Die Erfindung betrifft eine Versteileinrichtung für eine Aufladeeinrichtung, insbesondere für einen Abgasturbolader, der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Derartige Versteileinrichtungen sind aus dem Serienkraftwagenbau bekannt. Die

DE 103 28 167 A1 offenbart ein Turbinengehäuse für einen Abgasturbolader, dessen zweiflutiger, spiralförmiger Einlass ein Laufrad umgibt und das eine Konturhülse aufweist, die mit einem Konturabschnitt mit Spiel eine seitliche Gehäusebegrenzung des Laufrads bildet und einen koaxial zu einer Rotationsachse des Laufrads verlaufenden Auslass für Abgase besitzt, wobei radial zwischen der Konturhülse und der zweiten Flut des

Einlasskanals ein axialer Regelschieber angeordnet ist, der in einer Stellung die zweite Flut schließt, in einer zweiten Stellung die zweite Flut öffnet und in einer dritten Stellung einen Bypass öffnet. Die Konturhülse weist dabei mindestens einen Abblasekanal auf, der den Bereich der zweiten Flut mit dem Auslass in Strömungsrichtung hinter dem

Konturabschnitt verbindet und vom Regelschieber gesteuert wird.

Der Regelschieber wird von einem Verstellmechanismus mit einer Verstellgabel betätigt, die den Regelschieber umgreift und auf einer Schwenkachse schwenkbar gelagert ist. Bei einer Schwenkung der Verstellgabel zur Bewirkung einer translatorischen Verschiebung des Regelschiebers wandert ein Eingriffspunkt zwischen der Verstellgabel und dem Regelschieber auch orthogonal zur translatorischen Verschiebung des Regelschiebers, woraus ein Kippmoment resultiert, was sich negativ auf die Verschiebung des

Regelschiebers auswirkt, falls keine anderweitigen- Vorkehrungen getroffen sind.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine VerStelleinrichtung für eine

Aufladerichtung, insbesondere einen Abgasturboladers, bereitzustellen, welche eine verbesserte Betätigbarkeit aufweist. Diese Aufgabe wird durch eine Versteileinrichtung für eine Aufladeeinrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Eine erfindungsgemäße VerStelleinrichtung für eine Aufladeeinrichtung, insbesondere einen Abgasturbolader, umfasst ein um eine Schwenkachse schwenkbares

Betätigungselement sowie ein mittels des Betätigungselements entlang einer

Schiebeachse verschiebbares Schiebeelement. Dabei stehen das Betätigungselement und das Schiebeelement über zumindest eine, dem Betätigungselement zugeordnete und in eine dem Schiebeelement zugeordnete Aufnahme eingreifende Eingriffskontur miteinander in Wirkverbindung, wobei eine rotatorische Bewegung des

Betätigungselements in eine translatorische Bewegung, also eine Verschiebung, des Schiebeelements umsetzbar ist. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass die

Eingriffskontur bezüglich eines zweidimensionalen, kartesischen Koordinatensystems, dessen Ursprung auf der Schwenkachse liegt und dessen x-Achse zu einem

Schwenkwinkel α des Betätigungselements korrespondiert und bei α = 0° orthogonal zur Schiebeachse verläuft, wenigstens bereichsweise zumindest im Wesentlichen folgendem Verlauf gehorcht:

b

V = cos or x— .

2

„x" bezeichnet dabei eine Koordinate des Eingriffspunkts der Eingriffskontur mit der Aufnahme entlang der x-Achse des Koordinatensystems, während„y" die Koordinate des Eingriffspunkts der Eingriffskontur mit der Aufnahme entlang der y-Achse des

Koordinatensystems bezeichnet, wobei die y-Achse senkrecht auf der x-Achse steht, wodurch also das genannte, kartesische Koordinatensystem dargestellt ist.

„r" bezeichnet den orthogonalen Abstand der Schiebeachse zur Schwenkachse des Betätigungselements,„s" bezeichnet den Verschiebeweg des Schiebeelements entlang dessen Schiebeachse,„a" bezeichnet den Schwenkwinkel des Betätigungselements, wobei dieser Schwenkwinkel mit dem Winkel zwischen der x-Achse des

Koordinatensystems und einer zur Schiebeachse senkrechten und durch den Ursprung des Koordinatensystems verlaufenden Gerade korreliert. Das bedeutet also, dass das Koordinatensystem körperfest mit dem Betätigungselement ist und dessen

Schwenkbewegung mit ausführt,„b" bezeichnet die parallel zur Schiebeachse

verlaufende Erstreckung der Aufnahme, die beispielsweise nutförmig ausgebildet ist und in einer Mantelfläche des beispielsweise zumindest im Wesentlichen hohizylinderförmigen Schiebeelements vorgesehen ist.

Ist die Aufnahme als Nut ausgebildet und greift das Betätigungselement, welches beispielsweise gabelförmig ausgebildet ist, mit entsprechenden Gabelzinken in diese Nut ein, so ist die erfindungsgemäße Eingriffskontur vorteilhafterweise an den Flanken der Gabelzinken vorgesehen, über welche das Betätigungselement mit dem Schiebeelement in Wirkverbindung steht zur Umsetzung der Schwenkbewegung des Betätigungselements in die translatorische Bewegung, also Verschiebung, des Schiebeelements.

