專利名稱：帶有整體地形成的橫向部件的金屬板材搖臂的制作方法
帶有^地形成的橫向部件的僉屬板材^r
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的搖臂，該搖臂由金屬板材形成，并且其特 征在于具有整體地形成的橫向部件，該橫向部件為搖臂提供了有利的 增加的剛度。
背景技術(shù)：
通常，由金屬板材形成的現(xiàn)有技術(shù)的搖臂在其中央平坦部分設(shè)有
開口，然后祐:折彎至U形。該U型槽道可以;故向上或者向下地定向， 并且在其中央設(shè)有開口或"窗"，該開口或"窗"用于樞軸附連或者 用于安裝滾動(dòng)元件軸承。該窗通過將材料沖出并且將沖出的部分丟棄 而制成。
由金屬板材沖壓而成的現(xiàn)有技術(shù)的搖臂典型地具有u形橫截面， 并且在相對的兩側(cè)之間不具有橫向部件。當(dāng)承受栽荷或受到應(yīng)力時(shí)， 這些搖臂發(fā)生撓曲，使得相對的兩側(cè)向外移動(dòng)并且它們的端部向上移 動(dòng)，從而導(dǎo)致縱向剛度的損失。搖臂缺乏剛度會(huì)降低效率，特別是當(dāng) 在高的發(fā)動(dòng)機(jī)速度下運(yùn)行時(shí)。翹曲、搖臂剛度不足還會(huì)有損于達(dá)到發(fā) 動(dòng)機(jī)最大功率的能力。
因此，提供一種經(jīng)濟(jì)且迅捷的、用于通過改進(jìn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)造來提供 具有更大相對剛度的金屬板材搖臂的措施，毫無疑問是有利的。
發(fā)明概要
本發(fā)明提供了焊接的或者釬焊的管的改進(jìn)型搖臂，以及由金屬板 材形成的"船型"搖臂，其特征在于具有橫向部件，該橫向部件由管 狀插入物整體地形成并且形成了一體式結(jié)構(gòu)，該一體式結(jié)構(gòu)為搖臂引 入了相當(dāng)大的剛度。該管可以選擇性地由金屬板材或由無縫管滾軋而臂，例如，包括諸如用于推桿型氣門機(jī)構(gòu)的搖臂以及指狀從動(dòng)滾輪型 搖臂。提供整體地形成的橫向部件為搖臂提供了剛度，并且使得發(fā)動(dòng)
機(jī)可以在更高的轉(zhuǎn)速(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(ipm))下運(yùn)行，從而產(chǎn)生更大的馬力。 在本發(fā)明的搖臂形成方法中，在平整型的金屬板材片中形成開口 或者"窗"，其中，該金屬板材的窗部分被沖出并丟棄。然后該金屬 板材片被折彎成U形預(yù)型件(precursor)。在形成合乎需要的增強(qiáng)式橫 向部件時(shí)，將無縫管或滾軋的金屬板材切開以形成接片，并且在插入 到U形預(yù)型件窗之后，將該接片折彎以提供橫向部件。在本發(fā)明中， 對金屬板材進(jìn)行的不將材料沖出和移除的穿透稱為切縫(lancing)。然 后，將根據(jù)本發(fā)明的方法形成的一個(gè)接片或多個(gè)接片折彎，使得接片 端部接觸U形預(yù)型件的側(cè)面。應(yīng)該注意的是，大多數(shù)搖臂成形為在其 各端比在包含了窗的中央部位更窄。在本發(fā)明中，由管狀插入物中的 槽形成的構(gòu)成橫向部件的接片被折彎到足夠遠(yuǎn)處，從而使得接片的邊 緣可以被釬焊、焊接或以其它方式固定在搖臂的內(nèi)壁上。
附圖簡述


圖1和圖la分別描繪了現(xiàn)有技術(shù)的U型槽道的由金屬板材形成 的搖臂的爆炸圖和裝配圖，該搖臂具有裝配到其中的管，其中，該管 具有兩個(gè)窗，其中一個(gè)窗在另一個(gè)窗上方。
圖2和圖2a分別描繪了 U型槽道搖臂的爆炸圖和裝配圖，該搖 臂具有裝配到其中的管，并且該管根據(jù)本發(fā)明制造而成。
圖3是金屬坯件(由該金屬坯件通過滾軋而形成管)的視圖，該視 圖顯示了下方的窗和呈H形構(gòu)造的一對切縫接片。
圖3a是沿著圖3的線A-A得到的截面圖。
圖4是由圖3的金屬坯件形成的管的透視圖。
圖4a是圖4的端視圖。
圖4b是圖4的側(cè)視圖。
圖4c是沿著圖4b的線A-A的截面圖。圖5是在將接片折彎到位之前的搖臂組件的端視圖。 圖5a是沿著圖5的線A-A得到的截面圖。
