CN101410592A - 凸轮从动件装置 - Google Patents
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Abstract
一种凸轮从动件装置,包括相互平行设置的一对板状摇臂(17,17);支撑轴(7a),其两端被固定压配到在每个摇臂(17,17)的一端处形成的支撑孔(8a,8a);以及挺杆滚轮(9),被支撑为绕着支撑轴(7a)的中间部分可旋转。利用在气阀机构中组装的该凸轮从动件装置,通过挺杆滚轮(9)和摇臂(17,17)对,将形成在凸轮轴上的凸轮(2)的旋转运动传递到其为两个进气阀(或排气阀)的阀元件(12,12)。这种构造可以减少构成发动机的气阀机构的部件的个数,在该气阀机构中安装在每一个汽缸中的进气阀和排气阀中的至少一种阀的个数是两个或更多。
Description
技术领域
根据本发明,在发动机的气阀机构中构造凸轮从动件装置,例如,该发动机例如是三气门发动机、四气门发动机或者五气门发动机,在该发动机中,对一个汽缸设置的进气阀和排气阀中的至少任一种阀的个数是两个或更多,以用于将凸轮轴的旋转转变成两个进气阀或两个排气阀的往复运动。
背景技术
除了部分两循环发动机之外,在往复式发动机(往复式活塞发动机)中提供进气阀和排气阀,该进气阀和排气阀适合于随着曲轴的旋转而同时打开和关闭。在像这些发动机的往复式发动机中,通过摇臂将凸轮轴的运动传递到进气阀和排气阀,以便引起进气阀和排气阀在轴向方向上往复运动,该凸轮轴随着曲轴的旋转而同时旋转(在四循环发动机的情形中以曲轴速度的一半)。此外,为了实现减少在发动机内部中的摩擦以便减少燃油消耗率,一般的做法是在凸轮轴和摇臂之间构造挺杆滚轮。
图30至图31显示了在专利文件No.1中所描述的传统的凸轮从动件装置,其作为凸轮从动件装置的传统结构的第一实例,该凸轮从动件装置包括上面所描述的摇臂和挺杆滚轮。将构成凸轮从动件装置的摇臂3设置在面对固定地提供在凸轮轴1上的凸轮2的那部分处,该凸轮轴1随着发动机的曲柄同时旋转。将摇臂轴5插入在通孔4中,该摇臂轴5是平行于凸轮轴1设置的固定轴,该通孔4形成在摇臂3的中间部分中。这种构造使得摇臂3能够绕着摇臂轴5回转位移。
此外,在摇臂3的一个端部部分(在图30的右端部分)处设置彼此平行的一对支撑壁部分6,6,如在图31中详细所示的。将支撑轴7固定到该一个端部部分上,以便在端部部分之间延伸。出于这个目的,在彼此对准的位置中,将支撑轴7的两个端部部分分别固定地装配在一对支撑孔8,8中,该一对支撑孔8,8形成在两个支撑壁部分6,6中。
此外,经由径向滚针轴承10将挺杆滚轮9可旋转地支撑在支撑轴7的中间部分的周边上。然后,该挺杆滚轮9的外周表面与凸轮2的外周表面邻接。
此外,将未图示的螺钉孔设置在摇臂3的另一个端部部分(在图30中左端部分)处,并且将调节螺钉11固定地拧紧到该螺钉孔中。然后,使得调节螺钉11的远端部分(压制部分)撞击阀元件12的近端面,该阀元件12是进气阀或排气阀。
当发动机运行时,依照凸轮2的旋转,摇臂3以回转的方式绕着摇臂轴5的中心(支点)位移。然后,摇臂3在轴向方向上通过调节螺钉11的压力和回位弹簧13的弹力来使阀元件12往复运动。此时,挺杆滚轮9可以减少作用在凸轮2和摇臂3之间的摩擦力,所以,可以实现当发动机运行时,在燃油消耗率上的减少。
接下来,图32至图34显示了也在专利文件No.1中所描述的凸轮从动件装置,其作为凸轮从动件装置的传统结构的第二实例,该凸轮从动件装置包括摇臂和挺杆滚轮。在传统结构的第二实例的凸轮从动件装置中,通过对金属板例如钢板应用冲压加工以用于移去不必要的部分并应用塑料加工例如拉制加工以用于获得所希望的形状,来形成摇臂3a。这样所形成的摇臂3a包括彼此平行的一对支撑壁部分6a,6a、将这些支撑壁部分6a,6a的一个端部部分(在图32至图34中右端部分)彼此连接的第一连接部分14、和将这些支撑壁部分6a,6a的另一个端部部分(在图32至图34中左端部分)彼此连接的第二连接部分15。
此外,将挺杆滚轮9设置在支撑壁部分6a,6a之间并且设置在第一连接部分14与第二连接部分15之间。绕着支撑轴7的中间部分的周边可旋转地支撑该挺杆滚轮9,将该支撑轴7直接地或者经由径向滚针轴承固定到支撑壁部分6a,6a上,以便在其中间延伸。此外,在彼此对准的位置中,将支撑轴7的两个端部分分别合适地固定在形成于两个支撑壁部分6a,6a中的一对支撑孔8中,以用于在两个支撑壁部分6a,6a处固定支撑轴7。
如在图34中所示的,在将凸轮从动件装置组装到发动机的气阀机构上的状态中,引起构成间隙调节器(lash adjuster)的柱塞16的远端面撞击被设置在第一连接部分14的一侧(在图34中下侧)上的球形凹入部分(容纳部分),并且引起其为进气阀或排气阀的阀元件12的近端面撞击第二连接部分15(压制部分)的一侧(在图34中下侧)。此外,被固定地设置在凸轮轴1的中间部分处的凸轮2的外周表面与挺杆滚轮9的外周表面邻接。
当发动机运行时,依照凸轮2的旋转,在由图34中的实线和点划线所指示的状态之间,摇臂3a以回转的方式绕着作为中心(支点)的在柱塞16的远端面和球形凹入部分之间的邻接部分位移,以便在轴向方向上通过第二连接部分15的压力和回位弹簧13的弹力而使阀元件12往复运动。此时,挺杆滚轮9可以减少作用在凸轮2和摇臂3a之间的摩擦力,所以,可以实现当发动机运行时减少燃油消耗率。
此外,在上面已描述的传统结构的任一情形中,作为将支撑轴7的两个端部部分适合地(fittingly)固定在形成于一对支撑壁部分6,6(6a,6a)中的支撑孔8,8中的方法,所考虑的是采用将支撑轴7的两个端部部分分别压配合在两个支撑孔8,8中的方法。然而,在传统结构的任一情形中,将两个支撑壁部分6,6(6a,6a)一体地形成在摇臂3(3a)上,并且在两个支撑壁部分6,6(6a,6a)之间的空间是不能扩大的。所以,当将支撑轴7的两个端部部分分别压配合在两个支撑孔8,8中时,在压配合过程中,在被压配合到支撑孔8中的任一个支撑孔8中的同时,支撑轴7的中间部分需要穿过支撑孔8中的任一个支撑孔8的内侧。所以,担心的是会损坏支撑轴7的中间部分的外周表面。然而,由于该支撑轴7的中间部分的外周表面具有作为径向滚针轴承10的内圈滚道(或者滑动轴承的内滑道表面)的作用,该径向滚针轴承10可旋转地支撑挺杆滚轮9,所以上面所描述的损坏不是优选的。
因此,为了防止这种缺点的发生,传统地采用下列固定的方法。
传统的方法是,在通过感应硬化(induction hardening)仅仅硬化了支撑轴7的中间部分的外周表面之后,在两个支撑孔8,8内没有松动以及没有阻碍的情况下,在将支撑轴7的两个端部部分向内分别适合地装配在两个支撑孔8,8的内侧中的同时,压缩支撑轴7的两个端面的外周边缘部分以,朝着两个支撑孔8,8的开口的周边边缘部分扩大。然而,这种类型的固定方法需要许多步骤并且引起生产成本增加。
