CN104481622A - 一种无滚子气门摇臂及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无滚子气门摇臂及其加工方法，其中的无滚子气门摇臂包括拱形结构的摇臂体，在摇臂体拱形部的外侧表面设置与凸轮接触圆弧部，在摇臂体拱形部内侧的两端分别设置与液压间隙调节器球头部配合的球坑和与气门杆接触圆弧部，与凸轮接触圆弧部、球坑和与气门杆接触圆弧部均与摇臂体一体化连接。其中的加工方法主要是摇臂体、与凸轮接触圆弧部、球坑和与气门杆接触圆弧部是一体化加工成型。本发明的气门摇臂取消了传统气门摇臂所必需的滚针轴承这一组件和与滚针轴承相配合的销孔，其整体结构更加简单，而且总成重量也大大减轻，降低了气门摇臂的转动惯量，有利于提高气门摇臂的生产效率，降低生产成本，并减少发动机的机械损耗。

Description

一种无滚子气门摇臂及其加工方法

技术领域

本发明涉及气门摇臂技术领域，尤其是涉及汽车发动机用的一种无滚子气门摇臂及其加工方法。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展，人们对汽车发动机的动力性、经济性提出越来越高的要求，促使汽车发动机向强化、高速、低油耗、低排放方向发展，从而也对汽车发动机的零部件产品提出了更高的要求。气门摇臂作为汽车发动机的关键零部件之一，进一步提高其耐磨性、降低其自身重量、提高其使用寿命等一直是气门摇臂设计与制造追求的目标。

现有的国内外所生产的气门摇臂产品中，大多数气门摇臂是带有滚子轴承结构的，这种带滚子轴承的气门摇臂，在气门摇臂总成加工时，需要在摇臂体上先加工出与轴承相配合的销轴孔，再将轴承固定在销轴孔内，最后将滚子与轴承装配起来。因此，这种气门摇臂产品不仅零部件多、结构复杂，而且整个气门摇臂的生产工序增加、生产周期较长，使得装配后的气门摇臂总成的自身重量增加，气门摇臂的转动惯量很难降低，容易造成气门摇臂在高速摆动中飞脱，导致发动机出现异常。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种无滚子气门摇臂及其加工方法，降低其自身重量，并且结构简单，提高气门摇臂总成的生产效率。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种无滚子气门摇臂，包括摇臂体，所述摇臂体为拱形结构，在其拱形部的外侧表面设置与凸轮接触圆弧部，在其拱形部内侧的两端分别设置与液压间隙调节器球头部配合的球坑和与气门杆接触圆弧部，所述的与凸轮接触圆弧部、球坑和与气门杆接触圆弧部均与摇臂体一体化连接。

优选地，还包含相对而立的两块限位筋板，所述限位筋板将与凸轮接触圆弧部、球坑、与气门杆接触圆弧部联为整体。

优选地，所述限位筋板与摇臂体一体化连接。

优选地，所述的两块限位筋板相互平行设置。

优选地，在摇臂体上开设有喷油孔，所述喷油孔与球坑相互贯通。

优选地，所述喷油孔的中心轴线与水平面之间的夹角为锐角。

优选地，所述喷油孔的中心轴线与与凸轮接触圆弧部相切。

优选地，所述气门摇臂采用低碳钢或者铝合金制成。

如上所述的一种无滚子气门摇臂的加工方法，所述摇臂体、与凸轮接触圆弧部、与液压间隙调节器球头部配合的球坑和与气门杆接触圆弧部是一体化加工成型。

优选地，所述摇臂体、与凸轮接触圆弧部、与液压间隙调节器球头部配合的球坑和与气门杆接触圆弧部是通过模具一体化冲压成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过在拱形结构的摇臂体上将与凸轮接触圆弧部、与液压间隙调节器球头部配合的球坑和与气门杆接触圆弧部一体化直接加工成型，取消了传统气门摇臂所必需的滚针轴承这一组件和与滚针轴承相配合的销孔，极大地缩短了气门摇臂总成的加工工艺，而且整体结构更加简单，气门摇臂总成的重量也大大降低，使得气门摇臂产品的生产、加工更加容易，提高了气门摇臂的生产效率，有利于降低生产成本；同时，也使得气门摇臂的转动惯量得以降低，从而有利于减少发动机的机械损耗，提高发动机的动力性能。

