一種墊片及採用此墊片的發動機和汽車的製作方法

2023-11-10 04:48:12 3

專利名稱：一種墊片及採用此墊片的發動機和汽車的製作方法
技術領域：
本發明涉及機械領域和汽車領域，具體涉及一種具有平面螺旋線形油槽的墊片，及採用了此墊片的發動機和汽車。
背景技術：
環形墊片經常被用於軸傳動中，例如發動機或者其它工程機械中，以調整安裝精度、進行軸向定位、止推等。一般，所安裝的墊片在工作過程中會與周圍與它接觸並發生相對運動的部件產生摩擦，因此需要對墊片進行潤滑，而且很多情況下是直接利用裝置內的機油提供潤滑。現有技術條件下，一種方式是在墊片上開通孔，開孔越多潤滑面越大，潤滑效果越好。但是，孔越多墊片的剛性和強度越差，承受軸向力的能力越差。另一種方式是在墊片上加工出油槽，一般油槽呈徑向放射狀布置，並且油槽在內圓或者外圓處開口，這樣能夠保證墊片的強度並且便於潤滑油液的填加、補充。但是，一方面，各個油槽之間在周向方向上相互間隔，造成潤滑油液的在摩擦表面的分布效果並不理想，另一方面，在與墊片接觸並相對運動的部件的摩擦面的作用下，油液在周向行進的同時還會在離心力作用下徑向甩出，而徑向油槽為油液的甩出提供了通道，造成油液損失，這顯然降低了油液對墊片的潤滑效果，縮短了墊片的使用壽命。一般墊片是廉價的元件，使用數量也較多，安裝位置較隱蔽不便拆卸，因此要求檢修人員定期為墊片補充潤滑油脂或者定期更換墊片所要付出的人工成本遠高於墊片成本。實際上，檢修人員一般會等待墊片的磨損超過一定限度導致例如發動機等裝置出現較大噪音或其它故障等問題時，才會被動地進行墊片更換。因此如何最大限度地保持潤滑油液在墊片上的效果持續時間以減緩磨損延長墊片使用壽命，是一個更具成本效益的解決問題的方向。

發明內容
本發明的目的是克服上述缺點，提供一種潤滑效果更好的墊片。為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案:—種墊片，所述墊片為環形，所述墊片的表面具有油槽，所述油槽為平面螺旋線形，所述油槽的一端在所述墊片的外圓處開口，另一端封閉，且所述油槽至少圍繞所述內圓一周。優選地，所述油槽從開口的一端向封閉的一端的方向上，寬度逐漸減小。優選地，所述寬度連續逐漸減小。優選地，所述油槽從開口的一端向封閉的一端的方向上，深度逐漸減小。 優選地，所述深度連續逐漸減小。優選地，所述墊片兩面均具有油槽。優選地，所述墊片為衝壓一體成型件。
一種發動機，包括:正時齒輪；正時鏈條；噴油嘴；如上所述的墊片；所述正時鏈條驅動所述正時齒輪，所述正時齒輪與所述墊片貼合併相對所述墊片旋轉，所述正時齒輪相對所述墊片的螺旋方向做反方向旋轉，所述噴油嘴同時為所述鏈條和所述墊片提供油液。一種汽車，所述汽車上採用了如上所述的墊片。本發明的墊片採用油槽的形式，保證了墊片的剛性、強度。油槽在外圓處的一端開口，便於油液進入，而由於油槽為平面螺旋線形，因此油槽中的油液所受的離心力大部分被油槽壁所提供的反向力所抵消，油液在重力與墊片摩擦的部件的作用下，從油槽外圓的開口端進入油槽並沿著油槽的螺旋線方向行進。油槽的另一端封閉，避免了油液進一步流出，因而在單位時間內油液補充量相等的條件下，延長了油液在油槽內的存在時間，使油液能夠被保持在油槽中，因此潤滑效果持續的更長，相應地，補充潤滑液的頻次能夠被降低，降低了油液損耗和檢修成本。而且螺旋線至少圍繞內圓一周，保證了在整個表面上墊片都能得到周向潤滑，因此潤滑持續效果更好，墊片使用壽命更長。進一步地，從開口的一端向封閉的一端的方向上，油槽的寬度逐漸減小，或者油槽的深度逐漸減小，使得油槽與周邊部件圍成的油道的直徑逐漸減小。