專利名稱：廢氣再循環(huán)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及權(quán)利要求1前序部分所述的廢氣再循環(huán)閥。
在汽車技術(shù)和特別是與改善內(nèi)燃機(jī)排放值以及降低燃料消耗相關(guān)的領(lǐng)域，公知利用廢氣再循環(huán)向內(nèi)燃機(jī)輸送新鮮空氣。
背景技術(shù)：
眾所周知，可以不同的操作方式來打開和關(guān)閉廢氣再循環(huán)閥。在閥門部件的運(yùn)動方面，也就是將閥門元件與其閥座分開和為關(guān)閉閥門的反向運(yùn)動方面，公知的原理在于，將例如閥盤這樣的閥門部件通過平移運(yùn)動與其閥座分開。與此相關(guān)EP 0 856 657 B1公開了一種凸輪，它由一個(gè)傳動裝置旋轉(zhuǎn)驅(qū)動并與可平移運(yùn)動的閥挺桿這樣嚙合，使閥挺桿在凸輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)平移運(yùn)動并例如在打開時(shí)從其閥座提升。
EP 1 245 820 A1公開了一種權(quán)利要求1前序部分所述的廢氣再循環(huán)閥。在此方面，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動通過適當(dāng)?shù)膫鲃友b置傳遞到例如鉸接閥盤這樣的閥門部件上，閥盤在打開位置和關(guān)閉位置之間以及反向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種具有簡單和緊湊式結(jié)構(gòu)的廢氣再循環(huán)閥。
該目的通過權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)閥得以實(shí)現(xiàn)。
因此，依據(jù)本發(fā)明的廢氣再循環(huán)閥具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動裝置和一個(gè)在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)操作的閥門部件。換句話說，該部件不是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為閥門部件的平移運(yùn)動。具體地說，旋轉(zhuǎn)傳動裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動以適當(dāng)?shù)姆绞竭@樣傳遞到閥門部件上，使該部件同樣旋轉(zhuǎn)并通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動在打開位置和關(guān)閉位置之間運(yùn)動。對此需要補(bǔ)充的是，該閥門部件可以進(jìn)行平移運(yùn)動。例如這種平移運(yùn)動可以產(chǎn)生閥門自身的打開和關(guān)閉作用，而閥門部件同樣在打開位置和關(guān)閉位置之間進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的作用是，使該部件例如在其閥座上轉(zhuǎn)動以清除污垢。對于本發(fā)明來說，重要的是用何種方式產(chǎn)生閥門部件所形成的旋轉(zhuǎn)。就此而言，所使用的概念每個(gè)部件的“旋轉(zhuǎn)傳動裝置”應(yīng)理解為，從該部件借助于下面還要詳細(xì)介紹的部件將旋轉(zhuǎn)傳遞到閥門部件上。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)傳動裝置可以是旋轉(zhuǎn)電動機(jī)或者是由旋轉(zhuǎn)電動機(jī)傳動的齒輪。但同樣可以設(shè)想，真正的傳動裝置首先產(chǎn)生一種平移運(yùn)動，然后通過適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換裝置將這種運(yùn)動轉(zhuǎn)換成一個(gè)部件的旋轉(zhuǎn)，該部件在本說明書中是旋轉(zhuǎn)傳動裝置。在上下文中應(yīng)注意的是，該閥門部件可以是那種與上述EP 1 245 820相同的部件。特別是該文獻(xiàn)的公開內(nèi)容在考慮到閥門部件的構(gòu)成情況下屬于本申請的主題。
