CN107743541A - 摇臂弹簧保持器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种保持器，其包括装配至安装本体的内部管状部分。内部管状部分包括具有半径R3的内部圆形边缘。环形保持表面连接至管状部分。环形保持表面包括通过外缘和内部圆形边缘界定的区域。外缘通过包括第一半径R1的弧AD、包括第二半径R2的扇区CB、将弧AD连接至扇区CB的第一弦DC以及将弧AD连接至扇区CB的第二弦BA界定，其中，R1>R2。摇臂组件包括构造成致动气门机构中的气门的摇臂本体。保持表面紧靠弹簧线圈以相对于摇臂本体保持线圈，但保持表面不紧靠弹簧的第一臂。

Description

摇臂弹簧保持器

技术领域

本申请提供一种摇臂弹簧的保持装置。

背景技术

气门机构摇臂经受严苛使用，在发动机的操作的寿命中致动数千或数百万次。摇臂“摇动”用于气门提升和气门下降。随着时间的过去，重复应力可能导致摇臂失效。

发明内容

本文中公开的方法和装置克服了上述缺点并且通过减少应力点的保持器和摇臂改进了现有技术。

保持器包括内部管状部分，内部管状部分包括具有半径R3的内部圆形边缘。环形保持表面连接至管状部分。环形保持表面包括通过外缘和内部圆形边缘界定的区域。外缘通过包括第一半径R1的弧AD、包括第二半径R2的扇区CB、将弧AD连接至扇区CB的第一弦DC以及将弧AD连接至扇区CB的第二弦BA界定，其中，R1>R2。

摇臂组件包括构造成致动气门机构中的气门的摇臂本体。摇臂本体包括壁架、安装本体和延伸部。弹簧包括围绕安装本体绕制的线圈。第一臂从线圈延伸并且紧靠延伸部。第二臂从线圈延伸并且紧靠壁架。弹簧在延伸部与壁架之间张紧。保持器包括装配至安装本体的内部管状部分。内部管状部分包括具有半径R3的内部圆形边缘。环形保持表面连接至管状部分。环形保持表面包括通过外缘和内部圆形边缘界定的区域。外缘通过包括第一半径R1的弧AD、包括第二半径R2的扇区CB、将弧AD连接至扇区CB的第一弦DC以及将弧AD连接至扇区CB的第二弦BA界定，其中，R1>R2。保持表面紧靠线圈以相对于摇臂本体保持线圈，但保持表面不紧靠第一臂。

另外的目标和优势将部分地在随后的说明书中阐述，从说明书中部分是明显的，或者可以通过本公开的实施获悉。还将通过随附权利要求书中具体指出的元素和组合实现和获得目标和优势。

附图说明

图1A-1C是包括可替代弹簧的可替代摇臂组件的视图。

图2是高应力摇臂布置的视图。

图3是低应力摇臂布置的视图。

图4是摇臂组件的透视图。

图5是保持器的主视图。

图6是图5的保持器的后视图。

具体实施方式

现在将对附图中示出的示例进行详细参照。只要可能，相同的附图标记在整个附图中被用于指代相同或相似的零件。比如为“前部”和“后部”的方向参考用于便于参照。

图1A-1C是包括可替代弹簧110、120、130的可替代摇臂组件100、101、103的视图。弹簧是盘簧。臂111、121、131从线圈140向外延伸并且定位在延伸部200的下面。延伸部200可以具有“狗骨”形状，使得臂111、121、131坐置在延伸部200的高直径端部204、206之间的低直径区域202中。延伸部200可以连接至轴承轴320或者与轴承轴320一体地形成。第二臂150从线圈140的第二端部延伸，第二臂150靠着摇臂本体400中的壁架410支撑。当气门机构上的凸轮下推轴承300以致动相关气门时，弹簧110、120、130被偏置以使轴承300返回其开始位置。

在图1A中，示出弹簧110中的高弯曲部112。线圈140中的绕线的数目使臂111远离摇臂本体400。臂111“慢慢延伸(jog-over)”以减小其从摇臂本体400的轮廓偏离的距离。通过使臂111更靠近摇臂本体400，延伸部200可以更短，并且比在图1B和图1C的替代方案中从摇臂本体400更少地突出。高弯曲部112包括位于线圈140与延伸部200之间的第一角度弯曲部113和第二角度弯曲部115。通过使臂111弯曲，使得摇臂组件100的整体轮廓更小，对于紧密的发动机机舱封装而言由摇臂组件100占据的区域较小是期望的。

