專利名稱：改進的發(fā)動機制動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械領(lǐng)域，尤其涉及發(fā)動機的制動裝置，特別是一種改進的發(fā)動
機制動裝置。
技術(shù)背景 現(xiàn)有技術(shù)中，將內(nèi)燃機作為制動手段的方法為人共知，只需將發(fā)動機暫時轉(zhuǎn)換為 壓縮機。這種轉(zhuǎn)換切斷燃油，在發(fā)動機活塞壓縮沖程結(jié)束時或接近結(jié)束時打開排氣閥，允許 被壓縮氣體(制動時為空氣)被釋放，發(fā)動機在壓縮沖程中壓縮氣體所吸收的能量，不能在 隨后的膨脹沖程返回到發(fā)動機活塞，而是通過發(fā)動機的排氣及散熱系統(tǒng)散發(fā)掉。最終的結(jié) 果是有效的發(fā)動機制動，減緩車輛的速度。 發(fā)動機制動器的一個先例是由康明斯(Cummins)提供的美國專利號3220392披 露，根據(jù)該專利所制造的發(fā)動機制動系統(tǒng)在商業(yè)上很成功。不過，此類發(fā)動機制動系統(tǒng)為頂 置在發(fā)動機上的附件。為了安裝此類發(fā)動機制動器，在汽缸和閥蓋之間要添加墊圈，因此， 額外地增加了發(fā)動機的高度、重量及成本。上述這些問題是由于將發(fā)動機制動系統(tǒng)當作發(fā) 動機的一個附件，而不是發(fā)動機的一個組成部分或集成件所造成的。 現(xiàn)有技術(shù)中的發(fā)動機制動器經(jīng)過液壓回路將機械輸入傳遞到要打開的排氣閥。液 壓回路上通常包括在主活塞孔內(nèi)往復運動的主活塞，該往復運動來自于發(fā)動機的機械輸 入，比如說噴油器搖臂的搖動，主活塞的運動通過液壓流體傳遞到液壓回路上的副活塞，使 其在副活塞孔內(nèi)往復運動，副活塞直接或間接地作用在排氣閥上，產(chǎn)生發(fā)動機制動運作的 閥動。 因此，上述由液壓驅(qū)動的傳統(tǒng)發(fā)動機制動器存在另一缺點，即液壓系統(tǒng)的可縮性 或變形，這與液體的柔性有關(guān)，高柔性導致制動閥升的大量壓縮減小，閥升的減小導致閥載 的增加，而閥載的增加導致更高的柔性，造成一種惡性循環(huán)。此外，由液壓變形造成的閥升 減小隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的增加而增加，與發(fā)動機制動性能所要求的制動閥升趨勢恰恰相反。 為了減少液壓柔性，必須使用大直徑的液壓活塞，增加體積和重量。而且油流需要很長時間 使大直徑活塞伸出或縮回，導致制動系統(tǒng)慣性大、反應慢。
發(fā)明內(nèi)容 本實用新型的目的在于提供一種改進的發(fā)動機制動裝置，所述的這種改進的發(fā)動 機制動裝置要解決現(xiàn)有技術(shù)中發(fā)動機制動系統(tǒng)的頂置方式增加了發(fā)動機的高度和制造成 本的技術(shù)問題，同時要解決液壓驅(qū)動的發(fā)動機制動器存在的制動系統(tǒng)慣性大、反應慢的技 術(shù)問題。 本實用新型的這種改進的發(fā)動機制動裝置由一個排氣閥控制機構(gòu)構(gòu)成，其中，所 述的排氣閥控制機構(gòu)由驅(qū)動力輸入凸輪、搖臂和搖臂軸構(gòu)成，所述的驅(qū)動力輸入凸輪機構(gòu) 設置在搖臂的一端，搖臂設置在搖臂軸上，搖臂的另一端設置有一個豎直盲孔和一個水平 孔，所述的豎直盲孔上端與所述的水平孔相交呈三通結(jié)構(gòu)，所述的豎直盲孔內(nèi)設置有制動柱塞，所述的制動柱塞上端設置有另一個豎直盲孔，所述的另一個豎直盲孔出口處設有傾
斜向外有過渡錐面，所述的水平孔內(nèi)設置有導向活塞，所述的導向活塞內(nèi)端設置有沿其軸
向的活塞孔，活塞孔內(nèi)設置有驅(qū)動活塞，所述的驅(qū)動活塞外壁與所述的活塞孔之間設置有
液密封連接，所述的導向活塞中部設置有沿其直徑方向的切槽，所述的豎直盲孔底面與另
一個軸向盲孔底面之間設置有上連桿和下連桿，上連桿和下連桿穿過所述的切槽。 進一步的，所述的搖臂軸內(nèi)沿軸向設置有流體通道、沿半徑方向設置有徑向孔，所
述的搖臂中設置有液體通道，所述的液體通道的一端與所述的徑向孔連通，另一端與所述
的水平孔連通。 進一步的，所述的豎直盲孔底面設置有凹球面，所述的制動柱塞的另一豎直盲孔 底面設置有另一凹球面，所述的上連桿的上端呈凸球面，所述的上連桿的下端呈凸另一個 凸球面，所述的下連桿的上端呈第三個凹球面，所述的下連桿的下端呈第三個凸球面，所述 的上連桿的凸球面與所述的豎直盲孔上端的凹球面配合，所述的下連桿的第三個凸球面與 所述的制動柱塞上端的另一個凹球面配合，所述的下連桿上端的第三個凹球面與所述的上 連桿下端的另一個凸球面配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。 進一步的，所述的制動柱塞下端固定有彈簧的一端，所述的彈簧另一端通過螺釘 固定于所述的搖臂上。 進一步的，在所述的水平孔外端通過卡環(huán)固定有一個呈圓環(huán)形的彈簧座，所述的 導向活塞外端與所述的彈簧座之間設置有另一個彈簧。 進一步的，所述的水平孔外端與所述的搖臂端面齊平，所述的豎直盲孔下端與所 述的搖臂下端齊平。 進一步的，所述的導向活塞另一端設置有泄流孔，所述的泄流孔與所述的切槽空 間連通。 進一步的，所述的驅(qū)動力輸入凸輪在其內(nèi)基圓上設置有一個大凸起部分和至少一 個小凸起部分。 進一步的，所述的液體通道與一個三通電磁閥中的供油口和排油口連通。 本實用新型的工作原理是驅(qū)動力輸入凸輪與發(fā)動機的動力輸出機構(gòu)連接，驅(qū)動
力輸入凸輪在發(fā)動機的動力驅(qū)動下，使搖臂搖動。排氣閥閥桿連接件設置在發(fā)動機排氣閥
的控制閥桿上。需要發(fā)動機從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換至發(fā)動機制動時，通過一個控制器向三通
電磁閥發(fā)送動作信號。三通電磁閥由通過其正接線端和負接線端的電流開通，電磁閥的閥
芯下滑，打開供油口，機油通過制動流體網(wǎng)路，包括搖臂軸流體通道和徑向孔、搖臂內(nèi)的切
口和液壓通道，流向制動驅(qū)動機構(gòu)，油壓克服導向活塞右端彈簧的載荷，將導向活塞從水平
孔內(nèi)向右推，?？吭趶椈勺涂ōh(huán)上。驅(qū)動活塞繼續(xù)右移，將上、下連桿機構(gòu)推直，使制動柱
塞伸出到操作位置。導向活塞內(nèi)有一泄流孔，以避免豎直孔內(nèi)產(chǎn)生任何油壓。當不需要發(fā)
動機制動時，發(fā)動機制動控制機構(gòu)關(guān)閉泄油，驅(qū)動活塞和導向活塞不受油壓，在導向活塞右
端彈簧的作用下向左移，停靠在水平孔的左端面上。制動柱塞在制動彈簧的作用下在豎直
孔內(nèi)向上移，回到非操作位置，也就是"關(guān)"的位置，與發(fā)動機正常運作分離。 本實用新型和已有技術(shù)相對比，其效果是積極和明顯的。本實用新型利用凸輪將
發(fā)動機的動力周期性傳遞到搖臂，利用搖臂操作排氣閥的排氣動作，利用電磁閥控制搖臂
與排氣閥驅(qū)動端之間的間隙，實現(xiàn)制動和發(fā)動機正常工作兩種狀態(tài)的切換和維持，可與發(fā)動機集成，從而減小發(fā)動機制動器的體積和重量，不需采用液壓制動控制閥，降低了成本， 減少了制動反應時間，沒有高油壓和高油壓引起的泄漏、變形和載荷波動，制動閥升不受油 溫、油壓和空氣含量的影響，制動閥升可獲得更小值，減小對發(fā)動機活塞與氣閥間隙的要 求。

圖1是本實用新型的改進的發(fā)動機制動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖(圖1中未畫出制動柱 塞、驅(qū)動活塞和導向活塞部分)。 圖2是本實用新型的改進的發(fā)動機制動裝置中的制動驅(qū)動機構(gòu)處于"關(guān)"位置的 示意圖。 圖3是本實用新型的改進的發(fā)動機制動裝置中的制動驅(qū)動機構(gòu)處于"開"位置的 示意圖。 圖4是本實用新型的改進的發(fā)動機制動裝置中的流體通道與三通電磁閥的工作 狀態(tài)的示意圖。 圖5是本實用新型的改進的發(fā)動機制動裝置中的流體通道與三通電磁閥的另一 個工作狀態(tài)的示意圖。
具體實施方式
