CN104653298A - 排气制动器 - Google Patents

Abstract

一种排气制动器，可以包括排气管道，蝶形阀，旁通管道以及止回阀，其中，所述排气管道配置成包括排气上游和排气下游；所述蝶形阀配置成安装在所述排气管道内的排气上游和排气下游之间；所述旁通管道配置成包括起始于在所述排气上游和所述蝶形阀之间的旁通上游以及结束于在所述蝶形阀和所述排气下游之间的旁通下游；所述止回阀配置成安装在所述旁通上游和所述旁通下游之间。所述止回阀的活塞的活塞头可以设置在所述旁通下游处，并且所述活塞头移动至所述旁通下游的方向为止回阀打开的方向。

Description

排气制动器

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年11月20日提交的韩国专利申请第10-2013-0141621号的优先权，该申请的全部内容结合于此，用于通过该引用的所有目的。

技术领域

本发明涉及一种排气制动器，并且更具体而言，涉及一种排气制动器，通过将止回阀应用至反压形成部件，所述排气制动器能够通过保持预先确定的反压来最大化辅助制动性能而不影响发动机，即使在高速部段和中低速部段的情况下在反压中也没有损失，从而满足发动机允许的反压。

背景技术

排气制动器是一种在发动机排气侧形成反压并且将负载施加至发动机从而夹持制动器的装置。

图1为示出根据相关技术的排气制动器的立体图。如图1所示，排气管道10配备有蝶形阀（butterfly）20，其中蝶形阀20基于旋转轴22进行旋转，以便阻止或打开排气管道。蝶形阀的旋转轴通过允许汽缸30安装在排气管道外面以推动杆32的力进行旋转。当蝶形阀20阻止排气管道10时，反压升高。在这种情况下，反压将负载施加至发动机，从而夹持制动器。

同时，根据相关技术的蝶形阀20配备有孔24以满足发动机允许的反压。然而，由于孔24始终允许气流通过，因此反压可能在中低速部段内没有适当地形成，使得制动器性能可能突然地降低。此外，当孔的尺寸较小以防止制动器性能降低时，在高速部段产生较大的反压，并因此超过了允许的反压，使得可能损坏发动机的汽缸盖。

因此，根据在中低速部段内不能适当地发挥制动器性能的相关技术的排气制动器结构，在寻求缩小发动机的汽车工业中不适合于当前发展趋势或方向。

同时，通过汽缸30打开和关闭蝶形阀20。由于蝶形阀20的结构，在蝶形阀20和排气管道10的内直径部分之间的间隙不得不形成在旋转轴22的两个端部，使得可能降低气密性并可能降低制动器性能。

此外，当操作汽缸以打开和关闭蝶形阀时，允许蝶形阀待被拉向汽缸的力得以沿着旋转轴22的轴方向施加，并且因此使蝶形阀卡进排气管道10，使得可能发生蝶形阀不能适当地打开和关闭的操作缺陷。

公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

因此，做出本发明以解决现有技术中产生的上述问题和/或其他问题，同时又完整地保持了由现有技术所实现的优点。本发明的各个方面提供了一种即使在中低速部段中也具有优异性能的排气制动器。

在本发明的一个方面中，提供了一种排气制动器，包括排气管道，蝶形阀，旁通管道以及止回阀，其中，所述排气管道配置成包括排气上游和排气下游；所述蝶形阀配置成安装在所述排气管道内的排气上游和排气下游之间；所述旁通管道配置成包括起始于在所述排气上游和所述蝶形阀之间的旁通上游以及结束于在所述蝶形阀和所述排气下游之间的旁通下游；所述止回阀配置成安装在所述旁通上游和所述旁通下游之间，其中所述止回阀的活塞的活塞头可以设置在所述旁通下游处，并且所述活塞头移动至所述旁通下游的方向为止回阀打开的方向。

所述止回阀可以包括：盖体，活塞以及弹簧，其中，所述盖体配置成形成所述止回阀的外观；所述活塞配置成允许活塞杆沿着纵向方向滑动地***所述盖体；所述弹簧配置成沿着所述止回阀关闭的方向弹性地支撑所述活塞。

