具有部分再循环特征的阀门机构液压间隙调节器制造技术

用于内燃机的阀门机构的液压间隙调节器(30)利用部分再循环特征来冷却装置，并同时保持许多与渗漏再循环相关的优点。所述液压间隙调节器(30)包括中空活塞(40)，其容纳在本体部件(31)的轴向孔(33)中。所述中空活塞(40)和所述本体(31)之间的环形余隙区域(71)限定多个渗漏排出路径(72)和多个渗漏再循环路径(71)。渗漏机油的再循环部分的数量级与逸出回到油底壳的渗漏机油的剩余部分相同。

Hydraulic pressure regulator for valve mechanism with partial recirculation characteristics

A hydraulic clearance adjuster (30) for a valve mechanism of an internal combustion engine uses a partial recirculation feature to cool the device while maintaining many of the advantages associated with leakage recirculation. The hydraulic clearance adjuster (30) includes a hollow piston (40) that is contained in an axial bore (33) of the body member (31). The annular gap region (71) between the hollow piston (40) and the body (31) defines a plurality of leakage discharge paths (72) and a plurality of leakage recirculation paths (71). The recycle portion of the leakage oil is of the same order of magnitude as the rest of the leaking oil returned to the oil pan.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体涉及用于内燃机中的阀门机构的液压间隙调节器，更具体地涉及用于冷却液压间隙调节器的渗漏机油的部分再循环特征。
技术介绍
液压间隙调节器是公知的用于阀门机构的设备，以维持内燃机内接近零的阀门余隙。液压间隙调节器通常位于凸轮轴和发动机的每个气体交换阀之间。间隙调节器包括可包裹内部活塞的中空钢质圆柱体。该活塞向其外部界限偏置，以通过弹簧延长液压间隙调节器。圆柱体和活塞一起限定了填充有机油的流体腔。在气体交换阀关闭时，流体腔可自由地再次填充机油。当凸轮轴凸部进入其行程的升程相位时，压缩液压间隙调节器并关闭一个机油入口阀。由于机油几乎不可压缩，因此压缩间隙调节器使得其在升程相位期间十分牢固。然而，由于活塞和液压间隙调节器的圆柱体之间必须维持一定余隙，所以在每个行程期间会有一些机油顺着环形余隙渗漏出去。随着凸轮轴凸部通过其峰值点，施加在升降活塞上的载荷随之减小，且内弹簧将该活塞复位至中性状态，从而流体腔可以再次填充机油。美国专利号4,184,464示出了一种在活塞外表面限定了捕获槽的液压间隙调节器，从而在压缩相位期间渗漏的液压流体可以被捕获并重新在液压间隙调节器内部流通。先于专利'464的液压间隙调节器通常不具有再捕获或再循环凹槽，从而所有渗漏的机油都从该液压间隙调节器溢出且回流至油底槽。在某些较近的应用中，全部再循环或者零再循环液压间隙调节器都没有解决这些发动机中新的潜在问题。本专利技术旨在克服上述问题中的一个或多个。
技术实现思路
液压间隙调节器包括本体，该本体具有限定轴向孔的内表面。中空活塞能够伸缩地容纳在轴向孔中，同时具有外表面。本体和中空活塞通过阀座限定低压室从高压室分离。阀构件位于高压室内，且能够在与所述阀座接触的关闭位置和不与所述阀座接触的打开位置之间移动。介于本体内表面和中空活塞外表面之间的环形余隙区域限定了一个漏油通道。该漏油通道包括多个渗漏溢出路径和多个渗漏再循环路径。每个渗漏溢出路径都延长了高压室到一个环形余隙出口的长度，且具有与环形余隙的第一角度段相对应的宽度。每个渗漏再循环路径都从高压室延伸至一个由中空活塞外表面限定的凹槽。该凹槽贯穿了环形余隙的第二角度段。第一角度段的角度和与第二角度段的角度和处于相同的量级。第一角度段的角度和加上第二角度段的角度和等于360度。中空活塞限定了多个再循环端口，每个再循环端口在多个凹槽中的一个和低压室之间延伸。另一方面，阀门机构包括具有进气凸轮和排气凸轮的凸轮轴。