專利名稱:內(nèi)燃機的泄壓裝置的制作方法
本發(fā)明一般是著于內(nèi)燃機用的泄壓裝置，特別是關(guān)于驅(qū)動車輛(例如用腳操作超動器杠桿的摩托車)用的往復(fù)活塞式四行程循環(huán)內(nèi)燃機上用的泄壓裝置。
在此種類的內(nèi)燃機中，當(dāng)發(fā)動機停車后的一段時間中，由于慣性力的作用，使發(fā)動機的曲軸有繼續(xù)運轉(zhuǎn)的趨勢。因此，當(dāng)關(guān)斷了內(nèi)燃機后，曲軸仍舊轉(zhuǎn)動一定的角度，直轉(zhuǎn)到活塞的壓縮行程中，由可燃的混合氣體的壓縮壓力予以作用停轉(zhuǎn)為止。因此，當(dāng)活塞的壓縮行程時，在曲軸停止轉(zhuǎn)動后，汽缸的活塞因受有在燃燒室中的壓縮氣體的壓力而退回，直至它最終地在汽缸中完全停止為止。此種情況，會使曲軸向后轉(zhuǎn)動一個與曲軸正常轉(zhuǎn)動方向相反的小的角度。
當(dāng)發(fā)動機再次起動時，位于壓縮行程途中的汽缸活塞，必須在發(fā)動機再起動之后的一個起始階段中，完成該壓縮行程的剩余部分。因此，當(dāng)活塞12向燃燒室24移動時，曲軸16是處于壓縮行程中，它被轉(zhuǎn)向上死點位置。因此，活塞在燃燒室中受有一增加的氣體壓力，這就是說摩托車駕駛員不得不用力來踢動用腳操縱的起動杠桿，以克服在重新起動該發(fā)動機時由于汽缸中的壓縮氣體而產(chǎn)生的阻力。特別是在大的活塞移動量的發(fā)動機中，上述問題更為嚴(yán)重。
為了減輕摩托車駕駛員的這種負擔(dān)，某些摩托車用的內(nèi)燃機裝備有泄壓裝置，以減少在起動該發(fā)動機時，用腳操縱起動杠桿所需的力。一種公知的泄壓裝置，該裝置在操作時，會使進氣閥或排氣閥開啟，因此，當(dāng)發(fā)動機關(guān)斷時，降低了發(fā)動機動力缸燃燒室中的壓力，或降低了發(fā)動機的每一個動力缸中的壓力。這種泄壓裝置的已知實施例已經(jīng)公開在日本實用新No44-7695中，該文獻中介紹了將內(nèi)燃機上裝有一機械，當(dāng)發(fā)動機被關(guān)斷時，用手操作將發(fā)動機的一個氣閥開啟。另一個已知的實施例已經(jīng)公開在實用新型公開說明書No56-127806中，該文獻中介紹了一種泄壓裝置，它具有一個彈簧，當(dāng)發(fā)動機起動開始一段時期，在發(fā)動機處于低速時，用該彈簧來保持氣閥的開啟;和具有一離心調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器在發(fā)動機速度增加時，克服彈簧的作用力而將該閥關(guān)閉。
本發(fā)明提供一泄壓裝置，該裝置與現(xiàn)有的各種泄壓裝置相比，具有甚大的優(yōu)點。
根據(jù)本項發(fā)明，提供一四行程循環(huán)內(nèi)燃機用的泄壓裝置，該內(nèi)燃機至少包括有一個動力汽缸，該汽缸包括有按正常轉(zhuǎn)動方向來轉(zhuǎn)動的曲軸，和一伸入到動力汽缸燃燒呈中的氣閥，包括有氣閥致動裝置，它的非工作狀態(tài)相當(dāng)于曲軸向正常的轉(zhuǎn)動方向來轉(zhuǎn)動，和它的工作狀態(tài)相當(dāng)于曲軸向與正常的轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動，在其中，氣閥致動裝置處于工作狀態(tài)時，使氣閥開啟，而與曲軸繞其旋轉(zhuǎn)軸的角度位置無關(guān)，該裝置從工作狀態(tài)變換到非工作狀態(tài)，以便將該氣閥從氣閥致動裝置的作用下釋放，釋放的時間是，當(dāng)發(fā)動機從停止?fàn)顟B(tài)重新起動后，活塞開始第二個壓縮行程時。在本發(fā)明的最佳方案中，該發(fā)動機還有一氣閥控制裝置，介于曲軸和氣閥之間進行工作。氣閥控制裝置包括有一個凸輪軸，凸輪軸的正常轉(zhuǎn)動方向相當(dāng)于曲軸的正常轉(zhuǎn)動方向，該凸輪軸包括有一個與氣閥相接觸的凸輪部分，在其中，該氣閥致動裝置介于凸輪部分和氣閥之間而進行工作。在此情況下，氣閥控制裝置還可包括有一搖桿臂該搖桿臂可繞一固定在發(fā)動機上的軸來搖擺，該搖桿臂還具有一個與氣閥相接合的閥端部分和相反一端的與氣閥致動裝置相接合的凸輪端部分。氣閥致動裝置在前述的操作條件下，在相當(dāng)于凸輪軸在與正常轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動時，與凸輪部分接合進行操作。氣閥致動裝置建議包括有一個凸輪及單向離合器部件，該部件可與凸輪軸一起轉(zhuǎn)動，并與播桿臂的凸輪端部分相接觸，以致動該搖桿臂向某一個方向搖動，當(dāng)向某一個方向擺動時，(相當(dāng)于凸輪軸處于向與正常轉(zhuǎn)動方向相反的方向旋轉(zhuǎn)時)使氣閥開啟。在此情況下，按照本發(fā)明的泄壓裝置還可以包括有止動裝置，以限制凸輪及單向離合器部件的轉(zhuǎn)動(繞凸輪軸軸線向與凸輪軸的正常轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動)，使其不致超出規(guī)定的角度位置。
