热绝缘vtg杠杆以及连杆机构的制作方法
【专利摘要】一种热绝缘连杆机构(5)，该热绝缘连杆机构包括一个长形连杆，该连杆具有第一端部和第二端部(10，12)以及在其之间延伸的一个中间部(14)。在该第一端部(10)中形成一个轴承孔(16)，并且一个轴承座圈(18)被是布置在该轴承孔(16)内。一个活塞杆端球接头(20)被布置在该轴承座圈(18)中。至少一个孔口(30至36)是穿过该中间部(14)形成的。该中间部分(14)可以包括多个孔口(30至36)，每个孔口是矩形的形式并且形成一种梯形物图案。因此，该中间部(14)具有一个截面面积(A2)，该截面面积小于该第一端部和第二端部的截面面积(A1，A3)中的至少一个截面面积。
【专利说明】热绝缘VTG杠杆以及连杆机构
[0001]直量
[0002]当今内燃发动机必须满足消费者和政府监管机构所要求的愈来愈严格的排放标准和效率标准。因此，汽车制造商和供应商在改善内燃发动机的运行的研究和开发技术中耗用大量精力和资金。涡轮增压器是发动机开发的尤为使人感兴趣的一个领域。
[0003]涡轮增压器使用普通情况下浪费掉的排气能量来驱动涡轮机。涡轮机被安装到一个本身又驱动压缩机的轴上。涡轮机将排气的热能和动能转换成驱动压缩机的旋转动力。涡轮增压器的目的是通过增大进入发动机的空气的密度来提高发动机的容积效率。压缩机吸入周围空气并且将其压缩到进气歧管中并且最终到汽缸中。因此，在每个进气冲程上都有更大量的空气进入这些汽缸。
[0004]考虑到涡轮增压器必须处理直接来自发动机的排气，可以了解的是，涡轮增压器的这些部件要承受极端的温度。许多涡轮增压器部件已被设计成用于处理极度的热量，尤其是在涡轮增压器的涡轮机侧。然而，有些部件很难在保持其功能性的同时被制成耐热的，例如与可变涡轮几何形状(VTG)机构以及废气门控制机构相关联的活动接头和致动器。因此，必须至少部分地保护这些部件免受由排气产生的热量。
[0005]概沭
[0006]在此提供了一种热绝缘连杆机构，该热绝缘连杆机构包括一个长形连杆，该连杆具有第一端部和第二端部以及在其之间延伸的一个中间部。在该第一端部中形成一个轴承孔，并且一个轴承座圈被布置在该轴承孔内。一个活塞杆端球接头被布置在该轴承座圈内。穿过该中间部形成至少一个孔口。在一个实施例中，该中间部包括多个孔口，每个孔口是矩形的形式并且形成梯形物图案。在另一个实施例中，该中间部包括多个孔口，每个孔口是三角形的形式并且形成桁架图案。
[0007]在此处所述的技术的某些方面中，该中间部具有一个截面面积，该截面面积小于该第一端部以及第二端部部中的至少一个端部的截面面积。该中间部可以具有一个截面面积，该截面面积均小于该第一端部与第二端部二者的截面面积。
[0008]在另一个实施例中，一个绝缘区段被布置在该第一末端构件与第二末端构件之间。该绝缘区段可以包括例如一种塑料材料或一种复合材料。在该技术的另一个方面中，该绝缘区段是被夹在该第一末端构件与第二末端构件之间。
[0009]在又另一个实施例中，该中间部包括从该中间部延伸的至少一个散热片(如果不是多个的话)。在一种情况下，这些散热片沿着该中间部纵向地延伸。在另一种情况下，这些散热片正交于该纵向轴线延伸。
[0010]在此，在考虑详细说明部分和附图部分之后该热绝缘连杆机构的这些方面和其他方面将变得清楚。然而，应当理解的是，本发明的范围应当由所提出的权利要求书来确定而不是由给出的主题是否解决该背景部分中指出的任何或所有问题或者包括在此概述中引用的任何特征或方面来确定。
[0011]MM
[0012]热绝缘连杆机构的包括该优选实施例的非限制性和非穷尽的实施例是通过参照以下附图来说明的，其中贯穿不同视图相同的参考数字表示相同的部分，除非另外指明。
[0013]图1是根据第一示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0014]图2是根据第二示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0015]图3是根据第三示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0016]图4是根据第四示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0017]图5是根据第五示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0018]图6是根据第六示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0019]图7是根据第七示例性实施例的一个热绝缘连杆机构的顶部平面视图；
