CN102477875A - 一种内燃机的气门传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种内燃机的气门传动机构，包括气门挺柱、气门杆、弹簧上座、弹簧下座、两片气门锁夹和气门导管，气门挺柱包括一个用于承接气门杆的承接部，承接部设计为一个滑槽，滑槽包括滑槽底面和相对设置的滑槽侧壁，气门杆一端嵌入滑槽中，气门杆嵌入所述滑槽内的一端包括接触部，所述接触部上径向开设有第一通孔，所述各滑槽侧壁上设置有第二通孔，所述接触部通过一个穿过所述第一通孔和第二通孔的连接销固定于所述滑槽内。本发明由于在气门杆和气门挺柱上分别设置有第一通孔和第二通孔，并通过连接销将二者连接，所以，当气门弹簧失效后，因为连接销的连接固定，气门杆不会与气门挺柱分离，从而可有效避免气门杆与活塞的相撞。

Description

一种内燃机的气门传动机构

技术领域

本发明涉及内燃机领域，尤其涉及一种内燃机的气门传动机构。

背景技术

气门机构的功用是根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，现有的气门机构如图1所示，气门在气门回位弹簧的回复力作用下与气门挺柱1接触，但是当气门回位弹簧失效，则容易引起气门与活塞相撞，由此可能导致活塞、缸体、气门机构失效。另一方面，气门挺柱1与气门的接触面会扫过整个气门上端面，气门机构在工作中，根据接触面位置的不同，可形成图2所示的F1、F2、F的工作状态，其中，F状态为气门受力的理想状态，此时气门挺柱1施加在气门上的力全部作用在沿气门杆2的轴向方向上，用以推动气门运动；但在F1、F2状态下，气门挺柱1会对气门施加一定程度的侧向力，该侧向力会导致气门与气门挺柱1之间的接触部位偏磨，从而使作用在气门杆2上的受力不均匀，进而造成气门杆2与气门导管7之间由于异常磨损而引起二者之间间隙增大，严重时还会发生气门在气门导管7中卡死的现象。

发明内容

为解决现有技术中，由弹簧失效引起的气门挺柱与气门脱离，进而气门与活塞发生碰撞而造成气门机构失效的问题，本发明提供一种能防止气门挺柱与气门脱离、并保证气门杆在气门导管中有效运动的内燃机的气门传动机构。

为解决上述问题，本发明的一种内燃机的气门传动机构包括气门挺柱、气门杆、弹簧上座、弹簧下座、两片气门锁夹和气门导管，所述两片气门锁夹分别相对嵌套于所述气门杆的一端，所述弹簧上座通过套设于所述气门锁夹外侧固定于所述气门杆上，所述气门杆设置于所述气门导管之中，所述气门挺柱包括一个用于承接所述气门杆的承接部，所述承接部设计为一个滑槽，所述滑槽包括滑槽底面和相对设置的滑槽侧壁，所述气门杆一端嵌入所述滑槽中，所述气门杆嵌入所述滑槽内的一端包括接触部，所述接触部上径向开设有第一通孔，所述各滑槽侧壁上设置有第二通孔，所述接触部通过一个穿过所述第一通孔和第二通孔的连接销固定于所述滑槽内。

所述气门锁夹内侧沿周向具有径向向内凸出的第一肩部，所述气门锁夹在轴向方向上具有至少两排所述第一肩部，所述气门杆上设置有与所述第一肩部配合的凹槽，所述气门锁夹通过第一肩部与凹槽配合嵌套于所述气门杆外侧。

所述第一肩部与所述凹槽在沿气门杆轴向方向具有锁夹间隙。

所述气门锁夹的相邻两个第一肩部之间形成环槽，所述环槽的沿周向具有径向向内凸出的第二肩部，所述第一肩部和所述第二肩部之间具有肩部间隙。

所述弹簧上座外周具有向外凸出的第一环形凸台，所述弹簧下座套设于所述气门导管外部，所述弹簧下座外周具有向外凸出的第二环形凸台，所述弹簧一端支承在弹簧下座的第二环形凸台上，另一端压顶弹簧上座的第一环形凸台。

