CN101526016B - 摇臂组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种摇臂组件，该摇臂组件包括杆体，该杆体具有限定枢转点的第一端、用于与气门机构接合的第二端以及延伸通过该杆体的中央开口。偏心轴承接收在所述中央开口中，该偏心轴承中具有偏心开口。该偏心开口具有从其表面径向向内延伸的至少一个推力吸收键。偏心枢轴被偏心轴承支撑，该偏心枢轴包括至少一个径向向内延伸的槽，所述槽的位置和尺寸设定为在组装位置接收所述至少一个推力吸收键。在所述偏心轴承上布置有第一凸轮随动件，第二凸轮随动件和第三凸轮随动件各布置在所述偏心枢轴的相对端。

Description

摇臂组件
技术领域
本发明涉及摇臂组件，更具体地涉及一种摇臂组件。
背景技术
该部分的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，有可能不构成现有技术。
内燃机包括位于发动机缸体内的活塞及气缸配置。各气缸均具有至少两个气门。这些气门控制流入燃烧缸的空气流并允许燃烧排气排出。气门机构用于有选择地开闭这些气门。在某些气门机构中，期望控制气门打开或关闭的程度(即，气门行进量)。为了有选择地控制气门升程，摇臂组件与气门相连并由凸轮轴致动。
典型的摇臂组件包括由凸轮轴致动的内和外摇臂。凸轮轴通常包括小升程凸轮和大升程凸轮。该凸轮轴与摇臂组件的内和外滚子接合，摇臂组件继而选择性地将所连接的气门置于小升程模式和大升程模式之间。小升程模式致使气门行进第一距离，大升程模式致使气门行进第二距离，第二距离大于第一距离。尽管对于其期望用途来说是有用的，但是在本领域仍存在改进摇臂组件使其具有改进特征以提高耐用性的余地。
发明内容
提供一种摇臂组件，该摇臂组件包括杆体，该杆体具有限定枢转点的第一端、用于与气门机构接合的第二端以及延伸通过该杆体的中央开口。偏心轴承接收在所述中央开口中。该偏心轴承中具有偏心开口。该偏心开口具有从其表面径向向内延伸的至少一个推力吸收键。偏心枢轴被偏心轴承支撑，该偏心枢轴包括至少一个径向向内延伸的槽，所述槽的位置和尺寸设定为在组装位置接收所述至少一个推力吸收键。在所述偏心轴承上布置有第一凸轮随动件，第二凸轮随动件和第三凸轮随动件各布置在所述偏心枢轴的相对端。
从本文提供的描述将会清楚其他应用领域。应理解这些描述和具体实施例仅用于说明目的，而不意图限制本发明的范围。
附图说明
本文所示的附图仅用于说明目的，而不意图以任何方式限制本发明的范围。
图1是在示例性发动机中示出的根据本发明原理的摇臂组件的示意图；
图2是根据本发明原理的摇臂组件的立体图；
图3是根据本发明原理的示例性摇臂组件的分解立体图；
图4a是摇臂组件的偏心枢轴的立体图；
图4b是与图4a所示的偏心枢轴不同角度的立体图；
图5是可选偏心枢轴的立体图；
图6是用于与摇臂组件一起使用的偏心轴承的立体图；
图7是从不同角度得到的偏心轴承的立体图；
图8a是表示在偏心枢轴轴向插入偏心轴承中时，该枢轴相对于偏心轴承的方位的侧视图；
图8b是表示在摇臂组件处于小行程模式时，偏心枢轴相对于偏心轴承的方位的侧视图；和
图8c是表示在摇臂组件处于大行程模式时，偏心枢轴相对于偏心轴承的位置的侧视图。
具体实施方式
以下描述本质上仅为示例，而不意图限制本发明、其应用或使用。应理解在全部附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
