CN210178489U - 一种用于热端egr阀的四连杆机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于热端EGR阀的四连杆机构，包括阀体以及驱动电机，其特征在于：在所述驱动电机的输出轴与所述阀体的摇臂轴之间依次设置摆臂、连杆、摇臂，所述连杆的两端分别与所述摆臂、摇臂通过铰链轴铰接，所述摆臂的另一端与所述驱动电机的输出轴端部固定连接，所述摇臂的另一端与所述阀体的摇臂轴固定连接。其有益效果是：采用四连杆机构控制EGR阀开度，可传递扭矩更大，另外，四连杆机构能更好地保护电机不受损坏，延长EGR阀使用寿命。

Description

一种用于热端EGR阀的四连杆机构

技术领域

本实用新型涉及车辆控制装置技术领域，尤其是涉及一种用于热端EGR阀的四连杆机构。

背景技术

目前，由于尾气的排放，产生的有毒、有害的排放物越来越多，造成环境污染较为严重，所以我们国家对车辆的环保要求排放标准越来越严格。在国六新标准即将实施之际，为最大程度上减少NOx排放因此，阀门控制的EGR系统目前已经是国内外先进内燃机中普遍采用的技术，随着国六发动机越来越高的输出功率要求，EGR阀开关所需克服的扭矩也逐渐增大，放大电机施加到阀上的扭矩，对国六新一代EGR阀变得越来越重要。现有的电控EGR阀有比例电磁铁EGR阀、步进电机EGR阀和直流电机EGR阀三种。三种EGR阀电机本身的输出扭矩较低，电机又大多与阀片驱动轴直连，进而传递动到阀片上的扭矩也较低。对国六EGR阀而言，若无法克服较大的阀片开启扭矩，可能导致EGR阀无法正常工作。另一方面，三种EGR阀结构设计紧凑，电机隔热防护存在极大问题，无法应对国六发动机热端EGR阀严苛的高温环境。另外，冷端EGR方案易产生积碳，损坏阀体及EGR冷却器，而若作为热端EGR阀使用，现有的EGR阀的控制电机无法应对高温环境。

如何在严格控制EGR阀开关精度的前提下，放大电机传递扭矩，同时做好电机的隔热防护，即是对EGR阀四连杆机构提出的三点关键使用要求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺点，提供一种用于热端EGR阀的四连杆机构，包括阀体以及驱动电机，其特征在于：在所述驱动电机的输出轴与所述阀体的摇臂轴之间依次设置摆臂、连杆、摇臂，所述连杆的两端分别与所述摆臂、摇臂通过铰链轴铰接，所述摆臂的另一端与所述驱动电机的输出轴端部固定连接，所述摇臂的另一端与所述阀体的摇臂轴固定连接。

本实用新型的有益效果在于：所述铰链轴其上部设置螺纹、中间为光轴、下部设置有平面切口、并配有底座。

本实用新型的有益效果还在：所述摆臂的一端内孔设置为带有两个对称切面的通孔Ⅰ，所述驱动电机的输出轴的端部置入所述通孔Ⅰ中与其配合，通过锁紧螺母Ⅰ、平垫圈Ⅰ固定连接，所述摆臂的另一端内孔设置为带有一个切面的通孔Ⅱ，所述铰链轴的平面切口与所述通孔Ⅱ配合。

本实用新型的有益效果还在于：所述连杆的两端分别设置轴承，所述轴承的球面与所述连杆之间设置有自润滑材料，所述铰链轴的光轴置入所述轴承内圈间隙配合。

本实用新型的有益效果还在：所述摆臂与所述连杆铰接是由所述铰链轴依次穿过所述摆臂的通孔Ⅱ、所述连杆的轴承内孔，所述铰链轴的平面切口与所述摆臂的通孔Ⅱ配合连接，最终在所述铰链轴的螺纹处设置锁紧螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ锁紧。

本实用新型的有益效果还在：所述摇臂设置成带孔弧型，一端设置有一个切面的通孔Ⅲ，与所述铰链轴平面切口配合，并在其另一端设置倒角通孔，所述摇臂轴置入所述倒角通孔内，在倒角通孔处通过氩弧焊固定连接。

本实用新型的有益效果还在：所述摇臂与所述连杆铰接是由所述铰链轴依次穿过所述摇臂的通孔Ⅲ、所述连杆的轴承内孔，最终在所述铰链轴的所述螺纹处设置锁紧螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ。

本实用新型的有益效果是：采用四连杆机构控制EGR阀开度，可传递扭矩更大，另外，四连杆机构能更好地保护电机不受损坏，延长EGR阀使用寿命。

附图说明

附图1是本实用新型结构示意图1，图2是铰链轴结构示意图，图3是摆臂结构示意图，图4是摇臂结构示意图，图5摆臂、连杆连接示意图。

其中1、驱动电机，2、输出轴，3、锁紧螺母Ⅰ，4、平垫圈Ⅰ，5、摆臂，51、通孔Ⅱ，52、通孔Ⅰ，6、是连杆，61、轴承， 7、摇臂，71、通孔Ⅲ，72、倒角通孔，8、铰链轴，81、螺纹，82、光轴，83、平面切口，84、底座，9、锁紧螺母Ⅱ，10、平垫圈Ⅱ，11、摇臂轴12、阀体。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行说明。

本实用新型公开了一种用于热端EGR阀的四连杆机构，包括阀体12以及驱动电机1，在驱动电机1的输出轴2与所阀体12的摇臂轴11之间依次设置摆臂5、连杆6、摇臂7，连杆6的两端分别与摆臂5、摇臂7通过铰链轴8铰接，摆臂5的另一端与驱动电机1的输出轴2端部固定连接，摇臂7的另一端与述阀体12的摇臂轴11固定连接。

本实施例中，铰链轴8其上部设置螺纹81、中间为光轴82、下部设置有平面切口83、并配有底座84。

本实施例中，摆臂5的一端内孔设置为带有两个对称切面的通孔Ⅰ52，驱动电机1的输出轴2的端部置入通孔Ⅰ52中与其配合，通过锁紧螺母Ⅰ3、平垫圈Ⅰ4固定连接，摆臂5的另一端内孔设置为带有一个切面的通孔Ⅱ51，铰链轴8的平面切口83与通孔Ⅱ51配合。

本实施例中，连杆6的两端分别设置轴承61，轴承61的球面与连杆6之间设置有自润滑材料，铰链轴8的光轴82置入轴承内圈中间隙配合。

本实施例中，摆臂5与连杆6铰接是由铰链轴8依次穿过摆臂5的通孔Ⅱ51、连杆6的轴承61内孔，铰链轴8的平面切口83与摆臂5的通孔Ⅱ51配合连接，最终在铰链轴8的螺纹81处设置锁紧螺母Ⅱ9、平垫圈Ⅱ10锁紧。

本实施例中，摇臂7设置成带孔弧型，一端设置有一个切面的通孔Ⅲ71，与铰链轴8平面切口83配合，并在其另一端设置倒角通孔72，摇臂轴11置入倒角通孔72内，在倒角通孔72处通过氩弧焊固定连接。

本实施例中，摇臂7与连杆6铰接是由铰链轴8依次穿过摇臂7的通孔Ⅲ71、连杆的轴承内孔，铰链轴8的平面切口83与摇臂7的通孔Ⅲ71配合连接，最终在在铰链轴8的螺纹81处设置锁紧螺母Ⅱ9、平垫圈Ⅱ10锁紧。

工作原理：如附图所示，当发动机转速达到一定状态，ECU控制EGR阀工作，进而控制阀片开关。

根据发动机厂商提供的相关设计输入及标定的电机与阀体间相对位置，经过设计计算出了摇臂7、摆臂5、连杆6的中心距及三者间的夹角，在确保阀片能正常开启的前提下，可选用较低扭矩的电机，使得驱动电机1在带动摇臂轴13上的阀片从关闭状态开启时达到最大的驱动扭矩，确保阀片能正常开启，优化了驱动电机1到阀片的扭矩转化效率，降低电机成本。

阀体一侧温度一般是输出轴通过四连杆机构传递到驱动电机1上，而输出轴的温度是最高的。经过热力学分析及整体结构优化，设计出如附图所示结构摇臂7。通过CAE分析，新结构摇臂7强度满足设计要求，降温效果则达到200℃以上，加上较长的连杆6、支架隔热防护以及驱动电机1本身的水冷设计，完全满足热端EGR阀电机温度要求。

另外，如附图所示，四连杆机构中的摆臂5结构设计则是匹配驱动电机1外伸的输出轴2，而整体式的连杆6则有效防止了轴承61的松动，最大程度上延长了四连杆机构的使用寿命。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于热端EGR阀的四连杆机构，包括阀体以及驱动电机，其特征在于：在所述驱动电机的输出轴与所述阀体的摇臂轴之间依次设置摆臂、连杆、摇臂，所述连杆的两端分别与所述摆臂、摇臂通过铰链轴铰接，所述摆臂的另一端与所述驱动电机的输出轴端部固定连接，所述摇臂的另一端与所述阀体的摇臂轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于热端EGR阀的四连杆机构，其特征在于：所述铰链轴其上部设置螺纹、中间为光轴、下部设置有平面切口、并配有底座。

3.根据权利要求2所述的一种用于热端EGR阀的四连杆机构，其特征在于：所述摆臂的一端内孔设置为带有两个对称切面的通孔Ⅰ，所述驱动电机的输出轴的端部置入所述通孔Ⅰ中与其配合，通过锁紧螺母Ⅰ、平垫圈Ⅰ固定连接，所述摆臂的另一端内孔设置为带有一个切面的通孔Ⅱ，所述铰链轴的平面切口与所述通孔Ⅱ配合。

4.根据权利要求2所述的一种用于热端EGR阀的四连杆机构，其特征在于：所述连杆的两端分别设置轴承，所述轴承的球面与所述连杆之间设置有自润滑材料，所述铰链轴的光轴置入所述轴承内圈间隙配合。

5.根据权利要求3所述的一种用于热端EGR阀的四连杆机构，其特征在于：所述摆臂与所述连杆铰接是由所述铰链轴依次穿过所述摆臂的通孔Ⅱ、所述连杆的轴承内孔，最终在所述铰链轴的螺纹处设置锁紧螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ锁紧。

6.根据权利要求2所述的一种用于热端EGR阀的四连杆机构，其特征在于：所述摇臂设置成带孔弧型，一端设置有一个切面的通孔Ⅲ，与所述铰链轴平面切口配合，在其另一端设置倒角通孔，所述摇臂轴置入所述倒角通孔内，在倒角通孔处通过氩弧焊固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种用于热端EGR阀的四连杆机构，其特征在于：所述摇臂与所述连杆铰接是由所述铰链轴依次穿过所述摇臂的通孔Ⅲ、所述连杆的轴承内孔，最终在所述铰链轴的螺纹处设置锁紧螺母Ⅱ、平垫圈Ⅱ锁紧。

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