圖6是將接片折彎到位，以在搖臂的內(nèi)側(cè)之間提供就地形成的橫 向部件之后的搖臂組件的端視圖。
圖6a是沿著圖6的線A-A得到的截面圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述
本發(fā)明的搖臂由金屬板材沖壓工藝制成。在傳統(tǒng)的金屬板材沖壓 工藝中，通過材料移除，即通過沖出"窗"，而在一個(gè)表面或者多個(gè) 表面上形成開口。根據(jù)本發(fā)明的用于由金屬板材制作管和"船型"搖 臂的方法，在管狀插入物中形成開口時(shí)，除了可能凈皮要求移除以提供 模具間隙的材料以外，基本上沒有材料被移除。取而代之，該開口通 過制作切口(折彎的接片由該切口而形成)而形成。作為替代，將該切 口部分的材料折彎，以形成連接到搖臂的內(nèi)側(cè)上的增強(qiáng)式橫向部件。 管狀插入物中的包括有U形切口(即，由圖3中的42或44形成)的開 口導(dǎo)致形成了單個(gè)橫向部件，而包括了圖3中的42和44的H形切口 導(dǎo)致形成了一對橫向部件。因此，本發(fā)明的系統(tǒng)的特點(diǎn)在于，通過切 割(即切開)輪廓以形成預(yù)期的開口或窗，此后，在隨后的裝配操作中 將一個(gè)接片或者多個(gè)接片折彎，其中，依照切口的接片被向外折彎并 且與搖臂的內(nèi)側(cè)接觸，從而分別形成一個(gè)橫向部件或者兩個(gè)橫向部 件，該橫向部件在其邊緣處通過鉚接、焊接、釬焊等而連接到相鄰搖 臂內(nèi)表面的側(cè)面上。增加該就地形成的橫向部件就改進(jìn)了搖臂的結(jié)構(gòu) 的整體性，最重要的^^提高了剛度，而高的搖臂剛度對于在達(dá)到最大 的發(fā)動(dòng)機(jī)功率所必須的高發(fā)動(dòng)機(jī)速度下運(yùn)行是必需的。
本發(fā)明的方法可以應(yīng)用于被描述為端部樞軸、中央樞軸的頂置氣 門機(jī)構(gòu)中所使用的搖臂，整體式推桿氣門機(jī)構(gòu)中所使用的搖臂，以及 指狀從動(dòng)滾輪搖臂。所有這些搖臂類型將從由增加就地形成的橫向部 件而獲得的剛度中受益。盡管只顯示了推桿氣門機(jī)構(gòu)搖臂的一種類
5型，但是，除了管和"船型"搖臂的所述的焊接的和釬焊的組件外，
本發(fā)明的用于產(chǎn)生整體地形成的橫向部件的方法對所有類型也都是
基本上相同的。
具體參見附圖，圖1和圖la分別描繪了傳統(tǒng)現(xiàn)有技術(shù)的搖臂10 的爆炸圖和裝配圖，其中，在搖臂的相對側(cè)面12和側(cè)面14之間不存 在橫向部件。將帶有沖出的窗22和窗24的預(yù)形成的管20插入(使窗 24與搖臂窗11對準(zhǔn))并固定于在搖臂10中央位置形成并且穿過搖臂 10的側(cè)面12和側(cè)面14的開口 15內(nèi)。
如分別對應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的圖l和圖la的圖2和圖2a所示，本發(fā) 明的特點(diǎn)在于管40的插入，管40的構(gòu)造如圖所示并在下文將參考圖 3和圖4進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖2a所示，管40設(shè)有H形切口，該H形 切口包括分別用于形成橫向部件46和橫向部件48的接片42和接片 44。在將管40插入到搖臂30的孔35中并且使管40的底窗41與搖 臂30的窗31對準(zhǔn)后，將某一工具(未顯示)插入并穿過窗31和窗41， 以將接片42和接片44折彎到位，從而在搖臂30的內(nèi)壁32和內(nèi)壁34 之間形成頂部窗47和橫向部件46及橫向部件48。管40和接片42及 接片44通過鉚接和/或釬焊/焊接而固定到搖臂30的內(nèi)壁上，
圖3及其截面圖3a描繪了金屬板材型式49,如圖4所示，管40 由該金屬板材型式49形成。顯示了底窗41，以及包括接片42和接片 44的大致H形切口(用于形成兩個(gè)接片)。
圖4、圖4a、圖4b和圖4c描繪了由圖3和圖3a所示的平面型式 49所形成的管40(也示于圖2中)。圖4是該管的立體視圖，其顯示了 底窗41，以及包括接片42和接片44的大致H形切口。圖4a、圖4b 和圖4c分別是管40的端視圖、正視圖和截面圖。
