-
Hintergrund der Erfindung
-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf ein Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug und insbesondere auf ein Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug, in dem eine Zahnradeinheit zum Übertragen von Leistung an eine Ventileinheit und eine Ventilbewegungsachse in einer Linie angeordnet sind, so dass das Ventil mit Leistung aus einem Motor stabil betrieben werden kann.
-
Beschreibung des Stands der Technik
-
Abgasrückführungsventile gemäß dem Stand der Technik sind aus der
EP 2 884 086 A2 , der
EP 2 851 549 A2 und der
DE 10 2015 105 639 A1 bekannt. Im Allgemeinen wird, um die Erzeugung von Stickoxiden (NOx) aus einer Fahrzeugkraftmaschine zu beschränken, ein Teil des Abgases, der durch ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) gekühlt wird, zu einem Kraftstoff-LuftGemisch hinzugegeben und dann einem Zylinder zugeführt.
-
Für die Rückführung von Abgas ist ein Abgasrückführungskanal zwischen einem Abgaskrümmer und einer Stelle, die einem Drosselventil eines Einlasskrümmers nachgeschaltet ist, ausgebildet, wobei in dem Kanal ein Abgasrückführungsventil installiert ist, um den Kanal zu öffnen und zu schließen.
-
Das Abgasrückführungsventil umfasst ein Gehäuse, das einen Gaskanal aufweist, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird, eine Ventileinheit, die den Gaskanal wahlweise öffnet und schließt, einen Motor, der Leistung erzeugt, um die Ventileinheit zu betreiben, und eine Kraftübertragung, die Drehkraft aus dem Motor auf die Ventileinheit überträgt.
-
Die Kraftübertragung überträgt die Drehkraft von dem Motor auf die Ventileinheit und wandelt zugleich die Drehkraft in eine lineare Bewegung um, so dass dann, wenn der Motor angetrieben wird, die Ventileinheit linear bewegt wird und den Gaskanal wahlweise öffnet und schließt.
-
Allerdings weist ein herkömmliches Abgasrückführungsventil das Problem auf, dass Kraftübertragungszahnräder in der Kraftübertragung in einer falsch ausgerichteten Weise angeordnet sind und eine Seite einer Drehachse des Zahnrades nur durch das Gehäuse getragen wird, so dass eine Verlustleistungsmenge aufgrund von Seitenkraft und Reibungskraft während der Übertragung von Leistung aus dem Motor auftritt und der Betrieb nicht stabil ist, was zu einer reduzierten Zuverlässigkeit beim Öffnen und Schließen des Gaskanals für die Rückführung von Abgas führt.
-
Ferner ist die Kraftübertragung im Einsatz nicht laufruhig, da Schwingungen auf der Drehachse auftreten, was eine beträchtliche Menge an Verlustleistung verursacht und die Drehachse und die Zahnräder beschädigt.
-
Zusammenfassung der Erfindung
-
Dementsprechend ist die vorliegende Erfindung unter Berücksichtigung der obigen im Stand der Technik auftretenden Probleme ersonnen worden und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zu schaffen, bei der ein Zahnrad zum Empfangen von Leistung aus einem Motor und eine Ventilbewegungsachse in einer Linie angeordnet sind, um eine Reibungskraft aufgrund einer verringerten Seitenkraft zu verringern, um einen stabilen Betrieb zu gewährleisten, wodurch die Betriebszuverlässigkeit des Ventils für die Rückführung von Abgas verbessert wird.
-
Zur Lösung der obigen Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur zum Öffnen und Schließen eines Gaskanals, durch den Abgas aus einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs zu einem Einlasskrümmer zurückgeführt wird, wobei das Ventil umfasst: ein Ventilgehäuse, das den Gaskanal aufweist, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird; eine Ventileinheit, die sich linear bewegt, um den Gaskanal wahlweise zu öffnen und zu schließen; einen Motor, der Leistung erzeugt, um die Ventileinheit anzutreiben; einen Ventilaktor, der eine Drehkraft aus dem Motor empfängt, um die Ventileinheit anzutreiben, damit sie sich linear bewegt; und eine Kraftübertragung, die die Drehkraft aus dem Motor an den Ventilaktor überträgt, wobei der Ventilaktor eine Kraftübertragungs-Zahnradeinheit umfasst, die eine Drehkraft aus dem Motor überträgt, und der Ventilaktor eine Betätigungs-Zahnradeinheit umfasst, die gedreht werden soll, indem sie mit der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit in Eingriff ist, und wobei das Ventil eine Nockenstruktur aufweist, in der die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit und die Betätigungs-Zahnradeinheit auf einer Linie mit einer Richtung der Linearbewegung der Ventileinheit angeordnet sind.
-
Die Betätigungs-Zahnradeinheit kann einteilig mit einem Nockenloch versehen sein, das exzentrisch zu einer Drehmitte ist, und der Ventilaktor kann umfassen: einen Betätigungsrollenteil, der in das Nockenloch eingeführt ist, um in dem Nockenloch zu rollen; und einen Rollenhalterungsteil, der an einem Ende der Ventileinheit bereitgestellt ist und mit dem der Betätigungsrollenteil drehbar verbunden ist.
