CN114761672A - 用于iii型重型气门机构的套筒摇臂轴 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种摇臂轴组件和制造该摇臂轴组件的相关方法，该摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到该摇臂。摇臂轴组件包括芯轴和套筒。芯轴具有芯主体，该芯主体包括形成于其上的主油供给通道。套筒具有形成于其上的通路。套筒设置在芯轴周围。主油供给通道与套筒上的至少一个通路对准。主油供给通道被铣削到芯轴中。

Description

用于III型重型气门机构的套筒摇臂轴

相关申请的交叉引用

本申请要求提交于2019年12月19日的美国临时申请第62/950402号的优先权。上述申请的公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及一种用于在气门机构组件中与摇臂一起使用的摇臂轴，并且更具体地涉及具有铣削部分和套筒部分的多件式摇臂轴，其被构造成将油从汽缸盖传送到摇臂。

背景技术

除了车轮制动器之外，压缩引擎制动器可在由重型或中型柴油引擎驱动的相对较大的车辆例如卡车上用作辅助制动器。压缩引擎制动系统被布置为在被启动时，当引擎汽缸中的活塞处于其压缩冲程的上止点位置附近时，提供汽缸的排气门的附加开启，使得压缩空气可通过排气门释放。这导致引擎充当消耗功率的空气压缩机，这会减慢车辆。

在与压缩引擎制动器一起使用的典型气门机构组件中，排气门由借助气门横臂与排气门接合的摇臂致动。摇臂响应于旋转凸轮轴上的凸轮而摇动，并向下按压气门横臂，该气门横臂本身向下按压排气门以将其开启。还可在气门机构组件中提供液压间隙调节器以移除在气门机构组件中各部件之间产生的任何间隙或空隙。

一种用于III型可变气门致动构型的气门机构组件包括摇臂组件，该摇臂组件围绕由摇臂外壳接收的摇臂轴旋转。摇臂轴包括各种油供给通道，该油供给通道被构造成将油输送到摇臂组件。摇臂轴通常是需要细长钻削以形成通道的长轴。可能难以准确地制造具有精确位置公差的此类摇臂轴。

本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本背景技术部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

发明内容

提供了一种摇臂轴组件，该摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到该摇臂。摇臂轴组件可包括芯轴和套筒。芯轴具有芯主体，该芯主体包括形成于其上的主油供给通道。套筒具有形成于其上的通路。套筒设置在芯轴周围。主油供给通道与套筒上的至少一个通路对准。

根据附加特征，芯主体进一步限定制动油供给通道。通路中的至少一个通路与制动油供给通道对准。芯主体可进一步限定形成于其上的至少一个停缸(CDA)通道。通路中的至少一个通路与CDA通道对准。芯轴可压接到套筒中。主油供给通道围绕芯轴的外径铣削。主油供给通道呈沟槽的形式。制动油供给通道和停缸通道围绕芯轴的外径铣削。制动油供给通道和停缸通道呈沟槽的形式。芯轴和套筒均由金属形成。套筒上的通路被横向钻削到套筒中。

一种制造被构造成支撑摇臂并将油输送到该摇臂的摇臂轴组件的方法包括提供具有芯主体的芯轴。提供了一种套筒。主油供给通道被铣削到芯主体上。制动油供给通道被铣削到芯主体上。停缸(CDA)供给通道被铣削到芯主体上。套筒被压接在芯轴周围。

根据其它特征，该方法可进一步包括对套筒进行横向钻削以在其上限定通路。将套筒压接在芯轴周围进一步包括对准套筒上的通路以与芯主体上的主油供给通道、制动油供给通道和CDA供给通道流体连通。

根据附加特征构造并且被构造成支撑摇臂并将油输送到该摇臂的一种摇臂轴组件包括管组件和套筒。管组件具有制动油供给管和停缸(CDA)管中的至少一者和主供给管。套筒具有形成于其上的通路。套筒设置在管组件周围。通路与制动油供给管和CDA管中的至少一者和主供给管相交。包覆成型件可设置在套筒与管组件之间。至少一个分隔板可相对于管组件布置，该管组件将管相对于彼此定位。

