DE102013208245A1

DE102013208245A1 - Actuator assembly for an exhaust gas turbocharger

Info

Publication number: DE102013208245A1
Application number: DE102013208245.2A
Authority: DE
Inventors: Jochen Schäflein; Stephan Küstermann
Original assignee: Bosch Mahle Turbo Systems GmbH and Co KG
Current assignee: BMTS Technology GmbH and Co KG
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2014-11-06

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Stellgliedanordnung (10, 30) eines Abgasturboladers (20) mit einem ersten Hebel (11, 31) und mit einem drehbar mit dem ersten Hebel (11, 31) verbundenen zweiten Hebel (17, 37), und einer den ersten Hebel (11, 31) vollständig durchlaufenden Durchgangsöffnung (12, 32), die von einem mit dem zweiten Hebel (17, 37) verbundenen Stift (13, 33) durchdrungen ist, wobei der Stift (13, 33) über einen Sicherungsring (15, 35) gesichert ist. Erfindungswesentlich ist dabei, dass der Stift (13, 33) einen abgeschrägten Abschnitt (14, 34) und der Sicherungsring (15, 35) aufgebogene Randbereiche (18, 38) aufweist, und dass der abgeschrägte Abschnitt (14, 34) und der Sicherungsring (15, 35) derart geformt sind, dass sie ferner eine Kippbewegung des Stifts (13, 33) relativ zum Hebel (11, 31) derart beschränken, dass ein Kontakt zwischen dem Stift (13, 33) und dem Hebel (11, 31) begrenzt ist. Hierdurch kann insbesondere eine verbesserte Funktionalität erreicht werden.The invention relates to an actuator arrangement (10, 30) of an exhaust gas turbocharger (20) with a first lever (11, 31) and with a second lever (17, 37) rotatably connected to the first lever (11, 31), and one of the first Lever (11, 31) completely through passage opening (12, 32) which is penetrated by a pin (13, 33) connected to the second lever (17, 37), the pin (13, 33) via a locking ring (15 , 35) is secured. It is essential to the invention that the pin (13, 33) has a chamfered section (14, 34) and the locking ring (15, 35) has bent-up edge areas (18, 38), and that the chamfered section (14, 34) and the locking ring (15, 35) are shaped such that they further restrict a tilting movement of the pin (13, 33) relative to the lever (11, 31) in such a way that contact between the pin (13, 33) and the lever (11, 31 ) is limited. In this way, improved functionality can be achieved in particular.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellgliedanordnung für einen Abgasturbolader gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft außerdem einen Abgasturbolader mit zumindest einer derartigen Stellgliedanordnung. The present invention relates to an actuator assembly for an exhaust gas turbocharger according to the preamble of claim 1. The invention also relates to an exhaust gas turbocharger with at least one such actuator assembly.

Aus dem Stand der Technik bekannte Brennkraftmaschinen umfassen zum Zweck der Effizienz- oder Leistungssteigerung häufig einen Abgasturbolader (ATL), der seine Energie aus dem Restdruck der vom Motor ausgestoßenen Abgase gewinnt. Um die Abgabeleistung bedarfsgerecht abrufen zu können, sind variable Turbinengeometrien bekannt, die die Leistungsabgabe und das Ansprechverhalten an unterschiedliche Betriebsbedingungen (z. B. Lastwechsel) besser anpassen können. Um das zu erreichen, sind drehbar in einem Schaufellagerring gelagerte Leitschaufeln im Turbineneintritt oder im Turbinengehäuse vorgesehen. Die Anstellwinkel der Leitschaufeln werden dabei über einen Verstellring so geregelt, dass bei wenig Gasdurchsatz, aber hohem Leistungsbedarf, das Abgas durch reduzierte Strömungsquerschnitte beschleunigt und auf die Turbinenschaufeln geleitet wird, was die Drehzahl der Turbine und somit die Leistung des Verdichters erhöht. Umgekehrt kann bei hohem Gasdurchsatz und geringerem Leistungsbedarf durch große Querschnitte die Strömungsgeschwindigkeit verringert werden, was die Leistung des Abgasturboladers reduziert. From the prior art known internal combustion engines often include for the purpose of efficiency or performance increase an exhaust gas turbocharger (ATL), which recovers its energy from the residual pressure of the exhaust gases emitted by the engine. In order to be able to retrieve the output power on demand, variable turbine geometries are known which can better adapt the power output and the response to different operating conditions (eg load changes). In order to achieve this, guide vanes rotatably mounted in a vane bearing ring are provided in the turbine inlet or in the turbine housing. The angles of incidence of the vanes are controlled via an adjusting so that at low gas flow, but high power consumption, the exhaust gas is accelerated by reduced flow cross sections and directed to the turbine blades, which increases the speed of the turbine and thus the performance of the compressor. Conversely, at high gas flow and lower power requirements by large cross-sections, the flow velocity can be reduced, which reduces the performance of the exhaust gas turbocharger.

