包括机械联接器的阀单元制造技术

本申请涉及一种包括机械联接器的阀单元。该阀单元包括：阀(7)，其包括具有旋转轴线的阀轴(30)；致动器(6)，其包括具有旋转轴线的致动器轴(20)；机械联接器(1)，用于旋转地联接所述致动器轴(20)和所述阀轴(30)，所述机械联接器(1)包括：旋转轴线(10)，其与所述致动器轴(20)的旋转轴线和所述阀轴(30)的旋转轴线重合；联接到所述致动器轴(20)的第一旋转构件(2)和联接到所述阀轴(30)的第二旋转构件(3)；以及桥接元件(4)，所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)具有用于接收所述桥接元件(4)的接合销(41)的槽缝(21，31)。

Valve unit comprising a mechanical coupling

The utility model relates to a valve unit comprising a mechanical coupler. The valve unit comprises a valve (7), which is the axis of rotation of the valve shaft (30); the actuator (6), which is the axis of rotation of the actuator shaft (20); (1) mechanical couplings, for rotatably coupling the actuator shaft (20) and the valve shaft (30) and the mechanical coupling (1) includes a rotation axis (10), the actuator and the shaft (20) and the rotation axis of the valve shaft (30) of the rotation axis coincide; coupled to the actuator shaft (20) of the first rotating member (2) and connected to the valve shaft (30) the second rotating member (3); and the bridging element (4), the first rotating member (2) and the second rotating member (3) is used for receiving the bridging element (4) of the joint pin (41) of the slot (21, 31).

