內(nèi)燃機(jī)及其氣門挺桿和位移限制夾具組件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)燃機(jī)（10）及其氣門挺桿和位移限制夾具組件，其包括限定挺桿鉆孔（18）的缸體（14）以及至少部分地定位在該挺桿鉆孔（18）內(nèi)并被配置成致動推桿（32）的氣門挺桿組件（30）。所述組件（30）包括氣門挺桿（42）和角位移限制夾具（92）。切口（74）形成在氣門挺桿（42）的近端（44）上且包括通道（78）和錐形部（80）。該氣門挺桿（42）可轉(zhuǎn)動成與凸輪（26）錯(cuò)位，而所述夾具（92）通過接觸缸體（14）的壁部分（19）而限制氣門挺桿（42）的角位移。夾具（92）的第一和第二圓角（114）可定位在切口（74）內(nèi)，使得錐形部（80）提供間隙，以用于抑制氣門挺桿（42）沖擊到所述圓角（114）上。
【專利說明】內(nèi)燃機(jī)及其氣門挺桿和位移限制夾具組件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型一般地涉及一種內(nèi)燃機(jī)的氣門挺桿，并且，更具體地涉及用于在維護(hù)期間限制氣門挺桿的角位移。

【背景技術(shù)】
[0002]氣門挺桿在內(nèi)燃機(jī)中使用以將發(fā)動機(jī)凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動，用于控制氣體交換氣門的位置。典型的設(shè)計(jì)包括挺桿主體，該挺桿主體與推桿相耦接，該推桿被配置成致動一個(gè)或多個(gè)氣體交換氣門的搖臂。挺桿主體包括與發(fā)動機(jī)凸輪接觸地定位的輥，以使得發(fā)動機(jī)凸輪的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致氣門挺桿在發(fā)動機(jī)殼體內(nèi)形成的挺桿鉆孔內(nèi)滑動。氣門挺桿的滑動調(diào)整推桿，其又使搖臂以公知的方式運(yùn)動。
[0003]所述輥可為大致圓柱形并且與所述凸輪的外表面接觸，使得該輥與該凸輪外表面之間理想接口基本是線性的。在發(fā)動機(jī)工作期間，通過氣門挺桿在挺桿鉆孔內(nèi)的旋轉(zhuǎn)，氣門挺桿可能會與凸輪錯(cuò)位。這種錯(cuò)位的原因看起來在發(fā)動機(jī)之間變化。即使表面上相同的發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)在發(fā)動機(jī)的使用壽命期間可以表現(xiàn)出不同的其氣門挺桿上的錯(cuò)位問題。即使在相同的發(fā)動機(jī)內(nèi)，一些氣門挺桿趨向于比其它氣門挺桿旋轉(zhuǎn)更多、或不同于其它氣門挺桿，這增加了復(fù)雜性。
[0004]這些年來，已經(jīng)提出了各種策略來限制氣門挺桿轉(zhuǎn)動。一個(gè)技術(shù)采用與氣門挺桿率禹接的引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。授予Weber的美國專利第5，3，886，808號提出這樣一種設(shè)計(jì)。在Weber的專利中，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括垂直設(shè)置的腿部和一對圓柱形狀的臂，所述腿部用于落座在氣門挺桿中形成的狹槽中，所述臂落座在也形成于氣門挺桿中的圓周溝槽內(nèi)。連接到腿部的鉤位于發(fā)動機(jī)的缸體內(nèi)的鉆孔中，這顯然防止引導(dǎo)機(jī)構(gòu)和氣門挺桿轉(zhuǎn)動。
[0005]近年來已經(jīng)開發(fā)了 Weber所教導(dǎo)的基本引導(dǎo)設(shè)計(jì)的變型。但是，隨著技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步，發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、占空比和性能特性發(fā)生改變，氣門挺桿轉(zhuǎn)動的性質(zhì)和程度以及其在發(fā)動機(jī)中的影響也同樣發(fā)生變化。在過去也許是令人滿意的一些限制或以其他方式控制氣門挺桿轉(zhuǎn)動的策略變得不適用。如同許多工程解決方案，這些策略在開始就已經(jīng)不完美。氣門挺桿和相關(guān)組件的失效或損壞可能需要昂貴的維護(hù)或修理，并縮短了發(fā)動機(jī)的使用壽命。對氣門挺桿轉(zhuǎn)動原因缺乏了解并與避免重新設(shè)計(jì)發(fā)動機(jī)的期望一起使得在這個(gè)【技術(shù)領(lǐng)域】的方案的追求變得復(fù)雜和不可預(yù)測。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在一個(gè)方面，內(nèi)燃機(jī)包括:發(fā)動機(jī)殼體，其具有限定氣缸和挺桿鉆孔的缸體并具有與所述挺桿鉆孔相鄰的壁部分；所述該發(fā)動機(jī)進(jìn)一步包括氣門挺桿組件，所述氣門挺桿組件至少部分地定位在挺桿鉆孔內(nèi)，并被配置為致動推桿，所述推桿與用于所述內(nèi)燃機(jī)的氣體交換氣門的搖臂相耦接；所述氣門挺桿組件包括氣門挺桿，和與氣門挺桿耦接的角位移限制夾具；所述氣門挺桿進(jìn)一步包括近端、遠(yuǎn)端和挺桿輥，所述挺桿輥位于遠(yuǎn)端內(nèi)并配置成接觸內(nèi)燃機(jī)的凸輪，所述氣門挺桿進(jìn)一步具有形成在近端上的切口，并具有限定通道以及錐形部的側(cè)壁；在內(nèi)燃機(jī)維護(hù)期間，所述氣門挺桿可轉(zhuǎn)動而與凸輪錯(cuò)位；所述角位移限制夾具包括與氣門挺桿接合的支架，以及安裝到所述支架上并將氣門挺桿組件與所述壁部分相耦接的吊架；所述吊架與所述通道配合，使得所述夾具被可旋轉(zhuǎn)地連接到氣門挺桿并在通過吊架與壁部分之間接觸所限定的停止位置處限制氣門挺桿組件的角位移；所述夾具還包括第一和第二應(yīng)力擴(kuò)散圓角，其從所述支架過渡到吊架，并定位于所述切口中，使得在形成錐形部的側(cè)壁的部分與第一和第二圓角的每一個(gè)之間存在間隙，用于抑制在所述停止位置所述側(cè)壁對所述圓角的沖擊。
