專利名稱：一種氣缸蓋及頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種利用直油孔為氣門搖臂供油的氣缸蓋及采用此缸蓋的頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
在汽車工業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的小型化、緊湊化一直是設(shè)計(jì)人員不斷追求的目標(biāo)。在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?96192117.X、申請(qǐng)日:1996-10_16、發(fā)明名稱“內(nèi)燃機(jī)的搖臂組件”的發(fā)明專利中，公開了一種內(nèi)燃機(jī)，氣門搖臂通過(guò)搖臂支座安裝到氣缸蓋上，而安裝搖臂支座緊固到缸蓋上時(shí)，需要在缸蓋上鑄造出搖臂支座安裝凸臺(tái)。并且，為了給氣門搖臂提供潤(rùn)滑，在搖臂支座和搖臂支承墊上設(shè)置了潤(rùn)滑油道。而在該專利中，氣門搖臂需要推桿支撐，這限制了發(fā)動(dòng)機(jī)在高度方向上的減小。在中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?201220401277.1、申請(qǐng)日:2012_8_14、發(fā)明名稱“頂置凸輪軸
缸蓋”的實(shí)用新型專利中，進(jìn)一步公開了氣缸蓋的回油道向搖臂支座安裝凸臺(tái)供油的油道。由于發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)很緊湊，為了避讓周圍的水套等結(jié)構(gòu)，回油道只能位于凸輪軸安裝座的下方，出于加工方便的考慮，搖臂支座安裝凸臺(tái)采用斜油孔與回油道貫通。但是，斜油孔也限制了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步小型化，存在改進(jìn)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服上述缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的氣缸蓋，以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)
一步小型化。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:—種氣缸蓋，所述氣缸蓋具有頂面、進(jìn)氣側(cè)面、排氣側(cè)面、前端面和后端面，所述頂面上分布有凸輪軸安裝座和搖臂支座安裝凸臺(tái)，所述前端面與所述后端面之間具有貫通的回油道，所述氣缸蓋具有從所述搖臂支座安裝凸臺(tái)開始豎直向下延伸的第一直油孔和從所述進(jìn)氣側(cè)面開始水平延伸的第二直油孔，所述第一直油孔與所述第二直油孔連通，并且所述第二直油孔與所述回油道連通。優(yōu)選地，所述第二直油孔在所述進(jìn)氣側(cè)面的開口被封堵。優(yōu)選地，所述第二直油孔在所述進(jìn)氣側(cè)面的開口通過(guò)堵蓋進(jìn)行封堵。一種頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，包括:如上所述的氣缸蓋；安裝在所述凸輪軸安裝座內(nèi)的凸輪軸；安裝在所述搖臂支座安裝凸臺(tái)上的搖臂支座，其包括進(jìn)氣搖臂支撐墊和排氣搖臂支撐墊，所述進(jìn)氣搖臂支撐墊與所述排氣搖臂支撐墊由橋接部分連接，所述進(jìn)氣搖臂支撐墊和所述排氣搖臂支撐墊上分別固定安裝有進(jìn)氣搖臂支座和排氣搖臂支座；進(jìn)氣搖臂，其一端具有受所述凸輪軸驅(qū)動(dòng)的滾輪，另一端連接一對(duì)進(jìn)氣閥門，中間的轉(zhuǎn)軸固定安裝在所述進(jìn)氣搖臂支座上；排氣搖臂，其一端具有受所述凸輪軸驅(qū)動(dòng)的滾輪，另一端連接一對(duì)排氣閥門，中間的轉(zhuǎn)軸固定安裝在所述排氣搖臂支座上；所述進(jìn)氣搖臂的轉(zhuǎn)軸與所述排氣搖臂的轉(zhuǎn)軸平行偏移開來(lái)。優(yōu)選地，所述搖臂支座上具有與所述第一直油孔連通的油道以向所述進(jìn)氣搖臂和所述排氣搖臂提供潤(rùn)滑油液。優(yōu)選地，所述滾輪的轉(zhuǎn)軸由鉛黃銅線材制造。