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包括机械联接器的阀单元，所述机械联接器用于致动器轴和阀轴的旋转联接。特别是，本专利技术涉及一种具有机械联接器的阀单元，用于致动一阀，该阀用于控制气体(特别是机动车辆(例如汽车)的内燃机的废气)经过所述阀的通道的流速。
技术介绍
汽车行业的发动机、机载系统和车辆本身的设计越来越关注于减少燃料消耗、污染物的排放、材料可回收、减少噪音水平以及回收和转化否则将消散的热能。有源噪音控制变得越来越应用于排气系统中，特别利用停缸技术用在内燃机的排气系统中，停缸一般发生在发动机的部分负荷运转期间。在部分负荷下，这些发动机将关闭一个或多个汽缸，导致噪音的显著降低。出于该目的，使用有源声学阀，一般使用有源声蝶阀。取决于车辆运行条件，声阀可以由致动器从全闭位置经任何中间位置切换到全开位置，以优化噪音减少。因此，有源声学阀允许在内燃机的所有运行条件下实现最佳噪音水平。至于从内燃机退出的废气在由催化剂或更复杂处理单元处理之后携带的热能的回收和转化，出于各种有用的目的，可以回收大量热能。例如，已经提出，出于(通过更迅速地加热发动机的冷却水)加热车辆的舱室的目的，回收废气的热能，以在发动机冷启动之后将润滑油更迅速地加热至最佳温度(粘度较低)，或者(借助合适的转化器)将热能转化为电能。在废气热量回收系统(EGHRS)中，例如，来自车辆废气的热量可经由液体冷却剂转移到其它车辆部件，以便在启动车辆时为空气和车辆流体提供更快的加热，由此减少燃料消耗。由废气加热的空气可以用于迅速加热乘客车厢并用于窗口除霜，在寒冷天气启动期间减少对长怠速周期的需要。加热车辆流体(诸如发动机油和传递流体)使它们的粘度较低并且提高启动期间的燃料经济性。在初始启动周期之后，不再期望从废气中回收热量。因此，EGHR系统通常包括旁路，一旦车辆达到正常操作温度，旁路最大限度地减小从废气向液体冷却剂的热量转移。旁路阀因此由致动器操作，用以调节或者经过热交换器或者通过旁路的废气流。旁路调节有助于在发动机预热之后最大限度地减小冷却系统的负荷。此外，即使新技术减少了压力损失，但是如果连续使用，则热交换器的这种压力损失将不利地影响发动机的整体性能。热量回收部件特别布置得比较接近发动机，发动机的废气流温度很高，以便尽可能有效地利用包含在废气流中热能(热量)。然而，在离开发动机的废气流的流动方向上，歧管连接到发动机的出口，然后通常接着连接到涡轮增压器和废气处理部件(例如催化转化器、微粒过滤器，等等)。进一步在废气流的流动方向上，然后可布置热量回收部件。由此，取决于给定空间环境，热量回收部件特别布置在机动车辆的发动机隔室中或者布置在用于容纳废气系统的各种部件(消声器、管，等等)的“管道”初始处，该“管道”设置在机动车辆的底盘中。因此，用于EGHR系统或声学阀的这些旁路阀与内燃机生成的废气流体接触，该废气可达到很高的温度，对汽油发动机而言高达1050℃。然而，致动器一般设计为仅承受最高150℃的温度，经常只高达120℃。由于在发动机隔室内甚至在设置在机动车辆的底盘中的管道内的空间非常有限，存在可用于容纳废气系统的部件的极其有限的空间。由此，部件的体积越大，越难以将该部件布置在发动机隔室中或设置于机动车辆的底盘中的“管道”中。在示出于US2003/0056836中的联接器的情况下，热去耦通过使用联接构件而获得，该联接构件由相对于第一轴和第二轴呈弹性的一个单一零件制成。由于单一零件构造，热去耦可能不足以用在高温应用中，因此将需要不利的距离以充分减少朝向致动器的温度，因此导致较大零件无法容纳在发动机隔室或设置于机动车辆的底盘中的“管道”中的较小可用空间之中。此外，特别是由提供柔性的弹性材料构成的联接构件的弹性组件不允许准确读出被致动的阀的阀位置，阀位置由传感器确定，出于热方面的原因，传感器将必须布置在致动器中。的确，传感器读出致动器轴的角位置，当弹性联接构件由于施加的扭矩而变形时，致动器轴的角位置一般与阀轴的角位置不重合。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提出一种克服上述缺点的阀单元并提供一种改进的阀单元。这些及其它目的由根据本专利技术的热量回收部件(由第一方面的特征指定)实现。根据本专利技术的热量回收部件的其它有利方面是其它方面的主题。特别地，提出了一种阀单元，其包括用于旋转地联接致动器轴和阀轴的机械联接器。本专利技术涉及一种特别是用于控制废气穿过阀的通道的流速的阀单元，所述阀单元包括：阀，所述阀具有阀壳体，并具有布置在所述壳体中的至少一个阀瓣，所述至少一个阀瓣被固定地布置在具有旋转轴线的可旋转的阀轴上；用于致动所述阀瓣的致动器，所述致动器包括具有旋转轴线的致动器轴；机械联接器，所述机械联接器用于旋转地联接所述致动器轴和所述阀轴，所述致动器轴和所述阀轴同轴，所述机械联接器包括：旋转轴线，其与所述致动器轴的旋转轴线和所述阀轴的旋转轴线重合；联接到所述致动器轴的第一旋转构件和联接到所述阀轴的第二旋转构件，以及用于在所述第一旋转构件与所述第二旋转构件之间传递力、特别是传递扭矩的桥接元件，所述第一旋转构件和所述第二旋转构件具有用于接收所述桥接元件的接合销的槽缝，其中，所述桥接元件具有从所述第一旋转构件延伸到所述第二旋转构件的平面形状，并且平面桥接元件具有主体和至少两个接合销，所述至少两个接合销在与所述机械联接器的旋转轴线平行的方向上在所述平面桥接元件的所述主体的两个相对端部的每个端部处均从所述平面桥接元件的所述主体突出，所述接合销与旋转构件中的对应槽缝接合，并且平面桥接元件包括至少一个通孔，所述至少一个通孔横穿从所述第一旋转构件延伸到所述第二旋转构件的所述平面桥接元件的所述主体的平面。根据本专利技术的阀单元的优点是在可供温度高达1050℃的气体穿过的排气阀的阀轴与通常可在高达120℃的温度下操作的电动致动器之间提供优异的温度下降。另外，根据本专利技术的阀单元允许经过很短的距离实现温度下降，并且仍将致动器力和扭矩沿轴向传递到所述阀，特别是传递到所述阀。经过很短距离的这种温度下降一方面通过由于所述机械联接器的三部分构造来改进热去耦而获得。热传导路径通过在每个旋转构件的槽缝与所述桥接元件的所述接合销的对应销区域之间的接口处进行强去耦被另外打断，致使热传导较差的部件之间的热阻较高且接触面积较小。另外，热传导的降低通过如下手段实现：因使用所述销以及横穿所述平面桥接元件的通孔而产生的垂直于所述机械联接器的旋转轴线的平面的横截面最小化，仅留下所述平面桥接元件的一部分截面。温度下降另外通过如下手段增加：经由最大化的热对流来增强桥接元件的热冷却，最大化桥接元件和旋转构件的冷却表面以及从桥接元件的平面截面向周围环境的辐射。此外，本专利技术机械联接器由传感器提供阀位置的准确读出，所述传感器特别布置在所述致动器壳体中。的确，在操作期间，由于所述平面桥接元件的对称结构以及增加的极惯性矩，联接将具有可忽略不计的变形。特别地，所述至少一个通孔横穿从所述第一旋转构件延伸到所述第二旋转构件的所述平面桥接元件的所述主体的平面，所述通孔在垂直于由所述平面桥接元件的所述主体形成的平面的方向上横穿所述平面桥接元件的所述主体。根据本专利技术的平面桥接元件特别在相交于所述机械联接器的旋转轴线处的两个正交平面中对称。特别是，根据本专利技术的平面桥接元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种特别是用于控制废气穿过阀的通道的流速的阀单元，所述阀单元包括：阀(7)，所述阀具有阀壳体，并具有至少一个阀瓣(71，72)，所述至少一个阀瓣被固定地布置在具有旋转轴线的能够旋转的阀轴(30)上；用于致动所述阀瓣的致动器(6)，所述致动器包括具有旋转轴线的致动器轴(20)；机械联接器(1)，所述机械联接器用于旋转地联接所述致动器轴(20)和所述阀轴(30)，所述致动器轴(20)和所述阀轴(30)同轴，所述机械联接器(1)包括：旋转轴线(10)，该机械联接器的旋转轴线与所述致动器轴(20)的旋转轴线及所述阀轴(30)的旋转轴线重合；联接到所述致动器轴(20)的第一旋转构件(2)和联接到所述阀轴(30)的第二旋转构件(3)；以及用于在所述第一旋转构件(2)与所述第二旋转构件(3)之间传递力、特别是传递扭矩的桥接元件(4)，所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)具有用于接收所述桥接元件(4)的接合销(41)的槽缝(21，31)，其中，所述桥接元件(4)具有从所述第一旋转构件(2)延伸到所述第二旋转构件(3)的平面形状，并且平面桥接元件(4)具有主体(42)和至少两个接合销(41)，所述至少两个接合销在与所述机械联接器(1)的旋转轴线(10)平行的方向上在所述平面桥接元件(4)的所述主体(42)的相对两端的每端处均从所述平面桥接元件(4)的所述主体(42)突出，所述接合销(41)与所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)中的对应槽缝(21，31)接合，并且所述平面桥接元件(4)包括至少一个通孔(43)，所述至少一个通孔横穿从所述第一旋转构件(2)延伸到所述第二旋转构件(3)的所述平面桥接元件(4)的所述主体(42)的平面。...

