液压挺柱的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压挺柱，包括壳体，还包括由第一本体和第二本体构成的柱塞本体，第一本体设于壳体内，在壳体内于第一本体的两端均设有油腔，在第一本体上设有连通两端油腔间的油道，以及在上端的油腔内压力增大时可对油道进行封堵的节流机构，第二本体的外径小于第一本体，第二本体的一端与第一本体固连，第二本体的另一端由壳体内伸出；以及设于第二本体伸出壳体外的一端与壳体之间的弹性支撑机构，所述的第二本体在弹性支撑机构的弹性顶推下，具有相对壳体外伸、以使第二本体相对于壳体的伸出量增加的运动。本液压挺柱可不利用发动机润滑系统机油而能够实现自身功能，从而能避免利用发动机机油工作所产生的各种弊端，具有很好的实用性。
【专利说明】液压挺柱
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种发动机零部件，尤其涉及一种液压挺柱。
【背景技术】
[0002]发动机气门及其传动件之间在冷态下若无间隙或间隙过小，则在发动机工作时，由于气门及其传动件的受热膨胀，其往往会造成气门关闭不严，进而会造成发动机压缩和做功行程漏气而使发动机功率下降，严重时甚至会导致发动机不能启动或气门与活塞发生撞击。现有技术中解决气门因热膨胀而关闭不严的方法通常是采用预留气门间隙，但由于气门间隙的存在，发动机在工作时又会产生冲击载荷及机械噪音等问题。为了解决上述矛盾，人们在发动机气门机构中采用了液压挺柱，液压挺柱可利用具有一定压力的发动机机油来调节自身的长度，以补偿气门机构中的零部件由于热膨胀、磨损及制造误差等产生的长度变化，从而可达到自动消除气门间隙的目的。
[0003]现有的发动机气门机构中所采用的液压挺柱均需要使用发动机润滑油路的机油来实现其自身功能，为保证机油在液压挺柱内具有良好的流动性，往往要求定期更换发动机机油，以增加机油更换频次，保证机油质量。而且由于发动机在冷起动时油压建立有一定的延迟，此时可能会因液压挺柱不能正常工作而导致气门撞击现象发生，在汽车长时间停用后更是如此。此外在对旧机型进行改装以增加液压挺柱时，因液压挺柱需与发动机润滑油路连接，其也使得发动机缸盖需要重新设计加工以增加油道，而随着油道的增多，可能的机油泄露点也会增加,这往往又需要增加机油泵的排量来维持油道内所需压力。
实用新型内容
[0004]为解决现有技术中存在的不足，本实用新型提供了一种液压挺柱，其可不利用发动机润滑系统机油而能够实现自身功能，从而能避免利用发动机机油工作所产生的各种弊端，具有很好的实用性。
[0005]为实现上述目的，本实用新型的液压挺柱包括壳体，还包括:
[0006]柱塞本体，由第一本体和第二本体构成,所述第一本体设于壳体内，在壳体内于第一本体的两端均设有油腔，在第一本体上设有连通两端油腔间的油道，以及在上端的油腔内压力增大时可对所述油道进行封堵的节流机构，所述第二本体的外径小于第一本体，所述第二本体的一端与第一本体固连，第二本体的另一端由壳体内伸出；
[0007]弹性支撑机构，设于第二本体伸出壳体外的一端与所述壳体之间，所述的第二本体在弹性支撑机构的弹性顶推下，具有相对壳体外伸、以使第二本体相对于壳体的伸出量增加的运动。
[0008]采用上述的技术方案，当使液压挺柱安装于气门机构中，在气门机构工作时，随着凸轮旋转驱动液压挺柱快速下降以推动气门打开，此时上端的油腔因受壳体与第一本体间的挤压而压力增大，节流机构也因此对连通上下端油腔的油道进行封堵，由于油液的不可压缩性，便使得壳体与柱塞本体间成为刚性连接，液压挺柱也便可在凸轮的驱动下推动气门打开。而在气门关闭时，随着凸轮旋转，液压挺柱与凸轮间有脱离的趋势，此时上端的油腔内的压力会降低，因而使得节流机构对油道的封堵作用不明显，上下端油腔便可经由油道连通，以调节上下端油腔的容积。
[0009]若气门机构间有间隙时，在弹性支撑机构的作用下，第二本体相对壳体向其伸出壳体外的一端移动，下端的油腔容积变小，下端的油腔中的油液向上端的油腔中流动，从而使得液压挺柱整体长度变长以消除气门机构存在的间隙。
