CN104471295A - 具有改进的密封的发动机控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机控制阀，其包括限定内部管道的本体和可旋转移动的瓣部(1)，所述瓣部(1)能够在允许气体流动到管道中的打开位置和密封所述导管的关闭位置之间枢转，阀包括第一系统(2、4)和第二系统(3)，所述第一系统用于将管道相对于本体的外侧密封，所述第二系统与第一系统分立，且确保瓣部(1)当处于其关闭位置中时被密封。

Description

具有改进的密封的发动机控制阀

技术领域

本发明涉及一种具有改进密封的发动机控制阀。该类型的阀可例如装配在车辆内燃发动机的气体供应回路中，以调节EGR(排气再循环)气体在环路中的流速，使得可以抽吸一部分离开发动机的排气，以将它们在所述发动机的上游重新注入。该类型的阀的操作原理基于瓣部的受控旋转，所述瓣部可从完全打开位置(用于允许气体通过)移动至关闭位置(用于阻挡该通过)。本发明的主题是一种具有改进密封的发动机控制阀。

背景技术

发动机控制阀因此具有瓣部，所述瓣部以枢转方式安装在旋转销上。瓣部可包括通过所述销分开的第一部分和第二部分。当所述瓣部处于关闭位置中时，其与固定至阀的本体的衬垫接触，所述衬垫通过用作用于所述瓣部的定位端部止挡件而密封所述阀。

参考图1，所述衬垫100总体平坦，且通过在周边区域102处插入在所述本体的两个铸造元件之间而紧固在阀的本体中。该周边区域102具有多个孔103，所述孔103每一个意图被螺栓穿过，使得所述衬垫100紧固在所述铸造元件之间。该衬垫100具有开口104和实心部分106，且当瓣部处于关闭位置中时，瓣部的第一部分与衬垫100的两个面中的一个接触，以闭合所述开口104，而所述瓣部的第二部分在实心部分106处与所示衬垫100的另一个面齐平。通常，这样的衬垫100设置有周边唇部105，所述周边唇部105能够在两个铸造元件夹持在一起的作用下变形，同时衬垫100紧固在阀中。

安装这样的衬垫造成的主要缺陷是存在这样的风险：所述衬垫100的中央区域(所述中央区域需要与瓣部相互作用以密封所述阀)将在周边唇部变形的作用下略微移动，其通过两个铸造元件之间的夹持引起，由此有损于阀的密封质量。换句话说，衬垫的最终位置(一旦其已经被紧固在这些铸造元件之间)从其在安装之前在阀中的理想预定位偏移。因此，为了在衬垫和铸造元件之间提供正确的密封，存在在所述衬垫和瓣部之间的密封将被损坏的风险。

发明内容

根据本发明的一个方面，本发明的主题是一种发动机控制阀，包括界定内部管道的本体和可旋转移动的瓣部，所述瓣部能够在允许气体通过所述管道的打开位置和闭合所述管道的关闭位置之间枢转，

所述阀包括第一密封系统和第二密封系统，所述第一密封系统用于将管道相对于本体的外侧密封，所述第二密封系统与第一系统分立，用于当瓣部处于其关闭位置中时密封所述瓣部。

根据本发明的上述方面，当瓣部处于关闭位置中时，管的相对于本体的密封，以下也称为“阀的外部密封”，从瓣部的密封解联接，所述瓣部的密封在以下也称为“阀的内部密封”。内部密封和外部密封因此通过不同器件提供。由于这些器件中的每一个专用于特定类型的密封，其可基于该类型的密封被选择，使得每一类型的密封可被最优地提供，与同一器件既提供阀的外部密封和也提供阀的内部密封的情况不同。

根据本发明的一个示例性实施例，所述第二密封系统可由固定至阀的本体的密封衬垫形成，该衬垫具有开口，当所述瓣部处于关闭位置中时，所述开口被闭合。

仍根据本发明的该示例性实施例，所述本体可包括两个元件，尤其是铸造元件，以及第一密封系统可包括两个连接衬垫，所述连接衬垫分别与这些铸造元件中的一个接触。第一密封系统因此提供相对于外部流体(一种或多种)的密封，所述流体可能从本体外侧通过在铸造元件之间穿过而到达管道。

本发明不限于借助上述衬垫进行的阀的内部密封相对于外部密封的解联接。在变化例中，当瓣部处于关闭位置中时，第二密封系统可借助瓣部和铸造元件之间的配合而形成。

密封衬垫可插入在两个连接衬垫之间。

密封衬垫可在其整个表面上严格平坦。表述“严格平坦”意思是该衬垫不具有周边唇部且优选地为没有任何可见起伏的平坦。三个衬垫优选地由不锈钢制成。两个连接衬垫可以可选地覆盖有橡胶材料。当密封衬垫“夹”在两个连接衬垫之间时，其因此不与铸造元件直接接触，且每一个连接衬垫与所述密封衬垫和铸造元件接触。有利地，三个衬垫理想地叠置。