[0007]在另一個(gè)方面，用于內(nèi)燃機(jī)的氣門挺桿和位移限制夾具組件包括:氣門挺桿，所述氣門挺桿包括細(xì)長的挺桿主體，所述挺桿主體具有外周表面和形成縱向推桿鉆孔的內(nèi)周表面，所述推桿鉆孔具有中心軸線并在挺桿主體的近端和遠(yuǎn)端之間延伸；所述挺桿主體進(jìn)一步包括多個(gè)軸向主體段，其包括限定通向推桿鉆孔的開口的近段、被配置為接收挺桿輥的遠(yuǎn)段，以及直徑減小的夾具段；所述挺桿主體進(jìn)一步包括凹入切口，所述凹入切口軸向延伸穿過近段并具有限定通道以及錐形部的側(cè)壁；所述組件還包括夾具，所述夾具具有與所述夾具段接合的支架，以及安裝到所述支架并配置為將所述組件與內(nèi)燃機(jī)內(nèi)的缸體的壁部分耦接的吊架，從而使得所述夾具可旋轉(zhuǎn)到由所述吊架與所述壁部分之間的接觸所限定的停止位置；所述夾具進(jìn)一步包括從支架過渡到吊架的第一和第二應(yīng)力擴(kuò)散圓角；所述吊架延伸到所述切口中并與通道配合，以用于將氣門挺桿旋轉(zhuǎn)地耦接到所述夾具，使得在維護(hù)期間，所述氣門挺桿的角位移被限制在停止位置；所述圓角定位于切口中，使得側(cè)壁形成錐形部的部分與每個(gè)圓角之間存在間隙，用于抑制在停止位置側(cè)壁沖擊到第一和第二圓角上。
[0008]在又一方面，用于內(nèi)燃機(jī)的氣門挺桿包括細(xì)長挺桿主體，所述挺桿主體具有外周表面以及內(nèi)周表面，所述內(nèi)周表面限定了具有中心軸線的縱向推桿鉆孔；所述挺桿主體進(jìn)一步包括多個(gè)軸向主體段，其包括限定了向推桿鉆孔的開口的近段、限定了被構(gòu)造成接收挺桿輥的橫向鉆孔的遠(yuǎn)段以及夾具段；所述近段和遠(yuǎn)段中的每一個(gè)限定了完整的外徑尺寸，用于引導(dǎo)氣門挺桿在內(nèi)燃機(jī)的缸體內(nèi)的挺桿鉆孔中；所述夾具段軸向位于所述近端和遠(yuǎn)端之間，并且限定了減小外徑的尺寸，用于圍繞氣門挺桿接納夾具的支架，以與其一起形成組件。挺桿主體進(jìn)一步包括凹入切口，所述凹入切口軸向延伸穿過近段，所述切口包括限定近端通道和遠(yuǎn)端錐形部的側(cè)壁；所述通道被構(gòu)造為與夾具的吊架的直線段配合，用以將夾具旋轉(zhuǎn)地耦接到挺桿主體，使得所述組件的角位移在夾具的停止位置處被限制，所述夾具的停止位置由所述吊架的彎曲段與所述缸體的壁部分之間的接觸來限定；所述錐形部從通道沿遠(yuǎn)端方向加寬，在側(cè)壁和應(yīng)力擴(kuò)散圓角之間提供間隙，所述應(yīng)力擴(kuò)散圓角從支架過渡到吊架的直線段，由此，在停止位置處抑制所述側(cè)壁沖擊到所述圓角上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)的局部剖面示意圖；
[0010]圖2是圖1的發(fā)動機(jī)的一部分的局部剖面示意圖；
[0011]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動機(jī)氣門挺桿組件的示意圖；
[0012]圖4是圖3的發(fā)動機(jī)氣門挺桿組件的一部分的正視圖；
[0013]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的發(fā)動機(jī)氣門挺桿的不意圖；
[0014]圖6是圖5的發(fā)動機(jī)氣門挺桿的正視圖；
[0015]圖7是圖5和圖6所示發(fā)動機(jī)氣門挺桿的后視圖；
[0016]圖8是圖5至圖7的發(fā)動機(jī)氣門挺桿的頂視圖；
[0017]圖9是圖5-圖8的發(fā)動機(jī)氣門挺桿的底視圖；
[0018]圖10是圖5-圖9的發(fā)動機(jī)氣門挺桿的正面示意圖，與已知設(shè)計(jì)的發(fā)動機(jī)氣門挺桿的某些特征的形狀相比較；
[0019]圖11是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的角位移限制夾具的示意圖；
[0020]圖12是圖11的夾具的另一示意圖；
[0021]圖13是圖11和圖12的夾具的正視圖；
[0022]圖14是圖11-圖13的夾具的后視圖；
[0023]圖15是圖11-圖14的夾具的頂視圖；
[0024]圖16是圖11-圖15的夾具的底視圖；
[0025]圖17是沿著圖15的17-17線截取的剖視圖；
[0026]圖18是沿著圖15的18-18線截取的剖視圖；
[0027]圖19是圖11-圖18的夾具的示意圖，與已知設(shè)計(jì)的夾具的某些特征的形狀相比較；
[0028]圖20是定位在發(fā)動機(jī)的缸體內(nèi)的發(fā)動機(jī)氣門挺桿組件的俯視圖；
[0029]圖21是定位在發(fā)動機(jī)的缸體內(nèi)的發(fā)動機(jī)氣門挺桿組件的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]參考圖1，顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的內(nèi)燃機(jī)10。內(nèi)燃機(jī)10可以是壓縮點(diǎn)火柴油發(fā)動機(jī)。發(fā)動機(jī)10可包括發(fā)動機(jī)殼體12,該發(fā)動機(jī)殼體12具有缸體14,該缸體限定了氣缸16和挺桿鉆孔18?；钊?0在氣缸16內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動，并與曲軸24以傳統(tǒng)方式通過活塞桿22連接。發(fā)動機(jī)10還可包括凸輪軸26，其可響應(yīng)曲軸24的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在所示的實(shí)施例中，只示出了一個(gè)氣缸和一個(gè)挺桿鉆孔，然而，應(yīng)該理解，在大多數(shù)實(shí)現(xiàn)方式中發(fā)動機(jī)10將包括多個(gè)汽缸、多個(gè)活塞和多個(gè)挺桿鉆孔。發(fā)動機(jī)10還可包括氣門挺桿組件30，其至少部分地定位在挺桿鉆孔18中。在實(shí)用的實(shí)施策略中，兩個(gè)氣門挺桿組件可以與所述多個(gè)氣缸中的每一個(gè)相關(guān)聯(lián)。組件30被配置成致動推桿32，該推桿32與用于發(fā)動機(jī)10的氣體交換氣門36的搖臂34相耦接。圖中示出兩個(gè)氣體交換氣門36，并可包括進(jìn)氣氣門或排氣氣門，并至少部分位于發(fā)動機(jī)殼體12的缸蓋38內(nèi)。凸輪軸26的凸輪28與凸輪軸26 —起旋轉(zhuǎn)，以在挺桿鉆孔18內(nèi)移動組件30。正如從以下描述中將會進(jìn)一步清楚理解的，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，發(fā)動機(jī)10可以為延長壽命而獨(dú)特構(gòu)造。已經(jīng)觀察到，在內(nèi)燃機(jī)維護(hù)期間，氣門挺桿組件旋轉(zhuǎn)而與凸輪錯(cuò)位，其具有不期望的和潛在的災(zāi)難性后果。本實(shí)用新型克服了現(xiàn)有發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)中的這些缺點(diǎn)，且被認(rèn)為防止挺桿組件30的部件的過早失效，使其使用壽命超過發(fā)動機(jī)10的使用壽命，如本文進(jìn)一步所述。
