专利名称：一种改进的用于发动机制动的驱动机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械领域，尤其涉及发动机的制动装置，特别是一种改进的用于发动 机制动的驱动机构。
背景技术：
现有技术中，将内燃机作为制动手段的方法为人共知，只需将发动机暂时转换为 压缩机。这种转换切断燃油，在发动机活塞压缩冲程结束时或接近结束时打开排气阀，允许 被压缩气体(制动时为空气)被释放，发动机在压缩冲程中压缩气体所吸收的能量，不能在 随后的膨胀冲程返回到发动机活塞，而是通过发动机的排气及散热系统散发掉。最终的结 果是有效的发动机制动，减缓车辆的速度。发动机制动器的一个先例是由康明斯(Cummins)提供的美国专利号3220392披 露，根据该专利所制造的发动机制动系统在商业上很成功。不过，此类发动机制动系统为顶 置在发动机上的附件。为了安装此类发动机制动器，在汽缸和阀盖之间要添加垫圈，因此， 额外地增加了发动机的高度、重量及成本。上述这些问题是由于将发动机制动系统当作发 动机的一个附件，而不是发动机的一个组成部分或集成件所造成的。现有技术中的发动机制动器经过液压回路将机械输入传递到要打开的排气阀。液 压回路上通常包括在主活塞孔内往复运动的主活塞，该往复运动来自于发动机的机械输 入，比如说喷油器摇臂的摇动，主活塞的运动通过液压流体传递到液压回路上的副活塞，使 其在副活塞孔内往复运动，副活塞直接或间接地作用在排气阀上，产生发动机制动运作的 阀动。因此，上述由液压驱动的传统发动机制动器存在另一缺点，即液压系统的可缩性 或变形，这与液体的柔性有关，高柔性导致制动阀升的大量压缩减小，阀升的减小导致阀载 的增加，而阀载的增加导致更高的柔性，造成一种恶性循环。此外，由液压变形造成的阀升 减小随着发动机转速的增加而增加，与发动机制动性能所要求的制动阀升趋势恰恰相反。 为了减少液压柔性，必须使用大直径的液压活塞，增加体积和重量。而且油流需要很长时间 使大直径活塞伸出或缩回，导致制动系统惯性大、反应慢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的用于发动机制动的驱动机构，所述的这种改进 的用于发动机制动的驱动机构要解决现有技术中发动机制动系统的顶置方式增加了发动 机的高度和制造成本的技术问题，同时要解决液压驱动的发动机制动器存在的制动系统惯 性大、反应慢的技术问题。本发明的这种改进的用于发动机制动的驱动机构由一个排气阀控制机构构成，其 中，所述的排气阀控制机构由驱动力输入凸轮机构、摇臂和摇臂轴构成，所述的摇臂的一端 设置有一个活塞孔，所述的活塞孔内设置有一个制动柱塞，所述的制动柱塞内端与活塞孔 的侧壁之间设置有液密封，制动柱塞在活塞孔内具有一个第一工位和一个第二工位，所述的驱动力输入凸轮机构设置在摇臂的另一端，摇臂设置在所述的摇臂轴上。进一步的，所述的制动柱塞上设置有第一工作面和第二工作面，第一工作面和第 二工作面与所述的第一工位和第二工位对应。进一步的，所述的制动柱塞的中部上端外壁设置有一个轴向切槽，摇臂上沿活塞 孔的径向固定设置有一个柱销，所述的柱销的一端延伸到所述的轴向切槽内，制动柱塞中 部下端设置有沿其径向延伸的槽口，与所述的槽口位置相对应的活塞孔的侧壁上设置有 孔。进一步的，所述的摇臂轴内沿轴向设置有流体通道、沿半径方向设置有径向孔，所 述的摇臂中设置有液体通道，所述的液体通道的一端与所述的径向孔连通，另一端与所述 的活塞孔连通。进一步的，所述的制动柱塞外端与摇臂外端之间设置有弹簧。进一步的，所述的轴向切槽的轴向长度与所述的槽口的轴向长度相当。进一步的，所述的槽口的轴向截面呈底边长于顶边的梯形，所述的槽口位于所述 的弹簧一侧的侧面为斜面，所述的槽口位于所述的制动活塞内端的侧面为竖直面。