CN201003416Y - 摇臂异音防止结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种摇臂异音防止结构，组设于汽缸头内，汽缸头内形成有一环凸缘。本实用新型具有一摇臂轴、一进气摇臂、及一扭转弹簧。进气摇臂枢设在摇臂轴上，扭转弹簧具有一螺旋段，其环套绕设在环凸缘上以作为施力支点。扭转弹簧并提供一弹性预压力、促使进气摇臂朝向一定的方向相对旋转，进而让进气摇臂旋转以趋近长时间压合于汽缸头内的阀门连杆，以避免敲击异音。本实用新型能够配合引擎轻量化所需的不具支撑凸缘的摇臂设计，除了能够达成习知摇臂异音防止结构的所有功效外，更进一步配合达成摇臂轻量化、小型化的目的。

Description

摇臂异音防止结构

技术领域

本实用新型涉及一种摇臂异音防止结构，尤指一种适用于汽缸的摇臂异音防止结构。

背景技术

一般顶置凸轮轴式引擎，是采用位于汽缸头内的凸轮轴带动凸轮旋转，进而透过摇臂及阀门连杆控制进气阀门、排气阀门的开启与关闭，同时控制油气进入汽缸的燃烧室内而加以燃烧，以及促使引擎顺利运转并进而将废气排出。

为了正确控制油气进入汽缸的燃烧室、以及促使引擎运转并进而将废气排出的正时作动，摇臂必须能够精确传递凸轮轮廓(Cam Profile)的扬程变化，以适时达成“进、压、爆、排』的内燃机引擎作动行程。

此外，由冷车状态激活引擎至热车过程中，会导致汽缸头内温度急遽升高，此温度落差所产生的热胀冷缩效应将使得引擎汽缸头的阀门间隙产生变化，并因此容易造成阀门开启与关闭时，摇臂产生异音。

为了改善此种摇臂异音的情形，习知的解决方式是加装一扭转弹簧于摇臂轴孔的支撑凸缘，利用扭转弹簧本身的弹性预力以防止摇臂的异音问题。

请参阅图5所示，是习知汽缸内部的滑块式(Slipper)摇臂异音防止结构立体图。图中显示有一习知的滑块式的摇臂91，其中段是向外凸设有一支撑凸缘90。此外，一摇臂轴912，其固设在汽缸头内部。支撑凸缘90中央贯设有一摇臂轴孔911，摇臂91透过摇臂轴孔911而枢设在摇臂轴912上。在支撑凸缘90的两端分设有一凸轮端913、及一阀门端914。

为了防止汽缸内部的温度落差导致摇臂91的阀门端914敲击汽缸的阀门连杆(图未示)而产生异音，习知作法是在支撑凸缘90上绕设一扭转弹簧92，利用扭转弹簧92的弹性预力(如箭号所示方向)迫使摇臂91的阀门端914长时顶抵于汽缸的阀门连杆(图未示)、以避免摇臂91发出敲击声响、引发使用者不必要的疑虑。

然而，随着引擎轻量化、体积小型化的设计趋势，汽缸也需随之减少体积以配合达成上述目的。摇臂的设计也倾向缩小整体体积，去除掉原本外凸的支撑凸缘，以减少摇臂整体体积、并同时达到轻量化的目的。

此外，如图5所示习知的滑块式摇臂，是以滑动运动方式直接与凸轮轮廓接触，除了容易造成接触面疲劳、即磨耗问题之外，也因为接触面的滑动摩擦造成明显的能量损失，近来已渐渐停用。

取而代之的是滚轮从动式(Roller Follower)摇臂，其在摇臂的凸轮端枢设一凸轮滚轮，以能够与凸轮保持滚动接触，以改善习知滑块式摇臂的接触面磨耗、及能量耗损等问题。

然而此种滚轮从动式摇臂，其转动质量惯性矩(Mass Inertia Momentum)较高，使其在相同转速下所传递的惯性力相对增加。再且，无论是“水平引擎“或是“直立引擎”中，滚轮从动式摇臂均会因为其质心明显偏向滚轮侧(亦即凸轮侧)，相对地也造成摇臂另一端的阀门端时常脱离阀门连杆顶端，而发出敲击异音。长此以往，引擎的敲击异音将愈发严重，实有改善的必要。

