本教導(dǎo)涉及氣門機構(gòu)，特別地，涉及提供可變氣門升程(vvl)或氣缸停缸(cda)的氣門機構(gòu)。

背景技術(shù)：

液壓致動的閂鎖被用在一些搖臂組件上以實施可變氣門升程(vvl)或氣缸停缸(cda)。例如，一些切換輥式指狀隨動器(srff)使用液壓致動的閂鎖。在這些系統(tǒng)中，來自油泵的加壓油可被用于閂鎖致動。加壓油的流量可在發(fā)動機控制單元(ecu)的監(jiān)控之下通過油控制閥(ocv)進行調(diào)節(jié)。來自同一來源的單獨的進給裝置提供用于液壓間隙調(diào)整的油。這意味著每個搖臂均具有兩個液壓進給裝置，這需要一定程度的復(fù)雜性和設(shè)備成本。這些液壓進給裝置的需油量可能接近現(xiàn)有供應(yīng)系統(tǒng)的限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

一些氣門機構(gòu)的復(fù)雜性和對油的需求能夠通過將液壓閂鎖替換為電動閂鎖而降低。但是按照慣例，對搖臂組件安裝的電動閂鎖供電可能包括將線對附接至搖臂組件中每一者。由于搖臂組件在其它移動部件附近不斷往復(fù)運動，線可能被纏住、被夾斷或發(fā)生疲勞并且因此造成短路。

本教導(dǎo)提供了一種氣門機構(gòu)，其包括搖臂組件安裝的發(fā)電機。發(fā)電機可將經(jīng)搖臂組件傳遞的機械能中的一些轉(zhuǎn)化為電力。這種電力可被用于對電動閂鎖或其它搖臂組件安裝的電氣裝置供電。這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)涉及特定的發(fā)電機構(gòu)型。這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)涉及具有由發(fā)電機供電并且也安裝至搖臂組件的電子裝置。電子裝置可被認(rèn)為與特定的發(fā)電機構(gòu)型中的任一者有關(guān)。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，發(fā)電機產(chǎn)生的電功率(electricpower)在使用之前被儲存起來。功率可被儲存在例如電池或電容器中。將功率儲存起來可允許使用較小的發(fā)電機。較小的發(fā)電機可具有比由該發(fā)電機供電的裝置的峰值功率需求更低的額定功率。儲存裝置可具有足夠的容量來儲存至少發(fā)電機在雙凸輪旋轉(zhuǎn)時的最大輸出。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，搖臂組件具有兩個狀態(tài)。例如，一個狀態(tài)可以是被閂鎖的狀態(tài)而另一個級可以是未被閂鎖的狀態(tài)。發(fā)電機可僅在搖臂組件處于兩個狀態(tài)的一者中時產(chǎn)生電能。在一個狀態(tài)盛行時發(fā)電機可對電能儲存裝置充電并且當(dāng)?shù)诙顟B(tài)盛行時電能儲存裝置可對電氣裝置供電。

根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面，發(fā)電機由凸輪驅(qū)動。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，發(fā)電機是壓電發(fā)電機。壓電發(fā)電機可定位在搖臂組件傳遞來自凸輪的力所經(jīng)的路徑中。所傳遞的力可能相當(dāng)大。使壓電發(fā)電機定位成傳遞這些力可允許發(fā)動機經(jīng)歷較大力變化的頻繁程度達到每個凸輪周期一次。發(fā)電機之后可提供足夠的電能以支持廣泛的應(yīng)用。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機構(gòu)造為響應(yīng)于凸輪遠離基圓升高而壓縮并響應(yīng)于凸輪朝向基圓降低而擴張。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機構(gòu)造為響應(yīng)于凸輪遠離基圓升高而經(jīng)受剪切變形并響應(yīng)于凸輪朝向基圓降低而減輕這種剪切變形。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于凸輪軸與氣門彈簧之間的力傳遞路徑中。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于凸輪軸與用于搖臂組件上的空程彈簧的彈簧止擋件之間的力傳遞路徑中。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于凸輪軸與支點之間的力傳遞路徑中，搖臂組件的搖臂在該支點上樞轉(zhuǎn)。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于凸輪軸與搖桿軸之間的力傳遞路徑中，搖臂組件的搖臂在該搖桿軸上樞轉(zhuǎn)。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于象腳中。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于液壓室中、諸如液壓間隙調(diào)節(jié)器的液壓室中。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機放置于彈簧與彈簧止擋件之間。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，搖臂組件包括第一部分，所述第一部分安裝在第二部分上，所述第二部分是輪軸、樞軸或搖桿軸。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機定位成在第一部分與第二部分之間傳遞力。將所述第一部分安裝在所述第二部分上可允許所述第一部分和所述第二部分的相對旋轉(zhuǎn)。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，壓電發(fā)電機是懸臂梁類型的并構(gòu)造為響應(yīng)于凸輪遠離基圓升高而沿第一方向彎曲并響應(yīng)于凸輪朝向基圓降低返回而沿相反方向彎曲。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，發(fā)電機的端部聯(lián)接至搖臂。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，發(fā)電機的端部聯(lián)接至扭轉(zhuǎn)彈簧。

根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面，壓電發(fā)電機安裝在搖臂組件上并構(gòu)建為由搖臂組件的振動產(chǎn)生電力。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機是懸臂梁類型的。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機是彈簧和質(zhì)量塊類型的。振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機可比凸輪軸的旋轉(zhuǎn)更快地作周期運動進而允許以比凸輪軸的旋轉(zhuǎn)的頻率大得多的頻率產(chǎn)生功率脈沖。

根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面，電磁發(fā)電機的第一部件、包括線圈和電極、安裝在搖臂組件的第一部分上。電磁發(fā)電機的第二部件可安裝在搖臂組件的其它部分上或與搖臂組件分離的其它部分上。電磁發(fā)電機可包括線圈和磁體。線圈和磁體可構(gòu)造為在凸輪遠離基圓升高時沿第一方向相對彼此移動并在凸輪朝向基圓降低時沿相反方向相對彼此移動。凸輪可在搖臂組件上做相當(dāng)大量的功。這種功的被發(fā)電機轉(zhuǎn)化為電力的部分可足以對廣泛的電氣裝置供電。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電磁發(fā)電機的第一部件安裝至往復(fù)運動的部分。往復(fù)運動的部分可以是升降器。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電磁發(fā)電機的第一部件和第二部件構(gòu)建為相對彼此樞轉(zhuǎn)。這些部件中的一者可被固定至第一部分，諸如搖臂、象腳或支架。這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樞轉(zhuǎn)。第二部分可以是樞軸、輪軸或搖桿軸。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電磁發(fā)電機包括構(gòu)建為相對彼此旋轉(zhuǎn)的第一部件和第二部件。搖臂組件可包括凸輪輥子。這些部件中的一者可固定成與凸輪輥子一起旋轉(zhuǎn)而另一部件固定至搖臂組件的非旋轉(zhuǎn)部分。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電磁發(fā)電機包括彈簧和質(zhì)量塊，其中，質(zhì)量塊提供發(fā)動機的磁性部件。與彈簧和質(zhì)量塊類型的壓電發(fā)電機相比，電磁發(fā)電機可具有更大的產(chǎn)生電能的能力，因為與壓電發(fā)電機可在其之上發(fā)生變形的長度相比，質(zhì)量塊的運動范圍更大。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，發(fā)動機被調(diào)諧為使質(zhì)量塊以接近搖臂組件的周期運動速率振蕩。

