DE202016100446U1 - Stellanordnung for a wastegate valve of an exhaust gas turbocharger - Google Patents
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Abstract
Stellanordnung (10) für ein Wastegateventil eines Abgasturboladers mit einer Spindel (100); und einem inneren Hebelarm (200), ausgelegt zur Koppelung mit einem Klappenteller; dadurch gekennzeichnet, dass die Spindel (100) an einem ersten Ende ein Außengewinde (110) aufweist und, dass der innere Hebelarm (200) ein entsprechendes Innengewinde (210) aufweist, wobei die Spindel (100) und der inneren Hebelarm (200) über das Außengewinde (110) und das Innengewinde (210) formschlüssig miteinander verbunden sind.Actuating arrangement (10) for a wastegate valve of an exhaust gas turbocharger with a spindle (100); and an inner lever arm (200) adapted for coupling with a flap plate; characterized in that the spindle (100) has a male thread (110) at a first end and that the inner lever arm (200) has a corresponding internal thread (210), the spindle (100) and the inner lever arm (200) the external thread (110) and the internal thread (210) are positively connected with each other.
Description
Gebiet der Erfindung Field of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellanordnung für ein Wastegateventil eines Turboladers, eine Wastegateanordnung und einen Abgasturbolader mit einer Wastegateanordnung. The present invention relates to an actuator assembly for a wastegate valve of a turbocharger, a Wastegateanordnung and an exhaust gas turbocharger with a Wastegateanordnung.
Hintergrund der Erfindung Background of the invention
Immer mehr Fahrzeuge der neueren Generation werden mit Turboladern ausgestattet. Um die Anforderungsziele und gesetzliche Auflagen zu Erreichen gilt es die Entwicklung im gesamten Antriebsstrang voranzutreiben und sowohl die einzelnen Komponenten als auch das System als Ganzes zu optimieren. Gleichzeitig und oft im Widerspruch zu diesen Zielen, muss die Komplexität der einzelnen Komponenten sowie der gesamten Systeme niedrig gehalten werden, da sich diese sowohl auf die Kosten für Produktion und Montage als auch auf den Preis des Endprodukts ausschlägt. More and more vehicles of the newer generation will be equipped with turbochargers. In order to achieve the requirements and legal requirements, it is important to drive forward the development throughout the powertrain and to optimize both the individual components and the system as a whole. At the same time and often in contradiction to these goals, the complexity of the individual components as well as of the entire systems has to be kept low, since this is reflected both in the costs of production and assembly as well as the price of the final product.
Ein Abgasturbolader weist ein in einem Turbinengehäuse angeordnetes Turbinenrad und ein in einem Verdichtergehäuse angeordnetes Verdichterrad auf. Das Turbinenrad und das Verdichterrad sind auf einer gemeinsamen Welle angeordnet, welche in einem zwischen dem Turbinengehäuse und dem Verdichtergehäuse angeordneten Lagergehäuse gelagert ist. Das Turbinenrad wird vom Abgasstrom angetrieben und treibt seinerseits über die gemeinsame Welle das Verdichterrad an. Um die Abgabeleistung in praktikablen Grenzen zu halten bzw. die Aufladung des Motors zu begrenzen bedarf es einer Ladedruckregelung. Eine derartige Ladedruckregelung kann mit Hilfe eines Wastegateventils vorgenommen werden. Dieses ist im Turbinengehäuse angeordnet und wird ab einem bestimmten Ladedruck über eine Stellanordnung geöffnet, wodurch der Abgasstrom am Turbinenrad vorbei in den Abgastrakt geleitet wird. An exhaust gas turbocharger has a turbine wheel arranged in a turbine housing and a compressor wheel arranged in a compressor housing. The turbine wheel and the compressor wheel are arranged on a common shaft, which is mounted in a bearing housing arranged between the turbine housing and the compressor housing. The turbine wheel is driven by the exhaust gas flow and in turn drives the compressor wheel via the common shaft. In order to keep the power output within practicable limits or to limit the charging of the engine, it requires a boost pressure control. Such boost pressure control can be carried out with the aid of a wastegate valve. This is arranged in the turbine housing and is opened at a certain boost pressure via an actuating arrangement, whereby the exhaust gas stream is passed past the turbine wheel in the exhaust tract.