所述弹簧可以包括***所述活塞外部并且在所述盖体内部接收的螺旋弹簧，所述弹簧的一侧可以通过所述盖体支撑，并且所述弹簧的另一侧可以通过所述活塞支撑。

所述活塞杆可以沿着纵向方向能移动地***有活塞引导件，所述活塞杆的端部可以利用螺母得以进行螺钉紧固，以在所述活塞杆***有所述活塞引导件的状态下，阻止所述活塞引导件与所述活塞杆分离，并且可以通过控制所述螺母的位置来控制相对于所述活塞杆的活塞引导件的能移动的范围。

所述弹簧的另一侧可以通过所述活塞引导件进行支撑，并因此所述弹簧的另一侧可以通过所述活塞进行支撑。

所述盖体可以沿着***所述盖体的活塞的纵向方向分成弹簧接收部件、气体通过部件以及在所述弹簧接收部件和所述气体通过部件之间的活塞杆支撑部件，所述活塞头可以设置在所述气体通过部件侧面处，所述活塞杆支撑部件可以具有对应于所述活塞杆的横截面的横截面，并且所述弹簧接收部件可以具有接收在其中的弹簧。

所述蝶形阀的旋转轴的两个端部可以配备有衬套。所述旋转轴的两个端部可以设置有直径的压缩部件，并且所述衬套可以安装在所述压缩部件处。

本发明的方法和装置具有其他的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1为示出根据相关技术的排气制动器的立体图；

图2为示出根据本发明的示例性排气制动器的立体图；

图3为图2的排气制动器的横截面图；

图4为图2的排气制动器的局部剖切立体图；

图5为应用至根据本发明的示例性排气制动器的示例性止回阀的分解立体图；以及

图6为示出图5的止回阀的示例性操作的横截面图。

在附图中每个元件的标记：

10：排气管道

12：排气上游

14：排气下游

20：蝶形阀

30：汽缸

40：旁通管道

42：旁通上游

44：旁通下游

50：止回阀

51：盖体

52：气孔

54：活塞。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出了这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。

图2为示出根据本发明的各个实施方案的排气制动器的立体图，图3为图2的排气制动器的横截面图，图4为图2的排气制动器的局部剖切立体图，图5为应用至根据本发明的各个实施方案的排气制动器的止回阀的分解立体图，并且图6为示出图5的止回阀的操作的横截面图。

根据本发明的各个实施方案，旁通管道40形成在排气管道10内，在排气上游12和排气下游14之间的蝶形阀20配备有排气管道10，并且旁通管道40配备有止回阀50。

旁通管道40具有旁通上游42和旁通下游44，旁通上游42起始于排气上游12和蝶形阀20之间，旁通下游44结束于蝶形阀20和排气下游14之间。此外，止回阀50安装在旁通上游42和旁通下游44之间以选择性地排出反压。

因此，当蝶形阀20阻止排气管道10以形成反压时，排气上游12的反压得以提高，并且因此制动器得以夹持。此外，当反压超过了通过止回阀50设定的压力时，压力按压止回阀50的活塞头542以打开止回阀，使得反压沿着旁通管道40进行排放。

止回阀50包括形成止回阀外观的盖体51，并且在盖体51内部***有活塞54。活塞的活塞杆541沿纵向方向可滑动地***盖体。此外，盖体的内部配备有弹簧59，弹簧59沿着止回阀50关闭的方向弹性地支撑活塞。

现在描述盖体的结构，沿着活塞的纵向方向，盖体51配备有中空弹簧接收部件511和气体通过部件512，以及在弹簧接收部件511和气体通过部件512之间连接的活塞杆支撑部件513。

气体通过部件512的一侧配备有气孔52，气孔52与旁通上游42侧连通，并且其端部（排放端口）朝向旁通下游44侧打开。气孔52朝向旁通上游42打开，并且朝向旁通下游44打开的部分通过活塞头542打开和关闭。

同时，活塞杆支撑部件513具有对应于活塞杆的横截面的横截面，并因此作用为引导活塞杆541。因此，活塞杆541通过活塞杆支撑部件进行引导，并且可滑动地在盖体51内移动。此外，活塞杆的横截面和支撑部件的横截面具有对应于彼此的形状，以便能够相对于彼此可滑动地移动，使得其能够显著地阻止气体通过部件512的反压通过活塞杆支撑部件513朝向弹簧接收部件511泄漏。

