用于制造用于排气活门的活门支承件的方法和活门支承件与流程

本发明涉及一种用于制造用于排气活门的活门支承件的方法，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流。

本发明还涉及一种用于制造排气活门的方法和一种活门支承件和一种包括所述活门支承件的排气活门。

背景技术：

在图1中是一种在公开的德国专利申请de102016111681中公开的且例如能在内燃机的排气装置中使用的一般以10标记的排气活门。所述排气活门10配设有例如电动机式运转的活门驱动装置12。活门驱动装置12的驱动轴14与排气活门10的枢转轴16耦联以共同转动。枢转轴16在其两个端部区域18、20中通过未示出的支承件绕枢转轴线a可枢转地支承在活门管22上。

在枢转轴16上在活门壳体22的内部中支承有一般以24标记的活门板，该活门壳体在该构造实例中构造有基本上圆形的横截面和对应地圆形的内轮廓。活门板24包括两个以相应的安装区域26通过焊接安装在枢转轴16上的活门翼28、30。

与所述两个活门翼28、30中的每个活门翼相配地，在活门壳体22上设置有一个环段状地构造的翼止挡32、34。两个翼止挡32、34材料锁合地固定在活门壳体22的内周36上。如在图1中例如借助翼止挡34形象说明的那样，该翼止挡无中断地沿着活门管22的内周36从接近枢转轴16的第一轴向端部区域18的第一周向端部区域38出发延伸到接近枢转轴16的第二轴向端部区域20的第二周向端部区域40。在沿活门壳体纵轴线的方向取向的端侧42上，翼止挡34提供用于活门翼30的止挡面44。翼止挡32也在对置的侧上提供对应的止挡面。

技术实现要素：

本发明的任务在于，提供一种方法，利用该方法可以以简单的方式和方法制造与排气活门的活门板可靠地配合作用的活门支承件。

根据本发明，该任务通过一种用于制造用于排气活门的活门支承件的方法得以解决，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述方法包括以下措施：

a)提供活门壳体，

b)提供止挡环，

c)将所述止挡环向所述活门壳体中插入到对应于装入位置的定位中，

d)将所述止挡环固定在所述活门壳体上，

e)在实施所述措施d)之后，将至少一个用于枢转轴的轴开口至少加工到所述止挡环中，所述枢转轴支承具有至少一个活门翼的活门板。

在根据本发明的方法中，在完全提供一个或两个用于活门板的枢转轴的轴开口之前，将与用于提供确定的封闭的活门板配合作用的止挡环固定在活门壳体上。所述开口事后才这样在为此设置的位置处加工或制造完成，使得所述开口不仅贯穿活门壳体、而且贯穿止挡环并且必要时将止挡环分成多个部段。

为了能够以简单的方式将止挡环插入到活门壳体中，提出：所述措施a)包括提供具有至少局部基本上柱体形的内表面的活门壳体，或/和所述措施b)包括提供具有基本上柱体形的外表面的止挡环。

对于特别是也在考虑到在内燃机的排气引导系统中出现的机械载荷和热载荷的情况下稳定地连接止挡环与活门壳体，提出：所述措施a)和b)包括提供由金属材料制成的活门壳体和止挡环，并且所述措施d)包括通过焊接将所述止挡环固定在所述活门壳体上。

为了能够进一步简化装配过程，提出：所述措施a)包括提供具有至少一个轴开口的活门壳体。备选地可以规定：所述措施e)包括将至少一个用于枢转轴的轴开口加工到所述活门壳体中并且至少加工到所述止挡环中，所述枢转轴支承具有至少一个活门翼的活门板。

为了实现以下可能性，即，活门板可以以其两个活门翼在朝关闭位置的方向枢转时与止挡环在其两个轴向取向的端侧上以相同的方式配合作用，提出：所述措施e)包括在所述止挡环的沿环纵轴线的方向的中心位置处加工至少一个轴开口。