[0020]图8是一个常规活塞杆端的前正视图；
[0021]图9是图8中所示的常规活塞杆端的侧面正视图；
[0022]图10是根据第一示例性实施例的一个活塞杆端热绝缘致动器的连杆机构的顶部平面视图；
[0023]图11是图10中所示的活塞杆端热绝缘致动器的连杆机构的侧面正视图；
[0024]图12是根据第二示例性实施例的一个活塞杆端热绝缘致动器的连杆机构的顶部平面视图；
[0025]图13是图12中所示的活塞杆端热绝缘致动器的连杆机构的前正视图；并且
[0026]图14是图13所示的活塞杆端壳体的局部截面视图。
[0027]详细说明
[0028]以下将参照附图更全面地说明实施例，这些附图形成本文的一个部分并且通过图示的方式示出多个具体示例性实施例。这些实施例是以足够的细节予以披露的从而使本领域技术人员能够实践本发明。然而，实施例能以许多不同的形式来实施并且不应解释为受限于在此阐述的这些实施例。因此，以下详细的说明部分并不是在限制意义上进行的。
[0029]图1中所示的热绝缘连杆机构5是用于与一个VTG涡轮增压器一起使用。在这个实施例中，该热绝缘连杆机构5包括一个第一端部10和一个第二端部12，带有在其之间延伸的中间部14。该第一端部10包括一个轴承孔16，该轴承孔被确定尺寸并且被配置成用于接纳一个轴承座圈18以及一个活塞杆端球接头20。该第二端部12在本例中是一个致动器轴夹具44的形式，该夹具包括一个间隙孔40和一个螺纹孔口 42，这二者均被配置成用于在其中接纳一个紧固件。热绝缘连杆机构5的中间部14包括多孔口 30至36。在本例中，孔口 30至36是矩形形式的、并且还在本例中形成梯形物图案。应该认识到，虽然每个孔口相对于该连杆机构的周边特征可以是截断的，一般而言，这些孔口均是矩形形式的，例如孔口 32。例如，孔口 30的外形被确定以与该轴承孔16相匹配。在另一示例中，孔口 36被截断使得该孔口不与螺纹孔42或夹具区域44相交。
[0030]孔口 30至36具有减少该中间部14的截面面积的作用。例如，孔口 32使中间部的面积A2减少，这样使得其截面面积小于该第一端部的截面面积或该第二端部的截面面积，该第一端部和第二端部的截面面积分别为Al和A3。因此，抑制了从该VTG机构的热传递从而保护该轴承座圈18免于过热。
[0031]图2表示了根据第二示例性实施例的一个热绝连杆机构105。在本例中，该连杆机构包括了一个长形连杆，该连杆具有一个第一端部110和一个第二端部112，带有在其之间延伸的中间部114。第一端部110包括轴承孔116和多个孔口 130至138。可以理解的是，连杆机构105与以上参照图1所述的连杆机构相似；然而，在本例中，这些孔口 130至138各自是三角形的形式，这样进而产生桁架图案。虽然以上所述的实施例展示了这些孔口具有特定形状，应该理解的是，切口的形状不应限于矩形或三角形，而可以是使纵向截面面积减少的任何形状。
[0032]图3示出了根据第三示例性实施例的热绝连杆机构205。而且，这个连杆机构205具有与以上参照图1和图2所述的那些连杆机构相似的特征，这些特征是连杆机构205包括一个长形连杆，该连杆具有一个第一端部210、一个第二端部212、以及在其之间延伸的一个中间部214。然而，在本例中，该中间部包括一个绝缘区段230。绝缘区段230可以由具有良好的热绝缘特性的塑料或复合塑料材料组成。
[0033]图4至图7展示了旨在与废气门致动器一起使用的热绝缘连杆机构。例如，图4是根据第四示例性实施例的热绝缘连杆机构，该连杆机构包括一个第一端部310和一个第二端部312，并且带有在其之间延伸的一个中间部314。第一端部310包括一个轴承孔316并且第二端部312可以包括一个便于将杠杆焊接至一个废气门轴上的孔口 317。中间部314包括孔口 330和332，这些孔口使连杆机构305的截面面积减少，由此减少了其导热率。在本例中，这些孔口是圆形的形式；然而也可以使用其他孔口形状。例如，参照图5，根据第五示例性实施例的热绝缘连杆机构405包括一个长形或长圆形的孔口 430，该孔口是穿过该中间部414形成的。此外，该连杆机构405包括第一端部和第二端部(对应的是410和412)，并且带有在其之间延伸的中间部414。第一端部410包括一个轴承孔416并且第二端部412可以包括一个孔口 417。
