CN102330619A - 阀驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种用以开闭阀(1，5)的阀驱动装置包括具有凸轮槽(18)的凸轮(17)、可移动安装在所述凸轮槽内的从动件(19)和具有可转动支撑所述从动件的枢轴(20)的杆(4)。所述杆(4)具有通过从动件和枢轴连接到所述凸轮的第一端，和连接到所述阀的第二端。所述杆在对应杆的轴向方向的施加负荷方向对阀施加负荷。当阀被全关闭或全打开时，杆的中心轴线(RC)垂直于接触面的切线(T)，所述凸轮和从动件在所述接触面之间彼此接触。

Description

阀驱动装置

技术领域

本发明涉及一种阀驱动装置。 

背景技术

WO2009/062928描述了一种用来驱动阀的电动致动器，该电动致动器图示在图6和图7中。所述电动致动器包括电动马达101、沿轴向方向往复的杆102、减速机构、滑块连杆机构和轴承103。减速机构通过两级减速降低马达101的转速。滑块连杆机构将减速机构的转动转换为杆102的线性运动。轴承103往复地支撑杆102。 

减速机构具有小齿轮104、中间齿轮105和最终齿轮106。小齿轮104被固定到马达101的输出轴。中间齿轮105通过与小齿轮104的啮合进行旋转。最终齿轮106通过与中间齿轮105的啮合进行旋转。中间齿轮105可转动地安装到支撑轴111。最终齿轮106可转动地安装支撑轴112。 

肘节杆107通过第一枢轴113连接到杆102，并且通过第二枢轴114连接到最终齿轮106。通过被安装进肘节杆107的第一孔内，第一枢轴113被固定到肘节杆107。通过被安装进肘节杆107的第二孔内，第二枢轴114被固定到肘节杆107。当马达101使齿轮104，105，106转动时，肘节杆107推或拉动杆102在轴向方向运动。因此，最终齿轮106的转动被转换为杆102的往复线性运动，于是为盘形的提升阀108被电动致动器打开或者关闭。 

线性线L101是连接最终齿轮106的旋转中心C1和第二枢轴114的旋转中心C2的线。线性线L102是连接第二枢轴104的旋转中心C2和第一枢轴113的旋转中心C3的线。线性线L101和L102之间的交叉角θ被设定为锐角(＜90°)。因此，当将阀108彻底关闭时，连杆效率(link efficiency)得到提高。但是，由于线性线L101没有与杆102的施加负载方向重合，连杆效率不是最大。 

因为电动致动器具有滑块连杆机构，在阀108被完全闭合的全闭合位置，提升了连杆效率，于是马达电流得到降低。然而，相反，在阀108被完全打开的全打开位置，降低了连杆效率，于是当阀108被完全打开时，杆102可以对肘节杆107进一步施加载荷。这时，为了使阀108停止在完全打开的位置，预定电流是必 须的，于是当阀108被完全打开时，消费的电能增加。 

废气闸阀布置在具有涡轮增压器的内燃机的废气通道内。废气闸阀打开或者闭合作为涡轮增压器的涡轮的旁路的旁路通道，于是增压后的压力或者废气压力能够维持在预定范围内。当电动致动器被用于驱动废气闸阀时，该阀在全闭合位置与全打开位置之间频繁打开或者闭合。这时，因为在阀被全打开时预定电流是必须的，所以电能消耗增加。 

发明内容

鉴于前述问题和其他问题，本发明的一个目的是提供一种阀驱动装置。 

按照本发明的一个实施例，用以打开或者闭合阀的阀驱动装置包括马达；使马达的转速降低的减速机构；随减速机构的转动而转动的凸轮；从动件；和杆。所述凸轮具有凸轮槽，该凸轮槽的预定形状和阀的工作模式相对应。所述从动件可移动地安装在所述凸轮槽内。所述杆具有可转动地支撑所述从动件的枢轴。杆具有通过从动件和枢轴连接到凸轮的第一端以及连接到所述阀的第二端。杆沿轴向方向往复运动，并在对应轴向方向的负荷施加方向对阀施加负荷。当阀被全闭合或者全打开时，凸轮和从动件彼此接触，所述杆具有基本垂直于接触面的切线的中心轴。 

