侧柱状螺栓孔46L、46R的前方对称位置形成排气侧柱状螺柱孔47L、47R，排气侧柱状螺栓孔47L、47R也在左右轴承部44L、44R之间，处在从两侧夹住用于收容排气门34、34气门挺杆34a、34a的腔室39、39的后部的位置。
该4个柱状螺栓孔46L、46R、47L、47R的上端开口面亦即紧固接合面46La、46Ra、47La、47Ra和与缸罩盖5的接合面4a在同一平面上(参照图8)。
该4个柱状螺栓孔46L、46R、47L、47R贯通到下方，分别与上述气缸3的柱状螺栓孔22L、22R、23L、23R对齐并相互连通。
右侧的柱状螺栓孔46R、47R延续了上述气缸3的油通道A5、A5。
如图9所示，在右侧的进气侧柱状螺栓孔46R形成油通道A6，该油通道A6在离开紧固接合面46Ra之前倾斜地分支，连通到邻近的螺栓孔43Ra。
在排气侧柱状螺栓孔47R也形成同样的油通道A6。
在与进气侧柱状螺栓孔46L、46R的关于凸轮轴62的大体对称的位置形成螺栓螺纹孔48L、48R，在与排气侧柱状螺栓孔47L、47R的关于排气凸轮轴63的大体对称的位置形成螺栓螺纹孔49L、49R。
螺栓螺纹孔48L、48R、49L、49R为用于安装缸罩盖5的螺纹孔，在凸轮轴62、63的前后外侧，位于左右轴承部43L、43R以及轴承部44L、44R的内侧。
在左侧轴承部43L、44L稍向右一点处分别穿设用于安装气缸盖4的螺栓孔50、51。
此外，在进气侧柱状螺栓孔46L和排气侧柱状螺栓也47L之间形成螺栓孔52，该螺栓孔52贯通到上述圆孔45R。
如图7所示，该气缸盖4的左侧面形成与侧盖6下半部的接合面4b，沿着该接合面4b于4个位置形成螺栓螺纹孔53。
在气缸盖4安装上述进气门33、33以及排气门34、34，并如图14所示那样将上述中间轴70嵌入到圆孔45L、45R中，此时，在小直径部70b通过轴承73可自由回转地支承与驱动齿轮75成一体的链轮74，并将其配置于链条通过孔41中，同时在形成于小直径部70b的螺纹孔72中螺旋接合贯穿螺栓孔52的带凸缘螺栓55对中间轴70加以固定。
这样，穿设在中间轴70的大直径部70a中的工具孔71指向垂直于与气缸3的接合面的方向。
在将以上气缸3和气缸盖4组装到曲轴箱2的场合，先在形成于曲轴箱2和气缸3的接合面上的4个位置处的螺栓螺纹孔中螺旋接合并立设4根柱状螺栓80，然后分别将气缸3进气侧柱状螺栓孔22L、22R以及排气侧柱状螺栓孔23L、23R对准立设的4根柱状螺栓80并将其插入其中，由此在其中装入密封垫圈81地将气缸3重叠，将活塞27插入到气缸套20，此时连杆26的一端支承在曲轴10的曲柄销，在其另一端以枢轴形式连接着活塞27。
然后，在气缸3左侧的螺栓孔24中插入气缸侧部螺栓25，将其螺旋接合于曲轴箱2的螺纹孔，并紧固成临时固定的状态(参照图14)。
4根柱状螺栓80贯通柱状螺栓孔22L、22R、23L、23R并向上方伸出。
接着，将气缸盖4的进气侧柱状螺栓孔46L、46R和排气侧柱状螺栓孔47L、47R对准该伸出的4根柱状螺栓80，通过封密垫圈82将气缸盖4重合在气缸3的接合面上。
由于4根柱状螺栓80贯穿柱状螺栓孔46L、46R、47L、47R，从紧固接合面46La、46Ra、47La、47Ra露出上端螺纹部，所以可将带凸缘螺母83螺旋接合该上端螺纹部，并可相对于曲轴箱2一边调整相对位置一边将气缸3和气缸盖4紧固(参照图2和图11)。
如图14所示，在架设于气缸盖4的中间轴70的工具孔71正下方，是预先临时固定的气缸侧部螺栓25，由于该螺栓的头部形成为六角孔25a，所以通过将六角扳手等工具从上方贯通工具孔71，将端部嵌合到气缸侧部螺栓25头部的六角孔25a，可以紧固气缸侧部螺栓25，将气缸3的左侧部固定到曲轴箱2。
在沿着气缸盖4左侧轴承部43L、44L的螺栓孔50、51中分别插入螺栓84、84，将其螺旋接合于气缸3的螺纹孔，从而将气缸盖4的左侧部固定于气缸3。
