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CN209839175U - 用于排放管线的控制阀以及装配这种阀的排放管线 - Google Patents

用于排放管线的控制阀以及装配这种阀的排放管线 Download PDF

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CN209839175U
CN209839175U CN201920571535.2U CN201920571535U CN209839175U CN 209839175 U CN209839175 U CN 209839175U CN 201920571535 U CN201920571535 U CN 201920571535U CN 209839175 U CN209839175 U CN 209839175U
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CN
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valve
flap
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tube
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R·波特拉
A·哈勒波维克
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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Abstract

本实用新型涉及用于排放管线的阀，其制造成本降低，因而能用于所有类型的排放管线，而不过于增大这些排放管线的成本。该阀(1)具有：‑管形的阀体(3)，阀体具有彼此相对的第一开口和第二开口(5，7)，阀体(3)在内部在第一开口和第二开口(5，7)之间限定排放气体循环通道(9)；‑第一管，第一管接合在第一开口(5)中，第一管具有第一内表面；‑阀瓣(11)，阀瓣布置在阀体(3)内；‑驱动机构(12)，驱动机构驱动阀瓣(11)相对于阀体(3)在排放气体循环通道(9)的至少一个开启位置与排放气体循环通道(9)的关闭位置之间，阀瓣(11)在其关闭位置抵靠第一内表面。本实用新型还涉及具有这样的阀的排放管线。

Description

用于排放管线的控制阀以及装配这种阀的排放管线
技术领域
本实用新型一般涉及用于排放管线的控制阀。
背景技术
这种控制阀通常安装在高端汽车的排放管线中。低端车辆的排放管线没有这种阀，因为其成本比较高。
在不久的将来，将制订新标准，更严格地限制车辆的排放管线发出噪音。这些标准强制汽车厂家普遍使用控制阀，其为减少噪音的技术解决方案。
在此情况下，本实用新型旨在提出一种阀，其制造成本降低，因而能用于所有类型的排放管线，而不过于增大这些排放管线的成本。
实用新型内容
为此，本实用新型涉及一种用于排放管线的阀，所述阀具有：
-管形的阀体，阀体具有彼此相对的第一开口和第二开口，阀体在内部在第一开口和第二开口之间限定排放气体循环通道；
-第一管，第一管接合在第一开口中，第一管具有第一内表面；
-阀瓣，阀瓣布置在阀体内；
-驱动机构，驱动机构驱动阀瓣相对于阀体在排放气体循环通道的至少一个开启位置与排放气体循环通道的关闭位置之间，阀瓣在其关闭位置抵靠第一内表面。
由于处于关闭位置的阀瓣抵靠在第一管上，更准确地说，抵靠在第一内表面上，因此，阀体可以在第一管一侧缩短。
在现有技术中，阀瓣抵靠在阀体的内表面上，第一管超出支承管线。因此，阀体延长超过支承管线很多，以便覆盖第一管的长度足以使第一管和阀体彼此密封固定。换句话说，阀体的第一段用作密封固定于第一管，其由上面布置有支承管线的第二段进行延长。
在本实用新型中，第二段去除。支承管线位于第一管的端部上，第一管的端部接合在第一段中。
因此，阀体全长缩短。因此，阀的制造成本也降低。
单独地或根据所有技术上可行的组合，阀也可具有以下一个或多个特征：
-阀具有第二管，第二管接合在第二开口中，第二管有第二内表面，阀瓣在其关闭位置还抵靠第二内表面；
