CN103671830B - 用于引擎的平衡轴的齿轮机构 - Google Patents

Abstract

一种用于引擎的平衡轴的齿轮机构，包含一从动齿轮组。该从动齿轮组包括一套固在平衡轴的轴杆上内环件、一环设该内环件的外环件，及多个嵌合在该内环件与外环件之间的第一弹性元件，每一第一弹性元件具有一与该内环件、外环件相连接且用可挠性材质制成的缓冲部，及一设置在该缓冲部内且硬度大于该缓冲部的芯部，该外环件具有多个用于与一驱动齿轮相啮合的凸齿。该等第一弹性元件的缓冲部能提供缓冲及回复的效果而能消除齿间的背隙，而该等芯部硬度较高所以能确保该第一弹性元件不会被剪力破坏，延长该等第一弹性元件的使用寿命。

Description

用于引擎的平衡轴的齿轮机构

技术领域

本发明关于一种齿轮机构，特别是指一种用于引擎的平衡轴的齿轮机构。

背景技术

参阅图1与图2，为现有的一种引擎1，该引擎1具有一曲轴箱11、一枢接在该曲轴箱11内的曲轴12，及一枢接在该曲轴箱11内且与该曲轴12连动的平衡轴单元2。该曲轴12具有至少一用于增加惯性的飞轮部121，及一主动齿轮部122。该平衡轴单元2具有一枢接在该曲轴箱11上的轴杆21、一固设在该轴杆21上且与该曲轴12的主动齿轮部122啮合的从动齿轮22，及一由该轴杆21延伸的配重块23。该从动齿轮22具有一形成有多个凸齿的外环部221、一可转动地设置在该外环部221内且与该轴杆21固接的内环部222，及一嵌合在该外环部221与内环部222之间且用于限制该外环部221与内环部222转动角度的缓冲组223，该缓冲组223具有多个橡胶块224(由于角度仅显示一个)，及多个弹簧225。

当该引擎1的活塞(图未示)带动该曲轴12旋转时，由于该主动齿轮部122与从动齿轮22啮合，因此该从动齿轮22会被带动更进而带动该轴杆21转动，使得该轴杆21上的配重块23形成与该曲轴12相反的旋转运动，藉此能平衡该曲轴12的飞轮部121旋绕时产生的惯性，而让该引擎1整体的震动减低。

一般来说，该曲轴12的主动齿轮部122带动该平衡轴单元2的从动齿轮22时，该曲轴12的主动齿轮部122与该从动齿轮22的背隙会产生啮合的齿轮音，且背隙会容易造成齿轮的凸齿的磨损。但在上述设计中透过该从动齿轮22的外环部221挤压该缓冲组223而间接带动该内环部222旋转，使该外环部221与内环部222能相对转动，藉此可以消除齿间的背隙而减少磨损与异音。

不过引擎1内部是充满机油及常处于高温的环境，使该等橡胶块224容易快速的劣化、硬化，导致该等橡胶块224容易在该外环部221与内环部222相对转动时受到剪力作用被破坏，失去缓冲的功能，而只剩该等弹簧225提供缓冲效果，但长时间使用后该等弹簧225仍会被剪断而使该外环部221无法带动该内环部222，造成平衡轴单元2的轴杆21不能被带动旋转，甚至会引发引擎1损毁的严重事故，所以必需定期更换该等橡胶块224，而造成人力、物力的消耗。

发明内容

因此，本发明的目的，即在于提供一种可以增加使用寿命的用于引擎的平衡轴的齿轮机构。

于是，本发明用于引擎的平衡轴的齿轮机构，该平衡轴包含一轴杆，及一位于该轴杆上的配重块，该齿轮机构包含一从动齿轮组。该从动齿轮组包括一套固在该轴杆上内环件、一环设该内环件的外环件，及多个嵌合在该内环件与外环件之间且能自由旋动的第一弹性元件，每一第一弹性元件具有一与该内环件、外环件相连接且用可挠性材质制成的缓冲部，及一设置在该缓冲部内且硬度大于该缓冲部的芯部，该外环件具有多个用于与一驱动齿轮相啮合的凸齿。

本发明的功效在于：在该内环件与外环件相对错位运动时，该等第一弹性元件的缓冲部能提供缓冲及回复的效果而能消除齿间的背隙，而该等第一弹性元件的芯部硬度较高所以能确保该第一弹性元件不会被剪力破坏，延长该等第一弹性元件的使用寿命。

