專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)控制裝置，更具體地涉及這樣一種振動(dòng)控制裝置，其可有效地減少來自在內(nèi)燃機(jī)的氣門致動(dòng)系統(tǒng)和/或活塞曲柄系統(tǒng)中振動(dòng)源的振動(dòng)的傳遞。
背景技術(shù)：
用于打開和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門的內(nèi)燃機(jī)氣門致動(dòng)系統(tǒng)通常使用搖臂，這些搖臂均設(shè)置有用于與形成在凸輪軸上的凸輪接合的凸輪接合部分以及用于與氣門的桿端接合的氣門接合部分。該凸輪軸由設(shè)置在氣缸蓋上的凸輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐搖臂的搖臂軸固定在凸輪架上。在該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)中，由于氣門的致動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)傳遞到外部，并作為噪聲發(fā)出。特別地，當(dāng)使用諸如可變氣門升程機(jī)構(gòu)、可變氣門正時(shí)機(jī)構(gòu)、可變壓縮比機(jī)構(gòu)等的可變機(jī)構(gòu)時(shí)，調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)趨于向發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件施加額外的應(yīng)力，并且振動(dòng)問題經(jīng)常變得更加嚴(yán)重。振動(dòng)通過至少兩種途徑來傳遞。首先，由于氣門和搖臂的氣門接合部分之間的碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)通過搖臂傳遞到凸輪架。其次，由于凸輪和搖臂的凸輪接合部分之間的碰撞產(chǎn)生的振動(dòng)通過搖臂或凸輪軸傳遞到凸輪架。在任一種情況下，傳遞到凸輪架的振動(dòng)都通過氣缸蓋、氣缸蓋罩等發(fā)散到大氣并轉(zhuǎn)為噪聲。
曲軸系統(tǒng)包括連桿，其傳遞活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)；曲軸，其將由連桿傳遞來的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；以及軸承，其可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐曲軸的軸頸。在曲軸系統(tǒng)的情況下，從連桿傳遞給曲軸和軸承的振動(dòng)被轉(zhuǎn)換為噪聲。
傳統(tǒng)上，通過在氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)和曲軸系統(tǒng)中來自振動(dòng)源的振動(dòng)傳遞路徑中使用振動(dòng)控制材料(例如，橡膠和塑料)，來控制從振動(dòng)源向各種部件的振動(dòng)傳遞，從而減弱從振動(dòng)源向各種部件的振動(dòng)傳遞。例如在日本專利公開特開平6-185522中披露的現(xiàn)有技術(shù)中，試圖減小在內(nèi)燃機(jī)中的振動(dòng)和噪聲。
然而，諸如橡膠和塑料的振動(dòng)控制材料與諸如鋁合金的金屬材料(其通常用于發(fā)動(dòng)機(jī)的各種部件中)相比，具有較差的抗變形性并易于退化。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的這些問題，本發(fā)明的第一目的是提供一種既有效又耐用的用于內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)控制裝置。
本發(fā)明的第二目的是提供一種既有效又經(jīng)濟(jì)的用于內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)控制裝置。
本發(fā)明的第三目的是提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的振動(dòng)控制裝置，其不會(huì)損害發(fā)動(dòng)機(jī)的性能并且使用可靠。
根據(jù)本發(fā)明，通過提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)控制裝置來實(shí)現(xiàn)這些和其它目的，該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括可固定地安裝在氣缸蓋上的凸輪架以及形成有凸輪的凸輪軸，該凸輪軸由凸輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐并用于致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門，其中由振動(dòng)控制合金制成的振動(dòng)控制構(gòu)件插設(shè)在凸輪軸和氣缸蓋之間的振動(dòng)傳遞路徑中。
該振動(dòng)控制合金具有可與橡膠相比的隔振能力，但是提供了可與通常用于內(nèi)燃機(jī)的金屬和合金相比的耐用性和抗退化性。因此，在確保所需的可靠性、耐用性和抗退化性的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)期望的振動(dòng)控制。在氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有可變升程、可變正時(shí)或者可變壓縮機(jī)構(gòu)時(shí)本發(fā)明尤為有用，因?yàn)檫@種可變機(jī)構(gòu)增加了對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)力，并且與傳統(tǒng)上不可變氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)相比趨于導(dǎo)致更多的振動(dòng)。


