專利名稱：用于內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)的閥門模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本披露總體上涉及的領(lǐng)域包括內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)并且更具體地說，是用于 內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)的一種閥門模塊。
背景技術(shù)：
內(nèi)燃機(jī)使用多個(gè)換氣系統(tǒng)，這些換氣系統(tǒng)包括用于將進(jìn)氣輸送至發(fā)動(dòng)機(jī) 燃燒室的進(jìn)氣系統(tǒng)，以及用于將排氣從燃燒室運(yùn)走的排氣系統(tǒng)。這些換氣系 統(tǒng)還可以包括多個(gè)排氣再循環(huán)(EGR)通道以及多個(gè)閥門，以便使從排氣系 統(tǒng)出來的排氣進(jìn)行再循環(huán)并且使其通過進(jìn)氣系統(tǒng)回到發(fā)動(dòng)機(jī)。
在這類換氣系統(tǒng)中可以使用不同的閥門以控制在排氣系統(tǒng)、空氣進(jìn)氣系 統(tǒng)、或者其間的EGR通道中的氣體的流動(dòng)。^f旦是這類閥門典型地具有對高溫 氣體的流動(dòng)敏感的部件，例如致動(dòng)器、桿密封件、軸承、位置傳感器、以及 塑料模制的零件。因此，目前的閥門典型地包括相對復(fù)雜的熱量減少措施(如 液體冷卻、熱屏蔽、致動(dòng)器的遠(yuǎn)距離安裝)或者昂貴的材料來實(shí)現(xiàn)在高溫下 的適當(dāng)?shù)哪途眯浴?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括用于一個(gè)內(nèi)燃 機(jī)換氣系統(tǒng)的一種閥門模塊。該閥門模塊包括一個(gè)閥門組件、 一個(gè)致動(dòng)器組 件、 一個(gè)模塊殼體，該模塊殼體攜帶該閥門以及致動(dòng)器的組件并且限定一個(gè) 隔熱空隙以限制AU亥閥門組件到該致動(dòng)器組件的熱傳導(dǎo)。
本發(fā)明的另 一個(gè)示例性實(shí)施方案包括用于一個(gè)內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)閥門模 塊的一種產(chǎn)品。該產(chǎn)品包括一個(gè)整體的模塊殼體，該模塊殼體包括一個(gè)閥門 組件殼體、限定一個(gè)原動(dòng)機(jī)凹座的一個(gè)致動(dòng)器組件殼體、以及一個(gè)隔熱空隙 以限制從該閥門組件殼體到該原動(dòng)機(jī)凹座的熱量的傳導(dǎo)。本發(fā)明的又一個(gè)示例性實(shí)施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī) 換氣系統(tǒng)的閥門模塊。該閥門模塊包括一個(gè)閥門組件殼體，該閥門組件殼體 包4舌一個(gè)氣體流動(dòng)通道以及在該氣體流動(dòng)通道中的一個(gè)或多個(gè)凹陷表面、位 于該氣體流動(dòng)通道內(nèi)的 一個(gè)閥門、以及一臺原動(dòng)機(jī)，該原動(dòng)機(jī)被運(yùn)行性地連 接到該閥門上以移動(dòng)該閥門以便對穿過該氣體流動(dòng)通道的氣體的流動(dòng)進(jìn)行 控制。該模塊還包括被安置在該氣體流動(dòng)通道中的一個(gè)閥門套管，并且包括 一個(gè)內(nèi)表面，該內(nèi)表面限定了在其中安置該閥門的一個(gè)閥門通道，以及一個(gè) 外表面，該外表面與該閥門組件殼體的這個(gè)或這些凹陷表—面組合限定了多個(gè) 隔熱空隙。
本發(fā)明的另 一個(gè)示例性實(shí)施方案包括一種產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括一個(gè)內(nèi)燃才幾 換氣系統(tǒng)閥門模塊。該閥門模塊包括一個(gè)閥門組件，該閥門組件包括由一個(gè) 閥門桿攜帶的 一個(gè)閥門以控制穿過該閥門模塊的氣體的流動(dòng)， 一個(gè)致動(dòng)器組 件，該致動(dòng)器組件包括一臺原動(dòng)機(jī)以通過該閥門桿來致動(dòng)該閥門，以及一個(gè) 模塊殼體，以支撐該閥門與致動(dòng)器的組件。該模塊殼體包括一個(gè)閥門組件殼 體，該閥門組件殼體包括多個(gè)相對安裝的凸緣，以及一個(gè)閥門體，該閥門體 在這些相對安裝的凸緣之間延伸并且限定了穿過其中縱向延伸的一個(gè)氣體 流動(dòng)通道。該模塊殼體還包括一個(gè)桿支架，該桿支架從該閥門體橫向延伸并 且攜帶了該閥門桿與至少兩個(gè)桿密封件的一部分。該桿支架包括穿過其中橫 向延伸的一個(gè)排放通道，該排放通道在該模塊殼體的外部與在該桿支架之內(nèi) 在這些桿密封件之間的一個(gè)位置之間處于流體連通，以冷卻該閥門桿并且排 放經(jīng)過這些桿密封件的任何泄漏的氣體。
