閥體、閥組件及橫臂組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種橫臂，更具體而言，涉及具有運(yùn)動(dòng)限制閥組件的橫臂。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)燃機(jī)的每個(gè)汽缸裝配有一個(gè)或多個(gè)在正常運(yùn)行期間周期地打開(kāi)的氣體交換閥(如，進(jìn)氣閥和排氣閥)。在傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)中，通過(guò)凸輪軸/搖臂配置打開(kāi)這些閥。該凸輪軸包括一個(gè)或多個(gè)以特定角度設(shè)置的凸角，該特定角度對(duì)應(yīng)于相關(guān)聯(lián)的閥的所需提升時(shí)間設(shè)置和數(shù)量。凸輪凸角通過(guò)搖臂以及相關(guān)聯(lián)的聯(lián)接部件連接到相關(guān)聯(lián)的閥桿端。當(dāng)凸輪軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪凸角接觸搖臂的第一樞轉(zhuǎn)端，從而朝閥的桿端推動(dòng)搖臂的第二樞轉(zhuǎn)端。這種樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使閥回位或克服彈簧力而打開(kāi)。當(dāng)凸輪凸角旋轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離搖臂時(shí)，釋放閥，并且使閥在彈簧力的作用下返回到關(guān)閉位置。
[0003]當(dāng)汽缸裝配有一個(gè)以上的相同類(lèi)型的氣體交換閥(如，一個(gè)以上的進(jìn)氣閥和/或一個(gè)以上的排氣閥)時(shí)，所有相同類(lèi)型的閥通常大約同時(shí)打開(kāi)。并且，為了減少打開(kāi)多個(gè)閥所需的凸輪軸、凸輪凸角和/或搖臂的數(shù)量，通常使用氣門(mén)橫臂來(lái)使相同類(lèi)型的閥與共同的搖臂互相連接。
[0004]氣門(mén)橫臂通常為T(mén)形，具有在兩個(gè)類(lèi)似閥的桿端之間延伸的臂。搖臂的第二端在臂之間接合氣門(mén)橫臂的中央部分。對(duì)于這種配置而言，通過(guò)搖臂傳遞給氣門(mén)橫臂的中央的單個(gè)樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致以大致相同的時(shí)間設(shè)置和大致相同的提升量提升成對(duì)的閥。當(dāng)閥通過(guò)搖臂釋放時(shí)，間隙調(diào)節(jié)器能與所述氣門(mén)橫臂相關(guān)聯(lián)，并且可用于消除閥和對(duì)應(yīng)閥座之間(和/或與其它氣門(mén)機(jī)構(gòu)部件之間)存在的空隙。該間隙調(diào)節(jié)器有助于確保汽缸在隨后的燃燒過(guò)程期間的密封。
[0005]在2013年7月3日授予Langwisch的美國(guó)專(zhuān)利8,210,144號(hào)(“’144專(zhuān)利”)中公開(kāi)了一種不例性的氣門(mén)橫臂O具體而言，’ 144專(zhuān)利文獻(xiàn)公開(kāi)了一種T形氣門(mén)橫臂，該T形氣門(mén)橫臂具有中央部分以及位于中央部分的相對(duì)側(cè)處的橫向延伸部分。橫臂腔形成在中央部分內(nèi)以接收間隙調(diào)節(jié)器組件。間隙調(diào)節(jié)器組件包括設(shè)置在橫臂腔內(nèi)的柱塞以形成液壓腔。柱塞配置成接合位于搖臂端部處的按鈕構(gòu)件，并且通過(guò)按鈕構(gòu)件被液壓連接到搖臂上。單向閥設(shè)置在柱塞內(nèi)，并且包括將儲(chǔ)腔與液壓腔分離的球元件。朝底座向上彈簧偏壓球元件以切斷這兩個(gè)腔之間的流體連通。當(dāng)液壓腔內(nèi)的壓力下降至低于儲(chǔ)腔的壓力時(shí)，球元件遠(yuǎn)離底座移動(dòng)以使流體從儲(chǔ)腔進(jìn)入液壓腔。