进气阀操作性地与第一阀桥联接连接，排气阀操作性地与第二阀桥联接连接。第一推杆在进气凸轮和第一阀桥之间延伸，第二推杆在排气凸轮和第二阀桥之间延伸。第一推杆和第二推杆中的每一个都具有根据本专利技术的液压间隙调节器。再一方面，操作阀门机构的方法包括打开气体交换阀以对凸轮轴的旋转做出响应。该气体交换阀处于关闭状态以对凸轮轴的旋转做出响应。该打开步骤包括使用液压间隙调节器将阀杆联接连接至凸轮轴。对液压间隙调节器的长度进行调节。通过对从高压室渗漏的机油的第一部分进行再循环从而冷却该液压间隙调节器，而溢出从高压室渗漏的机油的其余部分以对打开步骤做出响应。冷却步骤包括使新鲜的机油流动到液压间隙调节器内，以对关闭气体交换阀的步骤做出响应。渗漏的机油的第一部分和其余部分处于相同的量级。附图说明图1是根据本专利技术的阀门机构的透视图；图2是根据本专利技术的一个方面的液压间隙调节器的正剖面图；图3是用于根据本专利技术的另一方面的液压间隙调节器的中空活塞的俯视剖面图；图4是用于图2中的液压间隙调节器的中空活塞的俯视剖面图；图5是用于根据本专利技术的另一方面的液压间隙调节器的中空活塞的俯视剖面图；图6是用于根据本专利技术的又一方面的液压间隙调节器的中空活塞的俯视剖面图；以及图7是示出了根据本专利技术的渗漏溢出路径和渗漏再循环路径的来自图2中液压间隙调节器的中空活塞的主视图。具体实施方式参照图1，示出了用于单一发动机气缸的阀门机构10及其相关联的气体交换阀26从发动机缸体和缸盖分离，该阀门机构10安装在缸盖内部。阀门机构10包括带有进气凸轮12和排气凸轮13的旋转凸轮轴11。按照常规方式，进气阀14操作性地与第一阀桥15联接连接，排气阀16操作性地与第二阀桥17联接连接。第一推杆18在进气凸轮11和第一阀桥15之间延伸。第二推杆19在排气凸轮13和第二阀桥17之间延伸。第一复位弹簧20将进气阀14朝闭合位置偏置，第二复位弹簧21将排气阀16朝闭合位置偏置。推杆18和19中的每一个分别具有旋转凸轮从动件22和23，当发动机(未示出)运行时，该旋转凸轮从动件22和23在相对应的凸轮12和13的外表面滚动。推杆18和19中的每一个都包括液压间隙调节器30，该液压间隙调节器30可允许推杆18和19的长度28轻微调整以消除旋转凸轮12及13和各自的气体交换阀26之间的联接间隙。实施例示出了两个进气阀14和两个排气阀16。本领域技术人员将认识到，本专利技术还可应用到具有顶置式凸轮的发动机，其中除去了推杆18和19，但仍然具有液压间隙调节器，这并不脱离本专利技术的预期范围。现在另外参照图2，液压间隙调节器30包括主体31，其是推杆18(或19)的一部分，具有限定轴向孔33的内表面。中空活塞40能够伸缩地容纳于轴向孔33内。中空活塞40可通过包括具有安设在其中的扣环35的凹槽的主体30限制在轴向孔33内。除了中空活塞40外，阀体50、阀箱55、阀构件57以及弹簧58全部设置在轴向孔33内。取决于设计考虑，如图所示，阀体50可以制造为中空活塞40的一部分，或可能显示为附连到其上的单独部件。主体30和中空活塞40通过阀座51限定低压室46从高压室60流体分离。阀构件57可以是球状物，设置在高压室60内，并且在与阀座51相接触的关闭位置和不与阀座51接触的打开位置之间移动。渗漏通道70由位于主体31的内表面32与中空活塞40的外表面41之间的环形余隙区域71限定。渗漏通道70通过由中空活塞40的外表面41限定的多个凹槽42流体地连接至低压室46。由中空活塞40限定的多个再循环端口43在凹槽42与低压室46之间延伸。在具体实施例中，中空活塞40限定了正好四个再循环端口43分别开口穿过正好四个凹槽42。然而，本领域的技术人员应当理解，为了属于本专利技术的范畴，不必设置相等数量的再循环端口和凹槽。此外，多于或少于四个凹槽和再循环端口也可以属于本专利技术的预期范畴。中空活塞40可包括凹陷接触面，在此推杆18接触阀桥15，但是其他表面结构也可以属于本专利技术的预期范畴。供油孔45由中空活塞限定，并且延伸贯穿凹面接触面44至低压室46。供油孔45在正常的发动机运转过程中，作为用于供应新鲜润滑油至液压间隙调节器30的通道。相对强力弹簧58操作性地设置在高压室60内，以常规方式偏置中空活塞40，使其远离主体30。本专利技术教导了一种本领域中先前一直没有认识到的问题的解决方案。具体地，过去的许多液压间隙调节器包括在中空活塞外表面上的环形凹槽以及一个或多个再循环端口(见背景参考资料美国专利No.4,184,464)，以捕获和几乎再循环所有从高压室向上沿着渗漏路径通道移动的机油以及再循环基本上所有的渗漏的机油回低压室。