從以下所提供的詳細(xì)的說明中會(huì)明白本發(fā)明的其他示例性實(shí)施方案。應(yīng) 該理解，該詳細(xì)的說明以及多個(gè)具體的實(shí)例雖然指明了本發(fā)明的示例性實(shí)施 方案，但是它們是旨在僅用于說明的目的而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)的說明以及這些附圖中將會(huì)更加全面地理解本發(fā)明的示例性實(shí)
施方案，在附圖中
圖l是閥門模塊的示例性實(shí)施方案的正面透視圖，它展示了一個(gè)殼體和 一個(gè)蓋件；
圖2是將蓋件移除的圖1的閥門模塊的后部透視圖； 圖3沿圖1所示的閥門模塊的線3-3截取的部分截面視圖； 圖4是閥門模塊的另一個(gè)示例性實(shí)施方案的后部透視圖； 圖5是圖4的閥門模塊的正視圖； 圖6是圖4的閥門模塊的側(cè)視圖；圖7是沿圖6的閥門模塊的線7-7截取的截面視圖8是閥門套管與模塊殼體安排的第一示例性實(shí)施方案的片斷截面視
圖9是閥門套管與模塊殼體安排的第二示例性實(shí)施方案的片斷截面視
圖10是閥門套管與模塊殼體安排的第三示例性實(shí)施方案的片斷截面視
圖；并且
圖11是閥門套管與模塊殼體安排的第四示例性實(shí)施方案的片斷截面視圖。
具體實(shí)施例方式
以下對這些實(shí)施方案的說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，并且絕非旨在對 本發(fā)明、其應(yīng)用或用途進(jìn)行限制。
圖l展示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)閥門模塊
10,該閥門模塊包括低成本的整體特征以提供高溫下的適當(dāng)?shù)拈y門操作并且 不要求昂貴的或復(fù)雜的熱傳導(dǎo)裝置。閥門模塊10可以是一種機(jī)電裝置，它 包括一個(gè)模塊殼體12和一個(gè)蓋件14,該蓋件能以任何適當(dāng)?shù)姆绞矫芊獾剡B 接到模塊殼體12上，從而封閉和保護(hù)模塊10的內(nèi)部。
參見圖1和圖2，可以將模塊殼體12構(gòu)造為攜帶一個(gè)閥門組件16，該 閥門組件包括^L安置在一個(gè)氣體流動(dòng)通道20中的一個(gè)閥門18，以調(diào)節(jié)穿過 其中的氣體的流動(dòng)。還可以將模塊殼體12構(gòu)建為攜帶一個(gè)致動(dòng)器組件22, 該致動(dòng)器組件包括被運(yùn)行性地連接到閥門18上的一臺原動(dòng)機(jī)24用于移動(dòng)閥 門18，如以下將做出的進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
同樣以下更詳細(xì)描述的是，閥門模塊10進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)整體熱 量隔離特征，以保護(hù)致動(dòng)器組件22免受流過閥門組件16的熱氣體。例如， 可以將一個(gè)隔熱空隙26安置在閥門組件16與致動(dòng)器組件22之間并且它可 以是末端開放的，用于冷卻空氣在其中的或穿過其中的流動(dòng)。隔熱空隙26 可延伸穿過殼體12而臨近氣體流動(dòng)通道20。隔熱空隙26使熱傳導(dǎo)中斷并且 允許致動(dòng)器組件22與未提供隔熱空隙26時(shí)相比被定位為相對地更接近氣體 流動(dòng)通道20。換言之，若沒有隔熱空隙26,則在氣體流動(dòng)通道20與致動(dòng)器 組件22之間則會(huì)另外存在一個(gè)更為直接或連續(xù)的熱量傳導(dǎo)路徑，這樣可能 潛在地?fù)p害原動(dòng)機(jī)24和/或其他部件。如以下在此將進(jìn)一步描述，還可以提 供額外的熱量隔離特征。
仍參見圖1和圖2,模塊殼體12可以是由多種材料中的任何一種制成的 一個(gè)整體部件，這些材料包括鑄鋁或鑄鐵、加工的不銹鋼、或者任何其他適合的抗腐蝕金屬、聚合物、或復(fù)合材料。模塊殼體12包括支撐閥門組件16 的一個(gè)閥門組件殼體28、支撐致動(dòng)器組件22的一個(gè)致動(dòng)器組件殼體30、以 及在其間延伸的一個(gè)腹板32?？梢詫⒅聞?dòng)器組件殼體30連接到閥門組件殼 體28上或者與其成為一體。例如，致動(dòng)器組件殼體30與閥門組件殼體28 可以是由彼此攜帶或緊固的分離的部件。在另一個(gè)實(shí)例中，致動(dòng)器組件殼體 30與閥門組件殼體28可以是彼此成一體的，例如被鑄造或被模制在一起。
在任一種情況下，閥門組件殼體28可以包括一個(gè)第一安裝凸緣34、 一 個(gè)第二安裝凸緣36、以及在其間延伸、帶有橫向延伸的桿支架40、 42(圖3) 的一個(gè)閥門體38。這些安裝凸緣34、 36可以包括基本上直的上表面和下表 面并且可以包括穿過其中延伸的多個(gè)(例如六個(gè))環(huán)圓周對齊的緊固件通道 44用于將閥門模塊10安裝到其他部件上，這些其他部件例如排氣或EGR管 道凸緣、渦輪增壓器凸緣或類似的部件(未示出)。閥門組件殼體28還可以 包括穿過閥門體38從第一安裝凸緣34處的一個(gè)第一開口 46 (圖l)縱向延 伸到第二安裝凸緣36處的一個(gè)第二開口 48 (圖2)的氣體流動(dòng)通道20。閥 門體38可以包括一個(gè)大致圓柱形的部分50 (圖2 )，以及/人安裝凸緣34、 36 延伸到腹板32的一個(gè)安裝凸緣延伸部分52。