附带地,在发动机的气阀机构的构造中,当仅仅将像上面已描述的一个传统的凸轮从动件装置使用为将被构造在气阀机构中的凸轮从动件装置时,需要和阀元件12相同个数的凸轮2和挺杆滚轮9。然而,与多气门发动机的当前趋势相关联,设置在每一个汽缸上的进气阀和排气阀的个数逐渐地增加,例如两个或三个。所以,在配置这种多气门发动机的气阀机构中,当仅仅使用像上面已描述的一个传统的凸轮从动件装置时,气阀机构的部件的个数将变得太多,并且这易于导致气阀机构的缺点,即将气阀机构制造得在尺寸上增大、在重量上笨重、在成本上高摩擦和高花费。
专利文件No.1:日本专利待审公开JP-A-2004-100499
发明内容
发明要解决的问题
考虑到上面所描述的情形做出了本发明的凸轮从动件装置,并且本发明的目的在于实现可以减少凸轮和挺杆滚轮的个数的结构,当在构造多气门发动机的气阀机构时,使用所述的凸轮和挺杆滚轮。
通过下列构造可获得本发明。
(1)一种构造在发动机的气阀机构中的凸轮从动件装置,在发动机的气阀机构中,为每一个汽缸所设置的进气阀和排气阀中的至少一种阀的个数是两个或更多,该凸轮从动件装置包括:
一对摇臂,将该对摇臂彼此平行地设置成在其之间设置有预定的间隔,并且在该对摇臂的一个端部部分或中间部分处,该对摇臂在彼此对准的位置中具有彼此同心的一对支撑孔;
支撑轴,通过分别将两个端部部分装配在支撑孔中,来将支撑轴固定到两个摇臂上,以便该支撑轴在摇臂之间延伸;
挺杆滚轮(tappet roller),绕着支撑轴的中间部分的周边可旋转地支撑该挺杆滚轮,当将凸轮从动件装置构造在气阀机构中时,该挺杆滚轮的外周表面能够与被固定在凸轮轴上的凸轮的外周表面邻接;和
一对压制部分,在两个摇臂的另一个端部部分处直接地或者经由分离构件设置该对压制部分,当将凸轮从动件装置构造在气阀机构中时,该对压制部分能够单独地撞击两个进气阀或两个排气阀的近端面。
(2)如在(1)中所述的凸轮从动件装置,其中
分离地形成该对摇臂。
(3)如在(2)中所述的凸轮从动件装置,其中
该对支撑孔形成在该对摇臂的一个端部部分处,和
在彼此对准的位置中,将一对通孔形成在摇臂的中间部分处,以便使得两个摇臂能够回转位移,当将凸轮从动件装置构造在气阀机构中时,能够将以平行于凸轮轴的方式设置的摇臂轴插入到该对通孔中。
(4)如在(3)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过将两个摇臂的厚度制造成在两个摇臂的一个端部部分处相对大、而在另一个端部部分处相对小,将在两个摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个摇臂的一个端部部分处相对窄、而在另一个端部部分处相对宽。
(5)如在(3)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过设置非平行板部分而将在两个摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个摇臂的一个端部部分处相对窄、而在另一个端部部分处相对宽,在在一个端部部分和中间部分之间或者在两个摇臂的中间部分和另一端部部分之间的那部分处,该非平行板部分不平行于两个摇臂的中间部分。
(6)如在(3)中所述的凸轮从动件装置,其中
将圆柱套筒的两个端部部分分别向内装配和固定在该对通孔中,和
将摇臂轴插入到套筒的内侧中。
(7)如在(2)中所述的凸轮从动件装置,其中
将该对支撑孔形成在该对摇臂的中间部分处,和
两个摇臂的一个端部部分具有一对容纳部分,该对容纳部分直接地或者经由分离构件设置在一个端部部分上,并且当将凸轮从动件装置构造在气阀机构中时,一对柱塞的远端面能够与该对容纳部分邻接,以便使得两个摇臂能够绕着作为支点的在容纳部分和该对柱塞的远端面之间的邻接部分回转位移。
(8)如在(7)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过将两个摇臂的厚度制造成在两个摇臂的一个端部部分处相对大、而在另一个端部部分处相对小,将在两个摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个摇臂的一个端部部分处相对窄、而在另一个端部部分处相对宽。
(9)如在(7)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过设置非平行板部分,将在两个摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个摇臂的一个端部部分处相对窄、而在另一个端部部分处相对宽,在在两个摇臂的一个端部部分和中间部分之间或者在中间部分和另一端部部分之间的部分处,该非平行板部分不平行于两个摇臂的中间部分。
(10)如在(1)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过设置间隔件,将挺杆滚轮的所允许的轴向位移量控制到所希望的量值下,在两个摇臂的内表面和挺杆滚轮的两个轴向端面之间,间隔件分别装配在支撑轴上。
(11)如在(1)中所述的凸轮从动件装置,其中
两个摇臂的部分的厚度大于周围区域的厚度,两个摇臂的该部分需要具有比它的周围区域的强度高的强度。
(12)如在(2)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过对单个金属板应用冲压加工,来形成该对摇臂中的每一个摇臂。
(13)如在(1)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过设置在至少一个位置中的连接部分,将该对摇臂连接到一起,以便阻止相对位移。
(14)如在(13)中所述的凸轮从动件装置,其中
将该对支撑孔形成在该对摇臂的一个端部部分处,和
在彼此对准的位置中,将一对通孔形成在摇臂的中间部分处,以便使得两个摇臂能够回转位移,当将凸轮从动件装置构造在气阀机构中时,能够将以平行于凸轮轴的方式所设置的摇臂轴插入到该对通孔中。
(15)如在(13)中所述的凸轮从动件装置,其中
通过对单个金属板应用冲压加工和折弯加工来制造该对摇臂,通过设置在至少一个位置中的连接部分将该对摇臂连接到一起,以便阻止相对位移。
当将发动机的气阀机构构造成使用本发明的凸轮从动件装置时,通过设置单个凸轮和单个挺杆滚轮就可以同时打开和关闭两个进气阀或两个排气阀,在该发动机中,将对每一个汽缸设置的进气阀和排气阀中的至少一种阀的个数是两个或更多。因此,当与上面所描述的传统的凸轮从动件装置相比时,作为将要被构造在气阀机构中的凸轮从动件装置,凸轮从动件装置可以实现减少气阀机构的部件的个数。从而,可以将气阀机构制造得尺寸上较小(节省空间)并且重量上较轻,而且可以实现减少摩擦和生产成本。
此外,在本发明的凸轮从动件装置中,作为将支撑轴的两个端部部分适合地固定在支撑孔中的方法,可以采用将支撑轴的两个端部部分压配合在两个支撑孔中的方法。