根據(jù)本發(fā)明所提出的泄壓裝置的特點和優(yōu)點，將在下面結(jié)合附圖更清楚地予以介紹，圖中同樣的參考數(shù)字代表類似的或相當(dāng)?shù)目偝?，部件和零件，下列各圖中圖1 為垂直剖面視圖，表示本發(fā)明中，裝有第一建議泄壓裝置的實施方案，內(nèi)燃機構(gòu)造和布置圖;
圖2 為圖1中按Ⅱ-Ⅱ線剖視的局部視圖，圖3A，3B和3C為局部結(jié)構(gòu)圖，泄壓裝置的凸輪及單向離合器部件相對于凸輪軸和與內(nèi)燃機(圖1中所示)內(nèi)的排氣閥相連的搖桿臂之間的不同位置，圖4 為縱向剖面視圖，表示本發(fā)明的第二建議泄壓裝置的實施方案;
圖5 為表示凸輪及單向離合器的透視圖，該離合器形成了如圖4所示布置中的泄壓裝置的一部分;
圖6為一端部視圖，表示止動裝置的布置，該止動裝置形成了如圖4所示布置中泄壓裝置的一部分;
圖7為內(nèi)燃機的止動裝置的頂部平面視圖，該內(nèi)燃機裝有本發(fā)明的第二建議泄壓裝置的實施方案，圖中特別表示出如圖6中所示的止動裝置;
圖8為橫截面視圖，表示了裝有本發(fā)明的第二建議泄壓裝置實施方案的內(nèi)燃機的一部分;觀圖特別表示了凸輪部分的布置，該凸輪部分形成了在第二實施方案中的凸輪及單向離合器部件的一部分，和圖9A，9B，9C為局部結(jié)構(gòu)圖，表示了凸輪及單向離合器部件相對于凸輪軸和搖桿臂的不同位置，搖桿臂與在內(nèi)燃機內(nèi)的排氣閥相連，該內(nèi)燃機裝有如圖4至圖8中所示的泄壓裝置。
最佳實施方案的說明參照圖1，按照本發(fā)明實施方案的一個泄壓裝置示于圖中，該裝置被裝在往復(fù)活塞式單缸單缸四行程循環(huán)內(nèi)燃機上。裝有此類型泄壓裝置的內(nèi)燃機典型地用于摩托車上。
該示于圖1中的內(nèi)燃機，包括有一帶一個汽缸10的發(fā)動機機體構(gòu)造。一個往復(fù)的汽缸活塞12位于汽缸10的孔中，可沿軸線方向向后和向前滑動，該活塞經(jīng)連桿14與曲軸16相連，該曲軸一般用16來表示。連桿14的一端用活塞銷18可轉(zhuǎn)動地連接于汽缸活塞12上，其另一端用曲軸銷20與曲軸相連接。如圖1的布置中，假定曲軸16是按正常轉(zhuǎn)動方向繞其軸線轉(zhuǎn)動的，該方向用箭頭a來表示，發(fā)動機機體構(gòu)造不包括一汽缸頭22，該汽缸頭位于汽缸10的上方，并在活塞12的頂部形成一燃燒室24。汽缸頭22具有一對通道，其中一個通道是進氣口26，另一個通道是排氣口28。進氣閥30和排氣閥32均具有氣閥頭部分，它穿過進氣口26和28伸延到燃燒室24之中。氣閥30和32具有閥桿部分，各沿軸向可滑動地穿過牢固地安裝于汽缸頭22上的氣閥導(dǎo)管34和36。每一個氣閥30和32均受有一個螺旋形彈簧的作用，使該氣閥的氣閥頭部就位于汽缸頭22中的氣閥座上，因此，有關(guān)的氣口26和28是關(guān)閉著的。每一個氣閥30和32上均具有一個螺旋形彈簧，該彈簧的一端位于有關(guān)的氣閥導(dǎo)管的突緣部分上，其另一端位于彈簧座元件上，該元件與突緣部分隔開一距離并固定于氣閥的桿部，如圖所示。
每一個進氣和排氣閥30和32被驅(qū)動而移動，使其進入和退出某位置，以使有關(guān)的氣閥口26和28在各自的定時的氣閥控制裝置的作用下，進行開啟以與燃燒室24相通連。該定時的氣閥控制到裝置是按曲軸16的轉(zhuǎn)動來工作的，該裝置驅(qū)動進氣和排氣閥30和32運動，在發(fā)動機的每一個工作循環(huán)中，交替地至其開啟位置，即是說，曲軸16每繞其軸線轉(zhuǎn)動兩圈，各氣閥開啟一次。在圖示的實施方案中，該類型的氣閥控制裝置包括有一對搖桿臂38，該搖桿臂38上具有中間支承部位，該部位可轉(zhuǎn)動地裝在搖桿臂軸42和44上。這些搖桿臂軸42和44被固定在汽缸頭22上，并相互平行地延伸至與各有關(guān)的進氣和排氣閥相連接。與進氣閥30有關(guān)的搖桿臂38，其一個端部或稱之為閥端部，用軸相連在進氣閥30的桿部，或與進氣閥30的桿部相接合，當(dāng)搖桿臂38在軸42上作搖擺運動時，使閥30向前或向后移動。同樣情況，與排氣閥32有關(guān)的搖桿臂40，其一個端部或稱之為閥端部用軸相連到排氣閥32的閥桿部分上，或與排氣閥32的閥桿部分相接合，這樣，當(dāng)搖桿臂在軸44上作搖擺運動時，使閥32向前或向后移動。