对于活门板的枢转轴线的稳定的枢转保持例如可以通过以下方式确保：在所述措施e)中，在关于所述活门壳体的活门壳体纵轴线相互对置的位置处可以分别加工一个轴开口。

如果在所述措施e)中通过激光切割加工至少一个轴开口，则这样的轴开口可以以简单且精确的方式和方法提供。

在一种结构上可特别简单地实现的构造方案中提出：在所述措施b)中，将所述止挡环作为闭合的环提供，并且在所述措施c)中，将所述止挡环作为闭合的环插入到所述活门壳体中。

备选地可以规定：在所述措施b)中，将所述止挡环作为开口的环提供，并且在所述措施c)中，将所述止挡环作为开口的环插入到所述活门管中。这能实现装配，使得在所述措施b)中提供相对于所述活门壳体的内部尺寸具有过大外部尺寸的止挡环并且在所述措施c)中将所述止挡环关于环纵轴线径向地挤压并且在插入之后在装入位置中通过径向涨开保持在所述活门壳体上。因此，不必提供附加的措施以用于在止挡环与活门壳体固定连接之前阻止这两个部件之间的不希望的相对运动。

为了在使用开口的、亦即以中断区域提供的止挡环时避免，在所述止挡环与所述活门板配合作用以提供封闭的区域中产生泄漏，提出：在所述止挡环的中断区域的区域中加工贯穿所述活门壳体和所述止挡环的轴开口。在此特别有利的是，至少在插入到所述活门壳体中的止挡环中，所述止挡环的中断区域沿周向小于或等于要加工到所述止挡环中的轴开口的周向延伸尺寸。因此确保：通过在所述止挡环中也加工轴开口实现对应地确定尺寸的、用于枢转轴穿过的开口。

对于枢转轴在活门支承件上的稳定支承提出：在实施所述措施e)之后，在至少一个轴开口的区域中优选通过焊接将至少一个轴承套口安装在所述活门壳体上。

此外，本发明涉及一种用于制造排气活门的方法，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述方法包括以下措施：

a)利用根据本发明的用于制造活门支承件的方法制造活门支承件，

b)将枢转轴插入到至少一个、优选两个设置在所述活门支承件上的轴开口中，

c)将活门板的至少一个、优选两个活门翼这样安装在所述枢转轴上，使得在所述活门板的关闭位置中所述至少一个活门翼贴靠在所述止挡环上，

d)将用于所述活门板的活门驱动器与所述枢转轴的突出于所述活门壳体的端部区域耦联。

此外，本发明涉及一种用于排气活门的活门支承件，所述排气活门特别是用于内燃机的排气流，所述活门支承件包括活门壳体和止挡环，其中，所述止挡环在对应于装入位置的定位中插入到所述活门壳体中，并且所述止挡环固定在所述活门壳体上，其中，在所述止挡环中至少加工至少一个用于枢转轴的轴开口，所述枢转轴支承具有至少一个活门翼的活门板。

