CN114183217A - 一种铸铁摇臂结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸铁摇臂结构，包括与发动机凸轮连接的短臂和与发动机气阀连接的长臂，短臂与长臂为一体结构，短臂与长臂的连接处开设有摇臂安装孔；短臂内开设有由短臂的表面连通至摇臂安装孔内的短臂油道，长臂内开设有由长臂的表面连通至摇臂安装孔内的长臂油道，摇臂安装孔内开设有与短臂油道和长臂油道连通的槽型油道。本专利使用铸铁材料，与摇臂轴有良好的摩擦匹配性，能免去摇臂衬套的使用，降低成本。将润滑摇臂孔与摇臂轴的油槽开在摇臂轴孔上圆周部分，并通过应力计算，精确设计油槽的布置范围，避开摇臂承载区，提升铸铁摇臂可靠性，承载区面积不受影响。

Description

一种铸铁摇臂结构

技术领域

本发明涉及发动机配气结构技术领域，具体地指一种铸铁摇臂结构。

背景技术

目前发动机摇臂多采用锻造摇臂，摇臂孔内无油槽，摇臂轴与摇臂孔间的润滑需要另外安装摇臂衬套，在衬套中挖油槽或采用铸铁摇臂，摇臂孔内有润滑摇臂轴与摇臂孔的油槽。

申请号CN202022290122.2，专利名称《一种摇臂润滑机构》的专利公开了一种摇臂润滑机构，包括摇臂座、摇臂轴、摇臂，所述摇臂座上开设有摇臂座安装孔，所述摇臂轴穿过摇臂座安装孔，摇臂安装在摇臂轴上；所述摇臂包括第一摇臂和第二摇臂，所述摇臂座位于第一摇臂和第二摇臂之间；所述摇臂座上设有摇臂座进油口，摇臂座内开有第一油道和第二油道，所述摇臂座进油口分别连通第二油道，所述第二油道连通第一油道；所述摇臂轴上安装摇臂的位置设有渗油孔；所述摇臂内开有第三油道、第四油道、第五油道、卸油口，第四油道、第五油道、卸油口分别和第三油道相连通。所述摇臂座进油口设置于摇臂座上部，所述第二油道斜向连接第一油道，所述第一油道围绕摇臂座安装孔并与摇臂座安装孔连通。所述摇臂中心位置开有摇臂孔，所述第三油道围绕摇臂孔并与摇臂孔连通。所述摇臂的两端分别连接气门驱动部和凸轮传动部，摇臂的两端开有传动部螺栓孔和驱动部螺栓孔，所述第四油道、第五油道分别斜向连通传动部螺栓孔和驱动部螺栓孔。所述卸油口通向摇臂外。所述摇臂轴上设有油槽，所述油槽连接摇臂座安装孔和摇臂孔。所述摇臂座和摇臂组成摇臂总成，所述摇臂轴上设有多组摇臂总成；所述一组的摇臂与另一组的摇臂之间设有隔套和弹簧。所述弹簧的两端都设有弹簧垫。

申请号CN202022604914.2，专利名称《一种汽车摇臂润滑总成》的专利公开了一种汽车摇臂润滑总成，包括摇臂本体、第一连接部和第二连接部，所述摇臂本体的内部开设有摇臂孔，且摇臂孔的内壁设置有润滑机构。所述润滑机构包括进油管，所述摇臂孔的内壁开设有环形槽，所述环形槽的一侧且位于摇臂本体的内部开设有连通槽，所述摇臂本体内部的两侧且位于摇臂孔的两侧均开设有储油槽，且储油槽的底部开设有第一导油槽，所述第一导油槽的底部开设有第二导油槽，且第二导油槽远离第一导油槽的一侧与连通槽远离环形槽的一侧相连通，所述环形槽的顶部与底部之间固定连接有海绵垫，所述进油管顶端的外表面螺纹连接有密封盖。所述进油管的底端贯穿摇臂本体并延伸至摇臂本体的内部，所述进油管延伸至摇臂本体内部的一端与储油槽的顶部相连通。所述进油管内壁底部的两侧均固定连接有限位板，所述进油管内壁的两侧之间且位于限位板的顶部活动连接有过滤网。所述过滤网顶部的一侧固定连接有手柄，所述密封盖内壁的顶部固定连接有密封垫，且密封垫的底部与进油管的顶部活动连接。所述摇臂本体的顶部与底部且位于摇臂孔的顶部与底部均固定连接有凸台，所述摇臂本体的左侧与第一连接部的右侧固定连接。所述摇臂本体的右侧与第二连接部的左侧固定连接。

