TW201425715A

TW201425715A - 便於抽換搖臂軸的內燃機引擎

Info

Publication number: TW201425715A
Application number: TW101150612A
Authority: TW
Inventors: Si-Dai Yang; Yin-Rong Zhang; zhao-zhong Zhang
Original assignee: Kwang Yang Motor Co
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-01
Also published as: TWI579453B

Abstract

一種便於抽換搖臂軸的內燃機引擎，包含一汽缸單元、一搖臂單元，及一閥門單元。該汽缸單元包括一汽缸，及一設置在該汽缸上的汽缸頭。該搖臂單元包括一由該汽缸頭向相反該汽缸的方向一體延伸的支撐座、一穿設過該支撐座並定位在該支撐座上的搖臂軸，及一樞設在該搖臂軸的搖臂，該支撐座具有兩個彼此相對的穿孔，該等穿孔相配合形成一個兩端開放且供該搖臂軸穿設的通道。由於該支撐座的通道是兩端開放，因此該搖臂單元的搖臂軸可以選擇性的從任一端插入或抽出該通道，方便將該搖臂軸抽離而替換該搖臂或該閥門單元的多個襯片。

Description

便於抽換搖臂軸的內燃機引擎

本發明是有關於一種內燃機，特別是指一種便於抽換搖臂軸的內燃機引擎。

參閱圖1與圖2，為中華民國公告第559217號「頂置凸輪軸發動機的搖臂支架」新型專利案，該搖臂支架12包含由一汽缸頭11一體延伸的一軸承座121、一蓋設在該軸承座121上的軸承蓋122、嵌設在該軸承蓋122上的一進氣搖臂軸123、一排氣搖臂軸124、一樞設在該進氣搖臂軸123上的進氣搖臂125，及一樞設在該排氣搖臂軸124上的排氣搖臂126，其中，該軸承蓋122上形成有四個且兩兩一組而分別供該進氣搖臂軸123、排氣搖臂軸124穿設的安裝孔127。

在裝配時，先將一設置有一鏈輪131的凸輪軸13置於該軸承座121上，然後以進氣側為例，將進氣搖臂軸123由該凸輪軸13之鏈輪131朝遠離該鏈輪131的方向穿入該等安裝孔127內，同時將該進氣搖臂125套入該進氣搖臂軸123，並利用一螺栓14插入該進氣搖臂軸123，使該進氣搖臂軸123不能轉動及滑動；同理，該排氣搖臂軸124也用相同方式裝設並用另一螺栓14固定，最後再將該軸承蓋122與軸承座121鎖合，使得該凸輪軸13轉動時能帶動該進氣搖臂125、排氣搖臂126擺動，並分別壓迫對應的多個閥桿15啟閉，達到進、排氣的功能。

但上述元件組裝後，該等安裝孔127會被該凸輪軸13的鏈輪131遮擋，所以當該進氣搖臂125或排氣搖臂126磨損要更換，需將該凸輪軸13或鏈輪131拆除後，才能夠將該進氣搖臂軸123或排氣搖臂軸124抽出，因此在更換該進氣搖臂125或排氣搖臂126的作業上繁雜，且此時套設在鏈輪131上的鏈條(圖未示)也會鬆弛甚至掉落至曲軸箱(圖未示)內，因此更換上需特別小心注意，且組裝後還要進行正時的動作，造成保養、維修上皆相當不方便。

因此，本發明之目的，即在提供一種簡化組裝手續及易於維修、保養的便於抽換搖臂軸的內燃機引擎。

於是，本發明便於抽換搖臂軸的內燃機引擎，包含一汽缸單元、一搖臂單元，及一閥門單元。

該汽缸單元包括一汽缸，及一設置在該汽缸上的汽缸頭，該汽缸與汽缸頭形成有一燃燒室，該汽缸頭具有一連通該燃燒室的氣道。

該搖臂單元包括一由該汽缸頭向相反該汽缸的方向一體延伸的支撐座、一穿設過該支撐座並定位在該支撐座上的搖臂軸，及一樞設在該搖臂軸的搖臂，該支撐座具有兩個彼此相對的穿孔，該等穿孔相配合形成一個兩端開放且供該搖臂軸穿設的通道。

