專利名稱：搖臂組裝件的制作方法
技術領域：
本發明一般與內燃機氣門操縱機構有關，尤其與有減摩軸承的搖擺式搖臂組裝件有關。
傳統的內燃機氣門傳動系搖臂用各種軸承裝置適應負荷。除了由搖臂反抗氣門彈簧力壓氣門而產生的負載外，搖臂本身的搖擺動作也產生負荷。為提高內燃機的燃油效率和性能，用有滾柱的減摩軸承支承搖臂，以代替滑動軸承。
一般說來，帶有減摩軸承的搖臂組裝件，有一根支承搖臂的支承軸。支承軸垂直安裝在從發動機蓋上伸出的支承螺栓上。該搖臂利用安裝在搖臂上的控制杯形滾針軸承，在支承軸上旋轉，支承軸用作內滾道。
在支承軸兩端的擋圈與軸承座接觸，限制支承軸相對于搖臂的軸向移動。
這種搖臂組裝件價昂而制造困難。首先將支承軸進行機加工并淬火，并在將軸承向支承軸上安裝前，先將搖臂安置在支承軸上。然后將軸承杯從相反的方向以壓配合方式壓入搖臂內。最后，將擋圈安裝在支承軸兩端以限制軸承的軸向移動。
這種搖臂組裝件的大部分化費，在于需要拉制具有帶端軸頸的杯形滾針軸承，并需要對支承軸進行機加工和淬火。由于在發動機中最后組裝時，要求有許多工序，還要增加化費。雖然現今的搖臂組裝件可提高燃油效率和性能，但與這些組合件相關的成本，使之在許多應用場合不實用。
上文說明，已知在現有搖臂組裝件中存在有局限性。因此，提出一種克服上述一個或多個局限性的替代方案顯然是有益的。因此，本人提出一種適當的替代方案，其特點在下文中更加充份地公開。
在本發明的一個方面中這種方案是通過提供一種具有一個適合安裝在支承螺栓上的軸承支承件的，搖臂組裝件來實現的。具有共同軸線的兩個環形軸承被支承并保持在軸承支承件上，軸承的周邊形成一個圓柱形包殼，與支承螺栓垂直，包圍軸承支承件。搖臂有一個直徑至少與圓柱形包殼的大小相同的孔，并有一個用于安裝支承螺栓的小孔，在搖臂孔中安裝軸承，從而搖臂可在軸承上相對于軸承支承件的軸線轉動。搖臂上的保持裝置可和支承螺栓連接，以限制搖臂與支承螺栓分離，并限制搖臂相對于軸承軸向移動。
上述的以及其他的方面，從下文關于發明的詳細敘述中，結合附圖考慮，便可清楚了解。


圖1.為局部剖視側視圖，表示本發明搖臂組裝件一個實施方案的內燃機的一個部分;
圖2.為沿圖1中線2-2的搖臂組裝件的放大局部剖視圖;
圖3.為圖1中搖臂組裝件的分解圖;
圖4.為本發明搖臂組裝件第二實施方案一個部分的放大分解圖;
圖5.為圖4中搖臂組裝件軸承支承件的放大側視圖。
參看附圖，圖1表示內燃機10的一部分和氣門罩12，推桿14，氣缸蓋16，提升閥18，氣門桿20，氣門彈簧22及氣門彈簧座24的相對位置。這些發動機部件屬于傳統類型，在此敘述以說明本發明的背景。
搖臂26被支承在軸承件28上，形成本發明的搖臂組裝件。如圖2及3所示，軸承支承件28有基本垂直的孔32，直徑略大于支承螺栓30的直徑，使支承螺栓30可插入。兩個環形滾柱軸承34安裝在軸承件28的圓柱形端部38上。滾柱軸承34在內套筒42與外套筒46之間有圓柱形滾柱40。
內套筒42以壓配合方式或被打裝到端部38上，它有徑向外伸的突緣，處于滾柱40的軸向外側，以防止軸承34向外移動。外套筒46有徑向內伸的突緣，處于滾柱40的軸向內側。軸承支承件28有臺肩50，從端部38徑向外伸，以防止軸承34在與外套筒46接合時向內移動。
內套筒42及外套筒46都可拉制，并淬火，形成有軸承品質的滾道。制造工藝經濟，與拉制杯形滾柱軸承的杯的制造工藝相似。滾柱40為圓柱形。有意義的是軸承34不需要高價的帶端軸頸的滾柱。
