CN109642504A - 用于燃烧马达用的节流阀装置的节流阀壳体 - Google Patents

Abstract

说明并且描述了一种用于燃烧马达用的节流阀装置的节流阀壳体（1），其中所述节流阀壳体（1）用于接纳以能够枢转的方式得到支承的节流阀并且形成用于所述节流阀的运动空间，其中所述节流阀壳体（1）在第一侧面上具有用于接纳流体的流入口（2）并且所述节流阀壳体（1）在第二侧面上具有用于将流体排出的流出口（3），并且其中在所述节流阀壳体（1）的运动空间中布置有至少一个伸入到所述流动横截面中的密封片（4），所述密封片对于关闭位置中的节流阀来说用作止挡。具有得到改进的密封性能的节流阀壳体（1）通过以下方式来实现，即：所述密封片（4）以无切屑的方式构造在所述节流阀壳体（1）的壁体中。

Description

用于燃烧马达用的节流阀装置的节流阀壳体

技术领域

本发明涉及一种用于燃烧马达用的节流阀装置的节流阀壳体，其中所述节流阀壳体用于接纳以能够枢转的方式得到支承的节流阀并且形成用于所述节流阀的运动空间，其中所述节流阀壳体在第一侧面上具有用于接纳流体的流入口并且所述节流阀壳体在第二侧面上具有用于将流体排出的流出口，并且其中在所述节流阀壳体的运动空间中布置有至少一个伸入到流动横截面中的密封片，所述密封片对于关闭位置中的节流阀来说用作止挡。除此以外，本发明也涉及一种用于制造这样的节流阀壳体的方法。

背景技术

用于燃烧马达的节流阀装置久为人知。在燃烧马达的进气系中设置这样的节流阀装置，以用于能够有针对性地控制流入到所述马达中的空气量，从而通过对于燃料-空气-比的调节能够影响汽油马达的输出功率。对于柴油马达来说，进气系中的节流阀装置具有不一样的意义，也就是关于废气的回收率的调节有意义。在燃烧马达的排气系中经常使用节流阀装置，以用于影响声排放（Schallemissionen）并且影响所述排气系中的背压。由于热负荷，节流阀壳体通常由金属制成。

所述节流阀装置的共同点是，通过所述节流阀在所述节流阀壳体中的偏转来影响流动横截面并且由此影响流入口与流出口之间的流动阻力。所述流入口用于将流体-通常也就是新鲜空气、废气或者由这二者构成的混合气接纳到所述节流阀壳体中。相应地，所述流体通过所述流出口从所述节流阀壳体中逸出。所述流入口与所述流出口之间的流动路径通过所述节流阀来影响。

容易看出的是，用于节流阀装置的质量特征是在所述节流阀的关闭位置中所获得的密封程度。在生产节流阀装置时，当然必须能够以高的精度来再现这种密封程度，以用于实现保持相同的质量。

从现有技术中经常知道下述节流阀装置，对于所述节流阀装置来说节流阀壳体也在所述节流阀的运动空间的区域内完全无轮廓、也就是光滑的，因而所述节流阀在关闭位置中与所述节流阀壳体形成密封间隙，所述密封间隙沿着流动方向看、也就是从所述流入口穿过所述节流阀壳体朝所述流出口看能够看出。所述节流阀而后在实际上垂直于所述节流阀壳体的壁体。此外知道，在所述节流阀的运动空间中并且更确切地说在所述节流阀壳体的壁体上-比如以被成形到所述节流阀壳体的壁体上的板片的形式-安置额外的材料，从而在所述节流阀的关闭位置中产生用于该节流阀的止挡。这比如是容易的，如果所述节流阀壳体是圆形的管子，作为止挡而后容易地将稍微较小的管子或者半管或者管段加入到所述圆形的管子中。这比较麻烦，一方面因为必须将额外的结构上的元件加入到所述节流阀壳体的狭小的尺寸中并且必须精确地被定位在那里，另一方面因为应该实施另一个用于固定这些结构元件的方法步骤。在将节流阀壳体和额外的密封元件接合在一起时，又向应该可靠地实现的密封性提出了问题（间隙形成的问题）。

