用于重型内燃机的配气机构的坚实构造的摇臂

摘要

提出一种用于重型内燃机的配气机构的坚实构造的摇臂(1)，所述摇臂(1)在一个纵向端部(2)处具有气门接触面(4)并且在另一纵向端部(3)处具有凸轮接触面(5)以及在此之间具有轴承孔(6)，所述轴承孔在其中具有两个滚针环(7)，经由所述滚针环，所述摇臂在轴(8)上运行，其中单独的间隔环(9)安置在轴承孔(6)中，滚针环(7)在间隔环的侧边缘(10)处抵接并且至少一个用于压力油的通道从轴(8)通到间隔环的内侧面(12)处，其中在间隔环(9)的侧边缘(10)的径向内侧表面(14)和轴(8)之间形成节流间隙(15)，用于将压力油的最小流轴向地导向滚针环(7)。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于重型内燃机的配气机构的坚实构造的摇臂，所述摇臂在一个纵向端部处具有气门接触面并且在另一纵向端部处具有凸轮接触面以及在其之间的轴承孔，所述摇臂经由所述轴承孔在轴上运行并且至少一个用于压力油的通道从所述轴通到其内侧面处。

背景技术

“重型内燃机”应理解为尤其用于驱动载货车、运输车、轻型运输车、农具、船舶、采矿或建筑工地设备等的机器。

这种坚实构造方式的摇臂从US2008/0257293A1的图1中得出。所述摇臂经由压力油润滑的滑动支承件支承在内燃机的轴/轴端上，所述轴引导压力油。带有铰接脚的螺丝设置作为在其一个端部处与换气气门的接触面。如图2所示，用于压力油的纵向通道在此朝向铰接脚的方向穿过摇臂。

用于重型内燃机的其他摇臂可以从网页www.gnutticarlo.com/en/products/rocker-arms中得知。

发明内容

本发明的目的是，将摇臂的支承在摩擦和成本方面优化。

根据本发明，所述目的通过如下方式来实现，在摇臂的轴承孔中装入两个滚针环，摇臂经由所述滚针环在轴上运行，其中单独的间隔环位于轴承孔中，两个滚针环在间隔环的侧边缘处碰靠并且至少一个用于压力油的通道从轴通到间隔环的内侧面处，其中在间隔环的侧边缘的径向的内侧表面和轴之间形成节流间隙，用于将压力油的最小流轴向地导向滚针环。

因此，实现一种用于重型内燃机的具有轴的摇臂组件，在所述组件中摩擦减小并且可以是相对便宜的。两个间隔开的滚针环作为批量生产存在。如有必要，可以考虑使用两个滚针套或甚至两个包括内环和外环的滚针轴承。两个滚针环的特别的优点是，其“无套”滚针直接在轴承孔中起动，因此这提供两组更多或更大的滚动体，由此改进了支承件的承载能力。

借助本发明同时提出的居中地位于两个滚针环之间的间隔环可以由金属(实心/板构造方式)或塑料制成。所述间隔环巧妙地用于轴向地朝向两个滚针环的方向有针对性地最小配量从轴导出的压力油。因此避免两个滚动轴承由压力油增加摩擦地淹没。在此，在间隔环的侧边缘的内侧表面和轴之间形成高度非常小的节流间隙。后者根据本发明的一个适宜的改进方案安排成在所谓的接触对之间的间隙配合或过渡配合。在间隔环的塑料构成方案的情况下，也可能考虑“轻的”压配合。在此提出，间隔环的侧边缘在压力油影响下像密封唇一样拱曲。或者设有非常小尺寸的侧向开口。附加地，两个滚针环的最小润滑也可以通过间隔环的外侧面实现。

在一个纵向端部处，摇臂可以作用到仅一个换气气门上，或者例如通过桥作用到两个换气气门上。在另一纵向端部处，例如可以设有滑动或滚针支承的滚子用于直接的凸轮接触。然而同样地，也考虑中间元件的接触，所述中间元件例如可以是挺杆。

轴承孔可以设有涂覆的磨损保护层，例如硬质材料层(DLC等)。在某些情况下，也可以考虑附加使用的青铜套、黄铜套或钢套来改进磨损保护。

尽管，压力油经由轴到达轴承孔，仅为了润滑两个滚针支承件。然而优选的是，在摇臂中设有纵向通道，压力油经由所述纵向通道引导至两个纵向端部。清楚的是，在纵向端部中的一个纵向端部处的“需要部位”中的仅一个可以被供应压力油。在此，间隔环巧妙地承担分配和配量压力油流的任务，必要时在摇臂的枢转运动期间，压力油流仅间歇性地传递到一个或多个纵向端部处。润滑剂的主要部分因此到达一个或多个纵向端部。反正存在于重型内燃机的缸盖中的油雾当然也用于润滑摇臂的支承件。

其他的实施方式涉及间隔环的适当设计。因此，所述间隔环可以在穿过其环的横截面中例如类似于H形地存在，使得形成用于压力油的内壁和外壁环绕的环形空间。在这种设计中，间隔环不必抗扭地位于摇臂的轴承孔中。在此在其横向接片中的至少仅一个径向穿口就足够了。

根据另一设计方案，间隔环在穿过其的横截面中具有U形轮廓，所述U形轮廓具有径向外部连接的横向接片。在这种情况下，在轴和横向接片之间仅形成用于液压介质的内壁环形空间。在这种解决方案中，实现间隔环的定向的、抗扭的安装。对于摇臂中的各纵向通道，其具有与其对准的径向穿口，其中间隔环也可以具有其他径向穿口。