-
Der Ventilaktor kann ferner einen Federteil umfassen, der die Ventileinheit elastisch beaufschlagt.
-
Das Nockenloch kann so ausgelegt sein, dass eine Seite davon nahe einer Drehachse der Betätigungs-Zahnradeinheit liegt und die andere Seite davon von der Drehachse der Betätigungs-Zahnradeinheit entfernt liegt.
-
Die Ventileinheit kann eine Ventilbewegungsachse umfassen, die von dem Ventilaktor linear bewegt werden soll, und einen Ventilteller, der an einem Ende der Ventilbewegungsachse bereitgestellt ist, um einen Auslass des Gaskanals zu öffnen und zu schließen, und der Rollenhalterungsteil kann einen ersten und einen zweiten Rollenträger umfassen, die auf gegenüberliegenden Seiten der Betätigungs-Zahnradeinheit angeordnet sind, um gegenüberliegende Enden einer Rollenachse des Betätigungsrollenteils zu tragen, und einen Halterungsunterteil, der den ersten und den zweiten Träger an der Außenseite der Betätigungs-Zahnradeinheit verbindet und an dem das Ende der Ventilbewegungsachse befestigt ist.
-
Ein Hauptzahnradteil kann auf einer Motorwelle des Motors angeordnet sein und die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit kann einen ersten mittleren Zahnradteil umfassen, der mit dem Hauptzahnradteil in Eingriff ist, und einen zweiten mittleren Zahnradteil, der einen kleineren Durchmesser als der erste mittlere Zahnradteil aufweist und der aus einer Seite des ersten mittleren Zahnradteils ragt, um mit der Betätigungs-Zahnradeinheit in Eingriff zu sein, wobei der zweite mittlere Zahnradteil, die Betätigungs-Zahnradeinheit, der Betätigungsrollenteil und die Ventilbewegungsachse entlang der gleichen vertikalen Linie angeordnet sind.
-
Der erste mittlere Zahnradteil und der Hauptzahnradteil können miteinander so in Eingriff sein, dass der erste mittlere Zahnradteil und der Hauptzahnradteil getrennt von und parallel mit der Betätigungs-Zahnradeinheit angeordnet sind.
-
Das Ventilgehäuse kann einen Grundkörperteil, der an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, einen ersten axialen Trägerteil, der sich aus einer oberen Fläche des Grundkörperteils nach oben erstreckt, um eine Seite der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit und der Betätigungs-Zahnradeinheit zu tragen, einen zweiten axialen Trägerteil, der sich aus der oberen Fläche des Grundkörperteils nach oben erstreckt und zugleich getrennt von dem ersten axialen Trägerteil angeordnet ist, um die andere Seite der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit und der Betätigungs-Zahnradeinheit zu tragen, und durch den die Motorwelle des Motors verläuft, einen Motoraufnahmeteil, der sich von dem zweiten axialen Trägerteil zu einer gegenüberliegenden Seite des ersten axialen Trägerteils erstreckt, um den Motor darin aufzunehmen, und einen Kanalkörperteil, der sich aus einer unteren Oberfläche des Grundkörperteils nach unten erstreckt, um den Gaskanal zu bilden, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird und der von der Ventileinheit geöffnet und geschlossen wird.
-
Das Ventilgehäuse kann ferner eine Abdeckung für einen Motoraufnahmeteil umfassen, die eine offene Seite des Motoraufnahmeteils abdeckt, wobei die Abdeckung mit der offenen einen Seite des Motoraufnahmeteils gekoppelt ist, um das Innere des Motoraufnahmeteils zu schützen, nachdem der Motor in dem Motoraufnahmeteil aufgenommen worden ist, so dass die Motorwelle des Motors durch ein Durchgangsloch des zweiten axialen Trägerteils verläuft und aus diesem herausragt.
-
Der erste axiale Trägerteil kann eine Breite aufweisen, die kleiner als die des zweiten axialen Trägerteils ist, und das Ventilgehäuse kann ferner einen ersten und einen zweiten Verbindungsrahmen aufweisen, die untere Abschnitte des ersten bzw. zweiten axialen Trägerteils verbinden und jeweils einen oberen ausgesparten Abschnitt aufweisen, der so vorgesehen ist, dass er von der Betätigungs-Zahnradeinheit getrennt ist.
-
Der Grundkörperteil kann mit einem unteren Federträger versehen sein, der zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil hervorragt und ein Loch für die Bewegungsachse aufweist, wobei der untere Federträger auf einem äußeren Umfang davon eine umlaufende Nut aufweist, in der ein unterer Abschnitt des Federteils eingeführt und gelagert ist, und die Ventilbewegungsachse kann an einem oberen Abschnitt davon mit einem oberen Federträger versehen sein, von dem ein oberer Abschnitt des Federteils getragen wird.
-
Die Ventilbewegungsachse kann durch das Loch für die Bewegungsachse verlaufen und eine axiale Führungsbuchse kann in dem Loch bereitgestellt sein, um eine vertikale Linearbewegung der Ventilbewegungsachse zu führen.
-
Die axiale Führungsbuchse kann in dem Loch für die Bewegungsachse mit mehreren Führungsbuchsen versehen sein, die voneinander beabstandet sind.
