CN204755759U - 平衡轴齿轮组的改良结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种平衡轴齿轮组的改良结构，包括一驱动齿轮、一被驱动主齿轮、一被驱动副齿轮、一离心配重块以及一弹性件，其中被驱动主齿轮及被驱动副齿轮可与驱动齿轮相啮合转动。离心配重块分别连接被驱动主齿轮及被驱动副齿轮，使被驱动主齿轮及被驱动副齿轮可作相对转动，弹性件则用以提供一施加于驱动齿轮的夹持预力。因此，本实用新型在夹持预力及离心力的相互作用下，可消除在低转速运转时齿轮啮合的敲击音，亦可在中高转速运转时放松该夹持力，降低齿轮摩擦的啸叫音。

Description

平衡轴齿轮组的改良结构

技术领域

本实用新型关于一种平衡轴齿轮组的改良结构，尤指一种适用于机车引擎的平衡轴齿轮组的改良结构。

背景技术

现有技术如图8及图9所示，系现有平衡轴齿轮组的引擎配置图及立体图。平衡轴齿轮组91位于一引擎90内，包括一驱动齿轮92、一被驱动主齿轮93及一被驱动副齿轮94，其中，驱动齿轮92固设于一曲轴920上；被驱动主齿轮93与被驱动副齿轮94为同轴，设置于一平衡轴930上，且与驱动齿轮92相啮合转动；此外，一弹性件96设置于被驱动主齿轮93与被驱动副齿轮94之间，当被驱动主齿轮93的齿部931与被驱动副齿轮94的齿部941对齐时，可额外通过弹性件96所提供的一夹持力夹住驱动齿轮92的齿部921，可有效消除齿背隙，用以降低齿轮运转时的啮合噪音。

然而，在实际运转过程中，夹持力大时虽然可以消除低转速时的敲击音，但却容易在稍高的引擎转速以上造成啸叫音。又，若夹持力小时可以消除稍高引擎转速以上的啸叫音，却容易在低转速时发生敲击音。主要原因在于在此种设计使得敲击音与啸叫音于特性上呈现相反现象，因此设计出于两者之间取得平衡点的被驱动齿轮组变成一重要的课题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的系在提供一种平衡轴齿轮组的改良结构，可降低引擎平衡轴齿轮组的噪音问题，其问题包括引擎低运转时产生的敲击音及高转速时产生的啸叫音。因此，如何能同时消除上述两种扰人的声响，并在结构上取得平衡点即为一重要的问题。

为达成上述目的，本实用新型提供了一种平衡轴齿轮组的改良结构，用于同时减低运转齿轮低速及中高转速运转时的噪音，其设置于一具有一曲轴的引擎中，包括一驱动齿轮、一被驱动主齿轮、一被驱动副齿轮、一离心配重块以及一弹性件，其中驱动齿轮固设于曲轴上，被驱动主齿轮固设于一具有一减震配重块的平衡轴上，且与驱动齿轮相啮合转动。被驱动副齿轮套设于平衡轴上，并邻接被驱动主齿轮。离心配重块分别连接被驱动主齿轮及被驱动副齿轮，使被驱动主齿轮及被驱动副齿轮可作相对转动。弹性件的两端部分别连接被驱动主齿轮及被驱动副齿轮，用以提供一预力。其中，引擎于一特定转速以下，预力促使被驱动主齿轮与被驱动副齿轮的齿部夹住该驱动齿轮的齿部；于特定转速以上，离心配重块的离心力抵抗预力，被驱动主齿轮与该被驱动副齿轮不夹住驱动齿轮的齿部。通过上述设计，使得被驱动主齿轮与被驱动副齿轮的齿部之间产生相对运动，藉以提供一夹持力，消除在低转速运转时齿轮啮合的敲击音，亦可在中高转速运转时放松该夹持力，降低齿轮摩擦的啸叫音。

