排气阀门、排气装置及汽车的制作方法

1.本技术属于汽车排气技术领域，特别是涉及一种排气阀门、排气装置及汽车。


背景技术：

2.随着人们生活水平的提高，人们对整车的要求从最初的代步工具变成舒适的家庭必需品。除了对车型的动力性要求较为严格外，对整车的噪声要求也越来越高。
3.现有的排气电磁阀门，容易产生振动异响，影响驾驶体验。


技术实现要素：

4.本技术所要解决的技术问题是：针对现有的排气电磁阀门容易产生振动异响的问题，提供一种排气阀门、排气装置及汽车。
5.为解决上述技术问题，一方面，本技术实施例提供了一种排气阀门，
6.包括阀体、上轴承总成、阀板及下轴承总成，所述阀体设有轴向排气通道，所述阀体的上侧设置有与所述轴向排气通道相通的上轴承总成安装孔，所述阀体的下侧设置有与所述轴向排气通道相通的下轴承总成安装孔，所述上轴承总成安装在所述上轴承总成安装孔中，所述下轴承总成安装在所述下轴承总成安装孔中；
7.所述上轴承总成包括上轴、上轴承、上弹性元件及上对中件，所述上轴承套装在所述上轴上，所述上对中件压装在所述上轴承总成安装孔内，所述上轴的上端穿出所述上对中件，所述上弹性元件设于所述上对中件与上轴承之间；所述下轴承总成包括下轴、下轴承及下弹性元件，所述下轴承套装在所述下轴的下端，所述下弹性元件设于所述下轴承与下轴之间；
8.所述阀板可旋转地设置在所述轴向排气通道内，所述阀板的上侧与上轴连接，所述阀板的下侧与下轴连接。
9.可选地，所述上对中件包括上对中块及顶部轴承，所述顶部轴承套装在所述上轴上且支撑于所述上对中块与上弹性元件之间。
10.可选地，所述上对中块的下端设置有上窄下宽的第一内锥面，所述顶部轴承为上窄下宽的上碗形轴承，所述上碗形轴承的外球面与所述第一内锥面形成线接触。
11.可选地，所述上轴的中部设置有第一环台，所述第一环台的外径大于所述上轴其它部位的外径，所述上轴承的下表面与所述第一环台的上表面抵接，所述上轴的下端位于所述第一环台的下方并伸入所述轴向排气通道。
12.可选地，所述上弹性元件包括一片蝶形弹簧或上下层叠的多片蝶形弹簧，所述下弹性元件包括一片蝶形弹簧或上下层叠的多片蝶形弹簧。
13.可选地，所述上弹性元件套设于所述上轴，所述下弹性元件套设于所述下轴。
14.可选地，所述下轴的中部设置有第二环台，所述第二环台的外径大于所述下轴其它部位的外径，所述下弹性元件的上表面与所述第二环台的下表面抵接，所述下轴的上端位于所述第二环台的上方并伸入所述轴向排气通道，所述下弹性元件支撑于所述下轴承的
上表面与所述第二环台的下表面之间。
15.可选地，所述下轴承总成安装孔的下端设置有上宽下窄的第二内锥面，所述下轴承为上宽下窄的下碗形轴承，所述下碗形轴承的外球面与所述第二内锥面形成线接触。
16.可选地，所述阀体上设置有位于所述下轴承总成安装孔下方的漏水孔，所述下轴承总成安装孔通过所述漏水孔与所述阀体的外部连通。
17.可选地，所述漏水孔为上宽下窄的锥形孔。
18.可选地，所述排气阀门还包括电机支架，所述阀体的上侧设置有电机支架安装台，所述电机支架固定在所述电机支架安装台上，所述电机支架安装台的内侧形成所述上轴承总成安装孔。
19.可选地，所述排气阀门还包括设置在所述电机支架内的上限位块，所述上限位块上设置有弹簧安装口，所述上轴的上端固定在所述上限位块上。
20.可选地，所述上轴的下端设置有上卡口，所述下轴的上端设置有下卡口，所述阀板的上侧设置有上缺口，所述阀板的下侧设置有下缺口，所述阀板的上缺口卡入所述上轴的上卡口，所述阀板的下缺口卡入所述下轴的下卡口。