-
Der erste oder der zweite axiale Trägerteil kann mit einem Bewegungsführungsschlitz versehen sein, der sich in eine Richtung erstreckt, in die sich die Ventileinheit bewegt, und das Ventil kann ferner in dem Bewegungsführungsschlitz einen Magnetkörper, der mit der Ventileinheit verbunden ist und sich mit ihr zusammen bewegt, und einen Hall-Sensor zum Detektieren einer Position des Magnetkörpers umfassen.
-
Der Kanalkörperteil kann mit dem Gaskanal versehen sein, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird, und dem Auslass des Gaskanals, der durch den Ventilteller geöffnet und geschlossen wird, und der Gaskanal kann mit einer geneigten Wand versehen sein, um Abgas, das aus einem Einlass des Gaskanals eingeleitet wird, in Richtung des Auslasses des Gaskanals zu leiten.
-
Der Ventilaktor kann ferner einen Drehanschlag zum Beschränken einer Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit auf einen vorbestimmten Bereich umfassen.
-
Eine bogenförmige Anschlagnut oder. ein bogenförmiges Anschlagloch kann auf einer lateralen Seite der Betätigungs-Zahnradeinheit vorgesehen sein, um einen Radius der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit zu beschränken, und der Drehanschlag kann mit einem Anschlagstift versehen sein, der sich aus dem ersten oder dem zweiten axialen Trägerteil so erstreckt, dass er in die Anschlagnut bzw. das Anschlagloch eingepasst ist.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind das Zahnrad zum Empfangen von Leistung aus dem Motor und die Ventilbewegungsachse in einer Linie angeordnet, um die Reibungskraft aufgrund einer verringerten Seitenkraft zu reduzieren, um eine Verlustleistung während der Kraftübertragung zu minimieren und einen stabilen Betrieb zum Öffnen und Schließen des Gaskanals zu gewährleisten, wodurch Betriebszuverlässigkeit des Ventils für die Rückführung von Abgas verbessert wird.
-
Ferner sieht die vorliegende Erfindung den Effekt vor, dass mit der Anordnung, bei der eine Betätigungs-Zahnradeinheit und ein Nocken einteilig ausgebildet sind, Herstellungskosten reduziert sind und ein stabiler Betrieb für das Öffnen und Schließen des Gaskanals gewährleistet ist, wodurch die Betriebszuverlässigkeit des Ventils für die Rückführung von Abgas weiter verbessert wird.
-
Ferner sieht die vorliegende Erfindung den Effekt vor, dass mit der Anordnung, bei der die Drehachse der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit an gegenüberliegenden Enden davon getragen wird, verhindert wird, dass Vibrationen erzeugt werden, wenn die Zahnradeinheit betätigt wird, wodurch die Haltbarkeit der Zahnradeinheit und der Drehachse verbessert wird.
-
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
-
Die oben genannten und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende genaue Beschreibung besser verstanden, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zu lesen ist, wobei:
- 1 eine perspektivische Explosionsansicht ist, die ein Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
- 2 eine perspektivische Querschnittsansicht ist, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt;
- 3 eine perspektivische Ansicht ist, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt;
- 4 eine Querschnittsansicht ist, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt;
- 5 und 6 schematische Ansichten sind, die beispielhafte Betriebsbedingungen des Abgasrückführungsventils mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigen; und
- 7 eine schematische Ansicht ist, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt.
-
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die vorliegende Erfindung wird unten genau in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Sich wiederholende Beschreibungen und Beschreibungen bekannter Funktionen und Konfigurationen, von denen angenommen wird, dass sie den Kern der vorliegenden Erfindung unnötig verschleiern, entfallen im Folgenden. Die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind dazu gedacht, die vorliegende Erfindung durchschnittlichen Fachleuten auf dem Gebiet, zu dem die vorliegende Erfindung gehört, gänzlich zu beschreiben. Dementsprechend können zur Verdeutlichung der Beschreibung Formen, Größen usw. von Komponenten in den Zeichnungen übertrieben sein.
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zum Öffnen und Schließen eines Kanals zur Rückführung von Abgas zu einem Einlasskrümmer, das von einer Brennkraftmaschine erzeugt wird.
-
1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, und 2 ist eine perspektivische Querschnittsansicht, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt.
-
3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt, und 4 ist eine Querschnittsansicht, die das Abgasrückführungsventil mit einer Nockenstruktur für ein Fahrzeug zeigt.
-
Eine Ausführungsform des Abgasrückführungsventils wird im Folgenden unter Bezugnahme auf 1 bis 4 genau beschrieben.
-
Das AGR-Ventil umfasst ein Ventilgehäuse 10, das einen Gaskanal 11a aufweist, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird, eine Ventileinheit 20, die den Gaskanal 11a wahlweise öffnet und schließt, einen Motor 30, der Leistung erzeugt, um die Ventileinheit 20 zu betätigen, und eine Kraftübertragung 50, die Drehkraft aus dem Motor 30 an die Ventileinheit 20 überträgt, um die Ventileinheit 20 zu betätigen.
-
Das AGR-Ventil umfasst ferner einen Ventilaktor 40, der eine Drehkraft des Motors 30 aus der Kraftübertragung 50 empfängt, um das Ventil 30 linear zu bewegen. Der Ventilaktor 40 bewegt die Ventileinheit 30 linear, um den Gaskanal 11a des Ventilgehäuses 10 wahlweise zu öffnen und zu schließen.