根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面，一部分安裝至搖臂組件的發(fā)電機構(gòu)造為對同樣安裝至該搖臂組件的電氣裝置供電。電氣裝置是與發(fā)動機不同的裝置。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置包括發(fā)射器。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置包括放大器。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置基于發(fā)動機產(chǎn)生電能所用正時提供診斷信息。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置是傳感器。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置包括螺線管。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置是電磁閂鎖。

在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置安裝成使得在電氣裝置與發(fā)電機的電極之間存在很少的移動或不存在移動。在這些教導(dǎo)中的一些教導(dǎo)中，電氣裝置和發(fā)電機的電極被保持呈剛性關(guān)系。這些布置可便于阻止在發(fā)電機與電氣裝置之間連接的電線被纏住、被夾斷或發(fā)生疲勞。

根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面，搖臂組件可被改造以接收發(fā)電機而不修改任何鑄造或沖壓設(shè)備。該組件的搖臂可使用已被設(shè)計為建造用于不包括發(fā)電機的搖臂組件的部分的鑄造或沖壓設(shè)備制成。由該鑄造和沖壓設(shè)備產(chǎn)生的部件可被鑄造并沖壓而沒有任何對接收發(fā)電機部件的改造。已經(jīng)用于制造沒有發(fā)電機的搖臂組件的部件的相同的鑄造和沖壓設(shè)備之后可再次用于制造如本教導(dǎo)提供的具有發(fā)電機的搖臂組件的部件。

這個總結(jié)的主要目的是以簡化的形式提出本教導(dǎo)的廣義的方面以利于對本公開內(nèi)容的理解。這個總結(jié)并非是對本教導(dǎo)的每一個方面的全面說明。本教導(dǎo)的其它方面將通過下文的詳細(xì)說明以及附圖傳達給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員。

附圖說明

圖1a示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的氣門機構(gòu)。

圖1b示出了圖1a的氣門機構(gòu)，其中，凸輪遠離基圓。

圖2a示出了ohv氣門機構(gòu)，本教導(dǎo)可應(yīng)用于該ohv氣門機構(gòu)。

圖2b示出了圖2a的ohv氣門機構(gòu)，其中，凸輪遠離基圓。

圖3a示出了端部樞轉(zhuǎn)ohc氣門機構(gòu)，本教導(dǎo)可應(yīng)用于該端部樞轉(zhuǎn)ohc氣門機構(gòu)。

圖3b示出了圖3a的端部樞轉(zhuǎn)ohc氣門機構(gòu)，其中，凸輪遠離基圓。

圖4a示出了直接作用的ohc氣門機構(gòu)，本教導(dǎo)可應(yīng)用于該直接作用的ohc氣門機構(gòu)。

圖4b示出了圖4a的直接作用的ohc氣門機構(gòu)，其中，凸輪遠離基圓。

圖5a示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的dhla。

圖5b示出了處于未被閂鎖且被壓縮狀態(tài)的圖5a的dhla。

圖6a示出了切換搖臂的俯視圖，本教導(dǎo)可應(yīng)用于該切換搖臂。

圖6b示出了圖6a的切換搖臂的側(cè)視圖，其中，凸輪位于基圓上。

圖6c示出了處于未被閂鎖狀態(tài)的圖6a的切換搖臂的側(cè)視圖，其中，凸輪遠離基圓。

圖6d示出了處于被閂鎖狀態(tài)的圖6a的切換搖臂的側(cè)視圖，其中，凸輪遠離基圓。

圖7示出了另一切換搖臂，本教導(dǎo)可應(yīng)用于該切換搖臂。

圖8示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的hla。

圖9示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的另一hla。

圖10示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的安裝至象腳的壓電發(fā)電機。

圖11示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的安裝于樞軸與搖臂之間的壓電發(fā)電機。

圖12示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的安裝于扭轉(zhuǎn)彈簧與彈簧止擋件之間的壓電發(fā)電機。

圖13a示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的壓電發(fā)電機的俯視圖，其安裝成通過扭轉(zhuǎn)彈簧彎曲。

圖13b示出了圖13a的壓電發(fā)電機的側(cè)視圖，其中，凸輪位于基圓上。

圖13c示出了圖13a的壓電發(fā)電機的側(cè)視圖，其中，凸輪遠離基圓。

圖14示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的構(gòu)造為經(jīng)受剪切變形的壓電發(fā)電機。

圖15示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的彈簧-質(zhì)量型壓電發(fā)電機。

圖16a示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的懸臂梁型壓電發(fā)電機。

圖16b示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的另一懸臂梁型壓電發(fā)電機。

圖17示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的具有電磁發(fā)電機的搖臂組件。

圖18示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的安裝至經(jīng)歷相對樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的一對搖臂組件的部分的電磁發(fā)電機。

圖19示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的安裝至經(jīng)歷相對樞轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)的一對搖臂組件的部分的另一電磁發(fā)電機。

圖20示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機。

圖21提供了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的搖臂組件制造方法的流程圖。

具體實施方式

圖1a和圖1b示意性地示出了根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面的包括搖臂組件110的氣門機構(gòu)101。發(fā)電機137、或至少其包括電極138的一部分可被安裝至搖臂組件110上。在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137可落座于搖臂組件110。但電極138不這樣落座。

電力驅(qū)動的裝置151和可選的電能儲存裝置127也可安裝至搖臂組件110上。發(fā)電機137可以是從機械能中產(chǎn)生電力的裝置。發(fā)電機137的示例包括電磁發(fā)電機和壓電發(fā)電機。能量儲存裝置127的示例包括電池和電容器。電氣裝置151的示例包括螺線管、接收器和放大器。電氣裝置151的電極152可聯(lián)接至發(fā)電機137的電極138。電極152和電極138二者均可聯(lián)接至由發(fā)電機137充電的能量儲存裝置127。