搖桿臂38和40還有與凸輪相接觸的端部，這些凸輪端部均與凸輪軸46相連，該凸輪軸46也形成了定時的氣閥控制裝置的一部分。用于排氣閥32的搖桿臂40的閥端部分和凸輪端部分各用數(shù)字40a和40b來表示…裝備有本發(fā)明實施方案的內(nèi)燃機，假定其為單缸式的，并以其為例加以說明，凸輪軸46具有兩個凸輪部分，為46a和46b。該兩個凸輪部分46a和46b各與搖桿臂38和40凸輪端部相接觸，如圖2中所示，按照慣例，每一個凸輪部分38和40均具有一個基園的凸輪表面部分(如圖2中所示的凸輪部分46a)和一升起的凸輪表面部分(如圖2中所示的凸輪部分46b)。同樣，在本專業(yè)技術(shù)中公知的，即凸輪軸46是通過適當(dāng)?shù)膫鲃友b置(例如一套鏈輪和鏈條)來與曲軸16連接的(圖中未表示出)。這個轉(zhuǎn)動裝置在曲軸16和凸輪軸46之間傳動時，其傳動比應(yīng)為1∶2，即是說凸軸46的轉(zhuǎn)動速度為曲軸16的一半。因此，曲軸16每轉(zhuǎn)動兩轉(zhuǎn)，使凸輪軸輪46轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)，并完成在四行程循環(huán)內(nèi)燃機中的氣閥動作一個循環(huán)。假定凸輪軸46的轉(zhuǎn)動方向是按如箭頭a所示，繞其軸線來轉(zhuǎn)動。
按照本發(fā)明，定時的氣閥控制裝置，包括有搖桿臂38和40，凸輪軸46具有一泄壓裝置，該泄壓裝置與排氣閥32用的搖桿臂40相連接。在圖1所示的方案中，這種泄壓裝置包括有氣閥致動裝置，該致動裝置主要由一個凸輪及單向離合部件48和一個呈園柱形的接合零件即滾子50所組成，該滾子位于凸輪及單向離合器部件48和凸輪軸46之間，凸輪及單向離合器部件48可繞軸46的中心線轉(zhuǎn)動地裝于凸輪軸46上，并在該部件48中具有開口52，在凸輪及單向離合器部件之中的開口52繞凸輪軸46的中心軸線大體上延伸成弧形，在按凸輪軸46正常轉(zhuǎn)動方向a′上，具有沿徑向擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域和一個沿徑向縮小的牽引端部區(qū)域。接合滾子50位于該開口50之中，其安裝方式是使其軸線與凸輪軸46的中心軸線平行，并且滾子50的直徑是這樣確定的，即該直徑大于開口52的縮小的牽引端，和小于開口52的擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域。
當(dāng)凸輪軸46按其正常轉(zhuǎn)動方向a′進行轉(zhuǎn)動時，接合滾子50受力作用而移到開口52的擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域中，并使凸輪及單向離合器部件48停留在凸輪軸46上，而該凸輪軸46繞其中心線相對于該部件48進行旋轉(zhuǎn)。當(dāng)凸輪軸46按如箭頭b′所示的反方向來轉(zhuǎn)動時，該接合滾子50被作用向開口52的縮小的牽引端部移動，并通過接合滾子50將該凸輪及單向離合器部件48鎖緊到凸輪軸46上。因此能使凸輪及單向離合器部件48與凸輪軸46一起轉(zhuǎn)動。在凸輪及單向離合器部件48的開口52中，還可以裝有縮壓裝置，例如圖1中所示的普通V形彈簧54，該彈簧位于凸輪及單向離合器部件48和接合滾子50之間，迫切使接合滾子50移向開口縮小的牽引端部，其原理說明如下凸輪及單向離合器部件48具有一個低的凸輪表面部分48a，該部分的半徑不大于凸輪軸46的凸輪部分46b的其園凸輪表面部分的半徑;和具有一個高的凸輪表面部分48b，該部分的半徑稍大于凸輪部分46b的基園凸輪部分46b的基園凸輪表面部分的半徑。在按凸輪軸46的正常轉(zhuǎn)動方向a′來轉(zhuǎn)動時，高的凸輪表面部分48b在沿凸輪及單向離合器部件48周圍，高于低凸輪表面部分48a。凸輪及單向離合部件48還具有一個徑向突出部分48c，該部分在凸輪軸46沿與正常轉(zhuǎn)動方向a′相反的方向b′轉(zhuǎn)動時，也是在凸輪及單向離合器部件48周圍高于該低的凸輪表面部分48a。在凸輪及單向離合器部件48中的開口部分52，建議將其設(shè)置于該徑向突出部分48c中，如圖所示。