在支承于中间轴70的链轮74与曲轴10的驱动链轮78之间经过链条通过孔21、41将链条79挂起来(参照图14)。
链条79由链条张紧装置100进行适度张紧(参照图4)。
在这样组装起来的气缸盖4的上部进气侧气门室60与排气系统气门室61，如前述那样安装进气凸轮轴62和排气凸轮轴63，并分别将其两端通过轴承64L、64R、65L、65R由左右凸轮架66、67、68、69可自由转动地加以支承。
另外，在进气凸轮轴62和排气凸轮轴63的左侧部分别配合固定凸轮齿轮76、77，使其与支承在中间轴70的驱动齿轮75啮合。
将左右凸轮架66、67、68、69各自前后的螺栓孔与轴承部43L、43R、44L、44R各自前后的螺栓螺纹孔43La、43Ra、44La、44Ra对齐，用螺栓85贯通、螺旋接合并紧固，将进气凸轮轴62和排气凸轮轴63的两端部可自由转动地支承。
其中，右侧的凸轮架67、69为特殊形状，排气侧的凸轮架69如图12和图13所示。
凸轮架69大体形成为在前后方向上伸长的长方体形状，在左侧面形成半圆状的凹部69a，在其底面形成直径更小的半圆形凹部69b，该凹部69b由右侧壁闭塞。
在该凹部69a前后垂直地穿设螺栓孔69c、69d，该螺栓孔69c、69d贯通到底面，在与底面的轴承部44R的接合面69e上，沿着一方的螺栓孔69d的周围半周形成油沟69f，油沟69f延伸到上述小直径的凹部69b。
即螺栓孔69d通过油沟69f与凹部69b连通。
进气侧的凸轮架67也同样形成凹部67a、67b、螺栓孔67c、67d、油沟67f，具有同样的构造。
因此，当在曲轴箱2组装气缸3、气缸盖4、并通过凸轮架66、67、68、69支承凸轮轴61、62时，流过曲轴箱2的油通道A4的油借助于油沟3b、3b分支到前后，流到进气侧和排气侧，在由气缸3的柱状螺栓孔22R、23R、气缸盖4的柱状螺栓孔46R、47 R形成的油通道A5、A5中上升，通过气缸盖4的倾斜分支的油通道A6、A6从轴承部43R、44R的螺栓螺纹孔43Ra、44Ra流到凸轮架67、69的螺栓孔67d、69d，进而通过油沟67f、69f流到凹部67b、69b，如图15所示，从凹部67b、69b进入到进气凸轮轴62和排气凸轮轴63的轴内油通道A7、A7，从该油通道A7、A7分支到多个油分支通道A8，供给到凸轮周面和凸轮齿轮76、77。
在气缸盖4的上部于接合面4a处通过密封垫圈86罩上缸罩盖5，在缸罩盖5的上壁的与气缸盖4的螺栓螺纹孔48L、48R、49L、49R相向的4个位置形成具有螺栓孔88并在该螺栓孔88周围凹成圆形的紧固接合面89，如图2所示，将环状的安装橡皮90嵌合在凹下的紧固接合面89中，将带凸缘螺栓91与安装橡皮90一起穿过螺栓孔88并螺旋接合于气缸盖4的螺栓螺纹孔48L、48R、49L、49R，通过浮动紧固(フロ-テイング)将缸罩盖5安装在气缸盖4上。
亦即，借助于螺旋接合地固定于气缸盖4的带凸缘螺栓91，通过密封垫圈86和安装橡皮90以浮动状态将缸罩盖5支承于气缸盖4。
缸罩盖5的左侧壁通过密封垫圈86与气缸盖4左侧壁的接合面4a合在一起(在一部分气缸盖4的从凸轮轴62、63延长出的位置处的加工切口部分介入安装与密封垫圈86成一体的盖部86a)，其左侧面与气缸盖4的接合面4b一起形成与侧盖6的接合面，在该接合面的外周缘4个位置形成螺栓螺纹孔92。
亦即，气缸盖4和缸罩盖5的左侧壁的外侧面，在其外周成一体地沿一周构成接合面，在该接合面于气缸盖4一侧的4个位置形成螺栓螺纹孔53，于缸罩盖5一侧的4个位置形成螺栓螺纹孔92。
在该接合面上从左侧罩上侧盖6。
如图3所示，侧盖6为扁平的盖，由中央大圆形部6a和向前后伸出的伸出圆形部6b、6c构成，其底壁的周围由周壁6d罩住。周壁6d对应于上述气缸盖4和缸罩盖5的接合面形成与8处螺栓螺纹孔53、92相向的螺栓孔93。
