CN108119230B - 防震颤装置和包括该防震颤装置的涡轮增压器废气门组件 - Google Patents

Abstract

本文提供一种防震颤装置和包括该防震颤装置的涡轮增压器废气门组件。防震颤装置能包括细长主体、第一弯曲部、第二弯曲部、第一空腔、第二空腔、第一孔以及第二孔，该细长主体具有第一端和第二端，其中第一弯曲部和第一端限定主体的第一部段，第一弯曲部和第二弯曲部限定主体的第二部段，且第二弯曲部和第二端限定主体的第三部段，该第一空腔由第一部段、第一弯曲部和第二部段所限定，该第二空腔由第二部段、第二弯曲部和第三部段所限定，该第一孔定位在主体的第一部段中；该第二孔在第二部段和第三部段之间延伸。防震颤装置能与涡轮增压器废气门组件相匹配并且提供防震颤益处。

Description

防震颤装置和包括该防震颤装置的涡轮增压器废气门组件

技术领域

本公开涉及汽车领域，更具体地涉及防震颤装置和包括该防震颤装置的涡轮增压器废气门组件。

背景技术

在内燃机(ICE)的燃烧循环期间，将空气/燃料混合物提供给ICE的气缸。空气/燃料混合物经压缩和/或点燃和燃烧以提供输出转矩。许多柴油和汽油IEC采用诸如废气涡轮驱动涡轮增压器的超增压装置，以在气流进入发动机的进气歧管之前压缩该气流，以增大动力和效率。确切地说，涡轮增压器是离心式气体压缩机，与其他利用环境大气压力所能实现的相比，该离心式气体压缩机迫使更多空气(即，氧气)进入到ICE的燃烧室中。迫使进入ICE中的附加量的含有氧气的空气改进发动机的容积效率，以允许该发动机能在给定循环中燃烧更多燃料，且由此产生更多动力。已知涡轮增压器部件震颤并且产生不期望的噪声和部件磨损。

发明内容

一个或多个实施例提供防震颤装置。防震颤装置可包括细长主体、第一弯曲部、第二弯曲部、第一空腔、第二空腔、第一孔以及第二孔，该细长主体具有第一端和第二端，其中第一弯曲部和第一端限定主体的第一部段，第一弯曲部和第二弯曲部限定主体的第二部段，第二弯曲部和第二端限定主体的第三部段，该第一空腔由第一部段、第一弯曲部和第二部段所限定，该第二空腔由第二部段、第二弯曲部和第三部段所限定，该第一孔定位在主体的第一部段中，且第二孔在第二部段和第三部段之间延伸。第一部段和第二部段能基本上是平行的。第一部段和第二部段可以相对于彼此成角度。防震颤装置可以是弹性加载的。防震颤装置能进一步包括两个凸片，这两个凸片从第一部段径向地向外延伸。这两个凸片能各自朝向第二部段弯曲，以使得这些凸片部分地封围第一空腔。

一个或多个其它实施例提供包含防震颤装置的涡轮增压器废气门组件。涡轮增压器废气门组件可包括涡轮机壳体、废气门、可转动轴、衬套、杆、致动构件以及防震颤装置，该涡轮机壳体包括与废气门导管流体连通的排气进气部，该废气门定位在废气门导管和排气进气部之间，该可转动轴在一个端部处连接于废气门而在相对端部处连接于臂的第一端，该衬套绕可转动轴同心地设置，该杆从臂的第二端突出，且该致动构件具有带有杆孔的端部。防震颤装置可包括细长主体、第一弯曲部、第二弯曲部、第一空腔、第二空腔、第一孔以及第二孔，该细长主体具有第一端和第二端，且第一弯曲部和第一端限定主体的第一部段，第一弯曲部和第二弯曲部限定主体的第二部段，第二弯曲部和第二端限定主体的第三部段，该第一空腔由第一部段、第一弯曲部和第二部段所限定，该第二空腔由第二部段、第二弯曲部和第三部段所限定，该第一孔定位在主体的第一部段中，且第二孔在第二部段和第三部段之间延伸。衬套的一部分能与第二孔匹配并且占据第二空腔内的空间。臂可占据第一空腔内的空间。杆能穿过第一孔突出，之后，该杆穿过致动构件的杆孔设置。防震颤装置可进一步包括两个凸片，这两个凸片从第一部段径向地向外延伸并且各自朝向第二部段弯曲以使得这些凸片部分地封围第一空腔。两个凸片能接触臂。第一部段和第二部段可以相对于彼此成角度。防震颤装置可以是弹性加载的，并且将力施加在可转动轴和衬套之间，以防止或减小震颤。防震颤装置可以是弹性加载的，并且将力施加于致动构件端部和臂，以防止或减小震颤。

虽然许多实施例在这里参照用于涡轮增压器废气门组件的防震颤装置进行了描述，但这里的实施例通常可适用于所有的废气门组件应用。

从示例性实施例的以下详细描述和附图中，示例性实施例的其它目的、优点以及新颖特征会变得更为显而易见。

附图说明

图1示出根据一个或多个实施例的涡轮增压器的立体图。

图2A示出根据一个或多个实施例的防震颤装置的立体图。

图2B示出根据一个或多个实施例的防震颤装置的侧视图。

图2C示出根据一个或多个实施例的防震颤装置的立体图。

图2D示出根据一个或多个实施例的防震颤装置的侧视图。

图2E示出根据一个或多个实施例的防震颤装置细长主体的平面图。

图3A示出根据一个或多个实施例的涡轮增压器废气门组件的立体图。

图3B示出根据一个或多个实施例的涡轮增压器废气门组件的立体图。

具体实施方式

本文描述本发明的实施例。然而，应当理解的是，所公开的实施例仅仅是示例，并且其它实施例能采取各种和替代的形式。附图并不一定是成比例的；一些附图可放大或缩小以示出特定部件的细节。因此，这里公开的特定结构和功能细节并不解释为限制，而是仅仅作为用于向本领域技术人员教示以各种方式实施本发明的代表性基础。本领域普通技术人员会理解的是，参照任何一个附图说明和描述的各个特征能与一个或多个其它实施例中说明的特征组合，以产生并未明确说明和描述的实施例。所说明特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，结合本发明教示的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式是期望的。

本文提供一种涡轮增压器废气门致动器防震颤装置。涡轮增压器通常用于增强内燃机(ICE)的效率，该内燃机通常包括其中设置有多个气缸的气缸体。ICE可以是火花点火或压缩点火的设计并且能通常包括任何数量的气缸布置以及各种往复式发动机配置，包括但不限于V型发动机、直列式发动机和水平对置发动机，以及顶置凸轮和凸轮嵌入式配置。燃烧室在气缸内形成在气缸盖的底表面和相关联活塞的顶部之间，该活塞配置成在气缸内往复运动。燃烧室配置成接收燃料空气混合物用于其中的后续燃烧。空气经由进气歧管提供给气缸。燃烧产生废气，该废气连通至附属涡轮增压器。

参照附图，其中，类似的附图标记对应于若干附图中的相同或类似的部件，图1示出涡轮增压器1，该涡轮增压器包括涡轮机10和压缩机20，该涡轮机设置在涡轮机壳体11内，而该压缩机设置在压缩机壳体内。涡轮机10和压缩机20经由共同的可转动轴30机械地联接，该可转动轴延伸穿过轴承壳体31。在操作中，涡轮机10经由涡轮机排气进气部12接收来自ICE的废气。进气部12能将废气连通至周向蜗壳或涡卷15，该周向蜗壳或涡卷接收废气并且将这些废气引导至涡轮机10。废气之后经由排气导管13从涡轮机壳体11排出。涡轮机10捕获来自废气的动力学能量并且经由共同的轴30来使得压缩机20旋转。废气在涡轮机壳体11内的体积限制将热能转换成附加的动能，该动能类似地由涡轮机10所捕获。例如，蜗壳15能经部分地优化，以实现热能向动能的转换。压缩机20经由共同的轴30的转动通过压缩机进气部22吸入空气，该空气经压缩并且经由导管23输送至附属ICE的进气歧管。

引入至涡轮机壳体11的废气的可变流动和力会影响由压缩机20赋予经由压缩机进气部22吸入到压缩机壳体21中的空气的增压压力量，并且随后影响输送至ICE气缸的氧气量。在一些情形中，期望从废气向压缩机20的最大能量转移。在其它情形中，期望限制由压缩机20施加的增压压力。因此，设有废气门42来限制引入到涡轮机壳体11中的废气的压力和/或体积流量。通常，如这里所参照地，废气门是任何一种如下主体：该主体能够与孔形成流体气密密封，或者形成基本上或适当地限制通过孔的流体流的密封。在本示例中，废气门42定位在废气门导管13和进气部12之间，并且能朝向或向打开位置致动并使得废气通过废气门导管40远离涡轮增压器涡轮机10偏转，以限制涡轮机10的转动速度且由此限制增压压力。废气门导管40能例如与排气导管13会聚。在闭合位置中，或者在朝向闭合位置致动的同时，废气门42能分别防止或限制废气流至废气门导管40，且由此分别最大化或增大涡轮机10的转动速度。

废气门42附属于废气门组件41，配置成通过将废气门42致动至打开位置和闭合位置以及在打开位置和闭合位置之间致动、来将废气选择性地偏向废气门导管40。废气门42在图1中示作处于基本上闭合位置中。废气门组件进一步包括可转动轴43，该可转动轴连接于涡轮机壳体11内的废气门42。衬套44能绕可转动轴43同心地设置，以便于轴43的转动并且防止或减小轴43和涡轮机壳体11或其它部件的至少一部分之间的接触。可转动轴43从涡轮机壳体11向外延伸并且连接于臂45的第一端。臂45能固定于轴43，并且在一些实施例中能相对于轴43的轴向方向、以基本上垂直定向向外延伸至第二端。杆46从臂45的第二端突出并且操作地连接于致动构件47。在一些实施例中，杆46能基本上垂直于(即，在2度内)轴43。在一些实施例中，构件47的端部47'包括杆孔，杆46设置成穿过该杆孔。致动器48操作地连接于构件47并且配置成操纵臂45，以将废气门42致动至打开位置和闭合位置以及在打开位置和闭合位置之间致动废气门。

在操作期间，废气门组件41可引起不期望的噪声、震颤和/或振动(通常称为“NVH”)。确切地说，轴43可相对于衬套44震颤，臂45可相对于致动构件47震颤。这里设有防震颤装置以及利用该防震颤装置的废气门组件和涡轮增压器，以最小化或消除不期望的NVH。

图2A示出防震颤装置100的立体图。图2B示出防震颤装置100的侧视图。图2C示出防震颤装置100的立体图。图2D示出防震颤装置100的侧视图。装置100包括细长主体100'，该细长主体具有第一端101和第二端102，以在它们之间限定长度L。主体可具有厚度T。在一些实施例中，厚度T可在整个主体上基本上是恒定的。可将厚度T选择为影响期望的弹性力，这将在下文进行描述。在一些实施例中，厚度T可包括约0.3mm至约3.0mm。宽度W(在图2E中示出)能在主体的整个长度L上保持恒定或改变。第一弯曲部103和第二弯曲部104限定主体的第一部段105、主体的第二部段106以及主体的第三部段107。第一部段105从第一弯曲部103朝向装置第一端101延伸。第二部段在第一弯曲部103和第二弯曲部104之间延伸。第三部段107从第二弯曲部104朝向装置第二端102延伸。第一部段105、第一弯曲部103以及第二部段106限定第一空腔108，而第二部段106、第二弯曲部104以及第三部段107类似地限定第二空腔109。装置100借助第一弯曲部103和第二弯曲部104弹性地加载。如图2B中所示，第一力F1由第一部段105和第二部段106的一个或多个施加，以将这些部段朝向彼此拉动。第二力F2由第二部段106和第三部段107的一个或多个施加，以驱使这些部段分开。因此，第一部段105、第二部段106以及第三部段107的一个或多个能够在与对象匹配时施加力，这将在下文进行描述。

在一些实施例中，第二部段106和第三部段107是平行的。在一些实施例中，第二部段106和第三部段107是基本上平行的(即，在3度内)。在一些实施例中，第二部段106和第一部段105相对于彼此成角度。在一些实施例中，第二部段106和第一部段105相对于彼此成角度，以使得第二部段106和第一部段105之间靠近第一弯曲部103的距离大于第二部段106和第一部段105之间靠近第二弯曲部104的距离。装置100可进一步包括图2C-E中示出的一个或多个可选凸片110和111，这些凸片相对于长度L从第一部段105径向地向外延伸。凸片110和111朝向第二部段106弯曲，以使得这些凸片部分地封围第一空腔108。

图2D示出细长主体100'的平面图(即，不具有第一弯曲部103和第二弯曲部104)。第一弯曲部103和第二弯曲部104的毗邻位置分别标示为103'和104'。在未弯曲位置中还示出可选的凸片110和111。装置100进一步包括第一孔112和第二孔115。例如在图2C和2E中可观察到地是，装置100能可选地包括第三孔118。第一孔112靠近第一端101定位在第一部段105中。第一孔112能够接纳废气门组件的杆，例如下文将描述的杆46。在一些实施例中，第一孔112可具有圆形横截面。第二孔115在第二部段106和第三部段107之间延伸。第二孔115能够接纳废气门组件的衬套，例如下文将描述的衬套44。在一些实施例中，第二孔115能具有恒定的宽度116。可选的第三孔118能在第一孔112和第一弯曲部103之间定位在第一部段105中。第三孔118能够接纳废气门组件的可转动轴，例如下文将描述的轴43。

图3A-B示出包括防震颤装置100的涡轮增压器废气门组件41的立体图。装置100如图所示定位成使得衬套44借助其在第二孔115内的定向而占据第二空腔109中的空间。在一些实施例中，第二孔115能包括宽度116，该宽度与衬套44的直径相对应，以使得衬套44能够占据第二孔115但在其中具有受限的运动。臂45占据第一空腔108中的空间，且杆46通过第一孔112突出，之后，该杆操作地连接于构件47。装置100是弹簧加载的，并且施加力(即，F2)，以使得臂45经按压远离衬套44，和/或衬套44经按压到涡轮机壳体11中，以使得防止或减小震颤。类似地，装置100施加力(即，F1)，以使得构件端部47'压抵于臂45，以防止或减小震颤。力F1进一步避免了对于操作销49的需求。装置100进一步在废气门组件41的其它部件之间提供类似的防震颤效应。

装置100的可选的凸片110和111如图所示向下弯曲，以将臂45容纳在第一空腔108内。在一些实施例中，可选的凸片110和111定位成臂45接触，以防止或减小震颤。在一些实施例中，杆46进一步可选地包括孔，销49能与该孔匹配。当销49与杆46匹配时，销49用于将构件杆47'在销49和装置100的第一部段105之间维持在杆46的轴向位置中。在一些实施例中，当销49与杆46相匹配时，销49用于维持构件47'在第一端101附近与装置100接触。装置100能将力施加于构件端部47'，以使得减小或防止销49和臂45之间的震颤。确切地说，装置100将力施加于致动构件端部47'和臂45。在一些实施例中，可选的第三孔118定位成与可转动轴43同心。在一些实施例中，可转动轴43延伸穿过第三孔118。在一些实施例中，废气门组件41用在非涡轮增压器应用中。因此，图3A-B中示出的涡轮机主体11可包括管、或能够引导或容纳流体的其它主体。

在一些实施例中，装置100可包括金属。合适的金属是那些能够在高温下维持强度(即，弹性负载)的金属。钢在一些实施例中是合适的金属。在其它实施例中个，能利用镍铬合金。

虽然上文描述了示例性实施例，但并不旨在这些实施例描述权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是说明性而非限制性的词语，且应理解的是，能作出各种改变，而不会偏离本发明的精神和范围。如前文所描述地，各种实施例的特征能组合，以形成本发明的可能并未明确描述或说明的又一些实施例。虽然各个实施例可能已描述为关于一个或多个期望特征提供优于其它实施例或现有技术实施方式的优点或者是较佳的，但本领域普通技术人员会认识到的是，一个或多个特征或特性能省略，以实现期望的总体系统属性，这取决于特定的应用和实施方式。这些属性能包括但不限于成本、强度、耐久性、生存周期成本、可市售性、外观、封装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、易于组装性等等。这样，关于一个或多个特征描述为比其它实施例或现有技术实施方式较为不理想的实施例并非落在本发明的范围之外并且对于特定应用会是期望的。

Claims (16)

1.一种涡轮增压器废气门组件防震颤装置，所述装置包括：

细长主体，所述细长主体具有第一端和第二端；

第一弯曲部，其中，所述第一弯曲部和所述第一端限定所述细长主体的第一部段；

第二弯曲部，其中，所述第一弯曲部和所述第二弯曲部限定所述细长主体的第二部段，且所述第二弯曲部和所述第二端限定所述细长主体的第三部段；

第一空腔，所述第一空腔由所述第一部段、所述第一弯曲部以及所述第二部段限定；

第二空腔，所述第二空腔由所述第二部段、所述第二弯曲部以及所述第三部段限定；

第一孔，所述第一孔定位在所述细长主体的所述第一部段中；以及

第二孔，所述第二孔在所述第二部段和所述第三部段之间延伸。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气门组件防震颤装置，其中，所述第一孔靠近所述第一端定位。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气门组件防震颤装置，其中，所述第二部段和所述第三部段基本上是平行的。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气门组件防震颤装置，其中，所述第一部段和所述第二部段相对于彼此成角度。

5.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气门组件防震颤装置，其中，所述第二部段和所述第一部段相对于彼此成角度，使得所述第二部段和所述第一部段之间靠近所述第一弯曲部的距离大于所述第二部段和所述第一部段之间靠近所述第二弯曲部的距离。

6.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气门组件防震颤装置，其中，施加第一力，使得所述第一部段和所述第二部段拉向彼此，且施加第二力，使得所述第二部段和所述第三部段拉开。

7.根据权利要求1所述的涡轮增压器废气门组件防震颤装置，其中，所述防震颤装置进一步包括两个凸片，所述两个凸片从所述第一部段径向地向外延伸并且各自朝向所述第二部段弯曲，使得所述凸片部分地封围所述第一空腔。

8.一种涡轮增压器废气门组件，所述组件包括：

涡轮机壳体，所述涡轮机壳体包括与废气门导管流体连通的排气进气部；

废气门，所述废气门定位在所述废气门导管和所述排气进气部之间；

可转动轴，所述可转动轴在一个端部处连接于所述废气门并且在相对端部处连接于臂的第一端；

衬套，所述衬套绕所述可转动轴同心地设置；

杆，所述杆从所述臂的第二端突出；

致动构件，所述致动构件具有带有杆孔的端部；以及

防震颤装置，所述防震颤装置包括：

细长主体，所述细长主体具有第一端和第二端；

第一弯曲部，其中，所述第一弯曲部和所述细长主体的第一端限定所述细长主体的第一部段；

第二弯曲部，其中，所述第一弯曲部和所述第二弯曲部限定所述细长主体的第二部段，且所述第二弯曲部和所述细长主体的第二端限定所述细长主体的第三部段；

第一空腔，所述第一空腔由所述第一部段、所述第一弯曲部以及所述第二部段限定；

第二空腔，所述第二空腔由所述第二部段、所述第二弯曲部以及所述第三部段限定；

第一孔，所述第一孔定位在所述细长主体的所述第一部段中；以及

第二孔，所述第二孔在所述第二部段和所述第三部段之间延伸，

其中，所述衬套的一部分与所述第二孔相匹配并且占据所述第二空腔内的空间，且所述臂占据所述第一空腔内的空间，且所述杆穿过所述第一孔突出，之后，所述杆设置成穿过所述致动构件的所述杆孔。

9.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述第一孔靠近所述细长主体的第一端定位。

10.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述第二部段和所述第三部段基本上是平行的。

11.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述第一部段和所述第二部段相对于彼此成角度。

12.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述第二部段和所述第一部段相对于彼此成角度，使得所述第二部段和所述第一部段之间靠近所述第一弯曲部的距离大于所述第二部段和所述第一部段之间靠近所述第二弯曲部的距离。

13.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，施加第一力，使得所述第一部段和所述第二部段拉向彼此，且施加第二力，使得所述第二部段和所述第三部段拉开。

14.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述防震颤装置进一步包括两个凸片，所述两个凸片从所述第一部段径向地向外延伸并且各自朝向所述第二部段弯曲，使得所述凸片部分地封围所述第一空腔。

15.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述防震颤装置是弹性加载的，并且在所述可转动轴和所述衬套之间施加力，以防止或减小震颤。

16.根据权利要求8所述的涡轮增压器废气门组件，其中，所述防震颤装置是弹性加载的，并且将力施加于所述致动构件端部和所述臂，以防止或减小震颤。

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