專利名稱：氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及具有卡扣配合外殼的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器。
背景技術(shù)：
在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，大型內(nèi)燃機(jī)的氣缸常常從氣缸的較冷進(jìn)氣側(cè)到氣缸的較熱排氣側(cè)形成熱梯度。如果梯度變得太大，則該熱梯度可能引起進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)的翹曲，因而加速磨損并可能損壞氣門(mén)和氣門(mén)座。為了克服這些作用，通常安裝氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器以在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間使氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣使得氣門(mén)經(jīng)受更均勻的熱分布。氣門(mén)的轉(zhuǎn)動(dòng)還為氣門(mén)和氣門(mén)座提供更均勻的磨耗型式。通常氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器制成由兩部分即外殼和本體組成，該外殼與一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧的端部接合并相對(duì)于該一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧的端部固定，該本體聯(lián)接到氣門(mén)桿上。對(duì)于氣門(mén)的每次往復(fù)運(yùn)動(dòng)，本體和氣門(mén)一起相對(duì)于外殼轉(zhuǎn)動(dòng)小的角度。為了得到更高的性能和增加使用壽命，氣門(mén)彈簧變得日益堅(jiān)硬。相應(yīng)地，氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的外殼也必需變硬以對(duì)抗在外殼的接觸彈簧的表面上的過(guò)早磨損。由于這種硬化， 外殼也變得日益脆弱且在加工時(shí)易于產(chǎn)生裂紋。這個(gè)問(wèn)題在一些氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件中尤其麻煩一在這些氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件中外殼的邊緣表面冷軋?jiān)谝徊糠洲D(zhuǎn)動(dòng)器本體上以形成將該兩個(gè)部件固定在一起的鎖緊卷邊。常常，通過(guò)冷成形法將鎖緊卷邊加設(shè)到變硬的外殼上導(dǎo)致該部件產(chǎn)生裂紋和/或變得不能使用。

發(fā)明內(nèi)容
在某些實(shí)施例，本發(fā)明提供一種用于響應(yīng)于氣門(mén)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而使內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件。該氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件包括用于聯(lián)接到氣門(mén)的一部分上并包括保持表面的轉(zhuǎn)動(dòng)器本體。該組件還包括可拆卸地和可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納轉(zhuǎn)動(dòng)器本體的外殼。該外殼包括底壁和多個(gè)彈性件(resilient member,具有回彈性的部件)，該彈性件與所述保持表面接合以將轉(zhuǎn)動(dòng)器本體可拆卸地聯(lián)接到外殼上。該氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件還包括旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體和所述外殼接合以使所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體相對(duì)于所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)。在某些實(shí)施例，本發(fā)明提供一種裝配用于使內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器的方法。該方法包括提供外殼和轉(zhuǎn)動(dòng)器本體，該外殼包括多個(gè)彈性件，該轉(zhuǎn)動(dòng)器本體用于與所述氣門(mén)聯(lián)接并包括保持表面。在所述外殼和所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體之間設(shè)有旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的部件，定位所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體以用于插入到所述外殼中。所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體沿軸向插入所述外殼，這包括使所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體與所述彈性件接合以便因此推壓所述彈性件遠(yuǎn)離松弛位置。 所述保持表面沿軸向移動(dòng)越過(guò)所述彈性件，允許所述彈性件返回到松弛位置，以將所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體保持在所述外殼內(nèi)。


圖1是用于內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)組件的透視圖。圖2是沿著圖1的線2-2所取的剖視圖。圖3是圖1的氣門(mén)組件的放大的透視圖。圖4是沿著圖3的線4-4所取的剖視圖。圖5是圖1的氣門(mén)組件的部件分解圖。圖6是圖1的氣門(mén)組件的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的透視圖。圖7是沿著圖6的線7-7所取的剖視圖。圖8是圖6的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的部件分解圖。圖9是沿著圖8的線9-9所取的剖視圖。圖10是圖6的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼的透視圖。圖11是沿著圖10的線11-11所取的剖視圖。圖12是圖6的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的轉(zhuǎn)動(dòng)器本體的透視圖。圖13是沿著圖12的線13-13所取的剖視圖。
