具有彈性彈簧墊的排氣閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開涉及用于排氣系統(tǒng)的閥。該閥包括配備減振彈簧墊的可旋轉(zhuǎn)閥板。
【背景技術(shù)】
[0002]該章節(jié)提供與本公開相關(guān)的背景信息，其不是現(xiàn)有技術(shù)必須的。
[0003]汽車領(lǐng)域中的許多排氣系統(tǒng)已經(jīng)嘗試使用主動和被動閥裝置，以隨著因發(fā)動機速度的增加而增加的排氣壓來改變通過導(dǎo)管的排氣流的特征。主動閥因需要專用致動元件(比如電動馬達或螺線管)而帶來增加的開支。被動閥則使用與閥連接的導(dǎo)管中的排氣流的壓力。
[0004]對于每種類型的閥而言，當關(guān)閉元件(比如閥的閥板)從打開位置切換至完全關(guān)閉位置和一部分閥板接觸導(dǎo)管的內(nèi)表面時，可遭受加速磨損、振動噪聲或顫動的問題。隨著板接近導(dǎo)管，可以控制電動馬達來降低閥板移動的速度。這種水平的控制對于通過彈簧朝著關(guān)閉位置來加載的被動閥通常不可取。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]該章節(jié)提供本公開的大體內(nèi)容，并且不是其全部范圍或全部特征的全面公開。
[0006]用于放置在管狀排氣導(dǎo)管內(nèi)側(cè)的排氣壓力致動閥裝置包括在打開和關(guān)閉位置之間可旋轉(zhuǎn)的閥板。輪軸適于將閥板圍繞輪軸的縱軸樞軸地連接至排氣導(dǎo)管。輪軸的軸適于在與通過導(dǎo)管的排氣流的方向基本垂直的方向上延伸。懸臂彈簧墊具有連接至閥板的第一部分和與閥板分開的第二部分。第二部分定向為隨著閥板朝著關(guān)閉位置移動而接觸導(dǎo)管的內(nèi)表面，以減振。
[0007]用于放置在管狀排氣導(dǎo)管內(nèi)側(cè)的排氣壓力致動閥裝置包括延伸穿過導(dǎo)管的輪軸和固定至該輪軸并且位于導(dǎo)管中的閥板。閥板在打開和關(guān)閉位置之間是可旋轉(zhuǎn)的。彈簧墊包括固定至閥板的第一部分和與閥板分開的第二部分，使得第二部分形狀為懸臂梁，其具有固定至第一部分的一端和與閥板分開的相反的自由遠端。彈簧墊被布置為當閥板在關(guān)閉位置時，接觸導(dǎo)管的內(nèi)表面。
[0008]從本文提供的說明中，實用性的進一步領(lǐng)域?qū)@而易見。在該
【發(fā)明內(nèi)容】
中的說明書和具體的實施例期望僅僅為了闡釋的目的并且不旨在限制本公開的范圍。
【附圖說明】
[0009]本文所述的附圖僅僅為了選擇的和不是所有可能實施的實施方式的示意性目的，并且不旨在限制本公開的范圍。
[0010]當結(jié)合附圖，閱讀詳細說明書時，本教導(dǎo)的目的和特征將變得顯而易見，其中:
[0011]圖1A、1B是控制通過導(dǎo)管的流體流動的閥的各自側(cè)視圖和端視圖，閥處在關(guān)閉位置并且根據(jù)本公開的教導(dǎo)布置；
[0012]圖2A、2B是圖1A、1B的閥在15°打開位置的各自側(cè)視圖和端視圖；
[0013]圖3A、3B是圖1A、1B的閥在30°打開位置的各自側(cè)視圖和端視圖；
[0014]圖4A、4B是圖1A、1B的閥在完全打開位置的各自側(cè)視圖和端視圖；
[0015]圖5是根據(jù)本公開的教導(dǎo)布置的閥板裝置的正面平面圖；
[0016]圖6是圖5中描繪的閥板裝置的側(cè)面平面圖；
[0017]圖7是備選閥板裝置的正面平面圖；
[0018]圖8是備選閥板裝置沿著圖7中顯示的線8-8所取的橫截面圖；和
[0019]圖9是備選板裝置的彈簧墊和閥板的放大視圖。
[0020]遍及附圖的數(shù)個視圖，相應(yīng)的參考數(shù)值指示相應(yīng)的部件。
【具體實施方式】
[0021]參考附圖更充分描述示例性實施方式。