此外,当采用这种方法时,可以防止支撑轴的外周表面{用于可旋转地支撑挺杆滚轮的径向滚针轴承的内圈滚道(或者滑动轴承的内滑道表面)}被损坏。这是由于当本发明具有一对摇臂,该对摇臂被彼此平行地设置有预定的间隔(在和将被同时打开和关闭的两个阀元件的间距相同的间距处)并具有一对支撑孔时,可以穿过支撑孔的开口而将支撑轴的两个端部部分分别压配合在两个支撑孔的内侧中,该支撑孔的开口彼此相对地位于支撑轴的侧部上。
换句话说,在不同于上面所描述的各个传统的结构的本发明中,在将支撑轴的两个端部部分分别压配合在支撑孔对中的步骤中,没有必要使得支撑轴穿过任一个支撑孔的内侧,而将支撑轴的中间部分压配合(通过过盈配合(interference fit)来装配)在任一个支撑孔中。
此外,当组装本发明的凸轮从动件装置时,当采用将支撑轴的两个端部部分压配合(通过过盈配合来装配)在支撑孔对中的上述方法时,由于除去了压缩以扩大支撑轴的两个端部的需要,所以没有必要将支撑轴的两个端部保持在未加工的状态(没有应用硬化处理的状态)下。从而,可以将所谓的浸入淬火应用为支撑轴的硬化,在该浸入淬火中,加热支撑轴的整体,然后将被加热的支撑轴浸入在硬化油中。由于使用浸入淬火的硬化处理在成本上比使用感应硬化的硬化处理要低,所以由于浸入淬火而降低了生产成本。
可以防止损坏支撑轴的中间部分的外周表面的本发明的成对摇臂可以是彼此分离的零件。
进一步,可以将本发明的摇臂对构造成尽管通过在至少一个位置中的连接部分将一对摇臂连接到一起以便使得摇臂不能够相对位移,但是可将在形成支撑孔的部分和连接部分之间的距离制造得相对大,以便可以扩大在摇臂之间的间隔。
此外,当在至少一个位置中,通过连接部分将两个摇臂连接到一起以便使得摇臂不能够相对位移时,相位对准操作变得不必要了,按照惯例,当将凸轮从动件装置组装到发动机上时要执行该相位对准操作。
此外,当执行在(3)中所述的凸轮从动件装置时,在采用(4),(5)中所述的构造的情形中,即使与挺杆滚轮的轴向尺寸相比,将通过压制部分对所压制的两个进气阀或两个排气阀的近端面之间的间隔制造得明显变大,也可以设置准确地压制两个近端面的压制部分对,并且也可以将在挺杆滚轮的两个轴向端面和摇臂对的内表面之间的间隔制造得足够小(可以将所挺杆滚轮的允许的轴向位移控制到所希望的量值下)。换句话说,增加挺杆滚轮的轴向尺寸以便匹配两个近端面之间的间隔变得没有必要。
此外,当执行在(3)至(5)中所述的凸轮从动件装置时,如果采用在(6)中所述的构造,由于将两个端部部分分别适合地固定在两个通孔中,该两个通孔设置在摇臂对的中间部分中,所以可以有效地防止在两个摇臂之间的位置关系的位移会偏离正确的位置关系。
从而,可以有效地防止发生与这种位移相关联的缺点。(至于与该位移相关联的缺点,下面可以例证。当组装凸轮从动件装置时发生的缺点,例如难于将摇臂轴插入到两个通孔中、当在使用中,在将通过彼此偏离的凸轮从动件装置而被压制的两个进气阀或排气阀的相位上位移的缺点、以及发生部分接触的缺点,在该部分接触的缺点中,由于挺杆滚轮的中心轴线的倾斜,导致挺杆滚轮的外周表面和凸轮的外周表面不平行接触。)
此外,不是轴向尺寸小的两个通孔的内周表面,而是轴向尺寸足够大的套筒的内周表面与摇臂轴的外周表面滑动接触。因此,可以充分确保相对于摇臂轴的外周表面的滑动面积,由此可使摇臂轴的外周表面的磨损量足够小。因此,能够增加摇臂轴的寿命。此外,由于两个通孔的内周表面没有必要与摇臂轴的外周表面滑动接触,所以可以将两个摇臂的厚度制造得更薄这一量。
此外,当执行在(7)中所述的凸轮从动件装置,并且采用在(9)中所述的构造时,即使与挺杆滚轮的轴向尺寸相比,在被压制部分对所压制的两个进气阀或排气阀的近端面之间的间隔以及要被制造成撞击容纳部分对的柱塞对的远端面之间的间隔明显变大,也可以设置可准确地压制两个近端面的压制部分对和具有被制造成准确撞击的两个远端面的容纳部分对,并且还可以将在挺杆滚轮的两个轴向端面和摇臂对的内表面之间的间隔制造成足够小(可以将挺杆滚轮的所允许的轴向位移控制到所希望的量值下)。换句话说,增加挺杆滚轮的轴向尺寸以便匹配两个近端面之间的间隔和在两个远端面之间的间隔变得没有必要。
此外,当执行在(1)中所述的凸轮从动件装置并且采用在(10)中所述的构造时,即使与挺杆滚轮的轴向尺寸相比,在摇臂对的内表面之间的间隔明显变大,也可以将挺杆滚轮的所允许的轴向位移控制到所希望的量值下。从而,如果采用在(10)中所述的构造,那么对于具有各种形状的摇臂对而言,可以使用公共的挺杆滚轮(以及被径向设置在挺杆滚轮内的径向滚动轴承,例如径向滚针轴承)。此外,可以确定一对摇臂的形状,以便匹配发动机的布局。
而且,当执行在(1)中所述的凸轮从动件装置并且采用在(11)中所述的构造时,与其中整体增加一对摇臂的厚度尺寸的结构相比,在不需要重量上浪费的和无意义的增加的情况下,可以准确地增加在两个摇臂的部分处的强度。
附图说明
图1是显示了在发动机的气阀机构中构造的本发明的第一实施例的状态的侧视图。
图2是当从图1的顶部看时的视图。
图3是沿着图1中的线III-III选取的截面图。
图4是在图1中被标识为IV的部分的放大图。
图5是相似于图4的图,该图5显示了不同结构的摇臂的第一实例。
图6(a)是在与图2相同的方向看时的视图,该图6(a)显示了在局部剖开的状态下不同结构的摇臂的第二实例,而图6(b)是该第二实例的端视图。
图7(a)是在与图2相同的方向看时的视图,该图7(a)显示了在局部剖开的状态下不同结构的摇臂的第三实例,而图7(b)是该第三实例的端视图。
图8是在与图2相同的方向看时的视图,该图8显示了在局部剖开的状态下不同结构的摇臂的第四实例。
图9是在与图2相同的方向看时的视图,该图9显示了在局部剖开的状态下不同结构的摇臂的第五实例。
图10是相似于图2的图,该图10显示了本发明的第二实施例。
图11是当从左端部分的内表面侧看时,在图10中的上部摇臂的左端部分的图示。
图12是在与图2相同的方向看时的视图,该图12显示了本发明的第三实施例。
图13是相似于图2的图,该图13显示了在局部剖开的状态下本发明的第四实施例。
图14是显示了当与第四实施例的结构相比时,不是优选的结构的透视图。
图15是相似于图2的图,该图15显示了在局部剖开的状态下本发明的第五实施例。
图16是相似于图2的图,该图16显示了本发明的第六实施例。
图17是相似于图1的图,该图17显示了本发明的第七实施例。
图18是当从图17的顶部看时的图,该图18显示了在局部剖开的状态下相同的实施例。
图19是对应于图18的中部的图,该图19显示了本发明的第八实施例。
图20是显示了在将本实施例构造在发动机的气阀机构中的状态下,本发明的第九实施例的侧视图。
图21是当从图20的顶部看时的视图,其中省略了部分该图20。
图22是沿着图20中的线XXII-XXII选取的截面图。
图23是相似于图2的图,该图23显示了本发明的第十实施例。
图24A是相似于图2的图,该图24A显示了对本发明的第十实施例的修改实例,而图24B是相似于图2的图,该图24B显示了本发明的第十实施例的另一个修改实例。
图25是显示了在发动机的气阀机构中构造本发明的第十一实施例的状态的侧视图。