Die erfindungsgemäße Eingriffskontur ermöglicht es, dass der durch die genannten Koordinaten beschriebene Eingriffspunkt zwischen dem Betätigungselement und dem Schiebeelement nicht orthogonal zur Schiebeachse wandert sondern sich vielmehr linear bewegt, wodurch das eingangs genannte Kippmoment vermieden ist. Dies vermeidet infolge dessen ein aus dem Kippmoment resultierendes Verkippen und mögliches Verklemmen des Schiebeelements, was mit einer vereinfachten Betätigung und mit einer Reduzierung der Ausfallwahrscheinlichkeit der gesamten VerStelleinrichtung einhergeht.

Durch die erfindungsgemäße Eingriffskontur ist eine Eingriffsgeometrie geschaffen, welche sich aus den oben genannten Formeln ergibt, die allgemein darstellbar sind, so lange weder ein in Richtung der Schiebeachse vorderer beziehungsweise linker noch hinterer beziehungsweise rechter Eingriffspunkt der Aufnahme die Stelle des kürzesten Abstands zur Schwenkachse der rotatorischen Bewegung des Betätigungselements durchläuft, da hier der Umkehrpunkt auf der Eingriffsgeometrie liegt.

An dieser Stelle sei angemerkt, dass die erfindungsgemäße Eingriffskontur bei jedwedem Anwendungsfall einzusetzen ist, bei welchem eine rotatorische Bewegung in eine translatorische Bewegung durch Eingriff eines Betätigungselements in eine

korrespondierende Aufnahme geschieht.

Insbesondere jedoch in Zusammenhang mit einem Abgasturbolader ist die

erfindungsgemäße Eingriffskontur insofern vorteilhaft, als es sich um ein in hoher Stückzahl herzustellendes Produkt handelt, bei welchem die durch die erfindungsgemäße Eingriffskontur geschaffenen Vorteile besonders positiv hervortreten. Beispielsweise ist vorgesehen, dass das Betätigungselement zumindest bereichsweise gabelförmig ausgebildet ist, wobei zumindest zwei Zinken der Gabel das Schiebeelement zumindest bereichsweise umgreifen.

Dies stellt eine besonders robuste und kostengünstige Betätigbarkeit der

Versteileinrichtung dar bei gleichzeitiger Reduzierung oder Vermeidung des genannten Verkippens.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und

Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen

Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 eine schematische Darstellung zur Erzeugung einer Eingriffskontur für die erfindungsgemäße Versteileinrichtung; und

Fig. 2 eine Ausführungsform einer Eingriffskontur der erfindungsgemäßen

Versteileinrichtung.

Die Fig. 1 zeigt geometrische Zusammenhänge zur Erzeugung einer Eingriffskontur für eine VerStelleinrichtung für einen Abgasturbolader, welche ein um eine Schwenkachse 10 schwenkbares Betätigungselement und ein mittels des Betätigungselements entlang einer Schiebeachse 12 verschiebbares Schiebeelement umfasst. Dabei stehen das Betätigungselement und das Schiebeelement über zumindest eine, dem

Betätigungselement zugeordnete und in eine dem Schiebeelement zugeordnete Nut eingreifende Eingriffskontur 14 (Fig. 2) miteinander in Wirkverbindung, wobei eine rotatorische Bewegung gemäß einem Richtungspfeil 6 des Betätigungselements in eine translatorische Bewegung gemäß einem Richtungspfeil 18 entlang der Schieberachse 12 des Schiebeelements umsetzbar ist. Zur Durchführung der Schwenkbewegung des Betätigungselements gemäß dem

Richtungspfeil 16 wird das Betätigungselement, beispielsweise mittels eines Aktuators, um einen Schwenkwinkel α verschwenkt.

Die in der Fig. 2 gezeigte Eingriffskontur 14 ergibt sich dabei aus folgenden

Zusammenhängen: x = jr ² + s ² + sin orx— und

2

b

y = cos a x— .

2

Dabei bezeichnet„x" die Koordinate des Eingriffspunkts der Eingriffskontur 14 mit der Nut entlang der x-Achse eines zweidimensionalen, kartesischen Koordinatensystem 20, dessen Ursprung auf der Schwenkachse 10 liegt und dessen x-Achse einen

Schwenkwinkel α des Betätigungselements mit ausführt und bei α = 0° orthogonal zur Schiebeachse 12 verläuft.

Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, bezeichnet weiterhin„y" die Koordinate des

Eingriffspunkts der Eingriffskontur 14 mit der Nut entlang der y-Achse des

Koordinatensystems 20.„r" bezeichnet den orthogonalen Abstand zwischen der

Schiebeachse 12 und der Schwenkachse 10, während„s" den Verschiebeweg des Schiebeelements bezeichnet.

Der Schwenkwinkel α bezeichnet dabei nicht nur den Schwenkwinkel des

Betätigungselements sondern auch den Winkel zwischen der x-Achse des

Koordinatensystems 20 und einer zur Schiebeachse 12 senkrechten und durch den Ursprung 10 des Koordinatensystems 20 verlaufenden Geraden 22.„b" bezeichnet die parallel zur Schiebeachse 12 verlaufende Erstreckung der Nut, also die Nutbreite.

Durch die Eingriffskontur 14 ist somit eine Eingriffsgeometrie geschaffen, über welche das Betätigungselement und das Schiebeelement in Wirkverbindung stehen bei der Betätigung des Schiebelements über das Betätigungselement, wobei der besagte Eingriffspunkt nicht orthogonal zur Schiebeachse 12 wandert, sondern vielmehr einen linearen Verlauf aufweist, was ein Verkippen des Schiebeelements infolge dessen Betätigung vermeidet. Daraus resultiert eine leichtgängige Betätigbarkeit des Schiebeelements, was eine Funktionserfüllung desselbigen auch über eine hohe Lebensdauer hinweg gewährleistet.