CN116624244A - 用于气门机构的液压间隙调节器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于气门机构的液压间隙调节器。该液压间隙调节器包括壳体和柱塞，壳体包括沿轴向相对的开放端和封闭端，柱塞包括沿轴向相对的第一端和第二端，第二端从开放端可轴向移动地插入壳体中。其中，该液压间隙调节器还包括套筒，套筒包括沿轴向相对的第三端和第四端，开放端从第四端可轴向移动地插入套筒中，柱塞沿轴向抵接在套筒与壳体之间。本发明的液压间隙调节器具有改进的性能。

Description

用于气门机构的液压间隙调节器

技术领域

本发明涉及发动机技术领域。具体地，本发明涉及一种用于气门机构的液压间隙调节器。

背景技术

在机动车辆的内燃机中，通常设置有用于推动阀杆来控制气门开闭的摇臂。摇臂一般在凸轮的驱动下以液压间隙调节器为支点进行摆动，液压间隙调节器通过其柱塞在壳体中的伸缩运动来自动调整凸轮与摇臂的间隙。典型的液压间隙调节器构造例如见于CN109386334 A中。在此类典型构造中，在柱塞内腔中形成贮存液体的低压室，在柱塞底部与壳体底部之间形成贮存液体的高压室，低压室与高压室之间通过单向阀连通，从而允许液体从低压室流入高压室。在柱塞的侧壁上形成有供油孔，可以通过供油孔向柱塞内腔中的低压室供油。在发动机刚刚启动的阶段，如果低压室中的油量不足，低压室没有足够的液体能够补充到高压室中，则可能引起噪声。但在一些内燃机中，液压间隙调节器常常是倾斜放置的，这导致低压室中的液体从柱塞侧壁上的油孔流出，进而减少低压室中的液体量。

已经有许多现有技术致力于解决上述问题。例如，US 5979377 A公开了一种液压间隙调节器，其柱塞由上柱塞和下柱塞两部分组成。该液压间隙调节器在上柱塞的内腔中安装有一个细长套筒，油孔通向套筒与上柱塞内壁之间形成环形的空间，套筒内部的液体只能从套筒顶部的空间流入与油孔连通的该环形空间，因此套筒内部的液体在倾斜的情况下不易于从油孔泄漏。为了将套筒安装到柱塞的内腔中，柱塞中必须存在足够大的进入开口，因此这种套筒仅适用于类似的两段式柱塞结构。而对于单体式柱塞结构，由于没有将套筒插入内腔的开口，因此无法使用这种套筒。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种改进的液压间隙调节器。

上述技术问题通过根据本发明的一种液压间隙调节器而得到解决。该液压间隙调节器包括壳体和柱塞，壳体包括沿轴向相对的开放端和封闭端，柱塞包括沿轴向相对的第一端和第二端，第二端从开放端可轴向移动地插入壳体中。其中，该液压间隙调节器还包括套筒，套筒包括沿轴向相对的第三端和第四端，开放端从第四端可轴向移动地插入套筒中，柱塞沿轴向抵接在套筒与壳体之间。柱塞内部形成用于贮存液体的低压室。液体可以从柱塞与套筒之间进入低压室。低压室中的液面高度因此可以达到柱塞顶部。抵接在套筒与壳体之间的柱塞的第一端必然伸出到壳体外部。因此液压间隙调节器可以贮存较多的液体。

根据本发明的一个优选实施例，套筒可以包括沿径向延伸的轴肩部段，第一端可以沿轴向抵接轴肩部段。轴肩部段为套筒提供了能够与柱塞的端部沿轴向接合的部分。

根据本发明的另一优选实施例，套筒可以包括沿径向延伸的轴肩部段，该液压间隙调节器还可以包括在垂直于轴向的平面中延伸的支撑板，第一端可以支撑支撑板从而使支撑板抵接轴肩部段。平板状的支撑板可以分别与柱塞和套筒两者稳定地接合，从而减少振动或倾斜。

根据本发明的另一优选实施例，支撑板可以包括连通柱塞的内腔与套筒的内腔的中心孔。柱塞的内腔中贮存的液体可以经由中心孔进入套筒的顶部，并且例如可以经由套筒顶部的孔提供给气门机构的摇臂。

根据本发明的另一优选实施例，中心孔的内径可以小于柱塞的内径。较小的中心孔使得支撑板可以较好地封闭柱塞的内腔，从而减少液体泄漏的风险。

根据本发明的另一优选实施例，套筒可以包括从轴肩部段沿轴向朝向壳体延伸的底部段，开放端沿轴向插入底部段中，套筒还可以包括形成在底部段上的进液孔。来自外部的液压源的液体可以经由进液孔进入套筒内壁与柱塞外壁之间的空间中，进而从柱塞顶部进入柱塞的内腔。

