CN214170643U - 可变汽门正时装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种可变汽门正时装置，包括有一凸轮轴、一凸轮轴链轮、一低速进气摇臂、一高速进气摇臂以及一排气摇臂。凸轮轴内穿设有一抵接一凸轮轴固定键的可变汽门转轴，凸轮轴外套设有一高速进气凸轮，该高速进气凸轮设置有一可对应凸轮轴固定键的凹槽。凸轮轴链轮组设于凸轮轴上，挂载一以一可变汽门配重弹簧连接的可变汽门配重，并以一可变汽门配重定位销连动可变汽门转轴。其中，当可变汽门配重产生较大的离心力，克服可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动可变汽门转轴，向外移动凸轮轴固定键至凹槽内，使高速进气凸轮与凸轮轴同步转动，进而同步作动低速进气摇臂与高速进气摇臂。

Description

可变汽门正时装置

技术领域

本实用新型是关于一种可变汽门正时装置，尤指一种可提升引擎性能的可变汽门正时装置。

背景技术

近年来，由于世界各国环保法规的严格要求与能源危机的问题，因此各汽机车制造厂积极地研发低污染、低油耗与高性能的引擎。以往固定汽门正时的引擎在各负载下将无法符合满足以上的需求。因此，为了解决以上的问题，可变汽门正时技术将可改变汽门的相位(汽门开或关的角度)、汽门的重叠角(汽门开启的角度)或汽门的扬程(汽门关闭至开启的位移)。同时，可变汽门正时技术可因应不同的操作特性，以致可有效且明显地提升引擎性能、降低油耗与引擎排放污染。

过去，许多有关可变汽门正时的相关专利皆公开上述技术，通常使用有多个凸轮轴的设计，使其在不同时机切换凸轮组，利用多摇臂与固定插轴左右移动，以达到切换的机制。其中，当引擎转速在低中速时，低速摇臂将作用于进气汽门；当引擎转速在高速时，低速摇臂上的固定插轴将移动至高速摇臂的固定孔，使得高低速摇臂同步作动，但由于高速凸轮的扬程曲线较低速凸轮大，故只有高速凸轮驱动进气门。

然而，固定插轴的左右移动机制多采用油压控制，通常需要电磁阀、油泵、油路及控制器等控制元件。其缺点在于：引擎实际操作于低中速区间较长，在此区间内不作动该固定插轴，但油泵却又一直持续作动会造成引擎动力损失，使得油耗的节能效果不明显。另外，现有可变汽门正时技术需要许多额外的控制元件才可达到功能，故其成本较高。

创作人缘因于此，本于积极创作的精神，亟思一种可以解决上述问题的可变汽门正时装置，几经研究实验终至完成本实用新型。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是在提供一种可变汽门正时装置，该可变汽门正时装置的凸轮及摇臂系利用机械结构的配重离心力，连动凸轮轴固定键使得高速进气凸轮与低速进气凸轮同步转动，以小型与简易的机构达成多个凸轮切换，有效提升引擎性能并实现小型化目的。

为达成上述目的，本实用新型的可变汽门正时装置包括有一凸轮轴、一凸轮轴链轮、一低速进气摇臂、一高速进气摇臂以及一排气摇臂。凸轮轴具有一低速进气凸轮以及一排气凸轮，该凸轮轴内穿设有一抵接一凸轮轴固定键的可变汽门转轴，凸轮轴外套设有一高速进气凸轮，该高速进气凸轮设置有一可对应凸轮轴固定键的凹槽。凸轮轴链轮组设于凸轮轴上，挂载一以一可变汽门配重弹簧连接的可变汽门配重，并以一可变汽门配重定位销连动可变汽门转轴。低速进气摇臂套设于一进气摇臂轴上，抵接低速进气凸轮。高速进气摇臂是以一进气摇臂固定销连接低速进气摇臂，抵接高速进气凸轮。排气摇臂套设于一排气摇臂轴上，抵接排气凸轮。

