发动机气阀提升器防旋转装置的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年1月14日提交的美国专利申请第62/103,387号和于2015年1月16日提交的美国专利申请第62/104,121号的优先权。以上申请的公开内容通过引用并入本文。

本公开一般涉及具有用于接触内燃式发动机气阀机构中的凸轮轴的滚子从动件的类型的液压间隙调节挺杆。

背景技术：

滚子提升器可以在发动机气阀机构中用于减小摩擦并且因此提供增加的燃料经济性。在其它优点中，滚子提升器可以比平挺杆提升器更快地打开阀并且持续更长的时间。在这方面，可以更快和更长时间地获得气流，增加了产生动力的能力。

本文提供的背景描述是为了大体上呈现本公开的背景的目的。当前具名的发明人的工作，在该背景部分中描述的范围以及在提交时可能不另外作为现有技术的描述的方面，既不被明确地也不隐含地承认为本公开的现有技术。

技术实现要素：

一种用于内燃式发动机的气阀机构中的发动机滚子提升器包括主体，防旋转装置和夹子。所述主体可以具有配置成用于设在所述发动机中的孔中的滑动运动的外周边表面。所述主体可以限定形成于所述外周边表面中的接收通道。所述主体还可以限定在所述接收通道处形成的槽。所述防旋转装置可以包括接收在所述主体的接收通道中的引导塞。所述引导塞可以从所述主体的外周边表面向外延伸。所述引导塞可以配置成位于限定于所述内燃式发动机的气缸盖中的孔槽中。所述夹子可以由所述槽接收并且将所述引导塞捕获在所述接收通道中。

根据附加特征，所述夹子可以包括c形夹。所述引导塞可以包括第一和第二凸角主体部分。所述第一凸角主体部分键入所述接收通道中以阻止所述引导塞的径向运动。所述第二凸角主体部分可以径向向外延伸超出所述主体的外周边表面。所述第二凸角主体部分可以包括一对平行侧壁。所述引导塞可以冷成型。所述引导塞还可以包括在其上具有指状件的延伸部分。所述指状件可以配置成阻止所述c形夹的旋转。所述主体还可以包括形成于所述周边表面中的凹槽和连接通道。所述主体还可以包括横向通道。收集在所述凹槽中的油可以流动到所述连接通道并进入所述横向通道以润滑布置在所述滚子提升器上的滚子轴承。

根据本公开的附加特征，一种用于内燃式发动机的气阀机构中的发动机滚子提升器可以包括主体，防旋转装置和联接装置。所示主体可以具有配置成用于设在所述发动机中的孔中的滑动运动的外周边表面。所述主体可以限定形成于所述外周边表面中的接收通道。所述防旋转装置可以包括具有第一和第二凸角主体部分的引导塞。所述第一凸角主体部分可以配置成在安装位置可滑动地接收在所述主体的接收通道中。所述第二凸角主体部分可以从所述主体的外周边表面向外延伸。所述第二凸角主体部分可以配置成位于限定于所述内燃式发动机的气缸盖中的孔槽中并且禁止所述引导塞和所述主体的旋转。所述联接装置可以在所述接收通道处联接所述防旋转装置。

根据附加特征，所述主体还可以包括形成于所述外周边表面中的凹槽和连接通道。主体还可以包括横向通道。收集在所述凹槽中的油可以流动到所述连接通道并进入所述横向通道以润滑设在所述滚子提升器上的滚子轴承。

在其它特征中，所述联接装置可以包括固定螺钉。在另一配置中，所述联接装置可以包括由限定于所述主体中的槽接收的夹子。所述夹子可以将所述引导塞捕获在所述接收通道中。在其它配置中，所述联接装置可以包括退火。所述主体可以在所述引导塞周围的区域中局部退火。限定通道的入口的圆周边缘区域可以退火并且向内成形以闭合圆周并将所述引导塞俘获在所述通道内。

根据其它配置，所述联接装置可以包括铆接，其中所述引导塞可以相对于所述主体铆接。所述第一凸角主体部分可以轴向压缩并且径向膨胀，与所述主体的接收通道形成过盈配合。在另一配置中，所述联接装置包括电阻焊接。在另一配置中，所述联接装置包括激光焊接。

