專利名稱：流體控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流體控制閥組件，其用于控制流體管道內(nèi)流動的流體流的。
背景技術(shù)：
提供帶有廢氣再循環(huán)裝置(EGR裝置)的排氣系統(tǒng)是已知的。在這些裝置中，在車輛的排氣系統(tǒng)內(nèi)流動的車輛廢氣與在進氣管內(nèi)流動的進氣混合，從而降低氣體溫度。由此，減少了廢氣中的有害成分(例如氮氧化物)。然而，廢氣的這種再循環(huán)(即返回)會引起內(nèi)燃機的輸出及驅(qū)動性能的降低。因此，調(diào)整再循環(huán)的廢氣從排氣管到進氣管的體積是必要的。
針對這種需求，已經(jīng)提出了這樣的排氣系統(tǒng)，它包括廢氣再循環(huán)體積控制閥(EGR控制閥)，該控制閥可控地改變廢氣再循環(huán)通道的開口面積以調(diào)整再循環(huán)的廢氣的體積。這種傳統(tǒng)的EGR控制閥的一個例子包括安裝在閥軸頂端的蝶形閥，而且傳遞驅(qū)動器(例如，帶有齒輪減速機構(gòu)的電機)的轉(zhuǎn)動動作以使蝶形閥圍繞閥軸在打開位置和關(guān)閉位置之間進行轉(zhuǎn)動。更具體地，一個圓形環(huán)槽形成在蝶形閥的外圍面，密封環(huán)被裝配在此密封環(huán)槽內(nèi)，當(dāng)閥被關(guān)閉時防止高溫流體的泄漏。換句話說，當(dāng)所述閥被關(guān)閉時，密封環(huán)徑向擴張，緊靠在圓形管狀的襯墊的內(nèi)周面(即密封表面)上進行密封，所述襯墊容納蝶形閥。
由于密封環(huán)和襯墊之間的熱膨脹差異，所述密封環(huán)可能被彎曲。為了減少彎曲的可能性，在密封環(huán)內(nèi)設(shè)置徑向切口間隙。然而，多個密封環(huán)被彼此重疊放置，而且密封環(huán)相對彼此轉(zhuǎn)動，使得每個環(huán)上的切口間隙不能對準。因此，通過切口間隙的流體泄漏是不可能的。此外，還可在兩個密封環(huán)之間設(shè)置支撐環(huán)以防止流體通過密封環(huán)槽的底部以及通過所述切口間隙泄漏。(例如參見日本專利公開文獻No.60-245880)。
然而，這種類型的EGR控制閥是昂貴的，因為其中包括多個昂貴的密封環(huán)以及支撐環(huán)。此外，維持密封環(huán)相對彼此轉(zhuǎn)動需要昂貴的部件。而且，為了將支撐環(huán)安裝在密封環(huán)槽內(nèi)，兩個蝶形板的底面被安裝成彼此緊密接觸，以構(gòu)成一個圓形的圓盤狀蝶形閥。即，蝶形閥由兩個蝶形板的兩部分構(gòu)成。這使得結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且增加了零件的數(shù)量。因此，裝配被復(fù)雜化，成本增加。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明涉及一種用于控制流體流量的流體控制閥組件。所述閥部件包括限定流體通道的外殼和帶有環(huán)狀槽的閥。所述閥被放置在流體通道內(nèi)。此外，所述閥具有用于允許流體在流體通道內(nèi)流動的打開位置，具有用于降低流體在流體通道內(nèi)流量的關(guān)閉位置。所述閥部件還包括密封環(huán)，該密封環(huán)具有在其外徑和內(nèi)徑之間延伸的間隙，而且密封環(huán)包括一對軸向相對的側(cè)表面。所述密封環(huán)設(shè)置在所述槽內(nèi)，當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)靠著所述外殼進行密封，因此減少流體流過外殼的流量。此外，所述閥部件包括設(shè)置在位于密封環(huán)的一個軸向側(cè)表面附近的槽內(nèi)的支撐環(huán)，從而當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時阻礙流體流過密封環(huán)的間隙。