因此，阀驱动装置的电能消耗能够得到降低。 

附图说明

本发明的上述和其它目的、特征和优点从下面参照附图的详细描述中将会变得更加明显。其中： 

图1是按照本发明的第一实施例在阀被完全关闭时的电动致动器的视图； 

图2是说明当阀被完全关闭时的电动致动器的截面图； 

图3是当阀被完全打开时的电动致动器的视图； 

图4是当阀被完全打开时的电动装置的的截面图； 

图5是按照本发明第二实施例在阀被完全关闭时电动致动器的视图； 

图6是说明传统的电动致动器的前视图；和 

图7是说明传统的电动装置的侧视图。 

具体实施方式

(第一实施例) 

参照图1-4描述第一实施例。 

阀驱动装置相当于开闭废气闸阀1的电动致动器，所述阀1相当于铰接阀， 如图1所示。废气闸阀1是废气控制阀的阀元件，所述废气控制阀是开闭内燃机中布置的涡轮增压器内的废气闸门通道的阀。 

当发动机处于运行状态时，阀1被发动机的电动控制单元(ECU)输出的控制信号控制。阀1被控制在图1所示的全闭合位置和图3所示的全打开位置之间的工作范围内移动。通过控制废气闸门通道的开口面积，改变废气的通道面积。 

L形轴2一体置于阀1的背面上。阀1具有待坐落在阀座(没有画出)上的座面，所述背面位于与所述座面相反的位置。废气闸阀1的细节在后面进行描述。 

电动致动器具有杆4，所述杆4通过与连杆机构相对应的摇杆(link lever)3与所述轴2相连。杆4沿杆4的轴向方向往复运动，所述轴向方向对应杆4的施加负荷方向。电动致动器按照杆4在施加负荷方向的移动量(行程)来打开或者关闭阀1。 

电动致动器还包括杆(推力)轴承6，线圈弹簧8和致动器箱体。所述轴承6在对应施加负荷方向的往复方向滑动地支撑杆4。线圈弹簧8产生沿着关闭阀1的方向用于偏压杆4的偏压力(弹簧负载)。致动器的箱体容纳致动器的各个部件。杆4的末端部分从致动器箱体的环形端面向外突出。电动致动器的细节在后面进行描述。 

如图1-4所示，当杆4沿着施加负荷方向向左移动时，阀1被关闭。当杆4沿着施加负荷方向向右移动时，阀1被打开。 

发动机是具有多个汽缸的柴油发动机。进气管与汽缸的每个吸入口相连，而且吸入的气体流过进气管。涡轮增压器的压缩机、内部冷却机、节流阀和进气歧管都布置在所述进气管内。 

废气管与所述汽缸的每个排气口相连，废气流过所述废气管。涡轮增压器的涡轮和废气歧管都布置在废气管内。 

涡轮增压器具有涡轮和压缩机。吸入的气体被压缩机压缩，被压缩后的气体被送进汽缸的燃烧室。涡轮具有螺旋形的涡轮外壳，涡轮推动器(涡轮叶轮)布置在涡轮外壳内。压缩机具有螺旋形的压缩机外壳，压缩机推动器(压缩机叶轮)布置在压缩机外壳内。涡轮叶轮和压缩机叶轮通过转子轴彼此连接，从而实现一体旋转。当涡轮叶轮被废气推动旋转时，压缩机叶轮也旋转，从而压缩吸入的气体。 

废气闸门通道布置在涡轮增压器的涡轮外壳内。由于废气闸门通道与流体旁路通道相当，被引入涡轮外壳的废气从涡轮叶轮旁边通过，并流进涡轮叶轮下游 的废气通道。可选地，废气闸门通道可以从涡轮外壳旁边通过。这时，从发动机流出的废气被分流到废气歧管的聚合部分的下游，而且被分流的气体与涡轮下游的进气通道相通。 