[0010]若气门机构在工作后因受热膨胀而变长，此时在凸轮的基圆段与液压挺柱相接时，气门应该关闭而不能关闭，由于气门弹簧的作用力要大于弹性支撑机构的作用力，因而气门对第二本体的顶推会使得上端的油腔内的压力较大，这个压力使得节流机构的封堵作用不明显，又在上下端油腔间形成压差，同时凸轮的基圆段与液压挺柱相接的持续时间也较长，从而会使得上端的油腔中的油液向下端的油腔中流动，由此使液压挺柱整体长度变小，保证了气门机构的正常工作。
[0011]本液压挺柱利用自身结构不需与发动机内的润滑油路相连就可实现消除气门机构间隙的功能，因而也就避免了利用发动机机油工作所产生的各种弊端，具有很好的实用性。
[0012]作为对上述方式的限定，所述节流机构为连接覆盖在第一本体上端面上的、并与第一本体的上端面间具有油液流动间隙的膜片，所述油道于第一本体上端面处的油道口位于膜片的覆盖范围内。使用膜片结构简单可靠，可在上端油腔压力增大时，对油道口产生所需的封堵作用。
[0013]作为对上述方式的限定，所述油道于第一本体上端面处的油道口位于膜片的中心处。使油道口位于膜片中心处可保证在上端油腔压力增大时，膜片对油道口产生很好的封堵作用。
[0014]作为对上述方式的限定，所述弹性支撑机构包括固连于伸出壳体外的第二本体上的弹簧座，以及设于所述弹簧座与壳体之间、并套装在第二本体上的弹簧。弹簧结构简单，便于布置。
[0015]作为对上述方式的限定，在所述弹簧与壳体间设有套装于第二本体上的第二弹簧座。设置第二弹簧座可便于弹簧与液压挺柱壳体间的布置，能够保证弹簧处于良好的工作状态。
[0016]作为对上述方式的限定，在所述壳体上的第二本体伸出处沿第二本体的周侧设有与所述第二本体滑动相接的弹性块，在所述弹性块与第二本体之间设有密封套。设置弹性块可在液压挺柱受热而使得其内的油液体积膨胀时，因弹性块具有一定的弹性变形量而对油液的体积膨胀进行承接，从而可保证液压挺柱内的油液不因受热而发生泄漏。
[0017]作为对上述方式的限定，所述的弹性块为橡胶块。橡胶块可满足产生弹性变形以承接油液膨胀体积的需要，且其成本较低，便于在液压挺柱上的设置。
[0018]作为对上述方式的限定，在第二本体与密封套滑动相接的外周壁上设有至少一道与所述密封套的端面相抵接的环形凸起。设置环形凸起可使第二本体与密封套间局部形成无间隙结构，可保证密封效果。
[0019]作为对上述方式的限定，在所述壳体顶端面的中心处设有一球体。设置球体可改变凸轮与液压挺柱间的接触形式，以减缓凸轮与液压挺柱间的磨损。
[0020]作为对上述方式的限定，在所述壳体顶端面的中心处设有注油孔，所述球体设于注油孔中。使球体置于注油孔中也可使得注油孔的封闭简单可靠。
[0021]综上所述，采用本实用新型的技术方案，可不利用发动机润滑系统机油而能够实现自身功能，从而能避免利用发动机机油工作所产生的各种弊端，具有很好的实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型作更进一步详细说明:
[0023]图1为本实用新型实施例的结构示意图；
[0024]图2为图1中A部分的局部放大图；
[0025]图3为图1中B部分的局部放大图；
[0026]图4为液压挺柱安装于气门机构时的结构示意图；
[0027]图中:1、壳体；2、第一本体；3、第二本体；4、上端油腔；5、下端油腔；6、油道；7、膜片；8、弹簧座；9、弹簧；10、第二弹簧座；11、凸轮；12、凸轮轴；13、气门；14、气门弹簧；15、气门弹簧座；16、橡胶块；17、连接块；18、密封套；19、环形凸起；20、钢球。
【具体实施方式】
[0028]本实施例涉及一种液压挺柱，如图1至图3中所示，其包括壳体1，设于壳体I中的第一本体2,以及一端与第一本体2连接,另一端由壳体I内伸出的第二本体3,第一本体2和第二本体3构成了柱塞本体。在壳体I内于第一本体2的两端均设有油腔,为便于描述，两端的油腔分别称为上端油腔4和下端油腔5。在第一本体2上设有连通上端油腔4和下端油腔5之间的油道6，以及在上端油腔4内压力增大时可对油道6进行封堵的节流机构。在第二本体3伸出壳体I外的一端与壳体I间还设有弹性支撑机构，第二本体3在弹性支撑机构的弹性顶推下，具有相对壳体I外伸、以使第二本体3相对于壳体I的伸出量增加的运动。