弹簧接收部件511配备有弹簧，并且如所示出的，在弹簧接收部件511与活塞杆541从气体通过部件512的端部***从而将活塞杆541设置在弹簧接收部件511内的状态下，弹簧59从弹簧接收部件511的打开的端部***，并因此活塞杆541得以设置成穿透弹簧59。因此，弹簧59的一个端部通过弹簧接收部件511的底面进行支撑。此外，活塞引导件55在与弹簧***的方向相同的方向上再次***活塞杆541中。活塞引导件55沿着活塞杆541的纵向方向可滑动地***，并且支撑弹簧59的另一个端部。最后，活塞杆541的端部利用螺母56进行螺钉紧固。

在这种情况下，为螺旋弹簧的弹簧59***活塞杆541的外部，并且***活塞杆的外部的弹簧59的一侧通过盖体51支撑，并且弹簧59的另一侧严格地通过活塞杆支撑，活塞引导件55***活塞杆并且由于螺母56，活塞引导件55限于沿着从活塞杆滑出的方向移动。

活塞引导件55的内直径得以形成以对应活塞杆的直径，并且活塞引导件55的外直径得以形成以对应弹簧接收部件511的内直径，使得当活塞杆541可滑动地移动时，活塞引导件55接触接收部件，并且引导活塞杆的移动。此外，活塞引导件阻止外来物质被引入盖体。

如图6所示，当弹簧接收部件511的内直径设置有阶梯部件511a时，可以限制弹簧接收部件的最大移动距离。

同时，螺母56与活塞杆的端部进行螺钉紧固，以便在活塞引导件55***活塞杆541的状态下阻止活塞引导件与活塞杆分离。在这种情况下，关于活塞杆的活塞引导件的移动范围可以通过控制螺母的位置来进行控制。

此外，在结构中，当螺母56得以拧紧时，弹簧59具有更压缩的初始状态，使得需要更大的力来打开阀。因此，由于螺母56得以拧紧，因此弹簧变为更压缩的初始状态，使得反压可以控制压力，从而控制反压，所述压力开始通过止回阀50排放。

与根据相关技术的应用至蝶形阀20的孔24不同，由于止回阀准确地设定了独立于高速部段和中低速部段的反压，并且持续地保持反压，因此反压制动器性能可以得到最大地发挥，并且不产生高于设定值的反压，并因此不影响发动机。

例如，当在蝶形阀20阻挡排气管道10的状态（也即，在排气制动器的操作期间）下，反压提升而高于所需要的参考时，如图6所示，反压将压力施加至活塞头542，并且压力的力大于弹簧59的弹性力，以将活塞头542推动至下游以便打开止回阀50，从而排出气体，然而当反压降低时，弹簧59的弹性力再次大于施加至活塞头542的反压的压力，以允许活塞头542被拉动至上游，以便关闭止回阀50。

根据本发明的各个实施方案，止回阀50的活塞54的活塞头542设置在旁通下游44侧，并且安装止回阀，使得活塞头移动至旁通下游侧的方向变为止回阀得以打开的方向。

因此，止回阀的活塞头542可以设置在旁通下游侧和排气下游侧。旁通下游和排气下游处于大气压力下，并且从止回阀排出的气体的压力为例如约5巴。当气体的压力突然地遇到较低的大气压力时，止回阀的活塞头542立即被施加以非常小的阻力，并且止回阀可以平滑地操作。也即，止回阀的排放端口需要设置在排气管道内不形成压力的部分处。

与此相反，当止回阀的活塞头设置在旁通上游侧和排气上游侧时，始终产生压力，并且由于活塞头被施加有妨碍活塞的移动的非常大的拖拽力（例如，5巴），因此可能发生止回阀被打开而接着不再关闭的问题。

同时，根据本发明的各个实施方案，蝶形阀20的旋转轴22的两个端部配备有衬套28。根据相关技术的蝶形阀的旋转轴（简称为主轴）的两个端部配备有压缩部件26。间隙形成在该部分处，并因此气体可以通过间隙泄漏。当部分配备有衬套28时，阻挡了间隙并因此保持了气密性，以防止气体泄漏。此外，在经常发生阻塞问题的部分配备有衬套以引起衬套的旋转，从而阻止阻塞现象。

因此，在各个实施方案中，增加衬套结构以在蝶形阀20和衬套28之间进行密封，以便更完整地保持气密性，从而更持久地保持反压。此外，在一些实施方案中，当止回阀50安装在旁通管道40中时，***垫圈58，从而阻止气体泄漏。

根据本发明的各个实施方案，通过将止回阀应用至反压形成部件以便能够满足发动机允许的反压，可以使发动机性能在预先确定的反压下最大，并且发动机可以不受到影响，即使在高速部段和中低速部段也没有反压的损失。

