CN113931757A - 排气活门 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排气活门，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述排气活门包括活门管、在所述活门管的内部支承在能绕枢转轴线旋转的枢转轴上的活门隔板以及用于所述枢转轴的枢转驱动装置，所述枢转驱动装置具有驱动机构，所述排气活门还包括将所述驱动机构与所述枢转轴耦联以用于绕枢转轴线共同旋转的耦联布置结构(32)，其特征在于，在所述耦联布置结构(32)的区域中设置有减振材料(64)。

Description

排气活门
技术领域
本发明涉及一种排气活门，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述排气活门包括活门管、在所述活门管的内部支承在能绕枢转轴线旋转的枢转轴上的活门隔板以及用于枢转轴的枢转驱动装置，所述枢转驱动装置具有驱动机构，所述排气活门还包括将所述驱动机构与所述枢转轴耦联以用于绕枢转轴线共同旋转的耦联布置结构。
背景技术
这样的排气活门由DE102016114704A1已知。在这种排气活门中，枢转轴在其两个轴向端部区域中在相应的设置在活门管上的轴瓦或者说其中设置的枢转轴承中能绕枢转轴线枢转地支承。在枢转轴的通过枢转驱动装置触发的偏转中，在通常构造为滑动轴承的枢转轴承的区域中产生摩擦。这种摩擦可以导致枢转轴的振动激励并且因此特别是也导致将枢转轴与枢转驱动装置耦联的耦联布置结构的振动激励。在枢转轴或耦联布置结构的区域中的这种振动激励可以导致在车辆中能察觉的声音的发射。
发明内容
本发明的任务在于，设置一种排气活门，在该排气活门中抑制通过在排气活门的区域中的振动生成的声音的输出。
按照本发明，所述任务通过一种排气活门解决，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述排气活门包括活门管、在所述活门管的内部支承在能绕枢转轴线旋转的枢转轴上的活门隔板以及用于枢转轴的枢转驱动装置，所述枢转驱动装置具有驱动机构，所述排气活门还包括将所述驱动机构与所述枢转轴耦联以用于绕枢转轴线共同旋转的耦联布置结构。
按照本发明构造的排气活门的特征在于，在所述耦联布置结构的区域中设置有减振材料。
通过在耦联布置结构的区域中设置有减振材料，用于使在排气活门区域形成的振动基本上不会导致耦联布置结构的导致声音发射的激励或由耦联布置结构发射的声音直接在耦联布置结构的区域中阻尼。
为了突出的阻尼特性而提出：所述减振材料包括多孔材料。在此，证实为特别适合的是：使用用于所述减振材料的开孔材料。
因为在这样的排气活门的区域中通常存在非常高的温度，所以提出：所述减振材料包括金属丝材料。由此，确保耐温的构造。
基于为了获得定义的阻尼特征而可调节的结构，对于金属丝材料特别有利的是：所述金属丝材料包括金属丝网、金属丝针织物、金属丝针织物或金属丝无纺布。这样的材料可以一方面通过选择金属丝原材料、另一方面通过以定义的结构、特别是以金属丝材料的定义的密度调节制造参数来提供。备选地，对于金属丝材料可以使用金属丝紊乱材料，在所述金属丝紊乱材料中存在形成该材料的金属丝区段的基本上不规则的走向。这样的金属丝紊乱材料例如可以作为所谓的金属丝毛提供。
为了枢转轴与驱动机构的稳定耦联而提出：所述耦联布置结构包括耦联元件，所述耦联元件具有与所述驱动机构耦联的或要耦联的第一耦联区域、与所述枢转轴耦联的或要耦联的第二耦联区域和至少一个将所述第一耦联区域与所述第二耦联区域连接的连接区域。这样的耦联元件例如可以以板材构造并且可以以基本上环形的或U形的结构弯曲。以例如环形的或U形的结构构造的耦联元件也可以由多个相互配合作用的部件构成。
