CN101319621A - 一种发动机气门摇臂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机气门摇臂装置，凸轮(1)、摇臂体(2)、挺柱(3)、轴承(4)，轴承(4)可转动支撑在摇臂体(2)的中部，凸轮(1)组装在摇臂体(2)上方并和轴承(4)滚动接触配合，摇臂体(2)的一端与挺柱(3)上端相连，摇臂体(2)的另一端与气门的阀杆(5)接触配合；其特征在于：摇臂体(2)上表面沿其长度方向上具有一横向贯穿整个摇臂体(2)的槽(21)，所述的轴承(4)通过枢轴(6)支撑在槽(21)两侧的槽壁(22)之间。槽的槽壁起到类似加强筋的作用，能有效增强摇臂体整体的强度。

Description

一种发动机气门摇臂装置

技术领域

本发明涉及一种凸轮通过气门摇臂驱动气门启闭的气门摇臂装置。

背景技术

在现有的各种往复式发动机中，一般都设置有两气门式(一个进气门和一个排气门)气门机构，且还设置有将凸轮旋转运动转换为驱动气门(进气阀及排气阀)启闭的气门摇臂装置，对于气门摇臂装置有以下技术要求：确保强度降低转动惯量，减小或消除因气门间隙造成的不良反应，保障运动组件的润滑来减少磨损及噪音。

目前组装到发动机的气门摇臂有采用铸造或锻造的方式铝合金压铸加硬质材料镶嵌，钢板冲压，液压控制等各种各样的材料与结构组合形式，并在实际约产品中广泛使用，这些方案都有各自的特点与优缺点。

如一申请号为ZL02823210.0(公开号为CN1589364Y)的中国发明专利《具有板金制摇臂的凸轮随动件》披露了这样一种气门摇臂装置的结构，由凸轮、板金制的摇臂、枢轴以及辊构成，摇臂由两个侧壁和连接在该两个侧壁之间两侧的第一、第二连接部组成，第二连接部作为支点与柱塞接触配合，可使摇臂以柱塞的上端面和第二连接部的接触部为中心支点摇动，第一连接部于阀体的上基面接触配合，第一连接部可作为按压部下压阀体，使阀体轴向位移，所述的辊通过枢轴支撑在摇臂中部，并可自由旋转，凸轮设于辊的上部，并和辊滚动接触配合，以使凸轮的转动带动辊及摇臂中部相对下行，给摇臂施加使其偏转的力。上述摇臂是通过对板金进行挤压加工而成，具有一对侧壁部，以及连接上述一对侧壁部彼此之间的连接部，以连接部一侧作为上侧，以反连接部一侧作为下侧，在上述一对侧壁部的厚度为在上侧薄、在下侧厚的状态下，相对于宽度方向逐渐变化，上述一对侧壁部的外侧面彼此之间的间隔越往下侧越大，在上述一对侧壁部的相互整合的位置上，分别形成通孔，枢轴是嵌在上述一对通孔中，架设在上述一对侧壁部之间，上述枢轴的轴向两端面的外周缘部，相对于上述一对通孔的上侧被铆接，上述辊可自由旋转地支撑在上述枢轴的中间部周围。在使用时，负载从上述外侧面之间的间隔的狭小侧向宽大侧施加到上述枢轴上。在上述枢轴的两端面的外周缘部上形成的铆接部在上述外侧面彼此之间的间隔狭小侧的半部上形成。因此，在支承负载的一侧，上述枢轴的两端部的外周面和通孔的内周面相互接触。都可防止在枢轴的两端的支撑部上产生相对于一对侧壁部的松旷。解决了在发动机运转时，由于产生的振动以及噪声大的缺陷。但该专利的摇臂体的两端为一实体的板金制件，摇臂体两端没有足够支撑，故其摇臂整体强度低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种具有强度高的摇臂体的发动机气门摇臂装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种发动机气门摇臂装置，凸轮、摇臂体、挺柱、轴承，轴承可转动支撑在摇臂体的中部，凸轮组装在摇臂体上方并和轴承滚动接触配合，摇臂体的一端与挺柱上端相连，摇臂体的另一端与气门的阀杆接触配合；其特征在于：摇臂体上表面沿其长度方向上具有一横向贯穿整个摇臂体的槽，所述的轴承通过枢轴支撑在槽两侧的槽壁上。

上述的摇臂体一端的下表面具有一球状凹部，挺柱的上部具有与球状凹部相应球状连接部，球状连接部通过一限位件限位在球状凹部内；摇臂体的另一端下表面具有一与气门的阀杆相配的凹槽，阀杆容置在该凹槽内并与凹槽的底面抵触配合。这样即能保证摇臂体与挺柱相连的稳定性，又能保证摇臂体一端可以摇臂体与挺柱的接触部为中心偏转；同时还可保证摇臂体的偏转能带动气门的阀杆轴向往复移动。

上述的限位件为一弹性卡箍，该弹性卡箍将球状连接部卡箍限位在球状凹部内。其能将挺柱与气门摇臂连成一体，有效防止气门摇臂相对挺柱的跳动，当然也可采用现有的其他各种限位件，如直接采用螺钉将挺柱与摇臂体限位连接起来。

