CN204572103U - 摇臂组件及内燃机 - Google Patents

Abstract

一种摇臂组件及内燃机，包括在第一端和第二端之间延伸的摇臂主体，所述摇臂主体的第一端配置为接收阀致动按钮，摇臂主体的第二端配置为接收凸轮滚子组件；所述凸轮滚子组件包括凸轮滚子，衬套设置在所述凸轮滚子中，并形成轴承表面。此外，凸轮滚子组件还包括设置在形成轴承表面的衬套中的轴承部件，所述轴承部件包括具有送油凹口的油孔，使送油凹口弯曲以形成圆滑边缘，并且从圆滑边缘处延伸形成过渡开口。采用上述结构可以提高摇臂组件的可靠性和整体使用寿命。

Description

摇臂组件及内燃机

技术领域

本实用新型涉及具有凸轮滚子组件的摇臂组件，尤其涉及一种凸轮滚子组件的轴承部件及制造该轴承部件的方法。

背景技术

一般地，在具有凸轮致动阀运行的发动机中，摇臂组件用于打开和关闭阀。摇臂组件的运行以直接影响发动机性能的方式成为实现阀最优性能的一个关键参数。布置在摇臂组件一端的凸轮滚子组件在发动机运行期间进行连续转动。连续转动需要凸轮滚子组件中的轴承表面和轴承部件之间的有效润滑。润滑通过由设置在轴承部件上的一个或多个油孔供应润滑油来实现。油孔开口处的尖锐边缘的存在引起轴承表面处的磨损，并且也阻碍润滑，并最终导致凸轮滚子过热。

日本专利申请号JP2001208165公开了一种凸轮从动件，该凸轮从动件具有滚子，滚子可转动地安装在主轴上并通过浮环定位在一对支撑件之间。通孔设置在浮环上，以允许油实现在滚子的轴承表面和浮环之间的润滑目的。而且，在浮环的外表面上形成中空部分，用于保持润滑剂。中空部分有助于预防通孔的开口边缘在凸轮从动件的运行期间与滚子接触，从而保持润滑。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种摇臂组件，用于控制发动机中的阀运行，并提高摇臂组件的可靠性和整体使用寿命。

在一个方面，本实用新型公开了一种摇臂组件，所述摇臂组件包括在第一端和第二端之间延伸的摇臂主体；在所述摇臂主体的第一端设置有阀致动按钮，在摇臂主体的第二端设置有凸轮滚子组件；所述凸轮滚子组件包括凸轮滚子，所述凸轮滚子具有外表面和内表面，衬套插入到凸轮滚子中并形成轴承表面；此外，凸轮滚子组件还包括轴承部件，所述轴承部件滑动安装在所述衬套的内侧，所述轴承部件具有外表面和内表面；在所述轴承部件上设置有油孔，并且在所述轴承部件的外表面处的所述油孔的送油凹口具有圆滑边缘；此外，从所述圆滑边缘处延伸形成有过渡开口。

进一步的，所述衬套压配在所述凸轮滚子的内侧。

其中，在所述轴承表面和所述轴承部件的所述外表面之间形成有间隙，所述间隙配置为经由所述油孔接收润滑油。

优选的，所述油孔以等距阵列的形式设置在所述轴承部件上。

在另一个方面，本实用新型还提供了一种内燃机，包括汽缸，其具有在所述汽缸中作往复运动的活塞；一组阀，燃烧空气通过所述的一组阀进入所述汽缸，在所述汽缸中与用于燃烧的燃料混合，并且燃烧产物通过所述的一组阀从所述汽缸排出；摇臂组件，其配置为打开和关闭所述的一组阀，并包括摇臂主体，其在第一端和第二端之间延伸；阀致动按钮，其设置在所述摇臂主体的所述第一端；以及凸轮滚子组件，其设置在所述摇臂主体的所述第二端，所述凸轮滚子组件包括凸轮滚子，其具有外表面和内表面；衬套，其插入到所述凸轮滚子中并在所述凸轮滚子中形成轴承表面；轴承部件，其具有外表面和内表面，其中，所述轴承部件的所述外表面与形成轴承表面的所述衬套接触；油孔，其设置在所述轴承部件中，其中，在所述轴承部件的所述外表面处的所述油孔的送油凹口具有圆滑边缘；过渡开口，其从在所述衬套的所述内表面和所述轴承部件的所述外表面之间的交界面处的所述圆滑边缘延伸；以及凸轮轴，其转动操作地耦合到所述凸轮滚子。