上述离心配重块于轴方向上设置于被驱动主齿轮与被驱动副齿轮之间。该离心配重块在特定转速以上时可发挥其作用，系以离心配重块的质量所产生的离心力抵抗弹性件的预力，促使被驱动主齿轮与被驱动副齿轮的齿部不再夹住平衡轴驱动齿轮的齿部。

上述离心配重块受离心力及弹性件的预力的交互作用而产生滑移运动。于不同转速运转时，所受的离心力与预力的合力皆不相同，因此，离心配重块带动被驱动副齿轮可相对被驱动主齿轮上产生转动。

其中，上述离心配重块可还包括二导引沟，分别套设于被驱动主齿轮的二导引销。因此，系作为离心配重块受离心力作用而产生相对滑移的机械结构。

再者，本实用新型另一种设计的离心配重块可还具有一旋转中心，受离心力及预力的交互作用可产生旋转运动。因此，系作为离心配重块受离心力作用而产生相对旋转的机械结构。

上述离心配重块可还包括一凸出销，穿设于被驱动副齿轮的一带动孔。因此，离心配重块的运动可通过上述凸出销连带使被驱动副齿轮转动，则在特定转速以上，被驱动副齿轮的齿部外廓可以完全在被动驱动主齿轮的齿部外廓内。

上述弹性件可于轴方向上设置于被驱动主齿轮及被驱动副齿轮之间。该弹性件可为一扭转弹簧，其两端分别勾设于被驱动主齿轮及被驱动副齿轮，并提供一预力。因此，该预力可促使被驱动副齿轮转动以达到被驱动主齿轮与被驱动副齿轮的齿部夹住驱动齿轮的齿部。

上述弹性件亦可为一拉伸弹簧，其两端分别勾设于被驱动主齿轮及离心配重块，并提供一预力。

此外，于轴方向上，离心配重块的质心和平衡轴的质心的连线通过该平衡轴的中心。因此，离心配重块的质量亦可为引擎减震的一部分配重，可以减少减震配重块的大小，减少齿轮组的所占体积。

此外，基于上述的离心配重块的机械结构作用方式，本实用新型的另一种设计，其设置于一具有一曲轴的引擎中，包括一驱动主齿轮、一驱动副齿轮、一被驱动齿轮、一离心配重块以及一弹性件，其中被驱动齿轮固设于一减震配重块的平衡轴上，驱动主齿轮固设于曲轴上，且与被驱动齿轮相啮合转动。驱动副齿轮套设于曲轴上，并邻接驱动主齿轮。离心配重块分别连接驱动主齿轮及驱动副齿轮，使驱动主齿轮及驱动副齿轮可作相对转动。弹性件的两端部分别连接驱动主齿轮及驱动副齿轮，用以提供一预力。

以上概述与接下来的详细说明皆为示范性质是为了进一步说明本实用新型的申请专利范围。而有关本实用新型的其它目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。

