专利名称：可安装在发动机盖上的带有气门外壳的发动机气门组件的制作方法
技术领域：
本申请涉及一种可安装到发动机盖上的发动机气门组件。
背景技术：
在现代汽车发动机中，气门的电-液系统通常控制发动机气缸的进气和排气，也 控制气门升程。多个气门通常安装在发动机的凸轮盖上。该盖通常具有复杂的构形且必须 容纳其他各个部件。希望发动机电_液气门以人机工程学的方式在没有影响到其它部件的 情况下紧固到凸轮盖上。
实用新型内容本实用新型的目的是，提供一种气门组件，该气门组件能以人机工程学的方式在 没有影响到其它部件的情况下被紧固到凸轮盖上。一种发动机气门组件，设置有也被称为气门外壳或气门盖的气门壳，该气门壳构 造成用于促进接触一紧固件的容易性，该紧固件用来将气门组件紧固到发动机盖以及从发 动机盖取下气门组件。气门组件可以为安装在发动机盖上的螺线管型油控气门组件或其他 类型的发动机气门，且发动机盖可以为凸轮盖、或发动机气缸体的任何部分。气门外壳具 有第一壁和侧壁，该侧壁从第一壁延伸出，以部分地限定内部空腔，该内部空腔具有与第一 壁相对的空腔开口。在一些实施例中，第一壁总体上具有泪滴状表面，这将在文中详细描 述。第一壁具有气门开口以及紧固件开口，该紧固件开口与气门开口间隔开且沿第一壁对 齐。气门体部由气门壳支承、至少部分地位于内部空腔内、并可与气门开口对齐地压配合在 内部空腔中。气门壳构造成通过紧固件安装至发动机盖，所述紧固件通过紧固件开口插入， 以延伸通过内部空腔并紧固至发动机盖，其中气门体部延伸进入发动机盖。尤其是在发动 机盖具有特别的表面几何形状或邻近的部件，以使接触较靠近发动机盖表面的紧固件开口 更困难的情况下，紧固件开口通过侧壁与发动机盖表面的分离使得更易于接触紧固件以插 入和移走该紧固件。由于泪滴形状的一端逐渐变细的性质，所以具有泪滴状表面的外壳可 以更容易地装配至发动机盖上的可用组装空间中。外壳的一些实施例在侧壁中具有也被称作窗口的开口，电气插接件通过该开口与 气门线圈连接并且延伸出，以使可容易地接触配套的插接件。根据特定的应用需求，对于不 同的实施例，可以在侧壁上的不同位置提供窗口。由于窗口可以允许各个取向的插接件，所 以不同的电气插接件可以连接到具有类似窗口的外壳上。
以下结合附图对执行本发明的最好方式进行详细说明，通过该说明可以清楚地看 到本发明的上述特点和优点以及其他特点和优点。
图IA是具有第一实施例的气门外壳的发动机油控气门组件的第一实施例的立体 示意图；图IB是图IA的气门外壳的俯视示意图；图2是图1的具有气门外壳的气门组件沿图IA中的线2-2剖开的截面示意图；图3是图IA的具有气门外壳的气门组件沿 图IA中的线3-3剖开的截面示意图， 并示出用于将气门安装在发动机凸轮盖上的紧固件；图4是用于图IA的气门体部的可选气门外壳的立体示意图，包括用作电气插接件 通道的窗口；图5是发动机油控气门组件的第二实施例的立体示意图，该气门组件具有图4所 示的外壳以及侧向延伸通过窗口的第一实施例的电气插接件；图6是发动机油控气门组件的第三实施例的立体示意图，该发动机油控气门组件 具有图4的外壳以及以偏斜的角度延伸通过窗口的第二实施例的电气插接件；图7是发动机油控气门组件的第四实施例的立体示意图，该发动机油控气门组件 具有图4的外壳以及竖直地延伸通过窗口的第三实施例的电气插接件；图8是发动机油控气门组件的第五实施例的立体示意图，该发动机油控气门组件 具有第三实施例的外壳以及竖直地延伸通过窗口的第四实施例的电气插接件；图9是发动机油控气门组件的第六实施例的立体示意图，该发动机油控气门组件 具有第四实施例的外壳以及竖直地延伸通过窗口的第五实施例的电气插接件；以及图10是安装到第二实施例的发动机凸轮盖上的图5所示的气门组件的局部立体 示意图。