[0034]图6示出了根据第六示例性实施例的废气门热绝连杆机构505。连杆机构505包括第一端部和第二端部部(对应的是510和512)，并且带有在其之间延伸的一个中间部514。第一端部510包括一个轴承孔516并且第二端部512可以包括一个孔口 517。在本例中，中间部514包括多个散热元件，例如散热片530。连杆机构505沿着一条纵向轴线L延伸。如从该图中可以看出，这些散热片530相对于该纵向轴线L横向地延伸或者正交地延伸。图7展示了根据第七示例性实施例的连杆机构605，该连杆机构也包括多个散热片。连杆机构605包括第一端部和第二端部(对应的是610和612)，并且带有在其之间延伸的中间部分614。第一端部610包括一个轴承孔616并且第二端部部分612可以包括一个孔口 617。中间部614包括多个纵向延伸的散热片630。参照该图可以理解的是，多个散热片630沿着连杆机构605的纵向轴线L纵向地延伸。尽管以上散热元件被展示为具有特定取向的片，但是应认识到的是，这些散热元件可以具有不同的形式和取向，例如，可以是螺旋形的以及纵向的或正交的，或其他合适的几何形状的杆。
[0035]在此还披露了一个活塞杆端形式的热绝缘致动器的连杆机构。如图8和图9中所示的，一个常规活塞杆端705包括一个活塞杆端壳体710，该活塞杆端壳体具有穿过其中形成的一个轴承孔714。在该轴承孔714中插入一个座圈插入件716。座圈插入件716可以由一种例如青铜或塑料的轴承材料组成。一个活塞杆端球接头712被布置在该座圈插入件内。因此，该座圈插入件起到防止该活塞杆端球接头与该活塞杆端壳体710之间的金属对金属接触的作用。该轴承壳体还包括一个从该活塞杆端壳体延伸的一个螺纹部718。在本例中，该螺纹部包括阴螺纹。然而，如本领域已知的，该活塞杆端的螺纹部可以包括阳螺纹。应该认识到的是，通过一个常规活塞杆端轴承，该座圈插入件和活塞杆端球接头在该活塞杆端两侧上被暴露给周围环境的热量中。
[0036]图10展示了根据第一示例性实施例的活塞杆端形式的热绝缘致动器连杆机构。在这个实施例中，活塞杆端805包括一个壳体810，该壳体带有一个活塞杆端球接头812以及一个布置在其中的座圈插入件816。在图10中，可以看出，壳体810还包括一个预先成型或预先冲压状态的屏蔽凸缘830。进一步参照图11，该图示出了屏蔽件830在冲压之后其最终形式，可以认识到的是，该屏蔽件830延伸至活塞杆端壳体810的一侧。因此活塞杆端805的屏蔽侧是邻近该热源放置的，例如涡轮增压器的涡轮机壳体。因此，热屏蔽件830防止热量传递至该座圈插入件，从该涡轮机壳体放出的过度的热量可能使该座圈插入件损坏。
[0037]图12展示了根据第二示例性实施例的一个活塞杆端热绝缘致动器连杆机构。在本例中，活塞杆端905包括一个活塞杆端壳体910,该活塞杆端壳体带有一个座圈插入件916以及一个组装在其中的活塞杆端球接头912。在本例中，屏蔽件930包括多个环圆周间隔开的凸缘区段932。如图12所示，这些凸缘段是在该活塞杆端壳体910上形成的，并且然后被冲压或者以其他方式在适当位置变形。参照图13和图14，能够认识到的是，每隔一个凸缘区段932是向活塞杆端壳体910的一侧或另一侧弯曲的，由此在该座圈插入件的两侧形成一个笼型结构。如图14中所示，一个盖934可以插入在这些凸缘区段932与活塞杆端壳体910之间。在将这些凸缘区段932弯曲到适当位置之前可以将盖934放置成邻近活塞杆端壳体910，由此将盖934捕获在位。例如，盖934可以是圆盘或杯状的屏蔽元件形式。
[0038]因此，该热绝缘连杆机构已经被描述成具有指向这些示例性实施例的某一程度的特殊性。然而，应当认识到本发明时由按照现有技术解释的以下权利要求书来限定，从而对这些示例性实施例可以作出修改或改变而不脱离在此所包含的发明概念。
【权利要求】