附图说明

图1为本发明一种无滚子气门摇臂的立体构造图(仰视图)。

图2为本发明一种无滚子气门摇臂的立体构造图(侧视图)。

图3为本发明一种无滚子气门摇臂的主视图。

图4为本发明一种无滚子气门摇臂的俯视图。

图5为图4中A-A向剖视图。

图6为本发明一种无滚子气门摇臂的仰视图。

图7为本发明一种无滚子气门摇臂的左视图。

图8为本发明一种无滚子气门摇臂的右视图。

图9为本发明一种无滚子气门摇臂的工作原理图。

图中标记：1-摇臂体，2-凸轮，3-复位弹簧，4-气门杆，5-液压间隙调节器，11-与凸轮接触圆弧部，12-与气门杆接触圆弧部，13-限位筋板，14-球坑，15-喷油孔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1、图2、图3、图5所示的一种无滚子气门摇臂，其主体部分是一个拱形结构的摇臂体1，在所述摇臂体1的拱形部的外侧表面设置与凸轮接触圆弧部11，在摇臂体1拱形部内侧的两端分别设置与液压间隙调节器球头部配合的球坑14和与气门杆接触圆弧部12，所述的与凸轮接触圆弧部11、球坑14和与气门杆接触圆弧部12均与摇臂体1一体化连接。

本发明的无滚子气门摇臂中的摇臂体1与凸轮2、气门杆4、复位弹簧3以及液压间隙调节器5共同组成如图9所示的配气机构，其中的凸轮2位于液压间隙调节器5与气门杆4之间，并与摇臂体1拱形部外侧表面的与凸轮接触圆弧部11相接触；所述气门杆4处于摇臂体1的右端，其与摇臂体1内侧的与气门杆接触圆弧部12相接触；所述复位弹簧3套接在气门杆4上；所述液压间隙调节器5处于摇臂体1的左端，其端部的球头部与球坑14相配合。

在配气机构工作时，凸轮2的旋转运动通过摇臂体1传递，使摇臂体1可以围绕液压间隙调节器5为支点摆动，从而可以将凸轮2的运动传递给气门杆4，驱动气门杆4向下作直线运动。气门杆4在向下运动过程中，压缩复位弹簧3，复位弹簧3对气门杆4施加反向的推力，以驱动气门杆4的复位。由于摇臂体1上的与凸轮接触圆弧部11与高速转动的凸轮2直接接触，为了减轻与凸轮接触圆弧部11、凸轮2两者相互之间的摩擦磨损，提高气门摇臂的使用寿命，如图2、图4、图5所示，在摇臂体1上开设有喷油孔15，所述喷油孔15与球坑14相互贯通，通常，喷油孔15的中心轴线与水平面之间的夹角为锐角，如图9所示，以保证从喷油孔15喷出的润滑油可以喷射到凸轮2或者摇臂体1上的与凸轮接触圆弧部11处，从而对与凸轮接触圆弧部11和凸轮2两者之间的摩擦部位进行润滑。如果设置合适的喷油孔15的倾角，使喷油孔15的中心轴线与与凸轮接触圆弧部11相切，这样就可以使得从喷油孔15喷出的润滑油直接喷射到凸轮2与摇臂体1上的与凸轮接触圆弧部11相互接触的摩擦部位，避免润滑油四处飞溅，有利于节省润滑油的消耗量。

