专利名称：结合有发动机气门致动系统或发动机制动器的摇臂轴底座的制作方法
技术领域：
本发明涉及一 种利用内燃机为发动机制动和正向发电提供发动机气门致动的系统和方法。
背景技术：
内燃机典型地利用机械、电气或液压气门致动系统来致动发动机气门。这些系统可包括由发动机的曲轴旋转驱动的凸轮轴、摇臂和推杆的组合。当利用凸轮轴致动发动机气门时，气门致动的时机被凸轮轴上凸块的尺寸和位置所固定。对于凸轮轴的每个360度旋转，发动机完成由四冲程(即膨胀、排气、进气和压缩)构成的整个循环。在大多数膨胀冲程期间，进气及排气门可都关闭并且保持关闭，其中活塞前进远离气缸盖(即气缸盖与活塞头之间的体积增加)。在正功率操作期间，在膨胀冲程期间燃烧燃料并且通过发动机传递正功率。在下死点处膨胀冲程结束，此时活塞反向并且排气门可能为主排气事件而打开。当活塞向上行进并且将燃烧气体从气缸挤出时凸轮轴上的凸角可同时为主排气事件打开排气门。在排气行程快结束时，凸轮轴上的另一凸角可为主进气事件打开进气阀，此时活塞远离气缸盖行进。当活塞靠近下死点时进气阀关闭并且进气冲程结束。当活塞再一次为压缩冲程而向上行进时，进气及排气门都关闭。以上所述涉及的主进气和总排气门事件是内燃机的正功率操作所需要的。额外的辅助阀事件虽然不是必须的，可能是合意的。例如，在正功率或者用于压缩-释放发动机制动、放气发动机制动、废气再循环(EGR)或制动气体再循环(BGR)的其它发动机操作模式期间，可能想要致动进气和/或排气门。2005年5月6日申请的待审申请序列号11/123063的图19，其内容再次并入作为参考，示出主排气事件600和辅助阀事件例如压缩-释放发动机制动事件610、放气发动机制动事件620、废气再循环事件630和制动气体再循环事件640，其可通过利用本发明不同实施例的排气门以致动用于主和辅助阀事件的排气门来完成。对于辅助阀事件，已使用经过内燃机的废气的流量控制来提供车用发动机制动。一般地，发动机制动系统可控制废气的流动以并入压缩-释放类型制动、废气再循环、排气压力调节、全循环放气和/或部分放气类型制动的原理。在压缩-释放类型的发动机制动期间，排气门可替换择性地打开从而至少暂时地将产生电力的内燃机转换为消耗电力的空气压缩机。在压缩冲程期间活塞向上行进时，被气缸俘获的气体可被压缩。压缩气体可对抗活塞的向上运动。当活塞接近上死点(TDC)位置时，至少一个排气门可被打开从而释放气缸内的压缩气体至排气总管，防止存储于压缩气体中的能量在随后的膨胀下冲程中返回发动机。这样，发动机可产生延迟电力以助于为汽车减速。Cummins的美国专利号3220392 (1965年11月)的公开内容提供了现有技术的压缩释放发动机制动的示例，其内容在此并入作为参考。在放气类型的发动机制动期间，除了在活塞的排气行程期间的总排气门事件外和/或取代它，在其余三个发动机循环(全循环放气制动)期间或其余三个发动机循环(部分循环放气制动)期间排气门可保持轻微打开。进入和离开气缸的气缸气体的放气可用作为发动机减速。通常地，放气制动操作中制动阀的最初打开在压缩TDCXearly valveactuation,早期气门致动)之前并且随后升程在一段时间内保持不变。这样，由于早期的气门致动，放气型发动机制动可能需要更低的力来致动阀门，并且因为持续放气而非迅速压缩-释放类型制动的迅速放空，产生的噪音更小。废气再循环(EGR)系统可允许在正功率操作期间一部分废气流回发动机气缸。EGR可用于降低发动机在正功率操作期间产生的NOx的量。EGR系统也可用于在发动机制动循环期间控制排气总管和发动机气缸内的压力和温度。一般地，有内、外两种类型的EGR系统。外部EGR系统将废气通过进气阀回流入发动机气缸。内部EGR系统将废气通过排气阀回流入发动机气缸。本发明的实施例主要涉及内部EGR系统。制动气体再循环(BGR)系统可允许在发动机制动操作期间一部分废气流回发动机气缸。在进气和/或早期压缩冲程期间再循环的废气回到发动机气缸，例如可增加气缸内可用于压缩-释放制动的气体量。因此，BGR可增加制动事件的制动效果。
发明内容
申请人:已经研发了一种创新的用于致动一个或多个发动机气门的系统，包括:摇臂轴，具有穿过摇臂轴延伸至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路；电磁阀，适于选择性地将液压流体供给至所述摇臂轴液压流体供给回路；围绕摇臂轴设置的空转外壳，所述空转外壳具有:适于接触气缸盖的下底座、致动器活塞孔、控制阀孔、和从所述致动器活塞孔延伸至所述控制阀孔和从所述控制阀孔延伸至所述摇臂轴外表面上的端口的内部液压回路；用于将所述空转外壳相对于所述摇臂轴紧固在固定位置的紧固装置；设置在所述致动器活塞孔内的致动器活塞组件；设置在所述控制阀孔内的控制阀组件；以及设置在所述电磁阀与所述控制阀之间的外部液压流体管系。