具有容纳磁性闩锁的摇杆轴的气门机构的制作方法

1.本教导内容涉及气门机构，具体地涉及提供切换摇臂的气门机构，这些切换摇臂实现可变气门升程(vvl)、汽缸停用(cda)或发动机制动。
2.相关申请的引用
3.本技术要求2019年9月10日提交的美国临时申请第62/898,297号和2020年2月6日提交的美国临时申请第62/970,729号的权益，这些申请的内容全文以引用方式并入本文中。


背景技术：

4.在一些摇臂组件上使用液压致动闩锁来实现可变气门升程(vvl)、汽缸停用(cda)或发动机制动。例如，一些切换辊指状物从动件(srff)使用液压致动闩锁。在这些系统中，来自油泵的加压油可用于闩锁致动。在内燃机控制单元(ecu)的监管下，加压油的流动可由机油控制阀(ocv)来调节。


技术实现要素：

5.通过用电动闩锁摇臂组件替换液压闩锁摇臂组件，可减少某些气门机构系统中的复杂性和油需求，但电动闩锁摇臂组件提出了挑战。一个挑战是电磁体的放置。如果电磁体与摇臂组件分开定位，则存在与移动摇臂组件形成可靠机械接口的挑战。如果电磁体定位在移动摇臂组件上，则存在向电磁体提供功率的挑战。摇臂组件的运动可导致导线被卡住、被夹住或疲劳，并且因此导致短路。
6.本教导内容中的一些方面涉及一种用于一种类型的内燃机的气门机构，该内燃机具有燃烧室和可移动气门，该可移动气门具有形成在燃烧室中的支座。该气门机构可包括凸轮轴、电磁闩锁组件、摇杆轴和摇臂组件。该摇臂组件可包括凸轮从动件和摇臂，该凸轮从动件被配置为随着该凸轮轴旋转而接合安装在该凸轮轴上的凸轮，该摇臂被配置为在该摇杆轴上旋转。该电磁闩锁组件可包括销和电磁体，该销能够在第一位置和第二位置之间平移，该电磁体致使该销致动。该第一销位置和该第二销位置中的一者可提供一种摇臂组件构型，在该摇臂组件构型中，该摇臂组件操作以响应于该凸轮轴的旋转而致动该可移动气门以产生第一气门升程轮廓。该第一销位置和该第二销位置中的另一者可提供一种摇臂组件构型，在该摇臂组件构型中，该摇臂组件操作以响应于该凸轮轴的旋转而致动该气门以产生不同于该第一气门升程轮廓的第二气门升程轮廓，或者该气门可被停用。在一些实施方案中，该电磁体安装到该摇杆轴。该摇臂组件可以是切换摇臂、汽缸停用摇臂、发动机制动摇臂等。
7.根据本教导内容，该电磁体由穿过该摇杆轴的电路供电。该电路可包括电磁体、电源和穿过摇杆轴的电路的导体。该导体可与接地隔离。在一些实施方案中，该导体是导线。在一些实施方案中，该电路包括穿过摇杆轴的两根导线。接线可通过一个或多个触点连接到电磁体。在一些实施方案中，当电磁闩锁组件通过摇杆轴的一侧中的开口安装在摇杆轴
内的腔室中时，电磁闩锁组件与一个或多个触点形成连接。使接线穿过摇杆轴和将电磁体安装到摇杆轴允许利用静止的接线向电磁体供电。
8.在本教导内容的一些方面中，该摇杆轴形成容纳该电磁体的腔室。在这些教导内容中的一些教导内容中，该电磁闩锁组件还包括安装在该腔室内的永磁体。在一些实施方案中，即使当该销在第一位置和第二位置之间平移时，该永磁体也保持在该腔室内。在这些教导内容中的一些教导内容中，该腔室被密封以排除悬浮在油中的金属颗粒，这些金属颗粒可分散在摇臂周围的环境中。将电磁体或永磁体容纳在摇杆轴内可减小这些磁体吸引可能干扰销致动的金属颗粒的任何趋势。
9.在这些教导内容中的一些教导内容中，该永磁体被安装成相对于该摇杆轴保持静止。将永磁体固定到摇杆轴意指不将永磁体固定到电枢、销或随着电枢或销移动的另一部件。将永磁体的重量从销和任何相关联移动零件卸下可增加致动速度并允许使用更小的电磁体。
