уплотнительная прокладка (варианты), двигатель с одним или более клапаном, управляемым штангой толкателя, и способ сборки части узла двигателя (варианты)

Формула изобретения

1. Прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, выполненное с возможностью качания вокруг оси, и штангу толкателя, причем коромысло расположено в верхнем корпусе, а штанга толкателя проходит от нижнего корпуса до верхнего корпуса и зацепляется с концом коромысла, при этом прокладка содержит:

уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя, при этом, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющаяся со штангой толкателя, выполнена из материала, который мягче материала штанги толкателя;

при этом верхний корпус содержит клапанную коробку, нижний корпус содержит головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка клапанной коробки относительно головки.

2. Прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, выполненное с возможностью качания вокруг оси, и штангу толкателя, причем коромысло расположено в верхнем корпусе, а штанга толкателя проходит от нижнего корпуса до верхнего корпуса и зацепляется с концом коромысла, при этом прокладка содержит:

уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка, и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя, при этом, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющаяся со штангой толкателя, выполнена из материала, который мягче материала штанги толкателя;

при этом верхний корпус содержит крышку клапана, нижний корпус содержит головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка крышки клапана относительно головки.

3. Прокладка по п.1 или 2, в которой, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющаяся со штангой толкателя, выполнена из полимера или целлюлозы.

4. Прокладка по п.3, в которой штанга толкателя выполнена из материала, содержащего металл.

5. Прокладка по п.1 или 2, в которой уплотняющий участок содержит по существу тот же материал, что и несущий штангу толкателя участок.

6. Прокладка по п.1 или 2, в которой несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит по существу С-образное отверстие для размещения штанги толкателя и по существу удержания от бокового перемещения штанги толкателя.

7. Прокладка по п.1 или 2, в которой несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит отверстие для размещения штанги толкателя и по существу удержания штанги толкателя относительно несущего штангу толкателя участка.

8. Прокладка по п.1 или 2, дополнительно включающая в себя полимерные материалы, нанесенные на металлическую прокладку.

9. Двигатель с одним или более клапаном, управляемым штангой толкателя, содержащий:

узел блока цилиндров;

головку, установленную на узле блока цилиндров и, по меньшей мере, частично принимающую штангу толкателя и один или более клапанов; верхний корпус, установленный на головке;

прокладку между головкой и верхним корпусом, имеющую уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения верхнего корпуса относительно головки, и несущий штангу толкателя лепесток, проходящий наружу от уплотняющего участка и зацепляющийся со штангой толкателя, при этом, по меньшей мере, участок несущего штангу толкателя лепестка, зацепляющегося со штангой толкателя, выполнен из материала более мягкого, чем материал штанги;

при этом верхний корпус является крышкой клапана.

10. Двигатель по п.9, в котором штанга толкателя выполнена из металла, а прокладка выполнена из полимерного материала или целлюлозного материала.

11. Двигатель по п.9, в котором прокладка и несущий штангу толкателя лепесток содержат полимерный материал.

12. Двигатель по п.9, дополнительно содержащий несущие лепесток элементы, удерживаемые головкой и предназначенные для поддержания несущего штангу толкателя лепестка по существу перпендикулярно продольной оси штанги толкателя.

13. Способ сборки части узла двигателя, при котором:

размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя, при этом зацепляющийся со штангой толкателя элемент выполняют из материала более мягкого, чем материал штанги;

размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки; и

скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя; при этом нижний корпус двигателя является головкой двигателя.

14. Способ сборки части узла двигателя, при котором:

размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя, при этом зацепляющийся со штангой толкателя элемент выполняют из материала более мягкого, чем материал штанги;

размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки; и

скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя;

при этом штангу толкателя выполняют из металла, а по меньшей мере один участок зацепляющегося со штангой толкателя элемента выполняют, по меньшей мере, из полимерного или целлюлозного материала.

15. Способ по п.13 или 14, при котором дополнительно вводят штангу толкателя в зацепляющееся со штангой толкателя отверстие зацепляющегося со штангой толкателя элемента.

16. Способ по п.13 или 14, при котором дополнительно поддерживают зацепляющийся со штангой толкателя элемент на опорной стойке, удерживаемой корпусом двигателя.

17. Прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, взаимодействующее со штангой толкателя, проходящей от нижнего корпуса к верхнему корпусу, причем прокладка содержит:

уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса;

несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя и удержания ее приблизительно выровненной с одним концом коромысла до зацепления коромысла со штангой толкателя и с возможностью расположения по существу вне контакта со штангой толкателя после зацепления коромысла со штангой толкателя;

при этом верхний корпус представляет собой клапанную коробку, нижний корпус представляет собой головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка клапанной коробки относительно головки.

18. Прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, взаимодействующее со штангой толкателя, проходящей от нижнего корпуса к верхнему корпусу, причем прокладка содержит:

уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя и удержания ее приблизительно выровненной с одним концом коромысла до зацепления коромысла со штангой толкателя и с возможностью расположения по существу вне контакта со штангой толкателя после зацепления коромысла со штангой толкателя;

при этом верхний корпус представляет собой крышку клапана, нижний корпус представляет собой головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка крышки клапана относительно головки.

19. Прокладка по п.17 или 18, в которой, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющая штангу толкателя, выполнена из полимера или целлюлозы.

20. Прокладка по п.17 или 18, в которой уплотняющий участок выполнен по существу из того же материала, что и несущий штангу толкателя участок.

21. Прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, взаимодействующее со штангой толкателя, проходящей от нижнего корпуса к верхнему корпусу, причем прокладка содержит:

уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса;

несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя и удержания ее приблизительно выровненной с одним концом коромысла до зацепления коромысла со штангой толкателя и с возможностью расположения по существу вне контакта со штангой толкателя после зацепления коромыслового элемента со штангой толкателя;

при этом несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит по существу С-образное отверстие, предназначенное для размещения штанги толкателя и по существу удержания от бокового перемещения штанги толкателя.

22. Прокладка по п.21, в которой несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит отверстие для размещения штанги толкателя и по существу удержания штанги толкателя относительно несущего штангу толкателя участка.

23. Прокладка по п.21 или 22, в которой, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющегося со штангой толкателя, выполнена из материала, который мягче материала штанги толкателя.

24. Способ сборки части узла двигателя, при котором:

размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя;

размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки;

скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя;

зацепляют удлиненную штангу толкателя с коромыслом, тем самым перемещая удлиненную штангу по существу из зацепления с прокладкой;

при этом нижний корпус двигателя является головкой двигателя.

25. Способ сборки части узла двигателя, при котором:

размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя;

размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки;

скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя; зацепляют удлиненную штангу толкателя с коромыслом, тем самым перемещая удлиненную штангу толкателя по существу из зацепления с прокладкой; и

дополнительно поддерживают зацепляющийся со штангой толкателя элемент на опорной стойке, удерживаемой корпусом двигателя.

26. Способ по п.24 или 25, при котором удлиненная штанга толкателя выполнена из металла, а, по меньшей мере, участок зацепляющегося со штангой толкателя элемента выполнен, по меньшей мере, из полимерного или целлюлозного материала.

27. Способ по п.24 или 25, при котором дополнительно вводят удлиненную штангу толкателя в зацепляющееся со штангой толкателя отверстие зацепляющегося со штангой толкателя элемента.

28. Способ по п.24 или 25, при котором дополнительно устанавливают коромысло, которое принимает штангу толкателя на одном конце, в корпус двигателя без дальнейшего существенного выравнивания коромысла и штанги толкателя.

29. Способ по п.24 или 25, при котором зацепление штанги толкателя с коромыслом осуществляют без дальнейшего существенного выравнивания коромысла с удлиненной штангой толкателя.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к двигателям, использующим штанги толкателей для управления клапанами и, в частности, к системе и способу выравнивания штанги толкателя при сборке.

В двигателях, которые используют штанги толкателей для управления своими клапанами, штанги толкателей обычно захватываются между концом коромысла и толкателем клапана или толкателем (см., например, ЕР 1355055). Коромысло и толкатель позиционируют штангу толкателя как по оси, так и перпендикулярно оси для функционирования в двигателе, а проходы в головке и блоке, через которые проходит штанга толкателя, свободны вокруг штанги толкателя. Когда коромысло отсутствует, например, перед сборкой с головкой или когда коромысло иным образом было удалено, штанга толкателя не удерживается в положении и опускается к боковой стороне прохода. Таким образом, при сборке коромысла с головкой, штанги толкателей должны поддерживаться выровненными с концом коромысла.