图1B示出弹簧臂121中的低弯曲部122。臂121没有臂111“慢慢延伸”那么多。单角度弯曲部123示出为位于线圈140与延伸部200之间的臂121中。延伸部200和臂121比图1A的布置在更大区域上从摇臂本体400突出，摇臂组件101的轮廓更大。

图1C示出弹簧臂131中没有弯曲部。臂131基本平行于线圈140，第一臂131沿直线从线圈延伸至延伸部200。延伸部200和臂131比图1A和图1B的布置在更大区域上从摇臂本体400突出，摇臂组件103的轮廓更大。

对比图2和图3，可以看到高弯曲弹簧110与低弯曲弹簧120或无弯曲弹簧130对比的保持器设计的其他效果。当传统保持器600被用于相对于摇臂本体640紧固弹簧622时，保持器不均匀地接触弹簧。由于保持表面610关于其环形圆周一致，因此臂620对着保持器600拉紧。弯曲臂620可以推进保持表面610上的局部化点Z中。随着时间的过去，可能产生微裂缝并且保持表面610可能破裂，使得气门致动失效。图2还示出弹簧622的线圈644间隔地成扇形展开。扇状弹簧可能摩擦，引起材料的磨损，材料磨损污染发动机机舱。磨损区域也是失效点。保持表面610紧靠线圈644以防止游隙，但保持表面610的均匀性在弹簧622上以及在保持表面610上施加不均匀的力。

需要在没有朝向和远离摇臂本体400的游隙的情况下相对于摇臂本体400紧固弹簧110、120、130。因此，在图3中，需要使保持器500接触线圈140。但是，接触应该最小化或消除线圈140的扇形展开。保持表面510的策略性减小可以提供良好的弹簧坐置，同时减小扇形展开、保持表面510中的微裂缝和破裂以及减少摇臂组件失效。因此，保持表面510紧靠线圈140以相对于摇臂本体400保持线圈，但是保持表面510不紧靠第一臂111、121或131以便引起压力的局部化点Z。

保持器500的保持表面510具有用于消除保持表面510与弹簧臂111、121、131之间的压力点的渐增空间(crescents of space)。渐增程度被选择为使得最大地保持弹簧线圈，同时使线圈扇形展开和压力点最小。

为了描绘月牙形保持器500的曲线，相对于图5中的虚线和实线所示的几何圆形G考虑保持表面510是有帮助的。内部部分520包括管状部分530，管状部分530可以成型或成波纹状用于夹持摇臂本体400上的安装本体420。管状部分530可以压配合至安装本体420。外缘430沿着弧AD与内部部分520同心。外缘430和内部部分520相对于中心点V形成环形空间。外缘的扇区CB具有比弧AD的半径R1小的减小半径R2。弧AD邻接第一弦DC，从保持表面510省略节段DCM。弧AD的相反的端部邻接第二弦AB，从保持表面510省略节段ABN。第一弦DC将弧AD的第一端部连接至扇区CB的点C。第二弦BA将扇区CB的点B连接至弧AB的第二端部。保持表面510可被描述为包括通过包括第一半径R1的弧AD、包括第二半径R2的扇区CB、将弧AD连接至扇区CB的第一弦DC和将弧AD连接至扇区CB的第二弦BA界定在外缘上的区域的环形空间，其中R1>R2。保持表面510的环形区域通过具有半径R3<R2<R1的内圆P界定在内缘上。

图6示出保持器500的后部。内部管状部分520装配至安装本体。内部管状部分520可以成波纹状或者成型为用于装配至安装本体。可以采用压配合，但是可替代地可以采用比如为卷边装配的其他装配技术。安装本体420也可以成波纹状。有可能在安装本体上对准波纹以相对于内部管状部分上的波纹锁定。

使用中，摇臂本体用于与凸轮导轨连接。旋转凸轮在安装至轴承轴320的轴承300上推进。轴承轴320可以与延伸部200一体地形成。延伸部200穿过摇臂本体400中的槽450。弹簧110、120、130使延伸部200相对于槽450的一端偏置。来自凸轮导轨的相反的力选择性地使延伸部200朝向槽450的相反的端部运动。延伸部200联接至轴承轴320以当凸轮按压在轴承300上时与轴承轴320一起运动。

按压在轴承300上的凸轮的力对抗在壁架410与延伸部200之间偏置的弹簧力。来自凸轮的相反的力传递至弹簧110、120、130，并且影响弹簧的线圈140，在其上推进。保持器500在不在第一臂111、121、131上推进的情况下抵抗传递至弹簧110、120、130的力。从保持器去除并且因此从环形保持表面510的外缘去除的渐增的材料被选择以平衡保持功能、装配安全性以及与第一臂111、121、131的干扰的消除。