-阀瓣具有椭圆形形状；
-阀瓣在其关闭位置在第一内表面的周边的至少30％上抵靠第一内表面；
-阀瓣在其开启位置及其关闭位置之间按照相对于阀体围绕旋转轴线(X)的转动运动进行移动，阀体沿旋转轴线(X)具有一确定高度，并且在其第一开口和第二开口之间具有的长度包括在所述确定高度的25％至75％之间，优选在40％至60％之间；
-驱动机构具有驱动轴和引导轴承，所述驱动轴刚性地固定于阀瓣，所述引导轴承引导阀瓣的驱动轴相对于阀体转动，引导轴承具有内端部，内端部向阀体内部凸出，内端部具有限定阀瓣的开启位置的止动件；
-引导轴承具有刚性地固定于阀体的管形外壳、以及容置在管形外壳中的引导驱动轴的引导机构，止动件布置在管形外壳上；
-第一管抵靠引导轴承的内端部；
-第一管的第一端部中开有凹槽，引导轴承接合在凹槽中；
-第二管具有第二端部，第二端部中开有另一个凹槽，引导轴承接合在所述另一个凹槽中；以及
-第一端部和第二端部一个抵靠另一个。
其次，本实用新型涉及排放管线，排放管线配有具有上述特征的阀。
附图说明
根据下面参照附图作为说明问题的非限制性例子给出的详细说明，本实用新型的其他特征和优越性将得到更好的理解，附图如下：
-图1是根据本实用新型的阀的立体视图，未示出阀的致动器；
-图2是与图1视图类似的立体视图，未示出第一管和第二管；
-图3是图1和2所示的阀的立体分解视图，未示出第一管和第二管，但示出致动器；
-图4是图1至3所示的阀的引导轴承、驱动轴和适配器的轴向剖面视图；
-图5是图1至3所示的阀的在与旋转轴线垂直的平面上的剖面视图，第一管和第二管仅部分地示出；
-图6是引导轴承的立体视图；以及
-图7是简化视图，示出本实用新型的另一个实施例的引导轴承以及第一管与第二管。
具体实施方式
图1至3所示的阀1用于安装在带有热力发动机的车辆的排放管线中。这种车辆通常是汽车，例如客车或者卡车。
阀1例如用于改变在排放管线的构件，例如管或消音器，中的排放气体的通过截面，用于调节热力发动机进气口的再循环排放气体量(英文为EGR，Exhaust GasRecycling)，或者用于使排放气体流全部或部分地向热交换器偏流或者向排放气体净化机构的支路偏流，排放气体净化机构如NOX捕集器或SCR催化剂(英文为Selective CatalyticReduction,选择性催化还原)。
阀1具有管形的阀体3，管形阀体具有彼此相对的第一开口5和第二开口7。通常，第一开口5和第二开口7分别是排放气体入口和排放气体出口，因此是下面说明中的称呼。
阀体3在内部限定第一开口5与第二开口7之间的排放气体循环通道9。
阀1还具有阀瓣11，阀瓣布置在阀体3内。
阀1还具有驱动机构12，驱动机构相对于阀体3在排放气体循环通道9的至少一个开启位置与排放气体循环通道9的关闭位置之间驱动阀瓣11。
阀瓣11按照相对于阀体3围绕一旋转轴线X的转动运动，在阀瓣的开启位置及阀瓣的关闭位置之间移动。
在本说明书中，术语轴向和径向相对于阀瓣11的旋转轴线X而言。
在关闭位置，阀瓣11阻止排放气体在第一开口5和第二开口7之间沿排放气体循环通道9循环。在开启位置，阀瓣11至少部分地开启排放气体循环通道9，允许排放气体在第一开口5和第二开口7之间沿排放气体循环通道9循环。
驱动机构12通常具有驱动轴13，驱动轴驱动阀瓣11相对于阀体3围绕旋转轴线X进行转动。驱动轴13例如是实心或空心的金属管。
阀瓣11例如是冲压成型的金属板。
阀瓣11用任何适当的方法例如焊接点刚性地固定于驱动轴13。
阀1例如是蝶形阀，驱动轴13沿阀瓣11的中线延伸。
阀1还具有致动器15，以及配置成在致动器15与驱动轴13之间传输驱动力矩的传动装置17。致动器15是任何类型的。例如，致动器15是减速电动机。
传动装置17包括例如由致动器15驱动转动的从动机构19、直接固定于驱动轴13的适配器21、以及使适配器21与从动机构19转动连接的弹性机构23。
从动机构19例如是致动器15的输出轴。
例如，适配器21是金属板，其刚性地固定于驱动轴13。转矩仅由弹性构件23在从动机构19与适配器21之间进行传输。
弹性构件例如是按适当形状弯曲的金属线。弹性机构23的第一端部25接合在一布置在从动机构19中未示出的凹槽中。弹性机构23的第二端部27接合在布置在适配器21中的凹槽29中，如图4所示。
