用于摇杆安装的电子装置的摇杆运动驱动的发电机制造方法及图纸

一种内燃发动机具有气门机构，气门机构包括摇臂组件，电子装置以及发电机的至少一部分安装在摇臂组件上。发电机将经摇臂组件传递的机械能的一部分转化为电力。这些电力可用于对电动闩锁、发射器或其它类型的摇臂组件安装的电气装置供电。对多种发电机构型进行了说明。在一些构型中，发电机是压电型的。在其它构型中，发电机是电磁型的。在一些构型中，发电机由摇臂组件所传递的来自凸轮的力驱动。在一些构型中，发电机由振动驱动。

Rocker motion driven generator for an electronic device mounted on a rocker

An internal combustion engine has a valve mechanism including a rocker arm assembly, an electronic device, and at least a portion of the generator mounted on the rocker arm assembly. The generator converts part of the mechanical energy transmitted by the rocker arm component into electricity. The power can be used to power an electrical device mounted on an electric latch, launcher, or other type of rocker arm assembly. Configurations of various generators are described. In some configurations, the generator is piezoelectric. In other configurations, the generator is electromagnetic. In some configurations, the generator is driven by a force transmitted by the rocker arm assembly from the cam. In some configurations, the generator is driven by vibration.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于摇杆安装的电子装置的摇杆运动驱动的发电机
本教导涉及气门机构，特别地，涉及提供可变气门升程(VVL)或气缸停缸(CDA)的气门机构。
技术介绍
液压致动的闩锁被用在一些摇臂组件上以实施可变气门升程(VVL)或气缸停缸(CDA)。例如，一些切换辊式指状随动器(SRFF)使用液压致动的闩锁。在这些系统中，来自油泵的加压油可被用于闩锁致动。加压油的流量可在发动机控制单元(ECU)的监控之下通过油控制阀(OCV)进行调节。来自同一来源的单独的进给装置提供用于液压间隙调整的油。这意味着每个摇臂均具有两个液压进给装置，这需要一定程度的复杂性和设备成本。这些液压进给装置的需油量可能接近现有供应系统的限制。
技术实现思路
一些气门机构的复杂性和对油的需求能够通过将液压闩锁替换为电动闩锁而降低。但是按照惯例，对摇臂组件安装的电动闩锁供电可能包括将线对附接至摇臂组件中每一者。由于摇臂组件在其它移动部件附近不断往复运动，线可能被缠住、被夹断或发生疲劳并且因此造成短路。本教导提供了一种气门机构，其包括摇臂组件安装的发电机。发电机可将经摇臂组件传递的机械能中的一些转化为电力。这种电力可被用于对电动闩锁或其它摇臂组件安装的电气装置供电。这些教导中的一些教导涉及特定的发电机构型。这些教导中的一些教导涉及具有由发电机供电并且也安装至摇臂组件的电子装置。电子装置可被认为与特定的发电机构型中的任一者有关。在这些教导中的一些教导中，发电机产生的电功率(electricpower)在使用之前被储存起来。功率可被储存在例如电池或电容器中。将功率储存起来可允许使用较小的发电机。较小的发电机可具有比由该发电机供电的装置的峰值功率需求更低的额定功率。