下面將參照附圖來描述本發(fā)明，其中圖1是顯示出本發(fā)明所應(yīng)用的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100的簡化剖視圖；圖2是圖1的主要部分的放大立體圖；圖3是與圖1相似的視圖，顯示出包括由振動(dòng)控制構(gòu)件制成的各種部件的凸輪架；圖4是與圖2相似的視圖，顯示出包括由振動(dòng)控制構(gòu)件制成的各種部件的下凸輪架；圖5是顯示出可變氣門升程機(jī)構(gòu)120的發(fā)大剖視圖；圖6是顯示出本發(fā)明所應(yīng)用的另一氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100′的簡化剖視圖；圖7是氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100′的分解立體圖；圖8是顯示圖6的一部分的分解立體圖；圖9是顯示本發(fā)明所應(yīng)用的又一氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100″的側(cè)視圖；圖10是顯示圖9中所示的氣門致動(dòng)系統(tǒng)100″的修改方案的側(cè)視圖；圖11是本發(fā)明所應(yīng)用的曲軸系統(tǒng)的分解立體圖；圖12是本發(fā)明所應(yīng)用的修改的曲軸系統(tǒng)的分解立體圖；圖13是本發(fā)明所應(yīng)用的可變氣門升程機(jī)構(gòu)的側(cè)剖視圖；圖14是圖13中所示的可變氣門升程機(jī)構(gòu)的俯視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的氣缸蓋罩結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖；圖16是與圖15相似的視圖，顯示出本發(fā)明的修改實(shí)施例；圖17是用于圖16中所示的實(shí)施例中的緊固機(jī)構(gòu)的分解立體圖；圖18a是圖17的一部分的立體圖；圖18b是圖18a中所示部分的倒轉(zhuǎn)立體圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明的修改的緊固機(jī)構(gòu)；圖20至22是顯示圖17的緊固機(jī)構(gòu)的組裝方式的側(cè)剖視圖；以及圖23是顯示圖15的緊固機(jī)構(gòu)的變形方式的側(cè)剖視圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的特征在于可從振動(dòng)源傳遞振動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)氣門系統(tǒng)或者曲軸系統(tǒng)的部分由振動(dòng)控制合金制成，以有效地削弱振動(dòng)的傳遞。在氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的情況中，通常由于在各凸輪和相應(yīng)搖臂的凸輪從動(dòng)部分之間以及在各氣門的氣門桿和相應(yīng)搖臂的氣門桿接合部分之間的沖擊接觸而產(chǎn)生振動(dòng)。在曲軸系統(tǒng)的情況中，由于出現(xiàn)燃燒并且產(chǎn)生的壓力推動(dòng)活塞，因此在活塞和曲軸之間的動(dòng)力傳遞路徑中可存在的游隙被沖擊關(guān)閉，而這在動(dòng)力傳遞路徑的各個(gè)部分中產(chǎn)生振動(dòng)。
在該應(yīng)用中使用的振動(dòng)控制合金包括(但并不排他)Mn-Cu和Fe-Al振動(dòng)控制合金。例如，可以將由日本Daido Steel有限公司在市場上以M2052商品名稱銷售的振動(dòng)控制合金用作這種材料。這些合金具有可與通常用于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)和曲軸系統(tǒng)中的鋁合金和鋼相比的機(jī)械強(qiáng)度，但是表現(xiàn)出可與橡膠或其它彈性體材料相比的振動(dòng)控制能力。這些合金具有與常見的鋁合金和鋼相似的熱膨脹系數(shù)，并允許在各部分之間的間隙維持在預(yù)定公差內(nèi)?？捎糜诒景l(fā)明的振動(dòng)控制合金并不限于上述合金，而可以包括其它振動(dòng)控制合金，只要它們具有所需的機(jī)械強(qiáng)度和振動(dòng)控制能力即可。
下面將參照?qǐng)D1至7來描述應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施例。圖1和2顯示本發(fā)明所應(yīng)用的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100的輪廓。
氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100包括與凸輪111一體形成的凸輪軸110和根據(jù)凸輪111的轉(zhuǎn)動(dòng)角度來打開和關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)氣門130的可變氣門升程機(jī)構(gòu)120。盡管凸輪軸110通常設(shè)置有多個(gè)凸輪111，但是在本公開文中為了簡化描述只示出了其中一個(gè)。凸輪軸110可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐在設(shè)置于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋上的凸輪架140上。
