摇臂
阅读：37发布：2020-05-11
专利汇可以提供摇臂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一 摇臂 ，它包括臂体，轴和滚轮。通过对金属板进行拉伸而形成基本呈U型的截面的臂体，它包括一连接一对 侧壁 的连接壁，一贯通连接壁而形成的开口，和在该对侧壁彼此对齐的部分的通孔。开口的周边通过从该对侧壁之间将第一精整模插入开口进行精加工而形成。轴安装在该对通孔内并在该对侧壁之间延伸。滚轮可转动地支承在轴上。，下面是摇臂专利的具体信息内容。
1.一种摇臂，它包括：
一臂体；
一轴；和
一滚轮，
其特征在于，(1)所述臂体，(1a)通过对一金属板进行拉 伸而形成基本呈U型的截面，包括(1b)一对侧壁，(1c)一连 接所述一对侧壁的连接壁，(1d)一贯通所述连接壁而形成的开 口，和(1e)在所述一对侧壁彼此对齐的部分的通孔，
(1f)通过从所述一对侧壁之间将一第一精整模插入所述开 口进行精加工而形成的所述开口的一周边，
(2)所述轴安装在所述一对通孔内并在所述一对侧壁之间延 伸，以及
(3)所述滚轮可转动地支承在所述轴上。
2.根据权利要求1所述的摇臂，其特征在于，构成围绕所述 开口的一摇臂部分的所述一对侧壁的外端面通过在这些表面上压 靠一第二精整模进行精加工而形成。
技术领域
本发明通常涉及一种构成内燃机的配气机构的摇臂，更具体地涉及一 种提高可操作性和耐久性以及防止噪音等的技术方案。
背景技术
近年来，为了限制由于和凸轮轴的摩擦而造成的能量损失和在接触表 面上的磨损，内燃机的配气机构经常采用一种包括一在凸轮凸角(轮廓) 上滚动的滚轮的滚轮(滚子)式摇臂。迄今该滚轮式摇臂采用铸造或锻造 的臂体，但是，为实际减少配气机构系统的惯性质量和制造成本，如日本 专利申请公开No.3-172506，No.7-150909等所公开的，已经出现了各种 作为钢板压力成形件的臂体。
作为钢板压力成形件的臂体通过下列工序制造而成：按照预定的轮廓 对钢板等冲裁而获得一坯件，然后坯件通过一压模组件而塑性变形，并形 成一截面基本呈U型的由一对侧壁和一连接这些侧壁的连接壁构成的臂 体。该臂体具有一滚轮通过其而外露于凸轮轴一侧的开口，其中该开口通 过在臂体压力成形后冲裁的方法或者通过在冲裁获得坯件的同时冲孔的方 法而形成。应当指出通常通过在模制臂体时的弯边/内缘翻边(burring) 加工而形成一其中旋入枢轴的凸台，并且在臂体已形成以后再形成滚轮轴 与其压配合并插入其中的通孔。
此外，在压力成形后采用对臂体冲裁的方法以形成开口的情况下，就 用于冲裁开口的冲压机的尺寸设定方法的问题而言，开口的内周边作为一 梯状部分或多或少地从侧壁的内表面凸起是不可避免的。因此，在内燃机 运转期间，滚轮和轴承(通常是滚针轴承)的侧端面与开口的内周边的阶 梯状部分相干涉。这种干涉阻碍滚轮的平滑转动并可能是导致异常磨损和 发出噪音的一个因素。另一方面，当冲裁时，在滚轮保持部的开口的侧端 面上会产生毛刺，如果这些毛刺朝向臂体内部弯曲，也可能与滚轮和其轴 承的侧端面相干涉。
作为钢板压力成形件的臂体通过下列工序制造而成：按照预定的轮廓 对钢板等冲裁而获得一坯件，然后坯件通过一压模组件而塑性变形，并形 成一截面基本呈U型的由一对侧壁和一连接这些侧壁的连接壁构成的臂 体。该臂体具有一滚轮通过其而外露于凸轮轴一侧的开口，其中该开口通 过在臂体压力成形后冲裁的方法或者通过在冲裁获得坯件的同时冲孔的方 法而形成。应当指出通常通过在模制臂体时的弯边/内缘翻边(burring) 加工而形成一其中旋入枢轴的凸台，并且在臂体已形成以后再形成滚轮轴 与其压配合并插入其中的通孔。
