制造用于气门机构的摇臂的方法和用于气门机构的摇臂与流程

1.本发明涉及车辆技术领域。本发明具体地涉及一种制造用于气门机构的摇臂的方法和用于气门机构的摇臂自身。


背景技术：

2.在当前车辆的内燃机中通常设置有气门机构。气门机构的摇臂用于将凸轮轴处的凸轮的旋转运动转换为驱动气门推杆的直线运动。目前，摇臂、尤其滚子摇臂的主体多通过钢板的冲压成形来制造。
3.例如在中国专利申请文献cn 109944654 a中公开了一种滚子摇臂。在该方案中，滚子摇臂的主体由冲压的钢板构成。在此，摇臂的主体在横截面中大致呈u形，其包括底板和两个侧壁。凸轮轴处的凸轮与气门摇臂的纵向中间区域中的滚子相接触，其中，滚子可旋转地支承在两个侧壁上。气门摇臂在其纵向两端分别形成用于与气门机构的挺杆相接触的挺杆座和用于与气门机构的气门推杆相接触的推杆座，其中，在推杆座处设置有导向槽。在这种情况下，导向槽和摇臂主体的侧壁在横截面中大致构成w形。
4.然而，已经发现的是，在上述类型的滚子摇臂中，摇臂主体、尤其在其w形结构处容易损坏。


