一种发动机气门控制的驱动装置的制作方法

本实用新型属于机电技术领域，涉及一种发动机气门控制的驱动装置。

背景技术：

发动机是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括内燃机、电动机等，内燃机通常是把化学能转化为机械能，如汽油发动机。汽油发动机普遍应用于汽车中。

根据汽车行驶状态的不同，可将汽车的行驶分为三种情况：高速行驶、中速行驶以及低速行驶。一般地，大功率行驶状态是指汽车的起步、加速、上坡、以及发动机在大负荷下的高速行驶。在我国现有的大多数公路条件下，连续超过120公里/小时的高速行驶情况不多，其余的均可属于中低速行驶状态。

目前，汽车行驶在平坦良好路面上时一般维持中低速的车速，如80公里/小时以下的车速，发动机是在部分负荷下工作，实际使用的功率是额定功率的30％-50％，这对内燃机的经济性能有很大的影响，造成燃料的大量浪费。实践证明，与大功率行驶状态相比较，现有技术中发动机在中低速行驶状态下的耗油量和有害气体的排放并未降低，尤其是有害气体的排放有增加趋势。

另外，现有技术中车用汽油发动机的负荷调节是靠改变节气门开度控制进入汽缸内的充气量来实现的。汽车在行驶过程中司机根据路面条件决定油门(节气门)开度的大小实现发动机输出功率。因此，发动机是在不稳定的工况下运行，这时残余废气量、冷却损失、进气量和燃烧速率都在变化，经济性也随之而异。

中国专利文献资料公开提出了一种发动机局部闭缸管理系统[申请号：201410841347.9；公布号：104533638A]，发动机为多缸，局部闭缸管理系统包括：发动机节气门检测机构，用于检测节气门的开度信号；车速传感器，用于获取车辆的行驶速度信号；制动信号机，用于获取制动信号；控制器，根据上述行驶速度信号、节气门的开度信号、制动信号判断车辆当前行驶状态是否满足预存的局部闭缸行驶条件，以满足预存的局部闭缸行驶条件为条件发出关闭部分汽缸并使其余汽缸工作在预定负荷范围内的控制指令；驱动装置，接收上述控制指令，并关闭部分汽缸并使其余汽缸工作在预定负荷范围内；预定负荷范围为：70％-90％。驱动装置一般采用电磁阀。

中国专利文献资料公开提出了一种可变气门执行元件[申请号：201120507837.7；公告号：202360160U]，包括壳体、接头部件、定位销组件、永久磁铁组件和电磁铁组件。壳体内具有腔室，接头部件包括设置在腔室内的骨架本体以及设置在骨架本体上部的对插件接头部，骨架本体的底面开设有凹槽，对插件接头部的上端伸出腔室外。定位销组件包括定位销导套和定位销，定位销导套设置于壳体的下端，并与壳体连接，定位销可轴向移动地设置于定位销导套内，定位销的上端位于壳体的腔室内，永久磁铁组件与定位销的上端相连。电磁铁组件包括电磁线圈和铁芯，电磁线圈绕设在骨架本体的外周面上，铁芯设置在骨架本体的凹槽内，电磁铁组件在电磁线圈得电时向永久磁铁组件施加一向下的推力。壳体上具有凸沿，凸沿上设置有螺栓孔，螺栓孔内插设螺栓，壳体通过螺栓固定在发动机的缸盖上。

发动机工作时会产生热量，发动机的缸盖在发动机工作时处于高温状态，在发动机不工作时处于低温状态，壳体上的凸沿由于要安装螺栓，其尺寸大，在高温时容易产生大的自由形变量，而在形变时由于受到螺栓和壳体主体的限制，容易产生大的应力，从而容易产生变形，在反复冷热切换的过程中也容易产生疲劳缺陷，导致执行元件的工作稳定性差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种发动机气门控制的驱动装置，解决的技术问题是如何提高驱动装置的稳定性。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种发动机气门控制的驱动装置，包括外壳和固定板，所述外壳内设置有能够相互作用的电磁组件和永磁组件，所述永磁组件上连接有阀针，所述阀针穿过固定板，其特征在于，所述外壳的外侧面上设置有凸出的呈环形的凸沿，所述固定板上固定连接有套装在外壳外的压板，所述凸沿位于固定板和压板之间并被压板压在固定板上。