優(yōu)選地，所述滾輪的轉(zhuǎn)軸上開有潤(rùn)滑油槽。優(yōu)選地，每一個(gè)所述搖臂支座上具有兩對(duì)所述進(jìn)氣搖臂支撐墊和所述排氣搖臂支撐墊。由于本發(fā)明采用了兩個(gè)互相垂直的直油孔來(lái)代替一般采用的斜油孔，因此凸輪軸的凸輪的旋轉(zhuǎn)軌跡能夠近似與兩個(gè)直油孔相切，相對(duì)于與斜油孔近似相切相比，使得凸輪軸在進(jìn)氣側(cè)面與排氣側(cè)面之間的寬度上更靠近搖臂支座安裝凸臺(tái)，同時(shí)在高度方向上也能夠被降低，相應(yīng)地，整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸能夠被減小，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的更加緊湊的布局，利于實(shí)現(xiàn)小型化。進(jìn)一步地，第二直油孔在加工完成后通過(guò)堵蓋進(jìn)行封堵，既不影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，又利用原有的封堵工序進(jìn)行封堵，不需要增加其它設(shè)備或者增加工序。進(jìn)一步地，本發(fā)明采用凸輪軸直接接觸氣門搖臂的滾輪從而驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣門搖臂和排氣門搖臂，取消了頂桿，使得結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，高度也能夠被進(jìn)一步降低，而進(jìn)氣搖臂與排氣搖臂的轉(zhuǎn)軸平行偏移后，既能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的寬度盡可能小，又有利于進(jìn)、排氣正時(shí)。進(jìn)一步地，搖臂支座上的油道與第一直油孔連通，能夠?yàn)闅忾T搖臂及其組件提供潤(rùn)滑，提高發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。進(jìn)一步地，由鉛黃銅線材制造滾輪的轉(zhuǎn)軸、在滾輪的轉(zhuǎn)軸上開潤(rùn)滑油槽，均使得轉(zhuǎn)軸與滾輪之間更耐磨，延長(zhǎng)使用壽命。進(jìn)一步地，一個(gè)搖臂支座上設(shè)置兩對(duì)進(jìn)氣搖臂支撐墊和排氣搖臂支撐墊，能夠進(jìn)一步提高安裝精度，保證相鄰氣缸之間的進(jìn)氣、排氣同步性。


接下來(lái)將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，其中:圖1是一種頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸蓋的俯視圖；圖2是本發(fā)明的實(shí)施例的發(fā)動(dòng)機(jī)的立體圖，并且發(fā)動(dòng)機(jī)上的部分組件被省略；圖3是沿圖1的A-A線的剖視圖，表明了現(xiàn)有技術(shù)的潤(rùn)滑油道結(jié)構(gòu)；圖4是類似圖3的沿圖1的A-A線的剖視圖，表明了本發(fā)明的實(shí)施例的潤(rùn)滑油道結(jié)構(gòu)；圖5是本發(fā)明的實(shí)施例的潤(rùn)滑油道結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的潤(rùn)滑油道結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理對(duì)比示意圖；圖6是本發(fā)明的實(shí)施例的搖臂支座的立體圖；圖7是本發(fā)明的實(shí)施例的氣門搖臂的爆炸圖；圖8是圖2的局部俯視圖。上圖標(biāo)記說(shuō)明:頂面1、進(jìn)氣側(cè)面2、排氣側(cè)面3、前端面4、后端面5、凸輪軸安裝座
6、搖臂支座安裝凸臺(tái)7、回油道8、斜油孔9、第一直油孔10、第二直油孔11、水套12、凸輪軸13、搖臂支座14、進(jìn)氣搖臂支撐墊15、排氣搖臂支撐墊16、橋接部分17、進(jìn)氣搖臂支座18、排氣搖臂支座19、進(jìn)氣搖臂20、排氣搖臂21、滾輪22、進(jìn)氣閥門23、轉(zhuǎn)軸24、排氣閥門25、油道26、轉(zhuǎn)軸27、潤(rùn)滑油槽28、螺栓29、氣門調(diào)節(jié)螺栓30、鎖緊螺帽31、球頭座32、氣門橋33。
