1.技术领域
本发明总体上涉及阀，诸如用于车辆的进气节流阀、排气再循环(egr)阀、排气节流阀、旁通阀、涡轮废气门阀或再循环阀，更具体地涉及车辆中所用的阀组件的联动机构，该联动机构可以在阀组件运行的范围内提供改善的性能。
2.相关技术的描述
控制车辆发动机排放物并符合燃油经济标准在大多数国家是强制性要求。氮的氧化物(nox)和微粒物质是必须得到控制的发动机排放物的两种成分。
nox的形成可以在较高的发动机燃烧温度下发生，微粒可以在较低的燃烧温度下形成。已经开发出了被称为排气再循环(egr)系统的系统，用于控制燃烧温度、nox和微粒排放物。在典型的egr系统中，排气的一部分被再循环回到进气歧管，在进气歧管它可以与进入的空气和燃料结合。混合物的排气部分可能不支持燃烧，当该混合物在发动机的汽缸中被压缩并点燃时，该排气可以控制燃烧温度并限制排放物中nox和微粒的形成。
egr系统通常包括egr阀组件，该egr阀组件具有阀和用于致动阀的致动器。致动器和阀的类型可以部分地由发动机和用于排放物控制或燃料经济性的egr系统的类型来确定。例如，来自柴油机的排气可能含大量能形成粘性漆状物质的残余物，该粘性漆状物质可能对阀的开启产生阻力。可能需要更高力的致动器(超过300n)来开启阀。具有多级驱动的d.c.电机致动器已被用于这些egr阀组件中阀的致动。
在另一例子中，来自汽油发动机的排气可能含较少的残余物，部分原因是燃烧过程中较高的排气温度和化学反应。对于这些发动机，致动器的操作力可能要小得多。线性螺线管致动器已在这些egr阀组件的一些中被用于阀的致动，在开启和关闭阀位置之间它们典型的操作力可能在20n至2n的范围。
发动机技术的进步，诸如高压涡轮增压可能会对阀能力提出越来越高的要求。阀不仅必须承受得起这些较高的压力，当发生电气故障时，阀还必须保持关闭。当代的egr阀组件通常包括一般通过dc电机、传动系以及最后的联动机构电动操作的阀，例如提升阀。一些egr阀组件可以将阀座合并入配合部件中，该配合部件将阀定位在该座的下游。然后致动器必须“拉动”阀来开启。由于排气的气动力目前在开启阀的方向上，egr阀组件的致动器必须能抵抗这种力，尤其是在电气故障的情况下。因此，理想的是，用于egr阀组件的阀致动器能适应不可避免的相对于阀的阀座位置的公差叠加。
流行的旋转到线性的联动机构是止转棒轭，其是偏心销(或滚珠轴承)和水平槽。输出是简谐运动(shm)。这在阀关闭和低开启区域具有理想的较低的升程角度斜率特性。关闭的阀处的偏心位置(“初始位置”)必须与限制位置有一定角度以便安放阀。这种低起始角实现了良好的低气流分离度、高开启力以及良好的防反向驱动性能。如果该起始角太低，则斜率在偏心的限制位置处接近零。这意味着联动机构不能适应任何显著的公差叠加，尤其是如果阀座在配合零件中时，阀将不能到达该座。相反，如果起始角太高，防反向驱动特性将会减弱，阀可能在高差值压力下被吹开。适应这些问题的可行设计将需要提高的性能裕度。这就转变成了更大的电机、复位弹簧、封装尺寸和成本。因此，在本领域中需要提供一种克服这些问题的用于在阀组件中致动阀的联动机构。
技术实现要素：
本发明提供一种用于阀组件的联动机构，所述阀组件包括槽和接合部件中的一个，所述接合部件可操作地联接到所述阀组件的至少一个驱动部件并与所述至少一个驱动部件的旋转轴线偏心地定位。所述联动机构还包括可操作地联接到所述阀组件的阀构件阀杆的一端并可与所述阀杆一起移动的的连杆，所述连杆具有槽和接合部件中的另一个。所述联动机构进一步包括联接到所述阀组件的至少一个壳体的可旋转杠杆。所述杠杆包括第一槽和第一接合部件中的一个以及第二槽和第二接合部件中的一个，所述第一接合部件可操作地与所述槽和所述至少一个驱动部件的所述接合部件中的一个接合，所述第二接合部件可操作地与所述槽和所述连杆的所述接合部件中的一个接合。所述至少一个驱动部件的旋转导致所述杠杆旋转以便将所述至少一个驱动部件的旋转移动转换成所述连杆的线性移动，使得所述连杆、所述阀杆、所述阀构件在沿着所述阀杆的纵轴线的方向上轴向移动。
本发明的一个优势在于为车辆中所用的阀组件提供一种新的联动机构。本发明的另一个优势在于所述联动机构用于拉开所述阀组件。本发明的又一个优势在于所述联动机构包括与止转棒轭结合的杠杆，以便产生阀构件行程的初始开启区域的线性运动范围。本发明还有另一优势在于所述联动机构能够在容忍部件和制造过程的同时，在阀升程范围内提供所希望的良好的低气流分离度、高开启力以及良好的防反向驱动能力的特性。本发明还有一优势在于所述联动机构可以避免可能包括高压力角的不良特性，该高压力角可能增加阀组件的阀部件的侧向负载。
本发明的目的、特征和优势将容易得到理解，因为在阅读随后结合附图的描述之后，将更好地理解本发明的目的、特征和优势。
附图说明
图1是用于车辆的egr系统的一个实施方式的示意图。
图2是图1的egr系统的egr阀组件的立体图。
图3是移除壳体后的图2的egr阀组件的立体图。
图4是图3的egr阀组件的部分分解图。
图5是图4的egr阀组件一部分的放大图。
图6是示出有复位弹簧的图3的egr阀组件的另一立体图。