[0022]排氣導(dǎo)管102包含速動閥100，其包括彈簧錨104、閥彈簧106、外部杠桿臂108、閥板110、閥支撐軸或輪軸112和從輪軸112伸出的彈簧附件114。
[0023]閥板110具有基本上與導(dǎo)管102的內(nèi)部弓形表面一致的第一和第二弓形邊緣113、115。閥板110另外具有線性側(cè)緣116和118，其當閥板在如圖1A和IB顯示的關(guān)閉位置時，在閥板110和導(dǎo)管102的內(nèi)表面之間提供空隙120、122。偏置元件或閥彈簧106在導(dǎo)管102上的彈簧錨104和外部杠桿臂108的彈簧附件114之間伸展。彈簧106使閥板110朝著圖1A中顯示的關(guān)閉位置偏置。當處在完全關(guān)閉位置時，閥板110以90°之外的角度位于與導(dǎo)管102的縱軸垂直的平面處。閥板110相對于導(dǎo)管102的橫截垂直面的角度指定為A。
[0024]操作時，排氣壓力從左側(cè)入射在閥板110上，如圖1A-4B中所顯示。當排氣壓力足夠克服彈簧106的偏置力時，閥板110開始圍繞輪軸112旋轉(zhuǎn)。閥板110上的轉(zhuǎn)矩由偏置彈力乘以距離d來決定，所述距離d是彈簧106和輪軸112的軸之間的距離d。隨著閥瓣打開和彈簧106伸展，彈力增加。但是，隨著閥繼續(xù)打開使得彈簧106的縱軸接近“偏心(over-center) ”位置(即，隨著其接近與輪軸112的縱軸交叉，d變短)，轉(zhuǎn)矩接近于零。彈簧106這樣的幾近于偏心的位置，導(dǎo)致閥板110的基本上水平定位，此時處在完全打開的位置，如圖4A和圖4B所顯示。這樣的定位使得閥處在完全打開的位置，而相應(yīng)地導(dǎo)管中的背壓最小化。旋轉(zhuǎn)閥板110至彈簧106接近偏心條件時也產(chǎn)生容易維持閥板110處在完全打開的位置。
[0025]如圖5和6中所顯不，閥板110包括第一表面160、相對的第二表面162和閥板中用于容納輪軸112的凹槽164。閥板110和輪軸112基本上與共同受讓的美國專利號7，434，570中公開的速動閥裝置的組件類似，通過引用并入本文。對閥板110的改善是添加懸臂彈簧墊152，其具有第一表面156和相對的第二表面158。彈簧墊152優(yōu)選地由彈性吸振針織金屬網(wǎng)構(gòu)成，其材料比如是316不銹鋼、430不銹鋼或因科乃爾(Inconel)合金。
[0026]另外，應(yīng)當注意導(dǎo)管本身提供閥瓣在其完全關(guān)閉和完全打開位置的停止機制。在完全關(guān)閉位置，閥板I1的彈簧墊152和弓形邊緣115接觸導(dǎo)管102的內(nèi)表面，以限定該位置。相反地，當在完全打開位置時，如圖4A和4B中所顯示，閥板110使用其側(cè)面的線性邊緣(圖1B的116和118)來接觸導(dǎo)管102的內(nèi)表面，從而為完全打開位置的閥板110提供停止位置。
[0027]彈簧墊152包括壓縮區(qū)域154a和154b，其具有增加的密度，促進彈簧墊152與閥板110在壓縮區(qū)域154a和154b區(qū)域中的更強點焊。壓縮區(qū)域154a和154b包括基本上平坦的上表面155a、155b (其具有如所顯示的圓形周界)。壓縮區(qū)域154a、154b限定圓柱形口袋157a、157b，從第二表面158向內(nèi)延伸。
[0028]輪軸112包括從閥板110的相對的邊緣延伸的第一和第二部分。每個輪軸部分由襯套168a和168b (優(yōu)選地也由針織不銹鋼網(wǎng)組成)圍繞。
[0029]彈簧墊152包括第一部分180，其包括焊接至閥板110的壓縮區(qū)域154a、154b。彈簧墊152的第一表面156在第一部分180接觸閥板110的第一表面160。彈簧墊152也包括第二或懸臂部分182，其以與閥板110形成劈角而延伸。該劈角的范圍可為10至25度。彈簧墊152的形狀使得彈簧墊152的外周邊緣186基本上與閥板110的弓形邊緣113對齊或稍微懸垂(overhang)在其上。閥