移動閥閉合構(gòu)件的裝置、具有該裝置的閥及相應(yīng)操作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種驅(qū)動裝置，根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動裝置包括：支撐件；致動器，該致動器設(shè)置有輸出軸，該致動器固定至支撐件；臂部，該臂部具有設(shè)置成連接至閉合構(gòu)件的遠端點；運動鏈，該運動鏈將輸出軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為臂部的近端點繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動，近端點和遠端點位于臂部的相對端處。根據(jù)本發(fā)明，運動鏈包括聯(lián)動件，聯(lián)動件將臂部連接至支撐件，并且聯(lián)動件布置成對臂部的近端點相對于支撐件繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)進行引導(dǎo)，并且布置成在臂部與支撐件之間傳遞相對于旋轉(zhuǎn)軸線的徑向取向力。
【專利說明】
移動閥閉合構(gòu)件的裝置、具有該裝置的閥及相應(yīng)操作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明總體上涉及閥閉合構(gòu)件的領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]這種裝置特別地由美國2009/139，502獲知。該文獻描述了下述運動鏈:該運動鏈包括單個杠桿，所述單個杠桿剛性地固定在致動器的輸出軸上并且通過球形接頭連接至臂部。臂部轉(zhuǎn)而由球形接頭連接至第二杠桿，該第二杠桿轉(zhuǎn)而剛性地固定至閥閉合構(gòu)件的樞轉(zhuǎn)軸。
[0003]已經(jīng)觀察到，這種類型的驅(qū)動裝置具有有限的壽命。
[0004]在此背景下，本發(fā)明的目的是提出一種具有更長的壽命的驅(qū)動裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，更具體地，根據(jù)第一方面，本發(fā)明涉及下述類型的用于驅(qū)動閥閉合構(gòu)件的裝置，該裝置包括:
[0006]-支撐件；
[0007]-致動器，該致動器設(shè)置有旋轉(zhuǎn)輸出軸，致動器固定至支撐件；
[0008]-臂部，該臂部具有設(shè)置成連接至閉合構(gòu)件的遠端點；以及
[0009]-運動鏈，該運動鏈將輸出軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為臂部的近端點繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動，近端點和遠端點位于臂部的相對兩端處。
[0010]本發(fā)明涉及上述類型的驅(qū)動裝置，其特征在于，運動鏈包括將臂部連接至支撐件的聯(lián)動件，該聯(lián)動件布置成將臂部的近端點引導(dǎo)為繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，并且布置成在臂部與支撐件之間傳遞相對于旋轉(zhuǎn)軸線的徑向定向力。
[0011]因此，沒有將相對于旋轉(zhuǎn)軸線的徑向定向力從臂部傳遞至致動器的輸出軸，以及傳遞至致動器的馬達。這些力直接作用于支撐件。顯著減小了特別通過輸出軸的旋轉(zhuǎn)引導(dǎo)軸承或者通過致動器的殼體所承受的約束。延長了致動器的壽命并且因此延長了驅(qū)動裝置的壽命。
[0012]該裝置還可以具有單獨考慮或根據(jù)所有技術(shù)上可能的組合的一個或更多個下列特征:
[0013]-旋轉(zhuǎn)軸線與輸出軸對準；
[0014]-運動鏈包括中間樞軸，其中，臂部的近端點連接至該中間樞軸，臂部至支撐件的聯(lián)動件包括中間樞軸相對于支撐件的繞旋轉(zhuǎn)軸線的樞轉(zhuǎn)連接件；
[0015]-運動鏈包括扭轉(zhuǎn)彈簧，該扭轉(zhuǎn)彈簧將輸出軸與中間樞軸以可旋轉(zhuǎn)方式連接；
[0016]-該扭轉(zhuǎn)彈簧布置成使中間樞軸朝向支撐件軸向地偏置；
[0017]-該裝置布置成在第一極限位置與第二極限位置之間驅(qū)動閉合構(gòu)件，臂部在第一極限位置時定向為使得:
[0018]-近端連接點和遠端連接點限定主方向；
[0019]-旋轉(zhuǎn)軸線和近端點限定第二方向；以及
