具有偏置构型的引擎制动摇臂的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月4日提交的美国专利申请62/594,147和2018年2月28日提交的美国专利申请62/636,308的权益。上述申请的公开内容以引用方式并入本文。

本公开整体涉及用于阀系组件中的摇臂组件，并且更具体地涉及结合作用于单个阀门上的专用摇臂并且结合将摇臂偏置到空档位置的偏置组件的摇臂组件。

背景技术：

除了车轮制动器之外，压缩引擎制动器可在由重型或中型柴油引擎驱动的相对较大的车辆例如卡车上用作辅助制动器。压缩引擎制动系统被布置为在被启动时，当引擎汽缸中的活塞处于其压缩冲程的上止点位置附近时，提供汽缸的排气阀的附加开启，使得压缩空气可通过排气阀释放。这导致引擎充当消耗功率的空气压缩机，这会减慢车辆。

在与压缩引擎制动器一起使用的典型阀系组件中，排气阀由借助阀桥与排气阀接合的摇杆臂致动。摇杆臂响应于旋转凸轮轴上的凸轮而摇动，并向下按压阀桥，该阀桥本身向下按压排气阀以将其开启。还可在阀系组件中提供液压间隙调节器以移除在阀系组件中各部件之间产生的任何间隙或空隙。

本文所提供的背景描述是为了一般地呈现本公开的上下文的目的。当前指定的发明人的工作，在某种程度上其在本背景技术部分以及在提交时可能不具有其他资格作为现有技术的说明书的各个方面中进行描述，既不明确也不暗示地被承认为针对本公开的现有技术。

技术实现要素：

本发明提供了一种摇臂组件，该摇臂组件能够在第一模式和第二模式下操作，该摇臂组件基于具有第一凸轮凸角和第二凸轮凸角的凸轮轴的旋转来选择性地打开第一引擎阀和第二引擎阀。该摇臂组件包括摇杆轴、第一摇臂组件和第二摇臂组件以及偏置组件。第一摇臂组件具有第一摇臂，该第一摇臂接纳摇杆轴并且被构造成基于与第一凸轮凸角的接合在第一模式下围绕摇杆轴旋转。第二摇臂组件具有第二摇臂，该第二摇臂接纳摇杆轴并且被构造成基于与第二凸轮凸角的选择性接合在所述第二模式下围绕摇杆轴旋转，并且选择性地作用于第一引擎阀和第二引擎阀中的一者。偏置组件与第二摇臂配合以将第二摇臂偏置到空档位置。在空档位置中，第二摇臂相对于第二凸轮凸角和第二引擎阀两者间隔开而不接触。

根据其他特征，偏置组件还包括弹簧板组件，该弹簧板组件具有第一弹簧板、第二弹簧板以及至少一个偏置构件。第一弹簧板相对于摇杆轴固定。第二弹簧板被固定用于与第二摇臂一起旋转。至少一个偏置构件相对于第一弹簧板和第二弹簧板设置，并且被构造成基于第二摇臂围绕摇杆轴的旋转来加载和卸载。弹簧板组件可限定至少一个窗口，该至少一个窗口被构造成接纳至少一个偏置构件。至少一个窗口部分地由第一弹簧板上的第一支承表面和第二弹簧板上的第二支承表面限定。在第二摇臂围绕摇杆轴的旋转期间，至少一个偏置构件抵靠相应的第一支承表面和第二支承表面支承。

在其他特征中，弹簧板组件包括至少一个弹簧保持器，该至少一个弹簧保持器被构造成将至少一个偏置构件保持在至少一个窗口内。第一板可限定至少一个狭槽。第二板可限定至少一个孔。紧固件延伸穿过至少一个狭槽和至少一个孔，并且通过螺纹固定到限定在第二摇臂中的螺纹孔中。当紧固件在第二模式下的操作期间在第二摇臂的旋转期间沿着至少一个狭槽行进时，第二弹簧板相对于第一弹簧板旋转。

根据附加特征，第二摇臂包括囊形件，该囊形件被构造成在回缩位置和伸出位置之间移动。在回缩位置中，偏置组件将第二摇臂偏置到空档位置。在伸出位置中，使第二摇臂朝向第二凸轮凸角旋转，从而对偏置组件进行预加载。

在附加特征中，取向系统可包括从凸轮轴延伸的键。键槽可限定在第一板上。一对相对止动件可限定第二板上的旋转限制狭槽。键在键槽处固定到第一板上。第二摇臂的旋转受到键与第二板上的相对止动件的接合的限制。

在一种布置结构中，第一摇臂组件是排气阀摇臂组件，并且第二摇臂组件是引擎制动摇臂组件。排气阀摇臂组件包括排气摇臂和阀桥。阀桥具有枢转地联接到其的杆件，使得在第二模式下的操作期间，引擎制动摇臂不将运动传递到阀桥。在一种构型中，第一引擎阀和第二引擎阀是排气阀，并且第一模式和第二模式中的一者包括排气阀提前开启(eevo)。在另一种构型中，第一引擎阀和第二引擎阀是进气阀，并且其中第一模式和第二模式中的一者包括进气阀延迟关闭(livc)。

本发明提供了一种摇臂组件，该摇臂组件能够在第一模式和第二模式下操作，该摇臂组件基于具有第一凸轮凸角和第二凸轮凸角的凸轮轴的旋转来选择性地打开第一引擎阀和第二引擎阀。摇臂组件包括摇杆轴、第一摇臂和第二摇臂、囊形件以及弹簧板组件。第一摇臂被构造成基于与第一凸轮凸角的接合在第一模式下围绕摇杆轴旋转。第二摇臂被构造成基于与第二凸轮凸角的选择性接合在第二模式下围绕摇杆轴旋转，并且选择性地作用于第一引擎阀和第二引擎阀中的一者。囊形件布置在第二引擎制动摇臂上并且被构造成在伸出位置和回缩位置之间移动。当囊形件处于回缩位置时，弹簧板组件与第二摇臂配合以将第二摇臂偏置到空档位置。在空档位置中，第二摇臂相对于第二凸轮凸角和第二引擎阀两者间隔开而不接触。弹簧板组件包括第一弹簧板、第二弹簧板以及至少一个偏置构件。第一弹簧板相对于摇杆轴固定。第二弹簧板被固定用于与第二摇臂一起旋转。至少一个偏置构件在第二摇臂旋转时选择性地抵靠第一弹簧板和第二弹簧板偏置。

弹簧板组件可限定至少一个窗口，该至少一个窗口被构造成接纳至少一个偏置构件。至少一个窗口部分地由第一弹簧板上的第一支承表面和第二弹簧板上的第二支承表面限定。在第二摇臂围绕摇杆轴的旋转期间，至少一个偏置构件抵靠相应的第一支承表面和第二支承表面支承。

在其他特征中，弹簧板组件包括至少一个弹簧保持器，该至少一个弹簧保持器被构造成将至少一个偏置构件保持在至少一个窗口内。第一板可限定至少一个狭槽。第二板可限定至少一个孔。紧固件延伸穿过至少一个狭槽和至少一个孔，并且通过螺纹固定到限定在第二摇臂中的螺纹孔中。当紧固件在第二模式下的操作期间在第二摇臂的旋转期间沿着至少一个狭槽行进时，第二弹簧板相对于第一弹簧板旋转。

在附加特征中，在伸出位置中，使第二摇臂朝向第二凸轮凸角旋转，从而对偏置组件进行预加载。取向系统可包括从所述凸轮轴延伸的键。键槽可限定在所述第一板上。一对相对止动件可限定第二板上的旋转限制狭槽。键在键槽处固定到第一板上。第二摇臂的旋转受到键与第二板上的相对止动件的接合的限制。

附图说明

根据详细描述和附图，将更全面地理解本公开，其中：

图1是结合了摇臂组件的局部阀系组件的第一透视图，该摇臂组件包括进气摇臂、排气摇臂以及引擎制动摇臂，该引擎制动摇臂具有根据本公开的一个示例构造的偏置组件；

图2是图1中的局部阀系组件的第二透视图，并且出于例示性目的，该局部阀系组件被示出为移除了进气摇臂和相关联的进气阀；

图3是引擎制动摇臂和相关联的偏置组件的第一透视图；

图4是图3中的引擎制动摇臂和相关联的偏置组件的第二透视图；

图5是图4中的引擎制动摇臂和相关联的偏置组件的分解透视图；

图6是图3中的引擎制动摇臂和偏置组件的前视图，并且被示出为处于空档位置；

图7是图3中的引擎制动摇臂和偏置组件的前视图，并且被示出为处于引擎制动事件期间，其中当摇臂朝向与引擎制动凸轮凸角的接合旋转时，偏置组件的偏置构件被加载；并且

图8是图7中的引擎制动摇臂和偏置组件的前视图，并且被示出为气阀经历气阀升程事件，并且当该摇臂从图7所示的位置顺时针旋转到图8所示的位置时，偏置构件被卸载。

具体实施方式

在摇臂的上下文中进行以下讨论，该摇臂用于打开被构造在压缩引擎制动系统中的排气阀。该讨论关注于具有主升程凸轮和引擎制动升程凸轮的凸轮轴。应当理解，本公开不限于此。例如，本公开还可附加地或另选地适用于其他非压缩制动系统中的排气阀。此外，本公开还可适用于进气阀。就这一点而言，凸轮轴可被构造成具有主升程凸轮和次升程凸轮。例如，本公开还可适用于被构造成用于排气阀提前开启(eevo)、进气阀延迟关闭(livc)或其他可变气阀致动(vva)构型的阀系。

具有单顶置凸轮(sohc)气门的重型(hd)柴油机需要高制动功率，特别是在低引擎转速下。本公开提供了一种增速运动型减压引擎制动器。为了提供高制动功率而不在阀系的其余部分(尤其是凸轮轴)上施加高负荷，本公开提供了一种作用于一个排气阀上的引擎制动器专用摇臂。就这一点而言，与具有两个排气阀开启的其他构造相比，存在一半的输入负荷。

首先参考图1，示出了根据本公开的一个示例构造的局部阀系组件，并且其一般以参考210标识。局部阀系组件210利用引擎制动，并且被示出构造成用于六缸引擎的三缸组部分中。然而，应当理解，本教导内容不受此限制。就这一点而言，本公开可用于利用引擎制动或其他阀系(诸如以上讨论的那些)的任何阀系组件中。局部阀系组件210被支撑在阀系载体212中，并且每个汽缸可包括三个摇杆臂。

具体地讲，每个汽缸包括进气阀摇臂组件220、第一或排气阀摇臂组件222以及第二或引擎制动摇臂组件224。排气阀摇臂组件222和引擎制动摇臂组件224配合以控制排气阀的打开，并且统称为双排气阀摇臂组件226。进气阀摇臂组件220被构造成控制进气阀228、230的运动。排气阀摇臂组件222被构造成以驱动模式控制排气阀运动。引擎制动摇臂组件224被构造成以引擎制动模式作用于两个排气臂中的一者，如本文将描述的。摇杆轴234由阀系载体212接纳并且支撑排气阀摇臂组件222和引擎制动摇臂组件224的旋转。

继续参考图1并且另外参考图2，排气阀摇臂组件222通常可包括排气摇臂240、阀桥242以及龙头组件244。杆件248可以能够枢转地联接到阀桥242，使得在制动事件期间，引擎制动摇臂260不将运动传递到阀桥242。引擎制动摇臂组件224可包括具有接合部分262(图3)的引擎制动摇臂260。阀桥242接合与引擎的汽缸(未示出)相关联的第一排气阀250和第二排气阀252(图1)。

凸轮轴270包括排气主升程凸轮凸角272和引擎制动凸轮凸角274。排气摇臂240具有第一辊276。引擎制动摇臂260具有第二辊278。第一辊276能够旋转地接合排气主升程凸轮凸角272。如本文将更详细地描述，第二辊278被构造成选择性地能够旋转地接合引擎制动凸轮凸角274。排气摇臂240基于排气主升程凸轮凸角272的升程曲线围绕摇杆轴234旋转。引擎制动摇臂260基于引擎制动凸轮凸角274的升程曲线围绕摇杆轴34旋转。

现在另外参考图3至图5，引擎制动摇臂260包括引擎制动囊形件246。一般来讲，引擎制动囊形件246具有能够移动地设置在汽缸282中的柱塞280。在所示的示例中，柱塞280可包括接合部分262。摇杆轴234限定供油通道284(图1)。供油通道286限定在引擎制动摇臂260中。汽缸282可被供应有加压流体，从而导致柱塞280延伸或回缩。

引擎制动摇臂组件224包括偏置组件300，该偏置组件与引擎制动摇臂260配合以偏置引擎制动摇臂260来适应机械间隙。如本文所讨论，偏置组件300将引擎制动摇臂260偏置到空档位置，使其不与引擎制动凸轮274或气阀252中的任一者接触。此外，偏置组件300可附接到引擎制动摇臂260并且作为单个组件安装。

在示例性实施方案中，偏置组件300是弹簧板空转系统，该弹簧板空转系统通常包括弹簧板组件302，该弹簧板组件部分地由第一弹簧板303a和第二弹簧板303b共同限定。弹簧板组件302限定由相应的第一窗口305a和第二窗口305b共同限定的多个窗口304。每个窗口304被构造成接纳偏置构件306(例如，弹簧)。第一窗口305a中的每个第一窗口由第一弹簧支承表面307a部分地限定。第二窗口305b中的每个第二窗口由第二弹簧支承表面307b部分地限定。由形成于第一板303a上的第一指状物309a(图5)和形成于第二板303b上的第二指状物309b共同限定的多个弹簧保持器308(图6)被构造成将偏置构件306保持在窗口304内。

