CN110529261A - 排气阀驱动 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于内燃机的排气阀驱动，其包括具有中心轴线的驱动轴、与所述驱动轴间接连接且具有中心轴线的排气阀轴、以及设计作为弹簧的耦合元件，其中所述耦合元件具有旋转地固定到所述驱动轴上的第一端部，其中所述驱动轴具有安装所述第一端部的接收区域，其中所述耦合元件另外还具有第二端部，所述第二端部通过耦合构件旋转地固定到所述排气阀轴上，所述耦合构件具有至少第一支架，其中：a)所述耦合元件的第一端部能够沿着绕所述中心轴线的圆周方向抵靠在所述第一支架上；或者所述驱动轴除了包括所述接收区域之外，还具有至少第一止挡件，所述第一止挡件能够沿着绕所述中心轴线的圆周方向抵靠在所述第一支架上。

Description

排气阀驱动

技术领域

本发明涉及一种用于内燃机的排气阀驱动，其包括具有中心轴线m的驱动轴、与所述驱动轴间接连接且具有中心轴线k的排气阀轴、以及设计作为弹簧的耦合元件，其中所述耦合元件具有旋转地固定到所述驱动轴上的第一端部E1，其中所述驱动轴具有安装所述第一端部E1的接收区域，其中所述耦合元件另外还具有第二端部E2，所述第二端部E2通过耦合构件旋转地固定到所述排气阀轴上。

背景技术

DE 10 2014 118 492A1已经揭示了一种用于内燃机的排气阀驱动，其包括驱动轴、与驱动轴间接连接的排气阀轴、以及设计作为弹簧的耦合元件，其中耦合元件连接驱动轴与排气阀轴。耦合元件具有旋转地固定到驱动轴上的第一端部E1，其中驱动轴具有安装所述第一端部E1的接收区域，其中耦合元件另外还具有第二端部E2，该第二端部E2通过耦合构件旋转地固定到排气阀轴上。所述耦合构件与所述第二端部E2在轴向方向以及圆周方向Ru上具有形状匹配的连接。

发明内容

构成本发明基础的目的是设计和布置一种排气阀驱动，能够实现对排气阀轴更好的定位。

本发明的目的通过以下方式实现，其中耦合构件具有至少第一支架以及位于中心轴线k另一侧的第二支架，其中：

a)所述耦合元件的第一端部E1能够沿着绕所述中心轴线m的圆周方向Ru抵靠在所述第一支架上以及抵靠在所述第二支架上；或者

b)所述驱动轴除了包括所述接收区域之外，还具有至少第一止挡件以及第二止挡件，所述第一止挡件与所述第二止挡件能够沿着绕所述中心轴线m的圆周方向Ru抵靠在所述第一支架以及所述第二支架上；在所述驱动轴无负载的状态下，所述第一支架沿圆周方向Ru借助一个凸起抵靠在所述端部E1上或者抵靠在所述第一止挡件上。

由此实现了，至少沿圆周方向Ru，至少一个第一支架在保持器的区域中可贴靠在端部E1或止挡件上。因此，力流从驱动轴引导到端部E1或止挡件上并且从端部E1或止挡件引导到第一支架上并且从第一支架引导到耦合构件上。对此，耦合元件除了端部E1以外涉及力流。避免调节损耗。也就是说实现在端部E1或止挡件和耦合构件之间的机械短接，在其中涉及耦合元件的弹性。这可在排气阀打开运动或闭合运动时是有利的，因为排气阀的限定状态是期望的。至少一个第一支架和在支架与耦合构件之间的连接相比于构造成弹簧的耦合元件是刚性的。

对此也可有利的是，第一支架构造成销，其具有第一端部和第二端部，其中，销以其第一端部固定到耦合构件上并且可以其第二端部沿相对于中心轴线m的周向方向贴靠在端部E1或第一止挡件上。通过使用销可实现在端部E1或止挡件和耦合元件之间的简单机械耦合。对此，与销相关的弹性在这种金属物质的一般范围中移动。其相比于耦合元件的弹性在传递驱动轴的驱动力时的扭转应力的意义中是可忽略的。由此简单实现了驱动轴或联接在其中的排气阀的足够精确的且可限定的位置。

此外可为有利的是，第一支架关于中心轴线m从耦合构件开始延伸直至端部E1的高度或止挡件的高度。为此实现了，支架沿周向方向可贴靠在端部E1上或沿周向方向Ru贴靠在止挡件上，从而承受并且传递驱动轴的驱动力。在考虑支架的轴向延伸时不考虑端部E2。

也可为有利的是，在端部E1和第一支架之间或在止挡件和第一支架之间的贴靠关于周向方向Ru在驱动轴的闭合运动或驱动轴的打开运动时进行。因此，在一方面端部E1或止挡件与另一方面支架之间的贴靠仅在驱动轴顺时针或逆时针旋转运动时实现。关于相应另一方向以弹性方式经由耦合元件本身进行力传递，由此在伴随有耦合元件的扭转负荷下沿周向方向Ru利用弹簧作用。

对此可有利地设置成，在驱动轴的无负荷状态下支架沿周向方向Ru贴靠在端部E1上或止挡件上。由此确保，驱动轴的受到限定的转动运动直接通过端部E1或止挡件传递到支架上。就此方面避免空转或间隙。在一方面端部E1或止挡件与另一方面支架之间的贴靠可通过应用预紧来增强。通过使用一对支架或一对止挡件实现从驱动轴到耦合构件上的对称力传递。这尤其是在该背景下在径向方向的两侧从驱动轴的保持器中伸出的端部E1的部分或端部，其与驱动轴相对而置地可贴靠在相应的支架上。

对于本发明可为特别有利的是，作为第一支架的补充设置至少一个第二支架或作为第一止挡件的补充设置至少一个第二止挡件。通过使用一对相对而置的支架，支架作用在相对而置的区段上或一对相对而置的止挡件上，实现了对称的力流。

此外可为有利的是，耦合构件和第二端部E2在相对于中心轴线k的轴向方向上并且在周向方向上具有形状配合连接。因此，为了安装排风阀，耦合构件和第二端部E2彼此固定耦合。

附图说明

本发明其它的优势以及细节，在权利要求和说明书中加以说明且在附图中示出。附图中：

图1a显示了具有电机排气阀以及排气阀通道的排气阀驱动的原理图；

图1b显示了驱动组件的细节图；

图1c显示了可替代的驱动组件的细节图；

图2a显示了包括耦合元件以及耦合构件的结构单元；

图2b显示了包括耦合元件以及耦合构件的结构单元的透视图；

图3显示了耦合构件的俯视图。

具体实施方式

图1中示出的呈排气阀门形式的安装组件具有排气阀驱动1，所述排气阀驱动1包括具有电机轴1.1的电机5以及排气阀通道7，在排气阀通道中设有包括排气阀轴1.2的排气阀1.3。所述电机轴1.1与所述排气阀轴1.2通过一个组件24连接起来，所述组件24包括一个耦合元件2以及一个耦合构件4。

具有排气阀轴1.2的排气阀1.3被设置在排气阀通道7中。组件24设置在排气阀轴1.2上，组件在排气阀轴1.2和驱动轴1.1之间形成转动连接。所述电机5通过保持器6间接地支撑在排气阀通道7上。保持器6具有两个臂6.1、6.2，其固定在排气阀通道7上。在排气阀1.3处于“打开”位置处，臂6.2形成耦合构件4的止挡部或者耦合构件4的肩部4.2。所述排气阀1.3的止挡部在“关闭”位置处是由排气阀通道7本身形成。根据图1，所述排气阀1.3位于“打开”位置与“关闭”位置之间的一个中间位置，以便肩部4.2不与臂6.2相接触。

所述耦合元件2被设计为一个锥形弹簧，并通过一个第一端部E1与电机轴1.1耦合并且通过一个第二端部E2与耦合构件4耦合。为了连接耦合元件2与电机轴1.1，电机轴具有一个凹槽3。通过将耦合元件2的端部E1插入到凹槽3中以及根据随着组装所形成的所述耦合元件2的轴向预加张力，在电机轴1.1和耦合元件2之间产生了轴向预紧的连接。耦合元件2也通过形状适应的方式与所述耦合构件4连接。这可以参照图2a、2b被更加详细地介绍。

耦合构件4具有第一支架4.4和第二支架4.5，如根据图1a、1b的放大图可见。两个支架4.4、4.5为销或杆状并且分别具有第一端部4.4a、4.5a和第二端部4.4b、4.5b。在第一端部4.4a、4.5a上，相应的支架4.4、4.5固定在耦合构件4上。相应的支架4.4、4.5在轴向方向上延伸直至耦合元件2的端部E1之上。在上部的或第二端部4.4b、4.5b上，支架4.4、4.5沿圆周方向Ru贴靠在端部E1的区段2.1、2.2上。根据图1c，支架4.4、4.5沿圆周方向Ru没有贴靠在端部E1的区段2.1、2.2上，而是贴靠在两个单独的止挡件；第一止挡件以及第二止挡件3.2上，第一止挡件和第二止挡件与驱动轴1.1直接连接。在从上方看顺时针的转动运动中，驱动轴1.1的闭合力从驱动轴1.1传导到端部E1或止挡件3.1上并且从端部E1或止挡件3.1传递到第一支架4.4或第二支架4.5。驱动力最终从第一或第二支架4.4、4.5传递到耦合构件4上。因此在断开构造成弹簧的耦合元件2的情况下在驱动轴1.1和耦合构件4之间为驱动短接。

在逆时针运动时，驱动轴1.1的驱动力经由端部E1传递到耦合元件2上并且经由耦合元件2的端部E2传递到耦合构件4上。在此耦合元件2的弹簧特性与前述短接相反是被用尽的。

根据图2a，包括耦合元件2、耦合构件4和两个支架4.4、4.5的组件通过使端部E1轴向地引入电机轴1.1的凹槽3中而固定在电机轴1.1上。因此，电机轴1.1或中心轴线m和需要引入耦合构件4中的排气阀轴1.2或中心轴线k彼此同轴地定向。

图2a仅示出了包括耦合元件2和具有两个支架4.4、4.5的耦合构件4。端部E1向上限定耦合元件2并且从耦合元件2的楔形基本形状开始在径向方向上向内弯折。端部E2构造得稍微更复杂。在耦合元件2的螺旋形或楔形的基本形状的基础上设置不同的弯曲部，从而使端部E2成型到耦合构件4上。两个支架4.4、4.5在楔形的耦合元件2之内从耦合构件4向上延伸并且沿周向方向Ru贴靠在耦合元件2上。

根据图3，耦合构件4具有三个狭缝4a到4c，其中狭缝4a、4b被设置在同一直径上。此外，设有第三狭缝4c，在第三狭缝4c中，从背面4r开始，所述耦合元件2被引导到所述正面4v。所述耦合构件4基本上被设计成圆盘状，其具有一个沿径向以及沿轴向均突出超过圆盘基本形状的肩部4.2。圆盘4具有一基础半径rs，同时肩部4.2具有延伸超过所述基础半径rs的半径rc。所述狭缝4a到4c设置在所述圆盘4的规整的边缘4.1。根据图2a、2b，所述耦合元件2的端部E2具有呈U形的部分，其中，所述圆盘4沿径向被插入直到所述耦合元件2锁扣在两个狭缝4a、4b中。与此伴随地，耦合元件2进一步锁扣在狭缝4c中，以便从圆盘4的背部4r区域的自由端开始，所述端部E2通过狭缝4a被引导到正面4v以及从那里开始在直径方向上直达狭缝4b。此外，所述端部E2被引导穿过狭缝4b到圆盘4的背面4r，并又经由狭缝4c翻转到正面4v，并且从此处移向螺旋线或圆锥的基本形状。肩部4.2在径向方向上突出到边缘4.1上。它保证在保持器6的止挡部6.2上的止档，因此能够在“打开”位置处止挡所述排气阀1.3。通过所述电机5和弹簧2，调节扭矩能够被转移到排气阀轴1.2上。因为排气阀轴1.2的调节路径不被记录，有必要将调节扭矩设计得足够大，因此给予电机5或驱动轴1.1的旋转角就足够大，以便通过因而产生的扭矩实现排气阀1.3或排气阀轴1.2的相应止挡或中间位置。

元件符号清单

1 排气阀驱动

1.1 驱动轴、电机轴

1.2 排气阀轴

1.3 排气阀

2 耦合元件、弹簧

2.1 E1的区段

2.2 E1的区段

3 凹部、凹槽

3.1 第一止挡件

3.2 第二止挡件

4 耦合构件、滑块

4.1 边缘

4.2 肩部

4.4 第一支架

4.4a 第一端部

4.4b 第二端部

4.5 第二支架

4.5a 第一端部

4.5b 第二端部

4a 凹口、狭缝

4b 凹口、狭缝

4c 凹口、狭缝

4v 正面

4r 背面

5 电机

6 保持器

6.1 臂

6.2 臂、止挡部

7 排气阀通道

24 组件

E1 2的端部

E2 2的端部

k 1.3的中心轴线

m 1.1的中心轴线

rs 4的半径

rc 4.2的半径

Ru 周向方向

Claims (5)

1.一种用于内燃机的排气阀驱动(1)，所述排气阀驱动(1)包括具有中心轴线m的驱动轴(1.1)、与所述驱动轴(1.1)间接连接且具有中心轴线k的排气阀轴(1.2)、以及设计作为弹簧的耦合元件(2)，其中所述耦合元件(2)具有旋转地固定到所述驱动轴(1.1)上的第一端部E1，其中所述驱动轴(1.1)具有安装所述第一端部E1的接收区域(3)，其中所述耦合元件(2)另外还具有第二端部E2，所述第二端部E2通过耦合构件(4)旋转地固定到所述排气阀轴(1.2)上，其特征在于，

所述耦合构件(4)具有至少第一支架(4.4)以及位于中心轴线k另一侧的第二支架(4.5)，其中：

a)所述耦合元件(2)的第一端部E1能够沿着绕所述中心轴线m的圆周方向Ru抵靠在所述第一支架(4.4)上以及抵靠在所述第二支架(4.5)上；或者

b)所述驱动轴(1.1)除了包括所述接收区域(3)之外，还具有至少第一止挡件(3.1)以及第二止挡件(3.2)，所述第一止挡件(3.1)与所述第二止挡件(3.2)能够沿着绕所述中心轴线m的圆周方向Ru抵靠在所述第一支架(4.4)以及所述第二支架(4.5)上；在所述驱动轴(1.1)无负载的状态下，所述第一支架(4.4)沿圆周方向Ru借助一个凸起抵靠在所述端部E1上或者抵靠在所述第一止挡件(3.1)上。

2.根据权利要求1所述的排气阀驱动(1)，其特征在于，所述第一支架(4.4)设计为具有第一端(4.4a)和第二端(4.4b)的销，其中所述销通过所述第一端(4.4a)固定到所述耦合构件(4)上，并且所述销能够通过所述第二端(4.4b)沿着绕所述中心轴线m的圆周方向Ru与所述第一端部E1或者所述第一止挡件(3.1)相抵靠。

3.根据权利要求1或2所述的排气阀驱动(1)，其特征在于，所述第一支架(4.4)相对于所述中心轴线m延伸；所述第一支架(4.4)从所述耦合构件(4)开始延伸，直到所述第一端部E1的高度或者直到所述第一止挡件(3.1)的高度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的排气阀驱动(1)，其特征在于，所述第一端部E1与所述第一支架(4.4)之间或所述第一止挡件(3.1)与所述第一支架(4.4)之间的接触，相对于圆周方向Ru，发生在所述驱动轴(1.1)的关闭运动期间或者在所述驱动轴(1.1)的打开运动期间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的排气阀驱动(1)，其特征在于，所述耦合构件(4)与所述第二端部E2在相对于所述中心轴线k的轴向方向上以及在圆周方向Ru上具有形状匹配的连接。