提供了一种根据附加特征制造摇臂轴组件的方法，并且该摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到该摇臂。主供给管、制动油供给管和停缸(CDA)管可堆叠到至少一个分隔板上以形成管子组件。管子组件可插入套筒中。套筒可具有形成于其上的通路。管子组件可包覆成型在管内。可在主供给管、制动油供给管和CDA管中钻削孔。钻削孔可进一步包括在主供给管、制动油供给管和CDA管中钻削孔时将套筒中的通路作为钻削路径。主供给管、制动油供给管和CDA管中的至少一者可在禁止油流动的区域处被夹紧。

附图说明

根据具体实施方式和附图，将更全面地理解本公开，其中：

图1是根据一个现有技术示例的包含摇臂组件的局部气门机构组件的透视图，该摇臂组件被构造成围绕被接收在摇臂外壳中的摇臂轴旋转；

图2是根据一个现有技术示例构造的摇臂轴的透视图；

图3A是图2的现有技术摇臂轴的剖视图；

图3B是图2的现有技术摇臂轴的端视图；

图4是根据本公开的一个示例构造的包括芯轴和套筒的套筒摇臂轴组件；

图5是图4的芯轴的透视图，其示出了主油供给通道；

图6是图4的芯轴的侧视图，并且示出了制动油供给通道和停缸(CDA)油供给通道；

图7A是图3A的摇臂轴的剖视图；

图7B是图4的芯轴的剖视图；

图8是根据本公开的第二示例构造的包括芯轴和套筒的套筒摇臂轴组件；

图9是图8的套筒摇臂轴组件的芯轴的第一侧视图；

图10是图8的套筒摇臂轴组件的芯轴的第二侧视图；

图11是根据本公开的第三示例构造的包括管组件和套筒的套筒摇臂轴组件；

图12是图11的套筒摇臂轴组件的管组件的侧视图；

图13是用于图12的管组件中的分隔板的透视图；

图14是图11的套筒摇臂组件的套筒的局部透视图；

图15是图11的套筒摇臂轴组件的局部透视图；并且

图16是图11的套筒摇臂轴组件的局部剖视图。

具体实施方式

首先参考图1，示出了根据一个现有技术示例构造的局部气门机构组件，并且通常以参考标号10标识。局部气门机构组件10利用可变气门致动，并且示出为被构造成用于六缸引擎的三缸排部分中。局部气门机构组件10可包括支撑一系列摇臂组件14(为简单起见仅示出一个摇臂组件)的摇臂组件外壳12。摇臂轴20A由摇臂外壳12接收。摇臂轴20A与摇臂组件14配合以在可变气门致动事件期间将油传送到摇臂组件14。

图2至图3A示出了根据另一现有技术示例构造的另一摇臂轴20B。摇臂轴20B包括具有多个油通道32的轴主体30，该多个油通道包括油供给通道34和油输送通道38。油供给通道34包括长的连续的供给通道44。类似地，油输送通道38包括长的连续的供给通道48。摇臂轴20B进一步包括螺栓孔50和端塞52。堵头或分隔件54可被布置成使油控制阀之间的控制分离。现有技术摇臂轴20B呈现出了许多缺点。例如，摇臂轴20B需要较长的制造时间来钻削油通道44和48。沿延伸路径钻削可被称为“深孔钻削”，并且随着钻削路径变得更长可具有挑战性。在一些示例中，镗孔可大于400mm。长钻孔的精确位置公差的加工能力是一个难题。由于密封问题，添加支撑螺栓(诸如以虚线56标识)而非轴端也具有挑战性。这可将设计限制为“支架”样式的安装架。由于油通路的存在，摇臂轴的刚度可减小。这就难以保持油孔之间以及油孔到摇臂轴的外径的最小壁厚。另外，故障模式与端塞52相关联。此外，用于形成摇臂轴20B的制造成本较高。

如本文所用，在具有停缸和引擎制动的气门应用的情景中描述了以下公开内容。然而，本文的公开内容同样适用于其它可变气门应用，其中停缸臂被替换为改变气门运动的可变气门升程(VVL)臂。参考图4至图6，示出了根据本公开的第一示例构造的摇臂轴组件，并且该摇臂轴组件通常以参考标号120标识。摇臂轴组件120包括芯轴122和套筒124。在一个示例中，芯轴122和套筒124均由金属形成。芯轴122和套筒124可单独制造，并且芯轴122可随后被压入套筒124中。芯轴122通常包括芯主体130，该芯主体具有形成于其中的主供给通道140、制动油供给通道142和可变气门应用诸如停缸(CDA)通道144。