第一板303a限定狭槽310。第二板303b限定孔312。紧固件314被构造成穿过相应的索环316、狭槽310和孔312，并且通过螺纹固定到限定在引擎制动摇臂260中的相应的螺纹孔320中。第二板303b被固定用于与引擎制动摇臂260一起旋转。第一板303a相对于摇杆轴234固定。如本文将描述的，当使引擎制动摇臂260围绕摇杆轴234旋转时，偏置构件306选择性地压缩和回缩。

参考图6至图8，取向系统420与偏置组件300配合以使引擎制动摇臂260在期望的旋转取向上保持空档。在示例性实施方案中，取向系统420包括键422、限定在第一板303a上的键槽424(图5)以及限定在第二板303b上的旋转限制狭槽426。应当理解，取向系统420将引擎制动摇臂360固定到第一弹簧板303a上。

通过将键422的一部分插入形成于摇杆轴234中的狭槽或开口428中，键422可联接到摇杆轴234。在一些示例中，键422压力配合到狭槽428中或与狭槽428具有紧密的间隙配合。在示例性图示中，键422是大致半圆形的盘。当键422的至少一部分插入摇杆轴234中时，该至少一部分从该摇杆轴的外表面向外延伸。引擎制动摇臂260被构造成接纳摇杆轴234，使得键422至少部分地设置在键槽424和旋转限制狭槽426内。键422可被不同地构造。例如，键422可采用其他几何形式，诸如但不限于可压力配合到限定在摇杆轴234中的互补孔中的柱。其他机械特征可作为摇杆轴234的一部分或作为与该摇杆轴的辅助附接件结合，以将第一弹簧板303a相对于摇杆轴234以固定取向联接。键422相对于摇杆轴234固定第一板303a。

旋转限制狭槽426由一对相对止动件430限定，该对相对止动件各自被构造成接合键422以限制引擎制动摇臂260的旋转行进。旋转限制狭槽426被限定为在摇臂260不接触键422的情况下提供摇臂260的完整设计旋转。因此，在操作期间，摇杆轴234和键422保持静止，而引擎制动摇臂260选择性地围绕摇杆轴234旋转。止动件430被定位成接合键422并因此限制摇臂260的旋转，并且有利于将摇臂260保持在空档位置中。

如上所述，第一弹簧板303a相对于摇杆轴234保持固定。当制动囊形件246“关闭”或塌缩时，引擎制动摇臂260返回到空档位置，使得辊278保持脱离引擎制动凸轮凸角274。参见图6。同时，制动囊形件246的柱塞280保持脱离杆件248。就这一点而言，当制动囊形件246“关闭”并且不执行引擎制动时，通过偏置组件300促使引擎制动摇臂260返回该空档位置，由此辊278在一侧上不接合引擎制动凸轮凸角274，并且制动囊形件246的柱塞280在相对侧上不接合杆件248。

如本文所述的空档位置用于表示引擎制动摇臂260和引擎制动凸轮凸角274之间的第一非接触空间450(图6)以及引擎制动摇臂260和气阀252之间的第二非接触空间452。应当理解，第一非接触空间450在图6中具体地被示出为位于辊278和引擎制动凸轮凸角274之间。然而，第一非接触空间450可限定在引擎制动摇臂260和引擎制动凸轮凸角274中间的任何相邻部件之间。类似地，虽然第二非接触空间452在图6中具体地被示出为位于杆件248和柱塞280之间，但第二非接触空间252可限定在引擎制动摇臂260和气阀252中间的任何相邻部件之间。

在操作期间，偏置构件306将引擎制动摇臂260保持在相对于弹簧板组件302的位置。当引擎制动囊形件246延伸时，诸如在引擎制动事件期间(图7)，使引擎制动摇臂260在朝向凸轮的方向上旋转(如从图6至图7所观察的逆时针方向)。紧固件314和索环316沿着第一弹簧板303a的相应的狭槽310行进。同时，第二弹簧板303b被固定用于与引擎制动摇臂260一起旋转。偏置构件306被预加载为抵靠相应的第一弹簧支承表面和第二弹簧支承表面307a、307b支承。当气阀252经历气阀升程事件时，偏置构件306随着引擎制动摇臂旋转(从图7至图8顺时针)而被卸载。本文相对于偏置组件300所述的构型被构造成与依赖于气阀升程来引起偏置机构的预加载的其他现有技术构型相反地操作。

已出于说明和描述的目的提供了这些示例的上述描述。并非意图是详尽的或限制本公开。特定示例的各个元件或特征通常不限于该特定示例，而是在适用的情况下是可互换的并且可用于所选示例中，即使未具体示出或描述也是如此。其可也按许多方式进行改变。此类变型形式不应被视为脱离了本公开，并且所有此类修改形式都旨在被包括在本公开的范围内。