附图说明

图1是一局部剖视图，说明现有的一种引擎；

图2是一立体图，说明该引擎的一平衡轴单元；

图3是一立体分解图，说明本发明用于引擎的平衡轴的齿轮机构的一较佳实施例；

图4是一剖视图，说明该较佳实施例的一从动齿轮组的接合态样；

图5是一局部放大图，说明该较佳实施例的一第一弹性元件的态样；

图6是一局部放大图，说明该较佳实施例的一第二弹性元件的态样；及

图7是一示意图，说明该较佳实施例的从动齿轮组作动的态样。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

参阅图3与图4，为本发明用于引擎的平衡轴的齿轮机构4的一较佳实施例，该平衡轴3包含一轴杆31，及一位于该轴杆31上的配重块32。该齿轮机构4包含一套设在该轴杆31的从动齿轮组5、一盖设从动齿轮组5相反于配重块32的一侧且穿设过该轴杆31的固定片6，及一扣设于该轴杆31上且卡合该固定片6的扣环7。本实施例中，该扣环7是C型扣，但不以此为限。

该从动齿轮组5包括一套固在该轴杆31上内环件51、一环设该内环件51的外环件52、多个嵌合在该内环件51与外环件52之间且能自由旋动的第一弹性元件55，及多个嵌合于该内环件51与外环件52之间的第二弹性元件56。本实施例中，该平衡轴3的轴杆31上插设有一定位销33，使该内环件51无法相对该轴杆31转动，但也不此使用定位销33的方式为限，也可以使用嵌合键或在该轴杆31上直接形成有凸块的态样。

内环件51具有多个朝该轴杆31凹陷的内弧形槽511、多个朝该轴杆31凹陷的内方形槽512，及一形成在邻近该配重块32的一侧且与该固定片6间隔相对的挡板513。

该外环件52具有多个用于与一驱动齿轮92相啮合的凸齿521、多个分别与该内弧形槽511相对应且朝远离轴杆31的方向凹陷的外弧形槽522，及多个分别与该内方形槽512相对应且朝远离轴杆31的方向凹陷的外方形槽523。在本实施例中，该驱动齿轮92是设置在引擎的曲轴91上并能随曲轴91转动。

每一内弧形槽511与每一外弧形槽522相配合形成一呈圆形且容置相对应的第一弹性元件55的第一容置空间53。每一内方形槽512与每一外方形槽523相配合形成一呈方形且容置相对应的第二弹性元件56的第二容置空间54。该固定片6与内环件51的挡板513相配合封闭该等第一容置空间53与第二容置空间54，且该等第一容置空间53与第二容置空间54是等角度相间隔地围绕该轴杆31。

参阅图5与图6，每一第一弹性元件55具有一与该内环件51、外环件52相接触且用可挠性材质制成的缓冲部551，及一设置在该缓冲部551内且硬度大于该缓冲部551的芯部552。每一第二弹性元件56具有一容置于相对应的第二容置空间54的簧体561，及二分别相间隔地设置在该簧体561两端的限位销562。每一限位销562具有一穿置在该簧体561内的小径部563，及一与该小径部563连接且直径大于该小径部563并抵靠在该簧体561端缘的大径部564。具体的来说，每一第一弹性元件55的缓冲部551是用橡胶制成，而每一第一弹性元件55的芯部552是以金属材质制成为佳，另外每一第二弹性元件56的簧体561是压缩弹簧。该固定片6与内环件51的挡板513(见图3)封闭该等第一容置空间53与第二容置空间54，使该等第一弹性元件55与第二弹性元件56不会掉落出。

参阅图4，当曲轴91上的驱动齿轮92带动该从动齿轮组5转动时，该外环件52会先受到驱动的力量而相对该内环件51旋动，此时该外环件52与内环件51会如图7所示的错位而挤压该等第一弹性元件55的缓冲部551与第二弹性元件56的簧体561，使该等缓冲部551与簧体561蓄积弹性回复力，接着继续带动该内环件51旋动，进而使该平衡轴3的轴杆31旋转，并让该配重块32配合该曲轴91的运动而消弭震动。必需要说明的是，在图7中，该第一弹性元件55的缓冲部551的变形量仅为方便说明而示意，并非实际的变形量。

而该等第一弹性元件55的缓冲部551及第二弹性元件56的簧体561，能适时释放弹性回复力推动该外环件52，消除该外环件52的凸齿521与驱动齿轮92运转中产生的背隙而降低该外环件52与驱动齿轮92之间的齿轮音。同时，由于该等第一弹性元件55能分别在该等第一容置空间23自由旋动，因此每次外环件52与内环件51错位时挤压该等缓冲部551的位置皆不会相同，能相对地增加该等缓冲部551的使用寿命，且即便该等缓冲部551因长时间受油气、高温的影响而硬化，该等芯部552仍能提供较大的刚性避免该等缓冲部551被过度挤压而被剪力完全破坏，使该外环件52仍能带动内环件51旋转。

