技术摘要：
本发明涉及一种风门片装置，用于控制通过管道的气流，尤其涉及一种用于机动车的排气系统的排气风门片装置，其包括至少一个风门片，该风门片布置在风门片壳体中，尤其是布置在管状风门片壳体中，该风门片可绕着风门片轴的旋转轴线在打开位置和关闭位置之间旋转，特别是  全部
背景技术：
这种风门片装置是公知的，例如其应用于机动车辆的排气系统中，通过布置在风 门片壳体中的风门片（所谓的排气风门片），通过使所述风门片在打开位置和关闭位置之间 旋转来影响来自内燃机的排气流。为此目的，风门片在至少一个轴承中围绕风门片轴的旋 转轴线可旋转地支撑。 运行期间，风门片装置要承受较大的温度波动，通常在-40℃至1000℃的范围内。 为了使风门片轴在高温下不会因其热膨胀而倾斜或夹紧，轴承在较低温度下具有较大的轴 承间隙，因此风门片轴在较低温度下可相对于其轴承位置有一定程度的移动。 因此，内燃机排气流中的振荡和压力脉动会刺激风门片装置，特别是仍然冷的风 门片和风门片轴，从而产生振荡，这通常与不期望的噪声产生相关。
技术实现要素：
本发明的目的是避免产生不希望的噪声。 该目的通过具有以下特征的风门片装置来实现。根据本发明的风门片装置，其特 征在于，在风门片从打开位置到关闭位置旋转的过程中，最迟在风门片的关闭位置处，弹簧 装置切向和/或径向地弹性加载到风门片轴上，其中相对于绕旋转轴线的旋转，弹簧装置的 至少一部分直接或间接地固定连接至风门片壳体。 本发明的基本思想是抑制或至少降低风门片装置中风门片的振荡运动，因为最迟 在其关闭位置处，将可旋转地固定连接到风门片壳体的弹簧装置的弹簧力施加在风门片轴 上，使得弹簧装置的弹簧力相对于风门片轴的旋转轴线在切向和/或径向上起作用，并且尤 其是朝旋转轴线起作用。换句话说，最迟在其关闭位置处，风门片轴被拉紧而没有间隙，由 此，风门片轴和设置在风门片轴上的风门片不再被刺激而振荡，或者至多仅被刺激成轻微 地或以阻尼形式振荡。由此带来的好处是，抑制或至少减小了由风门片轴或风门片的振荡 而产生的干扰噪声。同时，弹簧装置的弹簧弹性设计使得弹簧装置能够随着风门片的热膨 胀而移动，因此风门片在其关闭位置处无间隙地张紧，而不会存在夹在温暖状态和寒冷状 态中间的风险。 由说明书和附图中可以看出本发明的有利实施方式。 通常，用于支撑风门片轴的相应轴承设置在位于风门片壳体处的风门片轴的相对 设置的侧面处，特别是在风门片轴的端部处。远离驱动单元的轴承优选是浮动轴承和/或径 向轴承和/或止推轴承。根据本发明的弹簧装置，可以设置在浮动轴承和/或径向轴承和/或 5 CN 111577436 A 说　明　书 2/9 页 止推轴承上，在风门片从打开位置到关闭位置旋转过程中，最迟在其关闭位置处所述弹簧 装置弹性地加载在风门片轴上。与驱动单元相邻的轴承可以是固定轴承和/或径向轴承和/ 或止推轴承。同样，远离驱动单元的轴承也可以是固定轴承，反之亦然，在驱动单元附近的 轴承可以是浮动轴承。另外，根据本发明，不仅是远离驱动单元的轴承，邻近驱动单元的轴 承也都可以具有弹簧装置。 在风门片的打开位置处，弹簧装置已经可以弹性地加载风门片轴。在这种情况下， 弹簧装置在风门片的关闭位置处比在风门片的中间位置处或完全打开的打开位置处施加 更大的预加载。但是优选的是，弹簧装置仅在完全打开的打开位置和关闭位置之间的中间 位置，特别是刚好在关闭位置之前与风门片轴接合；也就是说，弹簧装置不会在完全打开的 打开位置处和相邻的第一旋转范围内加载风门片轴。这样做的优势是，风门片轴可以主要 在空载下旋转。因为首先在关闭位置处发生振荡，然而这是可以避免的。在此必须注意的 是，当弹簧装置加载风门片轴时，风门片从打开位置沿关闭位置的方向旋转高达至少90％， 优选地高达至少95％，特别优选地高达至少99％。 如果弹簧装置在风门片从关闭位置到打开位置的旋转中与风门片轴接合，则相对 于风门轴的旋转轴线的方向，弹簧装置的弹簧力可以沿切向和/或径向地施加在风门片轴 上。由此实现了有效的阻尼或最好是完全抑制了风门片轴的振荡。 弹簧装置和风门片轴的接合因此能够可靠地抑制由于风门片轴的振荡而产生的 噪声，该振荡尤其是发生在关闭位置处。 