一种齿轮齿杆式发动机制动器机构的制作方法

本实用新型涉及一种发动机制动器机构，特别是一种齿轮齿杆式发动机制动器机构，属于车辆精密配件领域，主要涉及发动机领域。

背景技术：

近年来，随着重型商用车的快速发展，发动机制动在实践中也得到了越来越多的应用。但目前现有发动机制动技术均采用的是液压式发动机制动器。即：通过一套液压控制装置，利用机油的不可压缩性的“千斤顶”原理，来控制制动排气门的打开与关闭。但由于液压系统零部件多，加工精度要求高，并且控制系统复杂，受机油清洁度影响较大，因此可靠性较低，故障率较高。同时，发动机在低速工况下，受机油压力较低的影响，实际制动气门开启升程会相对理论设计升程减小，并导致低速工况下的制动功率值会减小，最终会影响到整车对发动机制动的使用效果。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种通过齿轮齿杆传动的发动机制动器机构。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种齿轮齿杆式发动机制动器机构，包括摇臂体，所述摇臂体内设置有相互连通的轴孔、齿杆孔和凸轮仓，所述轴孔内具有摇臂轴，摇臂轴在轴孔内相对摇臂体转动活动，摇臂轴内具有相互连通的主油道和制动油道，所述制动油道上具有通向轴孔的给油油道，所述齿杆孔内具有齿杆，齿杆在齿杆孔内沿轴向方向活动，所述齿杆孔部分位于凸轮仓内，凸轮仓内具有凸轮，所述凸轮在凸轮仓内转动活动，凸轮上设有回位弹簧，凸轮上具有与齿杆配合的齿，所述摇臂体上还设置有制动柱塞，摇臂体外部具有气门桥，所述气门桥上具有制动气门顶块，所述制动柱塞靠近制动气门顶块设置，所述凸轮转动可顶出制动柱塞，所述制动柱塞在凸轮施力后可挤压制动气门顶块，制动气门顶块受压后可放气。

作为更进一步的优选方案，所述气门桥外部设置有压球座机构，所述压球座机构连接摇臂体。

作为更进一步的优选方案，所述齿杆与齿杆孔紧密配合，齿杆在油压的推动下在齿杆孔内活动。

作为更进一步的优选方案，所述凸轮仓内具有防止凸轮转程过大的限位销。

作为更进一步的优选方案，所述主油道通过电磁阀控制向制动油道输送机油。

有益效果：

与现有技术相比，本实用新型的一种齿轮齿杆式发动机制动器机构，将发动机作为整车的一种制动方式，具体通过切断发动机燃油，使发动机活塞在压缩冲程结束时或接近结束时打开气门桥上的制动气门顶块，将气缸内高温高压气体释放。然后再快速关闭排气门，使高温高压气体能量不再返回做功冲程的活塞上，从而使发动机一直做负功，以起到减缓车辆速度的作用，并且采用齿轮齿杆式的机械式制动器机构来打开制动排气门并实现发动机制动功能，该装置具有上述机械式制动器的优点，制动功率相比液压式制动器会更高，特别是低速工况下，制动功率优势更明显。同时，机械式制动器受机油清洁度影响较小，其可靠性更高，故障率更低。

附图说明

图1是单气门制动关闭状态的结构示意图；

图2是单气门制动开启状态的结构示意图；

图3是双气门制动的结构示意图；

图4是单、双气门混合制动的结构示意图；

其中，1-摇臂体，2-轴孔，3-齿杆孔，4-凸轮仓，5-摇臂轴，6-主油道，7-制动油道，8-给油油道，9-齿杆，10-凸轮，11-回位弹簧，12-制动柱塞，13-气门桥，14-制动气门顶块，15-压球座机构。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

如图所示，本实用新型的一种齿轮齿杆式发动机制动器机构，包括摇臂体1，所述摇臂体1内设置有相互连通的轴孔2、齿杆孔3和凸轮仓4；

所述轴孔2内具有摇臂轴5，摇臂轴5在轴孔2内相对摇臂体1转动活动，摇臂轴5内具有相互连通的主油道6和制动油道7，所述制动油道7上具有通向轴孔2的给油油道8，轴孔2与给油油道8的连接处为月牙槽结构，可以保证给油油道8能更多的更持久的向齿杆孔3内注入机油，所述主油道6通过电磁阀控制向制动油道7输送机油；