由于气门传动链中由于热变形、磨损、和制造公差等因素引起零件尺寸变动，会使气门传动链产生间隙，而使发动机在运转时冲击大、噪音大，为能自动消除气门传动链的间隙，上述的挺柱为液压阀的阀杆，挺柱内具有进油道，进油道通过设置在液压阀内的单向阀与液压阀内的高压腔相通，且进油道又与液压阀的进油口相通。当凸轮进入降落部分和基圆部分时，气门弹簧通过气门的阀杆顶住气门摇臂，使气门摇臂上的滚针轴承与凸轮保持滚动接触，同时，从机油泵输送润滑油经液压阀的进油口，并依次通过挺柱的进油道、单向阀补充到液压阀下部的高压腔内，使挺柱升高变长，由于挺柱升高变长，而摇臂体中部位置不变，相对摇臂体的另一端来说，进一步下压气门的阀杆，从而补偿气门传动链间隙。

上述的单向阀为单向球阀，由弹簧、阀座和阀球组成，阀球设置在阀座上并与进油道相配，弹簧支撑在高压腔的底面和阀座之间，给阀球施加一始终向上以封堵住进油道的弹力。当然也可采用其他类型的单向阀。

上述的挺柱内还具有出油通道，出油通道和进油道连通，而在摇臂体的相应位置处设有与出油通道相通的喷油孔，该喷油孔位于摇臂体上表面的槽内。这样，进入到挺柱内的润滑油一部分雾化后经过喷油孔喷出，并喷向凸轮和轴承对其进行润滑，减少凸轮和轴承之间的磨损。

上述的摇臂体中部具有呈弧形的下凹部，所述的轴承与摇臂体中部的下凹部之间有间隙以形成集油腔。这样能将润滑过凸轮和轴承的润滑油沉淀下来，以收集到该集油腔内，当摇臂体摆动时，将集油腔内的润滑油引导至摇臂体与气门的阀杆杆连接处，进一步对摇臂体和气门的阀杆进行润滑。且下凹部还可进一步加强摇臂体的强度。

为简化摇臂体的生产工艺，上述的摇臂体为用3～3.8mm厚的钢板经冲压与挤压相结合的成形工艺制成的一体件。

上述的摇臂体中部的槽两侧的槽壁上各开有一彼此相对的安装孔，所述枢轴的两端分别穿设在安装孔内，并通过铆固的方式固定在安装孔内。

与现有技术相比，本发明的优点在于由于：整个摇臂体上表面具有沿其长度方向上具有一横向贯穿整个摇臂体的槽，这样，槽的槽壁起到类似加强筋的作用，故能有效增强摇臂体整体的强度。摇臂体可以一次压铸成型，结构简单合理。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例中组装有轴承的摇臂体示意图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图2的B-B向剖视图；

图5为图2的C向视图；

图6为图5的D-D向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～6所示，为本发明的一个实施例。一种发动机气门摇臂装置，凸轮1、摇臂体2、挺柱3、轴承4，为保证摇臂体2的强度，又要摇臂体2轻量化，摇臂体2上表面沿其长度方向上具有一横向贯穿整个摇臂体2的槽21，使摇臂体2的横截面呈U形，摇臂体2为用3～3.8mm厚的钢板经冲压与挤压相结合的成形工艺制成的一体件，且摇臂体2全件表面经热处理淬硬，能确保抗磨性能、强度。

轴承4为滚针轴承，轴承4通过枢轴6支撑在槽21两侧的槽壁22上，轴承4可相对枢轴6自由旋转，摇臂体2中部的槽21两侧的槽壁22上各开有一彼此相对的安装孔221，所述枢轴6的两端分别穿设在安装孔221内，并通过铆固的方式固定在安装孔221内。

凸轮1组装在发动机中，凸轮1连接在传动轴11上并可随传动轴11转动，且在摇臂体2上方并和轴承4滚动接触配合。

摇臂体2的一端(如图1所示，为摇臂体2的左端)与挺柱3上端相连，摇臂体2一端的下表面具有一球状凹部23，挺柱3的上部具有与球状凹部23相应球状连接部31，挺柱3上的球状连接部31通过一限位件7限位在球状凹部23内，限位件7为弹性卡箍，挺柱3为液压阀8的阀杆，挺柱3内具有进油道32，进油道32通过设置在液压阀8内的单向阀9与液压阀8内的高压腔81相通，且进油道32又与液压阀8的进油口82相通，单向阀9位于高压腔81内，且单向阀9为单向球阀，由弹簧91、阀座92和阀球93组成，阀球93设置在阀座92上并与进油道32相配，弹簧91支撑在高压腔81的底面和阀座92之间，给阀球93施加一始终向上以封堵住进油道32的弹力。

摇臂体2的另一端(如图1所示为摇臂体2的右端)与气门的阀杆5接触配合，摇臂体2的另一端下表面具有一与气门的阀杆5相配的凹槽24，摇臂体2与气门的阀杆5接触处呈一定的弧形，防止阀杆5滑伤摇臂体2，气门的阀杆5容置在该凹槽24内并与凹槽24的底面抵触配合，摇臂体2的右端作为按压部而发挥功能，使该端能驱动连接在其相对的气门阀杆5轴向位移。

