CN108266242B - 用于气门机构的气门间隙自动补偿器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于气门机构的气门间隙自动补偿器，包括：具有中空孔的壳体和可移动地位于所述中空孔内的柱塞，所述柱塞设有第一油腔和油通道，并与所述壳体围成位于中空孔底部的第二油腔；及单向阀，用于单方向地使液压油自所述第一油腔经由油通道流向第二油腔。所述单向阀包括位于所述油通道的阀芯、自阀芯的一端沿径向延伸的连接部、及自阀芯的另一端延伸的限位部，所述连接部位于第一油腔内，而所述限位部位于第二油腔内。所述柱塞与所述壳体接触的径向上设有防止液压油泄漏的密封装置，所述单向阀的所述阀芯中上设有连通第一油腔和第二油腔的泄漏通道。在单向阀的阀芯上设置泄漏通道的加工成本远远小于现有技术中的加工成本，并且对沉降时间的控制更加精准，性能更加稳定。

Description

用于气门机构的气门间隙自动补偿器
技术领域
本发明涉及发动机的气门机构技术领域，特别是涉及一种用于气门机构的气门间隙自动补偿器。
背景技术
在装配发动机时，在气门与其传动件之间需预留适当的间隙，该间隙称之为气门间隙。但是，预留气门间隙又会使发动机工作时配气机构产生撞击和噪声，为了消除这一弊端，在气门机构中会采用气门间隙自动补偿器，它在发动机工作时能自行调整或自动补偿该间隙。
如图1所示，现有一种气门间隙自动补偿器包括设有中空孔1的壳体2和可移动地位于中空孔1内的柱塞3，柱塞3设有第一油腔4和油通道6，柱塞3与壳体2围成位于中空孔1底部的第二油腔5，第一油腔4、油通道6、第二油腔5在中空孔1的轴向上依次设置，第一油腔4与第二油腔5通过油通道6连通。第二油腔5内设有单向阀7，单向阀7用于单方向地使液压油自第一油腔4经由油通道6流向第二油腔5。
具体地，结合图1至图2所示，单向阀7包括阀盖70，阀盖70具有顶盖71和与顶盖71固定连接的环形侧壁72，顶盖71与环形侧壁72围成内腔73，环形侧壁72在轴向上远离顶盖71的一端沿径向向外的方向翻折以形成环形翻边74，环形翻边74与柱塞3的内壁过盈配合。单向阀弹性件75和球形阀芯76设置在内腔73内，且单向阀弹性件75呈压缩状态地夹压在顶盖71和阀芯76之间。当第一油腔4的油压大于第二油腔5的油压时，阀芯76会受到液压油施加的沿轴向指向顶盖71的作用力，并压缩单向阀弹性件75，使得阀芯76与油通道6分离，单向阀7打开。
但是，上述气门间隙自动补偿器存在下述不足：阀盖70通过过盈配合的方式安装在柱塞3上，一旦所述过盈配合失效，则阀盖70会在自身重力作用下从柱塞3上掉落下来，造成支撑在阀盖70上的单向阀弹性件75和阀芯76跟着阀盖70一起掉落，导致整个单向阀7失效。
此外，现有的气门间隙自动补偿器还存在下述不足：柱塞3和壳体2之间的沉降时间控制主要通过柱塞3的外壁和壳体2的内壁的尺寸参数和圆度来控制，这会导致柱塞3和壳体2的加工精度要求很高并且组装难度也较大，因此整个气门间隙自动补偿器的制造成本较高，并且沉降时间不够稳定。
因此，需要提供一种改进的气门间隙自动补偿器来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的问题是：现有用于气门机构的气门间隙自动补偿器制造成本较高，并且沉降时间不够稳定。
为解决上述问题，本发明提供了一种用于气门机构的气门间隙自动补偿器，包括：具有中空孔的壳体；可移动地位于所述中空孔内的柱塞，所述柱塞设有第一油腔和油通道，并与所述壳体围成位于中空孔底部的第二油腔；单向阀，用于单方向地使液压油自所述第一油腔经由油通道流向第二油腔，所述单向阀包括位于所述油通道的阀芯、自阀芯的一端沿径向延伸的连接部、及自阀芯的另一端延伸的限位部，所述连接部位于第一油腔内，而所述限位部位于第二油腔内；所述柱塞与所述壳体接触的径向上设有防止液压油泄漏的密封装置，所述单向阀的所述阀芯中上设有连通第一油腔和第二油腔的泄漏通道。
可选地，所述密封装置为O型密封圈。
可选地，所述柱塞的外壁上设有环形槽，所述O型密封圈收容于所述环形槽内。
可选地，所述柱塞包括沿轴向设置的第一柱塞和第二柱塞，所述第一柱塞靠近所述中空孔的底部，所述第一柱塞和所述壳体围成了所述第二油腔，所述第二柱塞和所述第一柱塞之间围成了所述第一油腔。
可选地，所述第一柱塞包括环形主体部和与环形主体部相连的底部，在所述单向阀的连接部与所述底部之间设置有单向阀弹性件，所述单向阀在打开或者关闭时所述单向阀弹性件均呈压缩状态。
可选地，所述第一柱塞的底部上设有所述油通道，在所述油通道的周围还设有环形凸台，所述环形凸台用来支撑所述单向阀弹性件。
可选地，所述环形凸台在径向上与所述油通道的入口存在一定间隔。