在另一个方面，本实用新型还提供了一种在凸轮滚子组件的轴承部件中制造油孔的方法，具有埋头式送油凹口的油孔在轴承部件的外表面上形成。轴承部件定位在砧上，并且冲压工具的球形冲头球朝向油孔推进，以将埋头式送油凹口的边缘转换成圆滑边缘；此外，推进球形冲头球，以形成从圆滑边缘处延伸的过渡开口。

通过采用以上方案可以提高摇臂组件的可靠性和整体使用寿命。

通过以下的说明书和附图，本实用新型的其他特征和方面将显而易见。

附图说明

图1是内燃机的示例性视图；

图2示出了图1的摇臂组件的侧视图；

图3示出了凸轮滚子组件沿图2中所示的XX’截面的剖视图；

图4示出了根据本实用新型一个实施例的轴承部件的透视图；

图5示出了轴承部件沿图4中所示的YY’截面的剖视图。

具体实施方式

图1是内燃机100（下文中称为“发动机100”）的示例性视图。发动机100可以是任何类型的发动机（基于气体、柴油、气体燃料、天然气或丙烷的发动机等），可具有任何尺寸，具有任何数量的汽缸，并具有任何构造（“V”型、直列型、星型等）。发动机100可用于为以下任何机械或其他设备提供动力，包括公路用卡车或车辆、非公路用卡车或机器、推土设备、发电机、航空航天应用、机车应用、海上应用、泵、固定设备以及为其他发动机提供动力的应用。

在本实施例的一个方面中，发动机100可以是压燃式内燃发动机，例如柴油发动机。为了清楚起见，以下的描述是指单缸发动机，但本实用新型的原理可应用于多缸发动机。发动机100包括缸体102以及连接到缸体102的汽缸头104。在图1所示的示例性实施例中，发动机100可包括配置为在缸体102中所限定的汽缸108内作往复运动的活塞106。活塞106经由连杆112连接到曲轴110。发动机100包括气阀机构114。气阀机构114可包括一个或多个阀116，这些阀包括但不局限于例如，设置在汽缸头104中的进气阀、排气阀、燃料注射阀等。

气阀机构114进一步包括阀致动组件118。在示例性实施例中，阀致动组件118包括以常规方式适当地轴颈支撑在汽缸头104中的凸轮轴120。凸轮轴120具有可操作地耦合到摇臂组件124的凸角122。阀致动组件118配置为经由摇臂组件124和气阀桥126将凸轮轴120的转动运动转换为阀116的线性运动。在所示的实施例中，摇臂组件124绕枢转点A可枢转地安装在汽缸头104上，并与气阀桥126可操作地接合。在另一个实施例中，摇臂组件124可与阀116直接接合，而无需使用气阀桥。

图2详细地示出了图1的摇臂组件124的侧视图。摇臂组件124包括通过浇铸制成的在第一端130和第二端132之间延伸的摇臂主体128（下文中称为“主体128”）。阀致动按钮134，例如调校螺丝，布置在主体128的第一端130。在一个实施例中，主体128的第一端130处设置有螺纹孔136，以接收阀致动按钮134，并接触气阀桥126（见图1）以致动阀116。锁定螺母138设置成将阀致动按钮134的位置固定在摇臂组件124中。

凸轮滚子组件140布置在主体128的第二端132处。主体128具有一对以定距离间隔的臂142（图2中仅示出一个），每一个臂都具有支撑销孔144。通过支撑销孔144接收支撑销146，支撑销146在臂142之间延伸，以支撑凸轮滚子组件140。主体128进一步包括接收支撑轴承150的孔148，这样使摇臂支撑轴（未示出）接收在支撑轴承150的内侧。随着凸轮轴120转动，主体128的第二端132上下移动，并使主体128绕摇臂支撑轴作枢转运动。

图3示出了凸轮滚子组件沿图2中所示的XX’截面的剖视图。凸轮滚子组件140包括具有环形形状的硬化钢凸轮滚子152，并包括外表面151和内表面153。衬套154插入到凸轮滚子152中，这样使得衬套154与凸轮滚子152的内表面153接触，并提供用于凸轮滚子152转动的轴承表面156。衬套154可以是由青铜制成并具有用于提高抗疲劳性能的铅（Pb）和锡（Sn）的薄的电镀层的坚固、拼合或紧固类型的衬套。可选地，衬套154可由任何其他可适用的合金或复合物制成。衬套154压配在凸轮滚子152的内侧。根据本实施例，轴承部件158滑动安装在衬套154的内侧，以在轴承表面156和轴承部件158的外表面160之间提供间隙。轴承部件158可由硬化钢制成，并具有包括中心孔口162的基本上环行的构造，中心孔口162用于接收支撑销146，支撑销146在主体128的臂142之间延伸，以支撑凸轮滚子组件140。