[0020]-主方向和第二方向在它們之間形成小于45°的角。
[0021 ]-臂部在穿過近端點和遠端點的主方向上是有彈性的；
[0022]-該裝置設(shè)置成在第一極限位置與第二極限位置之間驅(qū)動閉合構(gòu)件，所述位置中的至少一者通過止動件來限定，在閉合構(gòu)件到達所述位置時臂部抵靠止動件。
[0023]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種組件，該組件包括設(shè)置有閉合構(gòu)件的閥以及具有上述特征的用于驅(qū)動閉合構(gòu)件的裝置。
[0024]此外，閥包括本體和閉合構(gòu)件，該本體限定流體通道路徑，該閉合構(gòu)件安裝在通道路徑中并相對于本體繞樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)，該閉合構(gòu)件相對于樞轉(zhuǎn)軸是不對稱的，使得流體施加壓力，從而趨于使閉合構(gòu)件相對于樞轉(zhuǎn)軸沿確定的旋轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)。
[0025]根據(jù)第三方面，本發(fā)明涉及車輛排氣管線，該車輛排氣管線配備有具有上述特征的組件。
[0026]閥通常是名字為EHRS(排氣熱能回收系統(tǒng))的已知的閥。這種閥被用于使廢氣或者朝向熱交換器一一在該熱交換器中廢氣損失其一部分熱能至熱傳遞流體一一或者朝向能夠使廢氣繞過熱交換器的管道。
[0027]根據(jù)第四方面，本發(fā)明涉及具有上述特征的組件的操作方法，-運動鏈包括中間樞軸和扭轉(zhuǎn)彈簧，臂部的近端點連接至該中間樞軸，該扭轉(zhuǎn)彈簧以可旋轉(zhuǎn)的方式連接輸出軸和中間樞軸，該方法包括下列步驟:
[0028]-使閉合構(gòu)件移動至第一極限位置，其中閉合構(gòu)件正抵接第一極限位置，使輸出軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)；以及
[0029]-使輸出軸沿第一方向旋轉(zhuǎn)至少3°，以對扭轉(zhuǎn)彈簧加載并且阻擋閉合構(gòu)件位于第一極限位置。
【附圖說明】
[0030]本發(fā)明的其他特征及優(yōu)點將參照附圖從下面用于提供信息而并非限制性的詳細描述中顯現(xiàn)，在附圖中:
[0031 ]-圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實施方式的驅(qū)動裝置和EHRS閥的分解視圖；
[0032]-圖2為圖1的組件的俯視圖，閉合構(gòu)件處于旁通位置；
[0033]-圖3為與圖2的視圖類似的視圖，閉合構(gòu)件處于熱交換位置，臂部還沒有被抵接；
[0034]-圖4為與圖2和圖3的視圖類似的視圖，閉合構(gòu)件處于熱交換位置并且臂部已被抵接；
[0035]-圖5為根據(jù)本發(fā)明的第二實施方式的組件的分解視圖；以及
[0036]-圖6為圖5的組件的俯視圖，為了精確地示出臂部的位置，一部分元件未被示出。
【具體實施方式】
[0037]圖1中示出的驅(qū)動裝置I被設(shè)計成驅(qū)動閥閉合構(gòu)件。在圖示的示例中，這個閥是名字為EHRS的已知的閥，該閥安裝在車輛的排氣管線中。該車輛通常為機動車輛，例如汽車或卡車。
[0038]替代性地，該閥安裝在排氣管線的另一件設(shè)備中。閥還可以安裝在車輛的另一回路中，例如液壓回路、空調(diào)回路或者任何其他回路。該閥還可以在除車輛之外的地方使用。[0039 ]如圖1中所示，在示出的示例中，閥3為熱回收裝置5的一部分。
[0040]熱回收裝置包括熱交換器7ο閥3包括閥本體9，僅閥本體9的一半在圖1至圖4中示出，閥本體9在內(nèi)部限定有用于廢氣從入口 13至出口 15的直接通道路徑11。
[0041]如圖1中所示，閥包括閉合構(gòu)件17，該閉合構(gòu)件17能夠封閉通道路徑11的中央?yún)^(qū)段。
[0042]熱交換器7包括廢氣循環(huán)通道和用于熱傳遞流體的循環(huán)通道，熱傳遞流體在熱交換器中與廢氣熱接觸。這些通道未在圖中示出。廢氣循環(huán)通道在通道路徑11中通過分別位于中央?yún)^(qū)段的上游和下游的廢氣入口 19和廢氣出口 21來顯現(xiàn)。在此，上游和下游指的是廢氣的循環(huán)方向。
[0043]因此，驅(qū)動裝置I設(shè)置成使閉合構(gòu)件17在圖1中示出的第一極限位置與圖2中示出的第二極限位置之間移動，在第一極限位置中，閉合構(gòu)件17封閉通道路徑11的中央?yún)^(qū)段;在第二極限位置中，閉合構(gòu)件封閉穿過熱交換器7的廢氣循環(huán)通道并且打開通道路徑11。