-
Die Ventileinheit 20 umfasst eine Ventilbewegungsachse 21, die von dem Ventilaktor 40 linear bewegt wird, und einen Ventilteller 22, die an einem Ende der Ventilbewegungsachse 21 bereitgestellt ist, um einen Auslass 11b des Gaskanals 11a zu öffnen und zu schließen.
-
Die Kraftübertragung 50 umfasst eine Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51, die eine Drehkraft des Motors 30 an den Ventilaktor 40 überträgt, wobei die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 durch das Ventilgehäuse 10 so getragen wird, dass sie um eine erste Drehachse 50a gedreht werden kann.
-
Das Ventilgehäuse 10 ist mit einem ersten und einem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 versehen, die jeweils gegenüberliegende Enden der ersten Drehachse 50a tragen.
-
Das heißt, dass die gegenüberliegenden Enden der ersten Drehachse 50a mit dem ersten und zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 gekoppelt sind und durch diese getragen werden.
-
Das Ventilgehäuse 10 umfasst einen Kanalkörperteil 11, der mit dem Gaskanal 11a versehen ist, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird, und einen Grundkörperteil 12, der an einer Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Der Grundkörperteil 12 ist mit einem Loch 12a versehen, das mit dem Gaskanal 11a in Verbindung steht und durch das die Ventilbewegungsachse 21 verläuft. Der erste und der zweite axiale Trägerteil 13 und 14 stehen getrennt auf dem Grundkörperteil 12.
-
Genauer gesagt umfasst das Ventilgehäuse 10 den Grundkörperteil 12 zum Montieren des Ventilgehäuses an einer Fahrzeugkarosserie, den ersten axialen Trägerteil 13, der sich aus einer oberen Fläche des Grundkörperteils 12 nach oben erstreckt, um eine Seite der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 zu tragen, den zweiten axialen Trägerteil 14, der sich aus der oberen Fläche des Grundkörperteils 12 getrennt von dem ersten axialen Trägerteil 13 nach oben erstreckt, um die andere Seite der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 zu tragen, und durch den eine Motorwelle 31 des Motors 30 verläuft, einen Motoraufnahmeteil 15, der sich gegenüber dem ersten axialen Trägerteil 13 aus dem zweiten axialen Trägerteil 14 erstreckt, um den Motor 30 darin aufzunehmen, und den Kanalkörperteil 11, der sich aus einer unteren Fläche des Grundkörperteils 12 nach unten erstreckt, um den Gaskanal 11a darin zu bilden, der durch die Ventileinheit geöffnet und geschlossen wird.
-
Das erste und das zweite axiale Trägerteil 13 und 14 tragen gegenüberliegende Seiten einer Betätigungs-Zahnradeinheit 41 des Ventilaktors 40 sowie die gegenüberliegenden Seiten der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51. Dies wird später ausführlicher beschrieben.
-
Eine Zahnradkammer 10a ist zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 zum Aufnehmen mehrerer Kraftübertragungszahnräder wie etwa der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51, der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 und dergleichen bereitgestellt.
-
Der erste axiale Trägerteil 13 kann eine Breite haben, die kleiner als die des zweiten axialen Trägerteils 14 ist.
-
Da der Motoraufnahmeteil 15 auf einer Seite des zweiten axialen Trägerteils 14 vorgesehen ist, weist der zweite axiale Trägerteil 14 eine Breite auf, die ausreichen kann, um eine Breite des Motoraufnahmeteils 15 abzudecken, die einem Durchmesser des Motors 30 entspricht.
-
Das Ventilgehäuse 10 umfasst ferner eine Abdeckung 15b für den Motoraufnahmeteil 15, die eine offene Seite des Motoraufnahmeteils 15 bedeckt.
-
Die Abdeckung 15b ist mit der offenen einen Seite des Motoraufnahmeteils 15 gekoppelt, um das Innere des Motoraufnahmeteils 15 zu schützen, nachdem der Motor 30 in dem Motoraufnahmeteil 15 aufgenommen ist, so dass die Motorwelle 31 des Motors 30 durch ein Durchgangsloch 15a des zweiten axialen Trägerteils 14 verläuft und aus diesem herausragt.
-
Das Ventilgehäuse 10 kann ferner einen ersten und einen zweiten Verbindungsrahmen 17 und 18 umfassen die untere Abschnitte des ersten bzw. zweiten axialen Trägerteils 13 bzw. 14 verbinden. Der erste und der zweite Verbindungsrahmen 17 und 18 weisen jeweils einen oberen ausgesparten Abschnitt auf, der so vorgesehen ist, dass sie von der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 getrennt sind, wodurch Störungen mit der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 verhindert wird.
-
Der erste und der zweite Verbindungsrahmen 17 und 18 dienen dazu, den ersten und den zweiten axialen Trägerteil 13 und 14, die getrennt auf dem Grundkörperteil stehen, fest zu tragen, wodurch verhindert wird, dass die Lücke zwischen dem ersten und zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 verbreitert wird.
