具有带失准限制键销的气门挺杆组件的内燃发动机制造技术

一种内燃发动机(10)包括缸体，该缸体限定挺杆孔(44)和与挺杆孔(44)连通的槽(46)。气门挺杆组件(48)定位在挺杆孔(44)内以使得气门挺杆组件(48)的键销(56)延伸进入槽(46)中。所述键销(56)具有特定轮廓的外表面(102)，该特定轮廓的外表面(102)于气门挺杆(50)的第一和第二转动定向处在槽(46)内和发动机缸体(12)接触，以限制气门挺杆(50)的失准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】键销、气门挺杆组件及内燃发动机
本专利技术总体上涉及用于限制内燃发动机中往复运动的气门挺杆的转动失准的策略，并且更特别地涉及利用气门挺杆组件中的键销来接触发动机缸体以限制气门挺杆的转动失准。
技术介绍
在内燃发动机中采用气门挺杆以将发动机凸轮的转动运动转换成线性运动以用于控制气体交换阀的位置。通常的设计包括与推杆联接的挺杆体部，该推杆构造成致动一个或更多的气体交换阀的摇臂。挺杆体部包括滚轮，该滚轮定位成与发动机凸轮接触，以便发动机凸轮的转动使得气门挺杆在形成于发动机缸体中的挺杆孔内滑动。气门挺杆的滑动调整所述推杆，这又会以已知的方式移动摇臂。在某些设计中，滚轮可为大致圆柱形的并且与凸轮的外表面接触，以使得在滚轮和凸轮外表面之间的期望界面为基本线性的。在发动机使用期间，气门挺杆可由于气门挺杆在挺杆孔内的转动而变得与凸轮失准。每台发动机的失准的成因似乎都各不相同。在发动机使用寿命的过程中，甚至表面上看来相同的发动机设计也可展示出不同的气门挺杆的失准问题。增加复杂性地，一些气门挺杆倾向于转动更多，或者甚至在同一发动机内都与其他气门挺杆不同地转动。多年以来已提出各种策略来限制气门机构部件的转动。一种技术为采用接纳在孔中(该孔形成在气门机构挺杆的裙部中)的抗转动装置，例如授权于Geyer的美国专利号7,210,437中所教导的。在Geyer的专利中，抗转动装置为蘑菇形的并且具有接纳在挺杆内的矩形孔中的矩形部分。Geyer建议经由在与用于挺杆的引导孔相交的槽中引导抗转动装置以防止挺杆的转动。所述设计据称防止了在使用期间抗转动装置的径向向内的偏移。虽然Geyer的专利技术可实现它所阐明的目的，但是它并不是没有缺点的，并且表现成为特定目的而构造的，以解决可能针对于某些发动机设计或工作周期的问题。
技术实现思路
在一方面，内燃发动机包括发动机缸体，该发动机缸体具有缸盖侧和相对的曲柄侧，并且限定一在缸盖侧和曲柄侧之间纵向地延伸的挺杆孔和一与挺杆孔连通的槽。发动机还包括凸轮轴和气门挺杆组件，凸轮轴以可转动的方式安装至发动机缸体并且包括发动机凸轮，气门挺杆组件定位在挺杆孔内并包括限定一纵向轴线的气门挺杆、与发动机凸轮接触以使得气门挺杆在挺杆孔内往复运动的挺杆滚轮和联接至气门挺杆的键销。所述气门挺杆具有平面的周向面，并限定一从平面的周向面径向向内地延伸的横向孔，所述键销具有柄和向外突出的头部，柄牢固地保持在横向孔中，向外突出的头部具有第一与第二纵向边缘和特定轮廓的外表面。特定轮廓的外表面具有台部和从台部分别地下降至第一和第二纵向边缘的第一和第二斜坡部，并且特定轮廓的外表面定位在槽内，以使得第一和第二斜坡部分别地在气门挺杆的第一和第二转动定向处与发动机缸体形成线条模式的接触，以限制气门挺杆的失准。在另一方面，用于内燃发动机的气门挺杆组件包括气门挺杆，该气门挺杆包括长形的一体式挺杆体部，该挺杆体部具有形成在其中的推杆孔并且具有纵向轴线，该纵向轴线在限定一用于推杆孔的开口的近体部部段和构造成接纳挺杆滚轮的远体部部段之间延伸。近体部部段具有形成在其上的平面的周向面，并且限定从平面的周向面向内延伸的横向孔。气门挺杆组件还包括键销，该键销具有柄和向外突出的头部，柄牢固地保持在横向孔中，向外突出的头部具有特定轮廓的外表面，所述特定轮廓的外表面具有台部和从台部下降至该向外突出的头部的第一和第二纵向边缘的第一和第二斜坡部。带轮廓的外表面能够定位在一与挺杆孔邻接的槽内，挺杆孔将气门挺杆组件接纳在内燃发动机的发动机缸体中，以使得第一和第二斜坡部分别地在气门挺杆的第一和第二转动定向处与发动机缸体形成线条模式的接触，以限制气门挺杆的失准。在另一方面，为限制在内燃发动机的发动机缸体中往复运动的气门挺杆的失准而设置键销，其中发动机缸体限定接纳气门挺杆的气门挺杆孔和与气门挺杆孔邻接的半圆形槽。