根据上述示例实施例的发动机控制阀因此包括第二密封系统，该第二密封系统为衬垫的形式，其设计为使得其在两个铸造元件之间的紧固对其与用于闭合所述阀以提供内部密封的瓣部的相互作用没有影响。以该方式，一旦衬垫已经预定位在阀中在用于提供与瓣部的最优配合的理想位置中，为了将所述衬垫可靠地紧固在阀中而进行的两个铸造元件之间的夹持对所述衬垫在车辆中的最终定位将几乎没有影响。阀可因此具有被良好控制的内部密封。

每一个连接衬垫可具有周边唇部。在变化例中，每一个连接衬垫可为平坦环形衬垫。

在上述示例实施例中，由用于紧固密封衬垫的两个铸造元件之间的夹持引起的力承载在连接衬垫上，所述连接衬垫提供外部密封，如果适当的话，经由周边唇部提供，所述周边唇部通过变形作用，由此保持插入在所述连接衬垫之间的密封衬垫的结构整体性。换句话说，密封衬垫(其在阀中的定位需要很大精确性)，在其紧固在阀中时，在通过铸造元件的夹持带来的应力的作用下，将极少移动，或根本不移动。以该方式，连接衬垫的存在使得可以将密封衬垫与铸造元件的相互作用与所述密封衬垫与瓣部的相互作用解联接。

连接衬垫可布置在密封衬垫周围，使得它们的周边唇部将它们与所述密封衬垫分开。对于该构造，密封衬垫在它们的周边区域处与连接衬垫接触，所述连接衬垫插入在两个铸造元件之间，两个连接衬垫在它们的内部部分处与所述密封衬垫分开。

有利地，密封衬垫和两个连接衬垫在所述衬垫的周边区域处插入在两个铸造元件之间。该周边区域，对于每一个衬垫，可对应于距所述衬垫的中央最远的环形区域。以该方式，每一个衬垫的周边区域专用于将所述衬垫紧固在阀中，而它们的中央部分与瓣部配合以提供阀的正确密封。

优选地，密封衬垫具有在外部由周边区域界定的中央部分，所述中央部分包括所述开口和实心部分，所述中央部分和所述周边区域严格地布置在相同平面上。严格平坦的衬垫制造快速且容易，这是由于其不需要用于产生起伏(例如周边唇部)的任何冲压阶段。

有利地，两个连接衬垫中的至少一个具有环形形状。具体地，由于连接衬垫优选地仅具有在它们的周边区域中吸收力的功能，可以防止所述连接衬垫显著地朝向它们的周边区域的内部延伸。

有利地，每一个衬垫的周边区域设置有孔，所述孔用于通过独立的紧固器件将所述衬垫安装在两个铸造元件之间。当三个衬垫设计为被叠置时，孔可位于每一个衬垫上的相同位置处，使得在它们紧固在两个铸造元件之间时，它们理想地对应。独立的紧固器件可例如由螺栓形成。

优选地，瓣部包括旋转销，所述旋转销将所述瓣部分为尤其是平坦的第一部分和尤其是平坦的第二部分，当所述瓣部处于关闭位置中时，所述瓣部的第一部分闭合密封衬垫中的开口。具体地，安装三个叠置的衬垫特别适于与两部分瓣部一起操作的阀。两个部分可以为平坦的，位于彼此的完美的延伸部中，且刚性地紧固在一起。

优选地，当所述瓣部处于关闭位置中时，所述瓣部的第二部分与密封衬垫的部分地界定所述开口的实心部分齐平。

有利地，当所述瓣部处于打开位置中时，瓣部的第一部分与密封衬垫的面接触，以闭合所述开口，所述瓣部的第二部分与所述衬垫的在实心部分处的相对面齐平。

有利地，所述瓣部包括布置在第二部分和旋转销之间的突起，当瓣部在打开位置和关闭位置之间枢转时，反之亦然，所述突起定位为保持与密封衬垫的实心部分接触。具体地，由于密封衬垫在其周边区域处插入在阀的本体的两个铸造元件之间，其中央部分形成结构薄弱的区域，该结构薄弱的区域在气体流动通过所述阀的高温和高压的作用下可能变形，导致用于所述气体的泄漏通道产生，并且可能地阻止所述瓣部旋转。突起因此用作用于衬垫的中央部分的永久支撑，贯穿阀的枢转以从关闭位置行进至打开位置或反之亦然期间，保持与衬垫的实心部分接触。该突起由此用作接触止挡件，意图防止在瓣部的旋转期间在任何时间衬垫的实心部分的任何变形。这样的突起使得可以保持衬垫的几何布局完整性，且因此可以确保阀的正确操作及其正确密封。