所述齿杆孔3内具有齿杆9，齿杆9在齿杆孔3内沿轴向方向活动，所述齿杆孔3部分位于凸轮仓4内；

凸轮仓4内具有凸轮10，所述凸轮10在凸轮仓4内转动活动，凸轮10上设有回位弹簧11，所述凸轮仓4内具有防止凸轮10转程过大的限位销，凸轮10上具有与齿杆9配合的齿，所述齿杆9与齿杆孔3紧密配合，齿杆9在油压的推动下在齿杆孔3内活动，所述摇臂体1上还设置有制动柱塞12，凸轮10上的齿轮与齿杆9的啮合采用渐开线的齿形结构，承载载荷更大，可靠性更好，而且制造工艺成熟，制造成本低，所述方案采用压缩释放制动原理的发动机凸轮轴，在发动机凸轮轴的凸轮上有部分型线是用来控制制动时排气门的打开和关闭。如图1摇臂体1外部具有气门桥13，所述气门桥13上具有制动气门顶块14，所述制动柱塞12靠近制动气门顶块14设置，所述凸轮10转动可顶出制动柱塞12，所述制动柱塞12在凸轮10施力后可挤压制动气门顶块14，制动气门顶块14受压后可放气；

在制动装置结构设计细节中，制动柱塞12与摇臂体1匹配结构实现了：在制动状态时通过制动机构来承载受力；而在非制动状态时，通过摇臂体1来承载受力的功能目标（制动凸轮10与制动柱塞12留有安全间隙）。该机构可有效减少制动装置在发动机正常运行时的工作频次，能够切实提升制动装置的使用寿命和可靠性。（即：如果用户不使用制动功能时，发动机不会受制动机构的任何影响）。

所述气门桥13外部设置有压球座机构15，所述压球座机构15连接摇臂体1，以往只是通过压球座机构15对气门桥13进行按压，实现放气，而图1中采用了对气门桥13上的一个气门顶块14进行挤压放气；

如图1和图2，使用时，主油道6在电磁阀的控制下向制动油道7注入机油，机油通过给油油道8向齿杆孔3注油，机油的油压推动齿杆9活动，齿杆9带动凸轮10转动，凸轮10的凸起一头接触制动柱塞12，制动柱塞12被顶出，在凸轮轴凸轮转动到“制动桃尖”位置时挤压制动气门顶块14后实现对气缸的放气，凸轮轴凸轮继续转动，转过“制动桃尖”后，制动柱塞12便不再挤压气门顶块14，排气步骤会立即停止，发动机活塞继续向下运动做负功，从而实现发动机制动；

当无需制动时，凸轮10在回位弹簧11的控制下，相反方向转动，带动齿杆9向反方向活动，进而将齿杆孔3内的机油挤回给油油道8，再回到制动油道7和电磁阀泄油油道，并经电磁阀泄油油道流出，同时制动柱塞12回位，从而不会作用排气门使其打开，发动机制动不会进行工作；

该实施例的气门桥13上安装有制动气门顶块14，通过操控制动气门顶块14可以只打开一个气门。

该实施例只是对气门桥13上的一个气门进行排气，可以一次性完全打开该单个气门。

如图3，该实施例为双气门制动，即：控制两个制动气门。

制动柱塞12直接作用在气门桥13上，具体的，制动柱塞12作用在压球座上，至少可以一次性对两个气门进行开启，可以对至少两个气门进行半开启。

如图4所示，该实施例为单、双气门混合制动，即：同时实现一个气门和两个制动气门的开启控制。

凸轮仓4内设置有两个凸轮10，两个凸轮10之间具有齿轮，该齿轮上具有回位弹簧11，齿杆9的活动带动其中一个凸轮10，该凸轮10转动直接带动上述齿轮以及另一个凸轮10一同转动，两个凸轮10分别作用在一个制动柱塞12，其中一个制动柱塞12作用在压球座上，压球座挤压气门桥13，可以一次性对至少两个气门进行开启，使至少两个气门处于半开启状态，而另一个制动柱塞12直接作用在气门桥13一个气门上的制动气门顶块14上，可以对单个气门进行完全打开操作，该实施例的排气量更加大，排气速度更快。

本实用新型可同时用于单气门制动、双气门制动及单气门与双气门混合制动等三种工况。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。