CN2809227Y - 摩托车发动机轴承式气门摇臂 - Google Patents

Abstract

一种摩托车发动机轴承式气门摇臂，包括摇臂体，摇臂体的小端支部为螺钉固定臂，摇臂体的大端支部装有轴承。所述轴承通过销轴装在摇臂体大端支部的凹槽中，间隙配合，轴承两端置入一对垫片。并对轴承中心与摇臂轴中心水平距离B，纵向距离D，小端螺钉固定臂固定螺母的平面与摇臂轴中心的垂直距离E，小端螺钉固定臂固定螺母的平面的平行线与摇臂轴中心水平线形成一角度A，螺钉中心与轴承中心纵向水平距离C进行了优化设计。本实用新型可解决凸轮及摇臂的磨损，降低发动机凸轮与摇臂的摩擦温升，提升发动机的性能及零部件寿命，同时为轴承提供良好的润滑，确保摇臂体及轴承的可靠性，提高气门开闭速度，达到提升发动机性能的效果。

Description

摩托车发动机轴承式气门摇臂

                         技术领域

本发明涉及摩托车发动机配气机构技术领域，具体是涉及125CC以上排量摩托车发动机配气机构中的气门摇臂结构。

                         背景技术

现有的摩托车发动机气门摇臂，与凸轮接触部位通常为弧面，与凸轮为滑动接触，其存在的不足是摩擦阻力大，凸轮与摇臂滑动摩擦产生的热量大，发动机温度上升加快，降低了发动机整机各零部件寿命，同时开闭气门的速度慢，影响发动机性能，因为凸轮摇臂滑动摩擦系数大，容易造成凸轮及摇臂的磨损。

为了解决该问题，中国专利文献CN 1287211A公开了一种滚式摇臂，其特点在于：摇臂仅设于滚子的单测，滚子沿设于摇动臂相反一侧的导向壁摆动，其目的是为了减轻摇臂重量，降低气门惯性损失。但该技术存在以下不足：1、其摇臂仅设于滚子的单测，伸出的摇动臂受力较大，强度不足，在使用过程中易出现断裂，或出现支轴变形造成滚子运行过程中摆动增大，发动机噪声变大；2、因125CC以上排量摩托车发动机转速升高，摇臂受力增大，故该结构不能适用于125CC以上排量发动机使用；3、滚子设于摇臂单测，滚子两端(轴向)无保护垫片，润滑油中的脏物如金属销(因中国摩托车市场主要在农村，使用环境差，部分用户发动机欠正确保养)进入滚子内部造成滚针异常磨损，摇臂失效。

另外，中国专利文献CN1189644C还公开了一种摇臂，其结构特点在于：该摇臂凹形部分设于滚子两侧，为减轻重量，该摇臂采用了铝合金结构，同时为防止垫片与支承壁滑动接触时将使用该摇臂的支承壁磨损，在滚子轴向端部分与支承壁彼此相对的部分处设计了一种与滚子不作相对运动的异形垫片，以抑制垫片与摇臂接触情况下而引起的摇臂磨损，同时该结构摇臂靠近凸轮，使用气门装置小型化和使发动机小型化。该技术存在以下不足：1、因摇臂采用铝合金材料制造，发动机在工作过程中温度升高，铝合金材料热变形量较大，发动机在高温时噪声会增大；2。垫片设计有三个安装定位面，对垫片尺寸精度要求高，难于加工，容易造成安装困难；3。垫片安装于滚子与支承壁之间，润滑油不易进入滚子内部，容易造成滚针轴承异常磨损。4、该结构摇臂靠近凸轮，使用气门装置小型化和使用发动机小型化，故不能适用于125CC以上大中排量发动机使用。

部份汽车内然机凸轮轴、摇臂也采用了滚动摩擦结构，但摩托车发动机配气机构与汽车不同，本发明是在该技术及以上2项公开的适用新型技术基础上，针对摩托车发动机配气机构特点进行了重新优化设计的轴承式气门摇臂。

                          发明内容

针对现有技术中所存在的问题，本发明的主要目的是提供一种轴承式气门摇臂，该摇臂能有效解决凸轮及摇臂磨损，降低发动机凸轮与摇臂摩擦温升，提升发动机的性能及零部件寿命，同时为轴承提供良好的润滑，确保摇臂体及轴承的可靠性，通过对摇臂体的优化设计，提高气门开闭速度，达到提升发动机性能的效果。

