CN103206448B - 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，所述油槽为平面螺旋线形，所述油槽的一端在所述垫片的内圆处开口，另一端封闭，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。本发明能够避免润滑油液被径向甩出，使油液持续润滑时间长，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。

由于轴为转动件，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。

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。因此如何最大限度地保持润滑油脂在垫片上的效果持续时间以减缓磨损延长垫片使用寿命，是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，提供一种润滑效果更好并能够向周边位置提供润滑的垫片。

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，所述油槽的一端在所述垫片的内圆处开口，另一端封闭，且所述油槽至少围绕所述内圆一周。

优选地，在油液流动方向上，所述油槽的宽度逐渐减小。

优选地，所述宽度连续逐渐减小。

优选地，在油液流动方向上，所述油槽的深度逐渐减小。

优选地，所述深度连续逐渐减小。

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，所述发动机转轴上设置有如上所述的垫片。

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，因此油槽中的油液所受的离心力大部分被油槽壁所提供的反向力所抵消，油液在与垫片摩擦的部件的作用下，只能沿着油槽的螺旋线方向行进到达封闭端，避免了油液被径向甩出，加速了油液的侵润速度，而且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，因此润滑持续效果更好，垫片使用寿命更长。

进一步地，在油液的流动方向上，油槽的宽度逐渐减小，或者油槽的深度逐渐减小，在加入润滑油后设备起动轴旋转时，在与垫片产生摩擦的部件的作用下，越远离油液入口，油液的流速越快，油液的静压强越低，使油液迅速侵润整个垫片表面，但不会从封闭端流出。

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。

在发动机或者汽车的转轴位置安装根据本发明的垫片后，能够降低噪声的产生，减小检修频次。

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垫片的主视图；

图2是采用了本发明的实施例中的垫片的发动机的工作原理图。

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

参考图1，垫片100为环形，具有内圆110和外圆120。与垫片100紧贴的周边部件（图中未示出）因旋转而与垫片100产生相对运动，因此会与垫片100的表面产生摩擦。在垫片100与周边部件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附近封闭。油槽130至少围绕内圆110一周。油槽130的开口是用于给垫片100补充润滑油液，而油槽130至少围绕内圆110一周则保证了在整个周向范围内垫片110的表面能够得到润滑。假设此时与垫片100产生摩擦的周边部件（未示出）是沿逆时针旋转的，第一端131处进油，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，而油液只能沿着切线方向流动，即图1中的虚线箭头所指方向，该方向从第一端131指向第二端132。优选在该方向上，油槽130的宽度逐渐减小，在加入润滑油后设备起动轴旋转时，在与垫片产生摩擦的部件的作用下，越远离油液入口，油液的流速越快，油液的静压强越低。从以上描述可知，垫片100的油槽130设计成平面螺旋线形的工作原理，与蜗壳式水泵的工作原理恰好相反，蜗壳式水泵的工作原理是使水平滑地流出水泵并具有较大的静压强，而平面螺旋线形的油槽130的工作原理是使油液平滑地沿油道130前进进行侵润并且静压强逐渐减小，而垫片100的周围部件可以被理解为起到水泵叶轮的作用。因而在油液的流动方向上，油液流速的加快使得侵润速度更快。油槽130的宽度的逐渐减小包括阶梯式逐渐减小和连续式逐渐减小，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、采用连续减小的宽度是具有优势的。同时，本领域普通技术人员能够想象，在动第一端131指向第二端132的方向上，油槽130的深度同样能够是逐渐减小的，包括阶梯式和连续式的逐渐变化，优选连续逐渐减小。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。

图2以正时轮系为例示出了采用了垫片100的一种发动机。齿轮500是正时轮系中的一驱动齿轮，受自于曲轴的动力的驱动，以驱动轴200在法兰400的轴孔内旋转，法兰200固定安装在缸体300上。垫片100套在轴200上，位于驱动齿轮500与法兰400之间，并且从轴200的轴孔处（未示出）向第一端131供油。假设从R向看驱动齿轮500是逆时针旋转的，因此驱动齿轮500是对垫片100产生摩擦的部件。并且，驱动齿轮500的摩擦面与油槽130共同形成了一个类似于蜗壳水泵的构造，但此时由于油槽130的宽度、深度上的变化与蜗壳水泵的水室的变化恰好相反，因此工作原理也相反。相比于采用现有技术的其它垫片油槽形状，垫片100的使用寿命会更长。

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，根据垫片100的周边部件的旋转方向，采用油槽的宽度、深度的变化与左旋、右旋的不同螺旋方向的组合。而当垫片100的两个表面均加工出油槽130时，如果两面油槽的螺旋方向相同（同为左螺旋或者右螺旋），则能够起到防止垫片100装反；如果两面油槽的螺旋方向相反，则能够根据周边部件的相对旋转方向（顺时针或逆时针）来选择垫片100与该部件的贴合摩擦面，垫片通用性更好。因此两面油槽的设计是具有优势的。

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 (7)

1.一种发动机，包括：驱动齿轮、轴、法兰及垫片，所述垫片为环形，所述垫片的表面具有油槽，其特征在于，所述油槽为平面螺旋线形，所述油槽的一端在所述垫片的内圆处开口，另一端封闭，且所述油槽至少围绕所述内圆一周，在油液流动方向上，所述油槽的深度逐渐减小，所述垫片套在所述轴上并位于所述驱动齿轮与所述法兰之间，所述轴的轴孔向所述垫片的内圆处开口供油。

2.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，在油液流动方向上，所述油槽的宽度逐渐减小。

3.根据权利要求2所述的发动机，其特征在于，所述宽度连续逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的发动机，其特征在于，所述深度连续逐渐减小。

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。

7.一种汽车，其特征在于，所述汽车上采用了如权利要求1至6中的任一项所述的发动机。