通过固定板将驱动装置安装在发动机上，电磁组件和永磁组件相互作用使阀针运动，阀针运动实现对发动机气门的控制。凸沿被压板压在固定板上，使凸沿受力均匀，且凸沿呈环形，压板套装在外壳上，使外壳在圆周上被压板固定，从而使外壳固定牢固，提高驱动装置的稳定性。由于凸沿与压板之间为分体压装关系，凸沿径向上的热形变不受限制或者限制量较小，同时凸沿与压板之间存在的压装关系使得凸沿的径向尺寸可以相对减小，这样在高温时产生的自由热形变量也小，从而使产生的热应力小，不容易发生变形，也不容易产生疲劳缺陷，从而提高控制装置的稳定性，提高控制装置的可靠性和使用寿命。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述压板下端面的内侧边沿处设置有呈环形的凹口，所述凸沿装入凹口内。

凹口的设置能够对压板和凸沿的连接进行定位，方便控制装置的组装。而且凹口的设置可以适当减少压板固定时压板对凸沿产生的压紧力，同时为了顺利的安装，凸沿的外侧面与凹口的侧壁面之间存在间隙，这些均可以减少凸沿在高温自由形变时受到的限制，减少热应力的产生，从而减少凸沿产生变形的可能性，提高控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述固定板的上端面上设置有定位槽，所述外壳的下端面上具有与定位槽对应设置的定位凸起，所述定位凸起嵌入到定位槽内。

定位槽和定位凸起用于定位，使外壳和固定板之间安装位置精确，减少外壳与固定板之间安装偏差大引起的阀针运动不畅，不仅使控制装置组装方便，并能够提高控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述永磁组件包括永磁体，所述永磁体套装并固定在阀针的上端，所述阀针的上端面上连接有固定件，所述固定件的上端凸出永磁体的上端面，且固定件和永磁体之间设置有具有弹性的垫圈。

电磁组件包括导磁铁芯和线圈，垫圈可以由硅胶或者橡胶材料制成，垫圈还可以为设置有弹性结构，如弹簧片。电磁组件不通电时，永磁体对电磁铁芯产出吸力，电磁铁芯对永磁体的反作用力使阀针被吸合在电磁组件上，阀针位于最高处。在吸合的过程中，由于固定件的上端凸出永磁体的上端面，固定件撞击在电磁组件上，从而防止永磁体与电磁组件相撞，同时具有弹性的垫圈能够对撞击进行缓冲，防止固定件撞击时对永磁体产生冲击，从而减少永磁体发生损坏的可能性，提高控制装置的稳定性，提高控制装置的可靠性和使用寿命。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述阀针的上端还套设有位于永磁体下方的垫板，所述阀针上位于垫板的下方还固定有具有弹性的垫片，所述永磁体与垫板之间具有减振套，所述减振套的外侧部凸出永磁体的外侧面。

垫片和减振套可以由硅胶或者橡胶材料制成，垫片还可以为设置有弹性结构，如弹簧片。当电磁组件通电时，电磁组件和永磁体之间产生斥力，永磁体和阀针向下运动，垫片撞击在固定板上，具有弹性的垫片和减振套能够对撞击进行缓冲，防止撞击对永磁体产生冲击，从而减少永磁体发生损坏的可能性，提高控制装置的稳定性，提高控制装置的可靠性和使用寿命。垫板对永磁体具有支撑固定作用，使永磁体处于自然放置状态，避免永磁体受力发生损坏，提高控制装置的稳定性。减振套的外侧部凸出永磁体的外侧面还能够防止永磁体与外壳相撞，提高控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述阀针上设置有环形槽，所述垫片嵌入到环形槽内并固定，所述固定件上端的外侧部凸出阀针的外侧面，所述垫圈套装在阀针外并抵靠在固定件上端的外侧部上。