主供给通道140、制动油供给通道142和CDA通道144可被铣削。铣削过程不需要热处理。应当理解，主供给通道140、制动油供给通道142和CDA通道144的取向和放置仅是示例性的，并且这些通道可以在芯轴122上的不同位置中进行铣削。

套筒124可包括被横向钻削的通路150。套筒124可被压接在芯轴122上。摇臂轴组件120提供优于现有技术摇臂轴20A、20B的优点。摇臂轴组件120更容易制造并且更具成本效益。深孔钻削被成本更低的铣削替代。传送通路之间的位置公差较为宽松。消除了油路之间薄壁或断壁的发生。油路的几何形状更具柔性。刚度得到改善。停缸通道分隔件内置在摇臂轴组件120中，因此现有技术堵头或压力榫钉不会发生油泄漏。图7A和图7B示出了现有技术摇臂轴20B(图7A)和本公开的芯轴122的比较。

参考图8至图10，示出了根据本公开的第二示例构造的摇臂轴组件，并且该摇臂轴组件通常以参考标号220标识。摇臂轴组件220包括芯轴222和套筒224。在一个示例中，芯轴222和套筒224均由金属形成。芯轴222和套筒224可单独制造，并且芯轴222可随后被压入套筒224中。芯轴222通常包括芯主体230，该芯主体具有形成于其中的主供给通道240、制动油供给通道242和可变气门升程(VVL)或停缸(CDA)通道244。

主供给通道240、制动油供给通道242和CDA通道244可被铣削。芯轴222不需要热处理。套筒224是耐磨部件，并且需要热处理或涂敷。应当理解，主供给通道240、制动油供给通道242和CDA通道244的取向和放置仅是示例性的，并且这些通道可以在芯轴222上的不同位置中进行铣削。

套筒224可包括被横向钻削的通路250。套筒224可被压接在芯轴222上。摇臂轴组件220提供优于现有技术摇臂轴20A、20B的优点。摇臂轴组件220更容易制造并且更具成本效益。深孔钻削被成本更低的铣削替代。纵向铣削的油通路的位置公差相对于深孔钻削较为宽松。传送孔150的位置公差在各工艺之间是类似的。消除了油路之间薄壁或断壁的发生。油通路的几何形状更具柔性并且允许形状改变、平滑的弯曲和过渡以改善油流动。由于可能使用附加的支撑螺栓和十字孔56，因此改善了刚度。停缸通道分隔件内置在摇臂轴组件220中，因此现有技术压力堵头或榫钉不会发生油泄漏。

参考图11至图16，示出了根据本公开的第三示例构造的摇臂轴组件，并且该摇臂轴组件通常以参考标号320标识。摇臂轴组件320包括管组件322和套筒324。在一个示例中，套筒324由金属形成。管组件322和套筒324可单独制造，并且管组件322可随后被安装到套筒324中。在一个示例中，套筒324可在管组件322周围包覆成型。管组件322通常包括主供给廊道或主供给管340、制动油供给廊道或制动供给管342以及可变气门(VVA)或停缸(CDA)廊道或CDA管344。一系列分隔板358可被布置成将相应的管340、342和344相对于彼此定位。

套筒324可包括横向钻削的通路350。管组件322可插入到套筒324中。可在套筒中钻削通孔，该通孔与相应的管340、342和344相交以用于油传送。可以将相应的管340、342和344在区域352处夹紧或钉紧，以在期望位置处停止油流动。管可以具有非圆形横截面，从而使与套筒324的间隙最大化。摇臂轴组件320提供优于类似于上述那些的现有技术摇臂轴20A、20B的优点。摇臂轴组件320更容易制造并且更具成本效益。此外，长钻孔被成本更低的管替代。在一些示例中，管可以是类似于制动管路的商品管或其它常用液压管。

在一个组装过程中，管340、342和344可堆叠到分隔板358上。管组件322和分隔板358可统称为管子组件368。管子组件368可插入到套筒324中。套筒324可在接受管组件368之前使通路350被预先布置。接下来，管子组件可具有包覆成型件370以将管子组件368捕获在套筒324内。然后，可使用套筒324中的通路350作为钻削的引导而在相应的管340、342和344中钻削孔374。就这一点而言，钻头可通过通路350对准，以与相应的管340、342和344中的每一者相交，以在相应的管340、342和344中形成孔374。包覆成型件370提供密封剂。