图7是图2的egr阀组件的部分分解正视图。
图8是图7的egr阀组件的局部正视图。
图9a和图9b是分别示出图2的egr阀组件的阀的关闭位置和开启位置的正视图。
图10是示出典型阀升程与图2的egr阀组件的偏心定位的接合部件的旋转角度的曲线图。
图11是图10的曲线图的一段的放大图。
图12是图2的egr阀组件的止转棒轭的正视图。
图13是根据本发明，与图1的egr系统一起使用的egr阀组件的一个实施方式的立体图。
图14是图13的egr阀组件的部分分解图。
图15是图13的egr阀组件的局部正视图。
图16是图13的egr阀组件的部分分解正视图。
图17是根据本发明，图13的egr阀组件的联动机构的立体图。
图18a和图18b是图17的联动机构的部分分解图。
图19是图17和图18的联动机构的一部分的立体图。
图20是图17和图18的联动机构的正视图。
图21是示出利用图17和图18的联动机构可以实现的阀升程旋转关系的曲线图。
图22a、22b、22c和22d是图17和图18的联动机构将阀置于多个位置中的系列图。
图23a和23b是根据本发明，用于图13的egr阀组件的联动机构的另一实施方式的部分分解图。
图24是图23的联动机构的立体图。
具体实施方式
现在参照附图，除非另有说明，附图中相同的附图标记用于表示相同的结构，图1中示出用于车辆(未示出)的egr系统10的一个实施方式。车辆包括发动机11。在一个实施方式中，发动机11是本领域已知的传统内燃机。发动机11具有进气歧管12和排气歧管13。egr系统10用于控制燃烧温度，以及控制来自发动机11的nox和微粒排放物。应当理解的是，在不偏离本发明范围的情况下，发动机可以是驱动车辆的任何合适的类型。
如图1所示，egr系统10可以包括排气再循环(egr)阀14，排气再循环(egr)阀14可以控制到进气歧管12和egr冷却器15的排气流以降低进入进气歧管12的排气的温度。egr系统10还可以包括在排气歧管13、egr冷却器15、egr阀14和进气歧管12之间提供互连的一个或多个管道16、17、18、19和20。在一个实施方式中，egr阀14可以是电控式的。egr系统10可以进一步包括提供信号的电子控制单元(ecu)21，该信号将控制egr阀14的开启/关闭。egr系统10还可以包括节流阀诸如空气节流阀22，以便控制进入到进气歧管12的空气流。应当理解，当egr阀14开启和关闭时，egr阀14可以增大或减小排气到进气歧管12的流速。还应当理解，所要求的egr流速可以取决于若干个因素，可以包括发动机11的排量和排气与进气系统之间的压力差。
在egr系统10的运行中，可以利用发动机运行状态与针对每一状态所希望的egr流量的映射图对ecu21进行编程。egr阀14可以具有位置传感器(未示出)，该位置传感器可以连接到ecu21并提供相对于阀位置和通过egr阀14的流速的输出信号。所希望的流动转变成位置传感器输出信号和致动器控制信号。控制信号可以应用于egr阀14的致动器，其可以导致egr阀14开启并允许排气从排气歧管13向进气歧管12流动。位置传感器及其输出信号可以是egr阀14的闭合环控制系统的一部分。位置传感器将向可以指示是否egr阀14已经达到所希望的位置和相关流动的ecu21提供反馈。ecu21可以调整致动器控制信号以达到或维持所希望的egr阀14位置。再循环的排气可以与进入的空气混合并通过进气歧管12分配给发动机11的汽缸。排气、空气和燃料的混合物可以确定燃烧温度并控制nox和微粒物质的水平。应当理解，燃料经济性也可以通过egr系统10的使用而得到改善。还应当理解，当egr阀14开启时，进气歧管12和排气歧管13中的真空或压力可以减小，真空或压力的减小可以减小发动机11的泵送损失和发动机11所用燃料的量。
在图1的egr系统10中，多个电控装置诸如线性电磁阀、有刷d.c.电机、无刷d.c.电机、转矩电机、步进电机、气动操作装置或液压操作装置可以在egr阀14的致动器中使用。阀位置感测也可以通过替代方法实现，诸如计数步进电机的步进或通过调节到气动或液压操作的egr阀14的流体流量。应当理解，多个阀类型诸如节流式、提升式或者阀瓣式可以用于控制流动排气。
参照图2、3和4，示出了与egr系统10一起使用的传统egr阀组件100。egr阀组件100可以包括阀壳体101、齿轮壳体102和电机壳体103。egr阀组件100还可以包括设置在电机壳体103内并通过盖构件104保持的d.c.电机106。egr阀组件100还可以包括到d.c.电机106的电连接和其他电子部件诸如位置传感器(未示出)，它们可以由引线框(未示出)制成。引线框可以可操作地连接到电机壳体103或嵌入在电机壳体103内。电机壳体103可以用多种工艺包括注射成型制成。egr阀组件100可以包括一体地形成为电机壳体103一部分的电连接器107，以与其他车辆部件诸如ecu21建立外部连接。egr阀组件100可以包括可旋转轴109，该可旋转轴109可操作地连接到d.c.电机106并响应于来自ecu21的电控制信号而通过d.c.电机106强制性地旋转。