凸輪軸110與圖中未示出的發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，并且凸輪軸110的轉(zhuǎn)動(dòng)通過一體地形成在凸輪軸110上的凸輪111傳遞給搖臂121。凸輪軸110設(shè)置有軸頸112，該軸頸由凸輪架140的軸承孔143可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐。
可變氣門升程機(jī)構(gòu)120包括多個(gè)構(gòu)件121至129。構(gòu)件121包括搖臂，該搖臂根據(jù)凸輪111的轉(zhuǎn)動(dòng)而成角度地往復(fù)運(yùn)動(dòng)。搖臂121將凸輪111的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞給氣門130，并設(shè)置有分叉的上部和下部。搖臂121還裝配有與氣門130的桿端131接合的調(diào)節(jié)螺栓129。
搖臂121的上分叉部分設(shè)置有與凸輪111接合的滾輪從動(dòng)件122，并且還通過上部銷123與上部連桿124的一端相連。搖臂121的下分叉部分通過下部銷125與下部連桿126的一端相連。上部連桿124的另一端與固定到凸輪架140上的搖臂軸127樞轉(zhuǎn)連接，而下部連桿126的另一端與曲柄構(gòu)件128的曲柄銷128b樞轉(zhuǎn)連接，該曲柄構(gòu)件128包括將曲柄銷128b一體地接合在曲柄構(gòu)件128的曲柄軸頸128a上的曲柄臂128c。曲柄構(gòu)件128的曲柄銷128b可通過圖中未示出的致動(dòng)器而繞著曲柄軸頸128a被轉(zhuǎn)動(dòng)地致動(dòng)。
在該可變氣門升程機(jī)構(gòu)120中，當(dāng)凸輪軸110的凸輪111轉(zhuǎn)動(dòng)并與滾輪從動(dòng)件122接合時(shí)，搖臂121繞著上部銷123和下部銷125成角度地被致動(dòng)，從而打開氣門130。此時(shí)，如果通過致動(dòng)器致動(dòng)曲柄構(gòu)件128以使其繞著曲柄軸頸128a作轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，則曲柄銷128b的位置如圖1中箭頭所示改變，并且在搖臂121的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)中心的該運(yùn)動(dòng)使得氣門130的升程改變。對(duì)于該可變氣門升程機(jī)構(gòu)120的細(xì)節(jié)，可參考由本申請(qǐng)的受讓人提交的日本專利申請(qǐng)No.2002-19687或者2003-157774。
通過使用一對(duì)螺栓141將凸輪架140安裝在圖中未示出的氣缸蓋上。為此，凸輪架140形成有用于容納這些安裝螺栓141的孔142。凸輪架140限定了軸承孔143，用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐凸輪軸110的軸頸112。凸輪架140包括兩個(gè)半部分，或者上凸輪架140A和下凸輪架140B，從而一起限定軸承孔143。凸輪架140(或者具體地下凸輪架140B)設(shè)置有用于支撐搖臂軸127的支撐孔144(圖3)以及用于可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納曲柄軸頸128a的容納孔145(圖3)。
圖3顯示了由振動(dòng)控制合金制成的振動(dòng)控制合金構(gòu)件11、12和13，它們用于在凸輪架140的振動(dòng)源向其傳遞振動(dòng)的部分中。圖3只顯示出圖1的主要部分。
如圖3中所示，上凸輪架140A的分離面由具有預(yù)定厚度的振動(dòng)控制合金構(gòu)件11限定。換言之，上凸輪架140A的與下凸輪架140B接觸的部分被振動(dòng)控制合金構(gòu)件11完全覆蓋。此外，為安裝螺栓141的頭部提供基座的部分均形成有振動(dòng)控制合金構(gòu)件12。換言之，上凸輪架140A與安裝螺栓141的頭部接合的部分由振動(dòng)控制合金構(gòu)件12覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得從搖臂121傳遞給上凸輪架140A的振動(dòng)被振動(dòng)控制構(gòu)件11削弱，并且從安裝螺栓141傳遞給上凸輪架140A的振動(dòng)被振動(dòng)控制構(gòu)件12削弱。
同樣，如圖3中所示，下凸輪架140B抵靠圖中未示出的氣缸蓋的端部(圖3中的下端)形成有具有預(yù)定厚度的振動(dòng)控制構(gòu)件13。換言之，下凸輪架140B抵靠氣缸蓋的部分由振動(dòng)控制構(gòu)件13覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得從下凸輪架140B傳遞給氣缸蓋的振動(dòng)被振動(dòng)控制構(gòu)件13削弱，并且可有效地控制從下凸輪架140B到氣缸蓋的振動(dòng)傳遞。從下凸輪架140B傳遞給氣缸蓋的振動(dòng)是指從搖臂121傳遞給下凸輪架140B然后傳遞給氣缸蓋的振動(dòng)。
圖4顯示出這樣的情況，其中振動(dòng)控制合金構(gòu)件14和15形成為均具有預(yù)定厚度的圓柱形套筒，它們分別限定了支撐孔144和容納孔145的內(nèi)周面。圖4顯示了圖1的主要部分，并省略了可變氣門升程機(jī)構(gòu)120。