为了特别均匀地加载风门片轴，弹簧装置相对于旋转轴线轴向对称地、镜像对称 地或旋转对称地加载风门片轴。 当弹簧装置相对于旋转轴线被轴向预加载时，会产生进一步的改善。 根据风门片装置的一种有利的实施方式，弹簧装置可以具有至少一个弹簧臂，该 弹簧臂在风门片从打开位置到关闭位置的旋转过程中与风门片轴配合，并且最迟在风门片 轴的关闭位置处，克服弹簧臂的弹簧力而偏转。尤其是，弹簧装置的弹簧臂在风门片的关闭 位置处抵抗其弹簧力的偏转比在风门片的打开位置中更大。 通常，弹簧装置可以布置在风门片壳体内。然而，如果将弹簧装置布置在风门片壳 体的外部，则对于风门片装置的简化设计是有利的。因此，弹簧装置能够与风门片轴配合， 则风门片轴优选具有延长部分，该延长部分位于风门片壳体的外部，特别是在轴承区域中， 并且至少在风门片的关闭位置处，弹簧装置与该延长部分以形状匹配和/或力传递方式接 合。 延长部分可以与风门片轴形成一件。替代地，延长部分也可以是与风门片轴分离 并且固定在风门片轴上的部件。 如果弹簧装置相对于轴承箱是单独的部件，该轴承箱容纳用于支撑风门片轴的轴 承，则该风门片装置可以实现特别简单且廉价的构造。弹簧装置可以形状匹配和/或力传递 方式连接到，特别是牢固地夹紧在轴承箱上，以便将弹簧装置固定在轴承箱上。弹簧装置的 弹簧臂在此可以接合到轴承箱的凹处中。凹处可以是凹槽，弹簧装置被放置或夹紧在凹槽 中。凹处还可以是孔，该孔穿过轴承箱并且弹簧装置插入该孔中。 但是，弹簧装置也可以像套筒一样形成并且可以放置在轴承箱上。在这方面，优选 地，弹簧装置至少部分地以形状匹配和/或力传递方式围绕轴承箱。弹簧装置尤其可以相对 6 CN 111577436 A 说　明　书 3/9 页 于风门片轴的轴线至少部分地径向围绕轴承箱。优选地，弹簧装置具有基体，弹簧臂从该基 体伸出。基体可以具有环形或部分环形，并且可以至少部分地围绕轴承箱。在此必须注意， 例如，轴承箱可以设计成轴承套的形式。 延长部分可以具有不同的形状和设计。根据风门片装置的有利实施方式，延长部 分可以具有近圆（round）横截面，特别是圆形（circular ）横截面，其中该延长部分相对于 风门片轴的旋转轴线偏心地对准，并且当风门片从打开位置到关闭位置旋转过程中时，偏 心延长部分延伸到弹簧装置的弹簧臂上，并且最迟在关闭位置处使其抵抗弹簧弹力而偏 转。 根据延长部分的另一有利实施方式，其限定了纵向延伸和横向延伸对准特别是成 直角对准的短延伸。延长部分可以相应地具有至少一个长边侧和至少一个短边侧。延长部 分尤其可以具有两个相对布置的长边侧和两个相对布置的短边侧。 根据延长部分的有利的实施方式，至少一个长边侧是平面的。由此，弹簧臂尤其可 以最迟在风门片的关闭位置处，特别容易地以形状匹配和/或力传递的方式与延长部分接 合，特别是当弹簧臂同样是平面的。由此可以特别容易地抑制或至少减少风门片轴的振荡。 可替代地，延长部分的至少一个长边侧可以至少部分地，特别是在长边侧的中心 处相对于风门片轴的旋转轴线径向向外拱起。如果延长部分的两个长边侧均呈拱形，则连 接长边的短边可以比长边弯曲得更多。如果延长部分的所有边都是弯曲的，则延长部分相 对于风门片轴的旋转轴线具有卵形的横截面，特别是椭圆形的横截面。延长部分的拱形侧 边导致弹簧臂随着其预载力的增加而逐渐偏转。 然而，也可以想到的是，延长部分的至少一个长边侧不是完全地、而是仅部分地径 向向外拱起。优选地，至少一个长边侧的中间部分相对于风门片轴的旋转轴线径向向外拱 起，而在延长部分的纵向延伸方向上围绕中间部分的翼部可以是平坦的。在延长部分的长 边侧上的这种设计中，优选地，弹簧装置的弹簧臂可以已经以预加载的方式接触拱形的中 间部分，或者在风门片的打开位置处与拱形的中间部分力传递接合，从而，风门片轴已经被 充分地固定，以抵抗在打开位置处风门片和风门片轴的振荡运动。相反，在风门片的关闭位 置处弹簧臂，特别是弹簧臂的端面压向平坦的翼部，从而固定风门片和风门片轴以防止不 希望的振荡运动。 优选地，至少在关闭位置处，弹簧装置的至少一个弹簧臂支撑在延长部分的长边 侧处并且比被打开位置处更多地预加载，从而可以有效地抑制风门片装置的由振荡引起的 噪声，其中，在关闭位置处弹簧臂的纵向延伸至少与延长部分的纵向轴线大致平行。