另一方面，本發(fā)明涉及一種用于控制流體流量的流體控制閥組件。所述閥部件包括限定流體通道的外殼和閥，所述閥帶有環(huán)狀槽和一對在所述槽的相對側(cè)面上的環(huán)狀突起部分。所述閥設(shè)置在流體通道內(nèi)。另外，所述閥具有用于允許流體在流體管道內(nèi)流動的打開位置，而且所述閥具有用于減少流體在流體通道內(nèi)的流量的關(guān)閉位置。所述閥部件還包括密封環(huán)，該密封環(huán)具有在其外徑和內(nèi)徑之間延伸的間隙，而且所述密封環(huán)設(shè)置在所述槽內(nèi)。當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)靠著所述外殼進行密封，以減少流體流過外殼的流量。此外，所述閥部件包括設(shè)置在所述槽內(nèi)的支撐環(huán)，從而當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，阻礙流體流過密封環(huán)的間隙。一個環(huán)狀突起部分的外徑比另一個環(huán)狀突起部分的外徑小。
又一方面，本發(fā)明涉及一種用于控制流體流量的流體控制閥組件。所述閥部件包括限定流體通道的外殼和具有設(shè)置在流體通道內(nèi)的環(huán)狀槽的閥。所述閥具有用于允許流體在流體通道內(nèi)流動的打開位置，而且所述閥具有用于減少流體在流體通道內(nèi)的流量的關(guān)閉位置。所述閥部件還包括設(shè)置在所述槽內(nèi)的密封環(huán)。當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，所述密封環(huán)靠著外殼進行密封，從而減少流體流過外殼的流量。一個環(huán)狀突起部分的外徑比另一個環(huán)狀突起部分的外徑小。


圖1是流體控制閥組件的一個實施例的剖視圖；圖2A是所述流體控制閥組件的一部分的剖視圖；圖2B是所述流體控制閥組件的一部分從下方看時的端視圖；圖3A至3D是所述流體控制閥組件中密封環(huán)的各個實施例的局部透視圖；圖4是所述流體控制閥組件中密封環(huán)和支撐環(huán)的另一個實施例的透視圖；圖5是所述流體控制閥組件中支撐環(huán)的另一個實施例的透視圖；和圖6A和6B是帶有圖5的支撐環(huán)的流體控制閥組件的剖視圖，
其中圖6A是流體控制閥組件的分解視圖，圖6B是流體控制閥組件的組裝視圖。
具體實施例方式
圖1、圖2A和2B表示流體控制閥組件1的一個實施例。在一個實施例中，流體控制閥組件1被用作廢氣再循環(huán)體積控制閥組件。然而，那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認識到，流體控制閥組件1能夠用在任何適當(dāng)?shù)牧黧w控制系統(tǒng)內(nèi)，而沒有脫離本發(fā)明的范圍。
在一個實施例中，流體控制閥組件1用在內(nèi)燃機中(后面稱作“發(fā)動機”)，比如用在汽車等車輛中的柴油機中。流體控制閥組件1被流體連接于廢氣再循環(huán)管道(沒有畫出)，該管道被流體連接于發(fā)動機中的排氣通道。在一個實施例中，廢氣再循環(huán)管道的上游端被連接到排氣管的排氣支管，而且廢氣再循環(huán)管道的下游端被連接到進氣管的進氣支管。一部分廢氣(后面稱為“EGR氣體”)被再循環(huán)進入進氣管的進氣通道。流體控制閥組件1(后面稱為EGR控制閥組件1)控制流入廢氣再循環(huán)通道內(nèi)的再循環(huán)EGR氣體的體積。
該實施例的EGR控制閥組件1包括限定流體通道的外殼2。在所示實施例中，流體通道包括第一和第二廢氣再循環(huán)通道15、17。外殼2還限定通道15、17之間的圓柱形襯墊裝配部分10。外殼2還包括設(shè)置在第一和第二通道15、17之間的管狀襯墊3。
EGR控制閥組件1還包括設(shè)置在外殼2的襯墊3內(nèi)的蝶形閥4。所述閥4能夠置于打開位置，用于允許流體從第一廢氣再循環(huán)通道15流到第二廢氣再循環(huán)通道17。所述閥4還能置于關(guān)閉位置，用于減少(例如阻止)廢氣的流量。在一個實施例中，所述閥4還能被放置并保持在介于完全打開和完全關(guān)閉位置之間的中間位置，用于調(diào)整流過通道15、17的流體流量。在圖1中，閥4處于關(guān)閉位置。閥部件1還包括閥偏置裝置(沒有畫出)，比如復(fù)位彈簧，用于將該蝶形閥4偏置到打開位置或者關(guān)閉位置中的一個位置。