申请人:还研发了一种创新的用于致动一个或多个发动机气门的系统，包括:多个摇臂轴，每个所述摇臂轴具有延伸穿过所述摇臂轴至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路；多个空转外壳，所述多个空转外壳的每个包括摇臂轴底座并且围绕所述多个摇臂轴中的相应一个摇臂轴布置，每个所述空转外壳具有:环绕所述多个摇臂轴中的相应一个摇臂轴的套环、适于接触气缸盖的下底座部、致动器活塞孔、控制阀孔、以及从所述致动器活塞孔延伸至所述控制阀孔和从所述控制阀孔延伸至所述摇臂轴外表面上的端口的内部液压回路；紧固装置，用于将所述多个空转外壳的每一个相对于所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴紧固在固定位置；多个致动器活塞组件，每个布置在相应的一个所述致动器活塞孔中；多个控制阀组件，每个布置在相应的一个所述控制阀孔中；电磁阀；在所述多个摇臂轴的第一和第二摇臂轴与所述电磁阀之间延伸的T-跳接管路，所述T-跳接管路具有在所述多个摇臂轴的第一和第二摇臂轴的液压流体供给回路与所述电磁阀之间提供液力连通的内部液压通路；以及在所述多个摇臂轴的第二和第三摇臂轴之间延伸的直跳接管路，所述直跳接管路具有在所述多个摇臂轴的第二和第三摇臂轴的液压流体供给回路之间提供液力连通的内部液压通路。申请人:还研发了一种创新的用于致动一个或多个发动机气门的系统，包括:多个摇臂轴；多个空转外壳，所述多个空转外壳每个包括摇臂轴底座并且围绕所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴设置，每个所述空转外壳具有:环绕所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴的套环、适于接触气缸盖的下底座部、致动器活塞孔、控制阀孔、和从所述致动器活塞孔延伸至所述控制阀孔的内部液压回路；紧固装置，用于将所述多个空转外壳的每一个相对于所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴紧固在固定位置；多个致动器活塞组件，每个布置在相应的一个致动器活塞孔内；多个控制阀组件，每个布置在相应的一个控制阀孔内；电磁阀；与所述电磁阀液力连通的液压流体供给源；第一外部液压流体管路，从所述电磁阀延伸至所述多个控制阀组件中的第一控制阀组件；以及第二外部液压流体管路，从所述多个控制阀组件中的第一控制阀组件延伸至所述多个控制阀组件中的第二`控制阀组件。要了解，前述一般说明和下面的详细说明仅为示例性和说明性的，而非对所称发明的限制。此处并入作为参考的附图构成说明书的一部分，示出了本发明的某些实施例，与详细说明一起用于说明本发明的原理。
为有助于了解本发明，现在将参照附图，其中相同的附图标记涉及相同的元件。附图仅为示例性的并且不应当被诠释为限制本发明。图1是根据本发明第一实施例构造的具有用于主活塞和从动活塞的铰接摇臂和摇臂轴安装外壳且设置于内燃机内的发动机制动系统的示意图。图2是根据本发明第一实施例的具有铰接摇臂、摇臂轴安装外壳和摇臂回动弹簧的发动机制动系统的分解顶视图。图3是根据本发明第一实施例如图2所示布置的发动机制动系统的下侧的分解顶视图。图4是图2和图3的摇臂轴安装外壳的截面侧视图，示出根据本发明第一实施例布置的主活塞和从动活塞。图5是图2和图3的摇臂轴安装外壳的第二截面侧视图，示出与根据本发明第一实施例布置的摇臂轴以及主活塞和从动活塞液力连通的控制阀。图6是图2和图3的摇臂轴安装外壳的截面前视图，示出根据本发明第一实施例布置的控制阀和从动活塞。图7是图2和图3的发动机制动系统的截面侧视图,示出当关闭发动机制动系统时根据本发明第一实施例布置的铰接摇臂、摇臂轴安装外壳和凸轮凸角。
图8是图2和图3的发动机制动系统的截面侧视图，示出当开启发动机制动系统且摇臂与凸轮基圆接触时根据本发明第一实施例布置的铰接摇臂、摇臂轴安装外壳和凸轮凸角。图9是图2和图3的发动机制动系统的截面侧视图，示出当开启发动机制动系统且摇臂与凸轮压缩-释放凸角接触时根据本发明第一实施例布置的铰接摇臂、摇臂轴安装外壳和凸轮凸角。图10是发动机制动系统的截面侧视图，示出当关闭发动机制动系统时根据本发明第二实施例布置的铰接摇臂、摇臂轴安装外壳和凸轮凸角。图11是根据本发明第二实施例的具有铰接摇臂、摇臂轴安装外壳和摇臂回动弹簧的发动机制动系统的分解透视图。图12是图2和图3的发动机制动系统的截面侧视图,示意性地示出发动机输油通道、电磁阀与摇臂轴之间的油通道。图13是可用于放气制动(bleeder braking)特别是根据本发明第二实施例具有摇臂轴安装外壳的气门致动系统的顶视图。图14是图13所示的根据本发明第二实施例布置的气门致动系统的下侧的示意图。图15是图13和图14的摇臂轴安装外壳的截面侧视图，示出根据本发明的替换实施例用于将摇臂轴安装外壳紧固在固定位置的替换或额外的凸缘。图16是图13和图14的摇臂轴安装外壳的第二截面侧视图，示出与根据本发明第二实施例布置的摇臂轴和致动器活塞液力连通的控制阀。图17是图13 和图14的摇臂轴安装外壳的截面前视图，示出根据本发明第二实施例布置的控制阀和致动器活塞。图18是图13和图14的气门致动系统的截面侧视图，示出当致动器活塞与滑销/发动机气门被间隙空间(lash space)分离时根据本发明第二实施例布置的摇臂轴安装外壳和致动器活塞。图19是图13和图14的气门致动系统的截面侧视图,示出当开启所述系统且致动器活塞已经致动发动机气门时根据本发明第二实施例布置的摇臂轴安装外壳和致动器活塞。图20是图13和图14的气门致动系统的截面侧视图，示出通过电磁阀控制液压流
