專利名稱：搖臂軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分的搖臂軸。
背景技術(shù)：
在車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的搖臂軸中形成用于供應(yīng)潤滑油的油道。該油道用來為轉(zhuǎn)動(dòng)或者滑動(dòng)元件如活塞和氣缸供應(yīng)潤滑油。
發(fā)動(dòng)機(jī)具有一可打開/關(guān)閉來接通/斷開燃燒室與進(jìn)氣通道之間的連通的閥，以及一可打開/關(guān)閉來接通/斷開燃燒室與排氣通道之間的連通的閥。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，通過進(jìn)氣或者排氣通道的氣流表現(xiàn)出流體特性之一的慣性。由此，閥的打開/關(guān)閉必須被這樣控制，即，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)加速時(shí)，增加閥處于打開期間的時(shí)間。因此，在關(guān)閉排閥之前打開進(jìn)閥。為了在發(fā)動(dòng)機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)和低速運(yùn)轉(zhuǎn)之間變換，在閥處于打開/關(guān)閉期間，設(shè)置一用于液壓控制該閥的可變配氣相位系統(tǒng)。在搖臂軸中形成提供用于該控制的油的油道。
這樣，兩個(gè)油道，即，用于潤滑油的油道和用于在可變配氣相位系統(tǒng)中使用的控制油的油道，形成在搖臂軸中。這兩個(gè)油道必須沿著搖臂軸的軸向形成。
這樣的搖臂軸通常通過固定件和數(shù)個(gè)螺栓安裝在氣缸蓋的上部，該螺栓穿過在搖臂軸中形成的相對(duì)應(yīng)的孔。例如在已公開的日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_平No.8-150412中披露了這樣的搖臂軸。圖6示出了所披露的這種搖臂軸。
搖臂軸101包括內(nèi)管102和圓柱形外管103。在內(nèi)管102的內(nèi)部中形成第一空間(油道)104；在內(nèi)管102的槽106和外管103的內(nèi)圓周表面之間形成第二空間(油道)105，由此第一空間(油道)104和第二空間(油道)105形成兩個(gè)油道。在搖臂軸101中形成螺栓孔107。
其中插入螺栓108的螺栓孔107偏置于搖臂軸101的橫截面或者中心地設(shè)置。在圖6中，參考字母ob表示螺栓孔107的中心線。螺栓孔107的中心線偏置于搖臂軸101的橫截面或者中心以便防止在搖臂軸101中形成的兩個(gè)油道104、105連通，由此防止了漏油。
但是，由于螺栓孔107的中心線偏置于搖臂軸101的橫截面或者中心，所以當(dāng)僅使用螺栓108來固定搖臂軸101時(shí)，不能夠提供足夠的支撐剛度。在這樣的情況下，在圖6中示出的固定件110必須安裝在氣缸蓋109的上部以便加強(qiáng)支撐剛度。但是，使用固定件110導(dǎo)致成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于解決上述問題，以及提供一種其支撐剛度得到加強(qiáng)并由此加強(qiáng)了閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力性能并且減少了與生產(chǎn)相關(guān)的其零件數(shù)量和人工工時(shí)數(shù)量從而降低了成本的搖臂軸。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的搖臂軸，其構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分。數(shù)個(gè)油道形成在構(gòu)成搖臂軸的主體部分的軸體中，這樣的油道是沿著軸體的軸向形成的。螺栓孔以與軸體的中心線垂直相交的方式形成在軸體中，并且在數(shù)個(gè)油道之間形成連通。在螺栓孔中安裝襯套來防止在數(shù)個(gè)油道之間形成連通。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的搖臂軸的剖視圖；圖2為圖1中的搖臂軸的局部俯視圖；圖3A為搖臂軸的軸體的縱向剖視圖；圖3B為圖3A中的軸體的橫截面圖；圖4A為具有C形橫截面并且在根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的搖臂軸中使用的襯套的透視圖；圖4B為圖4A中襯套的橫截面圖；圖4C為其中安裝有圖4A中的襯套的搖臂軸的軸體的示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例并且其中裝有其橫截面為C形的襯套的搖臂軸的剖視圖；以及圖6為表示傳統(tǒng)的搖臂軸的剖視圖；