Поддерживание штанг толкателей выровненными с концами коромысла при сборке коромысла с головкой часто трудно регулируется. Доступ к штангам толкателей ограничен другими компонентами, смежными со штангами толкателей, также как самими корпусом головки или корпусом коромысла. В дополнение к трудности доступа к штангам толкателей, установка коромысел при поддержании штанг толкателей требует высокого уровня сноровки. Некоторые задачи, включающие поддержание штанг толкателей, зацепление штанг толкателей с концом коромысла, позиционирование коромысла в крышке клапанной коробки, зацепление противоположного конца коромысла с клапаном или колпачком клапана и предварительное ввинчивание любых болтов, которые удерживают коромысло на месте, должны быть выполнены одновременно. Сборка становится более трудной, когда размер двигателя увеличивается, поскольку части становятся большими, более тяжелыми и более трудными для манипулирования.

Следовательно существует необходимость в устройстве и способе его использования, которые упрощают сборку коромысел и штанг толкателей.

Согласно первому объекту настоящего изобретения создана прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, выполненное с возможностью качания вокруг оси, и штангу толкателя, причем коромысло расположено в верхнем корпусе, а штанга толкателя проходит от нижнего корпуса до верхнего корпуса и зацепляется с концом коромысла, при этом прокладка содержит: уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя, при этом, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющаяся со штангой толкателя, выполнена из материала, который мягче материала штанги толкателя; при этом верхний корпус содержит клапанную коробку, нижний корпус содержит головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка клапанной коробки относительно головки.

Согласно второму объекту настоящего изобретения создана прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, выполненное с возможностью качания вокруг оси, и штангу толкателя, причем коромысло расположено в верхнем корпусе, а штанга толкателя проходит от нижнего корпуса до верхнего корпуса и зацепляется с концом коромысла, при этом прокладка содержит: уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя, при этом, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющаяся со штангой толкателя, выполнена из материала, который мягче материала штанги толкателя; при этом верхний корпус содержит крышку клапана, нижний корпус содержит головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка крышки клапана относительно головки.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющаяся со штангой толкателя, выполнена из полимера или целлюлозы.

Предпочтительно, штанга толкателя выполнена из материала, содержащего металл.

Предпочтительно, уплотняющий участок содержит по существу тот же материал, что и несущий штангу толкателя участок.

Предпочтительно, несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит по существу С-образное отверстие для размещения штанги толкателя и по существу удержания от бокового перемещения штанги толкателя.

Предпочтительно, несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит отверстие для размещения штанги толкателя и по существу удержания штанги толкателя относительно несущего штангу толкателя участка.

Предпочтительно, прокладка дополнительно включает в себя полимерные материалы, нанесенные на металлическую прокладку.

Согласно третьему объекту настоящего изобретения создан двигатель с одним или более клапаном, управляемым штангой толкателя, содержащий узел блока цилиндров; головку, установленную на узле блока цилиндров и, по меньшей мере, частично принимающую штангу толкателя и один или более клапанов; верхний корпус, установленный на головке; прокладку между головкой и верхним корпусом, имеющую уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения верхнего корпуса относительно головки, и несущий штангу толкателя лепесток, проходящий наружу от уплотняющего участка и зацепляющийся со штангой толкателя, при этом, по меньшей мере, участок несущего штангу толкателя лепестка, зацепляющегося со штангой толкателя, выполнен из материала более мягкого, чем материал штанги; при этом верхний корпус является крышкой клапана.

Предпочтительно, штанга толкателя выполнена из металла, а прокладка выполнена из полимерного материала или целлюлозного материала.

Предпочтительно, прокладка и несущий штангу толкателя лепесток содержат полимерный материал.

Предпочтительно, двигатель дополнительно содержит несущие лепесток элементы, удерживаемые головкой и предназначенные для поддержания несущего штангу толкателя лепестка по существу перпендикулярно продольной оси штанги толкателя.

Согласно четвертому объекту настоящего изобретения создан способ сборки части узла двигателя, при котором: размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя, при этом зацепляющийся со штангой толкателя элемент выполняют из материала более мягкого, чем материал штанги; размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки; и скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя; при этом нижний корпус двигателя является головкой двигателя.

