本發(fā)明涉及一種流體流通閥和用于制造這樣的閥的方法，該閥尤其用于機動車輛。

背景技術(shù)：

該閥更特別地意于作為內(nèi)燃發(fā)動機(無論是汽油還是柴油內(nèi)燃發(fā)動機)的進氣計量閥的應(yīng)用。該閥也應(yīng)用于作為排放氣體再循環(huán)閥或EGR(即英文術(shù)語的“Exhaust Gaz Recirculation”)閥。根據(jù)本發(fā)明的閥的其它應(yīng)用也是可行的，而不超出本發(fā)明的范圍。

已知這樣的流體流通閥，其包括具有用于流體通過的管道的主體、活門、循環(huán)自由的軸以及用于控制軸的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件，活門固定在軸上?；铋T的旋轉(zhuǎn)允許調(diào)節(jié)在管道中流通的流體的流量。與控制構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧的作用力相對抗地，控制構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)且因此活門的旋轉(zhuǎn)由電馬達控制。在未致動閥的情況下，復(fù)位彈簧將控制構(gòu)件保持在用于打開或封閉閥的預(yù)定位置中。

軸例如由金屬桿構(gòu)成?？刂茦?gòu)件包括板件和由塑料材料包覆模制在該板件上的扇形齒輪。金屬桿通過將該桿的一個軸向端部模壓成型在該板件的開孔中而被固定到控制構(gòu)件。作為變型，控制構(gòu)件被包覆模制在金屬桿上。

已知在軸的相對端部(以下稱作遠端端部)處形成止擋件，該止擋件意于通過與扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧的經(jīng)由控制構(gòu)件施加在軸上的拉力協(xié)作而將軸在閥主體中保持在位。

為此，已知在軸的遠端端部處固定折疊墊圈，該折疊墊圈被裝合然后焊接在軸的圓柱形部分上。在該折疊墊圈和閥主體之間，可布置用于引導(dǎo)軸旋轉(zhuǎn)的有肩部的軸承。

止擋件的這樣的實施例具有良好的抗摩擦性和抗振動性。然而，該實施例具有大的軸向體積。

已經(jīng)提出了用于確保使軸在閥主體中保持在位的其它安裝。

首先，已經(jīng)提出了借助于插入軸上的溝槽中的卡環(huán)來實現(xiàn)止擋件，該卡環(huán)夾在兩個固定部件之間，例如夾在軸承和閥主體之間。在該情況下，軸的位置獨立于復(fù)位彈簧的作用力而被確保。此外，溝槽原則上可定位于軸的任何位置處。這樣的解決方案緊湊且易于組裝。

根據(jù)所提出的另一種安裝，借助于裝合到閥主體中并固定在軸的遠端端部處的銷(goupille)而在軸的遠端端部處實現(xiàn)止擋件。

然而，在這兩種情況下，為了確保安裝抵抗振動和摩擦，成本高昂的表面處理是必需的。銷式安裝也具有大的體積。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述問題，本發(fā)明為此提出了一種流體流通閥，該流體流通閥尤其用于機動車輛，包括：閥主體，其具有用于流體通過的管道；管道的阻閉活門；軸，阻閉活門固定在該軸上；軸的旋轉(zhuǎn)控制構(gòu)件，其固定在軸的近端端部處，且其旋轉(zhuǎn)選擇性地控制管道通過阻閉活門而被打開和封閉；以及控制構(gòu)件的扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧；在軸的與近端端部相對的遠端端部處設(shè)置有止擋件，用于通過與閥主體協(xié)作而對抗復(fù)位彈簧的力以使阻閉活門在管道中保持在軸向位置中，該止擋件包括固定在軸的側(cè)向端部上的平墊圈。

由此，根據(jù)本發(fā)明，軸在閥主體中的保持在位是借助于固定在軸的側(cè)向端部上的平墊圈來確保的。這樣的解決方案尤其比使用裝合到軸的端部的折疊墊圈的已知解決方案更加緊湊。此外，在此提出的解決方案不需要特殊的表面處理。