所述第一肩部与所述凹槽的个数设置为三个。

所述连接销的两端固定有铆钉。

所述第一通孔成腰形，所述连接销在所述第一通孔中沿所述气门杆的轴向具有一自由活动距离。

所述连接销在所述第一通孔中沿所述气门杆的轴向上具有的自由活动距离大于所述接触部的端面到所述滑槽底面的最大距离。

采用了本发明提供的一种内燃机的气门传动机构后，一方面，由于在气门杆和气门挺柱上分别设置有第一通孔和第二通孔，并通过连接销将二者连接，所以，当气门弹簧失效后，因为连接销的连接固定，气门杆不会与气门挺柱分离，从而可有效避免气门杆与活塞的相撞；另一方面，连接销将气门杆和气门挺柱栓接固定，当气门杆受到气门挺柱施加的径向方向上的侧向力时，连接销在第一通孔和第二通孔中产生的径向力会平衡上述气门杆受到的侧向力，由此，可减少气门杆在气门导管内的径向偏移，从而避免气门杆与气门导管的偏磨。本发明不仅可以减缓疲劳磨损带来的气门杆受力不均匀的状况，还可保证在弹簧失效后，气门与气门控制挺柱仍处于工作状态，不会与活塞相撞，避免了高昂的维修成本。

附图说明

图1是现有技术中提供的一种内燃机的气门传动机构一种实施方式的结构示意图；

图2是现有技术中提供一种内燃机的气门传动机构一种实施方式的气门挺柱与气门杆配合处的工作状态图；

图3是本发明提供的一种内燃机的气门传动机构一种实施方式的结构示意图；

图4是本发明提供的一种内燃机的气门传动机构一种实施方式的气门挺柱与气门杆配合处的结构示意图；

图5是本发明提供的一种内燃机的气门传动机构一种实施方式的气门锁夹与气门杆配合处的局部放大图；

图6是本发明提供的一种内燃机的气门传动机构一种实施方式的连接销在气门杆内的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图3所示，根据本发明的一种内燃机的气门传动机构的一种实施方式，包括气门挺柱1、气门杆2、弹簧上座4、弹簧下座6、两片气门锁夹5和套于气门杆2外的气门导管7。

目前现有的气门传动机构中，气门杆2在气门回复弹簧3的回复力作用下，其端部直接与气门挺柱1抵顶接触，当气门回复弹簧3失效时，容易引起气门杆2与内燃机中的活塞相撞，由此可能引起对内燃机的损害，导致内燃机中的活塞、缸体、气门机构失效。作为对上述气门杆2与气门挺柱1的承接方式的改进，本发明提供的一种内燃机的气门传动机构的气门挺柱1包括一个用于承接气门杆2的承接部10，该承接部10设计为一个滑槽11，滑槽11包括滑槽底面111和垂直于滑槽底面111且相对设置的两个滑槽侧壁112。气门杆2与气门挺柱1承接的一端嵌入上述滑槽11之中。

气门杆2嵌入所述滑槽11内的一端包括接触部20，在接触部20上径向开设有第一通孔113，两个滑槽侧壁112上对应位置设置有第二通孔201，接触部20通过一个穿过第一通孔113和第二通孔201的连接销8固定于上述滑槽11内，在连接销8的两端设置有铆钉81，用以使连接销8固定在第一通孔113和第二通孔201中。进一步的，考虑到气门机构失效或者工作有卡滞时，气门杆2受热膨胀容易在气门挺柱的位置卡死，造成气门杆部变形，因此将第一通孔113设置成腰形，具体设计为可使上述连接销8在第一通孔113中沿所述气门杆2的轴向具有一自由活动距离。该自由活动距离保证了气门传动机构在工作时，气门杆2和气门挺柱1之间的相对运动距离在一定范围内，因此在气门回复弹簧3失效的情况下，可以有效避免气门杆2对活塞、缸体的冲击。