Согласно пятому объекту настоящего изобретения создан способ сборки части узла двигателя, при котором: размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя, при этом зацепляющийся со штангой толкателя элемент выполняют из материала более мягкого, чем материал штанги; размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки; и скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя; при этом штангу толкателя выполняют из металла, а, по меньшей мере, один участок зацепляющегося со штангой толкателя элемента выполняют, по меньшей мере, из полимерного или целлюлозного материала.

Предпочтительно, дополнительно вводят штангу толкателя в зацепляющееся со штангой толкателя отверстие зацепляющегося со штангой толкателя элемента.

Предпочтительно, дополнительно поддерживают зацепляющийся со штангой толкателя элемент на опорной стойке, удерживаемой корпусом двигателя.

Согласно шестому объекту настоящего изобретения создана прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, взаимодействующее со штангой толкателя, проходящей от нижнего корпуса к верхнему корпусу, причем прокладка содержит: уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя и удержания ее приблизительно выровненной с одним концом коромысла до зацепления коромысла со штангой толкателя и с возможностью расположения по существу вне контакта со штангой толкателя после зацепления коромысла со штангой толкателя; при этом верхний корпус представляет собой клапанную коробку, нижний корпус представляет собой головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка клапанной коробки относительно головки.

Согласно седьмому объекту настоящего изобретения создана прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, взаимодействующее со штангой толкателя, проходящей от нижнего корпуса к верхнему корпусу, причем прокладка содержит: уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя и удержания ее приблизительно выровненной с одним концом коромысла до зацепления коромысла со штангой толкателя и с возможностью расположения по существу вне контакта со штангой толкателя после зацепления коромысла со штангой толкателя; при этом верхний корпус представляет собой крышку клапана, нижний корпус представляет собой головку, и уплотняющий участок предназначен по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка крышки клапана относительно головки.

Предпочтительно, по меньшей мере, одна часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющая штангу толкателя, выполнена из полимера или целлюлозы.

Предпочтительно, уплотняющий участок выполнен по существу из того же материала, что и несущий штангу толкателя участок.

Согласно восьмому объекту настоящего изобретения создана прокладка для уплотнения нижнего корпуса двигателя относительно верхнего корпуса двигателя, имеющего коромысло, взаимодействующее со штангой толкателя, проходящей от нижнего корпуса к верхнему корпусу, причем прокладка содержит: уплотняющий участок, предназначенный по существу для уплотнения, по меньшей мере, участка верхнего корпуса относительно нижнего корпуса; несущий штангу толкателя участок, проходящий наружу от уплотняющего участка и выполненный с возможностью зацепления со штангой толкателя и удержания ее приблизительно выровненной с одним концом коромысла до зацепления коромысла со штангой толкателя и с возможностью расположения по существу вне контакта со штангой толкателя после зацепления коромысла со штангой толкателя; при этом несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит по существу С-образное отверстие, предназначенное для размещения штанги толкателя и по существу удержания от бокового перемещения штанги толкателя.

Предпочтительно, несущий штангу толкателя участок дополнительно содержит отверстие для размещения штанги толкателя и по существу удержания штанги толкателя относительно несущего штангу толкателя участка.

Предпочтительно, по меньшей мере, часть несущего штангу толкателя участка, зацепляющегося со штангой толкателя, выполнена из материала, который мягче материала штанги толкателя.

Согласно девятому объекту настоящего изобретения создан способ сборки части узла двигателя, при котором: размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя; размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки; скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя; зацепляют удлиненную штангу толкателя с коромыслом, тем самым перемещая удлиненную штангу толкателя по существу из зацепления с прокладкой; при этом нижний корпус двигателя является головкой двигателя.

Согласно десятому объекту настоящего изобретения создан способ сборки части узла двигателя, при котором: размещают прокладку, имеющую зацепляющийся со штангой толкателя элемент, на нижнем корпусе двигателя; размещают удлиненную штангу толкателя в корпусе двигателя во взаимодействии с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки; скрепляют удлиненную штангу толкателя с зацепляющимся со штангой толкателя элементом прокладки, который расположен по существу перпендикулярно продольной оси удлиненной штанги толкателя; зацепляют удлиненную штангу толкателя с коромыслом, тем самым перемещая удлиненную штангу толкателя по существу из зацепления с прокладкой; и дополнительно поддерживают зацепляющийся со штангой толкателя элемент на опорной стойке, удерживаемой корпусом двигателя.