21.根据本技术的排气阀门，当阀板关闭时(轴向排气通道堵塞)，在高温排气的作用下，上轴、阀板及下轴受热膨胀，上弹性元件及下弹性元件被压缩，避免上轴与下轴的窜动，保证排气阀门的结构功能完整，同时上弹性元件及下弹性元件合适的预紧力能够避免排气阀门振动时产生异响，此时，排气气流被迫走其他路径，不可直接通过排气阀门，以此带来较安静的排气声音；当阀板打开时，在高温排气的作用下，上轴、阀板及下轴受热膨胀，上弹性元件及下弹性元件被压缩，保证排气阀门的结构功能完整，同时上弹性元件及下弹性元件合适的预紧力能够避免排气阀门振动时产生异响，此时，排气气流直接通过排气阀门，排气管气流降低，降噪能力下降，带来具有类似跑车的排气声音，同时降低排气背压、提升发动机功率扭矩。进而，通过排气阀门，提升排气噪声音效品质(声学品质)，避免售后发生运动噪声不可调节的质量问题。
22.另外，上弹性元件与下弹性元件的加入，可避免上轴、阀板及下轴热胀冷缩带来的应力增大所导致的排气阀门结构破坏，避免产生振动异响。
23.另一方面，本技术还提供一种排气装置，包括电机及上述的排气阀门，所述电机用于驱动所述上轴旋转。
24.再一方面，本技术还提供一种汽车，包括上述的排气阀门。
附图说明
25.图1是本技术一实施例提供的排气装置的示意图；
26.图2是本技术一实施例提供的排气阀门的外部构造图；
27.图3是沿图2中a-a方向的剖视图；
28.图4是本技术一实施例提供的排气阀门的阀体的示意图；
29.图5是本技术一实施例提供的排气阀门的阀板的示意图；
30.图6是本技术一实施例提供的排气阀门的上轴的示意图；
31.图7是本技术一实施例提供的排气阀门的上轴承的示意图；
32.图8是本技术一实施例提供的排气阀门的上弹性元件的示意图；
33.图9是本技术一实施例提供的排气阀门的上碗形轴承(顶部轴承)的示意图；
34.图10是本技术一实施例提供的排气阀门的上对中块的示意图；
35.图11是本技术一实施例提供的排气装置的示意图(去除电机支架)。
36.说明书中的附图标记如下：
37.100、电机；200、排气阀门；300、扭簧；400、齿轮减速机构；
38.1、阀体；11、轴向排气通道；12、上轴承总成安装孔；13、下轴承总成安装孔；131、第二内锥面；14、电机支架安装台；15、漏水孔；
39.2、上轴承总成；21、上轴；211、第一环台；212、上卡口；22、上轴承；23、上弹性元件；24、上对中件；241、上对中块；2411、第一内锥面；242、顶部轴承；
40.3、阀板；31、上缺口；32、下缺口；
41.4、下轴承总成；41、下轴；411、第二环台；412、下卡口；42、下轴承；43、下弹性元件；
42.5、电机支架；
43.6、上限位块；61、弹簧安装口。
具体实施方式
44.为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
45.参见图1至图10，本技术实施例提供的排气装置，包括电机100及排气阀门200。
46.参见图1至图4，所述排气阀门200包括阀体1、上轴承总成2、阀板3及下轴承总成4，所述阀体1内设有轴向排气通道11，所述阀体1的上侧设置有与所述轴向排气通道11相通的上轴承总成安装孔12，所述阀体1的下侧设置有与所述轴向排气通道11相通的下轴承总成安装孔13，所述上轴承总成2安装在所述上轴承总成安装孔11中，所述下轴承总成4安装在所述下轴承总成安装孔13中。
