CN109790765B - 液压挺杆 - Google Patents

Abstract

描述了一种内燃机的液压挺杆，包括桥接件(2)，桥接件构造为控制两个阀的运动，并且具有中心部分(2c)和设计为与相应的阀的相应的杆接合的两个侧臂部(2a、2b)，桥接件(2)在中心部分(2c)处具有盲圆筒形腔体(4)，该腔体具有内壁(4a)、底壁(4f)和上部出口(6)；活塞(7)，其可滑动地接合在腔体(4)内，并且至少部分地在其上部出口(6)处从其中露出，柱塞(7)构造为在相应的元件的的顶部处接合，用于推动挺杆。

Description

液压挺杆

技术领域

本发明涉及液压挺杆。

更具体地，本发明涉及包括用于致动阀的桥接件的液压挺杆。

表述“液压挺杆”通常表示配备有液压伸缩装置的挺杆，其连接到马达的润滑回路，随着其行进，液压挺杆能够自动使存在于挺杆和由其致动的阀之间的间隙回复恢复。

上述间隙被认为是多个组成部分的结果，这些组成部分诸如是加工公差、热膨胀和部件在它们的正常使用之后的磨耗。

背景技术

在通过阀控制进入和离开内燃机的缸的流体流的分配系统中，现有技术教示了使用安装在摇臂上或桥接件上的柱塞以减少在阀与设计为用于其致动的部件之间的间隙。

柱塞基本上是集成在伸缩式液压装置中的柱塞。

已知类型的这些液压伸缩元件呈组装的筒体的形式，其包括可滑动地相互接合的外部罩套和内部柱塞。

还存在与柱塞集成地运动的阀单元。

这些现有技术解决方案尽管是可操作地有效的，但已被看作不是没有缺陷的。

特别是在桥接件上的组件中，由于该结构所施加的尺寸限制，这些现有技术解决方案不允许简单的安装，还要求桥接件本身尺寸方面的增加。

此外，必须以基本密封的方式发生的罩套与柱塞之间的滑动要求以非常精细的公差产生两者之间的联接，因此意味着制造这些元件的高成本。

在无筒体类型的伸缩式元件中也发现了这一缺陷，其中，如在美国专利8210144中所描述的，滑动表面直接形成在桥接件本体上。

发明内容

本发明的目的是提出一种液压挺杆，其能够克服现有技术的缺陷，并且其同时是制造成本低、操作实用并且安装简单的。

附图说明

参照上述目的，在所附权利要求中清楚地描述了本发明的技术特征，并且其优点从参照示出了本发明的优选的、非限制性示例实施例的附图的以下详细的描述中变得更明了，并且附图中：