該閥門單元包括一穿伸入該汽缸頭的閥桿、一套設於該閥桿上的復位機構，及一與該復位機構及該閥桿接觸的襯片，該閥桿具有一用於啟閉該氣道的閥面端，及一由該閥面端延伸且穿設於該汽缸頭的閥腳端，該復位機構具有一固設於該閥腳端的保持器，及一套設在該閥腳端且兩端分別頂靠在該保持器與汽缸頭的彈性件，該襯片是容置在該保持器內並與該閥腳端接觸，且供該搖臂單元之搖臂推壓。

本發明的功效在於：由於該支撐座的通道是兩端開放，因此該搖臂單元的搖臂軸可以選擇性的從任一端插入或抽出該通道，方便將該搖臂軸抽離而替換該搖臂或該閥門單元的多個襯片。

有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。

在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3與圖4，為本發明便於抽換搖臂軸的內燃機引擎之第一較佳實施例，包含一汽缸單元2、一設置在該汽缸單元2上的驅動單元3、一受該驅動單元3帶動的搖臂單元4，及一與該搖臂單元4對應設置的閥門單元5。

該汽缸單元2包括一汽缸21、一設置在該汽缸21上的汽缸頭22，及一與該汽缸頭22結合的汽缸頭蓋25，該汽缸21與汽缸頭22形成有一燃燒室26，該汽缸頭22具有一外牆部223、連通該燃燒室26的一進氣氣道221，及一排氣氣道222。

參閱圖5與圖7，該驅動單元3包括一穿伸入該搖臂單元4的凸輪軸31，該凸輪軸31具有一設置在端緣的傳動部311，配合圖4所示，該凸輪軸31的軸心是低於該汽缸頭22與汽缸頭蓋25的結合面。本實施的凸輪軸31是頂置的形式，且該傳動部311是以一鏈條32與一曲軸(圖未示)相連動，但傳動方式不以鏈條32為限，也可以是如齒輪、皮帶等，另外該凸輪軸31也可以是底置的形式，並利用多個頂桿(圖未示)帶動該搖臂單元4作動。

參閱圖4、5、6，該搖臂單元4包括一由該汽缸頭22向相反該汽缸21的方向一體延伸且被該外牆部223環繞的支撐座23、二穿設過該支撐座23的搖臂軸41、二分別樞設在該等搖臂軸41的搖臂42，及二分別固設在該支撐座23上並定位在該等搖臂軸41端緣的定位栓43。

特別說明的是，該搖臂單元4的搖臂42是用於控制內燃機引擎的進氣與排氣行程，此控制與作動原理為所屬技術領域中具有通常知識者熟知的技藝，在此不多贅述，且該搖臂單元4的搖臂軸41、搖臂42概呈對稱，但上述各元件的數量不以圖式所示的態樣為限。

參閱圖3與圖5，該支撐座23具有一鄰近該凸輪軸31的傳動部311的第一牆部231、一沿該凸輪軸31長度方向與該第一牆部231相間隔的第二牆部232，及二沿該凸輪軸31的長度方向延伸而連接該第一牆部231與汽缸頭22的外牆部223的補強肋233，更配合圖6所示，該第一牆部231具有二個穿孔234，該第二牆部232具有二分別與該第一牆部231的穿孔234相對應的穿孔235，該第一牆部231的穿孔234、第二牆部232的穿孔235相配合形成二個兩端開放且分別供該等搖臂軸41穿設的通道236。且如圖9所示，該支撐座23的補強肋231的最高點是高於該凸輪軸31的軸心。

