无曲轴、汽门的四行程引擎的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种无曲轴、汽门的四行程引擎，该引擎包含有底座、进排气阀、基座、驱动装置组以及顶座所构成。本发明的无曲轴、汽门的四行程引擎，当每个汽缸内的活塞推动驱动装置组，使连接活塞的推杆呈上、下往复运动，以推动连接推杆的十字形旋转摇臂，使十字形旋转摇臂推动转动轴件予以转动，进而形成往复式运动转换为旋转运动的引擎机构运动力的输出，动力输出的同时，十字形旋转摇臂亦推动驱动装置组的齿轮组，使齿轮组带动装置在底座上的进排气阀，可以360度原地旋转运动方式予以旋转，达到在底座内来进行进气及排气作业，由于进排气阀持续转动加上特殊时序设计，具有无需使用曲轴及配合该曲轴所需的繁复的开闭进排气阀门结构的优点。
【专利说明】无曲轴、汽门的四行程引擎
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无曲轴、汽门的四行程引擎；更详细而言，涉及一种结构简单化的往复式运动转换为旋转运动的引擎机构作用力的输出的旋转式引擎机构，尤其是利用可于底座内的进排气槽内作360度旋转的旋转式进排气阀和特殊的进排气时序的设计，并配合驱动装置组内十字型旋转摇臂和转动轴件的运动配合下，以及通过和齿轮组间的减速转速比设计，进而达成引擎的进气、压缩、爆发及排气四个冲程的循环运动，实为一种独特、便捷且具经济效益的创作。
【背景技术】
[0002]科技的进步，产业的发展，人类对于交通工具中所使用引擎的要求越高，不外乎是在动力输出不变的条件下来追求体积小且重量轻、结构愈简单化、维修容易的引擎结构。
[0003]现今引擎的循环过程不外乎是包含二个或四个冲程(即二行程或四行程)；而引擎是由曲轴产生动力，也就是说，曲轴为整个引擎的动力输出轴；然而，曲轴并不是一支从头到尾直通的轴，为了提供让活塞的上、下直线运动能够转为旋转运动，曲轴必须要根据活塞的数目设计成一支曲折的轴，因此，当活塞上、下直线运动时，往往在曲轴的曲折处产生偏心，使得活塞产生偏心的上、下往复运动，导致活塞产生侧向力而与汽缸摩擦，使汽缸与活塞在长期摩擦下易毁损。
[0004]此外，熟知的引擎内部必须设置多组汽门组，才得以提供汽缸进行进气、压缩、爆发及排气的作业，就引擎结构上而言，较为复杂。
[0005]有鉴于此，本案发明人遂依其多年从事相关领域的研发经验，针对前述的缺失进行深入探讨，并依前述需求积极寻求解决之道，历经长时间的努力研究与多次测试，终于完成本发明，是以解决现有的缺点并增进其所未有的进步性与实用性。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的，是提供一种无曲轴、汽门的四行程引擎，使得可提供一种可控制转动轴件或十字型旋转摇臂与进排气阀相互连动间呈一定转速比的转速比值所需齿轮组结构，使进排气阀持续转动及持续的对数个汽缸做进气、排气的作业，以达成引擎的进气、压缩、爆发及排气四个冲程的循环作。
[0007]本发明的次要目的，是提供一种无曲轴、汽门的四行程引擎，使得经由齿轮组结构特殊的减速行程后，可使连结在该齿轮组内的致动齿轮上的进排气阀，除可于底座内具有可作360度原地旋转运动的旋转方式的特征外，而可于底座内来进行进气及排气作业，还可使十字型旋转摇臂的转速比> 2倍于进排气阀的转速比。
[0008]本发明的再要目的，是提供一种无曲轴、汽门的四行程引擎，使得本发明的呈旋转式动力输出的引擎结构中因活塞及连接活塞的推杆呈上、下往复运动，不产生侧向力，完全免除活塞及汽缸的磨损，延长引擎使用寿命。
[0009]本发明的又一目的，是提供一种无曲轴、汽门的四行程引擎，使得当选取适当的固定杆及基座的直向长度后，以决定依序通过转动轴件、十字型旋转摇臂以及推杆而与顶座间接连接的活塞在汽缸内的限位高度，使汽缸具有多种压缩比，令引擎可适用汽油或柴油燃料。
[0010]根据上述目的，本发明的一种无曲轴、汽门的四行程引擎，其特征在于包含:
[0011]底座，该底座上开设有进排气槽及以进排气槽为中心点而以环状相对称的两个汽缸，底座内部开设有连通进排气槽与两个汽缸的进排气口，而该进排气槽侧壁及底部则分别开设有连通底座外部的进气孔及出气孔，其中，该底座顶面设置有底部可盖合进排气槽及两个汽缸的基座，该基座底板上分别开设有连通两个汽缸的通孔、轴承孔及复数个孔洞；
[0012]进排气阀，一端呈圆形状，而在顶端面中央处则连接有一连杆，该进排气阀设置在进排气槽内，该进排气阀开设有能够连通进排气口与进气孔的进气口、以及连通出气孔的出气口，其中进气口和出气口所夹的角度为90度，另，进排气阀上方的连杆能够穿设出基座底板的轴承孔并和置于该轴承孔中的滑动轴承相结合后，而能够和驱动装置中的齿轮组的致动齿轮相结合串连；
[0013]基座，设置连结在底座顶端，该基座为一四方形中空状的形体，其基座底板上分别开设有连通两个汽缸的通孔、轴承孔及复数个孔洞，中空内部能够容置齿轮组和驱动装置组；
[0014]驱动装置组，包含有两个分别连接两个活塞的推杆、连接两个推杆顶端的十字型旋转摇臂、连接于十字型旋转摇臂顶端的转动轴件、以及连接十字型旋转摇臂底缘的齿轮组，其中:推杆，其底端设置有与汽缸孔径相对应的活塞，该活塞通过基座底部而分别穿设于两个汽缸内；十字型旋转摇臂，包含具有两个容置空间的管体、一端分别能够穿设于两个容置空间内，且另一端又分别连接两个推杆顶端的两个支杆和一端连接管体顶缘，另一端则穿设定位于第一开口内的第一转动轴承中的第一导杆、以及一端连接管体底缘，且与第一导杆相对称的第二导杆，进而令十字型旋转摇臂呈十字形形态，而所述管体上开设有分别连通两个容置空间的气孔，使得支杆能在容置空间内往复伸缩；齿轮组，包含有两端连接基座底部而形成一容置空间的板体、分别穿设板体顶部内外且同轴的上齿轮及下齿轮、以及分别独立藉由一转轴而连接板体顶部内外并分别邻设且啮合上齿轮及下齿轮的驱动齿轮及致动齿轮，所述驱动齿轮上突设有对应第一斜杆而呈倾斜形态的第二斜杆，该第二斜杆上开设有具第二开口且供第二导杆末端穿设的第二转动轴承，而所述致动齿轮的转轴则连接进排气阀的连杆顶端，使得该驱动齿轮转两圈时，通过上齿轮及下齿轮而转动的致动齿轮恰好减速而仅转一圈，亦即该齿轮组用以控制转动轴件或十字型旋转摇臂与进排气阀间的转速比值，且该转速比值为> 2倍；转动轴件，由相互垂直的纵杆及横杆所连接而成，该纵杆通过轴承而垂直穿设至顶座外部，该横杆则是位于顶座下方，而所述横杆一端形成具有倾斜形态的第一斜杆，该第一斜杆上开设有第一开口，并能够容置第一转动轴承，而该齿轮组末端连接进排气阀的连杆；
[0015]顶座，该顶座的周缘连接基座顶缘，该顶座穿设有轴向连接基座及底座的固定杆，其中，所述驱动装置的转动轴件顶端穿设至顶座外部；
[0016]藉由上述结构，当该引擎运转时，将会促使复数个汽缸会依序推动驱动装置组的活塞部份，使连接活塞的推杆呈上、下往复运动，以推动连接推杆的十字形旋转摇臂，使十字形旋转摇臂推动转动轴件转动，形成往复式运动转换为旋转运动的引擎机构作用力的输出，推动转动轴件而达动力输出的同时，十字形旋转摇臂亦会推动驱动装置组的齿轮组，使齿轮组带动装置在底座上的进排气阀，能够以360度原地旋转动作的方式旋转，进而于底座内来进行进气及排气作业，由于进排气阀持续转动加上特殊进、排气时序的设计，当驱动该引擎以进行进气、压缩、爆发及排气等连贯行程四个冲程的循环运动，具有无需使用曲轴及配合该曲轴所需的繁复的开闭进排气阀门结构的优点。
[0017]优选地，该固定杆及基座的直向长度为决定依序通过转动轴件、十字型旋转摇臂以及推杆而与顶座间接连接的活塞在汽缸内的限位高度，使汽缸具有多种压缩比，令引擎能够适用各种燃料。
[0018]优选地，该引擎能够适用于汽油或柴油燃料，当该引擎使用汽油燃料时，该引擎的汽缸内设置有火花塞。
[0019]因此，依据上述引擎结构可知，本发明所述的无曲轴、汽门的四行程引擎，主要透过进排气阀进行进气及排气作业，以驱动汽缸进行进气、压缩、爆发及排气作业，使得每个汽缸内活塞及连接活塞的推杆呈上、下往复运动。
