CN210127905U - 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：限定用于废气通道(4)的阀体(3)；布置在阀体(3)中的翼板(5)；一体地紧固到翼板(5)的用于驱动翼板(5)的驱动轴(7)；至少一个导向轴承(9)，用于对翼板(5)的驱动轴(7)相对于阀体(3)的转动进行导向，导向轴承连接到阀体(3)；致动器(11)；传动机构(13)，传动机构包括刚性地直接附接到翼板(5)的驱动轴(7)的适配器(15)，该传动机构(13)布置成在致动器(11)与适配器(15)之间传递发动机扭矩；适配器(15)具有与设置在导向轴承(9)上的互补表面(53)密封接触的接触表面(51)。本实用新型简化了阀的结构并节约成本。

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管路的阀和包括所述阀的排气管路，所述阀由致动器控制。
背景技术
这种阀目前安装在高端车辆的排气系统中。由于它们的成本较高汽车制造商在入门级别车辆的排气管路系统中很少使用或者不使用这种阀。
在不远的将来，排气管路系统的噪声发射水平的标准可能会更严苛。这样就迫使汽车制造商甚至在入门级别车辆中结合先导阀。
实用新型内容
本文中，本实用新型的目的是提供一种简化结构并节约成本的用于排气管路的阀。
为此目的，根据第一方面，本实用新型涉及一种用于排气管路的阀，该阀包括：
–限定用于废气的通道的阀体；
–布置在阀体中的翼板；
–一体地紧固到翼板的用于驱动翼板的驱动轴；
–至少一个导向轴承，所述导向轴承用于对翼板的驱动轴相对于阀体的转动进行导向，所述导向轴承连接到阀体；
–致动器；
–传动机构，该传动机构包括刚性地直接附接到翼板的驱动轴的适配器，该传动机构布置成在致动器与适配器之间传递发动机扭矩；
所述适配器具有与设置在导向轴承上的互补表面密封接触的接触表面。
此外，该阀可以具有如下的一个或多个特征，它们可以分别考虑或者根据任何在技术上可行的组合方式进行考虑：
–接触表面是球形的，互补表面是圆锥形的；
–适配器刚性附接到用于翼板的驱动轴的一端；
–适配器是板；
–适配器包括凸起的中央区域，该中央区域限定了所述接触表面并且具有孔，驱动轴穿过该孔；
–适配器包括一体紧固到所述中央区域并围绕所述导向轴承的裙部；
–传动机构包括由致动器驱动转动的驱动构件以及将适配器和转动的驱动构件连接的弹性构件；
–弹性构件将适配器的接触表面抵靠导向轴承的互补表面偏压；
–导向轴承包括金属丝网，和/或包括选自于石墨和陶瓷的一种或两种材料；并且
–该阀具有容纳所述导向轴承的管状壳体，该管状壳体穿过阀体中的孔接合并且刚性地附接到阀体。
根据第二方面，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仅以指示且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是装备有本实用新型的阀的排气管路的一部分的透视图，没有示出致动器；
图2是图1中示出的阀的透视图，没有示出入口和出口管道；
图3是图1和2中的阀的分解透视图，没有示出入口和出口管道，但示出了致动器；
图4是图1到3中示出的阀的导向轴承和适配器的轴向横截面视图；以及
图5是图4中示出的区域的放大视图，示出了适配器的接触表面与导向轴承的互补表面之间的接触。
具体实施方式
图1到3中示出的阀1旨在安装在车辆的排气管路上。该车辆一般是诸如小汽车或卡车之类的内燃机车。
提供阀1例如是为了改变排气管路的构件(诸如管或消音器)中的废气流动的通道的横截面，以便于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包括限定废气通道4的阀体3、布置在阀体3中的翼板5、以及用于驱动翼板5并一体地紧固到翼板5的驱动轴7。
