阅读说明：本技术 具有防旋转塞的发动机气门升降器 (Engine valve lifter with anti-rotation plug ) 是由 莱顿·罗伯茨 凯文·马特森 道格拉斯·莱特 小詹姆斯·E·麦卡锡 马修·文斯 奥托·舒莱特 于 2018-12-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种用于内燃机的气门机构中的发动机滚柱升降器,该发动机滚柱升降器包括主体、滚柱和防旋转塞。主体包括外周向表面,该外周向表面被配置用于在设置在发动机中的镗孔中滑动移动。该镗孔通过与该镗孔连通的油通路被供应油。该主体限定开口。该滚柱轴承可旋转地安装到主体并且被配置用于与发动机凸轮轴滚动接触。该防旋转塞被接纳在开口处并且具有塞主体,该塞主体包括径向延伸超过塞主体的外周向表面的防旋转突起部。该防旋转塞可以铆接到主体的开口中。(An engine roller lifter for use in a valve train of an internal combustion engine includes a body, a roller, and an anti-rotation plug. The body includes an outer circumferential surface configured for sliding movement in a bore provided in an engine. The bore is supplied with oil through an oil passage communicating with the bore. The body defines an opening. The roller bearing is rotatably mounted to the body and configured for rolling contact with an engine camshaft. The anti-rotation plug is received at the opening and has a plug body including an anti-rotation tab extending radially beyond an outer circumferential surface of the plug body. The anti-rotation plug may be riveted into the opening of the body.)

具有防旋转塞的发动机气门升降器

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年8月17日提交的美国申请16/104,663的优先权，该申请是于2017年2月17日提交的国际申请PCT/US2017/018247的部分继续申请，该申请要求于2016年2月19日提交的美国临时申请62/297,545、于2016年2月22日提交的美国临时申请62/298,233、于2016年3月7日提交的美国临时申请62/304,686、于2016年3月10日提交的美国临时申请62/306,342、于2016年5月14日提交的美国临时申请62/336,625、于2016年10月6日提交的美国临时申请62/405,020和于2017年2月16日提交的美国临时申请62/459,787的权益。本申请要求于2017年12月28日提交的美国临时申请62/611,196和于2018年8月16日提交的美国临时申请62/719,003的权益。以上申请中的每个申请的整个公开内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及具有用于接触内燃机气门机构中的凸轮轴的滚柱从动件的类型的液压间隙调节推杆。

背景技术

滚柱升降器可用于发动机气门机构中以减小摩擦，并且因此提供增加的燃料经济性。在其他优点中，与平坦的推杆升降器相比，滚柱升降器可更快地打开气门并持续更久的时间段。就这一点而言，可更快且更久地获得气流，从而增加形成电力的能力。在一些应用中，希望在操作期间防止滚柱升降器围绕所述滚柱升降器的的纵向轴线的旋转。

本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本背景技术部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

具体实施方式

最初参见图1和图2，示出了根据本公开的一个示例构造的滚柱升降器，并且整体以参考标号10标识。滚柱升降器10被示出为V型布置的一部分。应当理解，虽然滚柱升降器10以V型布置示出，但滚柱升降器10也可用于本公开范围内的其他布置中。就这一点而言，本文所述的与滚柱升降器10相关联的特征可适用于多种应用。凸轮凸角12间接地用推杆16驱动摇臂14的第一端部。应当理解，在一些构型诸如顶置凸轮中，滚柱升降器10可为凸轮凸角12和摇臂14之间的直接连杆。摇臂14的第二端部致动气门20。当凸轮凸角12旋转时，摇臂14围绕固定轴22枢转。滚柱升降器10一般包括主体30、被接纳在主体30内的渗漏组件32、通过轴36可旋转地安装到主体30的滚柱轴承34、以及防旋转塞40。主体30包括外周向表面42，该外周向表面被配置用于在设置在内燃机48的发动机缸体或汽缸盖46中的镗孔44中滑动运动。在一个示例中，主体30可以是用热处理的钢制成的冷成形坯料。滚柱轴承34可为拱形的以用于接合凸轮12。在其他示例中，凸轮12的轮廓可另选地为拱形的。

继续参考图1并且附加地参考图2和图3，主体30可限定轴向凹坑49，该轴向凹坑接纳渗漏组件32，该渗漏组件可包括柱塞50、承窝51、止回球52、第一偏置构件54、保持架56和第二偏置构件58。环59定位在主体30中以保持承窝51和柱塞50。嵌入件60(图3A)可设置在主体30中的外周向表面42处。柱塞50、止回球52、第一偏置构件54、保持架和第二偏置构件58可共同限定止回阀61。浮雕62可诸如通过机加工到主体30中而形成。如本文将更详细地描述，浮雕62可考虑主体30中由于铆接塞40而可能发生的材料变形。进油通道64可被限定在主体30中，以将嵌入件60与轴向凹坑49流体连接。进油通道64可被配置为在渗漏组件32的外周向表面42和柱塞50之间连通油。柱塞50一般限定贮存器65。

