杆端张紧器和自调节杆端的制作方法
【专利摘要】一种自调节杆端(10)，包括一个杆端壳体(12)，该杆端壳体包括一个连接器部(16)、具有一个开口(18)的一个球形壳体部(14)、以及一个安置在该开口(18)中的一个座圈插入件(26)。一个杆端球头(20)被安置在该座圈插入件(26)中并且一个杆端张紧器(30)被定位成在该杆端球头(20)的一个端部上施加一个力(F)。该杆端张紧器(30)包括一个夹具部分(32)，该夹具部带有由其延伸的一个弹簧臂(34)，其中，该夹具部分(32)包括一对被定位成与该连接器部(16)接合的凸舌(38)。该弹簧臂(34)包括正对着该杆端球头(20)的一个触头(36)。
【专利说明】杆端张紧器和自调节杆端
【背景技术】
[0001]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。
[0002]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。
[0003]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。因为涡轮增压器是安装到发动机上的，所以该涡轮增压器及其辅助件都同样受到振动。除了温度之外，发动机振动会促使包括这些可变涡轮几何形状(VTG)连杆机构的各辅助部件之间的磨损。
[0004]具体地讲，这些VTG连杆机构包括具有磨损倾向的杆端。这些杆端是由于以下两种类型的磨损:压力/速度和振动冲击而发生磨损。在该组件的开始的寿命中，磨损受到压力/速度的限制并且是相对较慢的、线性的。然而，因为球头与座圈之间的间隙受到磨损，振动冲击磨损变为主要磨损。这种振动冲击磨损速率非常急剧而很快地导致部件失效。因此，对于一种补偿该球头与座圈之间的磨损的间隙的自调节杆端存在一种需要。
[0005]概述
[0006]在此提供一种杆端张紧器和自调节杆端。在一个实施例中，该自调节杆端包括一个杆端壳体、一个杆端球头、以及一个杆端张紧器。该杆端壳体包括一个球形壳体部和一个连接器部。该球形壳体部包括一个轴承开口，该轴承开口的尺寸被确定并且被配置成用于接纳一个座圈插入件。该杆端球头被布置在该座圈插入件中。
[0007]该杆端张紧器包括一个夹紧部，该夹紧部带有一个从其延伸的弹簧臂。该夹紧部包括一对凸舌并且被配置成用于接合该连接器部。该弹簧臂操作性地在该杆端球头的端部上施加一个力。在该弹簧臂的一个远端有一个触头，该触头正对着该杆端球头的端部。该杆端张紧器起作用将该杆端推入该座圈插入件之中。因此，该张紧器吸收了在该座圈插入件与杆端球头之间由于磨损所引起的任何松弛。
[0008]在另一个实施例中，该杆端张紧器是一个从顶部和底部与杆端壳体接合的弹簧夹的形式。在这种情况下，座圈包括叠套的内座圈部分和外座圈部分。内座圈部分可以是一个开口环，该开口环在该球头和座圈部分对抗彼此发生磨损时允许内座圈部分相对于该杆端球头收缩。该张紧器在一个横构件部分与该内座圈部分之间捕获一个贝式弹簧垫圈(Belleville washer)。当这些部件磨损时,横构件部分连同该贝式弹簧垫圈一起对该内座圈部分施加压力，该内座圈部分进而相对于外座圈部分滑动，从而使该内座圈部分相对于该杆端压缩。
[0009]在又另一个实施例中，该自调节杆端包括一个杆端壳体和一个弹簧夹形式的张紧器。在这种情况下，该弹簧夹通过布置在一个弹簧加载的横构件上的一个接触肋而推靠该杆端，该横构件对该杆端球头施加压力。通过在该横构件部分中提供一个弓形弯头，可以对弹簧加载的横构件进行预加载或预成型，这样使得该横构件部分在该杆端球头上施加额外的力。
[0010]在一个更进一步的实施例中，该自调节杆端包括坐在一个座圈插入件中的一个杆端球头，该座圈插入件进而被布置在球形壳体中。在这个实施例中，该球形壳体部包括一对压缩台面，这对压缩台面被配置成用于对该座圈插入件施加压力。这些压缩台面相对于杆端球头挤压座圈插入件，使得通过压缩该座圈插入件补偿了这两个部件之间因任何磨损所导致的间隙。
[0011]在此，在考虑详细说明部分和附图部分后，所披露的技术的这些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。
[0012]附图
[0013]通过参照以下附图来说明该杆端张紧器以及自调节杆端的非限定性的和非穷举的实施例(包括优选的实施例)，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。
[0014]图1是一个侧视图，通过部分截面展示了结合有根据一个第一示例性实施例的杆端张紧器的自调节杆端；
[0015]图2是一个侧视图，通过部分截面展示了根据一个第二示例性实施例的一个自调节杆端；