-图1是根据本发明的装置的优选实施例的示意侧视图，其中一些部分是以横截面示出的而另一些部分被移除；

-图2示出图1所示的挺杆的放大详图。

具体实施方式

如附图中示出的，附图标记1总体标示根据本发明制造的用于内燃机(未示出)的液压挺杆的各部分。

挺杆1包括构造为用于控制未示出的两个阀的运动的桥接件2，桥接件2由也未示出的摇臂以已知的方式致动。

桥接件2具有中心部分2c和从中心部分2c在两侧上伸出的两个侧臂部2a、2b，并且这两个侧臂部设计为与相应的阀的未示出的相应的杆接合。

更具体地，上述未示出的阀接合在制成在桥接件2的两个臂部2a、2b的相应的下表面中的相应的孔3中。

参照图1和图2，桥接件2在其上述中心部分2c处具有盲圆筒形腔体4，该腔体具有内壁4a、底壁4f和上部出口5。

圆柱形腔体4具有中心轴线A。

液压挺杆1包括装置6，该装置用于使挺杆和由它致动的、未示出的(一个或多个)阀之间的间隙恢复。

如附图中清楚示出的，在上述通腔4内容纳有装置6，用于使在挺杆与由它致动的、未示出的、一个或多个阀之间的间隙恢复。

用于恢复间隙的装置6包括柱塞7，其可滑动地接合在上述通腔4内，并且在相关的上部出口5处从其部分地露出。

柱塞7包括中心本体8和上部盖部9。

在柱塞7的主体8内、在合适的凹部中形成限定储油箱10的空间。

箱10有利地呈圆筒形。

箱10由施加在顶部处、朝向外侧的上述盖部9覆盖。

有利地，盖部9通过至少部分地占据两个周向中空部的弹性环9a的插设固定到中心本体8，这两个周向中空部分别制成在盖部9和本体8上并且面向彼此。

上部盖部9设计为以已知的方式并且在下文既不示出也不进一步描述地例如通过所谓喇叭裤(bell-bottom)型的推动元件与其它挺杆元件1、诸如摇臂接合。

盖部9有利地直径大于圆筒形腔体4的上述上部出口5的直径，用于用形状阻碍来限制在圆筒形腔体4内柱塞7的行程。

用于恢复间隙的装置6包括由柱塞7的中心本体8支承的止回阀装置11，用于调节在腔体4内循环的油的流动。

用于恢复的装置6包括插设在圆筒形腔体4的底壁4f与柱塞7的中心本体8之间的第一螺旋弹簧M1。

第一弹簧M1设计为抵抗柱塞7在圆筒形腔体4内朝向相关的底壁4f的运动。

在圆筒形腔体4的上述底壁4f处，存在用于液压挺杆1的高压室12，其具有根据圆柱形柱塞7在腔体4内的滑动而可变的体积。

室12由高压限定，这是因为其中的油由于其在使用中所经受的压缩动作而达到最大压力值。

在柱塞7的中心本体8内也形成有连接管道13，该连接管道构造为使箱10与上述高压室12流体连通。

上述阀装置11包括球14，其用于保持插设在储油箱10与高压室12之间的油，球14设计为关闭连接管道13以阻止在其内部的油的循环。

球14被容纳在制成在柱塞7的中心本体8中的相应的容纳部15内。

挺杆1也包括定位在上述容纳部15下方的板16，用于将球14包含在容纳部15内。

阀装置11也包括插设在连接管道13与球14之间的第二弹簧M2，第二弹簧M2在板16的相对侧上作用在球14上，以保持其正常地移动远离管道13，至少直到高压室12内的油的压力达到预先确定的值从而克服由第二弹簧M2所施加的力为止。

换言之，第二螺旋弹簧M2设计为对于球14施加相对的弹性作用，用于推动球远离箱10。

第二弹簧M2被容纳在套筒17内，且在上方面向储油箱10，套筒17借助相应的中心孔形成上述连接导管13。

更详细地，参照图2，球14设计为阻塞管道13，以阻止油从高压室12朝向储油箱10的通路。

如图2中详细示出的，柱塞7具有底部部分7a，该底部部分具有的直径尺寸更小，即，小于可滑动地接合在腔体4的内圆筒形壁4a上的其余上部部分。

在相关的上述下部部分7a处，柱塞7容纳并支承环形密封元件18，该环形密封元件在外部安装于柱塞上，并且设计为确保在柱塞7沿着腔体4滑动期间柱塞7与腔体4的内壁4a之间的动态密封。

在下部部分7a与环形单元18之间存在环形间隙12a，存在于高压室12中的油在该环形间隙内流动。

有利地，环形密封单元18是自供能(自激活)型。

如下文更详细地描述的，高压室12内的油在间隙12a内流动，并且在环形密封单元18上施加朝向外侧的径向力，将该环形密封单元推抵腔体4的内壁4a。如图2所示，容纳板16有利地成形为杯形并具有周向边缘19，该周向边缘构造为以相对的上表面19a朝向上述环形密封元件18的下侧移动。

再次参照图2，上述第一弹簧M1具有相对的上端，其基本上由第一线圈构成，且定位成与周向边缘19的下表面19b接触。

在使用中，由于柱塞7沿着腔体4根据轴线A的方向的滑动而产生的高压室12的体积的可变性有利地允许了：存在于挺杆1与内燃机未示出的阀之间任何间隙的恢复。

如所述的，在储油箱10与高压室12之间存在有构造为使它们相互流体连通的连接管道13。

上述球14沿着上述连接管道13定位，并且设计为在某些运行情况下阻塞它，上述运行情况即当室12中的油的压力变得超过由第二螺旋弹簧M2施加在球14上的相对的弹性作用时。