具體實(shí)施例方式結(jié)合圖1和圖2，氣缸蓋具有頂面1、分布有進(jìn)氣口的進(jìn)氣側(cè)面2、分布有排氣口的排氣側(cè)面3、朝向正時(shí)輪系的前端面4和與前端面4相對(duì)的后端面5。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，頂面I是相對(duì)氣缸蓋與氣缸體(未示出)相接觸的底面(未標(biāo)記)定義的，而前端面4和后端面5是相對(duì)正時(shí)輪系的位置定義的，當(dāng)然也能夠采用其它的定義方式。在頂面I上，分布有凸輪軸安裝座6，并且在其附近分布有搖臂支座安裝凸臺(tái)7?；赜偷?從前端面4開始延伸直到后端面5，從而在前、后端面之間貫通整個(gè)氣缸蓋，作為氣缸潤(rùn)滑油路的一部分。參考圖3，由于需要避讓水套12等周邊結(jié)構(gòu)，回油道8的加工位置可選擇性很小，基本位于搖臂支座安裝凸臺(tái)7的斜下方靠近進(jìn)氣側(cè)面2的位置。在現(xiàn)有技術(shù)中，為了向氣門搖臂(包括進(jìn)氣搖臂和排氣搖臂)組件提供潤(rùn)滑，一般采用從搖臂支座安裝凸臺(tái)7上鉆斜油孔9的方式連通到回油道8，這樣只需一次鉆孔既可，加工方便。參考圖4，與圖3不同的是，本發(fā)明是從搖臂支座安裝凸臺(tái)7開始豎直向下鉆出第一直油孔10，然后從進(jìn)氣側(cè)面2開始水平鉆第二直油孔11，第一直油孔10與第二直油孔11相交連通，并且在加工過(guò)程中使第二直油孔11與回油道8連通，從而使回油道8中的油液能夠經(jīng)由第二直油孔11、第一直油孔10到達(dá)搖臂支座安裝凸臺(tái)7，進(jìn)一步進(jìn)入氣門搖臂。當(dāng)然，為了不影響供油效果和發(fā)動(dòng)機(jī)性能，在加工完第二直油孔11后需要將其位于進(jìn)氣側(cè)面2的開口進(jìn)行封堵，封堵方法能夠采用焊接等方式進(jìn)行，但優(yōu)選采用壓裝堵蓋的方式進(jìn)行封堵，因?yàn)樵跉飧咨w加工完成后，一般需要對(duì)水孔、油孔進(jìn)行堵蓋封堵，這樣利用現(xiàn)有設(shè)備和已有工序就能完成，而不需要在生產(chǎn)線上再增加焊接設(shè)備和工序。參考5，其示意性表明了與斜油孔相比，采用直油孔的優(yōu)勢(shì)。在圖5中，以圓形表示凸輪軸13上的凸輪的旋轉(zhuǎn)軌跡，而且在采用斜油孔的情況下均以虛線表示，在采用直油孔的情況下均以實(shí)線表示。當(dāng)采用斜油孔9時(shí)，虛線圓形代表的凸輪旋轉(zhuǎn)軌跡至多到達(dá)與虛線表示的斜油孔9相切的位置(當(dāng)然，由于存在斜油孔9的孔壁而使虛線圓形不可能真正與斜油孔相切)，此時(shí)虛線圓形到達(dá)搖臂支座安裝凸臺(tái)7上的斜油孔9的開口的寬度為W1，即氣缸蓋的進(jìn)氣側(cè)面2到達(dá)該開口的最小寬度為Wl (不考慮凸輪軸安裝座6的厚度的前提下)；虛線圓形到達(dá)回油道8的高度為H1。而采用第一直油孔10與第二直油孔11的情況下，虛線圓形的圓心C到達(dá)了實(shí)線圓形的圓心C位置，實(shí)線圓形代表的凸輪旋轉(zhuǎn)估計(jì)至多到達(dá)與實(shí)現(xiàn)表示的第一直油孔10和第二直油孔11相切的位置(與上述情況類似，不可能真正相切)，這樣，氣缸蓋的進(jìn)氣側(cè)面2到達(dá)第一直油孔10的開口的寬度W2能夠明顯小于W1，而實(shí)線圓形到達(dá)回油道8的高度H2能夠明顯小于H1，也就是說(shuō)，在其它條件不變的情況下，與采用斜油孔9相比，在采用第一直油孔10和第二直油孔11時(shí)，氣缸蓋的高度和寬度都能夠被進(jìn)一步減小。當(dāng)然，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解，實(shí)現(xiàn)圓形并不能與第一直油孔10相切的另一個(gè)原因在于如果發(fā)生相切，則凸輪軸將直接壓在氣門搖臂的轉(zhuǎn)軸上而無(wú)法驅(qū)動(dòng)氣門搖臂，但是這并不妨礙與采用斜油孔9相比氣缸蓋在寬度上的減小，而且即使是凸輪旋轉(zhuǎn)軌跡的圓心C是豎直向下移動(dòng)的，雖然這樣不能帶來(lái)氣缸寬度的減小，但仍能夠帶來(lái)氣缸高度的減小。