JPH11504411A - 吸込通路内で操作可能な閉鎖エレメントを備えた排ガス戻し装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、吸込通路に接続された排ガス供給通路を備えた排ガス戻し装置であって、排ガス供給通路が吸込通路内で、調節駆動装置によって操作可能な閉鎖エレメントを介して開閉可能である形式のものに関する。このために、吸込通路内に新気流に対してほぼ垂直に、ほぼ円筒形の排ガス供給管が排ガス供給接続片の部分として突入しており、排ガス供給管が円筒形の壁に出口開口を有している。出口開口上に閉鎖エレメントとして鐘形回動スライダを配置してあり、鐘形回動スライダが、吸込通路内に突入する排ガス供給管を少なくとも部分的に取り囲んでいる。鐘形回動スライダが、調節駆動装置として役立つ電動旋回モータに連結されている。この場合、該排ガス戻し装置においては排ガス及び新気流によって生じる最小の力しか閉鎖エレメント若しくはその駆動装置に作用しない。

Description

【発明の詳細な説明】 吸込通路内で操作可能な閉鎖エレメントを備えた排ガス戻し装置 背景技術： 本発明は、吸込通路内で操作可能な閉鎖エレメントを備えた、請求項１の上位 概念に記載の形式の排ガス戻し装置に関する。 前記形式の装置は公知である。幾つかの形式において排ガス供給通路が側方か ら吸込通路内に導入されていて、そこで例えばポペット弁を介して開閉される。 このために、弁の閉鎖円板が吸込通路内で対応する排ガス供給通路のそれぞれの 開口に当て付けられ、若しくは開口から持ち上げられる。制御されない装置にお いて、閉鎖円板を作動するための駆動が例えば負圧ボックスを介して行われる。 これと比べられる装置が米国特許第３９０１２０３号明細書により公知である。 そこでは負圧ボックスが旋回フラップを運動させる。さらに、排ガス戻し弁が吸 込通路の外側に位置する排ガス導管内に取り付けられている。さらに英国特許第 １３８８０３２号明細書に同じく、吸込通路の外側に位置する排ガス戻し弁が記 載されている。 新規な排ガス戻し弁は制御して運転される。このために、例えば公知の閉鎖円 板が吸込通路内で空気力式 の駆動装置を用いて軸線方向で排ガス供給通路の開口に対して接近若しくは離反 運動させられる。駆動に基づく弾性、弁閉鎖円板に作用する排ガス圧力、及び吸 込通路内の流動条件によって、無段階の調節に際して特に部分負荷運転時に小さ な弁間隙に基づき不都合な誤差が生じる。 さらに、伝動モータ(Getriebemotor)を用いて弁閉鎖円板若しくは閉鎖部材を 運動させる高価な構造も公知である。 発明の利点： 本発明は排ガス戻し装置を対象としており、この場合特に、一方で排ガス供給 通路並びに調節駆動装置が吸込通路内に配置されており、他方で弁部分が排ガス 及び新気流によって生じる最小の力しか閉鎖エレメント若しくはその駆動装置に 作用させないように構成されている。このために、吸込通路内に新気流に対して ほぼ垂直に、ほぼ円筒形の排ガス供給管が排ガス供給接続片の構成部分として突 入していて、円筒形の壁に出口開口を有している。出口開口上に閉鎖エレメント として鐘形回動スライダを配置してあり、鐘形回動スライダが、吸込通路内に突 入する排ガス供給管を少なくとも部分的に取り囲んでいる。鐘形回動スライダは 、調節駆動装置として役立つ電動旋回モータに連結されている。 電動旋回モータは例えば電磁式の回動装置(Dreh steller)である。この電動旋回モータのコイル巻線は、脈動直流で負荷される。 この場合、ロータに生じるトルクは戻しばねに抗して作用する。回動装置構造に 関連して、特にコイル巻線がヨークと一緒に固定子を形成しかつ永久磁石が旋回 軸と一緒にロータを形成していてよい。閉鎖エレメントの旋回運動がステップモ ータを用いて実施されてよい。 新気と排ガスとの良好な混合気の形成のために、吸込通路内に突入する排ガス 供給管の出口通路が、新気流の流れ方向に関連してほぼ横方向にかつ排ガス供給 管の後ろに配置されている。このような配置によって、排ガス残留物が弁フラッ プ領域若しくは絞りフラップ領域に堆積するようなことはほとんどない。湾曲さ れた排ガス通路若しくは別の流れ障害物を備えた通路においては、排ガスが最適 な混合気を得るために新気流に対して傾斜して導入されてよい。このために、排 ガス供給管が排ガス供給接続片内に個別に差し込み可能な構成部分として旋回可 能に組み込まれていてよい。 通常は閉鎖エレメント若しくは鐘形回動スライダが排ガス供給接続片及び排ガ ス供給管に対して同列を成している。