中间摆臂和具有该中间摆臂的发动机的制作方法

本实用新型涉及汽车领域，具体而言，涉及一种中间摆臂和具有该中间摆臂的发动机。

背景技术：

随着可变气门升程技术的不断成熟与发展，可变气门升程的调节结构也越来越多样化，在众多调节结构中，中间摆臂有着极其重要的作用，中间摆臂既要保证气门升程的连续可变功能，又要保证气门升程的调节精度。

但是现有的中间摆臂结构占用空间较大，且结构强度、刚度较低。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种中间摆臂，以提高中间摆臂的强度和刚度。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种中间摆臂包括：相对设置的一对侧板；底板，所述底板连接一对所述侧板的底部，所述底板的底面构造为用于驱动气门打开或关闭的驱动型面；中间摆臂轴安装部，所述中间摆臂轴安装部分别形成在一对所述侧板上且位置相对；滚子安装部，所述滚子安装部分别形成在一对所述侧板上且位置相对；以及横向加强筋，所述横向加强筋连接一对所述侧板。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述侧板的前表面的底部设置有前凸板，两个所述前凸板间隔开设置，并且所述横向加强筋包括连接在两个所述前凸板之间的底部横向加强筋。

进一步地，两个所述前凸板与所述底部横向加强筋之间限定出弹簧限位槽。

进一步地，所述底部横向加强筋的前表面构造为向前弯曲的弧面。

可选地，所述弧面为圆弧面。

根据本实用新型进一步的实施例，所述横向加强筋还包括：中部横向加强筋，所述中部横向加强筋连接在一对所述侧板的中部之间。

可选地，所述中部横向加强筋的前表面与所述侧板的前表面平齐或者整体向前突出所述侧板的前表面。

根据本实用新型的一些实施例，所述中间摆臂轴安装部为中间摆臂轴安装孔，所述中间摆臂轴安装孔的周围设置有环形加强筋。

可选地，两个所述侧板的相互背离的外侧面上还分别设置有随形翻边，所述随形翻边包括前随形翻边和后随形翻边，所述前随形翻边与所述侧板的前表面随形且所述后随形翻边与所述侧板的后表面随形。

具体地，所述随形翻边的上端与所述环形加强筋相连。

相对于现有技术，本实用新型所述的中间摆臂具有以下优势：

根据本实用新型所述的中间摆臂，通过设置横向加强筋，提高了中间摆臂的强度和刚度，以防止其发生变形，同时可以有效减轻中间摆臂的重量、节省加工原料、节约中间摆臂的占地空间，进一步地，中间摆臂的重量减小，有利于减小中间摆臂的转动惯量，使得中间摆臂可以实现高速摆动而不飞脱。

本实用新型的另一个目的在于提出一种发动机，所述发动机包括配气机构，所述配气机构包括上述的中间摆臂。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是配气机构的整体示意图；

图2是气门升程的调节原理示意图；

图3是中间摆臂的第一个实施例第一方向的立体图；

图4是中间摆臂的第一个实施例第二方向的立体图；

图5是中间摆臂的第一个实施例的侧视图；

图6是中间摆臂的第二个实施例的立体图。

附图标记说明：

配气机构1000、凸轮轴101、凸轮102、气门103、气门摇臂104、气门滚子105、中间摆臂106、支承座107、固定支架108、弹性复位装置109、升程调节轴110、驱动电机111、滚子组件112、升程调节偏心轮113、中间摆臂轴114、中间摆臂滚子115；

侧板201、前凸板2011、底板202、驱动型面2021、中间摆臂轴安装部203、滚子安装部204、横向加强筋205、底部横向加强筋2051、中部横向加强筋2052、弹簧限位槽206、环形加强筋207、随形翻边208、前随形翻边2081、后随形翻边2082。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面参照附图1-附图2对配气机构1000进行详细描述。

配气机构可以包括气门103、中间摆臂106、气门升程调节机构(升程调节轴110、升程调节偏心轮113和驱动电机111)、凸轮轴101等。该配气机构1000可以用于控制进气门的打开和关闭。