根據(jù)可組合地或單獨地采用的不同實施方式：

-其上固定有平墊圈的側(cè)向端部具有圓形凹槽，軸的側(cè)向端部和平墊圈之間的焊縫被接收到該凹槽中。

-其上固定有平墊圈的側(cè)向端部具有定中心凸頭，凹槽優(yōu)選地形成于該定中心凸頭的基部處。

-用于引導(dǎo)軸相對于閥主體旋轉(zhuǎn)的遠端軸承插置在平墊圈和閥主體之間，平墊圈以接觸的方式將遠端軸承維持為抵靠閥主體。

-閥主體具有形成用于接收遠端軸承的容置部的肩部。

-閥包括用于引導(dǎo)軸相對于閥主體旋轉(zhuǎn)的近端軸承，該近端軸承相對于阻閉活門與平墊圈相對，在近端軸承和閥主體之間優(yōu)選地軸向布置有密封件。

-閥包括用于引導(dǎo)軸相對于閥主體旋轉(zhuǎn)的套筒，該套筒帶有集成的密封件，該套筒相對于阻閉活門與平墊圈相對。

本發(fā)明還涉及用于制造流體流通閥的方法，該流體流通閥尤其用于機動車輛，該方法包括以下步驟：

a)模制閥主體，該閥主體具有待借助于阻閉活門而被阻閉的管道，

b)將軸插入閥主體中，以使得阻閉活門被接收到管道中，以及c)將平墊圈固定在軸的與控制構(gòu)件相對的側(cè)向端部上。

-墊圈被焊接在軸的側(cè)向端部上，焊縫優(yōu)選地形成在凹槽中。

-在焊接期間，施加使墊圈貼在閥主體上或遠端軸承上的力和使軸貼在平墊圈上的力，使平墊圈貼在閥主體上或遠端軸承上的力大于使軸貼在平墊圈上的力。

-該方法包括在軸的側(cè)向端部上形成定中心凸頭并在凸頭的基部處形成凹槽的步驟，該側(cè)向端部意為軸的相對于控制構(gòu)件的相對端部。

附圖說明

附圖將使得能夠很好地理解如何實施本發(fā)明。在這些附圖中，相同的附圖標記表示相似的元件。

圖1是流體流通閥的實施例的局部的軸向剖視圖；

圖2是圖1的閥的控制軸和驅(qū)動構(gòu)件的組合件的立體圖；

圖3以立體圖示出了圖2的驅(qū)動構(gòu)件的板件；

圖4以剖視圖示意性地示出了圖1的一個細節(jié)的放大圖；

圖5示出了在圖1的閥的制造步驟期間的圖4的同一細節(jié)。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明涉及流體流通閥1，其尤其用于機動車輛。其在這里是用于調(diào)節(jié)熱力發(fā)動機的進氣流量的閥，特別是用于柴油發(fā)動機的計量閥。

該閥包括主體2，在該主體2的內(nèi)部設(shè)置有用于流體流通的管道3。在這里，主體2意于通過連接件被安裝在發(fā)動機的進氣管線上，以使得流入該分路中的那部分氣體穿過管道并被引導(dǎo)向發(fā)動機以參與燃燒。連接件和進氣管線本身是已知的，沒有被示出。

在閥1的主體2(該主體2通常由鑄造制成)中接收有與活門5一起旋轉(zhuǎn)自由的控制軸4，該活門5與該控制軸4是聯(lián)結(jié)(solidaire)的，如由圍繞控制軸4的縱向軸線A旋轉(zhuǎn)的箭頭20所示，該活門5允許根據(jù)控制軸4的角位置而或多或少地阻閉管道3。

軸4通過固定構(gòu)件14(在這里例如是螺釘-螺母系統(tǒng)或其它)旋轉(zhuǎn)地連接至阻閉活門5，這允許活門能夠與軸一起在兩個極端位置之間轉(zhuǎn)動，如圖1所示，這兩個極端位置中的一個是完全打開的，以使流體通過，而另一位置(未示出)則阻止其通過，活門則貼靠管道3的側(cè)壁。

閥1例如還包括主體2和軸4之間的樞轉(zhuǎn)連接器件，以用于軸4相對于其縱向軸線的旋轉(zhuǎn)運動所述樞轉(zhuǎn)連接器件在此是下部(或遠端)軸承6和上部(或近端)軸承7這兩個軸承。

