用于內燃機的閥門裝置制造方法

用于內燃機的閥門裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于內燃機的閥門裝置，該閥門裝置帶有殼體(2)，在所述殼體中設計有至少一個入口(4、6)和出口(8)，帶有至少一個貫穿孔(10、12)，通過所述貫穿孔可使至少一個入口(4、6)與至少一個出口(8)流動連通，帶有至少一個閥門閉合件(18、20)，通過所述閥門閉合件可調節貫穿孔(10、12)，帶有可借助執行件(56)平移活動的閥桿(22)，至少一個閥門閉合件(18、20)布置在所述閥桿上，帶有彈簧(32)，所述彈簧包圍閥桿(22)，并且該彈簧用其第一末端支撐在閥門閉合件(18)上并用其對置末端支撐在止擋件(20)上，以及帶有大體包圍所述彈簧(32)的元件。所述閥門裝置基于承受高的熱負荷和對污物顆粒的較高敏感度，其功能常常受到制約。由此規定了，所述元件大體由兩個相互插套的徑向閉合的罩殼(46、48)構成，這兩個罩殼中的第一罩殼抵靠住至少一個閥門閉合件(18)并且可隨該閥門閉合件活動，而第二罩殼抵靠住止擋件(20)，其中，所述閥門閉合件(18)可相對于止擋件(20)活動。
【專利說明】用于內燃機的閥門裝置
[0001]本發明涉及一種用于內燃機的閥門裝置，該閥門裝置帶有殼體，在所述殼體中設計有至少一個入口和出口，并帶有至少一個貫穿孔，通過所述貫穿孔可使至少一個入口與至少一個出口流動連通，并帶有至少一個閥門閉合件，通過所述閥門閉合件可調節貫穿孔，并帶有借助于執行器可平移活動的閥桿，所述至少一個閥門閉合件可布置在所述閥桿上，并帶有彈簧，所述彈簧包圍閥桿，并且用其第一末端支撐在至少一個閥門閉合件上，并用其對置末端支撐在止擋件上，所述閥門裝置還帶有大體包圍彈簧的保護件。
[0002]這種閥門裝置特別用于調節向內燃機的廢氣回流，用以降低廢氣中的有害物質。在此，通過所述彈簧確保將閥門閉合件壓在相應的閥座上。視廢氣回流閥的具體安裝位置是在氣缸的廢氣出口稍靠后的位置或在抽吸管的部位、還是在低壓支路在高壓支路中、在廢氣冷卻器之前或之后，所述廢氣回流閥承受不同的負載。因此，在緊鄰氣缸的廢氣出口處具有較高的熱負荷，而在廢氣冷卻器后方可預見有相對更大的被煙灰熏黑的趨勢。
[0003]二通閥也是已知的，通過所述二通閥可將受調節的廢氣可選地經廢氣冷卻器或經旁路管道進行導引，從而視所使用的廢氣回流支路的情況而使布置在廢氣冷卻器后方的閥門(交替地)一次經受熱廢氣而另一次經受冷廢氣。
[0004]例如由文獻DE19733964A1已知一種這樣的閥門。這種閥門布置在廢氣冷卻器或者旁路的下游，并且具有執行器，通過所述執行器可移動閥桿，在該閥桿上可滑動地布置了兩個閥門閉合件。在閥門閉合件之間布置了彈簧，閥門閉合件被所述彈簧朝向設在閥桿上的止擋的方向加載或施加彈簧力。兩個閥門閉合件被設計為錐形的，并且在非操作狀態下通過彈簧的壓力抵靠在相應的閥座上。在執行器操作時，視作用方向的不同，其中一個閥門閉合件通過止擋件克服彈簧力自閥座升起，而另一個閥門閉合件則被彈簧力壓向閥座。由此可以可選地視操作方向的不同對旁路管道或廢氣冷卻器出口的流通橫截面進行調節。然而，布置在流通區域中心的彈簧經受較高的熱負荷以及所出現的污染物。
[0005]此外，在文獻EP1859156B1中公開了一種閥門裝置，在所述閥門裝置中，這種閥門的彈簧被設計為波紋盒的平衡件所包圍，該平衡件的軸向末端與閥瓣相連接。這種元件的用途應在于，在由此圍成的空隙中形成真空，從而可以使兩個閥瓣同時從其閥座升起。這種波紋盒還有利于保護彈簧和這種閥桿部位不受污染，然而在更高熱負荷的情況下則不再發揮其功能。
