[發明專利]氣門致動系統中的氣門挺桿防轉裝置和氣門挺桿組件

在審

• 申請號: 202110455165.8
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113606008A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: T·L·斯馬尼亞;K·A·沙阿;V·庫爾卡尼;S·達爾馬拉
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: F01L1/14
• 分類號: F01L1/14;F01L1/26;F01L1/18
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 萬軍偉;吳鵬

發動機氣門致動系統包括可旋轉凸輪軸、第一氣門挺桿和第二氣門挺桿，構造成響應于凸輪軸的凸輪的旋轉而致動發動機中的氣門。發動機氣門致動系統包括：防轉裝置，該防轉裝置具有套環，該套環具有套筒部分和凸臺部分，以及橋接連接器，該橋接連接器被構造成與氣門挺桿中的一個聯接。氣門挺桿中的另一個可滑動地接收在套筒部分中。防轉裝置與氣門挺桿中的一個一起往復運動，并且在使用期間限制氣門挺桿中的每一個氣門挺桿旋轉。

技術領域

本發明總體上涉及一種氣門致動系統，并且更具體地涉及一種用于氣門挺桿的防轉裝置。

背景技術

內燃發動機通常采用多個氣門來控制發動機不同零部件之間的流體連接，諸如進氣門和排氣門，以打開和關閉與燃燒氣缸的進氣連接和排氣連接。通常發動機氣門致動是通過發動機的曲軸與一個或多個旋轉凸輪軸之間的機械聯動裝置實現的，所述機械聯動裝置又可旋轉以致動氣門。在典型的氣門致動系統中，凸輪軸由與發動機飛輪嚙合的凸輪齒輪旋轉，并且包括多個非圓形凸輪，所述多個非圓形凸輪接合氣門挺桿以打開發動機氣門，并且允許利用偏置彈簧關閉發動機氣門。設置搖臂以前后往復運動以打開和關閉氣門、推桿或將氣門挺桿聯接到搖臂的其他中間硬件。

在操作中，諸如滾子的凸輪從動件直接接觸凸輪，并使得氣門挺桿能夠在發動機殼體的孔內往復運動。適當的操作通常需要氣門挺桿相對于它們的往復軸線保持角度取向，或者允許氣門挺桿在相對緊密控制的范圍內旋轉。然而，內燃發動機運行是動態過程。氣門挺桿可能變得不對準，可能需要維修或者甚至導致災難性的發動機故障。這些年來已經提出了用于限制氣門挺桿旋轉的許多設計，這些設計的范圍從氣門挺桿自身的幾何形狀(相對于彼此和/或相對于發動機殼體)到與氣門挺桿聯接并且被構造成與發動機殼體的多個零部件相接合的專用彈簧夾。在美國專利No.8,826,874中提出了一種已知的防轉滾子氣門挺桿。該’874專利提出了一種滾子氣門挺桿，該滾子氣門挺桿具有第一直徑的第一端，以及較大直徑并且具有被配置成用于接合相鄰挺桿上的對應的平面的第二端。在'874專利中提出的策略可以有各種應用，但總是存在改進和發展替代策略的空間。

發明內容

在一個方面，一種用于氣門致動系統中的氣門挺桿的防轉裝置包括具有套筒部分和凸臺部分的套環。套筒部分包括內周引導表面，該內周引導表面形成限定了孔中心軸線的挺桿孔。內周引導表面具有圍繞孔中心軸線在圓周上變化的形狀，以限制可滑動地接收在挺桿孔中的第一氣門挺桿的旋轉。凸臺部分包括面向徑向向外方向的外周表面。防轉裝置進一步包括橋接連接器，該橋接連接器從外周表面伸出用于與第二氣門挺桿相接合。

在另一方面，一種氣門挺桿組件包括具有套環的防轉裝置，套環具有套筒部分，套筒部分包括形成挺桿孔的內周引導表面和具有外周表面的凸臺部分。防轉裝置進一步包括從外周表面伸出的橋接連接器。氣門挺桿組件進一步包括氣門挺桿，氣門挺桿聯接到防轉裝置上并且限定了在第一軸向主體端與第二軸向主體端之間延伸的縱向挺桿軸線。氣門挺桿包括面向第一軸向端的方向的提升表面，以及安裝到第二軸向主體端的凸輪從動件。

在另一方面，一種發動機氣門致動系統包括具有第一凸輪和第二凸輪的可旋轉凸輪軸，第一凸輪具有圍繞凸輪旋轉軸線的第一凸輪輪廓，第二凸輪具有圍繞凸輪旋轉軸線的不同于第一凸輪輪廓的第二凸輪輪廓。發動機氣門致動系統進一步包括第一氣門挺桿，第一氣門挺桿具有構造成致動發動機中的第一氣門的提升表面，和凸輪從動件，凸輪從動件與第一凸輪接觸以使第一氣門挺桿響應于第一凸輪的旋轉而往復運動。發動機氣門致動系統進一步包括第二氣門挺桿，第二氣門挺桿具有構造成致動發動機中的第二氣門的提升表面，和凸輪從動件，凸輪從動件與第二凸輪接觸以使第二氣門挺桿響應于第二凸輪的旋轉而往復運動。發動機氣門致動系統進一步包括：防轉裝置，其包括：套環，所述套環具有套筒部分和橋接連接器，所述套筒部分具有形成挺桿孔的內周引導表面以及具有外周表面的凸臺部分，所述橋接連接器從所述外周表面伸出。所述第一氣門挺桿可滑動地接收在所述挺桿孔中并且與所述內周引導表面接觸以抑制所述第一氣門挺桿的旋轉。所述第二氣門挺桿被固定地聯接到所述橋接連接器上，使得所述防轉裝置響應于所述第二凸輪的旋轉而與所述第二氣門挺桿一起并且相對于所述第一氣門挺桿在提升位置與下降位置之間移動。