技术实现要素：

5.因此，本发明的目的在于提供一种制造用于气门机构的摇臂的方法以及用于气门机构的摇臂，所提供的摇臂应具有较长的使用寿命。
6.上述目的通过一种制造用于气门机构的摇臂的方法实现。所提及的摇臂包括底板和在其两侧相对布置的侧壁，其中，底板在摇臂的一个纵向端部处形成用于配合气门机构的气门推杆的导向槽。
7.在此，优选地，摇臂包括由板件、尤其钢板制成的主体。摇臂的主体包括底板和两个侧壁，其中，底板和两个侧壁围成基本沿摇臂的纵向延伸的u形结构。有利地，摇臂的两个侧壁从底板的两侧沿垂直于底板延伸面的方向延展。有利地且备选地，摇臂的两个侧壁从底板的两侧沿倾斜于底板延伸面的方向优选对称地延展。然而，在此需说明的是，本文不限定底板和侧壁在各自局部区域中的延展方向，即底板和侧壁可能存在局部的弯曲结构。
8.在此，特别优选地，摇臂构造为滚子摇臂。在这种情况下，摇臂还包括优选滚轮形式的滚子。滚子可旋转地支承在摇臂的主体、尤其主体的两个侧壁上。滚子的旋转轴线在此垂直于摇臂的纵向。在将摇臂安装在气门机构中后，凸轮轴处的凸轮能够抵靠滚子。
9.在此，特别优选地，摇臂的主体、尤其底板在一个纵向端部处形成用于与气门机构的挺杆相接触的挺杆座。挺杆座例如构造为拱顶状。
10.在此，特别优选地，摇臂的主体、尤其底板在另一个纵向端部处形成用于与气门机构的气门推杆相接触的推杆座，其中，在推杆座处设置有导向槽。
11.根据本发明提供的制造方法包括步骤：
12.s1)冲裁出板坯件，其中，在板坯件的待形成侧壁的区域中分别冲压出留空部；
13.s2)弯折板坯件，使得两个待形成侧壁的区域分别形成摇臂的侧壁，其中，两个侧壁中的留空部朝向彼此地布置；
14.s3)冲压板坯件以形成导向槽，其中，导向槽与摇臂的两个侧壁的分别设有留空部的区段大致构成w形。
15.在此，留空部优选构造为从板坯件的板面处凹陷的凹部。在这种情况下，板坯件在留空部处的板厚度小于其在待形成侧壁的区域的其余部分的板厚度。由此，当通过弯折板坯件构造出摇臂的相对彼此延伸的侧壁时，借助留空部形成侧壁的薄壁区。从而在通过冲压构造出导向槽后，导向槽的沿纵向延伸的侧壁与摇臂的两个侧壁的间距因留空部的设置而较大。在这种情况下，尤其在导向槽的侧壁和摇臂的相应侧壁的薄壁区的连接部处的应力相比已知方案更小，由此有利于改善摇臂主体的疲劳强度。
16.另外，由于在待形成侧壁的区域中设置有留空部，因此无需为了增大在导向槽的侧壁和摇臂的相应侧壁之间的距离而增大摇臂的总宽度、即在摇臂的两个侧壁的背离彼此的侧壁面之间的距离。同样地，也无需为此减小导向槽的内部宽度。由此根据本发明的方案可以适用于较多的应用方案并且对现有气门机构的结构设计的改动较小，可以节省额外的设计成本。
17.此外，由于留空部设置在待形成侧壁的区域中，不会影响在板坯件的待形成导向槽的区域中的强度，因此不会对制造过程、尤其在步骤s3)中的冲压过程造成不良影响。在此，导向槽的强度也不会相应减小，因此也不会对导向槽在工作期间与气门推杆的配合造成不利影响。
18.在一种优选的实施方式中，板坯件在留空部处的板厚度是在待形成侧壁的区域的其余部分处的板厚度的50％至75％，该优选设置考虑了疲劳强度和空间大小等方面的有益效果。已经证实，如此构造的留空部能够有利地减小尤其在导向槽的侧壁和摇臂的相应侧壁的连接部处的应力。
19.特别优选地，板坯件在留空部处的板厚度是在待形成侧壁的区域的其余部分处的板厚度的60％。已经证实，如此构造的留空部能够有利地减小尤其在导向槽的侧壁和摇臂的相应侧壁的连接部处的应力。
20.在一种优选的实施方式中，留空部的纵向延伸长度匹配导向槽的纵向延伸长度。由此，在导向槽的整个纵向延伸上，由导向槽的侧壁和摇臂的两个侧壁构成的间隙始终较大，从而在导向槽的侧壁和摇臂的相应侧壁的连接部处的应力始终较小，有利于改善摇臂的疲劳强度。
21.上述目的还可以通过一种用于气门机构的摇臂实现，所述摇臂通过根据上述实施方式的方法制造。
附图说明
22.下面结合附图来示意性地阐述本发明的优选实施方式。附图为：
23.图1是根据一种优选实施方式的摇臂的主体的立体图；
24.图2是根据图1的摇臂的主体的纵向剖视图；
25.图3是根据图1的摇臂的主体的侧视图；以及
26.图4是在制造根据图1的摇臂过程中冲裁出的板坯件。
具体实施方式
27.图1示出了根据一种优选实施方式的摇臂的主体的立体图。摇臂在本实施方式中构造为滚子摇臂。在此，摇臂除在图1中示出的主体还包括例如滚轮形式的滚子(未示出)。在将摇臂安装在气门机构中后，凸轮轴处的凸轮能够抵靠滚子。
28.如图1所示，摇臂的主体由钢板制成。在此，摇臂的主体包括底板和两个侧壁3。底板和两个侧壁3围成基本沿摇臂的纵向延伸的u形结构。在本实施方式中，摇臂的两个侧壁3彼此平行地延伸。在两个侧壁3中均构造有通孔，摇臂的滚子可以借助轴或销可旋转地支承在两个侧壁3中的通孔中。
29.图2示出了根据图1的摇臂的主体的纵向剖视图。结合图1和图2可见，摇臂的主体在底板在一个纵向端部处形成用于与气门机构的挺杆相接触的挺杆座2。挺杆座2在本实施方式中构造为拱顶部。摇臂的主体在底板的另一个纵向端部处形成用于与气门机构的气门推杆相接触的推杆座。
30.图3示出了根据图1的摇臂的主体在推杆座一侧的侧视图。结合图1和图3可见，在推杆座处设置有导向槽1。在此，摇臂的两个侧壁3和导向槽1在如图3所示的侧视图中以及在相应的横截面中构成w形。
31.在此示出的摇臂例如可以通过根据一种优选实施方式的摇臂制造方法制成。该制造方法包括步骤：
32.s1)冲裁出板坯件。图4在此示出了在步骤s1)中冲裁出的板坯件。如图4所示，在板坯件的待形成侧壁的区域3’中分别冲压出留空部31’。留空部31’构造为从板坯件的板面处凹陷的凹部。在本实施方式中，板坯件在留空部31’处的板厚度是在待形成侧壁的区域3’的其余部分处的板厚度的50％至75％、特别优选60％。
33.s2)弯折板坯件，使得两个待形成侧壁的区域3’分别形成摇臂的侧壁3。在此，两个侧壁3中的留空部31’朝向彼此地布置。由此通过留空部31’形成两个侧壁3中的薄壁区31。
34.s3)冲压板坯件以形成导向槽1。导向槽1与摇臂的两个侧壁3的分别设有留空部31’的区段或者说薄壁区31大致构成w形。
35.可以想到的是，摇臂的制造方法还包括其他必要步骤：例如滚子兜孔的修型、拱顶状挺杆座2的压制以及侧壁3中的通孔的构造等。
36.借助根据本实施方式提供的摇臂以及制造摇臂的方法，导向槽1的沿纵向延伸的侧壁与摇臂的两个侧壁3的薄壁区31的间距因留空部31’的设置而较大，因此在导向槽1的侧壁和摇臂的相应侧壁3的薄壁区31的连接部处的应力相比已知方案更小，由此有利于改善摇臂的主体的疲劳强度。另外，无需为了增大在导向槽1的侧壁和摇臂的相应侧壁3之间的距离而增大摇臂的总宽度w1(参见图3)和/或减小导向槽1的内部宽度w2(参见图3)。由此根据本发明的方案可以适用于较多的应用方案并且对现有气门机构的结构设计的改动较小，可以节省额外的设计成本。此外，由于留空部31’仅设置在待形成侧壁的区域3’中，不会影响在板坯件的待形成导向槽的区域1’中的强度，因此不会对在步骤s3)中的冲压过程造成不良影响。在此，导向槽1的强度也不会相应减小，因此也不会对导向槽1在工作期间与气门推杆的配合造成不利影响。
37.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应该理解到，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。
38.附图标记列表
[0039]1ꢀꢀꢀꢀꢀ
导向槽
[0040]2ꢀꢀꢀꢀꢀ
拱顶部
[0041]3ꢀꢀꢀꢀꢀ
侧壁
[0042]
31
ꢀꢀꢀꢀ
侧壁的薄壁区
[0043]1’ꢀꢀꢀ
待形成导向槽的区域
[0044]3’ꢀꢀ
待形成侧壁的区域
[0045]
31
’ꢀ
留空部
[0046]
w1ꢀꢀꢀ
摇臂的总宽度
[0047]
w2ꢀꢀꢀ
导向槽的内部宽度