[0006]由此本發明所要解決的技術問題在于，提供一種閥門裝置，所述閥門裝置不僅在較高熱負荷下而且在有煙塵負載的環境中都能無障礙地運行。在此處，尤其還避免在閥桿上用作滑動導引的部位處沉積煙灰以及避免彈簧承受過熱。
[0007]上述技術問題通過具有獨立權利要求所述特征的閥門裝置來解決。通過由兩個相互插套的徑向閉合的罩殼構成所述包圍彈簧的保護件，其中第一罩殼抵靠在至少一個閥門閉合件上并且可隨該閥門閉合件活動，而第二罩殼抵靠在止擋件上，在此，所述閥門閉合件可相對于止擋件活動，由此，所述閥桿和彈簧相對于廢氣流被隔離屏蔽，避免了被廢氣流直接流經，由此實現了熱力學卸載和更低的污染。
[0008]有利地，相互插套的徑向閉合的罩殼中的一個布置在另一個罩殼中，其中，一個罩殼的內徑大于另一個罩殼的外徑。如此就避免了這兩個罩殼之間的夾緊。然而，在這兩個保護件之間仍形成良好的密封效果，由此明顯降低了污物顆粒的侵入。
[0009]在特別有利的實施方式中，所述相互插套的徑向閉合的兩個罩殼分別由罐狀構件構成，閥桿突出穿過所述罐狀構件的底部。這簡化了對保護件的緊固。
[0010]在改進的實施方式中，所述罐狀構件是深沖件。所述深沖件尤其可被成本低廉地制備。
[0011]在本發明的有利設計方式中，彈簧使一側的罐狀構件的底部壓向止擋件，并且將對置側的罐狀構件的底部壓向閥門閉合件。如此就可以將罐狀構件保持在其位置上，而無需與閥門閉合件形成材料相連的連接或使用額外的緊固件。
[0012]優選地，所述閥門閉合件被可平移活動地布置在閥桿上，并且被彈簧朝向止擋的方向加載，所述止擋與閥桿相連接。由此可確保閥門閉合件在閉合狀態下固定放置在閥座上。
[0013]在特別有利的實施方式中，所述閥桿在其末端上具有外螺紋，在所述外螺紋上旋擰有用作止擋的螺母。通過這種旋擰可以改變閥門閉合件在閥桿上的位置，從而可以優化地定位止擋相對于閥座的位置。
[0014]在特別優選的實施方式中，在所述閥桿上，用作彈簧的止擋件的第二閥門閉合件與第一閥門閉合件間隔布置，并且可通過第二閥門閉合件調節導引至第二入口或出口的貫穿孔。以這這種方式可以實現組合的廢氣回流和旁路閥，其通路可被可選地調節。
[0015]有利地，兩個閥門閉合件具有凹槽，所述凹槽具有與罐狀構件的底部相應的形狀，并且罐狀構件突伸到所述凹槽中。這樣，在組裝時就可簡便地將保護件定位和預固定在閥門閉合件上?？煽康乇苊饬吮Ｗo件的傾斜。
[0016]此外，有利地，在兩個閥門閉合件上構成了延伸到彈簧內部的環形凸起，通過所述環形凸起避免了彈簧的交纏或彎折。這種凸起構成了加長的導向部位。
[0017]在改進的實施方式中，兩個閥門閉合件可平移滑動地布置在閥桿上，并且通過所述在兩個閥門閉合件之間的彈簧分別朝向其各自止擋的方向被反向地加載，所述各止擋分別在所述兩個閥門閉合件背向彈簧的一側被設計在閥桿上。這樣，可選擇在實現其中一個管道密封閉合的同時對另一管道的流通量橫截面進行調節。此外，提供了保護件的內部空間與外部空間之間相對較高的密封性。所述兩個閥門閉合件還通過彈簧被朝向其所屬的閥座方向加載。
[0018]這種閥門裝置可以承受較高的熱負荷，并且由此可緊鄰布置在廢氣出口之后，因為熱量可通過罩殼被導引排出。有顆粒負載的環境也不會對該閥門裝置的功能形成制約，因為閥門閉合件必須在閥桿上滑動，而所述閥桿不會與被帶有污物顆粒的環境接觸。由此提供了在惡劣環境影響下具有較長使用壽命的閥門裝置。
[0019]在附圖中示出了本發明的實施例，并在以下對其進行描述。
[0020]所述附圖1以剖面圖方式示出了根據本發明的閥門裝置的側視圖。
