專利名稱:流量控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及流量控制閥,用于控制譬如由汽車等的內(nèi)燃機(jī)排出的高溫氣體流量的排氣再循環(huán)閥裝置。
背景技術(shù):
以往,作為排氣再循環(huán)閥裝置(以下稱EGR),我們知道有各種各樣。圖6是表示傳統(tǒng)的EGR的流量控制閥近旁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖中,符號(hào)1是由鑄鐵等構(gòu)成的殼體。在該殼體1的內(nèi)部設(shè)有使高溫氣體通過(guò)的第1流體通道2及第2流體通道3。閥座4安裝在第1流體通道2及第2流體通道3之間。在殼體1上,與第2流體通道3鄰接,設(shè)有略呈圓筒形的支撐部5。在支撐部的中央底部形成連接支撐部5內(nèi)部與第2流體通道3內(nèi)部的通孔6。在通孔6內(nèi),通過(guò)軸承7配設(shè)有在箭頭A方向或箭頭B方向滑動(dòng)自如的閥軸8。在閥軸8的一端固定有能與閥座4接觸離開的閥體9,在另一端近旁的凹部8a通過(guò)套筒10固定有彈簧座11。在彈簧座11與殼體1的支撐部5的底部之間,配設(shè)有閥簧12,對(duì)閥軸8向箭頭B方向施力,以使閥體9與閥座4接觸。
在殼體1的支撐部5的上緣部用螺栓14固定有驅(qū)動(dòng)裝置13,該驅(qū)動(dòng)裝置13具有克服閥簧12的彈力而使閥軸8向箭頭A方向前進(jìn)、使閥體9離開閥座4的驅(qū)動(dòng)軸13a。作為驅(qū)動(dòng)裝置13,通常使用譬如DC電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或線形螺線管等。
這樣的EGR在驅(qū)動(dòng)軸13a向箭頭B方向后退到底、而且固定在閥軸8上的閥體9與閥座4接觸的狀態(tài)下,驅(qū)動(dòng)裝置13的驅(qū)動(dòng)軸13a的下端部與閥軸8的上端部必須適當(dāng)?shù)纸印?shí)際上由于各零件尺寸的誤差,在將驅(qū)動(dòng)裝置13與殼體1組裝時(shí),即使驅(qū)動(dòng)軸13a后退到底也會(huì)發(fā)生閥體9與閥座4不接觸的情況。為此,要在殼體1的支撐部5的上緣部與驅(qū)動(dòng)裝置13的下端部之間夾裝各種厚度的墊片15,以調(diào)整抵接面之間。
下面,說(shuō)明動(dòng)作。
在閉閥狀態(tài)下,由于驅(qū)動(dòng)裝置13的驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭B方向后退,未將閥軸8朝箭頭A方向推壓,所以閥體9被閥簧12的彈力向箭頭B方向施力而與閥座4接觸(閉閥)。因此,第1流體通道2和第2流體通道3被切斷。而當(dāng)開閥時(shí),通過(guò)使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作而使驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭A方向前進(jìn),從而使閥軸8前進(jìn),使閥體9離開閥座4(開閥)。在此開閥狀態(tài)下,因第1流體通道2和第2流體通道3連通,所以高溫的排氣從第1流體通道2流向第2流體通道3,使構(gòu)成第2流體通道3的殼體1被加熱到約350度左右。
傳統(tǒng)的EGR的流量控制閥由于具有上述結(jié)構(gòu),所以存在如下問(wèn)題閥簧12與被排氣加熱的殼體1直接接觸而暴露在高溫下,會(huì)導(dǎo)致閥簧12折斷等破損和彈力下降,因該彈力下降,閥體9會(huì)與閥座4反復(fù)地意外接觸和離開,從而而產(chǎn)生異常噪聲,不能保持閉閥狀態(tài),因而不能準(zhǔn)確控制流量。
此外,傳統(tǒng)的EGR的流量控制閥還存在如下問(wèn)題一旦在閥簧12的線圈之間內(nèi)夾入異物,該異物會(huì)使閥簧12的伸縮行程發(fā)生變化,所以仍然不能保持閉閥狀態(tài)。
特開平11-270417號(hào)公報(bào)公開了與圖6所示的傳統(tǒng)EGR流量控制閥的結(jié)構(gòu)為同樣結(jié)構(gòu)的流量控制閥。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種保護(hù)閥簧免受熱損害和異物損害的流量控制閥。
本發(fā)明的流量控制閥具有在內(nèi)部形成流體通道的殼體;設(shè)在該殼體內(nèi)的閥座;能與該閥座接觸離開的閥體;支承該閥體的閥軸;對(duì)該閥軸向所述閥體與所述閥座接觸的方向施力的閥簧;克服該閥簧的彈力而使所述閥軸在所述閥體從所述閥座離開的方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置;固定在所述閥軸上且保持所述閥簧的一端的第1彈簧座;固定于所述殼體內(nèi)且保持所述閥簧的另一端的第2彈簧座。