也就是說(shuō)，采用了第一直油孔10和第二直油孔11取代斜油孔9后，氣缸蓋至少能夠?qū)崿F(xiàn)高度上的減小，或者能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)高度、寬度上的減小，因而該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)一步小型化，雖然本發(fā)明的方案需要進(jìn)行兩次鉆孔，但這能夠帶來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)重量減輕、整車布置空間更大的巨大優(yōu)勢(shì)，因而是具備成本效益的。參考圖6，其表明了本發(fā)明的發(fā)動(dòng)機(jī)所采用的搖臂支座14的具體結(jié)構(gòu)。搖臂支座14包括進(jìn)氣搖臂支撐墊15和排氣搖臂支撐墊16，兩支撐墊之間由橋接部分17連接。進(jìn)氣搖臂支撐墊15和排氣搖臂支撐墊16上分別固定安裝有進(jìn)氣搖臂支座18和排氣搖臂支座19。在搖臂支座14的底面上，具有油道26，油道26與第一直油孔10連通，因此來(lái)自于回油孔8的油液能夠進(jìn)入進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21，提供潤(rùn)滑。關(guān)于氣門搖臂內(nèi)部的潤(rùn)滑油道在多個(gè)專利文件及現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)中均有記載，本文不再進(jìn)行詳細(xì)描述。每一個(gè)進(jìn)氣搖臂支撐墊15和一個(gè)排氣搖臂支撐墊16為一對(duì)，以為同一燃燒室的進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21提供支撐。在本發(fā)明中，每一個(gè)搖臂支座14上具有兩對(duì)進(jìn)氣搖臂支撐墊15和排氣搖臂支撐墊16，因此一個(gè)搖臂支座能夠?yàn)橄噜彽膬蓚€(gè)燃燒室的進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21提供支撐，這不僅帶來(lái)了安裝上的方便，而且有利于安裝精度的控制，保證相鄰燃燒室的進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21的正時(shí)同步性。結(jié)合圖2、圖7，其表明了本發(fā)明的氣門搖臂(包括進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21)的具體構(gòu)造。氣門搖臂的一端具有滾輪22，優(yōu)選滾輪22的轉(zhuǎn)軸27由鉛黃銅線材制造，具備更好的耐磨性。同時(shí)，在轉(zhuǎn)軸27上還開有潤(rùn)滑油槽28，來(lái)自于回油道8的油液進(jìn)入潤(rùn)滑油槽28以為轉(zhuǎn)軸27與滾輪22之間提供潤(rùn)滑。氣門搖臂的另一端安裝有氣門調(diào)節(jié)螺栓30，氣門調(diào)節(jié)螺栓30的端部與球頭座32形成球頭球窩配合。球頭座32隨著氣門搖臂的擺動(dòng)而下壓氣門橋33，從而驅(qū)動(dòng)一對(duì)進(jìn)氣閥門23或者一對(duì)排氣閥門25，實(shí)現(xiàn)了氣門搖臂與進(jìn)氣閥門或者排氣閥門的驅(qū)動(dòng)鏈接。進(jìn)氣閥門23和排氣閥門25的安裝高度受到氣門調(diào)節(jié)螺栓30的調(diào)節(jié)并在完成調(diào)節(jié)后由鎖緊螺帽31鎖緊。氣門搖臂的兩個(gè)端部中間安裝有轉(zhuǎn)軸24。發(fā)動(dòng)機(jī)組裝時(shí)，將凸輪軸13安裝到凸輪軸安裝座6內(nèi)，將搖臂支座14安裝到搖臂支座安裝凸臺(tái)7上，螺栓29穿過(guò)轉(zhuǎn)軸24從而將進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21分別固定安裝到進(jìn)氣搖臂支座18和排氣搖臂支座19上，并且進(jìn)氣搖臂20和排氣搖臂21能夠圍繞其轉(zhuǎn)軸24擺動(dòng)。從而，凸輪軸13上的凸輪直接與滾輪22接觸驅(qū)動(dòng)氣門搖臂。參考圖8，為了適應(yīng)進(jìn)氣閥門23的打開時(shí)間與排氣閥門25的打開時(shí)間的不同，進(jìn)氣搖臂20的轉(zhuǎn)軸的軸線a與排氣搖臂21的轉(zhuǎn)軸的軸線b是平行偏移開來(lái)的而并不重合。