47.所述阀体1呈空心管状，轴向排气通道11呈圆柱状。
48.所述上轴承总成2包括上轴21、上轴承22、上弹性元件23及上对中件24，所述上轴承22套装在所述上轴21上，所述上对中件24压装在所述上轴承总成安装孔12内，所述上轴21的上端穿出所述上对中件24，所述上弹性元件23设于所述上对中件24与上轴承22之间；所述下轴承总成4包括下轴41、下轴承42及下弹性元件43，所述下轴承42套装在所述下轴41的下端，所述下弹性元件43设于所述下轴承42与下轴41之间。
49.所述阀板3可旋转地设置在所述轴向排气通道11内，所述阀板3的上侧与上轴21连接，所述阀板3的下侧与下轴41连接。所述上轴21、阀板3及下轴41能够一体地旋转，以使得所述阀板3打开或关闭所述轴向排气通道11。
50.所述上轴21与下轴41同轴设置，上轴21与下轴41同轴，上轴21、阀板3、下轴41、上轴承22、下轴承42的旋转轴共线。
51.所述上弹性元件23套设于所述上轴21，所述下弹性元件43套设于所述下轴41。
52.在一实施例中，参见图4，阀体1为不锈钢铸造件，基础形状为管状，壁厚可为2-5mm。
53.在一实施例中，参见图5，阀板3为不锈钢薄板。
54.在一实施例中，参见图3，所述上对中件24包括上对中块241及顶部轴承242，所述顶部轴承242套装在所述上轴21上且支撑于所述上对中块241与上弹性元件23之间。参见图10，上对中块241材料为不锈钢，为中空圆柱体，下部分带有圆锥缺口(下述的第一内锥面2411)。
55.在一实施例中，所述上对中块241的下端设置有上窄下宽的第一内锥面2411，所述顶部轴承242为上窄下宽的上碗形轴承(参见图9)，所述上碗形轴承的外球面与所述第一内锥面2411形成线接触(即接触位置为圆环)。上碗形轴承材料为陶瓷氧化锆、氮化硅等。
56.在一实施例中，参见图3及图6，所述上轴21的中部设置有第一环台211，所述第一环台211的外径大于所述上轴21其它部位的外径，所述上轴承22的下表面与所述第一环台21的上表面抵接，所述上轴21的下端位于所述第一环台211的下方并伸入所述轴向排气通道11。
57.在一实施例中，所述上弹性元件23包括一片蝶形弹簧或上下层叠的多片蝶形弹簧(参见图8)，所述下弹性元件43包括一片蝶形弹簧或上下层叠的多片蝶形弹簧。蝶形弹簧预压缩。蝶形弹簧的弹力要保证热胀冷缩时阀板3可自由转动。蝶形弹簧为合金材料，比如sus316、sus718等。
58.在一实施例中，所述上轴承总成安装孔12呈圆柱状，所述上轴承22为中空圆柱体轴承(参见图7)。优选地，上轴承22为中空圆柱体陶瓷轴承。
59.在一实施例中，所述下轴41的中部设置有第二环台411，所述第二环台411的外径大于所述下轴41其它部位的外径，所述下弹性元件43的上表面与所述第二环台411的下表面抵接，所述下轴41的上端位于所述第二环台411的上方并伸入所述轴向排气通道11，所述下弹性元件23支撑于所述下轴承42的上表面与所述第二环台411的下表面之间。
60.在一实施例中，所述下轴承总成安装孔13的下端设置有上宽下窄的第二内锥面131，所述下轴承42为上宽下窄的下碗形轴承，所述下碗形轴承的外球面与所述第二内锥面131形成线接触(即接触位置为圆环)。下碗形轴承材料为陶瓷氧化锆、氮化硅等。