可选地，多个连接部自所述阀芯的顶部沿径向延伸，并且在径向的端部向下弯折形成一收容部，所述单向阀弹性件收容于所述收容部内。
可选地，所述第二油腔内设置有柱塞弹性件，所述柱塞弹性件在轴向上位于第二柱塞和壳体的底部之间。
可选地，所述限位部呈中空的半球形状。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：在单向阀的阀芯上设置泄漏通道的加工成本远远小于现有技术中的加工成本，并且对沉降时间的控制更加精准，性能更加稳定。
附图说明
图1是现有用于气门机构的气门间隙自动补偿器的轴向剖面图；
图2是图1所示气门间隙自动补偿器中单向阀与柱塞的装配图；
图3是本发明的用于气门机构的气门间隙自动补偿器的轴向剖面图；
图4是图3所示气门间隙自动补偿器中单向阀与第一柱塞的装配图；
图5是图3所示气门间隙自动补偿器中单向阀的立体图；
图6是图3所示气门间隙自动补偿器中第一柱塞的立体图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
如图3所示，本实施例的用于气门机构的气门间隙自动补偿器包括具有中空孔10的壳体11。柱塞60可移动地位于中空孔10内，并包括沿中空孔10的轴向依次设置的第一柱塞20和第二柱塞40，第一柱塞20更靠近中空孔10的底部。在本实施例的变换例中，第一柱塞20和第二柱塞40也可以在轴向端部处固定在一起。柱塞60具有第一油腔12(又称之为低压油腔)和油通道21，且柱塞60与壳体11围成位于中空孔10底部的第二油腔13(又称之为高压油腔)，在中空孔10的轴向上，第一油腔12、油通道21、第二油腔13依次设置，油通道21将第一油腔12和第二油腔13连通。
单向阀30位于中空孔10内，并用于单方向地使液压油自第一油腔12经由油通道21流向第二油腔13。
结合图3至图6所示，单向阀30包括阀芯33、位于阀芯33顶部的连接部32及位于阀芯33底部的限位部31、及单向阀弹性件34。阀芯33和限位部31用于关闭油通道21使得单向阀30关闭、用于打开油通道21使得单向阀30打开。连接部32沿轴向可移动地穿过油通道21。多个连接部32在第一油腔12内自阀芯33的顶部沿径向延伸，并且在径向的端部向下弯折形成一收容部320。
第一柱塞20包括环形主体部22和固定在环形主体部22的内壁上的底部23，环形主体部22所围成的空间(未标识)与第二柱塞40中环形本体部42所围成的空间41共同构成第一油腔12。底部23将第一油腔12与第二油腔13分隔开，油通道21设置在底部23上。底部23用来支撑单向阀弹性件34的表面设有环形凸台231，环形凸台231设置在对应油通道21的入口位置，单向阀弹性件33套设在环形凸台231外，以防止单向阀弹性件34的下端会在径向上发生较大的晃动。在本实施例的变换例中，环形凸台231也可以在径向上与油通道21的入口存在一定间隔。
单向阀弹性件34的一端套设在第一柱塞20的底部23上设置的环形凸台231上，另一端则延伸入单向阀30的连接部32上形成的收容部320内，在单向阀30关闭、打开状态下单向阀弹性件34均沿轴向呈压缩状态地夹压在第一柱塞20的底部23和收容部320之间。
当第一油腔12的油压大于第二油腔13的油压时，多个连接部32在液压油施加的作用力下压缩单向阀弹性件34，连接部32沿自第一油腔12至第二油腔13的轴向方向在油通道21内移动，在连接部32的带动下，阀芯33也沿轴向方向移动，使得阀芯33与油通道21分离，实现单向阀30的打开，第一油腔12内的液压油经由油通道21(此时未被连接部32占满)流向第二油腔13。单向阀30打开之后，当第一油腔12的油压小于第二油腔13的油压时，阀芯33在液压油施加的作用力下沿自第二油腔13至第一油腔12的轴向方向移动，在阀芯33的带动下，连接部32也沿轴向方向移动，使得单向阀弹性件34恢复部分形变，当阀芯33与油通道21相抵时，阀芯33和位于阀芯33底部的限位部31将油通道21关闭，实现单向阀30的关闭。
单向阀的限位部31呈中空的半球形状，并且与第一柱塞20的油通道21的底部形状配合。在单向阀30关闭状态下，连接部32受到呈压缩状态的单向阀弹性件34所施加的轴向作用力，使得与连接部32固定的阀芯33和限位部31能与油通道21相抵。
由上述分析可知，在本发明的技术方案中，单向阀弹性件34支撑在可移动地位于壳体11的中空孔10内的柱塞60上，阀芯33与支撑在单向阀弹性件34上的连接部32固定，单向阀弹性件34和阀芯33不会从柱塞60上掉落，也不存在现有气门间隙自动补偿器中的单向阀中，因阀盖与柱塞之间的过盈配合失效而致整个单向阀失效的问题，因而使得本发明技术方案的气门间隙自动补偿器的性能更为可靠。
本发明中，柱塞60与所述壳体11接触的径向上设有防止液压油泄漏的密封装置。在优选实施方式中，所述密封装置为O型密封圈80。