氣門機構(gòu)101可包括氣門103和凸輪軸125，凸輪軸125上安裝有偏心成形的凸輪123。搖臂組件110可包括凸輪隨動件121。搖臂組件110可被結(jié)構(gòu)化并構(gòu)造為響應(yīng)于凸輪123的旋轉(zhuǎn)而致動氣門103。在本公開內(nèi)容中使用的術(shù)語“搖臂組件”可以是以這種方式構(gòu)造并定位的由部件組成的任意組件。因此，搖臂組件110的示例包括沒有搖臂的示例。

氣門103可以是具有氣門彈簧105的提升氣門，氣門彈簧105通過氣門桿安裝的彈簧止擋件107作用于氣門103上。氣門彈簧105可使氣門103相對于發(fā)動機缸體(未示出)的表面104向上偏置。在圖1a中，偏心成形的凸輪123位于基圓上，而在圖1b中，偏心成形的凸輪123處于最大提升處。當(dāng)凸輪123位于基圓上時，氣門103如圖1a所示可位于其座部109上。當(dāng)凸輪123處于最高提升處時，氣門彈簧105可在彈簧止擋件107與表面104之間被壓縮并且氣門103如圖1b所示可被提升遠離其座部109。氣門103是否響應(yīng)于凸輪123在任意特定的凸輪周期中的旋轉(zhuǎn)而提升遠離其座部109(被致動)可取決于搖臂組件110的狀態(tài)，諸如被閂鎖或未被閂鎖的狀態(tài)。

在本教導(dǎo)的一些方面中，氣門機構(gòu)101可以是頂置氣門(ohv)氣門機構(gòu)101a，圖2a和圖2b提供了頂置氣門(ohv)氣門機構(gòu)101a的示例。ohv氣門機構(gòu)101a可包括搖桿軸111和搖臂組件110a。搖臂組件110a可包括升降器115和安裝于搖桿軸111上的搖臂113。升降器115可包括液壓間隙調(diào)節(jié)器117和輥子隨動件121a。輥子隨動件121a是凸輪隨動件121的示例。

在ohv氣門機構(gòu)101a中，凸輪軸125可旋轉(zhuǎn)以經(jīng)由偏心成形的凸輪123致動氣門103。在凸輪123遠離基圓升高，其可使力124從凸輪軸125傳遞至升降器115上。升降器115可再傳遞該力進而導(dǎo)致?lián)u臂113的第二端部112b上的近似相等的力108b。第二端部112b作為響應(yīng)可上升，并且通過搖桿軸111上的杠桿作用壓縮氣門彈簧105并驅(qū)動氣門103遠離其座部109。氣門彈簧105可在搖臂113的第一端部112a上產(chǎn)生反作用力108a。搖桿軸111可產(chǎn)生反作用力108c，其向下作用于搖臂113上以抵消向上的力108a和108b。這些力可在凸輪123遠離基圓升高時增大并在凸輪123朝向基圓降低返回時減小。發(fā)電機137可定位成受到這些力中任一者的作用并由這些力中的任一者致動。

在本教導(dǎo)的一些方面中，氣門機構(gòu)101可以是端部樞轉(zhuǎn)頂置凸輪(ohc)氣門機構(gòu)101b，圖3a和圖3b提供了端部樞轉(zhuǎn)頂置凸輪(ohc)氣門機構(gòu)101b的示例。端部樞轉(zhuǎn)ohc氣門機構(gòu)101b可包括搖臂組件110b。搖臂組件110b可包括搖臂113、輥子隨動件121a和液壓間隙調(diào)節(jié)器117。液壓間隙調(diào)節(jié)器117可提供支點，搖臂113在該支點上樞轉(zhuǎn)。

在端部樞轉(zhuǎn)ohc氣門機構(gòu)101b中，凸輪軸125可旋轉(zhuǎn)以通過偏心成形的凸輪123致動氣門103。在凸輪123遠離基圓升高時，其可使來自凸輪軸125的力124經(jīng)凸輪隨動件121a和樞軸119b傳遞以在搖臂113上產(chǎn)生向下的力108c，凸輪隨動件121a安裝至樞軸119b上。搖臂113作為響應(yīng)可下降，進而在hla117上樞轉(zhuǎn)、壓縮彈簧105并驅(qū)動氣門103遠離其座部109。氣門彈簧105可在搖臂113的第一端部112a上產(chǎn)生向上反作用力108a。hla117可在搖臂113的第二端部112b上產(chǎn)生向上反作用力108b。發(fā)電機137可定位成受到這些力中任一者的作用并由這些力中的任一者致動。

盡管在本教導(dǎo)的大多數(shù)方面中搖臂組件110包括搖臂113，本教導(dǎo)的一些方面可應(yīng)用于直接作用的頂置凸輪(ohc)氣門機構(gòu)101c，圖4a和圖4b提供了頂置凸輪(ohc)氣門機構(gòu)101c的示例。直接作用的ohc氣門機構(gòu)101c可包括搖臂組件101c。搖臂組件110c可包括液壓間隙調(diào)節(jié)器117和滑動器121b。滑動器121b是凸輪隨動件121的另一示例。

在直接作用的ohc氣門機構(gòu)101c中，凸輪軸125可旋轉(zhuǎn)以通過偏心成形的凸輪123致動氣門103。在凸輪123遠離基圓升高時，其可使來自凸輪軸125的力124經(jīng)滑動器121b傳遞以在hla117上產(chǎn)生的向下的力108c。hla117作為響應(yīng)可下降，這可驅(qū)動氣門103遠離其座部109。在氣門彈簧105壓縮時，氣門彈簧105可在hla117上產(chǎn)生向上反作用力108a。發(fā)電機137可定位成受到這些力中任一者的作用并由這些力中的任一者致動。

在本教導(dǎo)的一些方面中，直接作用的ohc氣門機構(gòu)101c中的hla117或氣門機構(gòu)101的其它示例中的一者中的hla117可以是停用液壓間隙調(diào)節(jié)器(dhla)(deactivatinghydrauliclashadjuster)117，圖5a和圖5b提供了停用液壓間隙調(diào)節(jié)器(dhla)117的示例。dhla117可包括呈嵌套滑動關(guān)系的外部套筒131、中間套筒139和內(nèi)部套筒141。內(nèi)部套筒141與中間套筒139之間的相對運動可提供間隙調(diào)節(jié)。

閂鎖133可具有第一位置和第二位置，在第一位置中，中間套筒139和外部套筒131被閂鎖在一起，在第二位置中，中間套筒139和外部套筒131能夠相對彼此滑動。作為電氣裝置151的示例的閂鎖致動器151a可被用于致動閂鎖133以便選擇性地進行氣缸啟用或停用。在圖5a中示出的被閂鎖的狀態(tài)下，dhla117a可基本上為剛性的并具有傳遞來自凸輪123的力或使來自凸輪123的力重定向使得氣門103可被致動的功能。在未被閂鎖的狀態(tài)下，dhla117a可防止氣門103因如圖5b所示的響應(yīng)于縱向力的屈服而被致動?？赏ㄟ^空程彈簧153抵抗dhla117a在凸輪123遠離基圓升高時的屈服，空程彈簧153獲取能量。在凸輪123朝向基圓降低返回時空程彈簧153可使dhla117a重新延長并使能量返回至凸輪軸125。空程彈簧153的彈簧常數(shù)可被選擇為使得其先于氣門彈簧105屈服。