[0016]图3是一个侧视图，通过部分截面展示了结合有根据一个第三示例性实施例的杆端张紧器的自调节杆端；并且
[0017]图4是一个侧视图，通过部分截面展示了根据一个第四示例性实施例的一个自调节杆端。
[0018]详细说明
[0019]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。虽然在一个涡轮增压器连杆机构的情况下说明了自调节杆端，但所披露的杆端也可以使用在其他应用中。
[0020]图1所示的自调节杆端10包括一个杆端壳体12、一个杆端球头20、以及一个杆端张紧器30，该杆端张紧器在此还指一种弹簧张紧器。杆端壳体12包括一个球形壳体部14和一个连接器部16。连接器部16可以是一个带有如在本领域中已知的阴螺纹或阳螺纹的螺纹连接器。球形壳体部14包括一个轴承开口 18，该轴承开口的尺寸被确定并且被配置成用于接纳一个座圈插入件26。杆端球头20被布置在座圈插入件26中。在这个实施例中，杆端球头20包括例如可操作性地接合一个连杆臂24的一个螺纹部分22。
[0021]弹簧张紧器30包括一个夹具部分32，该夹具部分带有一个从其延伸的弹簧臂34。该夹具部分32被配置成用于接合该杆端壳体12的连接器部16。该夹具部分32包括围绕该连接器部16的一对凸舌38。该弹簧臂34 (还可称为一个梁)可操作性地在杆端球头20的端部上施加一个力F。在弹簧臂34的一个远端有一个触头36，该触头正对着如图所示的杆端球头20的端部。可以认识到，弹簧张紧器30起作用将杆端球头20推入该座圈插入件之中。因此，张紧器30起作用而吸收了该座圈插入件26与杆端球头20之间的任何松弛。因此，该杆端是自调节的以用于补偿部件之间的磨损。弹簧张紧器可以由任何合适的弹性材料(例如各种金属)组成。例如，在没有限制的情况下，该弹簧张紧器可以由弹簧钢形成。
[0022]图2展示了根据一个第二示例性实施例的一个自调节杆端110。在这个实施例中，杆端张紧器130是从顶部和底部与该杆端壳体112接合的一个弹簧夹的形式。该杆端的底侧被限定为该杆端球头120从此延伸的端部，并且顶部是该杆端的相反侧。在这种情况下，该座圈包括一个内座圈部分126和一个外座圈部分128。内座圈部分126可以是一种开口环，该开口环包括一个径向延伸的缝隙，在该球头和座圈部分反抗彼此而发生磨损时，该缝隙允许内座圈部分相对于该杆端球头120收缩。如在该图中可以看到，内座圈部分126叠套在外座圈部分128中。
[0023]张紧器130在一个横构件部分134与内座圈部分126之间捕获一个贝式弹簧垫圈140。张紧器130包括一对指形件138，该对指形件接合该外座圈部分128的底侧。一个弹簧加载的横构件134在指形件138之间延伸，并且在贝式弹簧垫圈140上施加了一个向下的力，该垫圈进而推靠该内座圈部分126。因该横构件部分是弹簧加载的，该横构件部分与贝式弹簧垫圈一起在内座圈部分126上施加压力，该内座圈部分进而相对于外座圈部分滑动从而使该内座圈部分相对于杆端球头120压缩。在这种情况下，这些指形件包括正对着外座圈部分的多个接触肋144。张紧器130还可以包括多个定心肋142，这些定心肋正对着该杆端壳体的这些外表面，从而使该张紧器在该杆端壳体上定中心。因内座圈部分和外座圈部分(126，128)相对于该杆端球头120磨损，该张紧器130将该内座圈部分126推靠在该杆端球头120上，由此针对磨损进行补偿、或自调节。
[0024]图3展示了根据一个第三示例性实施例的一个自调节杆端210。自调节杆端210包括与以上相对于图1描述的相类似的一个杆端壳体212。然而，在这个实施例中，该张紧器230是推靠杆端球头220的弹簧夹的形式。张紧器230包括与该杆端壳体212的底部相接合的一对指形件238。一个弹簧加载的横构件234在指形件238之间延伸，并且包括对杆端球头220施加压力的一个接触肋236。在这种情况下，张紧器230包括多个定位肋240，这些定位肋使该张紧器230刚好定位在该杆端壳体212上。如以上在图1中相对于第一实施例所说明的，张紧器230可以由弹簧钢组成。虽然该附图示出该横构件234在安装时通常为扁平状，但是可以通过在该横构件部分234中提供一个弓形弯头来对弹簧加载的横构件234进行预加载或预成型，使得在指形件238接合杆端壳体212的底部时，在该杆端球头220上施加额外的力。