在所示實施例中，蝶形閥4具有閥軸5，其接受比如電機的驅(qū)動器和傳動機構(gòu)的驅(qū)動力。如此，閥軸5被轉(zhuǎn)動并且保持在位。
此外，圓形的環(huán)狀密封環(huán)槽6(即，環(huán)狀槽6)形成在蝶形閥4的外周面上。密封環(huán)7和支撐環(huán)8設(shè)置在密封環(huán)槽6內(nèi)。
當(dāng)所述閥4處于關(guān)閉位置時，蝶形閥4被設(shè)定在與襯墊3的表面大體正交(即垂直)以及和在襯墊3內(nèi)流動的EGR氣體(即高溫流體)的流動方向正交的方向。由于密封環(huán)7在徑向的膨脹，如下面將詳細描述的，在密封環(huán)7和襯墊3的表面之間產(chǎn)生密封。
在一個實施例中，由于打開或者關(guān)閉蝶形閥4的閥驅(qū)動裝置是包括電源單元的電操作的驅(qū)動器。所述驅(qū)動器包括電機和用于傳遞電機的電機軸(即輸出軸)的轉(zhuǎn)動動作給閥軸5的傳動機構(gòu)(例如，齒輪減速機構(gòu))。在一個實施例中，比如為不帶電刷的DC電機或者帶電刷的DC電機的直流(DC)電機被用作電機。比如為三相感應(yīng)電機的交流(AC)電機可被用作電機。齒輪減速機構(gòu)降低電機的電機軸的轉(zhuǎn)速，以產(chǎn)生預(yù)定減速比，用于傳遞電機的電機輸出軸的轉(zhuǎn)矩(即驅(qū)動力)給閥軸5。在一個實施例中，電機被發(fā)動機控制單元(后面稱為“ECU”)激勵和控制。
ECU具有用于執(zhí)行控制處理和操作處理的CPU，用于存儲各種程序和數(shù)據(jù)的存儲裝置(即，比如ROM和RAM的存儲器)，和包括輸入電路、輸出電路等功能的具有熟知結(jié)構(gòu)的微型計算機。此外，ECU這樣被構(gòu)成，即當(dāng)點火開關(guān)(沒有畫出)被開啟時，在存儲于存儲器內(nèi)的控制程序的基礎(chǔ)上電子控制蝶形閥4的打開(即閥開口)程度。在一個實施例中，當(dāng)點火開關(guān)被關(guān)閉時，ECU還完成基于控制程序的上述控制。ECU這樣被構(gòu)成，即來自各種傳感器的傳感信號通過A/D轉(zhuǎn)換器被轉(zhuǎn)換，然后被輸入到建立在ECU內(nèi)的微型計算機。所述微型計算機具有EGR體積傳感器，曲軸角傳感器，加速器位置傳感器，氣體流量計，冷卻水溫度傳感器，和連接到它的其它傳感器。
所述外殼2通過壓鑄法由鋁合金形成為特定的形狀。外殼2具有通過廢氣再循環(huán)管道連接到排氣支管的入口側(cè)開口端，和通過廢氣再循環(huán)通道連接到進氣支管(或者緩沖罐或者節(jié)流閥體)的出口側(cè)開口端。外殼2通過使用緊固件(沒有畫出)，比如螺釘，被固定到發(fā)動機的廢氣再循環(huán)管道或者進氣管道。
另外，還包括轉(zhuǎn)動地支撐閥軸5的圓柱形閥軸承件13，閥軸5通過比如為襯套11或者球軸承的軸承件以及比如為橡膠密封的油密封12或者比如為橡膠密封的襯墊(packing)，與蝶形閥4一體地轉(zhuǎn)動。此外，冷卻水管(沒有畫出)被連接到外殼2，用于通過冷卻水循環(huán)管道14使發(fā)動機冷卻水在具體的溫度范圍(例如75℃到80℃)內(nèi)進行循環(huán)。例如，循環(huán)管道14內(nèi)藏在完全關(guān)閉的閥位置附近或者圍繞襯墊裝配部分10或者圍繞閥軸軸承件13。
襯墊3是形成廢氣再循環(huán)管道的一部分的圓柱形件，并且以這樣的方式容納蝶形閥4，即蝶形閥4能夠自由地打開和關(guān)閉。在一個實施例中，襯墊3由抵抗高溫的耐熱材料(比如不銹鋼)制成。襯墊3限定了廢氣再循環(huán)管道16(即流體通道)，其流體連通廢氣再循環(huán)通道15、17。襯墊3的內(nèi)徑表面限定了密封環(huán)座表面19(即圓柱形徑向表面)。當(dāng)所述閥4處于關(guān)閉位置時，如后面詳細描述的，密封環(huán)7靠著密封環(huán)座表面19進行密封。