进一步的，所述的推杆与摇臂之间设置有制动阀隙调节螺钉，所述的制动阀隙调 节螺钉与推杆连接，制动阀隙调节螺钉穿过摇臂的一端后与一个螺帽连接。进一步的，所述的驱动力输入凸轮在其内基圆上设置有至少一个凸起部分。进一步的，所述的流体通道与一个三通电磁阀中的供油口和排油口连通。本发明的工作原理是驱动力输入凸轮与发动机的动力输出机构连接，驱动力输 入凸轮在发动机的动力驱动下，使摇臂摇动。排气阀阀杆连接件设置在发动机排气阀的控 制阀杆上。需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动时，通过一个控制器向三通电磁 阀发送动作信号。三通电磁阀由通过其正接线端和负接线端的电流开通，电磁阀的阀芯下 滑，打开供油口，机油通过制动流体网路进入活塞孔内，当阀桥由排气阀致动器的摇臂推开 之后，油压克服弹簧的载荷，将制动柱塞向右推。制动柱塞通过其内的轴向槽，停靠在固定 于制动摇臂内的定位销上，移到了操作位置。此时，左边的操作表面将与排气阀阀杆连接件 顶端，形成固体链接。制动凸轮的小凸台所产生的运动，通过制动摇臂、制动柱塞，传递到阀 桥和排气阀，产生发动机制动。当不需要发动机制动时，发动机制动控制机构关闭泄油，制 动柱塞不受油压，在弹簧的作用下向左移，回到非操作位置，与发动机正常运作分离。本发明和已有技术相对比，其效果是积极和明显的。本发明利用凸轮将发动机的 动力周期性传递到摇臂，利用摇臂操作排气阀的排气动作，利用电磁阀控制摇臂与排气阀 驱动端之间的间隙，实现制动和发动机正常工作两种状态的切换和维持，可与发动机集成， 从而减小发动机制动器的体积和重量，不需采用液压制动控制阀，降低了成本，减少了制动 反应时间，没有高油压和高油压引起的泄漏、变形和载荷波动，制动阀升不受油温、油压和 空气含量的影响，制动阀升可获得更小值，减小对发动机活塞与气阀间隙的要求。
图1是本发明的一种改进的用于发动机制动的驱动机构的结构示意图(图1中未 画出制动柱塞部分)。图2是本发明的一种改进的用于发动机制动的驱动机构中的制动柱塞的结构示意图。图3是本发明的一种改进的用于发动机制动的驱动机构中的流体通道与三通电 磁阀的工作状态的示意图。图4是本发明的一种改进的用于发动机制动的驱动机构中的流体通道与三通电 磁阀的另一个工作状态的示意图。
具体实施例方式实施例1 如图1、图2、图3和图4所示，本发明的一种改进的用于发动机制动的驱动机构 100，由一个排气阀控制机构2002构成，其中，所述的排气阀控制机构2002所述的排气阀控 制机构驱动力输入凸轮2302、凸轮从动轮2352、推杆2012、摇臂2102和摇臂轴205构成，所 述的摇臂2102的中部设置在摇臂轴205上，所述的推杆2012的一端与摇臂2102的一端连 接，所述的凸轮从动轮2352设置在推杆2012的另一端中，所述的驱动力输入凸轮2302设 置在凸轮从动轮2352外，驱动力输入凸轮2302中凸出部的旋转圆周与凸轮从动轮2352的 外圆周相交，摇臂2102外侧设置有一个偏置复位弹簧1982，摇臂2102的另一端设置有一个 活塞孔166，所述的活塞孔166内设置有一个制动柱塞160，所述的制动柱塞160内端设置 有一个轴向盲孔，所述的轴向盲孔与所述的摇臂2102中设置的液压通道连通214，所述的 制动柱塞内端与所述的活塞孔的侧壁之间设置有液密封连接，所述的制动柱塞外端设置有 一个轴向弹簧安装孔，所述的弹簧安装孔内设置有一个弹簧177的一端，所述的弹簧177另 一端通过卡环176固定在所述的摇臂2102上，所述的制动柱塞160的中部上端外壁设有一 个轴向切槽137，在摇臂上沿活塞孔166径向固定设置有一个柱销142，所述的柱销142的 一端延伸到所述的轴向切槽137内，所述的制动柱塞160中部下端设置有沿其径向延伸的 槽口，所述的轴向切槽的轴向长度与所述的槽口的轴向长度相等，所述的槽口的上侧面为 一个工作面145，位于所述的槽口左边的所述的制动柱塞外侧面下端削平设置有另一个工 作面140，所述的两个工作面140、145之间构成一个台阶，与所述的槽口位置相对应的所述 的活塞孔侧壁上设有孔，排气阀杆连接件116上端穿过所述的孔与所述的槽口对正，所述 的槽口的上侧面145与所述的排气阀连接件116上端面之间设有间隙。