ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТОЛКАТЕЛЬ Российский патент 2002 года по МПК F01L1/25 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания, и предназначено для осуществления автоматической компенсации зазоров между ведущим элементом привода и клапаном двигателя.

Уровень техники - известен гидравлический толкатель для двигателя внутреннего сгорания, содержащий наружный элемент, взаимодействующий с управляющим кулачком распределительного вала, и внутренний элемент, взаимодействующий со штоком клапана двигателя. Внутренний элемент перемещается внутри наружного элемента. Оба элемента ограничивают кольцеобразный масляный резервуар и центральную масляную полость. Внутренний элемент и внутренняя масляная полость образуют камеру высокого давления с обратным шариковым клапаном. Патент DE 3500425, кл. F 01 L 1/24, 09.01.85.

Признаки, являющиеся общими для известного гидравлического толкателя и заявленного, заключаются в наличии корпуса, внутреннего элемента и шарикового обратного клапана.

Прототипом является гидравлический толкатель, содержащий корпус в виде цилиндрического стакана, внутри которого размещен гидрокомпенсатор с обратным шариковым клапаном. Гидрокомпенсатор размещен в направляющей конусообразной втулке и удерживается во втулке стопорным кольцом, а втулка установлена внутри корпуса и прикреплена к корпусу гидравлического толкателя. При этом гидрокомпенсатор содержит поршень, опирающийся изнутри на дно корпуса гидравлического толкателя и колпачка гидрокомпенсатора, который опирается на торец клапана двигателя внутреннего сгорания. Между поршнем и корпусом гидрокомпенсатора установлена пружина, раздвигающая их и тем самым выбирающая возникающий зазор. Обратный шариковый клапан пропускает масло из полости корпуса гидравлического толкателя в полость гидрокомпенсатора и запирает эту полость при нажатии кулачка распределительного вала на корпус гидравлического толкателя. Патент RU 2147070, кл. F 01 L 1/25, 30.09.99 г.

Признаки, являющиеся общими для прототипа и заявленного гидравлического толкателя, заключаются в наличии корпуса, выполненного в виде полого цилиндра с отверстием в стенке, закрытого с одного конца дном с углублением на внутренней поверхности дна, для подвода масла, наличии конусообразной направляющей втулки и наличии гидрокомпенсатора, установленного внутри конусообразной направляющей втулки с фиксацией относительно этой втулки стопорным кольцом, причем гидрокомпенсатор состоит из поршня, который опирается на дно корпуса гидравлического толкателя, сопрягаясь с углублением, и колпачка, связанных между собой посредством шарикового обратного клапана и распорной пружины.

Недостатки аналогов, в том числе прототипа по патенту RU 2147070: опорожнение кольцеобразного масляного резервуара и центральной масляной полости при установке гидравлического толкателя в двигателе в положениях, отличных от вертикального, с образованием вблизи дна воздушной прослойки в центральной масляной полости и в кольцеобразном масляном резервуаре, что приводит к стуку гидравлического толкателя при запуске двигателя после длительной остановки, заклинивание стопорного кольца в конусообразной направляющей втулке, фиксирующего гидрокомпенсатор относительно этой втулки.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в исключении стука гидравлического толкателя при запуске двигателя, заклинивания стопорного кольца гидрокомпенсатора, а также повышении надежности работы гидравлического толкателя.

Технический результат заключается в исключении воздушной прослойки в центральной масляной полости за счет выпуклого элемента на внутренней стороне дна корпуса и исключении заклинивания стопорного кольца за счет наличия плоской площадки для размещения стопорного кольца, соединяющей направляющий цилиндр с конической частью втулки. При этом по сравнению с прототипом усложнение конструкции гидравлического толкателя не происходит.

Достигается технический результат тем, что гидравлический толкатель для клапанного механизма двигателя внутреннего сгорания содержит корпус в виде полого цилиндра с маслоподводящим отверстием в стенке, закрытый с одного конца дном, взаимодействующим с управляющим кулачком распределительного вала, закрепленную в корпусе тонкостенную втулку, опирающуюся на дно корпуса и состоящую из наружного цилиндра с продольным маслоподводящим каналом, внутреннего направляющего цилиндра, в котором размещен подвижный гидрокомпенсатор, и соединяющую эти цилиндры коническую часть, образующую кольцеобразный масляный резервуар, который ограничен дном корпуса и гидрокомпенсатором, состоящим из колпачка и поршня с обратным клапаном. При этом по месту соединения наружного цилиндра тонкостенной втулки с ее конической частью в зоне контакта с дном корпуса образован радиальный канал в виде углубления, соединяющий продольный маслоподводящий канал с кольцеобразным резервуаром, в дне корпуса, в месте контакта поршня гидрокомпенсатора с дном выполнено перепускное углубление, на внутренней стороне дна корпуса толкателя в зоне центральной масляной полости выполнен выпуклый элемент. Внутренний направляющий цилиндр втулки соединен с ее конической частью плоской площадкой для размещения стопорного кольца гидрокомпенсатора.