安装固定永磁体时，将垫片套装在阀针上并嵌入到环形槽内固定，然后将垫板套装在阀针上且垫板抵靠在垫片上，接着将减振套和永磁体依次放置在垫板上，再将垫圈套装在阀针上，最后将固定件固定阀针上。这样设置使永磁组件安装方便，同时垫片、垫圈和减振套在安装时对永磁体具有保护作用。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述永磁体的上端面上设置有安装槽一，所述固定件的上端和垫圈位于到安装槽一内，所述垫板的下端面上设置有安装槽二，所述垫片位于安装槽二内，所述永磁体下端面的边沿处设置有环形凹口一，所述垫板上端面的边沿处设置有环形凹口二，所述环形凹口一的壁面和环形凹口二的壁面围成安装槽三，所述减振套安装在安装槽三内。

这样设置使永磁组件结构更紧凑，并使垫圈、垫片和减振套固定更牢固，有利于提高控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述电磁组件包括固定在外壳内的线圈架，所述线圈架的中心处设置有安装孔，所述安装孔内安装有电磁铁芯，所述线圈架的外侧面上设置有固定槽，所述固定槽内设置有线圈，所述线圈架的上端面上固定有导磁板，所述线圈架的外侧套装有导磁筒，所述电磁铁芯的下端具有凸出的导磁档板，所述导磁筒的两端分别与导磁板和导磁档板接触，所述电磁铁芯的上端与导磁板接触并固定。

电磁铁芯、导磁档板、导磁筒和导磁板能够形成完整的导磁磁路，保证电磁组件工作的稳定性，从而保证控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述外壳由非导磁材料制成。

非导磁材料包括奥氏体不锈钢以及铜、铝等有色金属材料。外壳采用非导磁材料制成，可以使电磁组件和永磁组件产生的磁场被屏蔽，同时也屏蔽外界磁场对外壳内电磁组件和永磁组件的影响，提高控制装置的稳定性和可靠性。而且多个驱动装置安装很近时也能够使用，不会相互干扰。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述凸沿呈连续的环形或者不连续的环形。连续的环形使外壳的固定效果好，提高控制装置的稳定性。不连续的环形可以减少高温时产生的热应力，减少变形的产生，提高控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述定位槽底面的中心处设置有阀针孔，所述阀针孔内固定有导向套，所述阀针穿设在导向套内。导向套具有导向作用，使阀针运行顺畅且运动方向一致好，提高控制装置的稳定性。

在上述的发动机气门控制的驱动装置中，所述固定板的上端面上绕着外壳设置有数个螺纹孔，所述压板上设置有与螺纹孔对应的连接孔，所述连接孔内设置有与螺纹孔连接的紧固件。通过紧固件将压板固定连接在固定板上，使压板安装方便。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

设置压板，通过压板将凸沿压在固定板上从而将外壳固定，使外壳固定稳定，同时减少凸沿在高温时产的变形，提高控制装置的稳定性和使用寿命。设置凹口对压板和凸沿进行定位，设置定位槽和定位凸起对外壳和固定板进行定位，方便安装并提高控制装置的稳定性。固定件凸出永磁体的上端面，设置垫圈、垫片和减振套，避免永磁体受撞击的影响，减少永磁体发生损坏的可能性，提高控制装置的稳定性。设置安装槽一、安装槽二和安装槽三使永磁组件结构紧凑稳定。在线圈架上设置电磁铁芯、导磁挡板、导磁筒和导磁板，使电磁组件工作稳定。外壳采用非导磁材料制成，避免干扰，使控制装置使用稳定。