[0021]所述根據本發明的閥門裝置由殼體2構成，在所述殼體中設計有兩個入口 4、6和布置在入口 4、6中間的出口 8。在入口 4、6與出口 8之間設計有兩個在殼體2中的貫穿孔
10、12，入口 4、6可以通過所述貫穿孔與出口 8形成流動連通。
[0022]所述貫穿孔10、12在徑向上被第一閥座14和第二閥座16限界，所述閥座與第一閥門閉合件18和第二閥門閉合件20共同作用，用以調節貫穿孔10、12的可自由流通的橫截面的尺寸。
[0023]所述兩個閥門閉合件18、20布置在閥桿22上，閥門閉合件可在所述閥桿上平移滑動?？赡艿幕瑒右苿拥拈L度是通過用于第一閥門閉合件18的第一止擋24和用于第二閥門閉合件20的第二止擋26被限定的。所述第一止擋24可調節地由螺母20制成，所述螺母被旋擰在閥桿22的末端上的外螺紋30上。根據螺母28在閥桿22上旋擰深度的不同，可以以這種方式在組裝時擴大或減小該螺母28與固定設計在閥桿22上的止擋26的間距。
[0024]彈簧32被夾緊在這兩個閥門閉合件18、20之間，該彈簧的第一末端將第一閥門閉合件18壓向螺母28，而彈簧的對置的第二末端將第二閥門閉合件20壓向第二止擋26。為了容納彈簧32，在閥門閉合件18、20上分別設有一個指向彈簧32的凹槽34、36，所述凹槽的內徑略微大于彈簧32的外徑。此外，在閥門閉合件18、20上分別設計有一個環形凸起
38、40，所述凸起包圍閥桿22，并且在彈簧32的內部延伸，而且所述凸起的外徑相應地略微小于彈簧32的內徑。
[0025]所述閥門閉合件18、20具有相對于彈簧32擴寬的部段，并利用所述擴寬部段抵靠放置在相對成型的閥座14、16上。所述兩個止擋24、26的間距則與兩個閥座14、16的間距相適配，使得在閥桿22處于靜止位置上時，所述彈簧32可將閥門閉合件18、20壓靠在閥座14、16上，而同時所述閥門閉合件18、20相對于止擋24、26具有很小的間距。
[0026]根據本發明，所述彈簧32被兩個罐狀構件42、44包圍，所述罐狀構件被制備成深沖件，所述深沖件被用作保護件，并且該深沖件的罩殼46、48在徑向上完全包圍彈簧32。所述罐狀構件42、44的底部50、52在中心具有孔，閥桿22和凸起38、40突出穿過所述孔。所述底部50、52位于各自所屬的閥門閉合件18、20的凹槽34、36中，從而使彈簧32不與每個閥門閉合件18、20直接接觸，而使罐狀構件42、44的每個底部50、52朝向閥門閉合件18、20被加載。
[0027]在本實施例中，兩個閥門閉合件18、20的凹槽34、36大小相同。第一罐狀構件42在從凹槽34中突出后在上方立即擴寬54，第一罐狀面46從所述擴寬54處開始又呈圓筒狀地在朝向另一個罐狀構件44的方向上延伸，然而直徑略有擴大。這一端部的直徑是這樣選擇的，即第一罐狀面或第一罐狀構件46的內徑略大于第二罐狀構件44的外徑。這意味著，第二罐狀構件44可以被推入第一罐狀構件42中。在此處需要注意的是，一方面即使在有軸向對中誤差的情況下也能避免它們相互夾緊或卡緊，而另一方面應實現密封效果。
[0028]所述閥桿22以已知的方式通過電動執行器56運行，在所述電動執行器的輸出軸58上布置了偏心輪60，球軸承64緊固在所述偏心輪的輸出輥頸62上，所述球軸承在連接件68的滑槽66中運行，閥桿22緊固在所述連接件68上。
[0029]所述閥桿22突出穿過殼體2中的通孔70，其中，在環繞閥桿22的通孔70中布置了兩個相互重疊布置的密封環72、74，所述密封環置于隔離件76上，所述隔離件從設計為階梯擴孔且包圍閥桿22的通孔70開始延伸到第一入口 4的區域內。所述隔離件76 一方面用作閥桿22的導引件，并且另一方面在其末端具有收縮部78，通過所述收縮部提高了沿閥桿的流動阻力，從而明顯降低了沿閥桿的流量。在此處，所述收縮部78的內徑約比閥桿22的外徑大0.5mm。
