用于气门机构的液压间隙调节器的制作方法

1.本发明涉及发动机技术领域。具体地，本发明涉及一种用于气门机构的液压间隙调节器。


背景技术：

2.在机动车辆的内燃机中，通常设置有用于推动阀杆来控制气门开闭的摇臂。摇臂一般在凸轮的驱动下以液压间隙调节器为支点进行摆动，液压间隙调节器通过其柱塞在壳体中的伸缩运动来自动调整凸轮与摇臂的间隙。典型的液压间隙调节器构造例如见于cn 109386334a中。在此类典型构造中，在柱塞内腔中形成贮存液体的低压室，在柱塞底部与壳体底部之间形成贮存液体的高压室，低压室与高压室之间通过单向阀连通，从而允许液体从低压室流入高压室。在柱塞的侧壁上形成有供油孔，可以通过供油孔向柱塞内腔中的低压室供油。在发动机刚刚启动的阶段，如果低压室中的油量不足，低压室没有足够的液体能够补充到高压室中，则可能引起噪声。但在一些内燃机中，液压间隙调节器常常是倾斜放置的，这导致低压室中的液体从柱塞侧壁上的油孔流出，进而减少低压室中的液体量。
3.已经有许多现有技术致力于解决上述问题。例如，us 5979377a公开了一种液压间隙调节器，其柱塞由上柱塞和下柱塞两部分组成。该液压间隙调节器在上柱塞的内腔中安装有一个细长套筒，油孔通向套筒与上柱塞内壁之间形成环形的空间，套筒内部的液体只能从套筒顶部的空间流入与油孔连通的该环形空间，因此套筒内部的液体在倾斜的情况下不易于从油孔泄漏。为了将套筒安装到柱塞的内腔中，柱塞中必须存在足够大的进入开口，因此这种套筒仅适用于类似的两段式柱塞结构。而对于单体式柱塞结构，由于没有将套筒插入内腔的开口，因此无法使用这种套筒。


