專利名稱：內(nèi)燃機氣門系統(tǒng)的推桿機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及內(nèi)燃機氣門系統(tǒng)的推桿機構(gòu)。
背景技術(shù)：
以往公知的四沖程內(nèi)燃機的氣門機構(gòu)是用支承在汽缸蓋上的能夠搖動的搖臂來驅(qū)動并開啟菌形的進氣門或者排氣門。這種進氣門或者排氣門，是借助壓縮設(shè)置(縮設(shè))在形成于汽缸蓋上的彈簧座和通過銷固定在閥桿上的彈簧保持器之間的氣門彈簧來壓住氣門，使氣門處于經(jīng)常關(guān)閉的狀態(tài)。此外，把搖臂設(shè)置在發(fā)動機主體上，使其能夠自由搖動，并由轉(zhuǎn)動的凸輪使搖臂搖動，由此，通過該搖臂來開啟進氣門或者排氣門。
在設(shè)置了上述搖臂的機構(gòu)中，在其搖臂的閥桿一側(cè)的搖動端部上設(shè)有壓接閥桿的推桿部件，需要進行推桿調(diào)節(jié)。在推桿調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)中，除了具有在搖臂的支點的調(diào)節(jié)機構(gòu)之外，還在推桿部件上形成螺釘部分，在把這種推桿部件擰入搖臂的搖動端部的同時，調(diào)節(jié)擰入量，并用鎖緊螺母將其固定(例如，參照專利文獻1)。此外，在通過上述螺釘進行推桿調(diào)節(jié)的機構(gòu)中，還有把推桿部件上的壓接閥桿的部分做成球面的結(jié)構(gòu)。在用鎖緊螺母來固定具有該球面接觸部分的螺釘軸線方向的位置的機構(gòu)中，由于能很方便地用螺釘來進行推桿調(diào)節(jié)，所以具有良好的作業(yè)性能，而且結(jié)構(gòu)簡單，提高了可靠性的優(yōu)點，因而獲得了最廣泛的應(yīng)用。
專利文獻1 特開平8-35408號公報(第3～4頁，圖1)可是，在使用具有球面接觸部分的螺釘和鎖緊螺母的機構(gòu)中，為了使螺釘即推桿部件本身轉(zhuǎn)動，接觸部分就必須是球面，而由于是球面，接觸面壓力很大，要求這種部件有很高的耐磨性能和耐點狀腐蝕的性能。因此，就需要用高精技術(shù)來加工推桿部件，存在著制造成本很高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，實現(xiàn)推桿調(diào)節(jié)性能良好且價格低廉的推桿機構(gòu)，在本發(fā)明中，推桿機構(gòu)具有下列各種部件調(diào)節(jié)螺釘31，安裝在內(nèi)燃機氣門系統(tǒng)的搖臂4上，用于進行推桿調(diào)節(jié)；推桿部件17，繞著上述螺釘軸線相對自由轉(zhuǎn)動地連接在上述調(diào)節(jié)螺釘31上，并且形成由圓筒形表面的一部分構(gòu)成的面17c，使該面17c壓接在閥桿3a上；止轉(zhuǎn)裝置4a、4b，設(shè)置在上述搖臂4上，使上述推桿部件17能在上述軸線方向自由移位，并限制其繞著上述軸線轉(zhuǎn)動。
特別是，把氣門升程可變裝置1設(shè)置在凸輪2和將該凸輪升程傳遞給上述閥桿3a的搖臂4之間，就更加適宜。
按照本發(fā)明，連接在推桿調(diào)節(jié)用的調(diào)節(jié)螺釘上的推桿部件，由于壓接在閥桿(閥桿端部)上，并且其壓接面是由圓筒形表面的一部分構(gòu)成的，所以兩者的接觸為圓筒形表面的接觸，能減小表面壓力。因此，可以把閥桿端部的耐磨損性能設(shè)定得很低，并且由于調(diào)節(jié)螺釘也不像以往那樣直接與閥桿滑動接觸，所以沒有必要使用硬質(zhì)材料，而是可以使用那些廉價的材料，因而降低了零件的成本。進而，由于能使用調(diào)節(jié)螺釘進行推桿調(diào)節(jié)，從而也改善了作業(yè)性能。