相反， 在打开位置处，弹簧臂可以至少与纵向轴线或延长部分的长边侧大致成直角对准。 为了达到相同的效果，根据风门片装置的另一有利实施方式，至少在关闭位置处 至少一个弹簧臂可以支撑在延长部分的长边侧上，并且可以比在打开位置处更多地预加 载，其中，在打开位置处，弹簧臂的纵向延伸与延长部分的纵向轴线至少大致平行。 还应当理解，弹簧臂在关闭位置处比打开位置处具有更大的预加载，使得弹簧臂 在打开位置处根本不会预加载，即，弹簧臂在打开位置处不与延长部分接合，或者仅在未预 加载的情况下与之接触。 如果弹簧装置与风门片轴接合，则如果弹簧装置具有至少两个弹簧臂，其相对于 风门片轴的旋转轴线轴向对称地对准，则可以实现风门片轴的均匀加载。如果至少两个弹 7 CN 111577436 A 说　明　书 4/9 页 簧臂相对于包括风门片轴的旋转轴线的中心平面镜像对称地对准，则可以类似的方式实现 风门片轴的均匀加载。至少在关闭位置处，如果每个弹簧臂的相应弹簧力至少大致相同，则 两个弹簧臂在此朝向延长部分施加至少大致相同的力。 弹簧装置可以通过弯曲弹性材料来制造。弹簧装置尤其可以由弹簧钢组成。但是 也可以考虑，弹簧装置由另一种弹性材料制成。例如，弹簧装置也可以由橡胶或弹性塑料组 成。 根据风门片装置的有利实施方式，弹簧装置弯曲成夹板（splint）形状，其中两个 弹簧臂背向远离连接弹簧臂的连接部分。根据风门片装置的另一有利的实施方式，弹簧装 置也可以弯曲成心形，其中两个弹簧臂的端部朝向连接弹簧臂的连接部分。根据风门片装 置的另一有利的实施形式，弹簧装置可以弯曲成S形，其中两个弹簧臂的端部与连接弹簧臂 的连接部分至少大致成直角地对准。 连接部分不仅可以构造为连接两个弹簧臂，而且还可以用于将弹簧装置固定地夹 紧在轴承箱上。连接部分尤其可以固定地夹紧在所述轴承箱的凹槽中，并且弹簧臂可以分 别插入，优选可移动地插入设置在所述轴承箱中的孔。 根据风门片装置的一有利的实施方式，每个弹簧臂限定一纵向延伸，其中在风门 片从打开位置旋转到其关闭位置的第一阶段，特别是在初始阶段，每个弹簧臂分别抵抗第 一弹簧力至少大致成直角偏转到它们各自的纵向延伸方向，并且在风门片从打开位置旋转 到其关闭位置的第二阶段，特别是在结束阶段，每个弹簧臂分别抵抗第二弹簧力至少大致 在其各自的纵向延伸方向上偏转。换句话说，在风门片完全打开的打开位置处，弹簧臂相对 于风门片轴的旋转轴线径向偏转，而在风门片的关闭位置处，弹簧臂相对于风门片轴的旋 转轴线切向偏转。在这方面，第二弹簧力可以大于第一弹簧力，使得在风门片的关闭位置处 尤其有效地抑制风门片装置的噪声产生。 为了使弹簧臂可以在其纵向延伸范围的方向上抵抗第二弹簧力而偏转，该至少一 个弹簧臂有利地合并到一个弹性弓形部分中，最迟在风门片旋转的第二阶段中该弹簧臂抵 抗该弹性弓形部分的弹力而偏转。弓形部分优选地在一平面中弯曲，该平面至少大致垂直 于风门片轴的旋转轴线对准。但是，弓形部分也可以在一平面中弯曲，该平面横向于风门片 轴的旋转轴线对准，特别是平行于风门片轴的旋转轴线对准。 附图说明 下面将参考有利的实施方式和附图，仅通过示例的方式来描述本发明。如下： 图1是根据第一实施方式的风门片装置的局部剖视图，其具有打开的风门片； 图2是图1的风门片装置的局部透视图； 图3是根据第二实施方式的风门片装置的透视图，其具有打开的风门片； 图4是图3的风门片装置的一部分的平面图； 图5是第三实施方式与图4相对应的具有打开的风门片的视图； 图6是图5具有关闭的风门片的视图； 图7是第四实施方式与图4相对应的具有打开的风门片的视图； 图8是根据第五实施方式的具有打开的风门片的风门片装置的局部透视图； 图9是第六实施方式与图4相对应的具有打开的风门片的视图； 8 CN 111577436 A 说　明　书 5/9 页 图10是图9的风门片处于中间位置的视图； 图11是图9的具有关闭的风门片的视图； 图12是根据第七实施方式的风门片装置的透视图，其具有打开的风门片；和 图13是图12的风门片装置的一部分的平面图，其中风门片处于中间位置。