键销包括圆柱形的柄，其限定在第一柄端和第二柄端之间延伸的柄轴线，所述第二柄端具有一锥形末端以用于将柄干涉配合至形成在气门挺杆中的横向孔内。键销还包括头部，头部与第二柄端邻接并且包括平面的内表面，内表面从第一柄端径向地向外延伸至头部的多个外边缘，形成以柄轴线为中心的矩形式样。所述头部还包括在第一和第二端表面之间延伸的特定轮廓的外表面，第一和第二端表面在均具有较短长度的第一和第二外边缘处与平面的内表面邻接，并且特定轮廓的外表面在均具有较长长度的第三和第四外边缘处与平面的内表面邻接。特定轮廓的外表面包括与平面的内表面平行地定位的台部和从台部下降至第三和第四外边缘的第一和第二斜坡部，第一和第二斜坡部中的每一个在台部和相应的外边缘之间均具有凸出弯曲的形状，以使得第一斜坡部和第二斜坡部中的每一个在气门挺杆的第一和第二转动定向处于所述半圆形槽内与发动机缸体形成线条模式的接触，以限制气门挺杆在气门挺杆孔内的失准。附图说明图1为根据一个实施例的内燃发动机的一部分的剖开的侧视图；图2为图1的发动机的一部分的局部剖开的侧视图；图3为根据一个实施例的气门挺杆组件的示意图；图4为图3的气门挺杆组件的局部剖开的侧视图；图5为适用于图3和4的气门挺杆组件的键销的示图；图6为图5的键销的侧视图；图7为图5和6的键销的仰视图；以及图8为根据一个实施例的定位成在内燃发动机内使用的相邻的气门挺杆组件的示意图。具体实施方式参考图1，示出了根据一个实施例的内燃发动机10。发动机10可为直喷压缩点火式发动机，并且包括发动机缸体12，该发动机缸体12具有缸盖侧14和相对的曲柄侧16。缸体12可包括气缸体18和以常规方式联接至气缸体18的发动机缸盖20。气缸体18限定气缸22，并且在实际的实施策略中可限定多个气缸。活塞24置于气缸22内并响应于气缸22内例如柴油馏分燃料的燃料和空气的混合物的燃烧而以常规方式往复运动。活塞24与曲柄轴26联接，曲柄轴26定位在发动机缸体12的曲柄侧16上以用于以常规方式转动。发动机10还可包括例如进气门或排气门的多个气体交换阀36和38，该多个气体交换阀36和38以常规方式与气缸22相关联。气体交换阀36和38可联接至摇臂组件28的桥部34和推杆32，所述摇臂组件28具有摇臂30。如本领域技术人员所熟悉的，摇臂组件28起到致动气体交换阀36和38、择一地打开和闭合气缸22与形成在发动机缸盖20中的流体管道之间的流体连通的作用。附加的摇臂组件和附加的两个气体交换阀还可与气缸22相关联，以使得气缸22与两个进气门和两个排气门相关联，虽然附加的气门并未在图1中示出。发动机缸体12还可限定在缸盖侧14和曲柄侧16之间纵向地延伸的挺杆孔44、以及一与挺杆孔44连通的槽，在图1中不可见到该槽并且会在下文中描述该槽。凸轮轴40可转动地安装至发动机缸体12并且包括一发动机凸轮42。气门挺杆组件48定位在挺杆孔44内并且包括限定一纵向轴线52的气门挺杆50、用于使气门挺杆50在挺杆孔44内往复运动的与发动机凸轮42接触的挺杆滚轮54、以及联接至气门挺杆50的键销56。如从下文描述的键销56更显而易见的，与上文提到的槽协同配合的键销56起到在发动机10使用期间限制气门挺杆50的失准的作用，防止过度磨损、过早失效，并且相比于用于限制内燃发动机中气门挺杆的失准的已知的策略具有其他的优点。现在还参考图2，示出本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种内燃发动机(10)，包括：发动机缸体(12)，该发动机缸体(12)具有缸盖侧(14)和相对的曲柄侧(16)，并且限定一在缸盖侧(14)和曲柄侧(16)之间纵向地延伸的挺杆孔(44)和一与挺杆孔(44)连通的槽(46)；凸轮轴(40)，该凸轮轴(40)以可转动的方式安装至发动机缸体(12)并且包括发动机凸轮(12)；气门挺杆组件(48)，该气门挺杆组件(48)定位在挺杆孔(44)内并包括限定一纵向轴线的气门挺杆(50)、与发动机凸轮(42)接触以使得气门挺杆(50)在挺杆孔(44)内往复运动的挺杆滚轮(54)和联接至气门挺杆(50)的键销(56)；所述气门挺杆(50)具有平面的周向面(70)，并限定一从平面的周向面(70)径向向内地延伸的横向孔(72)，所述键销具有柄和向外突出的头部(20)，柄牢固地保持在横向孔(72)中，向外突出的头部(20)具有第一与第二纵向边缘(94、96)和特定轮廓的外表面(102)；并且特定轮廓的外表面(102)具有台部(108)和从台部(108)分别地下降至第一和第二纵向边缘(94、96)的第一和第二斜坡部(110、112)，并且特定轮廓的外表面(102)定位在槽(46)内，以使得第一和第二斜坡部(110、112)分别地在气门挺杆(50)的第一和第二转动定向处接触发动机缸体(12)，以限制气门挺杆(500)的失准。