专利名称：具有居中定位的液压间隙调节器的气门横臂的制作方法
技术领域：
本发明涉及气门横臂，尤其是涉及具有居中定位的液压间隙调节器的气门横臂。
背景技术
在低速重型机械，例如公路卡车、施工机械、土方机械等中可采用压缩制动或发动 机制动以辅助和补充车轮制动器。压缩制动可将内燃机从动力产生单元转变成消耗动力的 空气压缩机。压缩制动系统可在活塞在气缸中靠近上止点位置时致动气缸排气门并使来自 发动机的压缩冲程的压缩空气经气缸排气门释放。通常，排气门由摇臂致动。摇臂常常经 由气门横臂操作式地与排气门接合。摇臂的摇摆运动向下压在气门横臂上，气门横臂随即 打开排气门，以释放压缩空气。
液压间隙调节器常常布置在摇臂上并且可直接布置在排气门上或其上方，以维持 排气门与其对应的气门座之间的零间隙。液压间隙调节器可包括中空的滑动的柱塞，该柱 塞由液压流体、例如机油操作。当排气门关闭时，液压间隙调节器可自由地填充液压流体。 当排气门打开时，供应至液压间隙调节器的流体可被阻止，并且液压间隙调节器内的流体 压力防止了柱塞的滑动。
在压缩制动操作的最后阶段，与摇臂的摇摆运动相关联的负荷从液压间隙调节器 上移除。因为柱塞处不存在负荷，所以液压间隙调节器可泵升，其中柱塞会从液压间隙调节 器过度地突出，导致排气门没有完全落座。排气门的部分打开会最终导致排放恶化以及气 门工作表面磨损开槽(valve guttering)。
2004年4月13日公告的授予Mi^的美国专利No. 6，718，940 B2 (‘940专利)描述了一种在这种条件下提高压缩制动系统性能的方法。该‘940专利描述了一种使用在具 有减压缓速器的柴油机中的系统并涉及一种用于操作发动机气缸内的气门的改进的组件。 该组件包括摇臂轴；枢转地安装在摇臂轴上用于操作气门的摇臂，所述摇臂包括位于气 门致动端处的孔；布置在摇臂孔内用于调节摇臂与气门之间的间隙的液压间隙调节器。该 组件还包括流体供应组件，该流体供应组件用于将流体供应至液压间隙调节器以操作该液 压间隙调节器。该流体供应组件可包括摇臂内的流体通道以及摇臂轴上的电磁阀，该电磁 阀用于在发动机操作的主动动力模式期间将液压流体供应至液压间隙调节器以及在发动 机制动模式期间切断供应至液压间隙调节器的液压流体。
本发明的压缩制动系统涉及对现有技术的改进。发明内容
本发明的一方面涉及一种构造成与发动机气门接合的气门横臂。所述气门横臂可 包括横臂孔，所述横臂孔形成在所述气门横臂的中央部分内并包括底表面。液压间隙调节 器可可滑动地布置在所述横臂孔内。
本发明的另一方面涉及一种构造成致动发动机气门的压缩制动系统。所述压缩制 动系统可包括气门横臂，所述气门横臂构造成与发动机气门接合并包括形成在所述气门横臂的中央部分内的横臂孔，所述横臂孔包括底表面。液压间隙调节器可可滑动地布置在所 述横臂孔内。所述系统还可包括摇臂，所述摇臂包括构造成与所述液压间隙调节器接合的 气门驱动侧以及构造成将流体引导至所述液压间隙调节器的通道。驱动输出装置可构造成 致动所述摇臂。
图1是根据本发明一示例性实施方式的发动机组件的图示；
图2是根据本发明一示例性实施方式的压缩制动系统的一部分的示意截面；
图3是图2中示出的本发明的示例性压缩制动系统的示例性气门横臂的示意截面 图。
具体实施方式
图1以图示的方式示出示例性的发动机组件40。发动机组件40可包括至少一个 发动机气门2以及构造成致动发动机气门2的压缩制动系统1。由压缩制动系统实现的发 动机气门2的致动可在活塞在燃烧气缸39内接近上止点位置时使来自燃烧气缸39的压缩 冲程的压缩空气经发动机气门2释放。
压缩制动系统1可包括构造成与发动机气门2接合的气门横臂3、与气门横臂3相 关的液压间隙调节器8、构造成与液压间隙调节器8接合的摇臂5、以及构造成致动摇臂5 的驱动输出装置38。驱动输出装置38可包括在压缩制动事件中能够致动摇臂5的各种已 知的机械装置、例如液压控制式从动活塞，并且可采用任何常规类型的驱动输出装置。