为了提高配气机构工作的可靠性、稳定性，可以在摇臂体1两侧设置相互平行的两块限位筋板13，所述限位筋板13将与凸轮接触圆弧部11、球坑14、与气门杆接触圆弧部12联为整体，且限位筋板13与摇臂体1之间一体化连接，如图1、图2、图6、图7、图8所示。采用这样的结构可以使配气机构在工作时，通过两块限位筋板13来限定液压间隙调节器5和气门杆4的摆动幅度，可以有效地防止摇臂体1在气门杆4上端窜动，同时也减少了气门摇臂的加工工序，有利于降低生产成本。

本发明气门摇臂中的与凸轮接触圆弧部11、与气门杆接触圆弧部12和球坑14均与摇臂体1一体化连接，且摇臂体1、与凸轮接触圆弧部11、与气门杆接触圆弧部12和球坑14的结构均比较简单，对此，完全可以通过设计专用的生产模具将摇臂体1、与凸轮接触圆弧部11、球坑14和与气门杆接触圆弧部12一次性地一体化加工成型。为了便于加工，气门摇臂采用低碳钢或者铝合金制成，由于低碳钢或者铝合金具有较好的冲压延展性和机械强度，因此，采用低碳钢或者铝合金制作上述的气门摇臂，就可以通过专用的生产模具将整个气门摇臂结构直接一体化冲压成型，通过专用的生产模具来批量生产气门摇臂产品，不仅极大地提高了生产效率，而且能保证模具生产出来的气门摇臂产品品质的一致性、稳定性，从而降低了气门摇臂产品的整体成本。

由于气门摇臂上需要与液压间隙调节器5、气门杆4和凸轮2相互接触的三个接触面一体化直接加工成型，无需制作传统气门摇臂所必需的与滚针轴承相配合的销孔，减少了加工工序，同时，本发明的气门摇臂总成中也不需要滚针轴承这一组件。因此，其整体结构更加简单，气门摇臂总成的重量也大大降低，从而降低了气门摇臂的转动惯量，有利于减少发动机的机械损耗，提高发动机的动力性能；而且，气门摇臂产品的生产、加工也更加容易，提高了气门摇臂产品的生产效率，降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无滚子气门摇臂，包括摇臂体(1)，其特征在于：所述摇臂体(1)为拱形结构，在其拱形部的外侧表面设置与凸轮接触圆弧部(11)，在其拱形部内侧的两端分别设置与液压间隙调节器球头部配合的球坑(14)和与气门杆接触圆弧部(12)，所述的与凸轮接触圆弧部(11)、球坑(14)和与气门杆接触圆弧部(12)均与摇臂体(1)一体化连接。

2.根据权利要求1所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：还包含相对而立的两块限位筋板(13)，所述限位筋板(13)将与凸轮接触圆弧部(11)、球坑(14)、与气门杆接触圆弧部(12)联为整体。

3.根据权利要求2所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：所述限位筋板(13)与摇臂体(1)一体化连接。

4.根据权利要求2所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：所述的两块限位筋板(13)相互平行设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：在摇臂体(1)上开设有喷油孔(15)，所述喷油孔(15)与球坑(14)相互贯通。

6.根据权利要求5所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：所述喷油孔(15)的中心轴线与水平面之间的夹角为锐角。

7.根据权利要求5所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：所述喷油孔(15)的中心轴线与与凸轮接触圆弧部(11)相切。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种无滚子气门摇臂，其特征在于：所述气门摇臂采用低碳钢或者铝合金制成。

9.如权利要求1所述的一种无滚子气门摇臂的加工方法，其特征在于：所述摇臂体(1)、与凸轮接触圆弧部(11)、与液压间隙调节器球头部配合的球坑(14)和与气门杆接触圆弧部(12)是一体化加工成型。

10.根据权利要求9所述的一种无滚子气门摇臂的加工方法，其特征在于：所述摇臂体(1)、与凸轮接触圆弧部(11)、与液压间隙调节器球头部配合的球坑(14)和与气门杆接触圆弧部(12)是通过模具一体化冲压成型。