CN1641204A - 废气再循环阀 - Google Patents

Abstract

废气再循环阀(10)具有一个旋转传动装置(12)和一个可在打开位置和关闭位置之间旋转操作的阀门部件(14)，其特征在于，设置一个具有凸轮曲线(26)的凸轮部件(24)，该凸轮部件将旋转传动装置(12)的旋转运动传递到阀门部件(14)上。

Description

废气再循环阀

技术领域

本发明涉及权利要求1前序部分所述的废气再循环阀。

在汽车技术和特别是与改善内燃机排放值以及降低燃料消耗相关的领域，公知利用废气再循环向内燃机输送新鲜空气。

背景技术

众所周知，可以不同的操作方式来打开和关闭废气再循环阀。在阀门部件的运动方面，也就是将阀门元件与其阀座分开和为关闭阀门的反向运动方面，公知的原理在于，将例如阀盘这样的阀门部件通过平移运动与其阀座分开。与此相关EP 0 856 657 B1公开了一种凸轮，它由一个传动装置旋转驱动并与可平移运动的阀挺杆这样啮合，使阀挺杆在凸轮的旋转运动时平移运动并例如在打开时从其阀座提升。

EP 1 245 820 A1公开了一种权利要求1前序部分所述的废气再循环阀。在此方面，旋转运动通过适当的传动装置传递到例如铰接阀盘这样的阀门部件上，阀盘在打开位置和关闭位置之间以及反向旋转运动。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有简单和紧凑式结构的废气再循环阀。

该目的通过权利要求1所述的废气再循环阀得以实现。

因此，依据本发明的废气再循环阀具有一个旋转传动装置和一个在打开位置和关闭位置之间旋转操作的阀门部件。换句话说，该部件不是将旋转运动转换为阀门部件的平移运动。具体地说，旋转传动装置的旋转运动以适当的方式这样传递到阀门部件上，使该部件同样旋转并通过旋转运动在打开位置和关闭位置之间运动。对此需要补充的是，该阀门部件可以进行平移运动。例如这种平移运动可以产生阀门自身的打开和关闭作用，而阀门部件同样在打开位置和关闭位置之间进行的旋转运动的作用是，使该部件例如在其阀座上转动以清除污垢。对于本发明来说，重要的是用何种方式产生阀门部件所形成的旋转。就此而言，所使用的概念每个部件的“旋转传动装置”应理解为，从该部件借助于下面还要详细介绍的部件将旋转传递到阀门部件上。在这种情况下，旋转传动装置可以是旋转电动机或者是由旋转电动机传动的齿轮。但同样可以设想，真正的传动装置首先产生一种平移运动，然后通过适当的转换装置将这种运动转换成一个部件的旋转，该部件在本说明书中是旋转传动装置。在上下文中应注意的是，该阀门部件可以是那种与上述EP 1 245 820相同的部件。特别是该文献的公开内容在考虑到阀门部件的构成情况下属于本申请的主题。

依据本发明，为将旋转传动装置的旋转运动传递到阀门部件的旋转运动上，第一次具有传递所称旋转运动带有凸轮曲线的凸轮部件。在这种情况下，凸轮部件既可以是传动部件，也可以是从动部件。在第一种情况下，凸轮部件以适当的方式，需要时用传动机构例如利用齿轮作中间连接与旋转传动装置连接。在第二种情况下，凸轮部件以适当的方式由旋转传动装置驱动并与阀门部件连接，从而凸轮部件产生的旋转作用于阀门部件的旋转。此外，以适当的形状具有一个部件，该部件与凸轮部件的凸轮曲线这样共同作用，使其可以产生所述的旋转。正如下面还要详细介绍的那样，例如可以固定在杠杆上的一个辊在凸轮曲线上滚动。但也可以设想任何其他结构的与凸轮曲线共同作用的部件。

