專利名稱：搖臂組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體說來涉及用于內(nèi)燃機的閥操作機構(gòu)，尤其涉及具有滾動件的擺動搖臂組件及分件。
典型的帶滾動件的搖臂組件支承在一支承軸上，該支承軸垂直地裝在從發(fā)動機缸頭延伸的支承柱上。借助于裝于搖臂上的具有拉制的軸承杯的滾針軸承，該搖臂可繞樞軸轉(zhuǎn)動裝在支承軸上，該軸用作內(nèi)座圈。另外，軸承座套可裝于支承軸上以用作內(nèi)座圈，并允許使用非圓柱形支承臂并有助于粉末金屬制品的利用。
在某些使用這種搖臂組件的場合，有必要給滾動件提供更大的軸向穩(wěn)定性，也即限制滾動件的運動以消除滾動件相對于座圈向外伸出，并沿該滾動件的整個長度方向提供支承。在某些應(yīng)用場合，人們希望限制搖臂相對于支承軸的軸向運動而不需要使?jié)L動件的端部與軸承座套凸緣或相似的止動面接觸。
前述的限制公知地存在于目前搖臂軸承組件中。因此，明顯的是提供一種旨在于克服上述一個或多個限制的替代措施將是有利的。因此，本發(fā)明提供了一種包括下文更詳細說明的特征的合適的替代方案。
在本發(fā)明的一方面內(nèi)容中，該方案是由提供一包括一搖臂和一適用于裝在支承柱裝置上的軸承支承件的搖臂組件而實現(xiàn)。兩滾動軸承杯剛性地裝在搖臂的側(cè)部并延伸超過軸承支承件的臂部。位于形成于滾動軸承杯和軸承支承件之間的環(huán)形空間中的滾動件允許搖臂相對于軸承支承件可旋轉(zhuǎn)地擺動。每個滾動軸承杯具有一階梯形底面，該底面帶有可與滾動件之端部接合的第一底部，以限制該滾動件軸向運動，和一可與止動面接合并相對于第一底部軸向偏置的第二底部，以限制搖臂相對于支承件的軸向運動。
按本發(fā)明另一方面內(nèi)容，它可由提供一用于裝在搖臂內(nèi)的軸承組件而實現(xiàn)。
本發(fā)明的前述內(nèi)容及其它方面內(nèi)容將結(jié)合附圖從下述的對本發(fā)明的詳細描述中更清楚地知道。


圖1是表示本發(fā)明的搖臂組件的一個實施例的示意圖;
圖2是圖1的搖臂組件的放大剖視圖;
圖3是圖1的搖臂組件的滾動軸承杯的端部圖;
圖4是圖1的搖臂組件的軸承支承件的示意圖。
現(xiàn)在參照附圖，圖1示出了本發(fā)明的一個實施例，其具有由滾針軸承14支承于軸承支承件12上的搖臂10以形成將用于內(nèi)燃機的搖臂組件。
搖臂10具有用于與挺桿(未示出)結(jié)合的第一端16及用于與提升閥(未示出)的閥桿結(jié)合的第二端18。該搖臂組件由支承柱、內(nèi)六角螺栓或其它柱形裝置20(示于圖2中)裝于發(fā)動機上。在所示的實施例中，搖臂10是整鑄外形的并包括有加強板22和凸緣24，以提供附加的剛性。然而，本發(fā)明的搖臂可采用各種外形的鑄造或壓鍛搖臂。
如圖2所示，軸承支承件12具有基本上是垂直的孔26以安納支承柱裝置20，從而安裝搖臂組件。支承件12具有支承臂28和30，它們沿垂直于支承柱裝置20的共同軸線朝反方向延伸。滾針軸承14沿該軸線由內(nèi)軸承座套32裝在支承臂28和30上，該內(nèi)軸承座套用作滾動件34的內(nèi)座圈。滾針軸承14可采用全套的滾針(如圖所示)或者可采用其它類型的滾動件34并且可帶或不帶保持架。
滾動件34處于形成于內(nèi)套32和滾動軸承杯36之間的環(huán)形狀空間內(nèi)。各滾動軸承杯36具有共同的軸線并由任何形式的固定裝置剛性地安裝在搖臂10的相互隔開的兩側(cè)部分上。例如，在圖示實施例中，側(cè)部中的孔與滾動軸承杯36形成壓配合。支承件12之截面積小于在搖臂10側(cè)部的孔，因此，在裝配期間可允許支承件12通過該孔的一個插入。
滾動軸承杯36是“開式”的。亦即，該滾動軸承杯具有一底面，圓柱形側(cè)面37及一開口頂部。該底面是階梯形的，即一徑向向內(nèi)延伸的第一部分38及一徑向內(nèi)延伸并軸向偏離第一部38的第二部分40。第一部分38可與滾動件34的端部接合以限制滾動件向外的軸向運動，而第二部分40可與止動面(下面描述)接合以限制搖臂10相對支承件12的軸向運動。
在圖示的實施例中，滾動軸承杯36是由方便的拉制工藝而形成的，因此第一部分38和第二部分40是徑向表面，即垂直于滾動軸承杯36的軸線，并由圓柱形部分42連接。然而，滾動軸承杯36的階梯底面的其它外形在本發(fā)明中也作了預(yù)先考慮。例如，第一部分38和第二部分40可以是曲線形或相對滾針軸承14的軸線成一定的角度，并且可由一錐形或彎曲部分連接以產(chǎn)生所要求的底部38和40的軸向偏置。