Ein dazu alternativer Lösungsansatz bedient sich eines auch als Wastegate bezeichneten Bypassventils im Abgasstrom. Beim Überschreiten eines vorgegebenen Ladedrucks wird dieses Ventil geöffnet. In seinem geöffneten Zustand leitet das Wastegate Abgas – unter Umgehung der Turbine – unmittelbar in einen angeschlossenen Abgasstrang, was ein weiteres Ansteigen der Turbinendrehzahl unterbindet.An alternative solution approach uses a bypass valve, also referred to as wastegate, in the exhaust gas flow. When a given charge pressure is exceeded, this valve is opened. In its opened state, the wastegate directs exhaust gas bypassing the turbine directly into a connected exhaust gas line, which prevents a further increase in the turbine speed.

Beide beschriebenen Ansätze zur Ladedruckregelung erfordern es, den Turbolader mit einer geeigneten Stellgliedanordnung auszustatten, die auf den Verstellring oder das Ventil einzuwirken vermag. Eine gattungsgemäße Stellgliedanordnung wird etwa in FR 2 823 795 B1 beschrieben und verbindet einen im Ansaugtrakt des Turboladers angeordneten Druckschalter mit einem Ventilhebel zur Steuerung des von einem Turbolader erzeugten Ladedrucks. Dabei werden ein drehbarer Dämpfungsring und ein kippbarer, in einer entsprechenden Buchse gelagertes Kugelgelenkkopf zur Kompensation von Vibrationen eingesetzt, die im Betrieb auftreten können.Both approaches described for boost pressure control require the turbocharger to be equipped with a suitable actuator arrangement which is able to act on the adjusting ring or the valve. A generic actuator assembly is approximately in FR 2 823 795 B1 describes and connects a arranged in the intake of the turbocharger pressure switch with a valve lever for controlling the charge generated by a turbocharger boost pressure. In this case, a rotatable damping ring and a tiltable, mounted in a corresponding socket ball joint head used to compensate for vibrations that may occur during operation.

