CN108291664B - 阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于释放或关闭流动路径的阀(1)，其具有阀盘(2)、阀杆(3)和用于将转动运动转换成平动运动的转换装置，其中，转换装置通过以能绕转动轴线(12)转动的方式支承的摇臂(11)形成，其中，摇臂(11)借助于推杆(9、10)与阀杆(3)相连接，其中，推杆(9、10)以能相对于摇臂(11)和阀杆(3)转动的方式支承，其中，阀(1)具有复位装置(7、8)，通过复位装置可产生这样的力分量，即，该力分量与可通过摇臂(11)和推杆(9、10)传递到阀杆(3)上的阀杆(3)的运动相反地作用。

Description

阀

技术领域

本发明涉及一种用于释放或关闭流动路径的阀，其具有阀盘、阀杆和用于将转动运动转换成平动运动的转换装置，其中，转换装置通过以能绕转动轴线转动的方式支承的摇臂形成，其中，摇臂借助于推杆与阀杆相连接，其中，推杆以能相对于摇臂和阀杆转动的方式支承。

背景技术

为了操纵阀，在多种应用领域中，将驱动马达的转动运动转换成线性的或平移的运动。在用于控制在机动车中的废气再循环的阀中，例如也应用这种原理。为此，常常使用传动转换，其通过相应的运动性将转动运动成线性的或平移的运动。例如可通过曲轴驱动装置或连杆传动装置实现转动运动的转换。为此，在现有技术中已知多种结构设计方案。

在这种类型的装置中特别不利的是，在转换运动时产生不期望的横向力，其可被传递到阀杆或阀盘上。这导致更高的磨损和更短的使用寿命。此外，可导致阀的倾斜。

此外不利的是，特别是必须以非常高的加工精度制造在连杆传动装置中的连杆，以保持在阀盘和阀杆处的间隙尽可能小。也不利的是，由于曲轴驱动装置或连杆驱动装置的结构空间预设和结构设计方案，常常设置阀杆或用于转换运动的运动机构的仅仅单侧支承，由此特别是可导致阀杆的倾斜或翘曲。

发明内容

因此本发明的目的是，实现一种阀，其具有尽可能简单的结构并且在运行时有尽可能小的损害阀的耐久性的横向力或力矩作用到阀杆上。

在阀方面，该目的通过具有权利要求1所述的特征的阀实现。

本发明的实施例涉及一种用于释放或关闭流动路径的阀，其具有阀盘、阀杆和用于将转动运动转换成平动运动的转换装置，其中，转换装置通过以能绕转动轴线转动的方式支承的摇臂形成，摇臂借助于推杆与阀杆相连接，其中，推杆以能相对于摇臂和阀杆转动的方式支承，其中，阀具有复位装置，通过复位装置可产生这样的力分量，该力分量抑制与可通过摇臂和推杆传递到阀杆上的、阀杆的运动。

以上描述的形式的阀对于使用在废气再循环系统中是特别有利的。通过优选地布置在阀座中的阀盘从阀座中运动出来，可释放流动路径。可通过阀盘驶入阀座中实现流动路径的关闭。

通过转换装置，可实现将电机的转动运动转换成平动运动。在此，基本上使阀杆和刚性地与阀杆相连接的阀盘平动运动。为了保证阀可靠关闭，特别有利地设置复位装置，其与阀的打开运动相反作用。由复位装置产生的力分量在此特别优选地精确地与阀杆的调整方向相反地作用。以这种方式可实现，在驱动马达失效或其它导致不再能由驱动马达将调整力传递到阀杆上的功能故障时，通过复位装置实现阀的关闭。由此，可避免阀、特别是阀盘或阀杆的损坏。也可避免不受控的穿流流动路径。

特别有利的是，复位装置的压缩方向和放松方向平行于阀杆的中轴线伸延。这特别有利地用于减小或完全防止可与阀杆的运动相反的横向力或干扰力矩的产生。在此特别重要的是，力矢量几乎彼此平行地伸延，以便不会引起阀杆或阀盘的倾斜或翘曲。在实际的系统中不可实现完全平行的布置和引导，因为基本上总是在元件之间发生一定的倾斜。然而优选地，元件的彼此倾斜的角度优选地保持非常小。特别有利地，在每个方向上最大倾斜0.5度。

由于横向力，可提高为了实际调整所需的力，由此，一方面可引起阀的损坏并且另一方面也出现阀的能量上低效的运行。

也有利的是，通过两个彼此并行布置的弹簧形成复位装置。通过两个彼此并行布置的、两者中轴线都平行于阀杆的中轴线伸延的弹簧、特别是螺旋弹簧可实现到阀杆中特别均匀的力引入。通过在阀杆的中轴线和弹簧的中轴线之间在径向方向上不可避免的错位和由此得出的杠杆臂，必然出现力矩，其绕阀杆作用并且使阀杆从其原始位置中转动出来。通过将弹簧布置在阀杆的两侧上，可通过分别由另一弹簧产生的力矩平衡/补偿通过一个弹簧产生的力矩。此外，通过两个弹簧的布置方案可简化复位装置的装配。

一优选的实施例的特征在于，弹簧通过阀杆的板状的突出部相互耦联。这特别有利地用于实现将由弹簧产生的力直接引入阀杆中。

也优选的是，复位装置相对于包围阀的空间固定的结构支撑，其中，可在空间固定的结构和阀杆之间传递弹簧力。这特别有利地用于产生用于阀杆复位的力分量。弹簧在阀自身处的支撑结构上非常复杂并且可导致非常复杂的阀设计方案。

此外有利的是，阀杆借助于刚好一个径向轴承相对于空间固定的包围阀的结构支撑。使用仅仅一个径向轴承、例如滑套是特别有利的，因为由此简化了阀的结构并且由此简化了装配并且减小了所需的结构空间。在一备选的实施方案中，也可设置多个径向轴承，其在轴向方向上分别具有比单个径向轴承更短的延伸。在多个短的径向轴承时，径向轴承优选地直接布置在阀杆的端部区域的附近，以有效地避免阀杆的倾斜。

此外有利的是，推杆刚性地相互连接，从而实现在两个推杆之间的运动耦联。这特别有利地用于整体实现在阀中更高的稳定性并且特别是避免转动和倾斜。特别是由此显著改善了阀的运动性。两个推杆例如可相互焊接或者通过另一不限制阀杆的自由活动性的耦联元件刚性地相互连接。

也适宜的是，摇臂与推杆和阀杆一起形成肘杆关节。肘杆关节形成特别坚固和稳定的关节，其特别有利地用于传递更小的运动。特别是通过摇臂的转动轴线的布置方案以及推杆在摇臂处的连接部相对于转动轴线的布置方案，可通过肘杆关节影响最大可能的运动。

此外有利的是，推杆具有缺口，通过该缺口可接近布置在推杆之间的阀杆。缺口特别是通过在推杆中的冲裁部形成。其有利地允许接近布置在推杆之间的阀杆。特别是对于装配目的，这是有利的，因为例如可更简单地建立在弹簧和阀杆的板状的元件之间的连接。

缺口此外也有利地用于实现使用特别长的阀杆。通过使用长的阀杆，可进一步减小出现的横向力。为了在尽管通常非常受限的结构空间下可使用尽可能长的阀杆，有利的是，也可通过推杆作用到阀杆上。这特别是显著简化了装配。

此外适宜的是，阀杆在可通过在推杆中的缺口接近的区域中具有用于传感器元件和/或用于连接用于支承推杆的轴的接纳区域。这有利地用于例如将位置传感器安装在阀杆处，并且由此进行阀杆位置的实时监控。

也优选的是，推杆以能相对于阀杆和摇臂转动的方式支承。通过推杆的可转动的支承，才完全功能正常地实现肘杆关节，因为需要在摇臂和推杆之间以及在推杆和阀杆之间的相对运动、特别是转动，以实现阀的足够大的调整行程。

附图说明

在从属权利要求和以下附图说明中描述本发明的有利的改进方案。

以下参考附图详细解释本发明的有利的改进方案。

在附图中示出：

图1示出了根据本发明的阀的立体图，其具有两个平行于阀杆布置的、用作复位装置的弹簧，

图2示出了根据图1的阀的侧视图，其中，阀杆和弹簧的中轴线位于绘图平面中，

图3示出了根据图1和2的阀的侧视图，其中，阀的视图相对于图2转动了90度，以及

图4示出了根据图1至3的阀的俯视图，其中，视线从上方沿着阀杆的中轴线指向。

具体实施方式

图1示出了阀1的立体图。阀1具有阀盘2，其刚性地与阀杆3相连接。阀杆3通过由套管形成的径向轴承4以可沿着轴线5运动的方式支承。轴线5也相应于阀杆3的中轴线5。阀盘2可沿着阀杆3的中轴线5运动，由此，阀盘2可运动到阀座20中或者从阀座20中运动出来。由此，可释放或关闭流动路径。阀座20在图1至4中作为环形元件示出，并且优选地为例如限制流动通道的未示出的壳体的一部分。

代表空间固定的结构、例如壳体，示出了板元件6。阀1有利地可集成到该空间固定的结构中，并且所示出的弹簧7、8特别是能相对于该空间固定的结构支撑。

阀杆3的上端部区域布置在弹簧7和8之间并且通过推杆9、10与布置在其上的摇臂11相连接。推杆9、10以不仅能相对于阀杆3而且能相对于摇臂11转动的方式支承。摇臂11自身以能绕转动轴线12的方式支承。

推杆9、10布置在阀杆3两侧并且在阀杆3的周向上布置成绕弹簧7、8转动90度。在图1的实施例中，推杆9、10中的每一个都具有缺口13。在此示出的推杆9、10例如通过由板状的材料制成的冲裁件形成。在缺口13之上和之下布置支承部位，其例如通过在推杆9、10中的孔形成。实现推杆9、10不仅在摇臂12处而且在阀杆3处的可转动的支承的轴突出部接合到孔中。

通过缺口13，特别是可抓住阀杆3的上端部区域，由此，例如可简化装配。

推杆9、10能绕其相对于阀杆3和摇臂11转动的转动轴线平行于摇臂11的转动轴线12布置。这有利地用于产生在阀1中尽可能稳定的运动学结构并且避免出现不期望的横向力和干扰的力矩。

摇臂11通过扇形齿轮和驱动盘与驱动马达相耦联，从而驱动马达的转动运动可被传递到摇臂11上。通过摇臂11绕转动轴线12的转动，推杆9、10根据驱动马达的转动方向上下运动，由此最终也使阀杆3上下运动。

弹簧7、8通过板状的突出部15、16支撑在阀杆3处并且由此根据阀杆3的运动产生在板元件6和板状的突出部15、16之间的预紧力。通过阀杆3的向下运动压缩弹簧7、8，由此，产生与运动方向相反的预紧力。由此，弹簧7、8辅助复位，即，辅助阀杆3的向上运动。

图2至4分别示出了图1所示的阀1的相同的实施形式。因此，以相同的附图标记表示相同的元件。

图2示出了图1的阀1的侧视图。特别是可看出弹簧7、8相对于中轴线5平行的布置方案。推杆9、10如此布置在阀1的在图2中示出的位置中，使得中轴线5与推杆9、10的支承部位17、18相交。这是有利的，因为精确地在中轴线5的方向上并且由此在阀杆3的运动方向上实现从推杆9、10到阀杆3上的力传递，由此，显著减小了出现的横向力。

图3示出了阀1的另一侧视图，其中，特别是可看出，阀杆的中轴线5与摇臂11的中间平面重合。由此，也避免或至少显著减少了横向力的产生。

图4示出了阀1的俯视图。可特别良好地看出的是，如此构造阀杆3的板状的突出部15、16，使得推杆9、10可无干涉地侧向运动经过突出部。同样在俯视图中也可看出，被摇臂11覆盖的中轴线5精确地布置在弹簧7、8的中轴线和两个推杆9、10之间的中心并且伸延通过摇臂11的中间平面。

图1至4的实施例特别是没有限制特性，并且用于说明本发明构思。单个元件的不同结构设计方案也包含在保护范围中。通过基本上功能相同的元件、例如通过备选的弹簧元件代替单个元件，也包含在本发明构思中，并且由此也在保护范围中。

Claims (7)

1.一种用于释放或关闭流动路径的阀（1），该阀具有阀盘（2）、阀杆（3）和用于将转动运动转换成平动运动的转换装置，其中，所述转换装置通过以能绕转动轴线（12）转动的方式支承的摇臂（11）形成，所述摇臂（11）借助于推杆（9、10）与所述阀杆（3）相连接，其中，所述推杆（9、10）以能相对于所述摇臂（11）和阀杆（3）转动的方式支承，其特征在于，所述阀（1）具有复位装置（7、8），通过所述复位装置能产生这样的力分量，该力分量抑制能通过摇臂（11）和推杆（9、10）传递到所述阀杆（3）上的、阀杆（3）的运动，所述复位装置（7、8）的压缩方向和放松方向平行于所述阀杆（3）的中轴线（5）伸延，通过两个彼此并行地布置的弹簧（7、8）形成所述复位装置（7、8），所述弹簧（7、8）通过阀杆（3）的板状的突出部（15、16）相互耦联。

2.根据权利要求1所述的阀（1），其特征在于，所述复位装置（7、8）相对于包围所述阀（1）的空间固定的结构（6）支撑，其中，能在所述空间固定的结构（6）和阀杆（3）之间传递弹簧力。

3.根据上述权利要求中任一项所述的阀（1），其特征在于，所述阀杆（3）借助于刚好一个径向轴承（4）相对于空间固定的包围阀（1）的结构支撑。

4.根据权利要求1或2所述的阀（1），其特征在于，所述推杆（9、10）刚性地相互连接，从而实现在两个推杆（9、10）之间的运动耦联。

5.根据权利要求1或2所述的阀（1），其特征在于，所述摇臂（11）与所述推杆（9、10）和阀杆（3）一起形成肘杆关节。

6.根据权利要求1或2所述的阀（1），其特征在于，所述推杆（9、10）具有缺口（13），通过所述缺口能接近布置在所述推杆（9、10）之间的阀杆（3）。

7.根据权利要求6所述的阀（1），其特征在于，所述阀杆（3）在能通过推杆（9、10）中的缺口（13）接近的区域中具有用于传感器元件和/或用于连接用于支承推杆（9、10）的轴的接纳区域。

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