此外，在压力成形后采用对臂体冲裁的方法以形成开口的情况下，就 用于冲裁开口的冲压机的尺寸设定方法的问题而言，开口的内周边作为一 梯状部分或多或少地从侧壁的内表面凸起是不可避免的。因此，在内燃机 运转期间，滚轮和轴承(通常是滚针轴承)的侧端面与开口的内周边的阶 梯状部分相干涉。这种干涉阻碍滚轮的平滑转动并可能是导致异常磨损和 发出噪音的一个因素。另一方面，当冲裁时，在滚轮保持部的开口的侧端 面上会产生毛刺，如果这些毛刺朝向臂体内部弯曲，也可能与滚轮和其轴 承的侧端面相干涉。
发明内容
在上述情况下设计的本发明旨在提供一种用以提高可操作性和耐久性 以及防止噪音等的摇臂。
为解决上述问题，本发明提供一种包括一臂体，一轴和一滚轮的摇臂， 其中(1)臂体，(1a)通过对一金属板进行拉伸而形成基本呈U型的截 面，包括(1b)一对侧壁，(1c)一连接该对侧壁的连接壁，(1d)一贯 通该连接壁而形成的开口，和(1e)在该对侧壁彼此对齐的部分的通孔， (1f)一通过从该对侧壁之间将一第一精整模插入开口进行精加工而形成 的开口的周边，(2)该轴安装在该对通孔内并在该对侧壁之间延伸，以及 (3)该滚轮可转动地支承在该轴上。
例如，根据本发明，通过使用具有和两侧壁的内表面之间的距离相同 或稍大宽度的精整模组件可消除在该侧壁内表面和开口的内周边之间的阶 梯状部分。
此外，在根据本发明的摇臂中，优选地，形成围绕开口的一摇臂部分 的该对侧壁的外端面通过在这些表面上压靠一第二精整模进行精加工而形 成。
根据本发明的这一优选方式，在形成围绕滚轮保持部的开口的摇臂部 分的该侧壁的外端面上产生的毛刺通过其被该第二精整模施压而被碾压 (挤压)并从而被消除。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的配气系统的主要部分的纵剖视图；
图2是沿图1中的线A-A的剖视图；
图3是一臂体的透视图；
图4是一坯件的平面视图；
图5是一初级工件的透视图；
图6是一第二级工件的透视图；
图7是示出一第三级工件的制造工序的视图；
图8是一第三级工件的纵剖视图；
图9是该第三级工件的透视图；以及
图10是示出一第四级工件的制造工序的视图。
为解决上述问题，本发明提供一种包括一臂体，一轴和一滚轮的摇臂， 其中(1)臂体，(1a)通过对一金属板进行拉伸而形成基本呈U型的截 面，包括(1b)一对侧壁，(1c)一连接该对侧壁的连接壁，(1d)一贯 通该连接壁而形成的开口，和(1e)在该对侧壁彼此对齐的部分的通孔， (1f)一通过从该对侧壁之间将一第一精整模插入开口进行精加工而形成 的开口的周边，(2)该轴安装在该对通孔内并在该对侧壁之间延伸，以及 (3)该滚轮可转动地支承在该轴上。
例如，根据本发明，通过使用具有和两侧壁的内表面之间的距离相同 或稍大宽度的精整模组件可消除在该侧壁内表面和开口的内周边之间的阶 梯状部分。
此外，在根据本发明的摇臂中，优选地，形成围绕开口的一摇臂部分 的该对侧壁的外端面通过在这些表面上压靠一第二精整模进行精加工而形 成。
