發動機氣閥提升器防旋轉裝置的製作方法

2023-12-09 14:35:51

相關申請的交叉引用

本申請要求於2015年1月14日提交的美國專利申請第62/103,387號和於2015年1月16日提交的美國專利申請第62/104,121號的優先權。以上申請的公開內容通過引用併入本文。

本公開一般涉及具有用於接觸內燃式發動機氣閥機構中的凸輪軸的滾子從動件的類型的液壓間隙調節挺杆。

背景技術：

滾子提升器可以在發動機氣閥機構中用於減小摩擦並且因此提供增加的燃料經濟性。在其它優點中，滾子提升器可以比平挺杆提升器更快地打開閥並且持續更長的時間。在這方面，可以更快和更長時間地獲得氣流，增加了產生動力的能力。

本文提供的背景描述是為了大體上呈現本公開的背景的目的。當前具名的發明人的工作，在該背景部分中描述的範圍以及在提交時可能不另外作為現有技術的描述的方面，既不被明確地也不隱含地承認為本公開的現有技術。

技術實現要素：

一種用於內燃式發動機的氣閥機構中的發動機滾子提升器包括主體，防旋轉裝置和夾子。所述主體可以具有配置成用於設在所述發動機中的孔中的滑動運動的外周邊表面。所述主體可以限定形成於所述外周邊表面中的接收通道。所述主體還可以限定在所述接收通道處形成的槽。所述防旋轉裝置可以包括接收在所述主體的接收通道中的引導塞。所述引導塞可以從所述主體的外周邊表面向外延伸。所述引導塞可以配置成位於限定於所述內燃式發動機的氣缸蓋中的孔槽中。所述夾子可以由所述槽接收並且將所述引導塞捕獲在所述接收通道中。

根據附加特徵，所述夾子可以包括c形夾。所述引導塞可以包括第一和第二凸角主體部分。所述第一凸角主體部分鍵入所述接收通道中以阻止所述引導塞的徑向運動。所述第二凸角主體部分可以徑向向外延伸超出所述主體的外周邊表面。所述第二凸角主體部分可以包括一對平行側壁。所述引導塞可以冷成型。所述引導塞還可以包括在其上具有指狀件的延伸部分。所述指狀件可以配置成阻止所述c形夾的旋轉。所述主體還可以包括形成於所述周邊表面中的凹槽和連接通道。所述主體還可以包括橫向通道。收集在所述凹槽中的油可以流動到所述連接通道並進入所述橫向通道以潤滑布置在所述滾子提升器上的滾子軸承。

根據本公開的附加特徵，一種用於內燃式發動機的氣閥機構中的發動機滾子提升器可以包括主體，防旋轉裝置和聯接裝置。所示主體可以具有配置成用於設在所述發動機中的孔中的滑動運動的外周邊表面。所述主體可以限定形成於所述外周邊表面中的接收通道。所述防旋轉裝置可以包括具有第一和第二凸角主體部分的引導塞。所述第一凸角主體部分可以配置成在安裝位置可滑動地接收在所述主體的接收通道中。所述第二凸角主體部分可以從所述主體的外周邊表面向外延伸。所述第二凸角主體部分可以配置成位於限定於所述內燃式發動機的氣缸蓋中的孔槽中並且禁止所述引導塞和所述主體的旋轉。所述聯接裝置可以在所述接收通道處聯接所述防旋轉裝置。

根據附加特徵，所述主體還可以包括形成於所述外周邊表面中的凹槽和連接通道。主體還可以包括橫向通道。收集在所述凹槽中的油可以流動到所述連接通道並進入所述橫向通道以潤滑設在所述滾子提升器上的滾子軸承。

在其它特徵中，所述聯接裝置可以包括固定螺釘。在另一配置中，所述聯接裝置可以包括由限定於所述主體中的槽接收的夾子。所述夾子可以將所述引導塞捕獲在所述接收通道中。在其它配置中，所述聯接裝置可以包括退火。所述主體可以在所述引導塞周圍的區域中局部退火。限定通道的入口的圓周邊緣區域可以退火併且向內成形以閉合圓周並將所述引導塞俘獲在所述通道內。

根據其它配置，所述聯接裝置可以包括鉚接，其中所述引導塞可以相對於所述主體鉚接。所述第一凸角主體部分可以軸向壓縮並且徑向膨脹，與所述主體的接收通道形成過盈配合。在另一配置中，所述聯接裝置包括電阻焊接。在另一配置中，所述聯接裝置包括雷射焊接。

