CN114151161A - 气门摇臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气门摇臂。该气门摇臂包括摇臂壳体、外圈、安装销和多个滚子，摇臂壳体具有沿横向方向间隔开的第一侧板和第二侧板，安装销沿横向方向分别穿过第一侧板和第二侧板的安装孔，外圈在第一侧板与第二侧板之间安装在安装销的径向外侧，用于在垂直于横向方向的竖直方向上抵接驱动机构。其中，外圈具有环形的主体部和凸缘部，滚子可滚动地抵接在主体部与安装销之间，凸缘部从主体部向着径向内侧延伸到滚子的轴向端部的外侧，凸缘部在横向方向上位于第一侧板与滚子之间，第一侧板的安装孔具有缺口，该缺口用于朝向驱动机构。本发明的气门摇臂能够降低与驱动机构发生干涉的风险。

Description

气门摇臂

技术领域

本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种用于发动机的气门机构的气门摇臂。

背景技术

气门机构是车辆发动机系统中的重要构件之一。通常，在气门机构中设置有将凸轮的旋转运动转换为气门推杆的直线运动的气门摇臂装置。气门摇臂装置与凸轮机构配合，通过自身的摆动控制气门适时地打开或关闭，从而实现发动机气缸的进气和排气。在现有技术中，气门摇臂一般装配有滚子组件，用于与驱动气门摇臂的凸轮实现滚动接触，从而降低二者之间的摩擦。这种类型的气门摇臂通常可以称为滚子式气门摇臂(Roller FingerFollower，RFF)。

例如，CN 106574520 A公开了一种具有典型构造的滚子式气门摇臂。这种气门摇臂一般在摇臂壳体上设置有滚子，用于抵接例如凸轮的驱动机构。滚子通过安装销可滚动地安装在摇臂壳体的内侧，以便将凸轮与摇臂壳体之间的滑动接触转换为滚动接触，从而减少摩擦。

对于可变升程气门摇臂而言，在凸轮轴上通常设置有多个相邻的不同尺寸的凸轮。例如，可以在CN 107401434 A中看到这样的驱动凸轮组。当直径较小的凸轮与气门摇臂的滚子接触时，旁边的直径较大的凸轮往往容易与摇臂壳体的侧板发生干涉。但是为了防止滚子组件的外圈与安装销之间的滚动体掉落，侧板的高度又不能过低。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够降低与驱动机构发生干涉的风险的气门摇臂。

上述技术问题通过根据本发明的一种气门摇臂而得到解决。该气门摇臂包括摇臂壳体、外圈、安装销和多个滚子，摇臂壳体具有沿横向方向间隔开的第一侧板和第二侧板，安装销沿横向方向分别穿过第一侧板和第二侧板的安装孔，外圈在第一侧板与第二侧板之间安装在安装销的径向外侧，用于在垂直于横向方向的竖直方向上抵接驱动机构。其中，外圈具有环形的主体部和凸缘部，滚子可滚动地抵接在主体部与安装销之间，凸缘部从主体部向着径向内侧延伸到滚子的轴向端部的外侧，凸缘部在横向方向上位于第一侧板与滚子之间，第一侧板的安装孔具有缺口，缺口用于朝向驱动机构。通过在摇臂壳体的一个侧板上形成朝向驱动机构、特别是凸轮的缺口，摇臂壳体的该侧板的高度得到降低，当凸轮轴上设置有多个不同尺寸的凸轮时，只需要将尺寸较大的凸轮定位在具有缺口的侧板的一侧，就可以有效地降低侧板与凸轮等驱动机构发生干涉的风险。同时，由外圈上的凸缘部代替具有缺口的侧板来对滚子进行限位，使得滚子不会由于侧板上存在缺口部分而掉落。

根据本发明的一个优选实施例，凸缘部可以位于主体部的朝向第一侧板的轴向端部处，从而可以降低凸缘部的存在对于滚子的轴向长度或摇臂壳体的横向长度的影响。优选地，凸缘部的朝向第一侧板的表面可以与主体部的端面齐平，从而可以平稳地抵接第一侧板的内侧表面。

根据本发明的另一优选实施例，凸缘部的朝向滚子的表面可以是垂直于横向方向延伸的平坦表面，从而可以平稳地抵接滚子的轴向端面，以便引导滚子围绕安装销滚动。

根据本发明的另一优选实施例，凸缘部的径向延伸长度可以为滚子的直径的三分之一至二分之一。这是因为如果凸缘部的径向延伸长度过小，则会增大滚子脱落的风险，如果凸缘部的径向延伸长度过大，则可能增大凸缘部与滚子及第一侧板的接触面积，进而增加摩擦。因此，优选地可以将凸缘部的径向延伸长度控制在上述的适当范围内。