[0044]在圖示的示例中，閥包括框架23，該框架23緊固至外殼9、定位在中央?yún)^(qū)段中。閉合構(gòu)件17在它的第一極限位置一一也被稱為熱交換位置一一中抵靠框架23。
[0045]如圖2中所示，在第二極限位置中，閉合構(gòu)件17封閉出口21。閉合構(gòu)件17然后抵靠圍繞出口 21的密封階梯部。第二極限位置也被稱為旁通位置。
[0046]此外，如圖2中所示，閥3還包括以相對于外殼9樞轉(zhuǎn)的方式安裝在支承件27中的樞轉(zhuǎn)軸25，樞轉(zhuǎn)軸25的端部部分29突出到外殼9的外部。閥還包括杠桿31，該杠桿31通過一個端部33緊固至樞轉(zhuǎn)軸的端部部分29。
[0047]應(yīng)當指出的是，閉合構(gòu)件17相對于樞轉(zhuǎn)軸25是不對稱的。因此，廢氣使壓力施加在閉合構(gòu)件上，從而趨于使閉合構(gòu)件17相對于樞轉(zhuǎn)軸25沿確定的旋轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)。在圖示的示例中，廢氣使閉合構(gòu)件17以朝向該閉合構(gòu)件17的第二極限位置旋轉(zhuǎn)的方式偏置。
[0048]在圖1和圖2的示例中，閉合構(gòu)件17完全地位于樞轉(zhuǎn)軸25的一側(cè)。在這方面，該示例與蝶型閥不同，在該蝶型閥中閉合構(gòu)件對稱地分布在樞轉(zhuǎn)軸的兩側(cè)。
[0049]替代性地，閉合構(gòu)件包括位于樞轉(zhuǎn)軸25的兩側(cè)的兩個部分，這些部分不具有相同的尺寸。
[0050]驅(qū)動裝置I包括:
[0051 ]-支撐件 35;
[0052]-致動器37，該致動器37設(shè)置有輸出軸39，致動器37固定至支撐件35;
[0053]-臂部41，臂部41具有設(shè)置成連接至閉合構(gòu)件的遠端點43;
[0054]-運動鏈45，運動鏈45將輸出軸39的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為臂部41的近端點47繞旋轉(zhuǎn)軸線R的旋轉(zhuǎn)運動。
[0055]在圖示的示例中，支撐件35對應(yīng)于熱交換器7的外殼。替代性地，支撐件35是機動車輛的排氣管線的另一結(jié)構(gòu)。致動器37利用任何適合的方式一一例如通過螺釘或焊點一一固定至支撐件。
[0056]致動器37通常為電動馬達，優(yōu)選地為小型電動馬達。致動器37是由計算機48驅(qū)動。
[0057]在圖示的示例中，輸出軸39與閥的樞轉(zhuǎn)軸25大致平行。替代性地，輸出軸39相對于樞轉(zhuǎn)軸25是傾斜的。
[0058]為了盡可能地簡化運動鏈，旋轉(zhuǎn)軸線R與輸出軸39平行并且對準。旋轉(zhuǎn)軸線R在輸出軸39的延長線中。替代性地，輸出軸39和軸線R相對于彼此偏移，同時例如保持彼此平行。
[0059]臂部41的近端點47和遠端點43位于臂部41的相對兩端處。
[0060]通常，臂部41為平坦金屬桿。
[0061 ]根據(jù)本發(fā)明，運動鏈45包括將臂部41連接至支撐件35的聯(lián)動件49，該聯(lián)動件49布置成將臂部41的近端點47引導(dǎo)為繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)，并且布置成在臂部41與支撐件35之間傳遞關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線R的徑向定向力。
[0062]更具體地，運動鏈45包括中間樞軸50，其中，臂部41的近端點47連接至該中間樞軸50，臂部41至支撐件的聯(lián)動件49包括使中間樞軸50相對于支撐件35的繞旋轉(zhuǎn)軸線R的樞轉(zhuǎn)聯(lián)動。近端點47以繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)的方式連接至中間樞軸50。
[0063]在圖1的實施方式中，聯(lián)動件49包括基部51，該基部51設(shè)置有從基部51沿著旋轉(zhuǎn)軸線指向的大致圓柱形凸起部53 ο中間樞軸50以借助于中央孔口 55繞凸起部53自由地旋轉(zhuǎn)的方式進行安裝。
[0064]基部51通過例如螺釘或者焊接之類的任何適合的方式剛性地固定至支撐件35。
[0065]如圖1中所示，中間樞軸50是軸向地插在基部51與致動器37之間的薄板。
