发动机气门驱动装置的制作方法

1.本发明涉及一种发动机气门驱动装置。


背景技术：

2.在本领域中，用于驱动车辆发动机的气门的常规方法是众所周知的，并且已经使用了一百多年。然而，由于对发动机排放控制和发动机制动的额外要求，越来越多的发动机需要在常规气门运动的基础上增加辅助气门运动，例如用于废气再循环的气门运动和用于发动机制动的气门运动。
3.常规的发动机制动器是放置在发动机顶部的箱式液压驱动机构。为了适应这种类型的发动机制动器，在气缸盖和发动机盖之间添加了一个垫圈，以制造额外的空间。这增加了发动机的高度、重量和成本。这些问题是由于将发动机制动系统视为发动机的额外附件而不是发动机的组成部分所造成的。
4.液压发动机制动器的另一个缺点是液压系统的柔性，这与液压流体的可压缩性有关。液压流体的可压缩性导致制动阀升降低，从而导致阀载增加。较高的阀载导致液压流体的柔性更高，从而导致恶性循环。此外，液压柔性导致的阀升降低的程度随着发动机转速的增加而增加，这与发动机制动对制动阀升的要求相反。
5.可以增加液压活塞的直径以降低液压系统的柔性。然而，这导致尺寸更大和重量增加。此外，更大直径的活塞需要更多的流体来移动给定的距离，并且液压流体需要更长的时间来使活塞伸出或缩回，从而导致更大的惯性并导致发动机制动系统响应更慢。
6.ep2384396公开了一种克服液压发动机制动系统的缺点的机械发动机制动装置。它通过机械联动器传递发动机制动负载，该机械联动器不存在与液压发动机制动系统相关联的高柔性和过载问题。如ep2384396的图25a、25b和26所示，机械发动机制动装置100集成到发动机排气气门传动系200的摇臂210中。(本发明背景技术中的附图标记是在ep2384396中使用的附图标记。)气门传动系200包括凸轮230、凸轮从动件235、摇臂210、阀桥400和排气门300。排气门300被发动机气门弹簧310向上偏置抵靠在发动机气缸盖500上的其支座320以密封气体在发动机汽缸(未示出)和排气歧管600之间的流动。摇臂210可枢转地安装在摇臂轴205上，用于将运动从凸轮230传递到排气门300，用于排气门的循环打开和关闭。
7.凸轮230在内基圆225上方包含主要用于正常发动机运行的大凸角220和用于发动机制动运行的两个小凸角232和233。摇臂210通过弹簧198偏压在阀桥400上。当发动机制动器未开启时，在凸轮230和凸轮从动件235之间形成间隙234。当发动机制动器开启时，小凸角232和233与凸轮从动件235接合以实现发动机制动。
8.如ep2384396的图25a和25b所示，发动机制动装置100包括两个连杆184和186，以及在制动箱体210中的竖直孔190中滑动的制动活塞160。ep2384396的图25a示出一个缩回位置，在该位置上，在穿过导向活塞162的狭槽137中导向的两个销被弹簧156推向左侧。导向活塞162在制动箱体210中的水平孔260中滑动。有一个驱动活塞164在导向活塞162中滑动。导向活塞162中的狭槽137的宽度与两个销的直径大致相同或稍大，长度小于孔190的直
径。由于弹簧177的向上力，制动活塞、下销、上销和调节螺钉之间总是接触(不分离)，该弹簧177用至少一个螺钉179固定到制动器箱体210。
9.当需要发动机制动时，发动机制动控制开启，并且油压可以将活塞162和164推向右侧以抵抗弹簧156和177的预载。注意，驱动活塞164可以移动到更进一步将两个销或肘节184和186锁定在笔直位置，如ep2384396的图25b所示。现在，肘节器件被锁定到其在操作位置上的伸出位置。两个销或肘节184和186之间的夹角决定了高度差130，而夹角本身由两个活塞162和164控制。导向活塞162中的放气孔168被设计用于消除液压锁定。
10.ep2384396的发动机制动装置仍然面临发动机高度增加的问题。因此，现有技术需要降低发动机制动装置的额外高度。


技术实现要素：

11.本发明提供一种实心链条式发动机气门驱动装置，以解决现有技术中带有发动机制动系统的发动机高度增加的问题。
12.根据本发明的示例1，一种发动机气门驱动装置，包括：
13.箱体，箱体包括启动活塞孔和驱动活塞孔；
14.设置在启动活塞孔中的启动活塞；
15.驱动活塞，其中驱动活塞设置在驱动活塞孔中以驱动发动机气门，其中驱动活塞包括与驱动活塞孔的内圆柱面滑动接触使得驱动活塞可以在驱动活塞孔内滑动的至少一个侧面，驱动活塞包括：
16.导向机构，其中导向机构引导第一连杆和第二连杆在第一位置和第二位置之间的平面内移动，其中导向机构的至少一部分位于所述驱动活塞的所述至少一个侧面的至少一部分的下方；以及
17.连杆机构，包括第一连杆、第二连杆、连接第一连杆和箱体的第一转动副、连接第一连杆和第二连杆的第二转动副、以及连接第二连杆和驱动活塞的第三转动副，其中连杆机构具有第一位置和第二位置，其中在第一位置，驱动活塞与发动机气门分离，并且其中在第二位置，驱动活塞与发动机气门连接以驱动发动机气门。
18.本发明的示例2包括根据示例1所述的发动机气门驱动装置，其中当连杆机构位于第一位置时，第一连杆和第二连杆之间存在夹角，其中在第二位置，第一连杆和第二连杆位于同一轴线上。
19.本发明的示例3包括根据示例1或2所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞和导向机构形成集成零件或为一体。
20.本发明的示例4包括根据示例1至3中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中导向机构不位于驱动活塞的至少一个侧面的上方。
21.本发明的示例5包括根据示例1至4中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中导向机构包括导向槽，其中第二连杆设置在导向槽中以引导第一连杆和第二连杆在第一位置和第二位置之间的平面内移动。
22.本发明的示例6包括根据示例5所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞包括防转机构，其中防转机构包括垂直于导向槽的防转面，并且其中防转面限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动。
23.本发明的示例7包括根据示例1至5中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞包括防转机构，其中防转机构限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动，并且其中防转机构的至少一部分在驱动活塞的至少一个侧面的至少一部分的下方。
24.本发明的示例8包括根据示例7所述的发动机气门驱动装置，其中防转机构不位于驱动活塞的至少一个侧面的上方。