由上述对比文件可知，无论锻造摇臂加摇臂衬套的设计还是铸铁摇臂加摇臂孔内挖油槽的设计，润滑油槽均布置在摇臂衬套下圆周面或摇臂孔下圆周面上。现有锻造摇臂多采用合金钢材料，如42CrMo或40Cr。摇臂轴常用材料也是钢质材料，如45钢。如果二者作为摩擦副，发动机高速运转，磨损状态无法满足零件的使用要求，甚至发生咬合失效，因此，一般发动机需要在摇臂孔内安装摇臂衬套与摇臂轴摩擦匹配，而现有摇臂衬套与摇臂轴润滑方式均采用在衬套下圆周面挖油槽的方式。现有锻造摇臂一方面合金钢材料及摇臂衬套的成本较高，一方面下圆周开油槽的方式未考虑摇臂衬套承载区域，会加速摇臂衬套磨损。现有铸铁摇臂，摇臂孔内油槽均布置在摇臂孔下圆周面，同样会减少摇臂孔承载面积，加快摇臂孔与摇臂轴磨损。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种能有效避免摇臂衬套磨损，同时避开摇臂衬套承载区域的铸铁摇臂结构。

为实现此目的，本发明所设计的铸铁摇臂结构，包括与发动机凸轮连接的短臂和与发动机气阀连接的长臂，所述短臂与所述长臂为一体结构，所述短臂与所述长臂的连接处开设有摇臂安装孔；其特征在于：所述短臂内开设有由所述短臂的表面连通至所述摇臂安装孔内的短臂油道，所述长臂内开设有由所述长臂的表面连通至所述摇臂安装孔内的长臂油道，所述摇臂安装孔内开设有与所述短臂油道和所述长臂油道连通的槽型油道。

进一步的，所述短臂油道包括由所述短臂的最外侧端面连通至所述摇臂安装孔孔壁上、用于润滑摇臂滚子轴的滚子轴润滑油道。

进一步的，所述短臂油道包括由所述短臂的中部外侧表面连通至所述摇臂安装孔孔壁上、用于润滑摇臂滚轮的滚轮润滑油道。

进一步的，所述滚子轴润滑油道位于所述滚轮润滑油道的上方。

进一步的，所述滚轮润滑油道为沿所述摇臂安装孔的径向布置的横向油道。

进一步的，所述滚子轴润滑油道为与所述滚轮润滑油道平行布置的横向油道。

进一步的，所述长臂油道包括由所述长臂的最外侧端面连通至所述摇臂安装孔孔壁上、用于润滑调整螺栓球头的球头润滑油道。

进一步的，所述长臂油道位于所述短臂油道的上方。

进一步的，所述槽型油道包括开设于所述摇臂安装孔的周向孔壁上的周向油槽和与所述周向油槽连通、沿所述摇臂安装孔轴向开设于所述摇臂安装孔的孔壁上的多条轴向槽型油道；所述轴向槽型油道与所述短臂油道的出油口连通。

更进一步的，所述短臂油道、所述长臂油道和所述槽型油道均布置于所述摇臂安装孔的轴向中心面右侧下方8.83°平面至所述摇臂安装孔的轴向中心面左侧下方17.6°平面之间的扇形范围内。

本发明的有益效果是：本专利使用铸铁材料，与摇臂轴有良好的摩擦匹配性，能免去摇臂衬套的使用，降低成本。将润滑摇臂孔与摇臂轴的油槽开在摇臂轴孔上圆周部分，并通过应力计算，精确设计油槽的布置范围，避开摇臂承载区，提升铸铁摇臂可靠性，承载区面积不受影响。在摇臂空间布置受限，无法通过大的结构调整提高强度的情况下，本发明所设计的摇臂结构能够能够有效改善摇臂可靠性，同时优化配气系统润滑状态，提升系统可靠性。

附图说明

图1为本发明中铸铁摇臂的主视图；

图2为本发明中铸铁摇臂的轴向截面图；

其中，1—短臂，2—长臂，3—摇臂安装孔，4—滚子轴润滑油道，5—滚轮润滑油道，6—球头润滑油道，7—周向油槽，8—轴向槽型油道，9—摇臂轴。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1—2所示的铸铁摇臂结构，包括与发动机凸轮连接的短臂1和与发动机气阀连接的长臂2，短臂1与长臂2为一体结构，短臂1与长臂2的连接处开设有摇臂安装孔3；短臂1内开设有由短臂1的表面连通至摇臂安装孔3内的短臂油道，长臂2内开设有由长臂2的表面连通至摇臂安装孔3内的长臂油道，摇臂安装孔3内开设有与短臂油道和长臂油道连通的槽型油道。

短臂油道包括由短臂1的最外侧端面连通至摇臂安装孔3孔壁上、用于润滑摇臂滚子轴的滚子轴润滑油道4、由短臂1的中部外侧表面连通至摇臂安装孔3孔壁上、用于润滑摇臂滚轮的滚轮润滑油道5。滚子轴润滑油道4位于滚轮润滑油道5的上方。滚轮润滑油道5为沿摇臂安装孔3的径向布置的横向油道。滚子轴润滑油道4为与滚轮润滑油道5平行布置的横向油道。