[0029]本实施例中第一本体2的外径略小于壳体I的内径，以使第一本体2可于壳体I内自由滑动，但又能保证对上下端油腔的隔离效果。第二本体3的外径小于第一本体2，以在第一本体2和壳体I底部内端面间很好的围构成下端油腔5。上端油腔4和下端油腔5位于第一本体2的两端，油道6与节流机构也设于第一本体2上。本实施例中节流机构为覆盖于第一本体2上端面处的膜片7，油道6于第一本体2上端面上的油道口即位于膜片7的覆盖范围内。膜片7可由具有一定弹性的薄钢片制成，其外形为小于第一本体2外径的圆形，且膜片7可为经由位于其边缘处的相对于膜片7中心对称的两点处点焊于第一本体2的端面上，焊接后膜片7与第一本体2的端面间具有一定的间隙，以使得上端油腔4可以与油道6相通。当然膜片7除了可为薄钢片外也可为其他具有一定弹性的金属或非金属材料，而其与第一本体2间的连接位置也可为膜片7的其它偏置位置。
[0030]本实施例中为保证在上端油腔4中压力增大时膜片7对油道6的油道口的封堵效果，油道6位于第一本体2上端面处的油道口设置为位于膜片7的中心处。而本实施例中的弹性支撑机构则包括设置在第二本体3伸出壳体I外的一端处的弹簧座8，以及设置在弹簧座8和壳体I之间、并套装在第二本体3上的弹簧9，且为了便于弹簧9与壳体I之间的布置，以使得弹簧9可以更好的工作，在弹簧9和壳体I之间还设置有套装在第二本体3上的第二弹簧座10，弹簧9经由第二弹簧座10与壳体I相接。
[0031]本实施例中为防止上端油腔4、下端油腔5及油道6中的油液在液压挺柱受热时，因油液体积膨胀而易发生泄漏，在壳体I的第二本体3伸出的端面上沿第二本体3的周侧还设置有弹性块。弹性块可在油液受热膨胀体积增大时，以其自身的弹性形变而对油液增大的体积进行承接，这样便可防止油液膨胀造成泄漏。弹性块可为图3中所示的橡胶块16，当然除了可为橡胶块16，弹性块也可为其他具有一定弹性变形能力的材料。本实施例中橡胶块16为与位于其外侧的连接块17相连，然后再经由连接块17连接于壳体I的侧壁的内周端面上。连接块17可为与壳体I相同材质的金属制成，连接块17与橡胶块16间可经由高温硫化固连在一起，而连接块17与壳体I侧壁间可为螺纹密封连接，这样也可实现第一本体2与壳体I内的安装。
[0032]本实施例中为在柱塞本体相对壳体I进行相对滑动时保证第二本体3和橡胶块16之间的密封效果，在橡胶块16与第二本体3滑动相接的端面上还设置有密封套18，从而可由密封套18和第二本体3之间的配合防止壳体I内部的油液发生泄漏。为防止第二弹簧座10与第二本体3发生接触而对第二本体3的滑动造成影响，本实施例中还在橡胶块16靠近第二本体3的部分设置有沿第二本体3轴线方向的凸起，第二弹簧座10即套装在橡胶块16凸起的外周壁上，而且密封套18也根据橡胶块16与第二本体3滑动相接的端面的变化而做适应性的长度变化。
[0033]为了进一步增加第二本体3与密封套18之间的密封效果，本实施例中在第二本体3与密封套18滑动相接的外周壁上设置有至少一道环形凸起19，环形凸起19的截面为半圆形，其可为如图3中所示的设置为间隔一定距离的两道，当然环形凸起19也可设置为如一道、三道等其它数量。环形凸起19可使第二本体3与密封套18之间的局部形成无间隙结构，以此实现密封效果的增加。另一方面为在液压挺柱工作时，减缓壳体I顶端面与凸轮之间的磨损，本实施例中还可在壳体I的顶端面与凸轮相接的中心处设置有一个球体，球体可为如图2中所示的设置在壳体I顶端面上的钢球20，而当将壳体I的注油孔设置在壳体I的顶端面上时，注油孔可为设置在壳体I顶端面的中心，此时钢球20可在注油完毕后压装在注油孔内，由此也可使得注油孔的封闭变得简单可靠。