液壓間隙調(diào)節(jié)可使用液壓室148實施，液壓室148構(gòu)造為在dhla117a通過內(nèi)部套筒141與中間套筒139之間的相對運動延長或收縮時改變?nèi)莘e。供應(yīng)室144可從供應(yīng)端口146填充液壓流體。液壓流體可以是發(fā)動機油，其可以約2atm的壓力供應(yīng)。當(dāng)凸輪123位于基圓上時，止回閥147可準(zhǔn)許油進入液壓室148。油可填充液壓室148，進而使hla117延長直至凸輪123與凸輪隨動件121之間沒有間隙。在凸輪123遠離基圓升高時，hla117可被壓縮。液壓室148中的壓力可上升并導(dǎo)致止回閥147關(guān)閉。hla117之后可變得相對堅硬，使內(nèi)部套筒141和中間套筒139由液壓室148中的基本上不可壓縮的液壓流體保持呈基本上剛性的關(guān)系。在經(jīng)hla117液壓地傳遞力時液壓室148中的壓力可變得較高。

在本教導(dǎo)的一些方面中，電氣裝置151包括螺線管。dhla117a包括電動閂鎖致動器151a，其是包括螺線管的電氣裝置151的示例。電氣控制的液壓閥可提供包括螺線管的電氣裝置151的另一示例。電氣控制的液壓閥可構(gòu)造為致動液壓閂鎖，其可替代電動閂鎖致動器151a提供更低的動力并允許使用更小的發(fā)電機137。由電氣控制閥切換的液壓閂鎖可使用與用于液壓間隙調(diào)節(jié)的液壓進給裝置相同的液壓進給裝置。

在本教導(dǎo)的一些方面中，電氣裝置151包括發(fā)射器。發(fā)射器可被用于傳送診斷信息。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，發(fā)射器包括天線。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，發(fā)射器包括電子振蕩器。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，電子振蕩器包括lc振蕩器回路。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，診斷信息與切換或氣缸停用搖臂的狀態(tài)相關(guān)。該狀態(tài)可與一對搖臂是否被閂鎖或未被閂鎖有關(guān)。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，診斷信息與氣門正時有關(guān)。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，該信息可根據(jù)發(fā)電機137本身的輸出而確定。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，電氣裝置151包括提供診斷信息的傳感器。在這些教導(dǎo)的一些教導(dǎo)中，電氣裝置151包括放大器。放大器可被用于放大傳感器信號。

在本教導(dǎo)的一些方面中，搖臂組件110可包括切換搖臂113a。切換搖臂113a可提供在電氣裝置151可以是電動閂鎖致動器151a的情況下的另一示例。圖6a至圖6d提供可適用于ohc氣門機構(gòu)101b的切換搖臂113a的示例。

在本教導(dǎo)的一些方面中，切換搖臂113a可包括內(nèi)部搖臂113b和外部搖臂113c。內(nèi)部搖臂113b和外部搖臂113c可通過樞軸119b樞轉(zhuǎn)地聯(lián)接。樞軸119b可以是安裝至軸承上的輪軸或者可以剛性地聯(lián)接至內(nèi)部臂113b或外部臂113c。在圖6a至圖6d的示例中，象腳155也可安裝至樞軸119b上。象腳155接觸氣門桿103并與樞軸119b一起樞轉(zhuǎn)或在樞軸119b上樞轉(zhuǎn)以相對于氣門桿103保持固定的取向。

在本教導(dǎo)的一些方面中，切換搖臂113a包括扭轉(zhuǎn)彈簧157。扭轉(zhuǎn)彈簧157可安裝至樞軸119c上。扭轉(zhuǎn)彈簧157或一對扭轉(zhuǎn)彈簧157可構(gòu)造為使內(nèi)部臂113b偏置以相對于外部臂113c繞樞軸119b樞轉(zhuǎn)。在圖6a至圖6d的示例中，扭轉(zhuǎn)彈簧157的第一端部159可抵接形成至外部臂113c內(nèi)的彈簧止擋件161。扭轉(zhuǎn)彈簧157的第二端部163可抵接聯(lián)接至內(nèi)部臂113b的樞軸119a。樞軸119a可固定至內(nèi)部臂113b，或者內(nèi)部臂113a可以可旋轉(zhuǎn)地安裝至樞軸119a上。可旋轉(zhuǎn)的安裝可包括軸承。凸輪滾柱隨動件121a也可安裝至樞軸119a上。樞軸119a可以是輪軸。

閂鎖133和閂鎖致動器151a可安裝至內(nèi)部臂113b和外部臂113c中一者上。閂鎖133可構(gòu)造為選擇性地接合內(nèi)部臂113b和外部臂113c中另一者。應(yīng)當(dāng)理解，本教導(dǎo)可適用于許多切換搖臂設(shè)計，包括內(nèi)部臂113b和外部臂113c的作用對換的切換搖臂設(shè)計。

圖6b示出了在凸輪123位于基圓上時的切換搖臂113a。在該位置中，閂鎖133可在收回位置與延長位置之間被致動。如果凸輪123在閂鎖133收回時遠離基圓升高，那么內(nèi)部臂113b如圖6c所示可相對于外部臂113c樞轉(zhuǎn)。凸輪123在搖臂組件110上完成的功可引起扭轉(zhuǎn)彈簧157纏繞而不壓縮氣門彈簧105。在本教導(dǎo)的一些方面中，氣門103可保持座置并且由此實施氣缸停用。在本教導(dǎo)的一些其它方面中，一個或多個其它凸輪(未示出)可作用于外部臂113b上以提供縮短的氣門開啟期間，借以可通過使閂鎖133收回而改變氣門正時。

如果凸輪123在閂鎖133延長時遠離基圓升高，內(nèi)部臂113b可與閂鎖133接合，借以可限制內(nèi)部臂113b和外部臂113c的相對運動。支架或象腳可支承hla117a上的外部臂113c。支架(未示出)可與外部臂113c成一體或者可以是定位在外部臂113c和hla117a之間的單獨的零件。在閂鎖133延長并且臂113b和113c接合的情況下，臂113b和113c可作為單元在hla117a上樞轉(zhuǎn)，hla117a提供了支點，該支點在其基部處由氣缸體(未示出)支承。凸輪123的升高之后可導(dǎo)致臂113b和113c杠桿式地向下作用在象腳155上，進而壓縮氣門彈簧105，并如圖6d所示使氣門103提升遠離其座部109。

