CN101725439B - 废气再循环阀 - Google Patents

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Abstract

一种废气再循环阀(10)，包括驱动器(12)，至少一个可旋转的驱动元件(18)和至少一个可平移驱动的从动元件(24)，其中驱动元件(18)包括螺纹元件，且驱动元件(18)的旋转轴(A)相对于从动元件(24)的平移轴倾斜。

Description

废气再循环阀
技术领域
本发明涉及一种废气再循环阀。
在内燃机领域，已知为了减少燃料消耗量和有害物排放，可以根据作业条件使废气向新鲜空气侧再流通。
背景技术
从EP1111227A2已知一种废气再循环阀，在该废气再循环阀中发动机的旋转运动被转化成阀片的平移运动。至少在开始作业之初该阀片可做旋转运动。
EP1526271A1涉及一种废气再循环阀，在该废气再循环阀中发动机的旋转运动被转化成阀片的冲击运动。其中在开始的时候该阀片可以随着驱动元件旋转，但是并不激励该阀片与驱动元件一起旋转。旋转运动向冲击运动的转化基本上受从动螺纹蜗杆的影响，该从动螺纹蜗杆与一个静止但可旋转的轮相啮合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种废气再循环阀，该废气再循环阀尤其在作业过程中的可靠性方面有所提高。
通过权利要求1定义的废气再循环阀能够达到该目的。
因此，该废气再循环阀包括驱动器，至少一个可旋转的驱动元件和至少一个可平移驱动的输出侧元件(从动元件)。此处，驱动元件的旋转轴相对于从动元件的平移轴倾斜。该废气再循环阀的驱动器优选地配置为旋转驱动器，但并不局限于此。该可旋转的驱动元件为螺纹元件，例如具有螺纹或部分螺纹的蜗杆。该蜗杆可以指的是英文中的“蜗杆”。该可平移的从动元件与蜗杆以某种方式相啮合，在该方式下蜗杆的旋转引起从动元件的平移运动。例如，该从动元件可以为从气门挺杆(升降器)中伸出的部分，轮或滑轮从其上伸出并与蜗杆或某个具有反向螺纹的元件相啮合。
根据本发明，驱动元件的旋转轴相对于从动元件的平移轴倾斜，在几何学意义上，两个轴均相对于彼此倾斜。基本上，这会使得驱动元件和从动元件之间的力传递发生在不向驱动元件的接触面倾斜的方向上，或者不会像目前情况这样那么倾斜。通常地，如果驱动元件的旋转轴和从动元件的平移轴相互平行，则通过相对于从动元件的平移轴倾斜的表面发生从蜗杆到从动元件的力传递。这样的结果是，作用于从动元件的直线力，例如由于气压，可能引起驱动元件的扭转(扭曲)，而这可能导致阀片的非预期位移。在本发明的废气再循环阀中，从动元件的平移轴和驱动元件的旋转轴之间的这种倾斜减小，这样使驱动元件扭曲时就需要更大的力。因此，实践中可以在很大程度上阻止该阀由于气体力而非预期地移动。
从属权利要求中描述了优选地实施例。
特别地，驱动元件优选地包括与从动元件的至少一部分相接触的表面，例如提到过的伸出部或描述过的小轮。且该表面在很大程度上垂直于从动元件的平移轴。通过这种设置，作用在从动元件上的任意力均作用在大体与驱动元件上的该表面相垂直的方向上，因此不会产生同样的非预期的扭曲。
进一步地，目前优选地从动元件的一部分与驱动元件相接触的位置，至少很大程度上与可平移运动的阀片的轴位于一条直线上。因此，没有横向力或侧向力作用在由可平移运动的阀片和与之有效连接的从动元件而组成的构造上。这为该阀提供了稳定(持续)作业的优点。然而，驱动元件上的接触位置的关于阀片平移轴的所述方位可以有利地与上述特征相结合，也可以与下面所要描述的所有特征相结合。
关于本发明的废气再循环阀，已经证实如果阀片仅可平移运动且不可扭曲是有利的。因此，在响应行为中初始运动的延迟和阻碍可以有利地减少。
进一步地，关于阀片的打开方向，目前优选地设置为与废气的压力方向相对。因此废气反压力可以有利地用于促进封闭该阀，并且因此用于最小化封闭状态的泄漏量。
优选地，在驱动元件和从动元件之间设有单级齿轮。由于这种单级传动，尤其是由于减小的摩擦和较低的质量惯性，该阀的响应行为得到了提高。或者，该齿轮也可以是两级或多级齿轮，该两级或多级齿轮允许产生更大的力。
优选地，驱动元件还至少间接地与弹簧元件连接，例如螺旋形弹簧，该弹簧元件仅发生扭曲。这样的弹簧元件有利于保证，就同样存在于电气系统的失误和中断过程中的失效保护操作而言，该阀的封闭。
进一步地，对于其中设置有阀片的阀壳体而言，已经证实一体式构造的阀壳体是有利的，例如铸造的阀壳体。因此，应用的零部件数量可以有利地减少。
最后，目前优选地是提供具有至少一个冷却通道的阀壳体。因此，该阀壳体、尤其是接近气门挺杆处的阀壳体可被冷却，这样气门挺杆和柱塞封条和柱塞导承、以及作为整体的废气再循环阀的耐用性都可以得到提高。
附图说明
下面，将通过附有附图的实施例来进一步详细描述本发明。
图1为本发明废气再循环阀的侧视图；
图2为本发明废气再循环阀的局部剖视图。
具体实施方式
从图1可看出，本发明废气再循环阀包括驱动器12，该驱动器的构造为倾斜的发动机。在该图示实施例中，用于驱动齿轮16的副齿轮14设置在发动机轴上。蜗杆状的驱动元件18与齿轮16连接，并驱动气门挺杆20，这将在下面更详细的描述。在该图示实施例中，从图2可更详细地看出，该蜗杆包括轴，在该轴的上端处和下端处均有支撑。在该图示实施例中，齿轮16和蜗杆18形成的构造与螺旋形弹簧22相连接，该螺旋形弹簧在打开或封闭该阀时仅发生扭曲。在该图示实施例中，副齿轮14和齿轮16的结合相当于一个单级传动装置，该单级传动装置具有上面所描述过的优点。
蜗杆18的旋转运动向气门挺杆20的平移运动的转化通过从动元件24而受到影响，在该图示实施例中，将该从动元件配置成一个小轮且与蜗杆10的螺纹相啮合。小轮24可旋转地连接在支架26上，该支架固定在气门挺杆20上。气门挺杆20支撑在合适的套筒28中，在该图示实施例中，该套筒设在阀壳体30中且该阀壳体为一体式铸造成型部件。而且，从图2可以看出，可对阀壳体30进行设置，以另外容纳驱动器12，以及驱动元件18和从动元件24所形成的构造。仅传动装置设置在盖子40的区域中，该传动装置的构造包括副齿轮14、齿轮16和螺旋形弹簧22。这个盖子可进一步包括连接部(插座)42以形成电气接头。例如，可以通过该插座实现与控制器的连接，该控制器与发动机控制单元连接，从而实现该阀的作业的电气控制。借助于冷却剂部件32，看到可以有利地冷却阀壳体30，从而冷却气门挺杆20，以及其轴承和封条。
与阀门座36相啮合的阀门头(盘)34与气门挺杆20相连接，该阀门头有利地具有尖锐的边缘。有利地，阀门头34形式的阀片总是，即在打开状态和封闭状态下均位于阀壳体30之内。在该图示实施例中，阀门头36的打开受到与之相对的废气压力的影响，即根据图1所示的方位废气压力向下，从而阀门头36有助于封闭该阀。同时由于下述原因，不存在该阀在废气压力下发生非预期移动的危险。
从图1可看出，用作驱动元件的蜗杆18的旋转轴A相对于从动元件的平移轴倾斜，换句话说相对于气门挺杆20的轴倾斜。因此，在该图示实施例中，位于与小轮24相啮合的蜗杆18的螺纹区域内的表面，在很大程度上垂直于气门挺杆20的轴。因此如果有力，例如由于废气压力，作用在气门挺杆20上，该力的作用方向将在很大程度上与蜗杆18的螺纹区域内的表面相垂直，因此不能扭曲该蜗杆。这样可以有利地避免该阀的非预期移动，尤其是在和小开口有关的环境下。
附图所示的优选实施例提供了进一步的优点，这些优点将借助于图2进行解释。首先为更好地理解，图2中以剖面形式显示了齿轮16和螺旋形弹簧22。从图2中可进一步得出，蜗杆18包括几乎完全转向的螺纹。进一步地，从图2的示例可得出另外的优点，即小轮24与蜗杆18的螺纹相啮合的位置很大程度上与气门挺杆20的轴位于一条直线上，这样不会产生横向力和侧向力，从而使该阀具有耐用性的优点。如前所述，通过大体为U型的支架可以实现该设置，该大体为U型的支架连接在气门挺杆20的上端，且在其另一端可旋转地支撑小轮24。
从图1可另外得出，还可以提供静止导杆38，该静止导杆包括伸出部(图1中不可见)，例如，该伸出部延伸到支架26的缝隙中，从而将支架26引导在运动的方向上，其中在启动该阀时该支架与气门挺杆20一起平移。图1还显示出导杆38可以设在盘44上，在该盘上可另外连接驱动器12和/或在该盘中可支撑蜗杆18的轴。

Claims (9)

1.一种废气再循环阀(10)，包括驱动器(12)，一个可旋转的驱动元件(18)和一个可平移驱动的从动元件(24)，其中驱动元件(18)包括螺纹元件，其特征在于，驱动元件(18)的旋转轴(A)相对于从动元件(24)的平移轴倾斜。
2.根据权利要求1所述的废气再循环阀，其特征在于，所述驱动元件(18)具有与所述从动元件(24)的至少一部分相接触的表面，所述表面很大程度上垂直于所述从动元件(24)的平移轴。
3.根据权利要求1所述的废气再循环阀，其特征在于，所述从动元件(24)的至少一部分与所述驱动元件(18)相接触的位置，至少很大程度上与可平移的阀片(36)的平移轴位于一条直线上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的废气再循环阀，其特征在于，阀片(36)仅平移运动且不可扭曲。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的废气再循环阀，其特征在于，阀片(36)的打开方向与废气的压力方向相对。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的废气再循环阀，其特征在于，所述废气再循环阀包括单级传动装置(14，16)。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的废气再循环阀，其特征在于，所述驱动元件(18)与弹簧元件(22)连接，所述弹簧元件在启动所述阀时仅发生扭曲。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的废气再循环阀，其特征在于，所述废气再循环阀包括一体式阀壳体(30)。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的废气再循环阀，其特征在于，所述废气再循环阀包括具有至少一个冷却通道的阀壳体(30)。
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