-
Der Gaskanal 11a ist mit einem Einlass, durch den Abgas eingeleitet wird, und einem Auslass 11b, durch den Abgas abgelassen wird, versehen, so dass Luft in eine Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs angesaugt wird. Der Auslass 11b ist so ausgebildet, dass er mit dem Loch 12a für die Bewegungsachse in einer Richtung, in der die Ventileinheit 20 sich linear bewegt, in Verbindung steht. Somit wird der Auslass von dem Ventilteller 22 geöffnet und geschlossen, wenn sich die Ventilbewegungsachse 21 linear bewegt.
-
Der zweite axiale Trägerteil 14 ist mit dem Motoraufnahmeteil 15 versehen, in dem der Motor 30 aufgenommen wird, und einem Durchgangsloch 15a, das mit dem Inneren des Motoraufnahmeteils 15 in Verbindung steht und durch das eine Motorwelle 31 des Motors 30 verläuft.
-
Wenn der Motor 30 in dem Motoraufnahmeteil 15 aufgenommen ist, ragt die Motorwelle zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 durch das Durchgangsloch 15a.
-
Ein Hauptzahnradteil 60 ist an der Motorwelle so vorgesehen, dass es mit der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 in Eingriff ist. Der Hauptzahnradteil 60 kann beispielsweise ein Ritzel sein.
-
Der Ventilaktor 40 ist mit der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 versehen, die auf zumindest einem Teil eines Umfangs davon in Eingriff mit der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 ist, um sich um eine zweite Drehachse 41b zu drehen, die durch das Ventilgehäuse 10 getragen wird.
-
Die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 weist einen Nockenteil 43 auf, der exzentrisch zu der zweiten Drehachse 41b ausgebildet ist, um die Ventileinheit 20 zu schieben und zu bewegen, und der Ventilaktor 40 umfasst ferner einen Federteil 42, der die Ventileinheit 20 elastisch beaufschlagt.
-
Wenn sich die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 im Betrieb um die zweite Drehachse 41b dreht, dreht sich der Nockenteil 43 exzentrisch zu der Drehmitte der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 und schiebt die Ventileinheit 20 , damit sie sich linear in eine Richtung bewegt, in die der Auslass 11b des Gaskanals 11a geöffnet wird. Dann, wenn die Schubwirkung auf die Ventileinheit 20, die durch den Nockenteil 43 ausgeübt wird, aufgehoben wird, wird die Ventileinheit 20 durch den Federteil 42 in eine Richtung bewegt, in die der Auslass 11b des Gaskanals 11a geschlossen wird, wodurch der Auslass 11b wieder geschlossen wird.
-
Der Nockenteil 43 ist mit einem bogenförmigen Nockenloch 43a auf einer Seite der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 versehen. Der Ventilaktor 40 umfasst einen Betätigungsrollenteil 44, der in das Nockenloch 43a eingeführt wird, um in dem Nockenloch 43a zu rollen, und einen Rollenhalterungsteil 45, der an einem Ende der Ventilbewegungsachse 21 angebracht ist und mit dem der Betätigungsrollenteil 44 drehbar verbunden ist.
-
Der Betätigungsrollenteil 44 rollt und bewegt sich entlang einer Innenumfangsfläche des Nockenlochs 43a, während er mit der inneren Umfangsfläche in Kontakt kommt.
-
Die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 ist so ausgelegt, dass der Betätigungsrollenteil 44 darin eingeführt wird und sich bewegt, und das Nockenloch 43a, das exzentrisch zu der Drehmitte ist, ist einteilig darin ausgebildet, wodurch Herstellungskosten gespart werden, ein stabilerer Betrieb zum Öffnen und Schließen des Gaskanals 11a ermöglicht wird und ferner die Betriebszuverlässigkeit verbessert wird.
-
Insbesondere ist das Nockenloch 43a derart ausgelegt, dass sein distales Ende von der Ventileinheit 20 weiter von der Mitte der zweiten Drehachse 41b entfernt ist als sein proximales Ende zu der Ventileinheit 20. Wenn der Betätigungsrollenteil 44 an einer Endseite des Nockenlochs 43a angeordnet ist, die der Mitte der zweiten Drehachse 41b nahe ist, ist die Ventileinheit 20 an einer Position angeordnet, in der der Auslass 11b des Gaskanals 11a geschlossen wird, und wenn der Betätigungsrollenteil 44 an der anderen Endseite des Nockenlochs 43a positioniert ist, die von der zweiten Drehachse 41b entfernt liegt, wird die Ventileinheit 20 geschoben und linear bewegt, so dass der Auslass 11b des Gaskanals 11a geöffnet wird.
-
Der Rollenhalterungsteil 45 umfasst einen ersten und einen zweiten Rollenträger 45a und 45b, die auf gegenüberliegenden Seiten der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 angeordnet sind, um gegenüberliegenden Enden einer Rollenachse des Betätigungsrollenteils 44 zu tragen, und einen Halterungsunterteil 45c, der den ersten und den zweiten Träger 45a und 45b an der Außenseite des Betätigungsrollenteils 41 verbindet und an dem das Ende der Ventilbewegungsachse 21 angebracht ist.
-
Das Nockenloch 43a hat eine Form, bei der die gegenüberliegenden Seiten der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 gebohrt sind, und der erste und der zweite Rollenträger 45a und 45b sind jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Nockenlochs 43a angeordnet.