图2示意性示出压缩制动系统1的一部分。气门横臂3可操作性地与发动机气门 2相连接。发动机气门2的气门杆25可与形成在气门横臂3的横向扩展部M上的孔腔23 接合。液压间隙调节器8可滑动地布置在气门横臂3的横臂孔4内。摇臂5可枢转地安装 在摇臂轴6上。摇臂5可包括构造成与液压间隙调节器8相接合的气门驱动侧7以及构造 成将流体、例如机油或任何其他液压流体引导至液压间隙调节器8的通道9。通道9可在摇 臂5内从气门驱动侧7延伸至摇臂轴6。摇臂轴6可包括供给槽10，供给槽10构造成随摇 臂轴6转动而将液压流体引导至摇臂5的通道9。轴承槽11可布置在摇臂5上并围绕摇臂 轴6的外直径延伸，以用于也随摇臂轴6转动而引导液压流体。摇臂5也可可枢转地安装 在滚柱沈上，该滚柱沈位于摇臂5的与气门驱动侧7相反的终端上。具有管道观的圆柱 形塞27可布置成邻近摇臂轴6并可构造成将液压流体引导至滚柱沈以用于润滑。
中空部件12、例如中空插入件可与摇臂5的气门驱动侧7相关联并构造成与液压 间隙调节器8的柱塞15流体连通。中空部件12可包括流道13，该流道构造成将液压流体 从通道9供给至液压间隙调节器8的贮存室16。按钮部件14可与中空部件12相关联并 且可构造成与贮存室16的第一端17相接合。流道13可延伸穿过按钮部件14并到达贮存 室16，其中，流道13的与柱塞15相接合的端部可被扩大，以允许液压流体接触柱塞15的顶 部从而润滑并密封按钮部件14与液压间隙调节器8之间的连接，防止了液压流体的过度泄 漏。中空部件12也可包括球面状的凸起底部四，该凸起底部与按钮部件14的凹入的内部 部分30接合。中空部件12的凸起底部四可构造成随摇臂5被致动而围绕按钮部件14的 凹入的内部部分30枢转，使得作用在中空部件12和摇臂5上的应力最小化。卡环31可布置在按钮部件14和中空部件12之间，以维持按钮部件14和中空部件12的接合。
如图3中所示，气门横臂3可具有T形构造，其中每个横向扩展部M包括与气门 杆25接合的孔腔23。横臂孔4可形成在气门横臂3的中央部分32内。中央部分32可在 气门横臂3上基本居中地位于横向扩展部M之间。液压间隙调节器8可滑动地布置在横 臂孔4内。柱塞15可滑动地组装在横臂孔4内并可包括贮存室16，贮存室16具有第一端 17和第二端18且构造成接收和填充液压流体。如上所述且如图2中所示，第一端17可与 按钮部件14接合并使摇臂5与液压间隙调节器8液压连接。第一端17可包括接收液压流 体的入口 33，其中入口 33朝向贮存室16的更大的主室扩大敞开。止回阀19可邻近贮存 室16的第二端18并可将液压流体流引入液压室20内，液压室20布置在止回阀19和横臂 孔4的底表面21之间。止回阀19可在贮存室16内的压力大于液压室20内的压力时选择 性地将液压流体引入液压室20内。当液压室20内的压力变得大于贮存室16内的压力时， 止回阀19可切断进入液压室20的液压流体流。例如，在图3的示例性实施方式中，止回阀 19可以是包括阀壳34和球面球36的球形止回阀，阀壳34具有锥形通路35，球36定位成 由于阀弹簧37施加在球36上的负荷而紧靠通路35。当贮存室16内流体的压力高于施加 在球36上的液压室20的流体的压力时，液压流体可被引入液压室20内。一旦施加在球36 上的流体的压力高于贮存室16内的流体的压力，则球36阻止液压流体流入液压室20内。 应理解的是各种已知类型的止回阀能够选择性地将液压流体引入液压室20内，可采用任 何常规的止回阀。
在贮存室16的第二端18与横臂孔4的底表面21之间可布置有弹簧22，该弹簧 可构造成使柱塞15向上偏离，即在来自摇臂5的向下的力被从液压间隙调节器8移除之后 使柱塞15重新定位。底表面21可具有弄圆的表面，以便解决由弹簧22施加的任何高的压 力。
工业实用性
本发明的压缩制动系统1可应用在内燃机中用于进行压缩制动操作。例如，如图 1中所示，压缩制动系统1可用以致动至少一个发动机气门2，以使来自于发动机组件40的 压缩冲程的压缩空气释放。通过借助发动机气门2释放压缩空气，可防止压缩空气的能量 返回发动机组件40并可防止发动机组件40的驱动。
在压缩制动系统1的操作期间，摇臂轴6可转动并将液压流体从供给槽10传送至 摇臂5的轴承槽11和通道9。液压流体可被经通道9供应到摇臂5的气门驱动侧7。中空 部件12可布置在气门驱动侧7上并可构造成接收来自通道9的液压流体。液压流体可流经 中空部件12的流道13并供给到安装在气门横臂3的横臂孔4内的液压间隙调节器8内。 通过按钮部件14可使摇臂5的中空部件12与气门横臂3的液压间隙调节器8之间易于流 体连通。按钮部件14可构造成使中空部件12接合并密封至液压间隙调节器8，提供了润滑 并防止了液压流体的过度渗漏。