根据本发明的另一优选实施例，缺口对应的圆心角可以为60度至90度。缺口对应的圆心角代表了缺口在安装孔上的周向延伸范围。如果缺口过大，安装销可能从缺口掉落；如果缺口过小，侧板顶部的切除部分不足，会导致侧板与驱动机构发生干涉的风险升高。因此，优选地可以将缺口对应的圆心角控制在上述范围内。

根据本发明的另一优选实施例，滚子可以在横向方向上保持在凸缘部与第二侧板之间。也就是说，在第二侧板上不需要形成缺口，在外圈靠近第二侧板的一端也不需要形成另一个凸缘部，滚子在该侧仅需要通过第二侧板来限位。这是因为凸轮轴上的多个凸轮通常是按照尺寸大小依次排列的，因此当驱动机构在不同尺寸的凸轮之间进行切换时，通常只有一侧的侧板存在与较大尺寸的凸轮发生干涉的风险。因此，仅需要在一个侧板上形成缺口就足以避免干涉。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1示出根据本发明的实施例的气门摇臂的立体剖视图；

图2示出根据本发明的实施例的气门摇臂的摇臂壳体的立体图；和

图3示出根据本发明的实施例的气门摇臂的侧视图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明气门摇臂的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

根据本发明的实施例，提供了一种用于机动车辆的气门机构的气门摇臂。图1至图3示出了根据本发明的气门摇臂的一个实施例。

图1示出了根据本发明的实施例的气门摇臂的立体剖视图。如图1所示，该气门摇臂包括摇臂壳体10、外圈20、安装销30和多个滚子40。图2示出了摇臂壳体10的立体图。如图2所示，摇臂壳体10包括大致平行延伸的两个侧板，即第一侧板11和第二侧板12。这里，将大致垂直于两个侧板的延伸平面的方向称为横向方向，将两个侧板在延伸平面中大致具有最大延伸长度的方向称为纵向方向，而在两个侧板的延伸平面中大致垂直于纵向方向的方向称为竖直方向。第一侧板11和第二侧板12沿大致垂直于其延伸平面的横向方向相互间隔开，并且在纵向方向上的两端处相互连接在一起。

在第一侧板11上形成有圆形的第一安装孔13，而在第二侧板12上形成有圆形的第二安装孔14。第一安装孔13和第二安装孔14具有相同的直径并且沿横向方向对齐。其中，第二侧板12上的第二安装孔14是完整的圆形孔，而相较于第二侧板12，第一侧板11在竖直方向上的上侧部分切除了部分材料，使得第一安装孔13形成为具有缺口15的不完整圆形。如图2所示，缺口15的边缘可以进行倒圆处理。

如图1所示，圆柱形的安装销30沿横向方向同时穿过两个侧板上的安装孔，从而在两个侧板之间延伸。安装销30的中心轴线基本平行于横向方向布置。环形的外圈20在两个侧板之间安装在安装销30的径向外侧。外圈20的内径尺寸大于安装销30的外径尺寸，使得外圈20与安装销30之间在径向上存在一定间距。多个大致圆柱形的滚子40安装在外圈20与安装销30之间。这些滚子40具有相同的尺寸和形状，并且沿周向围绕在安装销30的周围。每个滚子40的外侧表面沿径向向外抵接外圈20并且向内抵接安装销30，当外圈20相对于安装销30围绕中心轴线转动时，滚子40沿着外圈20的内侧表面及安装销30的外侧表面滚动。

如图1所示，外圈20具有主体部21和凸缘部22。主体部21是与现有技术中的外圈结构相对应的环形部分，环形的凸缘部22从主体部21的内侧表面开始向着径向内侧延伸。凸缘部22的轴向长度远小于主体部21的轴向长度，其优选地位于主体部21的朝向第一侧板11的轴向端部处。当将外圈20、安装销30和滚子40安装在一起时，凸缘部22沿径向延伸到滚子40的轴向端部的外侧，从而与第二侧板12一起从滚子40的轴向两端对滚子40进行约束。因此，多个滚子40在横向方向上保持在外圈20的凸缘部22与第二侧板12之间，而不会从第一侧板11上的缺口15处脱落。

在优选的情况下，凸缘部22的朝向第一侧板11的表面可以与主体部21的端面齐平，以便与主体部21共同形成一个用于抵接第一侧板11的平滑表面。同时，凸缘部22的朝向滚子40的表面是垂直于横向方向延伸的平坦表面，以便平顺地引导滚子40。一方面，由于凸缘部22的一侧抵接滚子40，另一侧抵接第一侧板11，因此相当于增加了一对接触表面，有可能增大摩擦力，为此凸缘部22的径向延伸长度不能过大，以免过度增大接触面积；另一方面，凸缘部22的径向延伸长度也不能过小，否则滚子40存在掉落的风险。因此，凸缘部22的径向延伸长度优选地可以为滚子40的直径的三分之一至二分之一。