具體實(shí)施例方式應(yīng)該理解，本發(fā)明在其應(yīng)用中不限于下文說(shuō)明中所陳述或附圖中所示出的部件的構(gòu)造和布置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可以是其它的實(shí)施例，并能用不同方法實(shí)踐或?qū)嵤Ａ硗?，?yīng)該理解，本文中所用的措辭或術(shù)語(yǔ)是用于說(shuō)明的目的而不應(yīng)看成是限制性的。圖1-5示出供在內(nèi)燃機(jī)中使用的氣門(mén)組件8。氣門(mén)組件8包括支承氣門(mén)12的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10。氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10包括轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14和轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22，該轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼 14與一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b的端部接合，該轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22被轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14容納并大體上裝配在轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14內(nèi)。轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22容納并接合氣門(mén)12的氣門(mén)桿部分沈，該氣門(mén)桿部分26 —般限定氣門(mén)軸線觀。氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10還包括螺旋形自緊彈簧30，該螺旋形自緊彈簧30繞環(huán)形凹槽98延伸并被該環(huán)形凹槽98容納，環(huán)形凹槽98由轉(zhuǎn)動(dòng)器本體 22限定。自緊彈簧30還與裝配在自緊彈簧30和外殼14的內(nèi)表面51之間的彈簧墊圈34 接合。自緊彈簧30和彈簧墊圈34 —起限定旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)(rotary advance mechanism)， 該旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)使轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22相對(duì)于外殼14轉(zhuǎn)動(dòng)。在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間，氣門(mén)傳動(dòng)部件 (例如，凸輪凸角和/或搖臂，未示出)直接或間接地施加力到氣門(mén)桿26的上表面38上以便打開(kāi)氣門(mén)12(氣門(mén)的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)是沿著相對(duì)于圖1-4總體向下方向)。一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b抵抗氣門(mén)的打開(kāi)運(yùn)動(dòng)，因而壓縮在轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14和轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22之間的彈簧墊圈34和自緊彈簧30。隨著氣門(mén)12返回到關(guān)閉位置，一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b和氣門(mén)傳動(dòng)部件之間的壓縮力減小。用這種方式驅(qū)動(dòng)氣門(mén)12使彈簧墊圈34和自緊彈簧30周期性地壓縮和擴(kuò)展，進(jìn)而使轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22和氣門(mén)12以已知的方式相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14轉(zhuǎn)動(dòng)。
還參見(jiàn)圖6-11，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14包括底壁42和外壁46，該底壁42與一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b接合，而外壁46圍繞底壁42的外周邊延伸并大致垂直地遠(yuǎn)離底壁42。底壁42總體上從外壁46徑向向內(nèi)延伸并包括一個(gè)或多個(gè)彈簧座50a、50b。每個(gè)彈簧座50a、 50b成形為保持氣門(mén)彈簧18a、18b中的相應(yīng)一個(gè)。在所示的構(gòu)造中，彈簧座50a、50b形成同心的環(huán)形表面，每個(gè)環(huán)形表面都加工成一定尺寸以便基本上對(duì)應(yīng)于該環(huán)形表面所保持的氣門(mén)彈簧18a、18b的直徑。彈簧座50a、50b也可以形成于在軸向上偏移但總體上平行的平面上，以便提供一個(gè)或多個(gè)擋壁58。一個(gè)或多個(gè)擋壁58可以加工成一定尺寸和形狀以便為氣門(mén)彈簧18a、18b提供徑向穩(wěn)定性，和在裝配期間幫助相對(duì)于氣門(mén)彈簧18a、18b合適地定位氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10。在一些替代構(gòu)造中，所述一個(gè)或多個(gè)彈簧座50a、50b可形成在同一平面中和/或形成為轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14中的凹槽或通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14中的凹槽形成。在另一些構(gòu)造中，所述一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b可以僅有一個(gè)接合表面。在另外一些構(gòu)造中，最里面的氣門(mén)座50b可以設(shè)有額外的與內(nèi)部氣門(mén)彈簧18b的內(nèi)徑相對(duì)應(yīng)的擋壁。外壁46限定多個(gè)大致為U形的凹槽62，該凹槽62在外壁46的上邊緣66處敞開(kāi)并總體上從上邊緣向下朝向底壁42延伸。在所示的實(shí)施例中，所述壁的限定每個(gè)凹槽62 的邊緣修圓和/或倒成圓角以減少在凹槽62附近沿著外壁46的應(yīng)力。