本发明的该种实施方式下，对上述自由活动距离做了进一步限定，具体设计为连接销8在第一通孔113中沿气门杆2的轴向上具有的自由活动距离大于接触部20的端面到所述滑槽底面111的最大距离。这就保证了气门杆2在朝滑槽底面111方向靠近时不会受到连接销8的阻挡，而可以顺利与气门挺柱1的滑槽底面111抵顶接触。如果连接销8在第一通孔113中沿气门杆2的轴向上具有的自由活动距离小于接触部20的端面到所述滑槽底面111的最大距离，则气门杆2在朝滑槽底面111靠近时，会受到连接销8的阻挡而使接触部20的端面与滑槽底面111之间形成间隙，此时气门杆2施力在连接销8上，容易引起连接销8的变形。

另外，在现有的气门传动机构中，气门挺柱1与气门杆2直接抵顶接触，如图1所示，气门机构在工作时，气门挺柱1与气门的接触面会扫过整个气门上端面，根据接触面位置的不同，可形成图1所示的F1、F2、F的工作状态，其中，F状态为气门受力的理想状态，此时气门挺柱1施加在气门上的力全部作用在沿气门杆2的轴向方向上，用以推动气门运动；但在F1、F2状态下，气门挺柱1会对气门施加一定程度的侧向力，该侧向力会导致气门与气门挺柱1之间的接触部20位偏磨，从而使作用在气门杆2上的受力不均匀，进而造成气门杆2与气门导管7之间由于异常磨损而引起二者之间间隙增大，严重时还会发生气门在气门导管7中卡死的现象。本发明提供的一种内燃机的气门传动机构的一种实施方式由于在气门挺柱1与气门杆2之间采用了连接销8的连接方式，由图6所示的连接销8在气门杆2和气门挺柱1中的剖视图可知，当气门传动机构处于F1和F2状态时，气门挺柱1对气门杆2径向方向上的力，可转化为连接销8在第一通孔113内产生的径向力，由此，可减少气门杆2在气门导管7内的径向偏移，从而避免气门杆2与气门导管7的偏磨。

作为本发明的进一步改进，本实施方式下，气门锁夹5内侧沿周向具有径向向内凸出的第一肩部51，气门锁夹5在轴向方向上具有至少两排上述第一肩部51，本实施例下，该气门锁夹5优选设置为具有三排第一肩部51。上述气门杆2上还设置有与第一肩部51配合的凹槽21，凹槽21的数目与第一肩部51的数目相同，即设置凹槽21的数目也为三个。上述两片气门锁夹5分别通过第一肩部51与凹槽21配合相对环嵌于上述气门杆2的外侧。与现有气门传动机构中仅设置有一排第一肩部51和凹槽21不同，本发明的该种实施方式下气门锁夹5与气门杆2之间的多层卡槽、第一肩部51的配合方式能使气门在工作状态轴向控制的稳定性更好。

上述第一肩部51与凹槽21在沿气门杆2轴向方向具有锁夹间隙53。气门锁夹5的相邻两个第一肩部51之间形成环槽54，该环槽54具有沿周向径向向内凸出的第二肩部52，所述第一肩部51和所述第二肩部52之间具有肩部间隙55。

因为气门机构在工作状态下，气门杆2与两片气门锁夹5之间存在高频率的摩擦，摩擦产生的金属渣滓会滞留在气门锁夹5与气门杆2之间，长期使用后，可能会造成气门锁夹5与气门杆2之间卡死的情况，因此本实施方式下在气门传动机构中设置锁夹间隙53和肩部间隙55，可使产生的金属渣滓通过锁夹间隙53，积蓄至肩部间隙55中，同时，摩擦过程，润滑油老化后的碳化物也可积蓄至肩部间隙55中，有效的避免气门机构出现卡死的情况。另外，环槽54内设置的第二肩部52还能起到进一步径向定位气门杆2的作用，用多个第二肩部52抵顶气门杆2，与利用环槽54内侧直接接触气门杆2相比，还能减少气门锁夹5与气门杆2的接触面积，从而减少在工作状态中的气门锁夹5与气门杆2的摩擦面积，减少能耗。

本发明的该种实施方式下，弹簧上座4通过套设于气门锁夹5外侧固定于上述气门杆2上，弹簧上座4的外周具有向外凸出的第一环形凸台41，弹簧下座6套设于所述气门导管7外部，该弹簧下座6的外周具有向外凸出的第二环形凸台61，弹簧一端支承在弹簧下座6的第二环形凸台61上，另一端压顶弹簧上座4的第一环形凸台41。