軸承座套32形成有向內(nèi)延伸的凸緣44，該凸緣可與滾動件34的端部接合以限制朝支承柱裝置20的軸向運動。向外延伸的凸緣46與支承臂28和30的凹端面48相鄰，從而保證朝內(nèi)延伸的凸緣44于適當(dāng)?shù)妮S向位置。軸承座套32的圓柱部分50設(shè)有一用于滾動件34的內(nèi)座套，并允許支承臂28和30具有如下文所述的非圓柱形外形，從而有助于使用粉末金屬制品成形加工的支承件12。
在圖示的實施例中，向外延伸出的凸緣46設(shè)有與滾動軸承杯第二部分40接合的止動面(如上述)，以限制搖臂10相對于支承件12的軸向運動。然而，滾動軸承杯部分40可直接與支承臂28和30的端面接合，具有相似的效果。軸承座套32在實現(xiàn)本發(fā)明的實際中被認(rèn)為可任意選擇。即，沒有軸承座套32也可實現(xiàn)本發(fā)明的許多優(yōu)點。
帶有既向內(nèi)又向外延伸凸緣的軸承座套32的這種外形與需要形成更傳統(tǒng)的帶單個凸緣的軸承座套相比在軸承座套加工中消除了底部壓花處。相似地，在成形加工期間有關(guān)在一壓紋單凸緣軸承座套上形成波紋軸承座套的問題可消除。因此，圖示的軸承座套比傳統(tǒng)的軸承座套制造容易得多，并且成本更低。
如圖1和3中所示，滾動軸承杯36的第二部分40可具有一變形的D形開口或其它的鍵槽裝置50，以容納支承件12的D形端或其它鍵裝置52。鍵槽裝置50相對于鍵裝置52是足夠大的，從而允許搖臂10相對軸承件12可旋轉(zhuǎn)地擺動。在美國專利No.5195475中描述了一種類似的裝置，其中其申請人是共同發(fā)明人。
鍵槽裝置50和鍵裝置52的目的是為了保證軸承支承裝置28于適當(dāng)?shù)奈恢醚b入搖臂10中，即，軸承支承件12不會因疏忽而翻轉(zhuǎn)過來。在組裝期間，軸承支承件12及軸承14可由將鍵槽裝置50相對于搖臂12一致定位的機器而方便地插入搖臂10中。槽54不與鍵裝置52接合，但為了便于制造或組裝可包含有該槽54。
軸承支承件12如圖4所示可包括斜表面56和58及平的側(cè)面60和62。這些斜的或平的表面有助于由粉末金屬制品成形加工來制造軸承支承件，如美國專利No.5074261所述的一樣，該專利也是由申請人共同發(fā)明的。由于滾動件34支撐在內(nèi)軸承套32帶有的內(nèi)座圈上，并且由于最大的力是作用于滾動軸承14的較下部分，因此，在軸承支承件12頂部及側(cè)部上的這些斜的和平的表面不影響搖臂組件的工作。
軸承支承件12和滾針軸承14可構(gòu)成一具有普通圓柱形外形的組件。由于支承件12的中心部分64比滾動軸承杯36具有更小的橫截面(更小的總直徑)，因此，該組件可側(cè)向插入搖臂10的側(cè)部的孔中，而滾動軸承杯36壓配合裝于其中。另外，軸承蓋36可從搖臂10的相對兩側(cè)插入。
從上述說明中可明顯地知道本發(fā)明提供了滾動件的改進了的軸向穩(wěn)定性。防止了滾針相對座圈伸出，確保沿滾針的整個有效長度的支承并改善滾針的疲勞壽命。本發(fā)明還限制了搖臂相對于支承軸的軸向運動，而不需要滾針端與軸承座套的凸緣或類似止動表面的接觸。另外，本發(fā)明提供了一種便于插入搖臂中并防止該組件因疏忽而翻轉(zhuǎn)的搖臂組件。
權(quán)利要求
1.一種裝于支柱裝置上的搖臂組件，該組件包括一具有兩個相互隔開的側(cè)部的搖臂；一軸承支承件，該支承件具有兩個沿反方向延伸的支承臂，該支承件適于裝于該支承柱上；具有共同軸線的兩個滾動軸承杯，每一滾動軸承杯剛性地裝在搖臂的每個側(cè)部并延伸過軸承支承件的部分臂，每個滾動軸承杯具有一階梯形底面；位于形成于滾動軸承杯和軸承支承件之間的環(huán)狀空間內(nèi)的滾動件，以致?lián)u臂可相對于軸承支承件自由地可旋轉(zhuǎn)地擺動；該階梯形成底面具有可與滾動件端部接合的第一底部，以限制滾動件的軸向運動，及一可與止動面接合的并軸向偏離該第一底部的第二底部，以限制搖臂相對該支承件的軸向運動。
2.按照權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其特征在于，該止動面是支承件的端面。