在軸承支承件28的端部38之間，是基本圓柱形的中間部52，與肩臺50連接。肩臺50與中間部52的斷面定得使它們徑向外伸不超過軸承34周邊形成的圓周形外殼。于是，軸承支承件28與軸承34形成一個子裝件，外部尺寸基本為圓柱形，最大直徑等于軸承34的直徑。
在搖臂26上制有基本水平的通孔54，垂直于支承螺栓30。孔54的直徑至少與軸承34的直徑相同，使軸承支承件28的子裝件及軸承34，可軸向插入孔54內。孔54最好略大，便利插入，以便在搖臂26與軸承34之間形成松配合。軸承34與軸承支承件28之間不需要壓配合，因為設有其他裝置來限制軸承支承件28相對于搖臂6軸向移動。
在搖臂26中制成一個長下孔56和一個長上孔58，以容納支承螺栓30。如圖2所示，孔56的寬度略大于支承螺栓30無螺紋部60的直徑，與無螺紋部60的表面接合以限制軸承支承件28對于搖臂26的軸向移動。或者，支承螺栓30包括與孔58可接合的裙部62，用作定位裝置，或者可利用支承螺栓30的無螺紋部60和裙部62兩者的表面。
孔56與58為長形，為支承螺栓30提供間隙，使搖臂26可繞軸承支承件28的軸線擺動或轉動。搖臂26的特殊構形決定于所采用的制造方法。圖1至3表示適于鑄造的形狀。為便于用鍛造、沖壓及粉末金屬成形而對構形所作的各種變化，對熟悉本領域者都可以想見。
搖臂26可有滾柱64，如圖1及3所示，與氣門桿20嚙合，或有通常的滑動嚙合。同圖又示，支承螺栓30可以有板手面66，便于將支承螺栓30擰入發動機氣缸蓋16中。最好軸承支承件28中部52的上表面，有一凹座或平面68，用以容納裙部62，從而減小搖臂組裝件的總高度，并便于將裙部62與上孔58對正。
圖4 表示本發明的第二實施方案，具有與第一方案的軸承支承件28相似的軸承支承件70。軸承支承件70的構形有修改，便于用粉末金屬成形來制造。基本垂直的孔72，端部74，中間部76和平面78，相當于第一方案中的孔32，端部38，中間部52和平面68。
如圖5所示，端部74的構形的截面，包括其展開小于180°的弧形底部80，其平行的扁平側部82和弧形頂部86。切削后角由斜面部88構成，平面部92從圓96向內延伸，表明端部74的理想耳軸構形。由于有切削后角故頂部弧86比底部弧80短。
斜面部88相對于孔72的軸線傾斜約45度，扁平側部82平行于孔72的軸線。這樣定向在粉末金屬成形模沿孔72的軸線方向移動時，可筒化制造軸承支承件70的切削。最好弧形底部及頂部80及86與圓96重合。側部82在圓96上的角98上與底部80及平面部92相交。經過修改的軸承支承件70的中間部76，其構形與端部74相似，如圖5所示，但可有平面部78，以代替弧形頂部86。
由于軸承支承件70有這種經修改的構形，可用有耐久輪廓的金屬成形模。與之對比，則要求用有薄的接近刀刃輪廓的粉末金屬成形模，以形成軸承支承件28的理想耳軸構形。軸承支承件70的構形，導致工具壽命延長，工具對中好并使完成部件金屬的密度較均勻。長弧底部80與較短的弧形頂部86為內套筒42提供充份的支持。
從上文可以了解，本發明提出一種方便的子裝件，它包括可經濟地制造并方便地橫向插入搖臂孔中的支承件及一些軸承。子裝件不要求支承件經機加工和淬火，也不要求滾柱軸承昂貴地拉制成杯形帶耳軸。子裝件橫向插入搖臂，可減免制造工序，并降低臂組裝件的總成本。
權利要求
1.一種包括下列部件的搖臂組裝件適用于安裝在支承螺栓上的軸承支承件；兩個具有共同軸線、用軸承支承件支承并保持的環形軸承，軸承的周邊形成一個圓柱形外殼，與支承螺栓垂直，并包圍軸承支承件；一個具有直徑至少與圓柱形外殼相同的搖臂，并具有用以容納支承螺栓的孔，軸承被安裝在孔中，使搖臂可在軸承上圍繞軸承支承件的軸線轉動；搖臂上的保持裝置，可與支承螺栓接合以限制搖臂與支承螺栓分離的動作，并限制搖臂相對于軸承的軸向移動。