正如下面还要详细介绍的那样，通过所述的凸轮部件可以达到一种非常紧凑式的结构。特别是传动装置与阀门部件并特别是相对其旋转轴线可以这样设置，使该传动装置几乎因此定中心，从而需要较少的结构空间。此外，通过凸轮部件可以优选为阀门的打开和关闭机构实现多种多样的特征。例如在打开过程开始时可以施加高于打开过程继续变化时的力。此外，通过使用凸轮部件可避免费用更高的其他传动转换装置，例如像杠杆机构和齿轮。总而言之，由此产生一种得到改进的，简单和紧凑式结构的废气再循环阀。

优选的进一步改进在其他权利要求中予以说明。

特别是为一种实施方式规定，该实施方式需要特别少的结构空间，其中，旋转传动装置、凸轮部件和阀门部件的至少两个旋转轴线彼此平行。优选所称的所有三个旋转轴线彼此平行。特别是通过传递旋转运动的凸轮部件的适当设置，旋转传动装置的旋转轴线还可以尽可能与阀门部件的旋转轴线定中心。在所称的任何方案中，结构空间仅需要加长阀门部件的旋转轴线，而且与此侧面的区域在相当程度上可以保留。

如所提及的那样，通过使凸轮部件具有适当的凸轮曲线，以便在打开传递力时可达到所要求的性能。

为此，凸轮曲线覆盖的并与此相应在打开时通过的角度可以适当的方式调整。试验时在这里约70°-360°范围内角度产生有利结果。特别是90°从动角的凸轮部件，也就是阀门部件旋转90°，既可以具有小于也可以具有大于90°的角度。由此，为取得下面还要详细介绍的效果，即可以加大传动比也可以减小传动比。

为可靠打开废气再循环阀提供的优点是，凸轮曲线从阀门的关闭状态出发开始时平缓变化。在这种情况下，凸轮部件以确定角度的旋转产生阀门部件以小于凸轮部件旋转角的角度旋转。换句话说，至少在打开过程的开始时产生下面的传动比，即利用旋转传动装置较大的旋转运动产生相比之下阀门部件较小的旋转，并由于机械规律在这种情况下传递较高的力。这种力在打开阀门部件时得到有效的利用，以便松开可能产生的粘结。此外，施加较高的力也有利于逆存在的气压打开阀门部件。此外，特别是在打开角度很小的情况下达到很高的调整质量。这一点由此达到，即“促动器”体现一种较大的角范围，而阀门部件以小角度范围旋转，并因此在“促动器”旋转的范围内可以精确调整阀门部件的角度。

原则上凸轮部件可以任意方式设计凸轮曲线。例如，在狭义上可以是一种其圆周上构成凸轮曲线的凸轮。但在考虑到紧凑式结构和同时功能可靠情况下特别的优点是，为盘形凸轮方式的凸轮部件展现出里面具有间隙方式的凸轮曲线。该间隙可以作为带有底部的槽构成，或者也可以作为开口或者开孔连贯构成。

此外，在考虑到简单结构的情况下，优选凸轮部件与可旋转安装在一个杠杆上的一个辊共同作用。在这种情况下，辊多少可在凸轮曲线上滚动并将运动传递到杠杆上。由此可以在旋转传动装置和阀门部件之间继续传递旋转运动。

附图说明

下面借助附图的实施方式举例对本发明作详细说明。其中：

图1示出依据本发明废气再循环阀第一实施方式的分解透视图；

图2a-d示出图1废气再循环阀传递旋转运动部件的不同位置；

图3示出依据本发明废气再循环阀第二实施方式的分解透视图；

图4示出图3废气再循环阀传递旋转运动部件的顶视图。

具体实施方式

图1示出的废气再循环阀10首先具有一个旋转传动装置12，例如可以是转矩马达或者旋转马达。在谈到将旋转传动装置12的旋转运动传动到阀门部件之前，应首先介绍阀门部件。