为了实现该发明目的，本发明提供的轴承式摇臂结构如下：

它具有摇臂体，支承于摇臂轴上，随凸轮的旋转产生摆动，实现气门的开闭。在摇臂大端支部设计有凹槽安装轴承，为了保证轴承与摇臂凹槽的间隙，将一对垫片置入轴承两端，这样不必担心轴承端部及垫片对其产生的磨损；摇臂体与轴承通过一个轴销铆接后，轴承端部与摇臂体凹槽间设计为间隙配合，压装铆接时保证间隙为0.1-0.35mm，可使用轴承转动灵活，同时润滑油可以通过间隙进行轴承内部，可以防止轴承内滚针及轴销磨损。该摇臂体采用了优质合金钢制造，具有足够的强度和钢度，在高温时变形量小，发动机噪声极小，相对于铝合金材料制作，重量有所增加，对气门性损失增大，但通过对摇臂体形状优化设计，主要体现在轴承中心与摇臂轴中心水平距离B，纵向距离D，小端螺钉固定臂固定螺母的平面与摇臂轴中心的垂直距离E，小端螺钉固定臂固定螺母的平面的平行线与摇臂轴中心水平线形成一角度A，螺钉中心与轴承中心纵向水平距离C。具体设计是：轴承中心与摇臂轴中心水平距离为B，其取值在27-29mm；在凸轮旋转至顶点时，轴承的中心及小端固定螺钉臂上装螺母的位置，相对于摇臂轴中心是固定的，轴承中心与摇臂轴中心的纵向距离为D，其取值为6-8mm；小端螺钉固定臂固定螺母的平面与摇臂轴中心的垂直距离为E，其取值为10-11mm；小端螺钉固定臂固定螺母的平面的平行线与摇臂轴中心水平线形成一角度A，其取值在148°-155；螺钉中心与轴承中心纵向水平距离为C，其取值为8-9mm。这样，可以实现气门的快速开闭，达到提高性能的效果，同时本发明于在125CC摩托车发动机上，对气门的惯性损失可以不计。

本摇臂设计垫片与轴承端部齐平，为实现这一目的，设计滚针的长度小于外圈的宽度，滚针的长度与外圈宽度差，用于嵌入一对垫片，这样就可以达到润滑能顺利进入轴承内部，故不必担心轴销及轴承内滚针的磨损。

将垫片安装于滚针两端，垫片制作简单，安装容易，并随轴承转动时旋转，可以防止轴承转动时滚针与摇臂体的直接接触，而产生噪声。因摇臂体采用合金钢制造，滚针采用轴承钢制造，因此可不必担心垫片与摇臂体凹槽间的摩擦磨损。另外，通过设计摇臂体凹槽与轴承端部之间配合间隙，并将垫片与轴销间设计为间隙配合，可以保证润滑油顺利进入，并防止润滑油过脏产生时颗粒状异物(或润滑油中脏物)直接进行轴承内部，造成滚针及轴销的异常磨损。

可见，本实用新型有效解决凸轮及摇臂的磨损，降低发动机凸轮与摇臂的摩擦温升，提升了发动机的性能及零部件寿命，同时为轴承提供良好的润滑，确保了摇臂体及轴承的可靠性，通过对摇臂体的优化设计，提高气门开闭速度，达到提升发动机性能的效果。本结构特别适用于125CC以上大中排量发动机。

                        附图说明

图1为使用本实用新型的轴承式气门摇臂的发动机配气机构纵面图；

图2为本实用新型的轴承式摇臂的平面结构图；

图3是图1的俯视图；

图4是图1的A-A剖切图。

                    具体实施方式

以下参考附图详细说明本实用新型的结构：

图1表示使用了本轴承式气门摇臂的发动机配气机构装置。该配气机构包括摇臂1，摇臂轴2，凸轮3，气门4，气门弹簧5，摇臂螺钉9，摇臂螺母10，气门导管13，气门座11，该气门机构安装于缸头12上，其中摇臂轴2固定于气缸头盖上(图中未示出)。当凸轮旋转时，根据杠杆原理，摇臂1随凸轮3的旋转以摇臂轴3为中心进行摆动，通过摇臂螺钉9与气门4接触，克服气门弹簧5的弹力，带动气门4作往复运动，实现气门4的开闭。图中，气门导管13处于静止状态，其作用是提供气门运行的通道，防止气门4在运动过程中产生摆动。气门座11，与气门4接触，在气门4关闭的情况下起密封作用。

图2、图3和图4为本实用新型的主体轴承式摇臂的配置状态的平面及剖切图，该轴承式摇臂包括：摇臂体1，其中包含摇臂体凹槽1a，螺钉固定臂1b，加强筋1c等部分组成；轴承7，其中包含轴承端部7a，滚针7b，轴承外圈7c；垫片6；轴销8；螺钉9；螺母10。摇臂体1的小端支部为螺钉固定臂1b，装有连接气门杆的螺钉9和螺母10，摇臂体1的大端支部装有轴承7。轴承7通过轴销8装在摇臂体1大端支部的凹槽1a中，轴承7两端置入一对垫片6。