其中，当可变汽门配重产生较大的离心力，克服可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动可变汽门转轴，向外移动凸轮轴固定键至凹槽内，使高速进气凸轮与凸轮轴同步转动，进而同步作动低速进气摇臂与高速进气摇臂。由此，当引擎转速在高速时，通过离心力的作用及简易机构的带动，改变了高速进气凸轮的转动方式，进而使高速进气凸轮与凸轮轴可同步作动，增加汽门整体的进气量。

此外，本实用新型更包括另一种可变汽门正时装置，包括有一凸轮轴、一凸轮轴凸缘盘、一凸轮轴链轮、一低速进气摇臂、一高速进气摇臂以及一排气摇臂。凸轮轴具有一低速进气凸轮以及一排气凸轮，该凸轮轴内穿设有一抵接一凸轮轴固定键的可变汽门转轴，凸轮轴外套设有一高速进气凸轮，该高速进气凸轮设置有一可对应凸轮轴固定键的凹槽。凸轮轴凸缘盘套设于凸轮轴上。凸轮轴链轮组设于凸轮轴凸缘盘上，挂载一以一可变汽门配重弹簧连接的可变汽门配重，并可转动可变汽门转轴。低速进气摇臂套设于一进气摇臂轴上，抵接低速进气凸轮。高速进气摇臂是以一进气摇臂固定销连接低速进气摇臂，抵接高速进气凸轮。排气摇臂套设于一排气摇臂轴上，抵接排气凸轮。

其中，当可变汽门配重产生较大的离心力，克服可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动可变汽门转轴，向外移动凸轮轴固定键至凹槽内，使高速进气凸轮与凸轮轴同步转动，进而同步作动低速进气摇臂与高速进气摇臂。由此，当引擎转速在高速时，通过离心力的作用及简易机构的带动，改变了高速进气凸轮的转动方式，进而使高速进气凸轮与凸轮轴可同步作动，增加汽门整体的进气量。

再者，当可变汽门配重产生较小的离心力，未克服可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动可变汽门转轴，向内移动凸轮轴固定键至凹槽外，使高速进气凸轮与凸轮轴非同步转动，仅作动低速进气摇臂。由此，当引擎转速在低速时，因缺乏离心力的作用及简易机构的带动，使高速进气凸轮仅能在凸轮轴上自由转动，未能推动高速进气摇臂作动，无法增加汽门整体的进气量。

通过上述设计，本实用新型的可变汽门正时装置可因应不同转速时所需的操作特性，以简易的机械结构取代现有技术中过多的控制元件，可有效且明显地提升引擎性能、降低油耗及减少排放污染。

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他目的与优点，将在后续的说明与图示加以阐述。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的汽缸头的剖视图。

图2为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的分解图。

图3为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的A-A剖视图。

图4为本实用新型第二实施例的可变汽门正时装置的分解图。

图5为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的低中速状态的左侧视图。

图6为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的低中速状态的剖视图。

图7为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的低中速状态的右侧视图。

图8为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的低中速状态的局部作动图。

图9为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的高速状态的左侧视图。

图10为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的高速状态的剖视图。

图11为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的高速状态的右侧视图。

图12为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的高速状态的局部作动图。

主要元件符号说明：

1,1’ 可变汽门正时装置

2 凸轮轴

21 低速进气凸轮

22 排气凸轮

23 可变汽门转轴

24 凸轮轴固定键

25 高速进气凸轮

251 凹槽

3 凸轮轴链轮

31,31’ 可变汽门配重

32 可变汽门配重弹簧

33 可变汽门配重定位销

4 低速进气摇臂

41 进气摇臂轴

5 高速进气摇臂

51 进气摇臂固定销

6 排气摇臂

61 排气摇臂轴

7 凸轮轴凸缘盘

具体实施方式

请参阅图1至图3，其分别为本实用新型第一实施例的汽缸头的剖视图、可变汽门正时装置的分解图以及可变汽门正时装置的A-A剖视图。图中出示一种可变汽门正时装置1，其位于引擎汽缸头的部分，主要包括有一凸轮轴2、一凸轮轴链轮3、一低速进气摇臂4、一高速进气摇臂5以及一排气摇臂6。