隔熱空隙26可以穿過閥門體38從第一安裝凸緣34延伸到第二安裝凸 緣36上。隔熱空隙26可以與大氣相通以允許空氣從其中流過，從而減少流 過氣體流動(dòng)通道20的熱氣體到致動(dòng)器組件22的熱傳導(dǎo)。隔熱空隙26可以 在腹板32之下延伸，并且如圖所示可以是弧形成形的以-便與氣體流動(dòng)通道 20的輪廓相對應(yīng)。隔熱空隙26還可以包括如圖2和圖3舉例說明的一個(gè)或 多個(gè)中間端口 27。這個(gè)或者這些中間端口 27進(jìn)一步使冷卻空氣能夠穿過隔 熱空隙26流動(dòng)。也可以由模塊殼體12攜帶多個(gè)熱交換鰭片(未示出)，例 如在接近隔熱空隙26的安裝凸緣延伸部分52上，以進(jìn)一步有助于在模塊殼 體12內(nèi)的排熱并由此進(jìn)一步減少到致動(dòng)器組件22的熱傳導(dǎo)。
致動(dòng)器組件殼體30可以包括被連接到閥門組件殼體28的這些桿支架40 之一上或者與其成一體的一個(gè)傳動(dòng)系部分54以及與傳動(dòng)系部分54成一體的 一個(gè)原動(dòng)機(jī)部分56。致動(dòng)器組件殼體30可以包括被適配為攜帶蓋件14的一 個(gè)蓋件安裝凸緣58,并且包括通過其中的多個(gè)緊固件通道。殼體30的傳動(dòng) 系部分54和原動(dòng)才幾部分56可以限定傳動(dòng)系凹座60和原動(dòng)才幾凹座62,如圖 3中最好地示出。
參見圖1和圖2，閥門組件12可以包括一個(gè)閥門套管64，它可以將該 閥門套管安置在氣體流動(dòng)通道20與閥門18之間以限定在其中安置閥門18 的一個(gè)閥門通道66。閥門套管64可以包括多個(gè)開口 65，例如多個(gè)孔或多個(gè) 縫隙，以容納一個(gè)閥門桿68。閥門18可以被構(gòu)造和安排為由致動(dòng)器組件22移動(dòng)以打開閥門通道66、完全關(guān)閉閥門通道66、部分關(guān)閉閥門通道66、或 它們的任何組合?？梢詫怏w流動(dòng)通道20的內(nèi)表面加工為與閥門套管64的 外表面進(jìn)行更緊密的配合。閥門套管64可以經(jīng)受酸性排氣的凝集，該酸性 排氣凝集否則的話可能腐蝕并氧化一個(gè)鋁殼體并且破壞正常的閥門運(yùn)動(dòng)。可 以對閥門套管64進(jìn)行精加工并且由一種適當(dāng)?shù)牟牧?例如不銹鋼)組成， 從而更緊密地配合閥門18的熱膨脹特性，以確保在一個(gè)更大的溫度范圍上 的更加一致的運(yùn)行。盡管如此，也可以將閥門套管64省略并且氣體流動(dòng)通 道20本身可以限定閥門通道66。
閥門18可以是一個(gè)圓板的或蝶式的閥門并且可以由不銹鋼構(gòu)成，并且 閥門桿68能以任何適當(dāng)?shù)姆绞綌y帶閥門18并且也可以由不銹鋼構(gòu)成。閥門 18可以在閥門通道66上直接密封，以便當(dāng)閥門18被關(guān)閉時(shí)使氣體泄漏最小 化。在閥門18與閥門通道66之間可以使用一個(gè)相對大的接觸角度(例如15 至25。)以減少由于模塊殼體12和/或套管64的熱膨脹以及閥門通道66的 伴隨性收縮而引起的閥門18翁接或卡塞的可能性。
參見圖3,閥門組件12可以額外地包括多個(gè)襯套，這些襯套被壓入桿支 架40、 42之中并且被構(gòu)造和安排為容納閥門桿68。這些村套可以包括^皮安 置在第一桿支架40內(nèi)的一個(gè)第一襯套70以及凈皮安置在一個(gè)支架構(gòu)件74內(nèi) 的一個(gè)第二襯套72，該支架構(gòu)件被攜帶在第二桿支架42中。這些襯套70 可以是任何適合的類型，包括多個(gè)滾珠軸承或一個(gè)銅制的金屬環(huán)以及一種 TEFLO^品牌材料，例如一個(gè)GARLOCP^品牌襯套。在第一桿支架40中可以將 一個(gè)第一桿密封件76安置在第一襯套70與閥門18之間以防止模塊殼體12 外部的排氣泄漏。在第一桿支架40中可以安置一個(gè)杯形塞78以保護(hù)第一襯 套76,并且該杯形塞可以由冷軋鋼構(gòu)成。在第二4干支架42中，可以將第二 與第三桿密封件80、 82安置在第二襯套72與閥門18之間以防止才莫塊殼體 12外部排氣的泄漏。密封件76、 80、 82可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成，例如 一種碳氟化合物或者TEFLO^品牌的聚合物或類似材料。