25.本发明的示例9包括根据示例7或8的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞和防转机构形成集成零件或为一体。
26.本发明的示例10包括根据示例1至9中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括定位机构，其中定位机构能够将连杆机构定位在第二位置。
27.本发明的示例11包括根据示例10的发动机气门驱动装置，其中定位机构能够将连杆机构从第二位置移动到第一位置。
28.本发明的示例12包括根据示例10或11所述的发动机气门驱动装置，其中定位机构包括回位弹簧和回位球，并且其中回位弹簧通过回位球作用于连杆机构。
29.本发明示例13所述发动机气门驱动装置包括根据示例10至12中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位件包括端面，端面能够与防转面接合以限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动。
30.本发明的示例14包括根据示例1至9中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括定位机构，其中定位机构包括定位件和推杆，其中定位件包括孔，推杆可滑动地设置在孔中，并且推杆具有缩回位置和伸出位置，其中在缩回位置，推杆将连杆机构定位在第二位置，驱动活塞与发动机气门连接，其中在伸出位置，推杆将连杆机构定位在第一位置，驱动活塞与发动机气门分离。
31.本发明的示例15包括根据示例14所述的发动机气门驱动装置，其中定位件包括端面，并且其中端面能够与防转面接合以限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动。
32.本发明的示例16包括根据示例14或15所述的发动机气门驱动装置，其中推杆包括不同尺寸的多个圆柱面，圆柱面形成不同的台阶面，圆柱面中的一个与定位件的孔形成滑动配合，其中最大圆柱面的直径小于导槽的宽度，最大圆柱面的端面为定位面，当连杆机构位于第二位置时，定位面与连杆机构接合。
33.本发明的示例17包括根据示例14至16中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位机构包括回位弹簧和止位环，其中止位弹簧的两端分别设置在定位件和推杆上，其中止位环设置在推杆上，并且止位环和推杆上的一个台阶面限制推杆在缩回位置和伸出位置之间的移动。
34.本发明的示例18包括根据示例14至17中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位件是旋入箱体的螺塞。
35.根据权利要求10至18中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中导向机构的至少一部分延伸到定位机构和启动活塞之间的空间中。
36.本发明的示例20包括根据示例1至19中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括驱动活塞弹簧，其中驱动活塞弹簧作用在驱动活塞上以保持驱动活塞和第二连杆接触。
37.本发明的示例21包括根据示例1至20中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体包括连接启动活塞孔和发动机机油流体网络的流体通道，其中发动机油压作用在设置
在启动活塞孔中的启动活塞上，以将连杆机构从第一位置移动到第二位置。
38.本发明的示例22包括根据示例1至21中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中所有三个转动副都是球形转动副。
39.本发明的示例23包括根据示例1至22中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体包括阀隙调节螺钉，并且阀隙调节螺钉和第一连杆形成第一转动副。
40.本发明的示例24包括根据示例1至23中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体是发动机的摇臂。
41.本发明的示例25包括根据示例1至23中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体是发动机的阀桥。
42.根据本发明的示例26，一种发动机气门驱动装置，包括：
43.箱体，箱体包括启动活塞孔和驱动活塞孔；
44.设置在启动活塞孔中的启动活塞；
45.驱动活塞，驱动活塞设置在驱动活塞孔中以驱动发动机气门，其中驱动活塞包括与驱动活塞孔的内圆柱面滑动接触使得驱动活塞可以在驱动活塞孔内滑动的至少一个侧面，驱动活塞包括：
46.防转机构，其中防转机构限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动，并且其中防转机构的至少一部分位于驱动活塞的至少一个侧面的至少一部分的下方；以及
47.连杆机构，包括第一连杆、第二连杆、连接第一连杆和箱体的第一转动副、连接第一连杆和第二连杆的第二转动副、以及连接第二连杆和驱动活塞的第三转动副，其中连杆机构具有第一位置和第二位置，其中在第一位置，驱动活塞与发动机气门分离，并且其中在第二位置，驱动活塞与发动机气门连接以驱动发动机气门。
48.本发明的示例27包括根据示例26所述的发动机气门驱动装置，其中当连杆机构位于第一位置时，第一连杆和第二连杆之间存在夹角，并且其中在第二位置，第一连杆和第二连杆位于同一轴线上。
49.本发明的示例28包括根据示例26或27所述的发动机气门驱动装置，其中防转机构包括防转面，并且其中防转面限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动。
50.本发明的示例29包括根据示例26至28中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中防转机构不位于驱动活塞的至少一个侧面的上方。
51.本发明的示例30包括根据示例26至29中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞和防转机构形成集成零件或为一体。
52.本发明的示例31包括根据示例26至30中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括定位机构，其中定位机构能够将连杆机构定位在第二位置。
53.本发明的示例32包括根据示例31的发动机气门驱动装置，其中定位机构能够将连杆机构从第二位置移动到第一位置。