蝶形閥4是由耐熱材料(比如不銹鋼)制成的蝶型轉(zhuǎn)動閥。所述閥4大致為圓形和盤形，并且控制要與流進進氣管的進氣混合的EGR氣體的EGR體積?；趤碜訣CU的控制信號，蝶形閥4從完全關(guān)閉的閥位置到完全打開的閥位置連續(xù)地或者逐步地被關(guān)閉和打開，以改變廢氣再循環(huán)通道16的開口面積，從而控制EGR體積。在完全關(guān)閉的閥位置(例如，θ＝0°)，蝶形閥4的外徑向側(cè)端面(即閥的外周面)和襯墊3的內(nèi)周面之間的間隙最小。由此，當(dāng)閥被完全關(guān)閉時，EGR氣體的泄漏體積是最小的(即流量被減少)。此外，在打開的閥位置(例如θ＝70°至90°)，蝶形閥4的外徑向側(cè)端面和襯墊3的內(nèi)周面之間的間隙最大。由此，當(dāng)閥被完全打開時，EGR氣體的泄漏體積是最大的(即流量被增加)。
此外，如圖2A所示，密封環(huán)槽6(即周向槽或者環(huán)狀槽)在周向方向連續(xù)地形成在蝶形閥4的外徑表面的端面上。密封環(huán)7被安裝在密封環(huán)槽6內(nèi)，并且當(dāng)被安裝后能夠在徑向和軸向運動。
如圖2A所示，一對第一和第二環(huán)狀突起部分24、25(即環(huán)狀槽壁)被內(nèi)藏在與密封環(huán)槽6相對側(cè)上、位于蝶形閥4的外徑向側(cè)端部(閥的外周向部分)的位置。更具體地，閥4包括下游突起部分24和上游突起部分25。因此，密封環(huán)槽6包括通常面向上游的上游表面21，通常面向下游的下游表面22，和通常面向徑向外部的底表面23。在圖2A的剖視圖中，上游和下游表面21、22大體垂直于底表面23。在所示實施例中，上游突起部分25的外經(jīng)R’(即上游壁的高度)小于下游突起部分24的外徑R(即下游壁的高度)。
閥軸5由耐熱材料(例如不銹鋼)整體制成，并且通過外殼2的閥軸承件13可轉(zhuǎn)動地或者可滑動地被支撐。齒輪減速機構(gòu)的閥側(cè)齒輪(沒有畫出)在閥軸5的軸向被固定到另一端部(即在與閥側(cè)相對的端部部分上)。閥軸5的一端軸向通過孔26穿過軸，并且突出(即，被露出)進入廢氣再循環(huán)通道16、17，該孔26形成在外殼2的襯墊裝配部分10內(nèi)。通過固定裝置，比如焊接，用于固定和安裝蝶形閥4的閥安裝部分形成在閥軸5的軸向的一端。在圖1所示的實施例中，閥軸5被連接到蝶形閥4，于是閥軸5和蝶形閥4(當(dāng)處于關(guān)閉位置時)彼此相互處于正的銳角。
密封環(huán)7由耐熱材料(比如不銹鋼)制成并且采用圓形環(huán)的形狀。密封環(huán)7包括外徑表面33和內(nèi)徑表面34。外徑表面33足夠大，以至于從密封環(huán)槽6徑向突出。內(nèi)徑表面34足夠小，以至于可以移動地容納在密封環(huán)槽6內(nèi)。另外，密封環(huán)7包括下游軸向側(cè)表面31和上游軸向側(cè)表面32。密封環(huán)7的厚度(即軸向側(cè)表面31，32之間的距離)小于槽6的長度，于是密封環(huán)7能夠在槽6內(nèi)軸向運動。
當(dāng)閥4處于關(guān)閉位置時，外徑表面33靠著襯墊3的密封環(huán)座表面19進行密封。由此，密封環(huán)7減少(例如阻止)流過廢氣再循環(huán)通道16的廢氣流量，如下面更詳細地說明的。
如圖2B所示，密封環(huán)7包括在外徑表面33和內(nèi)徑表面34之間延伸的切口間隙35。由此，密封環(huán)7通常成C形。由于密封環(huán)7和襯墊3之間在熱膨脹系數(shù)上的差異，切口間隙35允許密封環(huán)7膨脹和收縮。
切口間隙35可以具有任何適當(dāng)?shù)男螤?。例如，圖3A-3D畫出了切口間隙35的四種不同的實施例。例如，密封環(huán)7的相對端部可以形成為對接接頭(圖3A)，搭接接頭(圖3B)，楔形接頭(圖3C)，或者搭接接頭(圖3D)。此外，由外徑表面33和軸向側(cè)表面31、32之間的交叉限定的邊緣可以是削邊的或者彎曲的，以促進閥4的打開和關(guān)閉。
