CN103261633B - 阀单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种阀单元，具有：壳体（1）；能旋转地布置在壳体（1）中的阀瓣（2），其与支撑在壳体（1）中的阀瓣轴（3）连接；用于驱动阀瓣轴（3）的电机（4）；和传动装置（5），其布置在电机（4）和阀瓣轴（3）之间。在阀瓣轴（3）和传动装置（5）的轴（11）之间布置了联轴器（7），其包括在阀瓣侧的部件（10）、中间件（9）和传动装置侧的部件（8）。三个联轴器部件（8，9，10）中的至少一个部件具有至少两个相同径向取向的第一凹进部（12）。此外还布置了至少两个垂直于第一凹进部（12）取向的第二凹进部（13）。联轴器（7）的相邻的部件（8，9，10）的成型元件（14，15）啮合在凹进部（12，13）中，并且凹进部（12，13）在其径向取向方面具有大于啮合在其中的成型元件（14，15）的扩展部。

Description

阀单元
技术领域
本发明的对象是一种阀单元，其具有：壳体；能旋转地布置在壳体中阀瓣，其与布置在壳体中的阀瓣轴连接；用于驱动阀瓣轴的电机；和布置在电机和阀瓣轴之间的传动装置。
背景技术
这种阀例如作为排气阀应用在机动车中并且是已知的。基于发动机舱内的、或阀单元内的高温会出现由热造成的膨胀，从而使阀单元的轴不再位置精确地彼此取向。后果其一是磨损增大，其对阀单元的使用寿命产生不利影响；与此密切联系的另一后果是难以将电机的旋转运动传递给阀瓣，这又会导致电机的电量消耗升高。
发明内容
因此本发明的目的在于，提出一种阀单元，其在有热负荷的情况下具有较低的磨损。
根据本发明，该目的这样实现，即在阀瓣轴和传动装置的轴之间布置了联轴器，其包括阀瓣侧的部件、中间件和传动装置一侧的部件，三个联轴器部件中的至少一个部件具有两个相同径向取向的第一凹进部，布置了至少两个垂直于第一凹进部取向的第二凹进部，联轴器的相邻的部件的成型元件啮合在凹进部中，并且凹进部在其径向取向方面具有大于啮合在其中的成型元件的扩展部。
联轴器的这种设计方案使得成型元件能够在凹进部中以定义的方式运动。相应的凹进部的彼此垂直的布置可以实现在x和y方向上的径向相对运动。凹进部和成型元件的深度相应的设计可以实现在z方向上的轴向的相对运动。联轴器因此能够补偿在阀瓣轴和传动装置的相对的轴之间基于热负荷而形成的轴错位。通过借助于联轴器来平衡轴错位而避免了不符合预期的力和转矩进入阀单元的传动装置和电机中，或将其减低到最小程度。
在一种简单的设计方案中，所有的凹进部均布置在中间件中并且成型元件布置在相邻的部件上，其中，部件的成型元件分别具有相同的径向取向。因此，例如阀瓣侧的部件具有在y方向上取向的成型元件，而传动装置侧的部件上的成型元件则在x方向上取向。
在另一种设计方案中，在两个径向取向的成型元件布置在中间件上，其中，相同径向取向的成型元件布置在中间件的各一侧上，并且啮合在各自相邻的部件的相应取向的凹进部中。
如果将凹进部设计为狭槽或长孔，那么凹进部的结构便特别简单。相反，如果相应的联轴器部件厚度较大时，可能有利的是，将凹进部仅设计为凹槽，而非真正意义上的部件。
如果联轴器的部件中的至少一个部件是由金属或金属合金、优选地由金属片制成，那么便能够成本低廉地制造联轴器部件。特别地，金属片部件能够通过冲压和可能的紧随其后的变形以较低的投入制造出来。将部件设计为金属片部件的这种设计方案特别是在热负荷较高的情况下非常有利。
另一种设计方案在于，联轴器的部件中的至少一个部件是由塑料制成的，该部件优选地借助于喷射铸造法制造出来。塑料部件的优点在于它的重量较轻。基于塑料的相对于金属而言较低的热负荷能力，中间件和传动装置侧的部件特别适合设计为塑料部件。然而，只要热负荷足够低，便可以考虑用塑料来制造整个联轴器。
由于单个的部件之间的相对运动幅度较小，设计凹进部和啮合在其中的成型元件使得在相对运动的期间便已经能够充分地进行引导。为了安装联轴器，单个的部件彼此之间不得不进行幅度大得多的运动。在此，已表明为有利的情况是，联轴器的至少一个部件具有用于相对于相邻的部件进行相对运动的引导元件。由此实现了避免发生倾斜的附加保护。
为了进一步使轴错位最小化，根据另一设计方案有利的是，联轴器的至少一个部件、优选地为阀瓣侧的部件附加地具有至少一个间隔件，联轴器的相邻的部件抵靠在该间隔件上。该间隔件具有这一优点，即它使两个相邻的部件隔开，否则二者将彼此平面地抵靠在一起。通过将部件彼此隔开而阻断了直接的热传导，由此大大降低了更多地附属于传动装置的部件的热负荷。
其中，该间隔件可以是与相应的联轴器部件连接的单独的部件。在一种成本低廉的设计方案中，该间隔件单体式地与联轴器部件连接。如果将间隔件集成在其它的功能元件中、例如引导元件中，则在节省了空间的同时实现了另一种简化方案。在这种情况下，这种引导元件将与自身的联轴器部件保持距离地引导相邻的联轴器部件。
附图说明
通过两个实施例详细地说明本发明。图中示出：
图1是机动车的排气阀，
图2是图1中的阀单元的一部分，
图3是阀单元的联轴器，
图4是在分解图中的联轴器和
图5是联轴器的第二种实施方式。
具体实施方式
图1中的阀单元是一种排气阀，其具有壳体1、能旋转地布置在壳体1中的阀瓣2，该阀瓣与布置在壳体1中的阀瓣轴3连接。布置在壳体1的单独的腔中的电机4用于驱动阀瓣轴3。通过传动装置5进行将电机4的旋转运动传递到阀瓣轴3上，该传动装置布置在电机和阀瓣轴之间。在传动装置的阀瓣侧的出口6和阀瓣轴3之间布置了联轴器7。该联轴器7包括传动装置侧的部件8、中间件9和阀瓣侧的部件10。
图2示出了没有传动装置的阀单元。仅示出了传动装置5的形成阀瓣侧的出口6的轴11。轴11与联轴器7的传动装置侧的部件8牢固地连接。阀瓣侧的部件10与阀瓣轴3牢固地连接。联轴器7的结构在后面的图中说明。
图3中的联轴器示出了具有轴11的传动装置侧的部件8、中间件9和具有阀瓣轴3的阀瓣侧的部件10。部件8具有两个相同径向取向的第一凹进部12，这些第一凹进部设计为部件8中的狭槽。部件10具有两个相同径向取向的第二凹进部13，这些第二凹进部13设计为部件10中的长孔。凹进部13垂直于凹进部12地取向。中间件9具有两个相同径向取向的成型元件14，这些成型元件设计在中间件9的一侧上，并且啮合在部件8的凹进部13中。在中间件9的相对的另一侧上设计了另外两个相同取向的成型元件15，这两个成型元件啮合在部件10的凹进部13中。凹进部12，13具有大于成型元件14，15的径向的扩展部，从而使得在由热造成地阀瓣轴3相对于轴11发生轴错位时，成型元件14，15能够移动到凹进部13，12中，由此形成联轴器部件8，9，10之间的相对运动。凹进部12可以实现在x方向上的运动，而长孔13则可以实现在y方向上的运动。此外，基于成型元件14，15的轴向的扩展部，可以实现联轴器部件8，9，10在z方向上的相对运动。
图4示出了具有成型元件14，15和凹进部12，13的联轴器部件8，9，10。联轴器部件8，9，10由金属制成并且作为金属片部件通过冲压和变形而制造出来。在中间件9上还设计有两个引导件16，这些引导件在凹进部12的区域内围绕着传动装置侧的部件8。在部件8上布置了四个通过对部件8的铸造而产生的间隔件17。但是也能够将间隔件17作为销钉插入部件8中。间隔件防止部件8平面地抵靠在中间件9上，由此将两个联轴器部件8，9之间的热传递减小到最小程度。
图5示出了没有轴的联轴器7。凹进部12，13布置在中间件9上并且分别相同径向取向的成型元件14，15布置在相应的部件8，9上。间隔件17设计在阀瓣侧的部件10上。