一種用於內燃式發動機的氣閥機構中的發動機滾子提升器包括主體和防旋轉裝置。所述主體可以具有配置成用於設在所述發動機中的孔中的滑動運動的外周邊表面。所述主體可以限定形成於所述外周邊表面中的接收通道。所述防旋轉裝置可以包括具有第一主體部分和第二主體部分的引導塞。所述第一主體部分可以形成為互補的幾何形狀以便接收到所述接收通道中。所述引導塞可以由智能記憶合金形成。在將所述引導塞定位到所述接收通道中之後，可以熱處理所述發動機滾子提升器，固化所述引導塞的形狀以將所述引導塞保持在所述接收通道內的安裝位置。所述第二主體部分從所述主體的外周邊表面向外延伸。所述第二主體部分可以配置成位於限定於所述內燃式發動機的氣缸蓋中的孔槽中並且禁止所述引導塞和所述主體的旋轉。

根據其它特徵，所述主體還限定在所述接收通道處形成的槽。夾子可以由所述槽接收。所述夾子將所述引導塞捕獲在所述接收通道中。所述夾子可以由智能記憶合金形成，使得熱處理將所述夾子固定在所述槽中。所述主體還可以包括形成於所述周邊表面中的凹槽和連接通道。所述主體還包括橫向通道。收集在所述凹槽中的油流動到所述連接通道並進入所述橫向通道以潤滑設在所述滾子提升器上的滾子軸承。

附圖說明

從詳細描述和附圖將更全面地理解本公開，其中：

圖1是根據本公開的一個示例構造並且在示例性的v型氣閥機構裝置中示出的滾子提升器；

圖2是根據現有技術的一個示例構造的滾子提升器的側視透視圖；

圖3是圖2的滾子提升器的前視透視圖並且以分解圖示出保持夾子；

圖4是根據本教導的一個示例構造的包括滾子提升器主體和引導塞的滾子提升器的側視透視圖；

圖5是圖4的滾子提升器的引導塞的詳細透視圖；

圖6是根據本公開的另一示例的引導塞的示意圖；

圖7是根據本公開的另一示例構造並且示出為用c形夾保持在滾子提升器主體中的引導塞的俯視圖；

圖8是圖7的滾子提升器主體的側視透視圖；

圖9是圖7的引導塞的側視透視圖；以及

圖10是引導塞和發動機的氣缸蓋中的相對的孔槽之間的界面的詳細視圖。

具體實施方式

首先參考圖1，根據本公開的一個示例構造的滾子提升器被示出並且大體上以附圖標記10標識。滾子提升器10被示為v型布置的一部分。應當領會，儘管滾子提升器10以v型布置示出，但是滾子提升器10可以在本公開的範圍內以其它布置使用。在一個非限制性示例中，本教導也可以應用於燃料泵致動器。在這方面，本文中描述的與滾子提升器10相關的特徵可以適用於各種各樣的應用。凸輪凸角12用推桿16間接地驅動搖臂14的第一端部。應當領會，在諸如頂置凸輪的一些配置中，滾子提升器10可以是凸輪凸角12和搖臂14之間的直接連杆。搖臂14的第二端部致動閥20。當凸輪凸角12旋轉時，搖臂14圍繞固定軸22樞轉。滾子提升器10與凸輪12接觸並且通過常規的滾子軸承或滾子從動件24(如滾針軸承類型)跟隨凸輪12。本領域技術人員將領會，本公開不限於任何特定的滾子從動件設計，或者例如，無論滾子的軸帶有滾針軸承或僅帶有襯套。

滾子提升器10配置成沿著其軸線在形成於發動機缸體28中的提升器接收孔26內往復移動。間隙29可以限定於接收孔26和滾子提升器10之間。如本文中將領會的，加壓發動機油可以從形成於發動機缸體28中的發動機機油通道p圍繞間隙29流動到圍繞滾子提升器形成的凹槽44中。凹槽44可以用作儲油器以為滾子從動件24提供潤滑。

首先參考圖2和3，示出並且將描述根據現有技術的一個示例的滾子提升器10a。滾子提升器10a大體上包括主體30a，其具有接收在主體30a內的回漏組件32a。滾子軸承34a可旋轉地安裝到主體30a。防旋轉組件36a包括引導塞38a和保持夾子40a。主體30a包括配置成用於設在內燃式發動機的發動機缸體或氣缸蓋中的孔(未具體示出)中的滑動運動的外周邊表面42a。主體30a包括形成於其中並且從外周邊表面42a內凹的凹槽50a和一對凹陷部分52a。引導塞38a包括從中心主體部分56a延伸的一對圓柱形部段54a。