[0031 ] 組件30可包括氣門挺桿42，以及角位移限制夾具92，后者與氣門挺桿42耦合。氣門挺桿42可以具有近端44、遠(yuǎn)端46和位于遠(yuǎn)端46內(nèi)并構(gòu)造成接觸凸輪28的挺桿輥48。夾具92可以包括與氣門挺桿42接合的支架94，以及吊架96，所述吊架96連接到支架94并將氣門挺桿組件30與缸體14的一部分，尤其是在下面描述的壁部分相耦接?，F(xiàn)在也參考圖2，其中更詳細(xì)地示出了挺桿組件30。支架94被顯示為耦合到氣門挺桿42，吊架96與位于挺桿鉆孔18附近的缸體14的壁部分19耦接。挺桿輥48被示出為接觸凸輪28，尤其是，示出為它似乎呈現(xiàn)出凸輪28的上斜面31，且隨后，凸輪28的鼻部29已經(jīng)旋轉(zhuǎn)通過輥48。在上斜面31和鼻部29上示出磨損標(biāo)記33。下面進(jìn)一步描述凸輪上的磨損標(biāo)記在診斷角位移限制夾具的失效模式的根本原因中的重要性以及在此呈現(xiàn)的解決方案的改進(jìn)。
[0032]現(xiàn)在參考圖3，顯示了挺桿組件30，其呈現(xiàn)出在發(fā)動機(jī)10中退出使用，或在投入使用之前，并且示出了又一個(gè)特征。氣門挺桿42可包括細(xì)長挺桿主體50，具有外周表面52和內(nèi)周表面54。內(nèi)周表面54限定了具有中心軸線35的縱向推桿鉆孔56。挺桿主體50進(jìn)一步包括多個(gè)軸向主體段，包括限定了通向鉆孔56的開口 62的近段60，和遠(yuǎn)段64。遠(yuǎn)段64限定了具有中心軸線37的橫向孔66，其中挺桿輥48可旋轉(zhuǎn)地定位。主體50還可包括:夾具段68，該夾具段軸向定位在近段60和遠(yuǎn)段64之間；中間段69，該中間段軸向定位在夾具段68和遠(yuǎn)段64之間；以及過渡段71，該過渡段軸向定位在該夾具段68和近段60之間。近段60、遠(yuǎn)段64，以及中間段69中的每一個(gè)可包括完整的直徑段，且限定完整的外徑尺寸，而夾具段68可限定減小的外徑尺寸72，用于圍繞氣門挺桿42接收支架94，以形成組件30。
[0033]現(xiàn)在再參照圖4，顯示了挺桿組件30的一部分的主視圖。挺桿主體50還可以包括切口 74，該切口 74軸向延伸通過近段60，并從外周表面52凹進(jìn)。切口 74包括側(cè)壁76，該側(cè)壁76限定了切口 74的近端通道78和遠(yuǎn)端錐形部80。通道78被配置為與吊架96的直線段配合，如在此進(jìn)一步討論的，從而可旋轉(zhuǎn)地將挺桿主體42連接到夾具92，使得挺桿組件30的角位移通過夾具92的角位移的限制而受到限制。從圖2，可以記得，吊架96將挺桿組件30與壁部分19耦接。夾具92的角位移限制停止位置可以以本文中進(jìn)一步描述的方式由連接到所述直線段的吊架96的彎曲部分與壁部分19之間的接觸而限定。由圖4，應(yīng)該注意的是，錐形部80從通道78沿遠(yuǎn)側(cè)方向加寬。以這種方式擴(kuò)寬的錐形部80在側(cè)壁76與從支架94向吊架96的直線段過渡的第一和第二應(yīng)力緩和圓角114之間提供間隙，使得在如上所述的夾具92的停止位置處，側(cè)壁76在圓角114上的沖擊被抑制。
[0034]現(xiàn)在參照圖5，圖中表示了夾具92被去除的情況下的氣門挺桿42。在所示實(shí)施例中，切口 74包括在整個(gè)切口 74上延伸并定向?yàn)槠叫杏诳v向軸線35的平坦的后壁82。后壁82可以被定向?yàn)榇怪庇趥?cè)壁76。平坦的凹陷表面90可以部分地形成在夾具段68中且部分地形成在挺桿主體50的過渡段71中，使得平坦的后壁82和凹陷表面90是無過渡的。凹陷表面90提供了挺桿主體50的外部輪廓的凹陷，以容納夾具92的互補(bǔ)形狀的特征，正如本文所進(jìn)一步討論。現(xiàn)在再參照圖6，可以回想起每個(gè)段60、64和69可限定完整的外徑尺寸。在圖6中，該尺寸是通過附圖標(biāo)記70示出，并且在實(shí)際的實(shí)施策略中可以等于約30毫米。在一個(gè)特定實(shí)施例中，尺寸70可以等于約29.5毫米。本文所用的術(shù)語“約”應(yīng)在主要數(shù)字的湊整和數(shù)量的含義上理解。因此，“約” 30毫米意味著從25.5毫米到30.4毫米?！凹s”29.5毫米表示從29.45毫米到29.54毫米等等。圖6中還示出了由夾具段68限定的減小的外徑尺寸，并且通過附圖標(biāo)記72表示。在實(shí)際實(shí)施策略中，尺寸72可以等于約20毫米，并且更具體地等于約20.9毫米。圖6中還示出了通道長度尺寸77。尺寸77可以等于約6毫米，且更具體地等于約5.7毫米。
[0035]在圖6的圖示中還可以注意到，側(cè)壁76可以是彼此的鏡像，并且每個(gè)都包括直線的近端部分86和弧形的遠(yuǎn)端部分88，使得直線部分86限定了通道78且弧形部分88限定錐形部80。直線部分86可以彼此平行，并且遠(yuǎn)端部分88可以是凹入的，使得切口 74限定了高腳酒杯的形狀。每個(gè)弧形部分88還可以進(jìn)一步限定公共的圓81的弧段，其具有大于約5毫米的半徑，并且在特定實(shí)施例中其可以等于約10毫米。圖6中示出了另一個(gè)外徑尺寸79，其由過渡段71限定。尺寸79可以等于約24毫米，更特別是等于約23.6毫米。返回簡要參閱圖4，將回想到側(cè)壁76和圓角114之間存在間隙。該間隙可以包括軸向和圓周方向間隙。還應(yīng)注意的是，弧形部分88限定的凹陷的曲率半徑大于每個(gè)圓角114限定的凹陷的曲率半徑。從圖3至圖6中可以理解的挺桿組件30的另一個(gè)特征是近段60和遠(yuǎn)段64可被理解為限定圓柱形空間外殼。支架94和吊架96的一部分可以位于在該圓柱形空間外殼內(nèi)，其重要性將從以下描述中進(jìn)一步理解到。盡管在圖3-圖6中不可見，但是夾具92可以包括與凹陷表面90和后壁82相對且平行的平坦的內(nèi)側(cè)表面，所述平坦的內(nèi)側(cè)表面部分形成在吊架96的直線段上，并且部分形成在支架94上。