egr阀组件100可以包括转移可旋转轴109的旋转力的齿轮驱动组件110，还可以增大由d.c.电机106产生的可用的力。齿轮驱动组件110可以包括至少一个可操作地连接到可旋转轴109的驱动齿轮111。齿轮驱动组件110还可以包括多个从动齿轮，包括输出齿轮112。输出齿轮112可以可操作地连接到输出轴113，输出轴113可以被支撑在齿轮壳体102内。齿轮驱动组件110可以包括轴套114和轴承115，以便在齿轮壳体102中支撑输出轴113且可以提供输出轴113的有效旋转。应当理解，从动齿轮的数量可以仅限于输出齿轮112，对于该实施方式，输出齿轮112将与驱动齿轮111接合并直接通过驱动齿轮111旋转。还应当理解，提供多于一个从动齿轮可以是理想的。
对于具有多于一个从动齿轮的实施方式，齿轮驱动组件110可以包括既接合驱动齿轮111又接合齿轮112(也称为输出齿轮112)的第二从动齿轮144(也称为中间齿轮144)。中间齿轮144可以通过销116支撑在齿轮壳体102中，销116可提供中间齿轮144的旋转。d.c.电机106的旋转力可以从驱动齿轮111转移到两个从动齿轮144、112以及转移到输出轴113。从动齿轮数量的选择可以由多个因素确定，可以包括运行egr阀组件100所希望的旋转力和所希望的旋转速度。应当理解，齿轮壳体102可以通过合适的机构诸如螺纹紧固件、铆钉或卡环117附装到电机壳体103。
阀壳体101可以包括用于接收流体流的入口118和用于传送流体流的出口119。阀壳体101可以包括设置在阀壳体101内并通过合适的机制诸如桩接或浇铸固定就位的阀座120。
egr阀组件100可以包括也称为提升阀121的可移动阀或阀构件，设置在阀壳体101中并与阀座120同轴用于控制入口118与出口119之间的流体流。提升阀121可以完全关闭并被安放在阀座120上，基本上阻断入口118与出口119之间的流体流。提升阀121可以轴向移动离开阀座120至完全开启位置，在完全开启位置可以在入口118与出口119之间发生最大流。提升阀121还可以同轴移动离开阀座120至完全关闭与完全开启位置之间的多个中间位置，以将流体流的速率控制在小于最大流体流速的值。入口118可以可操作地连接到发动机11的排气歧管13，由箭头146指示的排气可以流进入口118。出口119可以可操作地连接到发动机11的进气歧管12，流经阀座120和提升阀121的排气146可以流动通过出口119并进入进气歧管12。
egr阀组件100可以包括设置在阀壳体101内的阀杆122，并可以与提升阀121和阀座120同轴。阀杆122可以具有可以连接到提升阀121中央位置的第一端123。提升阀121可以通过合适的机制诸如焊接、铆接或桩接附装到阀杆122。阀杆122可以由轴套124引导和支撑，轴套124可以与阀杆122同轴并设置在阀壳体101内。应当理解，轴套124可以允许阀杆122和提升阀121沿其纵轴线133的轴向移动。
输出轴113的运动是旋转的，阀杆122的移动是线性的，因此需要可以将输出轴113的旋转运动转换成阀杆122和提升阀121的轴向移动的联动。可以提供运动转换的普通联动被称为止转棒轭。止转棒轭可以包括在一个移动构件中形成的槽和定位在另一移动构件中的接合部件。
参照图3和图4，egr阀组件100可以包括可操作地与输出轴113连接并可与输出轴113一起旋转的杠杆125。egr阀组件100可以包括可操作地连接到杠杆125并可与杠杆125一起移动的接合部件126。接合部件126可以是可通过销127附装到杠杆125的滚珠轴承。图4是部分分解图，其中移动了一些阀部件以提供接合部件126和销127的视图。接合部件126也可以是销、套筒、滚轮、滚柱轴承或者其他合适的接合部件。接合部件126可以与输出轴113的纵轴线132偏心地定位。图5是在图4的箭头148方向上所示的放大图，示出了与输出轴113的纵轴线132偏心地定位的接合部件126的轴线149。应当理解，输出轴113的端部形状大体呈矩形。还应当理解，输出轴113的这一部分可以接合杠杆125中的类似矩形形状，并提供可以定向杠杆125和接合部件126的“键控”特征。应进一步理解的是，这还可以在输出齿轮112被保持在固定位置时防止不期望的杠杆125的旋转。
再次参照图3和图4，egr阀组件100可以包括可操作地连接到阀杆122第二端129并可与阀杆122一起移动的轭128。轭128可以包括用于接收接合部件126的水平槽130。当输出轴113和杠杆125旋转时，这种旋转可以导致接合部件126抵靠在槽130的水平面上并强制性地移动轭128。这种移动可以被描述为简谐运动(shm)，该简谐运动可以导致轭128、阀杆122和提升阀121在阀开启方向140或阀关闭方向139(图6)上沿阀杆122的纵轴线133移动。