所述活门壳体具有至少局部基本上柱体形的内表面，或/和所述止挡环具有基本上柱体形的外表面。

所述活门壳体和所述止挡环由金属材料制成，并且所述止挡环通过焊接固定在所述活门壳体上。

所述活门壳体具有至少一个轴开口。

在所述活门壳体中并且至少在所述止挡环中加工有至少一个用于枢转轴的轴开口，所述枢转轴支承具有至少一个活门翼的活门板。

在所述止挡环的沿环纵轴线的方向的中心位置处加工有至少一个轴开口。

在关于所述活门壳体的活门壳体纵轴线相互对置的位置处分别加工有一个轴开口。

至少一个轴开口通过激光切割加工。

所述止挡环构造为闭合的环并且插入到所述活门壳体中。

所述止挡环构造为开口的环并且插入到所述活门管中。

所述止挡环相对于所述活门壳体的内部尺寸具有过大外部尺寸，并且所述止挡环关于环纵轴线径向地被挤压并且在装入位置中通过径向涨开而保持在所述活门壳体上。

在所述止挡环的中断区域的区域中加工有贯穿所述止挡环的轴开口。

至少在插入到所述活门壳体中的止挡环中，所述止挡环的中断区域沿周向小于或等于要加工到所述止挡环中的轴开口的周向延伸尺寸。

在至少一个轴开口的区域中，至少一个轴套(lagerbuchse)优选通过焊接安装在所述活门壳体上。

本发明还涉及一种排气活门，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：

根据本发明的活门支承件；

设置在所述活门支承件上的两个轴开口；

插入到至少一个、优选两个轴开口中的枢转轴；

具有两个活门翼的活门板；以及

用于所述活门板的活门驱动器；

其中，所述活门板的至少一个、优选两个活门翼安装在所述枢转轴上，使得在所述活门板的关闭位置中所述至少一个活门翼贴靠在所述止挡环上，所述活门驱动器与所述枢转轴的突出于所述活门壳体的端部区域耦联。

附图说明

下面参考附图详细描述本发明。附图中：

图1示出由现有技术已知的具有所配设的活门驱动器的排气活门；

图2示出为构造排气活门的活门支承件提供的止挡环；

图3示出为构造排气活门的活门支承件提供的活门壳体；

图4示出插入到活门壳体中的且固定在其上的止挡环；

图5示出包括活门壳体和止挡环的活门支承件，所述活门支承件具有加工到其中的轴开口；

图6示出止挡环的一种备选的构造方案；

图7示出为构造排气活门的活门支承件提供的活门壳体，所述活门壳体具有设置在其中的轴开口；

图8示出图7的具有插入到其中的止挡环的活门壳体；

图9示出图7的具有插入到其中的止挡环和加工到其中的轴开口的活门壳体。

具体实施方式

下面参照图2至图6说明一种方法，利用该方法可以制造用于排气活门的活门支承件，如其例如在图1中示出。在构造有这种要根据本发明制造的活门支承件的排气活门的基本结构方面可以参阅图1的上述实施方案。

图2和图3示出用于排气活门、例如图1的排气活门10的在图5中于是装配地示出的活门支承件46的主要部件。作为主要部件，为构造活门支承件46提供在图2中示出的止挡环48和在图3中示出的且基本上提供活门支承件46的壳体的活门壳体50，所述止挡环和所述活门壳体分别由金属材料制成。在图2中示出的实例中，止挡环48构造为闭合的环并且例如具有圆环状的结构。止挡环48在其外周区域上构造有优选基本上柱体形构造的外表面52。

所述活门壳体50作为同样以圆环状的结构提供的管区段可以构造有至少在要安装止挡环48的区域中基本上柱体形的内表面54。在此，止挡环48和活门壳体50如此相互协调地确定尺寸，使得止挡环48可以基本上无间隙地插入到活门壳体50中，从而外表面52沿着止挡环48的整个圆周基本上无间隙地贴靠在活门壳体50的内表面54上。

止挡环48这样确定尺寸地提供，使得该止挡环沿环纵轴线lr的方向具有这样的尺寸，使得它的轴向取向的两个端面56、58相互间具有这样的轴向间距，使得在已装配的排气活门中两个活门翼28、30在定位在关闭位置中的活门板24中与这两个端面56、58配合作用、亦即贴靠在这两个端面上。

在提供止挡环48和活门壳体50之后，在下一个工作步骤中将止挡环48插入到活门壳体50中并且设置在与该活门壳体的在完成状态中要设置的装入位置相对应的定位中。通过辅助器件、例如夹紧元件或类似物可以用于：在该状态中还未与活门壳体50固定连接的止挡环48在设置在期望的定位中之后不再移动。随后，止挡环48于是例如通过焊接、优选激光焊接固定在活门壳体50上。在此，在一个或两个端面56、58的区域中在与内表面54的过渡部处形成角焊缝。为了避免与要贴靠到所述端面56、58上的活门翼28、30的相互干扰，例如也可以规定：与每个端面56或58相配地在活门翼不与所述端面配合作用的周向区域中形成角焊缝。从壳体外侧穿过活门壳体50的焊接、例如通过激光焊接也是可能的。