-
Der Rollenhalterungsteil 45 hat eine Form, bei der der erste und der zweite Rollenträger 45a und 45b auf den gegenüberliegenden Seitenenden des Halterungsunterteils 45c stehen.
-
Die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 ist mit dem Nockenloch 43a, in dem der Betätigungsrollenteil 44 rollt, einstückig bereitgestellt. Wenn der Betätigungsrollenteil 44 in das Nockenloch 43a eingeführt ist, werden gegenüberliegende Enden der Rollenachse des Betätigungsrollenteils 44 durch den ersten und den zweiten Rollenträger 45a und 45b auf gegenüberliegenden Seiten des Nockenlochs 43a getragen und das Ende der Ventilbewegungsachse 21 ist an dem Halterungsunterteil 45c angebracht, so dass die Betätigungs-Zahnradeinheit 41, der Betätigungsrollenteil 44 und die Ventilbewegungsachse 21 auf der gleichen geraden Linie angeordnet sind, die einer linearen Bewegungsrichtung der Ventilbewegungsachse 21 entspricht.
-
Somit sind die Betätigungs-Zahnradeinheit 41, der Betätigungsrollenteil 44 und die Ventilbewegungsachse 21 kollinear mit der Richtung angeordnet, in der sich die Ventilbewegungsachse 21 linear bewegt, so dass während des Betriebs eine Seitenkraft und eine Reibungskraft reduziert sind, wodurch eine Verlustleistung während der Kraftübertragung minimiert wird.
-
Die gegenüberliegenden Enden der zweiten Drehachse 41b sind mit dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 gekoppelt und werden von diesen getragen.
-
Die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 umfasst einen ersten mittleren Zahnradteil 51a, der mit dem Hauptzahnradteil 60 in Eingriff ist, und einen zweiten mittleren Zahnradteil 51b, der aus einer Seite des ersten mittleren Zahnradteils 51a vorsteht, um mit der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 in Eingriff gebracht zu werden.
-
Der erste mittlere Zahnradteil 51a und der zweite mittlere Zahnradteil 51b drehen sich konzentrisch um die erste Drehachse 50a.
-
Die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 und die Betätigungs-Zahnradeinheit 41, die mit der Drehkraft der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 angetrieben wird, drehen sich um die erste bzw. zweite Drehachse 50a bzw. 41b. Die gegenüberliegenden Enden der ersten Drehachse 50a sind mit dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 bzw. 14 gekoppelt und werden von diesem getragen und die gegenüberliegenden Enden der zweiten Drehachse 41b sind mit dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 bzw. 14 gekoppelt und werden von diesem getragen.
-
Der erste mittlere Zahnradteil 51a und der Hauptzahnradteil 60 sind so miteinander in Eingriff, dass der erste mittlere Zahnradteil und der Hauptzahnradteil getrennt von und parallel zu der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 angeordnet sind. Der zweite mittlere Zahnradteil 51b ist mit der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 in Eingriff und wird in der Richtung angeordnet, in die sich die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 und die Ventilbewegungsachse 21 linear bewegen.
-
Somit sind der zweite mittlere Zahnradteil 51b, die Betätigungs-Zahnradeinheit 41, der Betätigungsrollenteil 44 und die Ventilbewegungsachse 21 entlang der gleichen vertikalen Linie angeordnet, so dass während des Betriebs eine Seitenkraft und eine Reibungskraft weiter reduziert sind, wodurch während der Kraftübertragung eine Verlustleistung minimiert ist.
-
Die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 dreht sich, während die gegenüberliegenden Enden der ersten Drehachse 50a von dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil13 bzw. 14 getragen werden, und die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 dreht sich, während die gegenüberliegenden Enden der zweiten Drehachse 41b von dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 bzw. 14 getragen werden, so dass der Betrieb der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 und der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 dann, wenn sie gedreht werden, stabil bei einem präzisen Übertragungsverhältnis mit reduzierten Vibrationen gesteuert werden kann.
-
Der Grundkörperteil 12 ist mit einem unteren Federträger 12b versehen, der zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 vorsteht und ein Loch 12a für die Bewegungsachse aufweist, wobei der untere Federträger 12b auf einem Außenumfang davon eine umlaufende Nut aufweist, in der ein unterer Abschnitt des Federteils 42 eingeführt ist und sitzt.
-
Die Ventilbewegungsachse 21 ist an einem oberen Abschnitt davon, d. h. an einem unteren Abschnitt des Rollenhalterungsteils 45, mit einem oberen Federträger 110 versehen, von dem ein oberer Teil des Federteils 42 getragen wird.
-
Eine untere Seite des Federteils 42 ist um den unteren Federträger 12b herum eingesetzt und wird von diesem getragen, um die Ventileinheit 20 stabil ohne Verzerrungen beim Komprimieren und Ausdehnen elastisch zu beaufschlagen.
-
Das Ventilbewegungsachse 21 verläuft durch das Loch 12a des unteren Federträgers 12b und eine axiale Führungsbuchse 21a ist in dem Loch 12a bereitgestellt, um eine vertikale Linearbewegung der Ventilbewegungsachse 21 zu führen.