雖然本發(fā)明是結(jié)合以上實(shí)施例進(jìn)行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實(shí)施例，而只受權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對(duì)其進(jìn)行修改和變化，但并不離開本發(fā)明的實(shí)質(zhì)構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種氣缸蓋，所述氣缸蓋具有頂面、進(jìn)氣側(cè)面、排氣側(cè)面、前端面和后端面，所述頂面上分布有凸輪軸安裝座和搖臂支座安裝凸臺(tái)，所述前端面與所述后端面之間具有貫通的回油道，其特征在于，所述氣缸蓋具有從所述搖臂支座安裝凸臺(tái)開始豎直向下延伸的第一直油孔和從所述進(jìn)氣側(cè)面開始水平延伸的第二直油孔，所述第一直油孔與所述第二直油孔連通，并且所述第二直油孔與所述回油道連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣缸蓋，其特征在于，所述第二直油孔在所述進(jìn)氣側(cè)面的開口被封堵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣缸蓋，其特征在于，所述第二直油孔在所述進(jìn)氣側(cè)面的開口通過(guò)堵蓋進(jìn)行封堵。
4.一種頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的氣缸蓋； 安裝在所述凸輪軸安裝座內(nèi)的凸輪軸； 安裝在所述搖臂支座安裝凸臺(tái)上的搖臂支座，其包括進(jìn)氣搖臂支撐墊和排氣搖臂支撐墊，所述進(jìn)氣搖臂支撐墊與所述排氣搖臂支撐墊由橋接部分連接，所述進(jìn)氣搖臂支撐墊和所述排氣搖臂支撐墊上分別固定安裝有進(jìn)氣搖臂支座和排氣搖臂支座； 進(jìn)氣搖臂，其一端具有受所述凸輪軸驅(qū)動(dòng)的滾輪，另一端連接一對(duì)進(jìn)氣閥門，中間的轉(zhuǎn)軸固定安裝在所述進(jìn)氣搖臂支座上； 排氣搖臂，其一端具有受所述凸輪軸驅(qū)動(dòng)的滾輪，另一端連接一對(duì)排氣閥門，中間的轉(zhuǎn)軸固定安裝在所述排氣搖臂支座上； 所述進(jìn)氣搖臂的轉(zhuǎn)軸與所述排氣搖臂的轉(zhuǎn)軸平行偏移開來(lái)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述搖臂支座上具有與所述第一直油孔連通的油道以向所述進(jìn)氣搖臂和所述排氣搖臂提供潤(rùn)滑油液。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述滾輪的轉(zhuǎn)軸由鉛黃銅線材制造。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述滾輪的轉(zhuǎn)軸上開有潤(rùn)滑油槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于，每一個(gè)所述搖臂支座上具有兩對(duì)所述進(jìn)氣搖臂支撐墊和所述排氣搖臂支撐墊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氣缸蓋，所述氣缸蓋具有頂面、進(jìn)氣側(cè)面、排氣側(cè)面、前端面和后端面，所述頂面上分布有凸輪軸安裝座和搖臂支座安裝凸臺(tái)，所述前端面與所述后端面之間具有貫通的回油道，所述氣缸蓋具有從所述搖臂支座安裝凸臺(tái)開始豎直向下延伸的第一直油孔和從所述進(jìn)氣側(cè)面開始水平延伸的第二直油孔，所述第一直油孔與所述第二直油孔連通，并且所述第二直油孔與所述回油道連通。本發(fā)明同時(shí)提供了采用上述氣缸蓋的頂置凸輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)更加緊湊從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)小型化。
文檔編號(hào)F01L1/053GK103195602SQ201310134760
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者馬玉鳳, 胡志勝, 孟祥山, 徐濤, 唐德潤(rùn), 路明, 鄭久林 申請(qǐng)人:安徽江淮汽車股份有限公司