为了消声材料的有效作用而提出：这两个耦联区域和所述至少一个连接区域包围耦联元件内部空间，并且所述减振材料的至少一部分设置在所述耦联元件内部空间中。
为了能够实现一般经受排气流的并且由此强烈升温的枢转轴与驱动机构之间的隔热，在所述耦联元件内部空间中可以设置有第一隔热元件。在此，在所述耦联元件内部空间中设置的减振材料可以这样包围所述第一隔热元件地设置，使得在所述耦联元件内部空间中设置的减振材料的至少一部分定位在所述第一隔热元件与所述第一耦联区域之间或/和在所述耦联元件内部空间中设置的减振材料的至少一部分设置在所述第一隔热元件与所述第二耦联区域之间。
为了进一步辅助支持在运行中强烈升温的系统区域、即特别是枢转轴和活门管与枢转驱动装置之间的隔热，在所述第二耦联区域的面对所述枢转轴或活门管的一侧上可以设置有第二隔热元件。在此，所述减振材料的至少一部分可以进一步设置在所述第二隔热元件的区域中。
所述第二隔热元件优选罐状地构造，所述第二隔热元件具有面对所述第二耦联区域的底壁和连接到所述底壁上的周壁，所述底壁和所述周壁包围沿远离所述耦联元件的方向敞开的隔热元件内部空间。
隔热元件的这种罐状的结构可以通过以下方式用于定位消声材料，即，在所述第二隔热元件的区域中设置的减振材料的至少一部分至少部分地设置在所述隔热元件内部空间中。
备选地或附加地，在所述第二隔热元件的区域中设置的减振材料的至少一部分可以以背离所述隔热元件内部空间的外侧包围所述周壁的方式设置。
为了将减振材料这样耦联到耦联布置结构上，使得通过所述耦联来避免阻尼特征的影响而提出：所述减振材料通过形锁合保持在所述耦联布置结构上。
为此，例如在所述耦联布置结构上可以设置有至少一个搭接所述减振材料的形锁合保持区域。
备选或附加于耦联布置结构通过形锁合到消声材料上的连接，固定的结合可以如下实现，即，所述减振材料通过材料锁合保持在所述耦联布置结构上。这种材料锁合例如可以通过熔焊、钎焊或/和粘接来实现。
附图说明
下面参考附图详细描述本发明。附图中：
图1示出用于内燃机的排气流的排气活门；
图2示出用于图1的排气活门的耦联布置结构；
图3示出耦联布置结构的一种备选设计型式的一个对应于图2的图示；
图4示出耦联布置结构的一种备选设计型式的另一个对应于图2的图示。
具体实施方式
图1示出一般以10表示的并且例如能在内燃机的排气设备中装入的具有活门驱动装置12的排气活门的侧视图。排气活门10包括活门管14，在该活门管中，一般以16表示的活门隔板绕枢转轴线A可偏转地支承在枢转轴18上。活门隔板16包括两个活门叶片20、22，所述活门叶片在定位在锁定位置中的活门隔板16中贴靠在设置在活门管14的内周上的叶片止挡部24、26上。枢转轴18在其两个轴向端部区域28、30上关于活门管14借助于相应的轴承布置结构绕枢转轴线A可旋转或者说可偏转地支承。枢转轴18在其第一轴向端部区域28中借助于下面描述的耦联布置结构32与活门驱动装置12的驱动机构34、例如驱动轴耦联，以用于共同旋转。在这个区域中，枢转轴18可以直接或经由与其无相对转动的构件耦联到耦联布置结构32上。
在图1中仅以原理图示出的耦联布置结构32在图2中可较详细地看到。耦联布置结构32包括一般以36表示的并且优选以板材构成的耦联元件。耦联元件36在图2中以环状结构示出并且包括基本上板状的或平的第一耦联区域38，在该第一耦联区域中，耦联元件36可以与活门驱动装置12的作为驱动机构34起作用的驱动轴耦联，以用于共同旋转。为此，耦联元件36在其第一耦联区域38中具有形锁合嵌接开口40，在驱动机构34上设置的形锁合嵌接突出部41可以以嵌接到该形锁合嵌接开口中的方式定位，以便将驱动机构34与耦联元件36耦联，以用于绕枢转轴线A共同旋转。