体供给。图21是根据本发明的可替换实施例设置于致动器活塞与发动机气门之间的阀桥的截面侧视图。图22是根据本发明可替换实施例的被结合到摇臂轴底座中的空转外壳(lostmotion housing)的截面图,摇臂轴底座用于在为发动机气门致动供以足够的液压流体之前致动一个或多个发动机气门。图23是根据本发明可替换实施例的被结合到摇臂轴底座中的空转外壳的截面图，用于在为发动机气门致动供以足够的液压流体之后致动图22示出的一个或多个发动机气门。图24是图22和23所示系统的空转外壳沿图22的切割线24_24的截面图。
图25是具有图22-24所示类型的多个空转外壳的发动机气门致动系统的顶视图。图26是用于连接摇臂轴的直跳接管路(straight jumper tube)的示意图,所述摇臂轴用在致动图22-25所示的一个或多个发动机气门的系统中。图27是用于连接电磁阀和摇臂轴的T-跳接管路的示意图，所述摇臂轴用在致动图22-25所示的一个或多个发动机气门的系统中。图28是具有图22-24所示类型的被外部液压流体管系连接的多个空转外壳的另一可替换发动机气门致动系统的顶视图。
具体实施例方式现在将详述本发明的第一实施例，其示例在附图中示出。参照图1，示出根据本发明第一实施例布置的用于致动发动机气门的系统50。图2-9示出图1所示系统及其部件的不同示意图。系统50可包括凸轮100、铰接半摇臂200、制动外壳300、摇臂轴400和电磁阀500。摇臂200可被复位弹簧210推压离开凸轮100 (或可替换地朝向凸轮100推压)(还参见图11)。制动外壳可被抗旋转螺栓310紧固到位。参照图2和3，摇臂200还可包括凸轮滚子220、突耳230和中心套环240。摇臂回动弹簧210可朝制动外壳300推压摇臂200以使突耳230接触主活塞340。制动外壳300还可包括抗旋转螺栓凸台312、控制阀320、主活塞340、从动活塞350以及摇臂轴套环360和362。从动活塞复位弹簧352可向上推压从动活塞350进入形成于制动外壳300内的从
动活塞孔。参照图4，制动外壳300的摇臂轴套环360和362可安装在摇臂轴400上。制动外壳可相对摇臂轴400被抗旋转螺栓310 (未不出)紧固在固定位置。制动外壳300可包括可滑动地设置在主活塞孔302内的 主活塞340和可滑动地设置在从动活塞孔304内的从动活塞350。主-从动液压流体通路306可在主活塞孔302与从动活塞孔304之间延伸。从动活塞复位弹簧352可向上推压从动活塞350并且使其抵靠在延伸入从动活塞孔304内的从动活塞间隙调节螺钉354上。摇臂轴400可包括第一液压通路410，适于为摇臂200 (图4中未示出)提供低压液压流体用于润滑目的。摇臂轴400也可包括第二液压通路420，其目的与图5结合进行解释。参照图5，在从动活塞350 (图4示出)附近，制动外壳300还可包括控制阀320。当低压液压流体经由供给通路308被供至控制阀下部时，控制阀320可将液压流体充满主孔和从动孔。设置在摇臂轴400中的连接液压通路422可在第二液压通路420与设置在制动外壳300中的供给通路308之间延伸。因此，通过第二液压通路420内低压液压流体的选择性供给，液压流体可被供至控制阀以及主孔和从动孔。图6示出制动外壳300的前部截面图。参照图6，示出在控制阀主体322被控制阀簧326推压入其最低位置期间控制阀320处于“制动关闭”位置。当开启制动时，来自摇臂轴400 (图5中示出)内第二液压通路420的液压流体可被供至控制阀主体322的下部。液压流体的供给可导致控制阀主体322向上移动直至设置于控制阀主体中部的圆孔与从动孔供给通路309对齐。施加于控制阀320下部的液压流体压力足以推开止回阀324以使液压流体经由从动孔供给通路309流入从动活塞孔304。再参照图4，液压流体还可从从动活塞孔304流经主-从液压流体通路306进入主活塞孔302。当制动处于“制动开启”位置，液压流体可由控制阀320自由地供至主-从动活塞回路，而在所述控制阀内的止回阀324防止流体的反向流动。因此，制动外壳300中的主-从液压回路可经历高液压流体压力而无实质上的液压流体回流。通过减小液压流体压力，优选通过排空施加于控制阀320下部的液压流体压力，制动可返回图6所示的“制动关闭”位置。当发生上述情况时，控制阀主体322可向下滑动直至从动孔供给通路309暴露于控制阀孔328，藉此使得主-从液压回路内的液压流体逸出。液压流体至控制阀320的选择性供给可受到图1所示的电磁阀500的控制。电磁阀500的可替换择布置被认为在本发明的范围内。当发动机制动处于“制动关闭”位置时，系统50的不同元件的布置如图7所示。参照图7，凸轮凸角100被示为具有两个气门致动凸角。第一凸轮凸块102可提供压缩-释放阀致动事件并且第二凸轮凸 块104可提供制动气体再循环(BGR)阀致动事件。考虑到带有更多、更少或不同凸轮凸角的可替换凸轮凸块也在本发明的范围内。系统50位于发动机气门如排气门600附近。系统50可通过延伸穿过阀桥610的滑销620来致动排气门600。