技术实现要素：

4.因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种能够提高柱塞内贮油量并且易于组装的液压间隙调节器。
5.上述技术问题通过根据本发明的一种用于气门机构的液压间隙调节器而得到解决。该液压间隙调节器包括筒状的壳体、柱塞和套筒，壳体具有封闭的第一端部和开放的第二端部，第一端部与第二端部沿轴向相对，柱塞具有中空的内腔以及沿轴向相对的第三端部和第四端部，柱塞的第三端部从壳体的第二端部沿轴向插入壳体中；其中，该液压间隙调节器还包括独立于柱塞的底板，柱塞的第三端部为开放端，套筒的至少一端从开放的第三端部插入内腔中，底板在第三端部处直接或间接地安装到柱塞，从而限定内腔的一端。这意味用于限定柱塞中内腔的底端的底板是组装在柱塞上的独立部件，在组装底板之前，可以通过柱塞的开放端部将套筒安装到内腔中，之后再组装底板来形成内腔的底端。套筒可以完全插入内腔中而远离底板，也可以部分延伸到内腔中并通过位于内腔外部的结构来配合底板或其他部件的组装。
6.根据本发明的一个优选实施例，套筒可以具有沿轴向相对的第五端部和第六端
部，套筒的第六端部从柱塞的第三端部插入内腔中，而相对的第五端部为安装在柱塞的第三端部的径向内侧的开放端，底板可以安装在第五端部的径向内侧，使得柱塞、套筒和底板构成从外向内依次嵌套的结构，从而使底板能够更牢固地安装在柱塞上。优选地，底板可以通过过盈配合固定到第五端部，而第五端部也可以通过过盈配合固定到第三端部，从而形成可靠的密封接触面，防止内腔中的液体通过安装面之间的间隙泄漏。
7.根据本发明的另一优选实施例，柱塞可以在其第三端部的径向内侧具有台阶部，相应地，薄壁结构的套筒可以在其第五端部处具有径向部段，套筒的径向部段从第三端部沿轴向向内抵接台阶部，从而限定套筒相对于柱塞的轴向位置。
8.根据本发明的另一优选实施例，套筒的从径向部段的外周缘朝向内腔之外延伸的部分可以构成套筒的第一轴向部段，底板安装在第一轴向部段的径向内侧，并且从第五端部沿轴向向内抵接径向部段，从而限定底板相对于套筒及柱塞的轴向位置。
9.根据本发明的另一优选实施例，套筒的从径向部段的内周缘朝向内腔中延伸的部分可以构成套筒的第二轴向部段，该第二轴向部段的最大外径小于柱塞的台阶部的内径，使得第二轴向部段能够完全插入内腔中。
10.根据本发明的另一优选实施例，该液压间隙调节器还可以包括安装到第三端部的单向阀，底板具有轴向贯通的通孔，单向阀选择性地封闭该通孔，使得液体仅能够通过通孔单向地流出内腔，从而防止液体从壳体与柱塞之间的高压室流入内腔。优选地，单向阀可以安装在底板背向内腔的一侧。
11.根据本发明的另一优选实施例，单向阀可以包括阀座，该阀座在朝向底板的一端处具有向着径向外侧延伸的翼部，柱塞在其第三端部的径向内侧具有安装槽，阀座的翼部的外边缘插入安装槽中，从而将阀座安装到柱塞。优选地，翼部的外边缘可以与安装槽过盈配合，以将阀座相对于柱塞的位置固定。
12.根据本发明的另一优选实施例，套筒的第五端部可以在周向上具有缺口，阀座的翼部的外边缘穿过缺口插入安装槽中。在这种情况下，缺口的周向长度优选地等于翼部的周向长度，使得阀座的翼部能够与套筒的缺口配合来防止套筒的转动。
附图说明
13.以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：
14.图1示出根据本发明的实施例的液压间隙调节器的剖视图；
15.图2a至图2c分别示出根据本发明的实施例的液压间隙调节器的各个部件的示意图；和
16.图3示出图1中的液压间隙调节器的局部放大图。
具体实施方式
17.以下将结合附图描述根据本发明的液压间隙调节器的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。
18.根据本发明的实施例，提供了一种用于内燃机的气门机构的液压间隙调节器。图1
示出了根据本发明的实施例的液压间隙调节器的剖视图。如图1所示，该液压间隙调节器包括壳体1和柱塞2。壳体1为圆筒状，其在轴向上具有相对的第一端部11和第二端部12，其中第一端部11为封闭端，而第二端部12为开放端。柱塞2也大致为圆筒状，并且在轴向上具有相对的第三端部21和第四端部22。柱塞2的第三端部21为开放端，其从壳体1的第二端部12沿轴向插入壳体1中，而柱塞2的第四端部22位于壳体1的外部，用于支撑气门摇臂(未示出)。柱塞2具有大致圆柱形的中空内腔23。
19.该液压间隙调节器还包括套筒3和底板4。套筒3为两端开放的薄壁式圆筒状结构，并且在轴向上具有相对的第五端部31和第六端部32。第六端部32从柱塞2的第三端部21沿轴向插入内腔23中，第五端部31例如通过过盈配合固定安装在第三端部21的径向内侧。圆形的底板4也例如过盈配合固定安装在第五端部31的径向内侧，从而限定内腔23的轴向一端，换言之，底板4的朝向第四端部22的表面限定了内腔23的轴向端面。在底板4与壳体1的第一端部11之间形成贮存液体的高压室7，而柱塞2的内腔23构成贮存液体的低压室。底板4中心形成有通孔41，高压室7与内腔23通过通孔41连通。在底板4的朝向第一端部11的一侧安装有单向阀6，单向阀6仅允许液体从内腔23流入高压室7，而不允许液体反向流动。例如螺旋弹簧形式的回位弹簧5沿轴向抵接在底板4与壳体1的第一端部11之间，使得柱塞2、套筒3和底板4能够整体地在回位弹簧5的弹性力与液体压力的共同作用下在壳体1中沿轴向滑动。在这种情况下，柱塞2和底板4共同构成了对应于现有技术中的一体式柱塞的结构。