Problematisch ist der Ausgleich von Fertigungs- und Montagetoleranzen sowie Verschleißerscheinungen der Stellglieder für Turbolader. So kann beispielsweise eine Schiefstellung einzelner gelenkig miteinander gekoppelter Hebel zu Verspannungen und erhöhter Reibung zwischen diesen Bauteilen führen. Die beiden Hebel sind beispielsweise mittels eines am zweiten Hebel angeordneten Stifts miteinander verbunden, der in eine ihn umschließenden Führung am ersten Hebel, die etwa als zylindrische Durchgangsöffnung ausgeführt sein kann, eingreift. Eine radiale Spielpassung zwischen Stift und Durchgangsöffnung vermag zwar dieses spezifische Risiko zu mindern, verlagert die Gefahr von Spannungen jedoch im Ergebnis lediglich auf andere Komponenten der Stellgliedanordnung oder der mit diesem verbundenen Bauteile des Turboladers, was im Extremfall zu dessen Versagen führen kann. Die alternative oder zusätzliche Erhöhung des Spiels in axialer Richtung des Stifts wiederum beeinträchtigt dessen akustisches Verhalten und stellt somit ebenfalls keine befriedigende Lösung dar.The problem is the compensation of manufacturing and assembly tolerances and wear of the actuators for turbochargers. For example, a misalignment of individual hingedly coupled levers can lead to tension and increased friction between these components. The two levers are connected to one another, for example, by means of a pin arranged on the second lever, which engages in a guide enclosing it on the first lever, which may be designed approximately as a cylindrical passage opening. Although a radial clearance fit between the pin and the through hole is able to reduce this specific risk, the risk of stress is only shifted to other components of the actuator assembly or the turbocharger components connected to it, which in extreme cases can lead to its failure. The alternative or additional increase of the game in the axial direction of the pen in turn affects its acoustic behavior and thus also does not represent a satisfactory solution.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für eine Stellgliedanordnung der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine erhöhte Betriebssicherheit auszeichnet.The present invention therefore deals with the problem of providing for an actuator assembly of the generic type an improved embodiment, which is characterized in particular by increased reliability.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine gelenkige Verbindung zweier Hebel einer Stellgliedanordnung so zu verbessern, dass diese auch bei Fertigungstoleranzen und einem sich einstellenden Verschleiß leichtgängig gelenkig miteinander verbunden bleiben. Der zweite Hebel greift dabei über einen Stift in eine Durchgangsöffnung des ersten Hebels ein. Der Stift ist dabei über einen Sicherungsring in der Durchgangsöffnung des ersten Hebels gehalten. Der Stift weist nun erfindungsgemäß einen abgeschrägten Abschnitt und der Sicherungsring einen umgebogenen Randbereich auf. Gemäß der Erfindung sind der abgeschrägte Abschnitt und der Sicherungsring dergestalt ausgeführt, dass sie auch eine Kippbewegung des Stifts relativ zum ersten Hebel, wie sie im Betrieb des Turboladers auftreten kann, gemäß folgender Randbedingung beschränkt: Eine Berührung zwischen Stift und erstem Hebel ist ausschließlich innerhalb einer definierten Kontaktfläche des Stifts möglich. Diese Kontaktfläche befindet sich in axialer Richtung des Stifts zwischen dessen abgeschrägtem Abschnitt und dem Sicherungsring und ist somit eindeutig abgrenzbar.The present invention is based on the general idea to improve a hinged connection of two levers of an actuator assembly so that they remain easily hinged together even with manufacturing tolerances and self-adjusting wear. The second lever engages via a pin in a through hole of the first lever. The pin is held via a retaining ring in the through hole of the first lever. The pin now according to the invention has a bevelled portion and the retaining ring on a bent edge region. According to the invention, the chamfered portion and the locking ring are designed such that they also limit a tilting movement of the pin relative to the first lever, as may occur in the operation of the turbocharger, according to the following condition: A contact between the pin and the first lever is exclusively within one defined contact surface of the pen possible. This contact surface is located in the axial direction of the pin between the bevelled portion and the retaining ring and is thus clearly delimited.

Diese Formgebung des Stifts bietet erhebliche Vorteile, da auch bei einem erheblichen Verkippen des ersten Hebels ein unerwünschtes Aufliegen außerhalb der definierten Kontaktfläche, insbesondere im äußeren Randbereich des abgeschrägten Abschnitts oder des Sicherungsrings, zuverlässig vermieden werden können. Dies erlaubt eine Reduzierung der mit einer solch ungünstigen Betriebsposition einhergehenden Druck-, Zug- oder Torsionskräfte, die über die Hebel zudem auf den Turbolader oder den Stellantrieb einwirken können. Der Verschleiß, insbesondere der Stellgliedanordnung, die nicht nur einer dynamischen thermischen Belastung, sondern zudem einer wechselnden und schwingenden mechanischen Belastung ausgesetzt ist, lässt sich somit verringern, sodass ein frühzeitiges Versagen auch unter häufigen Lastwechseln unwahrscheinlicher wird. Auf diese Weise kann der beschriebene Ansatz die mittlere Dauer bis zum Ausfall (MTTF) des Turboladers erhöhen, eine Verlängerung der vorgesehenen Wartungsintervalle gestatten oder eine stärkere Beanspruchung der Stellgliedanordnung unter Beibehaltung der vorgenannten Parameter erlauben.This shape of the pin offers considerable advantages, since even with a considerable tilting of the first lever undesirable contact outside the defined contact surface, in particular in the outer edge region of the beveled portion or the locking ring, can be reliably avoided. This allows a reduction in the associated with such an unfavorable operating position compressive, tensile or torsional forces, which can also act on the lever on the turbocharger or the actuator via the lever. The wear, in particular the actuator assembly, which is exposed not only to a dynamic thermal load, but also an alternating and oscillating mechanical stress can thus be reduced, so that premature failure is less likely, even under frequent load changes. In this way, the described approach can increase the mean time to failure (MTTF) of the turbocharger, allow an extension of the scheduled maintenance intervals or allow greater stress on the actuator assembly while maintaining the aforementioned parameters.