根据本发明的另一优选实施例，在套筒相对于壳体移动期间，进液孔与壳体的轴向位置可以不重合。由此可以确保液体可以始终通过进液孔进入柱塞内腔。

根据本发明的另一优选实施例，支撑板可以包括形成在朝向柱塞的端面上的连通槽，连通槽连通柱塞的径向外侧与径向内侧的空间。引入到套筒内壁与柱塞外壁之间的空间中的液体可以经由连通槽进入柱塞的内腔。

根据本发明的另一优选实施例，柱塞包括形成在第一端的端面上的连通槽，连通槽连通柱塞的径向外侧与径向内侧的空间。引入到套筒内壁与柱塞外壁之间的空间中的液体可以经由连通槽进入柱塞的内腔。

根据本发明的另一优选实施例，柱塞可以包括形成在侧壁上的回油孔。柱塞与壳体的封闭端之间的液体可以经由回油孔返回柱塞内腔中。

附图说明

以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：

图1示出根据本发明的示例性实施例的液压间隙调节器的示意图；和

图2示出根据本发明的示例性实施例的液压间隙调节器的支撑板的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图描述根据本发明的液压间隙调节器的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。

根据本发明的实施例，提供了一种用于内燃机的气门机构的液压间隙调节器。图1示出了根据本发明的实施例的液压间隙调节器的剖视图。如图1所示，该液压间隙调节器包括壳体1、柱塞2和套筒3。

壳体1为圆筒状，其在轴向上具有相对的开放端11和封闭端12。柱塞2也大致为圆筒状，并且在轴向上具有相对的第一端21和第二端22。柱塞2的第二端22从壳体1的开放端11沿轴向插入壳体1中，而柱塞2的第一端21位于壳体1的外部。柱塞2具有大致圆柱形的中空内腔。在柱塞2的第二端22与壳体1的封闭端12之间形成贮存液体的高压室，而柱塞2的内腔构成贮存液体的低压室。第二端22上形成有轴向贯穿的底部孔，高压室与低压室(柱塞内腔)通过底部孔连通。在底部孔的朝向壳体1的封闭端12的一侧安装有单向阀4，单向阀4仅允许液体通过底部孔从柱塞2的内腔流入高压室，而不允许液体反向流动。螺旋弹簧形式的弹簧5沿轴向抵接在柱塞2的第二端22与壳体1的封闭端12之间。柱塞2能够在弹簧5的弹性力与液体压力的共同作用下在壳体1中沿轴向移动。在柱塞2的移动范围内，柱塞2的第一端21始终位于壳体1外部。在柱塞2的侧壁上形成有贯穿的回油孔，高压室中的液体能够经由回油孔返回到柱塞2的内腔中。

套筒3为圆筒状，其在轴向上具有相对的第三端31和第四端32。套筒3的第三端31例如用于支撑气门机构的摇臂(未示出)。在套筒3的第三端31上形成有轴向贯穿的顶部孔，用于向摇臂提供液体。第四端32为开放的端部，壳体1的开放端11沿轴向插入套筒3中，并且能够相对套筒3沿轴向移动。同时，突出于壳体1之外的柱塞2的第一端21也沿轴向插入套筒3中并且沿轴向抵接套筒3，使得柱塞2沿轴向抵接在套筒3与壳体1之间，并且借助于弹簧5压紧。当柱塞2在壳体1中沿轴向移动时，套筒3能够随着柱塞2一起相对于壳体1沿轴向移动。

为了便于抵接柱塞2的端部，套筒3可以形成有沿径向延伸的轴肩部段33，柱塞2的第一端21可以沿轴向抵接轴肩部段33。具体而言，如图1所示，套筒3可以包括轴肩部段33、底部段34和顶部段35。底部段34和顶部段35分别大致沿轴向延伸，并且底部段34的内径大于顶部段35的内径。轴肩部段33连接在底部段34和顶部段35的相对的端部之间。第三端31位于顶部段35上，第四端32位于底部段34上。壳体1的开放端11和柱塞2的第一端21可以沿轴向插入底部段34中，并且第一端21直接或间接地沿轴向抵接在轴肩部段33上。底部段34的内径略大于壳体1的外径，使得壳体1的外壁能够贴合底部段34的内壁。壳体1的外壁与底部段34的内壁可以密封配合(例如通过密封件或密封接触)，防止内部的液体渗漏。

优选地，液压间隙调节器还可以包括支撑板6。支撑板6为基本在垂直于轴向的平面中延伸的平板状部件。柱塞2的第一端21经由支撑板6间接地抵接轴肩部段33。支撑板6优选地形成为与柱塞2及套筒3同轴地布置的圆板。支撑板6的外径大于柱塞2的外径并且小于底部段34的内径。支撑板6可以分别与柱塞2及套筒3稳定地接合，有助于减小由于柱塞2的端面加工精度引起的跳动度。在替代的实施例中，液压间隙调节器也可以不包括支撑6，柱塞2的第一端21的直径大于顶部段35的直径，使得第一端21可以直接抵接在轴肩部段33上。