阀1还具有引导阀瓣11的驱动轴13相对于阀体3转动的至少一个引导轴承31。
该引导轴承31穿过阀体3的开口33嵌接。
引导轴承的内端部35在阀体3内凸起。
另外，引导轴承31的外端部37位于阀体3之外。
引导轴承31用任何适当的方法刚性地固定于阀体3。例如，引导轴承密封焊接在开口33的边缘上。
引导轴承31具有管形外壳39和引导接纳在管形外壳39中的驱动轴13的引导机构41。
管形外壳39具有圆柱形壁43，圆柱形壁与阀瓣11的旋转轴线X同轴，旋转轴线X与驱动轴13重合。圆柱形壁43在外端部37开口，在引导轴承31的内端部35由底部45部分地封闭。底部45具有由驱动轴13通过的中央孔47。
引导机构41具有中空圆柱体的一般形状。引导机构具有中央通道49，所述中央通道49与中央孔47对齐，且与旋转轴线X同轴。驱动轴13接纳在中央通道49中。
引导机构41在下端部支承在底部45上。引导机构41向外径向支承在管形外壳39的圆柱形壁43上。在引导机构的与底部45相对的轴向端部，引导机构41由自由面51限定，自由面轴向地相对阀体3。中央通道49通到自由面51的中央。
驱动轴13的端部部分53凸出到中央通道49之外。适配器21刚性地固定于该端部部分53。
引导机构41具有金属线网、和/或选自石墨和陶瓷的材料、或者是该材料或这些材料与金属线网的任何结合。
例如，引导机构完全用金属线网制成，或者完全用石墨或用陶瓷制成，或者引导机构同时具有金属线网和石墨和/或陶瓷。
适配器21具有接触面55，接触面55与布置在引导轴承31上的互补表面57进行密封接触。互补表面57布置在引导机构41上，更准确地说，布置在自由表面51上。接触面55由适配器21的向引导轴承31凸起的中央凸形部分59加以限定。接触面55由弹性构件23促进轴向抵靠互补表面57。
例如，接触面55在与旋转轴线X呈径向的平面上具有圆弧形截面。
互补表面57呈截锥形，并与旋转轴线X同轴。
在这种情况下，接触呈线性。
作为变型，情况相反。在与旋转轴线X呈径向的平面上，互补表面57具有圆弧形截面，接触面55呈截锥形。
在另一个实施例中，接触面55和互补表面57两个表面呈截锥形，接触面55与互补表面57之间的接触在二维截锥形表面上进行。
致动器15由支承件61刚性地固定于引导轴承31。
输出轴19布置在驱动轴13的轴向延伸部分。
阀1还具有第一管63，第一管接合在第一开口5中，具有第一内表面64(图5)。
第一内表面64向内限定第一管63。
第一管63向收集来自车辆热力发动机的排放气体的上游收集器(未示出)进行流体连接。通常，其他设备，例如涡轮压缩机或者一些排放气体净化机构，间置在第一管63与收集器之间。
在阀瓣的关闭位置，阀瓣11抵靠在第一内表面64上。
如图5所示，排放气体循环通道9具有中心线L，其从第一开口5延伸至第二开口7。
中心线L由排放气体循环通道9的截面的几何中心通过，在经过时几何中心跟随该排放气体循环通道从第一开口5到第二开口7。
在所示的实施例中，中心线L为直形。
在关闭位置，阀瓣11的法线与中心线L通常形成的角度包括在15°至60之间，例如包括在30°至45°之间。
在开启位置，阀瓣11的法线与中心线L例如形成90°的角度。
在关闭位置，阀瓣11在第一内表面的周边的至少30％上，有利地在第一内表面的周边的至少40％上，优选地在第一内表面的周边的至少45％上，抵靠在第一内表面64上。
为此，阀瓣11通常呈卵形，例如呈椭圆形。
当阀体3是具有圆形截面的管段时，这种形状特别适合。
作为变型，阀瓣11具有圆形形状，或者根据阀体3的截面，具有任何其他形状。
第一管63有利地抵靠在引导轴承31的内端部35。这种情况示于图5。
第一管63具有由自由边缘67限定的第一端部65。自由边缘67抵靠在引导轴承31的内端部35上。
更准确地说，第一管63抵靠在引导轴承31的管形外壳39上。
如图5所示，第一管63通过第一端部65，与排放气体循环通道9进行流体连通。
优选地，第一端部65的外截面基本上相同于第一开口5的内截面。在所示的实施例中，外截面和内截面呈圆形。
第一管63用任何适当方法密封固定于阀体3。
引导轴承31沿中心线L限定第一管63相对于阀体3的位置。