[0034]本液压挺柱安装于气门机构中的结构如图4中所示，此时液压挺柱的壳体I的顶端面与凸轮11相抵接，凸轮11经由凸轮轴12带动可对壳体I施加向下的驱动力。第二本体3伸出壳体I的一端与气门机构中的气门13的顶端相抵接，气门13上设置有气门弹簧座15，在气门弹簧座15和图中未示出的汽缸盖之间设有套装在气门13外侧的气门弹簧14。本实施例中第二本体3与气门13相抵接的一端可设计成平面、球面等多种结构形式，以适应与之配合的气门13的结构要求。
[0035]本液压挺柱在使用时，在气门机构工作中，随着凸轮11旋转驱动液压挺柱快速下降以推动气门13打开，此时上端油腔4因受壳体I与第一本体2间的挤压而压力增大，膜片7也因此对油道6的油道口进行封堵，由于油液的不可压缩性，便使得壳体I与柱塞本体间成为刚性连接，液压挺柱也便可在凸轮11的驱动下推动气门13打开。而在气门13关闭时，随着凸轮11旋转，液压挺柱与凸轮11间有脱离的趋势，此时上端油腔4内的压力会降低，因而使得膜片7对油道6的封堵作用不明显，上端油腔4和下端油腔5便可经由油道6连通，以调节两个油腔的容积。
[0036]若气门机构间有间隙时，在弹簧9的作用下，第二本体3带动第一本体2 —起相对壳体I向第二本体3伸出壳体I外的一端移动，下端油腔5容积变小，下端油腔5中的油液向上端油腔4中流动，从而使得液压挺柱整体长度变长以消除气门机构存在的间隙。
[0037]若气门机构在工作后因受热膨胀而变长，此时在凸轮11的基圆段与壳体I相接时，气门13应该关闭而不能关闭，由于气门弹簧14的作用力要大于弹簧9的作用力，因而气门13对第二本体3的顶推会使得上端油腔4内的压力较大，这个压力使得膜片7对油道6的封堵作用不明显，又在上端油腔4和下端油腔5之间形成压差，同时凸轮11的基圆段与壳体I相接的持续时间也较长，从而会使得上端油腔4中的油液向下端油腔5中流动，由此使液压挺柱整体长度变小，保证了气门机构的正常工作。
【权利要求】
1.一种液压挺柱，包括壳体，其特征在于还包括: 柱塞本体，由第一本体和第二本体构成，所述第一本体设于壳体内，在壳体内于第一本体的两端均设有油腔，在第一本体上设有连通两端油腔间的油道，以及在上端的油腔内压力增大时可对所述油道进行封堵的节流机构，所述第二本体的外径小于第一本体，所述第二本体的一端与第一本体固连，第二本体的另一端由壳体内伸出； 弹性支撑机构，设于第二本体伸出壳体外的一端与所述壳体之间，所述的第二本体在弹性支撑机构的弹性顶推下，具有相对壳体外伸、以使第二本体相对于壳体的伸出量增加的运动。
2.根据权利要求1所述的液压挺柱，其特征在于:所述节流机构为连接覆盖在第一本体上端面上的、并与第一本体的上端面间具有油液流动间隙的膜片，所述油道于第一本体上端面处的油道口位于膜片的覆盖范围内。
3.根据权利要求2所述的液压挺柱，其特征在于:所述油道于第一本体上端面处的油道口位于膜片的中心处。
4.根据权利要求1所述的液压挺柱，其特征在于:所述弹性支撑机构包括固连于伸出壳体外的第二本体上的弹簧座，以及设于所述弹簧座与壳体之间、并套装在第二本体上的弹黃。
5.根据权利要求4所述的液压挺柱，其特征在于:在所述弹簧与壳体间设有套装于第二本体上的第二弹簧座。
6.根据权利要求1所述的液压挺柱，其特征在于:在所述壳体上的第二本体伸出处沿第二本体的周侧设有与所述第二本体滑动相接的弹性块，在所述弹性块与第二本体之间设有密封套。
7.根据权利要求6所述的液压挺柱，其特征在于:所述的弹性块为橡胶块。
8.根据权利要求6所述的液压挺柱，其特征在于:在第二本体与密封套滑动相接的外周壁上设有至少一道与所述密封套的端面相抵接的环形凸起。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液压挺柱，其特征在于:在所述壳体顶端面的中心处设有一球体。
10.根据权利要求9所述的液压挺柱，其特征在于:在所述壳体顶端面的中心处设有注油孔，所述球体设于注油孔中。
【文档编号】F01L1/14GK204140150SQ201420493649
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】辛成林, 王崇, 袁中营, 王彦芳, 宋东先, 高定伟 申请人:长城汽车股份有限公司