图26是从图25的顶部看时的视图。
图27A是图解了第一步骤的图示,在该第一步骤中,将冲压加工应用到金属板上以用于形成摇臂,而图27B是图解了第二步骤的图示,在该第二步骤中,将折弯加工应用到已冲压的金属板上以用于形成摇臂。
图28是当从摇臂的上方看时,被构造为在通孔部分处形成圆柱部分的摇臂所产生的视图。
图29是被构造为在通孔处形成圆柱部分的摇臂的透视图。
图30是发动机的气阀机构的局部侧视图,其中构造了传统的凸轮从动件装置的第一实例。
图31是沿着图30中的线XXXI-XXXI选取的放大截面图。
图32是显示了传统的凸轮从动件装置的第二实例的透视图。
图33是沿着图32中的线XXXIII-XXXIII选取的截面图。
图34是发动机的气阀机构的局部截面图,其中构造了传统的凸轮从动件装置的第二实例。
附图标号的说明
1凸轮轴;2凸轮;3,3a摇臂;4,4a通孔;5摇臂轴;6,6a支撑壁部分;7,7a支撑轴;8,8a支撑孔;9挺杆滚轮;10径向滚针轴承;11调节螺钉;12阀元件;13回位弹簧;14第一连接部分;15第二连接部分;16柱塞;17,17a-17r摇臂;18突出部分;19保持件;20凹入部分;21压制板部分;22扁平板部分;23圆柱部分;24通孔(或螺钉孔);25圆柱部分;26圆柱部分;27圆柱构件;28套筒;29套筒;30球形凹入部分;31,31a厚部分;32环形间隔件;33圆柱间隔件;34厚部分;35,35a,35b倾斜板部分;36径向滚针轴承;37环形板;38连接部分;39圆柱部分。
具体实施方式
[第一实施例]
图1至图4显示了本发明的第一实施例。构造了本实施例的凸轮从动件,以用于(OHC或DOHC类型的)发动机的气阀机构中,如,该发动机例如是三气门发动机、四气门发动机或者五气门发动机,在该发动机中,将对每个汽缸设置的进气阀和排气阀中的至少一个阀的个数制造成两个或更多。这样设计的本实施例的凸轮从动件装置包括在形状和大小上彼此相同的一对板状摇臂17,17、支撑轴7a和挺杆滚轮9。
在这些构成零件中,通过对金属板例如钢板应用冲压加工,将板状摇臂17,17对分别形成为像飞去来器(boomerang)的形状。将两个这样形成的摇臂17,17设置成彼此平行,其中在该两个摇臂17,17之间限定预定的间隔。此外,将支撑轴7a固定到两个摇臂17,17的一个端部部分(在图1至图2中的右端部分)上,以便该支撑轴7a在该两个摇臂17,17之间延伸。出于这个目的,在彼此对准的位置中将支撑孔8a,8对彼此同心地形成在两个摇臂17,17的一个端部部分处。然后,,在通过将浸入淬火应用到支撑轴7a的整个表面上的硬化处理之后,穿过支撑孔8a,8a的贯穿开口,分别将支撑轴7a的两个端部部分压配合在两个支撑孔8a,8a的内侧,该支撑孔8a,8a彼此相对地位于该支撑轴7a的侧部上。
此外,在本实施例中,在支撑轴7a处于压配合的状态中,通过将形成在支撑轴7a的两个端部部分的外周表面上的公锯齿(male serration)(图未示)和形成在两个支撑孔8a,7a的内周表面上的母锯齿(femalesrration)(图未示)彼此啮合(或者使得公锯齿的脊部分咬合到支撑孔的内周表面中),可有效地防止在压配合部分处的相对旋转。换句话说,两个摇臂17,17有效地防止绕着支撑轴7a的在该摇臂之间的相对回转。
此外,在压配合中,可将分别在一对支撑孔8a,8a中的支撑轴7a的端部部分和锯齿设置在支撑轴7a的端部部分的外周表面和支撑孔8a,8a的内周表面中的至少任一个上。
此外,经由径向滚针轴承10将挺杆滚轮9可旋转地支撑在支撑轴7a的中间部分的外周表面上。此外,在彼此对准的位置中,将彼此同心的一对通孔4,4形成在摇臂17,17的中间部分处。此外,将一对突出部分18,18(压入部分)设置在两个摇臂17,17的另一个端部部分(在图1至图2中的左端部分)的下侧上。将两个突出部分18,18的远端面中的每一个远端面都制造成部分圆柱表面。此外,经由径向滚动轴承,例如径向滚针轴承10,适合于将挺杆滚轮9可旋转地支撑在支撑轴7a的中间部分的圆周上,还适于直接地或者经由滑动轴承将挺杆滚轮9可旋转地支撑在支撑轴7a上。
如在本实施例中,通过使用径向滚针轴承,可以减少一对摇臂17,17绕着摇臂轴5的回转阻力,而且还可以减少在发动机运行中的燃油消耗率。
如在图1至图2中所示的,在将凸轮从动件组装到发动机的气阀机构上的状态中,在其间没有松动以及没有阻碍的情况下,将作为固定轴的摇臂轴5插入到各个通孔4,4中,以便使得两个摇臂17,17能够绕着摇臂轴5回转位移。与这种情形结合,将挺杆滚轮9的外周与被固定地设置在凸轮轴1上的凸轮2的外周表面邻接,并且引起两个突出部分18,18的远端面单独地撞击两个阀元件12,12(被设置用于同一汽缸的两个进气阀或两个排气阀)的近端面。当发动机运行时,随着凸轮2旋转,两个摇臂17,17绕着摇臂轴5回转,以便在轴向方向上通过由两个突出部分18,18所施加的压力和由回位弹簧13(在图1至图4中省略了该回位弹簧,参考图30,34)的弹力,来往复运动两个阀元件12,12。
如已描述的,当使用本实施例的凸轮从动件装置时,通过仅仅设置单个凸轮2和单个挺杆滚轮9,就可以同时往复运动两个阀元件12,12。因此,当与仅仅将上述传统的凸轮从动件装置使用为被构造在气阀机构中的凸轮从动件装置的情形(构造独立的凸轮从动件装置以用于每一个阀元件)相比,可以减少在气阀机构中的零件的个数。从而,可将因而产生的气阀机构制造得尺寸上较小(节省空间)并且重量上较轻,而且可以实现减少摩擦和生产成本。此外,根据本实施例,在不损坏支撑轴7a的中间部分的外周表面的情况下,可以将支撑轴7a的两个端部部分压配合在一对支撑孔8a,8a中。因此,由于对支撑轴7a的表面应用了硬化处理,所以可以采用浸入淬火,该浸入淬火比感应淬火更便宜。从而,可以减低制造成本。
此外,如上面已描述的,需要的仅仅是将两个摇臂17,17形成为相同的形状和大小,然后,将两个摇臂17,17之间的位置关系制造得适当,由此可以有效地防止发生在与它们的配合零件例如阀的接触状态中的差距。
值得注意的是,当在执行本实施例的凸轮从动件装置时,还可以将在图5至图9中所示的摇臂17a至摇臂17e使用为一对摇臂。这些摇臂17a至摇臂17e在至少它们的另一个端部部分(在图5至图9中的左端部分)的形状上不同于在上面已描述的摇臂17。
在这些摇臂中,首先,在图5中所示的摇臂17a中,将一对保持件19,19突出地设置在突出部分18的前侧和后侧(在图5中左手侧和右手侧)二者上,该突出部分18设置在摇臂17a的另一个端部部分的下表面上。
在图6中所示的摇臂17b中,在摇臂17b的另一个端处设置具有U形横截面的压制板部分21,该压制板部分21在它的下表面上设置有凹入部分20,并且将该凹入部分20的底表面制造成引起撞击阀元件的近端面的压制部分。