如图2和图3所示的摇臂体1，一方面该摇臂体用于125CC以上排量摩托车上，摇臂体1受力大，转速高，为此设计采用了优质合金钢制造，不必担心其会受力断裂及在发动机在温度升高时而产生的变形影响发动机噪声，为了尽可能降低摇臂的重量，以降低惯性损失，对螺钉固定臂1b部分减薄，增加加强筋1c。第二方面，设计轴承7中心与摇臂轴2中心水平距离为B＝28.66±0.125mm，纵向距离为D＝7.45±0.1mm；小端螺钉固定臂1b固定螺母10的平面与摇臂轴2中心的垂直距离E＝10.5±0.2mm；小端螺钉固定臂1b固定螺母10的平面的平行线与摇臂轴2中心水平线形成一角度A＝151°52′；螺钉9中心与轴承(7)中心纵向水平距离C＝8.55±0.1mm。通过该设计，经试验验证，能保证准确快速开闭气门，提升发动机性能及降低噪声的效果，因为凸轮3其升程曲线较复杂，所以要求轴承7与凸轮接触的位置必须优化，本设计正是体现了这一点。第三方面，摇臂体凹槽1a，因采用了优质合金钢制造，不必担心与轴承7和垫片6产生摩擦磨损，同时轴承7安装于凹槽1a中，与凹槽1a采用了间隙配合，其相互之间摩擦更小。为实现轴承7的自由转动，在凹槽1a部安装了轴销8，轴销8与凹槽1a部采用过盈配合，并且安装后进行了铆压，使轴销8两端产生朔性变形，保证轴承7转动的可靠性。

如图4所示，垫片6安装于滚针7b的两侧，并且垫片6安装后并不凸出于轴承端面7a，该垫片6可自由随轴承7转动。一方面，该垫片6将滚针7b与凹槽1a隔离，可以防止滚针7b旋转时与凹槽1a内壁发生摩擦而产生噪声；另一方面，垫片6采用碳素钢制造，制作简便，置于滚针7的两侧，垫片6内孔与轴销8的外径采用间隙配合，使用润滑油顺利进入，润滑滚针7b，保证滚针可靠性，同时该垫片可以防止润滑油中的金属销进入轴承7内，给滚针造成异常磨损。

Claims (6)

1、摩托车发动机轴承式气门摇臂，包括摇臂体(1)，支承于摇臂轴(2)上，摇臂体(1)的小端支部为螺钉固定臂(1b)，装有连接气门杆的螺钉(9)和螺母(10)，摇臂体(1)的大端支部装有轴承(7)，其特征在于：

所述轴承(7)通过轴销(8)装在摇臂体(1)大端支部的凹槽(1a)中，间隙配合，轴承(7)两端置入一对垫片(6)；

所述轴承(7)中心与摇臂轴(2)中心水平距离为B，其取值在27-29mm；在凸轮(3)旋转至顶点时，轴承(7)中心与摇臂轴(2)中心的纵向距离为D，其取值为6-8mm；小端螺钉固定臂(1b)固定螺母(10)的平面与摇臂轴(2)中心的垂直距离为E，其取值为10-11mm；小端螺钉固定臂(1b)固定螺母(10)的平面的平行线与摇臂轴(2)中心水平线形成一角度A，其取值在148°-155°；螺钉(9)中心与轴承(7)中心纵向水平距离为C，其取值为8-9mm。

2、根据权利要求1所述的轴承式气门摇臂，其特征在于：

所述轴承(7)中心与摇臂轴(2)中心水平距离为B＝28.66±0.125mm，在凸轮(3)旋转至顶点时，轴承(7)中心与摇臂轴(2)中心的纵向距离为D＝7.45±0.1mm；小端螺钉固定臂(1b)固定螺母(10)的平面与摇臂轴(2)中心的垂直距离E＝10.5±0.2mm；小端螺钉固定臂(1b)固定螺母(10)的平面的平行线与摇臂轴(2)中心水平线形成一角度A＝151°52′；螺钉(9)中心与轴承(7)中心纵向水平距离C＝8.55±0.2mm。

3、根据权利要求1或2所述的轴承式气门摇臂，其特征在于：对螺钉固定壁(1b)部分减薄，增加加强筋(1c)。

4、根据权利要求1或2所述的轴承式气门摇臂，其特征在于：所述垫片(6)安装于轴承的滚针(7b)的两侧，安装后与轴承端部(7a)齐平。

5、根据权利要求1或2所述的轴承式气门摇臂，其特征在于：所述垫片(6)的内孔与轴销(8)的外径采用间隙配合。

6、根据权利要求1或2所述的轴承式气门摇臂，其特征在于：摇臂体(1)采用了合金钢，垫片(6)采用碳素钢制造，滚针(7b)采用轴承钢制造。

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