[发明专利]中空气门弹簧保持器

说明书

本公开提供了“中空气门弹簧保持器”。提供了用于气门机构总成的气门弹簧保持器的方法和系统。在一个实例中，气门弹簧保持器可以是至少部分中空的并且包括在所述气门弹簧保持器的材料内形成通道的内部腔体。所述内部腔体内的空气可以通过通道流体地联接到围绕所述气门弹簧保持器的空气。通过增材制造可以减小所述气门弹簧保持器的质量，并且可以减少所述气门弹簧保持器的制造成本和时间。

技术领域

本说明书总体上涉及用于保持提升气门弹簧的保持器。

背景技术

气门机构的凸轮轴可以控制提升气门(诸如发动机中的进气门或排气门)的运动。除了气门和凸轮轴之外，气门机构还可包括将气门联接到凸轮轴并将凸轮轴的旋转运动转换成气门的线性运动的摇臂、推杆和提升器。气门机构的部件可协同工作以控制在发动机操作期间输送到燃烧室的空气和燃料的量。进气门的提升允许空气通过入口端口进入燃烧室，并且当由凸轮释放时，进气门可以关闭并阻挡空气流动。类似地，当排气门被提升时，排气可以通过出口端口从燃烧室流动到排气歧管。进气门和排气门可以适配气门弹簧，以在气门被凸轮调节到关闭位置时将气门抵靠气门座密封。

气门弹簧可围绕气缸盖表面和气门弹簧保持器之间的进气门或排气门的气门杆缠绕。在顶置凸轮轴取向中，气门可以被凸轮压下，从而压缩气门弹簧并打开气门。当被关闭时，气门弹簧的弹簧负载抵靠气缸盖表面并且抵靠气门弹簧保持器施加压力，以将气门抵靠气门座按压并且阻挡流过气缸的入口端口或出口端口。为了抵消气门弹簧的弹簧负载，气门弹簧保持器可沿着气门杆布置在气门与气门座的相对端，从而抵抗由气门弹簧施加的力，使气门弹簧保持器不会移位。以这种方式，气门弹簧保持器可以沿着气门锚固，而气门弹簧的膨胀迫使气门向上滑动到关闭位置。

气门弹簧的弹簧负载可取决于气门机构的总质量。气门机构的部件(包括气门弹簧保持器)通常由诸如钢的耐久耐热材料制成。然而，由金属形成气门机构零件可能会导致气门机构的质量重，并且气门弹簧的弹簧负载可能相应地增加以保持气门与凸轮轴的凸轮凸角之间的接触。这也可能增加气门机构内的摩擦并导致部件劣化。具体地，将气门弹簧保持器定位在进气门或排气门的气门杆顶部可增加气门上的应力。

试图减小气门机构的重量包括减小气门弹簧保持器的质量。Black在U.S.4,321,894中示出了一种示例方法。其中，公开了一种气门弹簧保持器，其具有包括孔的基座。基座还具有向下突出以配合到气门弹簧上并保持气门弹簧的唇缘。气门弹簧保持器还包括气门调节器盖，所述气门调节器盖具有与基座中的螺纹接合的螺纹。基座和调节器盖都由比常规实心气门弹簧保持器更薄的表面和更少的材料形成。因此，减小了气门弹簧保持器的总质量。

然而，本文中的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个实例，由两个单独的零部件(例如，基座和调节器盖)形成气门弹簧保持器增加了待制造的部件的数量，从而提高了生产成本。另外，通过使气门弹簧保持器的部件数量加倍，从而增加了制造气门弹簧保持器的劳动力和组装时间。

发明内容

在一个实例中，上述问题可以通过一种发动机的气门机构来解决，所述气门机构包括：气门弹簧；盘形气门弹簧保持器，其具有中心孔以及与所述中心孔同心的多个内部腔体，所述保持器与所述气门弹簧的第一端接合。以这种方式，所述气门弹簧保持器可以以有成本效益的方式被制造为质量减小的单个一体式部件。

作为一个实例，所述气门弹簧保持器可以适配内部腔体，使得所述气门弹簧保持器是至少部分中空的。内部腔体可以在气门弹簧保持器的厚度内形成空气环，其中腔体内的空气通过通道联接到围绕所述气门弹簧保持器的空气。由于中空构型，用于形成所述气门弹簧保持器的金属量显著减少，而不会影响所述气门弹簧保持器的结构完整性。所述保持器可以通过增材制造被制造为单个单元，从而减少生产劳动力和时间。