外壁46包括多個(gè)有彈性的保持件70 (例如在所示的構(gòu)造中是4個(gè))，該保持件70 基本上豎直地遠(yuǎn)離底壁42在相鄰的凹槽62之間延伸。保持件70構(gòu)造成可在裝卸氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10期間沿徑向相對(duì)于外壁46的其余部分偏轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)離松弛位置。各保持件70總體上圍繞外壁46的周邊等距離分布。在所示的構(gòu)造中，每個(gè)保持件70都包括一末端，該末端延伸到外壁46的其余部分的上邊緣66之外。所述末端相對(duì)于保持件70的其余部分沿徑向向內(nèi)延伸以形成止動(dòng)尖頭74。在替代構(gòu)造中，止動(dòng)尖頭74可以形成為鉤，或者可以包括末端一該末端具有沿徑向向內(nèi)延伸的第一近端部分和沿徑向向外延伸的第二遠(yuǎn)端部分。保持件70和止動(dòng)尖頭74可以包括允許轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14可拆卸地和可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22的其它形式和配置，如下面所述。在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14 一般由板材通過(guò)一次或多次模鍛和/或拉拔作業(yè)而形成；然而，一些替代構(gòu)造可以包括將轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14鍛造、鑄造、機(jī)加工、或這些加工的不同組合以形成所需的形狀。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14 一般由金屬(例如鋼)形成，并優(yōu)選地進(jìn)行熱處理、感應(yīng)淬火、表面硬化、噴丸處理或別的材料處理以增強(qiáng)轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的磨損特性。在某些實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14用低碳鋼(含0.05%-0.15%碳)或軟鋼(含 0. 16%-0. %碳)形成。合適碳鋼的兩個(gè)具體例子是AISI 1008和AISI1010，該兩種碳鋼的韌展性足以模鍛沖壓，并包括足夠的碳含量用于成形之后的受控的硬化。盡管轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的最終表面硬度取決于所用的特定材料及轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14是否硬化和硬化到什么程度，但轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的某些沒(méi)有硬化的實(shí)施例包括至少約107HK(努氏硬度)的表面硬度。 轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的一般用某種方式硬化的另一些實(shí)施例包括至少約402HK的表面硬度，而轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的還有另一些實(shí)施例包括至少約510HK的表面硬度。此外，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼的也一般經(jīng)過(guò)硬化的某些實(shí)施例包括高達(dá)約776HK的表面硬度，而轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的另一些實(shí)施例被硬化成包括高達(dá)約630HK的表面硬度，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的另外一些實(shí)施例被硬化成包括高達(dá)約576HK的表面硬度。轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的也一般經(jīng)過(guò)硬化的另外一些實(shí)施例包括在約 402HK-約776HK范圍內(nèi)的表面硬度，而轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的另一些實(shí)施例包括在約510HK-約630HK范圍內(nèi)的表面硬度。轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例被硬化成包括在約510HK-約 576HK范圍內(nèi)的表面硬度。保持件70構(gòu)造成在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22插入轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14或從轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14中拔出時(shí)徑向向外偏轉(zhuǎn)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22完全容納在轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14內(nèi)時(shí)，保持件70返回到它們的原始位置，且不限制轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22和轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。類似地，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22被完全從轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14中拔出時(shí)，保持件70返回到它們的原始位置，因此轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14可以和不同的(例如新的或修復(fù)的)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22和/或新的或替換用的自緊彈簧30和彈簧墊圈34 —起重新使用。盡管所示的保持件橫斷面基本上是一致的并具有幾乎等于外壁46的高度的長(zhǎng)度，但替代構(gòu)造可以包括直接從外壁46的上邊緣66沿軸向向內(nèi)延伸的保持件70。在另外一些構(gòu)造中，保持件70可以僅部分地朝外壁46的上邊緣66延伸。替代構(gòu)造還可以包括沿著其長(zhǎng)度寬度和/或橫斷面不同的保持件70。圖12和13更詳細(xì)地示出轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22。轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22被轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14可拆卸地和可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納，并包括主體78、從主體78徑向向外延伸的副體82和中心凹槽86，該中心凹槽86在軸向上貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22延伸并成形為容納氣門(mén)桿26。轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22的主體78基本上是筒形并限定中心凹槽86。主體78包括第一外徑88和第二外徑90。第一外徑88加工成一定尺寸以便裝配在轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的底壁42的最里面直徑內(nèi)并延伸第一軸向距離。第二外徑90加工成一定尺寸以便裝配在彈簧墊圈34 的內(nèi)徑36內(nèi)并延伸第二軸向距離。在所示的構(gòu)造中，組合的第一和第二距離基本上限定主體78的高度。副體82從主體78徑向向外延伸并限定裝配在外壁46內(nèi)的第三外徑94，同時(shí)允許足夠的間隙以便允許轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14和轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。副體82還限定環(huán)形凹槽98、傾斜式引入表面102和保持表面106，該環(huán)形凹槽98加工成一定形狀以容納自緊彈簧30，該引入表面102在裝配轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10期間與保持件70接合，該保持表面106 在拆卸轉(zhuǎn)動(dòng)器組件期間與保持件70接合。在所示的實(shí)施例中，副體82包括基本上是平坦的上表面110 ；然而，在替代構(gòu)造中，上表面110可以成形加工成必要時(shí)提供額外的強(qiáng)度或?qū)嵤┢渌δ?。在還有另一些構(gòu)造中，平坦的上表面110可以自己限定保持表面106。環(huán)形凹槽98由副體82限定，并加工成一定形狀以便容納自緊彈簧30 (下文中有所說(shuō)明)。在所示的構(gòu)造中，環(huán)形凹槽98在軸向上朝主體78敞開(kāi)，由底表面114限定，并包括基本上是半圓形的橫斷面。可以利用一些替代橫斷面來(lái)利于不同類型自緊彈簧30的外部輪廓。在某些構(gòu)造中，環(huán)形凹槽98可以限定多個(gè)隆起或肋條(未示出)，該隆起或肋條接合自緊彈簧30并有助于轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14轉(zhuǎn)動(dòng)。在還有另一些構(gòu)造中，環(huán)形凹槽98可以襯以可變形的材料(例如橡膠)，這也有助于轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的轉(zhuǎn)動(dòng)。引入表面102在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22的第三外徑94和底表面114之間限定一倒角。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22插入到外殼14中時(shí)，引入表面102與保持件70接合并在徑向上向外推壓保持件70。在所示的實(shí)施例中，引入表面102完全圍繞第三外徑94延伸。在替代實(shí)施例中， 轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22可以包括多個(gè)徑向上間隔開(kāi)的引入表面102，每個(gè)引入表面102設(shè)置用于在裝配期間與保持件70中的相應(yīng)一個(gè)對(duì)準(zhǔn)。在還有另一些實(shí)施例中，在底表面114和第三外徑94之間可以沒(méi)有明顯的倒角或半徑，在這種情況下底表面114自身限定所述引入表面。在所示的構(gòu)造中，保持表面106在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22的第三外徑94和上表面110之間形成為半徑，并有助于相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14保持轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22。保持表面106完全圍繞第三外徑94延伸。在替代實(shí)施例中，由上表面110和第三外徑94的接合部限定的角可以不倒圓，在這種情況下上表面110將自己限定保持表面106。在還有另一實(shí)施例中，保持表面106可以取上表面110和第三外徑94之間的倒角形式，并可以在從外殼14中取出轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22期間使保持件70沿徑向向外偏置。中心凹槽80基本上與軸線28同心，并在軸向上貫穿轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22延伸。中心凹槽86包括第一部分118和第二部分122。第一部分118大體上從上表面110延伸第一距離以第一壁角伸入轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22。第二部分122大體上從第一部分118延伸第二距離以更陡的第二壁角伸入轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22。第二部分122限定一截錐形表面123，該截錐形表面123 構(gòu)造成容納和捕集一組錐形氣門(mén)鎖片126(見(jiàn)圖5)。在替代實(shí)施例中，中心凹槽86可以包括另外的部分(每個(gè)部分都包括不同的壁角)，或者可以由具有一個(gè)壁角的一個(gè)部分形成。在所示的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22 —般由單件式金屬材料(例如鋼)形成，并可以按需要進(jìn)行熱處理和/或硬化以便改善耐用性。轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22可以鍛造、沖壓、鑄造、機(jī)加工、粉末金屬成形、或這些加工方法的任何組合，以形成所需的形狀。再次參見(jiàn)圖6-9，轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14容納彈簧墊圈34，該彈簧墊圈34與轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14 的內(nèi)壁51接合。彈簧墊圈34外形稍呈截錐形，包括一容納自緊彈簧30的環(huán)形凹部130并限定內(nèi)徑36。彈簧墊圈34可以用任何合適的可變形和彈性材料(例如，彈簧鋼)形成。在運(yùn)轉(zhuǎn)期間，在外殼14和轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22之間施加軸向壓縮力時(shí)，彈簧墊圈34偏轉(zhuǎn)成基本上是平的環(huán)形構(gòu)型。