CN105545400A - 一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱 - Google Patents

一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱 Download PDF

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Abstract

一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，包括柱塞、壳体及单向阀机构。柱塞顶部设有球头，球头上设有出油孔，柱塞侧壁设有进油孔Ⅰ，壳体侧壁设有进油孔Ⅱ，柱塞上位于球头下方设有内凹的颈部，颈部包括平直段及用于过渡的斜面段，壳体上端开口设为内、外壁过渡光滑的缩口结构，包括位于下部的支撑段和上部的薄壁段，柱塞主体外径设为d0，颈部的平直段外径设为d1，缩口结构的最小内径设为D1，且d1＜D1＜d0。本发明的液压挺柱结构简单，零件数目少，装配简单；柱塞装入壳体后只需对壳体开口进行缩口处理即可防止柱塞滑出壳体；避免由于卡簧质量问题引起的失效。

Description

一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱
技术领域
本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱。
背景技术
在现代轿车发动机中，发动机的换气过程依靠气门完成，而气门通常是由凸轮轴推动的。如果按照凸轮轴所处的位置，大致可以分为底置凸轮轴和顶置凸轮轴两类。不过，无论该发动机是哪个结构类型，有一点是很明确的，那就是保证发动机的输出功率在整个工作寿命期间内保持稳定，尤其是系统中机械式的气门驱动、热膨胀和气门机构零部件的磨损，都会对气门间隙产生不利的影响。而液压挺柱就是为了满足以上的要求而设计生产的，在工作过程中，能够实时调节工作高度，补偿磨损或热膨胀引起的气门间隙变化，能够消除气门间隙，进而保证了气门机构噪声的减少，减轻发动机的损坏，精确的确保了发动机气门配气正时。
现有的柱状液压挺柱主要由柱塞、壳体和单向阀机构组成，其中柱塞相对壳体可以进行轴向滑动，在柱塞与壳体之间需要安装额外的限位机构，如限位卡簧等，其作用是限制柱塞相对壳体的运动行程，防止柱塞相对壳体轴向滑动时从壳体脱离，但这种结构存在一定的缺点：1、零部件数量多，装配时需要先将限位卡簧装配在柱塞外环槽上，然后再将柱塞和限位卡簧一起压装入壳体中，装配较复杂；2、装配时，限位卡簧与壳体之间摩擦阻力大，安装费力；3、零部件数量多增加了生产成本及不稳定因素，可靠性降低，限位卡簧在装配或使用过程中，一旦发生破损，轻则降低发动机性能，重则造成发动机损坏而无法使用，存在安全隐患。
发明内容
本发明要解决现有技术的问题，提供一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，结构简单，零件数目少，装配简单，降低了成本，提高了可靠性。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，包括柱塞、壳体及单向阀机构，柱塞可在壳体内作轴向滑动，柱塞的内腔设为储油腔，柱塞顶部设有球头，球头上设有出油孔，球头与滚轮摇臂连接，柱塞侧壁设有进油孔Ⅰ，壳体侧壁设有进油孔Ⅱ，柱塞的下端面和壳体的内腔之间形成高压腔，储油腔与高压腔相通且单向阀机构位于高压腔一侧，所述柱塞上位于球头下方设有内凹的颈部，颈部包括平直段及用于过渡的斜面段，所述壳体上端开口设为内、外壁过渡光滑的缩口结构，包括位于下部的支撑段和上部的薄壁段，柱塞主体外径设为d0，颈部的平直段外径设为d1，缩口结构的最小内径设为D1，且d1＜D1＜d0。工作过程中，液压介质先后经过进油孔Ⅰ及进油孔Ⅱ进入柱塞的储油腔中，部分从球头上的出油孔流入滚轮摇臂内，部分通过单向阀机构进入高压腔，实时对高压腔进行补油，使液压挺柱保持正常的工作高度。在液压挺柱未装入发动机时，液压挺柱处于自由高度，壳体缩口结构与柱塞颈部的斜面段接触相抵，防止柱塞从壳体中滑出。此外，颈部的作用还在于方便安装球头卡片，通过卡片使液压挺柱与滚轮摇臂可靠连接，防止脱落。