因此，为了因应未来的引擎设计趋势，习知汽缸的摇臂异音防止结构势必要重新检讨加以改良。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种摇臂异音防止结构，一方面能够达成习知摇臂异音防止结构的所有功效外，更进一步配合达成摇臂轻量化、小型化。

本实用新型的目的是这样实现的，一种摇臂异音防止结构，其组设于一汽缸头内，此汽缸头内凹设有至少一内孔，此至少一内孔的外周缘并轴向凸伸有一环凸缘；摇臂异音防止结构包括有至少一摇臂轴、至少一摇臂、及至少一扭转弹性件；其中，上述摇臂轴对应固设于汽缸头的至少一内孔内、并向外延伸；另外，上述摇臂具有一摇臂轴孔、一凸轮端、及一阀门端，摇臂轴孔贯设于摇臂的中段处、并对应枢设于上述摇臂轴上，凸轮端、与阀门端分设于摇臂轴孔的两端；其特征在于上述扭转弹性件具有一螺旋段、一摇臂端、及一固定端，螺旋段环绕套设于汽缸头的至少一环凸缘上，而摇臂端自螺旋段一端延伸而出、并固定于上述摇臂上，该固定端自螺旋段的另外一端延伸而出、并固设于汽缸头上。

承上所述，扭转弹性件可提供一弹性预力促使上述摇臂以其对应枢设的摇臂轴为轴心、而朝向一第一方向相对旋转。

其中，本实用新型的汽缸头更具有至少一操作窗口，其对应上述摇臂的位置而开设于汽缸头上，俾方便操作人员进行汽门间隙调整的作业。又，上述扭转弹性件的固定端可固设于前述操作窗口的端缘上。

此外，本实用新型的扭转弹性件的摇臂端可对应跨设固定在摇臂上、邻近于阀门端之处，俾形成较大的扭转力矩。当然，也可跨设固定于摇臂邻近于凸轮端处，但扭转弹性件具有一反向的扭力。

另外，本实用新型的摇臂更具有一平整段，其由摇臂轴孔的周缘延伸而成。上述扭转弹性件可提供一轴向预张力，以促使扭转弹性件的螺旋段分别轴向抵靠于前述摇臂的平整段、及汽缸头的环凸缘的一根部上。由扭转弹性件的轴向预张力抑制摇臂的侧向晃动、一并减少能量的传递损耗。此外，更能配合热锻成形加工法的制造特性，可延着摇臂轴的轴向冲制，减少摇臂不必要的侧面加工。

再者，本实用新型的汽缸头内更可包括有至少一阀门连杆，其滑设于汽缸头本体内、并进行轴向的往复运动，且此阀门连杆具有一杆顶端。此外，上述第一方向是指扭转弹性件所提供的弹性预力为一预压力、并促使摇臂的阀门端旋转以趋近压合于阀门连杆的杆顶端的方向。使摇臂的阀门端顶抵于阀门连杆的杆顶端，消除因汽缸内部的温度落差导致摇臂的阀门端敲击阀门连杆的杆顶端所产生的异音。

此外，承上所述，上述第一方向也可指扭转弹性件的弹性预力为一预张力、并促使摇臂的阀门端旋转以撑张远离于阀门连杆的杆顶端的方向。进而促使摇臂的凸轮端、与汽缸头内部的一凸轮之间的间距为零。

再且，本实用新型的摇臂更具有一凸轮滚轮，其枢设在凸轮端上，俾与汽缸头内的凸轮形成滚动接触、减低能量耗损及接面磨耗。

此外，本实用新型的扭转弹性件可为一扭转弹簧、或其它等效扭转弹性体也可。

最后，本实用新型的至少一摇臂可包括有一进气摇臂、及一排气摇臂，以对应配合四行程引擎的作动。

本实用新型的优点是，本实用新型透过汽缸头内部本身形成的环凸缘，使扭转弹性件可直接对应绕设于汽缸头的环凸缘上，同时达成扭转弹性件的定位、及以环凸缘作为施力支点的目的。除了配合引擎轻量化所需的不具支撑凸缘的摇臂设计，能够达成习知摇臂异音防止结构的所有功效外，更进一步配合达成摇臂轻量化、减小转动惯量小型化的目的。