阀1实际上还包括用于对翼板5的驱动轴7相对于阀体3的转动进行导向的至少一个导向轴承9、致动器11以及传动机构13。
传动机构13包括刚性地直接附接到驱动轴7的适配器15，传动机构13布置成在致动器11与适配器15之间传递发动机扭矩。
阀体3具有废气入口17和废气出口19，通道4从废气入口17延伸到废气出口19。
一般地，如图1中所示，入口管道21流体连接到废气入口17，出口管道23流体连接到废气出口19。
在示出的示例中，入口管道21的一端接合在废气入口17中，出口管道23的一端接合在废气出口19中。
入口管道21与收集从发动机燃烧室排出的废气的废气歧管流体联通。其他元件(诸如用于对废气进行净化的净化构件、蜗轮增压器或者任何其他合适的构件)一般设置在废气歧管与入口管道21之间。
出口管道23与套管流体联通，净化后的废气通过套管释放到大气中。诸如消音器或者废气净化构件之类的其他元件一般设置在出口管道23与套管之间。
有利地，阀体3是管，一般具有圆形横截面。
该管一般是直线的(直的)，意思是其具有直线的(直的)中心线。
驱动轴7例如是一段具有小的横截面的金属管。翼板5例如是冲压金属板。翼板5例如是圆形的或椭圆形的。驱动轴7一体地紧固到翼板5。其通过任何方式刚性附接到翼板5，例如通过点焊。在示出的示例中，阀1属于蝶阀类型，其中驱动轴7沿着翼板5的中心线延伸。
致动器11和传动机构13设置成使翼板5在用于关闭通道4的关闭位置(如图2中所示)与翼板5将通道4打开的至少一个位置之间运动。在该描述中，术语轴向和径向应该相对于翼板5的转动轴线X进行理解。
此外，阀1具有容纳导向轴承9的管状壳体25。管状壳体25是圆柱形的，其中心轴线与翼板5的转动轴线X共线。
管状壳体25穿过阀体3的孔27接合并且刚性附接到阀体3。例如，管状壳体25以密封的方式焊接到孔27的边缘。其具有位于阀体3内部的内端29和位于阀体3外部的外端31。管状壳体25是中空的。
其具有与翼板5的转动轴线X共轴并且通过底部33在内端29处封闭的圆柱形壁32。底部33具有中心孔35，钻出该中心孔35用作驱动轴7穿过的通道。
管状壳体25在其外端31处是完全敞开的。
导向轴承9是中空圆柱体的形式。如图4中所示，其具有中央通道36，该中央通道36与翼板5的转动轴线X共轴并且位于中心孔35的延长线上。中央通道36在内部接收驱动轴7。
导向轴承9装在管状壳体25的内部内且基本填充管状壳体25在驱动轴7与管状壳体25的圆柱形壁32之间的整个内部容积。
导向轴承9具有支撑在底部33上的下端37。导向轴承9的上端由自由表面39限定。自由表面39在轴向上远离阀体3转弯(turned)。
中央通道36通入自由表面39的中心。
自由表面39自中央通道36具有第一截头圆锥形表面41，该表面41自通道36在径向上朝向外部并且在轴向上在与阀体3相反的方向上延伸。第一截头圆锥形表面41在径向上经由基本垂直于翼板5的转动轴线X的环形表面43朝向外部延伸。环形表面43与自环形表面43在径向上朝向外部并且在轴向上朝向阀体3延伸的截头圆锥形表面45连续。截头圆锥形表面45与导向轴承9的径向外表面47连接，该径向外表面47抵靠支撑管状壳体25的圆柱形壁32被支撑。
适配器15刚性地直接附接到自导向轴承9伸出的驱动轴7的一个端部49。
根据本实用新型，适配器15具有与设置在导向轴承9上的互补表面53密封接触的接触表面51(图4和5)。该接触确保对会从通道4沿着驱动轴7向上升起的废气的密封。
有利地，接触表面51是球形的，互补表面53是截头圆锥形的。接触表面51与互补表面53之间的接触是线接触。
更确切地说，接触表面51在关于翼板5的转动轴线X的径向平面内是圆弧形段。
互补表面53通常是第一圆锥形表面41的一部分。
导向轴承9包括金属丝网和/或包括选自于石墨和陶瓷的材料，或者所述一种或多种材料与金属丝网的任何组合。