-
Die axiale Führungsbuchse 21a ist in dem Loch 12a für die Bewegungsachse installiert, um die Ventilbewegungsachse 21 zu führen, damit sie sich ruhig in einer vertikalen linearen Richtung bewegt.
-
Die axiale Führungsbuchse 21a ist in dem Loch 12a für die Bewegungsachse mit mehreren vertikal voneinander beabstandeten Führungsbuchsen versehen, wodurch die Ventilbewegungsachse 21 sich vertikal stabil bewegen kann, ohne zu wackeln.
-
Der erste oder der zweite axiale Trägerteil 13 oder 14 ist mit einem Bewegungsführungsschlitz 16 versehen, der sich in eine Richtung erstreckt, in die sich die Ventileinheit 20 bewegt, und ein Magnetkörper 90 ist in dem Bewegungsführungsschlitz 16 vorgesehen, wobei sich der Magnetkörper 90 zusammen mit der Ventileinheit 20 bewegt.
-
Der Magnetkörper 90 ist mit der Ventilbewegungsachse 21 durch den oberen Federträger 110 verbunden und bewegt sich somit vertikal mit der Ventilbewegungsachse 21 mit. Der Magnetkörper 90 kann beispielsweise entweder ein Elektromagnet oder ein Permanentmagnet sein.
-
Obwohl das nicht dargestellt ist, ist ein Hall-Sensor, der mit einer ECU (Motorsteuerung) eines Fahrzeugs verbunden ist, vor dem Magnetkörper 90 montiert. Der Hall-Sensor detektiert eine Position der Ventileinheit 20 genau, indem er eine Position des Magnetkörpers 90 detektiert, und überträgt Positionsdaten an die ECU (Motorsteuerung) eines Fahrzeugs.
-
Der Hall-Sensor kann eine Position eines Objekts genau detektieren, indem er einen Magnetfluss Bx und Bz in zwei Richtungen misst und für zwei Richtungen einen Ausgabewert in einem Magnetflussverhältnis berechnet.
-
Da das Magnetflussverhältnis für zwei Richtungen entsprechend einer Position des Magnetkörpers 90 auch dann den gleichen Wert behält, wenn der Magnetfluss des Magnetkörpers 90 mit Änderungen der Temperatur variiert, kann der Hall-Sensor eine Position des Magnetkörpers 90 auch bei einer Änderung der Umgebungstemperatur, die durch eine Änderung der Temperatur des Abgases verursacht wird, genau detektieren.
-
Der Kanalkörperteil 11 ist mit dem Gaskanal 11a, durch den Abgas eingeleitet und abgelassen wird, und dem Auslass 11b des Gaskanals 11a, der durch den Ventilteller 22 geöffnet und geschlossen wird, versehen und der Gaskanal 11a ist mit einer geneigten Wand 11c zum Führen von Abgas, das aus einem Einlass des Gaskanals 11a eingeleitet wird, zu dem Auslass 11b des Gaskanals 11a versehen.
-
Die geneigte Wand 11c dient dazu, Abgas, das in den Gaskanal 11a eingeleitet wird, glatt ohne Turbulenzen aus dem Auslass 11b des Gaskanals 11a zu führen.
-
Der Ventilaktor 40 umfasst ferner einen Drehanschlag 70 zum Beschränken der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 auf einen vorbestimmten Bereich.
-
Der Drehanschlag 70 ermöglicht, dass die Betätigungs-Zahnradeinheit 20 einen linearen Bewegungsbereich der Ventileinheit 20 beschränkt, um zu verhindern, dass die Ventileinheit 20 übermäßig bewegt wird und in dem Gaskanal 11a beschädigt wird.
-
Der Drehanschlag 70 beschränkt einen Radius der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 derart, dass sich die Betätigungs-Zahnradeinheit nur in einem Drehbereich dreht, in dem die Ventileinheit 20 den Auslass 11b des Gaskanals 11a öffnet und schließt.
-
Eine bogenförmige Anschlagnut oder ein bogenförmiges Anschlagloch 41a ist auf einer lateralen Seite der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 vorgesehen, um einen Radius der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 zu beschränken, und der Drehanschlag 70 ist mit einem Anschlagstift 71 versehen, der sich aus dem ersten oder dem zweiten axialen Trägerteil 13 oder 14 so erstreckt, dass er in die Anschlagnut bzw. das Anschlagloch eingepasst ist.
-
In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 auf ihrer lateralen Seite mit einer bogenförmigen Anschlagnut 41a versehen, in die der Anschlagstift 71 eingepasst ist, um den Radius der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 zu beschränken.
-
Die Drehkraft des Motors 30 wird über die Kraftübertragungs-Zahnradeinheit 51 an die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 übertragen, um die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 zu drehen.
-
Das AGR-Ventil kann ferner eine Gehäuseabdeckung 80 umfassen, die das erste und das zweite axiale Trägerteil 13 und 14 abdeckt.
-
Die Gehäuseabdeckung 80 verhindert eine Exposition der Kraftübertragung 50 und des Ventilaktors 40, die zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 angeordnet sind, wodurch Ausfälle oder Unfälle, die durch das Eindringen einer Fremdsubstanz in Zahnräder verursacht werden, verhindert werden.