[0006]盡管’144專(zhuān)利中的氣門(mén)橫臂可適于許多應(yīng)用，但仍不是最優(yōu)的。例如，在一些情況下，單向閥的元件可能會(huì)偏離中心移動(dòng)而卡住。當(dāng)該元件卡住時(shí)，間隙調(diào)節(jié)器就不會(huì)如預(yù)期那樣發(fā)揮作用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的橫臂組件旨在克服一個(gè)或多個(gè)上述問(wèn)題和/或現(xiàn)有技術(shù)中的其他問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型的一個(gè)方面涉及閥體。該閥體可包括具有開(kāi)口端和封閉端的殼體，開(kāi)口端配置成接收閥元件。該閥體還可包括桿和至少一個(gè)孔，其中該桿位于殼體內(nèi)部，從封閉端朝開(kāi)口端延伸，并且配置成限制閥元件的運(yùn)動(dòng)；至少一個(gè)端口在開(kāi)口端和封閉端之間的位置處穿過(guò)殼體的環(huán)形壁。
[0009]所述環(huán)形壁從所述封閉端向所述開(kāi)口端延伸，并且具有靠近所述開(kāi)口端設(shè)置的元件引導(dǎo)部分以及將所述元件引導(dǎo)部分連接到所述封閉端的彈簧引導(dǎo)部分。
[0010]所述元件引導(dǎo)部分在軸向上是直的；以及
[0011]所述彈簧引導(dǎo)部分朝所述封閉端向內(nèi)漸縮。
[0012]從所述桿的遠(yuǎn)端到所述元件引導(dǎo)部分和所述彈簧引導(dǎo)部分的相交區(qū)域的軸向距離等于或小于所述元件引導(dǎo)部分的半徑。
[0013]所述桿的外徑等于或小于所述彈簧引導(dǎo)部分在所述封閉端處的內(nèi)徑的一半。
[0014]所述至少一個(gè)端口以相對(duì)于所述元件引導(dǎo)部分的軸線(xiàn)以斜角定向。
[0015]還包括至少一個(gè)在所述彈簧引導(dǎo)部分中穿過(guò)所述殼體的徑向端口。
[0016]所述至少一個(gè)徑向端口以大致垂直于所述元件引導(dǎo)部分的軸線(xiàn)定向。
[0017]本實(shí)用新型的另一個(gè)方面涉及閥組件。該閥組件可包括殼體、桿和至少一個(gè)孔，其中殼體具有開(kāi)口端和封閉端，桿位于殼體內(nèi)部且從封閉端朝開(kāi)口端延伸，以及至少一個(gè)端口在開(kāi)口端和封閉端之間的位置處穿過(guò)殼體的環(huán)形壁。該閥組件還可包括閥座和閥元件，其中閥座設(shè)置在殼體的開(kāi)口端處；閥元件設(shè)置在殼體內(nèi)，并且在桿的遠(yuǎn)端和閥座之間移動(dòng)。該閥組件還可包括彈簧，該彈簧設(shè)置在桿上方，并且配置成朝閥座偏壓閥元件。
[0018]本實(shí)用新型的另一個(gè)方面涉及橫臂組件。該橫臂組件可包括氣門(mén)橫臂和圓柱形殼體，其中氣門(mén)橫臂具有中央部分、相對(duì)的橫向延伸部分、以及形成在中央部分中的孔；圓柱形殼體設(shè)置在氣門(mén)橫臂的孔內(nèi)。該橫臂組件還可包括具有較大開(kāi)口的第一端和較小開(kāi)口的第二端的柱塞。柱塞的第一端可設(shè)置在圓柱形殼體內(nèi)，并且第二端可從中央部分伸出。該橫臂組件還可包括閥殼體、桿、多個(gè)成斜角布置的端口以及多個(gè)徑向定向的端口，其中閥殼體具有開(kāi)口端和封閉端;桿位于閥殼體內(nèi)，并且從封閉端朝開(kāi)口端延伸;所述的多個(gè)成斜角布置的端口在開(kāi)口端和封閉端之間的位置處穿過(guò)閥殼體的直的環(huán)形壁部分;所述的多個(gè)徑向定向的端口在封閉端處穿過(guò)閥殼體的漸縮環(huán)形壁部分。該橫臂組件還可包括閥座、球體、第一彈簧和第二彈簧，其中閥座設(shè)置在閥殼體的開(kāi)口端處，至少部分地設(shè)置在柱塞的第一端內(nèi)部;球體設(shè)置在閥殼體內(nèi)，并且在桿的遠(yuǎn)端和閥座之間移動(dòng);第一彈簧設(shè)置在閥殼體內(nèi)部的桿上方，并且配置成朝閥座偏壓球體;第二彈簧設(shè)置在圓柱形殼體內(nèi)，并且配置成偏壓閥殼體、閥座和柱塞離開(kāi)圓柱形殼體。
[0019]本實(shí)用新型所公開(kāi)的氣門(mén)橫臂組件，由于殼體、閥座和閥元件的導(dǎo)向幾何結(jié)構(gòu)和三維關(guān)系，閥元件離開(kāi)中心或被卡在殼體內(nèi)的機(jī)率明顯減小，提高了可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是所公開(kāi)的示例性發(fā)動(dòng)機(jī)閥致動(dòng)系統(tǒng)的示意圖；