附图说明

图1是本驱动装置在未通电时的剖视结构示意图；

图2是本驱动装置在通电时的剖视结构示意图；

图3是本驱动装置中永磁组件的剖视结构示意图。

图中，1、外壳；1a、凸沿；1b、定位凸起；2、固定板；2a、定位槽；2b、阀针孔；2c、螺纹孔；3、阀针；3a、环形槽；4、压板；4a、凹口；4b、连接孔；5、永磁体；5a、安装槽一；5b、环形凹口一；5c、安装槽三；6、固定件；7、垫圈；8、垫板；8a、安装槽二；8b、环形凹口二；9、垫片；10、减振套；11、线圈架；11a、安装孔；11b、固定槽；12、电磁铁芯；12a、导磁档板；13、线圈；14、导磁板；15、导磁筒；16、导向套；17、紧固件。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1-图3所示，一种发动机气门控制的驱动装置，包括外壳1和固定板2，外壳1内设置有能够相互作用的电磁组件和永磁组件，永磁组件上连接有阀针3。电磁组件与永磁组件之间具有活动空间。电磁组件固定在外壳1内，永磁组件能够在外壳1内上下运动。

固定板2的上端面上设置有定位槽2a，定位槽2a底面的中心处设置有阀针孔2b，阀针孔2b内固定有导向套16，阀针3穿设在导向套16内并能够在导向套16内上下滑动，阀针3的下端能够伸出导向套16。导向套16为由非导磁材料制成的薄壁衬套，其内表面具有高耐磨度。固定板2的上端面上绕着阀针孔2b设置有螺纹孔2c，螺纹孔2c有数个并均匀排列，优选地，螺纹孔2c设置为两个、三个或者四个。固定板2为由非导磁材料制成的金属板。

外壳1由非导磁材料制成，呈圆筒状。外壳1的下端面上设置有凸出的呈圆环状的并与定位槽2a对应的定位凸起1b，定位凸起1b嵌入到定位槽2a内，外壳1的下端面抵靠在固定板2的上端面上。外壳1下端的外侧面上设置有凸出的呈环形的凸沿1a，凸沿1a可以呈连续的环形或者不连续的环形。凸沿1a的下端面抵靠在固定板2的上端面上。

固定板2的上端面上固定连接有压板4，压板4呈环状并套装在外壳1外，压板4下端面的内侧边沿处设置有呈环形的凹口4a，凸沿1a装入凹口4a内，凸沿1a位于固定板2和压板4之间并被压板4压在固定板2上。也可以将凹口4a设置在固定板2的上端面上，凸沿1a装入凹口4a内并被压板4压在凹口4a的底面上。为了便于安装，凸沿1a的外侧面与凹口4a的侧壁面之间具有间隙。压板4上设置有与螺纹孔2c对应的连接孔4b，连接孔4b内设置有与螺纹孔2c连接的紧固件17，通过紧固件17将压板4固定连接在固定板2上。紧固件17可以为螺栓或者螺钉。为了便于安装，紧固件17的外侧面与连接孔4b之间具有环隙。

电磁组件包括固定在外壳1内的线圈架11，线圈架11的中心处设置有安装孔11a，安装孔11a内安装有电磁铁芯12，线圈架11的外侧面上设置有固定槽11b，固定槽11b内设置有线圈13。线圈架11的上端面上设有两个凸出的引线柱，引线柱内穿设有线圈13的线头，线头穿出线圈架11后连接在线圈接头上。线圈架11的上端面上固定有呈圆盘状的导磁板14，两个引线柱向上穿过导磁板14。线圈架11的外侧套装有呈圆筒状的导磁筒15，电磁铁芯12的下端一体成型有凸出的呈圆盘状的导磁档板12a，导磁筒15的两端分别与导磁板14和导磁档板12a接触，电磁铁芯12的上端与导磁板14接触并固定。线圈架11由非导磁材料制成，电磁铁芯12、导磁筒15和导磁板14由导磁材料制成。