當(dāng)發(fā)動機工作時，曲軸16被驅(qū)動并按箭頭a所示方向旋轉(zhuǎn)，同時通過鏈輪和鏈條裝置使凸輪軸46也被驅(qū)動按箭頭a′所示方向旋轉(zhuǎn)。由于凸輪軸46按箭頭a′所示方向旋轉(zhuǎn)，該構(gòu)成氣閥致動裝置一部分的接合滾子50，被保持在開口52的擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域之內(nèi)，具可使凸輪及單向離合器部件48停留在凸輪軸46(而該凸輪軸相對于部件48旋轉(zhuǎn))上。在此情況下，凸輪及單向離合器部件48以其低的凸輪表面部分48a來朝向搖桿臂40的凸輪端部分40b。該凸輪及單向離合器部件48的凸輪表面部分48a的半徑不大于凸輪部分46b的基園凸輪表面部分，故搖桿臂40與凸輪及單向離合部件48脫離接觸，并且按凸輪部分46b的運動進行操作。因此，排氣閥32按正常的工作條件，與曲軸16的轉(zhuǎn)動同步操作。
當(dāng)發(fā)動機關(guān)斷之后，曲軸16在慣性力作用下仍有繼續(xù)轉(zhuǎn)動的趨勢，故仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直到其停止于汽缸活塞12的縮行程途中(如圖1中實線所示位置)。但是，當(dāng)曲軸16被停止轉(zhuǎn)動之后，由于燃燒室24中的被壓縮的氣體的壓力會將汽缸活塞12推向后退，直到其最終地完全停止于汽缸10中的某一位置(如圖1中假想線所示位置)上為止。這樣，就造成了曲軸16按箭頭b的方向(與曲軸16正常旋轉(zhuǎn)方向a相的方向)向后略為轉(zhuǎn)過了一個角度。同樣，其位置如圖1中假想線所示。
曲軸16的這些運動，用鏈輪和鏈條機構(gòu)傳輸?shù)酵馆嗇S46上，因此該凸輪軸按箭頭b′所示方向產(chǎn)生了轉(zhuǎn)動，直到最后，它繞其中心軸線所轉(zhuǎn)動的角度位置相當(dāng)于曲軸16最終所轉(zhuǎn)動角度的位置，。由于凸輪軸46在箭頭b′所示方向轉(zhuǎn)動，氣閥致動裝置的接合滾子50受力作用而移向開口52的縮小的牽引端部，并將該凸輪及單向離合器部件48鎖緊于凸輪軸46上，因此迫使該凸輪及單向離合器部件48與凸輪軸46一起旋轉(zhuǎn)，如圖3A中箭頭C所示。凸輪及單向離合器部件48的低凸輪表面部分48a由于運動而轉(zhuǎn)過了搖臂40的凸輪端部分40b，順序地，該部件的高的凸輪表面部分48b與搖桿臂40的凸輪端部分40b相接觸。因此，該凸輪及單向離合器部件48迫使搖桿臂40的凸輪端部分40b向上方移動，并因此而迫使該搖桿臂40按順時針方向旋轉(zhuǎn)，如圖3A中所示。搖桿臂40現(xiàn)在已經(jīng)與凸輪軸46的凸輪部分46b脫離接觸，并迫使排氣閥32克服了作用在排氣閥32上是螺旋形彈簧的作用力，使排氣閥32移動至一使排氣口28略微開啟的位置。位于燃燒室24中的被壓縮的氣體即可進入排氣口28中，并經(jīng)排氣岐管(圖中未出示)進一步排至大氣中，使在燃燒室24中的氣體的壓力減低。之后，排氣閥32就一直保持在此位置上，直到發(fā)動機第二次起動為止。
到發(fā)動機重新起動的時候，該燃燒室24已經(jīng)徹底地進行了泄壓。因此，在重新起動該發(fā)動機的過程中，當(dāng)摩托車駕駛員踢動該腳操縱超動杠桿時，由于排除了存在于動力汽缸內(nèi)的被壓縮氣體，會感到顯著地省力。
在發(fā)動機重新起動后的開始的一段時間內(nèi)，汽缸活塞12(它位于其壓縮行程的途中)完成了其余的壓縮行程，這樣，當(dāng)活塞12在進行其余部分的壓縮行程中，而向燃燒室24移動時，仍舊由接合滾子50將其與凸輪軸46鎖緊在一起的凸輪及單向離合器部債48，仍被作用著與凸輪軸46一起，按凸輪軸的正常轉(zhuǎn)動方向b而轉(zhuǎn)動。因此，凸輪及單向離合器部件48的高的凸輪表面部分48b會移過搖桿臂40的凸輪軸端部分40b，然后依順序，凸輪及單向離合器部件48的低的凸輪表面部分48a經(jīng)過此處，與搖桿臂40的端部40b第二次相接觸，搖桿臂40可允許在搖桿臂44上轉(zhuǎn)動，直到其凸輪端部分40b碰到凸輪部分46b的基園表面部分上為止，排氣閥32又重新回到其關(guān)閉排氣口28的位置上。因此，汽缸活塞12可以很容易地向上死點位置移動，以完成部分的壓縮行程，而在燃燒室24中，無任何壓縮氣體壓力存在。V形彈簧54，迫使在凸輪及單向離合器部件48中的接合滾子50向開口52的縮小的牽引端移動，該V形彈簧保持著使?jié)L子50停留在鎖緊位置，將凸輪及單向離合器部件48與凸輪軸46鎖緊在一起，當(dāng)發(fā)動機被重新起動后，在開始的一段時期中，使該凸輪及單向離合器部件48可與凸輪軸46一起旋轉(zhuǎn)。因此，凸輪及單向離合器部件48可以保持著鎖緊在凸輪軸46上，并且相應(yīng)地使排氣閥32保持在開啟位置至少等到壓縮行程的其余部分進行完畢時為止。這樣保證了動力汽缸保持著泄壓狀態(tài)，直到原來的部分壓縮行程結(jié)束，下一個動力行程開始時為止，可以容易地用腳操縱的起動杠桿來起動發(fā)動機。