在图4中示出的止挡环48与活门壳体50固定连接的这个状态之后实现，在关于活门壳体纵轴线lk相互在直径上对置的位置处从外部加工轴开口60、62，更确切地说这样加工，使得所述轴开口不仅贯穿活门壳体50而且贯穿止挡环48。在此，基本上正交于活门壳体纵轴线lk且对应地也正交于环纵轴线lr地定位的开口纵轴线lo基本上对应于图1中的枢转轴16的在装配状态中设置的枢转轴线a。

如图5说明的那样，轴开口60、62如此加工，使得其开口纵轴线lo处于止挡环48沿环纵轴线lr的方向的中心区域中。这意味着，所述端面56、58中的每个端面沿轴向与开口纵轴线lo具有相同的轴向间距并且因此与枢转轴16的枢转轴线a也具有相同的轴向间距。这确保：安装或要安装在枢转轴16上的活门翼28、30中的每个活门翼可以与所述端面56、58中的相应一个端面配合作用，用于提供流动封闭，其中，在这里获得关于枢转轴线a或开口纵轴线lo基本上点对称或轴对称的结构。在此，两个活门翼28、30彼此轴向错开，使得例如在图1中左侧示出的活门翼28可以与端面56配合作用，而在图1中右侧示出的活门翼30可以与端面58配合作用。

通过加工轴开口60、62将所述止挡环分成两个在图1中示出的弓状构造的翼止挡32、34，所述轴开口的开口直径大于止挡环48沿环纵轴线lr的方向的轴向延伸尺寸。然而，因为止挡环48作为唯一一个构件加工到活门壳体50中，所以装配的过程可以简单地实施，对此进一步有助于：在将止挡环48固定在活门壳体50上之后才将所述轴开口优选通过激光切割加工到活门壳体50和止挡环48中。因此，在将止挡环48装入到活门壳体50中时不必考虑该止挡环的精确取向或环段关于活门壳体50中的开口的精确取向。

在加工轴开口60、62之后将在图1中可看到的轴承套口(wellenlageransatz)64、66与所述两个轴开口60、62相配地安装在活门壳体50的外侧上。这些例如管状地或基本上柱体形构造的轴承套口64、66可以关于开口纵轴线lo中心地例如通过焊接固定在活门壳体50的外侧上。在所述轴承套口64、66中可以装入用于枢转轴16的轴承、优选滚动体轴承，以便能够以简单的方式和方法使枢转轴16能基本上无摩擦地枢转地支承在活门支承件56上。

在装配在图1中示出的排气活门时，可以在以上面描述的方式和方法制造活门支承件46之后安装枢转轴16和要容纳在轴承套口64、66中的轴承。然后，枢转轴16在其轴向的端部区域18中例如突出于轴承套口64，以便在那里与活门驱动器12的驱动轴14耦联。活门驱动器12本身可以通过配设给该活门驱动器的支承件68固定在活门壳体12的外侧上，例如同样通过焊接来固定。

在图6中示出止挡环48的一种备选的构造方案。图6示出所述止挡环作为具有中断区域70的开口的环。该中断区域沿止挡环48的周向这样确定尺寸，使得所述止挡环小于要设置在活门支承件46中的轴开口60、62或其中至少一个轴开口60、62的对应尺寸。