54.本发明的示例33包括根据示例31或32所述的发动机气门驱动装置，其中定位机构包括回位弹簧和回位球，其中回位弹簧通过回位球作用于连杆机构。
55.本发明的示例34包括根据示例31至33中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位件包括端面，并且其中端面能够与防转面接合以限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动。
56.本发明的示例35包括根据示例26至30中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括定位机构，其中定位机构包括定位件和推杆，其中定位件包括孔，并且推杆可滑动地设置在孔中，其中推杆具有缩回位置和伸出位置，其中在缩回位置，推杆将连杆机构定位在第二位置，并且驱动活塞与发动机气门连接，其中在伸出位置，推杆将连杆机构定位在第一位置，并且驱动活塞与发动机气门分离。
57.本发明的示例36包括根据示例35所述的发动机气门驱动装置，其中定位件包括端面，并且其中端面能够与防转面接合以限制驱动活塞的在驱动活塞孔中的转动。
58.本发明的示例37包括根据示例35或36所述的发动机气门驱动装置，其中推杆包括不同尺寸的多个圆柱面，其中圆柱面形成不同的台阶面，其中圆柱面中的一个与定位件的孔形成滑动配合，其中最大圆柱面的端面为定位面，并且其中当连杆机构位于第二位置时，定位面与连杆机构接合。
59.本发明的示例38包括根据示例35至37中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位机构包括回位弹簧和止位环，其中止位弹簧的两端分别设置在定位件和推杆上，其中止位环设置在推杆上，并且其中止位环和推杆上的一个台阶面限制推杆在缩回位置和伸出位置之间的移动。
60.本发明的示例39包括根据示例35至38中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位件是旋入箱体的螺塞。
61.本发明的示例40包括根据示例26至39中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括驱动活塞弹簧，其中驱动活塞弹簧作用在驱动活塞上以保持驱动活塞和第二连杆接触。
62.本发明的示例41包括根据示例26至40中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体包括连接启动活塞孔和发动机机油流体网络的流体通道，其中发动机油压作用在设置在启动活塞孔中的启动活塞上，以将连杆机构从第一位置移动到第二位置。
63.本发明的示例42包括根据示例26至41中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中所有三个转动副都是球形转动副。
64.本发明的示例43包括根据示例26至42中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体包括阀隙调节螺钉，并且阀隙调节螺钉和第一连杆形成第一转动副。
65.本发明的示例44包括根据示例26至43中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体是发动机的摇臂。
66.本发明的示例45包括根据示例26至43中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体是发动机的阀桥。
67.根据本发明的示例46，一种发动机气门驱动装置，包括：
68.箱体，箱体包括启动活塞孔和驱动活塞孔；
69.设置在启动活塞孔中的启动活塞；
70.驱动活塞，其中驱动活塞设置在驱动活塞孔中以驱动发动机气门，其中驱动活塞包括与驱动活塞孔的内圆柱面滑动接触使得驱动活塞可以在驱动活塞孔内滑动的至少一个侧面；
71.连杆机构，包括第一连杆、第二连杆、连接第一连杆和箱体的第一转动副、连接第一连杆和第二连杆的第二转动副、以及连接第二连杆和驱动活塞的第三转动副，其中连杆机构具有第一位置和第二位置，其中在第一位置，驱动活塞与发动机气门分离，并且其中在
第二位置，驱动活塞与发动机气门连接以驱动发动机气门；以及
72.定位机构，其中定位机构包括定位件和推杆，其中定位件包括孔，并且推杆可滑动地设置在孔中，并且其中推杆具有缩回位置和伸出位置。
73.本发明的示例47包括根据示例46所述的发动机气门驱动装置，其中当连杆机构位于第一位置时，第一连杆和第二连杆之间存在夹角，并且其中在第二位置，第一连杆和第二连杆位于同一轴线上。
74.本发明的示例48包括根据示例46或47所述的发动机气门驱动装置，其中在缩回位置，推杆将连杆机构定位在第二位置，并且驱动活塞与发动机气门连接，并且其中在伸出位置，推杆将连杆机构定位在第一位置，并且驱动活塞与发动机气门分离。
75.本发明的示例49包括根据示例46至48中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中推杆包括不同尺寸的多个圆柱面，其中圆柱面形成不同的台阶面，其中圆柱面中的一个与定位件的孔形成滑动配合，其中最大圆柱面的端面为定位面，其中当连杆机构位于第二位置时，定位面与连杆机构接合。
76.本发明的示例50包括根据示例46至49中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位机构包括回位弹簧和止位环，其中止位弹簧的两端分别设置在定位件和推杆上，其中止位环设置在推杆上，并且其中止位环和台阶面中的一个限制推杆在缩回位置和伸出位置之间的移动。
77.本发明的示例51包括根据示例46至50中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位件是旋入箱体的螺塞。
78.本发明的示例52包括根据示例46至51中任一项所述的发动机气门驱动装置，还包括驱动活塞弹簧，其中驱动活塞弹簧作用在驱动活塞上以保持驱动活塞和第二连杆接触。
79.本发明的示例53包括根据示例46至52中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体包括连接驱动活塞孔和发动机机油流体网络的流体通道，其中发动机油压作用在设置在启动活塞孔中的启动活塞上，以将连杆机构从第一位置移动到第二位置。
80.本发明的示例54包括根据示例46至53中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中所有三个转动副都是球形转动副。
81.本发明的示例55包括根据示例46至54中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体包括阀隙调节螺钉，并且阀隙调节螺钉和第一连杆形成第一转动副.