圖7示出了切換搖臂113d，其是搖臂113的另一示例。切換搖臂113d包括內(nèi)部搖臂113b和外部搖臂113c。電動閂鎖致動器151a可安裝至內(nèi)部臂113b上。凸輪123(未示出)可定位成作用在凸輪隨動件121a上。其它凸輪(未示出)可定位成作用在滑動器121b上。當(dāng)閂鎖133延長以接合外部臂113c時，氣門103可通過提升內(nèi)部臂113b或外部臂113c中任一者而開啟。當(dāng)閂鎖133收回時，可以僅提升內(nèi)部臂113b將開啟氣門103。

在氣門機構(gòu)101中，凸輪軸125可隨著凸輪123遠離基圓升高而在搖臂組件110上做功。這些能量的大部分能量可被儲存于諸如氣門彈簧105、空程彈簧153和扭轉(zhuǎn)彈簧157的一個或多個彈簧中。那些被儲存的能量中的一些能量可隨著凸輪123朝向基圓降低返回而返回到凸輪軸125。但在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137可由凸輪123驅(qū)動。在本教導(dǎo)的一些方面中，凸輪軸125在搖臂組件110上所做功的一部分可以是在發(fā)電機137上做的功。該比例可小于5％以便對氣門機構(gòu)101的影響可以忽略。該比例可為0.1％或更大以便提供足以給許多類型的裝置(其可以是電氣裝置151)提供動力的能量總量。

凸輪軸125通過凸輪123施加在搖臂組件110上的提升力124可以為1kn或更大。凸輪123提供的位移可以為1cm或更大。每秒發(fā)生的位移數(shù)可以為10或更大。因此，凸輪軸125可以100j/s(瓦特)或更大的速率在搖臂組件110上做功。在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137可具有在凸輪軸125的每次轉(zhuǎn)動中產(chǎn)生10-500mj的能力。發(fā)電機137可以一定的速率產(chǎn)生范圍在100mw至5w內(nèi)的電動率。較低速率下的功率生成可足以支持本教導(dǎo)預(yù)期的一些應(yīng)用。較高速率下的功率生成可能過剩。

在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137可以是壓電發(fā)電機137a，其在搖臂組件110內(nèi)定位于壓電發(fā)電機137a可受到壓縮力的位置。在這些方面中的一些方面中，該位置是使得該力與凸輪軸125施加在搖臂組件110上的力近似成比例地變化的位置。這種近似成比例性可一直保持或只在搖臂組件110處于諸如被閂鎖狀態(tài)或未被閂鎖狀態(tài)的某些狀態(tài)下時保持。

使壓電發(fā)電機137a經(jīng)受與凸輪軸125施加在搖臂組件110上的力近似成比例地變化的力的位置可以是搖臂組件110傳遞力所沿的路徑。在這些教導(dǎo)的一些方面中，力可以在凸輪123與彈簧之間傳遞。彈簧可以是氣門彈簧105、空程彈簧153或扭轉(zhuǎn)彈簧157。在這些教導(dǎo)的一些方面中，力傳遞路徑位于凸輪123與搖桿軸111之間。在這些教導(dǎo)的一些方面中，力傳遞路徑位于凸輪123與搖臂113繞其樞轉(zhuǎn)的支點的基部之間。

在這些教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可放置于液壓室148內(nèi)。在這些方面的一些方面中，液壓室148位于hla117內(nèi)，hla117可以是dhla117a，圖5a和圖5b提供了dhla117a的示例。dhla117a傳遞1kn或更大的力。液壓室148的橫截面積可在1至10cm²的范圍內(nèi)。液壓室148中的壓力可升至0.2mpa至40mpa(400atm)的范圍內(nèi)。在一些示例中，液壓室148中的壓力可升至1mpa至10mpa(100atm)的范圍內(nèi).

壓電發(fā)電機137a可具有位于液壓室148內(nèi)的許多可能的構(gòu)型。液壓室148中的壓力可基本上為各向同性的，這可允許壓電發(fā)電機137a具有任意取向。止回閥147可被支承在平臺149上抵接發(fā)電機137a?？商娲?，平臺149可固定至液壓室148的側(cè)部。將壓電發(fā)電機137a放置于液壓室148中的優(yōu)點在于壓電發(fā)電機137a可以高度統(tǒng)一的方式受限。

在這些教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137的非接地電極138和電氣裝置151的非接地電極152通過搖臂組件110被保持成相對彼此呈剛性的關(guān)系。在這些方面的一些方面中，電極138和152附接至搖臂組件110的一體部分。圖5a和圖5b提供了示例。發(fā)電機137a(包括其電極138)以及電動閂鎖致動器151a(包括其電極152)二者均可附接至中間套筒139。兩個電極138和152可通過能量儲存裝置127連接。剛性關(guān)系可最小化或消除連接這些裝置的電線145的移動。

在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137的電極138和電氣裝置151的電極152可以位于搖臂組件110的獨立移動的部件上，但仍然布置成使任意連接電線145移動較少。在這些方面的一些方面中，電極138和電極152在搖臂組件110做周期運動時彼此之間的距離基本上不變。圖8提供了示例。在圖8中，hla117b示出為具有環(huán)形形狀的壓電發(fā)電機137a，其附接至形成液壓室148的上部部分的內(nèi)部套筒141。在這種構(gòu)型中，壓電發(fā)電機137a相對于搖臂113經(jīng)歷較少移動，搖臂113定位成在hla117b上樞轉(zhuǎn)。

在本教導(dǎo)的一些方面中，在hla117上連接裝置的電線可穿過接合部，搖臂113于該接合部處在hla117上樞轉(zhuǎn)。圖8提供了示例。搖臂113可包括支架156，支架156成形成阻止搖臂113從hla117b滑落同時允許搖臂113在hla117b上樞轉(zhuǎn)。電線145可在hla117b上將發(fā)電機137a連接至安裝在搖臂113上的電氣裝置151。電線145可穿過開142穿行到hla117b之外，開142形成于hla117a的抵接支架156的部分中。在這個示例中，抵接部分是內(nèi)部套筒141的上部部分。開142與形成于支架156中的開158配合。開142的橫截面可以是圓形的。開156可以是盤狀的。這種構(gòu)型保護電線145并允許電線145在氣門機構(gòu)101的運行期間較少移動。