[0020]接着，在活塞及推杆呈上、下往复运动时，该十字型旋转摇臂系随着推杆的运动而同时作伸缩、摆动，使得十字型旋转摇臂上、下端所分别连接的转动轴件及齿轮组系随着十字型旋转摇臂的摆动路径而转动，而在齿轮组转动时系同时致动进排气阀上所设置的连杆，使得进排气阀在进行进气或排气的同时，藉由连杆而持续转动；其中，该齿轮组系用以控制转动轴件或十字型旋转摇臂与进排气阀相互间的转速比值，且该转速比值为> 2倍。
[0021]由上述可知，当活塞及推杆藉由进排气阀驱动活塞而往复运动时，该进排气阀间接藉由推杆驱动十字型旋转摇臂、齿轮组、以及连杆而旋动，使得复数个活塞藉由进排气阀而持续的进行进气、压缩、爆发及排气作业，达成引擎之进气、压缩、爆发及排气四个冲程的循环运动。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1A为本发明第一实施例的底座示意图；
[0023]图1B为本发明第一实施例的底座的又一不意图；
[0024]图2A为本发明所述引擎结构的分解示意图；
[0025]图2B为图2A中的A部局部放大图；
[0026]图3为本发明所述引擎结构的组合示意图；
[0027]图4为本发明所述进排气阀控制汽缸进气、排气冲程示意图；
[0028]图5A1为图4的引擎运动前视示意图；
[0029]图5A2为图5A1中的A部局部放大图；
[0030]图5A3为图5A1中的B部局部放大图；
[0031]图5B1为图4的引擎运动的又一前视示意图；
[0032]图5B2为图5B1中的A部局部放大图；
[0033]图5B3为图5B1中的B部局部放大图；
[0034]图6为图4的引擎运动侧视示意图；
[0035]图7为本发明所述进排气阀控制汽缸压缩、进气冲程示意图；[0036]图8为图7的引擎运动如视不意图；
[0037]图9为本发明所述进排气阀控制汽缸爆发、压缩冲程示意图；
[0038]图10为图9的引擎运动如视不意图；
[0039]图11为本发明所述进排气阀控制汽缸排气、爆发冲程示意图；
[0040]图12为图11的引擎运动前视示意图；
[0041]图13为本发明控制汽缸压缩比示意图；
[0042]图14为汽缸安装火花塞示意图。 [0043]主要元件符号说明
[0044]1、底座10、进排气槽
[0045]11、汽缸110、火星塞
[0046]11’、汽缸110’、火星塞
[0047]12、进排气口12’、进排气口
[0048]13、进气孔14、出气孔
[0049]15、锁固元件16、基座
[0050]160、通孔160’、通孔
[0051]161、轴承孔161’、轴承孔
[0052]162、基座底板163、滑动轴承
[0053]17、垫圈
[0054]2、进排气阀20、进气口
[0055]21、出气口22、连杆
[0056]23、轴承3、驱动装置组
[0057]30、推杆30’、推杆
[0058]31、活塞31’、活塞
[0059]32、十字型旋转摇臂320、管体
[0060]3201、容置空间3201’、容置空间
[0061]3202、气孔3202’、气孔
[0062]321、支杆321’、支杆
[0063]322、枢轴322’、枢轴
[0064]323、第一导杆324、第二导杆
[0065]33、转动轴件330、纵杆
[0066]331、横杆332、第一斜杆
[0067]333、第一转动轴承334、第一开口
[0068]34、齿轮组340、容置空间
[0069]341、板体
[0070]342、上齿轮343、下齿轮
[0071]344、转轴344’、转轴
[0072]345、驱动齿轮346、致动齿轮
[0073]347、第二斜杆348、第二转动轴承
[0074]349、第二开口[0075]4、顶座40、固定杆
[0076]41、轴承42、螺帽
[0077]D、限位高度
【具体实施方式】
[0078]现结合附图和如下的实施例对本发明做进一步地说明。
[0079]第一实施例:
[0080]首先，请同时参阅图1A、图1B、图2A、图2B及图3所示，本发明主要提供一种无曲轴、汽门的四行程引擎，该引擎主要包含有底座1、进排气阀2、基座16、驱动装置组3以及顶座4所构成，该第一实施例适用于柴油燃料，其中:
[0081]底座I (如图1A、图1B及图2A、图2B所示)，该底座I上开设有进排气槽10及以进排气槽10为中心点而以环状相对称设置的汽缸11、11’(本发明以两个汽缸11、11’为举例)，于底座I内部开设有连通进排气槽10与汽缸11、11’的进排气口 12、12’，而该进排气槽10侧壁及底部则分别开设有连通底座I外部的进气孔13及出气孔14 ;其中，该底座I顶面通过锁固元件15，而可将基座16的基座底板162螺固在底座I顶面上,进而可使底座I的进排气槽10及汽缸11、11’被基座底板162盖合，而在进排气槽10顶缘设置有垫圈17，使得基座16得以密封该进排气槽10。
[0082]进排气阀2 (如图2A、图2B所示)，该进排气阀2设置在进排气槽10内，该进排气阀2开设有可连通进排气口 12、1 2’与进气孔13的进气口 20、以及连通出气孔14的出气口21 ;其中，该进排气阀2的进气口 20与出气口 21所夹的角度为90度，该进排气阀2上方设置有藉由轴承23 (可为止推轴承)穿设出基座底板162且可旋动进排气阀2的连杆22。
[0083]基座16 (如图2A、图2B所示)，设置连结在底座I顶端，该基座16为一四方形中空状的形体，其基座底板162上分别开设有连通两个汽缸的通孔160、160’、轴承孔161、161’及复数个孔洞，中空内部可容置齿轮组34和驱动装置组3。
[0084]驱动装置组3 (如图2A、图2B所示)，该驱动装置组3包含有两个分别连接两个活塞31、31’的推杆30、30’ (该推杆30、30’顶端通过基座16的基座底板162所开设的轴承孔161、161’，而分别穿设于汽缸11、11’内，另推杆30、30’顶端可通过装置在轴承孔161、161’内的滑动轴承163而可稳固地作上下移动，且于推杆30、30’底端分别设置有与汽缸11、11’孔径相对应的活塞31、31’ )、连接两个推杆30、30’顶端的十字型旋转摇臂32、连接于十字型旋转摇臂32顶端的转动轴件33、以及连接十字型旋转摇臂32底缘的齿轮组34 ;其中，所述转动轴件33由相互垂直的纵杆330及横杆331所连接而成，该横杆331 —端形成倾斜形态的第一斜杆332,该第一斜杆332上具有第一开口 334,该一开口 334内设置有第一转动轴承333 ;所述十字型旋转摇臂32，包含具有两个容置空间3201、3201’的管体320、一端分别穿设于两个容置空间3201、3201’内，且另一端分别连接两个推杆30、30’顶端的两个支杆321、321’(该推杆30、30’与支杆321、321’之间以枢轴322、322’相铆接，形成可轴转的自由度)和一端连接管体320顶缘，另一端则穿设定位于设置在第一开口 334内的第一转动轴承333的第一导杆323 (使得第一导杆323与第一转动轴承333形成旋转自由度)，以及一端连接管体320底缘，且与第一导杆323相对称的第二导杆324，进而令十字型旋转摇臂32呈十字形形态，而该管体320上开设有分别连通两个容置空间3201、3201’的气孔3202、3202’，使得支杆321、321’能在容置空间3201、3201’内往复伸缩时，以利于容置空间3201、3201’内的气体排出；而所述齿轮组34包含有两端可连接基座16的基座底板162而形成一容置空间340的板体341、分别穿设板体341顶部内外且同轴的上齿轮342及下齿轮343、分别藉由一转轴344、344’而连接板体341顶部内外并分别邻设且啮合上齿轮342及下齿轮343的驱动齿轮345及致动齿轮346，其中，该驱动齿轮345上突设有对应第一斜杆332而呈倾斜形态的第二斜杆347，该第二斜杆347上开设有具第二开口 349并容置有第二转动轴承348，以供第二导杆324末端穿设在第二转动轴承348内(使得第二导杆324与第二转动轴承348形成旋转自由度)，而该致动齿轮346的转轴344’则连接进排气阀2的连杆22顶端，使得该驱动齿轮345转两圈时，通过上齿轮342及下齿轮343而转动的致动齿轮346恰好转一圈，也就是说，该齿轮组34用以控制转动轴件33或十字型旋转摇臂32与进排气阀2的转速比值，且该转速比值为大于等于2倍。