一种用于内燃式发动机的气阀机构中的发动机滚子提升器包括主体和防旋转装置。所述主体可以具有配置成用于设在所述发动机中的孔中的滑动运动的外周边表面。所述主体可以限定形成于所述外周边表面中的接收通道。所述防旋转装置可以包括具有第一主体部分和第二主体部分的引导塞。所述第一主体部分可以形成为互补的几何形状以便接收到所述接收通道中。所述引导塞可以由智能记忆合金形成。在将所述引导塞定位到所述接收通道中之后，可以热处理所述发动机滚子提升器，固化所述引导塞的形状以将所述引导塞保持在所述接收通道内的安装位置。所述第二主体部分从所述主体的外周边表面向外延伸。所述第二主体部分可以配置成位于限定于所述内燃式发动机的气缸盖中的孔槽中并且禁止所述引导塞和所述主体的旋转。

根据其它特征，所述主体还限定在所述接收通道处形成的槽。夹子可以由所述槽接收。所述夹子将所述引导塞捕获在所述接收通道中。所述夹子可以由智能记忆合金形成，使得热处理将所述夹子固定在所述槽中。所述主体还可以包括形成于所述周边表面中的凹槽和连接通道。所述主体还包括横向通道。收集在所述凹槽中的油流动到所述连接通道并进入所述横向通道以润滑设在所述滚子提升器上的滚子轴承。

附图说明

从详细描述和附图将更全面地理解本公开，其中：

图1是根据本公开的一个示例构造并且在示例性的v型气阀机构装置中示出的滚子提升器；

图2是根据现有技术的一个示例构造的滚子提升器的侧视透视图；

图3是图2的滚子提升器的前视透视图并且以分解图示出保持夹子；

图4是根据本教导的一个示例构造的包括滚子提升器主体和引导塞的滚子提升器的侧视透视图；

图5是图4的滚子提升器的引导塞的详细透视图；

图6是根据本公开的另一示例的引导塞的示意图；

图7是根据本公开的另一示例构造并且示出为用c形夹保持在滚子提升器主体中的引导塞的俯视图；

图8是图7的滚子提升器主体的侧视透视图；

图9是图7的引导塞的侧视透视图；以及

图10是引导塞和发动机的气缸盖中的相对的孔槽之间的界面的详细视图。

具体实施方式

首先参考图1，根据本公开的一个示例构造的滚子提升器被示出并且大体上以附图标记10标识。滚子提升器10被示为v型布置的一部分。应当领会，尽管滚子提升器10以v型布置示出，但是滚子提升器10可以在本公开的范围内以其它布置使用。在一个非限制性示例中，本教导也可以应用于燃料泵致动器。在这方面，本文中描述的与滚子提升器10相关的特征可以适用于各种各样的应用。凸轮凸角12用推杆16间接地驱动摇臂14的第一端部。应当领会，在诸如顶置凸轮的一些配置中，滚子提升器10可以是凸轮凸角12和摇臂14之间的直接连杆。摇臂14的第二端部致动阀20。当凸轮凸角12旋转时，摇臂14围绕固定轴22枢转。滚子提升器10与凸轮12接触并且通过常规的滚子轴承或滚子从动件24(如滚针轴承类型)跟随凸轮12。本领域技术人员将领会，本公开不限于任何特定的滚子从动件设计，或者例如，无论滚子的轴带有滚针轴承或仅带有衬套。

滚子提升器10配置成沿着其轴线在形成于发动机缸体28中的提升器接收孔26内往复移动。间隙29可以限定于接收孔26和滚子提升器10之间。如本文中将领会的，加压发动机油可以从形成于发动机缸体28中的发动机机油通道p围绕间隙29流动到围绕滚子提升器形成的凹槽44中。凹槽44可以用作储油器以为滚子从动件24提供润滑。

首先参考图2和3，示出并且将描述根据现有技术的一个示例的滚子提升器10a。滚子提升器10a大体上包括主体30a，其具有接收在主体30a内的回漏组件32a。滚子轴承34a可旋转地安装到主体30a。防旋转组件36a包括引导塞38a和保持夹子40a。主体30a包括配置成用于设在内燃式发动机的发动机缸体或气缸盖中的孔(未具体示出)中的滑动运动的外周边表面42a。主体30a包括形成于其中并且从外周边表面42a内凹的凹槽50a和一对凹陷部分52a。引导塞38a包括从中心主体部分56a延伸的一对圆柱形部段54a。