[0036]現(xiàn)在參照圖7，該圖示出了氣門挺桿42的后視圖，從圖6所示的視圖旋轉(zhuǎn)大約180°?？梢宰⒁獾剑饲锌?74和凹陷表面90以外，圖7中可見的挺桿主體50的特征可以基本上與圖6中所示的特征相同。轉(zhuǎn)到圖8，示出了氣門挺桿42的頂視圖，特別是因?yàn)樗尸F(xiàn)出沿軸線35向下看并進(jìn)入鉆孔56。從圖8要注意的是，側(cè)壁76被定向?yàn)榇怪庇诤蟊?2，和后壁82鄰接。圖8中還示出了切口 74的徑向深度84，后壁82由此從外周表面52凹入。在一種實(shí)用的實(shí)施策略中，深度84可等于整個(gè)外徑尺寸70的約15%或更大。可以構(gòu)想到實(shí)施例，其中尺寸84等于約5毫米，更特別是等于約4.75毫米。也示出了切口 74的寬度尺寸75，且可等于大約9毫米，并且在某些實(shí)施方式中，約為8.8毫米。參照圖9，示出了氣門挺桿42的底視圖，該底視圖是沿軸線35在近端方向看。
[0037]轉(zhuǎn)到圖10，示出了氣門挺桿42的一部分的視圖，并且示出與已知?dú)忾T頂桿設(shè)計(jì)相比的氣門挺桿42的某些幾何屬性差異。在圖10中，通過虛線示出了已知的氣門挺桿設(shè)計(jì)的特定特征。例如，可以注意到，已知挺桿設(shè)計(jì)包括切口，但是該切口僅形成相對較窄的通道而根本沒有錐形部。盡管已知設(shè)計(jì)包括與其切口過渡的平坦表面，但該表面較窄，較短，并且與氣門挺桿42的平坦的凹陷表面90具有不同的形狀。已知?dú)忾T設(shè)計(jì)中的過渡段比過渡段71略窄，而與由夾具段68限定的外徑尺寸相比，已知的挺桿設(shè)計(jì)中的夾具段具有相對較大的外徑尺寸。盡管由于圖10的視角而不容易看出來，但是切口 74的深度，尺寸84，也可以大于已知設(shè)計(jì)的切口的深度。
[0038]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11和圖12，示出了夾具92的兩個(gè)不同視圖并更詳細(xì)地圖示某些特征。夾具92可以包括單件式金屬主體93，其由，例如，單沖形成，單件式金屬主體93包括支架94和吊架96，并且構(gòu)造成與氣門挺桿42耦接，以形成挺桿組件30，如上所述。支架94可以包括第一顎板98和相對的第二顎板98，以及連接顎板98的底座102。每個(gè)顎板98可以是弓形的，而底座102可以是直的，以使支架94在第一平面中形成C形形狀。該C型在圖12中容易看出來。每個(gè)顎板98可包括鄰接底座102的近端104和自由的遠(yuǎn)端106。在夾具92中，“近端”表示更靠近吊架96連接于支架94的位置，而“遠(yuǎn)端”指遠(yuǎn)離該位置。支架94還包括由自由的遠(yuǎn)端106限定的開口側(cè)108，用于將支架94圍繞氣門挺桿42的夾具段68夾緊以形成挺桿組件30。吊架96沿著垂直于第一平面的方向從支架94突出。因此，雖然吊架96實(shí)際上是彎曲的，但是其突出的整體方向可以被理解為垂直于C形所在的平面。吊架96還可以包括直的近端部分110，如上所述，其連接至底座102并可定位在切口 74中以將夾具92旋轉(zhuǎn)地耦接到挺桿42。吊架96可以進(jìn)一步包括遠(yuǎn)端部分112。該遠(yuǎn)端部分112是彎曲的，使得當(dāng)夾具92與挺桿42組裝時(shí)，遠(yuǎn)端部分112從軸線35徑向向外彎曲。在某些實(shí)施例中，遠(yuǎn)端部分112可被理解為在垂直于第一平面的第二平面內(nèi)形成U形，并被設(shè)置成將夾具92以及挺桿組件30與壁部分19連接，如在此描述的。
[0039]可以回想起，夾具92可以包括平坦的內(nèi)側(cè)表面，其可被定位成與挺桿主體50的后表面82和凹陷表面90相對并平行。在圖12中，示出了形成在主體93上的平坦的內(nèi)側(cè)表面124。相對內(nèi)側(cè)表面124的是平坦的外側(cè)表面120，且形成在底座102上。吊架96的直線部分110可以包括另一平坦的外側(cè)表面122，且與外側(cè)表面120鄰接并過渡。已經(jīng)觀察至IJ，具有非凹陷的外部輪廓的已知的夾具設(shè)計(jì)隨著包括該夾具的挺桿組件在挺桿鉆孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)而可以磨損挺桿鉆孔。主體93可以被理解為包括抗磨損的外部輪廓，其被構(gòu)造為在挺桿組件30在挺桿鉆孔18內(nèi)旋轉(zhuǎn)期間抑制底座94和挺桿鉆孔18之間的干擾?？鼓p的外部輪廓部分由表面120限定，其就不會接觸挺桿鉆孔18，這樣挺桿鉆孔18和夾具92之間的干擾主要通過遠(yuǎn)端106發(fā)生。在一種實(shí)用的實(shí)施策略中，抗磨損的外部輪廓可以包括由顎板98中的第一個(gè)限定的第一弓形段、由顎板98中的另一個(gè)限定的第二弓形段，和由底座102限定的線性段。該抗磨損外部輪廓及其對應(yīng)的段在上面提到的第一平面中是最明顯的，并且還將通過隨后的描述進(jìn)一步理解。
[0040]現(xiàn)在參照圖13，顯示了夾具92的前視圖?？梢宰⒁獾剑黧w93在第三平面內(nèi)形成為T型，第三平面是圖13中頁面的平面，其垂直于第一平面和第二平面。還應(yīng)當(dāng)指出的是，支架94包括平坦的上邊緣表面116和非平坦的下邊緣表面118。每個(gè)圓角從平坦的上邊緣表面116向吊架96向上成弧形。每個(gè)圓角114在第三平面內(nèi)進(jìn)一步限定了半徑，該半徑從大約2毫米至大約4毫米。在特定實(shí)施例中，通過圓角114所限定的該半徑可以等于約3毫米。所公開的尺寸的半徑已被發(fā)現(xiàn)賦予適當(dāng)?shù)膽?yīng)力擴(kuò)散特性以抑制夾具92，特別是吊架96在維護(hù)中的疲勞失效。所公開的尺寸的半徑也與其他考慮是一致的，如能將夾具92與氣門挺桿42配合，而不會過度地改變氣門挺桿42的形狀，避免側(cè)壁76沖擊到圓角114上，并具有可制造性。圖13中還示出了安裝輔助錐形體130，這有利于將組件30滑動到挺桿鉆孔18中。安裝輔助錐形體130在與吊架96的突出方向相反的方向上變窄。