在图7中所示的摇臂17c中,在另一个端部部分处设置扁平板部分22,该扁平板部分22与到中间部分的一个端部部分(在图7中右端部分)垂直。对该扁平板部分22的中部应用开孔作业,然后,对已应用了开孔作业的部分应用翻边加工,以便形成圆柱部分23。然后,将该圆柱部分23的内侧制造成通孔(或螺钉孔)24。当使用该摇臂17c时,将未图示的调节销(或调节螺钉)的远端部分制造成引起撞击阀元件的近端面的压制部分,将该调节销(或调节螺钉)适合地固定在通孔(或螺钉孔)中。
在图8中所示的摇臂17d中,通过折弯加工,在另一个端部部分处一体地形成圆柱部分25。将该圆柱部分25的内侧制造成通孔(或螺钉孔)24,将上述未图示的调节销(或调节螺钉)适合地固定在该通孔(或螺钉孔)24中。此外,为了确保摇臂轴5(参考图2)相对于设置在摇臂17d的中间部分中的通孔4的插入长度,对通孔4的圆周部分应用翻边加工,以便形成圆柱部分26。
此外,在图9中所示的摇臂17e中,通过焊接、电焊等等将圆柱构件27固定地连接到另一个端部部分上。然后,将圆柱构件27的内侧制造成通孔(或螺钉孔)24,将上述未图示的调节销(或调节螺钉)适合地固定到该通孔(或螺钉孔)24中。此外,为了确保摇臂轴5(参考图2)相对于设置在摇臂17e的中间部分中的通孔4的插入长度,将套筒28适合地固定在通孔4的内侧中,以便将摇臂轴5制造成插入到套筒28的内侧中。
[第二实施例]
接下来,图10至图11显示了本发明的第二实施例。在本实施例中,为了在一对摇臂17h,17h的另一个端部部分(在图10中左端部分)处增加强度,将两个端部部分制造成厚部分31,31,突出部分18,18设置在该另一个端部部分上。在本实施例中,为了形成两个厚部分31,31,使两个摇臂17h,17h的另一个端部部分的内表面扩大。因此,将两个摇臂17h,17h的另一个端部部分(厚部分31,31)的厚度尺寸T制造成大于该两个摇臂17h,17h的一个端部部分和中间部分的厚度尺寸t(T>t)。在以上面所描述的方式构造的本实施例中,比起两个摇臂17h,17h的厚度尺寸沿着它的整个长度增加的结构,在不需要重量上有浪费和无意义增加的情况下,可以准确地增加两个端部部分处的强度。本实施例的其它构造和功能相似于之前所描述的第一实施例的构造和功能。
[第三实施例]
接下来,图12显示了本发明的第三实施例。而且,在本实施例中,为了在一对摇臂17i,17i的另一个端部部分(在图12中左端部分)处增加强度,将两个所述另一个端部部分制造成厚部分31a,31a,突出部分18,18设置在该另一端部部分上。然而,在本实施例的情形中,为了形成两个厚部分31a,31a,使两个摇臂17i,17i的另一端部部分的两侧表面扩大。本实施例的其它构造和功能相似于上面所描述的第二实施例的构造和功能。
[第四实施例]
接下来,图13显示了本发明的第四实施例。在本实施例中,比起上面所描述的各个实施例,在要被压制的一对阀元件12,12之间的间隔明显变大。在本实施例中,由于这种情形,比起上述各个实施例,将一对摇臂17i,17i之间的间隔制造得明显得大,以便匹配在阀元件12,12之间的间隔。与这种情形相比,在本实施例中,由于挺杆滚轮9设置在两个摇臂17i,17i的一个端部部分(在图13中右端部分)之间,所以使用具有和各个实施例的轴向尺寸相同的轴向尺寸的挺杆滚轮9。因此,在本实施例中,将位于两个摇臂17i,17i的一个端部部分的内表面和挺杆滚轮9的两个轴向端面之间的间隙的宽度二者制造成远大于挺杆滚轮9的容许轴向位移。
在此,如在图14中所示的,如果采用了这种结构,即其中没有构件被设置在两个摇臂17i,17i的一个端部部分(在图14中右端部分)的内表面和挺杆滚轮9的两个轴向端面之间所限定的部分中,那么将允许挺杆滚轮9在轴向方向上位移一定距离,该距离等于位于该部分中的间隙的宽度。所以,当发动机运行时,挺杆滚轮9在轴向方向上大量位移,由此出现了引起缺点的可能性,例如径向地设置在挺杆滚轮9内部的径向滚针轴承10向挺杆滚轮9外部错位,或者挺杆滚轮9从凸轮2脱开,因此,该结构不是优选的。为了避免这种情形,尽管考虑过增加挺杆滚轮9的轴向尺寸,以便匹配两个摇臂17i,17i的内表面之间的间隔。然而,由于将会引起挺杆滚轮9重量增加的缺点,并且它使得发动机难于在较高的速度下旋转或者在发动机运行的同时增加燃油消耗率,因此,这种结构不是优选的。
然后,为了防止发生上面所描述的缺点,在图13中所示的本实施例中,以从挺杆滚轮9的这种次序,将二者都被装配在支撑轴7a上的环形间隔件32和圆柱间隔件33设置在两个摇臂17i,17i的一个端部部分的内表面和挺杆滚轮9的两个轴向端面之间的间隙中的每一个间隙中,而同时消除在轴向方向上的较大松量。然后,通过各个环形间隔件32,32和各个圆柱间隔件33,33,将所允许的挺杆滚轮9(和径向滚针轴承10)的轴向位移控制到所希望的量值(微小量)。本实施例的其它构造和功能相似于上面所描述的第三实施例的构造和功能。
[第五实施例]
接下来,图15显示了本发明的第五实施例。在该实施例中,代替省略一对圆柱间隔件33,33(参考图13),使一对摇臂17k,17k的一个端部部分(在图15中右端部分)的内表面扩大成厚部分34,34。通过这种构造,在两个摇臂17的一个端部部分的内表面之间的间隔变窄,以便将所允许的挺杆滚轮9的轴向位移控制到所希望的量值(微小量)。除了没有在两个摇臂17k,17k的另一端部部分(在图15中左端部分)处设置厚部分以外,本实施例的其它构造和功能相似于上面所描述的第四实施例的构造和功能。
[第六实施例]
接下来,图16显示了本发明的第六实施例。在本实施例中,代替省略一对环形间隔件32,32和圆柱间隔件33,33(参考图13),将倾斜板部分35,35(非平行板部分)形成在一对摇臂17m,17m的到中间部分的一个端部部分(在图16中右端部分)和另一端部部分(在图16的左端部分)之间,以便当倾斜板部分35,35朝着所述一个端部部分延伸时,在该倾斜板部分35,35彼此靠近的方向上倾斜。通过这种构造,在两个摇臂17m,17m的一个端部部分的内表面之间的间隔变窄,以便将所允许的挺杆滚轮9的轴向位移控制到所希望的量值(微小量)。除了没有在两个摇臂17m,17m的另一端部部分(在图15中左端部分)处设置厚部分以外,其它的构造和功能相似于在图13中所示的上述第四实施例的构造和功能。
[第七实施例]
接下来,图17和图18显示了本发明的第七实施例。在本实施例中,通过分别将圆柱套筒29的两个端部部分压配合在分别形成在一对摇臂17f,17f的中间部分处的通孔4a,4a的内侧,可将套筒29固定到两个摇臂17h,17f上,以便该套筒29在其中间延伸。
此外,通过使形成在套筒29的两个端部部分的外周表面上的公锯齿(图未示)与形成在两个通孔4a,4a的内周表面上的母锯齿(图未示)相啮合,可有效地防止在压配合部分处的相对旋转。然后,将摇臂轴5插入到因此所形成的套筒29的内侧。
