CN104533560A - 一种发动机的配气机构及其推杆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发动机的配气机构及其推杆，其结构简单，能够对挺柱施加预紧力，降低挺柱飞脱的风险。本发明提供一种发动机配气机构的推杆，包括杆身以及设置在其两端的第一接头和第二接头，所述第一接头和第二接头分别用于连接摇臂和挺柱，所述杆身上还设有用于安装压缩弹簧的弹簧座，以便所述挺柱抵顶所述推杆时压缩所述弹簧。本发明的推杆设有用于安装弹簧的弹簧座，则当挺柱抵顶推杆时能够压缩所述弹簧，进而通过压缩弹簧所产生的弹性力作用于第二接头，并通过第二接头作用于挺柱，对挺柱施加一个指向凸轮的按压力，使得挺柱与凸轮保持接触，避免挺柱飞脱，保证了配气机构的工作可靠性。

Description

一种发动机的配气机构及其推杆

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别是涉及一种发动机的配气机构及其推杆。

背景技术

配气机构是发动机主要部件之一，其功用是按照发动机的工作顺序和工作循环的要求，定时开启和关闭各缸的进、排气门，使得新气进入气缸，废气从气缸排出。

配气机构包括气门传动组件，包括凸轮轴、挺柱、推杆、摇臂、摇臂轴、摇臂轴座和气门间隙调整螺钉等。其中，挺柱为凸轮的从动件，其功用是将来自凸轮的运动和作用力传递给推杆或气门，同时还承受凸轮所施加的侧向力，并将其传递给机体或者气缸盖；推杆处于挺柱和摇臂之间，用于将挺柱传来的运动和作用力传给摇臂。

使用时，必须保证挺柱与凸轮始终保持接触，以便实现动力的可靠传动，但是，随着转速的提高，挺柱会瞬间脱离凸轮，造成瞬间凸轮接触应力为零，即挺柱飞脱，影响整机正常作业。

现有技术中，通过更改凸轮型线、增加气门弹簧预紧力的方式降低挺柱飞脱的风险。但是，上述方式的实施较为复杂，且有些机型无法实现上述改动。

因此，如何设计一种发动机配气机构及其推杆，以降低挺柱飞脱的风险，提高整个配气机构的工作可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机配气机构的推杆，其结构简单，能够对挺柱施加预紧力，降低挺柱飞脱的风险。

本发明的另一目的是提供一种具有上述推杆的发动机配气机构，其挺柱飞脱的风险较小，工作可靠性较高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种发动机配气机构的推杆，包括杆身以及设置在其两端的第一接头和第二接头，所述第一接头和第二接头分别用于连接摇臂和挺柱，所述杆身上还设有用于安装弹簧的弹簧座，以便所述挺柱抵顶所述推杆时压缩所述弹簧。

本发明的推杆设有用于安装弹簧的弹簧座，则当挺柱抵顶推杆时能够压缩所述弹簧，进而通过压缩弹簧所产生的弹性力作用于第二接头，并通过第二接头作用于挺柱，对挺柱施加一个指向凸轮的按压力，使得挺柱与凸轮保持接触，避免挺柱飞脱，保证了配气机构的工作可靠性。

可选地，所述弹簧座呈盘状套装在所述杆身上，且其外周边朝向所述第一接头弯折，以便其中部形成所述弹簧的安装位。

可选地，所述弹簧座采用激光焊接固连在所述杆身上。

可选地，所述杆身为中空管，所述第一接头和第二接头均具有与所述杆身的中空腔体连通的通孔。

可选地，所述第一接头和所述第二接头采用电阻焊或者摩擦焊的方式固连在所述杆身上；或者所述杆身通过过盈配合插入所述第一接头和所述第二接头中。

可选地，所述第一接头为能够与所述摇臂球铰配合的球窝。

可选地，所述第二接头为能够与所述挺柱球铰配合的球头。

本发明还提供一种发动机的配气机构，包括摇臂、挺柱和推杆，所述推杆的两端分别与所述摇臂和挺柱相连，所述推杆为上述任一项所述的推杆。

由于本发明的配气机构具有上述任一项所述的推杆，故上述任一项所述的推杆所产生的技术效果均适用于本发明的配气机构，此处不再赘述。

可选地，还包括套装在所述杆身外部的弹簧以及与所述摇臂相连的摇臂轴，所述摇臂轴上固连有弹簧上座，所述弹簧上座与所述弹簧座呈预定距离，以便所述挺柱抵顶所述推杆时压缩所述弹簧。