Ein derartiges Wastegateventil weist im Allgemeinen eine im Abgasstrom angeordnete Klappe auf, welche über eine Stellanordnung mit einem Aktuator verbunden ist. Derartige Stellanordnungen können einen inneren Hebel, eine Spindel und einen äußeren Hebelmechanismus aufweisen, wobei in bekannten Anordnungen der innere Hebel mit der Spindel verschweißt ist. Schweißarbeiten benötigen bei der Montage relativ viel Zeit sowie einen gewissen Mindestarbeitsraum. Such a wastegate valve generally has a valve disposed in the exhaust gas flow, which is connected via an actuating arrangement with an actuator. Such actuating arrangements may comprise an inner lever, a spindle and an outer lever mechanism, wherein in known arrangements the inner lever is welded to the spindle. Welding requires a relatively large amount of time during assembly and a certain minimum work space.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es demnach eine Stellanordnung für ein Wastegateventil eines Turboladers bereitzustellen, die in kürzerer Zeit auch bei geringem Bauraum montiert werden kann. The aim of the present invention is therefore to provide an actuating arrangement for a wastegate valve of a turbocharger, which can be mounted in a shorter time even with little space.
Zusammenfassung der Erfindung Summary of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stellanordnung für ein Wastegateventil eines Turboladers gemäß Anspruch 1, eine Wastegateanordnung gemäß Anspruch 17 und einen Turbolader gemäß Anspruch 18. The present invention relates to an actuator assembly for a wastegate valve of a turbocharger according to claim 1, a wastegate assembly according to claim 17 and a turbocharger according to claim 18.
Die erfindungsgemäße Stellanordnung für ein Wastegateventil eines Abgasturboladers weist eine Spindel und einen inneren Hebelarm auf, der ausgelegt ist zur Koppelung mit einem Klappenteller. Die Spindel weist an einem ersten Ende ein Außengewinde auf. Der innere Hebelarm hat ein entsprechendes Innengewinde. Die Spindel und der inneren Hebelarm sind über das Außengewinde und das Innengewinde formschlüssig miteinander verbunden. Dadurch, dass die Spindel mit dem inneren Hebelarm über eine Verschraubung verbunden wird, sind bei der Herstellung beziehungsweise Montage keine Schweißarbeiten mehr notwendig. Dies spart Produktions-/Montagevorrichtungen und Geräte sowie Zeit und die damit verbundenen Kosten. Außerdem ist die Montage der Schraubverbindung auf relativ kleinem Raum möglich, wodurch sich größere Freiheiten für die Konstruktion der umliegenden Bauteile ergeben. The adjusting arrangement according to the invention for a wastegate valve of an exhaust gas turbocharger has a spindle and an inner lever arm which is designed for coupling to a flap plate. The spindle has an external thread at a first end. The inner lever arm has a corresponding internal thread. The spindle and the inner lever arm are positively connected to each other via the external thread and the internal thread. Due to the fact that the spindle is connected to the inner lever arm via a screw connection, welding work is no longer necessary during manufacture or assembly. This saves production / assembly devices and equipment as well as time and associated costs. In addition, the assembly of the screw in a relatively small space is possible, resulting in greater freedom for the construction of the surrounding components.
In Ausgestaltungen der Stellanordnung kann die Drehrichtung des Außengewindes und des Innengewindes entsprechend der Drehrichtung des Wastegateventils ausgestaltet sein, so dass ein, an dem Klappendeckel anliegender Gasdruck auf die Schraubverbindung des Außengewindes mit dem Innengewinde selbstsichernd wirkt. In embodiments of the actuating arrangement, the direction of rotation of the external thread and the internal thread can be configured according to the direction of rotation of the wastegate valve, so that a, applied to the flap cover gas pressure acts self-locking on the screw of the external thread with the internal thread.
In Ausgestaltungen, die mit allen bisher beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der Hebelarm ein hülsenförmiges Element aufweisen, wobei das Innengewinde an einer Innenwand des hülsenförmigen Elements angeordnet ist. Das hülsenförmige Element kann ein Durchgangsloch definieren, in dem das Innengewinde angeordnet ist, oder ein Sackloch definieren, in dem das Innengewinde angeordnet ist. In embodiments that can be combined with all embodiments described so far, the lever arm may comprise a sleeve-shaped element, wherein the internal thread is arranged on an inner wall of the sleeve-shaped element. The sleeve-shaped element can define a through hole in which the internal thread is arranged, or define a blind hole in which the internal thread is arranged.
In Ausgestaltungen, die mit allen bisher beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann im Bereich eines, auf die Spindel bezogen innenliegenden Endes des Außengewindes ein Gewindefreistich vorgesehen sein. Außerdem kann vorgesehen sein, dass das Außengewinde am, auf die Spindel bezogen innenliegenden Ende derart ausläuft, dass ein Durchdrehen des Außengewindes durch das Innengewinde beziehungsweise ein zu tiefes Eindrehen der Spindel in das Innengewinde des Hebelarms verhindert wird. In embodiments which can be combined with all embodiments described so far, a thread undercut can be provided in the region of an end of the external thread which is located on the spindle. In addition, it can be provided that the external thread on the spindle relative to the inner end expires such that a spinning of the external thread through the internal thread or too deep screwing the spindle is prevented in the internal thread of the lever arm.