在所示的構(gòu)造中，環(huán)形凹部130是完全繞彈簧墊圈34延伸并加工成一定形狀以容納自緊彈簧30的光滑凹形槽。在替代構(gòu)造中，環(huán)形凹部130可以包括多個(gè)隆起或肋條，或者可以襯以可變形的材料(例如橡膠)以便在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)幫助自緊彈簧30。環(huán)形凹槽98容納自緊彈簧30，該自緊彈簧30進(jìn)而與彈簧墊圈34接合。盡管在附圖中示意性地示出為環(huán)形圈，但如該領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的，自緊彈簧30是具有基本上與環(huán)形凹槽98的周邊相對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度的較緊密地卷繞的螺旋形盤(pán)簧。自緊彈簧30橫斷面基本上是圓形，且當(dāng)經(jīng)受軸向載荷時(shí)它的盤(pán)圈偏轉(zhuǎn)。在某些構(gòu)造中，自緊彈簧30可以充以或涂覆有可變形材料(例如橡膠)以便在載荷下提供額外的豎直支承和/或幫助使自緊彈簧 30返回到它的初始位置。氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10能裝配成一個(gè)單元并運(yùn)輸?shù)桨l(fā)動(dòng)機(jī)制造或修復(fù)工廠用于安裝。在裝配期間，將彈簧墊圈34設(shè)在轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14中抵靠著內(nèi)表面51。自緊彈簧30設(shè)置在環(huán)形凹槽98中，轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22被沿軸向插入到轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14中。在該插置期間，保持部件70的止動(dòng)尖頭74與引入表面102接觸并徑向向外偏轉(zhuǎn)直至止動(dòng)尖頭74扣在保持表面106上。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22完全被轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14容納時(shí)，自緊彈簧30和彈簧墊圈34被捕獲在它們之間。一旦裝配好，可以將整個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)機(jī)構(gòu)中，或者作為一個(gè)單元裝運(yùn)到制造廠或修復(fù)廠。為了將整個(gè)氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)機(jī)構(gòu)中，將組件10如此設(shè)置使得轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14的一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)座50a、50b與一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b的端部接合。氣門(mén)桿26穿過(guò)氣缸蓋(未示出)中氣門(mén)導(dǎo)管插入，并插入到中心凹槽86中。氣門(mén)彈簧18a、18b被壓縮，以露出氣門(mén)桿沈的端部，使得可以圍繞氣門(mén)桿沈安裝氣門(mén)鎖片126。 將氣門(mén)彈簧18a、18b松開(kāi)，鎖片1 移動(dòng)成與轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22的斜表面123接合，這使鎖片 126偏置成與氣門(mén)桿沈的端部接合以便把氣門(mén)12固定到氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器10上。在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，氣門(mén)機(jī)構(gòu)部件操作成通過(guò)沿軸向移動(dòng)氣門(mén)桿沈抵抗一個(gè)或多個(gè)氣門(mén)彈簧18a、18b的偏置力來(lái)打開(kāi)氣門(mén)12。氣門(mén)桿沈進(jìn)而由于氣門(mén)鎖片1 與截錐形表面123 之間的接合而移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22。自緊彈簧30和彈簧墊圈34因此被壓縮在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體 22和轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14之間。當(dāng)氣門(mén)機(jī)構(gòu)部件操作以關(guān)閉氣門(mén)時(shí)，至少減少一部分施加到自緊彈簧30和彈簧墊圈34上的壓力，因而使自緊彈簧30和彈簧墊圈34能至少部分地返向松弛構(gòu)型。自緊彈簧30和彈簧墊圈34的這種壓縮和松弛的周期性變化以已知的方式使轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22和氣門(mén)12相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14轉(zhuǎn)動(dòng)。有彈性的保持件70允許氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10能被拆卸和重修而不使轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22 或外殼14損壞或永久地(例如，塑性地)變形。為了拆卸氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10，將轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22壓緊或另外地從轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14沿軸向拉拔，使保持表面106與止動(dòng)尖頭74接合，并沿徑向向外推壓保持件70。一旦轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22已從外殼14中取出，則保持件70彈性返回到它們的原始位置。如果需要，組件10的不同部件然后可以檢修和/或更換。自緊彈簧 30和/或彈簧墊圈34是最有可能需要更換的部件。然后可以將不同部件如上所述重新裝配和恢復(fù)使用。保持件70的彈性/回彈性提供了一種即使當(dāng)外殼14材料顯著硬化時(shí)也能提供轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22和轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14之間的卡扣配合的轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼結(jié)構(gòu)14。