参照图6，egr阀组件100可以包括与输出轴113同轴定位的复位弹簧138，且可以可操作地连接到输出齿轮112和齿轮壳体102。复位弹簧138可以提供偏置力，该偏置力将强制性使输出齿轮112、输出轴113、杠杆125和接合部件126旋转，由此导致轭128、阀杆122和提升阀121在阀关闭方向139上移动。复位弹簧138的偏置力必须在提升阀121可以沿阀开启方向140移动之前通过d.c.电机106和齿轮驱动组件110提供的力来克服。应当理解，将复位弹簧138的初始偏置力最小化以便避免增大d.c.电机106和齿轮驱动组件110的力学能力可以是有利的。应当理解，图2所示的egr阀组件100可以以与图1所示和本文先前描述的egr阀14类似的方式发挥作用，用于egr系统10。
图2中所示的egr阀组件100包括阀座120、提升阀121和阀杆122。然而，对于有些egr阀组件和有些应用来说，使阀座120和至少入口118定位在与阀壳体101分开的独立壳体中也可以是理想的。在一个实施方式中，独立壳体也可以是另一产品诸如7,204,240号美国专利中所公开的进气歧管组件的一部分，该专利的公开内容通过引用明确地合并于此。在另一实施方式中，独立壳体可以是部件或产品诸如排气歧管、涡轮增压器、egr冷却器、另一个阀或者组合了一个或多个部件或产品的集成模块的一部分。
参照图7，示出了用于egr系统10的egr阀组件100的另一个实施方式。egr阀组件100的相同部分用相同的附图标记加上小写字母“a”。在此实施方式中，egr阀组件100a显示出有变型的壳体101a，其中移走了含入口118、出口119和阀座120的下部。如图7和图8所示，egr阀组件100a包括壳体101a和独立壳体141。用类似的附图标记后面接小写字母“a”来标示类似部件。图7是示出具有有些部件的组件的部分分解图。独立壳体141可以包括阀座120a、入口118a和出口119a。阀壳体101a和独立壳体141可以通过合适的机构诸如一个或多个螺纹紧固件150、铆钉或卡环附装在一起。图8示出了独立壳体141被紧固到阀壳体101a。移走了独立壳体141的一部分以示出安放在阀座120a上的提升阀121a。应当理解，独立壳体141的添加和阀座120a的重新定位对于组装或封装是有利的，然而，也可能要求增大机械公差以确保可以将提升阀121a安放在阀座120a上的正确位置。
参照图9a和图9b，止转棒轭的谐波运动可以为轭128、阀杆122和提升阀121、121a提供沿阀杆122纵轴线133的行程限制。行程第一限制135和第二限制136可以在杠杆125和接合部件126借助输出齿轮122旋转通过约180度的范围时发生，且可以限定提升阀121、121a从阀座120、120a的移动142的最大范围，如图9a和图9b所示。旋转角参照阀杆122的纵轴线133。图9a可以示出可在阀关闭位置处发生的行程第一限制135，图9b可以示出可在提升阀121、121a处于其从阀座120、120a的最大轴向升程时发生的行程第二限制136。
参照图10，曲线图示出了典型的提升阀121、121a升程与偏心定位的接合部件126的旋转角137(图9b)。针对此实施方式和曲线图，旋转角137可以在提升阀121、121a被安放在阀座120、120a上时最低，旋转角137可以在提升阀121、121a处于其从阀座120、120a的最大轴向升程时最高。如图10所示，应当理解，超过零度的负旋转角可能导致轭128、阀杆122和提升阀121、121a颠倒方向并在开启方向140上移动，将旋转角增大大于约180度可能导致轭128、阀杆122和提升阀121、121a颠倒方向并在关闭方向139上移动。
由止转棒轭提供的提升阀121、121a的初始升程角度斜率可以较低，因此它可以提供良好的气流分离度、高操作力以及良好的防反向驱动能力。如果有高反压作用在提升阀121、121a上，防反向驱动能力可以防止提升阀121、121a开启。当没有电控制信号应用于egr阀组件100、100a时，这尤其重要。然而，如前面指出的，随着旋转角朝着零移动，接近行程第一限制135，负旋转角可能导致提升阀121、121a脱离阀座120、120a。因此，使初始角大于零以确保提升阀121、121a可以一直安放在阀座120、120a上并允许部件和制造过程所要求的可能导致提升阀121、121a和阀座120、120a位置变化的机械公差是实际的。
图11示出了放大的图10曲线图的一段。约20度的初始角可以允许约0.25mm的提升阀121、121a和阀座120、120a的位置变化，但20度的初始角处的升程角度斜率增加了且可以基本上减弱气流分离度、操作力和防反向驱动能力。应当理解，一种可行的方案可以是更大的电机、更高力的复位弹簧、更大的封装尺寸以及更高的成本，然而，这些方案可能不理想且可能不会改善所有特性。还应当理解，如果可以在偏心的接合部件126在更大的角范围内旋转时在某种程度上维持较低的升程角度斜率，这将提供所希望的特性(良好的低气流分离度、高开启力以及良好的防反向驱动能力)并适应提升阀121、121a和阀座120、120a的位置变化。
