CN108019285A - 排气活门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排气活门、特别是用于内燃机的排气流的排气活门，所述排气活门包括活门管(22)；在活门管的内部中支承在绕枢转轴线可转动的枢转轴(16)上的活门板(24)，所述活门板具有至少一个安装在枢转轴上的活门翼(28、30)；以及在活门管的内周区域上与至少一个活门翼相配的翼止挡(32、34)，其特征在于，至少一个活门翼具有包括基本上不弯曲的安装面(60、64)的安装区域(56、58)并且在枢转轴上与所述活门翼相配地设置有与安装面相对置的基本上不弯曲的配合安装面(62、66)，或/和在枢转轴的外周区域上与至少一个活门翼相配地设置有提供配合安装区域的且至少部分地容纳所述活门翼的安装区域的安装凹口(52、54)。

Description

排气活门
技术领域
本发明涉及一种排气活门、特别是用于内燃机的排气流的排气活门，所述排气活门包括活门管；在所述活门管的内部中支承在绕枢转轴线可转动的枢转轴上的活门板，所述活门板具有至少一个安装在所述枢转轴上的活门翼；以及在所述活门管的内周区域上与至少一个活门翼相配的翼止挡。
背景技术
在图1中是一种在公开的德国专利申请DE102016111681中公开的且例如能在内燃机的排气装置中使用的一般以10标记的排气活门。所述排气活门10配设有例如电动机式运转的活门驱动装置12。活门驱动装置12的驱动轴14与排气活门10的枢转轴16耦联以共同转动。枢转轴16在其两个端部区域18、20中通过轴套19、21中的未示出的支承件绕枢转轴线A可枢转地支承在活门管22上。
在枢转轴16上在该构造实例中构造有基本上圆形的横截面和对应地圆形的内轮廓的活门管22的内部中支承一般以24标记的活门板。活门板24包括两个以相应的安装区域通过焊接安装在枢转轴16上的活门翼28、30。活门翼28、30的安装区域(其中在图1中可看到活门翼30的安装区域26)管状弯曲地构造并且在枢转轴的外周的部分区域中包围构造有圆形的外周轮廓的枢转轴16。
与所述两个活门翼28、30中的每个活门翼相配地,在活门管22上设置有一个环段状地构造的翼止挡32、34。两个翼止挡32、34材料锁合地固定在活门管22的内周36上。如在图1中例如借助翼止挡34形象说明的那样，该翼止挡无中断地沿着活门管22的内周36从接近枢转轴16的第一轴向端部区域18的第一周向端部区域38出发延伸到接近枢转轴16的第二轴向端部区域20的第二周向端部区域40。在沿活门管纵轴线的方向取向的端侧42上，翼止挡34提供用于活门翼30的止挡面44。
为了在绕枢转轴线A转动活门板24时避免活门翼28、30的安装区域与直至接近枢转轴16的翼止挡32、34相互干扰，在安装区域的关于枢转轴线A的轴向端部区域中设置有凹口，在转动活门板24时，翼止挡32、34的周向端部区域38、40可以进入到所述凹口中。在图1中可看到在活门翼30的安装区域26中设置的凹口46、48。
发明内容
本发明的任务在于，规定一种排气活门、特别是用于内燃机的排气流的排气活门，所述排气活门在结构上简单的构造方案中在活门板定位在关闭位置中时基本上不允许泄漏流。
按照本发明，该任务通过一种排气活门、特别是用于内燃机的排气流的排气活门得以解决，所述排气活门包括活门管；在所述活门管的内部中支承在绕枢转轴线可转动的枢转轴上的活门板，所述活门板具有至少一个安装在所述枢转轴上的活门翼；以及在所述活门管的内周区域上与至少一个、优选每个活门翼相配的翼止挡。
在此还规定，至少一个、优选每个活门翼具有包括基本上不弯曲的安装面的安装区域并且在所述枢转轴上与所述活门翼相配地设置有与所述安装面相对置的基本上不弯曲的配合安装面，或/和在所述枢转轴的外周区域上与至少一个、优选每个活门翼相配地设置有提供配合安装区域的且至少部分地容纳所述活门翼的安装区域的安装凹口。