Предпочтительно, удлиненная штанга толкателя выполнена из металла, а, по меньшей мере, один участок зацепляющегося со штангой толкателя элемента выполнен, по меньшей мере, из полимерного или целлюлозного материала.

Предпочтительно, дополнительно вводят удлиненную штангу толкателя в зацепляющееся со штангой толкателя отверстие зацепляющегося со штангой толкателя элемента.

Предпочтительно, дополнительно устанавливают коромысло, которое принимает штангу толкателя на одном конце, в корпус двигателя без дальнейшего существенного выравнивания коромысла и штанги толкателя.

Предпочтительно, зацепление штанги толкателя с коромыслом осуществляют без дальнейшего существенного выравнивания коромысла с удлиненной штангой толкателя.

Другие отличительные признаки, задачи и преимущества изобретения будут видны из описания и чертежей, а также из формулы изобретения. Детали одного или более вариантов осуществления изобретения раскрыты в нижеприведенном описании со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1А - вид в перспективе с частичным разнесением деталей двигателя, имеющего нижнюю прокладку клапанной коробки с несущим штангу толкателя лепестком в соответствии с изобретением;

фиг.1В - вид в перспективе с частичным разнесением деталей двигателя, имеющего прокладку крышки клапанной коробки с несущим штангу толкателя лепестком в соответствии с изобретением;

фиг.2 - вид сверху прокладки нижней части клапанной коробки согласно изобретению; и

фиг.3 - деталь поперечного сечения коромысла и штанги толкателя.

Одинаковыми ссылочными позициями на различных чертежах обозначены одинаковые элементы.

Как показано на фиг.1А и 1В, в иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения, двигатель 10 содержит блок 12 и головку 14. Головка 14 включает в себя один или более совершающих линейное возвратно-поступательное перемещение клапанов 20, которые находятся, по меньшей мере, частично внутри соответствующего количества входных или выходных отверстий 22, в соединении с внутренней частью двигателя 10, например, с камерой сгорания. Клапаны 20 функционируют для управления потоком текучей среды через входные и выходные отверстия 22 во внутреннюю часть двигателя 10. Клапаны 20 по существу совершают возвратно-поступательные перемещения между открытым положением, допускающим поток между их соответствующим отверстием 22 и внутренней частью двигателя 10, и закрытым положением, не допускающим поток между их соответствующим отверстием 22 и внутренней частью двигателя 10. В иллюстративном варианте осуществления с фиг.1А и 1В, клапаны 20 закрыты, когда они находятся в самом верхнем положении, и открыты, когда они находятся в самом нижнем положении.

Клапаны 20 перемещают между открытым и закрытым положением одним или более коромыслами 32, с возможностью поворота установленными в клапанной коробке 34 головки 14. Клапанная коробка может быть выполнена в виде единого целого с головкой 14 или может быть отдельной деталью, закрепленной на головке 14. Коромысло 32 имеет шарнир 36, находящийся между его концами, который позволяет коромыслу 32 качаться, по меньшей мере, в одной плоскости относительно головки 14. В иллюстративном варианте осуществления с фиг.1А и 1В, шарнир 36 содержит цилиндрическую проточку 38 в коромысле 32, которая принимает цилиндрическую ось 40, поддерживаемую клапанной коробкой 34. Крышка клапанной коробки или клапанная крышка 42 установлена на клапанной коробке 34, чтобы по существу окружать клапан 20 и коромысла 32 внутри клапанной коробки 34.

Один конец коромысла 32 сконфигурирован так, чтобы функционировать на конце клапана 20. В иллюстративном варианте осуществления с фиг. 1А и 1В коромысло 32 воздействует на клапан 20 через наконечник 43 стержня клапана на конце двух смежных клапанов 20, таким образом сжимая два клапана 20 по существу одновременно. Однако коромысло 32 может воздействовать непосредственно на один клапан 20 или через наконечник 43 стержня клапана, который взаимодействует с любым количеством клапанов 20. Противоположный конец коромысла 32 взаимодействует с удлиненной штангой 44 толкателя, проходящей вверх через головку 14. Взаимодействие коромысла 32 со штангой 44 толкателя является таким, что обеспечивается боковая опора для конца штанги 44 толкателя, обеспечивающая относительное угловое движение между коромыслом 32 и штангой толкателя. В иллюстративном варианте осуществления с фиг.3 конец коромысла 32 имеет сферический профиль 41, который соответствует профилю 45 на конце штанги 44 толкателя. Сферический профиль 41 может быть либо охватываемым, либо охватывающим профилем, а соответствующий сферический профиль 45 является в этом случае профилем противоположной формы. Однако следует отметить, что другие конфигурации коромысел 32 и штанг 44 толкателей входят в объем настоящего изобретения.