實施例1 : 如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實用新型的改進的發(fā)動機制動裝置100，由 一個排氣閥控制機構(gòu)200構(gòu)成，其中，所述的排氣閥控制機構(gòu)200由驅(qū)動力輸入凸輪230、 凸輪從動輪235、推桿201、搖臂210和搖臂軸205構(gòu)成，所述的搖臂210的中部設置在搖臂 軸205上，所述的推桿201的一端與搖臂210的一端連接，所述的凸輪從動輪235設置在推 桿201的另一端中，所述的驅(qū)動力輸入凸輪230設置在凸輪從動輪235外，驅(qū)動力輸入凸輪 230中凸出部的旋轉(zhuǎn)圓周與凸輪從動輪235的外圓周相交，搖臂210外側(cè)設置有一個偏置 復位彈簧198，所述的搖臂210中設置有液體通道214，搖臂軸205內(nèi)沿軸向設置有流體通 道211、沿一條半徑設置有一個徑向孔212，所述的徑向孔212與所述的液體通道連通214， 搖臂210中設置有一個切口 213，所述的切口 213分別與徑向孔212和所述的液體通道214 一端連通，搖臂210的另一端設置有一個豎直盲孔190和一個水平孔260，所述的液體通道 214另一端與所述的水平孔260內(nèi)端連通，所述的液體通道214的直徑小于所述的水平孔 260直徑，所述的水平孔260外端與所述的搖臂210端面齊平，所述的豎直盲孔190下端與 所述的搖臂210下端齊平，所述的豎直盲孔190上端與所述的水平孔260相交呈三通結(jié)構(gòu)， 所述的豎直盲孔190上端面高于所述的水平孔260，所述的豎直盲孔190上端面設置由內(nèi)凹 球面122，所述的豎直盲孔190內(nèi)設置有制動柱塞160，所述的制動柱塞160上端設置有另 一個內(nèi)凹球面128，所述的制動柱塞160的上端面與所述的另一個內(nèi)凹球面128之間設置 有過渡錐面126，所述的水平孔260內(nèi)設置有導向活塞162，所述的導向活塞162外壁與所 述的水平孔260之間設置有液密封連接，所述的導向活塞162內(nèi)端設置有沿其軸向的活塞 孔183，所述的活塞孔183是盲孔，所述的活塞孔183內(nèi)設置有驅(qū)動活塞164，所述的驅(qū)動活 塞164外壁與所述的活塞孔183之間設置有液密封連接，所述的導向活塞162中部設置有沿其直徑方向的切槽137，所述的切槽137是通槽，所述的切槽137內(nèi)設置有上連桿184和 下連桿186，所述的切槽137的寬度大于所述的上連桿184和下連桿186的寬度，所述的上 連桿184的上端呈凸球面，所述的上連桿184的下端呈凸另一個凸球面，所述的下連桿186 的上端呈第三個凹球面125，所述的下連桿186的下端呈第三個凸球面124，所述的上連桿 184的凸球面與所述的豎直盲孔上端的凹球面122配合，所述的下連桿186的第三個凸球 面124與所述的制動柱塞160上端的另一個凹球面128配合，所述的下連桿186上端的第 三個凹球面125與所述的上連桿184下端的另一個凸球面配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，所述的制動柱 塞160下端固定有彈簧177的一端，所述的彈簧177另一端通過螺釘179固定于所述的搖 臂210上，所述的制動柱塞160上端面與所述的導向活塞162外側(cè)面接觸，在所述的水平孔 260外端通過卡環(huán)157固定有一個呈圓環(huán)形的彈簧座158，所述的導向活塞162外端與所述 的彈簧座158之間設置有另一個彈簧156，所述的導向活塞162內(nèi)端面與所述的水平孔260 內(nèi)端面246接觸，圖2中所述的上連桿184和下連桿186呈"〈"傾斜狀，此時本制動控制機 構(gòu)處于非操作位置，所述的上連桿184下端和下連桿186上端與驅(qū)動活塞164接觸，所述的 驅(qū)動活塞164內(nèi)端面與所述的水平孔內(nèi)端面246接觸。 進一步的，所述的導向活塞162外端設置有另一個軸向盲孔，所述的另一個彈簧 156 —端設置于所述的另一軸向盲孔內(nèi)，所述的另一個彈簧156的另一端與所述的彈簧座 158連接。 