如图12所示，另一种可行的方案可以是将轭槽130的轮廓从水平槽改型为适当的凸轮轮廓152，该凸轮轮廓152将符合所希望的运动轮廓。令人遗憾的是，这种改型会在接合部件126可以接触凸轮轮廓152的点151处将压力角143引入到轭128。压力角143可以高达约26度，且可以在可垂直于压力角143的箭头153的方向上产生力。应当理解，这可以导致侧向负载，该侧向负载可以增大阀杆122和轴套124的摩擦和磨损，可能阻碍提升阀121、121a在阀座120、120a上的均匀安放。
参照图13和图14，示出了根据本发明，用于与图1中的egr系统10一起使用的egr阀组件200的一个实施方式。如图13所示，egr阀组件200可以包括第一壳体201和电机壳体202。第一壳体201可以通过合适的机构诸如螺纹紧固件、铆钉或卡环248附装到电机壳体202。如图14所示，egr阀组件200可以包括d.c.电机203，该d.c.电机203可以设置在电机壳体202内并由盖204保持。d.c.电机203可以提供旋转力，该旋转力将致动egr阀组件200的阀。应当理解，如前面所指出的，其他类型的致动器可以用于致动，它们可以包括有刷d.c.电机、无刷d.c.电机、步进电机、转矩电机、气动致动器以及液压致动器。
到d.c.电机203的电连接和其他电气部件诸如位置传感器(未示出)可以由引线框(未示出)制成。引线框可以可操作地连接到电机壳体202或嵌入在电机壳体202内。电机壳体202可以用多种工艺包括注射成型制成。电连接器205可以一体地形成为电机壳体202的一部分，以与其他车辆部件诸如ecu21建立外部连接。可旋转轴207可以可操作地连接到d.c.电机203并响应于来自ecu21的电控制信号由d.c.电机203强制性地旋转。
参照图15和图16，egr阀组件200可以与egr阀组件100a类似，其中它可以具有独立壳体208，该独立壳体208可以具有用于接收流体流的入口209和用于传送流体流的出口210。阀座211可以设置在独立壳体208内并通过桩接、浇铸在位或其他合适的机制而固定。独立壳体208也可以是前文所述另一部件或产品的一部分。第一壳体201和独立壳体208可以通过一个或多个螺纹紧固件225、铆钉、卡环或其他合适的方法而附装。入口209可以可操作地连接到发动机11的排气歧管13，由箭头246所示的排气可以流入入口209。出口210可以可操作地连接到发动机11的进气歧管12，流经阀座211的排气246可以流动通过出口210并进入进气歧管12。
egr阀组件200还包括也称为提升阀218的可移动阀或阀构件，该提升阀218可以与阀座211同轴，用于控制入口209与出口210之间的流体流。提升阀218可以处于完全关闭位置并被安放在阀座211上，基本上阻断入口209与出口210之间的流体流。提升阀218可以轴向移动离开阀座211至完全开启位置，在完全开启位置可以在入口209与出口210之间发生最大流体流。应当理解，提升阀218也可以同轴移动离开阀座211至完全关闭与完全开启位置之间的多个中间位置，以将流体流的速率控制在小于最大流体流速的值。
egr阀组件200进一步包括阀杆219，该阀杆219可以至少部分地既定位于第一壳体201又定位于独立壳体208中，且可以与提升阀218和阀座211同轴。阀杆219可以具有可连接到提升阀218中央位置的第一端220。提升阀218可以通过焊接、铆接、桩接或其他合适的机制附装到阀杆219。如图17所示，阀杆219可以被轴套243引导并支撑。轴套243可以与阀杆219同轴且可以设置在第一壳体201内。应当理解，轴套243可以允许阀杆219和提升阀218沿其纵轴线221的轴向移动。
参照图17、18a、18b和19，egr阀组件200还包括齿轮驱动组件212，该齿轮驱动组件212可用于转移由可旋转轴207传递的旋转力，还可以增加由d.c.电机203提供的旋转力。可包括可旋转轴207的齿轮驱动组件212还可以包括至少一个可操作地联接或连接到可旋转轴207的驱动齿轮213。齿轮驱动组件212还可以包括多个从动齿轮，从动齿轮包括输出齿轮214。输出齿轮214可以可操作地联接或连接到也称为输出轴215的第二轴，该输出轴215可以被支撑在第一壳体201内用于提供输出齿轮214和输出轴215中任一个或同时两者的有效旋转。应当理解，从动齿轮的数量可以仅限于输出齿轮214，对于该实施方式，输出齿轮214与驱动齿轮213接合并直接通过驱动齿轮213旋转。
如图17～19所示，齿轮驱动组件212可以包括第一从动齿轮216和第二从动齿轮217，第一从动齿轮216和第二从动齿轮217可以接合驱动齿轮213和第三从动齿轮诸如输出齿轮214。第一从动齿轮216和第二从动齿轮217也可以称为中间齿轮216、217。中间齿轮216、217可以被齿轮销228和229支撑在第一壳体201中，齿轮销228和229可以提供中间齿轮216、217的旋转。在一个实施方式中，驱动齿轮213和从动齿轮214、216、217是各种已知的直齿轮，每一齿轮可以具有至少一段沿着它们的周部分布的齿轮齿。在一个实施方式中，两个中间齿轮216、217可以是复合齿轮，各自具有在周部上间隔开的两个齿轮齿段。第一中间齿轮216可以与驱动齿轮213和第二中间齿轮217处于可操作的接合，第二中间齿轮217可以与第一中间齿轮216和输出齿轮214处于可操作的接合。