将该侧盖6罩在气缸4和缸罩盖5的左侧面并在接合面间介入安装密封垫圈94，使螺栓孔93分别与螺栓螺纹孔53、92对齐，如图15所示那样将圆筒状的、在一端形成凸缘的安装橡皮95嵌入螺栓孔93，使带凸缘螺栓96贯通其中与螺栓螺纹孔53、92螺旋接合，以浮动紧固的形式将侧盖6安装于气缸盖4和缸罩盖5。
亦即，带凸缘螺栓96以螺旋接合固定于气缸头4和缸罩盖5，由该带凸缘螺栓96通过密封垫圈94和安装橡皮95以浮动状态将侧盖6安装于气缸盖4和缸罩盖5。
在这样安装的侧盖6中，如图3所示，在前后方向的伸出圆形部6b、6C的各中心c1、c2分别与进气凸轮轴62、排气凸轮轴63的轴心S1、S2(参照图4)不同，处在沿前后偏置的位置。
本内燃机1如上述那样组装。
进气凸轮轴62、排气凸轮轴63由轴承部43L、43R以及轴承部44L、44R支承其两端，在左轴承部43L、44L的内侧有链轮74、驱动齿轮75、凸轮轴齿轮76、77等凸轮驱动机构，由于将气缸盖4和气缸3一起紧固在曲轴箱2的栓状螺栓80在气缸盖4上的紧固接合面46La、46Ra、47La、47Ra设在左右轴承部43L、43R以及左右轴承部44L、44R的内侧，所以可使气缸盖4的左右宽度减小，使内燃机1整体紧凑化。
由于气缸盖4的紧固接合面46La、46Ra、47La、47Ra和与缸罩盖5的接合面4a在同一面上，所以不需要锪孔加工等，可减少加工工作量，降低成本。
由于紧固接合面46La、46Ra、47La、47Ra和与缸罩盖5的接合面4a在同一平面上，所以即使接近用于收容气门挺杆33a、34a的腔室38、39的两侧，也不会与腔室38、39产生干扰，由此可使内燃机1小型化。
由于气缸盖4的作为缸罩安装部的螺栓螺纹孔48L、48R、49L、49R在进气凸轮轴62和排气凸轮轴63的外侧，不与气缸盖紧固接合面46La、46Ra、47La、47Ra产生干扰地配置在左右轴承部43L、43R以及左右轴承部44L、44R的内侧，所以可以实现内燃机1的小型化，另外，由于通过带凸缘螺栓91将缸罩盖5与轴承的凸轮架66、67、68、69分开地安装，所以凸轮轴62、63的振动不易传到缸罩盖5。
权利要求
1.一种内燃机的气缸盖构造，该内燃机为有多个进气门和排气门并有进气门用凸轮轴和排气门凸轮轴的2顶置凸轮轴式内燃机；其特征在于在支承上述两凸轮轴的轴承的内侧，于上述多个进气门的两侧和多个排气门的两侧设置气缸盖紧固部，并使上述气缸盖紧固部的接合面与缸罩盖安装面为同一平面。
2.如权利要求1所述的内燃机气缸盖构造，其特征在于在上述凸轮轴的两端设一对轴承，在该对轴承的一方与上述气缸盖紧固部之间设置凸轮驱动机构。
3.如权利要求1或2所述的内燃机气缸盖构造，其特征在于凸轮驱动机构由设于上述各凸轮轴的凸轮轴齿轮和设于中间轴的用于驱动上述凸轮轴齿轮的驱动齿轮构成。
4.如权利要求1所述的内燃机气缸盖构造，其特征在于在上述一对轴承的内侧，于上述进气门用凸轮轴和上述排气门用凸轮轴的外侧设置缸罩盖安装部。
全文摘要
一种内燃机气缸盖构造,该内燃机为具有多个进气门和排气门并有进气门用凸轮轴和排气门用凸轮轴的2顶置凸轮轴式内燃机。其中,在支承上述两凸轮轴的轴承43L、43R、轴承44L、44R的内侧,于上述多个进气门的两侧和多个排气门的两侧设置气缸盖紧固部46La、46Ra、47La、47Ra,并使气缸盖紧固部46La、46Ra、47La、47Ra的接合面和缸罩盖安装面4a为同一平面。这样,可使气缸盖的加工容易,可抑制振动,并可使内燃机结构紧凑化。
文档编号F01L1/26GK1186152SQ97125678
公开日1998年7月1日 申请日期1997年12月25日 优先权日1996年12月27日
发明者户坂哲也, 古谷昌志 申请人:本田技研工业株式会社