如圖4中所示，在下凸輪架140B中支撐搖臂軸127(見圖2)的支撐孔144的內(nèi)周面由套筒或者振動(dòng)控制合金構(gòu)件14來限定。換言之，下凸輪架140B與搖臂軸127接合的部分被振動(dòng)控制合金構(gòu)件14覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得從搖臂軸127傳遞到下凸輪架140B的振動(dòng)被振動(dòng)控制合金構(gòu)件14削弱。因此，可控制從搖臂軸127到下凸輪架140B的振動(dòng)傳遞。從搖臂軸127傳遞到下凸輪架140B的振動(dòng)是從搖臂121(見圖2)傳遞到上連桿124(見圖2)而后傳遞到搖臂軸127的振動(dòng)。
如圖4中所示，在下凸輪架140B中容納曲柄軸頸128a(見圖2)的容納孔145的內(nèi)周面由套筒或者振動(dòng)控制合金構(gòu)件15來限定。換言之，下凸輪架140B與曲柄軸頸128a接合的部分被振動(dòng)控制合金構(gòu)件15覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得從曲柄軸頸128a傳遞到下凸輪架140B的振動(dòng)被振動(dòng)控制合金構(gòu)件15削弱。因此，可控制從曲柄軸頸128a到下凸輪架140B的振動(dòng)傳遞。從曲柄軸頸128a傳遞到下凸輪架140B的振動(dòng)是從搖臂121(見圖2)傳遞到下連桿126(見圖2)的振動(dòng)。
圖5顯示出這樣的情況，其中搖臂121保持調(diào)節(jié)螺栓129底端的部分形成有振動(dòng)控制合金構(gòu)件16。圖5是圖1中所示的可變氣門升程機(jī)構(gòu)120的一部分的放大視圖。
如圖5中所示，搖臂121保持調(diào)節(jié)螺栓129底端的部分形成有具有預(yù)定厚度的振動(dòng)控制合金構(gòu)件16。換言之，保持調(diào)節(jié)螺栓129的該部分被振動(dòng)控制合金構(gòu)件16覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)調(diào)節(jié)螺栓129與氣門130的桿端131碰撞時(shí)，從調(diào)節(jié)螺栓129傳遞到搖臂121的振動(dòng)被振動(dòng)控制合金構(gòu)件16削弱。因此，可控制從調(diào)節(jié)螺栓129到搖臂121的振動(dòng)傳遞。
在圖1和圖2中所示的可變氣門升程機(jī)構(gòu)120可以通過使用致動(dòng)器使曲柄銷128b移動(dòng)并改變搖臂121的轉(zhuǎn)動(dòng)中心的位置，從而連續(xù)地改變氣門130的升程。因此，在該可變氣門升程機(jī)構(gòu)120中，當(dāng)搖臂121的轉(zhuǎn)動(dòng)中心運(yùn)動(dòng)時(shí)，作用在搖臂121上的力矩顯著變化。因此，在凸輪111和氣門130之間的接觸負(fù)載也顯著變化，這導(dǎo)致振動(dòng)增加。然而，因?yàn)閺恼駝?dòng)源傳遞振動(dòng)所經(jīng)過的部分由振動(dòng)控制合金制成，所以可削弱大部分的振動(dòng)。
圖6至圖8顯示出應(yīng)用于有些不同的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100′的本發(fā)明的另一實(shí)施例。該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100′與圖1至5中所示的相似，但是不同之處在于曲柄構(gòu)件128的結(jié)構(gòu)以及其支撐的方式。在該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100′中，曲柄構(gòu)件128由不同氣缸的可變氣門升程機(jī)構(gòu)120共用。換言之，單個(gè)曲柄構(gòu)件128致動(dòng)多個(gè)下連桿126。因此，各個(gè)曲柄軸頸128a將相鄰的曲柄臂128c彼此連接，并且曲柄銷128b同樣地在相鄰的曲柄臂128c之間延伸并與相應(yīng)曲柄軸頸128a平行且與之相鄰。各個(gè)曲柄銷128b與相應(yīng)的下部連桿126的一端連接。
因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)，使得曲柄軸頸128a不能從與圖1至圖5中所示的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)的側(cè)向經(jīng)過下凸輪架140B。因此，下凸輪架140B在其底端的中間部分處設(shè)置有凹槽，并且曲柄軸頸128a由形成在該凹槽中的上軸承部分146和軸承蓋148支撐，該軸承蓋固定在該凹槽上從而與上軸承部分146共同地限定了用于曲柄軸頸128a的軸承孔145。該上軸承部分146由振動(dòng)控制構(gòu)件17制成，并且軸承蓋148也由振動(dòng)控制構(gòu)件18制成。
由于該結(jié)構(gòu)，使得從曲柄軸頸128a傳遞到下凸輪架140B的振動(dòng)被振動(dòng)控制構(gòu)件17、18削弱。從曲柄軸頸128a傳遞到下凸輪架140B的振動(dòng)是從搖臂121(見圖6)傳遞到下部連桿126(見圖6)的振動(dòng)。
圖9顯示出應(yīng)用于與圖1至圖5中所示有些不同的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100″的本發(fā)明的又一實(shí)施例。該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100″使用油壓挺桿161。在該實(shí)施例中，保持油壓挺桿161的氣缸蓋160的部分由振動(dòng)控制構(gòu)件19制成。另外，氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100″與圖1至圖5中所示的相似，并且用相似的附圖標(biāo)記表示與前一實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的部件，而不再對(duì)這些部件重復(fù)描述。