d.c.电机203的旋转力可以从驱动齿轮213向三个从动齿轮216、217和214转移。如果输出轴215可操作地连接到输出齿轮214并可与输出齿轮214一起旋转，则输出齿轮214可以将旋转力向输出轴215转移。应当理解，从动齿轮数量的选择可以由多个因素确定，可以包括运行egr阀组件200所希望的旋转力和所希望的旋转速度。
egr组件200还可以提供来自输出齿轮214的必须转移以提供阀杆219的线性移动的转动或旋转移动。然而，可能需要可更包容提升阀218、阀杆219和阀座211位置变化的联动机构，该位置变化可以随着独立构件208的使用而增大。应当理解，该联动机构还必须在避免可以导致过度磨损的阀杆219侧向负载的同时，提供所希望的良好的低气流分离度、高开启力以及良好的防反向驱动能力的特性。
再次参照图17、18a、18b、19和20，根据本发明的一个实施方式，egr组件200可以包括联动组件或机构222，用于阀诸如提升阀218的致动。联动机构222可以包括接合部件223，接合部件223可通过毂部224可操作地联接或连接到输出齿轮214。如图18a和18b所示，毂部224可以形成为输出轴215的一部分，可以是可操作地连接到输出轴215的独立部件，或者可以直接连接到输出齿轮214。接合部件223也可以是销、套筒、滚轮、滚珠轴承、滚柱轴承或者其他合适的接合部件中的至少一个。在一个实施方式中，接合部件223是与输出轴215和输出齿轮214的纵轴线226偏心定位的滚珠轴承。接合部件223可以通过销227支撑在毂部224上。接合部件223可以通过在本发明范围之内的多种方法可操作地联接或连接到输出齿轮214。这些方法可以包括但不限于：将接合部件223形成为输出齿轮214的一部分，将接合部件223直接附装到输出齿轮214，将接合部件223附装到可操作地连接到输出齿轮214的另一部件。应当理解，其他部件可以是杠杆、独立的毂或可与输出齿轮214一起移动的其他合适部件。
联动机构222可以进一步包括通过齿轮销229联接到第一壳体201的杠杆230，齿轮销229还可以将中间齿轮217联接到第一壳体201。齿轮销229可以允许杠杆230绕齿轮销229的轴线249旋转。杠杆230可以包括用于接收接合部件223的槽231。应当理解，图18a和18b示出了部分分解图，其中移动了一些部件以提供更好的联动机构222的部件的视图。还应当理解，图20示出了联动机构222，其中连杆238变成透明以提供更好的接合部件223在杠杆230的槽231中的视图。
当输出齿轮214被强制性地沿方向232旋转时，接合部件223可以绕输出齿轮214和输出轴215的轴线226旋转。接合部件223的旋转移动由弧线252表示，该弧线252具有可以示出移动方向的箭头。输出齿轮214沿第一方向232的强制性旋转可以导致接合部件223与槽231的表面接触，且可以迫使杠杆230绕齿轮销229的轴线249沿第一方向250旋转，以及可以迫使杠杆230沿可与阀杆219的纵轴线221平行的第一方向233移动。当输出齿轮214被强制性地沿第二方向234旋转时，接合部件223接触槽231的表面，且可以迫使杠杆230绕齿轮销229的轴线249沿第二方向251旋转，以及可以迫使杠杆230沿与阀杆219的纵轴线221平行的第二相反方向235移动。
在一个实施方式中，杠杆230还可以包括第二接合部件236，第二接合部件236可以是销、套筒、滚轮、滚珠轴承、滚柱轴承或者其他合适的接合部件中的至少一种。第二接合部件236可以可操作地联接或连接到杠杆230，并从杠杆230的表面237延伸。
联动机构222可以进一步包括连杆238，连杆238可以可操作地联接或连接到阀杆219的第二端239且可以与阀杆219一起移动。连杆238可以是独立部件，或者它可以形成为阀杆219的第二端239的一部分。连杆238可以包括用于接收杠杆230的第二接合部件236的横向或水平槽240。应当理解，在不偏离本发明的范围的情况下，联动机构222可以与其他类型的阀诸如进气节流阀、排气节流阀、旁通阀、涡轮废气门阀或再循环阀一起使用。
在联动机构222的运行中，当输出齿轮214被强制性地沿第一方向232旋转迫使杠杆230沿第一方向233移动时，第二接合部件236可以接触连杆238的水平槽240的表面，且可以迫使连杆238、阀杆219以及提升阀218沿第一方向233的移动，这可以使提升阀218脱离阀座211并允许入口209与出口210之间的流体流。当输出齿轮214被强制性地沿第二方向234旋转，迫使杠杆230沿第二方向235移动时，第二接合部件236可以接触连杆238的水平槽240的表面，且可以迫使连杆238、阀杆219以及提升阀218沿第二方向235的移动，这可以将提升阀218安放在阀座211上并阻断入口209与出口210之间的流体流。