保持夹子40a大体上包括具有从其延伸的防旋转突起62a的环主体60a。防旋转突起62a在安装位置径向延伸超出主体30a的外周边表面42a。防旋转突起62a配置成位于或键入气缸盖中的相应孔槽(未具体示出)中以便在操作期间禁止滚子提升器围绕纵向轴线的旋转。保持夹子40a可以卡扣配合到凹槽50a中以捕获引导塞38a。具体地，该对圆柱形部段54a可以位于形成于本体30a中的相应的凹陷部分52a中。在已组装位置，该对圆柱形部段54a可以径向突出超出主体30a的外周边表面42a并且键入气缸盖的相应的孔槽中。

现在转到图4-6，将描述根据本教导的一个示例构造的滚子提升器10。滚子提升器10大体上包括主体30，其具有接收在主体30内的回漏组件32。滚子从动件24(图1)可旋转地安装到主体30。防旋转装置36包括用固定螺钉39和/或c形夹40(图6)中的至少一个固定到主体30的引导塞38。主体30包括配置成用于设在内燃式发动机的气缸盖中的孔槽(参见例如孔槽158，图10)中的滑动运动的外周边表面42。围绕外周边表面42形成凹槽44。主体30包括形成于其中并且从外周边表面42内凹的接收通道50，其配置成接收引导塞38。

引导塞38相应地包括第一和第二凸角主体部分52和54。第一凸角主体部分52配置成可滑动地接收到主体30的接收通道50中。第一凸角体部分52将键入通道50中以阻止引导塞38的径向运动。槽60在通道50处限定于主体30中以便接收c形夹40。c形夹40可以将引导塞38保持在通道50内并且阻止引导塞38的轴向运动。

第二凸角主体部分54在安装位置径向延伸超出主体30的外周边表面42。第二凸角主体部分54配置成位于或键入气缸盖中的相应孔槽(参见例如孔槽158，图10)中以便在操作期间禁止滚子提升器围绕纵向轴线的旋转。

主体30包括形成于其中的连接通道70。连接通道70可以从外周边表面42内凹。连接通道70与横向通道74流体连接。在主体30的周边表面42周围(在主体30和发动机缸体的孔之间)回漏的油可以捕获到凹槽44中。从凹槽44，油可以通过横向通道74流动到连接通道70中以润滑滚子轴承34。

现在转到图7-10，将描述根据本教导的另一示例构造的滚子提升器110。滚子提升器110大体上包括主体130，其具有接收在主体130内的回漏组件132。滚子轴承(参见图1)可旋转地安装到主体130。防旋转装置136包括用c形夹140(图7)固定到主体130的引导塞138。主体130包括配置成用于设在内燃式发动机的气缸盖或发动机缸体中的孔(参见例如孔槽158，图10)中的滑动运动的外周边表面142。主体130包括形成于其中并且从外周边表面142内凹的通道150，其配置成接收引导塞138。

引导塞138相应地包括第一和第二凸角主体部分152和154。第一凸角主体部分152配置成在如图8中所示的大致向上的方向上可滑动地接收在主体130的通道150中。第一凸角主体部分152将键入通道150中以阻止引导塞138的径向运动。槽160在通道150处限定于主体130中以便接收c形夹140。c形夹140可以将引导塞138保持在通道150内并且阻止引导塞138的轴向运动。在一个示例中，引导塞138冷成型。

第二凸角主体部分154在安装位置径向延伸超出主体130的外周边表面142。第二凸角主体部分154可以具有一对平行侧壁156。第二凸角主体部分154配置成位于或键入气缸盖159中的相应孔槽158(图10)中以便在操作期间禁止滚子提升器围绕纵向轴线的旋转。延伸部分162可以形成于引导塞138上。延伸部分162可以是诸如冷成型材料溢流的引导塞138的成形过程的结果。进一步解释，用于冷成型中的模具可以设计成允许在引导塞138的一个端部处形成凸起。延伸部分162还可以包括配置成防止保持引导塞138的c形夹140的旋转的指状件164(图9)，进一步改善可靠性。

主体130包括形成于其中的连接通道170和外部凹槽172(图8)。连接通道170和外部凹槽172可以从外周边表面142内凹。连接通道170将外部凹槽172与横向通道174流体地连接。油可以在连接通道170和外部凹槽172之间流动到横向通道174以润滑滚子轴承(参见图1)。

