CN102971559B - 流体阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种流体阀，特别是用于来自机动车辆的排气的流体阀，包括：本体（30），限定出至少一个导管（32）；和可运动瓣，其可绕轴在阻止流体流动通过导管（32）的关闭位置和允许流体流动通过导管（32）的打开位置之间旋转。根据本发明，阀在本体（30）的壁（62）和瓣之间包括开放间隙（E）用于流体通过，所述间隙（E）沿平行于瓣的枢转轴的方向延伸，跨过根据瓣的角位置而变化的长度。

Description

流体阀
技术领域
本发明涉及流体循环阀，其尤其可以用于来自机动车辆马达的排气、准许进入马达的空气或空气和排气的混合物。
所述阀还可以用于调节要被再循环到马达的进气管线的排气的流动。特别地，其可以用在马达架构中，尤其是涡轮增压的柴油马达架构，所述阀设置在涡轮增压器的涡轮机下游的马达的排气管线上，以排出一些气体。其还可以用作配量阀，沿进气管线或排气再循环管线定位。
背景技术
目前已知的阀包括本体，所述本体限定出导管和瓣，所述瓣可绕轴在阻止流体在导管中流动的所谓关闭位置和允许流体在导管中流动通过的打开位置之间旋转。
已知的阀遇到的问题是在瓣的第一打开程度中流动速率的过快增加。只要瓣开始离开其关闭位置，被空出用于流体通过的区域快速地增加。用于渐进打开的便利性因此被限制，这约束了阀的使用并使控制阀复杂化。
本发明提出减轻前述缺陷并涉及一种流体阀，特别是用于来自机动车辆的排气的流体阀，包括本体和可运动瓣，所述本体限定出至少一个导管，所述可运动瓣，其可绕轴在阻止流体流动通过导管的所谓关闭位置和允许流体流动通过导管的打开位置之间旋转。
根据本发明，阀在本体的壁和瓣之间包括开放间隙用于流体通过，所述间隙沿平行于瓣的枢转轴的方向延伸，跨过根据瓣的角位置而变化的长度。
留出用于流体通过的区域可以因此依据渐进性需求而被调整。特别地，其可被调整为使得，在瓣的第一打开程度期间，区域尽可能渐进地增加，而不再仅是瓣的周长的函数。
在各种实施例中：
-开放间隙的长度服从以下规则中的一个或多个：
-在瓣的关闭位置，间隙的长度为0，
-间隙的长度随瓣的打开的角度增加，
-间隙的长度以不和瓣的打开的角度成比例的方式增加，
-相较于在结束时，在瓣的打开开始时间隙的长度增加较快，
-在瓣的最大打开位置，间隙的长度最大；
-所述壁包括第一部分和第二部分，瓣在其打开位置和其关闭位置之间与所述第一部分接触，所述第二部分沿瓣的枢转轴的方向从所述第一部分延伸，所述第二部分不如第一部分凹，以便限定出所述开放间隙；
-瓣的旋转轴偏心，且瓣取向为在与定心在所述轴上的圆柱形相切的平面中；
-所述第一部分具有内切在一圆柱形内的轮廓，所述圆柱形的轴线是瓣的旋转轴线；
-所述阀包括用于流体流动的主导管和辅助导管，所述辅助导管排放至所述主导管中，所述瓣适于在关闭位置中阻止两个导管之间的连通以及在打开位置中允许所述导管之间的连通；
-所述壁（其和瓣之间设置有所述开放间隙）位于所述辅助导管的水平处；
-所述瓣具有边缘，所述边缘在所述开放间隙被设置的水平处沿所述枢转轴取向，并且所述边缘是直的，壁（其和所述直边缘之间设置有所述开放间隙）配置为限定所述间隙；
-所述瓣具有第一翼（所谓门翼）和第二翼（所谓另一翼），所述第一翼用于在瓣处于关闭位置时关闭所述通过窗口，所述第二翼用于在瓣处于打开位置时至少部分地关闭所述第一导管；
-所述门瓣包括所述直边缘；