使用中，如图4所示，摇臂组件100、101、103还可以包括枢转内臂700。闩锁指状组件800在摇臂本体400内致动。闩锁指状组件800构造成与比如为液压装置的致动装置对接，以从摇臂本体400延伸从而将摇臂本体400锁定至枢转内臂700。将内臂700锁定至摇臂本体400以及从摇臂本体400解锁内臂700影响施加于附属发动机气门的提升和下降作用。摇臂本体400还可以包括用于致动气门杆的气门杆垫片900。联接指状结构910可以靠近气门杆垫片900联接气门杆。轴承轴320的每个端部可以附属有弹簧110、120或130，并且因此摇臂组件100、101或103可以包括一对弹簧110、120或130。

在考虑本公开的说明和实践时，其他实施方式对于本领域技术人员来说将是显而易见的。

Claims (19)

1.一种保持器，包括：

内部管状部分，所述内部管状部分包括具有半径R3的内部圆形边缘；以及

环形保持表面，所述环形保持表面连接至所述管状部分，所述环形保持表面包括通过外缘和所述内部圆形边缘界定的区域，所述外缘通过以下界定：

包括第一半径R1的弧AD；

包括第二半径R2的扇区CB，其中R1>R2；

将所述弧AD连接至所述扇区CB的第一弦DC；以及

将所述弧AD连接至所述扇区CB的第二弦BA。

2.根据权利要求1所述的保持器，其中，所述内部管状部分成波纹状。

3.一种摇臂组件，包括：

摇臂本体，所述摇臂本体构造成致动气门机构中的气门，所述摇臂本体包括壁架、安装本体和延伸部；

弹簧，所述弹簧包括：

线圈，所述线圈围绕所述安装本体绕制；

第一臂，所述第一臂从所述线圈延伸并且紧靠所述延伸部；以及

第二臂，所述第二臂从所述线圈延伸并且紧靠所述壁架，其中，所述弹簧在所述延伸部与所述壁架之间张紧；

保持器，所述保持器包括：

装配至所述安装本体的内部管状部分，所述内部管状部分包括具有半径R3的内部圆形边缘；以及

环形保持表面，所述环形保持表面连接至所述管状部分，所述环形保持表面包括通过外缘和所述内部圆形边缘界定的区域，所述外缘通过以下界定：

包括第一半径R1的弧AD；

包括第二半径R2的扇区CB，其中R1>R2；

将所述弧AD连接至所述扇区CB的第一弦DC；以及

将所述弧AD连接至所述扇区CB的第二弦BA，

其中，所述保持表面紧靠所述线圈以相对于所述摇臂本体保持所述线圈，但是其中，所述保持表面不紧靠所述第一臂。

4.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述第一臂沿直线从所述线圈延伸至所述延伸部。

5.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述第一臂包括所述线圈与所述延伸部之间的单角度弯曲部。

6.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述第一臂包括位于所述线圈与所述延伸部之间的第一角度弯曲部和第二角度弯曲部。

7.根据权利要求3所述的摇臂组件，还包括轴承轴上的用于接触凸轮的轴承。

8.根据权利要求7所述的摇臂组件，其中，所述轴承轴与所述延伸部一体地形成。

9.根据权利要求7所述的摇臂组件，还包括枢转内臂。

10.根据权利要求9所述的摇臂组件，还包括闩锁指状组件，所述闩锁指状组件构造成将所述摇臂本体锁定至所述枢转内臂。

11.根据权利要求7所述的摇臂组件，其中，所述延伸部联接至所述轴承轴以与所述轴承轴一起运动。

12.根据权利要求11所述的摇臂组件，其中，所述延伸部穿过所述摇臂本体中的槽，其中，所述弹簧使所述延伸部对着所述槽的一端偏置，以及其中，所述轴承上的相反的力选择性地使所述延伸部朝向所述槽的相反的端部运动。

13.根据权利要求12所述的摇臂组件，其中，所述相反的力传递至所述弹簧，并且所述保持器抵抗传递至所述弹簧的所述力。

14.根据权利要求3所述的摇臂组件，还包括用于致动气门杆的气门杆垫片。

15.根据权利要求14所述的摇臂组件，还包括用于靠近所述气门杆垫片联接所述气门杆的联接指状结构。

16.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述安装本体成波纹状。

17.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述内部管状部分成波纹状。

18.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述管状部分压配合至所述安装本体。

19.根据权利要求3所述的摇臂组件，其中，所述安装本体成波纹状，并且其中，所述内部管状部分成波纹状，以及其中，所述安装本体上的波纹对准以相对于所述内部管状部分上的波纹锁定。