61.在一实施例中，参见图3及图4，所述阀体1上设置有位于所述下轴承总成安装孔13下方的漏水孔15，所述下轴承总成安装孔13通过所述漏水孔15与所述阀体1的外部连通。这样，在阀体1中的积水，可以通过下轴承总成安装孔13及漏水孔15排出至外部，避免下轴承42处积水，在极寒天气下也不会出现结冰现象，下轴41不会因为结冰卡滞大米不能转动，使得本技术的排气阀门200不会失效，即使在极寒环境中，也能使用，扩大了排气阀门200的应用范围。
62.在一实施例中，所述漏水孔15为上宽下窄的锥形孔。锥形孔有利于积水从内向外排出，并且，外部环境的液体很难通过漏水孔15进入阀体1内。
63.在一实施例中，参见图1至图3，所述排气阀门200还包括电机支架5，所述阀体1的上侧设置有电机支架安装台14，所述电机支架5通过焊接等方式固定在所述电机支架安装台14上，所述电机支架安装台14的内侧形成所述上轴承总成安装孔12。
64.在一实施例中，电机支架5为不锈钢冲压件，电机支架5上带有用于安装电机100的至少三个电机安装螺栓。
65.在一实施例中，参见图3，所述排气阀门200还包括设置在所述电机支架5内的上限位块6，所述上限位块6上设置有弹簧安装口61，所述上轴21的上端通过焊接等方式固定在
所述上限位块上6。上限位块6与上轴21的上端对齐。上限位块6为机加工件。
66.参见图1及图11，弹簧安装口61用于安装扭簧300，电机100的输出轴连接齿轮减速机构400的输入端，扭簧300连接在齿轮减速机构400的输出端与上限位块6之间，上限位块6与上轴21固定。这样，电机100工作时通过齿轮减速机构400、扭簧300可带动上轴21旋转，上轴21带动阀板3旋转，以使得阀板3打开或关闭所述轴向排气通道11。
67.在一实施例中，所述上轴21的下端设置有上卡口212，所述下轴41的上端设置有下卡口412，所述阀板3的上侧设置有上缺口31，所述阀板3的下侧设置有下缺口32，所述阀板3的上缺口31卡入所述上轴21的上卡口212，所述阀板3的下缺口32卡入所述下轴41的下卡口412。这样，将阀板3卡紧在上轴21与下轴41上。
68.在一实施例中，上轴21及下轴41为不锈钢机加工件。上轴21与下轴41的形状大致相同。
69.根据本技术的排气阀门，当阀板关闭时(轴向排气通道堵塞)，在高温排气的作用下，上轴、阀板及下轴受热膨胀，上弹性元件及下弹性元件被压缩，避免上轴与下轴的窜动，保证排气阀门的结构功能完整，同时上弹性元件及下弹性元件合适的预紧力能够避免排气阀门振动时产生异响，此时，排气气流被迫走其他路径，不可直接通过排气阀门，以此带来较安静的排气声音；当阀板打开时，在高温排气的作用下，上轴、阀板及下轴受热膨胀，上弹性元件及下弹性元件被压缩，保证排气阀门的结构功能完整，同时上弹性元件及下弹性元件合适的预紧力能够避免排气阀门振动时产生异响，此时，排气气流直接通过排气阀门，排气管气流降低，降噪能力下降，带来具有类似跑车的排气声音，同时降低排气背压、提升发动机功率扭矩。进而，通过排气阀门，提升排气噪声音效品质(声学品质)，避免售后发生运动噪声不可调节的质量问题。
70.另外，上弹性元件与下弹性元件的加入，可避免上轴、阀板及下轴热胀冷缩带来的应力增大所导致的排气阀门结构破坏，避免产生振动异响。
71.在其它实施例中，所述上弹性元件还可以是圆柱弹簧、板簧及弹性橡胶等弹性元件，所述下弹性元件还可以是圆柱弹簧、板簧及弹性橡胶等弹性元件。
72.另外，本技术还提供一种汽车，包括上述实施例的排气阀门200。
73.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。