在本实施例的凸轮从动件装置中,由于通过上面的套筒29将一对摇臂17f,17f结合到一起,所以可更有效地防止两个摇臂17f,17f相对于彼此位移的缺点。也就是,可有效地防止在两个摇臂17f,17f之间的位置关系发生位移偏离正确的位置关系。从而,可有效地防止与这种位移相关联的缺点。(至于与该位移相关联的缺点,下面可以例证。当组装凸轮从动件装置时发生的缺点,例如难于将摇臂轴5插入到两个通孔4a,4a中,当在使用中在将被压制的两个阀12,12的相位中的位移的缺点,以及发生部分接触的缺点,在该部分接触的缺点中,由于挺杆滚轮9的中心轴线的倾斜,导致挺杆滚轮9的外周表面和凸轮2的外周表面不平行接触。)
此外,不是轴向尺寸小的两个通孔4a,4a的内周表面,而是轴向尺寸足够大的套筒29的内周表面与摇臂轴5的外周表面滑动接触。因此,可以充分确保相对于摇臂轴5的外周表面的滑动面积,由此可使在摇臂轴5的外周表面处的磨损量足够小。因此,可以增加摇臂轴5的寿命。
此外,由于没有必要使两个通孔4a,4a的内周表面与摇臂轴5的外周表面滑动接触,所以可将两个摇臂17f,17f的厚度制造得较薄。
进一步,在发动机的运行期间,从在套筒29的端部部分处的开口,在套筒29的内周表面和摇臂轴5的外周表面之间施加润滑剂,由此可充分减少作用在两个圆周表面之间的摩擦力。进一步,当执行本实施例时,如果在套筒29的中间部分的至少一个部分上形成在径向方向上穿透该部分的通油孔,那么通过该通油孔就可将润滑剂提供到两个圆周表面上。此外,还在本实施例中,可将在图5至图12中所示的摇臂17a至17e,17h,17i的另一端部部分的上述形状采用成一对摇臂的另一端部部分的形状。其它的构造和功能相似于在图1至图4中所示的上述第一实施例的构造和功能。
[第八实施例]
接下来,图19显示了本发明的第八实施例。在本实施例中,在圆柱套筒29的内周表面和摇臂轴5的外周表面之间设置径向滚针轴承36。与这种情形结合,在通孔4a,4a的外周部分处,可将一对圆环形板37,37固定地连接到一对摇臂17f,17f的外表面上,以便将该圆环形板37,37的内周边缘制造成紧密地面对摇臂轴5的外周表面。因此,通过两个圆环形板37,37的内周边缘部分,可防止径向滚针轴承36在它的两端处穿过开口而错位到套筒29的外侧。根据本实施例的凸轮从动件装置,由于可以通过径向滚针轴承36减少一对摇臂17f,17f绕着摇臂轴5的回转阻力,所以可以减少在发动机运行时的燃油消耗率。本实施例的其它构造和功能相似于上述的第七实施例的构造和功能。
[第九实施例]
接下来,图20至图22显示了本发明的第九实施例。在不同于上面所描述的第一至第八实施例的本实施例中,经由径向滚针轴承10绕着支撑轴7a的圆周可旋转地支撑挺杆滚轮9,并且将该挺杆滚轮9设置在一对板形摇臂17g,17g的中间部分之间所限定的间隔部分中。所以,在本实施例中,在彼此对准的位置中,将一对支撑孔8a,8a彼此同心地形成在一对板形摇臂17g,17g的中间部分处,支撑轴7a的两个端部部分压配合(与该一对支撑孔8a,8a锯齿啮合)在该一对支撑孔8a,8a中。此外,将球形凹入部分30(容纳部分)设置在两个摇臂17g,17g的一个端部部分(在图20至图21中右端部分)的下表面上。与这种情形相比,将与上述的第一至第八实施例的突出部分18,18相似的突出部分18,18设置在两个摇臂17g,17g的另一个端部部分(在图20至图21中左端部分)的下表面上。
在将本实施例的凸轮从动件装置组装到发动机的气阀机构上的状态中,如在图20至图21中所示的,使组成间隙调节器的一对柱塞16,16的远端面分别撞击球形凹入部分30,30,而使两个阀元件12,12(被设置用于同一汽缸的两个进气阀或两个排气阀)的近端面分别撞击两个突出部分18,18的远端面。与这种情形相关联,将固定在凸轮轴1的中间部分处的凸轮2的外周表面邻接挺杆滚轮9的外周表面。当发动机运行时,依照凸轮2的旋转,以回转的方式绕着在两个柱塞16,16的远端面和两个球形凹入部分之间的邻接部分它们回转的中心(支点),来移位两个摇臂17g,17g,以便在轴向方向上通过由两个突出部分18,18所施加的压力和由回位弹簧13(在图20至图22中省略了该回位弹簧,参考图30,34)的弹力来往复运动两个阀元件12,12。
如在上面所描述的,同样,当通过使用本实施例的凸轮从动件装置组成气阀机构时,通过仅仅设置单个凸轮2和单个挺杆滚轮9,就可以将两个阀元件12,12制造成同时往复运动。因此,与仅仅将传统的凸轮从动件装置构造在气阀机构中的情形相比,将本实施例的凸轮从动件装置使用为构造在气阀机构中的凸轮从动件装置,可以减少包含在气阀机构中的部件的个数。从而,可将因而产生的气阀机构制造得尺寸上较小(节省空间)并且重量上较轻,而且可以实现减少摩擦和生产成本。
此外,还在本实施例中,相似于上述第一至第八实施例的情形,在不损坏支撑轴7a的中间部分的外周表面的情况下,可以将支撑轴7a的两个端部部分压配合在支撑孔8a,8a中。所以,由于对支撑轴7a的表面应用了硬化处理,因此可以采用比感应淬火更便宜的浸入淬火。从而,可以减低生产成本。
此外,还在本实施例中,可将在图5至图12中所示的摇臂17a至摇臂17e的另一端部部分的上述形状采用成一对摇臂的另一端部部分的形状。此外,至于容纳部分,可以采用各种结构,包括将它们直接地或经由分离构件形成在两个摇臂的一个端部部分处的结构。例如,还可以采用一种结构,其中将螺钉孔设置在两个摇臂的一个端部部分处,并且将调节螺钉分别固定地拧紧到螺钉孔中,将该调节螺钉的远端部分被制造成容纳部分。
[第十实施例]
接下来,图23显示了本发明的第十实施例。在该实施例中,在构成支点的一对柱塞16,16的远端面之间的间隔和在要被压下的一对阀元件12,12的近端面之间的间隔变得远大于第九实施例的情形。与这种情形相比,在本实施例的情形中,由于将挺杆滚轮9设置在一对摇臂17n,17n的中间部分之间,因此使用具有和第九实施例的挺杆滚轮的轴向尺寸相同的轴向尺寸的挺杆滚轮9。所以,在本实施例中,将倾斜板部分35a,35b(非平行板部分)分别形成在两个摇臂17n,17n的一个端部部分(在图23中右端部分)和中间部分之间以及在两个摇臂17n,17n的另一个端部部分(在图23中左端部分)和中间部分之间,以便当该倾斜板部分朝着中间部分延伸时,在该倾斜板部分彼此靠近的方向上倾斜。
通过这种构造,可扩大在两个摇臂17n,17n的一个端部部分之间的间隔,以便匹配在两个柱塞16,16的远端面之间的间隔,并且可扩大在两个摇臂17n,17n的另一个端部部分之间的间隔,以便匹配在两个阀元件12,12之间的间隔。相反地,在两个摇臂17n,17n的中间部分的内表面之间的间隔变窄,以便将所允许的挺杆滚轮9的轴向位移控制到所希望的量值(微小量)。
还在本实施例中,具有一个优点,即不必要增加挺杆滚轮9的轴向尺寸,以便匹配在两个柱塞16,16的远端面之间的间隔和在两个阀元件12,12的近端面之间的间隔。其它的构造和功能相似于第九实施例的构造和功能。
通过其它的结构可以获得上述优点,即不必要增加挺杆滚轮9的轴向尺寸,以便匹配在两个柱塞16,16的远端面之间的间隔和在两个阀元件12,12的近端面之间的间隔。