82.本发明的示例56包括根据示例46至55中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体是发动机的摇臂。
83.本发明的示例57包括根据示例46至55中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中箱体是发动机的阀桥。
84.根据本发明的示例58，一种用于定位发动机气门驱动装置的方法，包括：
85.在启动活塞孔中安装启动活塞；
86.在驱动活塞孔中安装工装夹具，其中工装夹具包括大圆柱面和小圆柱面，大圆柱面与驱动活塞孔形成滑动配合，并且小圆柱面具有与第一连杆或第二连杆相同的或相似的直径；
87.将定位机构的定位件插入箱体中，直到定位机构的推杆接触到工装夹具的小圆柱面并且产生预定的安装阻力；
88.将定位机构的定位件固定在箱体上；
89.从驱动活塞孔去除工装夹具；以及
90.安装发动机气门驱动装置的连杆和其他零件。
91.本发明的示例59包括根据示例58所述的用于定位发动机气门驱动装置的方法，其中将定位机构的定位件固定在箱体上的步骤包括焊接、铆接、螺纹和冲击螺纹中的一种或多种。
92.根据本发明的示例60，一种发动机气门驱动装置，包括：
93.箱体，包括启动活塞孔和驱动活塞孔，其中驱动活塞孔具有圆柱形内表面；
94.设置在启动活塞孔中的启动活塞；
95.设置在驱动活塞孔中以驱动发动机气门的驱动活塞；
96.定位机构；以及
97.连杆机构，其中连杆机构具有第一位置和第二位置，其中驱动活塞和定位机构在第一位置和第二位置之间移动连杆机构；
98.其中驱动活塞包括窄顶部，其中当连杆机构位于第一位置时，窄顶部的至少一部分延伸到定位机构和启动活塞之间的空间中，其中窄顶部的至少一部分包括侧面，其中侧面与驱动活塞孔的圆柱形内表面滑动配合，以引导驱动活塞在驱动活塞孔中移动。
99.本发明的示例61包括根据示例60所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞包括圆柱形底部，其中圆柱形底部太大而不能延伸到定位机构和启动活塞之间的空间中。
100.本发明的示例62包括根据示例60或61所述的发动机气门驱动装置，其中连杆机构包括第一连杆和第二连杆，其中当连杆机构位于第一位置时，第一连杆和所述第二连杆之间存在夹角，并且其中在第二位置，第一连杆和第二连杆位于同一轴线上。
101.本发明的示例63包括根据示例60至62中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞的窄顶部包括导向槽，其中第二连杆设置在导向槽中，以引导第一和第二连杆在第一位置和第二位置之间的平面内移动。
102.本发明的示例64包括根据示例60至63中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中驱动活塞的窄顶部包括防转机构，其中防转机构包括垂直于导向槽的防转面，并且其中防转面限制驱动活塞在驱动活塞孔中的转动。
103.本发明的示例65包括根据示例60至64中任一项所述的发动机气门驱动装置，其中定位机构能够将连杆机构定位在第二位置。
104.本发明的示例66包括根据示例65的发动机气门驱动装置，其中定位机构能够将连杆机构从第二位置移动到第一位置。
105.与现有技术相比，本发明具有积极而明显的效果。本发明可与发动机集成，从而降低发动机的高度、体积和重量；无需液压控制气门，降低了成本，并且缩短了反应时间；无液压负载，避免了高油压、高油温引起的泄漏、变形和负载波动，阀升不受油温、油压和含气量的影响，阀升可以设计得更小，并且减小了活塞与发动机气门之间的间隙。
附图说明
106.图1是根据本发明实施例的发动机气门驱动装置的箱体的示意图。
107.图2是根据图1所示实施例的位于第一位置的发动机气门驱动装置的示意图。
108.图3是根据图1和图2所示实施例的位于第二位置的发动机气门驱动装置的示意图。
109.图4是根据图1-3所示实施例的发动机气门驱动装置的驱动活塞的前视图。
110.图5是根据图1-4所示实施例的发动机气门驱动装置的驱动活塞的侧视图(沿轴线的截面图)。
111.图6是根据本发明的又一实施例的发动机气门驱动装置位于非工作状态的示意图，其中定位机构位于伸出位置。
112.图7是示出根据本发明的又一实施例的位于工作状态的发动机气门驱动装置的示意图，其中定位机构位于缩回位置。
113.图8是示出根据本发明的又一实施例的发动机气门驱动装置的定位机构位于伸出位置的示意图。
114.图9是示出根据本发明又一实施例的发动机气门驱动装置的定位机构位于缩回位置的示意图。
115.图10是示出根据本发明的又一实施例的发动机气门驱动装置的定位方法的示意图。
具体实施方式
