[發(fā)明專利]用于廢氣門或可變截面渦輪裝置的致動(dòng)器以及致動(dòng)器在可變截面渦輪裝置中的應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110230552.8
• 申請(qǐng)日: 2011-08-12
• 公開（公告）號(hào): CN102400779A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伯恩哈德·克利普費(fèi)爾;克里斯托夫·蒂里;亞瑟·雅尼克
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 庫(kù)珀-標(biāo)準(zhǔn)汽車（德國(guó)）股份有限公司
• 主分類號(hào): F02B37/22
• 分類號(hào): F02B37/22;F01L1/14
• 代理公司: 北京匯澤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11228
• 代理人: 武君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于廢氣門或可變截面渦輪裝置的致動(dòng)器以及致動(dòng)器在廢氣渦輪增壓器的可變截面渦輪裝置中的應(yīng)用。

通常，廢氣渦輪增壓器具有稱作廢氣門的部件，這樣，在特定情況下，熱廢氣不會(huì)傳到渦輪增壓器的渦輪處，從而相應(yīng)地調(diào)節(jié)增壓。并且，廢氣門比如可用于轉(zhuǎn)移走熱廢氣，從而對(duì)催化轉(zhuǎn)化器進(jìn)行加熱并減少排放的污染物。而且，廢氣渦輪增壓器的特性可通過(guò)調(diào)節(jié)可變截面渦輪裝置來(lái)調(diào)節(jié)。

背景技術(shù)

通常，現(xiàn)有的氣動(dòng)伺服驅(qū)動(dòng)器已經(jīng)用作這方面的致動(dòng)器。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的致動(dòng)器以及致動(dòng)器在廢氣渦輪增壓器的可變截面渦輪裝置中的有利應(yīng)用。

首先，權(quán)利要求1所述的致動(dòng)器解決了該問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器或伺服驅(qū)動(dòng)器具有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器首先可通過(guò)插入合適的傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)螺紋元件旋轉(zhuǎn)。挺桿與螺紋元件配合并與其以如下的方式嚙合，即螺紋元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為挺桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。挺桿依次與廢氣渦輪增壓器的鉸接的廢氣門和/或可變截面渦輪裝置連接。因此，挺桿產(chǎn)生的行程比如用來(lái)打開和關(guān)閉廢氣門。

與鉸接的廢氣門或可變截面渦輪裝置連接的挺桿和/或位于挺桿與螺紋元件之間的軸容置在至少一個(gè)導(dǎo)塊內(nèi)，該導(dǎo)塊包括至少一個(gè)薄片并使得挺桿在至少一個(gè)方向上的輕微傾斜或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，該挺桿在薄片和挺桿和/或軸上加寬部分之間形成移動(dòng)。換句話說(shuō)，導(dǎo)塊具有一個(gè)或多個(gè)薄片，還有至少一個(gè)設(shè)置在挺桿和/或軸上的加寬部分。這種加寬部分可引導(dǎo)在兩個(gè)薄片之間，和/或薄片可容置在兩個(gè)加寬部分之間。在導(dǎo)塊/容置器的區(qū)域內(nèi)具有移動(dòng)，即：可動(dòng)性，這樣，挺桿可至少輕微傾斜或樞轉(zhuǎn)。

在這方面，需要注意的是，上述伺服驅(qū)動(dòng)器的操作原理目前已主要用于閥芯平移的情況，換句話說(shuō)，在挺桿閥內(nèi)，廢氣門通常在其致動(dòng)的過(guò)程中樞轉(zhuǎn)或擺動(dòng)開并關(guān)上。因此，與朝向廢氣門的廢氣門合適的連桿連接的挺桿的端點(diǎn)作圓周運(yùn)動(dòng)。上述方法有利地使得挺桿相應(yīng)至少輕微的偏轉(zhuǎn)。因此，把螺紋元件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)的挺桿與螺紋元件嚙合的點(diǎn)實(shí)質(zhì)上是作為轉(zhuǎn)動(dòng)基點(diǎn)。從而體現(xiàn)出鉸接的廢氣門的操作原理有利的兼容性。在兩個(gè)方向上可能形成的偏轉(zhuǎn)比如可以是2mm左右和/或±3°左右。該原理首先可利用挺桿在導(dǎo)向襯套中移動(dòng)。但是，由于通過(guò)耦合廢氣門或可變截面渦輪裝置來(lái)限定閥側(cè)面上挺桿的端點(diǎn)，因此這種導(dǎo)向襯套并不是必需的。這樣，可在挺桿上去掉導(dǎo)向襯套，而在此可很簡(jiǎn)單地設(shè)置波紋管。另外，可在挺桿和螺紋元件之間的區(qū)域，特別是在挺桿上安裝的軸的區(qū)域?qū)νU進(jìn)行引導(dǎo)，并在挺桿上優(yōu)選設(shè)置與螺紋元件配合的輥?zhàn)印］S和/或挺桿比如可通過(guò)合適的臺(tái)階，凹部，突出部等與平移導(dǎo)塊上的互補(bǔ)輪廓配合。如下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，可產(chǎn)生軸向和/或徑向引導(dǎo)并在各個(gè)方向上移動(dòng)，從而使得發(fā)生上述傾斜或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。

上述致動(dòng)器的好處是其操作原理在多個(gè)方面都進(jìn)行過(guò)試驗(yàn)和測(cè)試，但是目前只用在廢氣再循環(huán)閥中。在這方面，特別有利的是其耐熱性，特定應(yīng)用中行程的完好適應(yīng)性，較大的致動(dòng)力產(chǎn)生，包括可實(shí)現(xiàn)非線性力特性，總體的低摩擦和低磨損設(shè)計(jì)，以及在新應(yīng)用中可使用經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的個(gè)別零件和組件。另外，在本發(fā)明的方面，可使用多種節(jié)約成本的方法，比如，與廢氣再循環(huán)閥使用相比，可去掉復(fù)位彈簧，如廢氣再循環(huán)閥所需可靠密封的情況那樣等特定的密封也不用設(shè)置，與再循環(huán)的非常熱的廢氣相比溫度較低的特定的點(diǎn)可使用更節(jié)約成本的材料。根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器還可用于所有線性可調(diào)節(jié)的控制元件，并因此特別是可替換氣動(dòng)和/或真空致動(dòng)器或類似的致動(dòng)器。特別是，可通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器提高控制質(zhì)量。

就根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的詳細(xì)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，可參考以該申請(qǐng)人名義的歐洲專利申請(qǐng)，申請(qǐng)?zhí)枺?8165906.2和專利EP1526271A1，其就伺服驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)所公開的內(nèi)容全部并入本申請(qǐng)的主題中。上述專利申請(qǐng)所述的所有方法還優(yōu)選用于本申請(qǐng)的致動(dòng)器中。大約10mm到12mm的行程，特別是11mm左右已被證實(shí)對(duì)于廢氣門的使用是有利的。另外，用于廢氣門的截面條件比如可以是開啟角度為20°到25°，特別是22°左右。挺桿（也可稱為支桿）的位置比如可優(yōu)選通過(guò)非常精確的非接觸式傳感器來(lái)檢測(cè)，比如：霍爾傳感器。

附加的權(quán)利要求書對(duì)根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器的優(yōu)選改進(jìn)進(jìn)行了描述。