通过活门板、特别是枢转轴或一个或多个与其连接的活门翼的按照本发明的构造方案，实现如下可能性，即，在结构上的简单的构造方案中，当活门板在关闭位置中时，在相应的翼止挡与枢转轴的邻接区域中提供流动路径的基本上完全的封闭，以便因此基本上禁止泄漏流。此外，以所述构造提供具有非常良好的声学密封性的排气活门。
为了能够提供关于枢转轴的枢转轴线基本上对称的构造方案，按照本发明可以规定，在所述枢转轴上安装有两个活门翼，并且与每个活门翼相配地设置有安装凹口，其中，优选配设给所述两个活门翼的安装凹口关于枢转轴线基本上点对称或轴对称地构造。
此外，当在所述枢转轴上安装有两个活门翼并且与每个活门翼相配地设置有配合安装面时，辅助支持按照本发明构造的排气活门的活门板的对称的构造方案。在此，配设给所述两个活门翼的所述配合安装面可以基本上相互平行地设置。
在活门翼与配设给它的翼止挡的贴靠相互作用的区域中防止排气穿过的可靠封闭例如可以通过以下方式来实现，即，与至少一个、优选每个活门翼相配地，配设给所述活门翼的所述翼止挡具有基本上沿活门管纵轴线的方向取向的止挡面，并且在活门板定位在关闭位置中时，所述活门翼贴靠在所述翼止挡的止挡面上，并且与所述活门翼的安装面相对置的所述配合安装面关于所述止挡面沿活门管纵轴线的方向后错或/和与所述止挡面基本上平行地设置。
在所述构造方案中，活门板的对称构造和因此每个活门翼与所配设的翼止挡的同样的配合作用也通过以下方式辅助支持，即，与每个活门翼相配地，配设给所述活门翼的所述翼止挡具有基本上沿活门管纵轴线的方向取向的止挡面，并且配设给所述两个活门翼的所述配合安装面彼此沿活门管纵轴线的方向的间距小于所述配设给两个活门翼的所述止挡面彼此沿活门管纵轴线的方向的间距。
在按照本发明的排气活门中，与至少一个活门翼相配地设置的所述安装凹口、优选每个安装凹口可以提供与所述活门翼的安装面相对置的所述配合安装面。
此外可以规定，至少一个安装凹口仅设在所述枢转轴的在所述活门管的内部中延伸的纵向区域中。于是，在为此分别设置的开口区域中贯穿活门管的纵向区域中不设置这种凹口，这特别是也用于枢转轴与可转动地支承该枢转轴的支承件的经改进的支承配合作用。
为了在组装活门板时、亦即在将相应的活门翼安装在枢转轴上时能够确保用于所述活门翼的确定的定位，提出：与至少一个、优选每个活门翼相配地，在所述枢转轴上设置有装配止挡，所述装配止挡预定所述活门翼关于所述枢转轴的基本上正交于枢转轴线的定位。
这在结构上简单的构造方案中例如可以通过以下方式实现，即，配设给所述活门翼的所述安装凹口提供与通过所述安装凹口提供的所述配合安装面优选基本上正交的装配止挡面。
在相应的活门翼与翼止挡的在活门板的关闭位置中基本上禁止排气穿过的配合作用可以通过以下方式来实现，即，所述枢转轴在其两个轴向端部区域中绕枢转轴线可转动地支承在所述活门管上，并且至少一个、优选每个翼止挡的止挡面沿定位在所述枢转轴的第一轴向端部区域的区域中的第一周向端部区域的周向方向相对于定位在所述枢转轴的第二轴向端部区域的区域中的第二周向端部区域无中断地延伸。
为了能够使活门板在活门管中达到不同的运行位置中，提出，所述枢转轴在其两个轴向端部区域中与驱动所述枢转轴以绕枢转轴线旋转运动的活门驱动装置耦联。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明。附图中：
图1示出由现有技术已知的排气活门，该排气活门具有所配设的活门驱动装置；
图2以纵剖视图示出按照本发明构造的活门板；
图3示出排气活门的枢转轴的和与该枢转轴配合作用的部件的细节横剖图；
图4以透视观察的方式示出在没有安装在枢转轴上的活门翼的情况下对应于图3的细节视图；
图5沿活门管纵轴线的方向观察地示出对应于图3的细节视图。
具体实施方式