-所述阀进一步包括密封件，所述密封件包括用于流体通过的开口，所述门翼适于当瓣处于关闭位置时至少部分地阻挡密封件中的所述开口，当瓣处于关闭位置时所述门翼和另一翼位于密封件的相应的相对侧上，所述瓣包括中间区域，所述中间区域连接所述第一和第二翼，并穿过密封件中的所述开口；
-所述密封件包括平面区域，所述平面区域具有表面，一平面（所谓所述门翼的门翼支承面）支承抵靠所述表面，所述平面区域还具有相对表面，当瓣处于关闭位置时，另一翼（所谓瓣的另一翼的支承面）支承抵靠所述相对表面，设置在密封件中用于流体通过的所述开口定位在所述平面区域的水平处；
-瓣的门翼的所述支承表面和另一翼的所述支承表面在两个间隔开的平行平面中延伸；
-所述平面以与所述平面区域中的密封件的厚度对应的距离间隔开；
-瓣的另一翼具有和其平面支承表面相对的表面，并且中间区域在所述相对面和门翼的支承面之间具有倾斜平坦部；
-沿瓣的枢转轴的方向，所述门翼具有在两侧上均延伸的尺寸，至少在所述中间区域和所述门翼之间的连结区域的水平处，所述尺寸超过中间区域的延伸的尺寸；
-所述密封件具有沿通道开口的一部分的突起，所述部分设置为当瓣处于关闭位置时与瓣的另一翼面对面，所述突起配置为当瓣处于关闭位置时被瓣的所述另一翼压迫；
-所述密封件具有不通区域（blindarea），所述不通区域定位为当瓣处于关闭位置时与所述另一翼面对面；
-所述本体包括用于促动瓣的马达的壳体，所述本体配置为在密封件的所述不通区域和所述壳体之间限定出空气叶片。
附图说明
根据以下描述且伴随有附图将更好地理解本发明，以下描述仅通过说明给出且不意图限制本发明，在图中：
图1是本发明的一个实施例的阀的透视图，
图2是图1的阀的一部分的透视图，
图3是来自前述附图的阀的截面图，所述截面在正交于瓣的枢转轴的截平面中截取，所述瓣处于部分打开的位置，
图4是来自前述附图的阀的密封件和瓣的透视图，所述瓣处于关闭位置。
具体实施方式
本发明涉及流体循环阀，如图1至3中所示，特别是用于来自机动车辆马达的排气的流体循环阀，包括本体30和瓣1，所述本体30限定出至少一个用于流体流动的导管。
在所示实施例中，所述本体30限定出用于流体流动的主导管31和辅助导管32，所述辅助导管32排放至所述主导管31中。主导管31具有，例如，入口和出口孔34，在一个应用示例中，所述入口和出口孔34与马达的排气管线连通。辅助导轨具有孔35，在同一应用示例中，所述孔35与排气再循环管线连通。
瓣1可在所谓关闭位置和打开位置之间绕轴16旋转，如由箭头22所示，在所述关闭位置中，瓣1阻止流体在其中一个导管中的流动，在所述打开位置中，瓣1允许流体在所述导管中的流动。
特别地，在所示实施例中，关闭位置阻止两个导管31、32之间的连通，而打开位置允许所述导管31、32之间的连通，例如，在流体通过窗口33的水平处，从而允许流体从所述主导管31流动到辅助导管32中。
在其打开位置中，如图3中所示，瓣1相对于所述窗口33横向地定位。在所示实施例中，瓣1定位为使得在其最大打开位置（未示出，例如在支座60的水平处）中其相对于窗口33倾斜。
根据本发明，阀在所述导管（这里是导管32）的壁62和瓣1之间具有开放间隙E用于流体通过，所述间隙E沿平行于瓣1的枢转轴16的方向延伸，跨过依据瓣的角位置而变化的长度。
这在图2中更具体地示出，其中看到有从瓣的角位置的不同值示出的间隙E。在图中，已经标记了开放间隙E的三个增加的值E1、E2、E3。
在瓣旋转时展开用于流体通过的面积因此不再仅由瓣和面对的壁之间的距离和开角确定，而且还由开放间隙E确定，所述开放间隙E可根据要给予阀的流动的渐进性而被选择。