進一步的，所述的導向活塞162另一端設置有泄流孔168，所述的泄流孔168與所 述的切槽137空間連通，進而與所述的豎直孔190連通，以免豎直孔190內(nèi)產(chǎn)生任何油壓。 進一步的，所述的推桿201與搖臂210之間設置有制動閥隙調(diào)節(jié)螺釘1102，所述的 制動閥隙調(diào)節(jié)螺釘1102與推桿201連接，制動閥隙調(diào)節(jié)螺釘1102穿過搖臂210的一端后 與一個螺帽1052連接。 進一步的，所述的搖臂210另一端固定連接有連接塊，所述的連接塊中設置有致 動間隙調(diào)節(jié)螺釘IIO，所述的致動間隙調(diào)節(jié)螺釘110后端與另一螺帽105連接。 進一步的，所述的驅(qū)動力輸入凸輪230在其內(nèi)基圓225上設置有三個凸起部分，其 中一個凸起部分220大于另兩個凸起部分232、233。 進一步的，所述的流體通道211與一個三通電磁閥51中的供油口 111和排油口 222連通。 本實施例的工作過程是驅(qū)動力輸入凸輪230與發(fā)動機的動力輸出機構(gòu)(圖中未 示)連接，驅(qū)動力輸入凸輪230在發(fā)動機的動力驅(qū)動下，使搖臂210搖動。排氣閥閥桿連接 件116設置在發(fā)動機排氣閥300的控制閥桿3001上。需要發(fā)動機從正常工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換至發(fā) 動機制動時，通過一個控制器(圖中未示)向三通電磁閥51發(fā)送動作信號。三通電磁閥51 由通過其正接線端55和負接線端57的電流開通，電磁閥的閥芯58下滑，打開供油口 111， 讓液壓流體通過搖臂軸205內(nèi)的流體通道211和徑向孔212、搖臂210內(nèi)的切口 213和液壓 通道214進入到搖臂的水平孔260內(nèi)，油壓克服導向活塞162右端彈簧156的載荷，將導向 活塞162從水平孔內(nèi)向右推，?？吭趶椈勺?58和卡環(huán)157上。驅(qū)動活塞164繼續(xù)右移，將 上、下連桿機構(gòu)184、 186推直，使制動柱塞160伸出到如圖3所示的操作位置，此時制動柱 塞160的沖程為130，該距離由切槽137的軸向長度決定。導向活塞162內(nèi)有一泄流孔168， 以避免豎直孔190內(nèi)產(chǎn)生任何油壓。當不需要發(fā)動機制動時，發(fā)動機制動控制機構(gòu)關(guān)閉泄
6油，驅(qū)動活塞164和導向活塞162不受油壓，在導向活塞右端彈簧156的作用下向左移，停 靠在水平孔的左端面146上。制動柱塞160在制動彈簧177的作用下在豎直孔190內(nèi)向上 移，回到如圖2所示的非操作位置，也就是"關(guān)"的位置，與發(fā)動機正常運作分離。 在圖1所示的實施例中，發(fā)動機中還設置有另一個排氣閥300，這個排氣閥300中 設置有控制閥桿3002，控制閥桿上設置有另一個氣門彈簧3102，氣門彈簧3101和氣門彈簧 3102設置在發(fā)動機缸蓋500與閥橋400之間，閥橋400使兩個排氣閥300聯(lián)動。閥橋400 正對于致動間隙調(diào)節(jié)螺釘110下方，當該制動機構(gòu)處于圖2所示"關(guān)"的狀態(tài)時，在凸輪230 上大凸起220的作用下，搖臂210擺動使致動間隙調(diào)節(jié)螺釘110向下壓閥橋400，實現(xiàn)發(fā)動 機正常運行中的排氣動作。 當該制動機構(gòu)處于圖3所示"開"的狀態(tài)時，由于制動柱塞160向下伸出，制動柱 塞160下端與排氣閥桿連接件116上端的間隙被消除，在凸輪230的小突起232、233作用 下，制動柱塞160先壓下排氣閥桿連接件116，實現(xiàn)排氣制動。 本實施例是對本實用新型進行說明，而不是對其進行限制。事實上，那些精通本行 的人可以顯易地在本實用新型的范圍和原理內(nèi)對本實用新型進行修改和變動。舉例來說， 一個具體機構(gòu)所闡明或描述的某一部分功能，可用于另一具體機構(gòu)，進而得到一個新的機 構(gòu)。因此，本實用新型將包括上述修改和變動，只要它們屬于所附的權(quán)力要求或與所要求權(quán) 力相當?shù)姆秶畠?nèi)。