2.如權利要求1所述之搖臂，其特征為保持裝置包括鄰近搖臂上的孔的可和支承螺栓上的表面接合的搖臂上的表面。
3.如權利要求1所述之搖臂組裝件，其特征為搖臂孔大到足以使軸承支承件能易于插入孔中，于是軸承與搖臂形成松配合。
4.如權利要求1所述搖臂組裝件，其特征為軸承支承件有與軸承接合的肩臺，以限制軸承向支承螺栓移動。
5.如權利要求1所述之搖臂組裝件，其特征為軸承包括一個形成內滾道的內套筒，一個形成外滾道的外套筒，其間有若干滾柱。
6.如權利要求5所述之搖臂組裝件，其特征為用壓配合將內套筒保持在軸承支承件上。
7.如權利要求5所述之搖臂組裝件，其特征為軸承支承件有其上裝有軸承內套筒的非圓柱形表面。
8.如權利要求7所述之搖臂組裝件，其特征為軸承支承件的非圓柱形表面，其橫截面具有第一弧形部，其展開小于180度;一個同半徑的較短的第二弧形部，與第一弧形部相對;一個較小的第二弧形部，與第一弧形部相對，兩個弧形部都與內套筒接合，該兩弧形部由不與軸承接合的刃具后角分隔。
9.如權利要求8所述之搖臂組裝件，其特征為兩刃具后角是對稱的，由跟某一對稱面傾斜約45度的傾斜部以及跟該對稱面基本垂直的平面部形成。
10.一種組裝搖臂組合件的方法，該方法包括下列步驟設置有容納一支承螺栓的第一孔的軸承支承件;在軸承支承件上沿與第一孔垂直的共同軸線上，于所述第一孔的相對兩側安裝軸承形成軸承子裝件;設置一個搖臂，它具有容納軸承子裝件的第二孔，并具有一個容納所述支承螺栓的孔;將軸承組裝件軸向插入第二孔以達到該軸承可與搖臂孔相對兩側的搖臂接觸的位置;將支承螺栓穿過搖臂的孔，并穿過第一孔，以限制軸承支承件的移動及搖臂跟支承螺栓的分離。
11.如權利要求10所述的搖臂組裝件裝配方法，其特征為將軸承安裝在軸承支承件上的步驟，包括將一個內套筒剛性安裝在軸承支承件上，該內套筒形成一個滾柱的內滾道面，以限制滾柱相對于軸承軸線的軸向移動。
12.如權利要求11之搖臂組裝件的裝配方法，其特征為將軸承安裝在軸承支承件上的步驟包括錘擊。
13.如權利要求11之搖臂組裝件的裝配方法，其特征為軸承支承件用粉末金屬制造。
14.如權利要求11之搖臂組裝件的裝配方法，其特征為軸承支承件由沿第一孔軸線方向移動的模具成形的汾末金屬制造。
15.供具有一個第一孔的搖臂使用的搖臂軸承組裝件，該軸承組裝件包括一個具有一個第二孔的軸承支承件;兩個有共同軸線的環形內套筒，剛性安裝在軸承支承件上，每一個內套筒有一個徑向外伸的第一突緣;兩個與內套筒同軸線沿徑向外伸的環形外套筒，每一外套筒有徑向內伸的第二突緣，該突緣可與軸承支承件接合以限制外套筒向第二孔移動，外套筒的外周形成垂直于第二孔的圓柱形外殼，將支承件包圍，圓柱形外殼的直徑小于第一孔;在各內套筒與外套筒之間以及在第一與第二突緣之間的環形部中的若干滾柱，滾柱在套筒的軸線方面上受第一及第二突緣止擋。
全文摘要
一軸承支承件及若干軸承形成一子裝件，子裝件可沿軸承軸線方向插入搖臂的一個孔中。于是可將一個支承螺栓穿過搖臂上的一個孔，并穿過軸承支承件內的一個孔，以便和搖臂接合，并使搖臂與軸承定位。還公開了一個內套筒和軸承支承件的特殊構形，以便于用粉末金屬成型來制造軸承支承件。
文檔編號F01L1/18GK1063529SQ9210027
公開日1992年8月12日 申請日期1992年1月8日 優先權日1991年1月14日
發明者M·G·漢堡, R·F·默菲, G·L·施特爾策 申請人:托林頓公司