Штанга 44 толкателя связана с кулачком, например, через следящий элемент кулачка (подробно не показано), который двигает возвратно-поступательно штангу 44 толкателя по существу коинциндентно с продольной осью штанги толкателя. Штанга 44 толкателя, коромысло 32 и клапан 20 расположены так, что перемещение штанги 44 толкателя по направлению к концу коромысла 32 заставляет коромысло качаться по направлению к клапану 30, действуя против клапана 20, и перемещать клапан 20 в открытое положение. Соответственно, перемещение штанги 44 толкателя в стороне от коромысла 32 позволяет коромыслу качаться в стороне от клапана 20. Пружина 30 смещает закрытый клапан 20 и качает коромысло 32 назад по направлению к штанге 44 толкателя.

После сборки штанги 44 толкателей сбоку и по оси удерживаются между кулачком и коромыслами 32. Однако перед сборкой с коромыслом 32 штанги 44 толкателей могут перемещаться сбоку в головке и/или клапанной коробке. При сборке каждая штанга 44 толкателя должна быть выровнена с концом коромысла 32 и удерживаться в положении, когда коромысло 32 крепится к клапанной коробке 34. Верхняя поверхность клапанной коробки 34 определяет верхнюю уплотняющую поверхность 47, которая по существу ограничивает периметр клапанной коробки 34 и сопрягается с соответствующей уплотняющей поверхностью 46 крышки клапанной коробки на крышке 42 клапанной коробки. Прокладка 48 крышки клапанной коробки расположена между уплотняющей поверхностью 46 крышки клапанной коробки и верхней уплотняющей поверхностью 47, и имеет уплотняющий участок 56, который по существу описывает верхнюю уплотняющую поверхность 47. Уплотняющий участок 56 является соответствующим для по существу полного уплотнения от прохода текучих сред, таких как масло и охлаждающая жидкость двигателя, между клапанной коробкой 34 и крышкой 42 клапанной коробки. Если клапанная коробка 34 не выполнена за одно целое с головкой 14, нижняя поверхность клапанной коробки 34 образует нижнюю уплотняющую поверхность 50, которая по существу ограничивает периметр клапанной коробки 34 и сопрягается с соответствующей уплотняющей поверхностью 52 головки, на головке 14. Нижняя прокладка 54 клапанной коробки расположена между нижней уплотняющей поверхностью 50 и уплотняющей поверхностью 52 головки и имеет уплотняющий участок 58, который по существу охватывает нижнюю уплотняющую поверхность 50. Уплотняющий участок 58 является соответствующим для по существу полного уплотнения от прохода текучих сред, таких как масло и охлаждающая жидкость, между клапанной коробкой 34 и головкой 14.

Температуры и давления, которые должны выдерживать нижняя прокладка 54 клапанной коробки и прокладка 48 крышки клапанной коробки, являются относительно низкими по сравнению с другими прокладками двигателя вблизи, например, обычной прокладки головки (конкретно не показано), которая уплотняет головку с блоком двигателя. Прокладка головки должна выдерживать высокие температуры горения, в пределах 1300°С (2700°F), и давления горения, в пределах 14000 кПа (2000 psi), и является полностью отличающейся от нижней прокладки 54 клапанной коробки или прокладки 48 крышки клапанной коробки, которые обычно подвергаются температурам и давлениям, например, меньшим чем 175°С (350°F) и 700 кПа (100 psi). Соответственно, нижняя прокладка 54 клапанной коробки и прокладка 48 крышки клапанной коробки могут быть выполнены из различных материалов, таких как полимерные материалы (например, каучук, силикон, арамид) и целлюлоза (например, пробковый или бумажный материал), которые позволяют прокладке быть легкой и гибкой, в отличие от прокладки головки. В некоторых ситуациях полимерные или силиконовые материалы наносятся на металлическую основу, такую как сталь, алюминий или медь. В отличие от этого, прокладка головки имеет уплотняющие поверхности, которые являются в основном жесткими и негибкими, такими как металл (сталь, алюминий или медь) или графит.