储存装置可具有足够的容量来储存至少发电机在双凸轮旋转时的最大输出。在这些教导中的一些教导中，摇臂组件具有两个状态。例如，一个状态可以是被闩锁的状态而另一个级可以是未被闩锁的状态。发电机可仅在摇臂组件处于两个状态的一者中时产生电能。在一个状态盛行时发电机可对电能储存装置充电并且当第二状态盛行时电能储存装置可对电气装置供电。根据本教导的一些方面，发电机由凸轮驱动。在这些教导中的一些教导中，发电机是压电发电机。压电发电机可定位在摇臂组件传递来自凸轮的力所经的路径中。所传递的力可能相当大。使压电发电机定位成传递这些力可允许发动机经历较大力变化的频繁程度达到每个凸轮周期一次。发电机之后可提供足够的电能以支持广泛的应用。在这些教导中的一些教导中，压电发电机构造为响应于凸轮远离基圆升高而压缩并响应于凸轮朝向基圆降低而扩张。在这些教导中的一些教导中，压电发电机构造为响应于凸轮远离基圆升高而经受剪切变形并响应于凸轮朝向基圆降低而减轻这种剪切变形。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于凸轮轴与气门弹簧之间的力传递路径中。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于凸轮轴与用于摇臂组件上的空程弹簧的弹簧止挡件之间的力传递路径中。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于凸轮轴与支点之间的力传递路径中，摇臂组件的摇臂在该支点上枢转。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于凸轮轴与摇杆轴之间的力传递路径中，摇臂组件的摇臂在该摇杆轴上枢转。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于象脚中。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于液压室中、诸如液压间隙调节器的液压室中。在这些教导中的一些教导中，压电发电机放置于弹簧与弹簧止挡件之间。在这些教导中的一些教导中，摇臂组件包括第一部分，所述第一部分安装在第二部分上，所述第二部分是轮轴、枢轴或摇杆轴。在这些教导中的一些教导中，压电发电机定位成在第一部分与第二部分之间传递力。将所述第一部分安装在所述第二部分上可允许所述第一部分和所述第二部分的相对旋转。在这些教导中的一些教导中，压电发电机是悬臂梁类型的并构造为响应于凸轮远离基圆升高而沿第一方向弯曲并响应于凸轮朝向基圆降低返回而沿相反方向弯曲。在这些教导中的一些教导中，发电机的端部联接至摇臂。在这些教导中的一些教导中，发电机的端部联接至扭转弹簧。根据本教导的一些方面，压电发电机安装在摇臂组件上并构建为由摇臂组件的振动产生电力。在这些教导中的一些教导中，振动驱动的压电发电机是悬臂梁类型的。在这些教导中的一些教导中，振动驱动的压电发电机是弹簧和质量块类型的。振动驱动的压电发电机可比凸轮轴的旋转更快地作周期运动进而允许以比凸轮轴的旋转的频率大得多的频率产生功率脉冲。根据本教导的一些方面，电磁发电机的第一部件、包括线圈和电极、安装在摇臂组件的第一部分上。电磁发电机的第二部件可安装在摇臂组件的其它部分上或与摇臂组件分离的其它部分上。电磁发电机可包括线圈和磁体。线圈和磁体可构造为在凸轮远离基圆升高时沿第一方向相对彼此移动并在凸轮朝向基圆降低时沿相反方向相对彼此移动。凸轮可在摇臂组件上做相当大量的功。这种功的被发电机转化为电力的部分可足以对广泛的电气装置供电。在这些教导中的一些教导中，电磁发电机的第一部件安装至往复运动的部分。往复运动的部分可以是升降器。在这些教导中的一些教导中，电磁发电机的第一部件和第二部件构建为相对彼此枢转。这些部件中的一者可被固定至第一部分，诸如摇臂、象脚或支架。这些部件中的另一者可被固定至第二部分，第一部分在第二部分上枢转。第二部分可以是枢轴、轮轴或摇杆轴。在这些教导中的一些教导中，电磁发电机包括构建为相对彼此旋转的第一部件和第二部件。摇臂组件可包括凸轮辊子。这些部件中的一者可固定成与凸轮辊子一起旋转而另一部件固定至摇臂组件的非旋转部分。在这些教导中的一些教导中，电磁发电机包括弹簧和质量块，其中，质量块提供发动机的磁性部件。