气门摇臂组件的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域。具体地，本发明涉及一种用于发动机系统的气门摇臂组件。


背景技术：

2.气门机构是车辆发动机系统中的重要构件之一。通常，在气门机构中设置有将凸轮的旋转运动转换为气门推杆的直线运动的气门摇臂装置。气门摇臂装置与凸轮机构配合，通过自身的摆动控制气门适时地打开或关闭，从而实现发动机气缸的进气和排气。其中，可切换气门摇臂(switchable roller finger follower，srff)一般设置有相互枢接的两个摇臂机构，通过控制两个摇臂机构之间的连接状态，可以改变凸轮与气门摇臂装置的接合状态，从而使气门升程能够在高低升程之间进行切换或者使气门能够二次开启。
3.在现有技术中，例如cn 102892977 a中所公开的可切换气门摇臂典型地将两个摇臂分为内摇臂和外摇臂，其中，内摇臂可转动地安装在外摇臂的两个侧板中间。在内摇臂上装配有滚子组件，用于与驱动气门摇臂的凸轮进行滚动接触，从而降低二者之间的摩擦。而在外摇臂的两个侧板上分别设置有摩擦衬垫，用于分别与凸轮进行滑动接触。在这种设计中，外摇臂与凸轮之间的摩擦损失较大，易于造成磨损，进而影响使用寿命。