Zweckmäßig sind Stift und Durchgangsöffnung zumindest bereichsweise zylindrisch geformt, um zwischen ihnen einen Formschluss in radialer Richtung des Stifts zu ermöglichen. Durch die Rotationssymmetrie der zylindrisch ausgeformten Bereiche ist der Stift innerhalb der Durchgangsöffnung dabei drehbar gelagert, was die vorgenannten technischen Wirkungen der Erfindung zusätzlich begünstigen kann.Appropriately, pin and through hole are at least partially cylindrical in shape to allow between them a positive connection in the radial direction of the pin. Due to the rotational symmetry of the cylindrically shaped regions of the pin is thereby rotatably mounted within the passage opening, which may additionally favor the aforementioned technical effects of the invention.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind die Maße von Stift und Durchgangsöffnung in einer Weise gewählt, die in radialer Richtung ein gewisses Spiel zulässt. Der so geschaffene Bewegungsfreiraum des Stifts innerhalb der Durchgangsöffnung und damit relativ zum ersten Hebel kann zu verbesserter Leichtgängigkeit, Montageerleichterung, Vermeidung von Verspannungen, Unempfindlichkeit gegen Temperaturschwankungen und Verschmutzung, geringerer Geräuschbildung oder besserer Vorhersehbarkeit des Betriebsverhaltens eines erfindungsgemäßen Stellglieds beitragen. Ein solcher Vorteil lässt sich ebenfalls erzielen, indem der abgeschrägte Abschnitt und der Sicherungsring in einem axialen Abstand entlang des Stifts angeordnet werden, der ein Spiel zwischen Stift und Durchgangsöffnung in nunmehr axialer Richtung zulässt.According to a further advantageous embodiment, the dimensions of pin and passage opening are chosen in a manner which allows a certain clearance in the radial direction. The thus created freedom of movement of the pin within the passage opening and thus relative to the first lever can contribute to improved ease, ease of installation, avoiding tension, insensitivity to temperature fluctuations and contamination, less noise or better predictability of the performance of an actuator according to the invention. Such an advantage can also be achieved by arranging the chamfered portion and the circlip at an axial distance along the pin which allows clearance between the peg and the through hole in the now axial direction.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.

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.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

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 Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematischShow, each schematically

1 die Schnittdarstellung einer Stellgliedanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung in einem Ruhezustand, 1 3 is a sectional view of an actuator arrangement according to a first embodiment of the invention in a resting state;

2 die Schnittdarstellung der Stellgliedanordnung gemäß 1 in einem Betriebszustand, 2 the sectional view of the actuator assembly according to 1 in an operating state,

3 die Schnittdarstellung einer Stellgliedanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einem Ruhezustand und 3 the sectional view of an actuator assembly according to a second embodiment of the invention in a resting state and

4 die Schnittdarstellung der Stellgliedanordnung gemäß 3 in einem Betriebszustand. 4 the sectional view of the actuator assembly according to 3 in an operating state.