采用了本发明提供的一种内燃机的气门传动机构后，一方面，由于在气门杆2和气门挺柱1上分别设置有第一通孔113和第二通孔201，并通过连接销8将二者连接，所以，当气门回复弹簧3失效后，因为连接销8的连接固定，气门杆2不会与气门挺柱1分离，从而可有效避免气门杆2与活塞的相撞；另一方面，气门挺柱1对气门杆2径向方向上的力，可转化为连接销8在第一通孔113和第二通孔201内产生的径向力，由此，可减少气门杆2在气门导管7内的径向偏移，从而避免气门杆2与气门导管7的偏磨。本发明不仅可以减缓疲劳磨损带来的气门杆2受力不均匀的状况，还可保证在弹簧失效后，气门与气门控制挺柱仍处于工作状态，不会与活塞相撞，避免了高昂的维修成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本领域的普通技术人员而言，可以在不脱离本发明的原理的情况下对此实施例进行多种变化、修改、替换和变形，但都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种内燃机的气门传动机构，包括气门挺柱(1)、气门杆(2)、弹簧上座(4)、弹簧下座(6)、两片气门锁夹(5)和气门导管(7)，所述两片气门锁夹(5)分别相对嵌套于所述气门杆(2)的一端，所述弹簧上座(4)通过套设于所述气门锁夹(5)外侧固定于所述气门杆(2)上，所述气门杆(2)设置于所述气门导管(7)之中，其特征在于，

所述气门挺柱(1)包括一个用于承接所述气门杆(2)的承接部(10)，所述承接部(10)设计为一个滑槽(11)，所述滑槽(11)包括滑槽底面(111)和相对设置的滑槽侧壁(112)，所述气门杆(2)一端嵌入所述滑槽(11)中，

所述气门杆(2)嵌入所述滑槽(11)内的一端包括接触部(20)，所述接触部(20)上径向开设有第一通孔(113)，所述各滑槽侧壁(112)上设置有第二通孔(201)，所述接触部(20)通过一个穿过所述第一通孔(113)和第二通孔(201)的连接销(8)固定于所述滑槽(11)内。

2.如权利要求1所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述气门锁夹(5)内侧沿周向具有径向向内凸出的第一肩部(51)，所述气门锁夹(5)在轴向方向上具有至少两排所述第一肩部(51)，所述气门杆(2)上设置有与所述第一肩部(51)配合的凹槽(21)，所述气门锁夹(5)通过第一肩部(51)与凹槽(21)配合嵌套于所述气门杆(2)外侧。

3.如权利要求2所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述第一肩部(51)与所述凹槽(21)在沿气门杆(2)轴向方向具有锁夹间隙(53)。

4.如权利要求2所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述气门锁夹(5)的相邻两个第一肩部(51)之间形成环槽(54)，所述环槽(54)的沿周向具有径向向内凸出的第二肩部(52)，所述第一肩部(51)和所述第二肩部(52)之间具有肩部间隙(55)。

5.如权利要求1所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述弹簧上座(4)外周具有向外凸出的第一环形凸台(41)，所述弹簧下座(6)套设于所述气门导管(7)外部，所述弹簧下座(6)外周具有向外凸出的第二环形凸台(61)，所述弹簧一端支承在弹簧下座(6)的第二环形凸台(61)上，另一端压顶弹簧上座(4)的第一环形凸台(41)。

6.如权利要求2所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述第一肩部(51)与所述凹槽(21)的个数设置为三个。

7.如权利要求1所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述连接销(8)的两端固定有铆钉(81)。

8.如权利要求2所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述第一通孔(113)成腰形，所述连接销(8)在所述第一通孔(113)中沿所述气门杆(2)的轴向具有一自由活动距离。

9.如权利要求8所述的一种内燃机的气门传动机构，其特征在于，所述连接销(8)在所述第一通孔(113)中沿所述气门杆(2)的轴向上具有的自由活动距离大于所述接触部(20)的端面到所述滑槽底面(111)的最大距离。

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