[0041]參考圖14，其示出了夾具92的后視圖，并且與借助于虛線示出的已知夾具的幾何屬性相比較地示出主體93的某些幾何屬性。可以注意到，已知的夾具設(shè)計(jì)根本不包括應(yīng)力擴(kuò)散圓角，而是包括由夾具的上邊緣限定的空隙，在開始向上彎曲并過渡到吊架之前，該上邊緣開始從支架向下彎曲。上述第三平面包括圖13和圖14中頁面的平面。
[0042]轉(zhuǎn)到圖15，示出了夾具92的俯視圖，并示出由每個(gè)顎板98的遠(yuǎn)端表面126限定的角度128。上述的第一平面是圖15中頁面的平面。在一種實(shí)用的實(shí)施策略中，角度128可以等于約110°或更大。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這種角度使顎板98能夠展開，以擴(kuò)大開口側(cè)108用于使夾具92繞氣門挺桿42接合。還可以看到，顎板98是弧形的，并且彼此成鏡像。吊架的寬度尺寸135可以等于約9毫米，更特別是等于約8.58毫米，使得直線部分110能夠配合在通道78內(nèi)。參考圖16，示出了夾具92的底視圖，并且示出了非平面下表面118。形成安裝輔助錐形體130可以如下發(fā)生，即:使顎板118的下側(cè)向內(nèi)彎曲，使得下表面118大致呈圓錐狀，至少在顎板118之內(nèi)。每個(gè)遠(yuǎn)端表面126在它們與下表面118過渡時(shí)，也可被加工以去除銳邊，表現(xiàn)為曲線形式的遠(yuǎn)端表面126。
[0043]現(xiàn)在參考圖17，顯示了沿圖15中的17-17線截取的剖視圖。在圖17的該剖視圖中，上表面116和下表面118之間的突然轉(zhuǎn)向輪廓是顯而易見的。圖17中還示出了主體93的厚度尺寸125。在某些實(shí)施例中，主體93的厚度125可以是均勻的，并且可以小于圓角114限定的半徑。厚度125可以從大約2毫米至大約4毫米，更特別是約2.0毫米至約3.0毫米，更特別是約等于2.5毫米。圖17中還示出了支架的高度尺寸133，其從上表面116到支架94的最低部分或尖端測量，該最低部分或尖端鄰接下表面118或?yàn)橄卤砻?18的一部分。在一個(gè)實(shí)施例中，尺寸133可約等于8毫米，更特別是約等于8.13毫米。參照圖18，示出了沿著圖15中的18-18線截取的側(cè)剖視圖。上述第二平面包括圖18的頁面所在平面。圖18示出了吊架的高度尺寸131，如從吊架96的上表面116到遠(yuǎn)端部分112的尖端測量的。在一個(gè)實(shí)施例中，尺寸131可以約等于5毫米，更特別是約等于4.6毫米。圖18中還示出了平坦表面120和122限定的線性輪廓。
[0044]現(xiàn)在參看圖19，再次示出夾具92，并且將主體93的某些幾何屬性與已知夾具設(shè)計(jì)的那些相比較?？梢曰叵肫?，主體93包括抗磨損外部輪廓，而已知的夾具設(shè)計(jì)傾向于具有不防止磨損挺桿鉆孔的外部輪廓。在圖19中，已知的夾具設(shè)計(jì)的某些特征借助于虛線示出。可以注意到，除了具有由表面120限定的線性段的外部輪廓，還具有已知的夾具設(shè)計(jì)中使用非凹陷的彎曲輪廓。圖19中還示出了另一角度129，在已知的夾具設(shè)計(jì)中，其可以是由支架的顎板的遠(yuǎn)端表面限定。角度129小于角度128。已知夾具的主體的厚度也小于厚度125。
[0045]工業(yè)適用性
[0046]總體參照各附圖，發(fā)動機(jī)10通過燃料和空氣的混合物在氣缸中燃燒，驅(qū)動活塞20以旋轉(zhuǎn)曲軸24以傳統(tǒng)的方式操作。曲軸24的旋轉(zhuǎn)將引起凸輪軸26旋轉(zhuǎn)，使凸輪26抵靠輥48旋轉(zhuǎn)并在挺桿鉆孔18內(nèi)向上滑動氣門挺桿42以打開氣門36。與搖臂34耦合的偏壓彈簧傾向于將氣門挺桿42向凸輪軸26返回并關(guān)閉氣門36?？梢曰叵肫穑诎l(fā)動機(jī)10維護(hù)中，夾具92轉(zhuǎn)動地耦接到氣門挺桿42。在發(fā)動機(jī)10操作期間，氣門挺桿42會旋轉(zhuǎn)而與凸輪28錯(cuò)位。由于夾具92與氣門挺桿42的旋轉(zhuǎn)耦接，旋轉(zhuǎn)氣門挺桿42的扭矩被傳送到夾具92，使得夾具92與氣門挺桿42同時(shí)旋轉(zhuǎn)。特別地，該扭矩可以至少主要是通過將側(cè)壁76的直線部分86與吊架96的直線部分110相接觸而傳遞。吊架96與發(fā)動機(jī)10中的壁部分19耦接。在吊架96與壁部分19的外側(cè)和內(nèi)側(cè)中的每一個(gè)之間通常存在間隙，與早期設(shè)計(jì)相反，在早期設(shè)計(jì)中，夾具至少接觸缸體壁部分的內(nèi)側(cè)。壁部分19的內(nèi)側(cè)23和外側(cè)21在圖20中表示。內(nèi)側(cè)23可以是圓形的，并與挺桿鉆孔18過渡，而外側(cè)21可具有大致筆直的形狀，使得與氣門挺桿42 —起旋轉(zhuǎn)的夾具92移動吊架96，以減小與壁部19的間隙。氣門挺桿42和夾具92的旋轉(zhuǎn)將趨于繼續(xù)，直到間隙被減小到零，使得吊架96和壁部分19之間的接觸停止夾具92和氣門挺桿42的旋轉(zhuǎn)。
[0047]在圖20中，示出了夾具92，其可能呈現(xiàn)出其中氣門挺桿42已經(jīng)轉(zhuǎn)動成與凸輪28錯(cuò)位，然后其旋轉(zhuǎn)停止在由夾具92和壁部分19之間的接觸限定的角位移限制停止位置。角140也顯示在圖20中，并且識別在與凸輪28對齊的氣門挺桿42的位置和角位移限制停止位置之間發(fā)生的氣門挺桿42和夾具92的近似角位移。在一個(gè)實(shí)施例中，角度140可以等于約20°。不同的氣門挺桿組件在維護(hù)中可以彼此有不同的表現(xiàn)。在許多情況下，夾具92可以在順時(shí)針和逆時(shí)針方向中的任一方向上從對齊位置旋轉(zhuǎn)大約20°。因此，夾具92在兩個(gè)角位移限制停止位置之間可以旋轉(zhuǎn)總共約40°。然而，根據(jù)發(fā)動機(jī)與各個(gè)氣門挺桿組件，該角度可以變化。此外，某些氣門挺桿組件可以具有在一個(gè)方向上比另一個(gè)方向更多地旋轉(zhuǎn)的趨勢。在任何情況下，在一個(gè)或多個(gè)角位移限制停止位置處，力可以施加到挺桿組件，在夾具中引起應(yīng)力。在夾具92中，這些應(yīng)力通過圓角114被擴(kuò)散，使得夾具92的疲勞失效被抑制，并且使得挺桿組件30的使用壽命超過發(fā)動機(jī)10的使用壽命。根據(jù)下面要解釋的原因，這些應(yīng)力產(chǎn)生的根本原因以及有望成功的解決方案的改進(jìn)很長時(shí)間都沒有實(shí)現(xiàn)。
