CN105658923A - 用于内燃机中的阀装置的执行器 - Google Patents

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Abstract

已知用于内燃机中的阀装置的执行器，其包括电驱动单元(12)、壳体(14)、至少一个在壳体(14)中的通风孔(56)、插头(46)，所述驱动单元(12)布置在所述壳体(14)的内部空间(16)中，通过所述插头(46)使得驱动单元(12)与电压源电连接。这种执行器通常没有针对喷溅水进行足够的保护和不能良好地排气和通风。为了在实现良好的通风和排气时实现针对喷溅水的密封，因此建议，在壳体(14)中的通风孔(56)通过有微孔的膜件(62)封闭。

Description

用于内燃机中的阀装置的执行器
本发明涉及一种用于在内燃机中的阀装置的执行器，所述内燃机具有电驱动单元、壳体、至少一个在壳体中的通风孔和插头，所述驱动单元布置在所述壳体的内部空间中，通过所述插头使得驱动单元可以与电压源电连接。
这种执行器例如用于操纵废气回流阀装置以便调节向燃烧室中导回的废气量，或操纵二次空气阀装置以便调节向废气管中带入的用于减少内燃机中的有害物质的二次空气量。这些执行器经常是电磁式操纵的，不过也可以电动式操纵。
可以电磁式操纵的二次空气阀装置例如在专利文献DE102009058930A1中有说明。该阀装置借助其阀杆与电磁体的衔铁连接的提升阀调节导向废气管并由二次空气泵输送的空气量，方法是通过操纵电磁体调整在流体进入通道与和废气管连接的流体流出通道之间的过流横截面。为了避免出现废气脉动时的空气回流，该阀装置具有止回阀，该止回阀在阀装置关闭时被压在阀装置座上。不过出现的空气脉动也作用在执行器的内部。在衔铁室中通过衔铁的运动也产生压力差。
对于废气回流阀装置来说，出现的废气脉动直接作用在执行器内部，会造成功能失效。
为了确保衔铁室通风和同时避免脏物进入、尤其喷溅水从外部进入电磁体内部，在专利文献DE102008004531B3中建议一种衔铁室，其通过排气孔与阀装置的外部空间连接。带有弹性边缘的锥形阀装置布置在孔上，当在衔铁室中的压力小于在外部空间的压力时，则锥形阀装置坐在排气孔上并将其封闭。在反向压力差时就打开阀装置。不过这意味着在衔铁室中出现真空时不能通风。此外通过锥形阀装置的运动还产生了开闭噪声。
所以本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于在内燃机中的阀装置的执行器，其不仅确保执行器、尤其在电磁体情况下的衔铁室的排气而且也确保了其通风，其中，同时保证可靠地防止灰尘颗粒或喷溅水进入执行器内部。在此应该确保简单和低成本的制造和安装。
所述技术问题通过具有独立权利要求的特征部分的用于在内燃机中的阀装置的执行器解决。
通过由微孔膜件封闭在壳体中的通风孔可以使得气体根据存在的压力差或者进入内部空间进入或者向外泄漏。另一方面，通过膜件阻止固体或喷溅水向执行器的内部进入，因为这些物质的分子大于膜件的微孔。
优选的是，膜件布置在壳体的朝向内部空间的表面上，以此通过不形成外部的力作用面阻止可能的对膜件固定面损伤。
尤其有利的是膜件为聚四氟乙烯(PTFE)膜件，因为这种膜件的微孔大小确保了通风与排气和阻止了水与固体的进入。此外，该膜件的使用寿命很长。
在优选的实施方式中膜件焊接在壳体上。这种固定工艺在低成本情况下保证了固定的高稳定性。
在对此的备选的实施方式中，膜件的边被壳体的塑料压力注塑包封。
优选的是，在壳体上的通风孔构造在插头的区域中，在这种布置中插头用作对喷溅水的附加的屏蔽。
尤其有利的是，插头具有基本平行于壳体的表面延伸的部段，其中，在壳体中的通风孔与插头的平行延伸的部段相对置地布置。在这种实施方式中，插头用作盖或屏蔽板，由此在无须使用附加的部件或限制通风功能的情况下使得能到达通风孔的喷溅水更少。
执行器的尤其简便的制造在于，插头从电驱动单元的盖件开始延伸，其中，包围驱动单元的壳体注塑在盖件上。以此在处理空间足够的情况下使得膜件可以首先固定或焊接在盖的朝向内侧的一侧上。
优选的是电驱动单元为电磁体，其衔铁与阀杆有效连接。这确保了在消耗电流极小的情况下对阀装置的快速和可靠的操作以及在执行器与阀装置之间的简便的连接。
有利的是，在壳体上的通风孔接入电磁体的衔铁室，使得通过衔铁的移动而产生的在电磁体阀装置的内部的压力脉动能快速和可靠地被消除。
以此提供了一种用于在内燃机中的阀装置的执行器，以其不仅确保执行器的壳体的排气而且也确保了其通风，同时具有针对液体或固体形态的脏物的较高的抗性。所述执行器可以简便和低成本的制造和安装并且具有较长的使用寿命和很好的功能性，方法是避免了由脏物或压力引起的故障。
在附图中示出所述发明的实施例并在下文中说明。
附图以剖切视图示出按照本发明的执行器的侧视图。
在附图中所示的执行器10具有由壳体14包围的电驱动单元12，所述壳体14使得内部空间16与外部区域18分隔，在所述内部空间中布置驱动单元12。壳体14具有基本在径向包围驱动单元12的壳体件20以及盖件22，借助盖件22使得壳体14在第一轴向端部上被封闭。
电驱动单元12构造为电磁体并由线圈24、芯28、磁轭30以及止回板32组成，所述线圈24卷绕在线圈载体26上，所述芯28固定在线圈载体26中，所述止回板32布置在壳体14的与第一轴向端部相对置的端部上并几乎完全封闭该端部和同时可以用作固定流体壳体的法兰面。所述止回板32包围芯28的轴向的端部段并构造为基本板式的。所述芯28具有中部的通孔34，要被操纵的阀装置的阀杆36伸过所述通孔，所述阀杆36与可运动的衔铁38连接，通过线圈24通电使得所述衔铁38向芯28的方向上拉动并借助弹簧40向芯28的方向上施加载荷，所述弹簧40在径向包围设在盖件22上的凸出部41并通过该凸出部而被引导。在线圈24未通电的状态中，另外的、未示出的弹簧压向衔铁38使其离开芯28并回到其初始位置。衔铁38支承在固定于线圈载体26内部的滑动套筒中。
为了给线圈24供电和为了必要时接触集成的电路板、位置或压力传感器，在壳体14中布设或压力注塑包封冲压栅44，所述冲压栅44向构造在盖件22上的插头46中接入。冲压栅44的接触片48从插头46中伸出，执行器10通过所述接触片与电压源或/和发动机控制单元经延伸线缆用已知的方式连接。
插头46首先从盖件22的表面50垂直离开地延伸并在后续延伸中具有弯折部52，插头46从此处又垂直地继续延伸，使得插头46的该部段54基本平行于盖件22的表面50地延伸。
在盖件22的由插头46的部段54覆盖的区域上构成有通风孔56，通过所述通风孔56构成在壳体14的内部空间16与外部区域18之间的连接。由此在本实施方式中使得衔铁室58通风和排气。有微孔的膜件62焊接在指向衔铁室58的表面60上，所述膜件62完全覆盖通风孔。在本实施方式中所述膜件62是聚四氟乙烯(PTFE)膜件，气体可以通过其微孔向外或向内进入，不过液体或固体、例如碳黑颗粒不能到达内部空间16中。微孔的尺寸为约0.2到1μm。
在制造执行器10的壳体14时首先注塑盖件22，并且然后使得膜件62从内部焊接在通风孔56上。接着在盖件22上注塑径向包围驱动单元的壳体件20。相应地，在膜件62与盖件22之间的连接面位于内部空间16的区域中，使得可以几乎完全避免由于来自外部的力的作用导致的膜件62的非预期的脱落。
如果现在为了打开连接的阀装置通过通电使得衔铁38沿着朝向芯28的方向被拉动，则在执行器10的衔铁室58中就会产生负压。这通过能从外部区域18经通风孔56和膜件62吸入空气而被阻止。同样地，在衔铁38的反向运动情况下这可以阻止在衔铁室58中形成过压。例如由于在管路中的压力脉动或单纯由温度变换引起的其他的压力差也可以被平衡。
如果在车辆中使用所述执行器10，通常就能防止喷溅水或即使是固态的脏物。所述脏物或喷溅水的大部分首先通过从通风孔56上伸出的用作一种喷溅水防护盖的插头46而被屏蔽。到达通风孔56的液体或固体被膜件62阻挡进入内部空间16，因为其微孔对这些物质来说比它们能通过的尺寸小。
以此实现了一种执行器，对其来说不会出现由在内部空间中的压力差引起的对功能性的限制，另一方面具有较长的使用寿命，因为内部空间被针对外部的脏物所屏蔽。在无需更高的安装和生产成本的情况下就能实现这些功能。此外还确保了膜件的较长的持久性。
要清楚的是，不离开独立权利要求的保护范围对所述执行器的不同的设计上的改变是能想到的。以此可以使得膜件根据所使用的塑料也能为了固定而在制造盖时压力注塑包封。还可以使用不同的电动式驱动器、例如电机。额外地，可以有利地使用其他物质作为膜件。此外，例如可以使得插头笔直地构造或构造在径向被限定的壳体件上。

Claims (10)

1.一种用于内燃机中的阀装置的执行器，其包括
电驱动单元(12)、壳体(14)、至少一个在壳体(14)中的通风孔(56)和插头(46)，所述驱动单元(12)布置在所述壳体(14)的内部空间(16)中，通过所述插头(46)能够使得驱动单元(12)与电压源电连接，其特征在于，在壳体(14)中的通风孔(56)通过有微孔的膜件(62)封闭。
2.按照权利要求1所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述膜件(62)布置在所述壳体(14)的朝向所述内部空间(16)的表面(60)上。
3.按照权利要求1或2所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述膜件(62)是聚四氟乙烯(PTFE)膜件。
4.按照前述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述膜件(62)焊接在所述壳体(14)上。
5.按照权利要求1至3之一所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述膜件(62)的边被所述壳体(14)的塑料压力注塑包封。
6.按照上述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，在所述壳体(14)上的所述通风孔(56)构造在所述插头(46)的区域中。
7.按照上述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述插头(46)具有基本平行于所述壳体(14)的表面(50)延伸的部段(54)，其中，在所述壳体(14)中的所述通风孔(56)与所述插头(46)的平行延伸的部段(54)相对地布置。
8.按照上述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述插头(46)从执行器(10)的所述壳体(14)的盖件(22)延伸，其中，径向包围驱动单元(12)的所述壳体(14)注塑在所述盖件(22)上。
9.按照上述权利要求之一所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，所述电驱动单元(12)为电磁体，它的衔铁(38)与阀杆(36)有效连接。
10.按照权利要求9所述的用于内燃机中的阀装置的执行器，其特征在于，在所述壳体(14)内的所述通风孔(56)接入电磁体的衔铁室(58)中。
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