具體實(shí)施例方式
將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)地描述。圖3A和3B示意性地示出應(yīng)用了本發(fā)明的搖臂軸的軸體結(jié)構(gòu)。圖3A為軸體的縱向剖視圖；圖3B為該軸體的橫截面圖；在搖臂軸1的軸體1a中形成用于供應(yīng)潤滑油的潤滑油油道2和用于為可變定時(shí)系統(tǒng)供應(yīng)控制油的控制油油道3。潤滑油油道2沿著軸體1a的軸向延伸并且用于將潤滑油供應(yīng)給車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的滑動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)零件上?？刂朴陀偷?用于向可變配氣相位系統(tǒng)供應(yīng)控制油以便液壓控制用來打開/關(guān)閉燃燒室的閥(未示出)。
潤滑油油道2和控制油油道3以沿著搖臂軸1的軸向延伸的方式形成在軸體1a中。與搖臂軸1的內(nèi)部連通的潤滑油排出油道4和控制油排出油道5分別與潤滑油油道2和控制油油道3連通。潤滑油排出油道4和控制油排出油道5以沿著搖臂軸1(在圖3A中，參考字母A表示潤滑油的流動(dòng)，以及參考字母B表示控制油的流動(dòng))的徑向延伸的方式形成在軸體1a中。
圖1和圖2示意性地示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的搖臂軸結(jié)構(gòu)。螺栓孔6以穿過軸體1a的橫截面中心的方式形成在軸體中。換句話說，在搖臂軸1中，螺栓孔6的中心線與軸體1a的橫截面的中心線重合。
螺栓孔6部分地穿過兩個(gè)油道2、3，因此在兩個(gè)油道2、3之間形成連通。螺栓孔6由孔6a和孔6b構(gòu)成。孔6a占據(jù)了螺栓孔6的絕大部分并且具有直徑r1；孔6b從孔6a的下端向下延伸并且具有略小于直徑r1的直徑r2。換句話說，螺栓孔6呈現(xiàn)出階梯孔的形狀。在圖1中，參考標(biāo)號(hào)6c表示臺(tái)階部分。在圖2中，參考字母A表示搖臂安裝部分。
圓筒形襯套8a被略微擠壓配合到螺栓孔6中。表述“略微擠壓配合”意味著在不使搖臂軸1發(fā)生變形的這樣的較小壓力下被略微擠壓安裝。圓筒形襯套8a的下端抵靠著臺(tái)階部分6c，由此圓筒形襯套8a被定位。
接下來，其中已經(jīng)略微擠壓配合有圓筒形襯套8a的軸體1a放置在凹部10a中，該凹部10a設(shè)在氣缸蓋10中并具有與軸體1a的形狀類似的拱形形狀。然后，墊圈9放置在軸體1a上。墊圈9具有形狀與軸體1a的形狀類似的弧形凹部9a。墊圈9以凹部9a抵靠著軸體1a的方式放置在軸體1a上。螺栓7被緊固并由此通過墊圈9將軸體1a固定在氣缸蓋10上。墊圈9具有矩形形狀以便與圓形墊圈相比在與軸體1a接觸時(shí)提供更大接觸區(qū)域，并且由此可以被牢固地安裝在軸體1a上。預(yù)先準(zhǔn)備了墊圈9的孔部分和氣缸蓋10的內(nèi)螺紋部分。通過使用螺栓7將軸體1a固定在氣缸蓋10的數(shù)個(gè)位置上。
由于每個(gè)螺栓孔6以穿過軸體1a的橫截面中心的方式形成在軸體1a中，所以與其中螺栓孔6偏置于中心而形成的情況相比較，在搖臂軸1上的搖臂的支撐剛度得到了加強(qiáng)。被略微擠壓配合到螺栓孔6中的圓筒形襯套8a提供了相對(duì)于軸體1a的強(qiáng)化密封，從而防止了在潤滑油油道2和控制油油道3之間的連通，以及防止了潤滑油和控制油的泄漏。
圖4A-4C示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖4A為具有C形橫截面的襯套8b的透視圖；圖4B為圖4A中襯套的橫截面圖；圖4C為其中安裝有圖4A中的襯套的搖臂軸的軸體的示意圖；圖5示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。圖5為其中裝有具有C形橫截面的襯套8b的搖臂軸的剖視圖。
如這些視圖所示，襯套8b具有切口8c，由此呈現(xiàn)出C形橫截面形狀。圖襯套8b在變形以減小其直徑R的同時(shí)插入到螺栓孔6中，直至襯套8b到達(dá)作為定位部分的臺(tái)階部分6c，在襯套8b的插入過程中，襯套8b變形，由此減少在插入襯套8b的過程中施加在軸體1a上的負(fù)載，從而抑制了軸體1a的變形。
特別是，在插入襯套8b之前，R＞r1和1＜L或者1＝L，其中R為襯套8b的直徑；r1為孔6a的直徑；1為切口8c的寬度；并且L為潤滑油油道2和控制油油道3之間的距離，這些油道在軸體1a中形成。