依據(jù)本發(fā)明，為將旋轉(zhuǎn)傳動裝置的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到閥門部件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動上，第一次具有傳遞所稱旋轉(zhuǎn)運(yùn)動帶有凸輪曲線的凸輪部件。在這種情況下，凸輪部件既可以是傳動部件，也可以是從動部件。在第一種情況下，凸輪部件以適當(dāng)?shù)姆绞?，需要時(shí)用傳動機(jī)構(gòu)例如利用齒輪作中間連接與旋轉(zhuǎn)傳動裝置連接。在第二種情況下，凸輪部件以適當(dāng)?shù)姆绞接尚D(zhuǎn)傳動裝置驅(qū)動并與閥門部件連接，從而凸輪部件產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)作用于閥門部件的旋轉(zhuǎn)。此外，以適當(dāng)?shù)男螤罹哂幸粋€(gè)部件，該部件與凸輪部件的凸輪曲線這樣共同作用，使其可以產(chǎn)生所述的旋轉(zhuǎn)。正如下面還要詳細(xì)介紹的那樣，例如可以固定在杠桿上的一個(gè)輥在凸輪曲線上滾動。但也可以設(shè)想任何其他結(jié)構(gòu)的與凸輪曲線共同作用的部件。
正如下面還要詳細(xì)介紹的那樣，通過所述的凸輪部件可以達(dá)到一種非常緊湊式的結(jié)構(gòu)。特別是傳動裝置與閥門部件并特別是相對其旋轉(zhuǎn)軸線可以這樣設(shè)置，使該傳動裝置幾乎因此定中心，從而需要較少的結(jié)構(gòu)空間。此外，通過凸輪部件可以優(yōu)選為閥門的打開和關(guān)閉機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多種多樣的特征。例如在打開過程開始時(shí)可以施加高于打開過程繼續(xù)變化時(shí)的力。此外，通過使用凸輪部件可避免費(fèi)用更高的其他傳動轉(zhuǎn)換裝置，例如像杠桿機(jī)構(gòu)和齒輪。總而言之，由此產(chǎn)生一種得到改進(jìn)的，簡單和緊湊式結(jié)構(gòu)的廢氣再循環(huán)閥。
優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)在其他權(quán)利要求中予以說明。
特別是為一種實(shí)施方式規(guī)定，該實(shí)施方式需要特別少的結(jié)構(gòu)空間，其中，旋轉(zhuǎn)傳動裝置、凸輪部件和閥門部件的至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線彼此平行。優(yōu)選所稱的所有三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線彼此平行。特別是通過傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的凸輪部件的適當(dāng)設(shè)置，旋轉(zhuǎn)傳動裝置的旋轉(zhuǎn)軸線還可以盡可能與閥門部件的旋轉(zhuǎn)軸線定中心。在所稱的任何方案中，結(jié)構(gòu)空間僅需要加長閥門部件的旋轉(zhuǎn)軸線，而且與此側(cè)面的區(qū)域在相當(dāng)程度上可以保留。
如所提及的那樣，通過使凸輪部件具有適當(dāng)?shù)耐馆喦€，以便在打開傳遞力時(shí)可達(dá)到所要求的性能。
為此，凸輪曲線覆蓋的并與此相應(yīng)在打開時(shí)通過的角度可以適當(dāng)?shù)姆绞秸{(diào)整。試驗(yàn)時(shí)在這里約70°-360°范圍內(nèi)角度產(chǎn)生有利結(jié)果。特別是90°從動角的凸輪部件，也就是閥門部件旋轉(zhuǎn)90°，既可以具有小于也可以具有大于90°的角度。由此，為取得下面還要詳細(xì)介紹的效果，即可以加大傳動比也可以減小傳動比。
為可靠打開廢氣再循環(huán)閥提供的優(yōu)點(diǎn)是，凸輪曲線從閥門的關(guān)閉狀態(tài)出發(fā)開始時(shí)平緩變化。在這種情況下，凸輪部件以確定角度的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生閥門部件以小于凸輪部件旋轉(zhuǎn)角的角度旋轉(zhuǎn)。換句話說，至少在打開過程的開始時(shí)產(chǎn)生下面的傳動比，即利用旋轉(zhuǎn)傳動裝置較大的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生相比之下閥門部件較小的旋轉(zhuǎn)，并由于機(jī)械規(guī)律在這種情況下傳遞較高的力。這種力在打開閥門部件時(shí)得到有效的利用，以便松開可能產(chǎn)生的粘結(jié)。此外，施加較高的力也有利于逆存在的氣壓打開閥門部件。此外，特別是在打開角度很小的情況下達(dá)到很高的調(diào)整質(zhì)量。這一點(diǎn)由此達(dá)到，即“促動器”體現(xiàn)一種較大的角范圍，而閥門部件以小角度范圍旋轉(zhuǎn)，并因此在“促動器”旋轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)可以精確調(diào)整閥門部件的角度。
原則上凸輪部件可以任意方式設(shè)計(jì)凸輪曲線。例如，在狹義上可以是一種其圓周上構(gòu)成凸輪曲線的凸輪。但在考慮到緊湊式結(jié)構(gòu)和同時(shí)功能可靠情況下特別的優(yōu)點(diǎn)是，為盤形凸輪方式的凸輪部件展現(xiàn)出里面具有間隙方式的凸輪曲線。該間隙可以作為帶有底部的槽構(gòu)成，或者也可以作為開口或者開孔連貫構(gòu)成。