支撐環(huán)8由耐熱材料(比如不銹鋼)制成并且具有圓環(huán)形狀。支撐環(huán)8包括外徑表面43，內(nèi)徑表面44，下游軸向側(cè)表面41，和上游軸向側(cè)表面42。支撐環(huán)8在槽6內(nèi)可移動地被支撐，使得外徑表面43從槽6的內(nèi)徑向突出。內(nèi)徑表面44和支撐環(huán)8的厚度是這樣的，即使得支撐環(huán)8能夠在槽6內(nèi)徑向和軸向地移動。支撐環(huán)8設(shè)置在槽6內(nèi)靠近密封環(huán)7的下游軸向側(cè)表面31的位置。如圖2A所示，支撐環(huán)8的外徑表面43的直徑小于密封環(huán)7的外徑表面33的直徑。
如圖2A和2B所示，當(dāng)閥4處于關(guān)閉位置時，支撐環(huán)8至少部分地阻礙密封環(huán)7的切口間隙35，以阻礙(例如阻止)流過間隙35的流體流量。此外，支撐環(huán)8的下游軸向側(cè)表面41抵靠(例如密封)閥4的上游表面21，而且支撐環(huán)8的上游軸向側(cè)表面42抵靠密封環(huán)7的下游軸向側(cè)表面31。
在圖2B所示的實施例中，支撐環(huán)8還包括在外徑表面43和內(nèi)徑表面44之間徑向延伸的細槽45。如圖所示，細槽45在X方向比密封環(huán)7的間隙35狹窄。細槽45足夠狹窄以至于顯著地抑制(即防止泄漏)在此流過的EGR氣體。在圖2B所示的實施例中，細槽45和間隙35在軸向?qū)R。然而，在圖4所示的另一個實施例中，細槽45和間隙35在軸向沒有對齊。更具體地，支撐環(huán)8和密封環(huán)7繞著軸線彼此轉(zhuǎn)動大約180度，于是細槽45和間隙35間隔大約180度并且在軸向不對齊。
接著，將簡要地說明本實施例的廢氣再循環(huán)裝置的操作。
當(dāng)發(fā)動機被啟動并且發(fā)動機的缸蓋的進氣口的進氣閥被打開時，由空氣濾清器過濾的進氣通過進氣管和節(jié)流閥體并被分配給相應(yīng)汽缸的進氣支管，然后被吸入到發(fā)動機相應(yīng)汽缸的燃燒室。進氣被壓縮直到溫度上升到燃燒溫度，然后燃料被噴出并點燃。在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的燃燒氣體從缸蓋的排氣口被排出，并且通過排氣支管和排氣管被排出。
電源通過ECU被供應(yīng)給電機，將蝶形閥4打開至預(yù)定閥打開位置(即轉(zhuǎn)角)。更具體地，電機的電機軸被轉(zhuǎn)動。當(dāng)電機的驅(qū)動力(即電機輸出軸轉(zhuǎn)矩)被傳遞給閥軸5時，閥軸5轉(zhuǎn)動特定的轉(zhuǎn)角。由此，蝶形閥4被轉(zhuǎn)動并且在蝶形閥4被打開的方向被驅(qū)動。然后，至少一部分廢氣(EGR氣體)流過在發(fā)動機的排氣管內(nèi)形成的排氣通道、廢氣再循環(huán)通道、外殼2的廢氣再循環(huán)通道15、襯墊3的廢氣再循環(huán)通道16、外殼2的廢氣再循環(huán)通道17、廢氣再循環(huán)管內(nèi)的廢氣再循環(huán)通道，然后流經(jīng)進氣支管。
從外殼2的廢氣再循環(huán)通道17被引入進氣支管的EGR氣體與從節(jié)流閥體被引入進氣支管的進氣混合。通過來自進氣量傳感器(即空氣流量計)、進氣溫度傳感器和EGR體積傳感器的檢測信號，預(yù)定的EGR體積被維持在預(yù)定值。由此，為了降低排放，蝶形閥4的閥開口被控制，以按照發(fā)動機的操作狀態(tài)保持EGR體積，而且進氣與再循環(huán)進入進氣支管的EGR氣體混合。
與此對照，當(dāng)電機的電源供應(yīng)被終止時，通過閥偏置裝置的偏置力將蝶形閥4返回到完全關(guān)閉的閥位置(圖1)。由此，密封環(huán)7的密封環(huán)外徑表面33被置于襯墊3的密封環(huán)座表面19附近，并且靠著該表面進行密封。在一個實施例中，密封環(huán)7的熱膨脹系數(shù)是這樣的，即密封環(huán)7由于升高的溫度而徑向膨脹，并且來自密封環(huán)7的靠在環(huán)座表面19上的拉力維持兩者之間的密封。在圖2A所示的實施例中，在支撐環(huán)8和座表面19之間保持著間隙，而且只有密封環(huán)7靠著座表面19密封。
