CN209976642U - 用于排气管路的阀和包括所述阀的排气管路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及用于排气管路的阀和包括所述阀的排气管路，该阀(1)包括：具有废气入口(5)和废气出口(7)的阀体(3)，该阀体(3)在废气入口与废气出口之间限定了废气循环通道(9)；布置在阀体(3)中的翼板(11)；用于驱动翼板相对于阀体(3)转动的驱动轴(13)；用于使翼板(11)的驱动轴相对于阀体转动的至少一个导向轴承(31)，该导向轴承穿过阀体(3)上的孔(33)接合，该导向轴承(31)的内端(35)位于阀体(3)内部；第一管(63)，该第一管接合在废气入口(5)和废气出口(7)中的一者中并且抵接在导向轴承(31)的所述内端(35)上。本实用新型简化了阀的设计，减少了构成阀的部件数量，也降低了阀的制造成本。

Description

用于排气管路的阀和包括所述阀的排气管路
技术领域
本实用新型总体上涉及用于排气系统的控制阀，具体地涉及用于排气管路的阀和包括所述阀的排气管路。
背景技术
这种先导式阀通常安装在高端机动车的排气系统中。由于它们相对高的成本，入门级别的车辆的排气系统不包括这些阀。
在不远的将来，将会引入新的标准甚至更严格地限制来自于车辆排气系统的噪声发射。这些标准将迫使汽车制造商广泛使用作为降低噪声发射的技术方案的先导阀。
实用新型内容
本文中，本实用新型的目的是提供一种降低制造成本的阀，因此其可以用在所有类型的排气管路上而无需过多地增加这些管路的成本。
为此目的，本实用新型涉及一种用于排气管路的阀，该阀包括：
–具有废气入口和废气出口的阀体，该阀体在废气入口与废气出口之间限定了废气流动路径；
–布置在阀体中的翼板；
–用于驱动翼板相对于阀体转动的驱动轴；
–用于使翼板的驱动轴相对于阀体转动的至少一个导向轴承，该导向轴承穿过阀体上的孔接合，其中导向轴承的内端位于阀体内部；
–第一管，该第一管接合在废气入口和废气出口中的一者中并且抵接在导向轴承的内端上。
因此，没有必要在阀体中或者另一个阀元件上提供专门设计成在阀组装过程中当第一管接合在阀体内部时将第一管锁定就位的止挡件。这种止挡件是通过使用导向轴承获得的。因此导向轴承能够使第一管保持在其正常位置中直到将该管固定到阀体。
因此，简化了阀的设计，减少了构成阀的部件的数量。结果，也降低了阀的制造成本。
该阀还可以具有如下的一个或多个特征，它们可以分别考虑或者以所有在技术上可行的组合方式进行考虑：
–循环通道具有从废气入口到废气出口的中心线，导向轴承限定了第一管沿着中心线相对于阀体的位置；
–第二管接合在废气入口和废气出口中的另一者中并且抵接在导向轴承的内端上；
–导向轴承包括管状壳体和装在管状壳体中的驱动轴导向构件，第一管与管状壳体抵接；
–第一管具有第一端，在第一端上切割出围绕导向轴承内端的凹口；
–该阀仅具有一个导向轴承。
–第一管固定至阀体。
–第二管固定至阀体。
根据第二方面，本实用新型涉及一种制造用于排气管路的阀的方法，该方法包括获得子组件的步骤，所述子组件包括：
–具有废气入口和废气出口的阀体，该阀体在废气入口与废气出口之间限定了废气流动路径；
–布置在阀体中的翼板；
–相对于阀体转动的翼板驱动轴；
–至少一个驱动轴转动导向轴承，其穿过阀体中的开口接合，其中导向轴承的一个内端位于阀体内部；
该方法还包括将第一管接合在废气入口和废气出口中的一者中并且使第一管抵接在导向轴承内端上的步骤。
此外，该方法可以具有如下的一个或多个特征，它们可以分别考虑或者以所有在技术上可行的组合方式进行考虑：
–该方法包括在接合并抵接第一管的步骤之后将第一管固定到阀体的步骤；
–该方法包括使一个第二管接合到废气入口和废气出口中的另一者并且使第二管抵接在导向轴承内端上的步骤；以及
–该方法包括在接合并抵接第二管的步骤之后将第二管固定到阀体的步骤。