116.根据本发明的一个实施例，如图1、2和3所示，发动机气门驱动装置100可以包括箱体210、启动活塞162、驱动活塞130、连杆机构182、以及导向机构137、防转机构138和定位机构150中的一个或多个。
117.箱体210可以是发动机的摇臂或阀桥。在本实施例中，箱体210为摇臂，其可类似于ep2384396的摇臂(210b)。如图1所示，摇臂通过孔212安装在摇臂轴(未示出)上。
118.如图1所示，箱体210包括启动活塞孔260和驱动活塞孔190。优选地，启动活塞孔260和驱动活塞孔190彼此垂直相交。启动活塞162可滑动地设置在启动活塞孔260中。驱动活塞130设置在驱动活塞孔190中以驱动发动机气门(图中未示出)。
119.连杆机构182包括第一连杆184、第二连杆186、连接第一连杆184和箱体210的第一转动副122、连接第一连杆184和第二连杆186的第二转动副125，以及连接第二连杆186和驱动活塞130的第三转动副128。本实施例中所示的三个转动副122、125和128是球形转动副(球头与球窝配合)，尽管它们可以具有任何一个或多个合适的结构。连杆机构182具有第一位置(如图2所示)和第二位置(如图3所示)。在第一位置，驱动活塞130缩回到箱体210中并与发动机气门分离，而在第二位置，驱动活塞130伸出箱体210并与发动机气门接合以驱动发动机气门。
120.根据本发明的一些实施例的驱动活塞可以被广义地定义。驱动活塞可以包括直接或间接连接到设计成接触发动机气门以驱动发动机气门的构件的任何和所有结构。这些结构中的一些或全部可以是与构件刚性连接的结构，因此构件和结构之间既没有平移相对运动也没有旋转相对运动，而其他结构可以不与构件如此刚性连接。如本文所用，术语“刚性连接”被定义为集成形成或一体成型。术语“集成形成”被定义为由分离并随后连接的部分形成；术语“一体成型”被定义为由同一块材料制成。
121.根据本发明的该实施例，驱动活塞130可以包括与驱动活塞孔190的内圆柱面滑动
接触的一个或多个侧面，使得驱动活塞130可以在驱动活塞孔190内滑动。一个或多个侧面的全部或一些可以相互连接，或者一个或多个侧面的全部或一些可以是不相互连接的分开的表面。例如一个或多个侧面中的一个或多个可以通过活塞环或一些其他结构分开。在图4和5所示的实施例中，驱动活塞130的一个或多个侧面是驱动活塞130的侧面135。驱动活塞130的一个或多个侧面135与驱动活塞孔190的内圆柱面滑动接触，使得驱动活塞130可以在驱动活塞孔190内滑动。
122.驱动活塞130包括导向机构137，随着连杆机构182在第一位置和第二位置之间移动，该导向机构137引导第一连杆184和第二连杆186在竖直平面中移动。这有助于将连杆机构182的第一位置和第二位置与启动活塞162和定位机构150对齐，使得启动活塞162和定位机构150可以在第一位置和第二位置之间推动连杆机构182。在一些实施例中，竖直平面可以穿过启动活塞162和定位机构150的轴线，以确保启动活塞162和定位机构150能够推动连杆机构182在第一位置和第二位置之间，或当连杆机构182位于其第二位置时，确保第一连杆184和第二连杆186是同轴的。
123.例如，在图2至图5所示的实施例中，导向机构137包括位于驱动活塞130顶部的凹槽137。第二连杆186通过位于凹槽137内的第三转动副128与驱动活塞130接合。凹槽137的宽度和深度被选择为使得凹槽137保持第二连杆186并且因此保持第一连杆184沿着凹槽137在连接机构182的第一位置和第二位置之间的竖直平面中移动。例如，凹槽137的宽度可以等于或略大于第二连杆186的宽度，使得第二连杆186可以沿凹槽137在竖直平面中移动。
124.图4和5所示，凹槽137由两个竖直构件136限定。优选地，每个竖直构件136在驱动活塞130的圆周方向上的宽度足够小，使得随着驱动活塞130在发动机运行中上下移动，每个竖直构件136可以延伸到驱动活塞130和定位机构150之间的空间中。如在本技术中所使用的，术语“延伸到空间中”是指以上述句子为例，每个竖直构件136的至少一部分位于驱动活塞130和定位机构150的至少一部分之上。在另一个优选实施例中，竖直构件136可以具有侧面135，随着驱动活塞130在驱动活塞孔190中上下滑动，侧面135与驱动活塞孔190的内表面接触以引导驱动活塞130。优选地，竖直构件136的侧面135是部分圆柱面，其是驱动活塞130的圆柱形侧面135的一部分。
125.在图2和3中，仅示出了竖直构件136中的一个。该竖直构件136位于连杆机构182的后面，并且可以看到延伸到驱动活塞130和定位机构150之间的空间中。另一个竖直构件136在连杆机构182的前面并且由于图2和图3是剖面图而未示出。附图示出驱动活塞130的圆柱部分不能延伸到驱动活塞130和定位机构150之间的空间中，因为圆柱部分的直径大于空间的宽度。竖直构件136可以延伸到之间的空间中，竖直构件136的宽度小于该空间的宽度。