由于本發(fā)明與傳統(tǒng)的將閥簧直接固定于殼體的情況不同,對(duì)于來(lái)自殼體的輻射熱可以贏得距離,同時(shí)要經(jīng)由第2彈簧座,就可相應(yīng)地延長(zhǎng)熱傳導(dǎo)距離。因而具有保護(hù)閥簧免受熱損害的效果。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的流量控制閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖2是分解表示圖1所示的流量控制閥的剖視圖。
圖3是表示圖1及圖2所示的流量控制閥的第1彈簧座的結(jié)構(gòu)的仰視圖。
圖4是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的流量控制閥主的要部位內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)3的流量控制閥的主要部位內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖6是表示傳統(tǒng)的EGR的流量控制閥近旁的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
實(shí)施形態(tài)1圖1是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的流量控制閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖,圖2是分解表示圖1所示的流量控制閥的剖視圖,圖3是表示圖1及圖2所示的流量控制閥的第1彈簧座的結(jié)構(gòu)的仰視圖。在該實(shí)施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)要素中,和傳統(tǒng)的EGR流量控制閥的結(jié)構(gòu)要素通用的部分用同一符號(hào)表示,并省略該部分的說(shuō)明。另外,圖1及圖2所示的流量控制閥的第2彈簧座由圖3的C-C線剖開表示。
實(shí)施形態(tài)1的特征在于,除了具有固定于閥軸8上且保持閥簧12的靠近驅(qū)動(dòng)裝置13的一端的彈簧座(以下稱第1彈簧座)11外,還具有固定于殼體1內(nèi)且保持閥簧12的靠近閥體9的另一端的第2彈簧座20。
第2彈簧座20是導(dǎo)熱系數(shù)比由鑄鐵等構(gòu)成的殼體1低的、用深沖加工等將譬如不銹鋼等的圓盤加工形成略呈圓筒狀的構(gòu)件,大致由略呈圓形的內(nèi)底部20a、從該內(nèi)底部20a的外周延伸而覆蓋閥簧12周圍的圓體部、即支撐部20b、在內(nèi)底部20a的中央形成且內(nèi)徑比構(gòu)成殼體1的通孔6的環(huán)形圓周壁6a的外徑大的通孔20c、從支撐部20b的上部向半徑方向外方延伸且外周部略呈矩形的法蘭盤20d構(gòu)成。在法蘭盤20d的所定位置,形成數(shù)個(gè)螺孔21供固定殼體1和驅(qū)動(dòng)裝置13用的螺栓14穿過(guò)。
以下,說(shuō)明組裝方法。
首先,將第2彈簧座20以殼體1內(nèi)的圓周壁6a非接觸地穿過(guò)該通孔20c內(nèi)的狀態(tài)裝入殼體1內(nèi)。接著,將閥簧12配置于第2彈簧座20的內(nèi)底部20a上后,將閥軸8插入裝有軸承7的殼體1的通孔6內(nèi)。然后,將第1彈簧座11隔著套筒10固定于閥軸8的凹部8a。接著,在用第1彈簧座使閥簧12收縮的狀態(tài)下將閥體9固定在閥軸8的一端后,一旦解除該收縮狀態(tài),閥體9即與閥座4接觸(閉閥狀態(tài))。接著,夾住第2彈簧座20的法蘭盤20d而將驅(qū)動(dòng)裝置13與殼體1重合,并將形成于第2彈簧座20的法蘭盤20d上的螺孔21與殼體1上的螺孔1a及驅(qū)動(dòng)裝置13上的螺孔(無(wú)圖示)進(jìn)行對(duì)位后,用螺栓4將三者固定便完成安裝。
在上述安裝時(shí),如圖2所示,殼體1的上端部與閥軸8的上端間的距離t1及驅(qū)動(dòng)裝置13的下端部與驅(qū)動(dòng)軸13a的下端間的距離t2由于各零件尺寸的誤差都會(huì)產(chǎn)生偏移,如圖6所示,傳統(tǒng)的方法是將一定厚度的墊片15夾在殼體1和驅(qū)動(dòng)裝置13之間進(jìn)行調(diào)整。本實(shí)施形態(tài)1補(bǔ)償偏移的方法是使用第2彈簧座20的法蘭盤20d來(lái)取代所述墊片15。此時(shí),通過(guò)用靈敏電位差計(jì)測(cè)量所述距離t1及t2,并采用法蘭盤20d的厚度相當(dāng)于測(cè)量及算出的T=t2-t1的第2彈簧座20,就可以使閥軸8的上端與驅(qū)動(dòng)裝置13的驅(qū)動(dòng)軸13a的下端抵接。另外,事先準(zhǔn)備具有各種厚度的第2彈簧座20,可以吸收零件之間的尺寸誤差造成的偏移,而不必另備墊片15。當(dāng)然,第2彈簧座20的法蘭盤20d與所述墊片5也可同時(shí)使用。