[0030]那么當執行器56沿順時針方向從附圖所示位置開始轉動，則球軸承64將連接件68進而將閥桿22向下壓。這導致了第二止擋26壓向第二閥門閉合件20，并使第二閥門閉合件20克服彈簧力從閥座16上抬起。相應地，例如冷卻的廢氣可從入口 4流向出口 8。
[0031]在閥門閉合件20抬起時，所述第一閥門閉合件18保持在閥座14上，因為該第一閥門閉合件18不可能向下偏移，從而不能自由調節可流通的貫穿孔10的尺寸。為了能夠將所述閥門閉合件18保持在這樣的位置上，將該閥門閉合件18可滑動地布置在閥桿22上，也就是說閥桿22在移動時可滑動穿過閥門閉合件18的孔。
[0032]此外，所述閥門閉合件20抬離閥座16使得兩個閥門閉合件18、20的相互間距降低，從而使彈簧32被壓縮。第二罐狀構件44在這種壓縮過程中滑入第一罐狀構件42中，從而使彈簧32在任何位置都保持被環繞。相應地，熱廢氣不與彈簧32直接接觸。取而代之地，熱量可以至少部分通過保護件42、44和閥門閉合件18、20被傳導輸出到殼體2。污物顆粒也不會流向彈簧的區域或閥門閉合件18、20在閥桿22上滑動的區域。
[0033]當執行器56又沿相反方向轉動時，閥門閉合件20又移動回到其閥座16上，此時，彈簧32被去壓縮，兩個罐狀構件42、44的重疊區域又重新減小，直至最后達到初始位置。
[0034]通過執行器56的繼續轉動，閥桿22朝執行器56的方向向上移動，由此導致螺母28將閥門閉合件18從第一閥座14上抬起，與此同時彈簧32進一步將第二閥門閉合件20壓向其閥座16，并且閥桿22穿過第二閥門閉合件的孔向上滑動。所述彈簧32重新以和上述相同的方式被壓縮。由此可對第一通孔10進行調節，通過所述第一通孔例如形成了自環繞廢氣冷卻器的旁路經第一入口 4至出口 8的流動連通。
[0035]在此，彈簧32與閥桿22的滑動部位也與廢氣流的熱負荷和污物顆粒隔離開來。相應地，可以使用更廉價的彈簧原料。同樣還避免了閥門閉合件卡掛在閥桿22上。相應地，可以提供帶有更高使用壽命且可成本低廉地制備的閥門裝置。
[0036]應該聲明的是，所述實施例對本申請的保護范圍不構成限制。所述兩個保護件的裝置也同樣適用于僅具有一個閥門閉合件的閥門裝置(在此情況下，上側保護件固定抵靠在圖示實施例中作為第二閥門閉合件的止擋件上。所述閥門裝置的功能就僅限于所述的第一閥門閉合件的功能，此時，彈簧被用作復位元件)。其他結構上的變化顯然也是可行的。
【權利要求】
1.用于內燃機的閥門裝置，該閥門裝置帶有 殼體(2)，在所述殼體中設計有至少一個入口(4、6)和出口(8)， 至少一個貫穿孔(10、12)，通過所述貫穿孔可使至少一個入口(4、6)與至少一個出口(8)流動連通， 至少一個閥門閉合件(18、20)，通過所述閥門閉合件可調節貫穿孔(10、12)， 可借助執行件(56)平移活動的閥桿(22)，至少一個閥門閉合件(18、20)布置在所述閥桿上， 彈簧(32)，所述彈簧包圍閥桿(22)，并且該彈簧用其第一末端支撐在閥門閉合件上(18)并用其對置末端支撐在止擋件(20)上，和 大體包圍所述彈簧(32)的元件， 其特征在于，所述元件大體由兩個相互插套的徑向閉合的罩殼(46、48)構成，這兩個罩殼中的第一罩殼抵靠住至少一個閥門閉合件(18)并且可隨該閥門閉合件活動，而第二罩殼抵靠住止擋件(20)，其中，所述閥門閉合件(18)可相對于止擋件(20)活動。