现在参考图4，主体30沿纵向轴线66延伸。一般在止回阀61(止回球52和柱塞50界面)下方的主体30中存在高压室68。卡环或夹具70被嵌套地接纳在形成于滚柱轴承34的轴36上的对应沟槽72中，以用于将轴承34和轴36捕获在滚柱升降器10中。如上所述，滚柱轴承34可被配置用于与发动机凸轮轴12滚动接触。设想了其他构型。

沟槽80围绕滚柱升降器10的主体30被限定。连接槽82(图4)从外周向表面42嵌入。连接通道82将沟槽80与横向通路84流体连接。在操作期间，在沟槽80处从与汽缸盖46的镗孔44连通的油管接纳的油围绕沟槽80沿(向下)连接通道82流动到横向通路84中并流动到滚柱轴承34上。

具体参见图5，将进一步描述防旋转塞40。防旋转塞40一般包括塞主体110，该塞主体具有在第一面表面114a和第二面表面114b之间延伸的防旋转突起部112。径向壁118a、118b嵌入旋转突起部112中并且被配置为嵌套地接纳铆接工具。塞主体110可为大致圆柱形的。防旋转突起部112在安装位置径向延伸超过主体30的外周向表面42。一旦安装到滚柱升降器10的主体30中，防旋转塞40被配置为定位到汽缸盖50中的对应镗孔狭槽116(图1)中。防旋转塞40将滚柱升降器10的主体30键合在狭槽中，以用于抑制滚柱升降器10在操作期间围绕所述滚柱升降器的纵向轴线66旋转。

防旋转塞40被配置为***设置在滚柱升降器10的主体30中的对应狭槽或开口130(图3)中。开口130可限定内径132。在图6中所示的示例中，防旋转塞40的外径和内径132类似，使得防旋转塞40可以被可滑动地接纳到滚柱升降器10的开口130中。一旦防旋转塞40***开口130中，防旋转塞40就被铆接。通过铆接，用铆接工具将冲击导向到面表面114a和114b上。面表面114a和114b以及径向壁118a、118b被具体地布置成接纳铆接工具。铆接导致外径向表面140a、140b径向伸展，以在两个沿直径相对的补片处与主体30的内径132形成过盈配合。

过盈配合可在内径132的总直径中的每个直径的约三十度处形成两次。在另一个示例中，塞主体的外径略微大于主体的内径132，使得通过将防旋转塞***滚柱升降器10的开口130中来实现有限的过盈压力配合。在铆接期间，可导致来自主体30的材料在浮雕62处略微移位(鼓包)。因为浮雕62相对于外周向表面42在内侧形成，所以可在浮雕62处容纳来自主体的可移位的任何材料，使得没有材料从外周向表面42向外延伸。由于没有材料由于铆接而从外周向表面42向外延伸，因此主体30在外表面42处保持圆柱形，并且避免了在镗孔44处的任何不期望的过盈。

现在将描述滚柱升降器10的附加特征。在一些示例中，诸如在将滚柱升降器10组装到内燃机48的汽缸盖46中期间，滚柱升降器10可在相当长的时间段内处于倒置取向(还可参见图10)。当发动机缸体倒置时，可安装滚柱升降器10。滚柱升降器10有时可倒置两周或更长时间。滚柱升降器10在该时间期间倒置时不得渗漏油。耗尽的贮存器可有助于嘈杂的升降器。

在组装到汽缸盖46中之前，第一偏置构件54可向上推压柱塞50和承窝51(图3B)，使得承窝51接合环59(还可参见图10)。当柱塞50处于该伸展位置时，柱塞50的外径148位于主体30的内径中限定的供应环带150上方。在该位置(图10)，提供了限制，由此防止流体流出进油通道64(图3B)，还可参见图10的密封位置152。柱塞50和主体30之间以及承窝51和主体30之间存在紧密的间隙。在与承窝交界处的主体30之间的间隙受到严格控制，使得防止流体流出腔室65并围绕承窝51流动。在所示的具体示例中，主体30具有26mm的外径。可使用其他尺寸。例如，主体30可介于24mm和32mm之间。