另如图7所示，当该外环件52相对该内环件51错位而挤压该等簧体561后，每一第二弹性元件56的限位销562会彼此顶靠而撑抵在该外环件52与内环件51之间，能限制该外环件52与内环件51位移的角度，避免该外环件52与内环件51产生的剪力过大而使该等簧体561被过度压缩。而穿置在该簧体561内的限位销562的小径部563能确保该簧体561沿轴向正确的伸缩，而不会产生不适当的变形，同时该等限位销562也提供较高的强度，能延长该等簧体561的使用寿命。

综上所述，本发明用于引擎的平衡轴的齿轮机构4，在该从动齿轮组5的第一弹性元件55具有硬度较高的芯部552，及第二弹性元件56具有限位销562，使该外环件52与内环件51不易过度挤压该等第一弹性元件55与第二弹性元件56，使得该等第一弹性元件55与第二弹性元件56使用寿命较长，不容易被剪力完全破坏，故确实能达成本发明的目的。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求及说明书所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

附图标记列表

3·····平衡轴

31····轴杆

32····配重块

33····定位销

4·····齿轮机构

5·····从动齿轮组

51····内环件

511····内弧形槽

512····内方形槽

513····挡板

52····外环件

521····凸齿

522····外弧形槽

523····外方形槽

53····第一容置空间

54····第二容置空间

55····第一弹性元件

551····缓冲部

552····芯部

56····第二弹性元件

561····簧体

562····限位销

563····小径部

564····大径部

6·····固定片

7·····扣环

91····曲轴

92····驱动齿轮

Claims (7)

1.一种用于引擎的平衡轴的齿轮机构，该平衡轴包含一轴杆，及一位于该轴杆上的配重块，其特征在于:；该齿轮机构包含：

一从动齿轮组，包括一套固在该轴杆上内环件、一环设该内环件的外环件，及多个嵌合在该内环件与外环件之间且能自由旋动的第一弹性元件，每一第一弹性元件具有一与该内环件、外环件相接触且用可挠性材质制成的缓冲部，及一设置在该缓冲部内且硬度大于该缓冲部、与该第一弹性元件一起旋动的芯部，该外环件具有多个用于与一驱动齿轮相啮合的凸齿，每次该外环件与该内环件错位时挤压该等缓冲部的位置皆不会相同。

2.根据权利要求1所述用于引擎的平衡轴的齿轮机构，其中，该从动齿轮组的内环件具有多个朝该轴杆凹陷的内弧形槽，该外环件还具有多个分别与该内弧形槽相对应且朝远离轴杆的方向凹陷的外弧形槽，每一内弧形槽与每一外弧形槽相配合形成一呈圆形且用以容置对应的第一弹性元件的第一容置空间。

3.根据权利要求2所述用于引擎的平衡轴的齿轮机构，其中，该内环件的内弧形槽与该外环件的外弧形槽是等角度相间隔地围绕该轴杆。

4.根据权利要求2所述用于引擎的平衡轴的齿轮机构，其中，该从动齿轮组的内环件还具有多个朝该轴杆凹陷的内方形槽，该外环件还具有多个分别与该内方形槽相对应且朝远离轴杆的方向凹陷的外方形槽，每一内方形槽与每一外方形槽相配合形成一呈方形的第二容置空间，该从动齿轮组还包括多个分别容置于该等第二容置空间内的第二弹性元件。

5.根据权利要求4所述用于引擎的平衡轴的齿轮机构，其中，每一第二弹性元件具有一容置于相对应的第二容置空间的簧体，及二个分别设置在该簧体两端的限位销。

6.根据权利要求4所述用于引擎的平衡轴的齿轮机构，还包含一盖设该从动齿轮组相反于该配重块的一侧且穿设过该轴杆的固定片，及一扣设于该轴杆上且卡合该固定片的扣环，该内环件还具有一与该固定片间隔相对的挡板，该固定片与内环件的挡板封闭该等第一容置空间与第二容置空间。

7.根据权利要求5所述用于引擎的平衡轴的齿轮机构，其中，每一第二弹性元件的每一限位销具有一穿置在该簧体内的小径部，及一与该小径部连接且直径大于该小径部并抵靠在该簧体端缘的大径部。