1.一种热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，该连杆机构包括: 一个长形连杆，该连杆具有第一端部和第二端部(10,12,110,112,310,312,410,412)以及在其之间延伸的一个中间部(14，114，314，414)； 一个形成于该第一端部(10,110,310,410)中的轴承孔(16,116,316,416)； 一个布置在该轴承孔(16，116，316，416)内的轴承座圈(18);以及穿过该中间部(14,114,314,414)形成的至少一个孔口 (30，32，34，36，130，132，134，136，138，330，332，430)。
2.根据权利要求1所述的热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，该连杆机构包括穿过该中间部分(14,114,314,414)形成的多个孔口(30，32，34，36，130，132，134，136，138，330，332,430)。
3.根据权利要求2所述的热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，其中每个孔口(30，32，34,36)是一个矩形的形式。
4.根据权利要求3所述的热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，其中该多个孔口(30，32，34，36)形成一种梯形物图案。
5.根据权利要求2所述的热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，其中每个孔口(130，132，134，136，138)是一个三角形的形式。
6.根据权利要求5所述的热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，其中该多个孔口(130，132，134，136，138)形成一种桁架图案。
7.根据权利要求1所述的热绝缘连杆机构(5，105，305，405)，进一步包括被安置在该轴承座圈(18)内的一个活塞杆端球接头(20)。
8.一种热绝缘连杆机构(205),该热绝缘连杆机构包括: 一个第一末端构件(210)，该第一末端构件包括一个穿过其形成的轴承孔(216)； 一个第二末端构件(212)； 被布置在该轴承孔(216)内的一个轴承座圈(18);以及 被布置在该第一末端构件与第二末端构件(210，212)之间的一个绝缘区段(230)。
9.根据权利要求8所述的热绝缘连杆机构(205)，其中该绝缘区段(230)包括一种塑料材料。
10.根据权利要求8所述的热绝缘连杆机构(205)，其中该绝缘区段(230)被夹在该第一末端构件与第二末端构件(210，212)之间。
11.根据权利要求8所述的热绝缘连杆机构(205)，其中该第一末端构件以及第二末端构件(210，212)中的至少一个末端构件包括穿过其形成的一个孔口。
12.—种热绝缘连杆机构(505，605)，该热绝缘连杆机构包括: 一个长形连杆，该长形连杆沿着一条纵向轴线(L)延伸并且具有第一端部和第二端部(510,512,610,612)以及在其之间延伸的一个中间部(514，614)； 在该第一端部(510，610)中形成的一个轴承孔(516，616)； 被安置在该轴承孔(516，616)中的一个轴承座圈(18);以及 从该中间部(514，614)延伸的至少一个散热片(530，630)。
13.根据权利要求12所述的热绝缘连杆机构￠05)，其中该散热片(630)沿该中间部(614)纵向地延伸。
14.根据权利要求12所述的热绝缘连杆机构(505)，其中该散热片(530)正交于该纵向轴线(L)延伸。
15.根据权利要求12所述的热绝缘连杆机构(505，605)，该热绝缘连杆机构包括多个散热片(530，630)。
【文档编号】F02B39/16GK104321512SQ201380023843
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2013年5月1日 优先权日:2012年5月17日
【发明者】G·E·海蒂三世, B·E·翰隆 申请人:博格华纳公司