下面,說(shuō)明動(dòng)作。
在閉閥狀態(tài),驅(qū)動(dòng)裝置13的驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭B方向后退,未將閥軸8朝箭頭A方向推壓,所以閥體9被閥簧12的彈力向箭頭B方向施力而與閥座4接觸(閉閥)。因此,第1流體通道2和第2流體通道3被切斷。而當(dāng)開閥時(shí),通過(guò)使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作而使驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭A方向前進(jìn),從而使閥軸8前進(jìn),使閥體9離開閥座4(開閥)。在開閥狀態(tài)下,因第1流體通道2和第2流體通道3連通,所以高溫排氣從第1流體通道2流向第2流體通道3,構(gòu)成第2流體通道3的殼體1被加熱到約350度左右。
然而,本實(shí)施形態(tài)1與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同,閥簧12不直接與殼體1接觸,由于閥簧12隔著第2彈簧座20而離開殼體1,所以來(lái)自殼體1側(cè)的熱量難以向閥簧12傳導(dǎo)。即,對(duì)于來(lái)自殼體1側(cè)的輻射熱,與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比可以贏得距離,對(duì)于來(lái)自殼體1的傳導(dǎo)熱,因是從殼體1的支撐部5經(jīng)由第2彈簧座20的法蘭盤20d、支撐部20b及內(nèi)底部20a向閥簧12傳熱,所以可延長(zhǎng)熱傳導(dǎo)距離。因此閥簧12與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比不會(huì)暴露在高溫下,因此可以防止閥簧12折斷等破損和彈力下降,同時(shí)可以確實(shí)防止閥體9與閥座4意外地重復(fù)接觸與離開而發(fā)生異常噪聲。因?yàn)殚y簧12的彈簧特性未降低,所以可以確實(shí)保持閉閥狀態(tài),同時(shí)能通過(guò)可靠的開閉動(dòng)作準(zhǔn)確地控制流體的流量。
如上所述,本實(shí)施形態(tài)1隔著第2彈簧座20將閥簧12固定于殼體1上,故與傳統(tǒng)的將閥簧12直接固定于殼體1的情況不同,對(duì)于來(lái)自殼體1的輻射熱可以贏得距離,同時(shí)經(jīng)由第2彈簧座20可相應(yīng)延長(zhǎng)熱傳導(dǎo)距離。因而具有保護(hù)閥簧12避免熱損害的效果。
本實(shí)施形態(tài)1的第2彈簧座20由比殼體1導(dǎo)熱系數(shù)低的不銹鋼而構(gòu)成,所以來(lái)自因高溫排氣而被加熱的殼體1的傳導(dǎo)熱難以傳向閥簧12。因而具有保護(hù)閥簧12避免熱損害的效果。
本實(shí)施形態(tài)1在第2彈簧座20上設(shè)有法蘭盤20d,所述法蘭盤20d具有作為離開距離調(diào)整構(gòu)件的墊片15的功能,因而可廢除或削減專用墊片15。
本實(shí)施形態(tài)1由第2彈簧座20的支撐部20b覆蓋閥簧12,所以可保護(hù)閥簧12避免異物。因而閥簧12的伸縮行程不會(huì)變化,可確保閉閥狀態(tài),同時(shí)可通過(guò)可靠的開閉動(dòng)作而準(zhǔn)確地控制流體的流量。
本實(shí)施形態(tài)1是以第1彈簧座11保持閥簧12的靠近驅(qū)動(dòng)裝置13的端部,而且以第2彈簧座20保持閥簧12的靠近閥體9的端部,當(dāng)然,若以第2彈簧座20保持閥簧12的靠近驅(qū)動(dòng)裝置13的端部,而且以第1彈簧座11保持閥簧12的靠近閥體9側(cè)的端部,也具有同樣的效果。
實(shí)施形態(tài)2圖4是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的流量控制閥主的要部位內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。在該實(shí)施形態(tài)2的結(jié)構(gòu)要素中,和傳統(tǒng)的EGR流量控制閥的結(jié)構(gòu)要素通用的部分用同一符號(hào)表示,并省略該部分的說(shuō)明。
