调节活门结构组的制作方法

本发明涉及一种调节活门结构组，所述调节活门结构组能够例如用于在尤其在车辆中的燃料电池系统中的气体流，以便提供电能。

背景技术：

1、在这种燃料电池系统中必要的是，取决于运行状态，将不同的气体流导引穿过燃料电池的或燃料电池堆的阳极区域或阴极区域或从所述阳极区域或所述阴极区域旁边导引经过。在此，对用于调校这种气体流的调节活门结构组密封性存在高的要求，以便保证尤其在如下的运行状态中能够排除泄漏流或基本上没有气体能够逸出到周围环境，即，在所述运行状态中一定的气体流不应被导引通过燃料电池或不应从燃料电池旁边被导引经过。

技术实现思路

1、本发明的任务是，提供一种调节活门结构组，尤其用于在尤其在车辆中的燃料电池系统中的气体流，所述调节活门结构组能够在构造上简单的设计方案的情况下基本上防止气体泄漏。

2、根据本发明，该任务通过一种调节活门结构组来解决，所述调节活门结构组尤其用于在尤其在车辆中的燃料电池系统中的气体流，所述调节活门结构组包括提供气体流动通道的调节活门壳体并且包括调节活门，所述调节活门在所述调节活门壳体中能够在基本上禁止气体流动通过所述气体流动通道的关闭位置与至少一个释放所述气体流动通道以用于穿流的打开位置之间进行调整，所述调节活门具有盘状的调节活门体，其被承载在能够绕摆动轴轴线转动的摆动轴处，其中，所述摆动轴具有待与摆动轴驱动器耦联的第一摆动轴端部区段，所述第一摆动轴端部区段在第一支承区域中在所述调节活门壳体处能够绕所述摆动轴轴线转动地被承载，并且所述摆动轴具有第二摆动轴端部区段，所述第二摆动轴端部区段在第二支承区域中在所述调节活门壳体处能够绕所述摆动轴轴线转动地被承载，其中，第一支承区域和第二支承区域中的至少一个支承区域包括能够转动地支撑所述摆动轴的支承单元和至少一个被承载在所述支承单元中的并且贴靠在所述摆动轴的外周面处的密封元件。

3、通过提供贴靠在摆动轴的外周面处的至少一个密封元件，保证了即使在所述至少一个支承单元的区域中出现支承间隙的情况下也实现调节活门结构组的防止气体排出的密封封闭。

4、因为在第一摆动轴端部区段中摆动轴必须被引导穿过所配属的第一支承区域以便能够实现与摆动轴驱动器的耦联，所以对于气体密封的封闭特别有利的是，所述至少一个支承区域是第一支承区域。在第二支承区域中(在所述第二支承区域中，摆动轴不必以其第二摆动轴轴线引导穿过该第二支承区域，或摆动轴不必从该第二支承区域中引导出来)，气体密封的封闭能够通过其它的措施(例如第二摆动轴端部区段利用支承衬套完全包封)来提供。

5、对于所述至少一个密封元件在摆动轴处的在摆动轴整个周向上完全地气体密封的联接，提出的是，所述至少一个密封元件环状地围绕摆动轴轴线，或者/并且支承单元环状地围绕摆动轴轴线。

6、为了一方面能够保证密封元件在支承单元的构建材料中的稳定定位并且另一方面能够保证与摆动轴的引起充分密闭的相互作用，所述至少一个密封元件能够包括由支承单元的构建材料包围的保持区段和贴靠在摆动轴处的密封区段。

7、支承单元能够例如包括至少一个支承环，并且所述至少一个密封元件的保持区段能够嵌入到支承环的构建材料中。例如，保持区段能够在制造支承环时利用所述支承环的构建材料来包围成型、例如包围浇注。

8、在一种备选的设计方案中，支承单元能够包括至少两个支承环，并且所述至少一个密封元件的保持区段能够被保持在两个支承环之间。这在仍旧将所述至少一个密封元件定位在这两个支承环之间的情况下实现了结构上非常简单的设计方案。

9、为了尤其能够将密封区段相对大地定尺寸并且由此能够提供密封区段的高的柔韧性，提出的是，保持区段基本上轴向地在支承单元的构建材料中延伸，并且密封区段从保持区段径向向内地延伸到摆动轴上。在这种设计方案中，所述至少一个密封元件基本上罐状地构造有基本上包括保持区段的周壁和在基本上包括密封区段的底部中的容纳摆动轴的开口。

10、在此例如，密封区段能够径向向内地并且在离开支承单元的方向上延伸到摆动轴上。

11、在一种备选的设计方案中，保持区段能够基本上径向地在支承单元的构建材料中延伸，并且密封区段能够从保持区段径向向内延伸到摆动轴上。在这种设计方案中，至少一个密封元件构造成基本上环盘状。

12、对于摆动轴以及还有支承单元在调节活门壳体处的稳定保持，提出的是，所述至少一个支承区域包括被承载在调节活门壳体处的支承衬套，并且支承单元通过压配合或者/以及通过摆动轴被保持在支承衬套中。