Die 1 und 2 zeigen eine Stellgliedanordnung 10 gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform, welche zur Einstellung einer variablen Turbinengeometrie oder eines Wastegateventils eines entsprechend konfigurierten Abgasturboladers 20 dienen mag, um dessen Ladedruck zu regeln. Zu diesem Zweck ist ein erster Hebel 11 vorgesehen, der im Bereich eines einem zweiten Hebel 17 zugeordneten Endes von einer kreiszylindrischen Durchgangsöffnung 12 durchlaufen wird. Als Durchgangsöffnung 12 ist dabei in einem weiteren Wortsinn jeglicher im Wesentlichen runde Durchbruch durch den ersten Hebel 11 unabhängig des angewandten Fertigungsverfahrens zu verstehen. Die Durchgangsöffnung 12 kann also mittels eines rotierenden Werkzeugs, aber ebenso durch Laserschweißen, Senkerodieren oder andere geeignete Bearbeitungsverfahren hergestellt sein. Zumindest einer der Hebel 11, 17 kann dabei als eine axial bewegliche Betätigungsstange ausgebildet sein.The 1 and 2 show an actuator assembly 10 according to a first embodiment of the invention, which for adjusting a variable turbine geometry or a wastegate valve of a suitably configured exhaust gas turbocharger 20 may serve to regulate its boost pressure. For this purpose, a first lever 11 provided in the area of a second lever 17 associated end of a circular cylindrical passage opening 12 is going through. As a passage opening 12 is in another sense of the word any essentially round breakthrough by the first lever 11 regardless of the manufacturing process used. The passage opening 12 Thus, it can be produced by means of a rotating tool, but also by laser welding, die sinking or other suitable machining methods. At least one of the levers 11 . 17 can be designed as an axially movable actuating rod.

Diese Durchgangsöffnung 12 wird in axialer, in den Figuren senkrecht dargestellter Richtung von einem Stift 13 durchlaufen, der mechanisch mit dem zweiten Hebel 17 gekoppelt ist. Der Stift 13 ist dabei zumindest in seinem in den 1 und 2 gezeigten Bereich als Zylinderstift ausgeführt, was etwa eine abgerundete oder gefaste Ausführung seiner Kanten nicht ausschließt. Stift 13 und erster Hebel 11 sind vorzugsweise aus korrosionsbeständigem, mittels Nitrierung oberflächengehärteten Stahl gefertigt. Als Werkstoff mag in einer alternativen Ausführungsform stattdessen Kunststoff Verwendung finden.This passage opening 12 is in the axial direction, in the figures perpendicular direction of a pin 13 go through that mechanically with the second lever 17 is coupled. The pencil 13 is at least in his in the 1 and 2 shown area designed as a cylindrical pin, which does not exclude a rounded or chamfered execution of its edges. pen 13 and first lever 11 are preferably made of corrosion resistant, nitrided surface hardened steel. As a material may be used instead of plastic in an alternative embodiment.