这种滑销和阀桥布置的使用允许单独的阀致动系统来致动多个发动机气门用于正功率操作(positive power operation)和致动单个发动机气门600用于非正功率操作(non-positive power operation)如发动机制动。继续参照图7，当制动处于“制动关闭”位置时，第二液压通路420内的液压流体压力被减少或者消除。因此，在连接主活塞340和从动活塞350的主-从液压流体回路中不维持液压流体压力。因此，从动活塞复位弹簧352的推压足以推动从动活塞350 —直进入从动活塞孔至抵靠在间隙调节螺钉354上。此外，摇臂回动弹簧210的推压足以旋转摇臂200以使摇臂突耳230推动主活塞340 —直进入主活塞孔内。摇臂200的这种旋转可在凸轮滚子220与凸轮凸角100之间产生间隙空间106。间隙空间106可被设计为具有等于或大于凸轮凸块102和104高度的大小X。因此，当系统50处于“制动关闭”位置时，凸轮凸块102和104可能对摇臂200或者主活塞和从动活塞340和350没有任何影响。当发动机制动处于“开启制动”位置时系统50的不同元件的布置如图8所示。参照图8，当开启制动“on”时，液压流体穿过第二液压通路420被供至控制阀320 (未示出)和制动外壳内的主活塞液压回路。当凸轮凸角100在基圆处时，如图8所示，连接主活塞340和从动活塞350的主-从液压流体回路中的液压流体压力可推动主活塞340离开其孔，克服摇臂回动弹簧210的推压且向后旋转摇臂200直至凸轮滚子220接触凸轮凸角100。因此，可消除间隙空间106。但在此时(凸轮凸角在基圆处)，主-从液压回路内的液压不足以克服从动活塞复位弹簧352的推压而将从动活塞350推出从动活塞孔。参照图9，当凸轮滚子220遇到凸轮凸块102 (和104)时，摇臂200轻微地顺时针方向旋转。摇臂200的旋转可推动主活塞340进入主活塞孔，藉此移动液压流体经过主-从液压流体通路306进入从动活塞孔。因此，从动活塞复位弹簧352的推压被克服了，并且从动活塞350可向下移动抵靠滑销620，其又可为压缩-释放事件或者某些可替换气门致动事件而致动排气门600。本发明的可替换实施如图10和11所示。参照图10和11，摇臂回动弹簧210可被设置为形为与捕鼠型弹簧(mouse-trap type spring)相反的卷簧。此外，复位弹簧210可在顶部元件(overhead element) 212与摇臂200后部之间延伸以使当系统处于“制动关闭”位置时摇臂被推压从而与凸轮凸角100连续接触，如图10所示。因此，当制动关闭时不是在凸轮凸角100与凸轮滚子220之间产生间隙空间，而是可在摇臂突耳230与主活塞340之间产生间隙空间202。参照图12，示出发动机输油通道430与第一和第二液压通路410和420之间的连通。电磁阀500可被设置在发动机输油通道430与摇臂轴400之间。参照图13和14，在本发明的第二实施例中，可去除摇臂和主活塞。气门致动系统外壳1300可包括抗旋转螺栓凸台1312、控制阀1320、致动器活塞1350以及摇臂轴套环1360和1362。摇臂轴套环可围绕摇臂轴，提供将外壳1300相对于将被致动的发动机气门牢牢地固定在固定的和紧凑的位置上的结构或装置。参照图15，外壳1300的摇臂轴套环1360和1362可安装在摇臂轴1400上。外壳可相对摇臂轴1400被延伸穿过抗旋转螺栓凸台1312的第一抗旋转螺栓1310(未示出)和/或延伸穿过抗旋转凸缘1316的第二抗旋转螺栓1314紧固在固定位置上。抗旋转凸台1312可被设置在致动器活塞1350的远端并且抗旋转凸缘1316可被设置在致动器活塞的近端。外壳1300可包括可滑动地设置在致动器活塞孔1304内的致动器活塞1350。内部液压回路可包括通路1306和通路1308 (图16示出)。致动器活塞间隙调节螺钉1354可延伸入致动器活塞孔1304内并且设置可供致动器活塞1350坐靠其上的上挡块。摇臂轴1400可包括液压流体供给通路1420，其目的结合图16进行解释。参照图16，在致动器活塞1350(图15示出)附近，外壳1300还可包括控制阀1320。当低压液压流体经由内部液压回路的通路1308被供至控制阀下部时，控制阀1320可将液压流体充满内部液压回路的通路1306。设置在摇臂轴1400内的连接液压通路1422可在液压流体通路1420与设置在外壳1300内的通路1308之间延伸。因此，液压流体可通过液压流体供给通路1420内低压液压流体的选择性供给被供至控制阀和致动器活塞孔。