在这些条件下，由于液压间隙调节器内少量机油进行的工作量，液压间隙调节器内的温度可以变得很本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液压间隙调节器(30)，其包括：主体(31)，其具有限定轴向孔(33)的内表面(32)；中空活塞(40)，其能够伸缩地容纳于所述轴向孔(33)内且包括外表面(41)；所述主体(31)和所述中空活塞(40)限定低压室(46)，所述低压室(46)通过阀座(51)与高压室(60)分隔开；阀构件(57)，其定位在所述高压室(60)中且能够在与所述阀座(51)接触的关闭位置和不与所述阀座(51)接触的打开位置之间移动；渗漏通道(70)，其由所述主体(31)的所述内表面(32)和所述中空活塞(40)的所述外表面(41)之间的环形余隙区域(71)所限定；所述渗漏通道(70)包括多个渗漏逸出路径(72)和多个渗漏再循环路径(71)；每个所述渗漏逸出路径(72)延伸从所述高压室(60)到来自所述环形余隙(71)的出口(81)的长度(80)且具有对应于所述环形余隙(71)的第一角度段(83)的宽度(82)；每个所述渗漏再循环路径(71)从所述高压室(60)延伸到由所述中空活塞(40)的所述外表面(41)限定的多个凹槽(34)中的一个凹槽(34)，且所述多个凹槽(34)延伸所述环形余隙(71)的第二角度段(88)；所述第一角度段(83)的角度和的数量级与所述第二角度段(88)的角度和的数量级相同，且所述第一角度段(83)的角度和加上所述第二角度段(88)的角度和等于360度；以及由所述中空活塞(40)限定的多个再循环端口(43)，且每个所述再循环端口(43)在所述凹槽(34)中的一个和所述低压室(46)之间延伸。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 US 14/1964031.一种液压间隙调节器(30)，其包括：主体(31)，其具有限定轴向孔(33)的内表面(32)；中空活塞(40)，其能够伸缩地容纳于所述轴向孔(33)内且包括外表面(41)；所述主体(31)和所述中空活塞(40)限定低压室(46)，所述低压室(46)通过阀座(51)与高压室(60)分隔开；阀构件(57)，其定位在所述高压室(60)中且能够在与所述阀座(51)接触的关闭位置和不与所述阀座(51)接触的打开位置之间移动；渗漏通道(70)，其由所述主体(31)的所述内表面(32)和所述中空活塞(40)的所述外表面(41)之间的环形余隙区域(71)所限定；所述渗漏通道(70)包括多个渗漏逸出路径(72)和多个渗漏再循环路径(71)；每个所述渗漏逸出路径(72)延伸从所述高压室(60)到来自所述环形余隙(71)的出口(81)的长度(80)且具有对应于所述环形余隙(71)的第一角度段(83)的宽度(82)；每个所述渗漏再循环路径(71)从所述高压室(60)延伸到由所述中空活塞(40)的所述外表面(41)限定的多个凹槽(34)中的一个凹槽(34)，且所述多个凹槽(34)延伸所述环形余隙(71)的第二角度段(88)；所述第一角度段(83)的角度和的数量级与所述第二角度段(88)的角度和的数量级相同，且所述第一角度段(83)的角度和加上所述第二角度段(88)的角度和等于360度；以及由所述中空活塞(40)限定的多个再循环端口(43)，且每个所述再循环端口(43)在所述凹槽(34)中的一个和所述低压室(46)之间延伸。2.如权利要求1所述的液压间隙调节器(30)，其中所述中空活塞(40)包括用于接触阀桥(15)的凹面接触表面(44)；且所述中空活塞(40)限定延伸穿过所述凹面接触表面(44)到所述低压室(46)的供油端口(45)。3.如权利要求2所述的液压间隙调节器(30)，其中所述中空活塞(40)限定正好四个再循环端口(43)和正好四个凹槽(34)。4.如权利要求2所述的液压间隙调节器(30)，其包括弹簧(58)，所述弹簧(58)操作性地定位在所述高压室(60)中以偏置所述中空活塞(40)使其远离所述主体(31)。5.如权利要求2所述的液压间隙调节器，其中所述主体是推杆的一部分。6.一种阀门机构(10)，其包括：凸轮轴(11)，其具有进气凸轮(12)和排气凸轮(13)；进气阀(12)，其操作性地联接到第一阀桥(15)；排气阀(16)，其操作性地联接到第二阀桥(17)；第一推杆(18)，其在所述进气凸轮(12)和所述第一阀桥(15)之间延伸；第二推杆(19)，其在所述排气凸轮(13)和所述第二阀桥(17)之间延伸；每个所述第一和第二推杆(18、19)包括液压间隙调节器(30)，所述液压间隙调节器(30)包括：主体(31)，其具有限定轴向孔(33)的内表面(32)；中空活塞(40)，其能够伸缩地容纳于所述轴向孔(33)内且包括外表面(41)；所述主体(31)和所述中空活塞...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·A·科博斯基，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US