在這些教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可定位在hla117內(nèi)、升降器115內(nèi)或壓電發(fā)電機137a縱向地傳遞力的構(gòu)型中的搖臂組件110的其它縱向力傳遞構(gòu)件內(nèi)。圖9提供了示例。在圖9的示例中，壓電發(fā)電機137a可定位在hla117c內(nèi)，但不定位在液壓室148內(nèi)。在這個示例中，內(nèi)部套筒141可被設(shè)置為將壓電發(fā)電機137a夾于之間的上部部分141b和下部部分141a。由hla117b向上傳遞的全部的力可經(jīng)過壓電發(fā)電機137a。

在本教導(dǎo)的一些方面中，支承結(jié)構(gòu)143可構(gòu)造為與壓電發(fā)電機137a平行。在這些方面的一些方面中，支承結(jié)構(gòu)143可構(gòu)造為使得在壓電發(fā)電機137a變形超過特定點的情況下支承結(jié)構(gòu)143與壓電發(fā)電機137a之間的載荷分擔(dān)有利于支承結(jié)構(gòu)143而轉(zhuǎn)移。例如，支承結(jié)構(gòu)143的剛性可比壓電發(fā)電機137a更大，但在二者均未被壓縮的情況下支承結(jié)構(gòu)143比壓電發(fā)電機137a略短。一旦壓電發(fā)電機137a被壓縮至特定點，高度可變?yōu)橄嗟炔⑶逸d荷可移向支承結(jié)構(gòu)143。

在這些教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可定位在搖臂113與升降器115、氣門103、搖桿軸111、凸輪隨動件121或hla117或提供用于搖臂113的支點的類似結(jié)構(gòu)中任一者之間。在這些方面的一些方面中，象腳155或支架156可定位在搖臂113與其它部分之間。在這些方面的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可抵接象腳155或支架156。

在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可形成于象腳155或支架156內(nèi)。圖10提供了示例。在圖10中，壓電發(fā)電機137a可安裝在象腳155中。象腳155可通過樞軸119a聯(lián)接至搖臂113。象腳155可將來自搖臂113的力108傳遞至氣門103。壓電發(fā)電機137a可定位成使得力108的全部或部分經(jīng)其傳遞。如圖10所示，壓電發(fā)電機137a的電極138可由電線145連接至電氣裝置151的電極152，電氣裝置151也被安裝至象腳155上。

電氣裝置151可被安裝至搖臂113上。將電氣裝置151安裝至搖臂組件110的第一部件并將發(fā)電機137安裝至搖臂組件110的第二部件可使電氣裝置151與發(fā)電機137之間的連接能夠在電線145較少移動的情況下實現(xiàn)，其中，第一部件和第二部件通過樞軸119或?qū)⑦@兩個部件固定成繞共同的軸線樞轉(zhuǎn)的其它結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)。

在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可被定位在樞軸119或搖桿軸111與被安裝在樞軸119或搖桿軸111上的一部分之間。圖11提供了示例，其中，被安裝的部分可以是搖臂113?？杀话惭b的部分的其它示例包括凸輪輥子隨動件121a和象腳155。搖臂組件110的若干部分可被安裝至單一樞軸119。所有安裝件可包括軸承并允許轉(zhuǎn)動。安裝件中的一些可被固定。圖11的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于被固定的安裝件或允許轉(zhuǎn)動的安裝件中任一者。在本教導(dǎo)的一些方面中，軸承171可被包含于安裝件中以允許樞軸119或搖桿軸111與被安裝的部分之間的相對轉(zhuǎn)動。

如圖11所示，安裝適配器169可配合搖臂113中的圓形開口。安裝適配器169可具有帶有豎向側(cè)壁的開170。安裝適配器175可圍繞搖桿軸111裝配并可選地軸承171使它們適于以滑動的關(guān)系裝配在開170內(nèi)。安裝適配器175也可用于使來自搖桿軸111的力108遍及壓電發(fā)電機137a均勻地施加。壓電發(fā)電機137a可定位在安裝適配器169與安裝適配器175之間。這種布置可允許搖桿軸111上的安裝適配器175與搖臂113的安裝適配器169之間豎向方向上的少量的相對運動。這種相對運動可允許壓電發(fā)電機137a的擴張和收縮。彈簧夾173可在允許這種相對運動發(fā)生的同時便于保持搖桿軸111與搖臂113之間的附接。

在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可定位成受到扭轉(zhuǎn)彈簧157的作用。圖12提供了示例，其中，壓電發(fā)電機137a可被定位在扭轉(zhuǎn)彈簧157的第一端部159與彈簧止擋件161之間。作為另一示例，壓電發(fā)電機137a可定位成與扭轉(zhuǎn)彈簧157的第二端部163相鄰。這種定位可將壓電發(fā)電機137a放置在端部163與樞軸119a之間。在這些教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a可定位成接收與扭轉(zhuǎn)彈簧157上的纏繞力相等的力。扭轉(zhuǎn)彈簧157上的力可具有對驅(qū)動壓電發(fā)電機137a而言有用的大小和周期率。而且，扭轉(zhuǎn)彈簧157的一個端部或另一端部可提供用于安裝壓電發(fā)電機137a的方便位置。

在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a構(gòu)造為由彎曲力致動。在這些方面中，壓電發(fā)電機137a可通過搖臂組件110的兩個部分的相對運動或通過扭轉(zhuǎn)彈簧157的彎曲而彎曲。圖13a至圖13c提供了示例。發(fā)電機137的第一端部194可由托架195保持與hla117呈固定關(guān)系。發(fā)電機137的第二端部192可由托架193保持與扭轉(zhuǎn)彈簧157的端部163呈固定關(guān)系。如圖13c所示，在凸輪123遠離基圓升高時，壓電發(fā)電機137a可在扭轉(zhuǎn)彈簧157之上彎曲。盡管許多其它構(gòu)型是可能的，這種構(gòu)型具有這樣的優(yōu)點，即，無論搖臂113a是否處于閂鎖狀態(tài)或未被閂鎖狀態(tài)，壓電發(fā)電機137a都將借助凸輪123的每次轉(zhuǎn)動而彎曲并伸直。

壓電發(fā)電機137a可由任何適合的壓電材料制成?？赡苁褂玫牟牧系氖纠ㄌ沾?。在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電材料呈鋯鈦酸鉛(pzt)的形式。該材料可被選擇成在氣門機構(gòu)101的最大工作溫度下有效。該溫度可以為至少100℃。該材料可基于其成本、其能量密度、其有效聯(lián)接因子以及其去極化應(yīng)力而進行選擇。

壓電發(fā)電機137a的較大橫截面積允許使用具有較低去極化應(yīng)力的壓電材料。在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a設(shè)置有較大橫截面積以減小壓電材料上的峰值應(yīng)力。在這些教導(dǎo)的一些方面中，搖臂組件110在插置有壓電發(fā)電機137a的位置處變寬。