可选地，所述弹簧上座通过螺栓连接固定在所述摇臂轴上。

附图说明

图1为本发明所提供发动机的配气机构在一种具体实施方式中的局部结构示意图；

图2为图1所示配气机构中出去凸轮轴和挺柱后的局部结构示意图；

图3为本发明所提供推杆在一种具体实施方式中的剖面结构示意图。

图1-3中：

杆身1、第一接头11、第一通孔111、第二接头12、第二通孔121、弹簧座13、摇臂2、挺柱3、推杆4、弹簧5、摇臂轴6、弹簧上座7、螺栓8、凸轮9

具体实施方式

本发明的核心是提供一种发动机配气机构的推杆，其结构简单，能够对挺柱施加预紧力，降低挺柱飞脱的风险。

本发明的另一核心是提供一种具有上述推杆的发动机配气机构，其挺柱飞脱的风险较小，工作可靠性较高。

更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供发动机的配气机构在一种具体实施方式中的局部结构示意图；图2为图1所示配气机构中出去凸轮轴和挺柱后的局部结构示意图。

在一种具体实施方式中，本发明的发动机的配气机构包括摇臂2、挺柱3以及推杆4，推杆4处于摇臂2与挺柱3之间，用于将挺柱3传来的运动和作用力传给摇臂2；挺柱3与凸轮9接触，通过凸轮9驱动，属于凸轮9的从动件，在工作过程中需要与凸轮9保持接触。

为此，本发明的推杆4包括杆身1以及设置在杆身1两端的第一接头11和第二接头12，第一接头11与摇臂2相连，第二接头12与挺柱3相连；同时杆身1上还设有弹簧座13，弹簧座13用于安装弹簧5；弹簧5安装在弹簧座13上后，在挺柱3抵顶推杆4时会产生压缩变形，即挺柱3抵顶推杆4时会压缩弹簧5，使得弹簧5产生弹性回复力，进而对弹簧座13产生指向第二接头12的压力，以便第二接头12将该作用力传递至挺柱3，进而按压挺柱3，使得挺柱3在该作用力的作用下与凸轮9保持可靠接触，避免挺柱3飞脱。

详细地，本发明的配气机构中还可以包括弹簧5和摇臂轴6，弹簧5套装在推杆4的杆身1上，处于杆身1的外部；摇臂轴6与摇臂2相连，则可以在摇臂轴6上固连一个弹簧上座7，且使得弹簧上座7与推杆1上的弹簧座13保持预定距离，弹簧5的两端分别与弹簧上座7和弹簧座13相连。通过设置弹簧5、弹簧上座7和弹簧座13的相对关系，可以使得弹簧5安装后始终处于压缩状态，或者在挺柱3抵顶推杆4的过程中缩段弹簧上座7与弹簧座13的距离，进而压缩弹簧5，使得弹簧5产生指向挺柱3的的弹性回复力，进而朝向远离摇臂2的方向推动推杆4，使得推杆4的第二接头12按压挺柱3，进而对挺柱3施加预紧力，使得挺柱3能够与凸轮9保持接触，在较大程度上降低了挺柱飞脱的风险，提高了配气机构的工作可靠性。

为了使得弹簧5安装后处于压缩状态，将所述预定距离定义为弹簧上座7与弹簧座13之间在杆身1的延伸方向上的距离，则所述预定距离通常可以小于弹簧5在自然状态下的长度，以便其安装在弹簧上座7与弹簧座13之间后呈压缩状态；当然，所述预定距离也可以等于或者略小于弹簧5在自然状态下的长度，在挺柱3抵顶推杆4时可以缩短所述预定距离，进而压缩弹簧5。本领域技术人员可以根据挺柱3所需预紧力的大小调节弹簧5以及所述预定距离。

可以理解，由于推杆4的长度较大，为便于弹簧5的定位，弹簧座13通常可以设置在靠近第一接头11的方向，以便与弹簧上座7保持预定距离，该预定距离可以为一定范围内的较小值，从而避免弹簧5产生晃动。