在發(fā)動機已經(jīng)重新起動之后的第一個排氣行程開始時，凸輪及單向離合器部件48的高凸輪表面部分48b，已被移過了搖桿臂40凸輪端部分40b。因此，允許搖桿臂40以凸輪端部分40b來接觸到基園表面部分上，并且以后又接觸到凸輪部分46b的升起的凸輪表面部分來，如圖3b中所示?，F(xiàn)在，搖桿臂40可隨著凸輪部分46b的運動而運動，并且導(dǎo)致了排氣閥32移動至一位置，該位置使排氣口28完全開啟而與燃燒室24相通，如一般的工作情況一樣。在此時，凸輪及單向離合器部件48中的接合滾子50，被導(dǎo)致向開口52的擴大的引導(dǎo)端區(qū)域中移動，這就相應(yīng)地將凸輪及單向離合部件48與凸輪軸46脫開鎖緊，并允許部件48在凸輪軸46上停留。
但是如果凸輪及單向離合器部件48發(fā)生了與凸輪軸46繼續(xù)一起旋轉(zhuǎn)的情況，例如接合滾子50仍舊保持著與凸輪及單向離合器部件48鎖緊的狀態(tài)，則位于凸輪及單向離合器部件48的高凸輪表面部分48b后面的徑向突出部分48c就會轉(zhuǎn)到與搖桿臂40的凸輪軸部分40b相接觸，如圖3c所示。這樣，凸輪及單向離合器部件48就會被阻擋，而不致于隨凸輪軸46繼續(xù)轉(zhuǎn)動，以后當(dāng)排氣閥32被向后移動至關(guān)閉該排氣口28的位置時，該凸輪及單向離合器部件48會被迫向后轉(zhuǎn)動至如圖1中所示的位置。
按照本發(fā)明的泄壓裝置的另一個推薦的實施方案示于圖4至圖8中。該方案中除了裝在發(fā)動機上的泄壓裝置的構(gòu)造和布置之處，假定發(fā)動機的構(gòu)造與圖1中所示的發(fā)動機相似，在圖4中凸輪軸46也同樣有兩個凸輪部分46a和46b，凸輪軸46具有兩個相對的軸端部裝在位于汽缸頭22上的軸承56和56′中。凸輪軸46的凸輪部分46a和46b與搖桿臂38和40的凸輪端部分相接觸，搖桿臂的另一端各與進氣閥30和排氣閥32相接觸(如圖7所示)。
在本發(fā)明的第二個實施方案中，現(xiàn)在將凸輪及單向離合器部件用數(shù)字58來代表，該部件具有一帶有空腔60的普通圓柱形離合器部分，該空腔開口部分位于部件58的一個軸向端部，具該空腔包括有一中心部分和三個凹口部分62。凹口部分62從中央部分經(jīng)向地向外延伸，并且與凸輪及單向單但離合器部件58的中心軸線相均稱地布置，從圖5和圖6中可以清楚地予以表明，此外，還有如圖1所示所方案中的三個接合滾子50。三個滾子50中，每一個滾子均裝在空腔60的每一個凹口62之中，安裝方式是其軸心線與凸輪及單向離合器部件58的中心軸線平行，而且滾子的直徑大于凹口部分60的縮小的牽引端部，和滾子直徑小于凹口部分62的擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域。在凸輪及單向離合器部件58的每一個開口62中，還具有偏壓裝置，例如，一個普通V型彈簧位于凸輪及單向離合器部件58和每一個接合滾子50之間，迫使每個接合滾子50移向每一個開一62縮小的牽引端部，如圖1中方案所示。
該凸輪及單向離合器部件58還具有一經(jīng)向突出部分64，從部件60的外壁徑向地向外突出;和一普通圓柱形的軸向伸出部分，該伸出部分構(gòu)成一個凸輪部分66，軸向地從部件60的離合器部分的一個端面中向外伸出。凸輪及單向離合器部件58的凸輪部分66具有一個軸向通孔，該孔位于該部件的離合器部分中空腔60的中央部分，如圖4中所示。凸輪部分66具有一外圍壁，該外圍壁上有一個凹入部分，形成了一個低的凸輪表面部分68，該部分從凸輪部分66上經(jīng)向地凹入，并在凸輪部分66的全長上與凸輪部分66的中心軸線平行延伸。凸輪部分66在其全部長度上，其半徑略大于(例如可為0.6毫米)凸輪軸46的凸輪部分46b的基圓凸輪表面部分的半徑，和低的凸輪表面部分68的半徑略小于凸輪部分46b的基圓凸輪表面部分的半徑，在圖4中可清楚地示出。這樣，凸輪及單向離合器部件58的外形做為一個整體，可轉(zhuǎn)動地裝在凸輪軸46上，其凸輪部分66在軸向上靠近與搖桿臂40相接觸的凸輪部分46b，如圖4中所示。凸輪軸46延伸穿過位于凸輪及單向離合器部件58的空腔60，這樣，使空腔60的每一個凹口部分62形成一個開口，類似于圖1中所示方案中，凸輪及單向離合器部件48的開口52的橫截面形狀。因此，每一個凹口部分62一般成弧形地繞凸輪和單向離合器部件58的中心軸線延伸，和在按凸輪軸46的正常的轉(zhuǎn)動方向a′上，具有一個徑向擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域和一個徑向縮小的牽引端部。