在本教導(dǎo)的一些方面中，壓電發(fā)電機137a構(gòu)造為由剪切應(yīng)力致動。圖14提供了示例。圖14示出了hla117c。類似于圖9的hla117a，hla117c具有內(nèi)部套筒141，內(nèi)部套筒141設(shè)置為兩部分，下部內(nèi)部套筒141a和上部內(nèi)部套筒141b。在hla117c中，內(nèi)部套筒141a和上部內(nèi)部套筒141b可由跨過縱向延伸的間隙140的壓電發(fā)電機137a聯(lián)結(jié)。經(jīng)hla117c傳遞縱向力之后可導(dǎo)致壓電發(fā)電機137a上具有剪切應(yīng)力114。將壓電發(fā)電機137a構(gòu)造為由剪切應(yīng)力致動可具有便于力傳遞在壓電材料的廣泛區(qū)域之上的傳播的優(yōu)點。

壓電材料可具有其能夠在每周期每單位體積產(chǎn)生最大的能量總量。因而，在給定能量生成的目標(biāo)總量以及周期率的情況下，壓電發(fā)電機137a所需的給定壓電材料的體積可被確定。如果給定壓電發(fā)電機137a的最大橫截面積，則厚度可被確定。在本教導(dǎo)的一些方面中，用于壓電發(fā)電機137a中的壓電材料的厚度為0.5cm或更大。

許多壓電材料能夠維持比搖臂組件110的最大周期率高一個或多個數(shù)量級的周期率。在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137可以是構(gòu)造為以比搖臂組件110高得多的速率做周期運動的壓電發(fā)電機。在這些方面中的一些方面中，發(fā)電機137構(gòu)造為由搖臂組件110的振動驅(qū)動。依靠振動運行的發(fā)電機137可比由凸輪123致動的發(fā)電機更快地做周期運動。通過振動可獲得的能量要少得多，這可能限制適于與由振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137一起使用的電氣裝置151的范圍。但是由振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137可比由凸輪123驅(qū)動的壓電發(fā)電機使用更少的壓電材料來實現(xiàn)給定的發(fā)電速率。

圖15提供了振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c的示例。振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c可包括位于殼體183內(nèi)的質(zhì)量塊177和彈簧179。質(zhì)量塊177可構(gòu)造為壓縮壓電材料181，如圖15所示。如在圖15所示那樣，振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c可安裝至象腳155上，象腳155可定位成作用在氣門103(圖中未示出)上?？赡苓m合于振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c的其它位置包括搖臂113上、hla117上以及升降器115上。

振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c可以是懸臂梁型振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137d，圖16a和圖16b提供了懸臂梁型振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137d的示例。對于懸臂梁型振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137d而言，梁185本身可操作為質(zhì)量塊177或者單獨的質(zhì)量塊177可接近梁185的自由端部186安裝。梁185的彈性可允許其類似彈簧地作用。梁185可通過安裝托架167固定至搖臂組件110的一部分。在圖16a和圖16b的示例中，安裝托架167可被安裝至外部臂113c。但安裝托架167可固定至搖臂組件110上任何適合的位置。

在本教導(dǎo)的一些方面中，梁185的長度可以為兩個或更多個厘米。梁185的更長的長度可增加懸臂梁型振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137d的動力輸出。但梁185的更長的長度可能產(chǎn)生包裝問題。包裝問題可通過將梁185構(gòu)造成使得其大部分長度平行于搖臂133的長度延伸而解決。圖16a提供了示例，其中，振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137d接近搖臂113c的第二端部112b安裝并延伸接近搖臂113c的第一端部112a。

在本教導(dǎo)的一些其它方面中，梁185安裝成在搖臂組件110作周期運動時進行大范圍的運動。圖16b提供了示例，其中，梁185接近搖臂113的第一端部112a安裝，第一端部112a遠離搖臂113的第二端部112b，搖臂113在第二端部112b處樞轉(zhuǎn)地安裝。大范圍的運動可增加梁185中可獲得的能量總數(shù)。

在本教導(dǎo)的一些其它方面中，梁185接近搖臂113的第一端部112a安裝，第一端部112a與氣門103在搖臂組件110的同一側(cè)上。圖16b也提供了具有這種安裝位置的示例。與氣門103安裝在同一側(cè)上可便于利用在氣門103落在其座部109上時產(chǎn)生的振動致動振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c。在任何情況下，振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c可關(guān)于搖臂組件110上可用的振動進行調(diào)節(jié)。

在本教導(dǎo)的一些方面中，發(fā)電機137可以是電磁發(fā)電機137b。在這些方面的一些方面中，電磁發(fā)電機137b可構(gòu)造為用于凸輪軸125在電磁發(fā)電機137b上做功。在這些方面的一些方面中，電磁發(fā)電機137b可構(gòu)造為通過搖臂組件110的往復(fù)運動致動。圖17提供了示例。

在圖17的示例中，電磁發(fā)電機137b的線圈187可安裝于升降器115上。用于電磁發(fā)電機137b的磁體189可脫離搖臂組件110安裝。在這個示例中，磁體189可通過安裝托架191安裝至發(fā)動機缸體(未示出)的表面104，磁體189可以是電磁體或永磁體。

在本教導(dǎo)的一些其它方面中，電磁發(fā)電機137b可包括聯(lián)接成與搖臂組件110的部件的旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)同步旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的部件。搖臂組件110的旋轉(zhuǎn)部分可以是凸輪輥子121a或固定成與凸輪輥子121a同步旋轉(zhuǎn)的樞軸119b。搖臂組件110的樞轉(zhuǎn)部分可以是象腳155、搖臂113或搖臂組件110的安裝至樞軸119或搖桿軸111上的任意其它部分。樞轉(zhuǎn)部分可替代地可以是在升降器115上、hla117上或其它支點上樞轉(zhuǎn)的部分。

圖18和圖19提供了電磁發(fā)電機137b安裝至搖臂113的一側(cè)的示例。在圖18的示例中，磁體189可固定至樞軸119，樞軸119可延伸至搖臂113的外側(cè)。發(fā)電機線圈187可固定至搖臂113。在圖19的示例中，這種布置可以倒置。發(fā)電機線圈187可固定至樞軸119而磁體189可固定至搖臂113。應(yīng)當(dāng)理解，這些示例可擴展至搖臂組件110上使第一部分在樞軸119上、搖桿軸111上或其它軸上旋轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)的任意位置。

可提供軸承(未示出)以有利于搖臂113在樞軸119上的樞轉(zhuǎn)。樞軸119可以是輪軸。在本教導(dǎo)的一些方面中，樞軸119可聯(lián)接至凸輪輥子121a。這可允許電磁發(fā)電機137b比凸輪123的旋轉(zhuǎn)更快地作周期運動，雖然在這個示例中電磁發(fā)電機137b的驅(qū)動力將不會是凸輪123所施加的提升力。通過對比，在本教導(dǎo)的一些其它方面中，電磁發(fā)電機137b由凸輪123所施加的提升力驅(qū)動。在后者的這些教導(dǎo)中，電磁發(fā)電機137b可以構(gòu)造為以與凸輪123相同的頻率作周期運動。

在這些方面的一些方面中，發(fā)電機137可以是彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機137e。圖20提供了示例。如在圖20中所示的那樣，彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機137e可包括位于殼體183內(nèi)的質(zhì)量塊177和彈簧179。質(zhì)量塊177可以是磁體189。

如圖20中所示的那樣，彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機137e可被安裝在象腳155上。象腳155可定位成作用在氣門103(在這些圖中未示出)上。可能適合于彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機137e的其它位置包括在搖臂113上、hla117上以及升降器115上。

在本教導(dǎo)的一些方面中，彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機137e的彈簧179的彈簧常數(shù)可關(guān)于質(zhì)量塊177的質(zhì)量和線圈187提供的阻尼進行選擇使得發(fā)電機137e主要由凸輪123的旋轉(zhuǎn)所引發(fā)的搖臂組件110的往復(fù)運動驅(qū)動。替代方案可以為選擇彈簧179的彈簧常數(shù)使得發(fā)電機137e主要由振動驅(qū)動。后者的這種替代方案可能更加適合圖15的壓電發(fā)電機137c。如果彈簧常數(shù)、質(zhì)量塊重量和在搖臂組件110上的位置相等，圖15的壓電發(fā)電機137c和圖20的電磁發(fā)電機137e中產(chǎn)生的力可能相似。但這些力所做的有用功由它們在發(fā)電機137中產(chǎn)生的位移限制。對于圖15的壓電發(fā)電機137c而言，上述距離是壓電材料181可被壓縮通過的距離。壓電材料181的壓縮可被限制為其厚度的0.5％或更小。對于圖20的電磁發(fā)電機137e而言，能夠做功而通過的距離與質(zhì)量塊177的運動范圍有關(guān)并且該距離可以是大得多的距離。因此，圖20的電磁發(fā)電機137e可更好地適于主要由搖臂組件110的往復(fù)運動驅(qū)動。調(diào)諧用于對振動的響應(yīng)能力的彈簧179和質(zhì)量塊177可產(chǎn)生高得多的發(fā)電機137的周期運動，但每個周期產(chǎn)生的能量更少。

在本教導(dǎo)的一些方面中，電氣裝置151可包括傳感器。在這些方面的一些方面中，傳感器可以是位置傳感器。位置傳感器可以感應(yīng)搖臂組件110的兩個部分的相對位置。位置傳感器可以是閂鎖位置傳感器。可替代地，位置傳感器可以感應(yīng)搖臂組件110的一部分相對于位于搖臂組件110外部的部分的位置。在本教導(dǎo)的一些方面中，電氣裝置151可包括發(fā)射器。發(fā)射器可以傳輸來自傳感器的信號。在本教導(dǎo)的一些方面中，電氣裝置151可包括放大器。放大器可構(gòu)造為放大傳感器的輸出。

在本教導(dǎo)的一些方面中，電氣裝置151可包括接收器。接收器可接收信號以切換閂鎖位置。電氣裝置151可構(gòu)造為響應(yīng)于信號操作螺線管。接收器連同搖臂組件110上的發(fā)電機137一起可被用于實現(xiàn)搖臂組件110的無線電子控制。無線信號可從諸如發(fā)動機控制單元(ecu)的外部源發(fā)起。

根據(jù)本教導(dǎo)的一些方面，搖臂組件110可使用搖臂113制成，搖臂113被生產(chǎn)為用于獨立于搖臂組件110或包括發(fā)電機137的任何其它搖臂組件而使用。用于商業(yè)應(yīng)用的搖臂通常使用需要大量資本投入的定制的鑄造和沖壓設(shè)備來制造。本教導(dǎo)提供了具有一個或多個搖臂113的搖臂組件110，其中，搖臂113可能經(jīng)歷了根據(jù)不包括對接收發(fā)電機137的部件的改造的設(shè)計的鑄造和沖壓操作。在本教導(dǎo)的一些方面中，搖臂組件也包括同樣可能經(jīng)歷了根據(jù)不包括對接收發(fā)電機137的部件的改造的設(shè)計的鑄造和沖壓操作的hlas117。

圖21提供了應(yīng)用這種概念的方法200的流程圖。方法200開始于動作201，其為設(shè)計操作，其中，對搖臂組件進行詳細(xì)的設(shè)計而不特別針對發(fā)電機。該方法以動作203繼續(xù)，即，構(gòu)建足以用于實施動作201的設(shè)計的鑄造和沖壓設(shè)備。動作205使用該設(shè)備來制造搖臂113。動作207構(gòu)建具有搖臂組件110的氣門機構(gòu)101，搖臂組件110包含通過動作205產(chǎn)生的搖臂113。動作207可包括修改搖臂113以接收發(fā)電機137的機加工操作。

動作207可包括將壓電發(fā)電機137a安裝在液壓室148內(nèi)以提供如圖5a、圖5b和圖8中一者所示的hla117。hla117可被設(shè)計成不針對壓電發(fā)電機137a改造。機加工操作可被用于形成用于電線145以及用于附接壓電發(fā)電機137a的鉆孔和螺紋孔。圖9和圖14的hlas117也可通過修改根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計制成的hla部分而制成。

動作207可包括在搖臂113中形成鉆孔。圓形鉆孔可形成于目前生產(chǎn)中的搖臂113的側(cè)部中以接收如圖11所示的壓電發(fā)電機137a。安裝適配器169可壓配合至圓形鉆孔中。

動作207可包括將發(fā)電機137附接至沒有發(fā)電機137的功能的搖臂組件。振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c、懸臂梁型振動驅(qū)動的壓電發(fā)電機137c以及彈簧-質(zhì)量型電磁發(fā)電機137e是可適用于僅通過簡單的機加工操作被附接至預(yù)先存在的部分的全部示例。

本文說明的其它發(fā)電機137可在不顯著地修改搖臂113或hla117的情況下進行安裝。例如，圖10的壓電發(fā)電機137a可通過將象腳155替代為不同的象腳155而安裝。

已經(jīng)根據(jù)某些實施例和示例示出并且說明了本公開內(nèi)容的部件和特征。盡管可能關(guān)于僅一個實施例或一個示例對特定部件或特征、或該部件或特征的廣義或狹義的公式表達進行了說明，以它們的廣義或狹義的公式表達形式的所有部件或特征均可與其它部件或特征進行組合，這種組合在一定程度上將會被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員認(rèn)為是符合邏輯的。