圖5和圖6分別描繪了搖臂的裝配工藝，其中，管40已插入到 搖臂30中，隨后分別將管40的接片42和接片44折彎到位，以形成 橫向部件46和橫向部件48。圖5及其截面圖5a描繪了安裝有管40 的，但在接片42和接片44折彎之前的，管底窗41與搖臂窗31對準(zhǔn)的搖臂30。圖6及其截面圖6a描繪了搖臂30,其中，如上文的圖5a 中所示管40的接片42和接片44被折彎到位，以形成橫向部件46和 ;險(xiǎn)向部件48,該;險(xiǎn)向部件的邊緣分別鄰接在推桿端部34處和搖臂的 閥端部32處的內(nèi)壁。
盡管已經(jīng)根據(jù)具體的實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本領(lǐng)域的技 術(shù)人員將認(rèn)識到，基于本發(fā)明所提供的構(gòu)思，可以對用于將金屬板材 進(jìn)行切縫以及用于將由接片形成的橫向部件片和應(yīng)用于該實(shí)施方法 的設(shè)備進(jìn)行固定的步驟的順序進(jìn)行各種變化，而這些變化也意圖包 括于本發(fā)明中。因此，本發(fā)明將僅由所附的權(quán)利要求的范圍來限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于制造具有極大地增強(qiáng)的相對結(jié)構(gòu)整體性和剛度的金屬板材搖臂的方法，該方法包括(a)折彎帶有窗開口的金屬板材型式，以形成帶有直側(cè)面和相連U形部分的縱向U型槽道，其中，當(dāng)所述型式被折彎于所述側(cè)面并且具有大致與搖臂相符的尺寸時(shí)所述開口對準(zhǔn)，所述金屬片型式具有折彎后與所述尺寸相一致的形狀和大小的外部構(gòu)造，(b)將金屬的管狀部件插入到所述已對準(zhǔn)的窗開口中，所述管狀部件設(shè)有穿過金屬的切口，使得由所述切口形成接片，并且當(dāng)所述接片折彎時(shí)，
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述切口大體上包 括U形形狀，以形成產(chǎn)生單個(gè)橫向部件的單個(gè)接片。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述切口大體上包 括H形形狀，以形成產(chǎn)生一對;f黃向部件的兩個(gè)接片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述管狀部件是無 縫管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述管狀部件包括 滾軋的扁鋼金屬板材。
6. —種搖臂，其由權(quán)利要求2所述的方法形成。
7. —種搖臂，其由權(quán)利要求3所述的方法形成。
8. —種搖臂，其由權(quán)利要求4所述的方法形成。
9. 一種搖臂，其由權(quán)利要求5所述的方法形成。
全文摘要
一種焊接的和釬焊的管的金屬板材搖臂(30)，以及由金屬板材形成的“船型”搖臂，其特征在于具有增強(qiáng)式橫向部件，該橫向部件由通過切開管狀插入物(40)而形成的接片(42，44)整體地形成，并且形成了一體式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為搖臂(30)引入了相當(dāng)大的剛度。該管(40)可以選擇性地由金屬板材或由無縫管滾軋而成。這種通過在金屬板材中的合適切縫的切口而產(chǎn)生整體地形成的增強(qiáng)式橫向部件的方法可以應(yīng)用于任何具有U型槽道構(gòu)造的沖壓的搖臂，例如，包括諸如用于推桿型氣門機(jī)構(gòu)的搖臂以及指狀從動(dòng)滾輪型搖臂。提供整體地形成的橫向部件為搖臂提供了剛度，該搖臂使得發(fā)動(dòng)機(jī)在更高的轉(zhuǎn)速(每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(rpm))下運(yùn)行，從而產(chǎn)生更大的馬力。
文檔編號F01L1/18GK101438031SQ200780008212
公開日2009年5月20日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月12日
發(fā)明者T·C·埃德邁爾 申請人:甄特克科技銷售公司