參閱圖4、5，在本實施例中，該搖臂單元4用於進氣(圖4中左側)的搖臂42直接壓動該閥門單元5，並具有一樞設在該搖臂軸41的主臂部421，及一樞設在該搖臂軸41上且揚程不同於該主臂部421的副臂部422。根據該凸輪軸31的轉速，在低速時只有該主臂部421進行進氣的壓動，而在高速時利用控制機構(圖未示)使該副臂部422與主臂部421串接，讓該副臂部422受到該凸輪軸31帶動時會一併使該主臂部421作動而改變主臂部421壓動的揚程，是屬於可變揚程的搖臂42，而控制機構及可變揚程的作動原理是該項技術領域中具有通常知識者能容易了解，在此不多做繪製及贅述。

而該搖臂單元4用於排氣(圖4中右側)的搖臂42是透過一螺帽71與一螺栓72而壓動該閥門單元5，但也可以是如圖8所示，而與進氣(圖8中左側)的搖臂42相同是直接壓動該閥門單元5的態樣。

參閱圖3、4，該閥門單元5包括多個穿伸入該汽缸頭22的閥桿51、多個分別套設於該閥桿51上的復位機構52，及多個分別與於該等復位機構52及該等閥桿51接觸的襯片523。需要說明的是，該閥桿51、復位機構52，及襯片523的數量也不以圖示為限，且閥桿51、復位機構52、襯片523的數量是與該搖臂單元4的搖臂42的態樣相配合調整。

每一閥桿51具有一用於啟閉氣道(進氣氣道221或排氣氣道222)的閥面端511，及一由該閥面端511延伸且穿設於該汽缸頭22的閥腳端512。每一復位機構52具有一固設於該閥腳端512的保持器521、一套設在該閥腳端512且兩端分別頂靠在該保持器521與汽缸頭22的彈性件522，該等襯片523是分別容置在該保持器521內並與該閥腳端512接觸，且供該搖臂單元4之搖臂42推壓。

參閱圖4、5、6，因此本實施例，在裝配時，將搖臂單元4的該等搖臂軸41分別插入支撐座23的通道236，並同時分別穿套入該等搖臂42，使該等搖臂42是分別樞設在該等搖臂軸41上，並利用該等定位栓43分別將該等搖臂軸41固定，使該等搖臂軸41不能相對汽缸頭22旋動或滑動，並使該等搖臂42分別對應閥門單元5的閥桿51設置，最後再將該汽缸頭22鎖設在汽缸21上。

而當該凸輪軸31的傳動部311被該曲軸(圖未示)帶動，使該凸輪軸31旋轉時，該凸輪軸31會推動該等搖臂42，並使該等搖臂42分別擠壓相對應的閥桿51，而該閥門單元5的復位機構52使得閥桿51復位，來達到開啟或關閉相對應之進氣氣道221、排氣氣道222，以進行進氣、排氣的功能。

而由於在長時間高速的壓動下，容置於該復位機構52 上的襯片523會磨損，使得搖臂42與相對應的閥桿51之間的間隙不一，造成進氣或排氣不順暢，此時需更換該等襯片523，而由於該支撐座23的通道236的兩端皆是開放，因此將該等定位栓43拆除後，該等搖臂軸41即能夠由相反該凸輪軸31的傳動部311的方向抽離出該支撐座23的通道236，而不會受限於被該傳動部311遮擋而無法取出，讓該等搖臂42能夠被拆離該支撐座23，使該等襯片523外露而可以被更換，所以不需要拆裝到該凸輪軸31，所以本實施例可以便於抽換該等搖臂軸41。

此外，由於該支撐座23的通道236是兩端開放，在組裝該等搖臂42時，特別是可變揚程的搖臂42，可以先假組一臨時軸(圖未示)，將主臂部421、副臂部422先暫時固定，實際要將搖臂42組裝於支撐座23上，在該搖臂軸41插入通道236時可將臨時軸由另一端推出，可以簡化組裝上的手續。

另外，本實施例中，該支撐座23與汽缸頭22是一體成型，並利用該等補強肋233連接該支撐座23的第一牆部231與汽缸頭22的外牆部223，且該等補強肋233的最高點是高於該凸輪軸31的軸心，可降低搖憾的力道，更能強化該第一牆部231的強度，提升該汽缸單元2的剛性，而該凸輪軸31的軸心低於該汽缸頭22與汽缸頭蓋25的結合面，使該支撐座23的第一牆部231與第二牆部232不需延伸太高，也能夠使元件較緊密的配置，提升剛性與穩定性。