[0066]該板在與旋轉(zhuǎn)軸線R大致垂直的平面中延伸。
[0067]該板被大的平坦的面57朝向基部51限定。基部51具有朝向中間樞軸50的與旋轉(zhuǎn)軸線R大致垂直的大的平坦的面59。凸起部53相對于大的面59軸向地突出。大的面57和大的面59彼此平行并且彼此疊置。臂部41的帶有近端點47的近端61也配裝在與旋轉(zhuǎn)軸線R大致垂直的平面中，并且定位在所述兩個大的面57與59之間。該近端61在與軸線R垂直的所述平面中、在大的面57與59之間移動。
[0068]圖示的示例中，近端點47通過在大的面57下方軸向突出的凸起部63連接至中間樞軸50。近端點47包括孔口，凸起部63以自由旋轉(zhuǎn)的方式接合在該孔口中。因此建立了繞軸線R’的樞轉(zhuǎn)聯(lián)動。軸線R’與軸線R平行，并且相對于軸線R徑向偏移。
[0069]運動鏈45還包括扭轉(zhuǎn)彈簧65，該扭轉(zhuǎn)彈簧65以可旋轉(zhuǎn)的方式連接輸出軸39和中間樞軸50。
[0070]輸出軸39僅通過扭轉(zhuǎn)彈簧65連接至中間樞軸50。
[0071]在圖示的示例中，扭轉(zhuǎn)彈簧65為彎曲的金屬線。
[0072]彈簧的第一端部67夾在輸出軸39上。為此，輸出軸39具有被設(shè)計成接納彈簧的第一端部67的狹槽(未示出)。彈簧的第二端部69通過布置在中間樞軸50上的肋狀部71以可旋轉(zhuǎn)的方式連接至中間樞軸50。肋狀部71由中間樞軸的大的基部73支撐、與大的面57相反。
[0073]應(yīng)當指出的是，扭轉(zhuǎn)彈簧65布置成使中間樞軸50朝向支撐件35軸向地偏置。
[0074]因此，扭轉(zhuǎn)彈簧65有助于通過樞轉(zhuǎn)聯(lián)動保持中間樞軸50連接至支撐件35。更具體地，扭轉(zhuǎn)彈簧65有助于保持凸起部53接合在孔口 55中。
[0075]此外，扭轉(zhuǎn)彈簧65有助于保持臂部41位于大的面57與大的面59之間，以及有助于保持臂部的近端點47連接至中間樞軸。為此，中間樞軸50與致動器的殼體77的下部面75之間的軸向間隔例如調(diào)節(jié)為適合的值。
[0076]臂部41的遠端點43通常通過繞與軸線R’平行的軸線R”的樞轉(zhuǎn)連接件而連接至杠桿31。遠端點43連接至杠桿31的與端部33相對的一個端部79。
[0077]在圖1至圖4的實施方式中，臂部41在穿過近端點47和遠端點43的主方向D上是有彈性的。該方向D例如在圖2中示出。
[0078]這意味著，在臂部41承受主方向D上的大于預(yù)定的預(yù)應(yīng)力值的牽引力時，臂部41將在方向D上被拉長。為此，臂部41除了近端部61之外還包括遠端部81和Ω形中央部83。近端部61具有與主方向D大致平行的定向。如圖2中所示，遠端部81也大致平行于主方向D定向。端部61和端部81處于彼此的延伸部中。如圖1中所示，應(yīng)當指出的是，端部61和端部81可以包括凹部。Ω形中央部83具有連接至端部61和端部81的兩個相對端部85。Ω形中央部83還包括實際上延伸了整個360°并且使端部85彼此連接的弓形中央?yún)^(qū)段87。端部85在不工作時彼此接觸抵靠。替代性地，端部85在不工作時沿主方向D彼此分離了非常窄的間隙89。
[0079]因此，當臂部41承受壓縮力時，端部85彼此支承抵靠，使得臂部41的縮短基本上為零。相反，當臂部41承受趨向使近端點和遠端點沿主方向彼此分離的牽引力時，端部85遠離彼此移動。間隙89變寬。如上所述，在牽引力大于例如100N的預(yù)定的應(yīng)變值的情況下，該分離發(fā)生。
[0080]現(xiàn)在將對以上所描述的驅(qū)動裝置的操作進行概述。驅(qū)動裝置一一特別是致動器37 由計算機48驅(qū)動。對計算機48進行編程以執(zhí)行將在下面進行描述的方法。
[0081]為了將閉合構(gòu)件從第一極限位置切換到第二極限位置，致動器使輸出軸39沿第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，該第二旋轉(zhuǎn)方向在圖示的示例(參見圖2)中為順時針方向。輸出軸39的旋轉(zhuǎn)運動通過扭轉(zhuǎn)彈簧65傳遞至中間樞軸50。
[0082]臂部41的近端點47轉(zhuǎn)而繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)。臂部41的近端點47沿使臂部41的近端點47朝向閉合構(gòu)件的樞轉(zhuǎn)軸25的大致方向移動。該方向與主方向D大致平行。
