低慣量高強度的滾輪搖臂的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于發(fā)動機配件制造領域，涉及一種低慣量高強度的滾輪搖臂。
【背景技術】
[0002]滾輪搖臂式的發(fā)動機的配氣機構包括凸輪、滾輪搖臂、進排氣門和液壓挺柱，滾輪搖臂包括搖臂架和滾輪，搖臂架的左端底部含有一個用于連接柱塞端部半球凸面的球窩，該球窩搖臂架的右端設有與氣門桿連接的承載面，滾輪通過銷軸固定在搖臂架中部的側壁之間；球窩的存在使得搖臂架左端上部相應形成一個凸包。
[0003]目前已有的搖臂架方案，如圖1所示，美國專利文獻US04697473，如圖1，搖臂架的中部架體底面與球窩一側的架體底面基本平齊，或其他方案的配氣機構中部架體底面相對球窩一側架體底面外凸，這些結構在柱狀液壓挺住突出氣缸蓋長度較少的情況下，就不適合，可能會在一些工況下發(fā)生搖臂架底面與汽缸蓋干涉。
[0004]其次，搖臂架中部架體與凸包底面之間存在高度差，中部架體與凸包之間平滑過渡形成一個傾斜的延展面，該延展面包含了球窩的右側底面，造成球窩左側底面和右側底面不在同一水平線上，不利于球頭鎖片的固定；這種球窩的內表面為小于180°的球冠，使得球窩上端內表面不完整，可能會減少承載面積。
[0005]發(fā)動機的發(fā)展趨勢是輕量化，配氣機構也是如此，滾輪搖臂是配氣機構的主要部件之一，而如何降低滾輪搖臂的重量而不影響其整體強度是本領域技術人員渴望解決但始終未能獲得成功的技術難題。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種低慣量高強度的滾輪搖臂，具有輕量化和結構設計合理的特點。
[0007]為實現上述目的，本方案采用的具體技術方案如下:
[0008]低慣量高強度的滾輪搖臂，含有搖臂架和滾輪，滾輪通過銷軸固定在搖臂架中部的側壁之間，搖臂架的右端設有與氣門桿連接的承載面，搖臂架的左端含有一個凸包，凸包內含用于連接柱塞端部半球凸面的球窩，其特征在于所述搖臂架中部架體的側壁底面與球窩右側架體的側壁底面之間設有一個用于避讓臺階的內凹避讓區(qū)。同時，為了保證搖臂的強度，在內凹的上方，較佳地設計了類似鼻梁的隆起。
[0009]內凹避讓區(qū)的作用之一是消除了搖臂架的中部架體與發(fā)動機缸體之間的干涉；使這種U型搖臂的適用面拓寬。
[0010]所述內凹避讓區(qū)的內凹表面與缸體臺階表面之間的距離不小于0.5mm。即兩者的最近運動距離不小于0.5mm。
[0011]這里所說內凹避讓區(qū)的內凹表面與缸體臺階表面之間的距離，指的是滾輪搖臂運動至相對缸體最近端時，滾輪搖臂的內凹表面與缸體臺階表面之間的最小間距。凡是符合上述規(guī)律的內凹避讓區(qū)結構均可，較佳地為弧線組合的表面，折線或其他結構也可。
[0012]所述搖臂架的中部架體側壁底面與承載面的架體側壁底面之間含有一個內凹面，該內凹面的頂點不高于承載面的架體側壁底面的圓弧半徑R與中部架體側壁底面圓弧半徑L的交點。凡是符合上述規(guī)律的內凹面結構均可，較佳地為弧線組合的表面。
[0013]本申請基于輕量化的指導思想，在保持搖臂整體剛性和強度不變的條件下盡量減輕產品的重量，申請人研宄得出，上述兩段圓弧的交點為決定該部分搖臂架剛性和強度的關鍵，交點以下的部分側壁可以去除。
[0014]所述球窩右側底面與左側底面持平。
[0015]此處所謂的持平，指的是在球窩軸線方向為基準，左側底面和右側底面在同一水平線上。
[0016]如【背景技術】所述，現有技術的搖臂，球窩的右側底面高于左側底面，造成球窩的弧度缺失。為了解決該技術問題，本方案降低了右側底面的高度，使之與左側底面相平，這種方案提供了一種結構較為完整的球窩，解決了現有技術中的不足。
[0017]為了實現上述結構，通過對板材的進一步冷成形工藝，在凸包與中部架體之間形成一個凸包沉臺，降低了球窩右側底面的相對高度。