附图说明

图1系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的引擎配置图。

图2系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的分解图。

图3系本实用新型第一实施例的被驱动主齿轮及被驱动副齿轮的组合侧视图。

图4系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的特定转速以下的状态示意图。

图5系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的特定转速以上的状态示意图。

图6A系本实用新型第一实施例的平衡轴及其质心状态的参考图。

图6B系本实用新型第一实施例的离心配重块及其质心状态的参考图。

图6C系本实用新型第一实施例的平衡轴与被驱动主齿轮及其组装后的质心状态的参考图。

图7系本实用新型第二实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的分解图。

图8系现有平衡轴齿轮组的引擎配置图。

图9系现有平衡轴齿轮组的立体图。

【符号说明】

1平衡轴齿轮组10引擎

2驱动齿轮20曲轴

21齿部3被驱动主齿轮

30平衡轴301减震配重块

31齿部32导引销

33轴管部4被驱动副齿轮

41齿部42带动孔

5离心配重块51凸出销

52导引沟6弹性件

71旋转销72旋转中心

90引擎91平衡轴齿轮组

92驱动齿轮920曲轴

921齿部93被驱动主齿轮

930平衡轴931齿部

94被驱动副齿轮941齿部

96弹性件A平衡轴质心位置

B离心配重块质心位置C平衡轴轴心

具体实施方式

为了便于本领域一般技术人员理解和实现本实用新型，现结合附图描绘本实用新型的实施例。

请参阅图1，系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的引擎配置图。图中出示一种平衡轴齿轮组的改良结构，该平衡轴齿轮组1设置于具有一曲轴20及一平衡轴30的引擎10中，其中，本实用新型的平衡轴齿轮组1主要包括三个齿轮：固设于曲轴20上的驱动齿轮2、固设于平衡轴30上的被驱动主齿轮3以及套设于平衡轴30上被驱动副齿轮4。上述驱动齿轮2与被驱动主齿轮3相互啮合转动，上述被驱动副齿轮4可相对被驱动主齿轮3同轴旋转。

接着，请参阅图2及图3，系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的分解图，以及被驱动主齿轮及被驱动副齿轮的组合侧视图。本实用新型的平衡轴齿轮组除了前述说明所提及的驱动齿轮2、被驱动主齿轮3、被驱动副齿轮4之外，另包括一离心配重块5及一弹性件6。如图所示，被驱动主齿轮3以一轴管部33固设于一具有一减震配重块301的平衡轴30上，同时可与平衡轴30连动，其外周缘设有复数齿部31，并于侧面表设有二导引销32。一弹性件6在本实施例中为一扭转弹簧，套设于轴管部33上，该弹性件6的两端部分别勾设于被驱动主齿轮3及被驱动副齿轮4，用以提供一施加于驱动齿轮2的夹持预力。离心配重块5在本实施例中为一弧形质量块，其包括二导引沟52，分别套设于该被驱动主齿轮3的二导引销32，其中，导引沟52的沟槽长度略大于导引销32的外径，用以提供离心配重块5的滑移路径；此外，离心配重块5还包括一凸出销51，穿设于被驱动副齿轮4的一带动孔42，用以带动被驱动副齿轮4与被驱动主齿轮3产生相对旋转。前述被驱动副齿轮4与被驱动主齿轮3同轴套设于平衡轴30上，并邻接被驱动主齿轮3，因此，在本实施例中，离心配重块5及弹性件6于轴方向上设置于被驱动主齿轮3与被驱动副齿轮4之间。

请参阅图4及图5，系本实用新型第一实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的特定转速以下的状态示意图及特定转速以上的状态示意图。如图4及图5所示，系为本实用新型两种作动模式，其依据不同的引擎转速而有相异的齿轮匹配结构。首先，在特定转速以下，弹性件6所提供的预力促使被驱动主齿轮3与被驱动副齿轮4的齿部31,41夹住驱动齿轮2的齿部21，此时离心配重块因预力大于离心力而具有向齿轮中心移动的趋向，使得被驱动副齿轮4的齿部41与被驱动主齿轮3的齿部31之间存在齿距差异，而该交错结构具有抵顶、卡掣的作用，有效消除齿背隙且降低齿轮运转时的敲击音。

又，在特定转速以上，离心配重块5的离心力抵抗弹性件6所提供的预力，使得被驱动主齿轮3与被驱动副齿轮4不夹住驱动齿轮2的齿部21，此时离心配重块因预力小于离心力而具有从齿轮中心向外移动的趋向，连动被驱动副齿轮4克服弹性件6的预力而产生相对于被驱动主齿轮3的转动，被驱动副齿轮4的齿部41外廓完全没入被驱动主齿轮3的齿部31外廓内，以防特定转速以上时所产生的啸叫音。