换言之，球14设计为：当高压室12中的压力大于箱10中存在的压力时，关闭连接管道13，第二螺旋弹簧M2主要执行当箱10中的压力大于或等于高压室12中的压力时将球14保持在不阻塞管道13的位置中的功能。

弹簧M2构造为使得延迟止回阀单元11的关闭，以允许柱塞7沿着腔体4移动用于补偿任何磨耗和热膨胀。

在其中集成有挺杆1的内燃机的正常运行期间，油被馈送到高压腔室12内；随着油的该流动，室12增大其体积，并且柱塞7被推动并由第一弹簧M1的弹性作用促进以运动远离腔体4的底壁4f，直到消除存在于桥接件2与内燃机中桥接件2与其结合运行的其它元件之间的任何间隙为止。

在消除这些间隙之后，由挺杆1未示出的其它元件在盖部9上执行的推动动作确动了在柱塞7上同时向下推动，该推动如果不是用于由球14关闭管道13则会导致柱塞的下降。然而，由于连接管道13的关闭(主要是由于存在于容纳部15中的油在球14上的流体摩擦力的作用)，室12内的油的压力快速地增加，直到柱塞7与桥接件2之间的相对运动停止为止，由此改进了传递推力到位于下方的阀的效果。

同时，高压室12内的油在环形密封件18周围、特别是在间隙12a内流动，并且通过施加轴向向上且径向向外的力作用于其上，将其推抵腔体4的内壁4a。

对于内壁4a的关闭动作与上述管道13的关闭一起阻止了油在高压室12外的流动。

所述发明实现了预设的目的并且带来了重要的优点。

由根据本发明的挺杆1提供的第一个优点是柱塞7能直接在制成在桥接件上的腔体4内滑动，而不需要像现有技术解决方案中的那样需要任何包含罩套的存在。

该情况、即使用腔体4的内壁4a作为柱塞7的滑动表面是通过采用动态环形密封单元18实现(允许)的，由于这一点，该滑动以密封的方式发生。

此外，由于环形密封单元18的存在，腔体4的内壁4a的特别精确的加工误差(要实现是非常昂贵的)甚至都不是必需的，因为单元18能补偿在与柱塞7的联接中的任何不精确。

因此，通腔4的制造是特别便宜的，这是由于其由完全在桥接件2的中心部分2c中钻孔进行，并且如所述地甚至不需要特别精确的加工误差，导致比在没有环形密封单元18的情况下会要求的更便宜的(机械)加工。

在这方面，上述情况还构成了显著的优点在于解决行业中广为人知的问题。联接中要求的极度的精确实际上已迫使现有技术装置的制造商求助于所谓的“选配(selectfit)”程序，其包括：在组装所有所生产的部件之前的测量、将它们按误差级分开(即，具有类似测微测量值的组)，并且然后组装选自可兼容的误差级的部件。

根据本发明的解决方案有利地克服了该连贯过程。

本发明产生的另一优点是对挺杆的部件的数量的限制：使柱塞7直接在腔室4的内壁4a上滑动意味着实际上不需要附加的罩套。

不存在罩套还导致了另一优点：高压室12更大的表面积，其实际上可对于腔体4的内壁4a在直径上延伸。

高压室12更大的表面积意味着在相同的力的情况下部件上较小的压力。

换言之，由于高压室12的表面积更大，由摇臂2传递到阀的力将会导致室12内较小的压力。

该情况的直接结果是在部件上更小的应力，部件例如举例来说是阀单元11或环形密封单元18，其也将会经受更少的磨耗。

从另一角度来看，上述情况也使得能够，在高压室相等的表面积的情况下，具有比对于带有组装的筒体的已知类型的液压伸缩单元(具体由于柱塞外部罩套的存在)会存在的更小的总体尺寸。这一减少的尺寸转化为其上安装有间隙恢复装置的桥接件所需要的更小的尺寸，且随之导致桥接件的重量和成本方面的下降，其也会更容易集成在现有系统中。

