CN102884303B - 用于控制内燃机的排气阀的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制内燃机的排气阀（3）的装置，在该装置中，在推杆（4）中布置有弹性元件（6）。推杆（4）被分成两个元件（12，13），在这两个元件之间布置有设计为螺旋弹簧的弹簧元件（15）。由此使得用于驱动推杆（4）的调节驱动机构（1）构造得特别紧凑。

Description

用于控制内燃机的排气阀的装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制内燃机的排气阀的装置，该装置包括：能控制的调节驱动机构；能由该调节驱动机构驱动的调整杆；将调整杆的运动传递到排气阀上的推杆；以及用于限定在调节驱动机构与排气阀之间所传递的力的弹性元件。
背景技术
例如由专利文献DE102008014609AI已知一种这样的装置。这种装置通常被应用于当前的内燃机中，以便接通例如排气再循环阀，用于调节涡轮增压器的导向叶片或者用于操纵涡轮增压器内的废气阀。为便于其控制，调节驱动机构例如具有电动机或者气动执行器。在已知的装置中，通过传动装置来驱动该调整杆。推杆能够使得排气阀与调节驱动机构在空间上分开地布置。
弹性元件设计为螺旋扭力弹簧并且布置在传动装置内，以及限定了在排气阀与调节驱动机构之间所传递的最大力。由此防止排气阀以及传动装置和轴承超负荷并将磨损保持得尽可能低。如果排气阀向终端位置运动，例如就会由于调节驱动机构与传动装置的惯性而导致出现这种超负荷。
在上述已知的装置中不利的是，该装置需要为具有传动装置以及弹性元件的调节驱动机构提供很大的结构空间和大尺寸的壳体。
发明内容
本发明的目的在于，进一步改进开头所述类型的装置，从而使得其构造特别紧凑。
上述目的根据本发明由此得以实现，即弹性元件布置在推杆内。
通过这种设计，将弹性元件与调节驱动机构以及和该调节驱动机构相连接的传动装置分离。因此，调节驱动机构就可具有特别紧凑的壳体。弹性元件可设计为在通常为长形的推杆内伸长，并且因此仅需要特别少的结构空间。根据本发明的装置能够由此被构造得特别紧凑。上述设计的另一个优点在于，弹性元件有利于减少由排气阀向调节驱动机构的热传导。
推杆例如可具有弹性柔韧的变形特性，并且由此可与弹性元件一体式地制造。然而根据本发明的一种有利的改进方案，如果推杆设计为由多部分组成并且弹性元件布置在推杆的两个部分之间，推杆就具有高稳定性。
根据本发明的另一种有利的改进方案，如果推杆具有内部元件和通过伸缩的方式搭接该内部元件的外部元件，并且如果弹性元件布置在内部元件与外部元件之间，该推杆即可连同弹性元件一起被预装成一个结构单元。
根据本发明的另一种有利的改进方案，如果弹性元件具有用于支撑推杆的元件的内止挡部，并且弹性元件在推杆的元件的、处于该内止挡部上的位置上非弹性地传递拉力或者压力并且弹性变形地传递在相反的方向上作用的、在预设值之上的力，该弹性元件即能实现力在预设方向上的快速传递。通过上述设计，弹性元件的可变形性取决于载荷方向。
根据本发明的另一种有利的改进方案，如果弹性元件具有两个彼此相反布置的内止挡部并且能在两个方向上弹性变形，推杆的拉力和压力的预设的调节就设计得特别简单。
如果推杆具有至少一个用于连接调整杆和/或排气阀的球形万向节，根据本发明的装置的安装即设计得特别简单。并且，由此来补偿调节驱动机构与排气阀之间的公差。
根据另一种有利的改进方案，如果弹性元件在基本状态中预张紧，该弹性元件即能实现所预设的力的简单的传递。通过这种设计来确保在弹性元件不变形的情况下，对小于该弹性元件的预紧力的力的传递。只有当作用于弹性元件的力超过预紧力时，弹性元件才会发生变形并且避免根据本发明的装置的组件的损坏。
根据本发明的另一种有利的改进方案，如果弹性元件具有至少一个设计为螺旋弹簧的弹簧元件，弹性元件即在伸长的推杆上设计得特别紧凑。此外，弹性元件由此还具有特别长的使用寿命。
附图说明
本发明可允许实现多种实施方式。为了进一步阐明本发明的基本原理，在附图中示出了其中一种实施方式，并且在下面对该实施方式予以说明。图中示出：
图1示意性地示出根据本发明的、用于控制排气阀的装置；
图2至图6示意性地示出如图1所示的、根据本发明的装置的弹性元件的不同实施方式；
图7示例性地示出根据本发明的装置的一个实施方式。
具体实施方式
图1示意性地示出具有能由调节驱动机构1驱动的曲柄传动机构2的装置以及能通过曲柄传动机构2驱动的排气阀3。曲柄传动机构2具有推杆4和调整杆5。在推杆4内布置有弹性元件6。推杆4通过万向节7与排气阀3的调节臂8相连接。调节臂8使得能垂直地向排气通道10的开口9摆动的排气阀瓣11运动。排气阀瓣11、阀体以及排气通道10的开口9由此构成了排气阀3的阀座。在图中用箭头以及字母P来表示在排气通道10内作用于排气阀瓣11的压力的方向。
为了控制排气阀3，调整杆5可以通过调节驱动机构1在两个位置I和II之间偏转。当调整杆5位于位置I上时，排气阀3即位于完全打开的终端位置上。当调整杆位于位置II上时，排气阀3则位于完全关闭的终端位置上。布置在推杆4内的弹性元件6处于预张紧的基本状态中并且在位置I和II上补偿调节驱动机构1与排气阀3之间的公差。弹性元件6还会削弱可由推杆4传递的最大力，并且由此防止调节驱动机构1以及排气阀3受到损坏。推杆4具有内部元件12以及搭接该内部弹性元件12的外部元件13。在上述元件12、13之间布置弹性元件6。弹性元件6具有内止挡部14，推杆4的元件12、13向着该内止挡部预张紧。止挡部14在推杆4的挤压的方向上不受削弱地传递力。
通过弹性元件6的特性以及预张紧，可以限制可由推杆4传递的拉力和/或压力。为此在图2至图6中示出了各种不同的实施方式。被导入推杆4中的力F的方向在图2至6中以箭头表示。
图2示出了在导入超过了弹性元件6的预紧力的拉力时由图1中的推杆4与弹性元件6所构成的单元。推杆4的元件12，13在该拉力的情况下相互拉开，并且由此与内止挡部14以行程s分开。弹性元件6具有设计为压簧的弹簧元件15。
图3示出了具有设计为拉簧的弹簧元件16以及内止挡部17的弹性元件6的另一种实施方式。作用于推杆4中的拉力将推杆4的元件12，13与弹性元件6的内止挡部17以行程s分开。
图4示出了在加载了超过预紧力的压力的条件下、具有设计为压簧的弹簧元件18以及内止挡部19的弹性元件6的另一种实施方式。作用于推杆4上的压力将推杆4的元件12，13与内止挡部19以值s分开。
图5示出了在加载了超过预紧力的压力的条件下、具有设计为拉簧的弹簧元件20以及内止挡部21的弹性元件6的另一种实施方式。这种压力导致推杆4的元件12，13与止挡部21相分离。
图6示出了弹性元件6的另一种实施方式，该弹性元件无论是在加载了拉伸方向上的力、还是在加载了挤压方向上的力的条件下均会发生弹性变形。弹性元件6为此具有两个弹簧元件22，23，弹簧元件通过连接元件24相互连接。弹性元件6的两个内止挡部25，26彼此相反布置。弹簧元件22，23分别设计为压簧并且按照如图2和图4的实施方式构造。在图6中示例性地标示出可能的行程s1和s2，以便能够在拉力或压力的条件下使推杆4的元件12，13与内止挡部25，26分离。
图7示出了如图1至图3所示、包括调节驱动机构1以及曲柄传动机构2的装置的一种实施方式。为简化图示，排气阀3并未示出。调节驱动机构1具有电动机27，该电动机通过传动装置28与曲柄传动机构2相连接。推杆4具有用于与调整杆5以及与图1中所示的、排气阀3的调节臂8相连接的各一个球形万向节29，30。推杆4的元件12，13可通过伸缩的方式相互推入彼此并且具有用于支撑弹性元件6的凸肩31，32。弹性元件6的弹簧元件15设计为布置在推杆4的元件12，13之间的螺旋弹簧。

Claims (6)

1.一种用于控制内燃机的排气阀(3)的装置，所述装置包括：能控制的调节驱动机构(1)；能由所述调节驱动机构(1)驱动的调整杆(5)；将所述调整杆(5)的运动传递到所述排气阀(3)上的推杆(4)；以及用于限定在所述调节驱动机构(1)与所述排气阀(3)之间所传递的力的弹性元件(6)，其特征在于，所述弹性元件(6)布置在所述推杆(4)内，其中所述弹性元件(6)在基本状态中预张紧，其中，所述推杆(4)具有内部元件(12)和通过伸缩的方式搭接所述内部元件(12)的外部元件(13)，并且所述弹性元件(6)布置在所述内部元件与所述外部元件(12，13)之间，其中，所述弹性元件在加载了拉伸方向上的力和加载了挤压方向上的力的条件下均会发生弹性变形。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述推杆(4)设计为由多部分组成，并且所述弹性元件(6)布置在所述推杆(4)的两个部分之间。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述弹性元件(6)具有用于支撑所述推杆的所述元件(12，13)的内止挡部(14，17，19，21，25，26)，所述弹性元件(6)在所述推杆(4)的所述元件(12，13)的、处于所述内止挡部(14，17，19，21，25，26)上的位置上非弹性地传递拉力或者压力并且弹性变形地传递在相反的方向上作用的、在预设值之上的力。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述弹性元件(6)具有两个彼此相反布置的内止挡部(25，26)并且能在两个方向上弹性变形。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述推杆(4)具有至少一个用于连接所述调整杆(5)和/或所述排气阀(3)的球形万向节(29，30)。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述弹性元件(6)具有至少一个设计为螺旋弹簧的弹簧元件(15，16，18，20，22，23)。
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