现在参见图7-10B，将进一步描述预留比率。预留比率可被定义为冲程期间贮存器65的体积与高压室68的体积之比。冲程被定义为柱塞50从安装高度压缩到底部向外位置。在返回到安装位置时，来自贮存器65的流体将重新填充高压室68中的在压缩期间移位的体积。当安装高度处的干燥间隙改变时，高压室68的移位体积在冲程期间改变，这有效地改变了预留比率。图10A和图10B示出了滚柱升降器的漏出部分。

滚柱升降器10可具有约2比3并且优选约2.5的预留比率。预留比率在V型发动机缸体构型中可变得特别有利。进一步解释，由滚柱升降器10提供的预留比率允许一定程度的保护，因为高压室68中的流体可以填充贮存器65两次半。

虽然防旋转特征在本文中已被描述为接纳在限定于汽缸盖50中的对应狭槽116中的向外延伸的塞40，但这些特征可颠倒。进一步解释，汽缸盖50可限定向外延伸的特征部，该特征部与设置在滚柱升降器10的主体30上的沟槽、平坦部或其他配合特征部相配合。在另一种布置中，相对的特征部诸如平坦部可设置在汽缸盖50和滚柱升降器10上，从而确保防止滚柱升降器10在镗孔44内旋转。在一个示例中，浮雕62可延伸主体30的纵向长度(或其一部分)，以用于与设置在汽缸盖50上的对应的平坦部协作地相对。

轴36可具有形成于一个端部上的凹痕170(图4)。轴36可进一步涂覆有类金刚石碳(DLC)。在一个优点中，凹痕170可用于将轴36定位或键合到有利于接纳DLC涂层的位置中。在一个示例中，轴36在一端上竖立，使得可容易地观察和接近外径表面以接纳DLC涂层。在另一个示例中，凹痕170可延伸轴36的长度，由此多个轴36可被捆扎到杆上，从而有利于接收DLC涂层。对于不需要DLC的示例，轴36可在没有凹痕170的情况下形成。

现在回到图2，浮雕62可诸如用端铣刀和/或侧面铣削操作进行铣削。例如，可执行铣削操作，所述铣削操作使原本可能存在于浮雕62和主体30的其余部分之间的过渡处的任何锋利边缘最小化。

参考图11，示出了根据本公开的另一个示例构造的滚柱升降器，并且整体以参考号210标识。除非另外描述，否则滚柱升降器210可类似于滚柱升降器10进行构造。滚柱升降器210可具有主体230，该主体限定接纳防旋转塞240的开口232。开口232可被配置为狭槽，该狭槽在向上的方向上(在与主体230的纵向轴线248共有的方向上)接纳防旋转塞240，如图11中所见。夹具或卡环254可被选择性地接纳在限定于主体230或塞232中的一者中的沟槽254中。卡环254将防旋转塞240保持在开口232处。

参考图12，示出了根据本公开的另一个示例构造的滚柱升降器，并且整体以参考号310标识。除非另外描述，否则滚柱升降器310可类似于滚柱升降器10进行构造。滚柱升降器310可具有主体330，该主体限定接纳防旋转塞340的开口332。防旋转塞340具有主体部分360和柱部分362。柱部分362限定比主体部分360更小的直径。柱部分362和/或主体部分360可通过焊接操作或可流动粘合剂诸如在开口332处固定到主体330。

参考图13，示出了根据本公开的另一个示例构造的滚柱升降器，并且整体以参考号410标识。除非另外描述，否则滚柱升降器410可类似于滚柱升降器10进行构造。滚柱升降器410可具有主体430，该主体限定接纳防旋转塞440的开口432。防旋转塞440具有主体部分460和柱部分462。柱部分462相对于主体部分460偏移。柱部分462和/或主体部分460可通过焊接操作或可流动粘合剂诸如在开口432处固定到主体430。

参考图14A-14C，示出了根据本公开的另一个示例构造的滚柱升降器，并且整体以参考号510标识。除非另外描述，否则可类似于滚柱升降器10来构造滚柱升降器510。滚柱升降器510可具有主体530，该主体限定接纳防旋转塞540的开口532。主体530可进一步限定接纳滚柱销562的镗孔560。滚柱销562位于在防旋转塞540中限定的狭槽570处。滚柱销562防止防旋转塞540围绕塞轴线580旋转。

图15-20示出用于在铆接期间管理防旋转塞的变形的各种构型。应当理解，这些构型中的一些构型可单独使用或与其他构型组合使用，以适应防旋转塞相对于滚柱升降器的主体铆接时的材料变形。应当理解，本文已在附图中示出虚线以示出铆接之后的材料变形。在一些示例中，塞和/或主体可由于铆接而变形。图15A和15B示出了图2中所示的滚柱升降器10的其他视图。浮雕62可考虑主体30中由于铆接塞40而可能发生的材料变形。在一个非限制性示例中，浮雕62的长度可为7.585mm并且位于距主体30的中心点12.25mm处。