间隙E的长度服从以下规则中的一个或多个：
-在瓣的关闭位置，其为0，
-其随瓣的开角增加，
-其以不和瓣的开角成比例的方式增加，
-相较于在结束时，在瓣的打开开始时其增加较快，
-在瓣的最大打开位置处，其最大。
壁62包括，例如，第一部分62a和第二部分62b，瓣在其打开位置和关闭位置之间与所述第一部分62a接触，如果不计入组装间隙的话，所述第二部分62b从所述第一部分62a沿瓣的枢转轴的方向延伸。所述第二部分不如所述第一部分凹，以便限定所述开放间隙E。换句话说，在部分62a的水平处，在壁62和瓣1之间没有流体通道，或仅有泄漏流动，而在壁62的部分62b的水平处，流体可以在瓣1和壁62之间通过。
所述第一部分62a和所述第二部分62b位于弯曲的（例如椭圆的）连接管线63的相应相对侧上。这产生控制上面限定的间隙E的渐进性的规则。
如可特别在图3中看到的，示例性的，瓣的旋转轴16偏心，且瓣1取向为在与定心在所述轴线上的圆柱形相切的平面中。
所述第一部分62a特别地具有内切在一圆柱形内的轮廓，所述圆柱形的轴线是瓣的旋转轴线。所述圆柱形具有一半径，所述半径由瓣的所述枢转轴16和瓣1的平行于瓣的枢转轴16的远边63限定。
壁62设置在，例如，辅助导管32的水平处，且开放间隙E位于瓣的边缘63和所述壁62之间，位于其部分62b的水平处。所述边缘33例如是直的，且辅助导管的壁62配置为限定所述间隙E。
在所示实施例中，辅助导管32沿孔35的方向形成肘部，壁62的阻止流体通过的部分62a设置在和肘部采用的方向相对的侧上，以限制压头损失（headlosses）。当然，其他配置可以依据给予辅助导管32的方向来设想，尤其是其中壁62的阻止流体通过的部分62a多于一个部件的配置。
瓣1例如设置有第一翼3和第二翼4。所述第一翼（称为门翼）3使得当瓣1处于关闭位置时可以关闭本体的窗口33，以及所述第二翼（称为另一翼4）使得当瓣处于打开位置时所述第一导管31被至少部分地关闭。
在限定间隙E的壁62的前方移动的所述边缘33例如设置在所述门翼3的水平处。在瓣1的关闭位置中，开放间隙E为零并且边缘33在所述边缘33的所有长度上与壁62接触。在最大打开位置中，开放间隙例如全部沿所述边缘33设置。换句话说，在边缘33的所有长度的水平处，在瓣1和壁62之间存在有流体流动。在中间位置，流动仅发生在所述边缘33的一部分的水平处（见图3）。
所述本体30可以制成为两个部分30a、30b，每一个部分限定所述导管31、32中的一个并具有开口，所述开口成对应关系以限定所述窗口33。这意味着，本体30的两个部分是分立的，紧固在一起。
例如，所述两个部分30a、30b是铸件。在该方面，所述部分62a、62b设置在同一部分（这里是阀的部分30b）的水平处，且连接管线63是虚构管线。
密封件2例如在所述窗口33的水平处设置在所述两个部分之间，以用作所述两个部分30a、30b和阀外部之间的密封件。
所述密封件2包括开口5，所述开口5用于流体从导管31通到另一导管32。在密封件中的所述开口5特别地设置为面向本体30中的窗口33。
所述密封件2尤其是包括不通区域36，所述不通区域36定位为当瓣1处于关闭位置时面向所述另一翼。换句话说，密封件中的开口5仅设置在门翼3的水平处，瓣1处于关闭位置。
在瓣的打开位置中，所述第一翼3和所述第二翼4位于密封件2的相应的相对侧上，相对其横向，以允许流体通过。