技术实现要素：

4.因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够减少磨损的气门摇臂组件。
5.上述技术问题通过根据本发明的一种气门摇臂组件而得到解决。该气门摇臂组件包括第一摇臂壳体、第二摇臂壳体和第一滚子，第一摇臂壳体和第二摇臂壳体可转动地相互连接，第一滚子可转动地安装在第一摇臂壳体上用于接合例如凸轮等驱动机构，第二摇臂壳体具有第一侧板和第二侧板，第一侧板和第二侧板在第二摇臂壳体相对于第一摇臂壳体的转动轴线的方向上相互间隔开，第一摇臂壳体安装在第一侧板与第二侧板之间，其中，该气门摇臂组件还包括用于共同接合驱动机构的第一滚子对和第二滚子对，第一滚子对包括可转动地同轴安装在第一侧板的相对两侧的两个滚子，第二滚子对也包括可转动地同轴安装在第二侧板的相对两侧的两个滚子，第一滚子对相对于第一侧板的转动轴线以及第二滚子对相对于第二侧板的转动轴线分别平行于第二摇臂壳体相对于第一摇臂壳体的转动轴线。由于每个滚子对的两个滚子分别位于相应侧板的相对两侧，因此可以平衡侧板两侧受到的载荷，也有利于更平顺和稳定地接合驱动机构(例如凸轮)，并且第二摇臂壳体接合驱动机构的总轴向长度被分配到了四个滚子上，使得可以更充分地利用分散的安装空间，因此特别适用于摇臂外部安装空间不足的情况。
6.根据本发明的一个优选实施例，第一滚子对相对于第一侧板的转动轴线可以与第二滚子对相对于第二侧板的转动轴线共线。在此基础上，第一滚子对的两个滚子和第二滚子对的两个滚子还优选地均具有相同的半径。这有利于使两个滚子对中的四个滚子可以稳定地同步接合驱动机构。
7.根据本发明的另一优选实施例，第一滚子对的两个滚子和第二滚子对的两个滚子可以均具有相同的轴向长度。这使得当驱动机构接合第二摇臂壳体上的滚子时，载荷可以均匀地分配在四个滚子上，从而有利于摇臂结构的平衡和稳定。
8.根据本发明的另一优选实施例，第一滚子对和第二滚子对的每个滚子的轴向长度可以小于第一滚子的轴向长度。这意味着第二摇臂壳体上的单个滚子的轴向长度相对较小，因此不会占用过大的安装空间，从而避免与其他结构相干涉。
9.根据本发明的另一优选实施例，第一滚子对和第二滚子对可以在其转动轴线的方向上关于第一滚子位置对称，使得第二摇臂壳体受到的驱动力关于第一滚子对称分布，从而有利于使第二摇臂壳体相对于第一摇臂壳体平顺地转动。
10.根据本发明的另一优选实施例，第一滚子对的两个滚子可以通过穿过第一侧板的第一共用安装销可转动地安装在第一侧板上，相应地，第二滚子对的两个滚子也可以通过穿过第二侧板的第二共用安装销可转动地安装在第二侧板上。特别优选地，第一滚子对的两个滚子可以在其转动轴线的方向上关于第一侧板位置对称，相应地，第二滚子对的两个滚子也可以在其转动轴线的方向上关于第二侧板位置对称，换言之，同一滚子对中的两个滚子距相应侧板的距离可以相等。同一滚子对中的两个滚子通过共用安装销来支撑在相应的侧板上，使得共用安装销两端受到的力矩大致相同，有利于两侧滚子的平衡和稳定，并减少结构中的应力集中现象。
附图说明
11.以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：
12.图1示出根据本发明的实施例的气门摇臂组件的立体图；和
13.图2示出根据本发明的实施例的气门摇臂组件的俯视图。
具体实施方式
14.以下将结合附图描述根据本发明的气门摇臂组件的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。
15.根据本发明的实施例，提供了一种气门摇臂组件。图1和图2分别示出了该气门摇臂组件的立体图和俯视图。该气门摇臂组件应用于具有可切换气门升程的气门机构，如图所示，该气门摇臂组件包括两个摇臂壳体：第一摇臂壳体1和第二摇臂壳体2。第一摇臂壳体1和第二摇臂壳体2分别呈大致沿着纵向方向延伸的细长结构，并且二者在相对应的一端处通过圆柱形的枢轴销6连接在一起，使得第一摇臂壳体1与第二摇臂壳体2能够以枢轴销6的中心轴线为转动轴线进行相对转动，而该转动轴线垂直于纵向方向。其中，第二摇臂壳体2具有两个侧板：第一侧板21和第二侧板22，这两个侧板21、22沿转动轴线的方向相互间隔开并且在纵向方向上的两端处分别相互连接。第一摇臂壳体1安装在第二摇臂壳体2的两个侧板21、22之间。第一摇臂壳体1也具有两个侧板：第三侧板11和第四侧板12。滚轮形式的第一滚子3在第一摇臂壳体1的纵向中部(例如通过安装销，未示出)可转动地安装在第三侧板11与第四侧板12之间，以便滚动接合驱动机构(例如凸轮机构，未示出)，并且第一滚子3相对
于第一摇臂壳体1的转动轴线平行于第二摇臂壳体2相对于第一摇臂壳体1的转动轴线。优选地，第一滚子3的轴向中点可以与两个侧板11、12之间的中点重合。
16.除了安装在第一摇臂壳体1上的第一滚子3之外，该气门摇臂组件还包括另外的两个滚子对：第一滚子对4和第二滚子对5。第一滚子对4包括两个滚轮形式的滚子：第二滚子41和第三滚子42，这两个滚子41、42以共同的转动轴线可转动地安装在第二摇臂壳体2的第一侧板21的纵向中部，该转动轴线平行于第二摇臂壳体2相对于第一摇臂壳体1的转动轴线，并且在该转动轴线的方向上，第二滚子41和第三滚子42分别位于第一侧板21的相对两侧。类似地，第二滚子对5也包括两个滚轮形式的滚子：第四滚子51和第五滚子52，这两个滚子51、52也以共同的转动轴线可转动地安装在第二侧板22的纵向中部，该转动轴线与第一滚子对4相对于第一侧板21的转动轴线共线，并且在该转动轴线的方向上，第四滚子51和第五滚子52分别位于第二侧板22的相对两侧。第一滚子对4和第二滚子对5在第二摇臂壳体2上的纵向安装位置与第一滚子3在第一摇臂壳体1上的纵向安装位置大致对应，换言之，在第一摇臂壳体1和第二摇臂壳体2相对转动的过程中，第一滚子对4和第二滚子对5相对于第二摇臂壳体2的转动轴线与第一滚子3相对于第一摇臂壳体1的转动轴线可以在某一转动位置处大致对齐，但这并非必要的，二者也可以略微错开。
17.两个滚子对4、5中的四个滚子均具有相同的外形尺寸，特别是具有相同的轴向长度和半径，以便共同地接合驱动机构，但这四个滚子的轴向长度均小于第一滚子3的轴向长度。每个滚子对中的两个滚子可以通过一根穿过相应侧板的共用安装销可转动地安装在该侧板上，其中，这两个滚子可以各自独立地相对于共用安装销转动，或者，这两个滚子也可以固定在共用安装销上，而该共用安装销可以相对于相应的侧板转动。每个滚子对中的两个滚子在其转动轴线的方向上关于位于二者之间的侧板位置对称，特别是距相应侧板的侧表面的距离相等。第一滚子对4和第二滚子对5在其转动轴线的方向上也关于第一摇臂壳体1位置对称，特别是关于安装在第一摇臂壳体1上的第一滚子3位置对称。
18.根据本发明的实施例的气门摇臂组件以两个滚子对代替现有技术中外摇臂上的两个滑动衬垫来接合驱动摇臂的凸轮机构，从而将外摇臂与凸轮之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦，因此可以大大减少磨损。此外，每个滚子对中的两个滚子通过共用安装销支撑在摇臂侧板的相对两侧，使得共用安装销两端所受的力矩大致相同，有利于两侧滚子的平衡和稳定，从而可以减少支撑结构中的应力集中现象。此外，由于将外摇臂接合凸轮的总轴向长度分配给四个滚子，因此可以更充分地利用分散的安装空间，特别是可以显著减少外摇臂外侧所需的安装空间，这尤其适用于摇臂外部安装空间不足的情况。
19.需要说明的是，本发明旨在利用增加的滚子对来减少气门摇臂组件与驱动凸轮之间的摩擦力，这种技术方案可以适用于各种类型的可切换气门摇臂，而非仅限于上述实施例中所示的具体构造。例如，在不同的应用场景下，各个滚子在纵向方向上的安装位置有可能向着端部偏移，而非位于中部；或者两个摇臂壳体之间的具体连接关系也可能变化，例如气门摇臂的推杆连接端可以位于两个摇臂壳体中的任一者上；此外，滚子对的共用安装销与相应的侧板及滚子之间可以为直接滑动接触，也可以设置滚针来进行滚动接触，本发明对此不做限制。
20.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。
此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
21.附图标记表
[0022]1ꢀꢀꢀ
第一摇臂壳体
[0023]
11
ꢀꢀ
第三侧板
[0024]
12
ꢀꢀ
第四侧板
[0025]2ꢀꢀꢀ
第二摇臂壳体
[0026]
21
ꢀꢀ
第一侧板
[0027]
22
ꢀꢀ
第二侧板
[0028]3ꢀꢀꢀ
第一滚子
[0029]4ꢀꢀꢀ
第一滚子对
[0030]
41
ꢀꢀ
第二滚子
[0031]
42
ꢀꢀ
第三滚子
[0032]5ꢀꢀꢀ
第二滚子对
[0033]
51
ꢀꢀ
第四滚子
[0034]
52
ꢀꢀ
第五滚子
[0035]6ꢀꢀꢀ
枢轴销