CN103899441A - 用于车辆的排气再循环阀装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆的排气再循环阀装置，其包括：阀门壳体，所述阀门壳体具有排放气体入口和排放气体出口；瓣阀，所述瓣阀能够旋转地安装在所述阀门壳体上，以打开和关闭所述排放气体出口；以及阀门轴，所述阀门轴配合以贯穿所述瓣阀，并且通过电子束焊接而联接至所述瓣阀而与所述瓣阀整体旋转。

Description

用于车辆的排气再循环阀装置
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年12月27日提交的韩国专利申请第10-2012-0155360号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于这种引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的排气再循环(EGR)阀装置，更具体地，涉及这样一种用于车辆的排气再循环阀装置，在该装置中，阀门轴、杠杆、瓣阀（flap valve）通过电子束焊接而联接在一起。
背景技术
通常，大量的对人类有害的物质（例如一氧化碳和氮氧化物）包含在从车辆发动机释放的排放气体中。因为氮氧化物特别有害，导致酸雨、全球变暖、以及呼吸系统问题，所以关于氮氧化物正在实施严格规定。
氮氧化物具有这样的性质，例如，随着发动机中的燃料的燃烧温度升高，氮氧化物的量也随着增加。为了减少氮氧化物的排放量，已经进行了很多的尝试，其中排气再循环(EGR)系统通常应用在车辆上。
EGR系统将在燃料燃烧之后从发动机释放的排放气体的部分再循环至发动机的进气系统，以将该部分气体导引回至发动机的燃烧室。结果，在没有对空气-燃料的混合物的空气-燃料比改变的情况下，空气-燃料的混合物的密度降低，从而降低了燃烧温度。
也就是说，当根据发动机的运行状态需要减少氮氧化物的排放量时，该EGR系统将排放气体的部分供给至发动机的进气歧管以导引一部分排放气体至燃烧室。通过这样操作，作为体积没有变化的惰性气体（insert gases）的排放气体有助于将混合物的密度减小至较小程度，从而在燃料燃烧期间减小火焰传播速度。这样阻碍了燃烧温度的升高，并且减缓了燃料的燃烧，从而阻碍了氮氧化物的产生。
上述现有的EGR系统包括EGR阀装置，该EGR阀装置安装在发动机的排气通道和EGR冷却器之间，并且该EGR阀装置将来自发动机释放的排放气体供给至通往该EGR冷却器的该排气通道。
该EGR阀装置包括致动器、操作杆、以及瓣阀，该致动器的操作由电子控制单元来控制，该操作杆传输该致动器的操作力，该瓣阀通过该操作杆而旋转，并且该瓣阀打开和关闭连接至EGR冷却器的气口。
瓣阀安装在阀门壳体上以在阀门轴上可旋转，并且该阀门轴通过杠杆连接至该操作杆。该阀门轴通常通过熔化极惰性气体保护(metalinert gas，MIG)焊接而整体联接至该杠杆，并且该阀门通过MIG焊接和铆接而连接至该瓣阀以使得该阀门轴和该瓣阀整体旋转。
考虑到通过MIG焊接和铆接而将该阀门轴连接至该杠杆以及将该阀门轴连接至该瓣阀的现有技术，需要有一种方法可以适当地阻止由于焊接而使得强度减小以及寿命缩短。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，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技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明努力提供一种用于车辆的排气再循环阀装置，该装置通过电子束焊接将用于可旋转地支撑瓣阀的阀门轴整体联接至杠杆以及将阀门轴整体联接至瓣阀，从而具有提高强度和延长寿命的优点。
本发明的不同方面提供一种用于车辆的排气再循环阀装置，可以包括：阀门壳体，所述阀门壳体具有排放气体入口和排放气体出口；瓣阀，所述瓣阀能够旋转地安装在所述阀门壳体上，以打开和关闭所述排放气体出口；以及阀门轴，所述阀门轴配合以贯穿所述瓣阀，并且通过电子束焊接而联接至所述瓣阀而与所述瓣阀整体旋转。
阀门轴的一端可以配合以贯穿杠杆，并且通过电子束焊接而联接至所述杠杆，以及所述杠杆可以通过操作杆连接至致动器。
所述排放气体入口可以连接至排气通道或者与排气通道流体连通，以及所述排放气体出口可以连接至EGR冷却器或者与EGR冷却器流体连通。
所述阀门轴和所述瓣阀可以焊接在一起，焊接长度为大约20mm-40mm。所述阀门轴和所述杠杆可以焊接在一起，焊接深度为大约2mm-4mm。
所述阀门轴由可以包括INCONEL751的材料而制成。所述阀门轴可以包覆有具有大约10μm厚度的CrN涂层。
在所述瓣阀安装的部分之上和在所述瓣阀安装的部分之下，衬套可以配合和安装在阀门轴的外围上，并且所述衬套可以由包括T400合金的材料而制成。
通过本发明的排气再循环阀装置，在焊接操作中由于焊接热而导致的寿命缩短和的强度降低得以最小化，由于装配以贯穿瓣阀的阀门轴通过电子束焊接而联接至瓣阀以与瓣阀共同旋转，并且阀门轴也通过电子束焊接而联接至杠杆用来一收到从致动器的操作力就旋转阀门轴。
随着阀门轴、杠杆、以及瓣阀通过电子束焊接而牢固地连接起来，连接强度得以提高，并且阀门轴和瓣阀不需要铆接固定起来。相应地，由于采用了较少数量的过程步骤，所以实现了生产力的提高和成本的降低，而且由于阀门轴的高强度材料，所以高温强度和抗磨损性能得以提高。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
附图说明
图1是根据本发明的示例性的用于车辆的排气再循环阀装置的立体图。
图2为示出了根据本发明的示例性的排气再循环阀装置的阀门轴联接至杠杆和瓣阀的横截面图。
图3为示出了根据本发明的示例性的排气再循环阀装置的阀门轴联接至杠杆的横截面图。
图4为示出了根据本发明的示例性的排气再循环阀装置的阀门轴联接至瓣阀的横截面图。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性具体实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性具体实施方案。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选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
请参照图1所示，根据本发明的各个实施方案的一种排气再循环阀装置10包括阀门壳体20和安装在该阀门壳体20的底面的致动器30。
在阀门壳体20中，连接至排气通道或者与排气通道流体连通的排放气体入口22设置在与致动器30安装的部分相反一侧，并且两个排放气体出口24设置在从排放气体入口22反时针方向旋转大约或者大致90°的部分。
两个排放气体出口24连接至EGR冷却器或者与EGR冷却器流体连通。排放气体出口24的数量不是必须为两个，但是可以为一个或者更多。
在燃烧之后从发动机释放的排放气体从排放气体入口22穿过排气通道被导引进入阀门壳体20，然后穿过两个排放气体出口24并且被导引进入EGR冷却器。然后，排放气体在EGR冷却器得到合适的冷却，并且之后通过进气装置被导引回至发动机，从而实现再循环。
瓣阀40可旋转地安装在阀门壳体20中，以打开和关闭排放气体出口24。瓣阀40联接至阀门轴50以与阀门轴50一起旋转，阀门轴50的一端配合以贯穿杠杆60，并且整体连接至杠杆60，操作杆70连接至杠杆60的一部分。操作杆70连接至致动器30以从致动器30接收操作力。
相应地，当致动器一接收到从控制器发出的操作控制信号而投入运行时，操作杆70通过致动器30而旋转，并且操作杆70的旋转运动被直接传输至杠杆60，从而使得杠杆60旋转。
阀门轴50与杠杆60的旋转运动同步旋转，并且瓣阀40也与阀门轴50的旋转运动一起旋转从而打开和关闭排放气体出口24。
请参照图2至图4，贯穿组装孔（through assembly hole）形成在杠杆60中，并且阀门轴50的一端配合在该贯穿组装孔中，以通过电子束焊接将杠杆60与阀门轴50整体联接。
如现有技术所知，高能聚焦以及加速的电子束焊接包括在真空氛围下向焊接物体高速发射电子束。随着发射的电子束中的电子与焊接物体相碰撞，电子的动能转化为热能并且局部地产生高温热量，使得焊接表面被这样产生的高温热量加热并且熔化，从而使得焊接物体的结合。
举例来说，如果杠杆60大约8mm厚，那么杠杆60在沿着阀门轴50的轴向方向上从上表面焊接至大约2mm-4mm的深度。阀门轴50配合以贯穿瓣阀40，并且通过电子束焊接整体联接至瓣阀40。阀门轴50和瓣阀40的焊接长度大约为20mm-40mm。
如上所述，通过电子束焊接而将阀门轴50、杠杆60、以及瓣阀40联接在一起，来自焊接热量的效果能够最小化，从而强度得以提高，寿命得以延长。
在各个实施方案中，阀门轴50由包括镍铬超耐热合金（如INCONEL751）的材料制成，并且包覆有具有大约10μm厚度的CrN涂层。
在所述瓣阀40安装的部分之上和在所述瓣阀40安装的部分之下，衬套80配合和安装在阀门轴50的外围上。衬套80可以用来将阀门轴50和瓣阀40可旋转地装配至阀门壳体20。在各个实施方案中，衬套80是由包括T400合金的材料而制成。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。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权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (8)