根据本发明的这一优选方式，在形成围绕滚轮保持部的开口的摇臂部 分的该侧壁的外端面上产生的毛刺通过其被该第二精整模施压而被碾压 (挤压)并从而被消除。
附图说明
图1是示出根据本发明一实施例的配气系统的主要部分的纵剖视图；
图2是沿图1中的线A-A的剖视图；
图3是一臂体的透视图；
图4是一坯件的平面视图；
图5是一初级工件的透视图；
图6是一第二级工件的透视图；
图7是示出一第三级工件的制造工序的视图；
图8是一第三级工件的纵剖视图；
图9是该第三级工件的透视图；以及
图10是示出一第四级工件的制造工序的视图。
具体实施方式
下面将结合附图说明将本发明用于一种OHC(顶置凸轮轴)内燃机所 使用的外支点式摇臂的实施例。图1是根据该实施例的配气系统的主要部 分的纵剖视图，且图2是沿图1中的线A-A的放大剖视图。
如这些图所示，在本实施例中的配气系统由一被未示出的曲轴通过正 (定)时带等所驱动的凸轮轴1，一绕形成于气缸盖内的作为支点的一枢 轴轴承3摆动的摇臂5，和接靠于该摇臂5的一自由端并因而被垂直驱动 的气阀7所构成。
摇臂5的主要构成元件包括：由例如冷轧钢等材料构成的作为压力成 形件的一臂体11，旋入该臂体11一端(近端)的一枢轴13，和基本设置 在该臂体11的中央部分并在该凸轮轴1的一凸轮凸角1a上滚动的一滚轮 15。该枢轴13在旋入一形成于该摇臂5内的凸台17后，通过一锁定螺母 19而锁紧。此外，该滚轮15通过一滚针轴承21可转动地安装在一滚轮销 23上。该滚轮销23压配合在该臂体11内。
图3是该臂体11的透视图。如图3所示，该臂体11由一对侧壁31， 33和一连接这些侧壁31、33的连接壁35构成，因此该臂体11的截面基 本呈U型。该臂体11基本在其中央部分形成一具有通孔37的滚轮保持部 39，该滚轮销23安装在该通孔37内，并且该滚轮保持部39的连接壁35 形成有一该滚轮15的上部通过其而外露的矩形开口41。此外，该臂体11 的近中心侧端(基端)形成一其中旋入该枢轴13的内螺纹43。
下面将说明该臂体11的制造工序。
在本实施例的情况下，操作者首先通过一未示出的冲压机对一钢板冲 裁，从而获得如图4所示的一坯件51。接着，操作者使用一未示出的拉模 组件进行拉伸(一次或多次)，从而获得一初级工件53，其中滚轮保持部 39如图5中其透视图所示向上凸起。此时，通过内缘弯边(burring)形成凸 台17。接着，操作者使用该未示出的冲压机对该初级工件53中滚轮保持 部39的连接壁35冲裁而形成开口41，从而获得如图6示出其透视图的一 第二级工件55。在该第二级工件55中，开口41的内周边57沿侧壁31， 33以类似凸缘的形状凸起。
随后，如图7所示，操作者将该第二级工件55置于一外模61内并从 下面插入一第一精整模63。在本实施例的情况下，该第一精整模63稍宽 于两侧壁31，33之间的内部间距或者与两侧壁31，33之间的内部间距尺 寸相同。因此该开口41的内周边57被向上弯曲(塑性加工)或被剪切， 从而内周边57变得与在滚轮保持部39内的侧壁31，33的内表面平齐，同 时，对侧壁31，33的内表面进行整平以使其变得更平滑。从而获得如图8 和9所示的一第三级工件65。
接着，如图10所示，操作者将一第二精整模71压靠在该第三级工件 65的上表面上，从而通过碾压而消除在为了形成开口41而冲裁时产生的 微小毛刺73。从而获得一第四级工件(未示出)。应当指出需要将该第三 级工件65置于该外模61和第一精整模63之间(或者一种不同类型的夹具 内)以防止此时侧壁31，33产生变形。