Von besonderer Bedeutung ist die maßliche Beziehung zwischen Stift 13 und Durchgangsöffnung 12 hinsichtlich ihrer Durchmesser. Dabei übersteigt der Durchmesser der Durchgangsöffnung 12 denjenigen des Stifts 13 geringfügig, sodass sich zwischen beiden Teilen in radialer Richtung ein Spiel ergibt. Der Stift 13, der die Durchgangsöffnung 12 wie gezeigt durchläuft, weist eine axiale Länge auf, die diejenige der Durchgangsöffnung 12 übertrifft, und ist in axialer Richtung so positioniert, dass über die durchstoßenen Oberflächen des ersten Hebels 11 hinausragt. In einem in den 1 und 2 unterhalb des Hebels 11 dargestellten Bereich des Stifts 13 ist dieser mit einem abgeschrägten Abschnitt 14 versehen, welcher aufgrund seiner Profilierung eine umlaufende Schulter bildet, die eine Axialbewegung des Stifts 13 relativ zum ersten Hebel 11 in der entsprechenden Richtung – in den 1 und 2 nach oben – in der Funktion eines Anschlags beschränkt. Entlang seines abgeschrägten Abschnitts 14 ist der Stift 13 hierzu kegelstumpfförmig gestaltet, wobei die gedachte Deckfläche des koaxial zum Stift 13 geformten, mit diesem integral ausgeführten Kegelstumpfs in Richtung der Durchgangsöffnung 12 – in den 1 und 2 nach oben – weist, während seine gedachte Grundfläche in die entgegengesetzte, von dem Hebel 11 abgewandte Richtung deutet. Der Winkel zwischen einer Mantellinie und der Kegel- und Stiftachse beträgt dabei näherungsweise 80°, sodass sich entlang des derart abgeschrägten Abschnitts 14 der Durchmesser des Stifts 13 in Richtung der Grundfläche stetig, aber deutlich vergrößert. In der entgegengesetzten, der Durchgangsöffnung 12 zugewandten Richtung verjüngt sich der Stift 13 somit, bis sein Durchmesser auf der Höhe der Deckfläche auf dem Niveau des die Durchgangsöffnung 12 durchlaufenden Abschnitts des Stifts 13 stagniert. Auf dieser Höhe des Stifts 13 trifft die Mantelfläche des abgeschrägten Abschnitts 14 somit in einem Winkel von näherungsweise 100° auf die Mantelfläche des zylinderförmigen Abschnitts des Stifts 13, sodass insgesamt ein deutlicher Absatz mit einer merklichen Schräge am Stift 13 ausgebildet ist.Of particular importance is the dimensional relationship between pen 13 and passage opening 12 in terms of their diameter. It exceeds the diameter of the passage opening 12 those of the congregation 13 slightly, so that there is a game between the two parts in the radial direction. The pencil 13 that the passage opening 12 as shown passes, has an axial length, that of the through hole 12 exceeds, and is positioned in the axial direction that over the pierced surfaces of the first lever 11 protrudes. In one in the 1 and 2 below the lever 11 presented area of the pen 13 this one is with a bevelled section 14 provided, which forms a circumferential shoulder due to its profiling, the axial movement of the pin 13 relative to the first lever 11 in the appropriate direction - in the 1 and 2 to the top - limited in the function of a stop. Along its beveled section 14 is the pen 13 this frustoconical designed, the imaginary top surface of the coaxial with the pin 13 shaped, with this integrally executed truncated cone in the direction of the passage opening 12 - in the 1 and 2 upwards - points, while its imaginary base in the opposite, from the lever 11 pointing away direction. The angle between a surface line and the cone and pin axis is approximately 80 °, so that along the thus bevelled section 14 the diameter of the pen 13 in the direction of the base steadily but significantly increased. In the opposite, the through hole 12 facing direction, the pin tapers 13 thus, until its diameter at the level of the top surface at the level of the through hole 12 continuous section of the pen 13 stagnating. At this height of the convent 13 meets the lateral surface of the chamfered section 14 thus at an angle of approximately 100 ° on the lateral surface of the cylindrical portion of the pin 13 , so overall a clear paragraph with a noticeable slope on the pen 13 is trained.

In einem in den 1 und 2 oberhalb des Hebels 11 dargestellten und somit vom abgeschrägten Abschnitt 14 durch die Durchgangsöffnung 12 getrennten Bereich des Stifts 13 ist dieser mit einem Sicherungsring 15 gesichert, der einen umgebogenen Randbereich 18 aufweist und seine Axialbewegung relativ zum Hebel 11 auch in der nicht vom abgeschrägten Abschnitt 14 blockierten Richtung – in den 1 und 2 nach unten – versperrt. Als Sicherungsring 15, bekannt auch als Nutenring oder Seegerring, ist dabei gemäß der Terminologie des Maschinenbaus jegliches zur axialen Lagesicherung des ersten Hebels 11 auf dem Stift 13 geeignete Element zu verstehen.In one in the 1 and 2 above the lever 11 represented and thus from the beveled section 14 through the passage opening 12 separate area of the pen 13 this is with a circlip 15 secured, which has a bent edge area 18 and its axial movement relative to the lever 11 even in the not from the beveled section 14 blocked direction - in the 1 and 2 down - locked. As a circlip 15 Known also as a Nutenring or Seeger ring, it is according to the terminology of mechanical engineering any for axial position assurance of the first lever 11 on the pen 13 to understand appropriate element.

