CN103987943B - 新鲜空气输送装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的新鲜空气输送装置(1)，其带有准备用于装配在内燃机的缸盖(3)上的壳体(2)，并且带有布置在壳体(2)内的活门系统(4)，该活门系统针对内燃机的气缸具有活门(5)以用于控制通向相应的气缸的新鲜空气流，其中，活门系统(4)包括共同的调整轴(6)，其与活门(5)抗相对转动地连接并且能围绕转动轴线(8)转动地支承在活门系统(4)的支承部(7)内，并且其中，活门系统(4)的每个活门(5)均具有围边(9)，其围出能借助相应的活门(5)来控制的流体横截面(10)。得到一种能简单地装配的系统在于，在相应的围边(9)上所附属的活门(5)的两侧彼此对置有两个如下这样的支承部(7)并且相应的围边(9)和两个附属的支承部(7)在包含转动轴线(8)的分型面(11)内分开，如此，使得第一半围边(9’)连同两个第一半支承部(7’)一起为装配活门系统(4)能相对于活门框架(12)运动，活门框架包括第二半围边(9”)和两个第二半支承部(7”)并且该活门框架在面向缸盖(3)的侧(23)上装入到壳体(2)内。

Description

新鲜空气输送装置
技术领域
本发明涉及一种用于内燃机的新鲜空气输送装置。
背景技术
新鲜空气输送装置通常包括准备用于装配在内燃机的缸盖上的壳体。此外，在该壳体内可以布置有活门系统，该活门系统针对内燃机的气缸具有用于控制通向相应气缸的新鲜空气气流的活门。另外原则上，该活门系统还可以包括共同的调整轴，该调整轴与活门抗相对转动地连接并且能围绕转动轴线转动地支承在活门系统的支承部内。
由WO2008/077681A1公知了一种用于支承这种类型的调整轴的支承系统，该支承系统是两件式地构造的并且包括带有支承部开口的轴支承部件，调整轴可转动地支承在该支承部开口内。此外，该支承系统还包括带有用于容纳轴支承部件的凹部的配对轴支承部件。在公知的支承系统中，限定用于调整轴的支承部开口的壁在轴支承部件内贯穿并且能至少部分地插进配对轴支承部件的凹部内。
发明内容
本发明研究的问题在于为新鲜空气输送装置提供一种改进的或者至少一个其它的实施方式，其特点尤其是在于能便于制造。
这个问题在本发明中尤其是通过独立权利要求的主题来解决。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明是基于如下常规的想法，即，给相应活门配属围边(Erfassung)，围边包围出能借助相应的活门来控制的流体横截面。在相应的围边上在附属的活门两侧布置有两个支承部，它们彼此相对置并且用于对调整轴的支承。此外，相应的围边和附属的支承部在包含转动轴线的分型面(Teilungsebene)内分开，其中，如此执行这种分型，即，第一半围边连同两个第一半支承部一起为了装配活门系统而能相对于活门框架地运动，其中，活门框架包括第二半围边和两个第二半支承部。此外，相应的活门框架在面向缸盖的侧上装入到壳体内。由于所提出的对围边和支承部的分型而简化了对活门系统的装配，这是因为支承部和围边能在打开状态和闭合状态之间调整。在打开状态下，调整轴可以与安装到其上的活门一起装入到各自的活门框架内并且可以容易地定位在附属的第二半支承部内，其中，相应的活门嵌接进各自的第二半围边内。随后，第一半围边与第一半支承部可以转移至闭合状态，于是，从而使支承部完整地包围嵌合调整轴，而围边则完整地包围各自的流体横截面和所附属的活门。随后，活门系统可以在预装配的状态下装入进壳体内。由此使装配设计得特别简单，这是因为尤其是无需应用单独的固定机构。
有利的实施方式在于，在该实施方式中，在相应的活门区域内第一半围边和两个第一半支承部构成第一单元，该第一单元尤其可以设计成整体式的压铸/注件(Spritzgussteil)。附加地或备选地，所附属的活门框架与第二半围边和两个第二半支承部构成第二单元，该第二单元尤其可以设计成整体式的压铸/注件。优选地设置该第一单元和该第二单元，这明显地简化了装配。