下面详细描述按照本发明的排气活门的按照本发明的结构。该排气活门的原则上的结构亦或该排气活门的活门板与活门驱动装置和与翼止挡的配合作用在很大范围内与上面参考图1所描述的结构相对应。因此，对此参考上面的关于图1的实施方式，这些实施方式关于其普遍的方面也示出一种结构，在该结构中能够实现下面详细描述的按照本发明的构造方面。
图2以纵剖视图示出按照本发明的排气活门10的活门管22。该活门管特别是在枢转轴16支承在活门管22上的区域中具有基本上圆柱体形的、例如具有圆形轮廓的结构。
活门板24具有两个活门翼28、30，这两个活门翼可以相互基本上相同地构造并且可以与配设给这两个活门翼的翼止挡32、34同样地配合作用。
两个翼止挡32、34可以在其整体方面提供环状的结构。配设给活门翼28的翼止挡32在图2的图示中提供向下的且因此基本上沿活门管纵轴线LK的方向取向的止挡面50，而配设给活门翼30的翼止挡34在图2的图示中提供向上的且因此同样沿活门管纵轴线LK的方向取向的且已经参考图1解释的止挡面44。这些优选基本上平坦地构造的止挡面50、44中的每个止挡面在枢转轴16的两个轴向端部区域18、20之间半圆状地延伸，从而在所述止挡面50、44中的每个止挡面和枢转轴16之间形成仅小的缝隙状的间隙。
例如构造有圆状的外周轮廓的枢转轴16在关于枢转轴线A相互在直径上对置的位置上分别具有一个容纳凹口52、54。所述容纳凹口52、54沿枢转轴线A的方向如此确定尺寸，使得所述容纳凹口仅在枢转轴16的在活门管22的内部中延伸的纵向区域中延伸。在贯穿活门管22中的开口的且例如支承在轴套19、21内部的纵向区域中，枢转轴优选在整个圆周上构造有基本上圆形的周向轮廓。
活门翼28以安装区域56嵌入到安装凹口52中地定位。活门翼30以安装区域58嵌入到安装凹口54中地定位。在此，要参考图3解释，该图示出两个活门翼28、30的定位并且也示出枢转轴16的定位，该枢转轴使活门板24占据在关闭位置中。在该定位中，两个活门翼28、30贴靠在所配设的翼止挡32、34或它们的止挡面50、44上。
在活门翼28的安装区域56中设置有基本上平坦的、亦即不弯曲的安装面60，该安装面与通过安装凹口52提供的配合安装面62相对置。以对应的方式，在活门翼30的安装区域58中设置有安装面64，该安装面与安装凹口54的配合安装面66相对置。此外，所述安装凹口52、54中的每个安装凹口提供装配止挡面68或70，相应的安装区域56或58沿基本上与枢转轴线A正交的方向贴靠在所述装配止挡面上，以便因此特别是在组装活门板24时预定活门翼28、30关于枢转轴16的确定的定位。
在图3中可看到，配设给两个活门翼28、30的止挡面50、44的沿活门管纵轴线LK的方向测量的间距D大于基本上平行于彼此的配合安装面62、66的间距d。这导致，在活门翼28、30贴靠在止挡面50、44上时并且在枢转轴16定位成使得活门翼28、30的安装区域56、58齐平地贴靠在装配止挡面68、70上且在此与装配止挡面68、70基本上正交地取向的安装面62、66基本上平行于止挡面50、44时，在相应的安装区域56、58和与相应的安装区域56、58的安装面60、64相对置的配合安装面62、66之间存在缝隙状的间隙。
在组装排气活门时，在首先将枢转轴16在没有安装在其上的活门翼28、30的情况下在轴套19、21中可转动地安装在活门管22上之后，枢转轴16如此定位，使得关于枢转轴线A优选基本上点对称地或轴对称地构造的安装凹口52、54如此定位，使得通过所述安装凹口52、54提供的配合安装面62、66基本上平行于先前同样安装在活门管22上的翼止挡32、34的止挡面50、44地取向。随后安装活门翼28、30，其方式是，将所述活门翼贴靠在相应地配设的翼止挡32、34或其止挡面50、44上地定位并且也贴靠在装配止挡面68、70上地定位。这个过程可以对于两个活门翼28同时进行。然而，原则上也可以首先将两个活门翼28、30中的一个活门翼与枢转轴16连接，并且随后将另一个活门翼与所述枢转轴连接。
