一种用于内燃机的阀的衬垫的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于内燃机的阀的衬垫。
【背景技术】
[0002]现有技术中已知的用于车辆的内燃机包括支承一个或多个气缸的头部，在该头部内部发生发动机循环，并且该头部被设定为与发动机自身的各个燃烧室连通。另外，在前述头部上设置有适当的座，该座被设计为能够使得燃烧室与通道连通，该通道被设计为将未燃烧的燃料和空气的混合物送入所述室中(进气通道)，并且将燃烧后的气体从所述燃烧室中排出(排气通道)。
[0003]来自每个燃烧室的流体以及到达每个燃烧室的流体被适当的阀控制，该阀作用于前述座。特别地，每个阀基本上包括固定在发动机头部的腔中的引导元件和阀杆，该阀杆在引导元件限定的通座内是能够在相反的方向上滑动移动的，并且在一端具有用于关闭相应的进气通道或排气通道与相应地燃烧室之间的连接的开/关部。
[0004]阀的阀杆的相对端从相应的引导元件轴向地突出，并且被设计为接收来自诸如凸轮轴的相应的控制装置的致动力。
[0005]在关闭相应的进气通道或排气通道与相应地燃烧室之间的连接的方向上，阀的阀杆被圆柱螺旋弹簧轴向地承载。
[0006]特别地，该弹簧围绕阀同轴地安装，并且在与控制装置配合的阀杆自身的端部附近或在阀杆自身的端部处被轴向地设定在形成于发动机头部的固定表面和固定到阀的阀杆的盖之间。
[0007]通常安装在以上描述的类型的阀上的是用于通常在发动机内循环的润滑油的密封衬垫。所述衬垫的一种最广泛的已知形式包括支撑或加强构件，该支撑或加强构件具有大致管状构造，并且由单片金属材料制成；以及环形密封元件，该环形密封元件由弹性体材料制成，并且被设定在支撑构件和阀之间。
[0008]特别地，密封元件典型地包括第一部分，该第一部分被设计为通过其自身的径向内表面与引导元件使用中面向前述控制装置的部分的径向外表面配合；以及第二部分，该第二部分被设计为直接与阀的阀杆配合。
[0009]以上描述类型的衬垫广泛地用于所有的内燃机中，用于控制从分布区域朝向燃烧室流动的润滑油的量。除了润滑油自身明显的过量消耗，润滑油的过量的流量还导致发动机效率的降低以及车辆的催化转化器的性能的降低。另一方面，不足的流量带来了伴随着局部温度峰值出现的阀的磨损和噪音的增加。随着在引导元件内部阀自身的阀杆的磨损(seizing)，这些现象可能导致阀的过早损坏。
[0010]已知的衬垫，通过作用于相应的阀的引导元件的密封元件的第一部分，提供了静态类型的密封，并且，通过与阀杆配合的密封元件的第二部分，提供了动态类型的密封。特别地，静态密封必须能够确保在引导元件上的一定程度的径向压缩，以防止润滑油朝向燃烧室泄露并且同时保持衬垫自身的位置，而动态密封被设计为能够确保用于引导元件和阀杆之间的联接的润滑的油的最小流量。
[0011]支撑构件包括:
[0012]-大致圆柱形的主体部分；
[0013]-第一环形凸缘，其从主体部分的径向端部向内径向地延伸，并且部分嵌入到密封元件的环形座中；以及
[0014]-第二环形凸缘，其从主体部分的相对的径向端部向外径向地延伸，并且被设计为被作用在阀的阀杆上的弹簧推动抵抗前面提到的发动机头部的固定表面。
[0015]特别地，支撑构件的第二环形凸缘限定了用于弹簧的轴向端部的抵接表面，并且接收来自后者的正常操作负载。
[0016]此外，第二环形凸缘使得衬垫能够在阀的期望的部分上产生作用。
[0017]能够感觉到，在本领域需要提供一种衬垫，该衬垫能够有效地控制润滑油朝向燃烧室的流量，并且同时相比于已知类型的解决方案是低成本、低重量并且非常易于装配的，特别是在使用大尺寸发动机的情况下。
【发明内容】
[0018]本发明的目的是提供一种用于内燃机的阀的衬垫，其能够以简单并且便宜的方式实现以上提到的至少一个需求。
[0019]前述目的通过本发明实现，由引涉及一种用于内燃机的阀的衬垫，所述阀包括限定了通座的引导元件，以及在所述座中能够滑动地移动的阀杆；所述衬垫包括:
[0020]-弹性可变形的密封元件，其具有围绕轴线的环形构造，并且被设计为从外部设定在所述阀上，以与所述引导元件以及所述阀杆配合；以及
[0021]-具有环形构造的支撑构件，其以密封元件被径向地按压在所述支撑构件和所述阀之间的方式被同轴地设定在所述密封元件的至少部分上；
[0022]所述支撑构件包括与所述密封元件相互作用的第一部分，以及用于在使用中将所述衬垫定位在所述发动机上的第二部分；
[0023]所述支撑构件的所述第一和第二部分分别为第一组件和第二组件的一部分，第一组件和第二组件彼此不同并且通过卡合联接装置被同轴地安装；