作为这种结构,例如,考虑过如在图24A中所示的结构,其中在两个摇臂17o,17o的中间部分处,将一对摇臂17o,17o的厚度都制造得相对大,而在该两个摇臂17o,17o的一个端部部分和另一端部部分处,将一对摇臂17o,17o的厚度都制造得相对小,以便在中间部分处将在两个摇臂17o,17o的彼此相对的内表面之间的间隔制造得相对窄,而在两个摇臂17o,17o的一个端部部分和另一端部部分处将在两个摇臂17o,17o的彼此相对的内表面之间的间隔制造得相对宽。可选地,如在图24B中所示的,还可以采用一种结构,其中将被装配在支撑轴7a上的间隔件32,33设置在一对摇臂17p,17p的内表面和挺杆滚轮9的两个轴向端面之间所限定的间隔中的每一个间隔中。
[第十一实施例]
图25至图27显示了本发明的第十一实施例。将本实施例的凸轮从动件装置构造在发动机(OHC或DOHC类型的)的气阀机构中,例如,该发动机例如是三气门发动机、四气门发动机或者五气门发动机,在该发动机中,将设置用于每个汽缸上的进气阀和排气阀中的至少一种阀的个数制造为两个或更多。这样设计的本实施例的凸轮从动件装置包括在形状和大小上彼此相同的一对板状摇臂17q,17q、单个支撑轴7a和单个挺杆滚轮9。
在这些部件中,将一对板形摇臂17q,17q彼此平行地设置成具有预定的间隔(和在设置一对阀元件12,12处的间距相同的间距),并且将该成对板形的摇臂17q,17q连接到一起,以便通过被设置在至少一个位置中的连接部分38防止在它们之间的相对位移。此外,将支撑轴7a固定到两个摇臂17q,17q的一个端部部分(在图25至图26的右端部分)上,以便该支撑轴7a在该两个摇臂17q,17q之间延伸。由于这种情形,在彼此对准的位置中,将一对支撑孔8a,8a彼此同心地形成在两个摇臂17q,17q的一个端部部分处。此外,在通过将浸入淬火应用到支撑轴7a的整个表面上的硬化处理之后,通过扩大在摇臂17q,17q之间的间隔,穿过开口分别将支撑轴7a的两个端部部分压配合在两个支撑孔8a,8a的内侧,所述开口彼此相对地位于该支撑轴7a的侧部上。此外,为了扩大在摇臂17q,17q之间的间隔,在摇臂17q,17q和连接部分38之间,增加在连接部分处的角度(增加到超过90度的量值)。
此外,在本实施例中,通过连接部分38可防止两个摇臂17q,17q绕着支撑轴7a的相对回转。经由径向滚针轴承10(参考图3),将挺杆滚轮9可旋转地支撑在支撑轴7a的中间部分的外周表面上。在彼此对准的位置中,将一对通孔4,4彼此同心地形成在摇臂17a,17a的中间部分处。将一对突出部分18,18(压制部分)设置在摇臂17q,17q的另一端部部分(在图25至图26的左端部分)的下表面上。将这些突出部分18,18的远端面中的每一个远端面都制造成部分圆柱表面。
以下列方式制造上面所提及的摇臂17q,17q。首先,如在图27A中所示的,通过对单个金属板应用冲压加工,形成在形状和大小上彼此相同的一对板状摇臂17q,17q,以便通过设置在至少一个位置中的连接部分38将该对板状摇臂17q,17q制造成一体的。此后,如在图27B中所示的,将连接部分38的两个端部部分中的每一个端部部分都经过90度弯曲,直到该对摇臂变成彼此平行为止,由此形成一对板状摇臂17q,17q,该一对板状摇臂17q,17q以在其之间设置有预定间隔的方式彼此平行地设置,并且通过被设置在至少一个位置中的连接部分38将该一对板状摇臂17q,17q连接到一起,以便使得在摇臂17q,17q之间不能有相对位移。值得注意的是,在折弯加工的过程中,还可以分别将支撑轴7a的两个端部部分装配在支撑孔8a,8a中,该支撑轴7a具有绕着它的中间部分的圆周所设置的挺杆滚轮9。
如在图25至图26中所示的,在将上面的摇臂17q,17q组装到发动机的气阀机构上的状态中,在在其之间没有松动以及没有阻碍的情况下,将作为固定轴的摇臂轴5插入到各个通孔4,4中,由此使得摇臂17q,17q能够绕着摇臂轴5回转位移。与这种情形结合,使挺杆滚轮9的外周表面与被固定地设置在凸轮轴1上的凸轮2的外周表面邻接,并且使突出部分18,18的远端面单独地撞击两个阀元件12,12(被设置用于同一汽缸的两个进气阀或两个排气阀)的近端面。当发动机运行时,随着凸轮2旋转,摇臂17q,17q以彼此同步的方式绕着摇臂轴5以回转的方式位移,以便在轴向方向上通过由两个突出部分18,18所施加的压力和由回位弹簧13(图未示,参考图30,34)所产生的弹力来往复运动两个阀元件12,12。
如上面已描述的,当使用本实施例的凸轮从动件装置时,仅仅通过设置单个凸轮2和单个挺杆滚轮9,就可同时往复运动两个阀元件12,12。所以,当与仅仅在气阀机构中构造传统的凸轮从动件装置的情形(在每一个阀元件中都构造独立的凸轮从动件装置)相比,可以减少在气阀机构中的部件的个数。从而,可将因而产生的气阀机构制造得尺寸上较小(节省空间)并且重量上较轻,而且可以实现减少摩擦和生产成本。
此外,在本实施例中,由于采用了这种结构,即在该结构中通过从连接部分38增加在弯曲部分处的角度,可以扩大在摇臂17q,17q之间的间隔,所以在不损坏支撑轴7a的中间部分的外周表面的情况下,可以将支撑轴7a的端部部分分别压配合在一对支撑孔8a,8a中。因此,可将浸入淬火采用为应用到支撑轴7a的表面上的硬化处理,相对于感应硬化,执行该浸入淬火要便宜。从而,可以减低生产成本。
此外,通过将支撑轴7a形成为圆管形状并且在该支撑轴7a的轴向中间部分处设置供油孔,将油供给到径向滚针轴承10也是可能的。相似地,通过将摇臂轴5形成为圆管形状并且在位于通孔4,4的内侧的位置中将油孔设置在摇臂轴5的轴向中间部分处,可以润滑在通孔4,4的内周表面和摇臂轴5的外周表面之间的滑动接触部分。
[第十二实施例]
图28至图29显示了本发明的第十二实施例。在本实施例中,通过翻边加工形成圆柱部分39,39,将该翻边加工应用到被设置在一对摇臂17r,17r的中间部分处的通孔4b,4b的圆周部分上,该一对摇臂17r,17r彼此平行地设置有预定的间隔,并且通过在至少一个位置中的连接部分38将该一对摇臂17r,17r连接起来,以便使得该一对摇臂17r,17r不能相对位移。这些圆柱部分39,39确保摇臂轴5(参考图26)进入各个通孔4b,4b中的插入长度,并且减低在回转支撑部分处的磨损。由于其它部分的构造和功能都相似于在第十一实施例中所图解的凸轮从动件装置的构造和功能,所以在此省略了对相似部分的描述。
在本发明中,值得注意的是,在一些位置处可以将连接部分形成在摇臂的边缘上,该连接部分将一对摇臂彼此一体地连接,在所述一些位置处,当在凸轮从动件装置中构造时、当将凸轮从动件装置组装到发动机上时、以及当将凸轮从动件装置结合到发动机中时,不会引起问题。然而,考虑到在其上结合有摇臂的发动机的性能(当发动机在高旋转速度下运行时的跟随特性)上的增强,希望的是,形成连接部分的位置是尽可能地靠近通孔,摇臂轴插入到该通孔中。这是由于,当连接部分的形成位置靠近通孔时,可以将绕着摇臂轴的惯性力矩减低到较小的程度上。