由於油液是從外圓處進入的，因此在加入潤滑油後，設備起動周邊部件相對螺旋方向做反方向旋轉時，在與墊片產生摩擦的部件的作用下，越遠離油液入口，油液的流速越快，油液的靜壓強越低，使油液迅速侵潤整個墊片表面，且有利於油液的保持。進一步地，寬度與深度的連續逐漸變化和衝壓一起成型的加工方式，均具有加工方便的優點。進一步地，在墊片兩面均加工出油槽，螺旋方向相同時能夠防錯裝，螺旋方向相反時能夠適應不同的相對轉動方向。在發動機或者汽車的轉軸位置安裝根據本發明的墊片後，能夠降低噪聲的產生，減小檢修頻次。


接下來將結合附圖對本發明的具體實施例作進一步詳細描述，其中:圖1是本發明的實施例的墊片的主視圖；圖2是沿圖1中的A-A線的剖視圖；圖3是採用了本發明的實施例中的墊片的發動機的工作原理圖。圖中標記:墊片100、內圓110、外圓120、油槽130、第一端131、第二端132。
具體實施例方式參考圖1，墊片100為環形，具有內圓110和外圓120。與墊片100緊貼並相對轉動的周邊部件(圖中未示出)會與墊片100的表面產生摩擦。在墊片100與周邊部件貼合併發生摩擦的表面上具有螺旋線形的油槽130。油槽130的第一端131封閉，第二端132在外圓120處開口，從第一端131到第二端132，油槽130至少兩次穿過或者到達墊片100的一條直徑所在的線A-A (同時該線也作為圖2的剖開線)，即油槽130至少圍繞內圓110 —周。油槽130至少圍繞內圓110—周保證了在整個周向範圍內墊片110的表面能夠得到潤滑。假設與墊片100產生摩擦的周邊部件(未示出)是沿順時針旋轉的，機油從外圓120以外加入，在設備起動的初始階段，周邊部件的轉速越來越快，油槽130中的油液由於周邊部件的摩擦、吸附作用和油液本身的粘滯力的作用下傾向於隨周邊部件作圓周運動，因此在油液上產生了從內圓110的圓心徑向向外的離心力和切向力的作用。而由於油槽130是平面螺旋線形，因此在油槽130的壁上的任一點處，離心力大部分會被該點處的壁所提供的反作用力所抵消，而只能沿著切線方向流動，即圖2中的虛線箭頭所指方向，該方向從第二端132指向第一端131。而且在該方向上，油槽130的寬度W逐漸減小，在加入潤滑油後設備起動軸旋轉時，在與墊片產生摩擦的部件的作用下，越遠離油液入口，油液的流速越快，油液的靜壓強越低，使油液迅速侵潤整個墊片表面，且有利於油液的保持。從以上描述可知，墊片100的油槽130設計成平面螺旋線形的工作原理，與蝸殼式水泵的工作原理恰好相反，蝸殼式水泵的工作原理是使水平滑地流出水泵並具有較大的靜壓強，而平面螺旋線形的油槽130的工作原理是使油液平滑地沿油道130前進進行侵潤並且靜壓強逐漸減小，而墊片100的周圍部件可以被理解為起到水泵葉輪的作用。油槽130的寬度的逐漸減小包括階梯式逐漸減小和連續式逐漸減小，墊片100能夠通過衝壓、銑削等方式成型，出於加工效率的考慮，採用衝壓方式一體成型、採用連續減小的寬度是具有優勢的。由於墊片100的第一端131是封閉的，因此油液到達第一端131後不能再繼續前進而流出油槽130，在從外部加油的情況下，這是具有優勢的。圖2表明了油槽130在油液流動方向上的深度的變化。在開口的第二端132處深度Hl最大，在封閉的第一端131處的深度H3最小，在第一端131與第二端132之間處的深度H2的大小處於Hl與H3之間，並且這種深度上的變化與寬度上的變化類似，也是逐漸改變的，包括階梯式和連續式的逐漸變化，優選連續逐漸減小。這種深度上的變化與寬度上的變化起到相同的有益效果，因此不再贅述。圖3以正時輪係為例示出了採用了墊片100的一種發動機。齒輪500是正時輪系中的一正時齒輪，例如燃油泵齒輪、水泵齒輪、發電機齒輪等，通過正時鏈條(未示出)接收來自於曲軸的動力的驅動，以驅動軸200在法蘭400的軸孔內旋轉。法蘭200固定安裝在缸體300上，墊片100套在軸200上，位於正時齒輪500與法蘭400之間。從R向看正時齒輪500是順時針旋轉的，因此正時齒輪500是對墊片100產生摩擦的部件，並且該旋轉方向相對於油槽130的第一端131到第二端132的螺旋方向相反。一般採用正時鏈條時，都會利用噴油嘴(未示出)為正時鏈條提供機油潤滑，而由於墊片100的開口是在外圓120處，因此噴油嘴所噴出的機油在重力作用、或者在潤滑油道中流動，從開口的第二端132處流入油槽130。本領域普通技術人員能夠很容易地想像，本發明中的墊片100還能夠應用於發動機的其它位置，或者應用於例如車輪軸等其它位置，或者應用於其它機械領域。而當墊片100的兩個表面均加工出油槽130時，如果兩面油槽的螺旋方向相同(同為左螺旋或者右螺旋)，則能夠起到防止墊片100裝反；如果兩面油槽的螺旋方向相反，則能夠根據周邊部件的相對旋轉方向(順時針或逆時針)來選擇墊片100與該部件的貼合摩擦面，墊片通用性更好。因此兩面油槽的設計是具有優勢的。雖然本發明是結合以上實施例進行描述的，但本發明並不限定於上述實施例。本領域普通技術人員能夠容易地對其進行修改和變化，但並不離開本發明的實質構思和範圍。
權利要求
1.一種墊片，所述墊片為環形，所述墊片的表面具有油槽，其特徵在於，所述油槽為平面螺旋線形，所述油槽的一端在所述墊片的外圓處開口，另一端封閉，且所述油槽至少圍繞所述內圓一周。
2.根據權利要求1所述的墊片，其特徵在於，所述油槽從開口的一端向封閉的一端的方向上，寬度逐漸減小。
3.根據權利要求2所述的墊片，其特徵在於，所述寬度連續逐漸減小。
4.根據權利要求1所述的墊片，其特徵在於，所述油槽從開口的一端向封閉的一端的方向上，深度逐漸減小。
5.根據權利要求4所述的墊片，其特徵在於，所述深度連續逐漸減小。
6.根據權利要求1所述的墊片，其特徵在於，所述墊片兩面均具有油槽，螺旋方向相同或者相反。
7.根據權利要求1至6中的任一項所述的墊片，其特徵在於，所述墊片為衝壓一體成型件。
8.一種發動機，包括: 正時齒輪； 正時鏈條； 噴油嘴； 如權利要求1至7中的任一項所述的墊片； 所述正時鏈條驅動所述正時齒輪，所述正時齒輪與所述墊片貼合併相對所述墊片旋轉，其特徵在於，所述正時齒輪相對所述墊片的螺旋方向做反方向旋轉，所述噴油嘴同時為所述鏈條和所述墊片提供油液。
9.一種汽車，其特徵在於，所述汽車上採用了如權利要求1至7中的任一項所述的墊片。
全文摘要
一種墊片，所述墊片為環形，所述墊片的表面具有油槽，所述油槽為平面螺旋線形，所述油槽的一端在所述墊片的外圓處開口，另一端封閉，且所述油槽至少圍繞所述內圓一周。本發明同時公開了採用上述墊片的發動機和汽車。本發明能夠避免潤滑油液被徑向甩出，使油液持續潤滑時間長，潤滑效果好。
文檔編號F02F11/00GK103206315SQ20131011704
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月7日 優先權日2013年4月7日
發明者鄭久林, 靳素華, 錢多德, 孟祥山, 胡志勝, 陸榮榮, 馬勇, 徐勳 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司