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.30 US 13/460,0521.一种内燃发动机(10)，包括：发动机缸体(12)，该发动机缸体(12)具有缸盖侧(14)和相对的曲柄侧(16)，并且限定一在缸盖侧(14)和曲柄侧(16)之间纵向地延伸的挺杆孔(44)和一与挺杆孔(44)连通的槽(46)；凸轮轴(40)，该凸轮轴(40)以可转动的方式安装至发动机缸体(12)并且包括发动机凸轮(42)；气门挺杆组件(48)，该气门挺杆组件(48)定位在挺杆孔(44)内并包括限定一纵向轴线的气门挺杆(50)、与发动机凸轮(42)接触以使得气门挺杆(50)在挺杆孔(44)内往复运动的挺杆滚轮(54)和联接至气门挺杆(50)的键销(56)；所述气门挺杆(50)限定一从其周向面(70)径向向内地延伸的横向孔(72)，所述键销具有柄和向外突出的头部(90)，柄牢固地保持在横向孔(72)中，向外突出的头部(90)具有第一和第二纵向边缘(94、96)以及特定轮廓的外表面(102)；并且特定轮廓的外表面(102)具有台部(108)和从台部(108)分别地下降至第一和第二纵向边缘(94、96)的第一和第二斜坡部(110、112)，并且特定轮廓的外表面(102)定位在槽(46)内，以使得第一和第二斜坡部(110、112)分别地在气门挺杆(50)的第一和第二转动定向处接触发动机缸体(12)，以限制气门挺杆(50)的失准，其特征在于，所述周向面为平面的周向面(70)，所述第一和第二斜坡部(110、112)与发动机缸体(12)形成线条模式的接触。2.根据权利要求1所述的内燃发动机(10)，其特征在于，向外突出的头部(90)还包括内表面(92)，该内表面(92)与平面的周向面(70)接靠并与周向面(70)具有二维的接触模式；并且所述槽(46)具有限定较大半径的半圆形形状，并且第一和第二斜坡部(110、112)中的每一个均具有限定较小半径的凸出弯曲的形状；所述台部(108)与内表面(92)平行地定位，并且，在气门挺杆(50)的每个第一和第二转动定向处，游隙在台部(108)和发动机缸体(12)之间延伸；所述向外突出的头部(90)还包括第一和第二端表面(104、106)，第一和第二端表面(104、106)中的每一个均与内表面(92)和特定轮廓的外表面(102)邻接，并且特定轮廓的外表面(102)从第一端表面到第二端表面(104、106)具有一致的轮廓。3.根据权利要求1所述的内燃发动机(10)，其特征在于，还包括用于气缸(22)的气体交换阀(36)，该气体交换阀(36)形成在发动机缸体(12)中并且与气门挺杆组件(48)联接，其中，响应于发动机凸轮(42)的转动，气门挺杆(50)可在挺杆孔(44)内从第一位置移动至前进位置以用于分别地在闭合和打开位置之间调节气体交换阀(36)，并且，在第一位置和前进位置处，键销(56)均位于槽(46)内；所述气门挺杆(50)限定一推杆孔(62)，该推杆孔(62)接纳与用于气体交换阀(36)的摇臂(30)联接的推杆(32)，气门挺杆(50)包括近部段(64)、中间部段(74)和远部段(68)，所述近部段(64)具有用于形成在其中的推杆孔(62)的开口(66)，所述远部段(68)具有以可转动的方式安装在其中的挺杆滚轮(54)，并且平面的周向面(70)位于近部段(64)上；并且所述气门挺杆组件(48)经由接触而受限制地在挺杆孔(44)内转动，转动范围从第一转动位置到第二转动位置为约5°或更小。4.一种用于内燃发动机(10)的气门挺杆组件(48)，包括：气门挺杆(50)，该气门挺杆(50)包括长形的一体式挺杆体部(60)，该挺杆体部(60)具有形成在其中的推杆孔(62)并且具有纵向轴线，该纵向轴线在限定一用于推杆孔(62)的开口(66)的近体部部段(64)和构造成接纳挺杆滚轮(54)的远体部部段(68)之间延伸；所述近体部部段(64)具有形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·雷马拉，J·R·奇滕登，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US