凹槽62的倒圓的幾何形狀起分布應(yīng)力的作用一該應(yīng)力否則當(dāng)在裝卸氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件10期間保持件70偏轉(zhuǎn)時(shí)可能導(dǎo)致斷裂。盡管上述公開(kāi)總體上針對(duì)包括自緊彈簧和彈簧墊圈旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，但應(yīng)該理解，本文教導(dǎo)也可以包括在具有其它旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的其它氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器中，如利用彈簧、滾珠軸承、楔形件的不同組合，和在驅(qū)動(dòng)氣門(mén)12期間提供轉(zhuǎn)動(dòng)器本體22和轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼14之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的其它已知結(jié)構(gòu)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器。
權(quán)利要求
1.一種用于使內(nèi)燃機(jī)氣門(mén)隨著氣門(mén)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，該氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件包括用于聯(lián)接到氣門(mén)的一部分上的轉(zhuǎn)動(dòng)器本體，該轉(zhuǎn)動(dòng)器本體包括保持表面；可拆卸地和可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體的外殼，該外殼包括底壁和多個(gè)彈性件，該彈性件與所述保持表面接合以便將所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體可拆卸地聯(lián)接到所述外殼上；和旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)與所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體和所述外殼接合以使所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體相對(duì)于所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述外殼包括外壁，該外壁沿軸向延伸遠(yuǎn)離所述底壁且當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體被所述外殼容納時(shí)至少部分地環(huán)繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體，其中所述彈性件包括沿徑向向內(nèi)延伸用于與所述保持表面接合的部分。
3.如權(quán)利要求2所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述外壁限定多個(gè)凹槽，其中所述彈性件被限定在相鄰的凹槽之間。
4.如權(quán)利要求3所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述凹槽基本上為U形并沿軸向遠(yuǎn)離底壁開(kāi)口。
5.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述外殼包括外壁，當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體被所述外殼容納時(shí)所述外壁至少部分地環(huán)繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體，其中所述彈性件包括從所述外壁的端表面沿軸向向外并沿徑向向內(nèi)延伸的止動(dòng)尖頭，其中所述止動(dòng)尖頭與所述保持表面接合。
6.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體包括沿軸向與所述保持表面間隔開(kāi)的引入表面，其中在所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體插入到所述外殼中時(shí)所述引入表面與所述多個(gè)彈性件接合并使所述多個(gè)彈性件沿徑向向外偏置。
7.如權(quán)利要求6所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，在所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體被從所述外殼中取出時(shí)所述保持表面與所述多個(gè)彈性件接合并使所述多個(gè)彈性件沿徑向向外偏置。
8.如權(quán)利要求1所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述外殼由低碳鋼或軟鋼形成。
9.如權(quán)利要求8所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述外殼具有至少約402HK的表面硬度。
10.如權(quán)利要求8所述的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，其特征在于，所述外殼具有至少約510HK的表面硬度。
11.一種裝配用于使內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器的方法，該方法包括提供包括多個(gè)彈性件的外殼；提供用于與所述氣門(mén)聯(lián)接并包括保持表面的轉(zhuǎn)動(dòng)器本體；在所述外殼和所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體之間設(shè)置旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)的部件；定位所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體以用于插入到所述外殼中；將所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體沿軸向插入到所述外殼中，包括使所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體與所述彈性件接合并因此推壓所述彈性件遠(yuǎn)離松弛位置；和將所述保持表面沿軸向移動(dòng)越過(guò)所述彈性件，由此使所述彈性件返回到所述松弛位置以將所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體保持在所述外殼內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述外殼由低碳鋼或軟鋼形成，其中提供外殼包括將所述外殼硬化至具有至少約402HK的表面硬度。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述外殼由低碳鋼或軟鋼形成，其中提供外殼包括將所述外殼硬化至具有至少約510HK的表面硬度。