如图4中所示，例如，当瓣处于关闭位置时，所述门翼3和另一翼4例如设置在密封件2的相应的相对侧上，且所述瓣2包括中间区域6，连接所述第一翼3和所述第二翼4，穿过密封件中的所述开口，例如与其齐平，在密封件中的所述开口5的轮廓的区域7、7′的水平处。
因此可以在密封件中的开口5周围获得密封，同时允许瓣在其打开位置和其关闭位置之间运动，而不必在密封件的开口和瓣的轮廓之间留有大的间隙。
所述密封件2包括平面区域8，并且再次参照图3，可看到所述平面区域具有表面9和/或相对表面11，当瓣处于关闭位置时，所述门翼3经由一平面10（门翼的所谓支承面10）支承抵靠所述表面9，瓣的另一翼4经由一平面（另一翼的所谓支承面12）支承抵靠所述表面11。设置在密封件2中用于流体通过的所述开口5定位在所述平面区域8的水平处。密封因此通过在所述单个翼或多个翼的水平处的面对面接触而产生。
密封件12的所述不通区域36可以还位于所述密封件2的所述平面区域8的水平处，所述密封件中的开口5形成在该区域中。
瓣的门翼的所述支承表面10和另一翼的支承表面12例如在两个间隔开的、平行的平面中延伸，所述两个平行的平面例如具有与在所述平面区域8中的密封件的厚度对应的尺寸。因此可提供面与面（plane-on-plane）的接触。
门翼3具有表面13，其和其支承表面10相对，而另一翼4具有表面14，其和其支承表面12相对。这两个相对面13、14例如是平面，且中间区域6特征在于在门翼3的支承表面10和另一翼4的所述相对面14之间的倾斜平坦部15。这鼓励流体在瓣的表面上的流动。
所述密封件2可沿密封件中的开口5的一部分具有突起19，所述突起设置为当瓣处于关闭位置时与瓣的另一翼4面对面。所述突起配置为当瓣处于关闭位置时被瓣的所述另一翼4压迫。这进一步改进了密封。
瓣1的枢转轴16特别地位于瓣的中间区域6的附近。瓣1具有，例如，用于枢转轴21的壳体20。所述壳体位于例如瓣的延伸部23中，特别地，所述延伸部23位于中间区域6中。在这样的实施例中，所述延伸部23从与瓣的门翼的支承面10相对的面13和从另一翼4的支承面12延伸。
这里，壳体20是穿通壳体，并且轴21从壳体20的两端均突出。轴21以本身已知的方式连接至延伸部23。其在形成在本体30中的壳体65的水平处相对于本体30铰接。
其门翼3、另一翼4、中间区域6和其延伸部23形成单个部件，例如，特别地形成铸件。
如图4中所示，沿瓣的枢转轴的方向，所述门翼具有在两侧上均延伸的尺寸y，至少在所述中间区域和所述门翼之间的连结区域的水平处，所述尺寸y超过中间区域6的尺寸y′。门翼3的支承表面10可以因此在所述密封件的一侧上具有接触区域17，为有角的环形部分的形式，而密封件2位于密封件中的开口5的周边的第一部分上，而另一翼4的支承表面12在密封件的另一侧上密封件中的开口5的周边的互补部分上具有接触区域18。
例如，由门翼3提供的接触区域17还在区域7、7′的水平处与中间区域6一致地延伸。这加强了密封，且可以存在未与密封件中的开口5的轮廓齐平的中间区域6。
密封件中的开口5具有大致矩形的轮廓，如门瓣3那样。所述门翼3的接触区域17沿所述开口的三侧延伸。关于接触区域18，其沿最后的侧部延伸。所述中间区域6在所述开口5的两个相对侧的一部分上与所述开口5的轮廓面对面。所述另一翼4可以也为矩形。
密封件2具有，例如，周边部分39，且所述平面区域8从所述周边部分回退。例如，这样的密封件通过冲压制成。所述周边部分39可以具有延伸部40，所述延伸部40形成用于将其附连到本体30的凸缘。
所述本体30还包括，例如，用于促动瓣的马达的壳体37。所述阀可以包括在马达的输出轴和瓣的枢转轴21之间的传动系统（未示出）。