Entlang dieses Bereichs ist der Stift 13 zur Aufnahme des Sicherungsrings 15 mit einer umlaufenden Nut vorzugsweise rechteckigen Querschnitts versehen. In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform kann die Nut einen trapezförmigen, nach außen geschrägten oder schwalbenschwanzartigen Querschnitt aufweisen oder durch andere geeignete Mittel zur Führung oder Fixierung des Sicherungsrings 15 ersetzt sein, die in den Stift 13 etwa von außen eingestochen oder eingefräst sein mögen.Along this area is the pen 13 for receiving the safety ring 15 provided with a circumferential groove, preferably rectangular cross-section. In an alternative, not shown embodiment, the groove may have a trapezoidal, outwardly tapered or dovetailed cross-section or by other suitable means for guiding or fixing the securing ring 15 be replaced in the pen 13 may be pierced or milled from the outside.

Obgleich der abgeschrägte Abschnitt 14 und der Sicherungsring 15 den Stift 13 an einer merklichen axialen Bewegung relativ zur Durchgangsöffnung 12 hindern, sind sie in axialer Richtung des Stifts 13 doch ausreichend beabstandet, um auch in dieser Hinsicht eine Spielpassung zu ergeben. Der genannte Abstand sowie die Formgebung von abgeschrägtem Abschnitt 14 und Sicherungsring 15 sind jedoch so gewählt, dass das axiale Spiel – obgleich vorhanden – merklich hinter dem radialen Spiel zurückbleibt.Although the bevelled section 14 and the circlip 15 the pencil 13 at a noticeable axial movement relative to the passage opening 12 they are in the axial direction of the pen 13 but sufficiently spaced to give a clearance fit in this regard. Said distance as well as the shape of bevelled section 14 and circlip 15 However, they are chosen so that the axial play - although present - noticeably lags behind the radial play.

Die in den 1 und 2 gezeigte Formgebung von abgeschrägtem Abschnitt 14 und umgebogenem Randbereich 18 des Sicherungsrings 15 stellt sicher, dass diese nicht nur in der nominalen, in 1 gezeigten relativen Position von Stift 13 und erstem Hebel 11 ihre herkömmliche Fixierungsfunktion in axialer Richtung des Stifts 13 erfüllen. Vielmehr gewährleistet diese spezifische Formgebung auch, dass im Fall einer in 2 beispielhaft dargestellten Verkippung von Stift 13 und Hebel 11, wie sie im Betrieb des Stellglieds 10 auftreten kann, eine Berührung beider Teile auf eine Kontaktfläche 16 des Stifts 13 beschränkt bleibt, die im Wesentlichen der Oberfläche des Stifts 13 in dessen die Durchgangsöffnung 12 durchlaufendem Abschnitt entspricht und weder die Mantelfläche des Kegelstumpfs noch die Randbereiche des Sicherungsrings 15 überlappt. In der vorliegenden Ausgestaltung deckt sich die Kontaktfläche 16 daher weitgehend mit der Mantelfläche des zylindrischen Abschnitts des Stifts 13, der sich entlang dessen Achse zwischen der gedachten Deckfläche des Kegelstumpfs und der Nut befindet.The in the 1 and 2 Shaped section shape shown 14 and bent edge area 18 of the circlip 15 Make sure that these are not just in the nominal, in 1 shown relative position of pen 13 and first lever 11 its conventional fixation function in the axial direction of the pen 13 fulfill. Rather, this specific shape also ensures that in the case of an in 2 exemplified tilt of pen 13 and levers 11 as in the operation of the actuator 10 can occur, a touch of both parts on a contact surface 16 of the pen 13 remains limited, which is essentially the surface of the pen 13 in which the passage opening 12 passing through section and neither the lateral surface of the truncated cone nor the edge regions of the locking ring 15 overlaps. In the present embodiment, the contact surface coincides 16 therefore largely with the lateral surface of the cylindrical portion of the pin 13 which is located along the axis between the imaginary top surface of the truncated cone and the groove.

Die 3 und 4 zeigen eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer Stellgliedanordnung 30, die sich von der ersten Ausführungsform der 1 und 2 in der Formgebung des Stifts 33 im Bereich der Kontaktfläche 36 unterscheidet. So wölbt sich der Stift 33 gemäß der vorliegenden zweiten Ausführungsform in diesem axialen Abschnitt nach außen und verleiht diesem eine ballige Form, wie sie in der Metallverarbeitung als Bombierung oder Bombage bekannt ist. The 3 and 4 show a second embodiment of an actuator assembly according to the invention 30 that differ from the first embodiment of the 1 and 2 in the shape of the pen 33 in the area of the contact surface 36 different. This is how the pen bulges 33 according to the present second embodiment in this axial portion to the outside and gives it a spherical shape, as it is known in metalworking as a crowning or cambering.