此外，當(dāng)閥4處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)7由于EGR氣體的壓力(即廢氣壓力)而在密封環(huán)槽6中沿軸向向下游移動。結(jié)果，密封環(huán)7的下游密封環(huán)側(cè)表面31被壓在上游支撐環(huán)側(cè)表面42上(即抵靠密封)，而且下游支撐環(huán)側(cè)表面41被壓到上游槽壁表面21(即抵靠密封)。因此，當(dāng)閥被完全關(guān)閉時，由于EGR壓力作用密封環(huán)7和支撐環(huán)8的軸向運動以及由于密封環(huán)7在徑向的熱膨脹，通道16被密封。
如所述的，切口間隙35設(shè)置在密封環(huán)7內(nèi)。然而，通過切口間隙35的EGR氣體的泄漏被限制(例如被防止)，原因是支撐環(huán)8與密封環(huán)7重疊并且阻礙這樣的流動。因此，通過切口間隙35的EGR氣體的泄漏是不可能的，而且EGR氣體不會與進氣混合。
因此，減少了零件數(shù)量，于是簡化了裝配并降低了成本。具體地，只有一個密封環(huán)7被用于抵靠襯墊3的座表面19密封。此外，只包含一個支撐環(huán)8。
此外，如上所述，上游突起部分25的外徑R’(即上游壁的高度)小于下游突起部分24的外徑R(即下游壁的高度)。由此，密封環(huán)7更好地暴露在EGR氣體中并且接受氣體的壓力(即廢氣壓力)。因此，密封環(huán)7和支撐環(huán)8更容易在軸向因為氣體壓力而移動。相應(yīng)地，密封作用被增強。
現(xiàn)在參照圖5，6A，6B，說明另一個控制閥組件1的實施例。對應(yīng)于上述部件的部件在圖中具有相應(yīng)的序號。
在所示實施例中，支撐環(huán)8在圓周方向是連續(xù)的。換句話說，支撐環(huán)8不包括上述實施例的細槽45。
此外，閥4包括主體4a和可拆卸地連接到主體4a的擋板(retainer)4b。主體4a包括上述的下游突起部分24，擋板4b包括上述的上游突起部分25。換句話說，槽6被限定在主體4a和擋板4b之間。因此，密封環(huán)7和支撐環(huán)8設(shè)置在主體4a和擋板4b之間。
在所示實施例中，主體4a和擋板4b螺紋連接。更具體地，主體4a包括陽螺紋，擋板4b包括用于螺紋連接主體4a和擋板4b以及從連接主體4a解除連接的陰螺紋。
在另一個實施例中，密封環(huán)7直接靠著通道16的內(nèi)徑表面密封，而不包括襯墊3。因此，零件的數(shù)量進一步被減少，由此降低了成本并簡化了裝配。
此外，在一個實施例中，蝶形閥4通過使用緊固件，比如緊固螺釘或者固定螺栓，被擰緊固定到閥軸5。
此外，在一個實施例中，用于打開或者關(guān)閉閥4的閥驅(qū)動裝置是具有電磁型或電動型負壓控制閥的負壓操作驅(qū)動器，或者是比如為電磁流體控制閥的電磁型操作驅(qū)動器。因此，比如為彈簧的偏置裝置是不必要的。
另外，在上述實施例中，蝶形閥4圍繞閥軸5的中心旋轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。然而，應(yīng)當(dāng)意識到，其它的閥，比如平板閥，提升閥，雙口閥，或者回轉(zhuǎn)閥也可以用作所述的閥。
在上述公開的實施例中，外殼2被連接到廢氣再循環(huán)管道的中間。然而，外殼可以構(gòu)成進氣管的一部分和發(fā)動機的廢氣再循環(huán)管道的一部分。此外，外殼可以構(gòu)成排氣管的一部分和發(fā)動機的廢氣再循環(huán)管道的一部分。此外，本發(fā)明的閥可以應(yīng)用于進氣控制閥，比如用于控制吸入到發(fā)動機的燃燒室內(nèi)的進氣量的節(jié)流閥，用于控制從發(fā)動機的燃燒室排放的廢氣量的廢氣控制閥，和/或用于控制經(jīng)過節(jié)流閥的進氣量的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速控制閥。進一步，本發(fā)明的閥可以應(yīng)用到控制流體比如氣體和液體的流速的流體控制閥的閥體(即流速控制閥)。