По меньшей мере, одна из нижней прокладки 54 клапанной коробки или прокладки 48 крышки клапанной коробки оснащена одним или более несущими лепестками 60, лучше видными на фиг.2 для прокладки 54 клапанной коробки. Несущий штангу толкателя лепесток 60 является по существу плоским и по существу копланарным со смежными уплотняющими участками 56 и 58 прокладок 48 и 54. Несущий штангу толкателя лепесток 60 проходит наружу от уплотняющих участков 56 и 58 и зацепляется с, по меньшей мере, одной штангой 44 толкателя (см. фиг.1А). Такое зацепление сбоку поддерживает штангу 44 толкателя выровненной или, как вариант, предварительно выровненной, с концом коромысла 32 и, если коромысло 32 еще не на месте, в положении быстрого зацепления с концом коромысла 32 без дальнейшего существенного выравнивания. Например, в варианте осуществления, который использует сопрягаемые сферические профили 41 и 45 (см. фиг.3), зацепление штанги 44 толкателя несущего штангу толкателя лепестком 60 может сбоку поддерживать штангу 44 толкателя относительно коромысла 32 таким образом, что центр сферического профиля 45 находится в пределах одного радиуса сферического профиля 41 от центра сферического профиля 41, позволяя сферическим профилям 41 и 45 достигнуть любого дополнительного точного выравнивания, необходимого после установки коромысла 32.

В иллюстративном варианте осуществления с фиг.1А и 1В лепесток 60 зацепляется с двумя штангами 44 толкателей одновременно. Несущие штанги толкателей лепестки 60 могут быть использованы для поддерживания всех штанг 44 толкателей в двигателе 10 или нескольких, а не всех, штанг 44 толкателей в двигателе 10. Несущий штангу толкателя лепесток 60 может быть также выполнен с одним или более отверстиями 64 для размещения поддерживающих стоек или фиксаторов 66 (см. фиг.1А), расположенных внутри от уплотняющих участков 56, 58 и удерживаемых головкой 14 или клапанной коробкой 34. Поддерживающую стойку или фиксатор 66 вводят через отверстие 64, так что она поддерживает лепесток 60 в необходимой ориентации относительно клапанной коробки 34. В иллюстративном варианте осуществления с фиг.1А поддерживающая стойка или фиксатор 66 удерживает несущий штангу толкателя лепесток 60 по существу перпендикулярно продольным осям штанг 44 толкателей. Выполнением отверстий 64 и поддерживающих стоек или фиксаторов 66 несущие штанги толкателей лепестки 60 могут выступать в виде консоли из прокладки и быть прикрепленными к уплотняющему участку 56 или 58 только вдоль кромки. При необходимости, отверстия 64 и поддерживающая стойка или фиксатор 66 могут не использоваться.

Несущий штангу толкателя лепесток 60 может взаимодействовать со штангой толкателя различными способами. Например, взаимодействие может быть больше примыкающим зацеплением, которое поддерживает штангу 44 толкателя поперек или несущий лепесток 60 может быть выполнен с отверстием 62 для размещения штанги 44 толкателя и поддержания штанги 44 толкателя в поперечном направлении. В иллюстративном варианте осуществления с фиг.1А и 1В отверстие 62 является С-образным для размещения штанги 44 толкателя через проем в С-образной форме и, соответственно, по меньшей мере, частично окружающим и поддерживающим в поперечном направлении штангу 44 толкателя. Отверстие 62 не обязательно должно быть С-образным или окружать участок штанги 44 толкателя, но может быть выполнено с различными другими формами, которые обеспечивают боковую опору для штанги 44 толкателя, такими как круглое отверстие, вырез, выемка или т.п.