-
Die Gehäuseabdeckung 80 kann lösbar mit dem Ventilgehäuse 10 gekoppelt sein, so dass die Gehäuseabdeckung wahlweise einen Raum zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 öffnet, um die Wartung der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit, der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 und des Betätigungsrollenteils 44 zwischen dem ersten und dem zweiten axialen Trägerteil 13 und 14 zu ermöglichen.
-
Ein beispielhafter Betrieb des AGR-Ventils wird nun unter Bezugnahme auf 5 und 6 beschrieben.
-
Wenn sich die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 unter Bezugnahme auf 5 mit dem Betrieb des Motors 30 dreht, berührt der Betätigungsrollenteil 44 eine Innenumfangsfläche des Nockenlochs 43a und rollt an dieser entlang von einer Endseite des Nockenlochs 43a zu dem anderen Ende des Nockenlochs 43a. Da dabei die Drehmitte des Nockenlochs 43a exzentrisch zu der Drehmitte der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 ist, wird der Betätigungsrollenteil 44 von der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 geschoben und linear bewegt und somit wird die Ventilbewegungsachse 21 linear bewegt, um zu ermöglichen, dass der Ventilteller 22 den Auslass 11b des Gaskanals 11a öffnet, so dass Abgas in einen Einlasskrümmer einer Brennkraftmaschine eingeleitet wird.
-
Wenn sich unter Bezugnahme auf 6 die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 mit dem Betrieb des Motors 30 in die entgegengesetzte Richtung dreht, bewegt sich der Betätigungsrollenteil 44 von der letzteren Endseite in Richtung der ersteren Endseite des Nockenlochs 43a. Dann wird, wenn die Schubwirkung auf den Betätigungsrollenteil 44 aufgehoben wird, die Ventilbewegungsachse 21 mit einer elastischen Kraft des Federteils 42 in einer Richtung linear bewegt, in der der Ventilteller 22 den Auslass 11b des Gaskanals 11a schließt, so dass verhindert wird, dass Abgas in den Einlasskrümmer der Brennkraftmaschine eingeleitet wird.
-
Unter Bezugnahme auf 7 ist der Radius der Drehung der Betätigungs-Zahnradeinheit 41 durch den Anschlagstift 71 begrenzt, der nur zwischen den entgegengesetzten Enden der Anschlagnut 41a bewegt wird.
-
Das heißt, dass dann, wenn ein Ende des Anschlagstifts 71 mit einem Ende der Anschlagnut 41a in Eingriff ist, die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 daran gehindert wird, in die Richtung gedreht zu werden, in die der Auslass 11b des Gaskanals 11a geschlossen wird, und dann, wenn das Ende des Anschlagstifts 71 mit dem entgegengesetzten Ende der Anschlagnut 41a in Eingriff ist, die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 daran gehindert wird, in die Richtung gedreht zu werden, in die der Auslass 11b des Gaskanals 11a geöffnet wird.
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Betätigungs-Zahnradeinheit 41 zum Empfangen einer Drehkraft aus dem Motor 30 und die Ventilbewegungsachse 21 des Ventilaktors 40 in einer Linie angeordnet, um eine Reibungskraft aufgrund einer verringerten Seitenkraft zu verringern, um eine Verlustleistung während der Kraftübertragung zu minimieren und einen stabilen Betrieb für das Öffnen und Schließen des Gaskanals 11a zu gewährleisten, wodurch die Betriebszuverlässigkeit des Ventils für die Rückführung von Abgas verbessert wird.
-
Ferner sind gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Anordnung, bei der eine Betätigungs-Zahnradeinheit und ein Nocken einteilig ausgebildet sind, Herstellungskosten reduziert und ein stabiler Betrieb für das Öffnen und Schließen des Gaskanals 11a ist gewährleistet, wodurch die Betriebszuverlässigkeit des Ventils für die Rückführung von Abgas weiter verbessert wird.
-
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung mit der Anordnung, bei der die Drehachse der Kraftübertragungs-Zahnradeinheit an gegenüberliegenden Enden davon getragen wird, verhindert, dass Vibrationen erzeugt werden, wenn die Zahnradeinheit betätigt wird, wodurch die Haltbarkeit der Zahnradeinheit und der Drehachse verbessert wird.
-
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu Veranschaulichungszwecken offengelegt worden sind, werden Fachleute auf dem Gebiet erkennen, dass verschiedene Abwandlungen, Hinzufügungen und Ersetzungen möglich sind, ohne von dem Schutzumfang und dem Geist der Erfindung, wie sie in den beigefügten Ansprüchen offenbart ist, abzuweichen.
-
Wie oben beschrieben sind optimale Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in den Zeichnungen und der Beschreibung offengelegt worden. Obwohl spezifische Ausdrücke in der vorliegenden Beschreibung verwendet worden sind, sollen diese lediglich die vorliegende Erfindung beschreiben und sollen die Bedeutungen davon oder den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen beschrieben ist, nicht beschränken. Fachleute auf dem Gebiet werden daher erkennen, dass verschiedene Abwandlungen und andere äquivalente Ausführungsformen zu den Ausführungsformen möglich sind. Daher sollte der technische Umfang der vorliegenden Erfindung durch den technischen Geist der Ansprüche definiert sein.