参照图1所示，气门103的顶部设置有气门摇臂104，气门摇臂104上可转动地设置有气门滚子105。气门103可沿着气门中心线上下运动以打开或关闭气缸盖上的进气口。中间摆臂106设置在气门103与凸轮轴101之间，中间摆臂106的底部具有驱动型面，驱动型面与气门滚子105贴合。

中间摆臂106的中部具有中间摆臂滚子115，且中间摆臂106的顶部穿设有中间摆臂轴114，中间摆臂轴114固定在固定支架108中，中间摆臂轴114与固定支架108可以过盈配合，或者相对固定支架108前后调节(垂直于凸轮轴101的方向)。

结合图2所示，凸轮轴101上具有凸轮102，凸轮102、升程调节偏心轮113和中间摆臂滚子115三者共用定位滚子组件112。

支承座107固定在缸盖上，固定支架108固定在支承座107上，且固定支架108还用于固定弹性复位装置109，弹性复位装置109用于向中间摆臂106提供弹性复位力，以使得凸轮102、升程调节偏心轮113和中间摆臂滚子115三者一直贴合接触。

气门升程调节机构包括升程调节轴110、升程调节偏心轮113和驱动电机111，气门升程调节机构用于调节中间摆臂106的底部驱动型面与气门滚子105的接触位置。

在配气机构1000工作时，凸轮102随凸轮轴101旋转，凸轮102周期性地驱动中间摆臂106绕着中间摆臂轴114摆动，中间摆臂106底部的驱动型面驱动气门滚子105，使得气门103沿气门中心线向下运动，从而打开气缸盖上的进气口，实现进气。其中，气门103可通过气门弹簧进行复位，中间摆臂106可通过弹性复位装置109进行复位。

在需要调整气门升程变化时，驱动电机111带动升程调节轴110顺时针或者逆时针转动，由此升程调节轴110带动升程调节偏心轮113转动，由于升程调节偏心轮113相对升程调节轴110偏心，因此升程调节偏心轮113通过滚子组件112驱动中间摆臂106绕着中间摆臂轴114的轴线小角度摆动，从而改变中间摆臂106的驱动型面与气门滚子105的接触位置，进而连续可变地调节气门升程量。

下面将参考图1-图6并结合实施例来详细说明本实用新型的中间摆臂106。

参照图3所示，根据本实用新型实施例的中间摆臂106可以包括侧板201、底板202、中间摆臂轴安装部203、滚子安装部204以及横向加强筋205。

侧板201为一对，且一对侧板201相对设置。

底板202连接一对侧板201的底部，底板202的底面构造为用于驱动气门103打开或关闭的驱动型面2021。驱动型面2021适于与气门滚子105贴合，使得气门103沿着气门中心线上下运动，从而实现气门103的打开或关闭。改变驱动型面2021与气门滚子105的初始接触位置，可以实现气门升程的改变。

参照图1-图2所示，中间摆臂106设置在固定支架108的两侧，且每个中间摆臂106适于控制一个气门103的开启或关闭，这样有利于节约中间摆臂106的占用空间。进一步地，若同一气缸的两个中间摆臂106具有不同的驱动型面2021，则可以实现进气门103的异步开启，从而在气缸内形成进气涡流，有利于提升气缸的燃烧性能。同时，单个中间摆臂106的重量较小，有利于整个配气机构1000的轻量化设计。

中间摆臂轴安装部203分别形成在一对侧板201上，且两个中间摆臂轴安装部203的位置相对，中间摆臂轴114适于安装在中间摆臂轴安装部203内，整个中间摆臂106可绕中间摆臂轴安装部203摆动，从而控制气门103的开启与关闭。

滚子安装部204分别形成在一对侧板201上，且两个滚子安装部204的位置相对。在具体实施例中，用户可以通过芯轴铆压方式将中间摆臂滚子115与中间摆臂106安装在一起。

在具体实施例中，中间摆臂滚子115的芯轴为空心结构，由此减小了芯轴重量，进而减小了中间摆臂106的转动惯量，使得中间摆臂106在高速摆动时不易飞脱。

横向加强筋205连接一对侧板201。横向加强筋205可以增加中间摆臂106的强度、刚度，还可以增加中间摆臂106的可靠性和耐久性。具体来讲，横向加强筋205有效改善了两个侧板201的相对变形，从而有利于提升气门升程精度以及各缸气门升程的可靠性。