10.在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁闩锁组件的电磁体和永磁体都安装在腔室内。在这些教导内容中的一些教导内容中，永磁体安装在电磁体内。在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁闩锁组件包括两个永磁体，这两个永磁体被布置成具有对立的极性并且在它们之间具有由磁敏感材料制成的极片。在这些教导内容的一些中，该磁敏感材料是低矫顽磁力铁磁材料。磁体和极片相对于摇杆轴保持在固定位置中并且被布置成围绕销平移所穿过的开口。在这些教导内容中的一些教导内容中，另外的极片界定开口。永磁体也可界定开口。在这些教导内容中的一些教导内容中，极片界定的开口比永磁体界定的开口更窄，由此电枢接触极片，但不接触永磁体中的任一个永磁体。在此构型中，极片帮助固定电枢以防止摇摆，同时释放永磁体的应力。
11.在本教导内容中的一些方面中，当电枢处于伸出位置时以及当电枢处于回缩位置时，电磁闩锁组件向电枢提供独立于电磁体的位置稳定性。这种双重位置稳定性使得能够在不向电磁体供电的情况下电磁闩锁组件将销保持在第一位置或第二位置中。电磁体通常采用线圈的形式。电磁体对电枢施加的力取决于线圈中的绕组数。因此，线圈的最小绕组数由可靠致动所需的力确定。为了使线圈足够小以配合在摇杆轴内可要求窄规格导线。线规越窄，线圈所产生的热量越多。摇杆轴内的高热量产生和缓慢散热的组合意指在一些应用中，摇杆轴内部的电磁体在过热之前仅可操作短暂时期。双重位置稳定性使得电磁体能够仅利用短功率猝发来操作，从而避免过热。
12.在这些教导内容中的一些教导内容中，当电枢处于伸出位置时以及当电枢处于回缩位置时，永磁体有助于电枢的位置稳定性。根据这些教导内容的一些另外方面，电磁闩锁组件被构造成通过磁路移位机构进行操作。在这些教导内容中的一些教导内容中，在不存在电磁体或其他外部源产生的任何磁场的情况下，当电枢处于伸出位置时，来自永磁体的磁通量的操作部分沿循第一磁路，并且当电枢处于回缩位置时，来自永磁体的磁通量的操作部分沿循不同于第一磁路的第二磁路。电磁体可操作以将永磁体的磁通量重定向为离开或朝向这些磁路中的一个或另一个磁路并且由此致使电枢致动。在这些教导内容中的一些教导内容中，重定向磁通量包括使形成第一磁路和第二磁路的一部分的低矫顽磁力铁磁元件中的磁极性反向。被构造成能够通过磁路移位机构进行操作的电磁闩锁组件可小于没有被如此构造的电磁闩锁组件，并且可利用较小电磁体进行操作。
13.在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁体围绕电枢包含低矫顽磁力铁磁材料的部分在其内平移的体积，并且电磁闩锁组件包括在由电磁体围绕的体积外部的由低矫顽磁力铁磁材料制成的一个或多个极片。在由电磁体围绕的体积外部的一个或多个极片可在电磁体周围形成封端罐。第一磁路和第二磁路两者都穿过由低矫顽磁力铁磁材料形成的电枢部分。在这些教导内容中的一些教导内容中，第一磁路经由一个或多个极片环绕电磁体的外部，而第二磁路不环绕电磁体的外部。第二磁路的这一特性减少磁通量泄漏并增加永磁体将电枢保持在回缩位置中所用的力。
14.在这些教导内容中的一些教导内容中，电磁闩锁组件包括在第一永磁体远侧并且实现互补作用的第二永磁体。电磁闩锁组件可为第二永磁体提供两个不同的磁路，根据电枢是处于伸出位置还是回缩位置，这些磁路中的一个或另一个磁路是来自第二永磁体的磁通量的操作部分所采用的路径。当电枢处于回缩位置时所采用的路径可经由极片环绕电磁体的外部。当电枢处于伸出位置时所采用的路径可以是不环绕电磁体的外部的较短路径。然后，根据电枢是处于伸出位置还是回缩位置，永磁体中的一个或另一个永磁体可提供高保持力。在这些教导内容中的一些教导内容中，两个永磁体都有助于电枢在伸出位置或回缩位置两者中的位置稳定性。在这些教导内容中的一些教导内容中，两个磁体以对立的极性布置。在这些教导内容中的一些教导内容中，两个磁体位于由电磁体包围的体积的远端。在这些教导内容中的一些教导内容中，永磁体是环形的，并且沿着它们的轴线方向极化。这些结构可能有助于提供紧凑和高效的设计。无论电枢是处于伸出位置还是回缩位置，电枢都通过沿循短通量路径的磁通量保持，从而导致低通量泄漏并允许将永磁体制造得更小。