支撑销146刚性地连接到主体128的臂142上，并由通过臂142中的至少一个所接收的锁定销164来锁定就位。支承销146具有切除部分166，切除部分166部分地沿支撑销146的外环形表面167上的轴线方向延伸。切除部分166可以是通过切除位于从支撑销146的一端开始的平面中的支撑销的一部分而形成的凹陷部分。可选地，切除部分166可形成为沿轴向延伸的凹部或通道（channel）。此外，源自切除部分166的环形凹槽169设置在支撑销146的外环形表面167上。切除部分166和环形凹槽169流体地连接到设置在主体128中并配置为接收润滑油的润滑油通道168。润滑油可由从润滑油通道168中的油盘中向上泵送的发动机的润滑系统供给。

根据本实施例的一个方面，轴承部件158可包括多个油孔170，油孔170均匀地布置在轴承部件158上，并流体地连接到支撑销146上的切除部分166以及环形槽169。这些油孔170在衬套154的轴承表面156和轴承部件158的外表面160之间打开，以润滑滑动表面。从油孔170处供应的润滑油在轴承表面156和轴承部件158的外表面160之间形成润滑油膜。另外，润滑油通道168可将润滑油提供给摇臂支撑轴。

图4和图5分别示出根据本实用新型的一个实施例的轴承部件158的透视图和局部剖视图。轴承部件158具有内径D1、外径D2以及厚度T。如图5所示的围绕图4中的YY'截面的剖面图，油孔170从轴承部件158的外表面160延伸到内表面172。在轴承部件158的外表面160处的油孔170的送油凹口174具有基本上的圆滑边缘176。圆滑边缘176提供与轴承部件158的外表面160相合的平滑曲线。并且，油孔170包括形成过渡开口178的径向向内的凹陷区域。开口178可包括从圆滑边缘176延伸的内弧型面，内弧型面输送在轴承表面156和轴承部件158的外表面160之间的润滑油膜。此外，导向孔部分180在开口178和轴承部件158的内表面172之间延伸。在一个实施例中，一种具有四个等距油孔170的阵列设置在轴承部件158上。可选地，基于应用和设计要求，任何数量的孔和/或以多个环形阵列形式布置的孔可设置在轴承部件158上。

根据本实施例的另一个方面，提供了一种用于制造和/或修改在轴承部件158上预形成的油孔的方法。在一个实施例中，便携式检修工具，比如单臂式液压机，或者曲柄式、肘形关节或偏心式机械压力机，都可用于修改具有埋头式送油凹口的预成型油孔。预成型油孔的埋头式送油凹口可具有基本上拐角的边缘，拐角边缘限定轴承部件158的外表面160处的油孔的椭圆形或圆形开口。便携式检修工具可包括硬化的球形冲头球，冲头球具有位于中央、延伸长度基本上等于油孔170的导向孔180的长度的冲头。在一个实施例中，球形冲头球的直径大于中央定位的冲头的直径的两倍。为开始修改具有埋头式送油凹口的油孔，首先，将硬化砧座插入到轴承部件158中。硬化砧座可具有基本上等于轴承部件158的内径D1的直径。之后，将便携式检修工具的吨位从预确定的水平逐渐增加，以朝向油孔推进硬化的球形冲头球。从球形冲头球延伸的中央定位的冲头可在冲压期间帮助球形冲头球和油孔对齐。最后，球形冲头球使埋头式油孔的拐角边缘向下稍微低于轴承部件158的外表面160。因此，它将油孔的埋头式送油凹口的拐角边缘转换成圆滑边缘176，并创建出压低的凹陷的过渡开口178。

工业实用性

结合前面的讨论，将容易理解轴承部件158在上凸轮构造中的工业实用性。根据本实用新型的一个方面，设置在轴承部件158上的油孔170包括具有圆滑边缘176的送油凹口174。圆滑边缘176防止送油凹口174的圆滑边缘176与轴承表面156进行直接表面接触。因此，它防止了对衬套154的柔软韧性有任何磨损和损害，并提高了摇臂组件124的整体使用寿命。