发明内容

本发明的任务是，说明一种具有得到改进的密封性能的节流阀壳体以及一种相应的、用于制造这样的节流阀壳体的方法。

前面所说明的并且引出的任务对于前面所描述的节流阀壳体来说首先并且主要通过以下方式得到解决，即：所述密封片以无切屑的方式构造在所述节流阀壳体的壁体中。通过所述密封片的在所述节流阀壳体的壁体中的无切屑的构成来阐明这一点，即：所述密封片用所述壁体的材料来制成并且没有将额外的、用于实现所述密封片的元件加入到所述节流阀壳体中。这样的节流阀壳体可以通过无切屑的成型的方法来制造、也就是比如通过高压成型的运用或者通过用刚性的冲模将所述节流阀壳体的壁体材料挤压到经过相应的轮廓设计的配对模具中（阴模-阳模-成型）。

这样的节流阀壳体也之所以以特殊的方式是有利的，是因为不仅能够实现所述节流阀的运动空间的简单的几何结构和简单的节流阀几何结构，而且能够在实际上实现任意的轮廓。

特别有利的是，所述节流阀壳体和所述节流阀壳体的密封片由一体的管件通过无切屑的成型来制成。也可以由圆管尤其在所述节流阀的运动空间的区域内制造非圆形的节流阀壳体。

在所述节流阀壳体的一种有利的改进方案中规定，所述密封片在所述运动空间中构造在每个以下位置处，在所述位置处所述节流阀仅仅在关闭位置中用所述节流阀壳体来封闭。所述密封片因而不一定是完整地并且密封地环绕的密封轮廓，更确切地说所述密封片仅仅构造在下述位置处，在所述位置处它相对于所述节流阀也能够发挥相应的密封及止挡作用。比如能够规定，所述节流阀被固定在轴上，所述轴在当中穿过所述节流阀壳体的运动空间的流动横截面来伸展。在所述节流阀与这样的轴一起偏转时，所述节流阀的一部分必然抵抗流动方向来运动并且所述节流阀的另一部分必然沿着流动方向来运动。

在所述轴本身的位置处所述节流阀在实际上没有进行运动，无论如何没有在流动横截面的释放和封闭的意义上进行运动。因此，在所述轴的区域中也不必构成所述密封片。借助于这种实施例，清楚的是，所述密封片能够由多个密封片-区段所构成，所述密封片-区段沿着所述密封轮廓在所述节流阀壳体中并且与其一起构成。

在另一种优选的实施例中规定，所述密封片具有三角形的轮廓，该三角形的轮廓具有流动侧沿、密封侧沿和突起，其中所述流动侧沿和所述密封侧沿分别来源于所述节流阀壳体的具有足点的基础水平（Grundniveau）并且汇合在所述突起中。所述突起在此朝所述流动横截面中伸入得最远。所述密封侧沿构造在所述密封片的下述侧面上，所述节流阀在关闭位置中抵靠在所述侧面上。所述流动侧沿因此布置在另一个侧面上、也就是与所述密封侧沿对置。所述密封片的这样的几何结构可以特别容易地制成并且也可以节省材料地制成。通过所述节流阀壳体的壁体的无切屑的成型，在实际上总是应该引起下述材料流，所述材料流可能会显著地增加未成型的材料的负荷。所述荷载（Beanspruchung）在被引起最大的内部的材料偏移的地方最大，因为所述材料的组织（Gefüge）在那里最大程度地变化。用所述密封片的三角形的设计方案，能够用比较平缓地伸展的轮廓来实现密封结构。此外，所述三角形的轮廓也拥有流动技术上的优点，因为通过所述节流阀壳体来导引的流体流通过所述密封片的侧沿来连续地并且无偏移地得到导引，使得所述密封片的影响在流动技术上比较小。

特别优选地规定，在所述密封侧沿中在其足点与所述突起之间构造平坦的密封区域。对于管状的节流阀壳体来说，由此在实际上实现了环绕的密封面，所述密封面-沿着或者抵抗所述流动方向朝所述密封侧沿看-形成密封环。这一点之所以是有利的，是因为特别容易的是，同样平坦地构造所述节流阀的、在所述节流阀的关闭位置中与所述密封侧沿的平坦的密封区域对置的部分。