在上述實施例中，流體控制閥被用作用于控制流體比如EGR氣體(即高溫流體)的流量的EGR控制閥1。然而，流體控制閥不需要被限定為這樣的流體流量控制閥，而還可以用作流體通道打開/關(guān)閉閥，流體通道開關(guān)閥，和流體壓力控制閥。此外，本發(fā)明的流體控制閥可以用作進氣流量控制閥，比如滾流(tumble)控制閥和渦流控制閥，以及用作進氣變動閥，用于改變通道長度或者進氣通道的橫截面積。
本發(fā)明已經(jīng)以示例的方式進行了說明。應(yīng)當(dāng)理解，使用的術(shù)語意圖在于詞語的說明性質(zhì)而不是用于限定的性質(zhì)。本發(fā)明的許多改進和變動按照上述教導(dǎo)是可能發(fā)生的。因此，在權(quán)利要求的范圍內(nèi)，除了具體描述的外，本發(fā)明可以進行實施。
權(quán)利要求
1.一種用于控制流體流量的流體控制閥組件，包括限定流體通道的外殼；具有環(huán)狀槽的閥，所述閥設(shè)置在流體通道內(nèi)，其中所述閥具有用于允許流體在流體通道內(nèi)流動的打開位置，還具有用于降低流體在流體通道內(nèi)的流量的關(guān)閉位置；密封環(huán)，其具有在所述密封環(huán)的外徑和內(nèi)徑之間延伸的間隙，其中密封環(huán)包括一對相反的軸向側(cè)表面，其中密封環(huán)設(shè)置在所述槽內(nèi)，并且當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)抵靠著所述外殼密封，以便減少流過外殼的流體流量；和支撐環(huán)，其設(shè)置在所述槽內(nèi)、靠近密封環(huán)的一個軸向側(cè)表面，于是當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，阻礙流過密封環(huán)間隙的流體流量。
2.如權(quán)利要求1所述的流體控制閥組件，其中所述支撐環(huán)包括在支撐環(huán)的外徑和內(nèi)徑之間延伸的細槽。
3.如權(quán)利要求1所述的流體控制閥組件，其中所述支撐環(huán)包括下游軸向側(cè)表面和上游軸向側(cè)表面；其中所述槽包括上游表面；其中當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，支撐環(huán)的所述上游軸向側(cè)表面抵靠密封環(huán)的軸向側(cè)表面之一，所述下游軸向側(cè)表面抵靠所述槽的上游表面。
4.如權(quán)利要求2所述的流體控制閥組件，其中所述細槽和間隙沿軸向不對齊。
5.如權(quán)利要求2所述的流體控制閥組件，其中所述細槽比密封環(huán)的所述間隙窄。
6.如權(quán)利要求1所述的流體控制閥組件，其中所述支撐環(huán)包括外徑和內(nèi)徑，其中支撐環(huán)的外徑比密封環(huán)的外徑小。
7.如權(quán)利要求1所述的流體控制閥組件，其中所述支撐環(huán)在周向方向是連續(xù)的。
8.如權(quán)利要求7所述的流體控制閥組件，其中所述閥包括主體和可拆卸地連接到主體的擋板，其中所述支撐環(huán)和密封環(huán)被連接到閥，位于主體和擋板之間。
9.如權(quán)利要求8所述的流體控制閥組件，其中所述擋板通過螺紋連接到所述主體。
10.如權(quán)利要求1所述的流體控制閥組件，其中所述密封環(huán)具有熱膨脹系數(shù)，當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)在徑向膨脹以密封外殼。