126.优选地，导向机构137的至少一部分位于驱动活塞130的一个或多个侧面135的至少一部分的下方，或者导向机构137不位于驱动活塞130的一个或多个侧面的上方，如图5和6所示。如本文所用，术语“不位于
…
的上方”是指导向机构137的任何部分均不位于驱动活塞130的一个或多个侧面135的任何部分的上方。在所示实施例中，导向机构137(即，导向槽137)不位于驱动活塞130的一个或多个侧面135的上方。将导向机构137进一步移动到驱动活塞130内部允许驱动活塞130向上移动到启动活塞162和定位机构150之间的空间，从而减小发动机气门驱动装置100的高度，如下所述。
127.尽管图2至图5中所示的导向机构137包括凹槽137，但它可以具有一个或多个其他
结构，随着连杆机构182在第一位置和第二位置之间移动，该一个或多个其他结构可以使第一连杆184和第二连杆186的移动保持在竖直平面内。例如，导向机构可以是将第二连杆186转动地连接到驱动活塞130的销接头。销接头可以将第一连杆184和第二连杆186的移动保持在竖直平面内。
128.本实施例的驱动活塞130与现有技术相比具有许多优点。优点之一是可以减小发动机气门驱动装置100的总高度。发动机气门驱动装置100的高度由第一连杆184的长度、第二连杆186的长度以及第二连杆186的下端和驱动活塞130的底端之间的距离确定。第一连杆184和第二连杆186的长度和驱动活塞130的高度由发动机气门操作确定。因此，为了降低发动机气门驱动装置100的高度，需要减小第二连杆186的下端和驱动活塞130的底端之间的距离。然而，由于驱动活塞130所需的最小高度，如果该距离减小太多，则驱动活塞130的顶部边缘会与定位机构150或启动活塞162碰撞。此外，现有技术中的导向槽放置在启动活塞面向定位机构的表面上。结果，现有技术的导向槽延伸到启动活塞和定位机构之间的空间内，使得驱动活塞更难延伸到该空间内。因此，难以降低现有技术的发动机气门驱动装置的高度。
129.本发明的上述实施例可以克服现有技术的这些缺点。例如，在图1-5所示的本发明的该实施例中，导向机构137现在是驱动活塞130的一部分(而不是像现有技术那样是启动活塞162的一部分)，打开启动活塞162和定位机构150之间的空间，使得启动活塞162可以延伸到其中。
130.此外，驱动活塞130具有窄顶部，即竖直构件136。窄顶部使得驱动活塞130的顶部能够延伸到定位机构和启动活塞162之间的空间中而不与启动活塞162或定位机构150碰撞。这允许第三转动副128进一步延伸到驱动活塞130中，同时仍保持驱动活塞130所需的最小高度，从而可以通过减小第二连杆186的下端和驱动活塞130的底端之间的距离来降低发动机气门驱动装置100的高度。驱动活塞130的窄顶部有助于保持驱动活塞130的所需高度，因为窄顶部的外侧面与驱动活塞孔190的内表面接触并引导驱动器活塞130在驱动活塞孔190内滑动。优选地，顶部的外侧面具有与驱动活塞130的其余部分相同的圆柱形侧面。这增加了顶部的外侧面与驱动活塞孔190之间的接触面积，以更好地引导驱动活塞130的移动。
131.根据本发明的另一个实施例，发动机气门驱动装置100包括驱动活塞130，该驱动活塞130包括防转机构138。防转机构138限制驱动活塞130在驱动活塞孔190内的转动，因此限制连杆机构182的转动。限制驱动活塞130的转动有助于将连杆机构182的第一位置和第二位置与启动活塞162和定位机构150对齐，使得启动活塞162和定位机构150可以在第一位置和第二位置之间移动连杆机构182。
132.在图2至图5所示的实施例中，防转机构138包括垂直于导向槽137的防转面139。特别地，防转面139包括每个竖直构件136与定位机构150接触的表面，如图2和图3所示。当两个竖直构件136的防转面139与定位机构150接触时，如图2和图3所示，驱动活塞130在驱动活塞孔190内的转动，因此连杆机构182的转动受到限制。
133.优选地，防转机构138的至少一部分位于驱动活塞130的一个或多个侧面135的至少一部分的下方，或者防转机构138不位于驱动活塞130的一个或多个侧面135的上方。在所示实施例中，防转机构138(即，与定位机构150接触的每个竖直构件136的表面139)不位于驱动活塞130的一个或多个侧面135的上方。将防转机构138进一步移动到驱动活塞130内部
允许驱动活塞130向上移动到启动活塞162和定位机构150之间的空间中，从而降低发动机气门驱动装置100的高度，如下所述。
