用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件，所述发动机包括至少一个气门，所述摇臂组件包括具有气门保持端的摇臂和具有摇臂接合部分的气门横臂，摇臂接合部分具有相对于气门保持端的接合位置和释放位置。进一步地，弹簧单元设置在气门保持端与摇臂接合部分之间的界面附近。在接合位置，气门保持端可操作地与摇臂接合部分抵接。在释放位置，弹簧单元用于在气门保持端与摇臂接合部分之间提供反作用力，以将气门横臂从摇臂上分离。本实用新型专利技术可防止气门横臂由于粘附到摇臂上而从气门杆移开，并且还可消除由此造成的气门横臂错位或损坏的风险。

【技术实现步骤摘要】
用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件
本技术总体涉及一种内燃机中的摇臂组件。更具体地，本技术涉及一种用于在过度间隙状况下通过使用弹簧单元来克服气门横臂和摇臂组件的摇臂之间的粘结力的技术。
技术介绍
建筑机械工业中与内燃机相关的几个应用涉及严格的气门机构的操作周期，因而要求气门机构具备优异的质量、可靠性和较长的寿命。所以，在优化诸如气门机构中的摇臂等部件的工作方面以及在这些部件与气门的相关连接方面已经投入了巨大的精力和资源。传统上，浮动横臂已经在气门机构组件中用作摇臂和气门杆之间的界面连接件。浮动横臂一般情况下是自由地定位在相关的气门杆上方，同时还相对于摇臂相对非限制性地定位。气门机构中的气门单元通常出现间隙状况。间隙状况源于摇臂和气门杆之间存在的空隙。通常这些空隙是用来适应部件中的热膨胀。虽然间隙状况可以通过包括诸如液压间隙调整器等广泛使用的间隙调整器来进行适当的限制，但失调的气门机构、未填充的液压间隙调整器或完全收缩的液压间隙调整器可能给间隙造成不当的遏制。在这种情形下，摇臂可以保持与气门杆的足够大的间隙。考虑到润滑油紧邻气门机构，浮动横臂往往会粘附到摇臂上并且会因为两者之间存在的润滑油量所导致的表面张力和由此产生的粘结力而保持在摇臂上。于是，在气门的释放状态期间，浮动横臂可粘结到摇臂上并从气门杆脱离。在周期性过程中，这种现象可能导致这样的一种状况：浮动横臂不能恰当地复位到气门杆，导致气门下降，不能及时进气或喷出废气。WIPO专利申请2014/001560A1（以下称‘560参考文献）涉及一种用于气门机构组件中的气门横臂，其在压缩发动机中提供制动功能。‘560参考文献公开了弹簧在间隙调整器中的应用。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件，以避免气门横臂或浮动横臂粘附或保持在摇臂上。在一个方面，本技术描述了一种用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件，所述发动机包括至少一个气门，所述摇臂组件包括具有气门保持端的摇臂和具有摇臂接合部分的气门横臂，所述摇臂接合部分具有相对于气门保持端的接合位置和释放位置；所述摇臂组件还包括弹簧单元，所述弹簧单元设置在摇臂的气门保持端与气门横臂的摇臂接合部分之间的界面上；在接合位置，所述气门保持端可操作地与摇臂接合部分抵接；在释放位置，所述弹簧单元用于在气门保持端与摇臂接合部分之间提供反作用力，以使气门横臂从摇臂上脱离。进一步的，所述弹簧单元包括沿所述气门保持端的一个侧面延伸的第一偏置构件和相对于所述第一偏置构件沿所述气门保持端的另一侧面延伸的第二偏置构件；其中，所述第一偏置构件具有第一远端圆弧部分，且所述第二偏置构件具有第二远端圆弧部分，在所述接合位置，所述第一远端圆弧部分和所述第二远端圆弧部分均弹性设置在靠近处于接合位置的气门横臂的外表面。或者，所述弹簧单元是弹性构件，所述气门横臂包括凹槽，所述弹性构件的至少一部分设置在所述凹槽中，且所述弹性构件的与所述至少一部分相对的相对端与所述气门保持端抵接。上述技术方案防止了气门横臂由于粘附到摇臂上而从气门杆移开，并且还消除了由此造成的气门横臂错位或损坏的风险。附图说明图1是根据本技术构思的用于内燃机的气门致动系统中的摇臂组件的剖面图，示出了摇臂和气门横臂之间的示例性连接；图2是根据本技术构思的气门横臂的剖面图，描绘了设置在气门横臂与摇臂之间的界面上的弹簧单元的一个实施例；图3是根据本技术构思的气门横臂的另一个实施例的剖面图，描绘了设置在气门横臂与摇臂之间的辅助弹簧单元。具体实施方式参照图1，示出了一种用于内燃机14的气门致动系统12的示例性摇臂组件10。内燃机14可以互换地称为发动机14。发动机14可以在建筑机械（未示出）中使用，例如挖掘机、装载机、林业机械、海洋机械、大型矿用卡车（LMTs）和其他类似机械。在一个实施例中，发动机14为四冲程发动机，其中在一个热力循环中，活塞（未示出）执行四冲程的操作（进气冲程、压缩冲程、燃烧冲程和排气冲程）。