具体实施方式
参考附图，其中，相同的标号表示相同的部件。图IA示出发动机油控气门组件10， 包括一也可以称为气门外壳或气门罩的气门壳12，该气门壳具有第一壁14，该第一壁具有 总体为泪滴状的表面16。气门体部17从气门外壳12延伸出。气门外壳12包括侧壁18， 该侧壁18从第一壁14的周边20大体垂直于表面16地延伸出。气门体部17穿过位于侧 壁18的末端21处的空腔开口而压配合在由表面16和侧壁18形成的内部空腔19 (图2所 示)内。图IB最清楚地示出了周边20。图IA中示出的极芯盖22在图IB中被取下，以露 出第一壁14中的气门开口 24。紧固件开口 26沿表面16横向移离气门开口 24。参见图1B，泪滴状表面16由前述的周边20确定，该周边具有从点A延伸到点B 的第一部分28，该第一部分以气门开口 24的中心Cl为中心且具有第一半径R1。周边20 还具有从点C延伸到点D的第二部分30，该第二部分以紧固件开口 26的中心C2为中心且 具有第二半径R2。周边的第三部分32连接第一部分28与第二部分30，相对的第四部分34 也是如此。虽然泪滴状表面16由上述周边20形成，但其他泪滴状表面以及不是泪滴状且由 不同的周边形成的表面都落在要求保护的发明的范围内。一般来说，“泪滴状表面”通常为 具有这样的周边的平坦的表面，该周边通常从较大的圆形部分变化到较小的圆形部分。[0023]如图2和图3所示以及如下文进一步所描述，发动机油控气门组件10的外壳12使 得能够容易地紧固到发动机盖，更具体地，使得能够容易地通过螺纹紧固件38紧固到凸轮 盖37(如图3所示)。如文中所使用，发动机盖可以为凸轮盖。参考图2，发动机油控气门 组件10包括一电线圈40，该电线圈40由气门体部17的线圈支承部42 (也被称作绕线架) 围绕并被封装在线圈盖43中。气门体部17限定了衔铁室44，其中，极芯46压配合在衔铁 室中。衔铁48可响应线圈40的激励而在衔铁室44内运动。主弹簧49将衔铁48偏压远 离极芯。磁通量收集器50(也被称作磁通量托架)通过气门体部17的基部51支承在线圈 40和衔铁48附近。如图IA和IB所示，用于激励线圈40的电线可以通过电线开孔41与线 圈40连接。可选择地，电气插接件可以在固定位置安装到侧壁18上，从而通过侧壁18接 入线圈40。极芯46、气门外壳12、线圈40、衔铁48以及磁通量收集器50形成电磁体。当线圈 40通过电源(例如电池，未示出)通电时，在极芯46和衔铁48之间的气隙内产生磁力线。 衔铁48响应磁通量而移动。气门体部17包括延伸部52，该延伸部打开以接收来自油泵(未示出)的处于供 给压力的输入流，该输入流由箭头E表示。油控气门组件10是常闭阀，其中，提升阀54可 沿着装配到衔铁48的杆56移动。调节器弹簧55将提升阀54偏压到关闭位置。因而当线 圈40不被通电时，提升阀54被偏压以关闭排出流通道57，其中用箭头F表示排出流。这 就防止了控制油口 58中油的排泄，其中所述油的排泄在一控制压力下流向发动机气门的 闭锁机构(未示出)。当线圈40未通电且控制压力过高时，将会克服弹簧55的偏压力，从 而提起提升阀54，以允许控制油口 58中的油通过槽62流至排出流通道57，直到控制压力 被适当地减小。可选择地，当控制压力太低且线圈40未通电时，主弹簧49的偏压力将由处 于供给压力的流体的力克服，从而提起衔铁48和杆56并允许球60向上移动，由此，处于供 给压力E的流体流至控制油口 58，直到控制压力被适当地增加。