现在转到图16，示出了根据本公开的另一个示例构造的滚柱升降器，并且整体以参考号610标识。除非另外描述，否则可类似于滚柱升降器10来构造滚柱升降器610。滚柱升降器610可具有主体630，该主体限定接纳防旋转塞640的开口632。凹陷部644进一步围绕开口632被限定在主体630中。凹陷部644可限定浮雕646，该浮雕646可解释主体630在防旋转塞640铆接到开口632中期间的材料变形。一般来讲，凹陷部644可限定小于主体630的主体半径652的凹陷部半径650。在一个非限制性示例中，凹陷部644可具有进入主体630中的50μm的深度和距开口632的1.68mm的宽度。设想了其他尺寸。一般来讲，浮雕646的构型使得主体630的材料将不会在铆接之后突起超过主体半径652。

现在转到图17，示出了根据本公开的附加特征构造的滚柱升降器，并且整体以参考号710标识。除非另外描述，否则可类似于滚柱升降器10来构造滚柱升降器710。滚柱升降器710可具有主体730，该主体限定接纳防旋转塞740的开口732。浮雕或底切744进一步从开口被限定在主体730中并且径向向外延伸。

一旦防旋转塞740被***开口732中，防旋转塞740就被铆接。通过铆接，用铆接工具760将冲击导向到面表面754a和754b上。如上所述，铆接导致外径向表面770a、770b径向伸展，以在两个沿直径相对的补片处与主体730的内径732形成过盈配合。底切744将适应铆接期间的材料变形。

现在转到图18，示出了根据本公开的附加特征构造的滚柱升降器，并且整体以参考号810标识。除非另外描述，否则可类似于滚柱升降器10来构造滚柱升降器810。滚柱升降器810可具有主体830，该主体限定接纳防旋转塞840的开口832。防旋转塞840可具有第一直径部分842和第二直径部分844。第二直径部分844小于第一直径部分842，从而允许防旋转塞840在铆接期间发生材料变形。换句话讲，第二直径部分的外侧区域846在铆接之前是开口的，从而允许材料在铆接期间填充或部分地填充该区域。在一个非限制性示例中，第二直径部分842比第一直径部分小0.2mm。设想了其他构型。

一旦防旋转塞840***开口832中，防旋转塞840就被铆接。通过铆接，用铆接工具(见图17的工具760)将冲击导向到面表面854A和854B上。如上所述，铆接导致外径向表面870a、870b径向伸展，以在两个沿直径相对的补片处与主体830的内径832形成过盈配合。外侧区域846将适应铆接期间的材料变形。

现在转到图19，示出了根据本公开的附加特征构造的滚柱升降器，并且整体以参考号910标识。除非另外描述，否则可类似于滚柱升降器10来构造滚柱升降器910。滚柱升降器910可具有主体930，该主体限定接纳防旋转塞940的开口932。防旋转塞940可具有限定于其中的盲孔或中空部分942。中空部分942允许防旋转塞940在铆接期间的材料变形。换句话讲，防旋转塞940的材料可在铆接期间向内变形到中空部分942中。

一旦防旋转塞940***开口932中，防旋转塞940就被铆接。通过铆接，用铆接工具760将冲击导向到面表面954a和954b上。如上所述，铆接导致外径向表面970a、970b径向伸展，以在两个沿直径相对的补片处与主体930的内径932形成过盈配合。另外，防旋转塞940的材料可在铆接期间向内偏转到中空部分942中。

现在转到图20，示出了根据本公开的附加特征构造的滚柱升降器，并且整体以参考号1010标识。除非另外描述，否则滚柱升降器1010可类似于滚柱升降器10被构造。滚柱升降器1010可具有主体1030，该主体限定接纳防旋转塞1040的开口1032。主体1030可具有限定于其中的浮雕或斜面1042，该浮雕或斜面导向开口1032中。斜面1042允许防旋转塞1040在铆接期间的材料变形。换句话讲，防旋转塞1040的材料可在铆接期间变形到由斜面1042限定的区域中。

一旦防旋转塞1040***开口1032中，防旋转塞1040就被铆接。通过铆接，用铆接工具760将冲击导向到面表面1054a和1054b上。如上所述，铆接导致外径向表面1070a、1070b径向伸展，以在两个沿直径相对的补片处与主体1030的内径1032形成过盈配合。另外，防旋转塞1040的材料可以在铆接期间偏转到斜面1042中。

已出于说明和描述的目的提供了这些示例的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定示例的各个元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选示例中，即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。