如上所述，凸輪及單向離合器部件58的徑向突出部分64構(gòu)成了本發(fā)明第二實施方案中的止動裝置的一部分。該止動裝置還包括有支架部件70，它與汽缸頭22保持著相對位置。在此方案中所示的支架部件70具有被支承在搖桿臂軸42和44上的二個相對應(yīng)的端部，搖桿臂軸上裝有各該搖桿臂38和40，如圖6和圖7中所示。支架部件70在搖桿臂42和44之間的中間部位處，有一個圓孔口將止動塊安裝銷軸72牢固地裝在支架部件70上。在止動塊安裝銷軸72上裝有一個普通的圓環(huán)形止動板74，該板可繞一個相對于汽缸頭22固定的軸來轉(zhuǎn)動，該軸并與凸輪軸46的轉(zhuǎn)動軸心線平行。該止動板74具有第一和第二徑向凸耳部分76和78，從板74的圓周部分徑向地向外伸出，如圖6中可以清楚地表示出來。第一經(jīng)向凸耳部分位于與凸輪及單向離合器部件58的經(jīng)向突出部分64相接觸，第二經(jīng)向凸耳部分78處于與止動元件80相接觸的位置，該元件80保持在與汽缸闊大22成相對位置，和被表示出做為支架部件70的一部分。因此，該止動裝置的構(gòu)成和布置是能很好地限止該凸輪及單向離合器部件58練軸46的軸心線轉(zhuǎn)動角度，使其不致超出規(guī)定的角度位置，這樣介紹就會更加清楚了。適宜的偏壓裝置，例如一個螺旋扭力彈簧82，被安放在支架部件70的一端，在其另一端被安放在止動板74上，其工作原理在下面介紹。
當(dāng)操作時，凸輪軸46按正常方向(如圖6和圖8中的箭頭a′所示)旋轉(zhuǎn)，位于凸輪及單向離合器部件58中的每一個開口62之內(nèi)的接合滾子50，被保持在開口52中的擴廣的引導(dǎo)端區(qū)域內(nèi)，并可以使凸輪及單向離合部件58停留在凸輪軸46上，而允許凸輪軸46相對于該凸輪及單向離合器部件58來旋轉(zhuǎn)。因此，凸輪及單向離合器部件58保持在一個位置上，(它的經(jīng)向突出部分64保持與上述止動板74的第一經(jīng)向凸耳76相接觸，該止動板74的第二經(jīng)向凸耳78保持與止動元件80相接觸，如圖6中所示)。在此情況下，凸輪及單向離合器部件58以其低凸輪表面部分68來朝向該搖桿臂40的凸端部40b，如圖8中和圖9A中所示。由于凸輪及單向離合器部件58的凸輪表面部分68的半徑不大于凸輪部分46b的基圓凸輪表面部分的半徑，因此，搖桿臂40能保持著與凸輪及單向離合器部件處于脫離狀態(tài)，并且該搖桿臂是根據(jù)凸輪部分46b的運動而運動的。因此，排氣閥32(如圖7中所示)按慣常情況與曲軸的轉(zhuǎn)動同步操作，此時曲軸是按圖1中箭頭a所示的正常運轉(zhuǎn)方向來轉(zhuǎn)動的。
當(dāng)發(fā)動機停車時，曲軸16仍的舊轉(zhuǎn)動直到它停在汽缸活塞的壓縮行程途中為止，以后，由于活塞被燃燒室24中的壓縮氣體所作用而向后移動，即與圖1中的實施方案中所介紹的情況相同。這樣就造成了曲軸按如圖1所示的箭頭b的方向向后轉(zhuǎn)動。曲軸的這些運動被傳送到凸輪軸46上，該凸輪軸也因此而沿箭頭b′所示方向轉(zhuǎn)動，直到最終假定它停止在某一個相當(dāng)于曲軸最終轉(zhuǎn)角位置的角度上。由于凸輪軸46按箭頭b′的方向轉(zhuǎn)動，所以位于凸輪及單向離合器部件58上的每一個開一62中的每一個接合滾子50，被作用而移向開口62中的縮小的牽引端部，其結(jié)果就使通過接合滾子50將部件58同凸輪軸46鎖緊在一起。因此，凸輪及單向離合器部件58被迫使與凸輪軸46一起轉(zhuǎn)動，如圖9B中箭頭c所示，由于扭力彈簧的附加作用，其經(jīng)向突出部分64同止動板74的第一經(jīng)向凸耳76脫離接觸。凸輪及單向離合器部件58的低凸輪表面部分68被移過搖桿臂40的凸輪端部分40b，并依次地，凸輪及單向離合器部件58的圓環(huán)形高的凸輪表面部分被轉(zhuǎn)至與搖桿臂40的凸輪端部分40b相接觸。因此，該凸輪及單向離合器部件58的高的凸輪表面部分迫使搖桿臂40的凸輪端部分40b向上方移動，并因此而迫使搖桿臂40作順時針方向的旋轉(zhuǎn)，如圖9B中所示。現(xiàn)在搖桿臂40同凸輪軸46的凸輪部分46b已經(jīng)脫離接觸，(由于凸輪及單向離合器部件58的高的凸輪表面部分的半徑大于凸輪部分46b的基圓凸輪表面部分的半徑之故)并且搖桿臂的動作作用到排氣閥32上，使其軸向移動至一個位置。在該位置上使排氣閥克服了施加在該閥上的螺旋彈簧的作用力，而將該排氣閥稍有開啟。然后將積聚在燃燒室24中的壓縮氣體相排出到排氣口中，并進一步通過排氣岐管將其排出到大氣之中，因此，能使燃燒室24中的氣體壓力減低。之后該排氣閥32一直保持著該開啟位置，直到發(fā)動機第二次起動時為止。