15.在本教导内容中的一些教导内容中，向电磁体供电的电路能够操作以利用第一方向或第二方向上的电流使电磁体通电，该第二方向与第一方向相反。具有双重位置稳定性的电磁闩锁组件可需要电磁体电流处于一个方向以用于闩锁和处于相反方向以用于解闩锁。以第一方向上的电流被供电的电磁体可操作以将电枢从伸出位置致动到回缩位置。以第二方向上的电流被供电的电磁体可操作以将电枢从回缩位置致动到伸出位置。
16.在一些实施方案中，电路包括第一导线，该第一导线与接地隔离，以及诸如电容器和开关的部件，这些部件能够操作以向第一导线提供处于高于接地或低于接地的电位的电压。电路可包括接地的第二导线，或者电路可通过气门机构的结构部件诸如气门、凸轮轴或摇杆轴形成接地连接。因此，可使用穿过摇杆轴的单根导线来向电磁体供电。可在摇杆轴中形成孔洞以容纳第一导线或第一导线和第二导线。在一些实施方案中，孔洞沿摇杆轴的长度延伸。
17.在本教导内容中的一些教导内容中，电磁闩锁组件的电磁体通过腔室的通到摇杆轴的周边上的开口安装在摇杆轴内的腔室中。在这些教导内容中的一些教导内容中，用于电磁体的接线可通过沿摇杆轴纵向延伸的通道进入腔室。接线可终止于一个或多个触点中，该一个或多个触点被配置为在电磁闩锁组件插入摇杆轴中时与电磁体形成连接。
18.在本教导内容的一些方面中，电枢包括驱动构件。该驱动构件可以是位于电枢的一端处的大直径结构。在一些实施方案中，驱动构件的直径与电磁闩锁组件的直径大致相同。驱动构件可基本上阻挡摇杆轴中的开口，电磁闩锁组件通过该开口安装在摇杆轴中。
19.在这些教导内容中的一些教导内容中，电枢与销解耦。在伸出位置和回缩位置两者中，电枢可完全或几乎完全位于摇杆轴内。另一方面，销可部分地或完全位于摇臂内，该
摇臂在摇杆轴上枢转。在一些实施方案中，销连同摇臂一起围绕摇杆轴枢转。将销与电枢解耦允许在摇臂围绕摇杆轴枢转时销独立于电枢移动。在一些实施方案中，摇臂仅在闩锁构型和非闩锁构型中的一者中围绕摇杆轴枢转。在一些实施方案中，摇臂在闩锁构型和非闩锁构型两者中围绕摇杆轴枢转。在一些实施方案中，电枢的驱动构件至少在凸轮位于基圆上时抵接销。在一些实施方案中，弹簧使销偏置抵靠电枢。
20.在本教导内容中的一些教导内容中，电磁闩锁组件包括定位在销和电枢之间的解耦构件。当销处于第一位置时，解耦构件在摇杆轴内并且与随着摇杆轴枢转。当销处于第二位置时，解耦构件在摇杆轴的外部并且随着摇臂枢转。在这些教导内容中的一些教导内容中，电枢包括抵接解耦构件的驱动构件，并且驱动构件的直径等于解耦构件的直径。这些特征可降低在摇杆轴/摇臂接口处对准的零件端部的剪切风险。解耦构件可以是盘。在这些教导内容中的一些教导内容中，在该接口处对准的零件的边缘是圆化的或渐缩的。
21.在一些实施方案中，摇臂组件包括第一摇臂和第二摇臂，并且销选择性地将第一摇臂和第二摇臂闩锁在一起。如果凸轮轴在销处于闩锁位置时旋转，则凸轮致使第一摇臂和第二摇臂作为一个单元在摇杆轴上枢转。如果凸轮轴在销处于非闩锁位置时旋转，则第一摇臂在摇杆轴上保持静止。第二摇臂可通过枢轴销连接到第一摇臂。如果凸轮轴在销处于非闩锁时旋转，则第二摇臂可相对于第一摇臂在枢轴销上枢转。