[0085]顶座4 (如图2A、图2B所示)，该顶座4的周缘连接基座16顶缘，该顶座4穿设有轴向连接基座16及底座I的固定杆40，并可利用螺帽42螺固；其中，前述转动轴件33的纵杆330穿设至顶座4外部，且纵杆330与顶座4间利用轴承41 (可为止推轴承)相互固定，藉以令纵杆330仅存在轴向旋转的自由度。
[0086]而前述在底座1、进排气阀2、基座16、驱动装置组3及顶座4完成组装后，于基座16内填充润滑油，以供驱动装置组3得以顺利运动。
[0087]请同时参阅图4、图5A1、图5A2、图5A3、图5B1、图5B2、图5B3及图6所示，由图4可知，本发明的引擎开始运动时，该进排气阀2的进气口 20及出气口 21分别与汽缸11的进排气口 12及汽缸11’的进排气口 12’相对应，使得空气依序通过底座I的进气孔13、进排气阀2的进气口 20、及汽缸11的进排气口 12而进入汽缸11内，而汽缸11’内的空气则依序通过进排气阀2的出气口 21、汽缸11’的进排气口 12’、及底座I的出气孔14排出，以令进排气阀2同时进行汽缸11的进气及汽缸11’的排气作业。
[0088]再配合图5A1、图5A2、图5A3、图5B1、图5B2、图5B3及图6可知，当空气藉由汽缸11的进排气口 12而进入汽缸11内，使该空气依序将汽缸11内的活塞31及推杆30向上推进，同一时间，该汽缸11’内的空气藉由汽缸11’的进排气口 12’排出，使得活塞31’及推杆30’在汽缸11’内向下推进，其中，该活塞31、推杆30与活塞31’、推杆30’能分别上下往复于汽缸11及汽缸11’中，主要因为活塞31、推杆30与活塞31’、推杆30’分别在汽缸11及汽缸11’内推出或推进时，分别位于活塞31及活塞31’上方的汽缸11及汽缸11’内部空气可分别藉由通孔160及通孔160’排出或吸入，致使活塞31、推杆30与活塞31’、推杆30’能分别垂直往复于汽缸11及汽缸11’内；藉此，该连接推杆30的支杆321依序向内、向外往复于该容置空间3201内，而该连接推杆30’的支杆321’则藉由推杆30’而依序向内、向外往复于该容置空间3201’内，其中，该支杆321、321’能分别往复于容置空间3201、3201’中，主要因为支杆321及支杆321’分别在容置空间3201及容置空间3201’内推进或推出时，容置空间3201及容置空间3201’内的空气可分别通过气孔3202及气孔3202’排出或吸入，致使支杆321、321’能分别往复于容置空间3201、3201’中；而在支杆321及支杆321’分别往复在容置空间3201及容置空间3201’的过程中的同时，该管体320上的第一导杆323受限于转动轴件33上第一斜杆332的第一转动轴承333,使得第一导杆323带动第一斜杆332、横杆331及纵杆330逆时针旋转，形成转动能。[0089]承上，在该第一导杆323旋转的过程中，对应该第一导杆323而连接管体320底端的第二导杆324则同样相对第一导杆323而逆时针旋转，以带动通过第二转动轴承348连接第二斜杆347末端的驱动齿轮345逆时针旋转，以致于驱动齿轮345依序带动上齿轮342、下齿轮343、及致动齿轮346，使得与致动齿轮346同时转动的转轴344’带动进排气阀2的连杆22逆时针转动。
[0090]因此，由前述可知，当进排气阀2在进行进气、排气作业的同时，该分别向上、向下运动的推杆30及推杆30’致动十字型旋转摇臂32摆动，除了使转动轴件33产生转动能外，同时致动齿轮组34驱动连接进排气阀2的连杆22，令进排气阀2在进行进气、排气作业时能同时的逆时针旋转。
[0091]而前述推杆30及推杆30’分别向上及向下推进时，不产生侧向力，完全免除活塞31、31’及汽缸11、11’的相互磨损，延长引擎的使用寿命。