在圖9中所示的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100″包括搖臂150，該搖臂根據(jù)凸輪111的轉(zhuǎn)動(dòng)而打開和關(guān)閉氣門130。在搖臂150的一端形成有與氣門130的桿端131接合的氣門接合部分151，而在搖臂150的另一端設(shè)置有油壓挺桿承窩152，其容納保持在氣缸蓋160中的油壓挺桿161的半球形頭部。氣缸蓋160的保持油壓挺桿底端的部分由振動(dòng)控制構(gòu)件19制成。換言之，油壓挺桿161的基底部分由振動(dòng)控制構(gòu)件19覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)油壓挺桿承窩152壓靠油壓挺桿161的頭部時(shí)，所產(chǎn)生的振動(dòng)從油壓挺桿承窩152傳遞到油壓挺桿161的頭部，但是被振動(dòng)控制構(gòu)件19削弱。因此，可以有效地控制從搖臂150到氣缸160的振動(dòng)傳遞。
圖10顯示出應(yīng)用于與圖9中所示有些不同的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100的本發(fā)明的又一實(shí)施例。該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100與圖9中所示的相似，不同之處在于油壓挺桿161的定位。在該實(shí)施例中，挺桿承窩構(gòu)件181通過由振動(dòng)控制構(gòu)件20制成的構(gòu)件來保持，該挺桿承窩構(gòu)件181限定用于容納油壓挺桿172的球形頭部的承窩。另外，氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100與圖9中所示的相似，并且用相似的附圖標(biāo)記表示與前一實(shí)施例相對(duì)應(yīng)的部件，而不再對(duì)這些部件重復(fù)描述。
在圖10中所示的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)100包括搖臂170，該搖臂根據(jù)凸輪111的轉(zhuǎn)動(dòng)而打開和關(guān)閉氣門130。在搖臂170的一端形成有與氣門130的桿端131接合的氣門接合部分171，而在搖臂170的另一端設(shè)置有包括半球形構(gòu)件的端樞軸172，該半球形構(gòu)件容納在由氣缸蓋180保持的挺桿承窩構(gòu)件181中限定的承窩中。氣缸蓋180的保持承窩構(gòu)件181的部分由振動(dòng)控制構(gòu)件20制成。換言之，限定在氣缸蓋180中以保持承窩構(gòu)件181的凹槽由振動(dòng)控制構(gòu)件20覆蓋。
由于該結(jié)構(gòu)，使得當(dāng)端樞軸172碰撞挺桿承窩構(gòu)件181時(shí)，從端樞軸172傳遞到挺桿承窩構(gòu)件181的振動(dòng)被振動(dòng)控制構(gòu)件20削弱。因此，可以有效地控制從搖臂170到氣缸蓋180的振動(dòng)傳遞。
圖11顯示出應(yīng)用于曲軸系統(tǒng)的本發(fā)明的又一實(shí)施例。現(xiàn)在參照作為曲軸系統(tǒng)的簡化立體圖的圖11來描述曲軸系統(tǒng)的輪廓。
如圖11中所示，曲軸系統(tǒng)200包括曲軸210，其將由圖中未示出的連桿傳遞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)(內(nèi)燃機(jī)中活塞的運(yùn)動(dòng))轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)；以及軸承構(gòu)件221，它們均支撐曲軸210的軸頸211。各個(gè)軸承構(gòu)件221為半圓筒形形狀，并且可以通過使用任何傳統(tǒng)的裝置固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，或者可選擇地一體鑄造在氣缸體220中。各個(gè)軸承構(gòu)件221可以設(shè)置有由具有潤滑特性的金屬或合金或者鋼制成的襯墊。一對(duì)相對(duì)的軸承構(gòu)件221限定了用于相應(yīng)軸頸211的完整的軸承。
在所示實(shí)施例中，軸承構(gòu)件212由振動(dòng)控制構(gòu)件21制成。因?yàn)檩S承構(gòu)件212由振動(dòng)控制合金制成，所以從軸頸211傳遞到軸承構(gòu)件212的振動(dòng)被軸承構(gòu)件212削弱。因此，可有利地控制從軸頸211到軸承構(gòu)件221的振動(dòng)傳遞。從軸頸211傳遞到軸承構(gòu)件221的振動(dòng)是從圖中未示出的連桿傳遞到曲軸211的振動(dòng)。
圖12顯示出一個(gè)實(shí)施例，其中軸承構(gòu)件221也一體地鑄造在氣缸體220中，并且軸承構(gòu)件221由振動(dòng)控制合金制成。在這種情況下的軸承構(gòu)件221包括限定了半圓筒形支撐表面的矩形塊。更具體地，軸承構(gòu)件221放置在用于鑄造氣缸體220的模具中，并且由于鑄造過程而一體地接合到氣缸體220上。
由于該結(jié)構(gòu)，使得通過軸承構(gòu)件221從軸頸211傳遞到氣缸體220的振動(dòng)被振動(dòng)控制構(gòu)件22削弱。因此，可以有利地控制從軸頸221到氣缸體220的振動(dòng)傳遞。從軸頸211傳遞到氣缸體220的振動(dòng)是從圖中未示出的連桿傳遞到曲軸210的振動(dòng)。