优选地，突起的横截面由直线部段和弯曲部段界定，弯曲部段的两个端部连结所述直线部段的两个端部。直线部段对应于突起的基部，通过所述基部，所述突起位于所述瓣部上，圆形部段对应于突起的外表面，其从所述瓣部突出。

根据按照本发明的阀的优选实施例，突起为半个圆柱的形式。这是弯曲部段界定半圆形体的特定情况，也就是说，突起是圆滑的。

根据本发明的阀具有在操作方面有效的优势，在衬垫紧固在本体中时以简单且适当的方式防止衬垫的变形。以该方式，所述衬垫将以严格且精确的方式定位，在其安装在阀中时没有任何起伏。所述阀还具有相对于已有的阀保持在恒定尺寸的优势，这是由于其添加的部分(所述部分大致由两个附加衬垫形成)具有非常小的厚度和小的尺寸。

附图说明

在以下文本中参考附图提供了根据本发明的阀的优选实施例的详细描述，在图中：

图1是现有技术衬垫的透视图；

图2是组件的分解图，所述组件由三个叠置的衬垫和一个瓣部构成，且用在根据本发明的阀中；和

图3是在根据本发明的阀的三个衬垫之间的相互作用的示意性横截面图。

具体实施方式

图1已经被描述。在所述图中和其他图中共用的元件保持相同的附图标记。

根据本发明的发动机控制阀可例如为EGR阀，其调节通过将车辆内燃发动机的排气回路连接至进气回路的环路的气体的流速。

参考图2，根据本发明的发动机控制阀采用瓣部1和三个衬垫2、3、4，所述三个衬垫意图插入在所述阀的本体的两个铸造元件之间。瓣部1包括旋转销5以及第一部分6和第二部分6，所述部分6、7布置在所述销5的两侧，在彼此的继续部分中。这两个部分6、7具有小的厚度，且刚性地紧固在一起。由这两个部分6、7界定的瓣部1的总轮廓大致为矩形，所述部分6、7的每一个也具有矩形形状。

转子销5相对于包括两个部分6、7的平面偏置，且位于大致垂直于所述平面延伸的杆臂8的端部处，所述臂8起源于所述部分6、7之间的想象相接平面处。术语“想象”意思是没有特定标记精确地指示在两个部分6、7之间的在瓣部1上的相接平面的位置。瓣部1包括圆滑突起9，该圆滑突起9布置在杆臂8上，在第二部分7和旋转销5之间，所述突起9平行于所述销5延伸。突起9从平行于第二部分7的杆臂8突出，其具有由直线部段和弯曲部段界定的横截面，弯曲部段的两个端部连结所述直线部段的两个端部。直线部段对应于突起9的平坦基部，借助该平坦基部，其连结至杆臂8，弯曲部段对应于所述突起9的圆滑外表面。

根据本发明的阀还包括三个衬垫2、3、4，其中一个衬垫表示为能够与瓣部1配合的密封衬垫，以当阀处于关闭位置中时提供阀的内部密封，另两个衬垫2、4形成用于将密封衬垫3紧固在阀1中和用于提供阀的外部密封的连接衬垫。与图1中所示的衬垫100不同，密封衬垫3优选地为平坦的，由于其不具有周边唇部。两个连接衬垫中的一个衬垫2是环形的，且大致由周边区域10形成，所述周边区域10界定开口11，该开口11宽于连接衬垫3中的开口104。该周边区域10在该例子中是环形的，且设置有周边唇部14。

该连接衬垫4的周边区域10在所关注的例子中具有的几何布局和尺寸与密封衬垫3的周边区域102的那些相同。另一连接衬垫4总体为环形，且由周边区域12形成，所述周边区域12界定成形开口13，所述开口13的尺寸大于密封衬垫3中的开口104的尺寸。该另一连接衬垫4的周边区域12设置有周边唇部15，并且具有的几何布局和尺寸与密封衬垫3的周边区域102的那些相同。三个衬垫2、3、4的周边区域10、102、12设置有布置在相同位置处的孔103，使得，当所述三个衬垫2、3、4理想叠置时，它们的周边区域10、102、12且因此它们的孔103对应于彼此。这些孔103意图在所描述的例子中意图被螺栓穿过，以将三个衬垫2、3、4紧固在阀的本体的两个铸造元件之间。