图17示出该系统的前部截面图。参照图17，示出在控制阀主体1322被控制阀簧1326推压入其最低位置期间控制阀1320处于“致动器关闭”位置。当开启该系统时，来自摇臂轴1400 (图16中示出)中液压流体供给通路1420的液压流体可被供至控制阀主体1322的下部。液压流体的供给可导致控制阀主体1322向上移动直至设置于控制阀主体中部的圆孔与通路1306对齐。施加于控制阀1320下部的液压流体压力足以推开止回阀1324以使液压流体经由通路1306流入致动器活塞孔1304。当系统处于“致动器开启”位置时，液压流体可经过控制阀1320被自由地供至内部液压回路，同时控制阀内的止回阀1324防止流体的反向流动。因此，外壳1300内的内部液压回路可经历高液压流体压力而无真正的液压流体回流。通过减少液压流体供给通路1420内的液压流体压力，优选通过排空施加于控制阀1320下部的液压流体，系统可返回图17所示的“致动器关闭”位置。当发生上述情况时，控制阀主体1322可向下滑动直至通路1306暴露于控制阀孔1328，藉此允许内部液压回路中的液压流体逸出。液压流体至控制阀1320的选择性供给可受到图20所示的电磁阀1500的控制。电磁阀1500的可替换布置认为在本发明的范围内。当发动机气门致动器处于“关闭致动器”位置时系统的不同元件的布置如图18所示。参照图18，系统被定位在发动机气门如排气门1600附近。系统可通过延伸穿过阀桥1610的滑销1620致动排气门1600。这种滑销和阀桥布置的使用可允许单独的气门致动系统致动多个发动机气门用于正功率操作和致动单个发动机气门1600用于非正功率操作如发动机制动。继续参照图18，当系统处于“致动器关闭”位置时，液压流体供给通路1420中的液压流体压力被减少或者消除。因此，在连接于致动器活塞1350的内部液压流体回路中没有维持的液压流体压力。因此，致动器活塞1350可抵靠滑销1620而不致动它。因此，当系统处于“致动器关闭”位置时，致动器活塞可能不能为发动机气门提供任何气门致动运动。当系统处于“开启致动器”位置时，在图19中示出系统的不同元件的布置。参照图19，当系统被开启“on”时，液压流体经过液压通路1420被供至控制阀1320 (未示出)。通路1306中的液压流体压力可将致动器活塞1350推出其孔外，这样如果它未准备好则接触滑销1620。然而在此时内部液压回路中的液压可能不足以克服发动机气门1600的弹簧1602的推压。当阀桥1610为主排气门致动事件而向下移动时，例如致动器活塞孔1304中的低压液压流体可能向下推动致动器活塞1350和滑销1620以使它们跟随阀桥直至致动器活塞到达其最大向下位移。在主排气事件结束时阀桥1610向上返回，通路1306中的液压流体可被加高压以使致动器活塞1350保持排气门1600为发动机气门事件如放气制动事件而开启。致动器活塞1350可能继续保持排气门1600开启直至控制阀320释放通路1306中的液压流体压力。要了解，除了排气门致动外，气门致动系统可被用于进气口和辅助发动机气门致动。参照图20，示出发动机液压流体供给通路1430与液压流体供给通路1420之间的连通。电磁阀1500可被设置在发动机液压流体供给通路1430与摇臂轴1400中的液压流体供给通路1420之间。电磁阀1500可被设置在例如摇臂轴底座上的安装摇臂轴的发动机制动系统附近。参照图21，在图13-20和22_28示出的系统的可替换实施例中，致动器活塞1350可直接作用在发动机气门1600上或发动机阀桥1610上而非作用在滑销上。
参照图22-24，示出用于致动一个或多个发动机气门的可替换实施例。系统可包括结合有空转外壳(lost motion housing)2102的摇臂轴底座组件2100、控制阀组件2200和致动器活塞组件2300。通过包括(i)用于支撑摇臂轴的摇臂轴底座和(ii)用于致动发动机气门2400如排气门或者进气阀的空转系统，底座组件2100可减小在发动机内容纳空转系统所需的总重量和空间。底座组件2100对于致动排气门用于发动机制动(如放气制动或者部分放气制动)特别有用。空转外壳2102可包括控制阀孔2110、致动器活塞孔2120和摇臂轴孔2160。控制阀孔2110可容纳控制阀组件2200，致动器活塞孔2120可容纳致动器活塞组件2300，并且摇臂轴孔2160可容纳摇臂轴2500。内部液压流体通路2130可从控制阀孔2110延伸穿过空转外壳2102至致动器活塞孔2120。空转外壳供给通路2140可从控制阀孔2110延伸穿过空转外壳2102至设置在摇臂轴孔2160上的端口 2162。特别参照图24，空转外壳2102可设置在摇臂轴2500周围以使套环围绕摇臂轴并且空转外壳的下底座部分抵靠和接触气缸盖(未示出)。摇臂轴2500可包括沿摇臂轴的纵轴延伸的第一流体供给通路2510和从第一流体供给通路延伸至设置在摇臂轴外表面上的端口的第二流体供给通路2520。第一和第二流体供给通路2510和2520可共同包含用于底座组件2100的液压流体供给回路2510/2520。摇臂轴外表面上的端口和设置在摇臂轴孔2160上的端口 2162可对齐以使液压流体可在两个端口之间流动。摇臂轴2500还可包括润滑流体供给通路2530。抗旋转销或者一个或多个螺栓2150可延伸穿过空转外壳2102进入形成于摇臂轴2500中的凹槽从而将空转外壳相对于摇臂轴紧固在固定位置。一个或多个螺栓(未示出)通过延伸穿过空转外壳进入气缸盖可还或可替换地相对于摇臂轴2500将空转外壳2102紧固在固定位置。重新参照图22-24，控制阀组件2200可包括控制阀外主体2210和压配合于、旋紧于或以其它方式连接于控制阀外主体的控制阀内主体2220。控制阀内主体可包括用于容纳弹簧推压止回阀2230的内凹槽。控制阀外主体2210可包括当流体被供至控制阀(如图23所示)时从空转外壳供给通路2140延伸至止回阀2230的下通路2212，以及从止回阀2230延伸至内部液压流体通路2130的横向通路2214。