在图1和图2所示的结构中，弹簧上座7通过螺栓8固定连接在摇臂轴6上，便于拆装，且可以根据需要更换或者调节弹簧5的安装位置。

显然，本领域技术人员还可以采用其他方式实现弹簧上座7的固定，例如，可以直接将弹簧上座7焊接或者一体成型于摇臂轴6上，或者采用其他固定连接方式。

在上述实施方式中，在摇臂轴6上设置弹簧上座7，一方面，可以对弹簧5进行可靠定位，以便弹簧5产生足够的弹性力，以按压挺柱5；另一方面，弹簧上座7处于摇臂轴6上，不会对配气机构的正常运转产生影响；再者，弹簧上座7的结构简单，便于拆装，以便根据需要调整其位置。

当然，为了实现弹簧5的压缩和固定，也可以不必在摇臂轴6上设置弹簧上座7，例如，可以将弹簧5的一端与摇臂轴6直接固连，然后将弹簧5压缩后以其另一端与弹簧座13相连，则弹簧5依然能够抵顶弹簧座13，进而通过杆身1和第二接头12向挺柱3施加预紧力，避免挺柱3飞脱。

或者，还可以将弹簧5的一端与配气机构的其他部件固连，然后呈压缩状态抵接于弹簧座13，进而对弹簧座13产生一个指向第二接头12方向的作用力，使得第二接头12按压挺柱3；也就是说，弹簧5的具体安装形式不限，只要能够通过弹簧座13向第二接头12传递按压挺柱3的作用力即可。

请进一步参考图3，图3为本发明所提供推杆在一种具体实施方式中的剖面结构示意图。

如图3所示，第一接头11可以为球窝，并能够与摇臂2球铰配合；第二接头12可以为球头，并与挺柱3形成球铰配合，如图1所示。相应的，摇臂2上设有与第一接头11配合的球头结构，挺柱3上设有与第二接头12配合的球窝或者球孔结构，以便通过球铰配合实现推杆4与摇臂2、推杆4与挺柱3的连接。

第一接头11和第二接头12还可以采用其他结构形式，只要能够实现推杆4与摇臂2和挺柱3的连接即可；具体结构形式可以参照现有技术，此处不再一一列举。

在上述基础上，第一接头11和第二接头12可以采用电阻焊或者摩擦焊的方式固连在所述杆身1上，可以减小推杆4的应力集中，同时保证其两端的连接强度；或者，第一接头11和第二接头12也可以采用插接式的连接方式，即将杆身1通过过盈配合分别插入第一接头11和第二接头12中，以实现第一接头11与杆身1、第二接头12与杆身1的连接；或者，第一接头11和第二接头12可以采用铆接等固定连接方式实现与杆身1的连接。

进一步，弹簧座13可以呈盘状设置，即弹簧座13可以为弹簧盘，此时，可以将弹簧座13套装在杆身1上，以便弹簧座13沿杆身1的周向环绕，并具有沿杆身1的径向向外伸出的径向伸出部分；当弹簧5套装在杆身1上，并与弹簧座13连接时，弹簧座13的径向伸出部能够有效地对弹簧5进行定位，防止其在压缩变形的过程中相对杆身1的轴向歪斜，以便弹簧5的变形产生足够的轴向压力，以按压挺柱3；通常情况下，弹簧5的内径略大于杆身1的外径，但当两者的差值较大时，弹簧5径向远离杆身1的距离较大，当弹簧座13设置为盘状结构时，其径向伸出杆身1的部分较长，能够与弹簧5充分接触，以保证对弹簧5定位的可靠性，使得弹簧5呈压缩状态安装在杆身1上。

更进一步，弹簧座13设置为盘状结构时，其外周边可以朝向第一接头11的方向弯折，以便弹簧座13以弹簧盘的中部构成弹簧5的安装位，借助其外周边对弹簧5进行限位，防止弹簧5径向移动而脱离弹簧座13，使得弹簧5始终处于压缩状态，进而通过弹簧5的弹性力对挺柱3施加预紧力。