此外，通过使在蝶形阀弯曲部件和排气管道体之间的间隙最小并防止蝶形阀阻塞，可以改进反压制动器的质量并进一步提高反压制动器性能。

除了上述效果之外，将对本发明的各个其他效果进行描述，同时描述详细事项以实践本发明。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“内侧”或“外侧”等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方案的特征。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (12)

1.一种排气制动器，包括：

排气管道，所述排气管道配置成包括排气上游和排气下游；

蝶形阀，所述蝶形阀配置成安装在所述排气管道内的排气上游和排气下游之间；

旁通管道，所述旁通管道配置成包括起始于在所述排气上游和所述蝶形阀之间的旁通上游以及结束于在所述蝶形阀和所述排气下游之间的旁通下游；以及

止回阀，所述止回阀配置成安装在所述旁通上游和所述旁通下游之间；

其中所述止回阀的活塞的活塞头设置在所述旁通下游处，并且所述活塞头移动至所述旁通下游的方向为所述止回阀打开的方向。

2.根据权利要求1所述的排气制动器，其中所述止回阀包括：

盖体，所述盖体配置成形成所述止回阀的外观；

活塞，所述活塞配置成允许活塞杆沿着纵向方向滑动地***所述盖体；以及

弹簧，所述弹簧配置成沿着所述止回阀关闭的方向弹性地支撑所述活塞。

3.根据权利要求2所述的排气制动器，其中：

所述弹簧包括***所述活塞外部并且在所述盖体内部接收的螺旋弹簧；

所述弹簧的一侧通过所述盖体支撑；以及

所述弹簧的另一侧通过所述活塞支撑。

4.根据权利要求3所述的排气制动器，其中：

所述活塞杆沿着纵向方向能移动地***有活塞引导件；

所述活塞杆的端部利用螺母得以进行螺钉紧固，以在所述活塞杆***有所述活塞引导件的状态下，阻止所述活塞引导件与所述活塞杆分离；以及

通过控制所述螺母的位置来控制相对于所述活塞杆的活塞引导件的能移动的范围。

5.根据权利要求4所述的排气制动器，其中所述弹簧的另一侧通过所述活塞引导件进行支撑。

6.根据权利要求2所述的排气制动器，其中：

所述盖体沿着***所述盖体的活塞的纵向方向分成弹簧接收部件、气体通过部件以及在所述弹簧接收部件和所述气体通过部件之间的活塞杆支撑部件；

所述活塞头设置在所述气体通过部件侧面处；

所述活塞杆支撑部件具有对应于所述活塞杆的横截面的横截面；以及

所述弹簧接收部件具有接收在其中的弹簧。

7.根据权利要求1所述的排气制动器，其中所述蝶形阀的旋转轴的两个端部配备有衬套。

8.根据权利要求7所述的排气制动器，其中所述旋转轴的两个端部设置有直径的压缩部件，并且所述衬套安装在所述压缩部件处。

9.根据权利要求7所述的排气制动器，其中通过在所述蝶形阀和所述衬套之间进行密封来保持气密性。

10.根据权利要求3所述的排气制动器，其中：

所述盖体沿着***所述盖体的活塞的纵向方向分成弹簧接收部件、气体通过部件以及在所述弹簧接收部件和所述气体通过部件之间的活塞杆支撑部件；

所述活塞头设置在所述气体通过部件侧面处；

所述活塞杆支撑部件具有对应于所述活塞杆的横截面的横截面；以及

所述弹簧接收部件具有接收在其中的弹簧。

11.根据权利要求4所述的排气制动器，其中：

所述盖体沿着***所述盖体的活塞的纵向方向分成弹簧接收部件、气体通过部件以及在所述弹簧接收部件和所述气体通过部件之间的活塞杆支撑部件；

所述活塞头设置在所述气体通过部件侧面处；

所述活塞杆支撑部件具有对应于所述活塞杆的横截面的横截面；以及

所述弹簧接收部件具有接收在其中的弹簧。

12.根据权利要求5所述的排气制动器，其中：

所述盖体沿着***所述盖体的活塞的纵向方向分成弹簧接收部件、气体通过部件以及在所述弹簧接收部件和所述气体通过部件之间的活塞杆支撑部件；

所述活塞头设置在所述气体通过部件侧面处；

所述活塞杆支撑部件具有对应于所述活塞杆的横截面的横截面；以及

所述弹簧接收部件具有接收在其中的弹簧。