特別是，在設(shè)有氣門升程可變裝置的氣門系統(tǒng)中，如果做成以往那樣的結(jié)構(gòu)，就必須把調(diào)節(jié)螺釘前端部壓接在閥桿上并產(chǎn)生滑動接觸的面積做得很大，很難將其做成球面接觸，與此相反，按照本發(fā)明，就能很容易地實現(xiàn)圓筒形表面接觸，很適合于氣門升程可變裝置。


圖1是本發(fā)明切除了氣門升程可變裝置的一部分后的側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明切除了氣門升程可變裝置的一部分后的立體圖；圖3是驅(qū)動裝置的主要部分立體圖；圖4是氣門升程可變裝置的工作說明圖；圖5是氣門升程可變裝置的工作說明圖；圖6是氣門升程可變裝置的特性曲線圖；圖7是表示調(diào)節(jié)螺釘與推桿部件的連接狀態(tài)的主要部分放大側(cè)視斷面圖；圖8是表示搖臂與推桿部件的關(guān)系的主要部分立體圖。
符號說明1氣門升程可變裝置；2凸輪；3a閥桿；4搖臂；4a孔(止轉(zhuǎn)裝置)；4b凹槽(止轉(zhuǎn)裝置)；17推桿部件；31調(diào)節(jié)螺釘具體實施方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
圖1和圖2表示本發(fā)明所適用的內(nèi)燃機的氣門升程可變裝置的基本結(jié)構(gòu)。這種氣門升程可變裝置1是一種使得進氣門或者排氣門的開度進行連續(xù)而且無級地變化的裝置。在附圖所示的例子中，設(shè)有下列部件搖臂4，其將進氣凸輪2的升程傳遞給進氣門3；上聯(lián)桿部件7，用上部銷子6將其叉形部分和輥子從動件5一起連接在搖臂4上部；下聯(lián)桿部件9，其一端用下部銷子8連接在搖臂4的下部。
上聯(lián)桿部件7的另一端樞軸安裝(樞著する)在固定于汽缸蓋(圖中未表示)上的搖臂支撐軸10，下聯(lián)桿部件9的另一端樞軸安裝在曲柄部件11的曲柄銷12上。
通過曲柄臂部分13a、13b連接在曲柄部件11的曲柄銷部分12上的曲柄軸部14的兩端樞軸安裝在，例如，在汽缸蓋罩HC等實質(zhì)上與汽缸蓋成為一體的部件上形成的支撐孔15中。上述曲柄軸部14的中間部分把一對曲柄臂部分13a、13b彼此之間相互連接，并在氣缸列的方向上延伸，一對曲柄臂部分13a、13b夾著串聯(lián)連接的各個氣缸上的氣門升程可變裝置1的搖臂4的下部和下聯(lián)桿部件9的連接部。另外，在圖2中，為了明示搖臂4的下部與下聯(lián)桿部件9的連接部分，把曲柄銷部分12切斷，并將一側(cè)的曲柄臂部分13a向右方偏移。
進氣凸輪2與和內(nèi)燃機曲柄軸同步旋轉(zhuǎn)的凸輪軸16形成一個整體。搖臂4的搖動端，通過推桿部件17壓接在兩個進氣門3的各自的閥桿3a的上端，由于凸輪軸16的轉(zhuǎn)動，進氣凸輪2便推壓樞軸安裝在搖臂4上的輥子從動件5，從而同時開啟并驅(qū)動兩個進氣門3，關(guān)于這一點，與公知的內(nèi)燃機的氣門機構(gòu)沒有什么不同。另外，進氣門3借助于氣門彈簧的彈力，平常都處于關(guān)閉狀態(tài)，關(guān)于其結(jié)構(gòu)將在后面詳細(xì)描述。
在從支撐孔15突出來的曲柄軸部14的端部上，固定著控制臂18的上端。而且，如圖3所示，一端用銷連接在螺合于絲杠軸20的螺母部件21上的連接聯(lián)桿22，其另一端用銷連接在控制臂18的下端。該絲杠軸20，例如，由安裝在汽缸蓋的曲柄軸方向的端面等的電動機(圖中未表示)來驅(qū)動。