对应地，耦联元件32以板状的或者说基本上平的第二耦联区域42构成，在该第二耦联区域中，形锁合耦联开口44构造用于容纳枢转轴18的互补成形的形锁合耦联突出部46，以便将耦联元件36与枢转轴18耦联，以用于绕枢转轴线A共同旋转。
要指出的是：例如由弯曲的板材构成的耦联元件36可以由唯一一个板条弯曲而成，该板条的彼此对置的端部区域可以相互例如材料锁合地连接，以便实现封闭的环状结构，或者该板条的两个端部区域可以彼此重叠地定位，从而例如两个耦联区域38、42中的一个耦联区域通过设置用于构成耦联元件36的板材的两个彼此重叠的端部区域形成。
在示出的设计实例中，两个耦联区域38、42通过两个连接区域48、50相互连接，以便获得环状结构。在一种备选设计方式中，这样的耦联元件36可能以U形的结构提供，在该U形的结构中，两个耦联区域38、42然后仅通过这样的连接区域48或50相互连接。
为了实现以其轴向端部区域彼此对置的轴、即活门驱动装置12的作为驱动机构34起作用的驱动轴与枢转轴18之间的隔热，在耦联元件36中形成的并且由两个耦联区域38、42和两个连接区域48、50包围的耦联元件内部空间52中设置有第一隔热元件54。这个第一隔热元件在所述的轴的彼此对置的端部区域之间延伸并且因此阻止在运行中强烈升温的枢转轴18向驱动机构34上通过热辐射的热传递。
为了实现进一步改善的隔热，备选或附加于第一隔热元件54可以设置有例如同样由板材构成的第二隔热元件56。这个第二隔热元件由基本上罐状的结构构造并且包括在第二耦联区域42上在其面对枢转轴18或者说活门管14的一侧上设置的、例如与耦联元件36材料锁合地、例如通过焊接来连接的或/和在耦联元件36与枢转轴18之间沿轴向固定地保持的底壁58和在外周区域中在其上连接的周壁60。这个第二隔热元件56也优选由板材构成并且与第二耦联区域42中的形锁合嵌接开口44相配设地具有穿透开口62，从而枢转轴18可以以其要耦联到耦联元件36上的端部区域导入到形锁合嵌接开口44中。
耦联元件36可以这样设置在两个要相互耦联的轴之间，使得所述耦联元件在其之间在预应力下保持并且因此彼此对置的端部区域将所述轴沿彼此远离的方向预紧。以这种方式和方法，用于枢转轴18的定义的轴向定位可以在考虑轴向支承该枢转轴18的轴承布置结构的一般不可避免地存在的轴承间隙的情况下例如在枢转轴18的轴向端部区域28的区域中实现。
在耦联布置结构32的区域中，在图2中设置有一般以64表示的减振材料。这种减振材料64优选以金属丝材料、例如金属丝网构成并且在示出的设计实例中具有包围第二隔热元件56的周壁60的环状结构。为了减振材料64在耦联布置结构32上的定义的保持，第二隔热元件56的周壁60可以至少在其周边区域中向径向外部弯曲，以便利用径向搭接减振材料64的边缘区域66提供一般以68表示的形锁合保持区域。因此，减振材料64以贴靠在周壁60的外周面上的方式沿径向方向关于枢转轴线A定义地保持并且在耦联元件60与形锁合保持区域68之间沿振动轴线A的轴向方向定义地保持。备选或附加于借助于形锁合保持区域68的形锁合的产生，减振材料64可以通过材料锁合、例如熔焊、钎焊或/和粘接在耦联布置结构32上固定地保持。
通过在耦联布置结构32的区域中设置的减振材料64确保：在运行中在排气活门10的区域中形成的或传递到其上的振动不可以导致耦联布置结构32、特别是其耦联元件36的这样的振动激励，使得在车辆中发射可察觉的声音。另外，减振材料64可以吸收在耦联布置结构32的区域中形成的并且必要时导致声音发射的振动激励，从而减振材料64一方面有助于原则上尽可能多地阻止耦联布置结构32的振动激励的形成，另一方面有助于当出现这样的振动激励时吸收由耦联布置结构32输出的声音。