优选的，所述薄壁段在圆周上均匀缩口变形，变形后d1＜D1＜d0。
优选的，所述薄壁段在圆周上均匀分布有若干局部变形。壳体在热处理后，对薄壁段进行软化处理，使装配工序缩口时，不会出现开裂。
优选的，所述支撑段壁厚从下至上逐渐变薄，薄壁段缩口变形时，支撑段的微小变形不会影响壳体与柱塞之间的配合间隙。
优选的，所述支撑段和薄壁段的内壁连接过渡部分设有缩口环槽。该缩口环槽的作用是防止局部软化退火时，减少热量往下传递，减少壳体除薄壁段外的部分硬度降低；同时，缩口环槽为加工的应力部位，使薄壁段更容易变形，变形力小。
优选的，所述支撑段与薄壁段的上端面的夹角设为α1，且90°＜α1＜180°。
优选的，所述单向阀机构包括单向阀球，单向阀球下设有单向阀弹簧，单向阀球和单向阀弹簧外罩有阀座支架，设有复位弹簧，一端与壳体底部相抵，一端套于阀座支架外使阀座支架与柱塞底部相抵。柱塞底部设有小孔，且下方的型线经设计使其可以和单向阀球紧密贴合，此机构使液压介质可以从储油室通过单向阀机构进入高压室，反之则不能。
优选的，所述柱塞上位于进油孔Ⅰ处的外壁设为内凹环槽。内凹环槽用于液压介质的流通。
优选的，所述壳体上位于进油孔Ⅱ处的内壁设为内环槽。同样的，内环槽用于液压介质的流通。
优选的，在所述柱塞和壳体的相对运动过程中，所述内凹环槽和内环槽始终相交或重合。足够的液压介质充斥在内凹环槽及内环槽中，液压介质流动更顺畅，保证在工作过程中液压介质能够顺利流入储油腔中。
优选的，所述壳体上位于进油孔Ⅱ处的外壁设为外环槽，便于液压介质进入到液压挺柱机构中。
本发明的有益效果在于：本发明的液压挺柱结构简单，零件数目少，装配简单；柱塞装入壳体后只需对壳体开口进行缩口处理即可防止柱塞滑出壳体；避免由于卡簧质量问题引起的失效，提高了可靠性。
附图说明
图1是本发明实施方式一的结构示意图。
图2是图1的爆炸结构图。
图3是图1的剖面图。
图4是图3中A处的放大示意图。
图5是本发明实施方式一中装配前壳体的剖面图。
图6是图5中B处的放大示意图。
图7是本发明实施方式一中装配后壳体的剖面图。
图8是图7中C处的放大示意图。
图9是本发明实施方式二中装配后壳体的结构示意图及剖面图。
图10是图9中D处的放大示意图。
图中：1、柱塞；101、球头；102、颈部；1021、平直段；1022、斜面段；103、内凹环槽；104、进油孔Ⅰ；105、出油孔；2、壳体；201、外环槽；202、内环槽；203、进油孔Ⅱ；204、缩口结构；2041、支撑段；2042、薄壁段；2043、缩口环槽；3、单向阀机构；301、单向阀球；302、单向阀弹簧；303、阀座支架；304、复位弹簧；4、储油腔；5、高压腔。
具体实施方式
下面通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明。
实施方式一：如图1-4所示，一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，包括柱塞1、壳体2及单向阀机构3，柱塞1可在壳体2内作轴向滑动，柱塞1的内腔设为储油腔4，柱塞1顶部设有球头101，球头101上设有出油孔105，球头101与滚轮摇臂连接，柱塞1外壁上设有内凹环槽103，内凹环槽103内设有进油孔Ⅰ104，壳体2侧壁内外分别设有内环槽202和外环槽201，槽内设有进油孔Ⅱ203，柱塞1的下端面和壳体2的内腔之间形成高压腔5，储油腔4与高压腔5相通且单向阀机构3位于高压腔5一侧，柱塞1上位于球头101下方设有内凹的颈部102，颈部102包括平直段1021及用于过渡的斜面段1022，壳体2上端开口设为内、外壁过渡光滑的缩口结构204，包括位于下部的支撑段2041和上部的薄壁段2042，支撑段2041壁厚从下至上逐渐变薄，且支撑段2041和薄壁段2042的内壁连接过渡部分设有缩口环槽2043。
其中，单向阀机构3包括单向阀球301，单向阀球301下设有单向阀弹簧302，单向阀球301和单向阀弹簧302外罩有阀座支架303，设有复位弹簧304，一端与壳体2底部相抵，一端套于阀座支架303外使阀座支架302与柱塞1底部相抵。
其中，进油孔Ⅰ104和进油孔Ⅱ203的数量可以为一个或多个，为多个时，均匀排列在圆周上，多个进油孔的设计，如四个，进油效率高，使足够的液压介质充斥在柱塞腔内。