一個(gè)或多個(gè)排放通道84可以穿過模塊殼體12的第二桿支架42而橫向 延伸并且在模塊殼體12的外部與在桿支架42中在桿密封件80與82之間的 一個(gè)位置之間處于流體連通。這個(gè)或這些排放通道84可以與大氣相通以釋 放壓力，并且允許空氣循環(huán)并冷卻閥門桿68, /人而減少從閥門桿68到致動(dòng) 器組件22的熱傳導(dǎo)。這個(gè)或這些排》丈通道84在第二桿密封件80故障的情 況下還可以通過允許污染物排放到閥門模塊10的外部來減少致動(dòng)器組件22 的污染。為了進(jìn)一步減少沿閥門桿68傳入致動(dòng)器組件22的熱量，可以將一 個(gè)或多個(gè)離隙86增加到閥門桿68上以中斷或減少該桿的截面面積。這個(gè)或 這些離隙86可以包括多個(gè)凹槽、臺階、凹切或類似物。這個(gè)或這些排》文通道84可以對應(yīng)于閥門桿68中這樣的一個(gè)或一些離隙86以進(jìn)一步冷卻桿68。 類似地，另一個(gè)排放通道85可以穿過模塊殼體12的第一桿支架40橫 向地延伸并且在模塊殼體12的外部與在桿支架40中在桿密封件76與村套 70之間的一個(gè)位置之間處于流體連通。這個(gè)或這些排》丈通道85可以與大氣 相通以釋;^文壓力，并且允許空氣循環(huán)并且冷卻閥門桿68。
致動(dòng)器組件22可以包括原動(dòng)機(jī)24以及一個(gè)傳動(dòng)系88,該原動(dòng)機(jī):被安置 在模塊殼體12的原動(dòng)機(jī)凹座62中，該傳動(dòng)系被安置在殼體12的傳動(dòng)系凹 座60中并且被配置為當(dāng)由原動(dòng)機(jī)24驅(qū)動(dòng)時(shí)將扭矩傳輸給閥門桿68和閥門 18。原動(dòng)機(jī)24可以是任何適當(dāng)?shù)难b置，例如一臺電刷直流電動(dòng)機(jī)、螺線管、 氣動(dòng)裝置或類似裝置。該原動(dòng)機(jī)24能以任何適合的方式(例如由一個(gè)固位 板90)夾持在其凹座62內(nèi)，例如由多個(gè)緊固件91可以將該固位板適當(dāng)?shù)剡B 接到殼體上。原動(dòng)機(jī)24可以包括用于連接到傳動(dòng)系88上的一個(gè)輸出桿92。 傳動(dòng)系88可以包括連接到原動(dòng)機(jī)24的輸出桿92上的一個(gè)傳動(dòng)齒輪94， 連接到閥門桿68上的一個(gè)從動(dòng)齒輪96,以及在傳動(dòng)齒輪94與從動(dòng)齒輪96 之間由殼體12轉(zhuǎn)動(dòng)地?cái)y帶的一個(gè)中間齒輪98。除了齒輪94、 96、 98之外， 傳動(dòng)系88可以包括任何適合的桿、緊固件、軸承，以及類似物。傳動(dòng)齒輪 94可以是由粉末金屬構(gòu)成的一個(gè)小齒輪，從動(dòng)齒輪96可以是一個(gè)扇形齒輪， 該扇形齒4^可以由NYL0,品牌材料構(gòu)成并且可以將它直4妄^^莫制到閥門桿68 上；并且中間齒輪98可以是一個(gè)分級齒輪，該分級齒輪可以由包括塑料的 任何適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。中間齒輪98可包括一個(gè)適配為與傳動(dòng)齒輪94嚙合的 輸入直徑97以及一個(gè)適配為與從動(dòng)齒4侖96嚙合的輸出直徑99。對于任何具 體的應(yīng)用，可適當(dāng)?shù)剡x擇傳動(dòng)系88從傳動(dòng)齒輪94到從動(dòng)齒輪96的傳動(dòng)比， 但是一個(gè)示例性的比可為23 : 1?？梢愿淖冞@些傳動(dòng)系的傳動(dòng)比，以^提供如 所希望的更大或更小的扭矩或者更快或更慢的響應(yīng)，例如通過替換中間齒輪 98的不同型式。此外，代替齒輪94、 96、 98或者除其之外，傳動(dòng)系88可以 包括多個(gè)連接、多個(gè)杠桿，或類似物。換言之，可以使用任何適當(dāng)類型的傳 動(dòng)系。
最后，傳動(dòng)系88還可以包括一個(gè)彈簧100,例如可以提供閥門18的雙 向故障保險(xiǎn)的偏置的一個(gè)不銹鋼扭力彈簧。因此，不論先前已用何種方式來 轉(zhuǎn)動(dòng)閥門18，如果原動(dòng)機(jī)24或傳動(dòng)系88發(fā)生故障或堵塞，則彈簧100可以 將閥門18偏置到一個(gè)預(yù)定位置，例如一個(gè)完全關(guān)閉或完全打開的位置，或 者在其間的任何位置。彈簧100還可以對閥門18進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)性偏置以消除或 減少由于公差所造成的任何松弛并且防止閥門18在車輛正常操作的過程中 的搖動(dòng)。彈簧100可以額外地對閥門桿68和閥門18進(jìn)4亍軸向偏置。
參見圖1和圖3,蓋件14可以由任何適合的材料構(gòu)成，包括但不局限于加工或鑄造的金屬，或者模制的塑料或復(fù)合材料(如一種高溫尼龍)。蓋件
14可以是^L壓接、夾緊、焊接、螺栓固定、用螺紋檸緊，或者由殼體12以 其他方式攜帶。蓋件14可以包括一個(gè)電連接件102,例如一個(gè)5引腳接頭， 該接頭可以由任何適合的材料(例如塑料)構(gòu)成并且它可以作為到一個(gè)發(fā)動(dòng) 機(jī)電子控制單元(未示出)的一個(gè)接口來操作，以將功率和多個(gè)電信號傳送 給;f莫塊10的多個(gè)部件，包括原動(dòng)機(jī)24以及如此后將描述的多個(gè)電子部件。