曲柄部件11的曲柄軸部14，在進氣凸輪2的基圓部分與輥子從動件5滑動接觸、搖臂4處于上升位置時(圖1所示的狀態(tài))，即在進氣門3處于關(guān)閉狀態(tài)時，便處于與樞軸安裝在搖臂4的下部的下部銷子8同軸的位置上。
當(dāng)在這種狀態(tài)下驅(qū)動電動機時，螺母部件21便由于絲杠軸20的旋轉(zhuǎn)而作直線移動，于是，通過連接聯(lián)桿22連接在螺母部件21上的控制臂18便轉(zhuǎn)動。由此，曲柄部件11便以曲柄軸部14為中心進行轉(zhuǎn)動，而曲柄銷部分12則在以曲柄部分14為中心的圓弧A上移動，使得曲柄銷部分12向上下方向移位。
接著，說明本裝置的工作要點。
當(dāng)驅(qū)動電動機，使螺母部件21從圖3所示的前進位置向后退，并使控制臂18向著圖3中的逆時針方向轉(zhuǎn)動時，連接在控制臂18上的曲柄部件11便向逆時針方向轉(zhuǎn)動，于是，如圖4所示，曲柄部件11的曲柄銷部分12便向上移位。由此，將搖臂支撐軸10、上部銷子6、下部銷子8和曲柄銷部分12連結(jié)起來的四連桿的形狀，便呈頂點放置在搖臂支承軸10一側(cè)的大致三角形。當(dāng)進氣凸輪2在這樣的狀態(tài)下推壓輥子從動件5時，四連桿便變形，搖臂4便從假想線所示的位置向?qū)嵕€所示的位置作大幅度的搖動，推桿部件17便推壓進氣門3的閥桿3a的上端，使得進氣門3打開一個很大的氣門升程HL。
當(dāng)驅(qū)動電動機，使螺母部件21回到圖3所示的前進位置時，連接在控制臂18上的曲柄部件11便向順時針方向轉(zhuǎn)動，于是，如圖5所示，曲柄部件11的曲柄銷部分12便向下移位。由此，將搖臂支撐軸10、上部銷子6、下部銷子8和曲柄銷部分12連結(jié)起來的四連桿的形狀，便呈頂點放置在推桿部件17一側(cè)的大致三角形。當(dāng)進氣凸輪2在這樣的狀態(tài)下推壓輥子從動件5時，四連桿便變形，搖臂4從假想線所示的位置向?qū)嵕€所示的位置稍微搖動，推桿部件17便推壓進氣門3的閥桿3a的上端，使得進氣門3只打開一個很小的氣門升程LL。
這樣，按照本發(fā)明的氣門升程可變裝置1，借助于使下聯(lián)桿部件9的另一端(曲柄銷部分12)的位置作無級的連續(xù)移動，便如圖6所示，就能在配氣正時(valve timing)一定的條件下，可以使只有提升量在高升程時(與圖4相對應(yīng))的提升量與低升程時(與圖5相對應(yīng))的提升量之間作無級的連續(xù)的變化。
下面，說明搖臂4與進氣門3的聯(lián)動部分的結(jié)構(gòu)。
在把凸輪升程變換為氣門升程的搖臂4的搖動端部(與搖臂支撐軸10和曲柄銷部分12相反一側(cè)的端部)上，用作調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)螺釘31擰入其中。而直接壓接在進氣門3的閥桿3a的圖中的上端(閥桿端部)的推桿部件17(頂部)連接在這個調(diào)節(jié)螺釘31的下端部上，成為一個整體。
在本圖所示的例子中，如圖7所示，在調(diào)節(jié)螺釘31的前端部(圖中的下端部)形成的桿部31a上形成了圓周方向的槽，在與形成于推桿部件17上的桿部插入用的圓環(huán)狀凸起部分17a相對應(yīng)的部分上也形成了圓周方向的槽，在兩槽之間嵌入開口環(huán)41，把調(diào)節(jié)螺釘31與推桿部件17互相連接起來，處于不會脫開的狀態(tài)。
如圖7和圖8所共同表示的，推桿部件17由上述圓環(huán)狀的凸起部分17a和船形的底部17b形成一整體。底部17b的底面17c壓接在閥桿3a上，并且形成圓筒形表面的一部分。