[0021]圖2是所公開(kāi)的示例性氣門(mén)橫臂組件的軸測(cè)視圖，該氣門(mén)橫臂組件可與圖1中的發(fā)動(dòng)機(jī)閥致動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合使用；
[0022]圖3是圖2中氣門(mén)橫臂組件的橫截面圖；和
[0023]圖4是所公開(kāi)的示例性單向閥的橫截面圖，該單向閥可形成圖2中的氣門(mén)橫臂組件的一部分。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示出了裝配有所公開(kāi)的示例性閥致動(dòng)系統(tǒng)12的發(fā)動(dòng)機(jī)。為了本實(shí)用新型的目的，發(fā)動(dòng)機(jī)10被示出并被描述為四沖程柴油機(jī)。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括任何類(lèi)型的內(nèi)燃機(jī)，諸如，例如，二沖程柴油機(jī)或四沖程柴油機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或氣體燃料動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。正如下面將進(jìn)一步描述的那樣，閥致動(dòng)系統(tǒng)12可有助于調(diào)節(jié)流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)1的流體流量。
[0025]發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括發(fā)動(dòng)機(jī)缸體14，其至少部分地限定一個(gè)或多個(gè)汽缸16。活塞18和汽缸蓋20可與每個(gè)汽缸16連接以形成燃燒室22。具體地，活塞18可滑動(dòng)地設(shè)置在每個(gè)汽缸16內(nèi)以在上死點(diǎn)(TDC)位置和下死點(diǎn)(K)C)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并且汽缸蓋20可設(shè)置成與汽缸16的端部結(jié)合，從而形成燃燒室22。發(fā)動(dòng)機(jī)10可包括任意數(shù)量的燃燒室22，燃燒室22可設(shè)置成“同軸”配置、“V”型配置、對(duì)置活塞配置或者任何其它的合適配置。
[0026]發(fā)動(dòng)機(jī)10還可包括可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體14內(nèi)的曲軸24。連桿26可將每個(gè)活塞18連接到曲軸24，使得活塞18在每個(gè)相應(yīng)汽缸16內(nèi)在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)以使曲軸24的旋轉(zhuǎn)。類(lèi)似地，曲軸24的旋轉(zhuǎn)可引起活塞18在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞18可通過(guò)進(jìn)氣沖程、壓縮沖程、動(dòng)力沖程和排氣沖程，在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)中，活塞18可通過(guò)動(dòng)力/排氣/進(jìn)氣沖程和進(jìn)氣/壓縮沖程，在上死點(diǎn)位置和下死點(diǎn)位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0027]汽缸蓋20可限定一個(gè)或多個(gè)與每個(gè)燃燒室22相關(guān)聯(lián)的流體通道28，并且流體通道28配置成引導(dǎo)氣體(例如，空氣和/或排氣)或者氣體和流體(例如，燃料)的混合物進(jìn)入或排出相關(guān)聯(lián)的燃燒室22。在公開(kāi)的實(shí)施例中，汽缸蓋20示出為限定單個(gè)通道28。在此實(shí)施例中，通道28可表示為進(jìn)氣通道或排氣通道。應(yīng)注意，盡管僅示出單個(gè)流體通道28，但是，根據(jù)需要可將盡可能多的進(jìn)氣和/或排氣通道設(shè)置