排ガス供給接続片の中心線と鐘形回動スラ イダの中心線とが互いに平行にわずかにずらして配置されていてよい。排ガス供 給管の出口開口の領域に小さな間隙を形成しかつ相対する側に大きな間隙を形成 するようなずらしは、鐘形回動スライダを間隙内の汚れによって締め付けてしま うようなおそれなしに、良好な弁シールを生ぜしめる。 排ガス戻し装置は閉鎖エレメントを有しており、閉鎖エレメントの操作のため にその構造に基づきわずかな力しか必要とされない。さらに閉鎖エレメントの鐘 形によって一方で排ガス機構からの振動発生に対する高い安全性が得られ、かつ 他方で閉鎖エレメントが釣り合いのとれた質量分配によって閉鎖エレメントの旋 回軸に対して振動しないようになっている。さらに、直接駆動部は高ダイナミッ ク(hochdynamisch)及び正確な調節特性を可能にする。 実施例の図面及び説明： 本発明を図１に示す実施例につき以下に詳細に述べる。 図１は排ガス戻し弁を示しており、排ガス戻し弁は内燃機関の吸込通路（１０ ）内に配置されている。吸込通路（１０）内には新気流の方向で見て絞りフラッ プ（１）の下流側で排ガスが導入される。このために、吸込通路（１０）の外壁 に排ガス供給接続片（１１）が配置されており、排ガス供給接続片に排ガス供給 導管（図示せず）がフランジ結合されている。排ガス供給接続片（１１）内には 実施例では別個の排ガス供給管（１２）がはめ込まれている。排ガス供給接続片 （１１）に一体成形された管状の区分であってよい排 ガス供給管（１２）は、円筒形の外側輪郭を有していて、底部（１３）で閉じら れている。排ガス供給管（１２）は、吸込通路（１０）内に突入する部分に円形 の出口開口（１５）を有している。出口開口（１５）の仮想の中心線が吸込通路 （１０）の中心線に対して例えば平行に延びている。排ガス供給管（１２）の、 吸込通路（１０）内へ自由に突入する部分を介して、旋回可能な鐘形回動スライ ダ（２０）が位置決めされている。鐘形回動スライダ（Drehschieberglocke）の 旋回軸線は排ガス供給管（１２）の中心線に相応している。 鐘形回動スライダ（２０）は図１では底部を備えた薄壁の主シリンダである。 該底部の外側に、直径の小さな支承シリンダが主シリンダに対して同軸的に配置 されている。主シリンダは回動スライダ開口として役立つ孔（２１）を有してお り、該孔は排ガス戻し弁の開かれた状態で出口開口（１５）と例えば合同である 。図１では排ガス戻し弁が閉じられた状態で示されているので、回動スライダ開 口（２１）は排ガス供給管（１２）の後ろ側に位置していて、従って破線で示さ れている。 排ガス供給管（１２）の出口開口（１５）と回動スライダ開口（２１）とは互 いに異なる大きさの面及び異なる輪郭を有していてよい。出口開口１５と回動ス ライダ開口（２１）との横断面は、鐘形回動スライダ （２０）の各旋回角に所定の開口横断面が対応していて、従って旋回角の増大に 伴って開口横断面が増大するように互いに規定されている。 さらに鐘形回動スライダ（２０）は主シリンダの領域に複数の開口を備えてい てよい。これによって、例えば旋回角に応じて異なる開口横断面が実施される。 鐘形回動スライダ（２０）の底部は、排ガス供給管（１２）と鐘形回動スライ ダ（２０）との間の間隙内に生じる排ガスを逃がすために、複数の切欠き若しく は孔を有していてよい。このような切欠きの配置によって、鐘形回動スライダ（ ２０）に作用する軸線方向力が形成されるようなことはない。さらに、底部の縁 部から逃げる排ガスが調節駆動装置（３０）内に侵入することはない。 鐘形回動スライダ（２０）を支承及び調節するために、電動旋回モータ（３０ ）が用いられる。電動旋回モータ(Elektroschwenkmotor)は駆動装置ケーシング （３１）内に取り付けられており、駆動装置ケーシングは管の形で吸込通路（１ ０）から突出している。駆動装置ケーシング（３１）は、該駆動装置ケーシング の中心線が排ガス供給接続片（１１）の受容のための孔の中心線と合致している と同時に、吸込通路（１０）の中心線と垂直に交差するように構成されている。 さらに、駆動装置ケーシング（３１）の外側の端面がケーシング軸線に対して直 角に向けられている。 管状の駆動装置ケーシング（３１）の平らな端面に回動スライダフランジ（３ ２）が取り付けられており、回動スライダフランジ(Drehschieberflansch)に回 動スライダ軸（３５）が接続されている。回動スライダ軸（３５）の自由端部は 排ガス供給管（１２）の底部（１３）に設けられた支承孔（１６）内に係合して いる。