[0025]图4展示了根据一个第四示例性实施例的一个自调节杆端310。在这种情况下，自调节杆端310包括骑坐在一个座圈插入件326中的一个杆端球头320，该杆端球头进而被安置在球形壳体部分314中。在这个实施例中，该球形壳体部314包括一对压缩台面342，这对压缩台面被配置成用于对该座圈插入件326施加压力。通过围绕该轴承开口 318内侧形成一个凹槽315而可以形成这些压缩台面314。这些压缩台面342将座圈插入件326挤压在杆端球头320上，使得通过压缩该座圈插入件326来对两个部件间的任何磨损所导致的间隙进行补偿。应该理解的是，座圈插入件326和杆端球头320可以被压入该球形壳体部314之中，从而使得这些部件是预先压缩的。此外，座圈插入件326可以是一个开口环的形式，以便于该自调节杆端310的进一步的压缩和/或组装。
[0026]相应地，已经针对这些示例性实施例在某种程度上对杆端张紧器和自调节杆端进行了说明。但应当认识到的是，可以对这些示例性实施例作出修改或改变而不脱离在此所包含的发明性概念。
【权利要求】
1.一种自调节杆端(10),包括: 一个杆端壳体(12),该杆端壳体包括: 一个连接器部(16)， 一个球形壳体部(14)，该球形壳体部具有一个开口(18)，以及 一个安置在该开口(18)中的座圈插入件(26)； 一个安置在该座圈插入件(26)中的杆端球头(20);以及 一个杆端张紧器(30)，该杆端张紧器被定位成在该杆端球头(20)的一端部上施加一个力(F)。
2.根据权利要求1所述的自调节杆端(10)，其中该杆端张紧器(30)包括一个夹具部分(32)，该夹具部分带有从其延伸的一个弹簧臂(34)。
3.根据权利要求2所述的自调节杆端(10)，其中，该夹具部分(32)包括一对被定位成与该连接器部(16)接合的凸舌(38)。
4.根据权利要求2所述的自调节杆端(10)，其中该弹簧臂(34)包括正对着该杆端球头(20)的端部的一个触头(36)。
5.一种自调节杆端(110)，包括: 一个杆端壳体(112),该杆端壳体包括: 一个连接器部(16)， 一个球形壳体部(14)，该球形壳体部具有一个开口(18)，以及一个安置在该开口(18)中的座圈插入件(126，128)，其中该座圈插入件(126，128)包括叠套的内座圈部分(126)和外座圈部分(128)； 一个安置在该座圈插入件(126，128)中的一个杆端球头(120);以及一个杆端张紧器(130)，该杆端张紧器被定位成在该内座圈部分(126)和外座圈部分(128)之一上施加一个力(F)。
6.根据权利要求5所述的自调节杆端(110)，其中该内座圈部分(126)是一个开口环。
7.根据权利要求5所述的自调节杆端(110)，其中该杆端张紧器(130)是一个弹簧夹，该弹簧夹被定位成从该顶部和底部与该杆端壳体(112)接合。
8.根据权利要求7所述的自调节杆端(110)，其中该弹簧夹(130)包括一对指形件(138)和一个弹簧加载的横构件(134)，这对指形件被定位成与该座圈插入件(126，128)的一个底侧接合，该弹簧加载的横构件在这些指形件(138)之间延伸以便对该内座圈部分(126)和外座圈部分(128)之一施加一个力(F) ο
9.根据权利要求8所述的自调节杆端(110)，其中每个指形件(138)都包括至少一个定心肋(142),该定心肋被定位成正对该杆端壳体(112)。
10.根据权利要求8所述的自调节杆端(110)，进一步包括被安置在该横构件部分(134)与该内座圈部分(126)和外座圈部分(128)之一之间的一个贝式弹簧垫圈(140)。
11.根据权利要求9所述的自调节杆端(110)，其中该横构件(134)是通过一个弓形弯头预加载的。
12.—种自调节杆端(210)，包括: 一个杆端壳体(212),该杆端壳体包括: 一个连接器部(16)， 一个球形壳体部(14)，该球形壳体部具有一个开口(18)，以及 一个安置在该开口(18)中的座圈插入件(26)； 一个安置在该座圈插入件(26)中的杆端球头(220);以及 一个弹簧夹(230),该弹簧夹被定位成在该杆端球头(220)的一个端部上施加一个力(F)。
13.根据权利要求12所述的自调节杆端(210)，其中，该弹簧夹(230)包括被定位成与该杆端壳体(212)接合的一对指形件(238)以及在这些指形件(238)之间延伸的一个弹簧加载的横构件(234)，其中该横构件(234)包括一个被定位成在该杆端球头(220)上施加压力的接触肋(236)。
14.根据权利要求13所述的自调节杆端(210)，其中该弹簧加载的横构件(234)是通过一个弓形弯头预加载的。
15.根据权利要求12所述的自调节杆端(210)，其中该弹簧夹(230)包括多个定位肋(240)。
【文档编号】F02B39/00GK104395580SQ201380033605
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月12日
【发明者】S·阿诺德, D·N·沃德 申请人:博格华纳公司