所以本實施例在支撐座23上兩端開放的通道236讓相對應的搖臂軸41可以從任一側插入或抽出，可以簡化組裝上手續，且在更換該等搖臂軸41或襯片523時可以不需拆除其他元件。

參閱圖10，為本發明便於抽換搖臂軸的內燃機引擎之第二較佳實施例，與第一較佳實施例大致相同，不同的地方在於，該搖臂單元4的搖臂42是休閥式的搖臂42，以圖10左側的搖臂42為例，該搖臂42具有一樞設在該搖臂軸41並推壓其中一閥桿51(見圖4)的主臂部421，及一樞設在該搖臂軸41且與該主臂部421相鄰的副臂部422，該搖臂單元4還包括二個分別在對應的主臂部421與副臂部422之間的切換元件44。在低轉速的時間，該凸輪軸31僅推動該主臂部421壓動其中一閥桿51(見圖4)，所以此時只有一閥桿51會作動，而在高轉速時，透過該切換元件44會將主臂部421與副臂部422串接，使該副臂部422與該主臂部421同動並推壓另一閥桿51，而有兩個閥桿51作動，讓進氣的氣量增加。

所以本實施例利用休閥式的搖臂42滿足不同轉速下的進氣量，且該等搖臂軸41同樣可以有便於抽換、維修的優點。

綜上所述，本發明便於抽換搖臂軸的內燃機引擎在該支撐座23上形成兩端開放的通道236，讓該等搖臂軸41可以從任一側插入，可暫組臨時軸而簡化組裝上手續，且在要更換該等搖臂42或襯片523時，可以不需拆除其他元件，簡便地將該等搖臂軸41抽出、更換，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧汽缸單元

21‧‧‧汽缸

22‧‧‧汽缸頭

221‧‧‧進氣氣道

222‧‧‧排氣氣道

223‧‧‧外牆部

23‧‧‧支撐座

231‧‧‧第一牆部

232‧‧‧第二牆部

233‧‧‧補強肋

234‧‧‧穿孔

235‧‧‧穿孔

236‧‧‧通道

25‧‧‧汽缸頭蓋

26‧‧‧燃燒室

3‧‧‧驅動單元

31‧‧‧凸輪軸

311‧‧‧傳動部

32‧‧‧鏈條

4‧‧‧搖臂單元

41‧‧‧搖臂軸

42‧‧‧搖臂

421‧‧‧主臂部

422‧‧‧副臂部

43‧‧‧定位栓

44‧‧‧切換元件

5‧‧‧閥門單元

51‧‧‧閥桿

511‧‧‧閥面端

512‧‧‧閥腳端

52‧‧‧復位機構

521‧‧‧保持器

522‧‧‧彈性件

523‧‧‧襯片

71‧‧‧螺帽

72‧‧‧螺栓

圖1是一立體圖，說明中華民國公告第559217號「頂置凸輪軸發動機的搖臂支架」新型專利案；圖2是一立體分解圖，輔助說明圖1的搖臂支架；圖3是一部分立體圖，說明本發明便於抽換搖臂軸的內燃機引擎的一第一較佳實施例，其中為方便說明省略部分元件；圖4是一剖視圖，說明該第一較佳實施例的一搖臂單元與一閥門單元的態樣；圖5是一上視圖，輔助說明圖3的態樣；圖6是一剖視圖，說明該第一較佳實施例的搖臂單元的一搖臂軸的安裝態樣；圖7是一剖視圖，說明該第一較佳實施例的一凸輪軸的態樣；圖8是一剖視圖，說明該第一較佳實施例的搖臂單元的另一種搖臂的態樣；圖9是一剖視圖，說明該第一較佳實施例的二補強肋高於該凸輪軸的軸心的態樣；及圖10是一示意圖，說明本發明便於抽換搖臂軸的內燃機引擎的一第二較佳實施例的搖臂單元的態樣。