[0048]本領(lǐng)域的技術(shù)人員將熟悉發(fā)動機(jī)動力學(xué)的概念。隨著內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，許多不同的線性和旋轉(zhuǎn)力、振動、熱導(dǎo)致的尺寸變化和其它因素，可以組合、疊加、相減，或以其它方式中以交叉耦合和不可預(yù)料的方式彼此相互作用。因此，任何給定的組件或方法，盡管最佳的工程設(shè)計(jì)工作，可以以與所預(yù)期的不同的方式表現(xiàn)、執(zhí)行或發(fā)生。即使在部件的幾何形狀、發(fā)動機(jī)操作參數(shù)或其他特征上看起來微小的改變，也可以對發(fā)動機(jī)動力學(xué)具有顯著的和不可預(yù)測的影響。如上面所提到的那樣，在表面上相同的發(fā)動機(jī)之間可以通常觀察到顯著的變化，甚至在發(fā)動機(jī)內(nèi)表面上相同的零件之間，通常觀察到現(xiàn)象中的變化。氣門挺桿的旋轉(zhuǎn)是被認(rèn)為由于發(fā)動機(jī)動力學(xué)的復(fù)雜現(xiàn)象所導(dǎo)致的一個(gè)現(xiàn)象。在完全表征發(fā)動機(jī)動力學(xué)中的挑戰(zhàn)導(dǎo)致了解決挺桿旋轉(zhuǎn)的問題的困難，并防止了各種對挺桿旋轉(zhuǎn)的解決方案及其后果的可預(yù)測性。
[0049]在較早的夾具設(shè)計(jì)中，如與圖14和圖19中的夾具92相比較地示出的設(shè)計(jì)，夾具的疲勞失效有時(shí)在相關(guān)的發(fā)動機(jī)的正常壽命結(jié)束之前發(fā)生。在已知的夾具設(shè)計(jì)中已經(jīng)觀察到兩個(gè)普通的失效模式。在某些情況下，吊架能夠大概在其直線部分過渡到其遠(yuǎn)端部分的位置或者在其彎曲的遠(yuǎn)端部分本身內(nèi)失效。在特定情況中，吊架會在“根部”、大致在筆直部分固定到所述支架的位置處發(fā)生失效。相信后一種失效模式傾向于出現(xiàn)在夾具吊架的直線部分和相關(guān)聯(lián)的氣門挺桿中形成的通道的側(cè)壁之間存在相對較大間隙的情況下。前者的失效模式趨于發(fā)生在間隙是較為緊的情況下?？梢源_信夾具和氣門挺桿之間的公差疊加至少部分作用于從挺桿組件到挺桿組件的這些變化。只有在廣泛研究后才能揭示這些不同失效模式的共同根本原因。
[0050]可以回想，磨損標(biāo)記33可以在維護(hù)期間從與挺桿輥48接觸開始形成在凸輪28上，如圖3所示?？梢宰⒁獾?，標(biāo)記33在寬度上稍微變化，但通常在凸輪28上是從左到右對稱的。在導(dǎo)致本實(shí)用新型的對挺桿組件失效的研究過程中，提出這樣的磨損圖案可以氣門挺桿自對準(zhǔn)的地方觀察到。這就意味著，所述氣門挺桿在維護(hù)期間可以角位移，它可能傾向來調(diào)整到理想取向，導(dǎo)致隨時(shí)間較寬的對稱磨損圖案。還觀察到傾向于自對準(zhǔn)的挺桿組件似乎具有降低的夾具疲勞失效的發(fā)生率。在已知的發(fā)生失效的設(shè)計(jì)中，還觀察到在對應(yīng)的凸輪上的磨損標(biāo)記與標(biāo)記33看上去不同，有時(shí)更薄、更不對稱，因此提示該氣門挺桿至少在一些時(shí)間不能自對準(zhǔn)。在這方面不能自對準(zhǔn)的原因仍然是未知的。
[0051]參考圖21，示出了位于缸體114內(nèi)的氣門挺桿142和夾具192，使得夾具192的吊架與具有外側(cè)121和內(nèi)側(cè)123壁部分119耦合。與圖20所示的結(jié)構(gòu)不同，挺桿142和夾具192被安裝成使得由于螺栓連接凸塊200的位置而產(chǎn)生固有錯(cuò)位。換句話說，夾具192和挺桿142不能相對于相應(yīng)的凸輪安裝在精確理想取向。在示出的實(shí)例中，挺桿142和夾具192僅能安裝在限定的角度141的取向上，其與理想取向偏離大約為10°。
[0052]在觀察很多不同凸輪上的磨損圖案時(shí)，包括那些與固有地錯(cuò)位和自對準(zhǔn)挺桿組件耦合的凸輪，發(fā)現(xiàn)固有的錯(cuò)位可能導(dǎo)致在相應(yīng)凸輪上的不同的磨損圖案，該圖案類似于但不同于與失效夾具相關(guān)聯(lián)的凸輪上觀察到的磨損圖案。通過再進(jìn)一步檢查夾具已經(jīng)失效的發(fā)動機(jī)和很多挺桿組件的特征，進(jìn)一步推斷出固有錯(cuò)位的挺桿和夾具組件本身是與失效的風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān)聯(lián)的。磨損圖案的該相似性，和夾具疲勞失效的明顯共享的可能性，最終導(dǎo)致如下假說，即:失效的夾具可能已經(jīng)經(jīng)歷了與固有錯(cuò)位夾具類似的維護(hù)條件。雖然這些維護(hù)條件的性質(zhì)仍然保持未知的，在挺桿鉆孔上的摩擦標(biāo)記的額外觀察最終得到以下結(jié)論，即各種因素已經(jīng)使夾具在挺桿鉆孔內(nèi)“掛起”而不能自我校準(zhǔn)，導(dǎo)致應(yīng)力足以最終導(dǎo)致疲勞失效。這一結(jié)論本身與常規(guī)認(rèn)識相反，常規(guī)認(rèn)識為:氣門挺桿總是傾向于自調(diào)整。一旦挺桿組件，尤其是夾具被掛起的現(xiàn)象開始被揭示，就可以調(diào)查潛在原因?，F(xiàn)在相信，在發(fā)動機(jī)之間，且在挺桿組件之間的變化導(dǎo)致這樣的趨勢，即:基于與缸體的相互作用，一些挺桿組件經(jīng)歷在其旋轉(zhuǎn)上的約束，而其他則可以更自由地旋轉(zhuǎn)。從一個(gè)發(fā)動機(jī)到另一個(gè)的缸體壁部分的尺寸的變化可以是為什么這些氣門挺桿與其他的表現(xiàn)不同并且不能可靠地從偏移位置返回到對準(zhǔn)位置的一個(gè)特別原因。不管在不能自對準(zhǔn)、在夾具上的彎曲載荷和扭轉(zhuǎn)載荷、最終導(dǎo)致所觀察到的失效模式后面的具體原因如何，被認(rèn)為是最敏銳的是:挺桿組件掛在角位移限制停止位置，然后挺桿輥被相關(guān)的凸輪的旋轉(zhuǎn)的上斜面和鼻部接觸。