此外，在考慮到簡單結(jié)構(gòu)的情況下，優(yōu)選凸輪部件與可旋轉(zhuǎn)安裝在一個(gè)杠桿上的一個(gè)輥共同作用。在這種情況下，輥多少可在凸輪曲線上滾動并將運(yùn)動傳遞到杠桿上。由此可以在旋轉(zhuǎn)傳動裝置和閥門部件之間繼續(xù)傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。


下面借助附圖的實(shí)施方式舉例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。其中圖1示出依據(jù)本發(fā)明廢氣再循環(huán)閥第一實(shí)施方式的分解透視圖；圖2a-d示出圖1廢氣再循環(huán)閥傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部件的不同位置；圖3示出依據(jù)本發(fā)明廢氣再循環(huán)閥第二實(shí)施方式的分解透視圖；
圖4示出圖3廢氣再循環(huán)閥傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動部件的頂視圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出的廢氣再循環(huán)閥10首先具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動裝置12，例如可以是轉(zhuǎn)矩馬達(dá)或者旋轉(zhuǎn)馬達(dá)。在談到將旋轉(zhuǎn)傳動裝置12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳動到閥門部件之前，應(yīng)首先介紹閥門部件。
該閥門部件是一種止回閥，基本上可以依據(jù)上面所稱的申請人的申請所述構(gòu)成。對于本發(fā)明的目的來說，重要的僅在于閥盤14環(huán)繞處于閥盤外面的軸線16在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。換句話說，從圖1示出的關(guān)閉狀態(tài)出發(fā)，在所示情況下遠(yuǎn)離觀察者環(huán)繞軸線16進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，該軸線將閥盤14從其閥座提升，與此同時(shí)在一定程度上使其在通流和可利用閥盤14封閉的管道的側(cè)邊緣區(qū)域內(nèi)運(yùn)動。
為將旋轉(zhuǎn)傳動裝置12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到閥門部件14，一方面在旋轉(zhuǎn)傳動裝置12的軸線18上固定安裝一個(gè)杠桿20。在所示的情況下，杠桿20的自由端上可旋轉(zhuǎn)設(shè)有輥22。該輥22與穿透凸輪部件24內(nèi)而構(gòu)成的凸輪曲線26共同作用。凸輪部件24本身與閥門部件14的軸線16固定連接。
在所示的實(shí)施例中，輥22在傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動時(shí)是驅(qū)動部件，而凸輪部件24則被驅(qū)動。從圖1示出的狀態(tài)出發(fā)，杠桿20連同安裝在上面的輥22向著觀察者旋轉(zhuǎn)，而且輥22在此方面這樣與凸輪曲線26共同作用，使凸輪部件24遠(yuǎn)離觀察者，從上面觀察順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。
這一點(diǎn)從圖2a-d中補(bǔ)充體現(xiàn)出來。圖2a中首先示出閥門關(guān)閉的起始狀態(tài)。在圖2b所示的情況下，杠桿20已經(jīng)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)20°。輥22與此同時(shí)壓在凸輪曲線26的徑向內(nèi)置側(cè)面上。因?yàn)橥馆喦€趨近凸輪部件的旋轉(zhuǎn)軸線16，所以由此凸輪部件24可以在順時(shí)針方向上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。凸輪曲線在這種情況下這樣選擇，使杠桿20例如旋轉(zhuǎn)20°僅使凸輪部件旋轉(zhuǎn)(在所示的實(shí)施例中)11.7°。換句話說，在考慮到可傳遞力的情況下產(chǎn)生一種傳動比，方法是至少在打開運(yùn)動的該部分中驅(qū)動部件表現(xiàn)出比從動部件更大的角度。由此產(chǎn)生的增強(qiáng)力可得到有效的利用，以便松開閥門部件14在其閥座上可能的粘結(jié)，或者即使在氣壓作用于閥門的情況下也能可靠打開閥門。此外，通過適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)可以達(dá)到很高的調(diào)整質(zhì)量。換句話說，通過小的閥門打開角調(diào)整可以精確定量小的廢氣再循環(huán)量。