圖5示出具有C形橫截面并且還具有定位突起8d的襯套8b。定位突起8d(在圖5中圖有陰影線)為從襯套8b的下端突出的部分，其抵靠著螺栓孔6的臺(tái)階部分6c。為了與突起8d相配合，在臺(tái)階部分6c上形成槽部1b。當(dāng)襯套8b插入螺栓孔6中時(shí)，襯套8b的下端抵靠著臺(tái)階部分6c，并且定位突起8d安裝在槽部1b中，由此襯套8b可靠地沿著縱向和圓周方向定位。由于切口8c位于兩油道2和3之間，所以獲得可靠的密封。
為了便于進(jìn)行將具有C形橫截面的圓筒形襯套8a或者襯套8d略微擠壓配合到螺栓孔6中，在襯套8a和8b上形成潤滑涂層。此外，襯套8a和8b可以由鋁、樹脂或者其他類似的材料制成，從而襯套8a和8b具有小的壁厚為了抑制在插入襯套8a和8b的過程中所形成的軸體1a的變形。由于襯套8a和8b自身的剛度降低，所以安裝或者插入力也減小，由此可以可進(jìn)一步減小在插入襯套8a或者8b的過程中的軸體1a的變形。
在本發(fā)明的如此結(jié)構(gòu)的搖臂軸中，螺栓孔以與軸體的中心線基本上垂直相交的方式形成在軸體中，并且圓筒形襯套以不使螺栓孔在數(shù)個(gè)油道之間形成連通的方式安裝在螺栓孔中。由此，圓筒形襯套和搖臂軸的軸體彼此相互可靠地密封，由此防止在潤滑油油道和控制油油道之間的連通以及防止了潤滑油和控制油的泄漏。
由于螺栓孔以穿過軸體的橫截面中心的方式形成在搖臂軸的軸體中，所以與其中螺栓孔偏置于中心而形成的情況相比較，支撐剛度得到了加強(qiáng)。另外，由于無需固定件就可將搖臂軸固定，所以減少了在生產(chǎn)中的零件數(shù)量和人工的工時(shí)數(shù)量，由此減少了成本。
在本發(fā)明的搖臂軸中，襯套采用C形橫截面有利于襯套的變形。從而降低了在襯套插入過程中施加在搖臂軸的軸體上的負(fù)載，由此抑制了否則會(huì)由插入而引起的軸體變形。另外，采用鋁和樹脂形成襯套以及減小襯套的壁厚降低了襯套自身的剛度，由此降低了在插入襯套的過程中施加在襯套上的力。此外，在襯套上涂有潤滑涂層有利于略微擠壓配合。這樣，可以進(jìn)一步提高在擠壓配合襯套時(shí)抑制搖臂軸的軸體變形方面的可靠性，由此提高了搖臂的支撐剛度，從而提供了閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的改進(jìn)性能。由于潤滑油油道和控制油油道彼此不連通，所以不會(huì)發(fā)生潤滑油和控制油的泄漏。
權(quán)利要求
1.一種搖臂軸，其部分地構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括一軸體，其構(gòu)成所述搖臂軸的主體部分；數(shù)個(gè)油道，其形成在所述軸體中并沿著所述軸體的軸向延伸；一螺栓孔，其以與所述軸體的中心線基本上垂直相交的方式形成在所述軸體中，并且在所述數(shù)個(gè)油道之間形成連通；以及一襯套，其安裝在所述螺栓孔中并防止所述螺栓孔在所述數(shù)個(gè)油道之間形成通路。
2.如權(quán)利要求1所述的搖臂軸，其特征為，所述油道的數(shù)量為兩個(gè)，并且所述螺栓孔以部分地穿過所述兩個(gè)油道的方式形成，由此在所述兩個(gè)油道中形成連通。
3.如權(quán)利要求2所述的搖臂軸，其特征為，所述的襯套呈現(xiàn)大致圓筒形，并且橫截面形狀與字母C相似。
4.如權(quán)利要求2所述的搖臂軸，其特征為，所述襯套被略微擠壓裝配到所述螺栓孔中。
5.如權(quán)利要求2所述的搖臂軸，其特征為，所述螺栓孔為具有兩個(gè)不同直徑的階梯孔，并且所述襯套放置在所述階梯孔的臺(tái)階部分上，從而被定位。
6.如權(quán)利要求4所述的搖臂軸，其特征為，所述襯套由鋁制成并且具有薄壁。
7.如權(quán)利要求2所述的搖臂軸，其特征為，所述襯套被涂層。
8.如權(quán)利要求2所述的搖臂軸，其特征為，所述襯套由樹脂制成并且具有薄壁。
全文摘要
數(shù)個(gè)油道形成在構(gòu)成內(nèi)燃機(jī)的閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的一部分的搖臂軸的軸體中。螺栓孔以與所述軸體的軸線基本上垂直相交的方式形成在所述軸體中。襯套以防止螺栓孔在數(shù)個(gè)油道之間形成連通的方式安裝到所述螺栓孔中。螺栓穿過襯套被緊固，從而將搖臂軸固定在氣缸蓋上。這樣的結(jié)構(gòu)改善了搖臂軸的支撐剛度以及閥驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力性能，并且減少了零件的數(shù)量和人工的工時(shí)數(shù)量。
文檔編號(hào)F01L1/18GK1590716SQ200410049079
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2004年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
發(fā)明者岡俊彥, 德久勝規(guī), 高安則夫 申請(qǐng)人:三菱自動(dòng)車工業(yè)株式會(huì)社