已出于说明和描述的目的提供了这些示例的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定示例的各个元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选示例中，即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (19)

1.一种摇臂轴组件，所述摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到所述摇臂，所述摇臂轴组件包括：

芯轴，所述芯轴具有芯主体，所述芯主体包括形成于其上的主油供给通道；和

套筒，所述套筒具有形成于其上的通路；

其中所述套筒设置在所述芯轴周围，所述主油供给通道与所述套筒上的所述通路中的至少一个通路对准。

2.根据权利要求1所述的摇臂轴组件，其中所述芯主体进一步限定制动油供给通道，并且其中所述通路中的至少一个通路与所述制动油供给通道对准。

3.根据权利要求2所述的摇臂轴组件，其中所述芯主体进一步限定形成于其上的可变气门升程(VVL)和停缸(CDA)通道中的至少一者，并且其中所述通路中的至少一个通路与所述VVL和所述CDA通道中的所述一者对准。

4.根据权利要求1所述的摇臂轴组件，其中所述芯轴被压接到所述套筒中。

5.根据权利要求1所述的摇臂轴组件，其中所述主油供给通道围绕所述芯轴的外径铣削。

6.根据权利要求5所述的摇臂轴组件，其中所述主油供给通道呈沟槽的形式。

7.根据权利要求3所述的摇臂轴组件，其中所述制动油供给通道和所述停缸通道围绕所述芯轴的外径铣削。

8.根据权利要求7所述的摇臂轴组件，其中所述制动油供给通道和所述停缸通道呈沟槽的形式。

9.根据权利要求1所述的摇臂轴组件，其中所述芯轴和所述套筒均由金属形成。

10.根据权利要求1所述的摇臂轴组件，其中所述套筒上的所述通路被横向钻削到所述套筒中。

11.一种制造摇臂轴组件的方法，所述摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到所述摇臂，所述方法包括：

提供具有芯主体的芯轴；

提供套筒；

将主油供给通道铣削到所述芯主体上；

将制动油供给通道铣削到所述芯主体上；

将可变气门升程(VVL)和停缸(CDA)供给通道中的一者铣削到所述芯主体上；以及

将所述套筒压接在所述芯轴周围。

12.根据权利要求10所述的方法，所述方法进一步包括：

横向钻削所述套筒以在其上限定通路。

13.根据权利要求12所述的方法，其中将所述套筒压接在所述芯轴周围进一步包括：

对准所述套筒上的所述通路以与所述芯主体上的所述VVL和所述CDA供给通道中的所述一者、所述主油供给通道和所述制动油供给通道流体连通。

14.一种摇臂轴组件，所述摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到所述摇臂，所述摇臂轴组件包括：

管组件，所述管组件具有制动油供给管、可变气门升程(VVL)管和停缸(CDA)管中的至少一者和主供给管；和

套筒，所述套筒具有形成于其上的通路；

其中所述套筒设置在所述管组件周围，其中所述通路与所述制动油供给管、所述VVL管和所述CDA管中的所述至少一者和所述主供给管相交。

15.根据权利要求14所述的摇臂轴组件，所述摇臂轴组件进一步包括所述套筒与所述管组件之间的包覆成型件。

16.根据权利要求14所述的摇臂轴组件，所述摇臂轴组件进一步包括：

至少一个分隔板，所述至少一个分隔板相对于所述管组件布置，所述管组件将相应的管相对于彼此定位。

17.一种制造摇臂轴组件的方法，所述摇臂轴组件被构造成支撑摇臂并将油输送到所述摇臂，所述方法包括：

将可变气门升程(VVL)管和停缸(CDA)管中的一者以及主供给管和制动油供给管堆叠到至少一个分隔板上以形成管子组件；

将所述管子组件插入套筒中，所述套筒具有形成于其上的通路；

在所述管内将所述管子组件包覆成型；以及

在所述VVL和所述CDA管中的一者、所述主供给管和所述制动油供给管中钻削孔。

18.根据权利要求16所述的方法，其中钻削孔进一步包括：

在所述VVL和所述CDA管中的一者、所述主供给管和所述制动油供给管中钻削所述孔时，将所述套筒中的所述通路作为钻削路径。

19.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括：

将所述VVL和所述CDA管中的一者、所述主供给管以及所述制动油供给管中的至少一者在禁止油流动的区域处夹紧。

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