发动机14可以实现为单汽缸或多汽缸构造。而且，发动机14可以包括任何常规可用的构造，例如直列式构造、V型构造以及其他类似构造。本技术的应用可以扩展到商业及家庭设施使用的发电机组中的发动机。可以设想，摇臂组件10有利于一定量的空气进入到发动机14的燃烧室（未示出）中，以便支持燃烧。或者，也可以考虑能用摇臂组件10来减少作为燃烧副产物产生的发动机14的废气。然而，本技术设想摇臂组件10只用于发动机14的一对进气门16，但它可能也非常适合于摇臂组件应用和执行用于单汽缸或多汽缸构造中的一组排气门（未示出）的类似布置。摇臂组件10包括一对进气门16、摇臂18、摇臂轴20和气门横臂24。进气门16实现为如图所示的两个气门挺杆。进气门16通常支撑在发动机14的汽缸盖中。为了清楚起见，并未示出汽缸盖。进气门16适于在相对于发动机14的打开位置和闭合位置之间线性地往复运动和切换。在打开位置，进气门16允许空气流入发动机14的燃烧室（未示出）中。在打开位置，进气门16允许空气流入发动机14的燃烧室（未示出）中。进气门16包括与气门横臂24接合的气门杆26。虽然本技术考虑了包括挺杆气门，但也可以考虑各种其他类型的进气门。此外，本技术的各个方面也同样适用于单气门和单缸应用。摇臂18可旋转地安装在摇臂轴20上。摇臂18由凸轮操作。摇臂18包括凸轮附接端28和气门保持端30。凸轮附接端28通过从动连杆34连接到凸轮凸角32。摇臂18的气门保持端30经由气门横臂24连接到进气门16。凸轮凸角32的旋转运动对应于摇臂18的振荡运动，这相应地有助于进气门16相对于发动机14在打开位置和关闭位置之间进行切换。摇臂18的气门保持端30包括具有球部38和窝部40的球窝接头36。摇臂18包括内螺纹开口37，其设置在气门保持端30处以接纳球窝接头36。为此，窝部40具有外螺纹部分41，其设置成与摇臂18的内螺纹开口37接合。球窝接头36在气门保持端30处螺纹连接到摇臂18。球部38包括表面42，其面对气门横臂24。表面42通常是平整光滑的表面，用于抵接到气门横臂24。气门横臂24是摇臂18与进气门16之间的连接器。气门横臂24包括摇臂接合部分44，摇臂接合部分44通常为自由端，但在操作期间却是可操作地相对于摇臂18的气门保持端30（或球部38的表面42）抵接。设置在气门横臂24的面朝气门杆26的表面处的气门凹部46（图2和图3中最佳地所见）有助于气门横臂24与进气门16的接合。气门凹部46能够可滑动地容纳气门杆26的一部分，但是相对于气门杆26保持在解锁状态下。因此，气门横臂24可以视为浮动横臂，该浮动横臂即不完全受摇臂18的气门保持端30约束，也不完全受气门杆26限制。气门横臂24保持相对于摇臂18的气门保持端30的接合位置和释放位置。在接合位置，推动进气门16挤压气门弹簧48，并且因此，进气门16相对于发动机14打开，以允许空气流入发动机14中。相反地，在释放位置，进气门16从接合位置释放，并且相对于发动机14关闭，以便阻止空气引入至发动机14中。通常，气门横臂24是三角形、金字塔形或棱柱形部件，但是也可以考虑诸如立方形的其它形状。摇臂18的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件，所述发动机包括至少一个气门，其特征在于，所述摇臂组件包括：摇臂，具有气门保持端；气门横臂，具有摇臂接合部分，所述摇臂接合部分具有相对于所述气门保持端的接合位置和释放位置；以及弹簧单元，其设置在由所述摇臂的所述气门保持端与所述气门横臂的所述摇臂接合部分之间限定的界面处；其中，在所述接合位置，所述气门保持端可操作地与所述摇臂接合部分抵接；在所述释放位置，所述弹簧单元用于在所述气门保持端与所述摇臂接合部分之间提供反作用力，以将所述气门横臂从所述摇臂上分离。

【技术特征摘要】
2015.09.30 US 14/8700041.一种用于发动机的气门致动系统中的摇臂组件，所述发动机包括至少一个气门，其特征在于，所述摇臂组件包括：摇臂，具有气门保持端；气门横臂，具有摇臂接合部分，所述摇臂接合部分具有相对于所述气门保持端的接合位置和释放位置；以及弹簧单元，其设置在由所述摇臂的所述气门保持端与所述气门横臂的所述摇臂接合部分之间限定的界面处；其中，在所述接合位置，所述气门保持端可操作地与所述摇臂接合部分抵接；在所述释放位置，所述弹簧单元用于在所述气门保持端与所述摇臂接合部分之间提供反作用力，以将所述气门横臂从所述摇臂上分离。2.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·J·克雷斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：新型
国别省市：美国,US