第三方面是本实用新型涉及一种装备有具有上述特征的阀的排气管路。
附图说明
本实用新型的其他特征和优点从通过参照附图以示出而非限定的方式在下面给出的详细描述中将会变得显而易见，包括：
图1是根据本实用新型的阀的透视图，没有示出的阀的致动器；
图2是与图1中类似的透视图，其中没有示出第一管和第二管；
图3是图1和2中阀的分解透视图，没有示出第一管和第二管但是示出了致动器；
图4是来自于图1到3的导向轴承、驱动轴和阀适配器的轴向横截面视图；
图5是与转动轴线垂直的平面中的横截面视图，其中仅部分示出了入口管和出口管；以及
图6是简化视图，示出了本实用新型的一种变型的导向轴承以及入口管和出口管。
具体实施方式
图1到3中示出的阀1旨在安装在内燃机车辆的排气系统中。该车辆一般是诸如小汽车或卡车之类的机动车。
阀1例如设计成改变诸如管或消音器之类的排气系统元件中的废气通道的横截面，以调节内燃机进气口处再循环(EGR，废气再循环)的废气量，或者将所有或部分的废气流转移到热交换器或诸如NOx收集器或SCR(选择性催化还原)催化转换器之类的废气净化装置的旁通管。
阀1具有阀体3，阀体3具有废气入口5和废气出口7
阀体3在废气入口5与废气出口7之间限定了废气循环通道9。在示出的示例中，阀体3是具有圆形横截面的管段。替代性地，阀体3具有不同的形状。
阀1还具有位于阀体3中的翼板11。其还包括用于驱动翼板11相对于阀体3围绕转动轴线X转动的轴13。
在该描述中，术语轴向和径向涉及翼板11的转动轴线X。
驱动轴13例如是实心的或者是中空的金属管。翼板11例如是通过冲压成形的金属板。翼板11通过诸如焊接点之类的任何合适的方式刚性固定到驱动轴13。翼板11一般是圆形的或椭圆形的。阀1例如是蝶阀，驱动轴13沿着翼板11的中线延伸。
阀1还具有致动器15和配置成在致动器15与驱动轴13之间传递发动机扭矩的传动机构17。致动器15具有所有类型。例如，致动器15是电动机减速机。
传动机构17包括例如由致动器15驱动转动的驱动器19、直接附接到驱动轴13的适配器21、以及将适配器21和驱动器19连接转动的弹性构件23。
驱动器19例如是致动器15的输出轴。
例如，适配器21是刚性地固定到驱动轴13的金属板。仅由弹性构件23在驱动器19与适配器21之间传递扭矩。
例如其是弯曲成合适形状的金属丝。弹性构件23的第一端25接合在驱动器19中未示出的凹口中。弹性构件23的第二端27接合在适配器21中的凹口29中，如图4中所示。
阀1还具有至少一个轴承31，其用于翼板11的驱动轴13相对于阀体3的转动。该导向轴承31穿过阀体3的孔33，导向轴承31的内端35位于阀体3内部。
此外，导向轴承31的外端37位于阀体3的外部。
导向轴承31通过任何合适的方式刚性地固定至阀体3。例如，将其紧紧地焊接到孔33的边缘。
导向轴承31具有管状壳体39和位于管状壳体39中用于驱动轴13的导向构件41。管状壳体39具有与翼板11的转动轴线X共轴的圆柱形壁43，该翼板自身与驱动轴13组合在一起。圆柱形壁43在外端37处是敞开的，并且在导向轴承31的内端35处由底部45部分封闭。底部45具有中心孔47，驱动轴13穿过该中心孔47。
导向构件41具有中空圆柱体的基本形状。其具有与中心孔47对准并与转动轴线X共轴的中央通道49。驱动轴13容纳在中央通道49中。
导向构件41下端被抵靠在底部45上支撑。导向构件41径向向外抵靠管状壳体39的圆柱形壁43被支撑。在其与底部45相对的轴向端处，导向构件41由自由表面51限定，并在轴向上与阀体3相反地转弯(turned)。中央通道49通入自由表面51的中心。
驱动轴13的端部53从中央通道49伸出。适配器21刚性地附接到端部53。
导向构件41包括金属丝网，和/或选自于石墨和陶瓷的材料，或者该材料或这些材料与金属丝网的任意组合。
例如，其完全由金属丝网制成，或者完全由石墨或陶瓷制成，或者其包括金属丝网和石墨和/或陶瓷。