[0092]请同时参阅图7及图8所示，在汽缸11及汽缸11’分别完成进气及排气作业后，由于该进排气阀2持续逆时针转动，使得进排气阀2转动呈如第图7所示的形态，主要令汽缸11’的进排气口 12’连通进排气阀2的进气口 20，并将空气打入汽缸11’内，而汽缸11的进排气口 12则被进排气阀2的外壁所遮蔽，令汽缸11形成密封形态。
[0093]再配合图8所示，当空气藉由汽缸11’的进排气口 12’而进入汽缸11’内后，使该空气依序将汽缸11’内的活塞31’及推杆30’向上推进，同一时间，由于与汽缸11’相对应的汽缸11的进排气口 12’受限于进排气阀2的外壁而呈密封形态，使得汽缸11内的活塞31及推杆30向下压缩汽缸11内的空气；藉此，在推杆30’及推杆30分别向上及向下推进的同时，该连接推杆30的支杆321依序向内、向外往复于该容置空间3201内，而该连接推杆30’的支杆321’则藉由推杆30’而依序向内、向外往复于该容置空间3201’内；而在支杆321及支杆321’分别往复在容置空间3201及容置空间3201’的过程中的同时，该管体320上的第一导杆323同时带动转动轴件33旋转，其带动方式于前述已提及，在此不再赘述。
[0094]而前述藉由该第一导杆323的转动而随的摆动的十字型旋转摇臂32在摆动的过程中，一并带动齿轮组34及进排气阀2，使得汽缸11’与汽缸11分别进行进气及压缩作业的同时，该进排气阀2亦同时逆时针转动，而该十字型旋转摇臂32带动齿轮组34及进排气阀2的带动方式于前述已提及，在此不再赘述。
[0095]请同时参阅图9及图10所示，接续，在汽缸11及汽缸11’分别完成压缩及进气作业后，由于该进排气阀2持续逆时针转动，使得进排气阀2转动呈如图9所示的形态，主要令汽缸11的进排气口 12及汽缸11’的进排气口 12’分别被进排气阀2的外壁所遮蔽，令汽缸11及汽缸11’形成密封形态。
[0096]再配合图10可知，当汽缸11内藉由活塞31向下压缩空气至所设定的行程后，即在该汽缸11内直喷油气，则该汽缸11内的混合油气瞬间点燃爆发，使得活塞31及推杆30在汽缸11内向上推进，同时，该对应汽缸11的汽缸11’内的活塞31及推杆30则向下压缩汽缸11’内的空气；藉此，该十字型旋转摇臂32藉由该推杆30及推杆30’分别的向上及向下推进而摆动，并在十字型旋转摇臂32摆动的同时一并分别驱动转动轴件33及齿轮组34，令转动轴件33能由往复式运动转换为旋转运动而形成转动能，而该齿轮组34则在带动连接进排气阀2的连杆22，使进排气阀2逆时针作360度的转动；前述推杆30及推杆30’带动十字型旋转摇臂32、转动轴件33、齿轮组34、以及进排气阀2的带动方式于前述已提及，在此不再赘述。
[0097]请同时参阅图11及图12，并配合参阅图4及图5A1、图5A2、图5A3、图5B1、图5B2、图5B3所示，接续，在汽缸11及汽缸11’分别完成爆发及压缩作业后，由于该进排气阀2持续逆时针转动，使得进排气阀2转动如图11所示的形态，主要令汽缸11的进排气口 12连通进排气阀2的出气口 21及底座I的出气孔14 ;而该汽缸11’的进排气口 12’则是被进排气阀2的外壁所遮蔽，令汽缸11’形成密封形态。
[0098]再配合图12可知，该汽缸11内经过爆发后的废气依序通过进排气口 12、进排气阀2的出气口 21、以及底座I的出气孔14予以排出(即排气作业)，使得活塞31及推杆30在汽缸11内向下推进，而该汽缸11’内藉由活塞31’向下压缩空气至所设定的行程后，即在该汽缸11’内直喷油气，则该汽缸11’内的混合油气瞬间点燃爆发，使得活塞31’及推杆30’在汽缸11’内向上推进；藉此，该十字型旋转摇臂32藉由该推杆30及推杆30’分别的向下及向上推进而摆动，并在十字型旋转摇臂32摆动时一并分别驱动转动轴件33及齿轮组34，令转动轴件33能由往复式运动转换为旋转运动而形成转动能，而该齿轮组34则在带动连接进排气阀2的连杆22，使进排气阀2逆时针作360度的转动；前述推杆30及推杆30’带动十字型旋转摇臂32、转动轴件33、齿轮组34、以及进排气阀2的带动方式于前述已提及，在此不再赘述。