所述弹簧座13的外周边是以杆身1的中轴线为参照的，靠近杆身1中轴线的方向为内，远离其中轴线的方向为外；所述弹簧座13的中部是相对于其外周边而言的，可以为由弹簧座13的中心向外延伸一定距离形成的中间区域，并非确定地指弹簧座13的正中间。此外，弹簧座13还可以与杆身1同轴设置，即以杆身1贯穿弹簧座13的中心，则杆身1的径向即为弹簧座13的径向，弹簧5套装在杆身1外部时，弹簧座13与弹簧5同轴，能够对弹簧5进行更有效的定位。

实现弹簧座13与杆身1固定的方式多样，可以采用激光焊接的方式将弹簧座13固连在杆身1上；或者，可以将弹簧座13一体成型于杆身1上；或者，弹簧座13还可以采用插接等其他连接方式固定在杆身1上。

其中，杆身1可以为中空管，即杆身1可以具有贯穿设置的中空腔体，具体地，杆身1可以为冷轧空心钢管；第一接头11和第二接头12可以为合金钢，此时，可以有效降低推杆4的重量，以便弹簧5的作用力有效地作用于推杆4，进而通过推杆4按压挺柱3。当然，杆身1、第一接头11、第二接头12也可以采用其他材料制成。

当杆身1设置为中空管时，还可以在第一接头11和第二接头12上设置通孔，以便与杆身1的中空腔体连通；即可以在第一接头11上设置第一通孔111，第二接头12上设置第二通孔121，并将第一通孔111和第二通孔121均与杆身1的中空腔体连通，形成一个贯通推杆4的通道，该通道可以作为润滑油的油道，以实现推杆4的内部走油润滑，无需为推杆4额外设置润滑油路，进而简化了配气机构的结构；再者，推杆4的内部走油润滑，能够使得润滑油有效流动至润滑推杆4与摇臂2、推杆4与挺柱3的连接处，进而减小相对摩擦，降低能量损失。

需要说明的是，发动机的配气机构中部件较多，结构较为复杂，本文仅对其推杆4和与其相连的结构进行了详细说明，其他未尽之处请参见现有技术，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的发动机的配气机构及其推杆进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种发动机配气机构的推杆(4)，包括杆身(1)以及设置在其两端的第一接头(11)和第二接头(12)，所述第一接头(11)和第二接头(12)分别用于连接摇臂(2)和挺柱(3)，其特征在于，所述杆身(1)上还设有用于安装弹簧(5)的弹簧座(13)，以便所述挺柱(3)抵顶所述推杆(4)时压缩所述弹簧(5)。

2.如权利要求1所述的推杆，其特征在于，所述弹簧座(13)呈盘状套装在所述杆身(1)上，且其外周边朝向所述第一接头(11)弯折，以便其中部形成所述弹簧(5)的安装位。

3.如权利要求2所述的推杆，其特征在于，所述弹簧座(13)采用激光焊接固连在所述杆身(1)上。

4.如权利要求1-3任一项所述的推杆，其特征在于，所述杆身(1)为中空管，所述第一接头(11)和第二接头(12)均具有与所述杆身(1)的中空腔体连通的通孔。

5.如权利要求4所述的推杆，其特征在于，所述第一接头(11)和所述第二接头(12)采用电阻焊或者摩擦焊的方式固连在所述杆身(1)上；或者所述杆身(1)通过过盈配合插入所述第一接头(11)和所述第二接头(12)中。

6.如权利要求5所述的推杆，其特征在于，所述第一接头(11)为能够与所述摇臂(2)球铰配合的球窝。

7.如权利要求5所述的推杆，其特征在于，所述第二接头(12)为能够与所述挺柱(3)球铰配合的球头。

8.一种发动机的配气机构，包括摇臂(2)、挺柱(3)和推杆(4)，所述推杆(4)的两端分别与所述摇臂(2)和挺柱(3)相连，其特征在于，所述推杆(4)为上述权利要求1-7任一项所述的推杆(4)。

9.如权利要求8所述的配气机构，其特征在于，还包括套装在所述杆身(1)外部的弹簧(5)以及与所述摇臂(2)相连的摇臂轴(6)，所述摇臂轴(6)上固连有弹簧上座(7)，所述弹簧上座(7)与所述弹簧座(13)呈预定距离，以便所述挺柱(3)抵顶所述推杆(4)时压缩所述弹簧(5)。

10.如权利要求9所述的配气机构，其特征在于，所述弹簧上座(7)通过螺栓(8)连接固定在所述摇臂轴(6)上。