當(dāng)發(fā)動機在以后的起動時，由于曲軸在壓縮行程途中，是向上死點來轉(zhuǎn)動的，所以活塞是朝著燃燒室24的方向運動，因此曲軸和與其配合運轉(zhuǎn)的凸輪軸46是沿其正常的轉(zhuǎn)動方向來運轉(zhuǎn)的。在原來的部分壓縮行程完成之后，隨之即為做功行程，在該行程時，凸輪軸46的凸輪部分46b上的升起的凸輪表面部分被轉(zhuǎn)到搖桿臂40的凸輪端部分，并與其滑動接觸。因此，搖桿臂40即按照凸輪部分46b的運動而運動，并且導(dǎo)致排氣閽32移動至一個使通向燃燒室24的排氣口完全開啟的位置，即與慣常的工作情況相同。在這時，每一個接合滾子50克服了作用在其上的彈簧54之力，被向后移動至每一個開口52(該開口52位于凸輪及單向離合器部件58之內(nèi))的擴大的引導(dǎo)端部區(qū)域之中。凸輪及單向離合器部件58相應(yīng)地同凸輪軸46脫離鎖緊，并位于凸輪軸46上滑動，而凸輪軸46則按其正常旋轉(zhuǎn)方向b來運轉(zhuǎn)。直至該凸輪及單向離合器部件58再次旋轉(zhuǎn)至其在凸輪軸46上的原始位置時為止，此時，其徑向突出部分64處于與止動板74的第一經(jīng)向凸耳76相接觸的位置。因此，使搖桿臂40以其輪端部分40b與凸輪部分46的基圓表面部分相接觸，和隨后與該凸輪部分46的升起的凸輪表面部分相接觸，如圖9C中所示。該凸輪及單向離合器部件58現(xiàn)在以低的凸輪表面部分68朝向搖桿臂40的凸輪端部40b，這樣，使搖桿臂40同凸輪及單向離合器部件58脫離接觸，并且使該搖桿臂隨凸輪部分46b的運動而運動。因此。排氣閥32可按慣常的條件操作，與曲軸呈同步轉(zhuǎn)動。
當(dāng)上述的各種實施方案中，所介紹的泄壓裝置，均是與用于排氣閥32上的搖桿臂40一起使用的，但是按照本發(fā)明的各種泄壓裝置也可以與用于進氣閥30上的搖桿臂38一起使用。還應(yīng)指出的是本發(fā)明的各種實施方案中所介紹的泄壓裝置是裝在四行程內(nèi)燃機上使用的，本說明書中所介紹的和用附圖表示的該內(nèi)煥機是頂置凸輪軸式的內(nèi)燃機，但是上述建議的各種泄壓裝置均可以應(yīng)用到任何其他型式(例如頂置氣閥式或側(cè)置氣閥式的)的四行程循環(huán)內(nèi)燃機上。如果需要的話，還可以將上面介紹的每一種實施方案進行修改，這樣可以將凸輪及單向離合器部件48或58安裝在進氣閥或排氣閥附近，以直接操縱該進氣閥或排氣閥。
當(dāng)上述的內(nèi)容介紹了以后，就會了解到按照本發(fā)明的泄壓裝置是優(yōu)于原有技術(shù)中的泄壓裝置的，本發(fā)明的泄壓裝置的優(yōu)點在于它能保證無論何時，只要發(fā)動機一關(guān)斷，該發(fā)動機的氣閥就會開啟，和在于該泄壓裝置的構(gòu)造極其簡單，并且可以極其容易地將其按裝到任何型式的內(nèi)燃機上。
權(quán)利要求
1.四行程循環(huán)式內(nèi)燃機用的一種泄壓裝置，該內(nèi)燃機至少具有一個動力汽缸，該動力汽缸包括有一個按正常轉(zhuǎn)動方向運轉(zhuǎn)的曲軸和一個延伸到動力汽缸的燃燒室之內(nèi)的氣閥，其特征是，包括有氣閥致動裝置，該氣閥致動裝置在曲軸按照正常的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時，處于非工作狀態(tài)，而在曲轉(zhuǎn)按照與正常的轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動時，處于工作狀態(tài)，該氣閥致動裝置處于工作狀態(tài)時，致使所說的氣閥開啟，而與曲轉(zhuǎn)繞其中心軸的轉(zhuǎn)動角度無關(guān)，并且可以從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非工作狀態(tài)，以使所說的氣閥從氣閥致動裝置的作用下得以脫離，其脫離的時間是在發(fā)動機從靜止?fàn)顟B(tài)重新起動之后，該活塞的第二次壓縮行程開始之前。
2.按權(quán)利要求
1中所述的一種泄壓裝置，其特征是所說的發(fā)動機還包括在所說的曲軸和所說的氣閥之間而工作的氣閥控制裝置，所說的氣閥控制裝置包括有一個凸輪軸，該凸輪軸的正常轉(zhuǎn)動方向相當(dāng)于所說的曲轉(zhuǎn)的正常轉(zhuǎn)動方向，和該凸輪軸包括有一個可與所說的氣閥相接觸的凸輪部分，并且在那里，所說的氣閥致動裝置介于所說的凸輪部分和所說的氣閥之間而工作。
3.按權(quán)利要求
2中所說的一種泄壓裝置，其特征是所說的氣閥控制裝置還包括有一個搖桿臂，該搖桿臂可以繞一個固定在發(fā)動機上的軸線搖擺，并且該搖桿臂具有一個與所說的氣閥相接合的氣閥端部分，和在對應(yīng)端的一個與所說的氣閥致動裝置相接合的凸輪端部分，在所說的條件下的該氣閥致動裝置由于操作而與所說的凸輪部分相接合此時該凸輪部分隨著所說的凸輪軸沿與其正常轉(zhuǎn)動方向相反的方向來轉(zhuǎn)動)。