在挺柱3内还具有出油通道33，出油通道33和进油道32连通，而在摇臂体2的球状凹部23的面处设有与出油道33相通的喷油孔25，该喷油孔25位于摇臂体2上表面的槽21内，摇臂体2中部具有呈弧形的下凹部26，所述的轴承4与摇臂体2中部的下凹部26之间有间隙以形成集油腔27。

本发明的工作原理及过程如下：

凸轮1转动，当凸轮1转动到其上的偏心部与轴承4接触，凸轮1会推动轴承4随枢轴6一起相对原来位置向下偏移，摇臂体2的左端将挺柱3往下压，使液压阀8的高压腔81压力升高，单向阀9上的阀球93将进油道32关闭，由于高压腔81是密封的，高压腔81内的润滑油开有看作刚体，进而使摇臂体2的右端以摇臂体2与挺柱3的接触部为中心向下偏转，摇臂体2的右端推动阀杆5，阀杆5克服气门弹簧的阻力轴向位移，气门弹簧图中没有显示；

当凸轮1进入降落部分和基圆部分时，气门弹簧通过阀杆5顶住摇臂体2，使摇臂体2上的滚针轴承4与凸轮1保持滚动接触，同时，从机油泵输送润滑油一部分经液压阀8的进油口82，并依次通过挺柱3的进油道32、单向阀9补充到液压阀8下部的高压腔81内，使挺柱3升高变长，由于挺柱3升高变长，挺柱3承力时利用油液的抗压缩性能支撑摇臂体2，而摇臂体2中部位置不变，相对摇臂体2的右端来说，进一步下压阀杆5，从而补偿气门传动链间隙；同时润滑油的另一部分雾化后经过喷油孔25喷向凸轮1和轴承4对其进行润滑，润滑过凸轮1和轴承4的润滑油沉淀下来，以收集到该集油腔27内，当摇臂体2摆动时，将集油腔27内的润滑油引导至摇臂体2与阀杆5连接处，进一步对摇臂体2和阀杆5进行润滑。

Claims (9)

1、一种发动机气门摇臂装置，凸轮(1)、摇臂体(2)、挺柱(3)、轴承(4)，轴承(4)可转动支撑在摇臂体(2)的中部，凸轮(1)组装在摇臂体(2)上方并和轴承(4)滚动接触配合，摇臂体(2)的一端与挺柱(3)上端相连，摇臂体(2)的另一端与气门的阀杆(5)接触配合；其特征在于：摇臂体(2)上表面沿其长度方向上具有一横向贯穿整个摇臂体(2)的槽(21)，所述的轴承(4)通过枢轴(6)支撑在槽(21)两侧的槽壁(22)之间。

2、根据权利要求1所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的摇臂体(2)一端的下表面具有一球状凹部(23)，挺柱(3)的上部具有与球状凹部(23)相应球状连接部(31)，球状连接部(31)通过一限位件(7)限位在球状凹部(23)内；摇臂体(2)的另一端下表面具有一与气门的阀杆(5)相配的凹槽(24)，阀杆(5)容置在该凹槽(24)内并与凹槽(24)的底面抵触配合。

3、根据权利要求2所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的限位件(7)为一弹性卡箍，该弹性卡箍将球状连接部(64)卡箍限位在球状凹部(23)内。

4、根据权利要求1所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的挺柱(3)为液压阀(8)的阀杆，挺柱(3)内具有进油道(32)，进油道(32)通过设置在液压阀(8)内的单向阀(9)与液压阀(8)内的高压腔(81)相通，且进油道(32)又与液压阀(8)的进油口(82)相通。

5、根据权利要求4所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的单向阀(9)为单向球阀，由弹簧(91)、阀座(92)和阀球(93)组成，阀球(93)设置在阀座(92)上并与进油道(32)相配，弹簧(91)支撑在高压腔(81)的底面和阀座(92)之间，给阀球(93)施加一始终向上以封堵住进油道(32)的弹力。

6、根据权利要求4或5所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的挺柱(3)内还具有出油通道(33)，出油通道(33)和进油道(32)连通，而在摇臂体(2)的相应位置处设有与出油通道(33)相通的喷油孔(25)，该喷油孔(25)位于摇臂体(2)上表面的槽(21)内。

7、根据权利要求6所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的摇臂体(2)中部具有呈弧形的下凹部(26)，所述的轴承(4)与摇臂体(2)中部的下凹部(26)之间有间隙以形成集油腔(27)。

8、根据权利要求1所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的摇臂体(2)为用3～3.8mm厚的钢板经冲压与挤压相结合的成形工艺制成的一体件。

9、根据权利要求1所述的发动机气门摇臂装置，其特征在于所述的摇臂体(2)中部的槽(21)两侧的槽壁(22)上各开有一彼此相对的安装孔(221)，所述枢轴(6)的两端分别穿设在安装孔(221)内，并通过铆固的方式固定在安装孔(221)内。

Images