附图说明

图1是本实用新型第一较佳实施例的汽缸头剖视图。

图2是本实用新型第一较佳实施例的汽缸头立体剖视图。

图3是本实用新型第一较佳实施例的汽缸头部分俯视图。

图4是本实用新型第二较佳实施例的汽缸头剖视图。

图5是习知摇臂异音防止结构立体图。

符号说明

汽缸头1                内孔110             环凸缘12

根部121                操作窗口13          摇臂轴3，912

进气摇臂31，71         摇臂轴孔310，911    凸轮端311，913

阀门端312，712，914    凸轮滚轮314，711    平整段319

排气摇臂32             阀门连杆4，8        进气阀连杆401

排气阀连杆402          杆顶端41，81        扭转弹性件5

螺旋段50               转弹簧500，6，92    摇臂端51，61

固定端52               凸轮轴82            凸轮821

支撑凸缘90             摇臂91

具体实施方式

请同时参阅图1、图2、及图3所示本实用新型第一较佳实施例的汽缸头剖视图、汽缸头立体剖视图、及部分俯视图。

如图所示，本实施例的摇臂异音防止结构组设于一汽缸头1内，汽缸头1内分别凹设有二内孔110(如图2所示，唯因部分剖视的缘故，故图面仅显示一个内孔110)，内孔110的外周缘并轴向凸伸有一环凸缘12(如图2所示)。请特别注意二内孔110，其分别固设有一摇臂轴3(如图2所示)，摇臂轴3由汽缸头1的内孔110而向外延伸。

其中，本实施例的汽缸头1内滑设有二个阀门连杆4，分别为一进气阀连杆401、及一排气阀连杆402，其在汽缸头1内进行轴向往复运动(如图1所示)。

此外，对应进气阀连杆401、及排气阀连杆402，汽缸头1内组设有一进气摇臂31、及一排气摇臂32。进气摇臂31、及排气摇臂32分别枢设上述二摇臂轴3上，而能够以摇臂轴3为轴心不停往复旋转，以传递动力至进气阀连杆401、及排气阀连杆402，进而使引擎的燃烧室顺利完成进气、及排气的行程。

其中，以图2右边的进气摇臂31来说，其具有一摇臂轴孔310、一凸轮端311、及一阀门端312。摇臂轴孔310贯设于进气摇臂31的中段处、并对应枢设于摇臂轴3上。凸轮端311、及阀门端312分设于摇臂轴孔310的两端。

此外，扭转弹性件5在本实施例中为一扭转弹簧500，其可提供一弹性预力P。当然，视使用者需要，扭转弹性件5也可采用其它等效弹性体作为替代，在此不再赘述。

其中，以图2左边的扭转弹簧500为例，其包括一螺旋段50、一摇臂端51、及一固定端52(如图3所示)。螺旋段50环绕套设于汽缸头1的环凸缘12上，摇臂端51自螺旋段50一端延伸而出、并固定于进气摇臂31上，固定端52自该螺旋段50另一端延伸而出、并固设于汽缸头1上(如图1所示)。

如此，扭转弹簧500可提供一弹性预压力P1、促使进气摇臂31以其对应枢设的摇臂轴3为轴心、而朝向一定的第一方向A相对旋转(如图1箭号所示的方向)，进而让进气摇臂31的阀门端312旋转以趋近长时间压合于进气阀连杆401的一杆顶端41(如图1所示)，以避免敲击异音。

藉此，扭转弹簧500的螺旋段50可直接对应环套绕设在汽缸头1内所形成的环凸缘12上、以作为施力支点，毋须定位于习知摇臂上的支撑凸缘，可同时达成扭转弹簧500的定位、及以环凸缘12作为施力支点的目的。除了能达成习知摇臂异音防止结构所有功效之外，更进一步配合达成摇臂轻量化、及小型化的目的。

其中，如图1所示，本实施例的汽缸头1更具有二汽门间隙调整的操作窗口13，其分别对应进气摇臂31、及排气摇臂32的位置、而开设于该汽缸头1上。而扭转弹簧500的固定端52可固设于操作窗口13的端缘上，以方便操作人员由操作窗口13进行扭转弹簧500的更换。

再者，如图2、及图3所示，本实施例的扭转弹簧500的摇臂端51对应跨设固定于进气摇臂31上、且邻近于阀门端312之处，以形成较大的力矩。当然，视需要扭转弹簧的摇臂端也可跨设邻近于摇臂的凸轮端，但是扭转弹簧提供一反向扭力。