Claims (11)

1.一种内燃机的液压挺杆，包括：

-桥接件(2)，所述桥接件构造为控制两个阀的运动，并且具有中心部分(2c)和设计为与相应的阀的相应的杆接合的两个侧臂部(2a、2b)，所述桥接件(2)在所述中心部分(2c)处具有盲圆筒形腔体(4)，所述腔体具有内壁(4a)、底壁(4f)和上部出口(6)；

-柱塞(7)，所述柱塞能滑动地接合在所述腔体(4)内并且在相对的所述上部出口(6)处从所述腔体至少部分地露出，所述柱塞(7)构造为在顶部处与所述挺杆的相应的推动元件接合；

-第一弹簧(M1)，所述第一弹簧插设在所述柱塞(7)与所述圆筒形腔体(4)的所述底壁(4f)之间，并且设计为抵抗所述柱塞(7)在所述圆筒形腔体(4)内朝向相关的所述底壁(4f)的运动；

-止回阀装置(11)，所述止回阀装置设置为用于调节在所述腔体(4)内循环的油的流动；

-环形密封单元(18)，所述环形密封单元与所述柱塞(7)成一体，并且设计为确保在所述柱塞(7)滑动期间在所述柱塞(7)与所述腔体(4)的所述内壁(4a)之间的动态密封，其中所述柱塞(7)具有下部部分(7a)，所述下部部分具有减小的直径，用于容纳所述环形密封单元(18)，

其特征在于，所述柱塞还具有在所述下部部分(7a)与所述环形密封单元(18)之间的环形间隙(12a)，所述间隙与高压室(12)流体连通。

2.如权利要求1所述的液压挺杆，其中，在所述圆筒形腔体(4)的所述底壁(4f)处存在有高压室(12)，所述室(12)具有根据所述柱塞(7)的滑动而可变的体积，所述液压挺杆包括形成在所述柱塞(7)中的储油箱(10)和连接管道(13)，所述连接管道构造为使箱(10)与所述高压室(12)流体连通。

3.如权利要求2所述的液压挺杆，其特征在于，阀装置(11)包括插设在所述储油箱(10)与所述高压室(12)之间的保持球(14)，所述球(14)设计为关闭所述连接管道(13)。

4.如权利要求3所述的液压挺杆，其特征在于，所述阀装置(11)包括插设在所述连接管道(13)与所述球(14)之间的第二弹簧阀(M2)，所述第二弹簧阀作用在所述球(14)上，以保持所述球运动远离所述管道(13)，至少直到所述高压室(12)内的油的压力达到预先确定的值从而克服由所述第二弹簧(M2)所施加的力为止。

5.如权利要求3所述的液压挺杆，其中，所述球(14)被容纳在形成在所述柱塞(7)中的相应的容纳部(15)中，其特征在于，在下方所述液压挺杆包括用于包含所述球(14)的板(16)。

6.如权利要求4所述的液压挺杆，其中，所述球(14)被容纳在形成在所述柱塞(7)中的相应的容纳部(15)中，其特征在于，在下方所述液压挺杆包括用于包含所述球(14)的板(16)。

7.如权利要求5所述的液压挺杆，其特征在于，包含板(16)是杯形的并具有周向边缘(19)，所述周向边缘构造为以相对的上表面(19a)朝向所述环形密封单元(18)运动。

8.如权利要求7所述的液压挺杆，其特征在于，所述第一弹簧(M1)具有位于与所述周向边缘(19)的下表面(19b)接触的相对的上端部。

9.如权利要求2所述的液压挺杆，其特征在于，所述柱塞(7)包括所述箱(10)的盖部(9)，所述盖部构造为用于在顶部处与所述挺杆相应的推动元件接合。

10.如权利要求9所述的液压挺杆，其特征在于，所述盖部(9)直径大于所述圆筒形腔体(4)的所述上部出口(6)的直径，用于限制所述柱塞(7)在所述圆筒形腔体(4)内的行程。

11.一种内燃机，包括多个如权利要求1至10中任一项所述的液压挺杆。

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