Identisch zu den Darstellungen in den 1 und 2 dazu können der abgeschrägte Abschnitt 34 und der umgebogene Randbereich 38 am Sicherungsring 35 ausgeführt sein. Eine Verbindung des Stiftes 13, 33 mit dem zweiten Hebel 17, 37 kann dabei beispielsweise mittels Verpressen erfolgen, wobei auch eine einstückige Ausführung des Stiftes 13, 33 mit dem jeweils zugehörigen zweiten Hebel 17, 37 denkbar ist. Auch hier kann zumindest einer der Hebel 31, 37 als eine axial bewegliche Betätigungsstange ausgebildet sein.Identical to the representations in the 1 and 2 this can be the beveled section 34 and the bent edge area 38 on the circlip 35 be executed. A connection of the pen 13 . 33 with the second lever 17 . 37 can be done for example by means of compression, wherein also a one-piece design of the pin 13 . 33 with the respectively associated second lever 17 . 37 is conceivable. Again, at least one of the levers 31 . 37 be designed as an axially movable actuating rod.

Die tonnenförmige Ausformung erlaubt ein in 4 gezeigte, gegenüber der Stellung der 2 noch ausgeprägteres Verkippen des ersten Hebels 31 unter Beachtung der die Erfindung kennzeichnenden Randbedingungen.The barrel-shaped shape allows an in 4 shown opposite to the position of 2 even more pronounced tilting of the first lever 31 in compliance with the invention characterizing boundary conditions.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

FR 2823795 B1 [0004]

Claims

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) of an exhaust gas turbocharger ( 20 ) with - a first lever ( 11 . 31 ) for actuating a variable turbine geometry or a wastegate valve, and with a rotatable with the first lever ( 11 . 31 ) second lever ( 17 . 37 ), - the first lever ( 11 . 31 ) completely passing passage opening ( 12 . 32 ), from one to the second lever ( 17 . 37 ) connected pen ( 13 . 33 ) is penetrated, wherein the pin ( 13 . 33 ) via a retaining ring ( 15 . 35 ) is secured so that an axial movement of the pin ( 13 . 33 ) relative to the first lever ( 11 . 31 ) is limited on both sides, characterized in that - the pin ( 13 . 33 ) a beveled section ( 14 . 34 ) and the retaining ring ( 15 . 35 ) bordered areas ( 18 . 38 ) - that the bevelled portion ( 14 . 34 ) and the retaining ring ( 15 . 35 ) are shaped such that they further a tilting movement of the pin ( 13 . 33 ) relative to the lever ( 11 . 31 ) such that contact between the stylus ( 13 . 33 ) and the lever ( 11 . 31 ) to between the bevelled portion ( 14 . 34 ) and the retaining ring ( 15 . 35 ) contact surface ( 16 . 36 ) of the pen ( 13 . 33 ) is limited.

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to claim 1, characterized in that the pin ( 13 . 33 ) and the passage opening ( 12 . 32 ) are at least partially cylindrical in shape.

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the pin ( 13 . 33 ) and the passage opening ( 12 . 32 ) are dimensioned such that there is a radial play between them.

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bevelled portion ( 14 . 34 ) and the retaining ring ( 15 . 35 ) have a greater axial dimension than the passage opening ( 12 . 32 ).

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) According to claim 4, characterized in that the axial play is less than the radial clearance.

Actuator arrangement ( 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pin ( 33 ) in the area of the contact surface ( 36 ) is convex.

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pin ( 13 . 33 ) and / or the first lever ( 11 . 31 ) consist at least partially of particular corrosion-resistant steel.

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to claim 7, characterized in that the steel is surface hardened, in particular nitrided.

Actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pin ( 13 . 33 ) and / or the first lever ( 11 . 31 ) at least partially made of plastic.

Exhaust gas turbocharger ( 20 ) with at least one actuator arrangement ( 10 . 30 ) according to any one of the preceding claims.