1.一种用于车辆的排气再循环阀装置，其包括：
阀门壳体，所述阀门壳体具有排放气体入口和排放气体出口；
瓣阀，所述瓣阀能够旋转地安装在所述阀门壳体上，以打开和关闭所述排放气体出口；以及
阀门轴，所述阀门轴配合以贯穿所述瓣阀，并且通过电子束焊接而联接至所述瓣阀而与所述瓣阀整体旋转。
2.如权利要求1所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中：
阀门轴的一端配合以贯穿杠杆，并且通过电子束焊接而联接至所述杠杆，以及所述杠杆通过操作杆连接至致动器。
3.如权利要求1所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中：
所述排放气体入口与排气通道流体连通，以及
所述排放气体出口与EGR冷却器流体连通。
4.如权利要求1所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中所述阀门轴和所述瓣阀焊接在一起，焊接长度为大约20mm-40mm。
5.如权利要求2所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中所述阀门轴和所述杠杆焊接在一起，焊接深度为大约2mm-4mm。
6.如权利要求1所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中所述阀门轴由包括INCONEL751的材料而制成。
7.如权利要求6所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中所述阀门轴包覆有具有大约10μm厚度的CrN涂层。
8.如权利要求1所述的用于车辆的排气再循环阀装置，其中在所述瓣阀安装的部分之上和在所述瓣阀安装的部分之下，衬套配合和安装在阀门轴的外围上，并且所述衬套是由包括T400合金的材料而制成。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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