中间摆臂106在连续配气机构中是高速运动、受力大的零件，通过设置横向加强筋205，可以有效省去中间摆臂106的多余重量，从而有利于减小中间摆臂106的转动惯量，使得中间摆臂106可以实现高速摆动而不易飞脱。

在具体实施例中，中间摆臂106可以采用金属注射成型工艺(MIM工艺)制造而成，由此可以实现复杂结构的设计，且成型精度高。此外，金属注射成型工艺的毛坯精度高，有利于减少机加工余量，且有利于毛坯重量的控制。图3-图5为采用金属注射成型工艺得到的中间摆臂106。

在一些可选的实施例中，中间摆臂106还可以采用冲压工艺制造而成，冲压工艺简单，对于大批量生产来讲，冲压成型可以提高加工效率，减少加工成本。图6为采用冲压工艺得到的中间摆臂106。

根据本实用新型实施例的中间摆臂106，通过设置横向加强筋205，提高了中间摆臂106的强度和刚度，以防止其发生变形，同时可以有效减轻中间摆臂106的重量、节省加工原料、节约中间摆臂106的占地空间，进一步地，中间摆臂106的重量减小，有利于减小中间摆臂106的转动惯量，使得中间摆臂106可以实现高速摆动而不飞脱。

参照图2所示，每个侧板201的前表面的底部设置有前凸板2011，两个前凸板2011间隔开设置。

进一步地，横向加强筋205可以包括底部横向加强筋2051，底部横向加强筋2051连接在两个前凸板2011之间，由此有利于改善两个前凸板2011的弯曲变形，提升前凸板2011的耐久性和可靠性。

进一步地，两个前凸板2011与底部横向加强筋2051之间限定出弹簧限位槽206。弹性复位装置109的弹簧受力段适于卡在弹簧限位槽206内，以便于弹簧对中间摆臂106施加复位弹力，从而保证配气机构1000的正常工作。

进一步地，如图2所示，底部横向加强筋2051的前表面构造为向前弯曲的弧面。

可选地，弧面为圆弧面。弹簧与圆弧面相切接触，降低了底部横向加强筋2051的前表面的磨损。

进一步地，圆弧面的半径与中间摆臂106的摆动半径相同，圆弧面与弹簧腿部相切，由此有利于减小中间摆臂106与弹簧接触运动过程中的摩擦，进而减少二者的磨损，延长零部件的使用寿命。

根据本实用新型进一步的实施例，横向加强筋205还可以包括中部横向加强筋2052，中部横向加强筋2052连接在一对侧板201的中部之间，有利于改善两个侧板201的弯曲变形，提升侧板201的耐久性和可靠性。中部横向加强筋2052与两个侧板201构造成“H”型，由此可以显著提高中间摆臂106的强度、刚度。

可选地，中部横向加强筋2052的前表面与侧板201的前表面平齐或者整体向前突出侧板201的前表面。例如，在图3-图5所示的具体实施例中，中部横向加强筋2052的前表面与侧板201的前表面平齐。在图6所示的具体实施例中，中部横向加强筋2052的前表面整体向前突出侧板201的前表面。

参照图3、图5所示，中间摆臂轴安装部203为中间摆臂轴安装孔，中间摆臂轴安装孔的周围设置有环形加强筋207，从而有利于增加中间摆臂轴安装孔周围的强度和刚度，从而使中间摆臂106绕中间摆臂轴114的转动更加可靠。

可选地，两个侧板201的相互背离的外侧面上还分别设置有随形翻边208，如图3、图5所示，随形翻边208可以包括前随形翻边2081和后随形翻边2082，前随形翻边2081与侧板201的前表面随形且后随形翻边2082与侧板201的后表面随形。进一步地，随形翻边208的上端与环形加强筋207相连，由此进一步提高了两个侧板201的强度和刚度。

根据本实用新型另一方面实施例的发动机，包括上述的配气机构1000，进一步地，配气机构1000包括上述实施例的中间摆臂106。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。