134.根据本发明的另一实施例，发动机气门驱动装置100可以包括定位机构150，定位机构150可以将连杆机构182定位在第二位置。定位机构150还可以将连杆机构182从第二位置移动到第一位置。
135.定位机构150可以包括回位弹簧156和回位球188。回位弹簧156可以通过回位球188作用在连杆机构182上。在第一位置中，定位机构150的回位弹簧156和回位球188经由第一连杆184和第二连杆186(图1)将启动活塞162推靠在启动活塞孔260的底面246上，其中第一连杆184和第二连杆186形成夹角(图2)。此时，驱动活塞弹簧177向上推动驱动活塞130，并且驱动活塞130与发动机气门(未示出)分离。当需要启动发动机气门驱动装置100时，发动机油流体网络(未示出)通过箱体210(图1)中的流体通道214将油供应到启动活塞孔260。发动机机油的压力作用在启动活塞162上，以克服回位弹簧156和驱动活塞弹簧177的作用力，并且将第一连杆184和第二连杆182沿导向槽137从第一位置推到第二位置(图3)。在第二位置中，第一连杆184和第二连杆186大致同轴，并且驱动活塞130被向下推以与发动机气门接合。
136.定位机构150具有空心圆柱体164，回位球188和回位弹簧156放置在空心圆柱体164中。当连杆机构182位于第二位置中时，空心圆柱体164的侧面146可以与第一连杆184和第二连杆186接触。这确保了第一连杆184和第二连杆186在第二位置中(见图3)保持大致同轴，并且驱动活塞130与发动机气门接合以驱动发动机气门。
137.空心圆柱体164的侧面146可以与防转机构138的防转面139接触以限制驱动活塞130在驱动活塞孔190中的转动。
138.根据本发明的又一实施例，发动机气门驱动装置100可以包括安装在箱体210上的调节螺钉110。调节螺钉110用于竖直调节驱动活塞130在驱动活塞孔190中的初始位置(气门间隙)。在驱动活塞130的初始位置不需要调节的情况下，不需要调节螺钉110，并且第一转动副122直接形成在第一连杆184和箱体210之间。
139.操作发动机气门驱动装置100的方法描述如下。
140.当需要发动机气门驱动装置100来驱动发动机气门时，发动机油从发动机油流体网络(未示出)经由箱体210中的流体通道214供应到启动活塞孔260(见图1)，并且发动机油的压力作用在启动活塞162上，以克服回位弹簧156和驱动活塞弹簧177的作用力，并且将连杆机构182沿导向槽137从第一位置(图2)推到第二位置(图3)。驱动活塞130从缩回位置改变到伸出位置以接合发动机气门。结果，发动机凸轮(未示出)的移动通过摇臂210和发动机气门驱动装置100传递到发动机气门，从而产生期望的气门运动，例如用于发动机制动的气门运动。
141.当发动机气门驱动装置100不需要工作时，发动机供油被关闭，使得启动活塞162不再承受油压。回位弹簧156推动启动活塞162缩回并最终安置在启动活塞孔260的底面246上，并且连杆机构182返回到第一位置。驱动活塞130在驱动活塞弹簧177的作用下进一步向上缩回到驱动活塞孔190中并且与发动机气门分离。这会在驱动活塞130和发动机气门之间产生一定距离以跳过发动机凸轮(未示出)的移动。
142.根据本发明的另一实施例，发动机气门驱动装置类似于图1-5所示的实施例，但不
具有相同的结构。因此，使用图1-5和其中的附图标记来描述该实施例。尽管以下对该实施例的描述参考了图1-5的附图标记，但这并不意味着该实施例及其组件与图1-5中所示的相同。
143.根据该实施例，发动机气门驱动装置包括箱体210，箱体210包括启动活塞孔260和驱动活塞孔190，驱动活塞孔190具有圆柱形内表面；设置在启动活塞孔260中的启动活塞162；设置在驱动活塞孔190中以驱动发动机气门的驱动活塞130；定位机构150；以及连杆机构182，其中连杆机构182具有第一位置和第二位置，其中驱动活塞130和定位机构150在第一位置和第二位置之间移动连杆机构182。
144.根据该实施例，驱动活塞130包括窄顶部136。当连杆机构182位于第一位置时，窄顶部136的至少一部分延伸到定位机构150和启动活塞162之间的空间中。窄顶部136的至少一部分包括侧面，该侧面与驱动活塞孔190的圆柱形内表面滑动配合以引导驱动活塞130在驱动活塞孔190中移动。窄顶部136可以包括两个竖直构件136。
145.可选地，驱动活塞130可以包括圆柱形底部，该圆柱形底部太大而不能延伸到定位机构150和启动活塞162之间的空间中。
146.驱动活塞130的窄顶部136可以包括导向槽137，并且第二连杆设置在导向槽137中以引导第一连杆和第二连杆在第一位置和第二位置之间的平面中移动。替代地，窄顶部136可以不具有导向槽137。替代地，发动机气门驱动装置可以具有一个或多个其他结构，随着连杆机构182在第一位置和第二位置之间移动，所述一个或多个其他结构将第一连杆184和第二连杆186的移动保持在竖直平面中。例如，导向机构可以是将第二连杆186转动地连接到驱动活塞130的销接头。销接头可以将第一连杆184和第二连杆186的移动保持在竖直平面内。替代地，可以在第一连杆和箱体(或阀隙调节螺钉)之间的连接处设置导向槽或销接头。