例如，其完全由金属丝网制成，或者完全由石墨或陶瓷制成，或者其甚至可以包括金属丝网和石墨和/或陶瓷。
适配器15一般是板。该板根据所有合适的工艺成形。例如该板是冲压形成的。
通过一种变型，适配器15是烧结的或者机加工的部件。
适配器15具有限定接触表面51的凸起的中央区域55。该中央区域55是朝向导向轴承9凸起的。
中央区域55具有孔57，驱动轴7接合在孔57中。驱动轴7，更确切地说是驱动轴7的端部49一般以密封的方式焊接到孔57的边缘。
例如，中央区域55具有平面中央部59，该平面中央部59与翼板5的转动轴线X垂直，其上设有孔57。中央部59在径向上通过围绕中央部59的环形部61朝向外部延伸。在相对于翼板5的转动轴线X的径向平面内的横截面中考虑，所述部分61具有圆弧形状，并且限定了接触表面51。
适配器15还包括一体地紧固到中央区域55并围绕导向轴承9的裙部63。裙部63具有圆柱形，即与翼板5的转动轴线X共轴。其具有通过中间部分67连接到中央区域55的上边缘65。以关于翼板5的转动轴线X的径向平面内的横截面考虑，中间部分67形成翻转部，即中心弧形段在与阀体3相反的方向上轴向转向的U形部。裙部60还具有与上边缘65相对的下边缘69。该下边缘69是自由的。
传动机构13包括由致动器11驱动转动的驱动构件71以及连接适配器15和转动的驱动构件71的弹性构件73。
致动器11例如是齿轮传动发动机。驱动构件71在该种情况下例如是致动器11的输出轴的端部。
驱动构件71仅通过弹性构件73可转动地连接到适配器15。
其例如是由弯曲金属丝制成的弹簧。
例如，弹性构件73的一端75接合在设置于驱动构件71中的未示出的凹口中。弹性构件73的另一端77接合在设置于适配器15中的凹口79中。仅在图4和5中示出了这些凹口。
它们是在中间部件67上切割出的，一般在中间部件67的相对于翼板5的转动轴线X彼此在直径上的两个区域中。
弹性构件73配置成在轴向上将接触表面51抵靠导向轴承9的互补表面53偏压。
致动器11刚性附接到支撑支架81，支架81本身刚性附接到管状壳体25。因此将其保持在其中致动器11的输出轴与驱动轴7对准的位置上。
现在描述阀1的操作。
通过启动致动器11使翼板5在其各个不同的位置之间运动。通过弹性构件73将驱动构件71处产生的扭矩传递到适配器15。适配器以将扭矩传递到驱动轴7和翼板5的方式刚性附接到驱动轴7。弹性构件73还在轴向上将适配器15朝向阀体3偏压。这样能够通过使接触表面51抵靠互补表面53偏压而施加偏压应力。
从而有效地获得了高程度密封，防止废气通过导向轴承9和适配器15向上流动到驱动轴7而溢出。
上面描述的阀1具有许多优点。
因为对废气的密封是通过适配器15的接触表面与导向轴承9的互补表面53之间的密封接触实现的，所以不必要提供额外的专门设计成实现这种密封的元件。简化了阀1的结构，从而降低了成本。
提供球形接触表面51和互补圆锥形表面53提供了获得最佳密封的方式，即使在适配器15相对于导向轴承9从轴线偏置的情况下也是如此。
适配器15直接附接到驱动轴7的一端使得根据本实用新型的阀1具有简单且经济的构造。
适配器15制造成板的形式还提供了降低制造成本的可能性，因为适配器15可以通过冲压以简单且经济的方式制造。
在适配器15上提供凸起的中央区域55可以以简单的方式形成接触表面51。
适配器15的裙部63可以在机动车行驶时防止导向轴承9伸出外部。
弹簧既可以在驱动构件71与适配器15之间传递扭矩也可以使接触表面51紧紧地压靠互补表面53，提供了以非常经济的方式获得优异的密封能力。
导向轴承9的材料很好地适合于获得密封接触。
将导向轴承9制作成插入管状壳体25中的构件形式(其本身穿过阀体3的孔27接合)也有助于降低阀的制造成本。
阀1可以具有多种变型。