适配器21具有与导向轴承31上的附加表面57密封接触的接触表面55。该附加表面57设置在导向构件41上，更精确地是设置在自由表面51上。接触表面55是由适配器21的朝向导向轴承31凸起的中央凸起部59限定。接触表面55在轴向上抵靠互补表面57由弹性构件23加载。
例如，接触表面55在关于转动轴线X的径向平面中具有弧形横截面。
互补表面57是截头圆锥形的并且与转动轴线X共轴。
在这种情况下，接触是线接触。
替代性地，可以颠倒过来。互补表面57在关于转动轴线X的径向平面上具有弧形截面，接触表面55是截头圆锥形的。在另一种变型中，表面55和57均是截头圆锥形，接触表面55与互补表面57之间的接触是在二维的截头圆锥表面上实现的。
致动器15通过支架61刚性地固定到导向轴承31。
输出轴19布置在驱动轴13的轴向延伸部中。
阀1还具有接合在废气入口5中并且与导向轴承31的内端35抵接的第一管63。图5中示出了这种情形。
第一管63在上游流体连接到收集器(未示出)，收集器收集来自于车辆内燃机的废气。一般地，在第一管63与歧管之间设置诸如蜗轮增压器或废气净化装置之类的其他设备。
第一管63具有由自由边缘67限定的第一端65。自由边缘67与导向轴承31的内端35抵接。
更确切地说，第一管63与导向轴承31的管状壳体39抵接。
如图5中所示，第一管63通过第一端65与废气循环通道9流体联通。
优选地，第一端65具有与废气入口5的内段大致相同的外段。在示出的示例中，外段和内段是圆形的。
第一管63通过任何合适的方式紧紧地固定到阀体3。
如图5中所示，废气流动通道9具有从废气入口5到废气出口7的中心线L。
当从废气入口5到废气出口7通过该废气通道9时中心线L通过废气通道9的彼此接着的各段的几何中心。
中心线L在示出的示例中是直线。根据阀体3的形状，尤其是废气循环通道9的形状，其可以不是直线。例如，中心线L具有多个彼此形成角度的直线段或者弧形段。
导向轴承31限定了第一管63沿着中心线L相对于阀体3的位置。
阀1还具有接合在废气出口7中的第二管69。第二管69也与导向轴承31的内端35抵靠。第二管69具有由自由边缘73限定的第二端71。自由边缘73与导向轴承31抵接，更精确地与导向轴承31的内端35抵接。
如前所述，导向轴承31限定了第二管69沿着中心线L相对于阀体3的位置。
第二端71具有在形状上与废气出口7的内段大致相同的外段。在示出的示例中，外段和内段是圆形的。第二管69通过任何合适的方式密封到阀体3。
根据图6中示出的设计变型，在第一管63的第一端65中切割出凹口75。更确切地说，该凹口75是从自由边缘67切割出的。凹口75围绕导向轴承31的内端35。
换言之，导向轴承31的内端35接合在凹口75中。
优选地，导向轴承31的内端35在与转动轴线X垂直的平面内具有与凹口75形状共轭接合的接合段(a conjugated section)。因此，凹口75的边缘在导向轴承31的外表面上沿其整个长度实质上是扁平化了。
类似地，优选地在第二管69的第二端71中切割出凹口77。该凹口77围绕导向轴承31的内端35。有利地，所述内端35的在与转动轴线X垂直的平面内获取的外表面与凹口77的形状结合在一起。因此凹口77在其整个长度上实际上被压靠到导向轴承31的外表面35上。
这样使得第一管63和第二管69沿着中心线L彼此显著靠近。
有利地，自由边缘67和73实际上是接触的，凹口75和77几乎围绕导向轴承31的整个周缘。
这样的设置缩短了阀体3的长度。
第二方面是本实用新型涉及一种制造用于排气管路的阀1的方法。
该方法包括获得子组件的步骤，所述子组件包括：
–具有废气入口5和废气出口7的阀体3，该阀体3在废气入口5与废气出口7之间限定了废气循环通道9；
–布置在阀体3中的翼板11；
–用于驱动翼板11相对于阀体3转动的驱动轴13；
–至少一个驱动轴13的转动导向轴承31，其穿过阀体3上的孔33，其中导向轴承31的内端35位于阀体3内部。