参照图18a、18b和20，杠杆230的槽231具有预定形状。在一个实施方式中，槽231的预定形状具有弧形部和横向或水平部。连杆238、阀杆219和提升阀218的移动可以由接合部件223在杠杆230的槽231中的移动确定。槽231的预定形状可以成型为提供特定的升程旋转斜率(提升阀218的升程与接合部件223和输出齿轮214的旋转)。图21的曲线图示出了利用联动机构222可以实现的升程旋转关系。初始斜率241示出了提升阀218开启的恒定速率，该恒定速率可以发生在接合部件223和输出齿轮214的负60度与正5度的转角范围252内。约65度的旋转可以提供用于适应提升阀218在阀座211上的安放位置变化的提升阀升程范围242，该变化可以是由部件和组装过程的公差导致的。在一个实施方式中，如图21的曲线图所示，初始斜率241的65度的范围252可以在0.80mm的提升阀升程242内发生。然而，应当理解，将联动机构222构造成实现针对初始斜率大于或小于65度的范围，以及提升阀升程242大于或小于0.80mm是可能的。
在图20所示的实施方式中，当提升阀218处于关闭位置时第二槽240或第二接合部件236中任一个定位在阀杆219的纵轴线221上时，杠杆230和阀杆219相对于彼此形成直角。更具体地，当提升阀218被安放在阀座211上时，阀杆219的纵轴线221与横交穿过杠杆230到齿轮销229的轴线249的轴线形成直角。
图22a～22d示出了联动机构222将提升阀218置于多个位置的系列视图。另外参考图21的曲线图，图22a示出了联动机构222将提升阀218定位于可以在范围252端部例如负60度附近的关闭位置。图22b示出了联动机构222将提升阀218定位于可以在范围252中的标称位置处例如零度处的关闭位置。图22c示出了联动机构222将提升阀218定位于可以在约10度的旋转角处出现的开始开启位置253。图22d示出了联动机构222将提升阀218定位于可以在125度的旋转角处出现的完全开启位置254附近。
应当理解，联动机构222的总旋转角是190度(-65+125＝190)，这超过了egr阀组件100的止转棒轭的最大值180度的旋转角。联动机构222的旋转角可以通过在杠杆230中延伸槽231而进一步增加。例如，如图21的曲线图所示，槽231可以延伸至允许正160度的旋转角以及225度(-65+160＝225)的总旋转角。应当理解，更高的旋转角可以提供更高的提升阀升程255，这对于增加egr阀组件200的流动能力是理想的特征。
参照图22a、22b、22c和22d，可以在第二接合部件236与水平槽240之间的接触点258处出现的压力角256基本上为零，并在连杆238、阀杆219以及提升阀219在阀关闭位置与完全开启位置之间移动时基本保持在零。较低的压力角256可以产生在基本上垂直于压力角256和水平槽240的箭头257方向作用的力。应当理解，较低的压力角256可以最小化或消除阀杆219上的侧向负载，并将阀杆219与轴套243的滑动面之间的磨损最小化。
联动机构222提供的其他理想特性可以是高机械优势提供的高开启力和通过在初始65度旋转范围内低的提升阀升程旋转角实现的高开启力。低的提升阀升程旋转角还可以提供较高的防反向驱动能力，当没有电控制信号被应用到egr阀组件200时，该防反向驱动能力可以在高反压和力的状态期间防止不需要的阀开启。还应当理解，初始斜率241还可以在提升阀218的开始开启点附近提供理想的低气流分离度。
在一个实施方式中，联动机构222可以使接合部件223可操作地联接或连接到从动齿轮214并接合杠杆230的槽231。将这些位置颠倒，其中槽231可以可操作地连接到从动齿轮214，接合部件223可以可操作地连接到杠杆230，也在本发明的范围内。以类似的方式，第二接合部件236的位置可以可操作地联接或连接到杠杆230，连杆238的槽240在其中可以颠倒，槽240可以定位于杠杆230中，第二接合部件236可以可操作地联接或连接到连杆238。应当理解，接合部件223、槽231、第二接合部件236和槽240的定位可以部分地由诸如封装空间、部件设计、成本、制造能力、性能或其他因素的因素确定。
参照图17、18a、18b和19，egr阀组件200还可以包括可与输出轴215和输出齿轮214同轴的复位弹簧244。复位弹簧244可以可操作地联接或连接到输出齿轮214和第一壳体201。复位弹簧244可以提供偏置力，该偏置力将强制性使输出齿轮214、接合部件223、杠杆230和接合部件236旋转，且可以导致连杆238、阀杆219和提升阀218沿阀关闭方向235移动。复位弹簧244的偏置力必须在提升阀218可以沿阀开启方向233移动之前通过d.c.电机203和齿轮驱动组件212提供的力来克服。应当理解，将复位弹簧244的初始偏置力最小化以避免增加d.c.电机203和齿轮驱动组件212的力学能力可以是有利的。还应当理解，图15中所示的egr阀组件200可以以类似图1中所示和本文前面描述的egr系统10中的egr阀14的方式发挥作用。
在一个实施方式中，d.c.电机203和齿轮驱动组件212提供用于使联动机构222移动的旋转力。仅使用电驱动设备和除去齿轮驱动组件212也在本发明的范围内。应当理解，这种类型的布置对于具有360度或更小的总旋转的电驱动设备诸如转矩电机可以是理想的。