阀1还具有第二管69，第二管接合在第一开口7中，具有第二内表面70。
第二内表面70向内限定第二管69。
第二管69向下游与引流管(未示出)进行流体连接，净化的排放气体通过所述引流管排出到大气中。通常，其他设备，例如消音器或者一些排放气体净化机构，间置在第二管69与引流管之间。
在阀瓣的关闭位置，阀瓣11抵靠在第二内表面70上。
在关闭位置，阀瓣11在第一内表面的周边的至少30％上，有利地在第一内表面的周边的至少40％上，优选地在第一内表面的周边的至少45％上，抵靠在第一内表面64上。
第二管69也抵靠在引导轴承31的内端部35上。第二管69具有由自由边缘73限定的第二端部71。自由边缘73支承在引导轴承31上，更准确地说，抵靠在的内端部35上。
如前所述，引导轴承31沿中心线L限定第二管69相对于阀体3的位置。
第二端部71的外截面的形状基本上相同于第二开口7的内截面。在所示的实施例中，外截面和内截面呈圆形。第二管69用任何适当方法密封固定于阀体3。
阀体3沿中心线L具有减小的长度。
通常，阀体3沿旋转轴线X具有确定高度。阀体在第一开口5和第二开口7之间具有的长度在所述确定高度的25％至75％之间，优选在所述确定高度的40％至60％之间。
因此，阀体3具有中央段75、第一端部段77和第二端部段79，所述中央段75支承引导轴承31，所述第一端部段77限定第一开口5，在里面接纳第一端部65，所述第二端部段79限定第二开口7，在里面接纳第二端部71。
在关闭位置的阀瓣11与第一内表面64的接触线沿中心线L位于第一端部65与第一端部段77彼此覆盖的部位。
同样，在关闭位置的阀瓣11与第二内表面70的接触线沿中心线L位于第二端部71与第二端部段79彼此覆盖的部位。
有利地，引导轴承31的内端部35具有止动件81，其限定阀瓣11的开启位置(图5和6)。
止动件81通常布置在管形外壳39上，更准确地说，由管形外壳39的底部45承载。
止动件在底部45的相对于引导机构41的端面上轴向地凸起。止动件具有相对于旋转轴线X径向延伸的自由端面83，因此，当阀瓣到达开启位置时，阀瓣11在圆周上与自由端面83连接。
根据图7所示的实施例，凹槽85开在第一管63的第一端部65上。更准确地说，该凹槽85开在自由边缘67上。凹槽85围绕引导轴承31的内端部35。
换句话说，引导轴承31的内端部35接合在凹槽85中。
有利地，引导轴承31的自由端35在垂直于旋转轴线X的平面上具有与凹槽85的形状相配的截面。因此，凹槽85的边缘基本上在其整个长度上紧贴在引导轴承31的外表面上。
同样，凹槽87优选开在第二管69的第二端部71上。该凹槽87围绕引导轴承31的内端部35。有利地，在垂直于旋转轴线X的平面上，所述内端部35的外截面与凹槽87的形状相配。因此，凹槽87的边缘基本上在其整个长上紧贴在引导轴承31的外表面上。
有利地，第一端部65和第二端部71一个抵靠另一个。凹槽85和87基本上在其整个周边上围绕引导轴承31。
本实用新型具有多种优越性。
如上所述，由于处于关闭位置的阀瓣支承在第一管的内表面上，因此可缩短阀体。
尤其是可使阀体在其第一开口和第二开口之间的长度包括在所述确定高度的25％至75％之间，即结构特别紧凑。
当阀瓣在其关闭位置也抵靠第二管的内表面时，阀体还可更为缩短。
阀瓣具有的卵形形状允许阀瓣与第一和/或第二内表面之间在很大的长度上进行接触。
当阀瓣在其关闭位置在第一内表面的周边的至少30％上抵靠在第一内表面上时，获得良好的密封性。当阀瓣在其关闭位置在第一内表面的周边的至少30％上抵靠在第二内表面上时，密封性更好。
引导轴承的内端部具有一个限定阀瓣的开启位置的止动件，可简化阀的结构。不需要配置一个确保该作用的专用组件。阀的组件数量减少。阀的制造成本也降低。
由于第一管和/或第二管抵靠引导轴承的内端部，因此阀的结构得到简化。因此，无需在阀体中或者在阀的另一个组件上，配置专用于在阀安装期间，在该管接合在阀体内时，锁定第一管和/或第二管位置的止动件。因此，引导轴承可使第一管和/或第二管保持在其标准位置，直至管固定在阀体上。
当第一管和/或第二管具有凹槽时，轴承接合在凹槽中，可使阀体更为缩短。
当第一管和第二管的端部一个支承在另一个上时，阀体结构特别紧凑。
阀可具有多种实施例。