当线圈通电时，衔铁48和 杆56向上移动，从而允许流体以供给压力E流至控制油口 58。基部51、线圈支承部42、延伸部52以及外壳12可通过铸造、注塑或其他方法制成 一体或彼此独立地制造。管状支承件64在紧固件开口 26处通过压配合、焊接、粘结或其他方式连接到外壳 12。管状支承件64由一种材料制成，在将螺纹紧固件38穿过支承件64驱动到凸轮盖37 中的螺纹开口 66(见图3)时，所述材料足以承受扭转负荷。例如，外壳12和支承件64可 以都是1010钢。虽然在图2和图3中没有示出，但如果认为为了承受预期扭转负荷而有必 要，支承件64也可以比外壳12的表面16和侧壁18厚。一堵塞插件68围绕支承件64，以 在管状支承件64和侧壁18之间在侧壁18的末端部分地填充外壳12的开口。参考图3，其中，油控气门组件10通过螺纹紧固件38安装至凸轮盖37，气门体部 17延伸进入凸轮盖37的气门孔70内。密封件72A、72B、72C将气门体部17密封至孔70 中，外壳12在凸轮盖表面74处封闭孔70。当紧固件38适当地拧紧以将气门组件10固定到凸轮盖37时，紧固件38的头部 76抵靠在外壳12的表面16上。在图3中，极芯盖22被取下，但从图2可以看出，该极芯盖 是邻近固定的紧固件头部76布置的。在发动机的各个实施例中，气门孔70附近的凸轮盖37可与水平方向成一锐角，也可以具有会限制进入气门孔70与螺纹开口 66上方区域的许多附加的周围的构件。尤其 在这种情况下，由于紧固件头部76抵靠在通过侧壁18从凸轮盖表面74抬高的表面16上， 所以紧固件开口 26比例如更靠近表面74的紧固件开口更容易与用于扭转紧固件38的工 具接触。另外，表面16的泪滴形状使得紧固件38和螺纹开口 66在紧 密的组装空间内彼此 对齐，该紧密的组装空间具有接近的周围凸轮盖表面几何结构和/或周围构件。参考图4，示出了在侧壁18A中具有开口的气门壳或气门外壳12A的另一实施例， 所述开口在文中被称为窗口 78。气门外壳12A的所有其他特点与图1中气门外壳12的特 点相同，且采用相同的附图标记表示。窗口 78允许与气门体部线圈连接的电气插接件沿各 种可能的方向从气门外壳12A延伸出，从而允许与配套的插接件以不被凸轮盖周围的构件 或表面几何结构妨碍的方式连接。例如，图5示出油控气门组件10A，除外壳12A外，该油控 气门组件的其他各个方面与图1的油控气门组件10都相同。窗口 78允许插接件80以基 本垂直于窗口 78的平面的方向连接到气门体部17。通过窗口 78可看到线圈盖43。图6示出具有外壳12A、气门体部17以及插接件80A的油控气门组件10B。除了 插接件80A的定位外，油控气门组件IOB在各个方面与油控气门组件IOA相同。窗口 78允 许插接件80A以与垂直于窗口 78的平面的线成角度G地延伸。这样，与插接件80A相配的 插接件可安装成与窗口 78不垂直。图7示出具有外壳12A、气门体部17以及插接件80B的油控气门组件10C。除插 接件80B的定位外，油控气门组件IOC在各个方面与油控气门组件10AU0B相同。插接件 80B通过窗口 78连接图2所示的线圈40，且延伸超出表面16，以允许沿基本平行于气门开 口 24的方向连接配套的插接件。图8示出具有外壳12B、气门体部17以及插接件80C的油控气门组件10D。除窗 口 78A位于侧壁18B的不同位置以允许如图所示布置插接件80C、以及窗口 78A延伸进入表 面16A的一部分外，油控气门组件IOD在各个方面与油控气门组件IOA相同。图9示出具有外壳12C、气门体部17以及插接件80D的油控气门组件10E，其中插 接件80D定位成通过侧壁18C的窗口 78B连接到图2中的线圈40，插接件80D与插接件80C 的取向不同。