专利名称：发动机制动器的驱动机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械领域，尤其涉及发动机的制动装置，特别是一种发动机制动器的驱动机构。
技术背景现有技术中，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。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种新型发动机制动装置，所述的这种新型发动机制动装置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。本实用新型的这种发动机制动器的驱动机构，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制动箱体、连杆、驱动活塞和制动柱塞构成，所述的制动箱体内设置有竖直盲孔和水平盲孔，竖直盲孔与水平盲孔相交，所述的水平盲孔内设有所述的驱动活塞，所述的竖直盲孔下部设置有所述的制动柱塞，所述的驱动活塞内设有沿其轴向的切
3槽，所述的连杆的一部分位于所述的切槽内，所述的切槽的宽度略大于所述的连杆的宽度， 所述的制动箱体内设置有流体通道将水平盲孔与机油流体网络相连。进一步的，所述的连杆包括上连杆和下连杆，上连杆下端和下连杆上端通过转动副相连接，所述的上连杆上端与所述的制动箱体之间设置有转动副，所述的下连杆下端与所述的制动柱塞之间设置有转动副。进一步的，所述的制动柱塞下端固定有弹簧的一端，所述的弹簧另一端固定于所述的制动箱体上，在所述的制动箱体内的水平盲孔外端固定有一个弹簧座，所述的驱动活塞外端与所述的弹簧座之间设置有驱动活塞的回位弹簧。进一步的，所述的上连杆下端和下连杆上端通过一个球体构成转动副，所述的球体设置于一个导向环内，所述的导向环设置于所述的驱动活塞的切槽内。进一步的，所述的驱动活塞由左驱动活塞和右驱动活塞构成，所述的右驱动活塞内设置有所述的切槽，所述的上连杆下端和所述的下连杆上端相配合构成转动副，所述的转动副位于所述的切槽内。进一步的，所述的制动箱体上设置有阀隙调节螺钉，阀隙调节螺钉底面和所述的上连杆上端相配合构成转动副，所述的下连杆下端和所述的制动柱塞上端相配合构成转动副。进一步的，所述的制动柱塞的上端设置有倾斜向外的过渡面。进一步的，所述的切槽右端上下侧面设置有倒角，所述的切槽在宽度方向与所述的上连杆和下连杆为间隙配合。进一步的，所述的制动箱体中部设置有泄流孔，所述的泄流孔将所述的竖直盲孔和外界连通。进一步的，所述的制动箱体为发动机的摇臂。本实用新型的工作原理是当需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动状态时，发动机制动控制机构开通供油，机油通过制动流体网路流到制动箱体内的流体通道。 油压克服驱动活塞上的回位弹簧和制动柱塞上的弹簧的载荷，将驱动活塞从水平孔内向右推。使上连杆和下连杆从倾斜变为竖直，下连杆使制动柱塞从缩回位置变为伸出位置，驱动机构从非操作位置变为操作位置，实现发动机从正常工作状态至发动机制动状态的切换。 当不需要发动机制动时，发动机制动控制机构关闭泄油，驱动活塞不受油压，在其回位弹簧的作用下向左移，停靠在水平孔的左端面上，上连杆和下连杆从竖直变回为倾斜，制动柱塞在弹簧的作用下在竖直孔内向上缩回到非操作位置，与发动机正常运作分离。本实用新型和已有技术相比，其效果是积极和明显的。本实用新型可与发动机集成为一体，从而减小发动机制动器的高度、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；不采用液体承受制动载荷，没有高油压和高油温引起的泄漏、 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是本实用新型的一种发动机制动器的驱动机构第一实施例处于“关”位置时的结构示意图。[0020]图2是本实用新型的一种发动机制动器的驱动机构第二实施例处于“关”位置时的结构示意图。图3是本实用新型的一种发动机制动器的驱动机构第二实施例的应用示意图。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实用新型的一种发动机制动器的驱动机构100，由一个制动箱体 2102、结构相同的上连杆186、下连杆186和一个驱动活塞162构成，驱动活塞162位于制动箱体2102的水平活塞孔沈0内，平常由回位弹簧156推向左边，停靠在活塞孔沈0的端面 246上。回位弹簧156的另一端位于弹簧座158上，弹簧座158由固定在制动箱体2102上的档圈157定位。驱动活塞162的中间有一作为导向槽的切槽137，导向槽137的宽度与上连杆和下连杆186的直径大致相同，导向槽137的右边有两个倒角163，与驱动活塞162位于水平孔260左端时上连杆、下连杆186处于的倾斜度大致相同。上连杆、下连杆186的中间有一球体189，其直径与上连杆、下连杆186的直径相同。上连杆、下连杆186与球体189 之间的接触面为125，两者均包含于导向槽137内。球体189还含于一导向环188内。导向环188的左侧位于驱动活塞导向槽137左边的切槽187内，环的上下含于两根连杆186的切槽185内，而导向环188环的右边则靠在驱动活塞导向槽137的右内表面165上。