控制阀外主体2210可通过第一和第二控制阀簧2240和2242被推压入控制阀孔2110。致动器活塞组件2300可为自动-间隙设置并且包括延伸穿过空转外壳2102进入致动器活塞孔2120的间隙螺钉2320。间隙螺钉2320可包括被容纳在致动器活塞2310的中空内部内的增大下部。间隙螺钉2320可被间隙螺母2322紧固到位。致动器套环2330可通过环形元件在致动器活塞2310的中空内部连接于致动器活塞2310。致动器套环可具有围绕间隙螺钉2320的中心开口，其足够松散地适配在间隙螺钉周围以使液压流体自由流经套环进入致动器活塞2310的中空内部。致动器活塞弹簧2340可被设置在致动器活塞2310的中空内部中致动器套环2330与间隙螺钉2320的增大下部之间。间隙螺钉2320可被竖直调节以在致动器活塞2310的底面与阀桥销2410之间设定间隙空间2350 (图22)。参照图25，示出多个底座组件2100可配备有在电磁阀组件2600控制下的液压流体。外部液压流体管系可用于从电磁阀组件2600向底座组件2100提供液压流体。在图25示出的实施例中，外部液压流体管系可包括T-跳接管路2700和一个或多个直跳接管路2750。T-跳接管路2700可提供电磁阀组件2600与两个相邻摇臂轴2500之间的液压流体连通。直跳接管路2750可提供任何 一对相邻摇臂轴2500之间的液压流体连通。虽然图25仅示出了一个直跳接管路2750，要了解另外的直跳接管路可用于连接用于整个系统中的一连串另外的摇臂轴。图25还示出排气门摇臂2800和进气口摇臂2850相对于底座组件2100的布置。紧固装置或螺栓2150也在图25中示出。图26是直跳接管路2750的示意图。直跳接管路2750可包括内部液压通路2760、中心台肩2752、液压密封件2770和夹紧环2780。可通过将较小直径端(左端)滑入摇臂轴2500的第一流体供给通路2510内(图24)以使夹紧环2780被压入中心台肩2752中来装配直跳接管路2750。摇臂轴2500随后被装配在发动机中。其后，直跳接管路2750可从第一流体供给通路2510缩回直到管路的相反端部进入相邻摇臂轴的第一流体供给通路以使设置在直跳接管路两端处的密封件2770与它们在其内延伸的第一流体供给通路均密封接合并且以使台肩2752的右边缘被挤压在相邻摇臂轴的第一流体供给通路的口处的端口上。夹紧环2780可随后移至左边并被紧固在设置于直跳接管路2750主体上的环形槽内以使直跳接管路2750在两个摇臂轴之间被锁定到位。液压流体可随后在两个摇臂轴之间流动穿过内部液压通路2760。图27是T-跳接管路2700的示意图。T-跳接管路2700可包括内部液压通路2710和2720、液压密封件2730和一个或多个夹紧环(图26示出)。通过将一端滑入摇臂轴2500的第一流体供给通路2510 (图24)，T-跳接管路2700可以与图26示出的直跳接管路类似的方式被装配。其后，T-跳接管路2700可从第一流体供给通路2510缩回直至管路的相反端部进入相邻摇臂轴的第一流体供给通路以使设置在T-跳接管路两端处的密封件2730与它们在其内延伸的第一流体供给通路均密封接合。T-跳接线2700的中部可被插入到设置在电磁阀组件上的液压端口内，并且通过使用一个或多个螺栓电磁阀组件可被紧固于发动机气缸盖以使T-跳接管路在两个相邻摇臂轴之间被锁定到位。液压流体随后可在电磁阀2600与两个相邻的摇臂轴之间穿过内部液压通路2710和2720流动。如图22-27所示用于致动一个或多个阀门的系统可进行如下操作以选择性地致动发动机气门，例如但不局限于排气门2420。特别参照图22，底座组件2100被示为发动机气门处于不需要被致动期间的状态。在该状态期间，电磁阀2600可被断开从而切断液压流体通过外部液压管系(T-跳接管路2700和直跳接管路2750)至多个底座组件2100的每一个的供给。因此，空转外壳供给通路2140内没有足够的液压以向上移动控制阀组件2200对抗第一控制阀簧2240的推压。这导致没有液压流体被供给至致动器活塞组件2300，且致动器活塞弹簧2340向上推压致动器活塞套环2330和致动器活塞2310，在致动器活塞2310的底面与阀桥销2410之间形成间隙空间2350。在这种状态期间，排气门2420仅被排气摇杆臂2800通过阀桥2400所致动。
当需要使用图22-27所示的系统进行气门致动时，电磁阀2600在发动机控制模块等的控制下被选择性地供电以使液压流体通过外部液压管系(T-跳接管路2700和直跳接管路2750)从液压流体供给源(未示出，如发动机油槽)被供至多个底座组件2100的每一个。因此，如图23所示，空转外壳供给通路2140内产生的液压足以向上移动控制阀组件2200对抗第一控制阀簧2240的推压。这导致液压流体被供给至致动器活塞组件2300。由于液压流体进入致动器活塞2310的中空内部，强迫致动器活塞向下抵靠致动器活塞弹簧2340的推压，占用致动器活塞2310的底面与阀桥销2410之间的间隙空间2350。