【技术特征摘要】
2015.09.14 EP 15185122.71.一种特别是用于控制废气穿过阀的通道的流速的阀单元，所述阀单元包括：阀(7)，所述阀具有阀壳体，并具有至少一个阀瓣(71，72)，所述至少一个阀瓣被固定地布置在具有旋转轴线的能够旋转的阀轴(30)上；用于致动所述阀瓣的致动器(6)，所述致动器包括具有旋转轴线的致动器轴(20)；机械联接器(1)，所述机械联接器用于旋转地联接所述致动器轴(20)和所述阀轴(30)，所述致动器轴(20)和所述阀轴(30)同轴，所述机械联接器(1)包括：旋转轴线(10)，该机械联接器的旋转轴线与所述致动器轴(20)的旋转轴线及所述阀轴(30)的旋转轴线重合；联接到所述致动器轴(20)的第一旋转构件(2)和联接到所述阀轴(30)的第二旋转构件(3)；以及用于在所述第一旋转构件(2)与所述第二旋转构件(3)之间传递力、特别是传递扭矩的桥接元件(4)，所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)具有用于接收所述桥接元件(4)的接合销(41)的槽缝(21，31)，其中，所述桥接元件(4)具有从所述第一旋转构件(2)延伸到所述第二旋转构件(3)的平面形状，并且平面桥接元件(4)具有主体(42)和至少两个接合销(41)，所述至少两个接合销在与所述机械联接器(1)的旋转轴线(10)平行的方向上在所述平面桥接元件(4)的所述主体(42)的相对两端的每端处均从所述平面桥接元件(4)的所述主体(42)突出，所述接合销(41)与所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)中的对应槽缝(21，31)接合，并且所述平面桥接元件(4)包括至少一个通孔(43)，所述至少一个通孔横穿从所述第一旋转构件(2)延伸到所述第二旋转构件(3)的所述平面桥接元件(4)的所述主体(42)的平面。2.根据权利要求1所述的阀单元，其中，所述平面桥接元件(4)的所述接合销(41)具有端部(44)，并且其中接合所述第一旋转构件(2)的所述接合销(41)的所述端部(44)的中心之间的距离不同于接合所述第二旋转构件(3)的所述接合销(41)的所述端部(44)的中心之间的距离。3.根据权利要求1或2所述的阀单元，其中，所述机械联接器(1)呈现出在所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)的所述槽缝(21，31)与接合所述第一旋转构件(2)和所述第二旋转构件(3)的对应槽缝(21，31)的所述桥接元件(4)的所述接合销(41)之间的游隙。4.根据权利要求1所述的阀单元，其中，所述第一旋转构件(2)和第二旋转构件(3)中的至少一者是盘构件、长形板或十字形板，并且垂直于所述机械联接器(1)的旋转轴线(11)。5.根据权利要求2所述的阀单元，其中，所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·黑森，
申请(专利权)人：博萨尔排放控制系统公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE