專利名稱：一種四行程引擎之氣門搖臂機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種搖臂機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)，尤其涉及使用于四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的氣閥搖臂機(jī)構(gòu)之結(jié)構(gòu)。一般來說，傳統(tǒng)的氣閥搖臂機(jī)構(gòu)使用一根凸輪軸900以及兩支長搖臂901(如圖3a所示)，每一長搖臂901各有一搖臂軸902，凸輪軸軸心903被配置在兩長搖臂軸902軸心之下方。凸輪旋轉(zhuǎn)時(shí)與長搖臂901間形成滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)，由于凸輪旋轉(zhuǎn)位移，帶動(dòng)搖臂901以搖臂軸902為樞軸作上下擺動(dòng)，并驅(qū)動(dòng)進(jìn)、排氣閥門904使進(jìn)、排氣依照凸輪面廓線而設(shè)定的正時(shí)開啟或關(guān)閉。由于長搖臂901長度較長以及具有較多零件，故整個(gè)搖臂機(jī)構(gòu)占用的空間較大，從而使得進(jìn)氣道和排氣道905以較水平之角度設(shè)置于氣缸頭內(nèi)，結(jié)果使得充氣效率較低，尤其是當(dāng)以較高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，因進(jìn)氣空氣流的慣性效應(yīng)及節(jié)流損失使空氣充量大為減少。另一種方式是采用雙凸輪軸906以及雙挺桿907(見圖3b)，每個(gè)凸輪分別繞凸輪軸中心線旋轉(zhuǎn)，直接驅(qū)動(dòng)挺桿，作上下往覆運(yùn)動(dòng)，進(jìn)、排氣門908也隨之開啟或關(guān)閉。但是這種結(jié)構(gòu)需要零件間非常精密地配合，因此要求的精度也較高，制造費(fèi)用相對(duì)地較高。
本實(shí)用新型之目的在于改善四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)之進(jìn)、排氣閥門夾角，以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的充氣效率。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)之氣門搖臂機(jī)構(gòu)，其體積較小，且重量較輕。
本實(shí)用新型之再一目的在于提供一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)之氣門搖臂機(jī)構(gòu)，使其制造容易且能改善發(fā)動(dòng)機(jī)之性能。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)之氣閥搖臂機(jī)構(gòu)包括一凸輪軸，該凸輪軸具有第一凸輪面及第二凸輪面，且受該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；一支第一搖臂，具有第一端部及第二端部，該第一端部被該凸輪軸之第一凸輪面以頂壓方式驅(qū)動(dòng)；一支第二搖臂，具有第三端部及第四端部，該第三端部被該凸輪軸之第二凸輪面以頂壓方式驅(qū)動(dòng)；一搖臂軸，以可一體旋動(dòng)之方式與該第二搖臂之第四端部樞接；且以可相對(duì)滑動(dòng)之方式樞裝于該第一搖臂于其第一端部與第二端部之間，同時(shí)，使第一搖臂的第一端部與第二搖臂的第三端部共同夾持該凸輪軸，當(dāng)該第一端部與該第三端部分別被該凸輪軸之第一及第二凸輪面驅(qū)動(dòng)時(shí)，該第一搖臂及該第二搖臂分別繞該搖臂軸之軸心作擺動(dòng)，而該第一搖臂之第二端部與該發(fā)動(dòng)機(jī)之進(jìn)氣閥閥桿之上端頂接用以驅(qū)動(dòng)該進(jìn)氣閥相對(duì)于該發(fā)動(dòng)機(jī)之氣缸頭作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，該第二搖臂之第三端部與該發(fā)動(dòng)機(jī)之排氣閥閥桿之上端頂接用以驅(qū)動(dòng)該排氣閥相對(duì)于該發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
以下，藉助于附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型之一較佳實(shí)施例。


圖1為用于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的本實(shí)用新型的氣門搖臂機(jī)構(gòu)的縱剖視圖；圖2為用于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的本實(shí)用新型之氣門搖臂機(jī)構(gòu)之頂視圖；圖3(a)為安裝于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳統(tǒng)單凸輪軸、雙搖臂軸之氣門搖臂機(jī)構(gòu)之縱剖視圖；圖3(b)為安裝于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的傳統(tǒng)雙凸輪軸，直壓挺桿之氣門搖臂機(jī)構(gòu)之縱剖視圖。
圖1為安裝于單缸發(fā)動(dòng)機(jī)上的本實(shí)用新型之氣門搖臂機(jī)構(gòu)之縱剖視圖，如
圖1所示，本實(shí)用新型之四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)之氣門搖臂機(jī)構(gòu)具有一凸輪軸1；一對(duì)受凸輪軸1驅(qū)動(dòng)作上下擺動(dòng)之第一搖臂2及第二搖臂4；一用以樞裝第一搖臂2及第二搖臂4的搖臂軸3；一受第一搖臂2驅(qū)動(dòng)作上下運(yùn)動(dòng)之進(jìn)氣門5；一受第二搖臂4驅(qū)動(dòng)相對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭8作上下運(yùn)動(dòng)之排氣門6。當(dāng)凸輪軸1受發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)氣凸輪面101隨之旋轉(zhuǎn)，并頂壓第一搖臂2，使第一搖臂2以搖臂軸3為樞軸做上下擺動(dòng)，第一搖臂2相對(duì)于進(jìn)氣凸輪面101以可滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)之方式安裝于搖臂軸3上，第一搖臂2的施力點(diǎn)201與凸輪軸1的進(jìn)氣凸輪面101相接觸，第一搖臂2的受力點(diǎn)202和進(jìn)氣門5的頂端501相接觸，用以依照凸輪面101的廓線所設(shè)定的配氣正時(shí)頂壓進(jìn)氣門5，使其開啟或關(guān)閉。同樣地，當(dāng)凸輪軸1旋轉(zhuǎn)時(shí)，排氣凸輪面102隨之旋轉(zhuǎn)，并頂壓第二搖臂4，使第二搖臂4以搖臂軸3為樞軸作上下擺動(dòng)，第二搖臂4是相對(duì)于排氣凸輪面102以可滑動(dòng)旋轉(zhuǎn)之方式安裝于搖臂軸3上，第二搖臂4的受力點(diǎn)402和排氣氣門6的頂端601相接觸，用以依照排氣凸輪面102的廓線所設(shè)定的配正氣時(shí)開啟或關(guān)閉排氣門6。
依據(jù)本實(shí)用新型之氣門搖臂機(jī)構(gòu)的氣門間隙之調(diào)整可參閱
圖1，第一搖臂2利用傳統(tǒng)的調(diào)整螺絲205及調(diào)整螺帽204作搖臂2與凸輪面101間之間隙調(diào)整，而第二搖臂4則利用其與搖臂軸3之相對(duì)旋動(dòng)調(diào)整其與凸面102間之間隙。請(qǐng)參閱圖2，作間隙調(diào)整時(shí)，先調(diào)第二搖臂4在和排氣凸輪面102的間隙，搖臂軸3的一端頭301以可滑動(dòng)方式配裝在氣缸頭8上，其基座可以固定在氣缸頭下半部801，亦可固定在汽缸頭上半部802，參閱
圖1。搖臂軸3的另一端頭305以可滑動(dòng)方式配裝在氣缸頭8上，且與端頭301同心，但是端頭305的外徑比端頭301的外徑較小些，小端頭305具有內(nèi)螺紋以便和搖臂軸之固定螺絲306螺合，固定螺絲306松開時(shí)，技術(shù)人員可用螺絲起子旋轉(zhuǎn)凹槽302，進(jìn)而旋轉(zhuǎn)搖臂軸3。第一搖臂2的支承部203與搖臂軸3間為滑動(dòng)配合，其軸承面307和端頭301及端頭305為同軸心，所以搖臂軸3旋動(dòng)時(shí)，第一搖臂2將不會(huì)與搖臂軸3產(chǎn)生軸心偏移。第二搖臂4在的支承部403也是與搖臂軸3成滑動(dòng)配合，但是其軸承面304和端頭301及端頭305不同心，也就是第二搖臂4在的軸承面304和整根搖臂軸3成偏心，當(dāng)搖臂軸3旋動(dòng)時(shí)，第二搖臂4的位置將受偏心軸承面304的影響，而作上下左右移動(dòng)，使得第二搖臂4的受力點(diǎn)401和排氣凸輪面102之間的間隙得以隨之變化，因此技術(shù)人員可以以薄片規(guī)來調(diào)整排氣門之間隙，當(dāng)排氣門間隙調(diào)整好了之后，將固定螺絲306鎖緊，使搖臂軸3固定不動(dòng)，排氣門間隙也就固定不變。其次說明調(diào)整第一搖臂2在和進(jìn)氣門5的間隙之步驟，首先，用扳手將調(diào)整帽204放松，再用螺絲起子將調(diào)整螺絲205旋進(jìn)或旋出，調(diào)整螺絲205的下端直接頂接進(jìn)氣閥門5的頂端501，調(diào)整時(shí)，先將第一搖臂2在的施力點(diǎn)201頂壓凸輪軸1，接著，旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺絲205，使調(diào)整螺絲205的下端和進(jìn)氣閥門5的頂端501之間，產(chǎn)生間隙，此間隙就是進(jìn)氣氣門間隙，間隙大小可隨著調(diào)整螺絲205的旋進(jìn)或旋出而改變，并以薄片規(guī)測量確定后，將調(diào)整螺帽204鎖緊，使調(diào)整螺絲205鎖定不動(dòng)，進(jìn)而使進(jìn)氣氣門間隙固定不變。
搖臂軸3上套有壓縮彈簧303，用來將兩支搖臂2，4推到預(yù)定位置，擋梢308固定在氣缸頭8上用來擋住第二搖臂4，使之定位。
本實(shí)用新型由于只使用一根凸輪軸1及一根搖臂軸3，因此進(jìn)氣閥門5和排氣閥門6之間的夾角α′(
圖1)變小，使得整個(gè)搖臂機(jī)構(gòu)的全部空間縮小，進(jìn)氣氣門的角度能接近垂直，也因此可以將進(jìn)氣氣道7設(shè)計(jì)成接近垂直，使進(jìn)氣能更順暢的流入氣缸內(nèi)，如此可以獲得更高性能的發(fā)動(dòng)機(jī)，尤其是在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速時(shí)，進(jìn)氣順暢，使發(fā)動(dòng)機(jī)之空燃比在適當(dāng)范圍內(nèi)，發(fā)揮良好的性能。加上本搖臂機(jī)構(gòu)之成本很低而能達(dá)到現(xiàn)代先進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的高性能，同時(shí)，由于本實(shí)用新型之氣門搖臂機(jī)構(gòu)可配合發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣道及燃燒室設(shè)計(jì)，使氣缸頭的體積縮小，特別有利于應(yīng)用于機(jī)車之發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)。
此外，由于本實(shí)用新型系將第一搖臂及第二搖臂配置于凸輪軸上下，故可使以同一個(gè)夾角收容整個(gè)機(jī)構(gòu)之空間縮小。
另外，由于本實(shí)用新型創(chuàng)作僅使用一根搖臂軸及一根凸軸臂，零件數(shù)較公知之氣門搖臂少，故制作成本可以降低。
再者，本實(shí)用新型之第二搖臂之定時(shí)調(diào)整采用搖臂軸偏心之方式，故可以省下調(diào)整定時(shí)機(jī)構(gòu)之空間，使整體體積縮減。
另，本實(shí)用新型的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣門搖臂機(jī)構(gòu)包括凸輪軸1、第一搖臂2、第二搖臂4和搖臂軸3……等等件，這種位置安排將來也可被移置于進(jìn)氣閥側(cè)方或排氣閥側(cè)方，如此使設(shè)計(jì)的彈性增大。
