CN105317506A - 板簧式可变阀门 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种板簧式可变阀门，该板簧式可变阀门可包括壳体、阀盖和板簧，其中铰链支撑部件可形成于壳体的一侧处并且开口可形成于壳体的另一侧处，阀盖可旋转地固定至壳体的铰链支撑部件从而打开或关闭壳体的开口，并且板簧可介于牢固地固定至壳体的铰链支撑部件的板簧支撑部件和阀盖之间从而对阀盖弹性加压，其中板簧具有与阀盖接触的区域。

Description

板簧式可变阀门

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年7月28日提交的韩国专利申请第10-2014-95783号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种用于控制流体的流动的可变阀门，更具体地，涉及一种板簧式可变阀门，其通过安装板簧以具有在板簧支撑部件和阀盖之间的接触区域来维持强弹簧特性而不管周围环境如何并防止设计空间的浪费，其中板簧支撑部件牢固地接合至具有开口的壳体并且阀盖打开和关闭该开口。

背景技术

一般使用可变阀门以控制流体(诸如，液体和气体)的流动。这种可变阀门以如下方式操作：根据流体的压力打开或关闭阀盖(阀门)。

作为使用这种可变阀门的一个示例，存在安装在车辆的排气系统的消音器处的圆板式可变阀门。

在车辆的发动机内燃烧的排放气体具有非常高的温度和接近声速的速度。当这种排放气体直接被排出到空气中时，排放气体迅速膨胀，从而产生类似大爆炸的声音。为此，消音器被额外地安装至车辆的排放气体通道处，以便通过降低排放气体的温度和压力减小排放噪声。

消音器一般以具有预定尺寸的圆柱形状形成。在消音器内部安装多个管道和挡板，以通过在排放气体流动时引导排放气体的膨胀、共振和声吸收来减少排放噪声。

上述消音器具有的问题在于当排放阻力增加以减少排放噪声时，对排放冲程的阻力肯定会由于背压(backpressure)而增加，这也将减小发动机输出，并且在另一方面，当排放阻力被降低以防止发动机输出的损耗时，排放噪声增加。

为了改善上述问题，开发并使用附加可变阀门类型的消音器，其中在消音器内部安装可变阀门，从而减小在其中发动机输出变得有问题的中速和高速段上行驶时的背压，但在其中发生排放噪声的低速段上行驶时增加背压。

图1A为示出了传统可变阀门的结构的立体图，并且图1B为示出了其中从传统可变阀门去除阀盖的结构的立体图。

参照图1A和图1B，传统可变阀门的特征在于，壳体1具有开口1a，该开口1a由一个挡板密闭，该挡板了一个壁表面，该壁表面将安装在消音器(未示出)内部的管道或消音部的内部空间隔开，并且阀盖2可旋转地固定至壳体1以打开和关闭壳体1的开口1a。

阀盖2安装成绕着固定至壳体1的一侧的轴3a可旋转，其中轴3a起旋转轴的作用。扭簧3被插入到轴3a中，其中扭簧3的一端与阀盖2接触，从而对阀盖2弹性地加压。

由此构成的可变阀门被操作，使得当排放气体的压力变得超过扭簧3的弹性力时，阀盖2被打开，并且当排放气体的压力小于扭簧3的弹性力时，阀盖2保持关闭。

换言之，这种可变阀门在低速段处被关闭，使得低频噪声降低，并且在中速和高速段，可变阀门逐渐打开，使得高频噪声减弱并且同时使排放气体的阻力减小，使得发动机输出完全不受影响。

然而，传统的可变阀门具有的问题在于精确的流动控制是不可能的，因为在高于预定的高温的使用环境下弹簧特性显著降低，并且阀门被打开得比设计值更宽，因此产生与周围组件的干扰。