22.在一些实施方案中，摇臂组件包括仅一个摇臂，该摇臂可以是发动机制动摇臂。销可接合具有上部部分和下部部分的堞形结构。在第一销位置中，上部部分和下部部分可接合以提供气门启用构型。在第二销位置中，上部部分和下部部分可脱离接合以提供气门停用构型。
23.本教导内容的一些方面涉及一种用于一种类型的内燃机的气门机构，该内燃机具有燃烧室、可移动气门和凸轮轴，该可移动气门具有形成在燃烧室中的支座。该气门机构包括摇杆轴、凸轮轴、摇臂组件和电磁闩锁组件。该摇臂组件包括凸轮从动件和摇臂，该凸轮从动件被配置为随着凸轮轴旋转而接合安装在该凸轮轴上的凸轮，该摇臂枢转地安装在该摇杆轴上。该电磁闩锁组件包括由穿过该摇杆轴的电路供电的电磁。
24.本教导内容的一些方面涉及一种向用于一种类型的气门机构的电磁闩锁组件提供功率的方法，所述类型的气门机构包括安装在摇杆轴上的摇臂。该方法包括通过穿过该摇杆轴的接线将该电磁闩锁组件连接到电源以及使用该接线从足以致动该电磁闩锁组件的功率递送电压脉冲。在这些教导内容中的一些教导内容中，该方法还包括使用一个或多个永磁体来将该电磁闩锁组件交替地保持在闩锁位置和非闩锁位置中。
25.本发明内容的主要目的是以简化的形式呈现本教导内容的广泛方面，以有利于理解本公开。本发明内容并非是对本教导内容的各个方面的全面描述。本教导内容的其他方面将通过以下具体实施方式连同附图传达给本领域的普通技术人员。
附图说明
26.图1a是根据本教导内容的一些方面的摇臂组件的横截面侧视图，其中闩锁销处于闩锁位置并且凸轮位于基圆上。
27.图1b提供了图1a的视图，但其中凸轮处于提升。
28.图2a提供了图1a的视图，但其中闩锁销处于非闩锁位置。
29.图2b提供了图2a的视图，但其中凸轮处于提升。
30.图3是根据本教导内容的一些方面的电磁闩锁组件的横截面侧视图，其中闩锁销处于伸出位置。
31.图4提供了与图3相同的视图，但示出了可由电磁体产生的磁通量。
32.图5提供了图3的视图，但其中闩锁销处于回缩位置。
33.图6是根据本教导内容的一些方面的发动机制动摇臂的剖面侧视图，其中闩锁销处于伸出位置。
34.图7是图6的发动机制动摇臂的剖面顶视图，其中闩锁销处于伸出位置。
35.图8是图7的视图，但其中闩锁销处于回缩位置。
36.图9是包括图6至图8的发动机制动摇臂的摇臂组件的剖面侧视图，示出了使闩锁销回缩以停用发动机制动的方式。
37.图10是图9的视图，示出了使闩锁销伸出以启用发动机制动的方式。
具体实施方式
38.图1a至图2b示出了根据本教导内容的一些方面的气门机构100的一部分。气门机构100包括摇臂组件1、电磁闩锁组件122、摇杆轴7、凸轮轴31、气门35以及凸轮轴31上的凸轮33。摇臂组件1包括枢转地安装在摇杆轴7上的第一摇臂23和通过枢轴销9枢转地连接到第一摇臂23的第二摇臂13。空动弹簧3定位在第一摇臂23和第二摇臂13之间。凸轮从动件15安装在第二摇臂13上并且被配置为随着凸轮轴31旋转而接合凸轮33。
39.电磁闩锁组件122包括容纳在摇杆轴7中的电磁体119以及闩锁销11。电磁体119能够操作以致使闩锁销11在闩锁位置和非闩锁位置之间致动，在该闩锁位置中，闩锁销11接合第一摇臂23和第二摇臂13并防止第一摇臂23和第二摇臂13在枢轴销9上进行相对旋转，在该非闩锁位置中，第一摇臂23和第二摇臂13能够在枢轴销9上进行相对旋转。