本發(fā)明的振動(dòng)控制裝置也可應(yīng)用于可變升程氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)中，該可變升程氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括多個(gè)提供不同氣門升程的搖臂和用于選擇其中一個(gè)搖臂的裝置，從而可以通過選擇其中一個(gè)搖臂而獲得所期望的氣門升程。在該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)中，當(dāng)連續(xù)地選擇不同的搖臂時(shí)，由于在凸輪和搖臂之間以及在搖臂和氣門之間的碰撞而產(chǎn)生較大的振動(dòng)。因此，通過形成這樣的一部分，其中通過振動(dòng)控制構(gòu)件從振動(dòng)源傳遞的振動(dòng)經(jīng)過這一部分，可以削弱在從一個(gè)搖臂轉(zhuǎn)換為另一搖臂時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，并且可以避免在此時(shí)產(chǎn)生較大的振動(dòng)。
在圖13和圖14中示出了該可變升程氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)190。凸輪軸191設(shè)置有一對(duì)低速凸輪192a、192b以及高速凸輪193。搖臂軸194可樞轉(zhuǎn)地支撐三個(gè)連續(xù)的搖臂195a、195b、196，從而與低速凸輪192a、192b以及高速凸輪193相對(duì)應(yīng)。沿平行于搖臂軸194的軸向方向經(jīng)過搖臂195a、195b、196形成導(dǎo)向孔197，并且連接銷198容納在導(dǎo)向孔197中，從而通過選擇地將油壓供應(yīng)到油路199中，而選擇地與搖臂彼此接合和脫離，所述油路199限定在搖臂軸194中并與導(dǎo)向孔197連通。對(duì)于該可變升程氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的細(xì)節(jié)，可參考日本專利申請(qǐng)No.2000-388410。
根據(jù)本發(fā)明的振動(dòng)控制裝置也可應(yīng)用于連桿大頭。在這種情況下，用在連桿大頭處的軸承金屬可以由振動(dòng)控制構(gòu)件制成，從而削弱從活塞傳遞到連桿的振動(dòng)。由此，可有利地控制該振動(dòng)的傳遞。
本發(fā)明也可應(yīng)用于可變壓縮比內(nèi)燃機(jī)。在該發(fā)動(dòng)機(jī)中，當(dāng)選擇高壓縮比時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)受到相對(duì)較高的負(fù)載，并且在曲軸系統(tǒng)中趨于產(chǎn)生相對(duì)較大的振動(dòng)。因此，通過在從振動(dòng)源的振動(dòng)傳遞路徑中使用振動(dòng)控制構(gòu)件，可以有效地控制振動(dòng)的傳遞。對(duì)于可變壓縮比發(fā)動(dòng)機(jī)的細(xì)節(jié)，可參考日本專利公開特開No.2001-227367。
圖15是氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的剖視圖。限定在氣缸蓋220和氣缸蓋罩260之間的氣門室221容納用于致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)250。通過圖中未示出的凸輪架將氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)250安裝在氣缸蓋220上。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)操作時(shí)氣門室221充滿油霧，在氣缸蓋罩260和氣缸蓋220之間插設(shè)密封構(gòu)件224，以防止這種油霧以及通常以液態(tài)形式存在于氣門室221中的油泄漏。附圖標(biāo)記222表示發(fā)動(dòng)機(jī)氣門。
氣缸蓋罩260通過螺栓270固定在適當(dāng)?shù)奈恢?，該螺栓?jīng)過設(shè)置在氣缸蓋罩260中的開口并擰在形成于氣缸蓋220中的螺紋孔221中。環(huán)形橡膠襯套280插設(shè)在各個(gè)螺栓270的頭部和氣缸蓋罩260的相對(duì)外表面之間。在該實(shí)施例中，各個(gè)橡膠襯套280容納在限定于氣缸蓋罩260外部上的互補(bǔ)凹槽中。橡膠襯套280提供了緩沖振動(dòng)和隔振的功能以及提供密封的功能。如果需要，橡膠襯套280可以被由振動(dòng)控制合金制成的相似構(gòu)件替代。
在氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)250的操作期間，從氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的振動(dòng)通過安裝螺栓270傳遞到氣缸蓋罩260。如果在氣缸蓋罩260和安裝螺栓270之間存在任何間隙，則氣缸蓋罩260可能會(huì)發(fā)出卡搭聲，并且可能會(huì)導(dǎo)致噪聲。特別地，當(dāng)氣缸蓋罩260不具有足夠的剛性時(shí)，產(chǎn)生噪聲的傾向性更大。
在圖15所示的實(shí)施例中，安裝螺栓270由振動(dòng)控制合金制成。形成安裝螺栓的振動(dòng)控制合金優(yōu)選地具有0.05％或更大的振動(dòng)衰減比，并提供有與低碳鋼相似的機(jī)械特性。因此，通過由振動(dòng)控制構(gòu)件形成安裝螺栓，可削弱在氣缸蓋罩中從氣缸蓋傳遞的振動(dòng)，這有助于大大減少噪聲。