该阀门部件是一种止回阀，基本上可以依据上面所称的申请人的申请所述构成。对于本发明的目的来说，重要的仅在于阀盘14环绕处于阀盘外面的轴线16在打开位置和关闭位置之间旋转运动。换句话说，从图1示出的关闭状态出发，在所示情况下远离观察者环绕轴线16进行旋转，该轴线将阀盘14从其阀座提升，与此同时在一定程度上使其在通流和可利用阀盘14封闭的管道的侧边缘区域内运动。

为将旋转传动装置12的旋转运动传递到阀门部件14，一方面在旋转传动装置12的轴线18上固定安装一个杠杆20。在所示的情况下，杠杆20的自由端上可旋转设有辊22。该辊22与穿透凸轮部件24内而构成的凸轮曲线26共同作用。凸轮部件24本身与阀门部件14的轴线16固定连接。

在所示的实施例中，辊22在传递旋转运动时是驱动部件，而凸轮部件24则被驱动。从图1示出的状态出发，杠杆20连同安装在上面的辊22向着观察者旋转，而且辊22在此方面这样与凸轮曲线26共同作用，使凸轮部件24远离观察者，从上面观察顺时针旋转。

这一点从图2a-d中补充体现出来。图2a中首先示出阀门关闭的起始状态。在图2b所示的情况下，杠杆20已经逆时针旋转20°。辊22与此同时压在凸轮曲线26的径向内置侧面上。因为凸轮曲线趋近凸轮部件的旋转轴线16，所以由此凸轮部件24可以在顺时针方向上产生旋转。凸轮曲线在这种情况下这样选择，使杠杆20例如旋转20°仅使凸轮部件旋转(在所示的实施例中)11.7°。换句话说，在考虑到可传递力的情况下产生一种传动比，方法是至少在打开运动的该部分中驱动部件表现出比从动部件更大的角度。由此产生的增强力可得到有效的利用，以便松开阀门部件14在其阀座上可能的粘结，或者即使在气压作用于阀门的情况下也能可靠打开阀门。此外，通过适当的设计参数可以达到很高的调整质量。换句话说，通过小的阀门打开角调整可以精确定量小的废气再循环量。

在打开运动的进一步变化中，该特点同样可以适当的方式得到匹配，而且凸轮曲线26特别是可以这样构成，在打开运动即将结束时，通过杠杆20相当小的旋转产生凸轮部件24以及阀门部件14大范围的旋转。在图2c的情况下，例如杠杆20旋转50°，而凸轮部件24已经运动了约59°，具体说是58.7°。换句话说，与图2b所示的情况相比，凸轮部件24的旋转大于从动的杠杆20。增强力在这里因此不再得到利用。但通常也不需要增强力，因为在打开运动的这个范围内再也不会出现粘结，而且气压对已经部分打开的阀门部件14也不会再有明显作用。

图2d示出结束状态，也就是阀门部件完全打开的状态。杠杆20上的辊22达到凸轮曲线26的末端，而且杠杆20在这种情况下呈现例如70°的角度。但凸轮部件24以及阀门部件14旋转了90°，从而阀门部件14这样摆动到通流管道的侧面区域内，使其再也没有明显的流动阻力。在关闭过程中，从图2d所示的状态出发，辊22在凸轮曲线26的径向外置侧面上滚动并在这种情况下在顺时针的方向上其旋转时这样压在该侧面上，使凸轮部件24逆时针返回运动到阀门部件14的关闭位置。特别是如图2所示那样，与旋转传动装置12的旋转轴线相应的杠杆20的旋转轴线18和与阀门部件14的旋转轴线相应的凸轮部件的旋转轴线16可以彼此非常靠近地设置。由此旋转传动装置12可以在一定程度上与阀门部件14及其旋转轴线16对中心设置，这样无需使用复杂的齿轮传动转换装置而形成一种紧凑式的结构。