在例如将两个活门翼28、30中的一个活门翼以上面描述的定位设置之后，如果需要可以通过例如作用于枢转轴16的轴向端部区域18再稍微转动该枢转轴，以使该枢转轴达到设置用于与所述活门翼固定连接的定位中，如其例如在图3至图5中示出，如果先前还未精确地达到枢转轴16的这个定位的话。随后于是可以将活门翼、例如活门翼28通过焊接与枢转轴16连接。为此，例如可以通过激光焊接在装配止挡面68和活门翼28的邻接的安装区域56之间制造角焊缝72。以对应的方式，可以在活门翼30和装配止挡面70之间产生角焊缝74。在安装面60、64与邻接于枢转轴16的外周区域的配合安装面62、66相对置的区域中，在与活门翼28、30连接的枢转轴16从在图2中或图3中示出的活门板24的关闭位置扭转之后，也可以形成焊接部、例如同样角焊缝，以便以这种方式和方法辅助支持活门翼28、30稳定地接合到枢转轴16上。特别是所述角焊缝如此构造，使得避免与引向直至非常接近枢转轴16的翼止挡32、34的周向端部区域的相互干扰。
因为在上面描述的结构中活门翼28、30以其安装区域56、58嵌入到安装凹口52、54中地定位并且因此避免了枢转轴16在其外周区域上由活门翼28、30包围，如这在由上面描述的现有技术已知的结构中是所述情况，所以在活门板24由在图2和图3中示出的关闭位置枢转到关于该关闭位置扭转大约90°的打开位置中时(在该打开位置中所述两个活门翼28、30基本上沿活门管纵轴线LK的方向延伸)不存在出现安装区域56、58与引向直至接近枢转轴16的翼止挡32、34相互干扰的问题。为此，优选所述安装凹口52、54中的每个安装凹口这样确定尺寸，使得所述安装凹口沿周向在不超过枢转轴16的外周的四分之一上延伸。
因此，在活门翼28、30或它们的安装区域56、58与枢转轴16的轴向端部区域18、20的邻接区域中，活门翼28、30也可以延伸直至接近装配止挡面68、70，从而基本上避免在枢转轴16的轴向端部区域18、20上产生缝隙状的间隙，在活门板24的关闭位置中，排气也可以穿过该间隙。因此，也辅助支持排气活门10的声学密封性。因此，活门翼28、30可以基本上在其整个外周区域上与翼止挡32、34的止挡面50、44配合作用，以便封闭活门管22。为此，也有助于枢转轴16或设置在其上的配合安装面62、64如此确定尺寸或关于彼此定位，使得在装配时和在装配之后确保活门翼28、30完全贴靠在分别配设给所述活门翼的翼止挡32、34上，但仍然能达到活门板24的对于排气活门10的功能性特别有利的、关于枢转轴线A基本上对称的结构。通过在分别相互对置的安装面60、64和配合安装面62、66之间有针对性地提供缝隙状的间隙，在考虑在这种系统的构造中不可避免的制造公差的情况下确保，在活门板24的关闭位置中可以可靠地实现在活门翼28、30和所配设的止挡面50、44之间的这种接触。

Claims (12)

1.排气活门、特别是用于内燃机的排气流的排气活门，所述排气活门包括活门管(22)；在所述活门管(22)的内部中支承在绕枢转轴线(A)可转动的枢转轴(16)上的活门板(24)，所述活门板具有至少一个安装在所述枢转轴(16)上的活门翼(28、30)；以及；在所述活门管(22)的内周区域上与至少一个活门翼(28、30)相配的翼止挡(32、34)，
其特征在于，
至少一个活门翼(28、30)具有包括基本上不弯曲的安装面(60、64)的安装区域(56、58)并且在所述枢转轴(16)上与所述活门翼(28、30)相配地设置有与所述安装面(60、64)相对置的基本上不弯曲的配合安装面(62、66)，
或/和
在所述枢转轴(16)的外周区域上与至少一个活门翼(28、30)相配地设置有提供配合安装区域的且至少部分地容纳所述活门翼(28、30)的安装区域(56、58)的安装凹口(52、54)。
2.根据权利要求1所述的排气活门，其特征在于，在所述枢转轴(12)上安装有两个活门翼(28、30)，并且与每个活门翼(28、30)相配地设置有安装凹口(52、54)。
