CN103206447B - 一种发动机及采用此发动机的汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垫片，所述垫片为环形，所述垫片的表面具有油槽，所述油槽在所述垫片的内圆和外圆处均开口，所述油槽为平面螺旋线形，且所述油槽至少围绕所述内圆一周。本发明同时公开了采用上述垫片的发动机和汽车。本发明能够利用发动机本身的机油循环润滑系统为垫片提供持续润滑，润滑效果好。

Description

一种发动机及采用此发动机的汽车

技术领域

本发明涉及机械领域和汽车领域，具体涉及一种具有平面螺旋线形油槽的垫片，及采用了此垫片的发动机和汽车。

背景技术

环形垫片经常被用于轴传动中，例如发动机或者其它工程机械中，以调整安装精度、进行轴向定位、止推等。

一般，所安装的垫片在工作过程中会与周围与它接触并发生相对运动的部件产生摩擦，因此需要对垫片进行润滑。现有技术条件下，一种方式是在垫片上开通孔，开孔越多润滑面越大，润滑效果越好。但是，孔越多垫片的刚性和强度越差，承受轴向力的能力越差。另一种方式是在垫片上加工出油槽，一般油槽呈径向放射状布置，并且油槽在内圆或者外圆处开口，这样能够保证垫片的强度并且便于润滑油液的填加、补充。但是，一方面，各个油槽之间在周向方向上相互间隔，造成润滑油的在摩擦表面的分布效果并不理想，另一方面，在与垫片接触并相对运动的部件的摩擦面的作用下，油液在周向行进的同时还会在离心力作用下径向甩出，而径向油槽为油液的甩出提供了通道，造成油液损失，这显然降低了油液对垫片的润滑效果，缩短了垫片的使用寿命。而且，一般的垫片只考虑在安装时涂抹一层润滑油脂，或者阶段性补充润滑油脂，而不会考虑持续润滑。

一般垫片是廉价的元件，使用数量也较多，安装位置较隐蔽不便拆卸，因此要求检修人员定期为垫片补充润滑油脂或者定期更换垫片所要付出的人工成本远高于垫片成本。实际上，检修人员一般会等待垫片的磨损超过一定限度导致例如发动机等装置出现较大噪音或其它故障等问题时，才会被动地进行垫片更换。而在例如发动机中，一般都存在机油循环润滑系统，这为如何更好地为垫片提供持续润滑提供了一个更具成本效益的解决问题的方向。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺点，提供一种持续润滑效果好的垫片。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种垫片，所述垫片为环形，所述垫片的表面具有油槽，所述油槽为平面螺旋线形，所述油槽至少在所述垫片的内圆处开口，且所述油槽至少围绕所述内圆一周。

优选地，所述油槽从所述内圆的开口处开始宽度逐渐增加。

优选地，所述宽度连续逐渐增加。

优选地，所述油槽从所述内圆的开口处开始深度逐渐增加。

优选地，所述深度连续逐渐增加。

优选地，所述垫片两面均具有油槽，螺旋方向相同或者相反。

优选地，所述垫片为冲压一体成型件。

一种发动机，包括：轴部件；齿轮部件；如上所述的垫片；所述轴部件上具有向所述垫片的内圆开口处供油的油道，所述齿轮部件的旋转方向与所述垫片的螺旋方向相同。

优选地，所述齿轮部件为斜齿轮。

一种汽车，所述汽车上采用了如上所述的垫片。

本发明的垫片采用油槽形式，保证了垫片的刚性、强度。而且由于油槽为平面螺旋线形，润滑油液从内圆的开口处进入油槽后，周边部件（例如齿轮部件）的粗糙表面相当于水泵叶轮，将油液沿着油槽“泵”出，沿着螺旋线至少围绕内圆一周，保证了在整个表面上垫片都能得到周向润滑，而不会直接被径向甩出，因此润滑效果好，垫片使用寿命更长，并能够向周边位置提供润滑。

进一步地，从内圆处的开口开始，在油液的流动方向上，油槽的宽度逐渐增加，或者油槽的深度逐渐增加，相当于油槽与周边部件之间形成的管径越来越大，使得周边部件（例如齿轮）相对垫片旋转后，在与垫片产生摩擦的部件的作用下，越远离油液入口，油液的流速越慢，油液的静压强越大，与蜗壳式水泵的原理类似，油液被顺利泵出油槽后进入机油循环润滑的下一阶段，例如进入发动机的油底壳。而且，宽度逐渐变大也符合离内圆越远，所需润滑油液的量越大的需要。

进一步地，宽度与深度的连续逐渐变化和冲压一起成型的加工方式，均具有加工方便的优点。

进一步地，在垫片两面均加工出油槽，螺旋方向相同时能够防错装，螺旋方向相反时能够适应不同的相对转动方向。

在发动机的轴部件上加工出油道，为垫片的内圆开口处供油，并且齿轮部件的旋转方向与垫片的螺旋方向相同，即使齿轮部件与垫片形成了蜗壳式油泵，实现了垫片的持续润滑。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细描述，其中：