保持夾子40a大體上包括具有從其延伸的防旋轉突起62a的環主體60a。防旋轉突起62a在安裝位置徑向延伸超出主體30a的外周邊表面42a。防旋轉突起62a配置成位於或鍵入氣缸蓋中的相應孔槽(未具體示出)中以便在操作期間禁止滾子提升器圍繞縱向軸線的旋轉。保持夾子40a可以卡扣配合到凹槽50a中以捕獲引導塞38a。具體地，該對圓柱形部段54a可以位於形成於本體30a中的相應的凹陷部分52a中。在已組裝位置，該對圓柱形部段54a可以徑向突出超出主體30a的外周邊表面42a並且鍵入氣缸蓋的相應的孔槽中。

現在轉到圖4-6，將描述根據本教導的一個示例構造的滾子提升器10。滾子提升器10大體上包括主體30，其具有接收在主體30內的回漏組件32。滾子從動件24(圖1)可旋轉地安裝到主體30。防旋轉裝置36包括用固定螺釘39和/或c形夾40(圖6)中的至少一個固定到主體30的引導塞38。主體30包括配置成用於設在內燃式發動機的氣缸蓋中的孔槽(參見例如孔槽158，圖10)中的滑動運動的外周邊表面42。圍繞外周邊表面42形成凹槽44。主體30包括形成於其中並且從外周邊表面42內凹的接收通道50，其配置成接收引導塞38。

引導塞38相應地包括第一和第二凸角主體部分52和54。第一凸角主體部分52配置成可滑動地接收到主體30的接收通道50中。第一凸角體部分52將鍵入通道50中以阻止引導塞38的徑向運動。槽60在通道50處限定於主體30中以便接收c形夾40。c形夾40可以將引導塞38保持在通道50內並且阻止引導塞38的軸向運動。

第二凸角主體部分54在安裝位置徑向延伸超出主體30的外周邊表面42。第二凸角主體部分54配置成位於或鍵入氣缸蓋中的相應孔槽(參見例如孔槽158，圖10)中以便在操作期間禁止滾子提升器圍繞縱向軸線的旋轉。

主體30包括形成於其中的連接通道70。連接通道70可以從外周邊表面42內凹。連接通道70與橫向通道74流體連接。在主體30的周邊表面42周圍(在主體30和發動機缸體的孔之間)回漏的油可以捕獲到凹槽44中。從凹槽44，油可以通過橫向通道74流動到連接通道70中以潤滑滾子軸承34。

現在轉到圖7-10，將描述根據本教導的另一示例構造的滾子提升器110。滾子提升器110大體上包括主體130，其具有接收在主體130內的回漏組件132。滾子軸承(參見圖1)可旋轉地安裝到主體130。防旋轉裝置136包括用c形夾140(圖7)固定到主體130的引導塞138。主體130包括配置成用於設在內燃式發動機的氣缸蓋或發動機缸體中的孔(參見例如孔槽158，圖10)中的滑動運動的外周邊表面142。主體130包括形成於其中並且從外周邊表面142內凹的通道150，其配置成接收引導塞138。

引導塞138相應地包括第一和第二凸角主體部分152和154。第一凸角主體部分152配置成在如圖8中所示的大致向上的方向上可滑動地接收在主體130的通道150中。第一凸角主體部分152將鍵入通道150中以阻止引導塞138的徑向運動。槽160在通道150處限定於主體130中以便接收c形夾140。c形夾140可以將引導塞138保持在通道150內並且阻止引導塞138的軸向運動。在一個示例中，引導塞138冷成型。

第二凸角主體部分154在安裝位置徑向延伸超出主體130的外周邊表面142。第二凸角主體部分154可以具有一對平行側壁156。第二凸角主體部分154配置成位於或鍵入氣缸蓋159中的相應孔槽158(圖10)中以便在操作期間禁止滾子提升器圍繞縱向軸線的旋轉。延伸部分162可以形成於引導塞138上。延伸部分162可以是諸如冷成型材料溢流的引導塞138的成形過程的結果。進一步解釋，用於冷成型中的模具可以設計成允許在引導塞138的一個端部處形成凸起。延伸部分162還可以包括配置成防止保持引導塞138的c形夾140的旋轉的指狀件164(圖9)，進一步改善可靠性。

主體130包括形成於其中的連接通道170和外部凹槽172(圖8)。連接通道170和外部凹槽172可以從外周邊表面142內凹。連接通道170將外部凹槽172與橫向通道174流體地連接。油可以在連接通道170和外部凹槽172之間流動到橫向通道174以潤滑滾子軸承(參見圖1)。