In Ausgestaltungen, die mit allen bisher beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Spindel einen Kragen aufweisen. Der Kragen kann im Bereich, eines auf die Spindel bezogen innenliegenden Endes des Außengewindes angeordnet sein, insbesondere angrenzend an den Gewindefreistich. Der Kragen kann eine Einschraubtiefe der Spindel in den Hebelarm zusätzlich limitieren. Außerdem kann der Kragen als Sicherungsmittel dienen, das ein Lösen der Schraubverbindung verhindert. In eingebautem Zustand kann eine radiale Fläche des Kragens mit einer radialen Außenfläche des hülsenförmigen Elements in Kontakt sein, wodurch die Einschraubtiefe limitiert wird. In embodiments that can be combined with all embodiments described so far, the spindle can have a collar. The collar can be arranged in the region of an end of the external thread which is located on the spindle, in particular adjacent to the thread undercut. The collar can additionally limit a screw-in depth of the spindle in the lever arm. In addition, the collar can serve as a securing means which prevents loosening of the screw connection. When installed, a radial surface of the collar can be in contact with a radially outer surface of the sleeve-shaped element, whereby the depth of engagement is limited.
In Ausgestaltungen, die mit allen bisher beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind, können das Außengewinde und das Innengewinde als Linksgewinde ausgestaltet sein. Alternativ können das Außengewinde und das Innengewinde als Rechtsgewinde ausgestaltet sein. In embodiments that can be combined with all embodiments described so far, the external thread and the internal thread can be configured as left-hand thread. Alternatively, the external thread and the internal thread can be configured as a right-hand thread.
In Ausgestaltungen, die mit allen bisher beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann die Spindel zylinderförmig ausgestaltet sein und im Bereich eines zweiten Endes mindestens eine Aussparung aufweisen, wobei die Aussparung zur Koppelung mit einem äußeren Hebel geeignet sein kann. Insbesondere können zwei Aussparungen in Form von Abflachungen vorgesehen sein, die gleichzeitig als Kontaktbereiche für Montagewerkzeuge dienen können. In embodiments which can be combined with all embodiments described so far, the spindle can be of cylindrical design and have at least one recess in the region of a second end, wherein the recess can be suitable for coupling to an outer lever. In particular, two recesses may be provided in the form of flats, which may serve as contact areas for assembly tools at the same time.
In Ausgestaltungen, die mit allen bisher beschriebenen Ausgestaltungen kombinierbar sind, kann der innere Hebel eine Aufnahme zur Koppelung mit dem Klappenteller aufweisen. Die Aufnahme kann als Durchgangsloch oder Durchgangsbohrung ausgestaltet sein. In embodiments that can be combined with all embodiments described so far, the inner lever may have a receptacle for coupling with the flap plate. The receptacle can be designed as a through hole or through hole.
Die Erfindung umfasst außerdem eine Wastegateanordnung für einen Abgasturbolader mit einer Stellanordnung gemäß irgendeiner der vorangehend beschriebenen Ausgestaltungen. Die Erfindung umfasst auch einen Abgasturbolader für einen Verbrennungsmotor mit einer solchen Wastegateanordnung. The invention also includes a wastegate assembly for an exhaust gas turbocharger having an actuator assembly according to any of the previously described embodiments. The invention also includes an exhaust gas turbocharger for an internal combustion engine with such a wastegate arrangement.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung werden anhand der folgenden Figuren beschrieben. Further details and features of the invention will be described with reference to the following figures.
Kurzbeschreibung der Figuren Brief description of the figures
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Generell kann vorgesehen sein, dass die Drehrichtung des Außengewindes
Wie in
In der in
Beispielhafte Abmessungen für die Spindel und das Außengewinde können sein: M6 bis M12 Außengewinde; Gewindelänge inklusive Gewindefreistich (nach
Wie oben erläutert kann die Drehrichtung der beiden Gewinde an die Drehrichtung des Wastegateventils angepasst werden. Das heißt, das Außengewinde
Ebenfalls in
Die Erfindung umfasst außerdem eine Wastegateanordnung für einen Abgasturbolader mit einer Ausgestaltung der vorangehend beschriebenen Stellanordnung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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DE202016100446.2U Expired - Lifetime DE202016100446U1 (en) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | Stellanordnung for a wastegate valve of an exhaust gas turbocharger |
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