[0083]由于近端點的運動，臂部41在主方向D上受到壓縮力。Ω形中央部83的兩個端部85已經(jīng)彼此接觸抵靠，使得該力在臂部41的長度沒有顯著改變的情況下被傳遞。
[0084]經(jīng)由輸出軸39、扭轉(zhuǎn)彈簧65和中間樞軸50所傳遞的馬達扭矩通過臂部41傳遞至杠桿31。臂部41表現(xiàn)得像剛性梁。
[0085]杠桿31圍繞樞轉(zhuǎn)軸29旋轉(zhuǎn)，并且杠桿31使閉合構(gòu)件17旋轉(zhuǎn)至其第二極限位置，該第二極限位置此處為旁通位置。應(yīng)當指出的是，使閉合構(gòu)件17移動至旁通位置所需的扭矩因在圖示的示例中由閉合構(gòu)件17上的廢氣所施加的壓力而減小。廢氣實際上使閉合構(gòu)件17朝向其旁通位置旋轉(zhuǎn)地偏置。
[0086]中間樞軸50的運動在閉合構(gòu)件17到達其第二位置時由于閉合構(gòu)件17支承在對應(yīng)的密封階梯部上的事實而被阻擋。
[0087]有利地，致動器37緊接著使輸出軸39沿第二方向旋轉(zhuǎn)至少3°，優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)包含在5°與30°之間的角度，仍更優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)包含在10°與20°之間的角度，以對扭轉(zhuǎn)彈簧65加載并且阻擋閉合構(gòu)件17處于其第二極限位置。
[0088]致動器37緊接著被停止，輸出軸39停留就位。因此，拉力彈簧65使閉合構(gòu)件17朝向第二極限位置連續(xù)地偏置。
[0089]這是特別有利的。事實上，閉合構(gòu)件所經(jīng)歷的振動和沖擊將不會引起閉合構(gòu)件的松開，閉合構(gòu)件在扭轉(zhuǎn)彈簧65的回彈力的作用下仍然壓靠其密封階梯部。
[0090]為了使閉合構(gòu)件17從第二極限位置切換至第一極限位置，致動器37相對于支撐件沿第一旋轉(zhuǎn)方向驅(qū)動輸出軸39。該旋轉(zhuǎn)方向在圖中示出的示例中為逆時針方向。[OO91]該旋轉(zhuǎn)運動由拉力彈簧65傳遞至中間樞軸50。近端點47繞旋轉(zhuǎn)軸線R沿使該近端點與閉合構(gòu)件的樞轉(zhuǎn)軸29分離的大致方向旋轉(zhuǎn)。該運動在與主方向D基本上平行的大致方向上進行。
[0092 ]杠桿31由臂部41同樣繞樞轉(zhuǎn)軸29沿逆時針方向驅(qū)動。杠桿31使閉合構(gòu)件17繞樞轉(zhuǎn)軸29旋轉(zhuǎn)。然后，閉合構(gòu)件17到達其第一極限位置并且抵靠框架23。
[0093]使閉合構(gòu)件17沿第一方向旋轉(zhuǎn)所需的扭矩將高于第二種情況下的扭矩，原因在于廢氣使閉合構(gòu)件朝向第二極限位置偏置。
[0094]中間樞軸50在閉合構(gòu)件17到達其第一極限位置時由于臂部41的彈性而未停止旋轉(zhuǎn)。相反，致動器37繼續(xù)使中間樞軸50繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)，這逐漸增大了施加至臂部41的牽引力。當該牽引力超過預(yù)定的預(yù)應(yīng)力值時，臂部41平行于主方向D被伸長。這通過下述事實獲得:臂部的Ω形中央部83的兩個端部85遠離彼此而移動，使得在端部85之間形成有間隙89 ο
[0095]中間樞軸50的旋轉(zhuǎn)運動在臂部41抵靠凸起部53時被阻擋(參見圖4)。
[0096]如前所述，致動器37隨后繼續(xù)使輸出軸39沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)，以對拉力彈簧65加載并且阻擋閉合構(gòu)件17處于其第一極限位置。致動器在臂部41抵靠凸起部53之后使輸出軸39旋轉(zhuǎn)超過至少3°，優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)超過包含在5°與30°之間的角度，更優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)包含在10°與20°之間的角度。
[0097]因而，閉合構(gòu)件17以旋轉(zhuǎn)的方式朝向其第一極限位置，S卩，靠著框架23極大地偏置。這使得盡管沖擊和振動傳遞至閉合構(gòu)件17仍能夠保持閉合構(gòu)件17處于其第一極限位置。
[0098]使臂部41的運動停止的止動件可以不是凸起部53。該止動件可以通過支撐件35、中間樞軸50或者任何其他結(jié)構(gòu)承載。