Claims (9)

1.一种阀单元，具有：壳体；能旋转地布置在所述壳体中的阀瓣，所述阀瓣与布置在所述壳体中的阀瓣轴连接；用于驱动所述阀瓣轴的电机；和布置在所述电机和所述阀瓣轴之间的传动装置，其特征在于，在所述阀瓣轴(3)和所述传动装置(5)的轴(11)之间布置了联轴器(7)，所述联轴器包括阀瓣侧的部件(10)、中间件(9)和传动装置侧的部件(8)，所述阀瓣侧的部件(10)和所述传动装置侧的部件(8)中的至少一个部件具有至少两个相同径向取向的第一凹进部(12)，其中，所述阀瓣侧的部件(10)和所述传动装置侧的部件(8)中的另一部件具有至少两个垂直于所述第一凹进部(12)取向的第二凹进部(13)，所述中间件(9)包括成型元件(14，15)，所述成型元件啮合在所述第一凹进部(12)和所述第二凹进部(13)中，并且所述第一凹进部(12)和所述第二凹进部(13)在凹进部的径向取向方面具有大于啮合在所述第一凹进部(12)和所述第二凹进部(13)中的所述成型元件(14，15)的扩展部，所述联轴器(7)的至少一个部件(8，9，10)具有用于相对于相邻的部件(8，9，10)进行相对运动的引导元件(16)。
2.根据权利要求1所述的阀单元，其特征在于，凹进部(12，13)设计为狭槽或长孔。
3.根据权利要求2所述的阀单元，其特征在于，凹进部(12，13)在相应的部件中设计为凹槽。
4.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，所述联轴器(7)的部件(8，9，10)中的至少一个部件由金属或金属合金制成。
5.根据权利要求4所述的阀单元，其特征在于，所述联轴器(7)的部件(8，9，10)中的至少一个部件由金属片制成。
6.根据权利要求1或2所述的阀单元，其特征在于，所述联轴器(7)的部件(8，9，10)中的至少一个部件由塑料制成。
7.根据权利要求5所述的阀单元，其特征在于，所述联轴器(7)的部件(8，9，10)中的至少一个部件由塑料制成。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的阀单元，其特征在于，所述联轴器(7)的至少一个部件(8，9，10)具有至少一个间隔件(17)，所述联轴器(7)的相邻的部件(8，9，10)抵靠在所述间隔件上。
9.根据权利要求7所述的阀单元，其特征在于，所述联轴器(7)的至少一个部件(8，9，10)具有至少一个间隔件(17)，所述联轴器(7)的相邻的部件(8，9，10)抵靠在所述间隔件上。
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