Новые по отношению к прототипу признаки заявленного технического решения заключаются:
- в наличии выпуклого элемента на внутренней стороне дна;
- в наличии плоской площадки, соединяющей направляющий цилиндр с конической частью тонкостенной втулки;
- в том, что цилиндрическая тонкостенная втулка установлена внутри корпуса с упором в дно корпуса.

На чертеже представлен заявленный гидравлический толкатель в осевом сечении.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Гидравлический толкатель содержит корпус 1 в виде полого цилиндра 2 с маслоподводящим отверстием 3. Цилиндр 2 закрыт с одного конца дном с выпуклым элементом 22. В корпусе 1 жестко закреплена тонкостенная втулка 5, упирающаяся в дно 4, состоящая из наружного цилиндра 6, конической части 9, обращенной своим меньшим основанием 23 в сторону, противоположную дну 4, внутреннего направляющего цилиндра 7, в котором посредством стопорного кольца 20 установлен гидрокомпенсатор 8 и плоской площадки 10, соединяющей направляющий цилиндр 7 с конической частью 9. Коническая часть 9 образует с гидрокомпенсатором 8, с плоской площадкой 10 и дном 4 кольцеобразный масляный резервуар 11. Гидрокомпенсатор 8 состоит из колпачка 12 и поршня 13, поджимаемого к дну 4 пружиной 14. Внутренние полости колпачка 12 и поршня 13 образуют камеру высокого давления 15, сообщающуюся через обратный шариковый клапан 17 с центральной масляной полостью 16, ограниченной поршнем 13, выпуклым элементом 22 и дном 4. Для обеспечения перепуска масла из кольцеообразного масляного резервуара 11 в центральную масляную полость 16 в одном месте по окружности контактной поверхности между поршнем 13 и дном 4 предусмотрено углубление 18. В наружном цилиндре 6 тонкостенной втулки 5 выполнен продольный канал 19, выходящий в радиальный канал 21, соединяющий маслоподводящее отверстие 3 с кольцеобразным масляным резервуаром 11.

При остановке двигателя на длительное время происходит частичное опорожнение кольцеобразного масляного резервуара 11 через продольный канал 19, радиальный канал 21 и маслоподводящее отверстие 3 при наклонном расположении гидротолкателя в двигателе с образованием вблизи дна 4 воздушной прослойки, распространяющейся в зону центральной масляной полости 16.

При запуске двигателя через маслоподводящее отверстие 3, продольный канал 19 и радиальный канал 21 масло подается в кольцеобразный масляный резервуар 11 и через углубление 18 в дне корпуса 4 в центральную масляную полость 16, при этом выпуклый элемент 22 прерывает воздушную прослойку в зоне центральной масляной полости 16, исключая попадание воздуха в камеру высокого давления 15, чем обеспечивается безударная работа гидравлического толкателя. Кроме того, повышение надежности гидравлического толкателя обеспечивается расположением стопорного кольца 20 на плоской площадке 10 без радиальной деформации.

Изобретение относится к передаточным механизмам между ведущим элементом привода и клапаном двигателя внутреннего сгорания, в частности к гидравлическим толкателям. Технический результат заключается в снижении шума клапанов при запуске двигателя и в повышении надежности. Гидравлический толкатель содержит корпус 1 в виде полого цилиндра 2 с маслоподводящим отверстием 3 в стенке, закрытый с одного конца дном 4 с выпуклым элементом 22, тонкостенную втулку 5, состоящую из наружного цилиндра 6, направляющего цилиндра 7, конической части 9 и площадки 10, а также гидрокомпенсатор 8. Последний включает поршень 13, колпачок 12 со стопорным кольцом 20, пружину 14 и шариковый клапан 17, причем поршень 13 и дно 4 с выпуклым элементом 22 образуют центральную масляную полость. Тонкостенная втулка 5 установлена внутри корпуса 1 с упором в дно 4 и жестко прикреплена к цилиндру 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлический толкатель для клапанного механизма двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус в виде полого цилиндра с маслоподводящим отверстием в стенке, закрытого с одного конца дном, взаимодействующим с управляющим кулачком распределительного вала, закрепленную в корпусе тонкостенную втулку, опирающуюся на дно корпуса и состоящую из наружного цилиндра с продольным маслоподводящим каналом, внутреннего направляющего цилиндра, в котором размещен подвижный гидрокомпенсатор, и соединяющей эти цилиндры конической части, образующей кольцеобразный масляный резервуар, который ограничен дном корпуса и гидрокомпенсатором, состоящим из колпачка и поршня с обратным клапаном, при этом по месту соединения наружного цилиндра тонкостенной втулки с ее конической частью в зоне контакта с дном корпуса образован радиальный канал в виде углубления, соединяющий продольный маслоподводящий канал с кольцеобразным резервуаром, причем в дне корпуса в месте контакта поршня гидрокомпенсатора с дном выполнено перепускное углубление, отличающийся тем, что на внутренней стороне дна корпуса толкателя в зоне центральной масляной полости выполнен выпуклый элемент. 2. Гидротолкатель по п. 1, отличающийся тем, что внутренний направляющий цилиндр втулки соединен с ее конической частью плоской площадкой для размещения стопорного кольца гидрокомпенсатора.