更具體地，在主體2中以通過按照直徑穿過管道3而垂直于該管道3的方式設(shè)置了對齊的兩個孔9A、9B，以形成具有圓形截面的用于軸4通過的容置部。所述孔分別接收樞轉(zhuǎn)連接器件(即兩個軸承6、7)。這些軸承是具有環(huán)形截面的柱形的，并在該例子中受力安裝到孔9A、9B中，以相對于閥主體2在旋轉(zhuǎn)和平移方面被固定在位。這些固定軸承6、7例如由這樣的材料制成，該材料確保這些軸承具有合適的自潤滑和防腐蝕特性，以獲得增強的使用壽命。為此，這些軸承可以由銅和鎳或錫的合金或由不銹鋼制成。

軸4被接收到這兩個軸承6、7中，該軸4由此可通過設(shè)置在軸和軸承之間的滑動配合而圍繞軸線A自由地樞轉(zhuǎn)。軸的端部11(參照圖1稱作下部端部)接合到對應(yīng)的軸承6中，而另一上部端部12則穿過另一軸承7并通向閥1的主體2的外部，以連接到用于控制軸4旋轉(zhuǎn)的控制構(gòu)件21。

如在圖2中更為可見的，控制構(gòu)件21例如是扇形齒輪22，該扇形齒輪22包括定中心在軸4上的中央部分24和徑向突起部26，該徑向突起部26形成略微大于活門的角行程的角扇形并設(shè)有嚙合齒28。

如果重新參照圖1，會觀察到扇形齒輪22在這里旋轉(zhuǎn)地連接至相對于主體2圍繞鉸接軸線32自由地旋轉(zhuǎn)的回動輪30，所述鉸接軸線32與軸4的縱向軸線A平行。閥還包括電馬達(未示出)，尤其是步進式馬達。該電馬達嚙合在回動輪30的大齒輪36上，而扇形齒輪22則嚙合在該回動輪30的小齒輪37上。馬達的致動由此驅(qū)動回動輪30旋轉(zhuǎn)，該回動輪30反過來驅(qū)動扇形齒輪22的旋轉(zhuǎn)并因此通過軸4驅(qū)動活門5旋轉(zhuǎn)。

控制構(gòu)件21、中間輪30和/或所述馬達被定位在閥的被蓋件40封閉的容置部38中。閥還可包括允許將活門5定位在休止位置(該位置在這里是打開位置)中的扭轉(zhuǎn)彈簧42。換言之，扭轉(zhuǎn)彈簧是用于使控制構(gòu)件21復(fù)位的復(fù)位彈簧。休止位置指在閥的馬達不被致動時所處的位置。扭轉(zhuǎn)彈簧42一方面在此通過上部肩部44承靠在主體2上，另一方面狹槽46(圖2)處承靠在控制構(gòu)件21上。第一彈簧42尤其定中心在縱向軸線A上。

控制構(gòu)件21在這里被包覆模制在軸4上。由此確保這兩個部件之間的無間隙的聯(lián)結(jié)。還可在將這兩個部件安裝到主體2日中之前預(yù)先組裝這兩個構(gòu)件。

控制構(gòu)件21例如由塑料制成和/或軸例如由金屬、尤其是不銹鋼制成。控制構(gòu)件21在此包括形成艙48的壁，所述壁在壁50之外軸向延伸，該壁50徑向地、尤其是與軸4正交地延伸并承載嚙合齒28?？刂茦?gòu)件在艙48處被包覆模制在軸4上。軸可以還包括凹槽52，控制構(gòu)件21包覆模制在該凹槽52中。艙48和/或凹槽52有助于控制構(gòu)件21和軸的有效聯(lián)結(jié)。

閥1還可包括板件54(尤其是金屬的)，其限定一個或多個徑向止擋件56、56’(見圖2和3)，所述一個或多個徑向止擋件56、56’界定控制構(gòu)件21的角行程。更準確地，板件54旋轉(zhuǎn)地連接至軸4，并通過控制構(gòu)件21包覆模制。另外，在閥1的極端角位置中，徑向止擋件56、56’接觸設(shè)置于閥主體2中的形狀(不可見)。由此限定控制構(gòu)件21的角形成。

如在圖3中更好地可見的，板件54包括分別終止于徑向止擋件56、56’的兩個徑向臂58、58’。

板件54還在臂部58、58’的交叉處具有用于軸4通過的通過開孔60。軸4和通過開孔60被相互地構(gòu)造為用于確保徑向止擋力從板件54傳遞到軸4。為此，軸4在此具有平坦部62(圖1)，且通過開孔60在此具有直的部分64。軸4被配合在通過開孔60中以使得平坦部62承靠直的部分64。由此，在板件54抵靠主體2而止擋的沖擊期間，扇形齒輪22不被促動。