所述节流阀壳体的一种特别有利的设计方案的突出之处在于，所述密封片的三角形的轮廓构造为不对称的结构，其中所述密封侧沿比流动侧沿陡地伸展。已经证实有利的是，可以让所述密封侧沿比较陡地伸展、也就是以很大的坡度伸展到所述流动横截面的里面。其原因是，所述密封侧沿而后相对于所述流动横截面并且由此相对于处于关闭位置中的节流阀仅仅很小程度地倾斜，所述节流阀而后通常被定位在所述流动横截面中、也就是垂直于所述流动方向定位。如果所述节流阀应该不仅仅以窄的边沿在其外部的边界上环绕地贴靠在所述密封片的密封侧沿上、而且应该实现更好的密封作用，那么所述节流阀应该在关闭位置中面状地贴靠在所述密封片的密封侧沿上，从而实现环绕的密封面。在这个区域中，所述节流阀因而必须相对于所述密封侧沿形成相应地成形的配对件。所述密封侧沿越陡地伸入到所述流动横截面中，所述节流阀在其密封的边缘区域中-在有别于平坦的垫圈的纯粹的形状的情况下-必须被斜切的程度就越小。所述密封侧沿的陡斜地伸展到所述流动横截面中的不利之处是，在这个区域中由于无切屑的成型、比如由于内部高压成型所引起的材料负荷很高，因为必须用少的材料实现比较大的变形。

由于所述密封片的所提到的不对称的构造，所述流动侧沿比所述密封侧沿平坦地伸展，从而因此与所述密封侧沿相比所述节流阀壳体的壁体的明显更多的材料可供使用，以用于将所述流动侧沿从所述密封侧沿的足点一直构造到所述突起。

所述三角形的密封片轮廓的不对称的构造在总体上引起以下结果，即：所述密封片的较大的平面部分（Flächenanteil）-也就是在所述流动侧沿的区域中的平面部分-较少地经受负荷并且实现比在对称的构造中更好的刚度。在所述节流阀壳体的壁体中以无切屑的方式构造所述密封片，这允许精确地实现所述密封侧沿的迎角并且也允许精确地实现平坦的密封区域，其中在这里忍受比在所述流动侧沿中稍大一些的材料负荷。

在所述节流阀的外部的圆周上设置的节流板具有与所述密封侧沿的倾斜度相应的倾斜度，所述节流板的实现同样是有利的，因为通过这种方式同样引起所述节流阀本身的加固。所述密封侧沿的倾斜度额外地引起以下结果，即：所述密封面无论如何相对于垂直地伸展的、也就是垂直于所述流动方向伸展的密封侧沿得到扩大。

优选规定，所述密封侧沿的平坦的密封区域相对于所述节流阀壳体的流动轴线倾斜了70°以上、特别优选75°以上并且特别尤其优选大约80°。

相应地，在所述密封片的非对称的设计方案中规定，所述流动侧沿相对于所述节流阀壳体的流动轴线倾斜了50°以下、特别优选40°以下并且特别尤其优选大约35°。

本发明同样涉及一种用于制造节流阀壳体的方法，所述节流阀壳体用于燃烧马达用的节流阀装置，其中所述节流阀壳体用于接纳以能够枢转的方式得到支承的节流阀并且形成用于所述节流阀的运动空间，其中所述节流阀壳体在第一侧面上具有用于接纳流体的流入口并且所述节流阀壳体在第二侧面上具有用于将流体排出的流出口，并且其中在所述节流阀壳体的运动空间中布置有至少一个伸入到所述流动横截面中的密封片，所述密封片对于关闭位置中的节流阀来说用作止挡。