在圖15所示的實(shí)施例中，環(huán)形密封構(gòu)件224由優(yōu)選地具有0.05％或更大衰減比的振動(dòng)控制合金制成。通過這樣由振動(dòng)控制構(gòu)件形成環(huán)形密封構(gòu)件224，可以使從氣缸蓋220到氣缸蓋罩260的振動(dòng)傳遞最小化，并因而使產(chǎn)生的噪聲最小化。因?yàn)檎駝?dòng)控制構(gòu)件基本上比橡膠或其它彈性體材料更耐用，所以即使在延長時(shí)間段后在密封構(gòu)件和氣缸蓋之間也不會(huì)產(chǎn)生間隙。這確保了所需的密封能力并防止了氣缸蓋罩發(fā)出卡搭聲。結(jié)果，可以將諸如需要高位置精度的轉(zhuǎn)動(dòng)角傳感器的部件安裝在氣缸蓋罩上。
如果需要，則氣缸蓋罩可以由振動(dòng)控制合金制成，而環(huán)形密封構(gòu)件由橡膠或其它彈性體制成。
圖16顯示出本發(fā)明的一修改實(shí)施例，其與圖15所示的實(shí)施例相似，但是與前一實(shí)施例的區(qū)別在于，安裝螺栓被基本上由螺旋彈簧制成的緊固構(gòu)件210替代。
參照?qǐng)D17，緊固構(gòu)件210包括設(shè)置在一端的第一螺栓211；設(shè)置在另一端的第二螺栓212；以及由張力螺旋彈簧構(gòu)成的彈簧構(gòu)件213。第一螺栓211包括基本圓柱形基底部分211a和與圓柱形基底部分211a同軸且直徑減小的螺紋部分211b。基底部分211a設(shè)置有一對(duì)扁平且彼此平行的側(cè)面211c。
第二螺栓212包括具有六邊形截面的基底部分212a和與基底部分212a同軸的螺紋部分212b?；撞糠?12a可以設(shè)置成其它形狀，只要其可以通過與工具的接合而轉(zhuǎn)動(dòng)。
彈簧構(gòu)件213與第一螺栓211和第二螺栓212的基底部分211a和212a接合。彈簧構(gòu)件213可由在伸展時(shí)提供彈性反作用的構(gòu)件構(gòu)成，并且優(yōu)選地由可容易變形的材料制成，從而使振動(dòng)在從一端傳到另一端時(shí)可被削弱。因此，彈簧構(gòu)件213可以不是如圖17和圖18中所示的螺旋形，而是還可以由例如二維的Z字形構(gòu)件構(gòu)成，如圖19中所示。
緊固構(gòu)件210與螺母220和墊圈組件230組合使用 ，在該實(shí)施例中該螺母220包括適于與第一螺栓211的螺紋部分211b螺紋聯(lián)接的螺帽，而該墊圈組件230限定了在形狀上與第一螺栓211的基底部分211a的外輪廓互補(bǔ)的內(nèi)開口231a、232a。如圖18a和圖18b所示，墊圈組件230包括由金屬、塑料或其它相對(duì)較硬材料制成的墊圈主體231以及襯套232，該襯套由橡膠或其它彈性體材料制成并以同軸的關(guān)系與墊圈主體231一體接合。墊圈主體231和襯套232共同限定了內(nèi)開口231a、232a。墊圈主體231的外周邊設(shè)置有一對(duì)互相平行的直邊緣231b。
下面將描述安裝緊固構(gòu)件210的方式。參照?qǐng)D20，第二螺栓212的螺紋部分212b擰入形成于氣缸蓋250中的螺紋孔251中。優(yōu)選地，將墊圈240插設(shè)在第二螺栓212的基底部分212a和氣缸蓋250的相對(duì)表面之間。
參照?qǐng)D21，第一螺栓211經(jīng)過設(shè)置在氣缸蓋罩260中的開口261，并且將墊圈組件230從外側(cè)裝配在第一螺栓211的基底部分211a上。螺帽220與第一螺栓211的螺紋部分211b螺紋聯(lián)接，而墊圈主體230的直邊緣231b與合適的工具接合。因此，螺帽220能夠被緊固，同時(shí)可防止第一螺栓211轉(zhuǎn)動(dòng)。
結(jié)果，當(dāng)螺帽220完全與第一螺栓211的螺紋部分211b螺紋聯(lián)接并且彈簧構(gòu)件213延伸直到在其中產(chǎn)生期望張力時(shí)，具有比氣缸蓋罩260的開口261更大直徑的襯套232提供了對(duì)墊圈主體231的壓力的緩沖功能以及密封功能。
如果該緊固構(gòu)件由振動(dòng)控制合金制成，則可以更進(jìn)一步地削弱振動(dòng)。該緊固構(gòu)件可以完全由振動(dòng)控制合金制成或者部分由振動(dòng)控制合金制成。圖23顯示出如何通過彈簧構(gòu)件10的偏轉(zhuǎn)來削弱振動(dòng)。
盡管已根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離由所附權(quán)利要求闡明的本發(fā)明范圍的情況下可以作出各種改變和修改。
作為本申請(qǐng)的巴黎公約優(yōu)先權(quán)要求的原始日本專利申請(qǐng)的內(nèi)容結(jié)合于此作為參考。
權(quán)利要求
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的振動(dòng)控制裝置，該氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括可固定地安裝在氣缸蓋上的凸輪架以及形成有用于致動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的凸輪的凸輪軸，該凸輪軸由凸輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，其中，由振動(dòng)控制合金制成的振動(dòng)控制構(gòu)件插設(shè)在凸輪軸和氣缸蓋之間的振動(dòng)傳遞路徑中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述凸輪架包括安裝在氣缸蓋上的下凸輪架以及安裝在該下凸輪架上的上凸輪架，所述上下凸輪架共同限定軸承孔，所述振動(dòng)控制構(gòu)件插設(shè)在上下凸輪架之間的分離面中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述振動(dòng)控制構(gòu)件插設(shè)在凸輪架和氣缸蓋之