如果重新參照圖1和圖2，可觀察到閥1還包括傳感器靶(une cible de capteur)66。這例如是磁性傳感器靶，如平坦磁體，即矩形的平行六面體形的磁體，其兩個最大的面與控制構(gòu)件21的縱向軸線A垂直地布置。磁體66產(chǎn)生意于影響磁性傳感器68(尤其是霍爾效應(yīng)探測器)的磁場，該磁性傳感器68在此被布置在閥1的蓋件40上。

平坦磁體66大致是矩形的平行六面體形的。其具有以與軸4的縱向軸線A正交的方式取向的兩個面。另外，該磁體定中心在縱向軸線A上。平坦磁體由此在與縱向軸線A正交的平面中局部地產(chǎn)生平行的場線。由此，控制構(gòu)件21的角定位、且因此活門5的位置對應(yīng)于場線的相同的角定位，這使得測量可靠。

閥1還包括用于接收傳感器靶66的容置部70。容置部70有利地產(chǎn)生于控制構(gòu)件21的模制，以便也減小閥1的可動部件之間的角間隙。實現(xiàn)容置部70的這樣的方式還允許限制制造閥1所必需的操作數(shù)。然而，傳感器靶66是在形成容置部70之后被插入容置部70中的。由此，容置部70不是通過傳感器靶66的包覆模制獲得的。這允許避免在控制構(gòu)件21的模制操作期間損壞傳感器靶。

然而，容置部70在此由四個壁72形成。

容置部70和傳感器靶66優(yōu)選地具有互補的形狀，尤其是矩形的平行六面體形的形狀。傳感器靶66例如平著定位在容置部70的底部上。

容置部70的壁72還具有沿著控制構(gòu)件21的旋轉(zhuǎn)軸線A凸出的舌件74。一旦傳感器靶66被插入容置部70中，這些舌件74就在傳感器靶66上翻折以確保將其保持在容置部70中。

如圖所示的軸4還包括軸向止擋件76，該軸向止擋件76位于軸的與控制構(gòu)件21相對(即與軸4的這一端部相對：控制構(gòu)件21固定在該端部處)的端部處。在下文中，相對于固定在軸4的近端端部處的控制構(gòu)件21，將該端部11稱作軸4的遠端端部。由此，便于將由控制構(gòu)件21和軸4形成的可動組裝件安裝到主體2中。實際上，由于軸向止擋件設(shè)置在軸4的遠端部分，軸4的自阻閉活門5延伸到控制構(gòu)件21的縱向部段78因此不與軸向止擋件協(xié)作。部段78在下文中被稱作自由區(qū)域。該軸向止擋件76允許通過與閥主體2協(xié)作以對抗扭轉(zhuǎn)復(fù)位彈簧42在軸4上的拉力的方式使阻閉活門5在管道3中保持在軸向位置中。該拉力傾向于將軸4從孔9A和9B拉出。

在此，更具體地，自由區(qū)域78被定位為自用于固定阻閉活門5的狹槽82的上部端部80到艙48的下部端部84。換句話說，自由區(qū)域78被定位為沿著控制軸4的通道9B接近接收控制構(gòu)件21的容置部38。

在此，軸向止擋件76包括平墊圈102，該平墊圈固定在軸4的遠端側(cè)向端部11上，即固定在軸4的該遠端端部11的與軸4的軸線A垂直的圓形表面上。使用平墊圈102允許以小的軸向體積實現(xiàn)止擋。平墊圈102在軸的側(cè)向端部上的固定允許避免必須進行成本高昂的表面處理。

平墊圈102在軸4的遠端端部11上的固定尤其可通過焊接實現(xiàn)。優(yōu)選地，墊圈102和軸的遠端端部11之間的焊縫在360°的角扇形上延伸，該焊縫還優(yōu)選地形成圓圈。當然，該焊縫可具有其它形狀；該焊縫還可以是不連續(xù)的。

為了確保墊圈102的對齊，即尤其是確保墊圈的軸線與軸的軸線對齊或至少與軸的軸線平行，可在軸的遠端端部11的表面上設(shè)置凹槽，該凹槽接收為了將墊圈102焊接在軸4上而實施的焊縫。由此，該焊縫不意味著相對于軸4的遠端端部11的表面增厚，并且墊圈102大致擱置在軸的側(cè)向端部的不形成凹槽的全部表面上。