在图7中示出的止挡环首先可以如此提供，使得该止挡环在未被挤压的状态中具有稍微大于内部尺寸、例如活门壳体50的内径的外部尺寸、例如外径。为了将止挡环48插入到活门壳体50中，沿周向并且因此沿径向挤压止挡环48。在将止挡环48插入到活门壳体50中之后可以放弃轴向挤压，使得止挡环48径向地涨开并且在预紧情况下贴靠在活门壳体50的内表面54上。在该状态中，止挡环48原则上关于活门壳体50固定地保持，但可以通过对应地施加力而置于对应于装入位置的定位中。其他用于关于活门壳体50保持止挡环48以制造材料锁合连接的措施不是必需的。

在使用这种开口的止挡环48时，在加工轴开口60、52时或者已经在将止挡环48插入到活门壳体50中时要注意：在完成的活门支承件46中将所述轴开口60、62中的一个轴开口定位在将止挡环48插入到活门壳体50中且将止挡环48固定在活门壳体50上之后、亦即在制造在图4中示出的状态之后中断区域70被定位的那个地方。在这个区域中然后要形成的轴开口60或62如此加工或这样确定尺寸，使得所述开口大于在将止挡环48插入到活门壳体50中时中断区域70的周向延伸尺寸。例如可以规定：中断区域70的周向延伸尺寸基本上等于或小于止挡环48的轴向延伸尺寸，但至少小于要加工的轴开口的横截面尺寸。如果然后将轴开口60或62加工到活门壳体50或止挡环48中，则也在其之间形成中断区域70的端部区域72、74中提供这样的止挡环48，所述止挡环具有端部区域72、74的与要在那里形成的轴开口60或62的横截面轮廓相对应的轮廓。在另一个要形成的轴开口区域中将止挡环48以上面描述的方式和方法分成两个提供翼止挡32、34的部段。

图7至图9形象说明用于构造用于排气活门的活门支承件的一种备选的操作方法。

图7示出在将止挡环48插入到活门壳体50中且固定在其上之前的活门壳体50。在该活门壳体50中已经加工轴开口60、62、例如通过激光切割加工，在装配排气活门之后将例如在图1中示出的枢转轴16延伸穿过所述轴开口。

在提供具有已经设置在其中的轴开口60、62的活门壳体50之后，将止挡环48作为开口的环或作为闭合的环插入到活门壳体50中，使得该止挡环贴靠在其内表面54上并且例如通过激光焊接固定在上。在此，止挡环48如此定位，使得该止挡环沿活门壳体纵轴线lk的方向关于活门壳体50中的轴开口60、62居中地定位。在将止挡环48定位且固定在该定位中之后将轴开口60、62也加工到止挡环48中。在此，在止挡环48中设置的轴开口60、62可以具有比在活门壳体50中小的直径或小的横向尺寸。图9形象说明了这一点。

在将轴开口60、62也加工到止挡环48中之后，于是可以将前面参照图1已经描述的轴承套口或轴套64、66插入到轴开口60、62中，使得该轴承套口或轴套靠在止挡环48上并且因此不突出于活门壳体50的内表面54。在此，优选轴承套口64、66在其端侧之一上具有与内表面54的弯曲轮廓相适配的且因此延续内表面54的弯曲轮廓。然后，可以将轴承套口64、66例如通过激光焊接固定在活门壳体50上。然后，活门支承件完成并且准备好用于插入枢转轴16。

以前面描述的方式和方法能实现以特别简单的方式和方法这样制造用于排气活门的活门支承件，使得构造有两个活门翼的活门板可以与止挡环可靠地配合作用，以便在活门板的关闭位置中通过贴靠在止挡环或其部段上的活门翼提供对活门壳体的内部中的流动路径的可靠封闭。因此，也明显改进构造有这样的活门支承件的排气活门的声学密封性，这导致在排气活门或活门支承件的外部对应降低的噪音级。这特别是有助于：止挡环可以在轴开口的区域中通过事后将所述轴开口加工到活门壳体和止挡环中如此构造或确定尺寸，使得所述止挡环可以移动直至接近要插入到所述轴开口中的枢转轴的外周并且几乎不留下为排气和声音的穿过敞开的间隙。