40.在图1a中，闩锁销11处于闩锁位置，并且凸轮33位于基圆上。基圆是凸轮循环的一部分，在该部分中，凸轮33不提升第二摇臂13。在闩锁位置中，闩锁销11部分地位于第一摇臂23中的孔洞19内并且部分地位于第二摇臂13中的孔洞24内，由此闩锁销11将第一摇臂23和第二摇臂13闩锁在一起。如果在闩锁销11处于闩锁位置时凸轮从动件15通过将凸轮33旋转离开基圆而被提升，如图1b所示，则第一摇臂23和第二摇臂13将作为一个单元在摇杆轴7上旋转。摇臂组件1将推压气门底座25，从而打开气门35。当凸轮33下降回到基圆时，旋转可在气门弹簧(未示出)的作用下被反向。
41.电磁体119能够操作以使电枢115交替地伸出和回缩。电枢115通过驱动构件117a与闩锁销11接口连接，该驱动构件附接到电枢115并且可被认为是该电枢的一部分。驱动构件117a抵接但不连接到闩锁销11，由此使电枢115与闩锁销11解耦。安装在第二摇臂13上的弹簧17可用于抵靠驱动构件117a驱动闩锁销11。使用电磁体119，可向电枢115施加足以对抗弹簧17并通过第一摇臂23中的孔洞19将闩锁销11推出第一摇臂23以产生图2a和图2b所示的未闩锁构型的力。
42.图2a示出了摇臂组件1，其中闩锁销11处于非闩锁位置并且凸轮33位于基圆上。在非闩锁位置中，闩锁销11几乎或完全在第一摇臂23中的孔洞19之外，由此第二摇臂13可相对于枢轴销9上的第一摇臂23旋转。在一些实施方案中，非闩锁位置使闩锁销11完全或几乎
完全在第二摇臂13内。如果闩锁销11处于非闩锁位置，凸轮从动件15通过将凸轮33旋转离开基圆而被提升，如图2b所示，则第二摇臂13将在枢轴销9上旋转，从而压缩空动弹簧3，而第一摇臂23和气门底座25保持静止(除非被单独凸轮驱动)。当凸轮下降回到基圆时，空动弹簧3将使第二摇臂13在枢轴销9上的旋转反向。
43.在一些实施方案中，闩锁销11在第二摇臂13相对于第一摇臂23的整个运动范围内保持与驱动构件117a接触。在一些实施方案中，当凸轮33返回到基圆时，闩锁销11移动脱离与驱动构件117a的接触，而是在驱动构件117a上滑动。当凸轮33处于提升时，闩锁销11可在摇臂23的表面上滑动。如果电枢115在凸轮33处于提升时回缩，则闩锁销11可在凸轮33返回到基圆时在孔洞19上滑动并进入孔洞中。可通过电枢115来防止驱动构件117a的过度延伸。可通过与摇臂23接触来防止闩锁销11的过度延伸。
44.根据本教导内容的一些方面，电磁闩锁组件122的部件安装在形成于摇杆轴7中的腔室20内。如图3所示，电磁闩锁组件122包括电磁体119、永磁体120a和永磁体120b，它们中的每一者在腔室20内刚性地安装到摇杆轴7。这些零件可通过刚性地安装到其他零件来刚性地安装到摇杆轴7，这些其他零件本身刚性地安装到摇杆轴7。电磁闩锁组件122还包括电枢115和极片116a、116b、116c、116d和116e。永磁体120a和120b起着以下作用：即使对电磁体119的供电被切断也能抵抗弹簧17的力将驱动构件117a保持在伸出位置中。
45.电枢115包括顺磁芯118、驱动构件117a和铁磁套圈123。铁磁套圈123为穿过电枢115的磁路提供低磁阻路径，并且有利于将磁力施加到电枢115。
46.极片116a-116e是用低矫顽磁力铁磁材料制成的结构，并且在电磁闩锁组件122内操作以引导来自永磁体120a和120b的磁极的磁通量。极片116a、116b和116c定位在电磁体119的外部，并且可围绕该电磁体形成壳体。极片116d可在由电磁闩锁组件122形成的磁路中提供阶梯式边缘。电枢115的铁磁套圈123可被成形为与这些边缘配合。在致动期间，磁通量可穿过这些阶梯式边缘中的一个阶梯式边缘和电枢115之间的气隙，在这种情况下，阶梯式边缘可操作以增加致动电枢115的磁力。