優(yōu)選地，如圖4所示，該凹槽104實現(xiàn)于定中心凸頭106的根處或基部處，定中心凸頭106形成于側(cè)向端部11表面，并意于與墊圈102中的中央開口協(xié)作，以確保相對于軸4使該墊圈102定中心。有利地，定中心凸頭106通過對軸4的遠端端部11的加工形成，該加工在凸頭106的根處自然地形成凹槽。凹槽104的截面在此被示出為具有半圓的形狀，但該截面可以具有其它形狀。特別地，凹槽的截面可在徑向外部部分上具有倒角。凹槽104還允許最小化軸4中的機械應(yīng)力集中。

有利地，軸向止擋件76和主體2被相互構(gòu)造為用于沿著朝控制構(gòu)件21取向的第一方向?qū)|圈102軸向卡阻在主體2上，該第一方向?qū)?yīng)于由扭轉(zhuǎn)彈簧42施加至軸的軸向力的方向。

在此，軸承6插置于墊圈102和閥主體2之間。為了確保有效地引導(dǎo)軸4，帶有肩部的該軸承6在此被接收到具有互補形狀的容置部中，該容置部由閥主體102中的肩部形成。墊圈102保持該軸承6抵靠閥主體2。

此外，閥被構(gòu)造為使得軸向止擋件也沿著與第一方向相反的第二方向被軸向卡阻。

如上所述地并且如在圖2中更為可見的，控制構(gòu)件21包括狹槽46。該狹槽接收扭轉(zhuǎn)彈簧42(在該圖中未被示出但在圖1中可見)的一個端部?？p46軸向地穿過控制構(gòu)件21的壁50?？p46有利地限定用于附連扭轉(zhuǎn)彈簧42的兩個位置。

狹槽46例如沿著定中心在軸4的縱向軸線A上的角扇形朝向。狹槽46由此在其每個角端部處限定用于附連扭轉(zhuǎn)彈簧42的位置。

閥主體是在將上述部件安裝到閥主體2之前例如通過模制來實現(xiàn)的。部件的安裝則可如下地進行。密封件100和上部軸承7及下部軸承6在主體2中分別布置于相應(yīng)的肩部處，所述肩部包括第一肩部。作為變型，上部軸承7和密封件100的組合件可由帶有集成的密封件的、用于引導(dǎo)軸4的引導(dǎo)套筒代替。

扭轉(zhuǎn)彈簧42已經(jīng)被裝配到控制構(gòu)件21和主體2之間，包括控制構(gòu)件21和軸4的可動組合件然后通過從上向下地引入而被安裝到通道孔9A、9B中。

墊圈102然后借助于定中心凸頭106而定中心在軸的遠端端部11上，該定中心凸頭優(yōu)選地是在將軸插入閥主體中之前而在軸4上加工成的。平墊圈102然后被固定(尤其是焊接)在軸4的遠端端部11的表面上。在該情況下，如上所述地，焊縫形成于凹槽104中。

優(yōu)選地，在將墊圈102焊接在軸的遠端端部11上的該步驟期間，墊圈102承受雙重力：

-使墊圈102貼在軸承6上(或在沒有軸承6的情況下，貼在閥主體2上)的力P1，和

-使軸4貼在墊圈102上的力P2，

使得P1>P2，從而使得墊圈持續(xù)地抵靠著軸承6(或在沒有軸承6的情況下，抵靠著閥主體2)而止擋。一旦平墊圈102被焊接，墊圈上的該雙重力允許最大化用于保持的表面積并優(yōu)化平墊圈102相對于軸4的軸線A的垂直度。

如上所述的閥特別地可用作用于機動車用的流體流通閥。特別地，這樣的閥可被用作內(nèi)燃發(fā)動機的進氣計量供給閥或用作排放氣體再循環(huán)閥(即EGR閥)。

本發(fā)明不限于以上參照附圖所述的、作為示意性且非限制性的例子的單個實施例。

特別地，凹槽104可實現(xiàn)于軸4的遠端端部11的表面上的任何徑向位置處，即使該凹槽的實現(xiàn)具有不需要額外的操作的優(yōu)點(這是因為該凹槽是通過為了形成定中心凸頭106而對軸4的遠端端部11進行的加工而自然地形成的)。