制动柱塞160位于制动箱体2102的竖直活塞孔190内，通过第三凹球面1 与下连杆186的底部的凸球面相连，球面128与锥面1 相接。锥面126的角度与下连杆186的倾斜度大致相同。制动弹簧177将制动柱塞160上推，与下连杆186预紧。制动弹簧177由螺母179 固定在制动箱体2102上。为了调节制动阀隙(制动柱塞160的初始位置)，驱动机构100还含有阀隙调节机构，包括阀隙调节螺钉1102，调节螺钉1102的下端与上连杆186通过第二凹球面122相连，上端由螺母1052紧固在制动箱体2102上。制动箱体2102上的泄油孔168是用来防止漏油引起的液压锁止。本实施例的工作过程是当需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动状态时，发动机制动控制机构(图中未示)开通供油，机油通过制动流体网路，包括制动箱体 2102内的流体通道214，流向制动器的驱动机构100。油压克服驱动活塞162上的回位弹簧156和制动柱塞160上的制动弹簧177的载荷，将驱动活塞162从水平孔沈0内向右推。 驱动活塞162向右推动导向环188，导向环188推动球体189，球体189推动连杆186，使上连杆、下连杆186从倾斜变为竖直。通过球面128与下连杆186的底部相连的制动柱塞160 从缩回位置变为伸出位置，驱动机构100从非操作位置(图1)变为操作位置，实现发动机从正常工作状态至发动机制动状态的切换(参照下面图3的应用举例)。当不需要发动机制动时，发动机制动控制机构关闭泄油，驱动活塞162不受油压， 在其回位弹簧156的作用下向左移，停靠在水平孔沈0的左端面246上。上连杆、下连杆 186从竖直变回为倾斜，制动柱塞160在制动弹簧177的作用下在竖直孔190内向上缩回到非操作位置，与发动机正常运作分离。实施例2 如图2所示，本实施例的驱动机构100是实施例1的演变。驱动活塞包括右驱动活塞162和左驱动活塞164。本实施例的上连杆184与下连杆186之间仍然通过球面125 连接，但没有球体，也不需要导向环。右驱动活塞162仍然带有导向槽137，导向槽137的宽度与两连杆184和186的直径大致相同，导向槽137的右边有两个倒角163，与左驱动活塞 164位于水平孔183左端面时上连杆184和186的倾斜度大致相同。制动柱塞160位于制动箱体2102的竖直活塞孔190内，通过第三凹球面1 与下连杆186的底部的第三凸球面相连，第三凹球面1 与锥面1 相接。锥面126的角度与下连杆186的倾斜度大致相同。 弹簧177将制动柱塞160上推，与连杆184和186预紧，使上连杆184的下球头紧靠左驱动活塞164的右表面。为了调节阀隙(制动柱塞160的初始位置)，连杆184和186与导向槽 137的右面必须分开。可以通过右驱动活塞162的移动有限位来实现，使右驱动活塞162的冲程小于左驱动活塞164的冲程。所以，右驱动活塞孔260大于左驱动活塞孔183。当然， 也可以用其它方法，如销钉与腰槽的结合，来限制右驱动活塞162的移动。图3是本实用新型的一种发动机制动器的驱动机构的第二个实施例的一个应用示意图。驱动机构的制动箱体2102为一专用制动摇臂，为制动专用排气阀致动器2002的一部分。制动专用排气阀致动器2002还包括制动凸轮2302、凸轮从动轮2352和制动弹簧 1982。制动凸轮2302只含有位于内基圆2252上的小凸台232和233，用于发动机制动。发动机排气阀的正常运作由发动机排气阀系或阀门致动器200驱动产生。排气阀系200包括凸轮230，凸轮从动轮235，摇臂210，阀桥400，和排气阀300。排气阀300的 3001和3002由发动机气阀弹簧3101和3102偏置在发动机缸体500的阀座320上，阻止气体在发动机汽缸和排气管600之间流动。摇臂210摇动式地安装在摇臂轴205上，将凸轮 230的运动，传递给排气阀300，使其周期性地开闭。排气阀系还可能有其他部件，如阀隙调节螺钉和象足垫等，因为简要起见在此省约。凸轮230在内基圆225以上有一大凸台220， 产生主阀升曲线，用于正常的发动机运作。当需要发动机从正常工作状态转换至发动机制动状态时，发动机制动控制机构 (图中未示)开通供油，机油通过制动流体网路，包括摇臂轴内的流体通道211、径向孔212 和摇臂内的流体通道214，流向制动器的驱动机构100。油压先、后克服制动柱塞160上的弹簧177和右驱动活塞162上的回位弹簧156的载荷，将左驱动活塞164从水平孔183内向右推(图幻。左驱动活塞164向右推动上连杆184，使它和下连杆186从倾斜变为竖直。 通过第三凹球面128与下连杆186的底部相连的制动柱塞160从缩回位置变为伸出位置。 制动柱塞160的冲程消除了制动柱塞160和制动顶杆116之间的间隙132，制动凸轮2302 的小凸台232和233所产生的运动通过制动器的驱动机构100和制动顶杆116传递到排气阀3001，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，左驱动活塞164和右驱动活塞162不受油压，在回位弹簧156的作用下向左移，右驱动活塞162停靠在水平孔183 的右端面处(图幻，左驱动活塞164通过弹簧177在上连杆184和下连杆186的水平分力作用下，继续向左移，停靠在水平孔183的左端面246上。