在本实施例中，凸轮轴2固设有一低速进气凸轮21以及一排气凸轮22，该低速进气凸轮21及排气凸轮22是与凸轮轴2同步转动。凸轮轴2内穿设有一抵接一凸轮轴固定键24的可变汽门转轴23，凸轮轴2外套设有一高速进气凸轮25，该高速进气凸轮25设置有一可对应凸轮轴固定键24的凹槽251。由此，当可变汽门转轴23受力转动时，可使凸轮轴固定键24产生位移变化，使其嵌入或脱离高速进气凸轮25的凹槽251中。

此外，凸轮轴链轮3是组设于凸轮轴2上，挂载一以一可变汽门配重弹簧32连接的可变汽门配重31，并以一可变汽门配重定位销33连动可变汽门转轴23。由此，本实用新型是利用机械结构的配重离心力，当其克服可变汽门配重弹簧32的弹簧力时，即可经由可变汽门配重定位销33带动可变汽门转轴23作动，实现简易的机构作动原理。

再者，所述可变汽门正时装置1的低速进气摇臂4是套设于一进气摇臂轴41上，抵接低速进气凸轮21；高速进气摇臂5是以一进气摇臂固定销51连接低速进气摇臂4，抵接高速进气凸轮25；排气摇臂6套设于一排气摇臂轴61上，抵接排气凸轮22。由此，低速进气凸轮21、高速进气凸轮25及排气凸轮22系分别对应抵接低速进气摇臂4、高速进气摇臂5及排气摇臂6，使对应的汽门可顺利开启或关闭。

请参阅图4，为本实用新型第二实施例的可变汽门正时装置的分解图。图中出示本实用新型另一种可变汽门正时装置1’的分解结构，其位于引擎汽缸头的部分，主要包括有一凸轮轴2、一凸轮轴凸缘盘7、一凸轮轴链轮3、一低速进气摇臂4、一高速进气摇臂5以及一排气摇臂6。

在本实施例中，凸轮轴2固设有一低速进气凸轮21以及一排气凸轮22，低速进气凸轮21及排气凸轮22是与凸轮轴2同步转动。凸轮轴2内穿设有一抵接一凸轮轴固定键24的可变汽门转轴23，凸轮轴2外套设有一高速进气凸轮25以及凸轮轴凸缘盘7，该高速进气凸轮25设置有一可对应凸轮轴固定键24的凹槽251。由此，当可变汽门转轴23受力转动时，可使凸轮轴固定键24产生位移变化，使其嵌入或脱离高速进气凸轮25的凹槽251中。

此外，凸轮轴链轮3是组设于凸轮轴凸缘盘7上，挂载一以一可变汽门配重弹簧32连接的可变汽门配重31’，并可转动可变汽门转轴23。由此，本实用新型是利用机械结构的配重离心力，当其克服可变汽门配重弹簧32的弹簧力时，即可经由可变汽门配重31’带动可变汽门转轴23作动，实现简易的机构作动原理。

再者，所述可变汽门正时装置1’的低速进气摇臂4是套设于一进气摇臂轴41上，抵接低速进气凸轮21；高速进气摇臂5是以一进气摇臂固定销51连接低速进气摇臂4，抵接高速进气凸轮25；排气摇臂6套设于一排气摇臂轴61上，抵接排气凸轮22。由此，低速进气凸轮21、高速进气凸轮25及排气凸轮22是分别对应抵接低速进气摇臂4、高速进气摇臂5及排气摇臂6，使对应的汽门可顺利开启或关闭。

请参阅图5至图8，其分别为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的低中速状态的左侧视图、剖视图、右侧视图以及局部作动图。如图所示，当引擎转速在低中速时，配置于凸轮轴链轮3上的可变汽门配重31未受离心力作用，故无法克服可变汽门配重弹簧32的弹簧力，将无法经由可变汽门配重定位销33带动可变汽门转轴23作动，此时，凸轮轴固定键24保持在凹槽251外，使得高速进气凸轮25仍自由的在凸轮轴2上转动，使高速进气凸轮25与凸轮轴2非同步转动，仅作动低速进气摇臂4。在此状态下，因缺乏离心力的作用及简易机构的带动，使高速进气凸轮25仅能在凸轮轴2上自由转动，未能推动高速进气摇臂5作动，无法增加汽门整体的进气量。