[0099]根據(jù)本發(fā)明的一個重要方面，臂部41在第一極限位置中定向成使得:
[0100]-旋轉(zhuǎn)軸線R和近端點47限定第二方向D’；
[0101]-主方向D與第二方向D’在其之間形成小于45°的角度α。
[0102]圖6中示出了該情況。在該圖中體現(xiàn)了在主方向D與第二方向D’之間的角度α。
[0103]臂部41隨后通過類推連接桿組件的操作而占用可以被規(guī)定為“下止點”的位置。
[0104]由于該布置，由致動器37傳遞至中間樞軸50的小的旋轉(zhuǎn)力產(chǎn)生中間樞軸的在下止點附近的顯著旋轉(zhuǎn)移動，因此，顯著牽引力被施加至臂部41。這使得能夠通過設(shè)計成在輸出軸39處產(chǎn)生有限的輸出扭矩的致動器來使閉合構(gòu)件17在靠近其第一極限位置處獲得高得多的扭矩。
[0105]例如，通過0.7牛頓米的輸出扭矩，能夠使閉合構(gòu)件17在第一極限位置附近處獲得3.5牛頓米的扭矩。
[0106]當然，該扭矩依賴于樞轉(zhuǎn)軸29與遠端連接點43之間的分離以及旋轉(zhuǎn)軸線R與近端連接點47之間的分離。然而，與具有相同的分離的US 2009/0，139,502中描述的類型的驅(qū)動裝置相比，閉合構(gòu)件的第一極限位置中的減小的角度α的選擇使得能夠在閉合構(gòu)件處獲得高得多的扭矩。
[0107]應(yīng)當指出的是，臂部41是彈性的事實使得能夠在閉合構(gòu)件處于其第一極限位置時增大施加至閉合構(gòu)件的扭矩。
[0108]實際上，必須減小角度α，但必須保持高于最小值。該最小值對應(yīng)于臂部41和樞轉(zhuǎn)軸29在不被損壞的情況下可以承受的最大牽引力。因此，有必要將驅(qū)動裝置設(shè)計成使得在考慮到組裝余量的情況下中間樞軸被阻擋在角度α大于最小值的位置中，由此保證裝置的完整性。
[0109]當臂部41是剛性的時，有必要考慮中間樞軸被阻擋的位置的相對高的安全裕度，以考慮到組裝余量。相反，當臂部是柔性的時，可以減小中間樞軸的最終位置的安全裕度，原因在于在施加至臂部的牽引力在預(yù)定的預(yù)應(yīng)力值以上的情況下臂部將被伸長。余量變得不那么重要。因而，與具有剛性臂部相比，中間樞軸能夠針對較小的角度α被阻擋。因而，傳遞至處于其第一極限位置的閉合構(gòu)件17的扭矩可以更高。臂部41用作保險絲。
[0110]因此，對于這些圖5和圖6中圖示的類型的剛性臂部41而言，角度優(yōu)選地小于或等于30°。對于彈性臂部41而言，角度α優(yōu)選地小于15°，更優(yōu)選地小于10°。
[0111]臂部41被預(yù)施以與處于其熱交換位置中的閉合構(gòu)件17的期望標稱扭矩相對應(yīng)、但是低于引起驅(qū)動裝置的毀壞的牽引力的值的應(yīng)力。
[0112]獲得介于由致動器在輸出軸處產(chǎn)生的扭矩與在閉合構(gòu)件17處獲得的扭矩之間的顯著的齒輪減速使得能夠使用具有低功率并且因此體積減小的致動器。
[0113]應(yīng)當指出，驅(qū)動裝置的所有組成部件均具有小體積。
[0114]驅(qū)動裝置可以基于閉合構(gòu)件的尺寸和熱交換器的尺寸很容易地適應(yīng)。特別地，扭矩可以通過作用在不同元件的幾何結(jié)構(gòu)上而被調(diào)節(jié)，所述不同元件構(gòu)成驅(qū)動裝置，例如臂部41、杠桿31或中間樞軸50。
[0115]運動鏈可適于不同類型的致動器，原因在于，運動鏈僅要求扭轉(zhuǎn)彈簧65與致動器的輸出軸39之間的適應(yīng)連接。
[0116]相對于旋轉(zhuǎn)軸線R的徑向取向力未被從臂部41傳遞至致動器的內(nèi)部元件，例如傳遞至輸出軸或該輸出軸的導(dǎo)引軸承。這些力例如來自通過車輛，或廢氣的脈沖循環(huán)所傳遞的振動。施加至中間樞軸50的徑向力直接作用于基部51和支撐件35。
[0117]致動器的殼體一一通常由塑料制成一一也被保護免受徑向力。
[0118]此外，相對于徑向力，扭轉(zhuǎn)彈簧65提供了附加的脫離輸出軸39的力。
[0119]扭轉(zhuǎn)彈簧還使得能夠使閉合構(gòu)件朝向其第一極限位置或其第二極限位置永久地且彈性地偏置。因而，施加至閉合構(gòu)件的振動由于來自扭轉(zhuǎn)彈簧的回彈力而不會導(dǎo)致將閉合構(gòu)件與其密封階梯部分離。
[0120]扭轉(zhuǎn)彈簧還保護致動器免受由閉合構(gòu)件到達抵接其第一極限位置和第二極限位置引起的沖擊。