接触表面51可以是圆锥形的且互补表面53是球形的。替代性地，接触表面51与互补表面53之间的接触不是线接触，而是二维表面的接触。例如，接触表面51和互补表面53均是截头圆锥形且具有相同的形状。
适配器15可以具有与上述适配器不同的形状。例如，适配器15是一端附接到驱动轴7的杆件。该端限定了接触表面51，确保了与导向轴承9的密封接触。致动器使该杆件运动。
在另一种变型中，导向轴承9和管状壳体25不是两个彼此分开的部件，而仅是一个实心部件，例如由不锈钢制成。
在上述实施方式的示例中，阀1具有安装在驱动轴7的、可转动地连接到致动器15的端部处的单个长轴承。通过一种变型，阀1另外还具有第二轴承，其对驱动轴7的与适配器15相对的端部的转动进行导向。
根据另一方面，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 (11)

1.一种用于排气管路的阀(1)，其特征在于，该阀(1)包括：
–限定用于废气的通道(4)的阀体(3)；
–布置在阀体(3)中的翼板(5)；
–一体地紧固到翼板(5)的用于驱动翼板(5)的驱动轴(7)；
–至少一个导向轴承(9)，所述导向轴承用于对翼板(5)的驱动轴(7)相对于阀体(3)的转动进行导向，所述导向轴承连接到阀体(3)；
–致动器(11)；
–传动机构(13)，所述传动机构包括刚性地直接附接到翼板(5)的驱动轴(7)的适配器(15)，该传动机构(13)布置成在致动器(11)与适配器(15)之间传递发动机扭矩；
所述适配器(15)具有与设置在所述导向轴承(9)上的互补表面(53)密封接触的接触表面(51)。
2.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，所述接触表面(51)是球形的，其中所述互补表面(53)是圆锥形的。
3.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，所述适配器(15)刚性附接到用于翼板(5)的驱动轴(7)的一端(49)。
4.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，所述适配器(15)是板。
5.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，所述适配器(15)包括凸起的中央区域(55)，该中央区域限定了所述接触表面(51)并且具有孔(57)，所述驱动轴(7)穿过该孔。
6.根据权利要求5所述的阀(1)，其特征在于，所述适配器(15)包括一体地紧固到所述中央区域(55)并且围绕所述导向轴承(9)的裙部(63)。
7.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，所述传动机构(13)包括由所述致动器(11)驱动转动的驱动构件(71)以及连接所述适配器(15)和转动的所述驱动构件(71)的弹性构件(73)。
8.根据权利要求7所述的阀(1)，其特征在于，所述弹性构件(73)将所述适配器(15)的接触表面(51)抵靠所述导向轴承(9)的互补表面(53)偏压。
9.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，所述导向轴承(9)包括金属丝网，并且/或者包括选自于石墨和陶瓷的一种或两种材料。
10.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，该阀(1)具有容纳所述导向轴承(9)的管状壳体(25)，该管状壳体(25)穿过阀体(3)中的孔(27)接合并且刚性地附接到阀体(3)。
11.一种排气管路，其特征在于，所述排气管路包括根据权利要求1或2所述的阀(1)。
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