例如，參見圖3,可以由從動(dòng)齒輪96攜帶一個(gè)位置轉(zhuǎn)子104以便與由蓋 件14攜帶的一個(gè)位置傳感器106合作，以此給閥門模塊10的閉環(huán)控制提供 桿位置反饋。轉(zhuǎn)子104與傳感器106可以是取決于應(yīng)用的接觸式或非接觸式 裝置，并且它們可使用任何類型的位置檢測技術(shù)。在蓋件14內(nèi)被包覆模制 的一個(gè)引線架組件(未示出)中可以提供傳感器106、接頭102、以及驅(qū)動(dòng) 原動(dòng)機(jī)24并將位置信號提供給接頭102的多個(gè)電連接件(未示出)。
圖4至圖7展示了一個(gè)閥門模塊410的另一個(gè)目前優(yōu)選的實(shí)施方案。本 實(shí)施方案在許多方面與圖l到圖3的實(shí)施方案相似，并且這些實(shí)施方案之間 的同樣的數(shù)字總體上標(biāo)明貫穿附圖的多個(gè)視圖的相同或相應(yīng)的元件。另外， 這些實(shí)施方案的說明通過引用結(jié)合到彼此中并且其共同的主題總體上可以 不在這里重復(fù)。
參見圖4至圖6,閥門模塊410包括一個(gè)模塊殼體412,該模塊殼體包 括一個(gè)閥門組件殼體428和一個(gè)致動(dòng)器組件殼體430,以及在其間延伸的一 個(gè)腹板432。闊門組件殼體428可以包括一個(gè)第一安裝凸緣434、 一個(gè)第二 安裝凸緣436、以及在其間延伸帶有橫向延伸的桿支架440、 442的一個(gè)閥門 體438。
現(xiàn)在參見圖5，與圖1至圖3中的閥門模塊10的直邊安裝凸緣34、 36 不同，安裝凸緣434、 436可以是彎曲的并且，更確切地說，可以是如圖所 示的圓形的。第一安裝凸緣434可以包括通過其中延伸的三個(gè)緊固件通道 444,并且第二安裝凸緣436可以包括通過其中延伸并且相對于三個(gè)緊固件 通道444鎖定的兩個(gè)緊固件通道445,以避免在才莫塊410的組裝過程中對其 他部件的干擾。
參見圖4和圖5，閥門組件殼體428還可以包括一個(gè)閥門通道420,該 閥門通道穿過閥門體438從第一安裝凸緣434上的一個(gè)第一開口 446 (圖5 ) 縱向延伸到第二安裝凸緣436上的一個(gè)第二開口 448 (圖4)。閥門體438可 以包括從安裝凸緣434、 436延伸到腹^反432的多個(gè)安裝凸緣延伸部分452。
如圖6所示，可以將一個(gè)或多個(gè)排放口 484提供在殼體412之中并且與 閥門模塊410的外部相通?？梢詫⑦@個(gè)或這些排放口 484提供在該隔熱空隙 (未示出)外部閥門模塊410的一部分上。這個(gè)或這些排放通道484可以與大氣相通以允許空氣循環(huán)并且冷卻閥門桿468(圖5 )，從而減少從閥門桿468 到致動(dòng)器組件422的熱傳導(dǎo)。
現(xiàn)在參見圖7，穿過這個(gè)或這些安裝凸緣延伸部分452并且在腹板432 的下面可以形成一個(gè)隔熱空隙426以允許空氣通過其中從該第一安裝凸緣 (未示出)流動(dòng)到該第二安裝凸緣(未示出)，以減少從流過閥門通道420 的熱氣體的熱傳導(dǎo)。隔熱空隙426在每個(gè)安裝凸緣處是可以與大氣相通的以 允許空氣循環(huán)穿過空隙426,以進(jìn)一步減少到致動(dòng)器組件422的熱傳導(dǎo)的量 值。還可以在隔熱空隙426的周圍由^t塊殼體412攜帶多個(gè)熱交換鰭片(未 示出)，以進(jìn)一步有助于殼體412內(nèi)的排熱并由此減少到致動(dòng)器組件422的 熱傳導(dǎo)。
一個(gè)或多個(gè)排放通道483可以穿過模塊殼體412的第二桿支架442、在 桿支架442中從桿密封件480與482之間的一個(gè)位置到殼體412外部的一個(gè) 位置橫向地延伸，并且(例如)與隔熱空隙426處于流體連通。因此，流過
且^以用:來冷卻桿4 6;并l釋放壓力。J]樣，桿4 6 8可以具^對應(yīng)于i個(gè)或 這些排^L通道483的一個(gè)或多個(gè)離隙486。
類似地， 一個(gè)或多個(gè)排;改通道485可以穿過才莫塊殼體412的第一4干支架 44 0橫向地延伸到殼體412外部的 一個(gè)位置?？梢?吏這個(gè)或這些排》欠通道48 5 定位為對應(yīng)于一個(gè)襯套470與一個(gè)密封件476之間的間距，以減輕其間的壓 力并使桿468冷卻。
圖8至圖11展示了閥門才莫塊810、 910、 1010、 1110的其他目前優(yōu)選的 實(shí)施方案。這些實(shí)施方案在許多方面與圖l到圖7的實(shí)施方案相似，并且這 些實(shí)施方案之間同樣的數(shù)字總體上標(biāo)明貫穿附圖的多個(gè)視圖的相同或者相 應(yīng)的元件。此外，這些實(shí)施方案的說明通過引用結(jié)合到彼此之中并且其共同 的主題總體上可以不必在這里重復(fù)。