在使用状态下，该气门摇臂一端的球窝安装座支撑在液压间隙调节器(未示出)的端部上，并且能够在驱动机构50的驱动下以液压间隙调节器的端部为支点进行摆动。对于可变升程气门机构而言，驱动机构50通常包括安装在同一凸轮轴上的多个不同尺寸的凸轮。在图3中示意性地示出了两个沿横向方向相邻布置的凸轮，即第一凸轮51和第二凸轮52，其中，第一凸轮51的最大半径小于第二凸轮52的最大半径。当较小的第一凸轮51抵接外圈20时，较大的第二凸轮52与第一侧板11在横向方向上位于外圈20的同一侧。如图3所示，由于第一侧板11上的缺口15沿竖直方向朝向驱动机构50的两个凸轮，因此位于第二凸轮52下方的第一侧板11的顶部高度较低，从而降低了第一侧板11与第二凸轮52发生干涉的风险。在这种情况下，缺口15对应的圆心角越大，意味着缺口15在第一安装孔13上的周向延伸范围越大，通过缺口15而降低的第一侧板11的高度就越大。同时，如果缺口15对应的圆心角过大，特别是当圆心角接近甚至达到180度时，安装销30可能通过缺口15从第一安装孔13中脱落。因此，缺口15对应的圆心角优选地可以为大约60度至90度。

在一些情况下，驱动机构50可能具有更多不同尺寸的凸轮，例如三个凸轮。但是在实践中，这些不同尺寸的凸轮通常都是按照尺寸大小依次布置的。因此，比外圈20当前所抵接的凸轮尺寸更大的凸轮在横向方向上总是位于外圈20的同一侧。也就是说，摇臂壳体10通常只在同一侧的侧板处存在与驱动机构50发生干涉的风险。由此而言，如同本实施例的气门摇臂这样，仅在一个侧板上形成缺口并且仅在外圈20的轴向一端处形成凸缘部22已经足够。这时，在外圈20的轴向另一端处没有对应的凸缘部，滚子40在横向方向上保持在凸缘部22与完整的第二侧板12之间。

但是，在替代的实施例中，如果位于外圈20的两侧的侧板都存在与驱动机构发生干涉的风险，也可以在两个侧板的安装孔的顶部都形成缺口，并且在外圈20的主体部21的轴向两端处都形成凸缘部22，使得滚子40在横向方向上保持在两个凸缘部22之间。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

10 摇臂壳体

11 第一侧板

12 第二侧板

13 第一安装孔

14 第二安装孔

15 缺口

20 外圈

21 主体部

22 凸缘部

30 安装销

40 滚子

50 驱动机构

51 第一凸轮

52 第二凸轮

Claims (7)

1.一种气门摇臂，包括摇臂壳体(10)、外圈(20)、安装销(30)和多个滚子(40)，所述摇臂壳体(10)具有沿横向方向间隔开的第一侧板(11)和第二侧板(12)，所述安装销(30)沿横向方向分别穿过所述第一侧板(11)和所述第二侧板(12)的安装孔(13、14)，所述外圈(20)在所述第一侧板(11)与所述第二侧板(12)之间安装在所述安装销(30)的径向外侧，用于在垂直于横向方向的竖直方向上抵接驱动机构(50)，

其特征在于，

所述外圈(20)具有环形的主体部(21)和凸缘部(22)，所述滚子(40)可滚动地抵接在所述主体部(21)与所述安装销(30)之间，所述凸缘部(22)从所述主体部(21)向着径向内侧延伸到所述滚子(40)的轴向端部的外侧，所述凸缘部(22)在横向方向上位于所述第一侧板(11)与所述滚子(40)之间，所述第一侧板(11)的安装孔(13)具有缺口(15)，所述缺口(15)用于朝向所述驱动机构(50)。

2.根据权利要求1所述的气门摇臂，其特征在于，所述凸缘部(22)位于所述主体部(21)的朝向所述第一侧板(11)的轴向端部处。

3.根据权利要求2所述的气门摇臂，其特征在于，所述凸缘部(22)的朝向所述第一侧板(11)的表面与所述主体部(21)的端面齐平。

4.根据权利要求1所述的气门摇臂，其特征在于，所述凸缘部(22)的朝向所述滚子(40)的表面是垂直于横向方向延伸的平坦表面。

5.根据权利要求1所述的气门摇臂，其特征在于，所述凸缘部(22)的径向延伸长度为所述滚子(40)的直径的三分之一至二分之一。

6.根据权利要求1所述的气门摇臂，其特征在于，所述缺口(15)对应的圆心角为60度至90度。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的气门摇臂，其特征在于，所述滚子(40)在横向方向上保持在所述凸缘部(22)与所述第二侧板(12)之间。

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