另外，彈簧保持器33通過銷34卡合在閥桿3a的上端部。在這個彈簧保持器33與固定在汽缸蓋上的彈簧座38之間裝入規(guī)定彈性系數(shù)的氣門彈簧39，使進氣門3始終受到朝向關(guān)閉氣門方向的壓力。
接著，詳細(xì)說明上述調(diào)節(jié)螺釘31與推桿部件17之間的連接結(jié)構(gòu)。在搖臂4上擰著調(diào)節(jié)螺釘31的部分上，形成了以插入狀態(tài)收容推桿部件17的凸起部分17a的孔4a、以及以嵌入狀態(tài)收容底部17b在長度方向的兩端部的凹槽4b。借助于這樣的結(jié)構(gòu)，推桿部件17能在凸起部分17a的軸線方向(調(diào)節(jié)螺釘31的軸線方向)上自由地移位，但是在繞著軸線的圓周方向上構(gòu)成了限制其轉(zhuǎn)動的止轉(zhuǎn)裝置。另外，這種限制轉(zhuǎn)動的位置是，即使搖臂4進行搖動運動，推桿部件17的底面17c即圓筒形表面也以相同的狀態(tài)與閥桿3a的端部面接觸的位置。
此外，與開口環(huán)41卡合的各圓周方向的槽中，至少一方的槽寬設(shè)定為比開口環(huán)41的厚度還要寬，以使調(diào)節(jié)螺釘31能相對于推桿部件17繞著軸線方向自由轉(zhuǎn)動。這樣，在進行推桿調(diào)節(jié)而旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘31時，由于通過上述凹槽4b限制了底部17b的轉(zhuǎn)動，就能使推桿部件17不發(fā)生轉(zhuǎn)動而在軸線方向上移位，從而能很容易地確保借助于調(diào)節(jié)螺釘31和鎖定螺母42的良好的調(diào)節(jié)作業(yè)性能。
借助于上述推桿部件17的止轉(zhuǎn)裝置以及推桿調(diào)節(jié)機構(gòu)，在不影響推桿調(diào)節(jié)的同時，還能確保基于推桿部件17的底面17c與閥桿3a的端部的圓筒形表面的一部分與端面的經(jīng)常接觸狀態(tài)。因此，由于推桿部件17與閥桿3a呈面接觸狀態(tài)，從而能減小推桿部件17與閥桿3a的接觸表面上的壓力。進而，雖然隨著搖臂4的搖動運動，推桿部件17與閥桿3a發(fā)生滑動接觸，但因為該滑動接觸部分呈面接觸狀態(tài)，所以油膜的厚度增加，能實現(xiàn)提高耐久性的推桿機構(gòu)。此外，由于是面接觸，接觸面壓力降低了，就可以把閥桿3a的端部的耐磨損性能設(shè)定得更低，也能使用便宜的材料，能降低零件的成本。
此外，在把桿部31a的頂端做成球面的一部分的同時，也把凸起部分17a的底面做成具有同樣曲率的球面的一部分，使得桿部31a的頂端與凸起部分17a的底面17c能緊密接觸。此外，還使桿部31a的頂端的球面半徑R1的中心，與推桿部件17的底面17c的圓筒形表面的半徑R2的中心成為同一個中心。這樣，即使來自閥桿3a的載荷(反作用力)F作用在底面17c的任一位置上，如圖7所示，載荷F的作用方向都朝向這兩個半徑R1、R2的中心，所以，即使在推桿部件17上施加很大的載荷，推桿部件17都不會對調(diào)節(jié)螺釘31產(chǎn)生偏移的力，因而也不會產(chǎn)生異常噪音、以及推桿部件17中的插入調(diào)節(jié)螺釘31的部分(凸起部分17a)的磨損。此外，在這種機構(gòu)上使用的調(diào)節(jié)螺釘31，由于在工作過程中沒有滑動部分，所以沒有必要使用特別硬的材料，也能夠降低成本。