当排气门2420接着被排气摇臂2800致动时，致动器活塞2310内的液压导致其进一步向下移动，并且阀桥销2410跟随阀桥2400向下移动直至致动器活塞套环2330坐靠在间隙螺钉2320的增大头部上。当阀桥2400在排气摇臂2800的控制下向上返回时，致动器活塞2310维持排气门2420开启，因为它被液压地锁定在保持阀桥销2410在向下位置移动的位置上。可以此方式维持排气门2420开启以在电磁阀2600的控制下提供放气制动或部分放气制动。图22-27示出的系统的其它可替换实施例在图28中示出，其中类似的附图标记识别其它附图中类似的元件。图28中的实施例与图25示出的实施例的区别如下。在图28的实施例中，其上安装有底座组件2100的摇臂轴不包括第一和第二流体供给通路2510和2520。相反，液压流体连接器2900和2910设置在电磁阀2600上和控制阀组件2200上。外部液压流体管系2920在电磁阀2600与两个相邻的控制阀组件2200之间延伸，以及在每对连续的控制阀组件之间延伸。因此，可专门通过外部液压流体管系2920从电磁阀2600为每个底座组件2100提供液压流体。在图28的实施例中，与图22-24示出的相同组件的定向相比，控制阀组件220可被倒置。本领域技术人员将了解，可对本发明做出改变和改进而不脱离本发明的范围或精神。
权利要求
1.一种用于致动一个或多个发动机气门的系统，包括: 摇臂轴，具有穿过摇臂轴延伸至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路； 电磁阀，适于选择性地将液压流体供给至所述摇臂轴液压流体供给回路； 围绕摇臂轴设置的空转外壳，所述空转外壳具有:适于接触气缸盖的下底座、致动器活塞孔、控制阀孔、和从所述致动器活塞孔延伸至所述控制阀孔和从所述控制阀孔延伸至所述摇臂轴外表面上的端口的内部液压回路； 用于将所述空转外壳相对于所述摇臂轴紧固在固定位置的紧固装置； 设置在所述致动器活塞孔内的致动器活塞组件； 设置在所述控制阀孔内的控制阀组件；以及 设置在所述电磁阀与所述控 制阀之间的外部液压流体管系。
2.根据权利要求1的系统，其中所述空转外壳被结合在摇臂轴底座中。
3.根据权利要求2的系统，还包括延伸穿过空转外壳套环进入摇臂轴的抗旋转销。
4.根据权利要求3的系统，还包括: 两个相邻的摇臂轴，每个摇臂轴具有纵向延伸穿过所述摇臂轴至所述摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路；以及 其中，所述外部流体管系包括在所述两个相邻的摇臂轴的每一个的端口之间延伸的直跳接管路，所述直跳接管路具有在所述两个相邻的摇臂轴的液压流体供给回路之间提供液力连通的内部液压通路。
5.根据权利要求4的系统，还包括: 与所述两个相邻的摇臂轴之一相邻的第三摇臂轴，所述第三摇臂轴具有液压流体供给回路，所述液压流体供给回路纵向延伸穿过所述摇臂轴至第三摇臂轴外表面上的端口 ；以及 其中所述外部流体管系包括在第三摇臂轴的端口与所述两个相邻的摇臂轴的邻近一个的端口之间延伸的T-跳接管路，所述T-跳接管路具有在第三摇臂轴和所述两个相邻的摇臂轴的邻近一个的液压流体供给回路与所述电磁阀之间提供液力连通的内部液压通路。
6.根据权利要求5的系统，其中致动器活塞组件包括: 延伸穿过空转外壳进入致动器活塞孔的间隙螺钉，所述间隙螺钉包括增大下部； 致动器活塞，具有用于容纳间隙螺钉的增大下部的中空内部； 致动器套环，在所述致动器活塞的中空内部连接于所述致动器活塞，所述致动器套环具有环绕所述间隙螺钉的中心开口 ；以及 弹簧，设置在所述致动器活塞的中空内部中位于所述致动器套环与所述间隙螺钉的增大下部之间。
7.根据权利要求1的系统,还包括: 两个相邻的摇臂轴，每个具有纵向延伸穿过每个摇臂轴至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路；以及 其中所述外部流体管系包括在所述两个相邻的摇臂轴的每一个的端口之间延伸的直跳接管路，所述直跳接管路具有在所述两个相邻的摇臂轴的液压流体供给回路之间提供液力连通的内部液压通路。
8.根据权利要求7的系统，还包括设置在所述直跳接管路的端部处的液压流体密封件，所述密封件适于接合所述摇臂轴的外表面上的端口。
9.根据权利要求1的系统，还包括: 两个相邻的摇臂轴，每个具有纵向延伸穿过每个摇臂轴至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路；以及 其中所述外部流体管系包括在所述两个相邻的摇臂轴的每一个的端口之间延伸的T-跳接管路，所述T-跳接管路具有在所述两个相邻的摇臂轴的液压流体供给回路与所述电磁阀之间提供液力连通的内部液压通路。
10.根据权利要求9的系统，还包括设置在所述T-跳接管路端部处的液压流体密封件，所述密封件适于接合所述摇臂轴的外表面上的端口和与所述电磁阀液力连通的端口。
11.根据权利要求1的系统，其中所述致动器活塞组件包括: 延伸穿过所述空转外壳进入所述致动器活塞孔的间隙螺钉，所述间隙螺钉包括增大下部; 致动器活塞，具有用于容纳所述间隙螺钉的增大下部的中空内部； 致动器套环，在所述致动器活塞的中空内部连接于所述致动器活塞，所述致动器套环具有环绕所述间隙螺钉的中心开口 ；以及 弹簧，设置在所述致动器活塞的中空内部中位于所述致动器套环与所述间隙螺钉的增大下部之间。