以在图2中示出的具有环状结构的设计方式构造的减振材料优选以导致定义的多孔的、开孔的结构的制造过程、例如缠结过程、针织过程、编织过程或机织过程制造。在这样的制造工序中，减振材料64可以以需要的环状封闭的结构以基本上软管状的结构提供并且随后为了获得在减振材料中存在的金属丝材料的希望的尺寸和希望的密度或者说希望的多孔性而被压缩。
一种备选设计方式在图3中示出。在这种设计方式中，减振材料64‘设置在由第二隔热元件56的底壁58和周壁60包围的隔热元件内部空间70中。为了穿过枢转轴18，在这种设计方式中，减振材料64‘也以环状结构构造。通过形锁合在第二隔热元件56上的定义的保持也在这种设计方式中通过以下方式实现，即，周壁60至少在其周边的一部分中为了提供在这里向径向内部作用的并且提供形锁合保持区域68的边缘区域66而弯曲。在这个边缘区域66与底壁58之间，减振材料64‘沿轴向方向保持。因为减振材料64‘贴靠在周壁60的内表面上，所述减振材料也沿径向方向定义地保持。
要指出的是：当然在图2和图3中示出的在第二隔热元件56的外周上具有减振材料64和在第二隔热元件56的内周上具有减振材料64‘的设计方式可以相互组合。
另一种备选设计方式在图4中示出。在这种设计方式中，减振材料64“设置在耦联元件内部空间50中。在示出的设计实例中，设置有减振材料64“的两个减振体72、74。减振体72处于第一耦联区域38与第一隔热元件54之间。减振体74处于第一隔热元件54与第二耦联区域42之间，第一隔热元件54的固定在第二耦联区域42上的支腿也可以至少局部地定位在减振器体74与第二耦联区域42之间。
可看到的是：两个减振体72、74可以以覆盖对两个耦联区域38、42中的形锁合嵌接开口40或44的方式定位。在将两个形锁合耦联突出部41、46推入到这些形锁合耦联开口40、44中时，减振材料64“可以被局部地压缩。为了避免这种压缩，减振材料64“可以如此提供，使得所述减振材料与形锁合嵌接开口40、44相配设地具有留空部，以便能够将形锁合耦联突出部41、46容纳在所述留空部中。
两个减振体72、74例如可以以环状结构提供。
备选于具有两个或更多个减振体72、74的减振材料64“的设计方案，在耦联元件内部空间50中，减振材料64“也可能以唯一一个减振体构成，该减振体包围第一隔热元件44并且以这种方式和方法这样定位，使得减振材料64“处于第一隔热元件54与第一耦联区域38之间并且处于第一隔热元件54与第二耦联区域42之间。
为了在图4中示出的设计方式中可以将减振材料64“定义地保持在耦联布置结构32上，在两个耦联区域38、42上例如可以设置有保持接片76、78、80，所述保持接片在耦联元件36的横向于枢转轴线A的侧边缘区域上搭接减振材料64“，以便以这种方式和方法提供形锁合保持区域68。因此，在这种设计方式中，减振材料64“的多孔结构的影响也例如通过减振材料64“与耦联元件36的焊接来避免。
要指出的是：在图4中示出的设计方式也可以与图2的设计方式或/和图3的设计方式组合。

Claims (15)

1.排气活门，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述排气活门包括活门管(14)、在所述活门管(14)的内部支承在能绕枢转轴线(A)旋转的枢转轴(18)上的活门隔板(16)以及用于所述枢转轴(18)的枢转驱动装置(12)，所述枢转驱动装置具有驱动机构(34)，所述排气活门还包括将所述驱动机构(34)与所述枢转轴(18)耦联以用于绕枢转轴线(A)共同旋转的耦联布置结构(32)，其特征在于，在所述耦联布置结构(32)的区域中设置有减振材料(64；64‘；64“)。