上游连通孔(废气闸门口)在涡轮外壳的入口部分的分隔壁上开口，下游连通孔在涡轮外壳的出口部分的分隔壁上开口。废气闸门通道使上游连通孔和下游连通孔彼此相通。 

废气闸阀1的形状为盘状，由比如不锈钢这样的金属材料制成。废气闸阀1连接到所述杆4的末端部分，并座落在涡轮外壳的入口部分的分隔壁(阀座)上或者从该壁离开。阀1是开闭废气通道的废气闸门口的废气控制阀。 

连杆机构布置在轴2和杆4之间。杆4的线性运动通过连杆机构被转换为阀1的转动运动。如图1所示，连杆机构包括摇杆3，该摇杆具有连到杆4的末端部分的第一端和连接到轴2的第二端。 

第一铰接销11被固定到杆4的末端部分或者与该末端部分一体形成。销11穿过杆4并从杆4的表面突出。第二铰接销12与轴2一体形成或者固定到轴2上，并在和第一铰接销11相同的方向向外突出。 

摇杆3被支撑，绕着第一铰接销11可以旋转，于是第一铰接销11可转动支撑废气闸阀1、摇杆3和轴2。此外，摇杆3被固定到第二铰接销12，第二铰接销12固定到L形轴2。第二铰接销12通过涡轮增压器的涡轮外壳的侧壁被可转动支撑。第二铰接销12的中心相当于废气闸阀1的旋转中心。通过第一铰接销11、摇杆3和第二铰接销12，阀1是连接到杆4末端部分的铰接阀。 

电动致动器还包括电动马达M、用于通过两级减速降低马达M的转速的减速机构、和将减速机构的转动运动转换为杆4的往复线性运动的转换器。 

所述减速机构具有小(马达)齿轮14、中(第一)齿轮15和最终(第二)齿轮16。小齿轮14固定到马达M的马达轴13。马达轴13相当于转轴或者输出轴。中间齿轮15通过与小齿轮14的啮合进行转动，最终齿轮16通过与中间齿轮15的啮合进行转动。 

所述转换器具有平板凸轮17、从动件19和枢轴20。平板凸轮17与最终齿轮16一体转动。从动件19可移动地插进平板凸轮17的凸轮槽18内。枢轴销20可转动支撑所述从动件19。 

如图2所示，致动器箱体具有马达外壳21、齿轮外壳21和盖23。马达外壳21容纳马达M，齿轮外壳22容纳减速机构和转换器。盖23关闭齿轮外壳22的开 口。马达外壳21和齿轮外壳22都由金属材料制成。盖23由金属材料或者树脂材料制成。 

杆4在对应轴向方向的施加负载方向直直地延伸。如图1所示，杆4具有第一杆24，第二杆26和连接杆28。板状的第一杆24通过从动件19和枢轴销20连接到平板凸轮17。板状的第二杆26相当于输出单元，并通过摇杆3和铰接销11、12连接到废气闸阀1。为圆形横截面的连接杆28相当于中继部分，并连接第一杆24的第一连接件25和第二杆26的第二连接件27。第一杆24、第二杆26和连接杆28比如通过焊接彼此结合成一体。 

第一杆24作为输入单元，通过从动件19和枢轴销20接受来自平板凸轮17的负荷。如图2所示，第一杆24中与第一连接件25相反的端部具有安装孔31，枢轴销20插在该安装孔内。枢轴销20穿过第一杆24并从中伸出，而且固定连接到第一杆24。第一连接件25通过焊接在轴向方向连接到连接杆28。 

第二杆26作为输出单元，通过摇杆3和铰接销11、12将从平板凸轮17接受的负荷输出给废气闸阀1的轴2。第二杆26中与第二连接件27相反的端部具有安装孔(没有画出)，第一铰接销11插进该安装孔。第一铰接销11穿过并从第二杆26伸出，而且固定连接第二杆26。第二连接件27通过焊接在轴向方向连接连接杆28。 

连接杆28由轴承6可滑动支撑。环状的弹簧座32环绕连接杆28的外周限定，并在负荷施加方向接受来自弹簧8的负荷，从而阀1被完全关闭，如图1所示。 

圆柱形轴承保持件33位于齿轮外壳22的侧壁附近，并在轴向方向与阀1相对。轴承孔34设置在轴承保持件33内，在轴向方向穿过所述保持件33。轴承6被压配进轴承孔34，在施加负荷方向可滑动支撑连接杆28。设置通孔(滑动孔)在轴向方向穿过轴承6。 

线圈弹簧8弹性容纳在圆柱形弹簧保持件35内，弹簧保持件35从齿轮外壳22的侧壁向着阀1突出。线圈弹簧8是杆(阀)偏压部分，其产生在关闭阀1的方向偏压杆4的偏压力(负荷)。线圈弹簧8具有由连接杆28的弹簧座32支撑的第一端，和由环形分隔壁36支撑的第二端。所述分隔壁36被关闭，并连接轴承保持件33的一端和弹簧保持件35的一端。从线圈弹簧8给第一杆24施加弹簧负荷，从而完全关闭阀1。 

电动马达M是启动电动致动器的动力源，并响应供应给马达M的电能产生驱动力(马达力矩)。电动马达M容纳在马达外壳21的马达空间内，由电动控制 单元(ECU)控制。所述ECU具有已知的微型计算机，包括CPU、ROM和RAM。根据从行程传感器、曲柄角传感器、加速器打开传感器、节流阀开口传感器、增压传感器、速度传感器等输出的信号，ECU控制节流阀和废气闸阀1的电动致动器。 

行程传感器检测杆4的行程量。磁体和磁轭安装到与杆4一体移动的件上。设置穿过磁体的通孔(滑动孔)。行程传感器可以不安装在齿轮外壳22内。单个霍尔元件或者磁阻元件(MR元件)可以代替霍尔IC(hole IC)，用作非接触型磁性传感元件。 

减速机构是将电动马达M的转矩传递给转换器的动力传递装置。减速机构由小齿轮14、中间齿轮15和最终齿轮16组成。如图2所示，减速机构具有第一支撑轴41(中间齿轮轴)和第二支撑轴42(最终齿轮轴)。所述轴41、42大体平行于电动马达M的马达轴13延伸。轴41、42彼此平行延伸。齿轮14、15、16可转动容纳在齿轮外壳22的齿轮空间内。 

通过被安装进齿轮外壳22的第一安装孔(没有画出)内，第一轴41固定到齿轮外壳22的第一安装部分(没有画出)。轴41的中心轴线对应于中间齿轮15的转动中心。轴41具有从中间齿轮15的端面突出的突起，围绕所述突起在圆周方向设置圆形槽。垫圈和C环安装到所述槽，于是当中间齿轮15被安装到轴41的外周时，限制中间齿轮15与轴41分离。 

通过被安装进齿轮外壳22的第二安装孔43内，第二轴42被固定到齿轮外壳22的第二安装部分44。轴42的中心轴线对应于最终齿轮16的转动中心。通过两个轴承45，最终齿轮16绕着轴42的外周被可转动支撑。轴42具有从最终齿轮16的端面突出的突起，围绕所述突起在圆周方向设置圆形槽。垫圈和C环安装到所述槽，于是当最终齿轮16被安装到轴42的外周时，限制最终齿轮16与轴42分离。 

小齿轮14由金属材料或者树脂材料制成，并通过装配固定到马达轴13的外周。如图1所示，围绕小齿轮14的外周在整个圆周方向上设置齿51，齿51与中间齿轮15啮合。 

中间齿轮15由金属材料或者树脂材料制成，并与第一轴41的外周可转动配合。中间齿轮15具有在圆周方向围绕轴41的圆柱形部分。环形大直径部分围绕所述圆柱形部分的外周边一体形成，大直径部分的直径是中间齿轮15的最大直径。 

围绕中间齿轮15的大直径部分的外周边在整个圆周方向上设置齿52，齿52 与小齿轮14的齿51啮合。此外，如图3所示，围绕所述圆柱形部分的外周边在整个圆周方向上设置齿53，齿53与最终齿轮16啮合。圆柱形部分对应小直径部分。齿52对应大直径部分的齿轮部分，齿53对应小直径部分的齿轮部分。 

最终齿轮16由金属材料或者树脂材料制成，通过两个轴承45，最终齿轮16与第二轴42的外周可转动配合。最终齿轮16具有在圆周方向围绕第二轴42的圆柱形部分。如图1所示，该圆柱形部分具有从其周边表面呈扇形分布的凸缘54。 

在最终齿轮16的凸缘54外周上限定齿55，齿55的预定角与所述扇形相对应，并与中间齿轮15的齿53相啮合。齿55对应最终齿轮16的扇形大直径部分的齿轮部分。 

最终齿轮16的旋转运动通过转换器被转换成杆4的线性运动，以转换运动方向。转换器具有平板凸轮17、从动件19和枢轴销20。平板凸轮17与最终齿轮16一体转动，凸轮17的转动中心对应第二轴42。从动件19可移动地布置在平板凸轮17的凸轮槽18内。枢轴销20可转动支撑从动件19。 

具有预定形状的平板凸轮17由金属材料制成，并被固定到最终齿轮16的凸轮保持件。如果最终齿轮16由树脂材料制成，相对于最终齿轮16执行嵌件成型来形成平板凸轮17。如果最终齿轮16由金属材料制成，最终齿轮16和平板凸轮17可以比如通过烧结金属而彼此成为一体。因此，最终齿轮16的转动轴和平板凸轮17的转动轴是共用的，于是最终齿轮16的转动中心和第二轴42的转动中心与平板凸轮17的转动中心重合。此外，最终齿轮16的操作角等于平板凸轮17的转动角。 

平板凸轮17的凸轮槽18作为引导部分，其弯曲形状对应废气闸阀1的工作模式。平板凸轮17具有外侧部分61和内侧部分62。沿着平板凸轮17的径向方向，外侧部分61位于凸轮槽18的外部。内侧部分62沿着径向方向位于凸轮槽18的内侧。 

如图3所示，凸轮槽18中与全关闭位置相对应的端部具有限制壁63。该壁63呈半圆形延伸，连接外侧部分61和内侧部分62，并限制从动件19进一步在关闭方向移动。 

如图1所示，凸轮槽18中与全打开位置相对应的端部具有沿着平板凸轮17的转动方向向外敞口的开口64。设置桥65来连接外侧部分61和内侧部分62，于是平板凸轮17的强度得到加强。桥65位于与从动件19和枢轴销20不发生干涉的位置，同时桥65位于从动件19和枢轴销20的轴向方向上的一侧附近。 

当废气闸阀1在发动机运转的同时而被完全打开时，从动件19、枢轴销20和杆4可以与凸轮槽18分离。因此，在从动件19、枢轴销20和杆4被安装到凸轮槽18上之后，在齿轮外壳22上安装阻挡件，以限制最终齿轮16或者凸轮17进一步在打开阀1的方向移动。依据用于驱动阀1在全关闭位置和全打开位置之间所必需的杆4的行程量，适当设定平板凸轮17的形状和转动角。 

圆柱形的从动件19由金属材料制成，并与枢轴销20的外周可转动配合。从动件19具有在圆周方向围绕枢轴销20的圆柱形部分。枢轴销20通过被压进杆4的安装孔31内而被固定到杆4。枢轴销20具有从从动件19的圆柱形部分的端面突出的突起，并具有将所述突起模锻后形成的凸缘，用以防止从动件19的分离。枢轴销20的中心轴线对应从动件19的转动中心。与平板凸轮17的转动中心一起，从动件19的转动中心位于施加负荷方向上。 

参照图1-4描述电动致动器驱动废气闸阀1的操作。 

如果增压传感器检测到的增压压力小于预定值，ECU控制供应给马达M的电能，以完全关闭阀1，如图1和2所示。阀1被保持在完全关闭状态，于是关闭废气闸门通道。从发动机排出的所有气体流进涡轮外壳内以驱动涡轮叶轮旋转，并从涡轮外壳排出。相反，被吸进吸入管道的气体被压缩机叶轮压缩，所述压缩机叶轮由涡轮叶轮的转动驱动，于是增压压力得到提高。被压缩的气体被吸进发动机。 

如果增压压力变得等于或者大于预定值，ECU控制供应给马达M的电能以完全打开阀1，如图3和4所示。马达M的马达轴13在打开阀的方向转动，马达转矩从马达M传递给齿轮14、15、16。当马达转矩从最终齿轮16传递给平板凸轮17时，按照最终齿轮16的旋转，平板凸轮17在阀打开方向转动预定角度。所述预定角度等于最终齿轮16的工作角。 

此时，枢轴销20在凸轮槽18内从全关闭位置滑动到全打开位置，杆4沿着施加负荷方向在打开阀1的方向线性移动，于是杆4压缩线圈弹簧8。第一铰接销11按照杆4的线性移动，在施加负荷方向的阀打开方向线性移动，摇杆3相对于第二铰接销12在阀打开方向转动。阀1按照第二铰接销12的转动，相对于第二铰接销12在阀打开方向转动。因此，阀1与阀座分离，并全打开，从而废气闸门通道被打开和释放。 

从发动机流进涡轮外壳的一部分废气流进从涡轮叶轮旁边经过的废气闸阀，并从涡轮外壳流出。因为施加给涡轮叶轮的废气的能量降低，涡轮叶轮的转速降 低，于是防止涡轮增压器产生过度转动。因此，能够防止涡轮叶轮发生损坏。此外，防止增压压力或者废气压力变得过大。 

如果增压压力变得小于预定值，ECU控制施加给马达M的电能，以完全关闭阀1。马达M的马达轴13沿着阀关闭方向转动，马达转矩从马达M传递给齿轮14、15、16和平板凸轮17。平板凸轮17根据最终齿轮16的转动在阀关闭方向转动预定角度。 

枢轴销20在凸轮槽18内从全打开位置滑动到全关闭位置，杆4在施加负荷方向的阀关闭方向线性移动。第一铰接销11根据杆4的线性运动在施加负荷方向的阀关闭方向线性移动，摇杆3相对于第二铰接销12在阀关闭方向转动。阀1按照第二铰接销12的转动，相对于第二铰接销12在阀关闭方向转动。阀1座落在阀座上，并被全关闭，于是废气闸门通道被关闭。 

通常，当阀1被完全关闭或者完全打开时，从杆4产生阀反作用力。具体地，通过杆4的枢轴销20，从动件19的侧面挤压凸轮槽18的侧面。当驱动马达M完全关闭或者打开阀1时，该阀反作用力与杆4施加的负荷相当。 

如果阀反作用力在关闭或者打开阀1的方向施加给平板凸轮17，平板凸轮17可以在阀关闭方向或者阀打开方向转动。然而，当阀1被完全关闭或打开时，需要限制平板凸轮17的转动。因此，为了将阀1保持在完全打开位置或完全关闭位置，需要大量的马达电流。 

按照第一实施例，当阀1被完全关闭或者打开时，与施加负荷方向相应的杆4的中心轴线RC基本垂直于接触面的公切线T，平板凸轮17的侧面和从动件19的侧面在所述接触面之间彼此接触。 

此外，凸轮17的转动中心CO和从动件19的转动中心FO都位于中心轴线RC上。 

此外，从动件19、凸轮17的转动中心CO和连接杆28在图1和3中从左到右按照这个顺序布置在施加负荷方向上。即，从动件19、凸轮17的转动中心CO和连接杆28按照这个顺序朝着阀1布置在施加负荷方向上。 

当阀1被完全打开或者关闭时，挤压力从从动件19施加给凸轮槽18的侧面，于是从杆4产生发动机用的负荷。然而，因为对应杆4的中心轴线RC的施加负荷方向垂直于平板凸轮17的侧面与从动件19的侧面之间的接触面的公切线T，所以即使相当于阀反作用力的负荷从杆4传递给凸轮17，凸轮17也不会转动。 

因此，当阀1被完全打开或者关闭时，能够降低用于抵抗阀反作用力而保持 阀1处于完全打开位置或者完全关闭位置所需的马达电流，于是能够减少消耗的能量。 

当电动致动器用于驱动废气闸阀1时，阀1在全关闭位置和全打开位置之间频繁开闭。然而，当阀1被全打开或者关闭时，能够减少消耗的电能。 

如图1和3所示，限定第一线性线L1，连接凸轮17的转动中心CO和从动件19的转动中心FO。限定第二线性线L2，连接凸轮17的转动中心CO和中间齿轮15的转动中心CGO。第一线性线L1和第二线性线L2大约彼此重合。中间齿轮15的齿53和最终齿轮16的齿55在第二线性线L2上彼此啮合。 

如果最终齿轮16的转轴和平板凸轮17的转轴由共用部件制成，最终齿轮16的操作角将等于平板凸轮17的转动角。此时，因为第一线性线L1和第二线性线L2基本彼此重合，最终齿轮16的工作路径大体与平板凸轮17的工作路径重合。因此，与最终齿轮16的工作路径不同于平板凸轮17的工作路径的情况相比，电动致动器的尺寸能够变小。于是电动致动器能够容易地安装到车辆的发动机舱。 

平板凸轮17使槽18具有的弯曲形状与阀1的工作模式相对应。槽18中与全打开位置相应的端部在凸轮17的转动方向上被暴露在外或者释放在外。 

槽18中与全打开位置相应的端部通过切割和去除而打开。将杆4插进轴承6的同时，通过在阀打开方向翻转凸轮17，安装到枢轴销20的从动件19能够容易地插进槽18内。具有枢轴销20的杆4和从动件19能够容易地被装配到已经一体安装到最终齿轮16的平板凸轮17上，从而能够限制电动致动器的制造成本的增加。 

如果槽18中与全打开位置对应的端部被切掉，凸轮17的强度在切割一侧会降低。因此，布置桥65在切割一侧连接外侧部分61和内侧部分62，从而平板凸轮17的强度在切割一侧得到增加。桥65位于不会与从动件19和枢轴销20相干涉的位置。可选地，桥65可以布置在凸轮槽18的所有区域中。 

(第二实施例) 

参照图5描述第二实施例。在第二实施例中，电动致动器驱动废气再循环(EGR)阀5。 

发动机具有带EGR管的EGR装置。EGR气体的一部分通过EGR管从废气管再循环到吸入管，以减少废气中含有的有害物质比如NOx。流量控制阀布置在EGR管内，并控制废气的流量。控制阀具有EGR阀5，控制EGR管内流动的EGR气体的流量，并具有根据杆4的行程量开闭阀5的电动致动器。 

阀座71设置在EGR管内，阀5坐落到阀座71上或者从阀座71离开，从而关闭或者打开EGR气体通道72。 

类似于第一实施例，电动致动器包括杆4、马达M、齿轮14，15，16、平板凸轮17、从动件19、枢轴销20、轴承6、线圈弹簧8、外壳21，22和盖23。 

杆4由第一杆24和连接杆28构成。阀5在轴向方向连接到杆28的末端。阀5是沿着与施加负荷方向相应的轴向方向布置在杆4末端上的提升阀。阀5为盘状，阀5的背面坐落在阀座71上。 

控制阀可以布置废气管的排气通道和EGR管的EGR气体通道72之间设置的支路内。可选地，控制阀可以布置在吸入管的进气通道和EGR管的EGR气体通道72之间的接头处。 

(改进方案) 

本发明的阀驱动装置可以应用到用于控制容量可变的涡轮增压器的电动致动器。 

对应全打开位置的凸轮槽18的端部被向外开放。可选地，凸轮槽18中对应全关闭位置的端部可以被向外开放。 

阀驱动装置可以驱动其它阀，该阀具有不同于铰接阀1或者提升阀5的阀结构。除了EGR阀5外，所述阀驱动装置可用作控制流体流量的电动致动器。比如，阀1的开口程度可以连续或者逐级改变，于是通过改变流过废气闸门通道的废气流量，控制增压压力。除了柴油发动机，所述发动机可以是汽油发动机。 

当阀被完全关闭或者打开时，通过提高连杆效率，能够防止来自杆4的阀反作用力沿着转动方向作用在凸轮17上。具体地，杆4中对应施加负荷方向的中心轴线RC垂直于接触面的切线T，平板凸轮17的侧面和从动件19的侧面在所述接触面之间彼此接触。此外，凸轮17的转动中心CO和从动件19的转动中心FO位于中心轴线RC上。此外，从动件19、凸轮17的转动中心CO和连接杆28朝着阀1依次布置在施加负荷方向上。 

所述减速机构降低马达M的转动以具有预定减速比，并且其可以是具有比如蜗轮、斜齿轮、正齿轮或输出齿轮的多级减速机构。 

这样的变化和改进理解为在权利要求所限定的本发明的范围。 

Claims (10)

1.一种开闭阀(1，5)的阀驱动装置，包括：

马达(M)；

降低马达转速的减速机构(14，15，16)；

随减速机构的转动而转动的凸轮(17)，所述凸轮具有凸轮槽(18)，凸轮槽具有与所述阀的工作模式相应的预定形状；

可移动地安装在凸轮槽内的从动件(19)；和

具有枢轴(20)的杆(4)，所述枢轴可转动地支撑所述从动件，所述杆具有通过从动件和所述枢轴而连接到凸轮的第一端，以及连接到所述阀的第二端，其中

所述杆在轴向方向往复运动，并在对应轴向方向的施加负荷方向对所述阀施加负荷，和

所述杆具有中心轴线(RC)，当阀被完全关闭或者打开时，所述中心轴线大约垂直于接触面的切线(T)，凸轮和从动件在所述接触面之间彼此接触。

2.如权利要求1所述的阀驱动装置，其中

所述凸轮相对于转动中心(CO)转动，

从动件相对于转动中心(FO)转动，和

凸轮的转动中心和从动件的转动中心位于所述杆沿轴向方向的中心轴线上。

3.如权利要求1所述的阀驱动装置，其中

所述减速机构具有待通过马达转动的第一齿轮(15)，和待通过与第一齿轮相啮合而转动的第二齿轮(16)。

4.如权利要求2所述的阀驱动装置，其中

所述从动件、凸轮的转动中心(CO)和所述杆在施加负荷方向上朝着所述阀以该顺序布置。

5.如权利要求3所述的阀驱动装置，其中

第一线性线(L1)被限定为连接凸轮的转动中心(CO)和从动件的转动中心(FO)，

第二线性线(L2)被限定为连接凸轮的转动中心(CO)和第一齿轮的转动中心(CGO)，和

第一线性线和第二线性线大约彼此重合。

6.如权利要求1所述的阀驱动装置，还包括：

在施加负荷方向上支撑所述杆的杆轴承(6)。

7.如权利要求6所述的阀驱动装置，其中

当从动件位于凸轮槽的第一端时，所述阀被完全打开，

当从动件位于凸轮槽的与第一端相反的第二端时，所述阀被完全关闭，和

凸轮槽的第一端和第二端在凸轮的转动方向上向外开放。

8.如权利要求7所述的阀驱动装置，其中

所述凸轮具有

沿凸轮的径向方向位于凸轮槽外侧的外侧部分(61)，

沿该径向方向位于凸轮槽内侧的内侧部分(62)，和

将所述外侧部分连接到内侧部分的桥(65)。

9.如权利要求1-8任一个所述的阀驱动装置，还包括：

布置在所述杆和阀之间的连杆机构，连杆机构将杆的线性运动转换为阀的转动运动，其中

所述连杆机构具有将所述杆连接到阀的摇杆(3)，

所述杆具有可转动支撑所述摇杆的第一铰接销(11)，

所述阀具有可转动支撑所述摇杆的第二铰接销(12)，和

所述阀是铰接阀(1)，其通过所述第一铰接销、摇杆和第二铰接销连接到所述杆在施加负荷方向的末端部分。

10.如权利要求1-8任一个所述的阀驱动装置，其中

所述阀是提升阀(5)，其布置在所述杆沿着施加负荷方向的末端部分。

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