此外，以本实施例的进气摇臂31为例(如图3所示)，其更具有一凸轮滚轮314，凸轮滚轮314枢设于凸轮端311上。以能与凸轮形成滚动接触、减低能量耗损。

另外，本实施例的进气摇臂31更包括有一平整段319，其由摇臂轴孔310的周缘延伸而成。扭转弹簧500的螺旋段50能提供一轴向张力P9(如图3所示)，以促使扭转弹簧500的螺旋段50分别轴向抵靠于进气摇臂31的平整段319、及汽缸头1的环凸缘12的一根部121上(如图2、及图3所示)。借由扭转弹簧500的螺旋段50所提供的轴向张力P9，以抑制进气摇臂31的侧向晃动、减少能量传递损耗。此外，更能符合热锻成形加工的制造特性，延摇臂轴的轴向冲制成平整段319，可减少摇臂不必要的侧面加工。

请再参阅图4所示本实用新型第二较佳实施例的汽缸头剖视图，本实施例的构造大致与前例相同，唯在扭转弹簧6的摇臂端61装设之处不同。

以右方的进气摇臂71为例，本实施例的扭转弹簧6能提供一弹性预张力P2，促使进气摇臂71朝一定方向B相对旋转(如图4的箭号方向)。进而使进气摇臂71的阀门端712旋转以撑张远离阀门连杆8的杆顶端81，而使凸轮轴82的凸轮821、与进气摇臂71的凸轮滚轮711之间的间距为零，以能有效传递凸轮轴82的旋转动力。

Claims (9)

1.一种摇臂异音防止结构，其组设于一汽缸头内，该汽缸头内凹设有至少一内孔，该至少一内孔的外周缘并轴向凸伸有一环凸缘；

其中，该摇臂异音防止结构包括有：至少一摇臂轴，其对应固设于该汽缸头的该至少一内孔内、并向外延伸；

至少一摇臂，包括有一摇臂轴孔、一凸轮端、及一阀门端，该摇臂轴孔贯设于该至少一摇臂的中段处、并对应枢设于该至少一摇臂轴上，该凸轮端、与该阀门端分设于该摇臂轴孔的两端；以及

至少一扭转弹性件，提供一弹性预力促使该至少一摇臂以其对应的该至少一摇臂轴为轴心朝向一第一方向相对旋转；

其特征在于：

该至少一扭转弹性件包括一螺旋段、一摇臂端、及一固定端，该螺旋段环绕套设于该汽缸头的该至少一环凸缘上，该摇臂端是自该螺旋段一端延伸而出、并固定于该至少一摇臂上，该固定端是自该螺旋段另一端延伸而出、并固设于该汽缸头上。

2.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该汽缸头更包括有至少一操作窗口，其对应该至少一摇臂的位置而开设于该汽缸头上，该至少一扭转弹性件的该固定端固设于该操作窗口的端缘上。

3.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该至少一扭转弹性件的该摇臂端对应跨设扣持于该至少一摇臂上、且邻近于该阀门端之处。

4.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该至少一摇臂更包括有一平整段，其由该摇臂轴孔的周缘延伸而成，该至少一扭转弹性件提供一轴向张力促使该至少一扭转弹性件的该螺旋段分别轴向抵靠于该至少一摇臂的该平整段、及该汽缸头的该至少一环凸缘的一根部上。

5.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该汽缸头更包括有至少一阀门连杆，其滑设于该汽缸头内，该至少一阀门连杆包括有一杆顶端；该第一方向是指该至少一摇臂的该阀门端旋转以趋近压合于该至少一阀门连杆的该杆顶端的方向。

6.根据权利要求5所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该至少一阀门连杆包括有一进气阀连杆、及一排气阀连杆。

7.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该汽缸头更包括有至少一阀门连杆，其滑设于该汽缸头内，该至少一阀门连杆包括有一杆顶端；该第一方向是指该至少一摇臂的该阀门端旋转以撑张远离于该至少一阀门连杆的该杆顶端的方向。

8.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该至少一摇臂更包括一凸轮滚轮，其枢设于该凸轮端上。

9.根据权利要求1所述的摇臂异音防止结构，其特征在于该至少一扭转弹性件为一扭转弹簧。

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