值得注意的是,在上面已被描述的各个实施例中,所采用的结构(单滚轮式)是绕着支撑轴设置单个挺杆滚轮。然而,当执行本发明时,也可以采用这种结构(双滚轮式),即在该结构中绕着支撑轴的圆周设置被同心结合的并且可相对旋转的两个外侧直径侧和内侧直径侧的挺杆滚轮。
此外,尽管图未示,但是还可以将本发明的结构应用到螺旋式调节器系统、HLA系统等等上,在该HLA系统中,将本发明的凸轮从动件装置与间隙调节器相结合。
本专利申请是基于在2006年3月31日提交的日本专利申请(No.2006-96399)、在2006年9月4日提交的日本专利申请(No.2006-238741)和在2006年10月17日提交的日本专利申请(No.2006-282123),并且在此将这些专利申请的内容全部引入作为参考。
Claims (15)
1.一种构造在发动机的气阀机构中的凸轮从动件装置,在所述发动机的气阀机构中,为每一个汽缸所提供的进气阀和排气阀中的至少一种阀的个数是两个或更多,所述凸轮从动件装置包括:
一对摇臂,该一对摇臂彼此平行地设置成在其之间具有预定的间隔,并且在该一对摇臂的一个端部部分或中间部分处,该一对摇臂在彼此对准的位置中具有彼此同心的一对支撑孔;
支撑轴,通过分别将两个端部部分装配在所述支撑孔中,来将所述支撑轴固定到两个所述摇臂上,以便所述支撑轴在所述摇臂之间延伸;
挺杆滚轮,绕着所述支撑轴的中间部分的周边可旋转地支撑所述挺杆滚轮,当将所述凸轮从动件装置构造在所述气阀机构中时,所述挺杆滚轮的外周表面能够与被固定在凸轮轴上的凸轮的外周表面邻接;和
一对压制部分,在两个所述摇臂的另一端部部分处直接地或者经由分离构件设置该一对压制部分,当将所述凸轮从动件装置构造在所述气阀机构中时,所述一对压制部分能够单独地撞击两个进气阀或两个排气阀的近端面。
2.根据权利要求1所述的凸轮从动件装置,其中,所述一对摇臂分离地形成。
3.根据权利要求2所述的凸轮从动件装置,其中
所述对支撑孔形成在所述对摇臂的所述一个端部部分处,和
一对通孔,在彼此对准的位置中,该一对通孔形成在所述摇臂的所述中间部分处,以便使得两个所述摇臂能够回转位移,当将所述凸轮从动件装置构造在所述气阀机构中时,能够将以平行于所述凸轮轴的方式设置的摇臂轴插入到所述一对通孔中。
4.根据权利要求3所述的凸轮从动件装置,其中
通过将两个所述摇臂的厚度制造成在两个所述摇臂的所述一个端部部分处相对大、而在所述另一端部部分处相对小,将在两个所述摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个所述摇臂的所述一个端部部分处相对窄、而在所述另一端部部分处相对宽。
5.根据权利要求3所述的凸轮从动件装置,其中
通过提供非平行板部分,将在两个所述摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个所述摇臂的所述一个端部部分处相对窄、而在所述另一端部部分处相对宽,在两个所述摇臂的所述一个端部部分和所述中间部分之间或者在所述中间部分和所述另一端部部分之间的部分处,所述非平行板部分不平行于两个所述摇臂的所述中间部分。
6.根据权利要求3所述的凸轮从动件装置,其中
圆柱套筒的两个端部部分分别向内装配和固定在所述对通孔中,和
所述摇臂轴插入到所述套筒的内侧中。
7.根据权利要求2所述的凸轮从动件装置,其中
所述对支撑孔形成在所述对摇臂的所述中间部分处,和
两个所述摇臂的所述一个端部部分具有一对容纳部分,该对容纳部分直接地或者经由分离构件提供在所述一个端部部分上,并且当将所述凸轮从动件装置构造在所述气阀机构中时,一对柱塞的远端面能够与所述对容纳部分邻接,以便使得两个所述摇臂能够绕着在所述容纳部分和所述对柱塞的所述远端面之间的邻接部分作为支点而回转位移。
8.根据权利要求7所述的凸轮从动件装置,其中
通过将两个所述摇臂的厚度制造成在两个所述摇臂的所述一个端部部分处相对大、而在所述另一端部部分处相对小,而将在两个所述摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个所述摇臂的所述一个端部部分处相对窄、而在所述另一端部部分处相对宽。
9.根据权利要求7所述的凸轮从动件装置,其中
通过提供非平行板部分,而将在两个所述摇臂的彼此面对的内表面之间的间隔制造成在两个所述摇臂的所述一个端部部分处相对窄、而在所述另一端部部分处相对宽,在两个所述摇臂的所述一个端部部分和所述中间部分之间或者在所述中间部分和所述另一端部部分之间的部分处,所述非平行板部分不平行于两个所述摇臂的所述中间部分。
10.根据权利要求1所述的凸轮从动件装置,其中
通过设置间隔件,而将所述挺杆滚轮的所允许的轴向位移量控制到所希望的量值,在两个所述摇臂的内表面和所述挺杆滚轮的两个轴向端面之间,所述间隔件分别装配在所述支撑轴上。
11.根据权利要求1所述的凸轮从动件装置,其中
两个所述摇臂的部分的厚度大于所述周围区域的厚度,所述两个所述摇臂的部分需要具有比它的周围区域的强度更高的强度。
12.根据权利要求2所述的凸轮从动件装置,其中
通过对单个金属板应用冲压加工,形成所述对摇臂中的每一个摇臂。
13.根据权利要求1所述的凸轮从动件装置,其中
通过设置在至少一个位置中的连接部分而将所述对摇臂连接到一起,以便阻止相对位移。
14.根据权利要求13所述的凸轮从动件装置,其中
所述对支撑孔形成在所述对摇臂的所述一个端部部分处,和
在彼此对准的位置中,一对通孔形成在所述摇臂的所述中间部分处,以便使得两个所述摇臂能够回转位移,当将所述凸轮从动件装置构造在所述气阀机构中时,能够将以平行于所述凸轮轴的方式设置的摇臂轴插入到所述对通孔中。
15.根据权利要求13所述的凸轮从动件装置,其中
通过对单个金属板应用冲压加工和折弯加工来制造所述对摇臂,通过设置在至少所述一个位置中的所述连接部分,将所述对摇臂连接到一起以便阻止相对位移。
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Cited By (3)
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CN104662263A (zh) * | 2012-08-02 | 2015-05-27 | 舍弗勒技术股份两合公司 | 摇臂 |
CN104968899A (zh) * | 2013-02-04 | 2015-10-07 | 麦加戴恩国际有限公司 | 凸轮轮廓总合机构 |
CN107060932A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-08-18 | 中国北方发动机研究所(天津) | 一种发动机滚柱式摇臂 |
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- 2007-03-30 CN CNA2007800107685A patent/CN101410592A/zh active Pending
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