所述阀配置为使得瓣1，特别是另一翼4形成用于促动器马达的热屏蔽件。
出于同样的目的，如可在图2和3中看到的，所述本体30配置为在所述密封件2和所述壳体37之间限定叶片38，特别地在密封件的所述不通区域36和所述壳体37之间限定。

Claims (9)

1.一种用于来自机动车辆的排气的流体阀，包括本体(30)和可运动瓣(1)，所述本体(30)限定出至少一个导管，所述可运动瓣(1)可绕枢转轴(16)在阻止流体流动通过导管的所谓关闭位置和允许流体流动通过导管的打开位置之间旋转，阀在所述本体(30)的壁(62)和瓣(1)之间包括开放间隙(E1、E2、E3)用于流体通过，所述间隙(E1、E2、E3)沿平行于瓣(1)的枢转轴(16)的方向延伸，跨过根据瓣(1)的角位置而变化的长度，其中，该流体阀包括用于流体流动的主导管(31)和辅助导管(32)，所述辅助导管(32)将流体排放至所述主导管(31)中，所述瓣(1)适于在在关闭位置中阻止两个导管之间的连通以及在打开位置中在流体通过窗口(33)的水平处允许所述两个导管之间的连通。
2.如权利要求1所述的阀，其中，所述开放间隙(E1、E2、E3)的长度服从以下规则中的一个或多个：
-在瓣的关闭位置，间隙(E1、E2、E3)的长度为0，
-间隙(E1、E2、E3)的长度随瓣的打开的角度增加，
-间隙(E1、E2、E3)的长度以不和瓣的开角成比例的方式增加，
-相较于在结束时，在瓣的打开开始时间隙(E1、E2、E3)的长度增加较快，
-在瓣的最大打开位置，间隙(E1、E2、E3)的长度最大。
3.如前述权利要求1或2中的任一项所述的阀，其中，所述壁(62)包括第一部分(62a)和第二部分(62b)，瓣(1)在其打开位置和其关闭位置之间与所述第一部分(62a)接触，所述第二部分(62b)沿瓣的枢转轴(16)的方向从所述第一部分延伸，所述第二部分(62b)不如所述第一部分凹陷，以便限定出所述开放间隙(E1、E2、E3)。
4.如权利要求3所述的阀，其中，瓣(1)的旋转轴(16)偏心，且瓣(1)取向为在与定心在所述轴上的圆柱形相切的平面中。
5.如权利要求3所述的阀，其中，所述第一部分(62a)具有内切在一圆柱形内的轮廓，所述圆柱形的轴线是瓣的旋转轴线。
6.如权利要求1或2所述的阀，其中，所述壁(62)和瓣(1)之间设置有所述开放间隙，该壁位于所述辅助导管(32)的水平处。
7.如权利要求1或2所述的阀，其中，所述瓣(1)具有边缘(63)，所述边缘(63)在所述开放间隙(E1、E2、E3)被设置的水平处沿所述枢转轴(16)取向，并且所述边缘(63)是直的，壁(62)和直的所述边缘(63)之间设置有所述开放间隙，该壁(62)配置为限定所述间隙。
8.如权利要求1或2所述的阀，其中，所述瓣具有第一翼、所谓门翼(3)和第二翼、所谓另一翼(4)，所述第一翼(3)用于在瓣(1)处于关闭位置时关闭所述通过窗口(33)，所述第二翼(4)用于在瓣(1)处于打开位置时至少部分地关闭所述主导管(31)。
9.如权利要求8所述的阀，其中，所述瓣(1)具有边缘(63)，所述边缘(63)在所述开放间隙(E1、E2、E3)被设置的水平处沿所述枢转轴(16)取向，并且所述边缘(63)是直的，壁(62)和所述直边缘(63)之间设置有所述开放间隙，该壁(62)配置为限定所述间隙，且所述门翼(3)包括直的所述边缘(63)。
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