第一开口不一定是排放气体入口。第一开口可以是排放气体出口。同样，第二开口不一定是排放气体出口。第二开口可以是排放气体入口。
处于关闭位置的阀瓣可仅抵靠第一内表面，或者同时抵靠第一内表面和第二内表面。
在上述实施例中，阀具有一个单独的引导驱动轴转动的引导轴承。引导轴承具有大的长度，确保驱动轴的良好转动引导。作为变型，阀具有第二引导轴承，确保驱动轴13的与适配器21相对的端部进行转动引导。
在这种情况下，第一管63和/或第二管69有利地同时抵着引导轴承31的内端部35和第二引导轴承。
如上所述，第一管63和/或第二管69抵着的引导轴承31，用于引导驱动轴13的与传动装置17连接的端部。作为变型，引导轴承31引导驱动轴13的不与传动装置17连接的端部。
在上述实施例中，第一管63和第二管69两者抵着引导轴承31的内端部35。作为变型，仅第一管63抵着引导轴承31的内端部35。
其次，本实用新型涉及配有具有上述特征的阀1的排放管线。

Claims (12)

1.用于排放管线的阀，其特征在于，所述阀(1)具有：
-管形的阀体(3)，阀体具有彼此相对的第一开口(5)和第二开口(7)，阀体(3)在内部在第一开口(5)和第二开口(7)之间限定排放气体循环通道(9)；
-第一管(63)，第一管接合在第一开口(5)中，第一管具有第一内表面(64)；
-阀瓣(11)，阀瓣布置在阀体(3)内；
-驱动机构(12)，驱动机构驱动阀瓣(11)相对于阀体(3)在排放气体循环通道(9)的至少一个开启位置与排放气体循环通道(9)的关闭位置之间，阀瓣(11)在其关闭位置抵靠第一内表面(64)。
2.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，阀(1)具有第二管(69)，第二管接合在第二开口(7)中，第二管有第二内表面(70)，阀瓣(11)在其关闭位置还抵靠第二内表面(70)。
3.根据权利要求1或2所述的阀(1)，其特征在于，阀瓣(11)具有卵形形状。
4.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，阀瓣(11)在其关闭位置在第一内表面的周边的至少30％上抵靠第一内表面(64)。
5.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，阀瓣(11)在其开启位置及其关闭位置之间按照相对于阀体(3)围绕旋转轴线(X)的转动运动进行移动，阀体(3)沿旋转轴线(X)具有一确定高度，并且在其第一开口(5)和第二开口(7)之间具有的长度包括在所述确定高度的25％至75％之间，优选在40％至60％之间。
6.根据权利要求1所述的阀(1)，其特征在于，驱动机构(12)具有驱动轴(13)和引导轴承(31)，所述驱动轴刚性地固定于阀瓣(11)，所述引导轴承引导阀瓣(11)的驱动轴(13)相对于阀体(3)转动，引导轴承(31)具有内端部(35)，内端部向阀体(3)内部凸出，内端部具有限定阀瓣(11)的开启位置的止动件(81)。
7.根据权利要求6所述的阀(1)，其特征在于，引导轴承(31)具有刚性地固定于阀体(3)的管形外壳(39)、以及容置在管形外壳(39)中的引导驱动轴(13)的引导机构(41)，止动件(81)布置在管形外壳(39)上。
8.根据权利要求6或7所述的阀(1)，其特征在于，第一管(63)抵靠引导轴承(31)的内端部(35)。
9.根据权利要求8所述的阀(1)，其特征在于，第一管(63)的第一端部(65)中开有凹槽(85)，引导轴承(31)接合在凹槽(85)中。
10.根据权利要求9所述的阀(1)，其特征在于，阀(1)具有第二管(69)，第二管接合在第二开口(7)中，第二管有第二内表面(70)，阀瓣(11)在其关闭位置还抵靠第二内表面(70)；第二管(69)具有第二端部(71)，第二端部中开有另一个凹槽(87)，引导轴承(31)接合在所述另一个凹槽(87)中。
11.根据权利要求10所述的阀(1)，其特征在于，第一端部(65)和第二端部(71)一个抵靠另一个。
12.排放管线，其特征在于，排放管线具有根据前述权利要求中任一项所述的阀。
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