窗口 78B的一大部分延伸到表面16B中，这样插接件80D的一部分位于表面 16B上方。插接件80D定位成沿基本垂直于气门开口 24的方向连接配套的插接件。图10示出通过紧固件38安装在凸轮盖37A上的图5的油控气门组件IOA0尽管 由于表面74的不均勻表面几何机构以及周围的构件82、84和量油尺86使得进入空间有 限，但也可接触紧固件的头部76以插入和取下紧固件38。通过侧壁18将紧固件的头部76 升高到表面74A上方，促进了接触(紧固件的头部)的容易性。如图5所示，插接件80沿 基本垂直于紧固件38的方向延伸穿过窗口 78。这样，紧固件76以不同于配套的插接件与 插接件80的接头88连接的方向插入。虽然详细描述了执行本发明的最好的方式，但是本领域技术人员可以认识到在所 附权利要求的范围内存在实践本发明的各种其它的设计和实施例。
权利要求一种用于利用紧固件(38)安装到发动机盖(37，37A)上的发动机气门组件(10，10A，10B，10C，10D，10E)，包括气门壳(12，12A，12B，12C)，该气门壳具有第一壁(14)和侧壁(18，18A，18B，18C)，该侧壁从第一壁延伸出以部分地限定一内部空腔，该内部空腔具有与第一壁相对的空腔(19)开口；其中，第一壁具有气门开口(24)以及紧固件开口(26)，该紧固件开口与气门开口间隔开且沿第一壁与气门开口对齐；以及气门体部(17)，该气门体部由气门壳支承、至少部分地位于内部空腔内且与气门开口对齐；其中，气门壳构造成利用紧固件安装至发动机盖，所述紧固件插入紧固件开口，以延伸通过内部空腔并紧固至发动机盖，其中气门体部延伸进入发动机盖。
2.根据权利要求1的发动机气门组件，其特征在于，第一壁具有总体为泪滴的形状。
3.根据权利要求1的发动机气门组件，其特征在于，侧壁具有位于其中的侧部开口 (78，78A，78B)；且还包括基本位于内部空腔中并由气门体部支承的电线圈(40)；以及可操作地与电线圈连接且延伸穿过侧部开口的电气插接件(80，80A，80B, 80C, 80D)。
4.根据权利要求3的发动机气门组件，其特征在于，电气插接件(80A，80B，80C)延伸穿 过侧部开口，且适于沿基本不垂直于侧部开口的方向与配套的插接件连接。
5.根据权利要求3的发动机气门组件，其特征在于，电气插接件(80，80D)延伸穿过侧 部开口，且适于沿基本垂直于气门开口的方向与配套的插接件连接。
6.根据权利要求1的发动机气门组件，其特征在于，还包括管状支承件(64)，该管状支承件从紧固件开口向空腔开口延伸，且构造成用于在紧固 件延伸穿过紧固件开口和管状支承件时承受扭转负荷。
7.根据权利要求1的发动机气门组件，其特征在于，还包括极芯(46)，该极芯可操作地与气门体部连接且延伸穿过气门开口。
8.据权利要求1的发动机气门组件，其特征在于，气门体部(17)在内部空腔内压配合 到气门壳中。
9.一种气门组件(10，10A, 10B, 10C, 10D, 10E)，该气门组件用于具有凸轮盖的发动机 并且是油控的，包括气门体部(17)；气门外壳(12，12A，12B，12C)，该气门外壳具有总体为泪滴状的表面(16，16A，16B)和 一侧壁(18，18A，18B，18C)，该侧壁从所述表面延伸出以限定一内部空腔(19)，该内部空腔 具有与所述表面相对的敞开的末端(21)，该末端通过侧壁与所述表面分开；其中，所述表 面具有气门开口(24)和紧固件开口(26)；其中，气门外壳可通过紧固件(38)安装在凸轮 盖上，该紧固件延伸穿过紧固件开口，其中紧固件的头部(76)抵靠在所述表面上，气门体 部支承在气门开口上；由此，紧固件的头部通过侧壁与凸轮盖隔开，以易于接触紧固件的头 部。