[0018]所述承載面上方的右端架體含有一個沖壓槽，該沖壓槽的寬度小于承載面的寬度。
[0019]為了減重，可以在右端架體上設置一個沖壓槽，申請人發(fā)現，過大的沖壓槽寬度會降低該部分架體折彎處的壁厚，造成應力缺陷。
[0020]所述凸包開放兩側設有用于連接球頭卡片的支撐體。
[0021 ] 所謂凸包開放兩側，指的是沒有側壁包覆的兩側。
[0022]本申請方案中的滾輪搖臂設計巧妙，減重結構不降低整體剛度和強度。
【附圖說明】
[0023]圖1是現有技術滾輪搖臂的結構示意圖。
[0024]圖2是本發(fā)明滾輪搖臂處于遠端的結構狀態(tài)圖。
[0025]圖3是本發(fā)明滾輪搖臂處于遠端的結構狀態(tài)圖。
[0026]圖4是A部分局部放大示意圖。
[0027]圖5是本發(fā)明滾輪搖臂結構示意圖。
[0028]圖6是本發(fā)明滾輪搖臂剖視結構示意圖。
[0029]圖7是B部分局部放大圖。
[0030]其中:
[0031]1.缸體
[0032]2.球頭卡片
[0033]3.液壓挺柱
[0034]4.凸輪
[0035]5.滾輪搖臂
[0036]6.氣門組件
[0037]10、臺階
[0038]50、承載面
[0039]51、內凹避讓區(qū)
[0040]52、球窩右側架體的側壁底面
[0041]53、搖臂架中部架體的側壁底面
[0042]54、內凹部
[0043]55、承載面的架體側壁底面
[0044]56、沖壓槽
[0045]57、滾輪
[0046]58、中部架體
[0047]59、凸包沉臺
[0048]60、凸包
[0049]61、球窩
[0050]62、球窩左側底面
[0051]63、球窩右側底面
[0052]64、承載面槽
[0053]65、承載面右側壁
[0054]66、承載面左側壁
[0055]67、前支撐體
[0056]68、后支撐體
[0057]580、隆起。
[0058]Ha:內凹避讓區(qū)的內凹表面與缸體臺階表面之間的最小距離
[0059]Hb:內凹避讓區(qū)的內凹表面與缸體臺階表面之間的較大距離。
【具體實施方式】
[0060]如圖2-7所示，低慣量高強度的滾輪搖臂，包括凸輪4、滾輪搖臂5、氣門組件6和液壓挺柱3，液壓挺柱3和氣門組件6安裝在發(fā)動機缸體I上，滾輪搖臂3含有搖臂架和滾輪57，滾輪57通過銷軸固定在搖臂架中部的側壁之間，搖臂架的右端設有與氣門桿連接的承載面50，搖臂架的左端含有一個凸包60，凸包60內含用于連接柱塞端部半球凸面的球窩61，所述滾輪搖臂3下方的發(fā)動機缸體I含有一個臺階10，搖臂架中部架體的側壁底面53與球窩右側架體的側壁底面52之間設有一個用于避讓臺階10的內凹避讓區(qū)51。
[0061]內凹避讓區(qū)51的內凹表面與缸體臺階10表面之間的距離不小于0.5mm。如圖4所示的放大圖，所述內凹避讓區(qū)51較佳地為圓弧組合面。內凹避讓區(qū)51的與臺階10的轉折部的最小距離為Ha，最大距離為Hb，本方案中Ha應不小于0.5mm。
[0062]搖臂架的中部架體的側壁底面53與承載面的架體側壁底面55之間含有一個內凹面54，該內凹面54的頂點不高于承載面的架體側壁底面55的圓弧半徑R與中部架體側壁底面53圓弧半徑L的交點.即圖7中的交點C，整段內凹面54應在兩條圓弧延長線組成的邊線之下。所述內凹面54較佳地為圓弧組合面。
[0063]所述球窩61的右側底面63與左側底面62持平。
[0064]所述凸包60與中部架體58之間形成一個凸包沉臺59。中部架體58為鼻梁式的隆起580，目的在于保證搖臂的強度，抵消由于內凹避讓區(qū)51引起的整體強度損失，較佳地，中部架體58的隆起580部分位于內凹避讓區(qū)51的正上方。
[0065]承載面50上方的右端架體含有一個沖壓槽56，沖壓槽56的寬度小于承載面50的寬度，即小于承載面槽64的寬度。承載面50的左側壁66和右側壁65組成了所述的承載面槽64。