接着，操作者通过未示出的冲压机和丝锥对该第四级工件进行加工， 从而完成具有通孔37和内螺纹43的臂体11(图1)。
在本实施例中，该臂体11以上述工序制造而成，因而在侧壁31，33 和滚轮保持部39内的开口41的内周边57之间可获得没有阶梯状部分的光 滑平整的表面。因此，通过减少摩擦阻力该滚轮15的转动十分平滑，同时， 即使在长时间使用时，既不会造成对该滚轮15和该滚针轴承21的端面的 磨损也不会由于该滚轮的转动导致发出噪音。
至此完成了对该具体实施例的说明，但是，本发明的方式并不限于该 实施例。例如，在上述实施例中，本发明用于外部支点式摇臂并且也能用 于内部支点式摇臂。此外，在对枢轴采用急突调整器(rush adjuster)的 配气系统中，因为不需要调整类型的轴，因此枢轴凸起部可以在臂体的近 端上一体形成。此外，包含臂体的具体构形和制造工序的配气机构的具体 结构可以在不偏离本发明的主旨的范围内适当改变。
如上所述，根据本发明，摇臂包括臂体，轴和滚轮。臂体通过对金属 板进行拉伸而形成基本呈U型的截面，并包括连接一对侧壁的连接壁，贯 通连接壁而形成的开口，和在该对侧壁彼此对齐的部分的通孔。开口的周 边通过从该对侧壁之间将第一精整模插入开口进行精加工而形成。轴安装 在该对通孔内并在该对侧壁之间延伸。滚轮可转动地支承在轴上。在侧壁 的内表面和开口的内周边之间的阶梯状部分被消除，因此滚轮转动平滑， 同时，即使在长时间使用时，既不会造成对滚轮和滚针轴承的端面的磨损 也不会由于该滚轮的转动导致发出噪音。
此外，根据本发明的优选方式，在本发明的摇臂中，构成围绕开口的 摇臂部分的该对侧壁的外端面通过在这些表面上压靠第二精整模进行精加 工而形成。因此在构成围绕滚轮保持部的开口的摇臂部分的侧壁的外端面 上产生的毛刺通过其被第二精整模施压而被碾压并从而被消除，因此避免 与滚轮和轴承的侧端面相干涉，这些干涉可能源于毛刺朝向臂体内侧的弯 曲。
如这些图所示，在本实施例中的配气系统由一被未示出的曲轴通过正 (定)时带等所驱动的凸轮轴1，一绕形成于气缸盖内的作为支点的一枢 轴轴承3摆动的摇臂5，和接靠于该摇臂5的一自由端并因而被垂直驱动 的气阀7所构成。
摇臂5的主要构成元件包括：由例如冷轧钢等材料构成的作为压力成 形件的一臂体11，旋入该臂体11一端(近端)的一枢轴13，和基本设置 在该臂体11的中央部分并在该凸轮轴1的一凸轮凸角1a上滚动的一滚轮 15。该枢轴13在旋入一形成于该摇臂5内的凸台17后，通过一锁定螺母 19而锁紧。此外，该滚轮15通过一滚针轴承21可转动地安装在一滚轮销 23上。该滚轮销23压配合在该臂体11内。
图3是该臂体11的透视图。如图3所示，该臂体11由一对侧壁31， 33和一连接这些侧壁31、33的连接壁35构成，因此该臂体11的截面基 本呈U型。该臂体11基本在其中央部分形成一具有通孔37的滚轮保持部 39，该滚轮销23安装在该通孔37内，并且该滚轮保持部39的连接壁35 形成有一该滚轮15的上部通过其而外露的矩形开口41。此外，该臂体11 的近中心侧端(基端)形成一其中旋入该枢轴13的内螺纹43。
下面将说明该臂体11的制造工序。