此外，润滑油的供给不会受圆滑边缘176和过渡开口178阻碍或阻塞，过渡开口178用作存储槽，以保持在轴承表面156和轴承部件158的外表面160之间的连续油膜。这使得在轴承表面156和轴承部件158的外表面160之间的摩擦力显著减少，进而具有预防凸轮滚子152过热的优点。有效的润滑也有助于减少衬套154的轴向移动，否则，将是不利的并可以导致凸轮滚子组件152和/或凸轮凸角122故障。

此外，当与常规埋头式油孔相比时，从圆滑边缘176处延伸的过渡开口178的形成增加了表面面积，用于存储更多的润滑油。与过渡开口178结合的圆滑边缘176的形成提高了轴承部件158之间的轴承表面156处的润滑，并进而能够使凸轮滚子组件140在凸轮轴120转动期间滚动，而没有任何滑动效应，并且因此当凸轮滚子组件140与凸轮轴接触时，防止过大的摩擦力。因此，提高了摇臂组件124可靠性。

从上述内容可以理解，尽管在此为了说明的目的而描述了特定的实施例，但在不脱离在此要求保护的本实用新型的特征精神和范围的情况下，可进行各种修改或变化。根据对在此公开的说明、附图和方案实践的理解，其他实施例对于本领域技术人员而言将显而易见。说明书和公开的实施例应当旨在认为仅是示例性的，真正的公开范围和精神应由权利要求书及它们的等同物限定。

Claims (10)

1.一种摇臂组件，其特征在于，包括：

摇臂主体，其在第一端和第二端之间延伸；

阀致动按钮，其设置在所述摇臂主体的所述第一端；以及

凸轮滚子组件，其设置在所述摇臂主体的所述第二端，所述凸轮滚子组件包括：

凸轮滚子，其具有外表面和内表面；

衬套，其插入到所述凸轮滚子中并形成轴承表面；

轴承部件，其滑动安装在所述衬套的内侧，所述轴承部件具有外表面和内表面；

油孔，其设置在所述轴承部件上，其中，在所述轴承部件的外表面处的所述油孔的送油凹口具有圆滑边缘；以及

过渡开口，其从所述圆滑边缘处延伸。

2.根据权利要求1所述的摇臂组件，其特征在于，所述衬套压配在所述凸轮滚子的内侧。

3.根据权利要求1所述的摇臂组件，其特征在于，在所述轴承表面和所述轴承部件的所述外表面之间形成有间隙。

4.根据权利要求3所述的摇臂组件，其特征在于，所述轴承表面和所述轴承部件的所述外表面之间形成的所述间隙配置为经由所述油孔接收润滑油。

5.根据权利要求1所述的摇臂组件，其特征在于，所述油孔以等距阵列的形式设置在所述轴承部件上。

6.一种内燃机，其特征在于，包括：

汽缸，其具有在所述汽缸中作往复运动的活塞；

一组阀，燃烧空气通过所述的一组阀进入所述汽缸，在所述汽缸中与用于燃烧的燃料混合，并且燃烧产物通过所述的一组阀从所述汽缸排出；

摇臂组件，其配置为打开和关闭所述的一组阀，并包括：

摇臂主体，其在第一端和第二端之间延伸；

阀致动按钮，其设置在所述摇臂主体的所述第一端；以及

凸轮滚子组件，其设置在所述摇臂主体的所述第二端，所述凸轮滚子组件包括：

凸轮滚子，其具有外表面和内表面；

衬套，其插入到所述凸轮滚子中并在所述凸轮滚子中形成轴承表面；

轴承部件，其具有外表面和内表面，其中，所述轴承部件的所述外表面与形成轴承表面的所述衬套接触；

油孔，其设置在所述轴承部件中，其中，在所述轴承部件的所述外表面处的所述油孔的送油凹口具有圆滑边缘；

过渡开口，其从在所述衬套的所述内表面和所述轴承部件的所述外表面之间的交界面处的所述圆滑边缘延伸；以及

凸轮轴，其转动操作地耦合到所述凸轮滚子。

7.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述衬套压配在所述凸轮滚子的内侧。

8.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，在所述轴承表面和所述轴承部件的所述外表面之间形成有间隙。

9.根据权利要求8所述的内燃机，其特征在于，在所述轴承表面和所述轴承部件的所述外表面之间形成的所述间隙配置为经由所述油孔接收润滑油。

10.根据权利要求6所述的内燃机，其特征在于，所述油孔以等距阵列的形式设置在所述轴承部件上。