[0024]所述衬垫的特征在于，所述第二组件被设定在相对于所述第一组件的径向的最外侧位置处，并且限定了用于接收第一组件自身的座；其特征在于，所述第二组件包括大致圆柱形的主体，该主体在内部限定了用于所述第一组件的轴端段的至少一个轴向抵接表面，以及环形凸缘，该环形凸缘从所述主体的一端径向地向外突出，并且被设计为被安装在相对于所述阀的固定的位置处；并且其特征在于，所述卡合联接装置包括多个由所述第二组件具有的接合杆，该接合杆在未形变的情况下平行于所述轴线延伸并且从所述主体的与所述凸缘相对的端边缘突出、围绕所述轴线成角度地分布、并且能够远离所述第一组件或朝向所述第一组件弹性地弯曲，以与第一组件自身的抵接部分快速联接。
【附图说明】
[0025]为了更好地理解本发明，优选的实施方式在下文完全通过非限制性的实施例并且参考随附的附图被描述，其中:
[0026]图1为示出了设置有根据本发明的教导制成的用于阀的轴向对称的衬垫的内燃机的一部分的部分剖面的立体图。
[0027]图2为图1的衬垫的放大比例的分解立体图。
[0028]图3和4为沿着图1的衬垫的不同的直径面截取的剖面图。
【具体实施方式】
[0029]参考随附的附图，作为整体由I表示的是根据本发明的用于内燃机3的阀2的衬垫，在其自身中已知的以及在图1中示出的仅仅被认为是理解本发明所必须的。
[0030]更详细地，在图1中，发动机3被有限地示出头部5的部分4，其以已知的方式限定了燃烧腔(在图1中不可见，但是被设定在示出的头部4的部分5的下方)，在燃烧室的内部，燃料在存在助燃空气的情况下被氧化，以将包含在燃料中的化学能转化为压力能。
[0031]燃烧室以已知的方式、通过其自身的开口接收包括燃料和助燃空气的混合物，并且在燃烧过程的最后，通过另一开口排放燃烧后的气体和空气。
[0032]来自燃烧室的流量和到达燃烧室的流量被各自的上面提到的形式的阀2控制，该阀2作用于以上提到的燃烧室自身的开口。
[0033]为了简便，随后的描述将仅仅参考一个阀2，仍然可以理解的是，所描述的相同的特性存在于在发动机3中使用的此种类型的任何阀中。
[0034]参考图1、3和4，阀2被容纳在通座6中，通座6被制造在头部4的部分5中，并且通常包含润滑油。
[0035]阀2包括在座6中过盈配合的管状引导元件7，以及在引导元件7的内部沿着轴线A在相反的方向上能够滑动地移动的阀杆8。
[0036]更具体地，阀杆8从引导元件7的相反的两侧突出，并且在其自身的相反的两个轴向端部分别设置有开/关元件9和致动元件或盖10，该开/关元件9被设计为以流体密封的方式与燃烧室中的相应的开口接合，该致动元件或盖10被设计为接收来自控制机构的致动力，该控制机构为其自身已知的并且没有示出，例如凸轮轴。
[0037]安装在引导元件7的轴向端部的外侧的是根据本发明的相应的衬垫1，设置有盖10的阀杆8的端部从引导元件7突出，该衬垫I同轴地环绕引导元件7和阀杆8。
[0038]阀2进一步包括弹簧11，在示出为螺旋类型的情况下，在其相反的轴向端部，其与盖10配合，并且与衬垫I的一部分配合(将在下文更加详细地描述)，该弹簧11轴向地按压头部5的部分4的轴线A的固定的环形表面4a。
[0039]弹簧11被设计为在阀杆8上产生弹性恢复力，使其在对应于开/关元件9的位置处与控制机构一直保持接触。
[0040]特别参考图2到4，在组装的情况下，衬垫I具有围绕与轴线A —致的轴线的环形构造。
[0041]更准确地，衬垫I基本上包括密封元件12，该密封元件12具有环形形状，并且由弹性体材料制成；以及支撑构件13，该支撑构件13同轴地设定在密封元件12上，从而在相对于轴线A的径向方向上将后者按压在引导元件7和阀2的阀杆8上。事实上，密封元件12被同轴地设定在支撑构件13和阀2之间。
[0042]密封元件12首先在阀杆8的开/关元件9的方向上沿着轴线A限定动态类型的密封14，该密封14被设计为允许用于润滑阀杆8和引导元件7之间的联接所必须的油流过的最小流量，并且接着限定静态类型的密封15，以用于防止油流向燃烧室。
[0043]具体地，密封元件12由两个彼此相对的轴端盘形部件16、17、内圆周表面18以及外圆周表面19限定边界，该内圆周表面18被设计为部分与阀杆8配合且部分与引导元件7配合以提供密封14和15，该外圆周表面19被设计为与支撑构件13配合且与环形弹性圈20配合以将内圆周表面18按压到阀杆8上。
[0044]在组装好的情况下，部分16面向控制机构，并且被阀杆8穿过；在组装好的情况下，部分17面向燃烧室，并被阀杆8和引导元件7穿过。
[0045]密封元件12的内圆周表面18在邻接部分16的位置处包括最小直径的部分21，该部分21被设计为被弹性圈20径向地压靠在阀杆8上，以限定动态类型的圆周密封线(密封14)，由于其与阀杆8自身可滑动地结合，因此，该圆周密封线使得最小流量的油能够流出。
[0046]密封元件12的内圆周表面18在邻接部分17的位置处进一步包括具有很小波浪形的大致的圆柱形的部分22，该部分22被设计为被支撑构件13径向地压靠在引导元件7上，以限定静态类型的圆柱密封区域(密封15)。
[0047]外圆周表面19包括大致的圆柱形的第一部分23，该第一部分23与内圆周表面18的部分22相对，并且被设计为与支撑构件13配合；以及第