權(quán)利要求一種改進的發(fā)動機制動裝置，由一個排氣閥控制機構(gòu)構(gòu)成，其特征在于所述的排氣閥控制機構(gòu)由驅(qū)動力輸入凸輪、搖臂和搖臂軸構(gòu)成，所述的驅(qū)動力輸入凸輪機構(gòu)設置在搖臂的一端，搖臂設置在搖臂軸上，搖臂的另一端設置有一個豎直盲孔和一個水平孔，所述的豎直盲孔上端與所述的水平孔相交呈三通結(jié)構(gòu)，所述的豎直盲孔內(nèi)設置有制動柱塞，所述的制動柱塞上端設置有另一個豎直盲孔，所述的水平孔內(nèi)設置有導向活塞，所述的導向活塞內(nèi)端沿其軸向設置有活塞孔，活塞孔內(nèi)設置有驅(qū)動活塞，所述的驅(qū)動活塞外壁與所述的活塞孔之間設置有液密封連接，所述的導向活塞中部設置有沿其軸向的導向切槽，所述的豎直盲孔底面與另一個軸向盲孔底面之間設置有上連桿和下連桿，上連桿和下連桿穿過所述的導向切槽。
2. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于所述的搖臂軸內(nèi)沿軸向設置有流體通道、沿半徑方向設置有徑向孔，所述的搖臂中設置有液體通道，所述的液體通道的一端與所述的徑向孔連通，另一端與所述的水平孔連通。
3. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于所述的豎直盲孔底面設置有凹球面，所述的制動柱塞的另一豎直盲孔底面設置有另一凹球面，所述的上連桿的上端呈凸球面，所述的上連桿的下端呈凸另一個凸球面，所述的下連桿的上端呈第三個凹球面，所述的下連桿的下端呈第三個凸球面，所述的上連桿的凸球面與所述的豎直盲孔上端的凹球面配合，所述的下連桿的第三個凸球面與所述的制動柱塞上端的另一個凹球面配合，所述的下連桿上端的第三個凹球面與所述的上連桿下端的另一個凸球面配合構(gòu)成轉(zhuǎn)動副。
4. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于所述的制動柱塞下端固定有彈簧的一端，所述的彈簧另一端通過螺釘固定于所述的搖臂上。
5. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于在所述的水平孔外端通過卡環(huán)固定有一個呈圓環(huán)形的彈簧座，所述的導向活塞外端與所述的彈簧座之間設置有另一個彈簧。
6. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于所述的導向活塞另一端設置有泄流孔，所述的泄流孔與所述的切槽空間連通。
7. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于所述的驅(qū)動力輸入凸輪在其內(nèi)基圓上設置有一個大凸起部分和至少一個小凸起部分。
8. 如權(quán)利要求1所述的改進的發(fā)動機制動裝置，其特征在于所述的液體通道與一個三通電磁閥中的供油口和排油口連通。
專利摘要一種發(fā)動機制動裝置，由一個排氣閥控制機構(gòu)構(gòu)成，排氣閥控制機構(gòu)由驅(qū)動力輸入凸輪、凸輪從動輪、推桿、搖臂和搖臂軸構(gòu)成，推桿的一端與搖臂的一端連接，凸輪從動輪設置在推桿另一端，驅(qū)動力輸入凸輪設置在凸輪從動輪外，搖臂另一端設置有水平的導向活塞、驅(qū)動活塞和豎直的制動柱塞，導向活塞內(nèi)設有兩個連桿，上連桿上端的凸球面與搖臂的凹球面配合，下連桿下端的凸球面與制動柱塞的凹球面配合，制動柱塞下方設置有排氣閥閥桿連接件。驅(qū)動力輸入凸輪將發(fā)動機動力周期性傳遞到搖臂，利用電磁閥控制搖臂與排氣閥閥桿連接件之間的間隙，實現(xiàn)制動和正常工作兩種狀態(tài)的切換，減小了制動器的體積和重量，沒有高油壓和高油壓引起的泄漏、變形和載荷波動。
文檔編號F01L13/06GK201513213SQ200920208729
公開日2010年6月23日 申請日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者楊洲, 王琳 申請人:上海尤順汽車部件有限公司