吸込通路（１０）への電動旋回モータ（３０）の組込に際して、回動スラ イダ軸（３５）は、応力若しくは傾倒なしに排ガス供給管（１２）の支承孔（１ ６）内に係合するように回動スライダフランジ（３２）を介して駆動装置ケーシ ング（３１）に位置決めしてねじ結合されている。 鐘形回動スライダ（２０）は支承シリンダを用いて中空軸（３６）に固定され ており、中空軸は回動スライダ軸（３５）に二重に転がり支承されている。回動 スライダフランジ（３２）の近傍に配置された転がり軸受（３７）は固定軸受で ある。場合によっては駆動装置ケーシング（３１）は、転がり軸受を、場合によ って侵入する排ガス粒子から保護するために、わずかな過圧で負荷されてよい。 付加的に、中空軸（３６）の自由端部の前で鐘形回動スライダ（２０）と回動ス ライダ軸（３５）若しくは底部（１３）との間に例えば間隙シール(Spaltdichtu ng)が設けられてよい。 両方の転がり軸受の代わりに滑り軸受若しくはクロススプリングジョイント(K reuzfedergelenk)が用いら れてよい。クロススプリングジョイントは熱及び汚れの影響を受けにくい。 中空軸（３６）の後方の部分にコイル（４１）が固定されている。これら両方 の構成部分は電動旋回モータ（３０）のロータを形成している。コイル（４１） の回りに磁気的な固定子（４２）が配置されている。固定子は回動スライダフラ ンジ（３２）に設けられたリング溝（３３）内に取り付けられている。 電動旋回モータ（３０）はストッパ（図示せず）によって制限されたほぼ９０ °の旋回範囲を有している。排ガス戻し弁の閉鎖がスパイラルばね（４４）によ って行われ、スパイラルばねは回動スライダフランジ（３２）と中空軸（３６） の後方の端面との間に位置している。スパイラルばね（４４）は中空軸（３６） 及び回動スライダフランジ（３２）に取り付けられている。 電動旋回モータ（３０）を汚れから保護するために、駆動装置ケーシング（３ １）と固定子（４２）との間に小鉢形(topffoermig)の薄壁状(duennwandig)のカ バー（４９）が配置されている。カバー（４９）は回動スライダフランジ（３２ ）内に形成されたリング溝（３３）の外側の縁部に締め付け固定されている。吸 込通路１０の内側の壁領域で移行箇所のシールのためにカバー（４９）と駆動装 置ケーシング（３１）との間にＯ・リングが締め込まれている。中空軸（３６） とカバー（４９）との間に間隙シールが配置されている。 これまで述べた構造に対して選択的に、電動旋回モータ（３０）に固有のケー シングを備え付けことも可能であり、従って電動旋回モータが回動スライダ軸（ ３５）及び鐘形回動スライダ（２０）と一緒に組立構成ユニット(Montagebaugru ppe)を形成する。組立構成ユニットは直接に吸込通路（１０）にフランジ結合さ れ、図１に示す駆動装置ケーシング（３１）が不要である。鐘形回動スライダ（ ２０）の差し込みのために、吸込通路（１０）が対応する切欠きを有している。 内燃機関の運転に際して運転状態に関連して排ガス供給弁を介して新気(Frisc hgas)に部分量の排ガスが混入される。このために、図１に示す実施例では鐘形 回動スライダ（２０）がスパイラルばね（４４）の閉鎖力に抗して、コイル（４ １）への制御された給電によって開かれる。開放運動が鐘形回動スライダ（２０ ）の逆時計方向の回動によって行われる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．吸込通路に接続された排ガス供給通路を備えた排ガス戻し装置であって、排 ガス供給通路が吸込通路内で、調節駆動装置によって操作可能な閉鎖エレメント を介して開閉可能である形式のものにおいて、 −吸込通路（１０）内に新気流に対してほぼ垂直にほぼ円筒形の排ガス供給管 （１２）が排ガス供給接続片（１１）の構成部分として突入しており、 −排ガス供給管（１２）が円筒形の壁に出口開口（１５）を有しており、 −閉鎖エレメントが鐘形回動スライダ（２０）であり、鐘形回動スライダが、 吸込通路（１０）内に突入する排ガス供給管（１２）を少なくとも部分的に取り 囲んでおり、かつ −鐘形回動スライダ（２０）が、調節駆動装置として役立つ電動旋回モータ（ ３０）に連結されていることを特徴とする、吸込通路内で操作可能な閉鎖エレメ ントを備えた排ガス戻し装置。 ２．出口通路（１５）が新気流の流れ方向に関連してほぼ横方向にかつ排ガス供 給管（１２）の後ろに配置されている請求項１記載の排ガス戻し装置。 ３．排ガス供給接続片（１１）と鐘形回動スライダ（２０）との仮想の中心線が 互いに一致している請求項１記載の排ガス戻し装置。