[0053]本實(shí)用新型解決了氣門挺桿組件中夾具失效的問題，使得發(fā)動機(jī)的使用壽命可以延長，這至少部分地通過將夾具92設(shè)計(jì)成對這樣的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷更高的容忍度，并通過將氣門挺桿42設(shè)計(jì)成最佳地容納夾具92而實(shí)現(xiàn)。如上所述，夾具92和氣門挺桿42分別以多種方式不同于已知的設(shè)計(jì)。這些差異相互補(bǔ)充，使得上面討論的失效模式可以不再出現(xiàn)，或者在發(fā)動機(jī)正常操作期間需要很長時(shí)間才會發(fā)生，使挺桿組件30的使用壽命超過發(fā)動機(jī)10的使用壽命。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將熟悉改變整個(gè)發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)、包括新部件，改變部件或組件的空間占地面積以及其它基本和昂貴的改變的不理想性。如上所述，發(fā)動機(jī)動力學(xué)可以實(shí)質(zhì)性和不可預(yù)測的方式變化，即使做出微小改變。對一個(gè)挑戰(zhàn)或問題的解決方案可能是有效的，但經(jīng)常會產(chǎn)生新的和意外的失效模式或者有其他方面的缺陷，更不必說附加成本。
[0054]然而，該夾具92和氣門挺桿42的特征，和這些特征彼此相互作用以及與發(fā)動機(jī)10的其他零件的作用方式在已知的設(shè)計(jì)上是保守地進(jìn)步，而不產(chǎn)生新的失效模式，且無需修改發(fā)動機(jī)本身。夾具92可以更厚并且具有與已知設(shè)計(jì)不同的形狀，如上所述。夾具92的該厚度被認(rèn)為使主體93更堅(jiān)固，而圓角114擴(kuò)散了可能導(dǎo)致疲勞失效的應(yīng)力，并且抗磨損外部輪廓在夾具旋轉(zhuǎn)到角位移限制停止位置以及從角位移限制停止位置旋轉(zhuǎn)時(shí)阻止夾具抵靠挺桿鉆孔18的拖動。在實(shí)用的實(shí)施策略中，夾具92可以設(shè)計(jì)成使得遠(yuǎn)端118與挺桿鉆孔18具有相對溫和的干涉配合，而支架94的其他部分根本不干涉。本文構(gòu)想到的夾具也可以在吊架和缸體的壁部分之間具有減小或消除的干涉，與現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的相反，在后者中，吊架的下部稍向外凸出并產(chǎn)生了現(xiàn)在認(rèn)為并不期望的與挺桿鉆孔的干涉。就氣門挺桿42而言，凹陷的外表面90使得與夾具92更緊密和更好地匹配配合，相對更深的切口 74容納夾具92的厚度增加，而錐形部80確保側(cè)壁76將不沖擊到圓角114上。挺桿組件30將典型地具有這樣的空間占地面積，使得挺桿組件30可以安裝在發(fā)動機(jī)10內(nèi)，而不需要對硬件或操作策略做出任何其它改進(jìn)。因此，在特定方面本實(shí)用新型可以理解為將固定數(shù)量的材料從一個(gè)部件重新分配到另一個(gè)，而從現(xiàn)有的氣門挺桿組件可用的占地面積改變空間占地面積。其中氣門挺桿組件已經(jīng)失效，或者被認(rèn)為可能失效的發(fā)動機(jī)因此可以通過將現(xiàn)有的挺桿組件換成根據(jù)本實(shí)用新型的氣門挺桿組件而予以維護(hù)。
[0055]本描述僅用于說明的目的，而不應(yīng)該解釋為以任何方式縮小本實(shí)用新型的范圍。因此，本【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員將會認(rèn)識到，在不背離本公開的完整和合理范圍和精髓的前提下，可以對目前公開的實(shí)施例做出各種修改。例如，夾具92和挺桿42的特定特征在這里已被描述為具有示例尺寸和幾何形狀特性，本實(shí)用新型并不限制于此，基于該教導(dǎo)可以開發(fā)可替代的實(shí)施方式。其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將在查看附圖和權(quán)利要求書時(shí)變得明顯。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，包括: 發(fā)動機(jī)殼體(12)，其包括缸體(14)，所述缸體限定氣缸(16)和挺桿鉆孔(18)，并具有與挺桿鉆孔(18)相鄰的壁部分(19)； 氣門挺桿組件(30)，所述氣門挺桿組件至少部分地定位在挺桿鉆孔(18)內(nèi)，并且被配置為致動推桿(32)，所述推桿與用于內(nèi)燃機(jī)(10)的氣體交換氣門(36)的搖臂(34)相耦接；所述氣門挺桿組件(30)包括氣門挺桿(42)和與氣門挺桿(42)耦接的角位移限制夾具(92)； 所述氣門挺桿(42)具有近端(44)、遠(yuǎn)端(46)和挺桿輥(48)，所述挺桿輥定位在所述遠(yuǎn)端(46 )內(nèi)并且被配置成接觸內(nèi)燃機(jī)(10 )的凸輪(26 )，所述氣門挺桿(42 )還具有切口( 74 )，所述切口形成在近端(44 )上并具有側(cè)壁(76 )，所述側(cè)壁限定通道(78 )和錐形部(80 )，且所述氣門挺桿(42)在內(nèi)燃機(jī)(10)維護(hù)過程中可以旋轉(zhuǎn)而與凸輪(26)錯(cuò)位； 所述角位移限制夾具(92)具有與氣門挺桿(42)接合的支架(94)以及吊架(96)，所述吊架將氣門挺桿組件(30)和壁部分(19)耦接，所述吊架(96)與所述通道(78)配合，使得夾具(92)旋轉(zhuǎn)地耦接到所述氣門挺桿(42)，并將氣門挺桿組件(30)的角位移限制在通過吊架(96)與壁部分(19)之間的接觸而限定的停止位置處；且 所述夾具(92)還包括第一和第二應(yīng)力擴(kuò)散圓角(114)，所述應(yīng)力擴(kuò)散圓角從所述支架(94)過渡到吊架(96)，且定位在切口(74)內(nèi)，使得側(cè)壁(76)形成所述錐形部(80)的部分與第一和第二圓角(114)中的每一個(gè)之間存在間隙，用于在停止位置抑制所述側(cè)壁(76)沖擊到所述圓角(114)上。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機(jī)(10)，其特征在于，所述間隙包括軸向和圓周間隙； 其中，所述支架(94)是C形的，且所述吊架(96)包括與所述支架(94)相連接的直線部分(110)，和將所述組件(30)與壁部分(19)相耦接的U形部分(112)； 其中，所述側(cè)壁(76 )的直線的近端部分(86 )限定通道(78 )，且所述側(cè)壁(76 )的弧形的遠(yuǎn)端部分(88)在錐形部(80)內(nèi)凹入并限定了公共圓的弧段。
3.一種內(nèi)燃機(jī)(10)的氣門挺桿和位移限制夾具組件(30)，其特征在于，包括: 氣門挺桿(42)，所述氣門挺桿包括細(xì)長的挺桿主體(50)，所述挺桿主體具有外周表面(52)和內(nèi)周表面(54)，所述內(nèi)周表面限定縱向的推桿鉆孔(56)，所述推桿鉆孔(56)具有中心軸線并在挺桿主體(50)的近端(44)和遠(yuǎn)端(46)之間延伸； 所述挺桿主體(50)還具有多個(gè)軸向主體段，包括限定了通向推桿鉆孔(56)的開口(62)的近段(60)、被配置為接收挺桿輥(48)的遠(yuǎn)段(64)和直徑減小的夾具段(68)，所述挺桿主體(50)還具有凹入的切口(74)，其軸向延伸穿過近段(60)并具有限定通道(78)和錐形部(80)的側(cè)壁(76)； 夾具(92)，該夾具(92)具有與夾具段(68)接合的支架(94)以及吊架(96)，所述吊架連接到支架(94)并被配置成將所述組件(30)與內(nèi)燃機(jī)(10)中的缸體(14)的壁部分(19)相耦接，使得所述夾具(92)可旋轉(zhuǎn)到通過所述吊架(96)與所述壁部分(19)之間的接觸而限定的停止位置，且所述夾具(92)還包括第一和第二應(yīng)力擴(kuò)散圓角(114)，其從支架(94)過渡到吊架(96);并且 所述吊架(96)延伸到所述切口(74)中并與所述通道(78)配合以將氣門挺桿(42)旋轉(zhuǎn)地耦接到所述夾具(92)，使得在維護(hù)期間氣門挺桿(42)的角位移被限制在所述停止位置上，且所述圓角(114)定位于所述切口(74)內(nèi)，使得側(cè)壁(76)形成所述錐形部(80)的部分與每個(gè)圓角(114)之間存在間隙，用于抑制在所述停止位置所述側(cè)壁(76)對所述圓角(114)的沖擊。
4.如權(quán)利要求3所述的組件(30)，其特征在于，所述支架(94)為C形，且所述吊架(96)具有連接到所述支架(94)并與所述通道(78)配合的直線部分(110)和第二部分(112)，所述第二部分(112)被配置為接觸所述壁部分(19)，并具有從氣門挺桿(42)徑向向外彎曲的U形形狀。
5.如權(quán)利要求4所述的組件(30)，其特征在于，所述側(cè)壁(76)的直線的近端部分(86)限定了通道(78)，而側(cè)壁(76)的弧形的遠(yuǎn)端部分(88)限定了錐形部(80)； 其中，每個(gè)所述弧形的側(cè)壁部分限定了第一凹入曲率半徑，且每個(gè)所述圓角(114)限定了第二凹入曲率半徑； 其中所述第一凹入曲率半徑大于所述第二凹入曲率半徑；且 其中所述挺桿主體(50)還包括形成在所述夾具段(68)上的平坦的凹陷表面(90)，且所述夾具(92)還包括平坦的內(nèi)側(cè)表面(124)，該平坦的內(nèi)側(cè)表面與所述平坦的凹陷表面(90 )相對并平行于所述凹陷表面(90 )，且部分形成在所述吊架(96 )的直線部分(110 )上，部分形成在所述支架(94)上。
6.一種內(nèi)燃機(jī)(10)的氣門挺桿(42)，其特征在于，包括: 細(xì)長的挺桿主體(50)，其具有外周表面(52)以及內(nèi)周表面(54)，所述內(nèi)周表面限定了具有中心軸線的縱向推桿鉆孔(56)； 所述挺桿主體(50)還具有多個(gè)軸向主體段，包括限定了到推桿鉆孔(56)的開口(62)的近段(60)，限定了被配置為接收挺桿輥(48)的橫向孔(66)的遠(yuǎn)段(64)，以及夾具段(68);近段和遠(yuǎn)段(60，62)中的每一個(gè)限定了完整的外徑尺寸，用于在內(nèi)燃機(jī)(10)的缸體(14)內(nèi)的挺桿鉆孔(18)中引導(dǎo)氣門挺桿(42)； 所述夾具段(64)軸向地位于所述近段和遠(yuǎn)段(60，62)之間并且限定了減小的外徑尺寸，用于圍繞氣門挺桿(42)接收夾具(92)的支架(94)以與其形成組件(30)； 所述挺桿主體(50 )還具有凹入的切口( 74)，該切口軸向延伸穿過所述近段(60 )，所述切口( 74 )包括側(cè)壁(76 )，該側(cè)壁限定了近端通道(78 )和遠(yuǎn)端錐形部(80 ); 所述通道(78)被配置為與夾具(92)的吊架(96)的直線部分(110)配合，用以將挺桿主體(42)旋轉(zhuǎn)地耦接到夾具(92)，使得組件(30)的角位移被限制在由吊架(96)的彎曲部分(112)與缸體(14)的壁部分(19)之間的接觸所限定的夾具(92)的停止位置處；且 所述錐形部(80 )從通道(78 )在遠(yuǎn)端方向上加寬，以在側(cè)壁(76 )和應(yīng)力擴(kuò)散圓角(114 )之間提供間隙，所述應(yīng)力擴(kuò)散圓角(114)從支架(94)過渡到所述吊架(96)的所述直線部分(110)，使得所述側(cè)壁(76)對所述圓角(114)的沖擊被抑制在所述停止位置。
7.如權(quán)利要求6所述的氣門挺桿(42)，其特征在于，所述切口(74)包括平坦的后壁(82),所述后壁平行于所述縱向軸線并鄰接側(cè)壁(76); 其中，所述平坦的后壁(82)從所述外周表面(52)凹入限定了切口(74)的徑向深度的距離，并且切口(74)的徑向深度大于或等于整個(gè)外徑尺寸的15% ； 其中，所述側(cè)壁(76)彼此成鏡像，且各包括直線的近端部分(86)以及弧形的遠(yuǎn)端部分(88),所述直線的近端部分(86)限定了所述通道(78)，而所述弧形的遠(yuǎn)端部分(88)限定了所述錐形部(80);且 其中，直線的近端部分(86)是平行的，且所述弧形的遠(yuǎn)端部分(88)是凹入的。
8.如權(quán)利要求7所述的氣門挺桿(42)，其特征在于，所述弧形部分(88)限定半徑大于5毫米的公共圓的弧段。
9.如權(quán)利要求6所述的氣門挺桿(42)，其特征在于，所述挺桿主體(50)還包括形成在所述夾具段(68)上的平坦的凹陷表面(90)，所述平坦的凹陷表面(90)可平行于平坦的內(nèi)側(cè)表面(124)定位，所述內(nèi)側(cè)表面部分地形成于所述吊架(96)的直線部分(110)上，并且部分地形成于所述支架(94)上，并且所述平坦的凹陷表面(90)與切口(74)的平坦的后壁(82)無過渡。
【文檔編號】F01L1/46GK204113367SQ201290001062
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】S·瑞姆拉, S·羅曼 申請人:卡特彼勒公司