DE102010040986A1

DE102010040986A1 - Ladeeinrichtung

Info

Publication number: DE102010040986A1
Application number: DE102010040986A
Authority: DE
Inventors: Dr. Schäflein Jochen; Florian Rentz; Anatolij Martens
Original assignee: Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Current assignee: BMTS Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2010-04-29
Filing date: 2010-09-17
Publication date: 2011-11-03
Also published as: US9273601B2; US20130247563A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung (1), insbesondere ein Abgasturbolader, mit einer Stelleinrichtung (2) zum Betätigen einer Regeleinrichtung (3), insbesondere einer variabel Turbinengeometrie oder eines Wastegateventils, wobei die Stelleinrichtung (2) über eine Stellstange (4), mit der Regeleinrichtung (3) gekoppelt ist. Erfin) über ein in einem Aktuatorenhebel (5) an zwei Stellen drehbar gelagertes Führungsstück (6) mit der Regeleinrichtung (3) gekoppelt ist. Hierdurch kann eine einfache Justierung und eine langfristig leichte Verstellbarkeit erreicht werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladeeinrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader, mit einer Stelleinrichtung zum Betätigen einer Regeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Aktuatorenhebel mit einem drehbar gelagerten Führungsstück.
Aus der US 2005/0050888 A1 ist eine gattungsgemäße Ladeeinrichtung in der Art eines Abgasturboladers bekannt, mit einer Stelleinrichtung zum Betätigen eines Wastegateventils. Die Stelleinrichtung ist dabei über eine Stellstange mit dem Wastegateventil gekoppelt und über eine entsprechende Halteeinrichtung am Gehäuse der Ladeeinrichtung angebunden. Eine Führung der Stellstange erfolgt dabei an einer einzigen Stelle durch ein Gehäuse der Stelleinrichtung.
Ladeeinrichtungen mit beispielsweise einer variablen Turbinengeometrie oder einem Wastegateventil, sind üblicherweise mit einem elektrischen oder einem pneumatischen Steller ausgerüstet, der die Verstellung vorgenannter Komponenten bewirkt. Der Steller bzw. die Stelleinrichtung wird über eine Motorsteuerung angesteuert und verstellt damit eine Stellstange, die sich im Wesentlichen axial bewegt. Die Stellstange wirkt dabei auf einen Aktuatorenhebel, der die translatorische Bewegung der Stellstange in eine rotatorische Bewegung umwandelt und dadurch die variable Turbinengeometrie bzw. das Wastegateventil steuert. Die Rotation des Aktuatorenhebels wird dabei über eine Verstellwelle an die variable Turbinengeometrie bzw. das Wastegateventil übertragen. Die Lagerstelle zwischen der Stellstange und dem Aktuatorenhebel hat dabei einen großen Einfluss auf die Reibung und damit die Hysterese. Weiterhin erfolgt die Einstellung bzw. Justierung der Stelleinrichtung relativ zum Abgasturbolader über eine Verstelleinrichtung zwischen der Stellstange und dem Aktuatorenhebel. Bei bekannten Systemen ist dabei ein Führungsstück einseitig im Aktuatorenhebel gelagert, wodurch es in Folge von Stellkräften, die die Stelleinrichtung über die Stellstange auf den Aktuatorenhebel überträgt, zu einem Verkippen und damit zu einer Reibung zwischen dem Führungsstück und dem Aktuatorenhebel kommen kann.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Ladeinrichtung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest eine alternative Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine einfache Einstellung und einen reibungsarmen Betrieb auszeichnet.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Lagerung eines Führungsstücks an einem Aktuatorenhebel nicht mehr einseitig, sondern zweiseitig, das heißt an zumindest zwei Stellen vorzusehen, wodurch eine besonders leichtgängige Lagerung des Führungsstücks im Aktuatorenhebel erreicht und dadurch ein Verkippen und verbunden damit ein Verklemmen einer Stellstange vermieden werden kann. Die Stellstange ist dabei mit einer Stelleinrichtung gekoppelt, die üblicherweise zum Betätigen einer Regeleinrichtung, insbesondere einer variablen Turbinengeometrie oder eines Wastegateventils bei einer Ladeeinrichtung, beispielsweise bei einem Abgasturbolader, eingesetzt wird. Die Stelleinrichtung ist somit über die Stellstange mit der Regeleinrichtung gekoppelt. Erfindungsgemäß ist nun diese Stellstange über ein in dem Aktuatorenhebel an zwei Stellen drehbar gelagertes Führungsstück mit der Regeleinrichtung gekoppelt, wodurch aufgrund der beidseitigen Lagerung ein Verkippen des Führungsstücks und verbunden damit eine schwer gängige Verstellbarkeit vermieden werden können. Die erfindungsgemäß vorgesehene zweiseitige Lagerung stellt im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik bekannten einseitigen Lagerung somit eine deutliche Verbesserung der Leichtgängigkeit dar, wobei diese deutliche Verbesserung mit marginalen konstruktiven und finanziellen Mitteln zu erreichen ist.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, ist der Aktuatorenhebel gabelförmig mit zwei Zinken ausgebildet, wobei das Führungsstück zwischen den beiden Zinken drehbar gelagert ist. Hierzu weisen die beiden Zinken üblicherweise zwei Lageraugen auf, in welchen das Führungsstück drehbar gelagert ist. Die beiden Zinken verleihen somit dem Aktuatorenhebel eine Y-förmige bzw. gabelförmige Gestalt, wobei der Aktuatorenhebel an seiner den beiden Zinken abgewandten Seite drehfest mit einer Verstellwelle verbunden ist. Mit dem erfindungsgemäß gabelförmig ausgebildeten Aktuatorenhebel kann eine zweiseitige und damit besonders leichtgängige Lagerung des Führungsstücks zwischen den beiden Zinken des Aktuatorenhebels erreicht werden, wodurch insgesamt ein Verkippen des Führungsstücks relativ zum Aktuatorenhebel zuverlässig vermieden und damit eine leichtgängige Verstellbarkeit langfristig gewährleistet werden kann.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
Dabei zeigen, jeweils schematisch,
1 einen erfindungsgemäßen Aktuatorenhebel in einer Ansicht,
2a bis c den gemäß der 1 dargestellten Aktuatorenhebel in einer Einbausituation an einer Ladeeinrichtung.
Entsprechend der 2, weist eine erfindungsgemäße Ladeeinrichtung 1, die beispielsweise als Abgasturbolader ausgebildet sein kann, eine Stelleinrichtung 2 zum Betätigen einer Regeleinrichtung 3, insbesondere zum Betätigen einer variablen Turbinengeometrie oder eines Wastegateventils auf. Die Stelleinrichtung 2 ist dabei über eine Stellstange 4 mit der Regeleinrichtung 3 gekoppelt, wobei die Stellstange 4 erfindungsgemäß über ein in einem Aktuatorenhebel 5 (vgl. auch 1) an zwei Stellen drehbar gelagertes Führungsstück 6 mit der Regeleinrichtung 3 gekoppelt ist. Über die zweiseitige Lagerung des Führungsstücks 6 am Aktuatorenhebel 5 kann eine besonders leichtgängige und insbesondere kippsichere Lagerung erreicht werden. Im Vergleich zu bisher lediglich einseitig gelagerten Führungsstücken bzw. Stellstangen stellt dies eine deutliche Verbesserung dar, die andererseits kostengünstig und mit lediglich geringem konstruktiven Aufwand erreichbar ist.
Das Führungsstück 6 besitzt eine orthogonal zu dessen Drehachse 7 verlaufende Durchgangsöffnung 8, die von der Stellstange 4 durchgriffen wird. Der Aktuatorenhebel 5 ist einenends drehfest mit einer Verstellwelle 9 der Regeleinrichtung 3 und anderenends drehbar mit dem Führungsstück 6 verbunden.
Betrachtet man die 1, so kann man erkennen, dass der Aktuatorenhebel 5 gabelförmig ausgebildet ist und zwei Zinken 10 und 10' aufweist, wobei das Führungsstück 6 zwischen diesen beiden Zinken 10 und 10' drehbar gelagert ist. Hierzu weisen die beiden Zinken 10 und 10' Lageraugen auf, in welchen das Führungsstück 6 mit entsprechenden Lagerzapfen 11 eingreift. Gemäß der 1 erkennt man, dass die beiden Zinken 10 und 10' des gabelförmig ausgebildeten Aktuatorenhebels 5 an ihrem der Verstellwelle 9 zugeordneten Ende zusammengeführt und miteinander verbunden, insbesondere miteinander verschweißt sind. Um dabei die Stellstange 4 in Axialrichtung bezüglich der Durchgangsöffnung 6 fixieren zu können, kann die Stellstange 4 beispielsweise benachbart zum Bereich der Durchgangsöffnung 8 ein Gewinde aufweisen, auf welchem entsprechende Muttern 12 (vgl. 2a bis c) angeordnet sind. Durch diese Muttern ist zugleich eine Justierung der Stellstange 4 in Bezug auf den Aktuatorenhebel 5 möglich.
Mit dem erfindungsgemäßen Aktuatorenhebel 5 ist somit eine besonders einfache Einstellbarkeit, das heißt Justierbarkeit, möglich, wobei andererseits durch die zweistellige Lagerung des Führungsstücks 6 am Aktuatorenhebel 5 langfristig eine leichtgängige Lagerung gewährleistet werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2005/0050888 A1 [0002]