支撑板6可以具有中心孔61。中心孔61可以为与支撑板6同轴地布置的圆孔，也可以为其他形状的孔。中心孔61沿轴向贯穿支撑板6。中心孔61将顶部段35内侧的空间与柱塞2的内腔连通，使得能够经由套筒3的顶部向摇臂供应液体。优选地，中心孔61的内径小于柱塞2的内径，从而减少柱塞2内的液体从顶部泄漏的风险。

套筒3可以包括形成在底部段34上的进液孔。进液孔沿径向贯穿底部段34，从而将套筒3内部与外部的空间连通。进液孔可以连通到底部段34与柱塞2之间的环形空间中，该环形空间的轴向两端由壳体1的开放端11和套筒3的轴肩部段33(或支撑板6)限定。优选地，在套筒3相对于壳体1移动期间，进液孔与壳体1的轴向位置始终不重合，使得进液孔始终能够与该环形空间连通。由外部的液体源供应的液体可以经由进液孔进入该环形空间，然后从柱塞2的顶部进入柱塞2的内腔中。为了便于液体进入柱塞2的内腔，如图2所示，可以在支撑板6的朝向柱塞2的端面上形成连通槽62。当安装在柱塞2上时，支撑板6的连通槽62能够连通柱塞2的径向外侧与径向内侧的空间，使得环形空间中的液体能够经由连通槽62流入柱塞2的内腔中。此外，替代地或另外地，也可以在柱塞2的第一端21上形成从端面上凹入的连通槽，从而连通柱塞2的径向外侧与径向内侧的空间。

在根据本发明的液压间隙调节器中，柱塞2所贮存的液体可以达到柱塞2顶端的高度，并且高于壳体1的顶端。这使得低压室中能够贮存的液体量大大增加，有利于改善液压间隙调节器的运行性能。

虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。

附图标记表

1 壳体

11 开放端

12 封闭端

13 壳体油孔

2 柱塞

21 第一端

22 第二端

3 套筒

31 第三端

32 第四端

33 轴肩部段

34 底部段

35 顶部段

4 单向阀

5 弹簧

6 支撑板

61 中心孔

62 连通槽

Claims (10)

1.一种用于气门机构的液压间隙调节器，包括壳体(1)和柱塞(2)，所述壳体(1)包括沿轴向相对的开放端(11)和封闭端(12)，所述柱塞(2)包括沿轴向相对的第一端(21)和第二端(22)，所述第二端(22)从所述开放端(11)可轴向移动地插入所述壳体(1)中，

其特征在于，

所述液压间隙调节器还包括套筒(3)，所述套筒(3)包括沿轴向相对的第三端(31)和第四端(32)，所述开放端(11)从所述第四端(32)可轴向移动地插入所述套筒(3)中，所述柱塞(2)沿轴向抵接在所述套筒(3)与所述壳体(1)之间。

2.根据权利要求1所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述套筒(3)包括沿径向延伸的轴肩部段(33)，所述第一端(21)沿轴向抵接所述轴肩部段(33)。

3.根据权利要求1所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述套筒(3)包括沿径向延伸的轴肩部段(33)，所述液压间隙调节器还包括在垂直于轴向的平面中延伸的支撑板(6)，所述第一端(21)支撑所述支撑板(6)从而使所述支撑板(6)抵接所述轴肩部段(33)。

4.根据权利要求3所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述支撑板(6)包括连通所述柱塞(2)的内腔与所述套筒(3)的内腔的中心孔(61)。

5.根据权利要求4所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述中心孔(61)的内径小于所述柱塞(2)的内径。

6.根据权利要求3所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述套筒(3)包括从所述轴肩部段(33)沿轴向朝向所述壳体(1)延伸的底部段(34)，所述开放端(11)沿轴向插入所述底部段(34)中，所述套筒(3)还包括形成在所述底部段(34)上的进液孔。

7.根据权利要求6所述的液压间隙调节器，其特征在于，在所述套筒(3)相对于所述壳体(1)移动期间，所述进液孔与所述壳体(1)的轴向位置不重合。

8.根据权利要求6所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述支撑板(6)包括形成在朝向所述柱塞(2)的端面上的连通槽(62)，所述连通槽(62)连通所述柱塞(2)的径向外侧与径向内侧的空间。

9.根据权利要求6所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述柱塞(2)包括形成在所述第一端(21)的端面上的连通槽，所述连通槽连通所述柱塞(2)的径向外侧与径向内侧的空间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的液压间隙调节器，其特征在于，所述柱塞(2)包括形成在侧壁上的回油孔。