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 109386334 a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，其在柱塞内腔中安装有一个细长套筒，油孔通向套筒与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。但是，为了限制柱塞相对于壳体的滑动范围，在柱塞的中部形成有用于安装卡环的辊压槽。由于柱塞是金属制成的薄壁结构，形成辊压槽的部位相应地向柱塞的内腔中突起，这使得柱塞的内腔出现内径收缩的颈部，从而限制了套筒的半径尺寸和整体容积。因此，柱塞内腔中的贮液量难以进一步提高。


技术实现要素：

4.因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种具有改进的限位结构的液压间隙调节器。
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和柱塞。壳体具有沿轴向相对的封闭端和开放端，柱塞具有沿轴向相对的第一端和第二端，柱塞的第一端从开放端沿轴向插入壳体中并且能够在壳体中沿轴向滑动。壳体具有贯穿其侧壁的第一油孔，柱塞具有贯穿其侧壁的第二油孔。其中，该液压间隙调节器还包括保持件，该保持件安装在壳体和柱塞中的一者上，并且具有沿径向插入第一油孔和第二油孔中的限位部。通过同时插入壳体和柱塞上的两个油孔的限位部，柱塞相对于壳体的滑动范围受到约束，从而防止柱塞过度移动而从壳体脱落。使用具有这种限位部的保持件来替代现有技术中的卡环，保持件的主体结构可以仅固定在壳体和柱塞中的一者上，而不必安装在壳体与柱塞之间的环槽中，因此不需要在柱塞上辊压出环槽来与卡环配合。这使得柱塞内腔的直径、特别是在第二油孔下方的部分中的直径可以形成得更大，从而贮存更多的液体。在这种情况下，在经过液压间隙调节器的中心轴线的剖面
中观察，柱塞的侧壁至少在形成有第二油孔的区域中优选地可以具有沿轴向延伸的直线轮廓。
6.根据本发明的一个优选实施例，限位部可以是沿垂直于轴向方向的平面延伸的片状结构。这种结构便于加工，同时能够与油孔的端部稳定地接触。
7.根据本发明的另一优选实施例，当柱塞在壳体中沿轴向滑动到最远离封闭端的位置时，限位部可以同时沿轴向抵接第一油孔的远离封闭端的一端和第二油孔的靠近封闭端的一端。换句话说，如果保持件固定在壳体上，则限位部保持抵接第一油孔的远离封闭端的一端；如果保持件固定在柱塞上，则限位部保持抵接第二油孔的靠近封闭端的一端。这使得柱塞能够具有足够大的相对于壳体的允许滑动范围。
8.根据本发明的另一优选实施例，第一油孔和第二油孔中的能够在柱塞相对于壳体滑动时相对于限位部移动的一者可以为沿轴向延伸的长形孔。这同样使得柱塞能够具有足够大的相对于壳体的允许滑动范围。
9.根据本发明的另一优选实施例，保持件还可以包括安装部，安装部固定在壳体的径向外侧或柱塞的径向内侧，限位部从安装部沿径向延伸到第一油孔和第二油孔中。优选地，该液压间隙调节器可以具有形成在壳体的径向外侧或柱塞的径向内侧上的安装槽，安装部安装在安装槽中。优选地，安装部可以固定在壳体的径向外侧，限位部的自由端在径向上不延伸到第二油孔的径向内侧，从而避免对柱塞内部的其他部件的干扰。
10.根据本发明的另一优选实施例，安装部可以为在周向上具有缺口的部分环形，使得安装部能够通过弹性变形安装到壳体或柱塞上。
11.根据本发明的另一优选实施例，安装部可以具有与第一油孔及第二油孔对齐的通孔，限位部与通孔的轴向端部的边缘连接。优选地，限位部可以与安装部一体形成，限位部由从安装部的通孔的部分冲压出的材料形成。
12.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在柱塞内的套筒，套筒沿轴向延伸并且在轴向两端开放，在套筒与柱塞的内壁之间形成连通空间，在第一端与套筒的内部之间形成液压腔，第二油孔仅通过连通空间和套筒的朝向第二端的端部与液压腔连通。这使得液压腔中的液面可以高于油孔的位置，从而增加液压腔的容量。由于柱塞上可以不存在向内凹陷的区域，因此套筒的半径也可以形成得更大。