在本实施例的情况下，操作者首先通过一未示出的冲压机对一钢板冲 裁，从而获得如图4所示的一坯件51。接着，操作者使用一未示出的拉模 组件进行拉伸(一次或多次)，从而获得一初级工件53，其中滚轮保持部 39如图5中其透视图所示向上凸起。此时，通过内缘弯边(burring)形成凸 台17。接着，操作者使用该未示出的冲压机对该初级工件53中滚轮保持 部39的连接壁35冲裁而形成开口41，从而获得如图6示出其透视图的一 第二级工件55。在该第二级工件55中，开口41的内周边57沿侧壁31， 33以类似凸缘的形状凸起。
随后，如图7所示，操作者将该第二级工件55置于一外模61内并从 下面插入一第一精整模63。在本实施例的情况下，该第一精整模63稍宽 于两侧壁31，33之间的内部间距或者与两侧壁31，33之间的内部间距尺 寸相同。因此该开口41的内周边57被向上弯曲(塑性加工)或被剪切， 从而内周边57变得与在滚轮保持部39内的侧壁31，33的内表面平齐，同 时，对侧壁31，33的内表面进行整平以使其变得更平滑。从而获得如图8 和9所示的一第三级工件65。
接着，如图10所示，操作者将一第二精整模71压靠在该第三级工件 65的上表面上，从而通过碾压而消除在为了形成开口41而冲裁时产生的 微小毛刺73。从而获得一第四级工件(未示出)。应当指出需要将该第三 级工件65置于该外模61和第一精整模63之间(或者一种不同类型的夹具 内)以防止此时侧壁31，33产生变形。
接着，操作者通过未示出的冲压机和丝锥对该第四级工件进行加工， 从而完成具有通孔37和内螺纹43的臂体11(图1)。
在本实施例中，该臂体11以上述工序制造而成，因而在侧壁31，33 和滚轮保持部39内的开口41的内周边57之间可获得没有阶梯状部分的光 滑平整的表面。因此，通过减少摩擦阻力该滚轮15的转动十分平滑，同时， 即使在长时间使用时，既不会造成对该滚轮15和该滚针轴承21的端面的 磨损也不会由于该滚轮的转动导致发出噪音。
至此完成了对该具体实施例的说明，但是，本发明的方式并不限于该 实施例。例如，在上述实施例中，本发明用于外部支点式摇臂并且也能用 于内部支点式摇臂。此外，在对枢轴采用急突调整器(rush adjuster)的 配气系统中，因为不需要调整类型的轴，因此枢轴凸起部可以在臂体的近 端上一体形成。此外，包含臂体的具体构形和制造工序的配气机构的具体 结构可以在不偏离本发明的主旨的范围内适当改变。
如上所述，根据本发明，摇臂包括臂体，轴和滚轮。臂体通过对金属 板进行拉伸而形成基本呈U型的截面，并包括连接一对侧壁的连接壁，贯 通连接壁而形成的开口，和在该对侧壁彼此对齐的部分的通孔。开口的周 边通过从该对侧壁之间将第一精整模插入开口进行精加工而形成。轴安装 在该对通孔内并在该对侧壁之间延伸。滚轮可转动地支承在轴上。在侧壁 的内表面和开口的内周边之间的阶梯状部分被消除，因此滚轮转动平滑， 同时，即使在长时间使用时，既不会造成对滚轮和滚针轴承的端面的磨损 也不会由于该滚轮的转动导致发出噪音。
此外，根据本发明的优选方式，在本发明的摇臂中，构成围绕开口的 摇臂部分的该对侧壁的外端面通过在这些表面上压靠第二精整模进行精加 工而形成。因此在构成围绕滚轮保持部的开口的摇臂部分的侧壁的外端面 上产生的毛刺通过其被第二精整模施压而被碾压并从而被消除，因此避免 与滚轮和轴承的侧端面相干涉，这些干涉可能源于毛刺朝向臂体内侧的弯 曲。
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