47.电磁体119可包括具有围绕体积167缠绕的大量导线回路的线圈。永磁体120a和120b可定位在体积167内并且保持在体积167内的固定位置中。极片116d和116e也可定位在体积167内。永磁体120a和120b可被布置成具有对立的极性。极片116e可定位在对立的磁极之间，并且为永磁体120a和120b中的每一个磁体提供极片。永磁体120a和120b可定位在体积167的远侧端部处。永磁体120a和120b可为环形形状，并且在平行于电枢115平移的方向上极化。该极化可沿电磁体119的中心轴线。
48.电磁闩锁组件122提供其中电枢115稳定的伸出位置和回缩位置两者。因此，在不向电磁体119供电的情况下，闩锁销11可稳定地保持在闩锁或非闩锁位置中。稳定性在此处是指电枢115保持在特定位置和返回到该特定位置的趋势。稳定性由恢复力提供，该恢复力抵抗电枢115相对于稳定位置的小扰动。在电磁闩锁组件122中，稳定力由永磁体120a和120b提供。另选地或除此之外，可定位一个或多个弹簧以提供位置稳定性。弹簧还可用于将电枢115偏置离开稳定位置，这可用于增加致动速度。
49.如图3和图5所示，永磁体120a使电枢115稳定在伸出位置和回缩位置两者中。电磁闩锁组件122形成两个不同的磁路162和163以提供这种功能性。如图3所示，在不存在来自电磁体119或任何外部源的可能改变来自永磁体120a的通量所采用的路径的磁场的情况
下，当电枢115处于伸出位置时，磁路162是来自永磁体120a的磁通量的操作部分的主要路径。
50.磁路162从永磁体120a的北极行进，穿过极片116e，穿过电枢115，穿过极片116d和极片116a，并在永磁体120a的南极处结束。当电枢115处于伸出位置时，磁路162是来自永磁体120a的磁通量的操作部分的主要路径。如果某个磁路是大部分通量所采用的路径，则该磁路是主要路径。电枢115相对于伸出位置的扰动将向磁路162中引入气隙，从而增加其磁阻。因此，由永磁体120a产生的磁力抵抗此类扰动。
51.如图5所示，在不存在来自电磁体119或任何外部源的可能改变来自永磁体120a的通量所采用的路径的磁场的情况下，当电枢115处于回缩位置时，磁路163是来自永磁体120a的磁通量的操作部分的主要路径。磁路163从永磁体120a的北极行进，穿过极片116e，穿过电枢115，穿过极片116d，穿过极片116c、116b和116a，并在永磁体120a的南极处结束。当电枢115处于回缩位置时，磁路163是来自永磁体120a的磁通量的操作部分的主要路径。电枢115相对于回缩位置的扰动将向磁路163中引入气隙，从而增加其磁阻。因此，由永磁体120a产生的磁力抵抗此类扰动。
52.根据本教导内容的一些方面，第二永磁体120b也操作以使电枢115稳定在伸出位置和回缩位置两者中。电磁闩锁组件122形成两个不同的磁路164和165，以用于来自第二永磁体120b的磁通量。当电枢115处于伸出位置时，磁路164是来自永磁体120b的磁通量的操作部分的主要路径，并且当电枢115处于回缩位置时，磁路165是来自永磁体120b的磁通量的操作部分的主要路径。与磁路162类似，磁路165环绕电磁体119的外部。与磁路163类似，磁路164不环绕该电磁体的外部。
53.电磁闩锁组件122被构造成通过磁路移位(通量路径移位)机构进行操作。电磁闩锁组件122操作以通过重新定向来自永磁体120a和120b的通量而使电枢115在伸出位置和回缩位置之间致动。图4示出了在操作电磁体119以引起电枢115从伸出位置致动到回缩位置的情况下用于这种动作的机构。可将合适极性的电压施加到电磁体119，以感应沿循电路166的磁通量。来自电磁体119的磁通量使形成磁路162和164的低矫顽磁力铁磁元件的磁极性反向，通过这两个磁路，永磁体120a和120b将电枢115稳定在伸出位置中。这极大地增加磁路162和164的磁阻。来自永磁体120a和120b的磁通量可从磁路162和164朝向磁路163和165移位。电枢115上的净磁力可将该电枢驱动到图5中所示的回缩位置。根据本教导内容的一些方面，来自电磁体119的通量所采用的磁路161中的总气隙不随着电枢115致动而变化。该特征可涉及通过磁路移位机构的可操作性。