参照图1，示出了以附图标记10表示的示例内燃机。内燃机10通常包括气缸盖12，其盖住发动机10的发动机缸体15内的多个气缸14。气门机构安装至气缸盖12。气门机构通常包括气门16、摇臂组件20和凸轮轴18。气门16穿过气缸盖12延伸到发动机10的其中一个气缸中。气门16可操作以有选择地开闭，从而允许进气进入气缸14中(在进气门的情况下)或者允许排气离开气缸14(在排气门的情况下)。气门16被气门弹簧17偏压至关闭位置。凸轮轴18可安装至气缸盖。凸轮轴18包括第一和第二大升程凸轮18a以及位于第一和第二大升程凸轮18a之间的小升程凸轮18b。摇臂组件20位于凸轮轴18下方并在一端借助气门垫联接至气门16，在相对端联接至气缸盖12。如本领域中公知的，凸轮轴18可操作成与摇臂组件20接合以选择地开闭气门16。
转到图2和图3，以下将概述摇臂组件20，接着对具体部件进行更详细地描述。摇臂组件20可以是多级摇臂组件，例如两级摇臂组件。如以下更详细所述，摇臂组件20具有两级或两种操作模式，从而使气门16的开度具有可选性。摇臂组件20通常包括杆体40，其支撑均限定凸轮随动件的第一滚子组件42、第二滚子组件44以及第三滚子组件46。滚子组件42、44和46优选为具有内轴承组件42a、44a和46a以及安放在内轴承组件上的外滚子42b、44b和46b的滚子轴承，但是应理解可采用其它各种轴承组件或随动垫(follower pad)而不偏离本发明的范围。
杆体40包括摇臂组件20枢转所绕的枢转端48以及具有半球形凹部52的第二端50，半球形凹部52与气门机构的气门构件或其他部件接合。杆体40还设有接收偏心轴承56的中央开口54。偏心轴承56包括偏心开口56a。偏心枢轴58支撑在偏心轴承56的偏心开口56a中。偏心枢轴58包括支撑第一滚子组件42和第二滚子组件44的一对端部支撑件60、62。偏心枢轴58还包括接收在偏心轴承56的偏心开口56a内的中间偏心部64。偏心枢轴58还包括布置在端部60和中间部64之间的闩锁臂66。如在图4a和图4b中最佳所示，中间部64包括至少一个径向向内延伸的槽68。另选的是，如图5所示，偏心枢轴58′的中间部可包括一对径向向内延伸的槽68、70。
如图6所示，偏心轴承56的偏心开口56a为将偏心枢轴58插入其内提供组装间隙。偏心开口56a具有至少一个从偏心开口56a的内表面径向向内延伸的推力吸收键72。在组装期间，偏心枢轴58的中间部64被插入偏心开口56a中，并旋转而致使键72进入偏心枢轴58的中间部64的槽68中。如图7所示，偏心轴承56可包括与第一键72周向间隔开或者另选地轴向间隔开的第二键74，该第二键74可接收在图5所示的偏心枢轴58′的中间部的第二凹槽70中。使用一个或有可能两个用于接收在偏心枢轴58中的对应凹槽68、70的键72、74的能力实现了偏心枢轴58的相对侧上的力平衡。另选的是，应理解所述键可布置在偏心枢轴上，而所述槽可布置在偏心轴承的内表面中。
图8a表示插在偏心轴承56的偏心开口56a中的偏心枢轴58。在图8a所示的位置，偏心枢轴58具有间隙以轴向移动出入轴承56。换言之，偏心开口的直径D大于枢轴58的中间部64的宽度W，从而使枢轴58具有轴向插入偏心开口56a中的间隙。还对枢轴58的宽度和其它尺寸有要求以装配通过偏心轴承开口56a。
图8b表示处于第一位置的偏心枢轴5，其中枢轴58的枢转部58a被接收在偏心开口56a的枢转接收凸角102中。在图8b所示的位置，枢轴58处于小行程模式，偏心轴承56的键72和74接收在枢轴58的槽68和70中。
如图8c所示，枢轴58可在偏心开口56a的空转槽部104中枢转至大行程模式位置。在该位置，枢轴58的偏心部58b布置在偏心开口56a的空转槽部104的上端。