Claims

Ladeeinrichtung (1), insbesondere ein Abgasturbolader, mit einer Stelleinrichtung (2) zum Betätigen einer Regeleinrichtung (3), insbesondere einer variabel Turbinengeometrie oder eines Wastegateventils, wobei die Stelleinrichtung (2) über eine Stellstange (4), mit der Regeleinrichtung (3) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstange (4) über ein in einem Aktuatorenhebel (5) an zwei Stellen drehbar gelagertes Führungstück (6) mit der Regeleinrichtung (3) gekoppelt ist.
Ladeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsstück (6) eine orthogonal zu dessen Drehachse (7) verlaufende Durchgangsöffnung (8) aufweist, die von der Stellstange (4) durchgriffen wird.
Ladeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuatorenhebel (5) einenends drehfest mit einer Verstellwelle (9) der Regeleinrichtung (3) und anderenends drehbar mit dem Führungsstück (6) verbunden ist.
Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuatorenhebel (5) gabelförmig mit zwei Zinken (10, 10') ausgebildet ist, wobei das Führungsstück (6) zwischen den beiden Zinken (1, 10') drehbar gelagert ist.
Ladeeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zinken (10, 10') des gabelförmig ausgebildeten Aktuatorenhebels (5) an ihrem der Verstellwelle (9) zugeordneten Ende zusammen geführt und miteinander verbunden sind.
Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstange (4) in Axialrichtung bezüglich der Durchgangsöffnung (8) fixiert ist.
Ladeeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellstange (4) benachbart zum Bereich der Durchgangsöffnung (8) ein Gewinde aufweist und dort über benachbart zur Durchgangsöffnung (8) aufgedrehte Muttern (12) in Axialrichtung bezüglich der Durchgangsöffnung (8) fixiert ist.
Aktuatorenhebel (5) mit einem drehbar gelagerten Führungsstück (6) zur Kopplung einer Stelleinrichtung (2) mit einer Regeleinrichtung (3) bei einer Ladeeinrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.