进一步的，所述的槽口的轴向截面呈底边长于顶边的梯形，所述的槽口位于所述 的弹簧一侧的侧面为斜面，所述的槽口位于所述的制动活塞内端的侧面为竖直面。进一步的，所述的推杆2012与摇臂2102之间设置有制动阀隙调节螺钉1102，所述 的制动阀隙调节螺钉1102与推杆2012连接，制动阀隙调节螺钉1102穿过摇臂2102的一 端后与一个螺帽1052连接。进一步的，所述的驱动力输入凸轮2302在其内基圆上设置有两个凸起部分232、 233。进一步的，所述的流体通道211与一个三通电磁阀51中的供油口 111和排油口 222连通。本发明的工作过程是驱动力输入凸轮2302与发动机的动力输出机构(图中未 示)连接，驱动力输入凸轮2302在发动机的动力驱动下，使摇臂2102摇动。排气阀阀杆连 接件116设置在发动机排气阀300的控制阀杆3001上。需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动时，通过一个控制器(图中未画出)向三通电磁阀51发送动作信号。三通电 磁阀51由通过其正接线端55和负接线端57的电流开通，电磁阀51的阀芯58下滑，打开 供油口 111，让液压流体通过摇臂轴205内的流体通道211和径向孔212、摇臂2102内的切 口 213和液压通道214进入到制动柱塞160后侧的活塞孔166内，当阀桥400由排气阀致 动器的摇臂210推开之后，油压克服弹簧177的载荷，将制动柱塞160上向右推。制动柱塞 160通过其内的轴向槽137，停靠在固定于制动摇臂内的定位销142上，移到了操作位置。此 时，左边的操作表面140将与排气阀阀杆连接件116顶端，形成固体链接。制动凸轮的小凸 台232、233所产生的运动，通过制动摇臂2102、制动柱塞160，传递到排气阀300，使控制阀 杆3001克服气门弹簧3101的阻力、阀片脱离设置在发动机缸盖500中阀座320，气体通过 排气管600排出，发动机制动。当不需要发动机制动时，发动机制动控制机构关闭泄油，制 动柱塞160不受油压，在弹簧177的作用下向左移，回到非操作位置，工作面145位于排气 阀阀杆连接件116顶端，排气阀300维持正常工作状态，改进的用于发动机制动的驱动机构 与发动机正常运作分离。在图1所示的实施例中，发动机中还设置有另一个排气阀300，这个排气阀300中 设置有控制阀杆3002，控制阀杆上设置有另一个气门弹簧3102，气门弹簧3101和气门弹簧 3102设置在发动机缸盖500与阀桥400之间，阀桥400使两个排气阀300联动。阀桥400 上设置有排气阀致动器200，排气阀致动器200由排气阀致动凸轮230、排气阀致动摇臂210 和阀桥400构成。排气阀凸轮230在其内基圆225上有一大凸起部分220，排气阀致动摇臂 210摆动式地安装在排气阀摇臂轴2051上，排气阀致动摇臂210的一端设置有凸轮从动轮 235。本实施例是对本发明进行说明，而不是对其进行限制。事实上，那些精通本行的 人可以显易地在本发明的范围和原理内对本发明进行修改和变动。举例来说，一个具体机 构所阐明或描述的某一部分功能，可用于另一具体机构，进而得到一个新的机构。因此，本 发明将包括上述修改和变动，只要它们属于所附的权利要求或与所要求权利相当的范围之 内。
权利要求