54.电磁闩锁组件122可被识别为具有提供磁路移位机构的结构的一种方式是，电磁体119在电枢115从伸出位置到回缩位置的整个遍历过程中不需要对其做功，或反之亦然。虽然永磁体120a和120b最初可将电枢115保持在第一位置中，但在电枢115朝向第二位置前进期间的某个点处，永磁体120a和120b开始将电枢115朝向第二位置吸引。因此，在电枢115的前进期间的某个点处，电磁体119可与该电枢的电源断开，而电枢115仍将完成该电枢到第二位置的行进。并且作为磁路移位机构由该结构形成的另外的指示，可在电磁体119的操作中作出相应的陈述，以引起从第二位置回到第一位置的致动。换句话讲，操作以将电枢115吸引到第一位置的永磁体120a和120b还操作以将电枢115吸引到第二位置。
55.如本文所用，永磁体是具有残余磁性的高矫顽磁力铁磁材料。高矫顽磁力意指永
磁体120a和120b的极性在数百次操作中保持不变，通过这些操作，电磁闩锁组件122被操作来使电枢115在伸出位置和回缩位置之间切换。高矫顽磁力铁磁材料的示例包括alnico和ndfeb的组合物。
56.磁路162、163、164、165可由低矫顽磁力铁磁材料诸如软铁形成。磁路162、163、164、165可具有低磁阻。根据本教导内容的一些方面，永磁体120a和120b各自在伸出位置和回缩位置的每一者上具有至少一个低磁阻磁路可供它们使用。这些路径可作为磁性保持器操作，从而保持极化并延长永磁体120a和120b的操作寿命。
57.极片116a-116e可形成壳体或者可围绕电磁体119。在这些教导内容中的一些教导内容中，摇杆轴7由低矫顽磁力铁磁材料诸如合适的钢形成，并且摇杆轴7作为一个或多个极片116a-116e的附属物或替代物操作。
58.根据本教导内容的一些方面，磁路162和165分别是永磁体120a和120b的磁极之间的短磁路。磁路162和165穿过电枢115的铁磁套圈123，但不穿过电磁体119的导线回路。这些短磁路可减少磁通量泄漏，并且允许永磁体120a和120b为电枢115提供高保持力。另一方面，磁路163和164穿过电磁体119的导线回路。引导这些磁路围绕电磁体119的外部可防止这些磁路干扰较短的磁路。这些较长的另选磁路可允许永磁体120a和120b有助于使电枢115稳定在伸出位置和回缩位置两者中，并且可确保存在低磁阻磁路以帮助保持永磁体120a和120b的极化，而不管电枢115是处于伸出位置还是回缩位置。
59.根据本教导内容的一些方面，电磁体119通过穿过摇杆轴7的电路被供电。电路可包括电磁体119、电源和穿过摇杆轴7的第一导线102a。电路可包括也穿过摇杆轴7的第二导线102b。第一导线102a和第二导线102b可设置在沿摇杆轴7的长度延伸的孔洞101中。
60.在一些实施方案中，电路允许施加到电磁体119的电压的极性反向。在该电路中，至少导线102a与接地隔离。摇杆轴7可处于接地电位，并且可用于形成电路的接地连接。因此，导线102b是任选的。在一些实施方案中，电路系统包括穿过摇杆轴7的两根导线。
