用于内燃机的活门装置的制造方法
【专利说明】用于内燃机的活门装置
[0001]本发明涉及一种用于内燃机的活门装置，其具有流动壳体，在所述流动壳体内构造有流动通道、调节轴、活门体，所述活门体安置在所述流动通道内在所述调节轴上、流动壳体内的孔，所述调节轴穿过所述孔向外突伸、第一轴套，所述调节轴支承在所述第一轴套内并且所述第一轴套安置在所述孔内，其中轴套的轴向端部突伸超出所述孔的端部、和密封件，所述密封件径向围绕所述调节轴并且具有至少一个弹簧件。
[0002]这种活门装置例如用作内燃机的废气管路中的废气阻塞活门或废气再循环阀。废气包含有害物，其不允许向外排放，从而必须确保沿轴的可靠的密封，该轴沿促动器的方向向外伸出。这种密封必须在变化的热力负荷下在任何时候都能正常运转。此外，保持活门的极为精准的可控性，以便满足现代内燃机的有害物排放规定。
[0003]已知各种不同的活门装置，通过这些活门装置尝试满足上述目标。由此，在文献DE20 2008 005 992 Ul中公开了一种两侧支承的止回阀，用在废气设备的热气区域内，其中安置在轴的倾斜的轴肩上的密封件通过弹簧力压向相对的壳体的密封面。密封部位在此用于同时对活门轴进行轴向保险。由此在活门关闭时，由于活门在通道内的定心以及出现的热膨胀会使活门在通道内卡止。
[0004]此外，由文献US 5，630，571已知一种废气活门，其中在轴套的后面将钢盘固定在轴上，该钢盘在其远离流动通道的端面上被构造成凹形并且抵靠在相应的凸形构造的陶瓷盘上。该陶瓷盘通过其平的反面的轴向端面贴靠在套筒上，该套筒通过压配合固定在孔中，其中套筒突伸超过流动壳体的端部。在轴的端部上固定有用作操纵杆的用于操作活门的盘形件。在该盘形件和套筒之间安置有波形弹簧，借此一方面将钢盘为了密封压向陶瓷盘并且另一方面将轴的轴肩压向第一轴套。
[0005]在出现热膨胀或制造公差不够精确时，会导致或者陶瓷盘的密封面不再足够牢固地抵靠钢盘，或者活门在通道内的位置不再足够固定，这造成活门可能在通道内卡止。此夕卜，在波形弹簧上的磨损被升高，因为在带有操纵杆的的盘形件和第二套筒之间存在相对运行，从而产生沿弹簧面的运动。
[0006]在已知的设计中相应产生的缺点是，在热学特性改变时不能提供足够的密封，并且同时不能提供不需要担心活门被卡住的活门可调节性。
[0007]因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种用于内燃机的活门装置，其中与热负荷和由此产生的热膨胀无关地确保可靠的密封性，并且保证活门体的灵活性。与已知的设计相比，磨损被减少并且保证较长的使用寿命。此外，活门装置也应该廉价地制造和装配。
[0008]所述技术问题通过一种按照独立权利要求的技术特征的活门装置解决。密封件具有第一盘形件和第二盘形件，在所述第一盘形件和第二盘形件之间安置有作为弹簧件的至少一个碟形弹簧，其中，所述第一盘形件紧固在调节轴上并且用作至少一个碟形弹簧的贴靠件，所述至少一个碟形弹簧被预紧地抵靠着第二盘形件，使得第二盘形件被弹簧加载地抵靠着第一轴套的从孔突伸出的轴向端部，由此通过碟形弹簧实现沿调节轴的密封，其中，轴向的伸长在碟形弹簧的足够的预紧下不会对密封效果产生影响。轴的轴向位置由于碟形弹簧的轴向弹性不会通过密封件被固定在确定的位置上，而是轴向可变化的，使得例如由于活门的旋转或热膨胀造成的调节轴的轴向位置的轻微变化不会导致活门被卡住。
[0009]优选地，所述密封件具有至少三个彼此分别相反安置的碟形弹簧。由此，确保了碟形弹簧组的足够的弹性和足够的弹簧力以及碟形弹簧的足够的密封效果。
[0010]为此在本发明的进一步的设计方案中，在这些碟形弹簧之间分别安置有调节垫圈。由此，为了每个碟形弹簧提供了一个平坦的放置面，从而改进了密封效果。
[0011]在优选的实施方式中，所述第一盘形件作为操纵杆用于操作所述调节轴并且通过材料接合的连接固定在所述调节轴上。由此，通过第一盘形件防止沿轴向外穿过碟形弹簧内部的密封，同时这还用于向径向外部的密封。不再需要用于沿轴的密封的附加构件，从而减少了所使用的部件的数量。