如图4和图5所示，本发明在第一柱塞20的主体部22的外壁上设有环形的开槽220，该开槽220内安装有O型密封圈80。当第一柱塞20安装至壳体11的中空孔10内时，该O型密封圈80与壳体11的内壁密封接触，阻止了第一柱塞20的外壁与壳体11的内壁之间的液压油泄漏。需要说明的是，在现有技术中，第一柱塞20与壳体11的内壁之间通常设置有一定的间隙从而可以达到一定的沉降值，沉降值对应一定的沉降时间。这对于整个气门间隙自动补偿器的性能是有益的。但是正如在背景技术中介绍的那样，第一柱塞20和壳体11的精密加工会增加整个零件的制造成本。因此，本发明的发明人将第一柱塞20和壳体11之间密封接触，而在单向阀30上设置了泄漏通道300，泄漏通道300自单向阀30的限位部31的中央穿透阀芯33，连接第一油腔12与第二油腔13。泄露通道300同样可以实现一定的沉降值，可以根据需要的沉降时间，加工阀芯33上的泄漏通道。更为重要的是，在单向阀的阀芯33上设置泄漏通道300的加工成本远远小于现有技术中的加工成本，并且对沉降时间的控制更加精准，性能更加稳定。
在本实施例中，第二油腔13内设置有柱塞弹性件50，柱塞弹性件50在轴向上位于柱塞60的第二柱塞40和壳体11的底部14之间，柱塞弹性件50为螺旋弹簧。底部23面向第二油腔13的表面设有环形凸台(未标识)，柱塞弹性件50的上端位于该环形凸台内，以防止柱塞弹性件50的上端在径向上发生晃动。
在本实施例的变换例中，柱塞弹性件50也可以为其他类型的弹簧或其他能发生弹性形变的弹性部件。
本发明中，各实施例采用递进式写法，重点描述与前述实施例的不同之处，各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于气门机构的气门间隙自动补偿器，包括：
具有中空孔的壳体；
可移动地位于所述中空孔内的柱塞，所述柱塞设有第一油腔和油通道，并与所述壳体围成位于中空孔底部的第二油腔；
单向阀，用于单方向地使液压油自所述第一油腔经由油通道流向第二油腔，所述单向阀包括位于所述油通道的阀芯、自阀芯的一端沿径向延伸的连接部、及自阀芯的另一端延伸的限位部，所述连接部位于第一油腔内，而所述限位部位于第二油腔内；
其特征在于，所述柱塞与所述壳体接触的径向上设有防止液压油泄漏的密封装置，所述单向阀的所述阀芯中设有连通第一油腔和第二油腔的泄漏通道。
2.如权利要求1所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述密封装置为O型密封圈。
3.如权利要求2所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述柱塞的外壁上设有环形槽，所述O型密封圈收容于所述环形槽内。
4.如权利要求1至3中任一项所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述柱塞包括沿轴向设置的第一柱塞和第二柱塞，所述第一柱塞靠近所述中空孔的底部，所述第一柱塞和所述壳体围成了所述第二油腔，所述第二柱塞和所述第一柱塞之间围成了所述第一油腔。
5.如权利要求4所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述第一柱塞包括环形主体部和与环形主体部相连的底部，在所述单向阀的连接部与所述底部之间设置有单向阀弹性件，所述单向阀在打开或者关闭时所述单向阀弹性件均呈压缩状态。
6.如权利要求5所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述第一柱塞的底部上设有所述油通道，在所述油通道的周围还设有环形凸台，所述环形凸台用来支撑所述单向阀弹性件。
7.如权利要求6所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述环形凸台在径向上与所述油通道的入口存在一定间隔。
8.如权利要求5所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，多个连接部自所述阀芯的顶部沿径向延伸，并且在径向的端部向下弯折形成一收容部，所述单向阀弹性件收容于所述收容部内。
9.如权利要求4所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述第二油腔内设置有柱塞弹性件，所述柱塞弹性件在轴向上位于第一柱塞和壳体的底部之间。
10.如权利要求1所述的气门间隙自动补偿器，其特征在于，所述限位部呈中空的半球形状。
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