在打開運(yùn)動的進(jìn)一步變化中，該特點(diǎn)同樣可以適當(dāng)?shù)姆绞降玫狡ヅ?，而且凸輪曲線26特別是可以這樣構(gòu)成，在打開運(yùn)動即將結(jié)束時(shí)，通過杠桿20相當(dāng)小的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生凸輪部件24以及閥門部件14大范圍的旋轉(zhuǎn)。在圖2c的情況下，例如杠桿20旋轉(zhuǎn)50°，而凸輪部件24已經(jīng)運(yùn)動了約59°，具體說是58.7°。換句話說，與圖2b所示的情況相比，凸輪部件24的旋轉(zhuǎn)大于從動的杠桿20。增強(qiáng)力在這里因此不再得到利用。但通常也不需要增強(qiáng)力，因?yàn)樵诖蜷_運(yùn)動的這個(gè)范圍內(nèi)再也不會出現(xiàn)粘結(jié)，而且氣壓對已經(jīng)部分打開的閥門部件14也不會再有明顯作用。
圖2d示出結(jié)束狀態(tài)，也就是閥門部件完全打開的狀態(tài)。杠桿20上的輥22達(dá)到凸輪曲線26的末端，而且杠桿20在這種情況下呈現(xiàn)例如70°的角度。但凸輪部件24以及閥門部件14旋轉(zhuǎn)了90°，從而閥門部件14這樣擺動到通流管道的側(cè)面區(qū)域內(nèi)，使其再也沒有明顯的流動阻力。在關(guān)閉過程中，從圖2d所示的狀態(tài)出發(fā)，輥22在凸輪曲線26的徑向外置側(cè)面上滾動并在這種情況下在順時(shí)針的方向上其旋轉(zhuǎn)時(shí)這樣壓在該側(cè)面上，使凸輪部件24逆時(shí)針返回運(yùn)動到閥門部件14的關(guān)閉位置。特別是如圖2所示那樣，與旋轉(zhuǎn)傳動裝置12的旋轉(zhuǎn)軸線相應(yīng)的杠桿20的旋轉(zhuǎn)軸線18和與閥門部件14的旋轉(zhuǎn)軸線相應(yīng)的凸輪部件的旋轉(zhuǎn)軸線16可以彼此非常靠近地設(shè)置。由此旋轉(zhuǎn)傳動裝置12可以在一定程度上與閥門部件14及其旋轉(zhuǎn)軸線16對中心設(shè)置，這樣無需使用復(fù)雜的齒輪傳動轉(zhuǎn)換裝置而形成一種緊湊式的結(jié)構(gòu)。
這一點(diǎn)也適用于圖3和4示出的實(shí)施方式，其中不像圖1中那樣凸輪部件24是與閥門部件14連接的從動部件，而具體地說，凸輪部件124是驅(qū)動部件。在圖3的廢氣再循環(huán)閥110中，真正的旋轉(zhuǎn)傳動裝置112稍微側(cè)向設(shè)置，而且其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動在所示的情況下通過齒輪傳遞到凸輪部件124上。為此目的在該實(shí)施例中，基本上環(huán)形的凸輪部件124的圓周具有齒輪輪廓128。如在圖1的實(shí)施方式中那樣，凸輪部件124具有在所示的情況下穿透其本身的凸輪曲線126，但同樣可以作為帶有底部的槽構(gòu)成。凸輪曲線126與設(shè)置在凸輪曲線126內(nèi)的輥122共同作用并可旋轉(zhuǎn)支承在杠桿120上。杠桿120如在圖1的實(shí)施方式中那樣安裝在閥門部件114的旋轉(zhuǎn)軸線116上，從而杠桿120作為從動部件將從旋轉(zhuǎn)傳動裝置112借助于凸輪部件124傳遞的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到閥門部件114上。
圖4以頂視圖補(bǔ)充示出可以在構(gòu)成一種特殊特征的情況下傳遞這種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的情況。首先，圖4示出凸輪曲線126在這種情況下覆蓋約360°的角度。但需要強(qiáng)調(diào)的是，角度也可以小于或者大于360°，而且圖1和2實(shí)施方式的凸輪部件24僅具有70°角范圍的凸輪曲線。但通過圖3和4實(shí)施例中所選擇的凸輪曲線126的構(gòu)成，在打開過程的確定階段可以產(chǎn)生大范圍的增強(qiáng)力。這一點(diǎn)例如由此產(chǎn)生，即凸輪曲線126在其開始時(shí)，也就是從閥門的關(guān)閉位置出發(fā)非常平緩。換句話說，凸輪曲線126對打開運(yùn)動有效的內(nèi)側(cè)面在凸輪曲線126的開始時(shí)僅在徑向上的很小圓周內(nèi)變化。與此相應(yīng)，凸輪部件124較大范圍的旋轉(zhuǎn)，在圖4所示的情況下為打開狀態(tài)的70°，也產(chǎn)生杠桿120較小的旋轉(zhuǎn)。在所示的實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)僅6°。