长臂油道包括由长臂2的最外侧端面连通至摇臂安装孔3孔壁上、用于润滑调整螺栓球头的球头润滑油道6。

长臂油道位于短臂油道的上方。

槽型油道包括开设于摇臂安装孔3的周向孔壁上的周向油槽7和与周向油槽7连通、沿摇臂安装孔3轴向开设于摇臂安装孔3的孔壁上的多条轴向槽型油道8；轴向槽型油道8与短臂油道的出油口连通。

短臂油道、长臂油道和槽型油道均布置于摇臂安装孔3的轴向中心面右侧下方8.83°平面至摇臂安装孔3的轴向中心面左侧下方17.6°平面之间的扇形范围内。

本专利使用铸铁材料，与摇臂轴9具有良好的摩擦匹配性，能免去摇臂衬套的使用，降低成本。将润滑摇臂孔与摇臂轴9的油槽开在摇臂安装孔3的上圆周部分，并通过应力计算，精确设计油槽的布置范围，避开摇臂承载区，提升铸铁摇臂可靠性，承载区面积不受影响。在摇臂空间布置受限，无法通过大的结构调整提高强度的情况下，本发明所设计的摇臂结构能够能够有效改善摇臂可靠性，同时优化配气系统润滑状态，提升系统可靠性。

最后，应当指出，以上实施例仅是本发明较有代表性的例子。显然，本发明不限于上述实施例，还可以有许多变形。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应认为属于本发明的保护范围。在此，需要说明的是，上述技术方案的描述是示例性的，本说明书可以以不同形式来体现，并且不应被解释为限于本文阐述的技术方案。相反，提供这些说明将使得本发明公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本说明书所公开的范围。此外，本发明的技术方案仅由权利要求的范围限定。

用于描述本说明书和权利要求的各方面公开的形状、尺寸、比率、角度和数字仅仅是示例，因此，本说明书和权利要求的不限于所示出的细节。在以下描述中，当相关的已知功能或配置的详细描述被确定为不必要地模糊本说明书和权利要求的重点时，将省略详细描述。

在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。应该指出，尽管在本说明书可能出现并使用术语“第一”、“第二”、“顶部”、“底部”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”等来描述各种不同的组件，但是这些成分和部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个成分和部分和另一个成分和部分。例如，在不脱离本说明书的范围的情况下，第一部件可以被称为第二部件，并且类似地，第二部件可以被称为第一部件，顶部和底部的部件在一定情况下，也可以彼此对调或转换；一端和另一端的部件可以彼此性能相同或者不同。此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。

本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。

Claims (10)

1.一种铸铁摇臂结构，包括与发动机凸轮连接的短臂(1)和与发动机气阀连接的长臂(2)，所述短臂(1)与所述长臂(2)为一体结构，所述短臂(1)与所述长臂(2)的连接处开设有摇臂安装孔(3)；其特征在于：所述短臂(1)内开设有由所述短臂(1)的表面连通至所述摇臂安装孔(3)内的短臂油道，所述长臂(2)内开设有由所述长臂(2)的表面连通至所述摇臂安装孔(3)内的长臂油道，所述摇臂安装孔(3)内开设有与所述短臂油道和所述长臂油道连通的槽型油道。

2.如权利要求1所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述短臂油道包括由所述短臂(1)的最外侧端面连通至所述摇臂安装孔(3)孔壁上、用于润滑摇臂滚子轴的滚子轴润滑油道(4)。

3.如权利要求2所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述短臂油道包括由所述短臂(1)的中部外侧表面连通至所述摇臂安装孔(3)孔壁上、用于润滑摇臂滚轮的滚轮润滑油道(5)。

4.如权利要求3所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述滚子轴润滑油道(4)位于所述滚轮润滑油道(5)的上方。

5.如权利要求4所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述滚轮润滑油道(5)为沿所述摇臂安装孔(3)的径向布置的横向油道。

6.如权利要求5所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述滚子轴润滑油道(4)为与所述滚轮润滑油道(5)平行布置的横向油道。

7.如权利要求1所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述长臂油道包括由所述长臂(2)的最外侧端面连通至所述摇臂安装孔(3)孔壁上、用于润滑调整螺栓球头的球头润滑油道(6)。

8.如权利要求1或7所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述长臂油道位于所述短臂油道的上方。

9.如权利要求1所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述槽型油道包括开设于所述摇臂安装孔(3)的周向孔壁上的周向油槽(7)和与所述周向油槽(7)连通、沿所述摇臂安装孔(3)轴向开设于所述摇臂安装孔(3)的孔壁上的多条轴向槽型油道(8)；所述轴向槽型油道(8)与所述短臂油道的出油口连通。

10.如权利要求1所述的铸铁摇臂结构，其特征在于：所述短臂油道、所述长臂油道和所述槽型油道均布置于所述摇臂安装孔(3)的轴向中心面右侧下方8.83°平面至所述摇臂安装孔(3)的轴向中心面左侧下方17.6°平面之间的扇形范围内。

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