147.驱动活塞130的窄顶部136还可以包括防转机构138，该防转机构138包括垂直于导向槽137的防转面。替代地，窄顶部136可以不具有防转机构138。可以在第一连杆和箱体(或阀隙调节螺钉)之间的连接处设置导向槽或销接头，以起到防转机构的作用。
148.本实施例的定位机构150可以将连杆机构182定位在第二位置。定位机构150可将连杆机构182从第二位置移动至第一位置。
149.图6-9图示了本发明的另一个实施例。根据该又一实施例的发动机气门驱动装置200类似于图1-5中所示的实施例，不同之处在于该又一实施例具有不同的定位机构250。
150.如图6和图7所示，该发动机气门驱动装置200的定位机构250包括其中具有孔203的定位件264和推杆288。推杆288包括形成台阶面206和209的不同直径的圆柱面202、212和223。圆柱面202之一与定位件264的孔203形成滑动配合。在图6-9所示的实施例中，定位件264是旋入箱体210的螺塞。推杆288的最大圆柱面223的直径小于导向槽237的宽度，如图4所示。推杆288的最大圆柱面223处的侧面211是止位面211，当连杆机构182位于第二位置时，该止位面211将第一连杆184和第二连杆186保持在大致同轴的位置，如图6所示。定位件264的圆柱面204的侧面246与驱动活塞130的防转面139接触，如图6和图7所示。
151.如图8和图9所示，定位机构250还包括回位弹簧256和止位环257。回位弹簧256的两端分别设置在推杆288的台阶面206和定位件264的止位面205上。止位环257卡在推杆288上位于环槽207中。推杆288可滑动地设置在定位件264的孔203内，并且具有缩回位置(如图
7和图9所示)和伸出位置(如图6和图8所示)。止位环257和台阶面209将推杆288的冲程设定在缩回位置和伸出位置之间。
152.当发动机油通过箱体210中的流体通道214供应到启动活塞孔160时，发动机油的压力作用在启动活塞162上，以克服回位弹簧256和驱动活塞弹簧177的力，并且推动连杆机构182沿导向槽137从第二位置移动到第一位置。并且驱动活塞130向下移动以接合发动机气门。定位机构250的推杆288由伸出位置移动至缩回位置，并且推杆288的台阶面209安置在定位件264的止位面205上。推杆288的止位面211保持第一连杆184和第二连杆186在竖直位置中同轴，如图7所示
153.当箱体210中的启动活塞孔160中的油压被释放时，定位机构250的回位弹簧256将推杆288从缩回位置(如图7和图9所示)推到伸出位置(如图6和图8所示)，并且连杆机构182从第二位置移动到第一位置，同时启动活塞162压靠启动活塞孔260(如图1所示)的底面246。同时，驱动活塞弹簧177向上移动驱动活塞130，并且驱动活塞130与发动机气门分离。
154.图10示出了使用具有大圆柱面185和小圆柱面189的工装夹具187设置定位机构250的方法。大圆柱面185与驱动活塞孔190滑动配合，并且小圆柱面189具有与第一连杆184或第二连杆186相同或相似的直径。该方法具有以下步骤：
155.在启动活塞孔中安装启动活塞；
156.在驱动活塞孔中安装工装夹具，其中所述工装夹具包括大圆柱面和小圆柱面，所述大圆柱面与驱动活塞孔形成滑动配合，小圆柱面具有与第一连杆或第二连杆相同的或相似的直径；
157.将定位机构的定位件插入箱体中，直到定位机构的推杆接触到工装夹具的小圆柱面并且产生预定的安装阻力；
158.将定位机构的定位件固定在箱体上；
159.从驱动活塞孔去除工装夹具；以及
160.安装发动机气门驱动装置的连杆和其他零件。
161.该方法还可以包括将定位件固定到摇臂的步骤，包括焊接、铆接、冲击螺纹等。
162.本发明的示例性实施例说明了本发明，但不旨在限制本发明。实际上，对于本领域技术人员来说很清楚，在不背离本发明的范围或精神的情况下可以对本发明进行各种修改和变化。例如，由一个特定机制说明或描述的功能的一部分可以被另一个特定机制利用以产生新机制。本实施例中的箱体不仅可以是摇臂，还可以是阀桥，甚至是固定的箱体。此外，定位机构的回位弹簧可以是其他形式的弹簧，例如片弹簧。进一步地，定位机构的定位件可以是除螺塞外的其他零件，安装固定方式不同。除了可以导致发动机制动的气门运动之外，本发明的发动机气门驱动装置还可以产生其他类型的可变气门运动。因此，本发明将包括上述修改和变化，只要它们落入所附权利要求或其等效方案的范围内。