本實(shí)施形態(tài)2的特征在于,除了實(shí)施形態(tài)1的結(jié)構(gòu)外,還在殼體1的支撐部5設(shè)有通孔22。該通孔22是用于從外部對(duì)第2彈簧座20通風(fēng),以冷卻第2彈簧座20及閥簧12。此外,通孔22在該實(shí)施形態(tài)2的流量控制閥以圖4的箭頭D方向?yàn)樯舷路较虬惭b于內(nèi)燃機(jī)上等時(shí),還能作為排水盤將由于高溫排氣在第2彈簧座20的外面等上冷卻、結(jié)露而對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置3帶來(lái)不良影響的硫酸水滴等滴液有效地排出到外部。通孔22只在與第2彈簧座20相對(duì)應(yīng)的部位形成。因此閥簧12不會(huì)通過(guò)通孔22露出到外部。從而不會(huì)有損于第2彈簧座20的功能、譬如保護(hù)閥簧12避免異物的功能。
下面,說(shuō)明動(dòng)作。
在閉閥狀態(tài),驅(qū)動(dòng)裝置13的驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭B方向后退,未將閥軸8朝箭頭A方向推壓,所以閥體9被閥簧12的彈力向箭頭B方向施力而與閥座4接觸(閉閥)。因此,第1流體通道2和第2流體通道3被切斷。而當(dāng)開閥時(shí),難過(guò)使驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作而使驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭A方向前進(jìn),從而使閥軸8前進(jìn),使閥體9離開閥座4(開閥)。在開閥狀態(tài)下,因第1流體通道2和第2流體通道3連通,所以高溫排氣從第1流體通道2流向第2流體通道3,構(gòu)成第2流體通道3的殼體1被加熱到約350度左右。
來(lái)自殼體1的輻射熱由圓周壁6a的近旁向第2彈簧座20的內(nèi)底部20a傳導(dǎo),傳導(dǎo)熱經(jīng)由殼體1的支撐部5及第2彈簧座20的法蘭盤20d傳導(dǎo)。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比,熱傳導(dǎo)路線較長(zhǎng),所以可控制閥簧12的溫度上升。再有,閥簧12隔著第2彈簧座20而被通過(guò)向第2彈簧座20開口的通孔22流入殼體1的支撐部5內(nèi)的外部空氣冷卻。
如上所述,根據(jù)該實(shí)施形態(tài)2,由于在殼體1的支撐部5設(shè)有通孔22,所以除了實(shí)施形態(tài)1的效果外,還可以有效地排出在第2彈簧座20的外面等結(jié)露的滴液。因而能有效地避免受到硫酸水滴等滴液的損害,可保護(hù)閥簧12和驅(qū)動(dòng)裝置13。
實(shí)施形態(tài)3圖5是表示本發(fā)明實(shí)施形態(tài)2的流量控制閥主要部位的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。在該實(shí)施形態(tài)3的結(jié)構(gòu)要素中,和傳統(tǒng)的EGR流量控制閥的結(jié)構(gòu)要素通用的部分用同一符號(hào)表示,并省略該部分的說(shuō)明。
該實(shí)施形態(tài)3的特征在于,在殼體1的支撐部5的內(nèi)壁面設(shè)有在圓周方向延伸的臺(tái)階部1b,在該臺(tái)階部1b嵌入將支撐部20b縮短后形成的小型的第2彈簧座20的法蘭盤20e,且如圖5所示,在殼體1的支撐部5上比臺(tái)階部1b更靠近閥座4的位置設(shè)有通孔22。法蘭盤20e與實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2的法蘭盤20d同樣,從支撐部20b的上端部向半徑方向外方延伸,其外周部與實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2的法蘭盤20d不同,形成與殼體1的臺(tái)階部1b相對(duì)應(yīng)的大致圓形。該實(shí)施形態(tài)3為了與小型的第2彈簧座20相對(duì)應(yīng),將通孔22的開口面積設(shè)定得比實(shí)施形態(tài)2小。即,該實(shí)施形態(tài)3不具有在實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2的第2彈簧座20所具有的間距調(diào)整功能,其第2彈簧座20只具有保護(hù)閥簧12避免熱損害及異物的功能。
下面,說(shuō)明動(dòng)作。
在閉閥狀態(tài)下,驅(qū)動(dòng)裝置13的驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭B方向后退,未將閥軸8朝箭頭A方向推壓,所以閥體9被閥簧12的彈力向箭頭B方向施力而與閥座4接觸(閉閥)。因此,第1流體通道2和第2流體通道3被切斷。而當(dāng)開閥時(shí),驅(qū)動(dòng)裝置13動(dòng)作,驅(qū)動(dòng)軸13a朝箭頭A方向前進(jìn),從而使閥軸8前進(jìn),閥體9離開閥座4(開閥)。在開閥狀態(tài)下,因第1流體通道2和第2流體通道3連通,所以高溫排氣從第1流體通道2流向第2流體通道3,構(gòu)成第2流體通道3的殼體1被加熱到約350度左右。