3.按照在要求1所述的搖臂組件，其特征在于，還包括兩軸承座套，在每個支承臂上在滾動件和軸承支承之間裝有一座套，以提供用于滾動件的內(nèi)座圈。
4.按照權(quán)利要求3所述的搖臂組件，其特征在于，該止動面為對應(yīng)于支承件的端部的軸承座套的端面。
5.按照權(quán)利要求3所述的搖臂組件，其特征在于，兩軸承座套包括一徑向向內(nèi)延伸的可與支承件的各自端部接合的凸緣。
6.按照權(quán)利要求3所述的搖臂組件，其特征在于，兩軸承座套包括一徑向向外延伸的可與滾動件接合的凸緣，以限制滾動件軸向運動。
7.按照權(quán)利要求6所述的搖臂組件，其特征在于，該徑向向內(nèi)延伸的凸緣和該徑向向外延伸的凸緣位于每個軸承座套的相對兩端。
8.按照權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其特征在于，至少一個滾動軸承杯在各自的支承臂上包括用于與鍵裝置接合的鍵槽裝置，以限制它們之間的定位。
9.按照權(quán)利要求8所述的搖臂組件，其特征在于，該鍵槽裝置包括在至少一個滾動軸承杯的底面中的變形的D形開口。
10.按照權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其特征在于，該搖臂的每個側(cè)部具有一個用于將滾動軸承杯裝于其中的孔，并且所述孔與各自的滾動軸承杯形成靜配合。
11.按照權(quán)利要求10所述的搖臂組件，其特征在于，軸承支承件的橫截面小于側(cè)臂的孔，因此軸承支承件在組裝期間能穿過所述孔之一而插裝。
12.按照權(quán)利要求1所述的搖臂組件，其特征在于，搖臂的每個側(cè)部都具有一向外延伸的凸緣，以形成同軸線的圓柱形孔，用于支承各自的滾動軸承杯并增加搖臂的剛性。
13.一種裝于搖臂中的軸承組件，其包括一個具有沿相反方向延伸的兩支承臂的軸承支承件，該軸承支承適于裝在一個支柱裝置上;兩個滾動軸承杯，一個滾動軸承杯延伸過軸承支承件的部分臂部，每個滾動軸承杯具有一階梯形的底面;形成于滾動軸承杯和軸承支承件之間的環(huán)狀空間內(nèi)的滾動件致使該滾動軸承杯相對于軸承支承件可自由地可轉(zhuǎn)動地擺動;該階梯形底面具有一與滾動件接合的第一底部，以限制滾動件的軸向運動，及一可與止動面接合并軸向偏離于該第一底部的第二底部，以限制滾動軸承杯相對支承件的軸向運動。
14.按照權(quán)利要求13所述的軸承組件，其特征在于，該止動面是該支承件的端面。
15.按照權(quán)利要求13所述的軸承組件，其特征在于，還包括兩軸承座套，在每個支承臂上方在該滾動件和軸承支承件之間裝有一軸承座套，以形成該滾動件的內(nèi)座圈。
16.按照權(quán)利要求15所述的軸承組件，其特征在于，該止動面是相對于該支承件的端部的軸承座套的端面。
17.按照權(quán)利要求15所述的軸承組件，其特征在于，該兩軸承座套包括一個徑向向內(nèi)延伸的可與該支承件的各自端部接合的凸緣。
18.按照權(quán)利要求15所述的軸承組件，其特征在于，該兩軸承座套包括一個可與滾動件接合的徑向向外延伸的凸緣，以限制該滾動的軸向運動。
19.按照權(quán)利要求15所述的軸承組件，其特征在于，該徑向向內(nèi)延伸的凸緣及該徑向向外延伸的凸緣位于每個軸承座套的相反兩端。
20.按照權(quán)利要求13所述的軸承組件，其特征在于，至少一個滾動軸承杯在各自的支承臂上包括用于與鍵裝置接合的鍵槽裝置，以限制它們之間的定位。
21.如權(quán)利要求20所述的軸承組件，其特征在于，該鍵槽裝置包括一個在至少一個滾動軸承杯的底面中的變形的D形開口。
全文摘要
兩滾動軸承杯剛性地安裝于搖臂的側(cè)部并延伸過軸承支承件的各自的臂。在形成于滾動軸承杯和軸承支承件之間的環(huán)狀空間內(nèi)的滾動件允許搖臂相對于軸承支承件可旋轉(zhuǎn)地擺動。每個滾動軸承杯具有一階梯形底面，該底面具有與滾動件端部接合的第一底部，以限制滾動件的軸向運動，和一與止動面接合并軸向偏離第一底部的第二底部，從而限制搖臂相對于支承件的軸向運動。此外，本發(fā)明公開了一種裝于搖臂內(nèi)的軸承組件。
文檔編號F01L1/18GK1105419SQ9410659
公開日1995年7月19日 申請日期1994年6月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月30日
發(fā)明者R·F·默菲 申請人:托林頓公司