请参阅图9至图12，其分别为本实用新型第一实施例的可变汽门正时装置的高速状态的左侧视图、剖视图、右侧视图以及局部作动图。如图所示，当引擎转速在高速时，配置于凸轮轴链轮3上的可变汽门配重31因受离心力作用，故可克服可变汽门配重弹簧32的弹簧力，可经由可变汽门配重定位销33带动可变汽门转轴23作动，此时，将转动可变汽门转轴23，向外移动凸轮轴固定键24至凹槽251内，使高速进气凸轮25与凸轮轴2可同步转动，进而同步作动低速进气摇臂4与高速进气摇臂5。在此状态下，通过离心力的作用及简易机构的带动，改变了高速进气凸轮25的连动方式，进而使高速进气凸轮25与凸轮轴2可同步作动，有效增加汽门整体的进气量。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围以权利要求所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (4)

1.一种可变汽门正时装置，其特征在于，包括有：

一凸轮轴，具有一低速进气凸轮以及一排气凸轮，该凸轮轴内穿设有一抵接一凸轮轴固定键的可变汽门转轴，该凸轮轴外套设有一高速进气凸轮，该高速进气凸轮设置有一可对应该凸轮轴固定键的凹槽；

一凸轮轴链轮，组设于该凸轮轴上，挂载一以一可变汽门配重弹簧连接的可变汽门配重，并以一可变汽门配重定位销连动该可变汽门转轴；

一低速进气摇臂，套设于一进气摇臂轴上，抵接该低速进气凸轮；

一高速进气摇臂，是以一进气摇臂固定销连接该低速进气摇臂，抵接该高速进气凸轮；以及

一排气摇臂，套设于一排气摇臂轴上，抵接该排气凸轮；

其中，当该可变汽门配重产生较大的离心力，克服该可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动该可变汽门转轴，向外移动该凸轮轴固定键至该凹槽内，使该高速进气凸轮与该凸轮轴同步转动，使该低速进气摇臂与该高速进气摇臂同步动作。

2.如权利要求1所述的可变汽门正时装置，其特征在于，当该可变汽门配重产生较小的离心力，未克服该可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动该可变汽门转轴，向内移动该凸轮轴固定键至该凹槽外，使该高速进气凸轮与该凸轮轴非同步转动，仅作动该低速进气摇臂。

3.一种可变汽门正时装置，其特征在于，包括有：

一凸轮轴，具有一低速进气凸轮以及一排气凸轮，该凸轮轴内穿设有一抵接一凸轮轴固定键的可变汽门转轴，该凸轮轴外套设有一高速进气凸轮，该高速进气凸轮设置有一可对应该凸轮轴固定键的凹槽；

一凸轮轴凸缘盘，套设于该凸轮轴上；

一凸轮轴链轮，组设于该凸轮轴凸缘盘上，挂载一以一可变汽门配重弹簧连接的可变汽门配重，并可转动该可变汽门转轴；

一低速进气摇臂，套设于一进气摇臂轴上，抵接该低速进气凸轮；

一高速进气摇臂，是以一进气摇臂固定销连接该低速进气摇臂，抵接该高速进气凸轮；以及

一排气摇臂，套设于一排气摇臂轴上，抵接该排气凸轮；

其中，当该可变汽门配重产生较大的离心力，克服该可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动该可变汽门转轴，向外移动该凸轮轴固定键至该凹槽内，使该高速进气凸轮与该凸轮轴同步转动，进而同步作动该低速进气摇臂与该高速进气摇臂。

4.如权利要求3所述的可变汽门正时装置，其特征在于，当该可变汽门配重产生较小的离心力，未克服该可变汽门配重弹簧的弹簧力时，将转动该可变汽门转轴，向内移动该凸轮轴固定键至该凹槽外，使该高速进气凸轮与该凸轮轴非同步转动，仅作动该低速进气摇臂。

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