根據本公開的其它特徵，可以提供附加的聯接裝置和/或聯結技術以便將引導塞138保持在滾子提升器110的主體130的通道150內。在一個示例中，滾子提升器110的主體130可以在引導塞138周圍的區域中局部退火。在一些示例中，一旦引導塞138的金屬軟化，它可以朝著引導塞138成型或成形以將引導塞138保持在通道150內。附加地或替代地，限定通道150的入口的圓周邊緣區域180可以退火併且向內成形以閉合圓周並將引導塞138俘獲在通道150內。

在其它示例中，引導塞138可以相對於滾子提升器110的主體130鉚接。當鉚接時，引導塞138可以在主體130的通道中獲得過盈配合。在一個非限制性示例中，引導塞138可以可滑動地插入通道150中。一旦插入，可以使用諸如鉚接衝床的工具軸向地壓縮引導塞138。軸向壓縮可以使第一凸角主體部分152(和第二凸角主體部分154)的外表面徑向膨脹，與主體130的通道150形成過盈配合。永久接頭可以導致將引導塞138保持在通道150中。

在其它配置中，引導塞138可以在通道150中電阻焊接到主體130。也可以使用諸如雷射焊接的其它焊接操作以將引導塞138聯接到主體130上。應當領會，上述附加的聯結技術可以同樣應用於本文中公開的其它配置，例如滾子提升器10的引導塞38和主體130。此外，在一些示例中，本文中公開的多種聯結技術可以一同使用以將引導塞俘獲到滾子提升器的主體。

根據本公開的附加特徵，滾子提升器、引導塞和/或夾子的各種部件可由形狀或智能記憶合金(sma)形成。一般而言，sma是可以「記住」其原始形狀或初始形狀的金屬。sma是馬氏體晶體材料，其可以模製，然後塑性變形，並且然後熱處理以返回到期望的形狀。一旦插入，可以熱處理引導塞138。當在本文中使用時，術語「熱處理」用於表示將sma的溫度升高至轉變溫度以上以將sma恢復到其原始形狀或初始形狀。作為非限制性示例，一些sma包括鎳鈦(ni-ti，或鎳鈦諾)，銅、鋅和鋁合金(cu-zn-al)；銅、鋁和鎳(cu-al-ni)；鐵、錳和矽(fe-mn-si)。其它sma可以在本公開的範圍內使用。

在一種配置中，參考圖7-9中所示的示例，引導塞138可以由sma形成。儘管將參考引導塞138進行以下討論，但是在本公開的範圍內引導塞可以由具有其它類似幾何形狀的sma形成。應當領會，引導塞可以以與給定通道150的期望「安裝」形狀一致的形狀初始成形或模製。

在一種配置中，引導塞138可以被引入主體130的通道150中。在一些示例中，引導塞138可以在插入通道150中之前塑性變形。升高引導塞138的溫度使它變成原始形狀。在這方面，熱處理將引導塞138的形狀固定在通道150內的安裝位置。應當領會，滾子提升器110和引導塞138可以一同被加熱，使sma引導塞138固定在通道150內的安裝位置。在將引導塞138固定到通道150中的安裝位置，引導塞138可以相對於通道150獲得公差或間隙配合。該示例消除了輔助保持裝置(例如c形夾140)的需要。而且，這樣的配置消除了安裝引導塞138的特定工具的需要，原因是在安裝期間沒有壓配合。

在另一示例中，c形夾140可以由sma形成。再次，c形夾140可以以與相對於主體130的期望「安裝」形狀一致的形狀初始成形或模製。可以將引導塞138引入主體130的通道150中，並且隨後定位c形夾140(或其它輔助保持機構)。可以熱處理c形夾140，使其變為其原始形狀，獲得與主體130的固定關係並且將引導塞138固定在通道150中。再次，在一些示例中，整個組件(滾子提升器110，引導塞138和c形夾140)可以一起被加熱，認識到sma部件將對熱處理適當地起反應。還應當領會，一個以上的部件可以由sma形成。例如，引導塞138和c形夾140可以都由sma形成並且以幾何形狀布置以在熱處理之後以聯接關係協同地「返回」到其原始形狀。

為了說明和描述的目的提供了示例的前述描述。這並不旨在窮舉或限制本公開。特定示例的單獨的元件或特徵通常不限於該特定示例，而是在適用的情況下是可互換的，並且可以在選定的示例中使用，即使沒有具體示出或描述。其也可以以許多方式變化。這些變化不應當被視為脫離本公開，並且所有這樣的修改旨在包括在本公開的範圍內。