这一点也适用于图3和4示出的实施方式，其中不像图1中那样凸轮部件24是与阀门部件14连接的从动部件，而具体地说，凸轮部件124是驱动部件。在图3的废气再循环阀110中，真正的旋转传动装置112稍微侧向设置，而且其旋转运动在所示的情况下通过齿轮传递到凸轮部件124上。为此目的在该实施例中，基本上环形的凸轮部件124的圆周具有齿轮轮廓128。如在图1的实施方式中那样，凸轮部件124具有在所示的情况下穿透其本身的凸轮曲线126，但同样可以作为带有底部的槽构成。凸轮曲线126与设置在凸轮曲线126内的辊122共同作用并可旋转支承在杠杆120上。杠杆120如在图1的实施方式中那样安装在阀门部件114的旋转轴线116上，从而杠杆120作为从动部件将从旋转传动装置112借助于凸轮部件124传递的旋转运动传递到阀门部件114上。

图4以顶视图补充示出可以在构成一种特殊特征的情况下传递这种旋转运动的情况。首先，图4示出凸轮曲线126在这种情况下覆盖约360°的角度。但需要强调的是，角度也可以小于或者大于360°，而且图1和2实施方式的凸轮部件24仅具有70°角范围的凸轮曲线。但通过图3和4实施例中所选择的凸轮曲线126的构成，在打开过程的确定阶段可以产生大范围的增强力。这一点例如由此产生，即凸轮曲线126在其开始时，也就是从阀门的关闭位置出发非常平缓。换句话说，凸轮曲线126对打开运动有效的内侧面在凸轮曲线126的开始时仅在径向上的很小圆周内变化。与此相应，凸轮部件124较大范围的旋转，在图4所示的情况下为打开状态的70°，也产生杠杆120较小的旋转。在所示的实施例中旋转仅6°。通过这种极大范围的传动比，在打开过程的该阶段内可以达到大范围的力增强。特别是所施加的力需要时能够松开阀门部件114的粘结，并抵抗存在的气压而打开该阀门部件。当凸轮部件124在顺时针的方向上继续旋转时，辊122继续向外压紧，而且杠杆120逆时针旋转。总而言之，在该实施例中打开结构使凸轮部件124旋转360°造成阀门部件旋转90°，从而整体上可以使打开力得到增强。此外，通过打开开始时保证小角度的高调整质量，达到再循环废气量的良好定量。

从完全打开状态出发，凸轮部件124逆时针旋转，而且凸轮曲线126的径向外侧面将辊122不断向内压紧，从而杠杆120以及阀门部件114被压回关闭位置内。对该实施例来说，借助图4可以看出，阀门部件的旋转轴线116和凸轮部件的旋转轴线130可以彼此靠近设置，从而可以形成一种紧凑式的结构。

Claims (6)

1.废气再循环阀(10，110)，具有一个旋转传动装置(12，112)和一个可在打开位置和关闭位置之间旋转操作的阀门部件(14，114)，其特征在于，设置一个具有凸轮曲线(26、126)的凸轮部件(24、124)，该凸轮部件将旋转传动装置(12、112)的旋转运动传递到阀门部件(14、114)上。

2.按权利要求1所述的废气再循环阀，其特征在于，旋转传动装置(12，112)、凸轮部件(24，124)和阀门部件(14，114)的至少两个旋转轴线(16，116，18，118，130)彼此平行。

3.按权利要求1或2所述的废气再循环阀，其特征在于，凸轮部件(24，124)的凸轮曲线(26，126)覆盖70°至360°的角度。

4.按前述权利要求至少之一所述的废气再循环阀，其特征在于，凸轮曲线(26，126)从关闭状态出发开始时平缓变化，从而旋转传动装置(12，112)的旋转以确定的旋转角使阀门部件(14，114)以小于旋转传动装置(12，112)旋转角的角度旋转。

5.按前述权利要求至少之一所述的废气再循环阀，其特征在于，凸轮部件(24，124)是一种带曲线盘的盘形凸轮，其中具有凹槽形式的凸轮曲线(26，126)。

6.按前述权利要求至少之一所述的废气再循环阀，其特征在于，凸轮部件(24，124)与可旋转安装在一个杠杆(20，120)上的一个辊(22，122)相互配合。