此外，间隔环也可以由实心材料制成，使得不存在用于压力油的外侧环形空间。其安装必须如最后所述那样进行。

间隔环的一个替选的设计方案是本发明的另一改进方案。据此，横向接片在间隔环中偏轴(desachsiert)地安放，使得在外侧和内侧为压力油提供类似镰刀形的空间。该间隔环的安装又以扭转定向的方式进行。横向接片的在此在轴上或在轴承孔处贴靠的部段将所提供的空间分开。如有必要，这也可用作为环周的节流部位。

对此替选地，在间隔环中的横向接片也可以描述例如被挤压的椭圆的形状。

当轴承孔优选地位于摇臂的侧壁上方的两侧并且滚针环延伸至紧邻轴承孔的外端侧处/延伸至轴承孔的外端侧前方时，存在特别有承载能力的摇臂支承件。

用于摇臂的轴可以在用于成排的所有缸的缸盖处穿过。替选地，例如为各缸设有轴端(Achsstumpf)。

本发明的保护也涉及不具有轴的摇臂。

附图说明

关于附图：

图1示出摇臂的立体图；

图2示出在摇臂的轴承孔的部段中朝向一个纵向端部的方向贯穿摇臂的横截面，和

图3-6示出间隔环的不同的设计方案，其中根据图6的间隔环立体地和部分剖开地示出。

具体实施方式

从图1、2中得出用于重型内燃机的配气机构的坚实构造方式(铸造或锻造件，必要时MIM或3D打印)的摇臂1。

摇臂1在一个纵向端部2处具有气门接触面4。经由设有铰接脚的该气门接触面，所述摇臂作用到换气气门34的一个端部上。在另一纵向端部3处，摇臂1具有构成为滚子的凸轮接触面5，所述滚子滑动或滚动支承。

在纵向端部2、3之间，大约在纵向中心部段处，摇臂1设有横向伸展的轴承孔6，所述轴承孔在其中具有两个滚针环7。摇臂1经由所述滚针支承件在重型内燃机的缸盖的在图2中表明的轴8上运行。轴承孔6在此在两侧突出于摇臂1的侧壁33。

如所见的那样，间隔环9在两个滚针环7之间位于轴承孔6中。滚针环7在间隔环的侧边缘10处抵接(anlaufen)。在图中未示出的是，用于压力油的径向伸展的通道从轴8通到间隔环9的内侧面12上，所述通道与轴8中的轴向通道连通。在这种情况下(见图2)，在间隔环9的侧边缘10的径向内侧表面14和轴8之间形成节流间隙15。这用于将压力油的最小流有针对性地轴向地导向两个滚针环7。在间隔环9的侧边缘10和轴8之间的节流间隙15设计为间隙配合。

如在图1中所示，纵向通道17、18从摇臂1的轴承孔6起朝向每个纵向端部2、3的方向延伸。纵向通道在位于中心的间隔环9处的轴向部段中与轴承孔6相交。纵向通道用于一方面为换气气门34上的气门接触面4的接触和另一方面为作为凸轮接触面5的滚子供给润滑油。在间隔环的每个设计方案中，间隔环9具有至少一个用于压力油的径向穿口11，其中该径向穿口11在图1和图2中示出，压力油经由所述径向穿口11从轴8引导至纵向通道17的对准的通口。

如根据图5的细节所示，间隔环9的侧边缘10经由相对于其外侧表面和内侧表面19、14缩进的(eingezogenen)横向接片20连接(H型材)。因此，在横向接片的内侧和外侧21、22处形成各一个用于压力油的环绕的环形空间23、24。内侧的环形空间23在此充满来自轴8的压力油。经由横向接片20中的多个径向穿口11，压力油到达外侧的环形空间24中并从那里到达摇臂1中的纵向通道17、18。间隔环9安装在摇臂1的轴承孔6中，而没有任何扭转取向，但其也可以以抗扭的方式安装。

根据图6，间隔环9的侧边缘10又经由作为横向接片25存在的环连接。然而，横向接片偏轴地连接到间隔环9的侧表面19、14。因此，在横向接片25的内侧和外侧26、27处形成各一个用于压力油的径向相对置的类似镰刀形的空间28、29。在这种情况下，横向接片25在外侧空间29处在位于轴8上的环周部段中具有径向穿口11，所述径向穿口与来自轴8的通道对准。外侧空间29与摇臂1中的纵向通道17、18流体连接。间隔环9以抗扭的方式安装在摇臂1的轴承孔6中。

如图4所示，间隔环9的侧边缘10通过“架空的”横向接片30在其外侧表面19处连接，使得在横向接片的内侧31上形成用于压力油的环绕的环形空间32。后者在安装时由来自轴8的通道供给。间隔环9的径向穿口11中的一个与纵向通道17相关联，并且另一个径向穿口11与摇臂1中的纵向通道18相关联。间隔环9又以抗扭的方式安装在摇臂1的轴承孔6中。

根据图3的间隔环9作为实心环存在，所述实心环同样抗扭地位于摇臂1的轴承孔6中。至少对于摇臂1中的各纵向通道17、18，间隔环9又具有径向穿口11，所述径向穿口11在径向内部与来自轴8的通道流体连接。

附图标记列表：

1)摇臂

2)纵向端部

3)纵向端部

4)气门接触面

5)凸轮接触面

6)轴承孔

7)滚针环

8)轴

9)间隔环

10)侧边缘

11)径向穿口

12)间隔环的内侧面

13)未分配

14)内侧表面

15)节流间隙

16)间隔环的外侧面

17)纵向通道

18)纵向通道

19)外侧表面

20)横向接片

21)内侧

22)外侧

23)环形空间

24)环形空间

25)横向接片

26)内侧

27)外侧

28)空间

29)空间

30)横向接片

31)内侧

32)环形空间

33)侧壁

34)换气气门