根據(jù)圖8至圖11的實(shí)施方案，還可以使用一個(gè)氣體流動(dòng)套管來進(jìn)一步 減少傳導(dǎo)到 一個(gè)致動(dòng)器組件的熱量，這是通過將該套管與 一個(gè)模塊殼體之間 的直接接觸的表面面積最小化并且通過在非直接接觸面積的該套管與該模 塊殼體之間限定多個(gè)氣腔實(shí)現(xiàn)的。這些氣腔可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤?、尺?和數(shù)量。以下具體討論幾個(gè)實(shí)例。
例如，圖8展示了一個(gè)閥門模塊810的一部分，它包括攜帶一個(gè)閥門818 的一個(gè)閥門桿868，該閥門被安置在一個(gè)閥門套管864中，該閥門套管被攜 帶在一個(gè)模塊殼體812的一個(gè)殼體828中。殼體828可以具有與套管864的 多個(gè)相對端865接觸的多個(gè)內(nèi)表面820，以及一個(gè)凹陷的內(nèi)表面821,其中 在殼體828的凹陷內(nèi)表面821與套管864之間可以限定一個(gè)或多個(gè)額外的隔熱空隙。類似地，圖9展示了一個(gè)閥門模塊910的一部分，包括攜帶一個(gè)閥門918 的一個(gè)閥門桿968,該閥門被安置在一個(gè)套管968中，該套管被攜帶在一個(gè) 殼體912、 928中。殼體928可以具有與套管964的一個(gè)端部965接觸的一 個(gè)內(nèi)表面"0;與套管964的一個(gè)裝有凸緣的端部963接觸的一個(gè)沉孔內(nèi)表 面919;以及在其間軸向延伸的一個(gè)凹陷內(nèi)表面921?？梢栽跉んw928的凹 陷內(nèi)表面921與套管964之間限定一個(gè)或多個(gè)額外的隔熱空隙。在另一個(gè)實(shí)例中，圖IO展示了一個(gè)閥門模塊1010的一部分，包括攜帶 一個(gè)閥門1018的一個(gè)閥門桿1068，該閥門被安置在一個(gè)套管1064中，該套 管被攜帶在一個(gè)殼體1012、 1028中。殼體1028可以具有與套管1064接觸 的一個(gè)內(nèi)表面1020,以及在內(nèi)表面1020的任一軸向側(cè)上的多個(gè)凹陷的內(nèi)表 面10n。因此，可在殼體1(^8的凹陷內(nèi)表面1021與套管1064的多個(gè)端部 1065之間限定一個(gè)或多個(gè)額外的隔熱空隙。此外，該一個(gè)或多個(gè)額外的隔熱 空隙在套管1064的這些相對的軸向端部1065上可以是開放的。并且，與圖 8和圖9的直凹陷表面不同，凹陷表面1021可以是弧形輪廓的。類似地，圖11展示了一個(gè)閥門模塊1110的一部分，包括攜帶一個(gè)閥門 1118的一個(gè)閥門桿1168，該閥門被安置在一個(gè)套管1164中，該套管被攜帶 在一個(gè)殼體1112、 1128中。殼體1128可以具有與套管1164接觸的多個(gè)內(nèi) 表面1120,以及在這些內(nèi)表面1120之間#1軸向間隔的多個(gè)凹陷內(nèi)表面1121。 可以在套管1164的外表面與殼體1128的這些凹陷表面1120之間限定一個(gè) 或多個(gè)額外的隔熱空隙。此外，該一個(gè)或多個(gè)額外的隔熱空隙在套管1164 的這些相對軸向端部1165上是可以關(guān)閉的。并且，這些凹陷內(nèi)表面1121可 以是弧形輪廓的。本發(fā)明的實(shí)施方案的以上說明在本質(zhì)上僅僅是示例性的，因此，其多種 變體不得被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)品，包括用于一個(gè)內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)的一種閥門模塊，該閥門模塊包括一個(gè)閥門組件、一個(gè)致動(dòng)器組件、一個(gè)模塊殼體，該模塊殼體攜帶該閥門以及致動(dòng)器的組件并且限定了一個(gè)隔熱空隙以限制從該閥門組件到該致動(dòng)器組件的熱傳導(dǎo)。
2. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該閥門模塊進(jìn)一步包括一個(gè)氣體流動(dòng)通道、被安置在該氣體流動(dòng)通道中的一個(gè)閥門、以及一臺原動(dòng)機(jī)，該原動(dòng)機(jī)運(yùn)行性地連4妻到該閥門上以移動(dòng)該閥門以i^更對穿過該氣體流動(dòng)通道的氣體的流動(dòng)進(jìn)行控制，其中該隔熱空隙一皮安置在該氣體流動(dòng)通道與該原動(dòng)機(jī)之間以限制>^人該氣體流動(dòng)通道到該原動(dòng)才幾的熱傳導(dǎo)。
3. 如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中該閥門模塊進(jìn)一步包括一個(gè)閥門桿，并且其中該原動(dòng)機(jī)-故構(gòu)造和安排為驅(qū)動(dòng)該閥門桿，并且該閥門由該閥門桿所攜帶以便由其轉(zhuǎn)動(dòng)以使該氣體流動(dòng)通道完全關(guān)閉、部分關(guān)閉、部分打開、或者完全打開。