根据有利的改进方案，第一单元可以经由至少一个薄膜铰链与第二单元连接，其中，相应的薄膜铰链限定出枢转轴线，为了装配活门系统，第一单元能围绕该枢转轴线地相对于第二单元枢转。通过应用至少一个使两个单元彼此连接的薄膜铰链可以将这两个单元连同相应的薄膜铰链一起设计成整体式的压铸/注件。换句话说，这两个单元连同相应的薄膜铰链一起由一个整体通过压铸/注制造，优选由塑料制成。
适宜地，这两个单元经由两个这种类型薄膜铰链活节地彼此连接，其中，相应的薄膜铰链分别构造在其中一个支承部上。因此尤其地，两个半支承部分别经由这样的薄膜铰链活节地彼此连接。在此，如下的实施方式是特别有利的，即，在该实施方式中，薄膜铰链布置在相应的支承部上的面向壳体里面的端部上。在这种情况下，可以将活门系统设计得特别简单，从而使能相对彼此运动的单元在各自的活门框架装入进壳体内的情况下必然强制性地处于其闭合状态，以便能完全装入进壳体内。此外，据此还可以如此地设计活门系统，使得一旦活门框架在闭合状态下装入进壳体内，那么可相对彼此运动的单元彼此就不再能相对地运动。因此，通过这一措施可以相对简单地实现可靠的装配。
根据另一种有利的实施方式，相应的第一单元可以经由锁止机构固定在各自的第二单元上。这种类型的锁止机构能够将两个单元互相固定在闭合状态下，而为此无需单独的固定机构。据此简化出廉价的装配。
根据有利的改进方案，该锁止机构可以集成地成型在半支承部上。这一措施也降低了装配成本，这是因为该锁止机构在制造所出单元之后就已经存在了而不必进行装配。
适宜的是另外一种实施方式，在其中，锁止机构在相应的支承部中设置在调整轴两侧，借此，使相应的支承部具有高的稳定性。尤其地，由此也可以使前面提到的薄膜铰链从支承力中脱离出来。因此，如下的实施方式是适宜的，即，在该实施方式中相应的活门框架的两个单元只经由半支承部地彼此锁止或者说彼此紧固。
根据另一种实施方式，活门系统可以针对每个活门具有单独的活门框架。将相应的活门框架相对小地构建并且与此相应地可以相对廉价地制造，尤其是借助压铸/注技术地由塑料制成。因为整体上需要很多件数的活门框架，所以整体上，也可以降低活门系统的制造成本。于是，例如配属于内燃机三个气缸的新鲜空气输送装置包括具有三个这种类型的活门框架的活门系统。
在另一种实施方式中，相应的活门框架可以具有两个彼此在分型面两侧对置的导向壁，它们垂直于分型面地支撑在壳体内壁上。导向壁能够将各自的活门框架引导地装进壳体内并由此简化了装配。尤其地，导向壁降低了活门框架在壳体内部倾斜的风险。此外，活门框架借助导向壁产生对壳体的加固。
根据有利的改进方案，导向壁可以经由连接片支撑在活门框架底部上。据此，可以显著地改善导向壁的刚性进而显著地改善其导向功能和支撑作用。
根据另一种有利的实施方式，每个活门的相应的活门框架可以具有通孔，其具有不受控制的流体横截面，该流体横截面与借助相应的活门来控制的流体横截面并行地配属于同一气缸。换句话说，在这种类型的实施方式中，向相应气缸进行新鲜空气输送一方面通过不受控制的、即永久敞开的通孔来实现，另一方面通过借助相应的活门来控制的围边来实现。因此，尤其可以依赖于需要地打开或断开相应的、配属于围边的流体横截面。根据适宜的改进方案，可以将相应的通孔的不受控制的流体横截面设计成长方形横截面，而将相应的围边的相应的受控制的流体横截面设计成圆形横截面。通过这种措施可以实现例如预先确定流入到相应的气缸内的配置。
在另一种有利的实施方式中，壳体可以在其面向缸盖的侧上沿着壳体内壁地具有至少一个阶梯，相应的活门框架的边缘伸到该阶梯中，如此，通过将壳体固定在缸盖上使得相应的活门框架也紧固在缸盖上。尤其地，通过壳体在缸盖上的紧固可以使活门框架张紧在壳体和缸盖之间。在此，可以取消活门框架在壳体上单独地固定，这使装配变得简单。
根据有利的改进方案，相应的活门框架的边缘局部地在多个、沿着边缘分布的位置上或者全部地朝向缸盖的方向伸出超过壳体的面向缸盖的侧。据此实现了，相应的活门框架在壳体紧固在缸盖上的情况下受限定地张紧在壳体与缸盖之间，以便实现例如期望的压紧力，该压紧力防止了相应的活门框架尤其是相对于壳体并且相对于缸盖的相对运动。
在另一种有利的实施方式中，壳体可以针对相应的活门框架具有至少一个定位元件以用于相应的活门框架平行于转动轴线地相对于壳体对正，定位元件设置在壳体的内壁上。借助这种类型的定位元件简化了装入进而装配活门框架，因为定位元件便于寻找在活门框架与壳体之间的预先确定的相对位置。
根据特别有利的改进方案，在此，相应的活门框架可以具有与各自的定位元件互补的配对定位元件，配对定位元件为了使活门框架相对于壳体对正而与相应的定位元件协同作用。尤其地，定位元件和配对定位元件可以为此而形状锁合地彼此嵌接，例如按照凹槽榫头接合(Nut-Feder-Kupplung)的方式。
本发明另外重要特征和优点由从属权利要求、附图和借助这些附图的相关图形说明得出。
应理解，前面提到的和后面待阐述的特征不仅可以用在相应提出的组合中，而且也可以用在其它的组合中或者可以单独使用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选的实施例并且在后面的说明中进行详细阐述，其中，相同附图标记针对相同或者相似或者功能相同的构件。
其中，分别示意性地示出：
图1以横截面示出新鲜空气输送装置的等轴视图，
图2示出新鲜空气输送装置的处于闭合状态的活门系统的等轴视图，
图3示出处于打开状态的活门系统的等轴局部视图，
图4示出处于闭合状态下的活门框架的从上面看的等轴视图，
图5示出处于打开状态下的活门框架的从上面看的等轴视图，
图6示出处于闭合状态下的活门框架的从下面看的等轴视图，
图7示出新鲜空气输送装置的壳体的等轴局部视图。
具体实施方式
根据图1，仅部分图示出的新鲜空气输送装置1包括准备用于装配在内燃机的在这里简化地示出的缸盖3上的壳体2，借助该新鲜空气输送装置可以为内燃机的气缸输送新鲜空气。此外，新鲜空气输送装置1包括活门系统4，其布置在壳体2内并且其具有针对内燃机的气缸的活门5，借助这些活门可以控制通向相应气缸的新鲜空气流。
根据图1-图3，相应的活门系统4包括共同的调整轴6，活门系统4的所有活门5均与该调整轴6抗相对转动地连接。调整轴6能围绕转动轴线8转动地支承在活门系统4的支承部7内。此外，活门系统4的各自的活门5均具有围边9，其围成流体横截面10，该流体横截面能借助相应的活门5来控制。在相应的围边9上分别彼此在直径相反端对置地布置有两个支承部7，从而使它们布置在附属的活门5的两侧。此外，相应的围边9和两个附属的支承部7在图5中用点划线示意出的分型面11内分开，转动轴线8位于该分型面内。在此，分型面11如此安置，使得用于装配活门系统4的第一半围边9’连同两个第一半支承部7’一起能相对于活门框架12运动。在此，这个活门框架12包括第二半围边9”和两个第二半支承部7”。因此，活门框架12能在图3和图5中所示的打开状态和图2和图4所示的闭合状态之间调整。在打开状态下，调整轴6连同布置在其上的、尤其是压铸/注出的活门5一起能装入到相应的活门框架12内，以便装配活门系统4。在闭合状态下，调整轴6按照规定定位在相应活门框架12中并且可转动地支承在附属的支承部7内。于是，在闭合状态下，相应活门框架12能装入到壳体2内。与此相应地，根据图1装入到壳体2内的活门框架12分别示出它们的闭合状态。
在相应的活门5的区域内，第一半围边9’和两个第一半支承部7’构成第一单元13’。此外，附属的活门框架12连同第二半围边9”和两个第二半支承部7”一起构成第二单元13”。两个单元13’、13”在示出的示例中可经由两个薄膜铰链14围绕枢转轴线15彼此相对枢转，以便使相应的活门框架12或者说以便使活门系统4能在打开位置和关闭位置之间调整。如果两个单元13’、13”如示出的示例那样经由薄膜铰链14彼此连接，则这两个单元13’、13”与薄膜铰链14构成一体式的或一件式的构件，也就是由塑料制成的整体式的压铸/注件。
适宜地，两个单元13’、13”经由锁止机构16彼此锁止或者说相互固定。适宜地，锁止机构16集成地成型在半支承部7’、7”上，其中优选地，在每个支承部7上都设置有至少两个这种类型的锁止机构16，它们布置在调整轴6的两侧。
优选地，活门系统4由多个活门框架12组成，其中优选地，为每个活门5设置有单独的活门框架12。因此，在图2中示出的、总共包括四个活门5的活门系统4由四个单独的活门框架12组成。
在此，相应的活门框架12可以具有两个彼此在分型面11两侧对置的导向壁17，其在装配好的状态下分别垂直于分型面11地支撑在壳体2的内壁18上。在此，这些导向壁17可以其自身又经由连接片19支撑在相应的活门框架12的底部20，这样以便稳定导向壁17。
在这里示出的实施方式中，每个活门5的各自的活门框架12还包括通孔21，其具有未配属活门5的流体横截面22，从而使通孔21的流体横截面22是不受控制的。同样地，不受控制的流体横截面22与相应的围边9的借助相应的活门5来控制的流体横截面10并行地配属于同一气缸。在示例中，通孔21的不受控制的流体横截面22塑造成长方形横截面，而围边9的受控制的流体横截面10设计成圆形横截面。
壳体2根据图1在它的面向缸盖3的侧23具有至少一个阶梯24，其沿着内侧18地布置并且优选是封闭环绕地塑造。相应的活门框架12的边缘25伸到这个阶梯24中。据此，通过将壳体2固定在缸盖3上的同时也可以将相应的活门框架12紧固在缸盖3上。根据有利实施方式，相应的活门框架12的已说明的边缘25可以朝缸盖3方向伸出超过壳体2的面向缸盖3的侧23。为此，根据图6可以局部地在多个、沿着边缘25分布的位置处将多个凸起部26构造在相应的活门框架12上，在装配壳体2时通过它们使相应的活门框架12与缸盖3接触并且由此夹紧在壳体2和缸盖3之间。作为代替这种类型的局部的凸起部26地，可以整体上也就是全部地使活门框架的边缘25伸出超过壳体2的面向缸盖3的侧面23。
根据图7，壳体2针对相应的活门框架12可以分别具有至少一个定位元件27，借助定位元件27的帮助在装入相应活门框架12时可以使这个活门框架平行于转动轴线8地相对于壳体2对正。为此，将这些定位元件27布置在壳体2的内壁18上。优选地，定位元件27相对于各自的活门位置5居中地定位或者说相对于附属的围边9居中地定位。互补于各自的定位元件27地，相应的活门框架12根据图5可以具有至少一个配对定位元件28，其与定位元件27互补地成型，其中，当相应的活门框架12找到它的相对于壳体2来设置的位置时，尤其发生壳体侧的定位元件27到活门框架侧的配对定位元件28的形状锁合的嵌接。
根据图1和图7，壳体2在它的面向缸盖3的侧23上还配备有密封部29，其在装配的状态下轴向密封地贴靠在缸盖3上。为了容纳密封部29，壳体2具有容纳凹槽30，其在已说明的侧23上添加进壳体2内。密封部29或者说容纳凹槽30包围壳体2的开口31，该开口是面向缸盖3的并且活门系统4或者说活门框架12插进该开口内。

Claims (11)

1.一种用于内燃机的新鲜空气输送装置，
-其带有壳体(2)，所述壳体准备用于装配在所述内燃机的缸盖(3)上，
-其带有设置在所述壳体(2)内的活门系统(4)，所述活门系统针对所述内燃机的气缸具有活门(5)以用于控制通向相应的气缸的新鲜空气流，
-其中，所述活门系统(4)包括共同的调整轴(6)，所述调整轴与所述活门(5)抗相对转动地连接并且能围绕转动轴线(8)转动地支承在所述活门系统(4)的支承部(7)内，
-其中，所述活门系统(4)对于每个活门(5)均具有围边(9)，所述围边围出能借助相应的活门(5)来控制的流体横截面(10)，
-其中，在相应的所述围边(9)上在附属的活门(5)两侧有两个这样的支承部(7)彼此对置，
-其中，相应的所述围边(9)和两个附属的支承部(7)在包含所述转动轴线(8)的分型面(11)内分开，使得第一半围边(9’)连同两个第一半支承部(7’)一起为装配所述活门系统(4)而能相对于活门框架(12)运动，所述活门框架包括第二半围边(9”)和两个第二半支承部(7”)并且所述活门框架在面向所述缸盖(3)的侧(23)上装入到所述壳体(2)内，
-其中，在相应的所述活门(5)的区域内，所述第一半围边(9’)和所述两个第一半支承部(7’)构成第一单元(13’)，其中，带有所述第二半围边(9”)和两个所述第二半支承部(7”)的附属的活门框架(12)构成第二单元(13”)，其中，所述第一单元(13’)经由至少一个薄膜铰链(14)与所述第二单元(13”)连接，所述薄膜铰链限定出枢转轴线(15)，为了装配所述活门系统(4)，所述第一单元(13’)能围绕所述枢转轴线地相对于所述第二单元(13”)枢转。
2.根据权利要求1所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
相应的第一单元(13’)经由锁止机构(16)固定在相应的第二单元(13”)上。
3.根据权利要求2所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
所述锁止机构(16)完整地成型在所述半支承部(7’、7”)上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
所述活门系统(4)针对每个活门(5)具有单独的活门框架(12)。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
相应的所述活门框架(12)具有两个彼此在所述分型面(11)两侧对置的导向壁(17)，所述导向壁垂直于所述分型面(11)地支撑在所述壳体(2)的内壁(18)上。
6.根据权利要求5所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
所述导向壁(17)经由连接片(19)支撑在所述活门框架(12)的底部(20)上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
每个活门(5)的相应的活门框架(12)均具有通孔(21)，所述通孔具有不受控制的流体横截面(22)，其与借助所述相应的活门(5)来控制的流体横截面(10)并行地配属于同一气缸。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
所述壳体(2)在其面向所述缸盖(3)的侧(23)上沿着所述壳体(2)的内壁(18)地具有至少一个阶梯(24)，相应的活门框架(12)的边缘(25)伸进所述阶梯中，从而通过所述壳体(2)在所述缸盖(3)上的固定也将相应的所述活门框架(12)紧固在所述缸盖(3)上。
9.根据权利要求8所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
相应的所述活门框架(12)的边缘(25)局部地在多个、沿着所述边缘(25)分布的位置(26)上或者全部地朝向所述缸盖(3)的方向伸出超过所述壳体(2)的面向所述缸盖(3)的侧(23)。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
所述壳体(2)针对相应的所述活门框架(12)具有至少一个定位元件(27)以用于使相应的活门框架(12)平行于所述转动轴线(8)地相对于所述壳体(2)对正，所述至少一个定位元件设置在所述壳体(2)的内壁(18)上。
11.根据权利要求10所述的新鲜空气输送装置，
其特征在于，
相应的所述活门框架(12)具有至少一个配对定位元件(28)，其与相应的所述定位元件(27)互补地构造并且为了将相应的所述活门框架(12)相对于所述壳体(2)对正而与相应的所述定位元件(27)协同作用。
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