[0099]最后，在汽缸11及汽缸11’分别完成排气及爆发作业后，由于该进排气阀2持续逆时针转动，使得进排气阀2转动呈如前述图4所示的形态，主要令该进排气阀2的进气口20及出气口 21再次的分别与汽缸11的进排气口 12及汽缸11’的进排气口 12’相对应，使得该汽缸11重新进行进气作业，而该汽缸11’内经过爆发后的废气则依序通过汽缸11’的进排气口 12 ’、进排气阀2的出气口 21、及底座I的出气孔14排出，使得引擎的运动方式如前述所示。
[0100]因此，由上述可知，本发明利用简单的引擎结构，令进排气阀2对汽缸11、11’做进气及排气作业，使得本发明的汽缸11依序循环进行进气、压缩、爆发、及排气四个冲程，而该汽缸11’则对应该汽缸11而依序循环进行排气、进气、压缩、及爆发四个冲程，达成引擎的进气、压缩、爆发以及排气四个冲程的循环运动，并进一步产生转动能。
[0101]第二实施例:
[0102]最后，请同时参阅图13及图14所示，由图13可知，为了控制汽缸11、11’的压缩t匕，使用者可在安装固定杆40及基座16时，适时选择固定杆40及基座16的直向长度，以决定依序通过转动轴件33、十字型旋转摇臂32以及推杆30、30’而与顶座4间接连接的活塞31、31’分别在汽缸11、11’内的限位高度D(其中，该限位高度D依据固定杆40及基座16的直向长度而改变)，使汽缸11、11’具有多种压缩比，令引擎除了可适用如第一实施例所述的柴油燃料之外，亦可在相同的引擎结构下适用汽油燃料。
[0103]再配合图14可知，本发明的汽缸11、11’如果使用汽油燃料时，于汽缸11及汽缸11’内部必须额外分别设置有火花塞110及火花塞110’，使得汽缸11或汽缸11’进行压缩作业时，藉由火花塞110或火花塞110’来点燃汽缸11或汽缸11’内的混合油气，以进行压缩后的爆发作业。
[0104]此外，本发明所使用的两个汽缸11、11’进行进气、压缩、爆发以及排气四个冲程的循环作业外，该汽缸11、11’以进排气阀2为中心点而相对称呈环状排列设置；又，前述驱动齿轮345转的圈数可为致动齿轮346的2倍以上，也就是说，该齿轮组34可控制转动轴件33或十字型旋转摇臂32与进排气阀2之间的转速比值为> 2倍以上。
[0105]综观上述，本发明可获得如下优点:
[0106]本发明所述无曲轴、汽门的四行程引擎，利用活塞及推杆的上、下往复运动，以推动连接推杆的支杆及十字形旋转摇臂，使十字形旋转摇臂推动转动轴件予以旋转转动，形成由往复式运动转换为旋转运动的旋转运动的弓I擎机构。
[0107]本发明所述无曲轴、汽门的四行程引擎，可控制转动轴件或十字形旋转摇臂与进排气阀的转速比的转速比值，令进排气阀对汽缸进行进气或排气作业，使得汽缸活塞可循环进行进气、压缩、爆发及排气四个冲程作业。
[0108]本发明所述无曲轴、汽门的四行程引擎，可藉由固定杆及基座的直向长度，以决定活塞在汽缸内的限位高度，使汽缸具有多种压缩比，令引擎可适用各种燃料。
[0109]本发明所述无曲轴、汽门的四行程引擎，该活塞及连接活塞的推杆呈上、下往复运动，不产生侧向力，完全免除活塞及汽缸相互间的磨损，延长引擎使用寿命。
[0110]故，本发明在同类产品中具有极佳的进步性以及实用性，同时查遍国内外关于此类结构的技术资料文献后，确实未发现有相同或近似的构造存在于本案申请之前，因此本案应已符合新颖性、创造性以及实用性等发明专利要件，依此提出申请。
[0111]以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即拘限本发明的专利范围，举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的其它等效结构变化，均同理皆包含在本发明的申请专利范围内。
【权利要求】