此时，连杆184和186从竖直变回为倾斜，制动柱塞160在竖直孔190内向上缩回到非操作位置，与制动顶杆116之间形成间隙132，使得制动器的驱动机构100与发动机正常运作分离。本实用新型的实施例是对本实用新型进行说明，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实用新型的范围和原理内对本实用新型进行修改和变动。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。实施例不但可以用于图3所示的专用制动摇臂2102内，还可以用在现有的发动机的排气摇臂210内。此外，上连杆184和下连杆186之间、上连杆184和制动箱体2102 或调节螺钉1102之间、以及下连杆186和制动活塞160之间构成的转动副也可以是柱面或其它连接。事实上，驱动活塞162与制动活塞160之间的运动，可以由单根连杆来实现。因此，本实用新型将包括上述修改和变动，只要它们属于所附的权力要求或与所要求权力相当的范围之内。
权利要求1.一种发动机制动器的驱动机构，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制动箱体、连杆、驱动活塞和制动柱塞构成，所述的制动箱体内设置有竖直盲孔和水平盲孔，竖直盲孔与水平盲孔相交，所述的水平盲孔内设有所述的驱动活塞，所述的竖直盲孔下部设置有所述的制动柱塞，，所述的驱动活塞内设有沿其轴向的切槽，所述的连杆的一部分位于所述的切槽内，所述的切槽的宽度略大于所述的连杆的宽度，所述的制动箱体内设置有流体通道将水平盲孔与机油流体网络相连。
2.如权利要求1所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的连杆包括上连杆和下连杆，上连杆下端和下连杆上端通过转动副相连接，所述的上连杆上端与所述的制动箱体之间设置有转动副，所述的下连杆下端与所述的制动柱塞之间设置有转动副。
3.如权利要求1所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的制动柱塞下端固定有弹簧的一端，所述的弹簧另一端固定于所述的制动箱体上，在所述的制动箱体内的水平盲孔外端有一个弹簧座，所述的驱动活塞外端与所述的弹簧座之间设置有驱动活塞的回位弹簧。
4.如权利要求1或2所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的上连杆下端和下连杆上端通过一个球体构成转动副，所述的球体设置于一个导向环内，所述的导向环设置于所述的驱动活塞的切槽内。
5.如权利要求1或2所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的驱动活塞由左驱动活塞和右驱动活塞构成，所述的右驱动活塞内设置有所述的切槽，所述的上连杆下端和所述的下连杆上端相配合构成转动副，所述的转动副位于所述的切槽内。
6.如权利要求1或2所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的制动箱体上设置有阀隙调节螺钉，阀隙调节螺钉底面和所述的上连杆上端相配合构成转动副， 所述的下连杆下端和所述的制动柱塞上端相配合构成转动副。
7.如权利要求1所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的制动柱塞的上端设置有倾斜向外的过渡面。
8.如权利要求1或2所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的切槽右端上下侧面设置有倒角，所述的切槽在宽度方向与所述的上连杆和下连杆为间隙配合。
9.如权利要求1所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的制动箱体中部设置有泄流孔，所述的泄流孔将所述的竖直盲孔和外界连通。
10.如权利要求1所述的一种发动机制动器的驱动机构，其特征在于所述的制动箱体为发动机的摇臂。
专利摘要一种发动机制动器的驱动机构，由制动箱体、连杆、驱动活塞和制动柱塞构成，制动箱体内设有相交的竖直盲孔和水平盲孔，水平盲孔内设有驱动活塞，竖直盲孔下部设有制动柱塞，连杆由上连杆和下连杆构成，上连杆与制动箱体之间设有转动副，下连杆与制动柱塞之间设有转动副，制动箱体内设有流体通道将水平盲孔与机油流体网络相连。本实用新型可与发动机集成为一体，从而减小发动机制动器的高度、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；不采用液体承受制动载荷，没有高油压和高油温引起的泄漏、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。
文档编号F01L9/02GK202140127SQ20112004316
公开日2012年2月8日 申请日期2011年2月14日 优先权日2010年2月26日
发明者杨洲, 柯恩九 申请人:上海尤顺汽车部件有限公司