11.一種用于控制流體流量的流體控制閥組件，包括限定流體通道的外殼；閥，其具有環(huán)狀槽以及一對位于所述槽的相對側(cè)上的環(huán)狀突起部分，所述閥設(shè)置在流體通道內(nèi)，其中所述閥具有用于允許流體在流體通道內(nèi)流動的打開位置，還具有用于降低流體在流體通道內(nèi)的流量的關(guān)閉位置；密封環(huán)，其具有在密封環(huán)的外徑和內(nèi)徑之間延伸的間隙，其中密封環(huán)設(shè)置在所述槽內(nèi)，并且當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)抵靠著所述外殼密封，于是減少流過外殼的流體流量；和支撐環(huán)，其設(shè)置在所述槽內(nèi)，于是當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，阻礙流過密封環(huán)間隙的流體流量；其中一個環(huán)狀突起部分的外徑小于另一個環(huán)狀突起部分的外徑。
12.如權(quán)利要求11所述的流體控制閥組件，其中當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，所述支撐環(huán)設(shè)置在密封環(huán)的下游；當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，其中一個環(huán)狀突起部分設(shè)置在所述支撐環(huán)和密封環(huán)的上游；和當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，另一個環(huán)狀突起部分設(shè)置在所述支撐環(huán)的下游。
13.如權(quán)利要求11所述的流體控制閥組件，其中所述密封環(huán)具有熱膨脹系數(shù)，于是當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)在徑向膨脹以密封外殼。
14.一種用于控制流體流量的流體控制閥組件，包括限定流體通道的外殼；具有環(huán)狀槽的閥，所述閥設(shè)置在流體通道內(nèi)，其中所述閥具有用于允許流體在流體通道內(nèi)流動的打開位置，以及具有用于降低流體在流體通道內(nèi)的流量的關(guān)閉位置；和設(shè)置在所述槽內(nèi)的密封環(huán)，其中當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)抵靠著所述外殼密封，于是減少流過外殼的流體流量；其中一個環(huán)狀突起部分的外徑小于另一個環(huán)狀突起部分的外徑。
15.如權(quán)利要求14所述的流體控制閥組件，還包括設(shè)置在所述密封環(huán)下游的所述槽內(nèi)的支撐環(huán)，其中當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，所述密封環(huán)抵靠著所述支撐環(huán)密封，而且所述支撐環(huán)抵靠著所述閥的環(huán)狀突起部分之一密封。
16.如權(quán)利要求15所述的流體控制閥組件，其中所述密封環(huán)具有熱膨脹系數(shù)，于是當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，密封環(huán)在徑向膨脹以密封外殼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種流體控制閥組件，其包括外殼，具有環(huán)狀槽的閥，和具有在外徑和內(nèi)徑之間延伸的間隙的密封環(huán)。所述密封環(huán)包括一對相反的軸向側(cè)表面并且設(shè)置在所述槽內(nèi)。當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，所述密封環(huán)抵靠著外殼密封。所述閥組件還包括支撐環(huán)，其設(shè)置在槽內(nèi)靠近密封環(huán)的軸向側(cè)表面之一，于是當(dāng)所述閥處于關(guān)閉位置時，阻礙流過密封環(huán)間隙的流體流量。
文檔編號F02M25/07GK1924338SQ200610125749
公開日2007年3月7日 申請日期2006年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者島根修, 難波邦夫 申請人:株式會社電裝