4. 如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中該原動(dòng)機(jī)包括一臺直流電動(dòng)機(jī)、扭矩電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、或氣動(dòng)裝置中的至少一個(gè)。
5. 如權(quán)利要求2所述的產(chǎn)品，其中該隔熱空隙是末端開放的并且被形成為穿過該模塊殼體而臨近該氣體流動(dòng)通道，這樣使得空氣可以流過該隔熱空隙。
6. 如權(quán)利要求5所述的產(chǎn)品，其中該隔熱空隙是弧形形狀的以便與該氣體流動(dòng)通道的輪-廓相對應(yīng)。
7. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該模塊殼體包括一個(gè)閥門組件殼體，該閥門組件殼體限定了從其中延伸通過的一個(gè)氣體流動(dòng)通道。
8. 如權(quán)利要求7所述的產(chǎn)品，進(jìn)一步包括一個(gè)閥門桿，該閥門桿橫向延伸穿過該氣體流動(dòng)通道并且攜帶安置在該氣體流動(dòng)通道中的一個(gè)閥門，其中該閥門組件的殼體包括多個(gè)橫向延伸的桿支架，這些桿支架包括攜帶著被適配為支撐該閥門桿的一個(gè)第一端的一個(gè)第一襯套的一個(gè)第一桿支架以及攜帶被適配為支撐該閥門桿的一個(gè)第二端的一個(gè)第二襯套的一個(gè)第二桿支架。
9. 如權(quán)利要求8所述的產(chǎn)品，進(jìn)一步包括在該第一桿支架中被攜帶在該第一襯套與該閥門之間的一個(gè)第一密封件、在該第二桿支架中被攜帶在該第二襯套與該閥門之間的 一個(gè)第二密封件、以及在該第二桿支架中被攜帶在該第二襯套與該第二密封件之間的一個(gè)第三密封件。
10. 如權(quán)利要求9所述的產(chǎn)品，其中該第二桿支架包括通過其中橫向延伸的一個(gè)排放通道，該排放通道在該模塊殼體的外部與在該第二桿支架中在該第二與第三桿密封件間的一個(gè)位置之間處于流體連通以冷卻該閥門桿并且排;故穿過該第二桿密封件泄漏的任何氣體。
11. 如權(quán)利要求10所述的產(chǎn)品，其中該閥門桿包括對應(yīng)于該排放通道的至少一個(gè)離隙。
12. 如權(quán)利要求11所述的產(chǎn)品，其中該排放通道與該隔熱空隙處于流體連通，并且該至少一個(gè)離隙包括一個(gè)凹槽、臺階、或凹切中的至少一個(gè)。
13. 如—又利要求10所述的產(chǎn)品，其中該排方文通道3皮安置在該隔熱空隙外部的模塊殼體的一部分上。
14. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該閥門模塊進(jìn)一步包括一個(gè)氣體流動(dòng)通道，以及:^皮安置在該氣體流動(dòng)通道中具有大約15至25。的一個(gè)接觸角的一個(gè)閥門。
15. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該模塊殼體包括一個(gè)氣體流動(dòng)通道以及^C安置在其中的一個(gè)閥門套管。
16. 如權(quán)利要求15所述的產(chǎn)品，其中該模塊殼體進(jìn)一步包括在該氣體流動(dòng)通道中的多個(gè)凹陷表面，以部分地限定被安置在該閥門套管與該模塊殼體之間的至少 一個(gè)額外的隔熱空隙。
17. 如權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其中該閥門模塊進(jìn)一步包括被攜帶在該殼體的氣體流動(dòng)通道中的一個(gè)套管。
18. 如權(quán)利要求17所述的產(chǎn)品，其中在該氣體流動(dòng)通道中的套管與殼體之間限定了至少一個(gè)額外的隔熱空隙。
19. 如權(quán)利要求18所述的產(chǎn)品，其中至少一個(gè)額外的隔熱空隙是由該氣體流動(dòng)通道中的殼體的至少一個(gè)凹陷來部分限定的。
20. 如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中該至少一個(gè)凹陷基本上是直的。
21. 如權(quán)利要求19所述的產(chǎn)品，其中該至少一個(gè)凹陷是弧形輪廓的。
22. —種用于內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)的閥門模塊的產(chǎn)品，包括一個(gè)模塊殼體，該模塊殼體包括一個(gè)閥門組件殼體；限定了一個(gè)原動(dòng)機(jī)凹座的一個(gè)致動(dòng)器組件殼體；以及一個(gè)隔熱空隙，該隔熱空隙裙:構(gòu)造和安排為限制在該閥門組件殼體與該原動(dòng)^/L凹座之間的熱量的傳導(dǎo)。
23. 如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中該閥門組件殼體至少部分地限定了一個(gè)氣體流動(dòng)通道，并且該模塊殼體進(jìn)一步包括在該閥門組件殼體與該致動(dòng)器組件殼體之間的一個(gè)腹板，其中該隔熱空隙在該腹板之下延伸。