该方法还包括将第一管63接合在废气入口5中并使第一管63与导向轴承31的内端35抵接的步骤。
有利地，该方法还包括在接合和抵接第一管63的步骤之后将第一管63固定到阀体3的步骤。
该固定步骤能够使第一管63紧紧地固定到阀体3。
一般地，该方法还包括将第二管69接合在废气出口7中并使第二管69与导向轴承31的内端35抵接的步骤。
有利地，该方法还包括在接合和抵接第二管69的步骤之后将第二管69固定到阀体3的步骤。
第二管69被密封到阀体3。
一般地，阀1具有上述的类型。上述的阀1尤其适合于根据本实用新型的方法进行制造。
阀1和该制造方法可以具有多个变型。
在上述的设计示例中，阀1具有在驱动轴13上的单个转动导向轴承31。其具有大的长度，以便于确保对驱动轴13的良好转动导向。替代性地，阀1具有第二导向轴承，其对驱动轴13的与适配器21相对的端部的转动进行导向。
在这种情况下，第一管63和/或第二管69有利地与导向轴承31的内端35和第二导向轴承两者都抵接。
上面已经描述了与第一管63和/或第二管69接触的导向轴承31设计成对与传动机构17连接的驱动轴13的端部进行导向。替代性地，导向轴承31对驱动轴13的没有连接到传动结构17的端部进行导向。
在上述示例中，第一管63和第二管69均与导向轴承31的内端35抵接。替代性地，仅第一管63抵靠导向轴承31的内端35放置。
上面已经描述了第一管63接合在废气入口5中。替代性地，第一管63接合在废气出口7中。第二管69接合在废气入口5中。
第三方面是本实用新型涉及一种装备有具有上述特征的阀1的排气管路。

Claims (9)

1.一种用于排气管路的阀，其特征在于，该阀(1)包括：
–具有废气入口(5)和废气出口(7)的阀体(3)，该阀体(3)在废气入口(5)与废气出口(7)之间限定了废气循环通道(9)；
–布置在阀体(3)中的翼板(11)；
–用于驱动翼板(11)相对于阀体(3)转动的驱动轴(13)；
–用于使翼板(11)的驱动轴(13)相对于阀体(3)转动的至少一个导向轴承(31)，该导向轴承穿过阀体(3)上的孔(33)接合，其中该导向轴承(31)的内端(35)位于阀体(3)内部；
–第一管(63)，该第一管接合在废气入口(5)和废气出口(7)中的一者中并且抵接在导向轴承(31)的所述内端(35)上。
2.根据权利要求1所述的阀，其特征在于，该废气循环通道(9)具有从废气入口(5)到废气出口(7)的中心线(L)，导向轴承(31)限定了第一管(63)沿着中心线(L)相对于阀体(3)的位置。
3.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，第二管(69)接合在废气入口(5)和废气出口(7)中的另一者中并且抵接在导向轴承(31)的所述内端(35)上。
4.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，导向轴承(31)包括管状壳体(39)和装在管状壳体(39)中的用于对驱动轴(13)进行导向的构件(41)，第一管(63)与管状壳体(39)抵接。
5.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，第一管(63)具有第一端(65)，在该第一端中切割出围绕导向轴承(31)的所述内端(35)的凹口(75)。
6.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，所述阀(1)具有单个导向轴承(31)。
7.根据权利要求1或2所述的阀，其特征在于，第一管(63)固定至阀体(3)。
8.根据权利要求3所述的阀，其特征在于，第二管(69)固定至阀体(3)。
9.一种包括根据权利要求1或2所述的阀的排气管路。
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