根据本公开的其它特征，可以提供附加的联接装置和/或联结技术以便将引导塞138保持在滚子提升器110的主体130的通道150内。在一个示例中，滚子提升器110的主体130可以在引导塞138周围的区域中局部退火。在一些示例中，一旦引导塞138的金属软化，它可以朝着引导塞138成型或成形以将引导塞138保持在通道150内。附加地或替代地，限定通道150的入口的圆周边缘区域180可以退火并且向内成形以闭合圆周并将引导塞138俘获在通道150内。

在其它示例中，引导塞138可以相对于滚子提升器110的主体130铆接。当铆接时，引导塞138可以在主体130的通道中获得过盈配合。在一个非限制性示例中，引导塞138可以可滑动地插入通道150中。一旦插入，可以使用诸如铆接冲床的工具轴向地压缩引导塞138。轴向压缩可以使第一凸角主体部分152(和第二凸角主体部分154)的外表面径向膨胀，与主体130的通道150形成过盈配合。永久接头可以导致将引导塞138保持在通道150中。

在其它配置中，引导塞138可以在通道150中电阻焊接到主体130。也可以使用诸如激光焊接的其它焊接操作以将引导塞138联接到主体130上。应当领会，上述附加的联结技术可以同样应用于本文中公开的其它配置，例如滚子提升器10的引导塞38和主体130。此外，在一些示例中，本文中公开的多种联结技术可以一同使用以将引导塞俘获到滚子提升器的主体。

根据本公开的附加特征，滚子提升器、引导塞和/或夹子的各种部件可由形状或智能记忆合金(sma)形成。一般而言，sma是可以“记住”其原始形状或初始形状的金属。sma是马氏体晶体材料，其可以模制，然后塑性变形，并且然后热处理以返回到期望的形状。一旦插入，可以热处理引导塞138。当在本文中使用时，术语“热处理”用于表示将sma的温度升高至转变温度以上以将sma恢复到其原始形状或初始形状。作为非限制性示例，一些sma包括镍钛(ni-ti，或镍钛诺)，铜、锌和铝合金(cu-zn-al)；铜、铝和镍(cu-al-ni)；铁、锰和硅(fe-mn-si)。其它sma可以在本公开的范围内使用。

在一种配置中，参考图7-9中所示的示例，引导塞138可以由sma形成。尽管将参考引导塞138进行以下讨论，但是在本公开的范围内引导塞可以由具有其它类似几何形状的sma形成。应当领会，引导塞可以以与给定通道150的期望“安装”形状一致的形状初始成形或模制。

在一种配置中，引导塞138可以被引入主体130的通道150中。在一些示例中，引导塞138可以在插入通道150中之前塑性变形。升高引导塞138的温度使它变成原始形状。在这方面，热处理将引导塞138的形状固定在通道150内的安装位置。应当领会，滚子提升器110和引导塞138可以一同被加热，使sma引导塞138固定在通道150内的安装位置。在将引导塞138固定到通道150中的安装位置，引导塞138可以相对于通道150获得公差或间隙配合。该示例消除了辅助保持装置(例如c形夹140)的需要。而且，这样的配置消除了安装引导塞138的特定工具的需要，原因是在安装期间没有压配合。

在另一示例中，c形夹140可以由sma形成。再次，c形夹140可以以与相对于主体130的期望“安装”形状一致的形状初始成形或模制。可以将引导塞138引入主体130的通道150中，并且随后定位c形夹140(或其它辅助保持机构)。可以热处理c形夹140，使其变为其原始形状，获得与主体130的固定关系并且将引导塞138固定在通道150中。再次，在一些示例中，整个组件(滚子提升器110，引导塞138和c形夹140)可以一起被加热，认识到sma部件将对热处理适当地起反应。还应当领会，一个以上的部件可以由sma形成。例如，引导塞138和c形夹140可以都由sma形成并且以几何形状布置以在热处理之后以联接关系协同地“返回”到其原始形状。

为了说明和描述的目的提供了示例的前述描述。这并不旨在穷举或限制本公开。特定示例的单独的元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的，并且可以在选定的示例中使用，即使没有具体示出或描述。其也可以以许多方式变化。这些变化不应当被视为脱离本公开，并且所有这样的修改旨在包括在本公开的范围内。