[0121]現(xiàn)在將參照圖5對本發(fā)明的一個替代性實施方式進行描述。下面將僅概述該替代方案與圖1至圖4的方案之間的差異。相同元件或執(zhí)行相同功能的元件在兩個實施方式中將利用相同的附圖標記來表示。
[0122]在圖5的替代性實施方式中，臂部41是剛性的。這意味著臂部41不包括Ω形中央部83ο
[0123]因而，在閉合構(gòu)件的第一極限位置中，中間樞軸50在閉合構(gòu)件抵接框架時停止其旋轉(zhuǎn)。
[0124]因此，中間樞軸50在臂部41抵靠設(shè)置于該端部的構(gòu)件例如抵靠凸起部53時不再停止。
[0125]此外，基部51的形狀不同于圖1至圖4中圖示的形狀。
[0126]中間樞軸50包括疊加在彼此上的兩個盤狀件97和99。盤狀件97和99以繞旋轉(zhuǎn)軸線R旋轉(zhuǎn)的方式彼此緊固。盤狀件97和99限定了其之間的環(huán)形狹槽，臂部41的近端端部61在環(huán)形狹槽中移動。盤狀件97承載浮雕部(reliefs)71，由此使得能夠?qū)⑴まD(zhuǎn)彈簧65與中間樞軸50以旋轉(zhuǎn)的方式緊固。盤狀件99擱置在基部上。
[0127]應(yīng)當指出的是，驅(qū)動裝置可以包括代替中間樞軸的傳統(tǒng)杠桿。該傳統(tǒng)杠桿不能布置成使得角度α在閉合構(gòu)件的第一極限位置中具有小的值。
[0128]根據(jù)另一替代性實施方式，輸出軸39可以直接連接至中間樞軸而無需插入扭轉(zhuǎn)彈
O
[0129]根據(jù)另一獨立方面，本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動閥閉合構(gòu)件的裝置，該裝置包括:
[0130]-致動器，該致動器設(shè)置有旋轉(zhuǎn)輸出軸，
[0131]-臂部，該臂部具有設(shè)置成連接至閉合構(gòu)件的遠端點，
[0132]-運動鏈，該運動鏈將輸出軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為臂部的近端點繞旋轉(zhuǎn)軸線的旋轉(zhuǎn)運動，近端點和遠端點位于臂部的相反兩端處，
[0133]其特征在于，運動鏈包括中間樞軸，該中間樞軸以旋轉(zhuǎn)的方式連接至輸出軸并且能夠繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，臂部的近端點以繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的方式連接至中間樞軸，裝置設(shè)置成在第一極限位置與第二極限位置之間驅(qū)動閉合構(gòu)件，臂部在第一極限位置中定向成使得:
[0134]-近端連接點和遠端連接點限定主方向；
[0135]-旋轉(zhuǎn)軸線和近端點限定第二方向；
[0136]-主方向和第二方向在其之間形成小于45°的角度。
【主權(quán)項】
1.一種用于驅(qū)動閥閉合構(gòu)件(17)的裝置，所述裝置(I)包括: -支撐件(35); -致動器(37)，所述致動器(37)設(shè)置有輸出軸(39)，所述致動器(37)固定至所述支撐件(35); -臂部(41)，所述臂部(41)具有設(shè)置成連接至所述閉合構(gòu)件(17)的遠端點(43); -運動鏈(45)，所述運動鏈(45)將所述輸出軸(39)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為所述臂部(41)的近端點(47)繞旋轉(zhuǎn)軸線(12)的旋轉(zhuǎn)運動，所述近端點(47)和所述遠端點(43)位于所述臂部(41)的相對端處； 其特征在于，所述運動鏈(45)包括聯(lián)動件(49)，所述聯(lián)動件(49)將所述臂部(41)連接至所述支撐件(35)，布置成對所述臂部(41)的所述近端點(47)相對于所述支撐件(35)繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)的旋轉(zhuǎn)進行引導(dǎo)，并且布置成在所述臂部(41)與所述支撐件(35)之間傳遞相對于所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)而沒有穿過所述輸出軸(39)的徑向取向力。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)與所述輸出軸(39)對準。