4.按權(quán)利要求
3中所述的一種泄壓裝置，在那里，所說的氣閥致動裝置包括有一個凸輪及單向離合器部件，該凸輪及單向離合器部件可與所說的凸輪軸一起轉(zhuǎn)動，并可與所說的搖桿臂的所說的凸輪端部分相接合，以致動該搖桿臂，使其在一個方向上搖動，從而在相當(dāng)于所說的凸輪軸沿與正常轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動時，將所說的氣閥開啟。
5.按權(quán)利要求
4中所述的一種泄壓裝置，還包括有一個止動裝置，以限止所說的凸輪及單向離合器部件的轉(zhuǎn)動，繞所說的凸輪軸軸心線沿沿與凸輪軸的正常轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動，使其不致超出某一規(guī)定的角度位置。
6.按權(quán)利要求
4或5中所述的一種泄壓裝置，在那里，所說的凸輪及單向離合器部件，至少有一個沿所說的凸輪軸的轉(zhuǎn)動軸線呈縱長園弧形的開口，該開口在沿凸輪軸的正常轉(zhuǎn)動方向上，具有一個擴大的引導(dǎo)端部和一個縮小的牽引端部，所說的氣閥致動裝置還包括有至少一個接合元件，該元件位于所說的開口之內(nèi)，并且可在該開口的所說的擴大的引導(dǎo)端部和所說的縮小的牽引端部之間移動，該接合元件，當(dāng)位于所說的擴大的引導(dǎo)端部時，可使其停留于所說的凸輪軸上，而與凸輪軸的轉(zhuǎn)動無關(guān)，和當(dāng)接合元件移至所說的開口的所說的縮小的牽引端部時，則在凸輪及單向離合器部件同凸輪軸之間形成了鎖緊作用，將兩者鎖緊在一起。
7.按權(quán)利要求
6中所說的一種泄壓裝置，在那里，所說的凸輪及單向離合器部件具有一個低的凸輪表面部分，該表面部分的半徑小于所說的凸輪部分的基園凸輪表面部分的半徑，和具有一個高的凸輪表面部分，該表面部分的半徑大于所說的凸輪部分的基圓凸輪表面部分的半徑，當(dāng)所說的氣閥致動裝置于所說的非工作狀態(tài)時，凸輪及單向離合器部件是以其低的凸輪表面來朝向所說的凸輪部分，和當(dāng)所示的氣閥致動裝置處于所說的工作狀態(tài)時，則凸輪及單向離合器部件是以所說的高的凸輪表面來朝向所說的凸輪部分，并與所說的凸輪部分相接觸。
8.按權(quán)利要求
6或7(當(dāng)采用權(quán)利要求
5時)中所述的一種泄壓裝置，在那里，所說的凸輪及單向離合器部件還包括有一個徑向突出部分，當(dāng)凸輪及單向離合器部件被導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)至一個規(guī)定的角度位置時，該徑向突出部分與所說的搖桿臂的凸輪端部分相接觸，所說的徑向突出部分構(gòu)成了所說的止動裝置的一部分。
9.按權(quán)利要求
6或7(當(dāng)采用權(quán)利要求
5時)中所述的一種泄壓裝置，在那里，所說的凸輪及單向離合器部件還具有一個徑向突出部分，在那里，所說的止動裝置包括有一個可以繞一個固定在發(fā)動機上的軸來相對于所說的凸輪及單向離合器部件而旋轉(zhuǎn)的止動板，當(dāng)凸輪及單向離合器部件被導(dǎo)致轉(zhuǎn)動到一個所說的規(guī)定的角度位置時，所說的徑向突出部分可以與所說的止動板接觸，所說的徑向突出部分構(gòu)成了所說的止動裝置。
10.按照權(quán)利要求
6到9中任何一項權(quán)利要求
的一種泄壓裝置，在那里，所說的氣閥致動裝置還包括有偏壓裝置，該偏壓裝置迫使所說的接合元件朝著所說的開口的該縮小的牽引端部而移動。
專利摘要
四行程內(nèi)燃機所用的一種泄壓裝置，該裝置在曲軸按照正常的轉(zhuǎn)動方向轉(zhuǎn)動時處于非工作狀態(tài)，而在曲軸按照與正常的轉(zhuǎn)動方向相反的方向轉(zhuǎn)動時處于工作狀態(tài)。當(dāng)本泄壓裝置處于工作狀態(tài)時，會使進氣或排氣閥開啟，而與曲軸繞其本身軸線的轉(zhuǎn)角位置無關(guān)，本泄壓裝置可以從工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換到非工作狀態(tài)，以使該氣閥脫離泄壓裝置的作用，脫離的時間是在發(fā)動機從停止?fàn)顟B(tài)重新起動之后的第二個壓縮行程開始之前。
文檔編號F02N99/00GK85101733SQ85101733
公開日1987年1月31日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者恩田隆雅, 齋藤健夫 申請人:本田技研工業(yè)株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan