CN1824972A - 回转作动器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连杆组件，它用于得到具有第一杠杆(30)和第二杠杆(34)，而每一个杠杆都具有相应的第一末端(31，35)和第二末端(41，43)的机械效益。该第一和第二杠杆(30，34)由机械接头连接。该机械接头由第一杠杆(30)的第二末端(41)构成。该机械接头为一个销子(42)，可在该第二杠杆(34)的第二末端(43)上作出的一个槽(40)内滑动。为了防止在该槽(40)和该销子(42)之间积聚有机物残渣，本发明的另一个实施例包括使用抗污染件。为了防止在该销子(42)和槽(40)之间积聚有机物残渣，本发明的另一个实施例包括在该销子(42)上放置一个防护件(48)。该防护件(48)包括边缘(50，52)。当该销子(42)沿着该槽(40)滑动时，该边缘将该槽(40)上的有机物残渣刮掉。

Description

回转作动器
发明领域
本发明涉及控制涡轮增压器的增压压力的连杆组件及其与内燃机联合的使用。
发明背景
一般来说，涡轮增压器在本技术领域内是熟知的。涡轮增压器的基本功能为增加进入发动机进气总管的空气流量。增加进入进气总管，因而也是进入活塞气缸的空气压力可增加发动机的功率。涡轮增压器由流入涡轮的废气压力驱动。该涡轮再转动一个压缩机。该压缩机与进气总管连接。当该压缩机的速度增加时，进入该进气总管的空气压力也增加。用于控制进入该涡轮的废气流量的一种方法为使用围绕着该涡轮圆周均匀隔开的一系列叶片。使用这里所述的叶片的涡轮增压器，一般称为几何形状可变化的涡轮增压器。当该叶片改变位置时，流入该涡轮的废气压力可以增加或降低。所有的叶片都与一个圆环连接，因此当该圆环转动时，该叶片改变位置。一般，该圆环通常与一根轴连接，而该轴被固定在一枢轴点周围作转动。当该轴围绕该支轴点转动时，该圆环转动，改变该叶片的位置。该轴的转动是由与一个作动器连接的连杆组件完成的。
该轴运动所需要的扭矩可以随着转动的程度改变。该改变由在该叶片内的摩擦和在正常使用时积累在该连杆组件上的有机物残渣引起。
使用一根连杆将该作动器的轴和与该圆环连接的轴互相连接。该连杆还有一机械效益，即当该连杆通过其转动运动时，可增加该作动器产生的扭矩。
图1表示带有各个支轴点的一个普通的四杆式连杆的现有技术的结构10。由与一个作动器16的轴14连接的杠杆12和与一个控制机构(没有示出)的轴20连接的另一个杠杆18组成。该杠杆12和18利用一根连杆22连接在一起。该连杆22具有枢轴接头24和26，可允许该连杆在其间运动。在给定的轴转动条件下，该机械效益由该杠杆12和18的有效长度之比确定。
通常的连杆结构由带有各种支轴点的四杆式连杆组件组成。使用这种形式的设计产生的一个普通的问题是，该四杆式连杆使上述机械效益与该叶片通过转动所需要的扭矩紧密匹配的能力有限。如上所述，该叶片内的摩擦和有机物残渣是该扭矩随着转动程度而变化的二个主要原因。该在该连杆上产生的有机物残渣是由发动机正常工作产生的废气造成的。随着时间的推移，该有机物残渣的产生可能更严重，对该连杆的使用影响更大。
发明概述
本发明涉及用于得到机械效益，具有包含第一末端和第二末端的第一杠杆的一种连杆组件。该第一杠杆的第一末端与一个作动器连接，并且可以围绕该第一末端转动。还有第二杠杆，它具有与由该连杆组件控制的装置连接的一个可动的第一末端。该第二杠杆也有第二末端。该第一杠杆的第二末端和该第二杠杆的第二末端工作时由一个机械接头连接在一起。该第一和第二杠杆的机械接头是这样连接的：与该作动器转动该第一杠杆时，通过改变一根或多根杠杆的有效长度、形成可变化的机械效益。
在一个实施例中，工作时连接该第一杠杆的第二末端和该第二杠杆的第二末端的该机械接头为一个销子和槽的结构。该机械接头是由该第一杠杆的第二末端形成的。该机械接头为可在第二杠杆的第二末端上形成的槽内滑动的销子。为了防止在该槽和该销之间产生有机物残渣，本发明的另一个实施例包括使用抗污染的零件。为了防止在该销和该槽之间积聚有机物残渣，本发明的另一个实施例包括在该销子上的一个防护件。在另外一个实施例中，该防护件还具有刮刀。当该销子沿着该槽滑动时，该刮刀将有机物残渣从该槽上刮去。
从下面提供的详细说明中，可以了解本发明的应用的另一些领域。应当理解，该详细说明和具体例子虽然表示本发明的优选实施例，但只是为了说明，不是要限制本发明的范围。
附图简要说明
从该详细说明和附图中，可以更充分地了解本发明。其中：
图1表示一个通常的四杆式连杆组件的侧视平面图；
图2为本发明的侧视平面图；
图3为本发明的另一个侧视平面图；
图4为销子和槽的分解的侧视平面图；
图5为该销和防护组件的分解透视图；和
图6为将该防护件固定在根据本发明的销子和防护组件上的另一个实施例的分解透视图。
优选实施例详细说明
优选实施例的以下的说明只是示例性的，不是要限制本发明，其应用或使用。
图2表示根据本发明的，通过轴32与一个涡轮增压器28连接的一个连杆装置。第一杠杆30具有第一末端31，它与该涡轮增压器的控制机构的轴32连接。第二杠杆34具有第一末端35，它与作为该涡轮增压器28的作动器部分38的一部分的轴36连接。
该第一杠杆30具有在其上作出的一个细长的槽40。该槽40从该第一杠杆30的第二末端41伸出。该第二杠杆34具有位于其第二末端43中的一个销子42。该销子42可在该槽40中滑动，以形成该第一和第二杠杆30，34之间的机械接头。该作动器轴36的扭矩使该第二杠杆34和销子42转动。该第一杠杆30和该控制机构轴32跟随着该第二杠杆34和销子42的运动。在通过转动的任何点上，这个杠杆结构的机械效益为该第一杠杆30的有效的杠杆长度与第二杠杆34的有效的杠杆长度之比。
利用该第一杠杆30的槽40的形状或轮廓44，可以进一步控制通过转动改变该机械效益的速度。调节该轮廓44可以提供通过该作动器轴36的转动的连续地可变化的速度。控制通过转动的机械效益提供了使该控制机构所需的扭矩与该作动器38所拥有的扭矩匹配的一种方法。例如，通过调节该槽的轮廓，可以提供在一个特定的点上，通过该控制机构的转动的更大的扭矩。
当作动器38转动该第二杠杆34时，销子42运动，通过该槽40，改变该第二杠杆34相对于第二扭矩臂30的位置，从而改变，在它们之间传递的扭矩的量。
应当注意，该销子42和槽40的位置可以颠倒。例如，该槽40可以在该第二杠杆34上，而该销子42可以放置在该第一杠杆30上。该销子42和槽40组件用其他装置代替，以在该第一杠杆30和第二杠杆34之间产生相同的相互作用——例如利用一个滚子和凸轮组件，一个齿条和小齿轮综合或同心的轴——也在本发明的范围内。
该销子42和槽40的表面的界面可产生摩擦，这可减小传递至控制机构的扭矩。在一个实施例中，使用一个减小摩擦的装置，以保持用于控制该机构的扭矩的最大的量。为了减少扭矩损失，该装置可以一种润滑剂或诸如Teflon或氮化硼一类的低摩擦涂层。另一种方案是，使用轴承，套筒或某种其他形式的减小摩擦装置。图3表示在销子42上加一个套筒或轴承46，以减小由该销子42沿着槽40的表面运动造成的摩擦。由于在轮廓44的表面上滚动加上轴承46可以减小摩擦。摩擦的减小可增加传递至控制机构的扭矩。
该杠杆机构的工作也可受诸如污物和油一类的有机物残渣的影响。本发明的另一个实施例包括控制或除去产生的有机物残渣的装置。该控制有机物残渣产生的装置使用一个防护件，一个刮刀或某种其他的抗污染装置实现。图4表示一个防护件48，它可帮助防止有机物残渣与销子42或轴承46直接接触和影响它们的运动。如图5所示，该防护件48具有边缘50和52，它们可以在当该销子42沿着槽40滑动时，从杠杆34和槽40上去除有机物残渣。如图6所示，该防护件48放置在杠杆30和轴承46的两个侧面上，并且设计成使得该零件的单一设计可装在任何一个位置上。
一个“C”形夹子54插入销子42的槽56中，以固定该防护件48。可以用其他方法将该防护件48粘接在销子42上，例如利用焊接或粘接。保持该防护件48的另一种方法是将该防护件48与销子42作成一个整体。图6表示在该防护件48上形成的挠性件58，它可压紧在销子42上，并与槽56接合。这个方法不需要“C”形夹子54。
本发明的说明只是示例性的，因此不偏离本发明的要旨的各种变化都要包含在本发明的范围内，不要将这种变化看作是偏离本发明的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于得到机械效益的连杆组件，包括：
一个第一杠杆(30)，可在第一末端(31)上转动，并具有第二末端(41)，其中，所述第一末端(31)与一作动器连接；
一个第二杠杆(34)，具有与要被控制的装置连接的可动的第一末端(35)，并具有第二末端(43)；和
一个机械接头，用于将所述第一杠杆(30)的所述第二末端(41)与所述第二杠杆(34)的所述第二末端(43)可操作地连接，使得当所述作动器转动所述第一杠杆(30)时，通过改变一个或多个杠杆的有效长度，产生可变的机械效益。
2.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述第一杠杆(30)的所述第二末端(41)有一个销子(42)。
3.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述第二杠杆(34)的所述第二末端(43)有一条用于接纳在所述第一杠杆(30)的所述第二末端(41)上的所述销子(42)的槽(40)。
4.如权利要求3所述的连杆组件，其特征为，所述销子被安置在所述第二杠杆上，而所述槽被设置在所述第一杠杆上。
5.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述机械接头机构具有一个减少摩擦的装置。
6.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述第一杠杆(30)或第二杠杆(34)中的一个具有控制在所述槽(40)中积聚有机物残渣的装置。
7.如权利要求3所述的连杆组件，其特征为，还包括被置在所述槽的至少一侧上的一个防护件(48)，用于防止在所述销子(42)和所述槽(40)之间积聚有机物残渣。
8.如权利要求7所述的连杆组件，其特征为，所述防护件(48)具有边缘(50，52)，当所述销沿着所述槽(40)移动时，这些边缘与所述槽的表面接合，将有机物残渣从所述槽(40)的表面上刮掉。
9.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述第一杠杆(30)的所述第二末端(41)有一滚子，而所述第二杠杆(34)的所述第二末端(43)有一凸轮。
10.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述第一杠杆的所述第二末端有一小齿轮，而所述第二杠杆由一齿条构成，并受所述第一末端上的一扭转弹簧约束，以抵消由所述第一杠杆所施加的扭矩。
11.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述第一杠杆的所述第二末端有一铰链，而所述第二杠杆由一些同心轴构成，其中，所述第二杠杆的所述第二末端与所述第一杠杆末端上的所述铰链连接。
12.如权利要求1所述的连杆组件，其特征为，所述连杆组件被用于控制可变几何形状涡轮增压器中的叶片。
13.一种具有一个由两件组成的杠杆组件，用于获得可变机械效益的控制机构，包括：
一个第一杠杆(30)，与在第一末端(31)上的一作动器连接，在第二末端(41)上有一销子(42)；
第二杠杆(34)，在第一末端(35)上有一条槽(40)，并与第二末端(43)上的轴(32)连接；
一个被安装在所述销子上的防护件(48)，当所述销子沿着所述槽移动时，用于除去有机物残渣；和
其中，所述第一杠杆(30)的所述销子(42)被可滑动地配置在所述第二杠杆(34)的所述槽(40)内。
14.如权利要求13所述的由两件组成的杠杆组件，其特征为，所述槽(40)为细长的，并沿着所述第二杠杆(34)的长度延伸，形成一轮廓，并改变所述第二杠杆(34)和所述第一杠杆(30)的有效杠杆长度。
15.如权利要求13所述的由两件组成的杠杆组件，其特征为，所述销子(42)包括一个减少移过所述槽(40)时的摩擦的装置。
16.如权利要求13所述的由两件组成的杠杆组件，其特征为，在所述销子(42)上的所述防护件(48)具有两块被安装在该销子(42)的每一端上的板。
17.如权利要求14所述的由两件组成的杠杆组件，其特征为，所述防护件(48)具有边缘(50，52)，当所述销子(42)沿着所述槽(40)移动时，这些边缘从所述槽(40)的内部除去有机物残渣。
18.如权利要求14所述的由两件组成的杠杆组件，其特征为，当所述销子(42)沿着所述槽(40)移动时，所述防护件(48)从所述第二杠杆(34)的侧面除去有机物残渣。
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