永磁组件固定在阀针3的上端，永磁组件包括由永磁材料制成的永磁体5和由非导磁材料制成的垫板8。永磁体5为圆柱体，永磁体5设置有中心孔并套装在阀针3的上端，永磁体5的上端面上设置有安装槽一5a，永磁体5下端面的边沿处设置有环形凹口一5b。垫板8套装在阀针3上并位于永磁体5的下方，垫板8上端面的边沿处设置有环形凹口二8b，垫板8的下端面上设置有安装槽二8a。环形凹口一5b的壁面和环形凹口二8b的壁面围成安装槽三5c。阀针3的上端面上螺纹连接有固定件6，固定件6为螺钉或者螺栓，其头部的端面为平面。固定件6和永磁体5之间设置有具有弹性的垫圈7，固定件6的上端和垫圈7位于到安装槽一5a内，且固定件6的上端有一部分凸出永磁体5的上端面。固定件6上端的外侧部凸出阀针3的外侧面，垫圈7套装在阀针3外，垫圈7的上端和下端分别抵靠在固定件6上端的外侧部上和安装槽一5a的底面上。垫圈7可以为由硅胶或者橡胶材料制成的O型圈，或者设置有弹性结构，如设置弹簧片。阀针3上位于垫板8的下方设置有环形槽3a，具有弹性的垫片9套装在阀针3上，垫片9的内侧部嵌入到环形槽3a内并固定。垫片9呈圆盘状，可以由硅胶或者橡胶材料制成，或者设置有弹性结构，如设置弹簧片。永磁体5的下端面与垫板8之间具有减振套10，减振套10呈环形，由硅胶或者橡胶材料制成，具有弹性。减振套10安装在安装槽三5c内，减振套10的外侧部凸出永磁体5的外侧面。

非导磁材料包括奥氏体不锈钢，铜、铝等有色金属材料，以及普通陶瓷、塑料等非金属材料。导磁材料包括铁、钴、镍等导磁性好的材料。永磁材料包括铝镍钴系永磁合金、铁铬钴系永磁合金、永磁铁氧体、稀土永磁材料和复合永磁材料等。

发动机包括缸体和缸盖，缸盖上设置凸轮轴和气门，凸轮轴上套设有凸轮，控制装置驱动凸轮在凸轮轴上移动从而控制气门的开闭。固定板2固定连接在缸盖上，或者是缸盖的一部分。线圈13未通电时，永磁体5对电磁铁芯12产出吸力，电磁铁芯12对永磁体5的反作用力使永磁组件被吸合在电磁组件上，阀针3位于最高处。在吸合的过程中，由于固定件6的上端凸出永磁体5的上端面，由固定件6撞击在导磁挡板上，可以防止永磁体5与导磁挡板相撞，同时垫圈7能够对撞击进行缓冲，防止固定件6撞击时对永磁体5产生冲击，从而减少永磁体5发生损坏的可能性，提高控制装置的稳定性，提高控制装置可靠性和使用寿命。线圈13通电时，电磁组件和永磁体5之间产生斥力，永磁组件和阀针3向下运动，垫片9撞击在固定板2上，垫片9、减振套10和垫圈7能够对撞击进行缓冲，防止撞击对永磁体5产生冲击，从而减少永磁体5发生损坏的可能性，提高控制装置的稳定性，提高控制装置的可靠性和使用寿命。凸沿1a被压板4压在固定板2上，使凸沿1a受力均匀，且凸沿1a和压板4均呈环状，使外壳1在圆周上被压板4固定，从而使外壳1固定牢固，提高驱动装置的稳定性。由于凸沿1a与压板4之间为分体压装关系，凸沿1a径向上的热形变不受限制或者限制量较小，同时还可以将凸沿1a在径向的尺寸相应减小，这样在高温时产生的自由形变量也小，从而使产生的热应力小，不容易发生变形，也不容易产生疲劳缺陷，从而提高控制装置的稳定性，提高控制装置的可靠性和使用寿命。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。