1.一种无曲轴、汽门的四行程引擎，其特征在于包含: 底座，该底座上开设有进排气槽及以进排气槽为中心点而以环状相对称的两个汽缸，底座内部开设有连通进排气槽与两个汽缸的进排气口，而该进排气槽侧壁及底部则分别开设有连通底座外部的进气孔及出气孔，其中，该底座顶面设置有底部可盖合进排气槽及两个汽缸的基座，该基座底板上分别开设有连通两个汽缸的通孔、轴承孔及复数个孔洞； 进排气阀，一端呈圆形状，而在顶端面中央处则连接有一连杆，该进排气阀设置在进排气槽内，该进排气阀开设有能够连通进排气口与进气孔的进气口、以及连通出气孔的出气口，其中进气口和出气口所夹的角度为90度，另，进排气阀上方的连杆能够穿设出基座底板的轴承孔并和置于该轴承孔中的滑动轴承相结合后，而能够和驱动装置中的齿轮组的致动齿轮相结合串连； 基座，设置连结在底座顶端，该基座为一四方形中空状的形体，其基座底板上分别开设有连通两个汽缸的通孔、轴承孔及复数个孔洞，中空内部能够容置齿轮组和驱动装置组；驱动装置组，包含有两个分别连接两个活塞的推杆、连接两个推杆顶端的十字型旋转摇臂、连接于十字型旋转摇臂顶端的转动轴件、以及连接十字型旋转摇臂底缘的齿轮组，其中:推杆，其底端设置有与汽缸孔径相对应的活塞，该活塞通过基座底部而分别穿设于两个汽缸内；十字型旋转摇臂，包含具有两个容置空间的管体、一端分别能够穿设于两个容置空间内，且另一端又分别连接两个推杆顶端的两个支杆和一端连接管体顶缘，另一端则穿设定位于第一开口内的第一转动轴承中的第一导杆、以及一端连接管体底缘，且与第一导杆相对称的第二导杆，进而令十字型旋转摇臂呈十字形形态，而所述管体上开设有分别连通两个容置空间的气孔，使得支杆能在容置空间内往复伸缩；齿轮组，包含有两端连接基座底部而形成一容置空间的板体、分别穿设板体顶部内外且同轴的上齿轮及下齿轮、以及分别独立藉由一转轴而连接板体顶部内外并分别邻设且啮合上齿轮及下齿轮的驱动齿轮及致动齿轮，所述驱动齿轮上突设有对应第一斜杆而呈倾斜形态的第二斜杆，该第二斜杆上开设有具第二开口且供第二导杆末端穿设的第二转动轴承，而所述致动齿轮的转轴则连接进排气阀的连杆顶端，使得该驱动齿轮转两圈时，通过上齿轮及下齿轮而转动的致动齿轮恰好减速而仅转一圈，亦即该齿轮组用以控制转动轴件或十字型旋转摇臂与进排气阀间的转速比值，且该转速比值为> 2倍；转动轴件，由相互垂直的纵杆及横杆所连接而成，该纵杆通过轴承而垂直穿设至顶座外`部，该横杆则是位于顶座下方，而所述横杆一端形成具有倾斜形态的第一斜杆，该第一斜杆上开设有第一开口，并能够容置第一转动轴承，而该齿轮组末端连接进排气阀的连杆； 顶座，该顶座的周缘连接基座顶缘，该顶座穿设有轴向连接基座及底座的固定杆，其中，所述驱动装置的转动轴件顶端穿设至顶座外部； 藉由上述结构，当该引擎运转时，将会促使复数个汽缸会依序推动驱动装置组的活塞部份，使连接活塞的推杆呈上、下往复运动，以推动连接推杆的十字形旋转摇臂，使十字形旋转摇臂推动转动轴件转动，形成往复式运动转换为旋转运动的引擎机构作用力的输出，推动转动轴件而达动力输出的同时，十字形旋转摇臂亦会推动驱动装置组的齿轮组，使齿轮组带动装置在底座上的进排气阀，能够以360度原地旋转动作的方式旋转，进而于底座内来进行进气及排气作业，由于进排气阀持续转动加上特殊进、排气时序的设计，当驱动该引擎以进行进气、压缩、爆发及排气等连贯行程四个冲程的循环运动，具有无需使用曲轴及配合该曲轴所需的繁复的开闭进排气阀门结构的优点。
2.根据权利要求1所述的无曲轴、汽门的四行程引擎，其特征在于:该固定杆及基座的直向长度为决定依序通过转动轴件、十字型旋转摇臂以及推杆而与顶座间接连接的活塞在汽缸内的限位高度，使汽缸具有多种压缩比，令引擎能够适用各种燃料。
3.根据权利要求1所述的无曲轴、汽门的四行程引擎，其特征在于:该引擎能够适用于汽油或柴油燃料，当该引擎使用汽油燃料时，该引擎的汽缸内设置有火花塞。
【文档编号】F02B71/00GK103670696SQ201210357068
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月21日 优先权日:2012年9月21日
【发明者】古瑞庭 申请人:古瑞庭, 翁国祯