开头所引出的任务对于这种方法来说通过以下方式得到解决，即：使一体的管件如此成型，从而通过无切屑的成型来制造所述节流阀壳体中的密封片。

优选所述管件通过从里向外的压力作用来成型，从而尤其通过内部高压成型或者通过刚性的内部模具朝刚性的外部模具中的运动来引起向外朝定型的外部模具中的材料流。

作为替代方案，通过从外向里的压力作用使所述管件成型，从而尤其通过外部高压成型或者通过刚性的外部模具朝刚性的内部模具中的运动来引起向里朝定型的内部模具中的材料流。

尤其如此实施所述方法，从而实现所述节流阀壳体的前面所描述的具体的特征。

附图说明

详细来讲现在有大量的设计并且改进所述节流阀装置和所述用于制造这样的节流阀装置的方法的可行方案。为此不仅要参照布置在独立的权利要求后面的权利要求，而且要参照以下结合附图对优选的实施例所作的说明。在附图中：

图1以透视图示出了按本发明的节流阀壳体；

图2以俯视图示出了按本发明的节流阀壳体，该节流阀壳体具有密封片轮廓和用于驱动轴的凹部；

图3示意性地示出了按照图2的密封片轮廓；

图4示出了处于所述用于驱动轴的凹部的区域中的密封片的详细视图；

图5示出了用于处于所述用于驱动轴的凹部的区域中的密封片的第一种实施方式的示意性的俯视图；并且

图6示出了用于处于所述用于驱动轴的凹部的区域中的密封片的、作为替代方案的第二种实施方式的示意性的俯视图。

具体实施方式

在图1到5中以不同的详细说明程度并且用不同的重点示出了节流阀壳体1。节流阀壳体与在其里面所安装的节流阀一起形成节流阀装置；所述节流阀在这里本身没有示出，有意义的主要是所述节流阀壳体1。

节流阀壳体1用于接纳以能够枢转的方式得到支承的节流阀并且因此形成用于所述节流阀的运动空间。所述节流阀壳体1在第一侧面上具有用于接纳流体的流入口2，并且所述节流阀壳体1在第二侧面上具有用于将流经（durchströmenden）所述节流阀壳体1的流体排出的流出口3；由此确定了流动方向（Durchströmungsrichtung）D。

在所述节流阀壳体1的运动空间中布置有伸入到流动横截面中的密封片4，所述密封片对于关闭位置中的节流阀来说用作止挡。在这里重要的是，所述密封片4以无切屑的方式构造在所述节流阀壳体1的壁体中。在这里所示出的实施例中，所述节流阀壳体1和所述节流阀壳体1的密封片4由一体的管件通过无切屑的成型来制成。在附图中示出的节流阀壳体1已经通过内部高压成型来制成，并且更确切地说在使用固体的但是柔韧的成型介质的情况下来制成。作为成型介质已经使用了聚氨酯-弹性体。将所述介质导入到所述节流阀壳体1的坯件（Rohling）中、轴向地、也就是沿着流动方向D对其进行镦合（zusammengestaucht），由此所述材料径向地逸出并且将所述坯件的壁体挤压到未示出的外部模具中，由此产生在附图中示出的最终成形（endgeformte）的节流阀壳体1。同样能够使用流体的成型介质。

在图1、2和4到6中可以看出，所述密封片4在所述运动空间中构造在下述位置处，在所述位置处所述节流阀仅仅在关闭位置中用所述节流阀壳体1来封闭；在轴开口5的区域中或者围绕着所述轴开口5没有构造所述密封片4。因此产生两个差不多半圆形的密封片区段，所述密封片区段不连续（unzusammenhängend）并且所述密封片区段一起形成所述密封片4。

在图2到4中、尤其详细地在图3中能够清楚地看出，所述密封片4具有三角形的轮廓，该三角形的轮廓具有流动侧沿6、密封侧沿7和突起8，其中所述流动侧沿6和所述密封侧沿7分别来源于所述节流阀壳体1的具有足点FP的基础水平G并且汇合在所述突起8中。所述基础水平通过所述节流阀壳体的壁体的笔直的走向来构成，以所述笔直的走向为出发点开始所述壁体的通过所述密封片4的轮廓（Konturierung）。所述突起8是朝所述流动横截面中伸入得最远的元件。所述密封侧沿7构造在所述密封片4的下述侧面上，所述节流阀在关闭位置中抵靠在所述侧面上。

