单向阀及液压间隙调节器的制作方法

1.本发明涉及车辆技术领域。具体地，本发明涉及一种单向阀及包括这种单向阀的液压间隙调节器。


背景技术：

2.在机动车辆的内燃机中，通常设置有用于推动阀杆来控制气门开闭的摇臂。摇臂一般在凸轮的驱动下以液压间隙调节器为支点进行摆动，液压间隙调节器通过其柱塞在壳体中的伸缩运动来自动调整凸轮与摇臂的间隙。典型的液压间隙调节器构造例如见于cn 109386334 a中。在此类典型构造中，在柱塞内腔中形成贮存液体的低压室，在柱塞底部与壳体底部之间形成贮存液体的高压室，低压室与高压室之间通过单向阀连通，单向阀仅允许液体从低压室流入高压室。
3.现有的液压间隙调节器通常使用球式单向阀，其包括圆筒状的阀盖、球形的止回球和作为复位件的弹簧。阀盖的一端封闭而另一端开放，弹簧沿轴向抵接在阀盖的封闭端与止回球之间。当使用时，止回球在液体压力的作用下推动弹簧沿轴向往复运动。当单向阀的各个部件之间的相对位置不正确时，弹簧可能翻倒，从而导致单向阀失效。


技术实现要素：

4.因此，本发明需要解决的技术问题是，提供一种更加可靠的单向阀及液压间隙调节器。
5.上述技术问题通过根据本发明的一种单向阀而得到解决。该单向阀包括圆筒状的阀盖、阀芯和弹性复位件，阀芯安装在阀盖内，阀盖在轴向一端具有底板。其中，阀芯具有朝向底板的底端部分，底端部分为圆柱形，弹性复位件沿轴向抵接在底端部分与底板之间。相对于球状的阀芯，这种阀芯通过圆柱形的底端部分减少了底端部分与阀盖侧壁之间的间隙，从而便于通过圆柱形的底端部分与阀盖侧壁之间的配合来约束阀芯相对于阀盖的位置关系，防止阀芯在轴向运动的过程中偏移或从弹性复位件脱落以及弹簧的翻倒。在这种情况下，弹性复位件通常可以为螺旋弹簧，但也可以是其他形式的弹性复位件。
6.根据本发明的一个优选实施例，底端部分可以具有从端面轴向凹入的凹部，弹性复位件延伸到凹部中。在这种情况下，凹部容纳了弹性复位件的端部，约束了弹性复位件相对于阀芯的位置关系，从而进一步防止阀芯与弹性复位件脱离。优选地，该凹部可以具有垂直于轴向延伸的平坦底面，因此弹性复位件的端部可以稳定地抵接在平坦底面上。为了更好地通过凹部来限制弹性复位件相对于阀芯的位置关系，凹部与弹性复位件可以优选地具有对应的横截面形状，例如均具有圆形的横截面，从而形成形状配合关系。
7.根据本发明的另一优选实施例，阀芯还可以具有背向底板的顶端部分，顶端部分与底端部分沿轴向相对，顶端部分具有圆形的横截面，并且具有在远离底板的轴向方向上半径逐渐减小的外侧表面，以便插入待封闭的孔口中，进而与孔口形成紧密的配合关系。例如，顶端部分可以形成为部分球形。
8.根据本发明的另一优选实施例，底板可以具有贯穿的连通孔，以便液压流体通过连通孔进出阀盖。
9.上述技术问题还通过根据本发明的一种液压间隙调节器而得到解决。该液压间隙调节器包括壳体和柱塞，柱塞的第一端沿轴向插入壳体中，其中，该液压间隙调节器还包括具有上述特征的单向阀，该单向阀安装在第一端的外部。
附图说明
10.以下结合附图进一步描述本发明。图中以相同的附图标记来代表功能相同的元件。其中：
11.图1示出根据本发明的实施例的单向阀在安装到液压间隙调节器中时的示意图；
12.图2示出根据本发明的实施例的单向阀的剖视图；
13.图3示出根据本发明的实施例的单向阀的阀盖的立体图；和
14.图4示出根据本发明的实施例的单向阀的阀芯的立体图。
具体实施方式
15.以下将结合附图描述根据本发明的单向阀及液压间隙调节器的具体实施方式。下面的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，本发明不限于所描述的优选实施例，本发明的保护范围由权利要求书限定。
16.根据本发明的实施例，提供了一种单向阀，这种单向阀优选地适用于发动机气门机构中的液压间隙调节器。图1示出了根据该实施例的单向阀30在安装到液压间隙调节器中时的剖视示意图。如图1所示，该液压间隙调节器包括壳体10、柱塞20和根据本实施例的单向阀30。壳体10和柱塞20均为中空的圆筒状部件。壳体10的轴向一端为开放端，另一端为封闭端，柱塞20的第一端从开放端沿轴向插入壳体10中。在柱塞20的第一端与壳体10的封闭端之间形成了第一液压腔11，而在柱塞20的内部形成了第二液压腔21。第一液压腔11与第二液压腔21可以通过柱塞20的第一端上的通孔22连通。单向阀30安装在柱塞20的第一端的外部，并且整体地位于第一液压腔11中，以便选择性地封闭通孔22。
17.如图2所示，单向阀30包括阀盖31、阀芯32和弹性复位件33。如图3所示，阀盖31具有底板311和侧壁312。侧壁312大致呈圆筒状，大致圆形的底板311限定了阀盖31的背向柱塞20的轴向一端，而阀盖31的轴向另一端朝向柱塞20开放。优选地，在底板311的中心处还可以形成有贯穿的连通孔313