[0066]所述凸包60開放兩側設有用于連接球頭卡片2的支撐體，該支撐體包括前支撐體67和后支撐體68。
【主權項】
1.低慣量高強度的滾輪搖臂，含有搖臂架和滾輪(57)，滾輪(57)通過銷軸固定在搖臂架中部的側壁之間，搖臂架的右端設有與氣門桿連接的承載面(50)，搖臂架的左端含有一個凸包(60)，凸包(60)內含用于連接柱塞端部半球凸面的球窩(61)，所述滾輪搖臂(5)下方的發(fā)動機缸體(I)含有一個臺階(10)，其特征在于所述搖臂架中間架體的側壁底面(53)與球窩右側架體的側壁底面(52)之間設有一個用于避讓臺階(10)的內凹避讓區(qū)(51)。
2.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述內凹避讓區(qū)(51)的內凹表面與缸體臺階(10)表面之間的距離不小于0.5mm。
3.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述搖臂架的中間架體的側壁底面(53)與承載面的架體側壁底面(55)之間含有一個內凹面(54)，該內凹面(54)的頂點不高于承載面(50)的架體側壁底面(55)的圓弧半徑R與中部架體側壁底面(53)圓弧半徑L的交點。
4.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述內凹避讓區(qū)(51)為圓弧組合面。
5.根據權利要求3所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述內凹面(54)為圓弧組合面。
6.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述球窩(61)的右側底面(63)與左側底面(62)持平。
7.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述凸包￠0)與中部架體(58)之間形成一個凸包沉臺(59)。
8.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述承載面(50)上方的右端架體含有一個沖壓槽(56)。
9.根據權利要求8所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述沖壓槽(56)的寬度小于承載面(50)的寬度。
10.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述凸包(60)開放兩側設有用于連接球頭卡片的支撐體。
11.根據權利要求1所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述搖臂架上設有用于補償內凹避讓區(qū)(51)的隆起(580)。
12.根據權利要求11所述低慣量高強度的滾輪搖臂，其特征在于所述隆起(580)位于內凹避讓區(qū)(51)的正上方。
【專利摘要】低慣量高強度的滾輪搖臂，含有搖臂架和滾輪(57)，滾輪(57)通過銷軸固定在搖臂架中部的側壁之間，搖臂架的右端設有與氣門桿連接的承載面(50)，搖臂架的左端含有一個凸包(60)，凸包(60)內含用于連接柱塞端部半球凸面的球窩(61)，所述滾輪搖臂(5)下方的發(fā)動機缸體(1)含有一個臺階(10)，其特征在于所述搖臂架中間架體的側壁底面(53)與球窩右側架體的側壁底面(52)之間設有一個用于避讓臺階(10)的內凹避讓區(qū)(51)。本發(fā)明具有輕量化和結構設計合理的特點。
【IPC分類】F01L1-18
【公開號】CN104696037
【申請?zhí)枴緾N201510118281
【發(fā)明人】徐納
【申請人】杭州新坐標科技股份有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月18日