12.—种用于致动一个或多个发动机气门的系统,包括: 多个摇臂轴，每个所述摇臂轴具有延伸穿过所述摇臂轴至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路； 多个空转外壳，所述多个空转外壳的每个包括摇臂轴底座并且围绕所述多个摇臂轴中的相应一个摇臂轴布置，每个所述空转外壳具有:环绕所述多个摇臂轴中的相应一个摇臂轴的套环、适于接触气缸盖的下底座部、致动器活塞孔、控制阀孔、以及从所述致动器活塞孔延伸至所述控制阀孔和从所述控制阀孔延伸至所述摇臂轴外表面上的端口的内部液压回路； 紧固装置，用于将所述多个空转外壳的每一个相对于所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴紧固在固定位置； 多个致动器活塞组件，每个布置在相应的一个所述致动器活塞孔中； 多个控制阀组件，每个布置在相应的一个所述控制阀孔中； 电磁阀； 在所述多个摇臂轴的第一和第二摇臂轴与所述电磁阀之间延伸的T-跳接管路，所述T-跳接管路具有在所述多个摇臂轴的第一和第二摇臂轴的液压流体供给回路与所述电磁阀之间提供液力连通的内部液压通路；以及 在所述多个摇臂轴的第二和第三摇臂轴之间延伸的直跳接管路，所述直跳接管路具有在所述多个摇臂轴的第二和第三摇臂轴的液压流体供给回路之间提供液力连通的内部液压通路。
13.根据权利要求12的系统，还包括: 设置在所述直跳接管路的端部处的液压流体密封件，所述密封件适于接合所述多个摇臂轴的第二和第三摇臂轴外表面上的端口 ；以及设置在所述T跳接管路的端部处的液压流体密封件，所述密封件适于接合所述多个摇臂轴的第一和第二摇臂轴外表面上的端口。
14.根据权利要求13的系统，其中所述多个致动器活塞组件的每一个都包括: 延伸穿过所述空转外壳进入所述致动器活塞孔的间隙螺钉，所述间隙螺钉包括增大下部; 致动器活塞，具有用于容纳所述间隙螺钉的增大下部的中空内部； 致动器套环，在所述致动器活塞的中空内部中连接于所述致动器活塞，所述致动器套环具有所述环绕间隙螺钉的中心开口 ；以及 弹簧，设置在所述致动器活塞的中空内部中位于所述致动器套环与所述间隙螺钉的增大下部之间。
15.根据权利要求12的系统，其中所述多个致动器活塞组件的每一个都包括: 延伸穿过所述空 转外壳进入所述致动器活塞孔的间隙螺钉，所述间隙螺钉包括增大下部; 致动器活塞，具有用于容纳所述间隙螺钉的增大下部的中空内部； 致动器套环，在所述致动器活塞的中空内部中连接于所述致动器活塞，所述致动器套环具有环绕所述间隙螺钉的中心开口 ；以及 弹簧，设置在所述致动器活塞的中空内部中位于所述致动器套环与所述间隙螺钉的增大下部之间。
16.一种用于致动一个或多个发动机气门的系统，包括: 多个摇臂轴； 多个空转外壳，所述多个空转外壳每个包括摇臂轴底座并且围绕所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴设置，每个所述空转外壳具有:环绕所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴的套环、适于接触气缸盖的下底座部、致动器活塞孔、控制阀孔、和从所述致动器活塞孔延伸至所述控制阀孔的内部液压回路； 紧固装置，用于将所述多个空转外壳的每一个相对于所述多个摇臂轴的相应一个摇臂轴紧固在固定位置； 多个致动器活塞组件，每个布置在相应的一个致动器活塞孔内； 多个控制阀组件，每个布置在相应的一个控制阀孔内； 电磁阀； 与所述电磁阀液力连通的液压流体供给源； 第一外部液压流体管路，从所述电磁阀延伸至所述多个控制阀组件中的第一控制阀组件；以及 第二外部液压流体管路，从所述多个控制阀组件中的第一控制阀组件延伸至所述多个控制阀组件中的第二控制阀组件。
17.根据权利要求16的系统，其中所述电磁阀适于安装在气缸盖上。
18.根据权利要求17的系统，还包括第三外部液压流体管路，其从所述电磁阀延伸至所述多个控制阀组件中的第三控制阀组件。
19.根据权利要求16的系统，还包括第三外部液压流体管路，其从所述电磁阀延伸至多个控制阀组件中的第三控制阀组件。
全文摘要
公开了一种用于致动发动机气门的系统。该系统可包括摇臂轴和适于选择性地将液压流体供至摇臂轴液压流体供给回路的电磁阀，其中摇臂轴具有延伸穿过摇臂轴至摇臂轴外表面上的端口的液压流体供给回路。摇臂轴可被一个或多个摇臂轴底座所支撑。空转外壳可被结合在摇臂轴底座中且围绕摇臂轴设置。空转外壳可具有通过内部液压回路连接的致动器活塞组件和控制阀组件。空转外壳可相对摇臂轴被紧固在固定位置。外部液压流体管系可设置在电磁阀与在相邻摇臂轴之间延伸的形为跳接管路的控制阀之间或电磁阀与形为从控制阀延伸至控制阀的外部液压流体管之间。
文档编号F01L1/24GK103228876SQ201180027830
公开日2013年7月31日 申请日期2011年4月5日 优先权日2010年4月5日
发明者Z·S·迈斯特里克, R·S·珀金斯, N·E·富克斯, 董岩, S·卡马尔奇克 申请人:雅各布斯车辆系统公司