参照图23a、23b和24，根据本发明，图18a和18b中所示的联动机构222的另一实施方式被用于egr阀组件200。联动机构222的相同部件具有相同的附图标记后面加上撇号。在本实施方式的联动机构222’中，移走了齿轮驱动组件212，对d.c.电机203’进行了重新定位。d.c.电机203’可以响应于应用到d.c.电机203’的电控制信号而提供旋转力。可旋转轴207’可以可操作地联接到d.c.电机203’，用于将来自d.c.电机203’的旋转力转移到联动机构222’。可旋转轴207’具有旋转轴线260。
参照图23a、23b和24，联动机构222’可以包括可操作地联接或连接到可旋转轴207’并可与可旋转轴207’一起旋转的条构件259。条构件259可以是可操作地连接到可旋转轴207’的独立部件，或者可以形成为可旋转轴207’的一部分。条构件259可以有多种形状和尺寸，包括但不限于圆形条构件、矩形条构件、方形条构件或其他合适的形状。条构件259还可以被称为杠杆、连杆或毂。接合部件223’可以可操作地连接到条构件259。接合部件223’可以是销、套筒、滚轮、滚珠轴承、滚柱轴承或者其他合适的接合部件中的至少一种。如图23a和23b所示，接合部件223’是与可旋转轴207’的旋转轴线260偏心定位的滚珠轴承。接合部件223’可以通过销227’支撑在条构件259上。接合部件223’可以通过在本发明范围之内的多种方法可操作地联接或连接到条构件259。应当理解，这些方法可以包括但不限于：将接合部件223’形成为条构件259的一部分，将接合部件223’直接附装到条构件259，或者提供到条构件259的可旋转连接。
联动机构222’可以进一步包括可通过销229’联接到壳体(未示出)的杠杆230’。销229’可以允许杠杆230’绕销229’的轴线249’旋转。杠杆230’可以包括用于接收接合部件223’的槽231’。应当理解，图23示出了部分分解图，其中移动了一些部件以提供更好的联动机构222’部件的视图。
当可旋转轴207’被强制性地沿第一方向232’旋转时，条构件259和接合部件223’可以绕可旋转轴207’的轴线260’旋转。可旋转轴207’沿第一方向232’的强制性旋转可以导致接合部件223’与槽231’的表面接触，且可以迫使杠杆230’绕销229’的轴线249’沿第一方向250’旋转，以及可以迫使杠杆230’沿可与阀杆219’的纵轴线221’平行的第一方向233’移动。当可旋转轴207’被强制性地沿第二方向234’旋转时，接合部件223’可以接触槽231’的表面，且可以迫使杠杆230’绕销229’的轴线249’沿第二方向251’旋转，以及可以迫使杠杆230’沿与阀杆219’的纵轴线221’平行的第二相反方向235’移动。
杠杆230’还可以包括第二接合部件236’，第二接合部件236’可以是销、套筒、滚轮、滚珠轴承、滚柱轴承或者其他合适的接合部件中的至少一种。第二接合部件236’可以可操作地联接或连接到杠杆230’，并从杠杆230’的表面237’延伸。
联动机构222’可以进一步包括连杆238’，连杆238’可以可操作地联接或连接到阀杆219’的第二端239’且可以与阀杆219’一起移动。连杆238’可以是独立部件，或者可以形成为阀杆219’的第二端239’的一部分。连杆238’可以包括用于接收杠杆230’的第二接合部件236’的水平槽240’。
在联动机构222’的运行中，当可旋转轴207’被强制性地在第一方向232’上旋转，迫使杠杆230’在第一方向233’上移动时，第二接合部件236’可以接触连杆238’的水平槽240’的表面，且可以迫使连杆238’、阀杆219’以及提升阀218’在第一方向233’上的移动。当可旋转轴207’被强制性地在第二方向234’上旋转，迫使杠杆230’在第二方向235’上移动时，第二接合部件236’可以接触连杆238’的水平槽240’的表面，且可以迫使连杆238’、阀杆219’和提升阀218’在第二方向235’上的移动。又被称为阀或阀构件的提升阀218’可以连接到阀杆219’的第一端220’。应当理解，如本文前面描述的，提升阀218’的移动可以用于控制通过阀组件诸如egr阀组件200的流体流。
因此，本发明的联动机构222、222’能潜在地将偏心旋转的可用范围扩展至大于180度。本发明的联动机构222、222’在阀杆/提升阀轴向位置的范围内允许最佳的等效止转棒轭起始角，以适应配合零件例如阀座的位置的变化。由于阀杆-槽界面处的零压力角，本发明的联动机构222、222’将输出或阀杆上的侧向力最小化。应当理解，如果接合部件或销定位在阀杆中心线上且阀杆和杠杆在关闭的阀处形成直角，则消除侧向摩擦。
以说明性方式对本发明进行了描述。应当理解，所用术语的本意是说明性而不是限制性的措词。
根据以上教导，本发明的许多改型和变化都是可能的。因此，在所附权利要求的范围内，可在所具体描述的以外实践本发明。