權(quán)利要求1.一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣門之搖臂機(jī)構(gòu)，該搖臂機(jī)構(gòu)系安裝于該發(fā)動(dòng)機(jī)之汽缸頭上，用以驅(qū)動(dòng)該發(fā)動(dòng)機(jī)之進(jìn)氣閥門與排氣閥門，其特征在于包括一凸輪軸，該凸輪軸具有錯(cuò)開既定夾角之第一凸輪面及第二凸輪面，且受該發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)；一支第一搖臂，具有第一端部及第二端部，該第一端部被該凸輪軸之第一凸輪面以頂壓方式驅(qū)動(dòng)；一支第二搖臂，具有第三端部及第四端部，該第三端部被該凸輪軸之第二凸輪面以頂壓方式驅(qū)動(dòng)；一搖臂軸，其以可一體旋動(dòng)之方式與該第二搖臂之第四端部樞接，且以可相對(duì)滑動(dòng)之方式樞裝該第一搖臂于其第一端部與第二端部之間，同時(shí)，使第一搖臂的第一端部與第二搖臂的第三端部共同夾持該凸輪軸，使該第一端部與該第三端部分別被該凸輪軸之第一及第二凸輪面驅(qū)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝患暗诙馆喢骝?qū)動(dòng)第一端部及第三端部時(shí)，該第一搖臂及第二搖臂分別繞該搖臂軸之軸心作搖擺運(yùn)動(dòng)，而該第一搖臂之第二端部與該發(fā)動(dòng)機(jī)之進(jìn)氣閥閥桿之上端頂接，用以驅(qū)動(dòng)該進(jìn)氣閥，使該進(jìn)氣閥相對(duì)于該發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，該第二搖臂之第三端部與該發(fā)動(dòng)機(jī)之排氣閥閥桿之上端頂接用以驅(qū)動(dòng)該排氣閥，使該排氣閥相對(duì)于該發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸頭作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣門搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于該第一搖臂與第一凸輪面之間的間隙，可藉調(diào)整螺絲作調(diào)整。
3.如權(quán)利要求1所述之四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣門搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于該第二搖臂與第二凸輪面之間的間隙，系利用其與搖臂軸之相對(duì)旋動(dòng)作調(diào)整。
4.如權(quán)利要求1所述之四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣門搖臂機(jī)構(gòu)，其特征在于，該第二搖臂之第四端部的樞接于該搖臂軸之部分系以可固定及相互旋動(dòng)之方式樞接于該搖臂軸，且藉相對(duì)于第二搖臂旋動(dòng)該搖臂軸使兩者偏心進(jìn)而對(duì)第二搖臂作間隙調(diào)整。
5.按權(quán)利要求4所述之四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣門搖臂機(jī)構(gòu)，其特征排氣門間隙調(diào)整固定之后，鎖緊固定螺絲，使搖臂軸固定不動(dòng)，再由在該第一搖臂之第二端部上的與該進(jìn)氣閥閥桿相頂接的調(diào)整螺絲作間隙調(diào)整。
專利摘要一種四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)氣閥搖臂機(jī)構(gòu),使用單凸輪軸、單搖臂軸結(jié)構(gòu),零件減少,且通過搖臂及凸輪之安排和應(yīng)用第一、二搖臂(長、短搖臂)的布置使進(jìn)、排氣門之夾角縮小,進(jìn)排氣門和氣道能較垂直,進(jìn)排氣效率提高,凸輪軸及其連動(dòng)機(jī)構(gòu)的空間相對(duì)地縮小,氣缸頭體積、發(fā)動(dòng)機(jī)總體積及其材料總重量隨之減小。第一搖臂與氣閥閥桿之間的間隙用調(diào)整螺絲調(diào)整,而第二搖臂則利用搖臂軸軸心之偏心量來調(diào)整。本申請(qǐng)的氣門搖臂機(jī)構(gòu)和進(jìn)、排氣道及燃燒室設(shè)計(jì)配合。能確保發(fā)動(dòng)機(jī)良好的經(jīng)濟(jì)與動(dòng)力性能。
文檔編號(hào)F01L1/18GK2272487SQ9421715
公開日1998年1月14日 申請(qǐng)日期1994年7月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月8日
發(fā)明者古煥隆, 林世賢 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院, 裕隆汽車制造股份有限公司, 中華汽車工業(yè)股份有限公司, 三陽工業(yè)股份有限公司