由于传统的可变阀门具有的问题在于，由于扭簧3的一端简单地具有点接触，以便支撑阀盖2，因此不能强有力地支撑阀盖2的动作，使得由于可变阀门本身的摇动而出现一些令人不愉快的声音。此外，还由于当关闭阀盖2时阀盖2和壳体1之间的碰撞而出现一些令人不愉快的接触声。

参照图1B，传统的可变阀门试图通过将由SUSMAT材料制成的缓冲构件4固定至壳体1的开口1a的内圆周表面处来防止阀盖2和壳体1之间的不愉快的接触声，从而导致增加的制造成本和重量。

发明背景部分中公开的信息仅用于加强对本发明的一般背景的理解，而不应当被视为承认或以任何方式暗示该信息形成本领域普通技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种板簧式可变阀门，其由于板簧的整个部分支撑阀盖，相对有利于防止在高温环境下弹簧特性的恶化，并且减小由于可变阀门本身的摇动引起的令人不愉快的声音。

本发明还已致力于提供一种板簧式可变阀门，其可通过分别在阀盖和壳体处形成铰链突出部和壳体突出部完全防止可变阀门的令人不愉快的接触声。

很明显，本发明的技术问题不限于上述技术问题，并且未提及的其他技术问题将从本发明的叙述对本领域的技术人员是显而易见的。

本发明的一个方面提供一种板簧式可变阀门，该板簧式可变阀门包括壳体、阀盖和板簧，其中铰链支撑部件形成于壳体的一侧处并且开口形成于壳体的另一侧处，阀盖可旋转地固定至壳体的铰链支撑部件从而打开或关闭壳体的开口，并且板簧介于牢固地固定至壳体的铰链支撑部件的板簧支撑部件和阀盖之间从而对阀盖弹性加压，其中板簧可具有与阀盖接触的区域。

根据本发明的一个方面的板簧式可变阀门可进一步包括：第一安装部件和第二安装部件，其中所述第一安装部件开槽于所述阀盖的一侧表面处，并且所述第二安装部件开槽于所述板簧支撑部件的下侧表面处，其中板簧可以如下方式被支撑成：所述板簧的底部被插入到所述第一安装部件中并且所述板簧的顶部被插入到第二安装部件中。

在根据本发明的一个方面的板簧式可变阀门中，所述板簧的顶部可在所述阀盖的方向上弯曲，从而防止所述阀盖的过度打开。

根据本发明的一个方面的板簧式可变阀门可进一步包括：铰链部件和接合销，其中所述铰链部件形成于所述阀盖的一端并可包括穿过所述铰链部件的铰链孔，并且所述接合销被插入到穿过所述壳体的铰链支撑部件的通孔和所述铰链部件的铰链孔中，从而能够旋转地将所述阀盖固定至所述壳体。

根据本发明的一个方面的板簧式可变阀门可进一步包括：铰链突出部和壳体突出部，其中所述铰链突出部从所述阀盖的一端突出，并且所述壳体突出部从所述壳体的铰链支撑部件在所述铰链突出部的方向上突出，其中当关闭所述阀盖时，所述铰链突出部可通过所述壳体突出部钩挂。

在根据本发明的一个方面的板簧式可变阀门中，当关闭所述阀盖时所述阀盖和所述壳体可通过铰链突出部和壳体突出部彼此隔开预定距离，使得阀盖不完全密封所述壳体的开口。

由此构成的本发明的特征在于，板簧可具有在宽阔区域上与阀盖接触的区域，从而强有力地支撑阀盖，使得可显著减小由于可变阀门的摇动引起的任何令人不愉快的声音。

由于本发明采用借助于板簧的整个部分的阀盖支撑方法，而不是如其中阀盖通过扭簧的一个股(strand)支撑的传统可变阀门一样的阀盖支撑方法，因此即使在高于预定高温的使用环境下仍不会显著降低弹簧特性。

本发明的特征在于，板簧被牢固地插入并支撑在阀盖的第一安装部件和板簧支撑部件的第二安装部件的每一个中，使得可在不受焊接等热影响的情况下组装板簧，也不降低耐用度。

本发明的特征在于，板簧的顶部朝向阀盖弯曲，使得可通过防止阀盖的过度打开显著降低周围组件的任何干扰。

本发明的特征还在于，使用接合销接合阀盖的铰链部件和壳体的铰链支撑部件，从而消除在传统可变阀门中使用的轴的使用并且节约了制造成本并减小重量。

本发明的进一步特征在于，阀盖被控制成利用从阀盖突出的铰链突出部和从壳体突出的壳体突出部而不完全关闭壳体的开口，使得能够通过消除在传统的可变阀门中使用的缓冲构件来完全防止来自可变阀门的令人不愉快的接触声并且降低制造成本和重量。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1A为示出了传统可变阀门的结构的立体图。

图1B为示出了其中从传统可变阀门去除阀盖的结构的立体图。

图2为示出了根据本发明的示例性实施方案的板簧式可变阀门的结构的立体图。

图3是沿图2的线A-A'所呈现的横截面图。

图4为示出了根据本发明的示例性实施方案的去除板簧支撑部件的板簧式可变阀门的一部分的立体图。

图5为示出了根据本发明的示例性实施方案的其中从板簧式可变阀门去除板簧支撑部件，并且铰链突出部通过壳体突出部钩挂的结构的局部立体图。

图6为示出了根据本发明的示例性实施方案的板簧式可变阀门的侧向表面的侧视图。

应当了解，所附附图不是必须按比例地显示了本发明的基本原理的说明性的各种优选特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的各个实施方案，其示例在附图中示出并在下文中描述。虽然本发明将结合示例性实施方案来描述，但将可理解，本说明书不旨在将本发明限制于那些示例性实施方案。相反，本发明意图不仅覆盖示例性实施方案，而且覆盖可包含在如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替代方案、修改、等效物以及其它实施方案。

将参考所附附图具体描述本发明，从而使本发明所属领域的技术人员能够容易地实现本发明，然而，本发明可以各种不同的形式实现并且不限于本文中所提供的公开内容。

为了本发明的清楚起见，将省略与描述不相关的内容，并且在整个说明书中相同或相似的组件将被给予相同的附图标记。

在本说明书和权利要求书中所使用的术语或语句应当不被有限地解释为传统的或基于字典的意思。这些术语或语句应当基于其中术语和语句的概念可被正确地限定以便以最好的方式描述发明者的发明的原则被解释为具有与本发明的技术概念匹配的意思和概念。

图2为示出了根据本发明的示例性实施方案的板簧式可变阀门的结构的立体图，图3是沿图2的线A-A'所呈现的横截面图，并且图4为示出了根据本发明的示例性实施方案的去除板簧支撑部件40的板簧式可变阀门的一部分的立体图。

根据本发明的示例性实施方案的板簧式可变阀门包括壳体10、阀盖20和板簧30，其中壳体10具有开口11，阀盖20配置成打开和关闭壳体10的开口11，并且板簧30介于牢固地固定至壳体10的板簧支撑部件40和阀盖20之间从而对阀盖20弹性加压。

壳体10被配置成使得一对铰链支撑部件12在壳体10的一侧处(所示的实施方案的右上部处)彼此面对地安装，并且在壳体10的另一侧处(所示的实施方案的最下部分)，形成圆形开口11以供流体穿过。

阀盖20可旋转地固定至壳体10的铰链支撑部件12，并且壳体10的开口11可通过阀盖20打开或关闭。

参照图4，在阀盖20的一端处(在所示实施方案的右上部处)，彼此面对地设置一对铰链部件22，并且铰链部件22的每一个通过接合销15固定至壳体10的铰链支撑部件12。

具体而言，铰链孔穿过一对铰链部件22中的每一个，并且通孔穿过一对铰链支撑部件12中的每一个。在其中铰链孔和通孔的轴线匹配的状态下，壳体10和阀盖20通过插入一对接合销15连接。

同时，由缓冲材料制成的衬套14可安装在铰链部件22和铰链支撑部件12之间的接合部分处。当阀盖20操作时，衬套14吸收在阀盖20和壳体10之间的摇动和冲击。

传统的可变阀门必须需要轴3a以连接阀盖(图1A的2)和壳体1并同时支撑扭簧3，然而，根据本发明的示例性实施方案的板簧式可变阀门不额外需要具有支撑弹簧的功能的任何组件，使得轴3a可被去除，从而节约制造成本和减小重量。

参照图2，叶状的板簧支撑部件40牢固地固定至壳体10的铰链支撑部件12的顶部，并且板簧30介于板簧支撑部件40和阀盖20之间。

板簧30用于在阀盖20关闭的方向上向阀盖20提供弹性力，使得当流体的压力为低时阀盖20保持关闭，并且当流体的压力高于板簧30的弹性力时，阀盖20被打开。

如在所示的实施方案中，板簧30的底部表面34的整个部分具有与阀盖20接触的区域，使得阀盖20可被强有力地支撑，使得由于阀盖20的摇动引起的令人不愉快的噪声可被显著降低。

参照图3，第一安装部件21开槽于阀盖20的一侧表面处，并且第二安装部件41凹入板簧支撑部件40的下侧表面处。板簧30的顶部表面31和底部表面34分别被插入第一安装部件21和第二安装部件41中并且牢固地支撑。

同时，第一安装部件21和第二安装部件41的开槽深度各可与板簧30的厚度相同，或比板簧30的厚度浅。

接着，板簧30可以组装成板簧30座接并固定在第一安装部件21和第二安装部件41的每一个中，并且不需要额外的螺栓连接工作或焊接工作，从而防止对板簧30的任何热影响和耐用性的恶化。

图5为一个局部立体图，示出了根据本发明的示例性实施方案的一个结构，其中从板簧式可变阀门去除了板簧支撑部件40，并且铰链突出部23被壳体突出部13钩挂，并且图6为示出了根据本发明的示例性实施方案的板簧式可变阀门的侧向表面的侧视图。

参照图5，优选在设计期间，板簧30的顶部在阀盖20的方向上弯曲，以便防止阀盖20的过度打开。

更具体而言，如图中所示，板簧的顶部表面31的一端在阀盖20的方向上弯曲，更具体地，在向下的方向上以大约90°的角度弯曲以形成第一弯曲表面32，并且第一弯曲部分的底部再以大约90°的角度向内轧，以形成第二弯曲表面33。

即，板簧30一般看起来像“”的形状。当阀盖20被打开时，第一弯曲表面32的底部(或第二弯曲表面33的下表面)与板簧的底部表面34接触或通过板簧的底部表面34支撑，从而防止阀盖20的过度打开。

同时，可考虑到可变阀门和周围的组件之间的排列关系、板簧30的弹簧特性和当阀盖20被打开时流体的流动不同地确定在板簧的第一弯曲表面32的底部(或第二弯曲表面33的下表面)和板簧的底部表面34之间的间隔距离“B”，但距离“B”优选为约第一弯曲表面32的长度的一半。

上述结构以如下事实为出发点：如果第一弯曲表面32的底部和底部表面34之间的间隔距离“B”比第一弯曲表面32的长度的一半长，则可过度限制阀盖20的打开，使得流体的阻力(例如，排放气体的阻力)过高地增加。如果第一弯曲表面32的底部和底部表面34之间的间隔距离“B”比第一弯曲表面32的长度的一半短，则防止阀盖20的过度打开的效果变弱。

参照图5，铰链突出部23从阀盖20的一端突出，即，从所示实施方案中的铰链部件22的顶部，并且壳体突出部13从壳体10的铰链支撑部件12在铰链突出部23的方向上突出。

铰链突出部23和壳体突出部13被配置成当阀盖20被打开时彼此间隔开并且在阀盖20被关闭时彼此接触，同时起限制阀盖20的关闭动作的作用。

即，铰链突出部23和壳体突出部13被设置成解决其中当通过板簧30的弹性力关闭阀盖20时施加过度强的力时在阀盖20和壳体10之间出现接触声的问题。

同时，铰链突出部23和壳体突出部13被设计成当阀盖20被关闭时，阀盖20几乎与壳体10的开口11接触。优选地，如图6所示，铰链突出部23和壳体突出部13被设计成使阀盖20和壳体10彼此间隔预定的间隔“C”。

当阀盖20被关闭时，阀盖20保持如密封状态一样的几乎关闭状态，同时不与壳体10直接接触。同时，阀盖20和壳体10之间的间隔“C”优选大约0.2mm。

上述间隔以如下事实为出发点：如果阀盖20和壳体10之间的间隔“C”大于0.2mm，则阀盖20不能正确地执行可变阀门的密封功能。如果阀盖20和壳体10之间的间隔“C”小于0.2mm，则阀盖20由于周围环境的变化或设计公差而可频繁地与壳体10碰撞。

如上所述，本发明具有通过用板簧30代替传统的扭簧(图1A的3)使得板簧30具有与阀盖20接触的区域，并且通过利用板簧30的形状以及铰链突出部23和壳体突出部13限制阀盖20的动作来改善可变阀门的令人不愉快的摇动和接触声问题同时节约了制造成本并减小重量的效果。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

本发明的特定示例性实施例的上述描述是为了说明和描述而给出。它们不旨在穷举或将本发明限制于所描述的精确形式，而且鉴于以上教导，许多修改和变化显然是可能的。选择和描述示例性实施例以说明本发明的某些原理和它们的实际应用，由此使本领域普通技术人员能作出和利用本发明的各个示例性实施例及其替代方案或修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价技术方案限定。

Claims (6)

1.一种板簧式可变阀门，其包括：

壳体，其中铰链支撑部件形成于所述壳体的一侧处并且开口形成于所述壳体的另一侧处；

阀盖，所述阀盖能够旋转地固定至所述壳体的铰链支撑部件从而打开或关闭所述壳体的开口；以及

板簧，所述板簧介于牢固地固定至所述壳体的铰链支撑部件的板簧支撑部件和所述阀盖之间从而对所述阀盖弹性加压，

其中所述板簧具有与所述阀盖接触的区域。

2.根据权利要求1所述的板簧式可变阀门，进一步包括：

第一安装部件，所述第一安装部件开槽于所述阀盖的侧表面处；以及

第二安装部件，所述第二安装部件开槽于所述板簧支撑部件的下侧表面处，

其中所述板簧被支撑成使得所述板簧的底部被插入到所述第一安装部件中并且所述板簧的顶部被插入到第二安装部件中。

3.根据权利要求1所述的板簧式可变阀门，其中所述板簧的顶部在所述阀盖的方向上弯曲，从而防止所述阀盖的过度打开。

4.根据权利要求1所述的板簧式可变阀门，进一步包括：

铰链部件，所述铰链部件形成于所述阀盖的一端并包括穿过所述铰链部件的铰链孔；以及

接合销，所述接合销被插入到穿过所述壳体的铰链支撑部件的通孔和所述铰链部的铰链孔中，从而能够旋转地将所述阀盖固定至所述壳体。

5.根据权利要求1所述的板簧式可变阀门，进一步包括：

铰链突出部，所述铰链突出部从所述阀盖的一端突出，以及

壳体突出部，所述壳体突出部从所述壳体的铰链支撑部件在所述铰链突出部的方向上突出，

其中当关闭所述阀盖时，所述铰链突出部通过所述壳体突出部钩挂。

6.根据权利要求5所述的板簧式可变阀门，其中当关闭所述阀盖时所述阀盖和所述壳体通过所述铰链突出部和所述壳体突出部彼此隔开预定距离，使得所述阀盖不完全密封所述壳体的开口。