在所述密封侧沿7中，在其足点FP与所述突起8之间构造平坦的密封区域9。这一点特别有利，因为能够在没有大的开销的情况下在所述节流阀上比如以所施加的节流板的形式来构造相应地平坦的配对面。由此实现比在所述密封片4和所述节流阀仅仅在线形的接触轮廓中相互密封时明显更好的密封作用。

所述密封片4的三角形的轮廓构造为不对称的结构，其中所述密封侧沿7比所述流动侧沿6陡地伸展。所述平坦的密封区域9相对于所述流动轴线或者所述流动方向D或者相对于所述节流阀壳体1的基础水平G倾斜了大约80°。

在图3中可以清楚地看出，所述密封侧沿7在足点侧到达所述节流阀壳体1的基础水平的下面，也就是说比所述基础水平低了间距h。所述成型的轮廓弧形地延展入所述节流阀壳体1的基础水平G中。所述轮廓走向的这种“下冲（Unterschwingen）”引起以下结果，即：能够以较小的材料负荷实现较大的成型半径。除此以外，就这样也可以实现较大的平坦的密封区域9，因为所述密封区域9与所述密封侧沿7的足点FP处的弧形的区段的出口区域隔开远。

从图3中可以看出，所述流动侧沿6相对于所述节流阀壳体1的流动轴线D并且由此相对于所述节流阀壳体1的基础水平G倾斜了大约35°。

在图1、2和4到6中，作为用于驱动轴10的贯穿位置分别示出了至少一个圆形的开口区域5；所述轴10仅仅在图5和6中示意性地示出。如果所述节流阀壳体1通过内部高压成型来构成，那么所述仅仅所限定的开口区域5依然是封闭的；它只有在后来在这里通过激光分割来打开。

在附图所示的实施例中，所述密封片4偏心地朝所述开口区域5伸展，其中所述密封片4的高度斜坡状地下降到所述所限定的开口区域5的边缘（Umrandung）的水平上。所述密封片4的高度因此已经在到达所述开口区域5的边界时降低到零。在图4中透视地示出的情况在图5中再次简化地示出，其中所述轴10取代所述所限定的开口区域5。这一点是必需的，以用于能够看出所描述的设计方案的好处。尽管所述密封片4的高度斜坡状地、也就是沿着所述斜坡11下降到所述所限定的开口区域的边界（Berandung）的水平，但是沿着流动方向看（图5下面）也直接在所述轴10上实现了在完整的圆周上几乎封闭的密封环。

一种作为替代方案的实施方式在图6中示出。在这里所述密封片4也偏心地朝作为用于所述驱动轴10的贯穿位置的、圆形的开口区域5伸展，所述贯穿位置在图6中取代所述开口区域5的位置。所述密封片4的高度在这里一直到所述所限定的开口区域5的边界或者一直到所述轴10保持不变。在图6中在上面勾画出，所述斜坡11仅仅在-这里被所述轴10所取代的-潜在的开口5的区域中下降。因此，沿着流动方向看也能够实现封闭的密封轮廓，但是而后所述开口5的边界不再是圆形的。

附图标记列表：

1 节流阀壳体

2 流入口

3 流出口

4 密封片

5 用于轴的开口区域

6 流动侧沿

7 密封侧沿

8 突起

9 平坦的密封区域

10 轴

11 斜坡

Claims (14)

1.用于燃烧马达用的节流阀装置的节流阀壳体（1），其中所述节流阀壳体（1）用于接纳以能够枢转的方式得到支承的节流阀并且形成用于所述节流阀的运动空间，其中所述节流阀壳体（1）在第一侧面上具有用于接纳流体的流入口（2）并且所述节流阀壳体（1）在第二侧面上具有用于将流体排出的流出口（3），并且其中在所述节流阀壳体（1）的运动空间中布置有至少一个伸入到流动横截面中的密封片（4），所述密封片对于关闭位置中的节流阀来说用作止挡，

其特征在于，

所述密封片（4）以无切屑的方式构造在所述节流阀壳体（1）的壁体中。

2.按权利要求1所述的节流阀壳体（1），其特征在于，所述节流阀壳体（1）和所述节流阀壳体（1）的密封片（4）由一体的管件通过无切屑的成型来制成。

3.按权利要求1或2所述的节流阀壳体（1），其特征在于，所述密封片（4）在所述运动空间中构造在每处下述位置处，在所述位置处所述节流阀仅仅在关闭位置中用所述节流阀壳体（1）来封闭。