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2示出根据本发明的实施例的液压间隙调节器的保持件的立体图；
16.图3示出根据本发明的实施例的液压间隙调节器的柱塞的立体图；和
17.图4示出根据本发明的实施例的液压间隙调节器的套筒的立体图。
具体实施方式
18.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。
19.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。该液压间隙调节器可以用于支撑气门摇臂。下面参照图1至图4详细说明根据本发明的液压间隙调节器的一个优选实施例。
20.图1示出了根据本发明的实施例的液压间隙调节器的在通过中心轴线的剖面中的剖视图。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大致为圆筒状，其在轴向上的一端为封闭端11，另一端为开放端12。柱塞2也大致为圆筒状，其具有大致圆柱状的中空内腔以及沿轴向相对的第一端21和第二端22。柱塞2的第一端21从壳体1的开放端12沿轴向插入壳体1中，而与第一端21相对的第二端22位于壳体1外部。柱塞2可以包括上柱塞和下柱塞，其中第一端21为下柱塞的下端，第二端22为上柱塞的上端，内腔由上柱塞与下柱塞之间的空间形成。在柱塞2的第一端21与壳体1的封闭端11之间形成贮存液体的高压室，而柱塞2的内腔构成贮存液体的低压室。高压室与内腔通过第一端21上的安装有单向阀5的孔连通，单向阀5仅允许液体从内腔流入高压室，而不允许液体反向流动。弹簧6沿轴向抵接在柱塞2的第一端21与壳体1的封闭端11之间。柱塞2能够在弹簧6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。
21.壳体1具有沿径向贯穿其侧壁的第一油孔13，而柱塞2具有沿径向贯穿其侧壁的第二油孔23。当柱塞2安装在壳体1中时，壳体1的第一油孔13与柱塞2的第二油孔23大致对齐。液体可以依次通过第一油孔13和第二油孔23流入柱塞2的内腔中。壳体1的径向内表面上可以形成有与第一油孔13连通的环形凹槽，该凹槽的轴向宽度大于第一油孔13的半径，从而可以在壳体1与柱塞2之间贮存一定量的液体。
22.该液压间隙调节器还包括保持件3。图2示出了保持件3的立体图。如图2所示，保持件3具有安装部31和限位部32。保持件3通过安装部31固定地安装在壳体1的径向外侧。限位部32与安装部31固定连接在一起，并且从安装部31大致沿径向向内延伸。当保持件3安装在壳体1上时，限位部32与第一油孔13对准，使得限位部32朝向径向内侧依次插入第一油孔13和第二油孔23中。当柱塞2相对于壳体1滑动时，由于保持件3固定在壳体1上，因此限位部32与壳体1保持相对静止。此时，如果柱塞2相对于壳体1滑动到远离封闭端11的预定极限位置，则插入第二油孔23中的限位部32将沿轴向抵接在第二油孔23的靠近封闭端11的一端上，从而防止柱塞2进一步向着壳体1的外部滑动而脱落。
23.图3示出了柱塞2的立体图。如图3所示，在柱塞2的形成有第二油孔23的侧壁区域中，不需要加工辊压槽来进行安装。因此，在图1所示的经过液压间隙调节器的中心轴线的剖面中观察，柱塞2的侧壁至少在形成有第二油孔23的区域中具有沿轴向延伸的直线轮廓而不向内部凹陷，甚至可以在第二端22的用于安装气门摇臂的环槽以下的整个区域中全部保持为直圆柱形。这使得柱塞2的内腔的半径和容积增大，从而可以贮存更多的液体。
24.如图3所示，为了增加柱塞2相对于壳体1的允许滑动范围，柱塞2上的第二油孔23优选地可以形成为沿轴向延伸的长形孔，换句话说，第二油孔23的轮廓形状在轴向上具有相对于其他方向更大的尺寸。另外，如图1所示，限位部32优选地可以沿轴向抵接第一油孔13的远离封闭端11的一端。在这种情况下，当柱塞2沿轴向滑动到最远离封闭端11的位置时，限位部32同时沿轴向抵接第一油孔13的远离封闭端11的一端和第二油孔23的靠近封闭端11的一端。这同样确保柱塞2具有足够大的允许滑动范围。第二油孔23的靠近封闭端11的