图1是本发明的实施例的发动机燃油泵驱动机构的剖视图；

图2是图1中的垫片的R向视图；

图3是沿图2中的A-A线的剖视图。

图中标记：垫片100、内圆110、外圆120、油槽130、第一端131、第二端132。

具体实施方式

图1以示例的方式示出了发动机正时轮系中的燃油泵驱动机构，该机构采用了垫片100。当然，本领域普通技术人员应当理解，该垫片100还能够用在例如发电机驱动机构等其它正时轮系中，或者用于发动机其它具有轴部件和齿轮部件的位置，或者用于汽车其它位置。齿轮500接受来自于曲轴的动力驱动，以驱动轴200在法兰400的轴孔内旋转，法兰400固定安装在缸体300上。垫片100套在轴200上，位于齿轮500与法兰400之间。在法兰400上加工有向轴200上的环形油槽210供油的油道410，环形油槽210作为向垫片100提供油液的油道。

参考图2，垫片100为环形，具有内圆110和外圆120。内圆110是为了将垫片100套在轴上。在垫片100与齿轮500贴合并发生摩擦的表面上具有螺旋线形的油槽130，并且油槽130的第一端131在内圆110处开口，第二端132在外圆120处开口。从第一端131到第二端132，油槽130至少两次穿过或者到达垫片100的一条直径所在的线A-A，即油槽130至少围绕内圆110一周。

假设此时齿轮500是沿顺时针旋转的，该方向与油槽130的第一端131到第二端132的螺旋方向相同，此时油槽130中的油液由于周边部件的摩擦、吸附作用和油液本身的粘滞力的作用下倾向于随周边部件作圆周运动，因此在油液上产生了从离心力和切向力的作用。而由于油槽130是平面螺旋线形，因此在油槽130的壁上的任一点处，离心力基本会被该点处的壁所提供的反作用力所抵消，而只能沿着切线方向流动，即图2中的虚线箭头所指方向。而且在该方向上，油槽130的宽度W逐渐增加，油槽130与齿轮500的贴合面共同形成了类似于蜗壳式水泵的水室构造，而齿轮500的粗糙表面起到了类似于叶轮的作用，将油液平滑地“泵”出，使垫片100进入机油循环润滑系统，得到持续润滑。如果齿轮500是惰轮，采用滚子轴承时，为轴承的滚子提供润滑是不方便的，而此时从垫片100泵出的油液恰好能够为滚子提供持续润滑，然后进入油底壳，进入接下来的循环润滑，这是具有优势的。油槽130的宽度的逐渐增加包括阶梯式逐渐增加和连续式逐渐增加，垫片100能够通过冲压、铣削等方式成型，出于加工效率的考虑，采用冲压方式一体成型、采用连续增加的宽度是具有优势的。

图3表明了油槽130在油液流动方向上的深度的变化。在开口的第二端132处深度H1最大，在开口的第一端131处的深度H3最小，在第一端131与第二端132之间处的深度H2的大小处于H1与H3之间，并且这种深度上的变化与宽度上的变化类似，也是逐渐改变的，包括阶梯式和连续式的逐渐变化，优选连续逐渐变化。这种深度上的变化与宽度上的变化起到相同的有益效果，因此不再赘述。

本领域普通技术人员能够很容易地想象，本发明中的垫片100还能够应用于发动机的其它位置，或者应用于例如车轮轴等其它位置，或者应用于其它机械领域。并且，根据进油位置、垫片100的周边部件的旋转方向，采用不同的开口位置和左旋、右旋的不同螺旋方向的组合。并且，能够在垫片两面均加工出油槽，螺旋方向相同时能够防错装，螺旋方向相反时能够适应不同的相对转动方向。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例。本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (8)

1.一种发动机，包括：

轴部件；

齿轮部件；

垫片，所述垫片为环形，所述垫片的表面具有油槽，所述油槽为平面螺旋线形，所述油槽在所述垫片的内圆和外圆处均开口，且所述油槽至少围绕所述内圆一周；

其特征在于，所述油槽从所述内圆的开口处开始深度逐渐增加，所述轴部件上具有向所述垫片的内圆开口处供油的油道，所述齿轮部件的旋转方向与所述垫片的螺旋方向相同，所述齿轮部件将油液从所述垫片泵出，从所述垫片泵出的油液为所述齿轮部件的轴承的滚子提供持续润滑。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述油槽从所述内圆的开口处开始宽度逐渐增加。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述宽度连续逐渐增加。

4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述深度连续逐渐增加。

5.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述垫片两面均具有油槽，螺旋方向相同或者相反。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的发动机，其特征在于，所述垫片为冲压一体成型件。

7.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述齿轮部件为斜齿轮。

8.一种汽车，其特征在于，所述汽车上采用了如权利要求1至7中的任一项所述的发动机。