3.根据权利要求2所述的排气活门，其特征在于，配设给所述两个活门翼(28、30)的所述安装凹口(52、54)关于枢转轴线(A)基本上点对称地构造。
4.根据上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，在所述枢转轴(16)上安装有两个活门翼(28、30)，并且与每个活门翼(28、30)相配地设置有配合安装面(62、66)。
5.根据权利要求4所述的排气活门，其特征在于，配设给所述两个活门翼(28、30)的所述配合安装面(62、66)基本上相互平行地设置。
6.根据上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，与至少一个活门翼(28、30)相配地，配设给所述活门翼(28、30)的所述翼止挡(32、34)具有基本上沿活门管纵轴线(LK)的方向取向的止挡面(50、44)，并且在活门板(24)定位在关闭位置中时，所述活门翼(28、30)贴靠在所述翼止挡(32、34)的止挡面(50、44)上，并且与所述活门翼(28、30)的安装面(60、64)相对置的所述配合安装面(62、66)关于所述止挡面(50、44)沿活门管纵轴线(LK)的方向后错或/和与所述止挡面(50、44)基本上平行地设置。
7.根据权利要求5和6所述的排气活门，其特征在于，与每个活门翼(28、30)相配地，配设给所述活门翼(28、30)的所述翼止挡(32、34)具有基本上沿活门管纵轴线(LK)的方向取向的止挡面(50、44)，并且配设给所述两个活门翼(28、30)的所述配合安装面(62、66)彼此沿活门管纵轴线(LK)的方向的间距(d)小于配设给所述两个活门翼(28、30)的所述止挡面(50、44)彼此沿活门管纵轴线的方向的间距(D)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，与至少一个活门翼(28、30)相配地设置的所述安装凹口(52、54)提供与所述活门翼(28、30)的安装面(60、64)相对置的所述配合安装面(62、66)，或/和至少一个安装凹口(52、54)仅设置在所述枢转轴(16)的在所述活门管(22)的内部中延伸的纵向区域中。
9.根据上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，与至少一个活门翼(28、30)相配地，在所述枢转轴(16)上设置有装配止挡(68、70)，所述装配止挡预定所述活门翼(28、30)关于所述枢转轴(16)基本上正交于枢转轴线(A)的定位。
10.根据权利要求8和9所述的排气活门，其特征在于，配设给所述活门翼(28、30)的所述安装凹口(52、54)提供与通过所述安装凹口(52、54)提供的所述配合安装面(62、66)优选基本上正交的装配止挡面(68、70)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，所述枢转轴(16)在其两个轴向端部区域(18、20)中绕枢转轴线(A)可转动地支承在所述活门管(22)上，并且至少一个翼止挡(32、34)的止挡面(50、44)沿定位在所述枢转轴(16)的第一轴向端部区域(18)的区域中的第一周向端部区域(38)的周向方向相对于定位在所述枢转轴(16)的第二轴向端部区域(20)的区域中的第二周向端部区域(40)无中断地延伸。
12.根据上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，所述枢转轴(16)在其两个轴向端部区域(18、20)中与驱动所述枢转轴(16)以绕枢转轴线(A)旋转运动的活门驱动装置(12)耦联。
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