來(lái)自殼體1的輻射熱由圓周壁6a近旁向第2彈簧座20的內(nèi)底部20a傳導(dǎo),傳導(dǎo)熱經(jīng)由殼體1的支撐部5、其臺(tái)階部1b及第2彈簧座20的法蘭盤20d傳導(dǎo)。與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比,熱傳導(dǎo)路線較長(zhǎng),所以可控制閥簧12的溫度上升。再有,閥簧12隔著第2彈簧座20而被通過(guò)向第2彈簧座20開口的通孔22流入殼體1的支撐部5內(nèi)的外部空氣冷卻。
如上所述,根據(jù)該實(shí)施形態(tài)3,由于在殼體1上形成對(duì)將支撐部20b縮短后形成的小型的第2彈簧座20的法蘭盤20e進(jìn)行支承的臺(tái)階部1b,因此雖然是小型的第2彈簧座20,也能充分保護(hù)閥簧12避免熱損害。由于在比臺(tái)階部1更靠近閥座4的位置上設(shè)通孔22,因而能保護(hù)閥簧12避免異物。
該實(shí)施形態(tài)3與實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2相比,第2彈簧座20的形狀簡(jiǎn)化,所以沒有深沖加工的高成本,故與實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2相比,具有可削減成本的效果。
該實(shí)施形態(tài)3與實(shí)施形態(tài)1及實(shí)施形態(tài)2相比,由于熱傳導(dǎo)路線短,所以最好適用于耐熱溫度有余量的閥簧12。
權(quán)利要求
1.一種流量控制閥,具有在內(nèi)部形成流體通道的殼體;設(shè)在該殼體內(nèi)的閥座;能與該閥座接觸離開的閥體;支承該閥體的閥軸;對(duì)該閥軸向所述閥體與所述閥座接觸的方向施力的閥簧;克服該閥簧的彈力而使所述閥軸在所述閥體從所述閥座離開的方向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置;固定在所述閥軸上且保持所述閥簧的一端的第1彈簧座;固定于所述殼體內(nèi)且保持所述閥簧的另一端的第2彈簧座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥,其特征在于,第2彈簧座采用導(dǎo)熱系數(shù)比構(gòu)成殼體的材料低的材料構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的流量控制閥,其特征在于,第2彈簧座具有夾在殼體與驅(qū)動(dòng)裝置之間的法蘭盤。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的流量控制閥,其特征在于,第2彈簧座具有覆蓋閥簧周圍的支撐部。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的流量控制閥,其特征在于,殼體具有支撐部,所述支撐部設(shè)有將第2彈簧座與外部空氣連通的通孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥,其特征在于,殼體具有支撐部,所述支撐部在內(nèi)部形成支承第2彈簧座的法蘭盤的臺(tái)階部,而且在殼體上比該臺(tái)階部更靠近閥座的位置上設(shè)有將所述第2彈簧座與外部空氣連通的通孔。
全文摘要
流量控制閥具有固定于殼體(1)內(nèi)且保持閥簧(12)的靠近閥體(9)的一端的第2彈簧座(20)。第2彈簧座(20)是采用導(dǎo)熱系數(shù)比由鑄鐵等構(gòu)成的殼體(1)低的材料形成的略呈圓筒狀的構(gòu)件,由略呈圓形的內(nèi)底部(20a)、從該內(nèi)底部(20a)的外周延伸而覆蓋閥簧(12)周圍的圓體部、即支撐部(20b)、在內(nèi)底部(20a)的中央形成且內(nèi)徑比構(gòu)成殼體(1)的通孔(6)的環(huán)形圓周壁(6a)的外徑大的通孔(20c)、從支撐部(20b)的上部向半徑方向外方延伸且外周部略呈矩形的法蘭盤(20d)構(gòu)成。
文檔編號(hào)F16K31/04GK1428529SQ0215749
公開日2003年7月9日 申請(qǐng)日期2002年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月21日
發(fā)明者川崎真一 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社