如图2中所示，液压流体可供应至柱塞15的贮存室16。随着贮存室16的填充，进 入贮存室16的液压流体可打开止回阀19，以允许液压流体流入布置在止回阀19与横臂孔 4的底表面21之间的液压室20内。随着贮存室16和液压室20被液压流体填充，柱塞15 可向上移动，被布置在贮存室16的第二端18上并构造成使柱塞15向上偏离的弹簧22进 一步辅助。
当驱动输出装置38被致动时，能量可传递至摇臂5并转换成摇臂5的摇摆运动。 随着能量被供应至摇臂5，摇臂5可绕摇臂轴6枢转并将一向下的力传递到液压间隙调节器 8上。作用在液压间隙调节器8上的该向下的力可将负荷传送到柱塞15上并随后传送到 液压室20上。液压室20内的压力可充分地大于被供应到止回阀19的液压流体的压力；因 此，止回阀19可切断液压流体向液压室20的供给。液压室20内的液压流体可以是不能压 缩的，由此，所述向下的力和负荷从柱塞15被传送至横臂孔4的底表面21。这可导致气门 横臂3的向下运动、与气门横臂3接合的气门杆25的向下运动、以及最终发动机气门2的 离座和打开。
在气门横臂3的横臂孔4内布置液压间隙调节器8可允许迅速且容易地检修损坏 或有故障的液压间隙调节器8。液压间隙调节器8的部件、例如柱塞15和止回阀19可容易 地从横臂孔4移除并且不需要拆除和分解整个气门横臂3。因此，可避免由修补液压间隙 调节器8造成的无效率以及代价高的停工期。另外，因为液压间隙调节器8可与气门横臂 3集成在一起并直接集成在摇臂5的负荷路径中，所以可避免液压间隙调节器8的泵升。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的范围的情况下，能对本发 明的压缩制动系统进行各种修改和变型。通过考虑在此已公开的实施方式的具体说明和实 践，对本领域技术人员来说其它的实施方式是显而易见的。所述具体说明和实施例仅被考 虑作为示例，本发明的真实范围由下面的权利要求来表示。
权利要求
1.一种构造成与发动机气门(2)接合的气门横臂(3)，包括横臂孔G)，所述横臂孔形成在所述气门横臂的中央部分(32)内并包括底表面；以及液压间隙调节器(8)，所述液压间隙调节器可滑动地布置在所述横臂孔内。
2.根据权利要求1所述的气门横臂，其特征在于，所述液压间隙调节器包括可滑动地 布置在所述横臂孔内的柱塞(15)。
3.根据权利要求2所述的气门横臂，其特征在于，所述柱塞包括构造成接收流体的贮 存室(16)，所述贮存室包括第一端(17)和第二端(18)。
4.根据权利要求3所述的气门横臂，还包括邻近所述贮存室的第二端的止回阀(19)。
5.根据权利要求3所述的气门横臂，还包括弹簧(22)，所述弹簧邻近所述贮存室的第 二端并且构造成使所述柱塞和所述横臂孔的底表面偏离。
6.根据权利要求4所述的气门横臂，还包括液压室(20)，所述液压室布置在所述止回 阀与所述横臂孔的底表面之间并且构造成接收经过所述止回阀的流体。
7.—种构造成致动发动机气门O)的压缩制动系统(1)，包括气门横臂(3)，所述气门横臂构造成与所述发动机气门接合并包括形成在所述气门横 臂的中央部分(32)内的横臂孔G)，所述横臂孔包括底表面；液压间隙调节器(8)，所述液压间隙调节器可滑动地布置在所述横臂孔内； 摇臂(5)，所述摇臂包括构造成与所述液压间隙调节器接合的气门驱动侧(7)和构造 成将流体引导至所述液压间隙调节器的通道(9)；以及驱动输出装置(38)，所述驱动输出装置构造成致动所述摇臂。
8.根据权利要求7所述的压缩制动系统，其特征在于，所述液压间隙调节器包括可滑 动地布置在所述横臂孔内的柱塞(15)。
9.根据权利要求8所述的压缩制动系统，还包括与所述摇臂的气门驱动侧相关联的中 空部件(12)，所述中空部件构造成与所述柱塞流体连通。
10.一种发动机组件(40)，该发动机组件包括至少一个发动机气门(2)和权利要求7-9 所述的压缩制动系统。
全文摘要
本发明涉及一种构造成与发动机气门(2)接合的气门横臂(3)。该气门横臂包括横臂孔(4)，所述横臂孔形成在所述气门横臂的中央部分(32)内并包括底表面(21)。液压间隙调节器(8)可滑动地布置在所述横臂孔内。
文档编号F01L1/24GK102037219SQ200980118135
公开日2011年4月27日 申请日期2009年5月21日 优先权日2008年5月21日
发明者E·H·朗格维施 申请人:卡特彼勒公司