与弹簧和质量块类型的压电发电机相比，电磁发电机可具有更大的产生电能的能力，因为与压电发电机可在其之上发生变形的长度相比，质量块的运动范围更大。在这些教导中的一些教导中，发动机被调谐为使质量块以接近摇臂组件的周期运动速率振荡。根据本教导的一些方面，一部分安装至摇臂组件的发电机构造为对同样安装至该摇臂组件的电气装置供电。电气装置是与发动机不同的装置。在这些教导中的一些教导中，电气装置包括发射器。在这些教导中的一些教导中，电气装置包括放大器。在这些教导中的一些教导中，电气装置基于发动机产生电能所用正时提供诊断信息。在这些教导中的一些教导中，电气装置是传感器。在这些教导中的一些教导中，电气装置包括螺线管。在这些教导中的一些教导中，电气装置是电磁闩锁。在这些教导中的一些教导中，电气装置安装成使得在电气装置与发电机的电极之间存在很少的移动或不存在移动。在这些教导中的一些教导中，电气装置和发电机的电极被保持呈刚性关系。这些布置可便于阻止在发电机与电气装置之间连接的电线被缠住、被夹断或发生疲劳。根据本教导的一些方面，摇臂组件可被改造以接收发电机而不修改任何铸造或冲压设备。该组件的摇臂可使用已被设计为建造用于不包括发电机的摇臂组件的部分的铸造或冲压设备制成。由该铸造和冲压设备产生的部件可被铸造并冲压而没有任何对接收发电机部件的改造。已经用于制造没有发电机的摇臂组件的部件的相同的铸造和冲压设备之后可再次用于制造如本教导提供的具有发电机的摇臂组件的部件。这个总结的主要目的是以简化的形式提出本教导的广义的方面以利于对本公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气门机构，包括：凸轮轴，偏心成形的凸轮安装在所述凸轮轴上；提升气门；摇臂组件，所述摇臂组件构造为在所述凸轮轴旋转时接合所述凸轮并可操作为致动所述气门；发电机，所述发电机可操作为将机械能转化为电能；以及电气装置，所述电气装置安装在所述摇臂组件上；其中，所述发电机的包括电极的部分安装在所述摇臂组件上；并且所述发电机构造为对所述电气装置供电，所述构型包括所述电气装置与所述电极之间的电气连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.25 US 62/084,4241.一种气门机构，包括：凸轮轴，偏心成形的凸轮安装在所述凸轮轴上；提升气门；摇臂组件，所述摇臂组件构造为在所述凸轮轴旋转时接合所述凸轮并可操作为致动所述气门；发电机，所述发电机可操作为将机械能转化为电能；以及电气装置，所述电气装置安装在所述摇臂组件上；其中，所述发电机的包括电极的部分安装在所述摇臂组件上；并且所述发电机构造为对所述电气装置供电，所述构型包括所述电气装置与所述电极之间的电气连接。2.根据权利要求1所述的气门机构，其中，所述发电机由所述凸轮驱动。3.根据权利要求2所述的气门机构，其中，所述发电机是电磁发电机，所述电磁发电机包括线圈和磁体，所述线圈和所述磁体构造为在所述凸轮远离基圆升高时在第一方向上相对彼此移动并在所述凸轮朝向基圆降低时在相反方向上相对彼此移动；并且所述线圈安装至所述摇臂组件。4.根据权利要求2所述的气门机构，其中，所述摇臂组件包括凸轮辊子，所述凸轮辊子构造为随所述凸轮运动；所述发电机是电磁发电机，所述电磁发电机包括线圈和磁体，所述线圈和所述磁体构造为经历与所述凸轮辊子同步的相对旋转。5.根据权利要求1所述的气门机构，其中，所述电极和所述电气装置通过所述摇臂组件保持彼此呈刚性关系。6.根据权利要求1所述的气门机构，进一步包括能量储存装置，所述能量储存装置选自于由安装在所述组件上并电气联接至所述发电机和所述电气装置二者的电池和电容器组成的组。7.根据权利要求1所述的气门机构，其中，所述电气装置包括螺线管。8.根据权利要求1所述的气门机构，其中，所述电气装置包括发射器。9.根据权利要求1所述的气门机构，其中，所述摇臂组件包括象脚；并且所述发电机包括安装在所述象脚上的部件。10.根据权利要求1所述的气门机构，其中，所述摇臂组件包括第一部分，所述第一部分安装在第二部分上，所述第二部分是轮轴、枢轴或摇杆轴；将所述第一部分安装在所述第二部分上允许所述第一部分和所述第二部分的相对旋转；并...

【专利技术属性】
技术研发人员：小詹姆斯·麦卡锡，大卫·根尼斯，
申请(专利权)人：伊顿公司，
类型：发明
国别省市：美国,US