10.根据权利要求9的气门组件，其特征在于，泪滴状的表面的特征在于一周边，该周 边包括具有第一半径(Rl)的第一弧形段(A至B)和具有第二半径(R2)的第二弧形段(C 至D)，第二半径小于第一半径，其中，气门开口通常以第一弧形段的第一中心(Cl)为中心，紧固件开口通常以第二弧形段的第二中心(C2)为中心。
11.根据权利要求9的气门组件，其特征在于，还包括至少部分地位于气门外壳内的电线圈(40)；以及与电线圈可操作地连接的电气插接件(80，80A，80B，80C，80D)； 其中，侧壁具有开口(78，78A，78B)，该开口允许电气插接件沿不同的方向与电线圈连接。
12.一种用于利用紧固件(38)安装到发动机盖(37，37A)上的发动机气门组件(10， 10A, 10B, 10C, 10D, 10E)，包括气门壳(12，12A，12B，12C)，该气门壳具有第一壁(14)和侧壁(18，18A，18B，18C)，该侧 壁从第一壁延伸出以部分地限定一内部空腔(19)，该内部空腔具有与第一壁相对的空腔开 口 ；其中，第一壁具有气门开口(24)以及紧固件开口(26)，该紧固件开口与气门开口间隔 开且沿第一壁与气门开口对齐；其中，侧壁具有位于其中的侧部开口(78)；气门体部(17)，该气门体部由气门壳支承、至少部分地位于内部空腔内且与气门开口 对齐；基本位于内部空腔中并由气门体部支承的电线圈(40)；可操作地与电线圈连接且延伸穿过侧部开口的电气插接件(80，80A，80B，80C，80D)；管状支承件(64)，该管状支承件从紧固件开口向空腔开口延伸，且构造成用于在紧固 件延伸穿过紧固件开口和管状支承件时承受扭转负荷；以及极芯(46)，该极芯可操作地与气门体部连接且延伸穿过气门开口 ；其中，气门壳构造成利用紧固件安装至发动机盖，所述紧固件插入紧固件开口，以延伸 通过内部空腔并紧固至发动机盖，其中气门体部延伸进入发动机盖。
13.根据权利要求12的发动机气门组件，其特征在于，第一壁具有总体为泪滴的形状 (16，16A,16B)。
14.根据权利要求12的发动机气门组件，其特征在于，电气插接件(80A，80B，80C)延伸 穿过侧部开口，且适于沿基本不垂直于侧部开口的方向与配套的插接件连接。
15.根据权利要求12的发动机气门组件，其特征在于，电气插接件(80，80D)延伸穿过 侧部开口，且适于沿基本垂直于气门开口的方向与配套的插接件连接。
16.根据权利要求12的发动机气门组件，其特征在于，气门体部在内部空腔内压配合 到气门壳中。
专利摘要本实用新型涉及一种发动机气门组件，设有气门壳，该气门壳构造用于易于紧固气门组件和从发动机盖取下气门组件。气门壳具有第一壁和侧壁，该侧壁从第一壁延伸出，以部分地限定内部空腔，该内部空腔具有与第一壁相对的空腔开口。在一些实施例中，第一壁具有总体为泪滴状的表面。
第一壁具有气门开口以及紧固件开口，该紧固件开口与气门开口间隔开且沿第一壁与气门开口对齐。气门体部由气门壳支承、至少部分地位于内部空腔内并可压配合在内部空腔中。气门壳利用紧固件安装到发动机盖，该紧固件插入紧固件开口，以延伸通过内部空腔并紧固到发动机盖，其中气门体部延伸进入发动机盖。
文档编号F01L9/02GK201714439SQ200920178008
公开日2011年1月19日 申请日期2009年7月27日 优先权日2008年7月25日
发明者R·D·凯勒, R·J·博伊丘克 申请人:伊顿公司