24. 如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中該隔熱空隙是末端開放的并且被形成為穿過該模塊殼體，這樣使得空氣可以流動(dòng)通過該隔熱空隙。
25. 如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中該隔熱空隙是弧形的形狀的以遵循該氣體流動(dòng)通道的輪廓。
26. 如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中該模塊殼體包括一個(gè)閥門組件殼體，該閥門組件殼體限定了通過其中延伸的一個(gè)氣體流動(dòng)通道。
27. 如權(quán)利要求22所述的產(chǎn)品，其中該閥門組件殼體包括至少一個(gè)橫向延伸的桿支架，該桿支架包括通過其中橫向延伸的一個(gè)排放通道。
28. —種產(chǎn)品，包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)閥門模塊，該閥門模塊包括一個(gè)閥門組件殼體，該閥門組件殼體包括一個(gè)氣體流動(dòng)通道以及在該氣體流動(dòng)通道中的一個(gè)或多個(gè)凹陷表面；定位于該氣體流動(dòng)通道內(nèi)的一個(gè)閥門； 一臺原動(dòng)機(jī)，該原動(dòng)機(jī)運(yùn)行性地連接到該閥門上以移動(dòng)該閥門以便對穿過該氣體流動(dòng)通道的氣體的流動(dòng)進(jìn)行控制；以及一個(gè)閥門套管，該閥門套管凈皮安置在該氣體流動(dòng)通道中并且包括一個(gè)內(nèi)表面，該內(nèi)表面限定了在其中設(shè)置該閥門的一個(gè)閥門通道，以及一個(gè)外表面，該外表面限定了與這個(gè)或這些凹陷表面組合多個(gè)隔熱空隙。
29. 如權(quán)利要求28所述的產(chǎn)品，其中這個(gè)或這些凹陷表面基本上是直的。的，
30.如權(quán)利要求28所述的產(chǎn)品，其中這個(gè)或這些凹陷表面是弧形輪廓
31. —種產(chǎn)品，包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)閥門模塊，該閥門模塊包括一個(gè)閥門組件，該閥門組件包括由一個(gè)閥門桿所攜帶的一個(gè)閥門，以控制穿過該閥門模塊的氣體的流動(dòng)；一個(gè)致動(dòng)器組件，該致動(dòng)器組件包括一臺原動(dòng)機(jī)，以便由該閥門桿致動(dòng)該閥門；以及一個(gè)模塊殼體，該模塊殼體支撐該閥門以及致動(dòng)器的組件，其中該模塊殼體包括，一個(gè)閥門組件殼體，該閥門組件殼體包括多個(gè)相對安裝的凸緣，一個(gè)閥門體，該閥門體在這些相對安裝的凸緣之間延伸并且限定了通過其中縱向延伸的一個(gè)氣體流動(dòng)通道，以及一個(gè)桿支架，該桿支架從該閥門體中橫向地延伸并且攜帶了該閥門桿的一部分以及至少兩個(gè)桿密封件，其中該桿支架包括一個(gè)排放通道，該排放通道通過其中橫向延伸并且在該模塊殼體的外部與在該桿支架內(nèi)在這些桿密封件之間的 一個(gè)位置之間處于流體連通以冷卻該閥門桿并且排放經(jīng)過這些桿密封件的任何泄漏的氣體。
32. 如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中該閥門組件殼體包括通過其中延伸的 一個(gè)隔熱空隙并且該排;改通道與該隔熱空隙處于流體連通。
33. 如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中該閥門組件殼體包括通過其中延伸的一個(gè)隔熱空隙，并且該排放通道被安置在該隔熱空隙外部的模塊殼體的一部分上。
34. 如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，其中該閥門桿包括對應(yīng)于該排放通道的至少一個(gè)離隙。
35. 如權(quán)利要求34所述的產(chǎn)品，其中該至少一個(gè)離隙包括一個(gè)凹槽、臺階、或凹切中的至少一個(gè)。
36. 如權(quán)利要求31所述的產(chǎn)品，進(jìn)一步包括另一個(gè)桿支架，該桿支架從該閥門體橫向延伸并且攜帶了該閥門桿的一部分以及一個(gè)桿密封件和一個(gè)襯套，其中該桿支架包括通過其中橫向延伸的一個(gè)排放通道，該排》文通道在該模塊殼體的外部與在該桿支架內(nèi)在該桿密封件與該襯套之間的一個(gè)位置之間處于流體連通以冷卻該閥門桿并且釋》丈壓力。
全文摘要
一種用于內(nèi)燃機(jī)換氣系統(tǒng)的閥門模塊，以及使用該閥門模塊的多種產(chǎn)品和系統(tǒng)。
文檔編號F01L13/00GK101675218SQ200880014612
公開日2010年3月17日 申請日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者M·F·巴薩圖, R·D·基佛沃 申請人:博格華納公司