一端优选地可以形成为平坦的端面，从而便于与限位部32稳定地接合。
25.根据本实施例的液压间隙调节器优选地还可以另外包括细长的套筒4。图4示出了套筒4的立体图。如图4所示，套筒4在轴向上大致分为两个部段，即第一部段41和第二部段42。这两个部段各自形成为大致圆筒状，其中，第一部段41的半径小于第二部段42的半径。如图1所示，当将套筒4安装到液压间隙调节器中时，套筒4固定在柱塞2的径向内侧。套筒4的轴向两端均是开放的端部。第二部段42靠近柱塞2的第一端21，并且与柱塞2的内壁表面紧密地贴合在一起，使得液体无法从二者之间通过。因此，在柱塞2的第一端21与套筒4的内部之间形成了贮存液体的液压腔7。第一部段41靠近柱塞2的第二端22。在第一部段41与柱塞2的内壁之间存在一定的间隙，从而形成环形的连通空间。第二油孔23通向该连通空间，连通空间进而通过套筒4的朝向第二端22的开放端部与液压腔7连通。由于第二部段42与柱塞2的侧壁的紧配合，从第二油孔23流入柱塞2的液体无法从油孔下方直接流入液压腔7，而只能通过连通空间以及套筒4的朝向第二端22的开放端部流入液压腔7。换句话说，第二油孔23只能通过连通空间以及套筒4的端部与液压腔7连通。这使得液压腔7中的液面高度可以高于第二油孔23的位置，而不易于流出液压腔7。第二部段42的朝向第二端22的一端可以设置在第二油孔23的靠近封闭端11的端部附近。由于在柱塞2的形成有第二油孔23的区域中没有向内凹陷的部分，因此第一部段41的半径可以形成得更大，从而增加了液压腔7的容积。因此，当没有液体从第二油孔23流入时，即使液压间隙调节器倾斜放置，液压腔7中也可以保留足够的液体。
26.如图2所示，为了更好地抵接和止挡两个油孔，限位部32例如可以形成为沿垂直于轴向方向的平面延伸的片状结构，并且可以与安装部31一体形成。如图1所示，限位部32的自由端优选地不延伸到第二油孔23的径向内侧。也就是说，限位部32不会延伸越过第二油孔23而进入柱塞2的内腔中，从而避免与套筒4或柱塞2内部的其他结构发生干涉。
27.安装部31可以形成为各种易于安装到壳体1上的结构。在本实施例中，安装部31示意性地形成为沿周向延伸的部分环形，其在周向上具有缺口，该缺口的位置优选地可以与限位部32大致沿径向相对。保持件3可以由金属片等具有弹性的材料制成，使得安装部31能够通过弹性变形而扩大半径，从而通过缺口部分将安装部31安装到壳体1的径向外侧。为了固定安装部31，壳体1优选地可以具有安装槽14。安装槽14在壳体1的径向外侧沿周向延伸，安装部31形状配合地安装在安装槽14中，从而使保持件3相对于壳体1固定。
28.在安装部31上可以形成有与第一油孔13及第二油孔23对齐的通孔33，使得液体可以通过通孔33流入第一油孔13和第二油孔23，从而避免安装部31堵塞油孔。限位部32与通孔33的轴向端部的边缘连接，并且从该边缘朝向径向内侧延伸。优选地，限位部32可以是在从安装部31上冲压出通孔33时，从通孔33的区域中冲出的材料。
29.本发明旨在通过保持件3的限位部32来限制柱塞2相对于壳体1的滑动范围，在此基础上，可以对保持件3的具体结构和安装位置进行各种改进。例如，在一个替代的实施例中，安装部31也可以固定在柱塞2的径向内侧。在这种情况下，限位部32优选地沿轴向抵接第二油孔23的靠近封闭端11的一端。当柱塞2沿轴向滑动到最远离封闭端11的位置时，限位部32仍然同时沿轴向抵接第一油孔13的远离封闭端11的一端和第二油孔23的靠近封闭端11的一端。在其他替代的实施例中，安装部31也可以通过其他方式固定在壳体1或柱塞2上，例如通过粘合或压装等，或者安装部31也可以具有其他的结构。
30.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。
31.附图标记表
32.1 壳体
33.11 封闭端
34.12 开放端
35.13 第一油孔
36.14 安装槽
37.2 柱塞
38.21 第一端
39.22 第二端
40.23 第二油孔
41.3 保持件
42.31 安装部
43.32 限位部
44.33 通孔
45.4 套筒
46.41 第一部段
47.42 第二部段
48.5 单向阀
49.6 弹簧
50.7 液压腔