通過這種極大范圍的傳動比，在打開過程的該階段內(nèi)可以達(dá)到大范圍的力增強(qiáng)。特別是所施加的力需要時(shí)能夠松開閥門部件114的粘結(jié)，并抵抗存在的氣壓而打開該閥門部件。當(dāng)凸輪部件124在順時(shí)針的方向上繼續(xù)旋轉(zhuǎn)時(shí)，輥122繼續(xù)向外壓緊，而且杠桿120逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。總而言之，在該實(shí)施例中打開結(jié)構(gòu)使凸輪部件124旋轉(zhuǎn)360°造成閥門部件旋轉(zhuǎn)90°，從而整體上可以使打開力得到增強(qiáng)。此外，通過打開開始時(shí)保證小角度的高調(diào)整質(zhì)量，達(dá)到再循環(huán)廢氣量的良好定量。
從完全打開狀態(tài)出發(fā)，凸輪部件124逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而且凸輪曲線126的徑向外側(cè)面將輥122不斷向內(nèi)壓緊，從而杠桿120以及閥門部件114被壓回關(guān)閉位置內(nèi)。對該實(shí)施例來說，借助圖4可以看出，閥門部件的旋轉(zhuǎn)軸線116和凸輪部件的旋轉(zhuǎn)軸線130可以彼此靠近設(shè)置，從而可以形成一種緊湊式的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.廢氣再循環(huán)閥(10，110)，具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12，112)和一個(gè)可在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)操作的閥門部件(14，114)，其特征在于，設(shè)置一個(gè)具有凸輪曲線(26、126)的凸輪部件(24、124)，該凸輪部件將旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12、112)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到閥門部件(14、114)上。
2.按權(quán)利要求1所述的廢氣再循環(huán)閥，其特征在于，旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12，112)、凸輪部件(24，124)和閥門部件(14，114)的至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸線(16，116，18，118，130)彼此平行。
3.按權(quán)利要求1或2所述的廢氣再循環(huán)閥，其特征在于，凸輪部件(24，124)的凸輪曲線(26，126)覆蓋70°至360°的角度。
4.按前述權(quán)利要求至少之一所述的廢氣再循環(huán)閥，其特征在于，凸輪曲線(26，126)從關(guān)閉狀態(tài)出發(fā)開始時(shí)平緩變化，從而旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12，112)的旋轉(zhuǎn)以確定的旋轉(zhuǎn)角使閥門部件(14，114)以小于旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12，112)旋轉(zhuǎn)角的角度旋轉(zhuǎn)。
5.按前述權(quán)利要求至少之一所述的廢氣再循環(huán)閥，其特征在于，凸輪部件(24，124)是一種帶曲線盤的盤形凸輪，其中具有凹槽形式的凸輪曲線(26，126)。
6.按前述權(quán)利要求至少之一所述的廢氣再循環(huán)閥，其特征在于，凸輪部件(24，124)與可旋轉(zhuǎn)安裝在一個(gè)杠桿(20，120)上的一個(gè)輥(22，122)相互配合。
全文摘要
廢氣再循環(huán)閥(10)具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12)和一個(gè)可在打開位置和關(guān)閉位置之間旋轉(zhuǎn)操作的閥門部件(14)，其特征在于，設(shè)置一個(gè)具有凸輪曲線(26)的凸輪部件(24)，該凸輪部件將旋轉(zhuǎn)傳動裝置(12)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳遞到閥門部件(14)上。
文檔編號F02M25/07GK1641204SQ20041009543
公開日2005年7月20日 申請日期2004年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者C·蒂爾伊, B·克里普費(fèi) 申請人:庫珀－標(biāo)準(zhǔn)汽車(德國)有限責(zé)任公司