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述凸輪架通過使用螺栓而固定在氣缸蓋上，并且所述振動(dòng)控制構(gòu)件插設(shè)在各個(gè)螺栓的頭部和凸輪架的相對(duì)表面之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，還包括由凸輪架支撐的搖臂軸；和搖臂，該搖臂由該搖臂軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐，以將凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述振動(dòng)控制構(gòu)件裝配在凸輪架中以包圍搖臂軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述搖臂設(shè)置有調(diào)節(jié)螺釘，所述搖臂通過該調(diào)節(jié)螺釘與氣門桿接合，并且該調(diào)節(jié)螺釘通過所述振動(dòng)控制構(gòu)件由搖臂支撐。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，還包括一搖臂，該搖臂具有由氣缸蓋樞轉(zhuǎn)支撐的樞軸端、與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門桿接合的致動(dòng)端以及與凸輪接合的中間凸輪從動(dòng)部分，該樞軸端與通過所述振動(dòng)控制構(gòu)件由氣缸蓋支撐的一樞軸構(gòu)件配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，還包括一搖臂，該搖臂具有由氣缸蓋樞轉(zhuǎn)支撐的樞軸端、與發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門桿接合的致動(dòng)端以及與凸輪接合的中間凸輪從動(dòng)部分，該樞軸端設(shè)置有一樞軸構(gòu)件，該樞軸構(gòu)件通過所述振動(dòng)控制構(gòu)件由所述搖臂支撐。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)包括可變升程機(jī)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述可變升程機(jī)構(gòu)包括由凸輪架支撐的搖臂軸；搖臂，該搖臂由該搖臂軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐從而將凸輪的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為發(fā)動(dòng)機(jī)氣門的氣門桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以及致動(dòng)軸，該致動(dòng)軸由凸輪架可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐以改變所述搖臂的構(gòu)造，所述振動(dòng)控制構(gòu)件裝配在凸輪架中從而包圍搖臂軸和致動(dòng)軸。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，還包括氣缸蓋罩和用于將該氣缸蓋罩固定在氣缸蓋上的緊固構(gòu)件，該氣缸蓋罩安裝到氣缸蓋上以在其中容納氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)，該緊固構(gòu)件由振動(dòng)控制合金制成。
12.一種用于內(nèi)燃機(jī)的曲軸機(jī)構(gòu)的振動(dòng)控制裝置，該曲軸機(jī)構(gòu)包括通過軸承構(gòu)件由氣缸體可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐的曲軸，其中，至少所述軸承構(gòu)件的包圍曲軸軸頸的部分由振動(dòng)控制合金制成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的振動(dòng)控制裝置，其特征在于，所述軸承構(gòu)件鑄造在所述氣缸體中。
全文摘要
在包括氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)燃機(jī)中，將由振動(dòng)控制合金制成的振動(dòng)控制構(gòu)件插設(shè)在凸輪軸和氣缸蓋之間的振動(dòng)傳遞路徑中。該振動(dòng)控制合金具有可與橡膠相比的隔振能力，但是提供了可與通常用于內(nèi)燃機(jī)中的金屬和合金相比的耐用性和抗退化性。因此，在確保所需的可靠性、耐用性和抗退化性的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)期望的振動(dòng)控制。本發(fā)明在氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置有可變升程、可變正時(shí)或者可變壓縮機(jī)構(gòu)時(shí)尤為有用，這是因?yàn)檫@種可變機(jī)構(gòu)增加了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)力，并且與傳統(tǒng)不可變氣門致動(dòng)機(jī)構(gòu)相比趨于導(dǎo)致更多的振動(dòng)。
文檔編號(hào)F01L1/04GK1673511SQ20051005691
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者藤井德明, 米川明之, 中村勝則, 吉田惠子, 長倉正樹, 藤本智也 申請(qǐng)人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社