接着，请参阅图6A至图6C，系本实用新型第一实施例的平衡轴及其质心状态的参考图、离心配重块及其质心状态的参考图以及平衡轴与被驱动主齿轮及其组装后的质心状态的参考图。如图6A所示，平衡轴30的质心约略于图中A点的位置；如图6B所示，离心配重块5的质心约略于图中B点的位置；如图6C所示，被驱动主齿轮3固设于平衡轴30后，组立状态下的质心位于图中A点及B点的连线位置上，并且通过平衡轴30的轴心C。因此，离心配重块5的质量亦可为引擎减震的一部分配重，可以减少减震配重块301的大小。

此外，请参阅图7，系本实用新型第二实施例的平衡轴齿轮组的改良结构的分解图。本实施例的基本架构皆与第一实施例相同，包括驱动齿轮2(参见图1)、被驱动主齿轮3、被驱动副齿轮4、一离心配重块5及一弹性件6。如图所示，被驱动主齿轮3以一轴管部33固设于一具有一减震配重块301的平衡轴30上，同时可与平衡轴30连动，其外周缘设有复数齿部31，并于侧面表设有一旋转销71，一弹性件6在本实施例中为一扭转弹簧，套设于轴管部33上，该弹性件6的两端部分别勾设于被驱动主齿轮3及被驱动副齿轮4，用以提供一施加于驱动齿轮2的夹持预力。离心配重块5在本实施例中为一弧形质量块，其包括一旋转中心72，套设于该驱动主齿轮3的旋转销71内，其中，旋转销71作为一枢转轴心，可供离心配重块5沿该轴线旋转；此外，离心配重块5还包括一凸出销51，穿设于被驱动副齿轮4的一带动孔42，用以带动被驱动副齿轮4与被驱动主齿轮3产生相对旋转。

通过上述设计，提供另一种机械结构，使得离心配重块受离心力及预力的交互作用可通过旋转销及旋转中心的配合而产生相对旋转运动，促使被驱动主齿轮与被驱动副齿轮的齿部在低转速下夹住该驱动齿轮的齿部；于特定转速以上，离心配重块的离心力抵抗预力，被驱动主齿轮与该被驱动副齿轮不夹住驱动齿轮的齿部。

虽然通过实施例描绘了本实用新型，但本领域普通技术人员知道，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，就可使本实用新型有许多变形和变化，本实用新型的范围由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该平衡轴齿轮组设置于一具有一曲轴的引擎中，包括：

一驱动齿轮，固设于该曲轴上；

一被驱动主齿轮，固设于一具有一减震配重块的平衡轴上，且与该驱动齿轮相啮合转动；

一被驱动副齿轮，套设于该平衡轴上，并邻接该被驱动主齿轮；

一离心配重块，分别连接该被驱动主齿轮及该被驱动副齿轮，使该被驱动主齿轮及该被驱动副齿轮可作相对转动；以及

一弹性件，其两端部分别连接该被驱动主齿轮及该被驱动副齿轮，用以提供一预力；

其中，该引擎于一特定转速以下，该预力促使该被驱动主齿轮与该被驱动副齿轮的齿部夹住该驱动齿轮的齿部；于该特定转速以上，该离心配重块的离心力抵抗该预力，该被驱动主齿轮与该被驱动副齿轮不夹住驱动齿轮的齿部。

2.如权利要求1所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该离心配重块于轴方向上设置于该被驱动主齿轮与该被驱动副齿轮之间。

3.如权利要求1所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该离心配重块受离心力及该预力产生滑移运动。

4.如权利要求3所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该离心配重块还包括二导引沟，分别套设于该被驱动主齿轮的二导引销。

5.如权利要求1所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该离心配重块具有一旋转中心，受离心力及该预力可产生旋转运动。

6.如权利要求3或5所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该离心配重块还包括一凸出销，穿设于该被驱动副齿轮的一带动孔。

7.如权利要求1所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该弹性件于轴方向上设置于该被驱动主齿轮及被驱动副齿轮之间。

8.如权利要求1所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，该弹性件为一扭转弹簧。

9.如权利要求1所述的平衡轴齿轮组的改良结构，其特征在于，于轴方向上，该离心配重块的质心和该平衡轴的质心的连线通过该平衡轴的中心。