2.根據權利要求1的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述相互插套的徑向閉合的罩殼(48)之一被布置在另一個罩殼(46)中，其中，其中一個罩殼(46)的內徑大于另一個罩殼(48)的外徑。
3.根據權利要求1或2所述的用于內燃機閥門裝置， 其特征在于，所述相互插套的徑向閉合的罩殼(46、48)被分別設計在罐狀構件(42、44)上，閥桿(22)突出穿過所述罐狀構件的底部(50、52)。
4.根據權利要求3所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述罐狀構件(42、44)被設計為深沖件。
5.根據權利要求3或4所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述彈簧(32)在第一側使罐狀構件(42、44)的底部(50、52)壓在止擋件(20)上，而在對置側則使之壓在閥門閉合件(18)上。
6.根據上述權利要求中任一項所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述閥門閉合件(18)可平移活動地布置在閥桿(22)上，并且被彈簧(32)朝向與閥桿(22)相連接的一止擋(24)方向加載彈簧力。
7.根據權利要求6所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述閥桿(22)在其末端上具有外螺紋(30)，在該外螺紋上旋擰有用作止擋(24)的螺母(28)。
8.根據上述權利要求中任一項所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，在所述閥桿(22)上，用作彈簧(32)止擋件的第二閥門閉合件(20)與第一閥門閉合件(18)間隔布置，并且可通過第二閥門閉合件(20)調節導引至第二入口(6)或出口的貫穿孔(12)。
9.根據權利要求8所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述兩個閥門閉合件(18、20)具有凹槽(34、36)，所述凹槽具有與罐狀構件(42、44)的底部(50、52)相應的形狀，并且罐狀構件(42、44)突伸到所述凹槽中。
10.根據權利要求8或9所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，在所述兩個閥門閉合件(18、20)上設計有伸入彈簧(32)內部的環狀凸起(38,40)。
11.根據權利要求8至10中任一項所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述兩個閥門閉合件(18、20)可平移滑動地布置在閥桿(22)上，并且通過在所述兩個閥門閉合件(18、20)之間的彈簧分別朝向各自止擋(24、26)的方向被相互反向地加載，所述止擋分別在所述兩個閥門閉合件(18、20)背向彈簧(32)的一側設計在閥桿(22)上。
12.根據權利要求8至11中任一項所述的用于內燃機的閥門裝置， 其特征在于，所述兩個閥門閉合件(18、20)通過彈簧(32)分別朝向其所屬閥座(14、16)的方向被加載。
【文檔編號】F02M25/07GK103649512SQ201280022712
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年4月27日 優先權日:2011年5月11日
【發明者】S.維特, O.薩里, M.瓦格納, B.霍梅耶 申請人:皮爾伯格有限責任公司