61.常规螺线管开关形成磁路，该磁路包括气隙、倾向于扩大气隙的弹簧和可移动以减小气隙的电枢。移动电枢以减小气隙减小了该电路的磁阻。因此，使常规螺线管开关通电使得电枢在减小气隙的方向上移动，而无论流过螺线管的电磁体的电流方向或所得的磁场的极性。虽然可使用常规螺线管，但电磁体119操作以根据电磁体119所产生的磁场的极性在第一方向或相反方向上驱动电枢115。电路可包括h桥，该h桥例如用于允许施加电压的极性反向并且使得电磁闩锁组件122的操作能够将电枢115致动到伸出位置或回缩位置。在一些实施方案中，电路操作以利用交替地高于或低于接地的电压对单根导线加脉冲，由此电磁体119可通过与接地隔离的单个导体被供电。处于高于接地的电压的脉冲可直接从电源提供，而处于低于接地的电压的脉冲可使用电容器来提供。
62.图6至图10示出了根据本教导内容的一些方面的发动机制动摇臂组件201。发动机制动摇臂组件201可用于气门机构100中。发动机制动摇臂组件201包括枢转地安装在摇杆轴7上的发动机制动摇臂213以及堞形结构231。安装到发动机制动摇臂213的凸轮从动件15可由凸轮(未示出)致动。容纳在摇杆轴7中的电磁闩锁组件122使电枢115在伸出位置(图6、图7和图9)之间移动。使电枢115伸出和回缩操作以使容纳在形成于发动机制动摇臂213中的孔洞219内的致动销211在第一位置和第二位置(图8和图10)之间移动，在该第一位置中，发动机制动摇臂213被停用，在该第二位置中，发动机制动摇臂213被启用。
63.参考图9和图10，堞形结构231包括由空动弹簧203偏置而分开的上部部分241和下部部分249。使电枢115伸出推动了致动销211，该致动销具有凸缘237，该凸缘卡住上部部分241，从而致使该上部部分旋转到停用位置。在停用位置中，通过凸轮从动件15致动发动机制动摇臂213致使堞形结构231的上部部分241在空动弹簧203上进行上下移动，而下部部分249保持静止。在停用位置中，上部部分241的齿状物245与下部部分249中的狭槽251对准。
64.在启用位置中，该对准被打破。使电枢115回缩允许弹簧217推动致动销211，从而致使上部部分241旋转到启用位置。在启用位置中，通过凸轮从动件15致动发动机制动摇臂213致使下部部分249与上部部分241一起下降，从而致动气门底座239并打开气门。
65.当通过凸轮从动件15致动时，无论电枢115是处于伸出位置还是回缩位置，发动机制动摇臂213都将在摇杆轴7上进行旋转。电枢115和致动销211之间的解耦盘233有利于这种动作。当电枢115伸出和回缩时，解耦盘233进入和离开摇杆轴7中的开口221。整个电磁闩锁组件122可通过开口221安装在摇杆轴7中。
66.电枢115通过附接到电枢115的驱动构件117b与解耦盘233接口连接。当电枢115伸出时，驱动构件117b基本上填充摇杆轴7中的开口221的口部。在这种构型中，致动发动机制动摇臂213将致使解耦盘233在由驱动构件117b与摇杆轴7一起提供的表面上行进。当电枢115回缩时，解耦盘233进入并基本上填充开口221的口部。在这种构型中，致动发动机制动摇臂213将致使致动销211在由解耦盘233与摇杆轴7一起提供的表面上行进。致动销211的面向摇杆轴侧235、驱动构件117b以及解耦盘233的两个面可被成形为提供与摇杆轴7的外表面对准的平稳旋转接口。形状可包括与摇杆轴7的曲率相匹配的曲率、与开口221的直径相等的直径以及略微圆化或渐缩的边缘。
67.已经根据某些教导内容和示例示出了和/或描述了本公开的部件和特征部。虽然已经结合仅本教导内容的一些方面或一些示例描述了特定部件或特征部或者该部件或特征部的广义或狭义表述，但所有的部件和特征部，无论是其广义表述还是狭义表述，都可与其他部件或特征部相结合，只要此类组合被本领域的普通技术人员认为是合乎逻辑的。