[0012]优选地，所述第一盘形件和第二盘形件旋转地耦连。由此，两个盘形件之一的相对碟形弹簧的相对运动被阻止，因为整个组件与调节轴一同旋转。这防止减弱密封效果的碟形弹簧和与之贴靠的部件的磨损。
[0013]在改进的设计方案中实现，为了旋转的耦连，所述第二盘形件具有凹部，所述第一盘形件的轴向延伸的臂杆嵌入所述凹部内。由此，以特别简单的方式实现盘形件之间的形状接合的连接，从而减少制造成本并简化装配。
[0014]优选地，所述活门体或者安置在所述活门体和轴套之间的套筒或者止推垫片通过所述至少一个碟形弹簧的力压着轴套。轴套在该实施方式中与活门体一同用于调节轴的轴向保险或轴向止动，使得轴向保险不再由密封件实现。由此，在活门关闭时减少了在流动通道内的内部泄漏，因为活门体在其外部轮廓中可以较准确地与通道相配合。通过密封件的灵活性，活门体的贴靠和调节轴的轴向保险以及固定不再导致密封件相互松脱。为了在这种通过活门体的调节轴的轴向保险中附加地减少磨损，活门体贴靠在与第二轴套邻接的止推垫片或套筒上。
[0015]在进一步的实施方式中，在所述孔内安置有第二轴套，所述第二轴套通过其轴向端部伸入所述流动通道内，其中，所述活门体通过至少一个被预紧的碟形弹簧的力压着所述第二轴套或与所述第二轴套邻接的止推垫片。该实施方式简化了装配并且改进了调节轴的支承，其中还减少了内部泄漏和磨损。
[0016]在本发明有利的改进方案中，在所述流动壳体的与所述孔相对置的一侧上构造有盲孔，第三轴套安置在所述盲孔中，所述调节轴支承在所述第三轴套内，其中，所述第三轴套通过其轴向端部伸入所述流动通道内。相应地，调节轴在两侧在流动壳体内被支承，使得即使在较高的废气压力下也不会损伤轴套。通过活门体上的围绕轴套的凸起，在套筒伸入流动壳体内时可以进一步阻止污物侵入第三轴套，从而提高使用寿命。
[0017]优选地，三个轴套借助压配合固定在所述盲孔和所述孔内，从而阻止通过轴套沿孔内侧的泄漏。
[0018]由此提供了一种用于内燃机的活门装置，其向外被足够地密封并且在内部仅具有微小的泄漏。这种密封性即使在热负荷改变时也被保持，因为构件和装配公差以及热膨胀被轴向活动的碟形弹簧所平衡，而不会损害密封效果。此外避免污物从外部侵入。活门装置和其密封件的磨损被明显减少，从而实现较长的使用寿命。由于构件数量减少，从而降低了制造和装配成本。
[0019]按照本发明的活门装置的实施例在附图中示出并如下描述。
[0020]图1示出按照本发明的活门装置的侧视剖面图，
[0021]图2示出根据图1的按照本发明的活门装置的轴密封的放大视图。
[0022]按照本发明的活门装置由流动壳体10构成，在流动壳体内构造有例如废气可穿流的流动通道12。
[0023]流动通道12在横截面中被调节轴14分隔成两半，在其上借助螺栓18固定有活门体16。调节轴14在流动壳体10中通过三个轴套20、22、24被支承，其中有前面的两个轴套20、22安置在通孔26中，调节轴14穿过所述通孔从流动壳体10向外突伸出，第三个轴套24在与孔26相对置的一侧上安置在构造于流动壳体10中的盲孔28内，其中第三轴套24的轴向端部伸入流动通道12内。相应地，在相对于流动壳体10的中轴线对置的侧面上存在调节轴14的在两侧的轴承。
[0024]在调节轴14的向外突伸的端部上固定有用作操纵杆的第一盘形件30，在该盘形件的径向端部区域上固定有销栓32，通过该销栓使调节轴14可以借助未示出的杠杆与促动器相连，该促动器尤其可以被设计为电动机。
[0025]在盘形件30的与销栓32相对置的一侧上，在径向外侧区域内安置有复位弹簧34，该复位弹簧的一端以已知的方式抵靠在构造在盘形件30上的未示出的凸起上，并且复位弹簧的对置的一端抵靠在止挡37上，该止挡设计在促动器的壳体36上，所述壳体36围绕流动壳体10的在流动壳体10的操纵杆30的方向上延伸的轴承和密封段38，并且用作用于复位弹簧34的导引和轴向支座。分别根据使用情况，在安装复位