参照图2和图3，在摇臂组件20的相对侧布置有一对弹簧臂78、80。弹簧臂78、80安装至呈紧固件82形式的枢轴和延伸通过杆体40的枢转端的枢转套筒84。弹簧臂78、80均包括安装至枢转套筒84的枢转端78a、80a以及具有引导凸起88的第二端78b、80b，引导凸起88与枢轴58的端部中的对应凹槽接合，以将第一滚子组件42和第二滚子组件44固定在适当位置。一对扭簧90、92安装至枢转套筒84并提供沿凸轮凸角方向偏压弹簧臂78、80的偏压力。如图2所示，设置包括伸缩销96的锁定机构94，以将枢轴58的闩锁臂66保持在固定位置。锁定机构94被接收在杆体40中设置的孔98中。锁定机构94包括用于将销96偏压至图1所示的延伸位置的弹簧100。枢轴58的闩锁臂66牢固地保持第一滚子组件42和第二滚子组件44处于与大行程模式凸轮凸角牢固接合，以在大行程模式下操作。当锁定机构94缩回时，允许闩锁臂66沿图2中的箭头A所示的方向枢转，从而中央滚子轴承46提供摇臂组件20的凸轮动作，而滚子轴承42、44能够克服扭簧90、92弹簧力的偏压而枢转。
偏心轴承56的内表面上的键72、74接收在凹槽68、70中，从而抵消摇臂组件20内的动态轴向力，以使弹簧臂78、80不受该轴向力影响，因此为摇臂组件20提供更高的耐用性。应理解，可单独利用任一键72、74以及任一凹槽68、70，或者可一起使用两个或更多的键和槽，从而使弹簧臂78、80不受轴向力影响。

Claims (20)

1.一种摇臂组件，该摇臂组件包括：
杆体，该杆体具有限定枢转点的第一端、用于与气门机构接合的第二端以及延伸通过该杆体的中央开口；
接收在所述中央开口中的偏心轴承，该偏心轴承中具有偏心开口；
由所述偏心轴承支撑的偏心枢轴，其中所述偏心枢轴和所述偏心开口的其中之一具有从其表面延伸的至少一个推力吸收键，而所述偏心枢轴和所述偏心开口中的另一个包括至少一个径向延伸的槽，所述槽的位置和尺寸设定为在组装位置接收所述至少一个推力吸收键；
布置在所述偏心轴承上的第一凸轮随动件；以及
各布置在所述偏心枢轴的相对端的第二凸轮随动件和第三凸轮随动件。
2.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述推力吸收键阻止所述偏心枢轴相对于所述偏心轴承轴向运动。
3.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述至少一个推力吸收键包括一对相互隔开的推力吸收键，所述至少一个槽包括一对槽，这对槽相互隔开并且尺寸设定成在组装位置接收所述一对推力吸收键。
4.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述偏心轴承中的偏心开口的尺寸和构造设定为轴向接收处于第一位置的所述偏心枢轴，并且该偏心枢轴可相对于所述偏心轴承枢转至所述组装位置，在该组装位置中所述至少一个槽与所述至少一个推力吸收键接合。
5.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述第一凸轮随动件是滚子组件。
6.根据权利要求1所述的摇臂组件，其中所述第二凸轮随动件和所述第三凸轮随动件包括滚子组件。
7.根据权利要求1所述的摇臂组件，还包括附连至所述杆体的枢转点的一对臂，这对臂将所述第二随动件和所述第三随动件俘获在所述偏心枢轴的轴向端。
8.一种发动机，该发动机包括：
限定多个气缸的发动机缸体；
布置在所述多个气缸中的对应气缸中的多个活塞；
安装至所述发动机缸体的气缸盖；
布置所述气缸盖中的多个气门构件；
被所述发动机缸体和所述气缸盖之一支撑的凸轮轴；以及
布置在所述凸轮轴和所述多个气门构件之间的气门机构，所述气门机构包括多个摇臂，该摇臂包括：
杆体，该杆体具有限定枢转点的第一端、用于与气门机构接合的第二端以及延伸通过该杆体的中央开口；
接收在所述中央开口中的偏心轴承，该偏心轴承中具有偏心开口，所述偏心开口具有至少一个从该偏心开口的表面径向向内延伸的推力吸收键；
由所述偏心轴承支撑的偏心枢轴，所述偏心枢轴包括至少一个径向向内延伸的槽，所述槽的位置和尺寸设定为在组装位置接收所述至少一个推力吸收键；
布置在所述偏心轴承上的第一凸轮随动件；以及
各布置在所述偏心枢轴的相对端的第二凸轮随动件和第三凸轮随动件。
9.根据权利要求8所述的发动机，其中所述推力吸收键阻止所述偏心枢轴相对于所述偏心轴承轴向运动。
10.根据权利要求8所述的发动机，其中所述至少一个推力吸收键包括一对相互隔开的推力吸收键，所述至少一个向内延伸的槽包括一对向内延伸的槽，这对向内延伸的槽相互隔开并且尺寸设定成在组装位置接收所述一对推力吸收键。
11.根据权利要求8所述的发动机，其中所述偏心轴承中的偏心开口的尺寸和构造设定为轴向接收处于第一位置的所述偏心枢轴，并且该偏心枢轴可相对于所述偏心轴承枢转至所述组装位置，在该组装位置中所述偏心枢轴的所述至少一个槽与所述至少一个推力吸收键接合。
12.根据权利要求8所述的发动机，其中所述第一凸轮随动件是滚子组件。
13.根据权利要求8所述的发动机，其中所述第二凸轮随动件和所述第三凸轮随动件包括滚子组件。
14.根据权利要求8所述的发动机，还包括附连至所述杆体的枢转点的一对臂，这对臂将所述第二随动件和所述第三随动件俘获在所述偏心枢轴的轴向端。
15.一种摇臂组件，该摇臂组件包括：
杆体，该杆体具有限定枢转点的第一端、用于与气门机构接合的第二端以及延伸通过该杆体的中央开口；
接收在所述中央开口中的偏心轴承，该偏心轴承中具有偏心开口，所述偏心开口具有至少一个从该偏心开口的表面径向向内延伸的推力吸收键；
由所述偏心轴承支撑的偏心枢轴，所述偏心枢轴包括至少一个径向向内延伸的槽，所述槽的位置和尺寸设定为在组装位置接收所述至少一个推力吸收键；
布置在所述偏心轴承上的第一凸轮随动件；以及
各布置在所述偏心枢轴的相对端的第二凸轮随动件和第三凸轮随动件。
16.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中所述推力吸收键阻止所述偏心枢轴相对于所述偏心轴承轴向运动。
17.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中所述至少一个推力吸收键包括一对相互隔开的推力吸收键，所述至少一个向内延伸的槽包括一对向内延伸的槽，这对向内延伸的槽相互隔开并且尺寸设定成在组装位置接收所述一对推力吸收键。
18.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中所述偏心轴承中的偏心开口的尺寸和构造设定为轴向接收处于第一位置的所述偏心枢轴，并且该偏心枢轴可相对于所述偏心轴承枢转至所述组装位置，在该组装位置中所述偏心枢轴的所述至少一个槽与所述至少一个推力吸收键接合。
19.根据权利要求15所述的摇臂组件，其中所述第一凸轮随动件是滚子组件。
20.根据权利要求15所述的摇臂组件，还包括附连至所述杆体的枢转点的一对臂，这对臂将所述第二随动件和所述第三随动件俘获在所述偏心枢轴的轴向端。
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