這樣，按照本發(fā)明的推桿機構(gòu)，由于推桿部件17的表面壓力降低了，因此提高了其耐磨性能，所以對于以往的搖臂設(shè)計中由于受到推桿部件的耐久性能的限制的那一部分來說，增加了設(shè)計的自由度，就可能設(shè)計出結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕且高剛性的氣門系統(tǒng)，而且，無論是在高升程或低升程時，還是在兩者之間的任何一種狀態(tài)下，都能保持由上述圓筒形表面所形成的面接觸狀態(tài)，所以特別適用于氣門的升程量可變的內(nèi)燃機氣門系統(tǒng)的推桿機構(gòu)。特別是，借助于本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以避免，在設(shè)有附圖所示那樣的氣門升程可變裝置的氣門系統(tǒng)中，在低負(fù)荷的微小升程時，不是在凸輪的緩沖曲線部分(圖6中的區(qū)域a、b)上，而是在升程曲線的部分(圖6的區(qū)域c)上，氣門開始打開時強烈地沖擊，從而能減小這種沖擊。
另外，推桿部件17的底面17c的形狀，除了圓筒形表面之外，還能使用自由的曲面，所以，例如可以將表面壓力大的部分的半徑R加大，以提高其耐久性，或者也可以改變氣門升程曲線等等。此外，按照本發(fā)明，還能設(shè)計出具有各種可變機構(gòu)的氣門系統(tǒng)。
另外，本發(fā)明還能適用于把曲柄軸設(shè)置在垂直方向上的船外機之類的船舶推進機用發(fā)動機中。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)燃機的氣門系統(tǒng)的推桿機構(gòu)，其特征在于，該機構(gòu)具有調(diào)節(jié)螺釘，安裝在內(nèi)燃機氣門系統(tǒng)的搖臂上，用于進行推桿調(diào)節(jié)；推桿部件，繞著上述螺釘軸線相對自由轉(zhuǎn)動地連接在上述調(diào)節(jié)螺釘上，并且形成由圓筒形表面的一部分構(gòu)成的表面，使該面壓接在閥桿上；止轉(zhuǎn)裝置，設(shè)置在上述搖臂上，使上述推桿部件能在上述軸線方向自由移位，并限制其繞著上述軸線轉(zhuǎn)動。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機氣門系統(tǒng)的推桿機構(gòu)，其特征在于，在凸輪和將其凸輪升程傳遞給上述閥桿的搖臂之間，設(shè)置氣門升程可變裝置。
全文摘要
一種內(nèi)燃機的氣門系統(tǒng)的推桿機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如下調(diào)節(jié)螺釘擰入氣門升程可變裝置的搖臂中，推桿部件連接在調(diào)節(jié)螺釘?shù)南露瞬可?，成為一個整體。推桿部件設(shè)置在搖臂上，使其能在調(diào)節(jié)螺釘?shù)妮S線方向上自由移位，并且限制其繞著軸線轉(zhuǎn)動，同時把壓接閥桿的表面做成圓筒形表面的一部分，兩者的接觸成為圓筒形表面的接觸，從而能減小表面壓力。因此，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)可以把閥桿端部的耐磨損性能設(shè)定得很低，而且由于調(diào)節(jié)螺釘也不用像以往那樣直接與閥桿滑動接觸，所以沒有必要使用硬質(zhì)材料，可以使用那些廉價的材料，因而降低了零件的成本。進而，由于使用調(diào)節(jié)螺釘能夠進行推桿調(diào)節(jié)，改善了作業(yè)性能，所以特別適用于氣門升程可變裝置。
文檔編號F01L1/14GK1637236SQ20041001153
公開日2005年7月13日 申請日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月26日
發(fā)明者藤井德明, 酒井久夫, 丸山元弘, 莊司忠晴 申請人:本田技研工業(yè)株式會社