1.一种改进的用于发动机制动的驱动机构，由一个排气阀控制机构构成，其特征在于 所述的排气阀控制机构由驱动力输入凸轮机构、摇臂和摇臂轴构成，所述的摇臂的一端设 置有一个活塞孔，所述的活塞孔内设置有一个制动柱塞，所述的制动柱塞内端与活塞孔的 侧壁之间设置有液密封，制动柱塞在活塞孔内具有一个第一工位和一个第二工位，所述的 驱动力输入凸轮机构设置在摇臂的另一端，摇臂设置在所述的摇臂轴上。
2.如权利要求1所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所述的 制动柱塞上设置有第一工作面和第二工作面，第一工作面和第二工作面与所述的第一工位 和第二工位对应。
3.如权利要求1所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所述的 制动柱塞的中部上端外壁设置有一个轴向切槽，摇臂上沿活塞孔的径向固定设置有一个柱 销，所述的柱销的一端延伸到所述的轴向切槽内，制动柱塞中部下端设置有沿其径向延伸 的槽口，与所述的槽口位置相对应的活塞孔的侧壁上设置有孔。
4.如权利要求1所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所述的 摇臂轴内沿轴向设置有流体通道、沿半径方向设置有径向孔，所述的摇臂中设置有液体通 道，所述的液体通道的一端与所述的径向孔连通，另一端与所述的活塞孔连通。
5.如权利要求1所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所述的 制动柱塞外端与摇臂外端之间设置有弹簧。
6.如权利要求1或2所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所 述的轴向切槽的轴向长度与所述的槽口的轴向长度相当。
7.如权利要求1或2所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所 述的槽口的轴向截面呈底边长于顶边的梯形，所述的槽口位于所述的弹簧一侧的侧面为斜 面，所述的槽口位于所述的制动活塞内端的侧面为竖直面。
8.如权利要求1所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所述的 推杆与摇臂之间设置有制动阀隙调节螺钉，所述的制动阀隙调节螺钉与推杆连接，制动阀 隙调节螺钉穿过摇臂的一端后与一个螺帽连接。
9.如权利要求1所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所述的 驱动力输入凸轮在其内基圆上设置有至少一个凸起部分。
10.如权利要求1或3所述的一种改进的用于发动机制动的驱动机构，其特征在于所 述的流体通道与一个三通电磁阀中的供油口和排油口连通。
全文摘要
一种改进的用于发动机制动的驱动机构，由一个排气阀控制机构构成，排气阀控制机构由驱动力输入凸轮、凸轮从动轮、推杆、摇臂和摇臂轴构成，摇臂另一端设置有活塞孔，活塞孔内设置有制动柱塞，制动柱塞的中部上端外壁设置有轴向切槽，在摇臂固定的柱销一端延伸到轴向切槽内，与轴向切槽对应的制动柱塞中部下端设置有槽口，与槽口位置相对应的活塞孔侧壁上设有孔，固定于发动机阀桥上的排气阀连接件上端穿过活塞孔壁上的孔位于槽口的上侧面正下方。驱动力输入凸轮将发动机动力周期性传递到摇臂，利用电磁阀控制摇臂与排气阀阀杆连接件之间的间隙，实现制动和正常工作两种状态的切换，减小了制动器的体积和重量，没有高油压和高油压引起的泄漏、变形和载荷波动。
文档编号F01L13/06GK102003241SQ200910194870
公开日2011年4月6日 申请日期2009年8月31日 优先权日2009年8月31日
发明者杨洲, 王琳 申请人:上海尤顺汽车部件有限公司