技术特征：
1.一种制造用于气门机构的摇臂的方法，所述摇臂包括底板和在其两侧相对布置的侧壁(3)，其中，所述底板在所述摇臂的一个纵向端部处形成用于配合所述气门机构的气门推杆的导向槽(1)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：s1)冲裁出板坯件，其中，在所述板坯件的待形成所述侧壁的区域(3’)中分别冲压出留空部(31’)；s2)弯折所述板坯件，使得两个待形成所述侧壁的区域(3’)分别形成所述侧壁(3)，其中，所述留空部(31’)朝向彼此地布置；s3)冲压所述板坯件以形成所述导向槽(1)，其中，所述导向槽(1)与所述两个侧壁(3)的分别设有所述留空部(31’)的区段大致构成w形。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述板坯件在所述留空部(31’)处的板厚度是在待形成所述侧壁的区域(3’)的其余部分处的板厚度的50％至75％。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述板坯件在所述留空部(31’)处的板厚度是在待形成所述侧壁的区域(3’)的其余部分处的板厚度的60％。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述留空部(31’)的纵向延伸长度匹配所述导向槽(1)的纵向延伸长度。5.一种用于气门机构的摇臂，所述摇臂通过根据权利要求1至4中任一项所述的方法制造。

技术总结
本发明涉及一种制造用于气门机构的摇臂的方法和用于气门机构的摇臂。摇臂包括底板和在其两侧相对布置的侧壁(3)，其中，底板在摇臂的一个纵向端部处形成用于配合气门机构的气门推杆的导向槽(1)，其中，所述方法包括以下步骤：S1)冲裁出板坯件，其中，在板坯件的待形成侧壁的区域(3’)中分别冲压出留空部(31’)；S2)弯折板坯件，使得两个待形成侧壁的区域(3’)分别形成侧壁(3)，其中，留空部(31’)朝向彼此地布置；S3)冲压板坯件以形成导向槽(1)，其中，导向槽(1)与两个侧壁(3)的分别设有留空部(31’)的区段大致构成W形。所述摇臂通过上述的方法制造。制造。制造。


技术研发人员：高辉
受保护的技术使用者：舍弗勒技术股份两合公司
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25