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述運動鏈(45)包括中間樞軸(50)，所述臂部(41)的所述近端點(47)連接至所述中間樞軸(50)，所述臂部(41)至所述支撐件(35)的所述聯(lián)動件(49)包括使所述中間樞軸(50)相對于所述支撐件(35)的繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)的樞轉(zhuǎn)聯(lián)動。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述運動鏈(45)包括將所述輸出軸(39)與所述中間樞軸(50)以可旋轉(zhuǎn)的方式連接的扭轉(zhuǎn)彈簧(65)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述扭轉(zhuǎn)彈簧(65)布置成使所述中間樞軸(50)軸向地朝向所述支撐件(35)偏置。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置設(shè)置成在第一極限位置與第二極限位置之間驅(qū)動所述閉合構(gòu)件(17)，所述臂部(41)在所述第一極限位置時定向成使得: -所述近端連接點(47)和所述遠端連接點(43)限定主方向(D); -所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)和所述近端點(47)限定第二方向(D’)； -所述主方向(D)和所述第二方向(D’)在其之間形成小于45°的角度。7.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的裝置，其特征在于，所述臂部(41)在穿過所述近端點(47)和所述遠端點(43)的主方向(D)上是有彈性的。8.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任一項所述的裝置，其特征在于，所述裝置設(shè)置成在第一極限位置與第二極限位置之間驅(qū)動所述閉合構(gòu)件(17)，所述位置中的至少一者通過在所述閉合構(gòu)件(17)到達所述位置時所述臂部(41)抵靠的止動件來限定。9.一種組件，所述組件包括設(shè)置有閉合構(gòu)件(17)的閥(5)以及根據(jù)權(quán)利要求1至8的任一項所述的用于驅(qū)動所述閉合構(gòu)件(17)的裝置(I)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組件，其特征在于，所述閥(5)包括限定流體通道路徑(11)的本體(9)，所述閉合構(gòu)件(17)安裝在所述通道路徑(11)中，相對于所述本體(9)繞樞轉(zhuǎn)軸(29)樞轉(zhuǎn)，所述閉合構(gòu)件(17)相對于所述樞轉(zhuǎn)軸(29)是不對稱的，使得所述流體施加傾向于使所述閉合構(gòu)件(17)相對于所述樞轉(zhuǎn)軸(29)沿確定的旋轉(zhuǎn)方向樞轉(zhuǎn)的壓力。11.一種根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的組件的操作方法，所述運動鏈(45)包括中間樞軸(50)和扭轉(zhuǎn)彈簧(65)，其中，所述臂部(41)的所述近端點(47)連接至所述中間樞軸(50)，所述扭轉(zhuǎn)彈簧(65)將所述輸出軸(39)與所述中間樞軸(50)以可旋轉(zhuǎn)的方式連接，所述方法包括下述步驟: -使所述閉合構(gòu)件(17)移動至第一極限位置，其中所述閉合構(gòu)件(17)抵接所述第一極限位置，使所述輸出軸(39)沿第一方向旋轉(zhuǎn)；以及 -使所述輸出軸(39)沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)至少3°，以對所述扭轉(zhuǎn)彈簧(65)加載，并且阻擋所述閉合構(gòu)件(17)處于所述第一極限位置。12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述運動鏈(45)包括中間樞軸(50)，所述臂部(41)的所述近端點(47)連接至所述中間樞軸(50)，所述臂部(41)至所述支撐件(35)的所述聯(lián)動件(49)包括使所述中間樞軸(50)相對于所述支撐件(35)的繞所述旋轉(zhuǎn)軸線(R)的樞轉(zhuǎn)聯(lián)動。
【文檔編號】F16K31/04GK105937645SQ201610127710
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年3月7日
【發(fā)明人】沙維爾·巴爾托洛, 弗雷德里克·格雷貝
【申請人】佛吉亞排氣系統(tǒng)有限公司