18.如图4所示，阀芯32具有用于抵接弹性复位件33的底端部分321和用于抵接待柱塞20的顶端部分322。底端部分321形成为圆柱形。底端部分321的端面的中心区域沿轴向凹入，从而形成凹部323。优选地，凹部323可以具有垂直于轴向延伸的平坦底面。
19.顶端部分322具有圆形的横截面。顶端部分322具有外侧表面324和顶表面325。外侧表面324在远离底板311的轴向方向上半径逐渐减小。优选地，在通过阀芯32的中心轴线的剖面中观察，外侧表面324可以具有弧线轮廓。顶表面325可以为垂直于轴向延伸的平坦表面或者具有中心凹部的表面。如图2所示，当将单向阀30安装在液压间隙调节器中时，外侧表面324与通孔22的边缘抵接在一起，而顶表面325则完全位于通孔22的径向内侧。外侧表面324的形状有助于紧密地贴合通孔22的边缘，从而密封通孔22。顶表面325内的中心凹
部则有利于增加第二液压腔21的容积。需要注意的是，顶表面325的形状并非必要的。由于只有外侧表面324与通孔22具有配合关系，因此顶表面325的形状并无具体要求。因此，可以将整个顶端部分322形成为部分球形，此时，整个顶端部分322仅具有部分球形的外侧表面324，而不再具有顶表面325。
20.弹性复位件33例如形成为常见的螺旋弹簧。弹性复位件33沿轴向抵接在阀芯32的底端部分321与阀盖31的底板311之间。弹性复位件33的朝向柱塞20的端部延伸到凹部323中，并且抵接在凹部323的平坦底面上。为了形状配合地容纳弹性复位件33的端部，凹部323可以具有与弹性复位件33相对应的横截面形状。对于螺旋弹簧形式的弹性复位件33，其横截面为圆形，相应地，凹部323也具有圆形的横截面。
21.当第二液压腔21中的液体压力较小时，阀芯32在螺旋弹簧33的弹性力作用下抵靠在柱塞20的底部，从而封闭通孔22；当第二液压腔21中的液体压力高于第一液压腔11并且压力差足够大时，这种压力差将推动阀芯32克服螺旋弹簧33的弹性力朝向底板311运动。在阀芯32的轴向运动期间，由于底端部分321形成为圆柱形，因此底端部分321与阀盖31的侧壁312之间的间隙较小，通过底端部分321与阀盖31之间的形状配合，可以约束阀芯32的径向偏移，从而确保阀芯32与阀盖31保持正确的位置关系。同时，阀芯32的凹部323与弹性复位件33配合，限定了阀芯32在运动过程中相对于弹性复位件33的位置关系，进而也限定了弹性复位件33相对于阀盖31的位置关系。因此，在单向阀30的工作过程中，阀芯32和弹性复位件33也可以始终保持正确的定位，而不易发生偏斜或脱位，从而提高了单向阀30的可靠性。此外，由于底板311上存在连通孔313，阀盖31内的液压流体可以通过连通孔313进出阀盖31，从而避免了圆柱形的底端部分321对于流体流动的影响。
22.根据本发明的另一实施例，还提供了一种液压间隙调节器。该液压间隙调节器包括前述实施例中的壳体10、柱塞20以及单向阀30。这种液压间隙调节器因此具有根据上述实施例的单向阀30的全部特征和优点。
23.虽然在上述说明中示例性地描述了可能的实施例，但是应当理解到，仍然通过所有已知的和此外技术人员容易想到的技术特征和实施方式的组合存在大量实施例的变化。此外还应该理解到，示例性的实施方式仅仅作为一个例子，这种实施例绝不以任何形式限制本发明的保护范围、应用和构造。通过前述说明更多地是向技术人员提供一种用于转化至少一个示例性实施方式的技术指导，其中，只要不脱离权利要求书的保护范围，便可以进行各种改变，尤其是关于所述部件的功能和结构方面的改变。
24.附图标记表
25.10
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壳体
26.11
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第一液压腔
27.20
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柱塞
28.21
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第二液压腔
29.22
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通孔
30.30
ꢀꢀ
单向阀
31.31
ꢀꢀ
阀盖
32.311 底板
33.312 侧壁
34.313 连通孔
35.32
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阀芯
36.321 底端部分
37.322 顶端部分
38.323 凹部
39.324 外侧表面
40.325 顶表面
41.33
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弹性复位件