2.按照权利要求1所述的排气活门，其特征在于，所述减振材料(64；64‘；64“)包括多孔材料。
3.按照权利要求2所述的排气活门，其特征在于，所述减振材料(64；64‘；64“)包括开孔材料。
4.按照上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，所述减振材料(64；64‘；64“)包括金属丝材料。
5.按照权利要求4所述的排气活门，其特征在于，金属丝材料包括金属丝网、金属丝针织物、金属丝编织物、金属丝无纺布或金属丝紊乱材料。
6.按照上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，所述耦联布置结构(32)包括耦联元件(36)，所述耦联元件具有与所述驱动机构(34)耦联的或要耦联的第一耦联区域(38)、与所述枢转轴(18)耦联的或要耦联的第二耦联区域(42)和至少一个将所述第一耦联区域(38)与所述第二耦联区域(42)连接的连接区域(48、50)。
7.按照权利要求6所述的排气活门，其特征在于，这两个耦联区域(38、42)和所述至少一个连接区域(48、50)包围耦联元件内部空间(57)，并且所述减振材料(64“)的至少一部分设置在所述耦联元件内部空间(51)中。
8.按照权利要求7所述的排气活门，其特征在于，在所述耦联元件内部空间(52)中设置有第一隔热元件(54)，并且在所述耦联元件内部空间(52)中设置的减振材料(64“)包围所述第一隔热元件(54)地设置，使得在所述耦联元件内部空间(52)中设置的减振材料(64“)的至少一部分定位在所述第一隔热元件(54)与所述第一耦联区域(38)之间或/和在所述耦联元件内部空间(52)中设置的减振材料(64“)的至少一部分设置在所述第一隔热元件(54)与所述第二耦联区域(42)之间。
9.按照权利要求6至8中任一项所述的排气活门，其特征在于，在所述第二耦联区域(42)的面对所述枢转轴(18)的一侧上设置有第二隔热元件(56)，并且所述减振材料(64；64‘)的至少一部分设置在所述第二隔热元件(56)的区域中。
10.按照权利要求9所述的排气活门，其特征在于，所述第二隔热元件(56)罐状地构造，所述第二隔热元件具有面对所述第二耦联区域(42)的底壁(58)和连接到所述底壁(58)上的周壁(60)，所述底壁(58)和所述周壁(60)包围沿远离所述耦联元件(36)的方向敞开的隔热元件内部空间(70)。
11.按照权利要求10所述的排气活门，其特征在于，在所述第二隔热元件(56)的区域中设置的减振材料(64‘)的至少一部分至少部分地设置在所述隔热元件内部空间(70)中。
12.按照权利要求10或11所述的排气活门，其特征在于，在所述第二隔热元件(56)的区域中设置的减振材料(64)的至少一部分以在背离所述隔热元件内部空间(70)的外侧上包围所述周壁(60)的方式设置。
13.按照上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，所述减振材料(64；64‘；64“)通过形锁合保持在所述耦联布置结构(32)上。
14.按照权利要求13所述的排气活门，其特征在于，在所述耦联布置结构(32)上设置有至少一个搭接所述减振材料(64；64‘；64“)的形锁合保持区域(68)。
15.按照上述权利要求中任一项所述的排气活门，其特征在于，所述减振材料(64；64‘；64“)通过材料锁合保持在所述耦联布置结构(32)上。
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