Несущий лепесток 60 может быть выполнен из по существу того же материала, что и уплотняющие участки 56 или 58, или несущий лепесток 60 может быть менее упругим, чем материал уплотняющих участков 56 или 58 для обеспечения жесткости несущего лепестка 60. Например, несущий лепесток 60 может быть металлическим держателем с полимерным материалом, нанесенным или образованным на его внешней части или может иметь полимерную вставку, введенную в отверстие 62. По меньшей мере, участок материала, зацепляющегося со штангой 44 толкателя, например, в отверстии 62, может быть более мягким материалом, чем материал штанги 44 толкателя, с которой он зацепляется. Так, например, штангу 44 толкателя обычно выполняют из закаленной стали или алюминия, а, по меньшей мере, участок несущего лепестка 60, который зацепляется со штангой 44 толкателя, может быть выполнен из гораздо более мягкого материала, такого как полимер или целлюлозный материал уплотняющих участков 56 или 58. Мягкий материал может быть выбран для относительно быстрого разрушения или изнашивания (перемещением штанги 44 толкателя) при работе двигателя, без воздействия или вызывания раннего износа штанги 44 толкателя в точке контакта. С таким мягким материалом дополнительное упрочнение или анодирование штанг 44 толкателей не является необходимым. На примере металлической штанги 44 толкателя, полимерный или целлюлозный материал могли бы быстро изнашиваться при работе двигателя без воздействия или вызывания раннего износа штанги 44 толкателя.

В качестве альтернативы использования мягкого материала, который разрушается или изнашивается, или в комбинации с таким мягким материалом, одно или более отверстий 62 могут быть выполнены с таким размером, чтобы штанга толкателя зацеплялась с внутренней частью отверстия 62 до тех пор, пока штанга 44 толкателя далее не будет выровнена установкой коромысла 32. При зацеплении с коромыслом 32 штанга 44 толкателя удерживается во внутренней части отверстия 62 и является свободной для перемещения в ее нормальном диапазоне движения, без существенного контакта с внутренней частью отверстия 62 или несущего лепестка 60. Нормальный диапазон движения здесь включает возвратно-поступательное перемещение вдоль продольной оси штанги 44 толкателя, а также включая некоторое боковое перемещение посредством качающегося движения коромысла 32.

Используемые нижняя прокладка 54 клапанной коробки или прокладка 48 крышки клапанной коробки, имеющие несущий штангу толкателя лепесток 60, облегчают сборку двигателя 10. После установки головки 14 на блок 12 нижняя прокладка 54 клапанной коробки может быть размещена на головке 14, а клапанная коробка 34 - закреплена на головке 14. Штанги 44 толкателей вводятся через головку 14 для соединения с кулачком и зацепляются с несущим штангу толкателя лепестком 60 нижней прокладки 54 клапанной коробки для поддерживания штанг 44 толкателей. В случае С-образной формы отверстий 62 штанги толкателей вводят через отверстия С-образной формы, чтобы быть по существу окруженными отверстием 52. Если прокладка 54 клапанной коробки не используется, например, с клапанной коробкой, которая выполнена за одно целое с головкой 14, или прокладка 54 клапанной коробки не оснащена несущим штангу коромысла лепестком 60, прокладка 48 крышки клапанной коробки с несущим штангу толкателя лепестком 60 устанавливается на корпусе 34 клапанной коробки, и штанги толкателей зацепляются с несущим штангу толкателя лепестком 60 прокладки 48 крышки клапанной коробки. В любом случае, штанги 44 толкателей поддерживаются в положении быстрого зацепления их концов относительно коромысел 32. Коромысла 32 могут быть затем установлены без обеспечения по существу дальнейшей поддержки или выравнивания со штангами 44 толкателей, а штанги 44 толкателей будут поддерживаться следящим элементом кулачка и коромыслами 32. При работе двигателя 10 несущий штангу толкателя лепесток 60 может разрушаться или изнашиваться, но поскольку штанги 44 толкателей поддерживаются перпендикулярно между следящим элементом кулачка и коромыслами 32, предусмотренная опора несущими штанги толкателей лепестками 60 не является необходимой. Кроме того, при выполнении, по меньшей мере, одного участка несущего штангу толкателя лепестка 60, которая зацепляется со штангой толкателя, из материала, который является более мягким, чем материал штанги 44 толкателя, несущий штангу толкателя лепесток 60 не будет воздействовать или вызывать ранний износ штанги 44 толкателя.

Были описаны некоторые варианты осуществления изобретения. Тем не менее должно быть понятно, что различные модификации могут быть выполнены, не выходя из идеи и объема настоящего изобретения. Соответственно, другие варианты осуществления входят в объем прилагаемой формулы изобретения.