13、在一种可特别简单地构建的并且少维护的设计方案中，支承单元能够是滑动支承单元。

14、为了在所述至少一个密封元件的区域中实现充分的柔韧性，所述至少一个密封元件能够以弹性体材料来构建。

15、本发明此外涉及一种尤其用于车辆的燃料电池系统，其包括至少一个根据本发明构建的调节活门结构组。

技术特征：

1.调节活门结构组，尤其用于在尤其在车辆中的燃料电池系统(100)中的气体流，所述调节活门结构组包括提供气体流动通道(46)的调节活门壳体(14)并且包括调节活门(16)，所述调节活门在所述调节活门壳体(14)中能够在基本上禁止气体流动通过所述气体流动通道(46)的关闭位置与至少一个释放所述气体流动通道(46)以用于穿流的打开位置之间进行调整，所述调节活门具有盘状的调节活门体(24)，所述调节活门体被承载在能够绕摆动轴轴线(a)转动的摆动轴(18)处，其中，所述摆动轴(18)具有待与摆动轴驱动器(12)耦联的第一摆动轴端部区段(48)，所述第一摆动轴端部区段在第一支承区域(28)中在所述调节活门壳体(14)处能够绕所述摆动轴轴线(a)转动地被承载，并且所述摆动轴具有第二摆动轴端部区段(50)，所述第二摆动轴端部区段在第二支承区域(30)中在所述调节活门壳体(14)处能够绕所述摆动轴轴线(a)转动地被承载，其中，第一支承区域(28)和第二支承区域(30)中的至少一个支承区域包括能够转动地支撑所述摆动轴(18)的支承单元(62)和至少一个被承载在所述支承单元(62)中并且贴靠在所述摆动轴(18)的外周面处的密封元件(70)。

2.根据权利要求1所述的调节活门结构组，其特征在于，所述至少一个支承区域是所述第一支承区域(28)。

3.根据权利要求1或2所述的调节活门结构组，其特征在于，所述至少一个密封元件(70)环状地围绕所述摆动轴轴线(a)，或者/并且所述支承单元(62)环状地围绕所述摆动轴轴线(a)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的调节活门结构组，其特征在于，所述至少一个密封元件(70)包括由所述支承单元(62)的构建材料包围的保持区段(72)和贴靠在所述摆动轴(18)处的密封区段(74)。

5.根据权利要求4所述的调节活门结构组，其特征在于，所述支承单元(62)包括至少一个支承环(64)，并且所述至少一个密封元件(70)的保持区段(72)嵌入到支承环(64)的构建材料中。

6.根据权利要求4所述的调节活门结构组，其特征在于，所述支承单元(62)包括至少两个支承环(64'、64”)，并且所述至少一个密封元件(70)的保持区段(72)被保持在两个支承环(64'、64”)之间。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的调节活门结构组，其特征在于，所述保持区段(72)基本上轴向地在所述支承单元(62)的构建材料中延伸，并且所述密封区段(74)从所述保持区段(72)径向向内延伸到所述摆动轴(18)上。

8.根据权利要求7所述的调节活门结构组，其特征在于，所述密封区段(74)径向向内地并且在离开所述支承单元(62)的方向上延伸到所述摆动轴(18)上。

9.根据权利要求4至6中任一项所述的调节活门结构组，其特征在于，所述保持区段(72)基本上径向地在所述支承单元(62)的构建材料中延伸，并且所述密封区段(74)从所述保持区段(72)径向向内地延伸到所述摆动轴(18)上。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的调节活门结构组，其特征在于，所述至少一个支承区域包括被承载在所述调节活门壳体(14)处的支承衬套(42)，并且所述支承单元(62)通过压配合或者/以及通过所述摆动轴(18)被保持在所述支承衬套(42)中。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的调节活门结构组，其特征在于，所述支承单元(62)是滑动支承单元。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的调节活门结构组，其特征在于，所述至少一个密封元件(70)以弹性体材料来构建。

13.燃料电池系统、尤其是用于车辆的燃料电池系统，其包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的调节活门结构组(10)。

技术总结
本发明涉及一种调节活门结构组，其包括提供气体流动通道的调节活门壳体并且包括调节活门，调节活门在调节活门壳体中在禁止气体流动通过气体流动通道的关闭位置与释放气体流动通道以用于穿流的打开位置之间调整，调节活门具有盘状的调节活门体，其被承载在绕摆动轴轴线转动的摆动轴处，摆动轴具有待与摆动轴驱动器耦联的第一摆动轴端部区段，其在第一支承区域中在调节活门壳体处绕摆动轴轴线转动地被承载，摆动轴具有第二摆动轴端部区段，其在第二支承区域中在调节活门壳体处绕摆动轴轴线转动地被承载，支承区域中的至少一个支承区域包括能够转动地支撑摆动轴的支承单元和被承载在支承单元中并且贴靠在摆动轴的外周面处的密封元件。

技术研发人员：M·洛里,M·格林,A·瓦克尔,J·哈默
受保护的技术使用者：普瑞姆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25