4.按权利要求1到3中任一项所述的节流阀壳体（1），其特征在于，所述密封片（4）具有三角形的轮廓，所述三角形的轮廓具有流动侧沿（6）、密封侧沿（7）以及突起（8），其中所述流动侧沿（6）和所述密封侧沿（7）分别来源于所述节流阀壳体（1）的具有足点FP的基础水平G并且汇合在所述突起（8）中，其中所述突起（8）朝所述流动横截面中伸入得最远，并且其中所述密封侧沿（7）构造在所述密封片（4）的下述侧面上，所述节流阀在关闭位置中抵靠在所述侧面上。

5.按权利要求4所述的节流阀壳体（1），其特征在于，在所述密封侧沿（7）中在其足点FP与所述突起（8）之间构造平坦的密封区域（9）。

6.按权利要求4或5所述的节流阀壳体（1），其特征在于，所述密封片（4）的三角形的轮廓构造为不对称的结构，尤其其中所述密封侧沿（7）比流动侧沿（6）陡地伸展，其中所述平坦的密封区域（9）相对于所述节流阀壳体（1）的流动轴线D或者基础水平线G倾斜了优选70°以上、特别优选75°以上、特别尤其优选大约80°。

7.按权利要求6所述的节流阀壳体（1），其特征在于，所述密封侧沿（7）在足点侧到达所述节流阀壳体（1）的基础水平（8）的下面、尤其是弧形地延展入所述节流阀壳体（1）的基础水平线G中。

8.按权利要求4到7中任一项所述的节流阀壳体（1），其特征在于，所述流动侧沿（6）相对于所述节流阀壳体（1）的流动轴线D或者基础水平线G倾斜了优选50°以下、特别优选40°以下、特别尤其优选大约35°。

9.按权利要求1到8中任一项所述的节流阀壳体（1），其特征在于，至少一个圆形的开口区域（5）被限定为用于所述节流阀的驱动轴（10）的贯穿位置，其中所述密封片（4）偏心地朝所述开口区域（5）伸展，其中所述密封片（4）的高度斜坡状地下降到所述所限定的开口区域（5）的边界的水平。

10.按权利要求1到8中任一项所述的节流阀壳体（1），其特征在于，至少一个圆形的开口区域被限定为用于所述节流阀的驱动轴（10）的贯穿位置，其中所述密封片（4）偏心地朝所述开口区域（5）伸展，其中所述密封片（4）的高度一直到所述所限定的开口区域（5）的边界保持不变并且所述密封片（4）的高度此后才斜坡状地下降。

11.用于制造节流阀壳体（1）的方法，所述节流阀壳体用于燃烧马达用的节流阀装置，其中所述节流阀壳体（1）用于接纳以能够枢转的方式得到支承的节流阀并且形成用于所述节流阀的运动空间，其中所述节流阀壳体（1）在第一侧面上具有用于接纳流体的流入口（2）并且所述节流阀壳体（1）在第二侧面上具有用于将流体排出的流出口（3），并且其中在所述节流阀壳体（1）的运动空间中布置有至少一个伸入到所述流动横截面中的密封片（4），所述密封片对于关闭位置中的节流阀来说用作止挡，

其特征在于，

使一体的管件如此成型，从而通过无切屑的成型来制造所述节流阀壳体（1）中的密封片（4）。

12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，通过从里向外的压力作用来使所述管件成型，从而尤其通过内部高压成型或者通过刚性的内部模具朝刚性的外部模具中的运动来引起向外朝定型的外部模具中的材料流。

13.按权利要求11所述的方法，其特征在于，通过从外向里的压力作用来使所述管件成型，从而尤其通过外部高压成型或者通过刚性的外部模具朝刚性的内部模具中的运动来引起向里朝定型的内部模具中的材料流。

14.按权利要求11到13中任一项所述的方法，其特征在于，按照权利要求3到10中任一项的至少一个特征部分的特征使所述管件成型为具有密封片（4）的节流阀壳体（1）。