20.图2a至图2c分别示出了根据本实施例的柱塞2、套筒3和底板4的具体构造。如图2a所示，柱塞2在轴向中部具有径向贯通的第二油孔26，第二油孔26可以与壳体1上的第一油孔13连通，使得从第一油孔13流入的液体能够通过第二油孔26进入内腔23。柱塞2在第三端部21的径向内侧还具有台阶部24和环形的安装槽25。台阶部24的大致径向延伸的表面背向第四端部22，使得柱塞2的内径在台阶部24的朝向第四端部22的轴向一侧相对于轴向另一侧缩窄。台阶部24在轴向上比安装槽25更靠近第四端部22。
21.如图2b所示，套筒3在第五端部31处具有大致径向延伸的径向部段33，套筒3在轴向上被径向部段33划分为第一轴向部段34和第二轴向部段35。第一轴向部段34从径向部段33的外周缘向轴向一侧延伸，而第二轴向部段35从径向部段33的内周缘向轴向另一侧延伸。第一轴向部段34可以具有均一的直径，而第二轴向部段35未必完全沿轴向延伸，而是可以以不同的直径分段地延伸，并且在不同直径的部段之间通过过渡部段连接，以适应内腔23中的空间。第一轴向部段34的外径大于第二轴向部段35的最大外径。第一轴向部段34在端部具有多个沿周向间隔开的缺口36，每个缺口36从第一轴向部段34的端面沿轴向延伸。
22.图3示出了图1的剖面在底板4处的局部细节。如图3所示，当根据本实施例的液压间隙调节器的各个部件组装在一起时，套筒3的第六端部32从柱塞2的第三端部21插入内腔23中，使得套筒3的第二轴向部段35完全位于内腔23中，从而在第二轴向部段35与柱塞2的内壁之间形成环形的空间。第二轴向部段35的最大外径小于台阶部24的内径，即小于内腔23的口部内径，使得第二轴向部段35能够插入到内腔23中。在台阶部24的背向第四端部22的一侧，套筒3的第一轴向部段34例如通过过盈配合固定到柱塞2的第三端部21的径向内侧，并且套筒3的径向部段33沿轴向朝向第四端部22抵接到台阶部24的大致径向延伸的表面上。底板4例如通过过盈配合固定在第一轴向部段34的径向内侧，并且底板4的朝向第四端部22的轴向端面沿轴向抵接到径向部段33的背向第四端部22的一侧。第一轴向部段34的
外侧与柱塞2之间、第一轴向部段34的内侧与底板4之间均为密封配合，从而防止内腔23中的液体泄漏。
23.单向阀6具有阀座61、钢球62和阀弹簧63。阀座61为大致圆筒状，其在轴向上一端封闭而另一端开放。阀座61在开放的一端具有向径向外侧延伸的多个翼部64，这些翼部64沿周向间隔开并且分别对应于套筒3的缺口36。每个缺口36的周向长度与相应的翼部64的周向长度相等。阀座61的开放的一端沿轴向抵接在底板4上，每个翼部64的外边缘分别穿过对应的缺口36而插入柱塞2上的安装槽25中，从而将单向阀6与柱塞2组装在一起。翼部64的外边缘优选地与安装槽25过盈配合，从而防止阀座61及套筒3相对于柱塞2转动。回位弹簧5的端部抵接在翼部64上，进而通过翼部64间接地抵接底板4。钢球62和阀弹簧63安装在阀座61内部。钢球62可以为球形，而阀弹簧63可以例如为螺旋弹簧。钢球62的一侧通过阀弹簧63抵接阀座61，而另一侧直接抵接底板4并且对准通孔41。为了定位球形的钢球62，如图2c所示，通孔41的朝向单向阀6的一侧可以具有球面轮廓。钢球62可以在液体压力和阀弹簧63的弹性力的共同作用下打开或封闭通孔41。
24.在根据本发明的实施例的液压间隙调节器中，柱塞2的朝向壳体1内部的端部为开放端，而柱塞2的内腔23的端部通过组装式的底板4来限定，因此可以在组装底板4之前从该开放端安装套筒3。套筒3的外侧与内腔23的内壁之间形成的环形空间直接与第二油孔26连通，而该环形空间与套筒3的内侧空间仅在靠近柱塞2的顶部处连通。因此，当没有液体从第二油孔26流入并且液压间隙调节器倾斜放置时，在套筒3内侧能够贮存较多的液体，而不会直接从第二油孔26流出。这种液压间隙调节器结构简单，并且易于加工和组装，尤其适用于一体式的柱塞结构。
25.需要说明的是，本发明旨在通过组装式的底板4来简化套筒3的安装，其中柱塞2、套筒3、底板4和单向阀6的相互连接方式可能具有多种可行方式，而不限于上述实施例和附图中所示的特定方式。例如，底板4可以直接安装在柱塞2的径向内侧，相应地，套筒3可以完全安装在内腔23中。因此，各种通过组装式的底板来简化套筒的安装的技术方案均属于本发明的范围。
26.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，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。
27.附图标记表
[0028]1ꢀꢀꢀꢀ
壳体
[0029]
11
ꢀꢀꢀ
第一端部
[0030]
12
ꢀꢀꢀ
第二端部
[0031]
13
ꢀꢀꢀ
第一油孔
[0032]2ꢀꢀꢀꢀ
柱塞
[0033]
21
ꢀꢀꢀ
第三端部
[0034]
22
ꢀꢀꢀ
第四端部
[0035]
23
ꢀꢀꢀ
内腔
[0036]
24
ꢀꢀꢀ
台阶部
[0037]
25
ꢀꢀꢀ
安装槽
[0038]
26
ꢀꢀꢀ
第二油孔
[0039]3ꢀꢀꢀꢀ
套筒
[0040]
31
ꢀꢀꢀ
第五端部
[0041]
32
ꢀꢀꢀ
第六端部
[0042]
33
ꢀꢀꢀ
径向部段
[0043]
34
ꢀꢀꢀ
第一轴向部段
[0044]
35
ꢀꢀꢀ
第二轴向部段
[0045]
36
ꢀꢀꢀ
缺口
[0046]4ꢀꢀꢀꢀ
底板
[0047]
41
ꢀꢀꢀ
通孔
[0048]5ꢀꢀꢀꢀ
回位弹簧
[0049]6ꢀꢀꢀꢀ
单向阀
[0050]
61
ꢀꢀꢀ
阀座
[0051]
62
ꢀꢀꢀ
钢球
[0052]
63
ꢀꢀꢀ
阀弹簧
[0053]
64
ꢀꢀꢀ
翼部
[0054]7ꢀꢀꢀꢀ
高压室