14.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，使所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體與所述彈性件接合包括使引入表面與所述彈性件接合，所述引入表面在所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體的底表面和外徑之間限定倒角。
15.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述彈性件在由所述外殼的外壁所限定的相鄰凹槽之間形成，其中推壓所述彈性件遠(yuǎn)離松弛位置包括相對(duì)于所述外壁沿徑向向外移動(dòng)所述彈性件。
16.一種用于使內(nèi)燃機(jī)的氣門(mén)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件，該氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件包括由低碳鋼或軟鋼形成并硬化至具有在約510HK-約630HK范圍內(nèi)的表面硬度的外殼，該外殼具有限定至少一個(gè)彈簧座的底壁、沿軸向延伸遠(yuǎn)離所述底壁并限定沿軸向背離所述底壁的端表面的外壁、和在由所述外壁所限定的凹槽之間形成的沿軸向延伸的多個(gè)彈性件， 每個(gè)彈性件都包括沿軸向延伸到所述外壁的端表面外部、沿徑向向內(nèi)延伸的止動(dòng)尖頭；可拆卸地和可轉(zhuǎn)動(dòng)地容納在所述外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)器本體，該轉(zhuǎn)動(dòng)器本體包括基本上是筒形的主要部分和基本上是環(huán)形的副部分，該主要部分限定用于容納氣門(mén)的一部分的凹槽， 該副部分包括底表面、保持表面、外徑和在所述底表面與所述外徑之間形成的引入表面，該引入表面在所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體插入到所述外殼期間沿徑向向外推壓所述彈性件，當(dāng)所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體完全被所述外殼容納時(shí)所述保持表面與所述多個(gè)彈性件的所述止動(dòng)尖頭接合以便將所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體可拆卸地保持在所述外殼中；和設(shè)在所述外殼和所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體之間以便使所述轉(zhuǎn)動(dòng)器本體相對(duì)于所述外殼轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)推進(jìn)機(jī)構(gòu)。
17.—種重修氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件的方法，該氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件可被操作以使氣門(mén)繞軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，該方法包括通過(guò)沿軸向相對(duì)于氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼移動(dòng)氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體并因此使轉(zhuǎn)動(dòng)器本體和外殼中的至少其中之一上形成的彈性保持件偏轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離松弛位置而從氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器外殼中取出氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體，在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體與外殼分離時(shí)彈性保持件返回到松弛位置；更換當(dāng)氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器組件裝配好時(shí)至少部分地位于轉(zhuǎn)動(dòng)器本體和外殼之間的至少一個(gè)氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器部件；通過(guò)沿軸向相對(duì)于外殼移動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)器本體并因此使彈性保持件偏轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離松弛位置而將轉(zhuǎn)動(dòng)器本體插回到外殼中，在轉(zhuǎn)動(dòng)器本體完全插入到外殼內(nèi)時(shí)彈性保持件返回到松弛位置，其中保持件將轉(zhuǎn)動(dòng)器體保持在外殼內(nèi)，同時(shí)允許轉(zhuǎn)動(dòng)器本體相對(duì)于外殼轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
供在內(nèi)燃機(jī)使用的氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器。該氣門(mén)轉(zhuǎn)動(dòng)器包括多個(gè)保持件，每個(gè)保持件都能將固定外殼可拆卸地和可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到轉(zhuǎn)動(dòng)器本體上。所述多個(gè)保持件由多個(gè)凹槽限定，允許所述多個(gè)保持件中的每一個(gè)相對(duì)于固定的外殼偏轉(zhuǎn)。所述保持件允許轉(zhuǎn)動(dòng)器本體從固定外殼中取出而不需要永久地?fù)p壞固定的外殼(例如在重修期間)。此外，所述保持件可以結(jié)合在已經(jīng)受熱處理過(guò)程的外殼上而不使外殼易于形成裂紋或損壞。
文檔編號(hào)F01L1/32GK102301098SQ201080005870
公開(kāi)日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月29日
發(fā)明者J·G·沃爾克 申請(qǐng)人:海立爾精密產(chǎn)品公司