结合图5-8所示，壳体2在装配前后缩口结构204具有不同的形状特征，设柱塞1主体外径设为d0，颈部102的平直段1021外径设为d1，装配前的缩口结构204的最小内径设为D0，支撑段2041与薄壁段2042的上端面的夹角设为α0，装配后的缩口结构204的最小内径设为D1，支撑段2041与薄壁段2042的上端面的夹角设为α1，则d1＜D1＜d0≤D0，且90°≤α0＜α1＜180°。
实施方式二：结合图9和图10所示，与实施方式一的区别在于，实施方式二中缩口结构204的薄壁段2042在圆周上均匀分布有若干局部变形，为缩口加工方式的不同，使得薄壁段变形而形成褶皱，褶皱均匀分布在圆周上。壳体2在热处理后，对薄壁段2042进行软化处理，使装配工序缩口时，不会出现开裂。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，包括柱塞（1）、壳体（2）及单向阀机构（3），柱塞（1）可在壳体（2）内作轴向滑动，柱塞（1）的内腔设为储油腔（4），柱塞（1）顶部设有球头（101），球头（101）上设有出油孔（105），球头（101）与滚轮摇臂连接，柱塞（1）侧壁设有进油孔Ⅰ（104），壳体（2）侧壁设有进油孔Ⅱ（203），柱塞（1）的下端面和壳体（2）的内腔之间形成高压腔（5），储油腔（4）与高压腔（5）相通且单向阀机构（3）位于高压腔（5）一侧，其特征在于：所述柱塞（1）上位于球头（101）下方设有内凹的颈部（102），颈部（102）包括平直段（1021）及用于过渡的斜面段（1022），所述壳体（2）上端开口设为内、外壁过渡光滑的缩口结构（204），包括位于下部的支撑段（2041）和上部的薄壁段（2042），柱塞（1）主体外径设为d0，颈部（102）的平直段（1021）外径设为d1，缩口结构（204）的最小内径设为D1，且d1＜D1＜d0。
2.根据权利要求1所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述壳体（2）上薄壁段（2042）在圆周上均匀分布有若干局部变形。
3.根据权利要求1或2所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述支撑段（2041）壁厚从下至上逐渐变薄。
4.根据权利要求3所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述支撑段（2041）和薄壁段（2042）的内壁连接过渡部分设有缩口环槽（2043）。
5.根据权利要求4所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述支撑段（2041）与薄壁段（2042）的上端面的夹角设为α1，且90°＜α1＜180°。
6.根据权利要求1所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述单向阀机构（3）包括单向阀球（301），单向阀球（301）下设有单向阀弹簧（302），单向阀球（301）和单向阀弹簧（302）外罩有阀座支架（303），设有复位弹簧（304），一端与壳体（2）底部相抵，一端套于阀座支架（303）外使阀座支架（302）与柱塞（1）底部相抵。
7.根据权利要求5所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述柱塞（1）上位于进油孔Ⅰ（104）处的外壁设为内凹环槽（103）。
8.根据权利要求7所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述壳体（2）上位于进油孔Ⅱ（203）处的内壁设为内环槽（202）。
9.根据权利要求8所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：在所述柱塞（1）和壳体（2）的相对运动过程中，所述内凹环槽（103）和内环槽（202）始终相交或重合。
10.根据权利要求9所述的一种无限位卡簧的柱状式液压挺柱，其特征在于：所述壳体（2）上位于进油孔Ⅱ（203）处的外壁设为外环槽（201）。
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