这三个衬垫2、3、4布置在两个铸造元件之间，在它们的周边区域10、102、12处，理想地为叠置，密封衬垫3布置在两个连接衬垫2、4之间，所述连接衬垫2、4的每一端与不同铸造元件接触。在该叠置构造下，用于紧固三个衬垫2、3、4的孔103完美地彼此对应。

参考图3，每一个连接衬垫2、4的周边区域10、12与密封衬垫3的周边区域102的面接触，所述连接衬垫2、4的每一个的周边唇部14、15趋于将每一个所述连接衬垫2、4与所述中央密封衬垫3分开。因此，当两个铸造元件将要被夹持时，两个连接衬垫2、4将通过在它们的周边唇部14、15处变形而吸收在该夹持期间产生的力，由此保持密封衬垫3的结构整体性。

参考图2，其中所示的瓣部1能够在完全打开位置和关闭位置之间枢转，在所示完全打开位置中，气体可以最大流速通过阀，在所述关闭位置中，瓣部1的第一部分6与密封衬垫3的面接触，以闭合所述密封衬垫3中的开口104，且在关闭位置中，瓣部1的第二部分7与所述衬垫3的在实心部分106处的相对面齐平。瓣部1的突起9与衬垫3的实心部分106的部分地界定开口104的那部分接触，且当瓣部1沿一个或另一个方向枢转以便打开或关闭时，所述突起9贯穿所述瓣部1的旋转保持与所述实心部分接触。以该方式，突起9用作用于密封衬垫3的区域的保持部件，所述密封衬垫3由于阀中的热气体的存在而最可能通过热膨胀变形。

两个连接衬垫2、4的存在通过防止所述衬垫3的位置在所示衬垫3紧固在阀本体的两个铸造元件之间时起伏而保持了密封衬垫3的完整性。

本发明不限于刚刚已经描述的示例。阀的内部密封和外部密封之间的解联接可以借助刚刚已经描述的衬垫2至4之外的其他方式而获得。

在未示出的变体中，密封衬垫3如上所述，但连接衬垫2和4是环形的，且可不具有周边唇部，由此是平坦的。

在未示出的另一变化例中，连接衬垫2和4可如上所述，但不使用密封衬垫3，内部密封则通过瓣部1和本体2之间的配合而获得。

Claims (11)

1.一种发动机控制阀，包括界定内部管道的本体和可选择转移动的瓣部(1)，所述瓣部(1)能够在允许气体通过所述管道的打开位置和闭合所述管道的关闭位置之间枢转，

所述阀包括第一密封系统(2、4)和第二密封系统(3)，所述第一密封系统用于将管道相对于本体的外侧密封，所述第二密封系统与第一密封系统分立，用于当瓣部(1)处于其关闭位置中时密封所述瓣部(1)，所述第二密封系统由固定至阀的本体的密封衬垫(3)形成，该衬垫(3)具有开口(104)，当所述瓣部(1)处于关闭位置中时，所述开口(104)被所述瓣部(1)闭合，

所述瓣部(1)包括旋转销(5)，所述旋转销将所述瓣部(1)分为第一部分(6)和第二部分(7),当所述瓣部(1)处于关闭位置中时，所述瓣部(1)的第一部分(6)闭合密封衬垫(3)中的开口(104)，

当所述瓣部(1)处于关闭位置中时，所述瓣部(1)的第二部分(7)与密封衬垫(3)的部分地界定所述开口(104)的实心部分(106)齐平。

2.如权利要求1所述的阀，其中，所述本体包括两个铸造元件，第一密封系统包括两个连接衬垫(2、4)，所述连接衬垫分别与所述铸造元件中的一个接触。

3.如权利要求2所述的阀，其中，所述密封衬垫(3)插入在两个连接衬垫(2、4)之间。

4.如权利要求3所述的阀，其中，所述密封衬垫(3)在其整个表面上严格平坦，且每一个连接衬垫(2、4)具有周边唇部(14、15)。

5.如权利要求4所述的阀，其中，所述连接衬垫(2、4)布置在密封衬垫(3)周围，使得它们的周边唇部(14、15)将它们与所述密封衬垫(3)分开。

6.如前述权利要求2至5中的任一项所述的阀，其中，所述密封衬垫(3)和两个连接衬垫(2、4)在所述衬垫的周边区域(10、12、102)处插入在两个铸造元件之间。

7.如权利要求6所述的阀，其中，所述密封衬垫(3)具有在外部由周边区域(102)界定的中央部分，所述中央部分包括所述开口(104)和实心部分(106)，所述中央部分和所述周边区域(102)严格地布置在相同平面上。

8.如前述权利要求2至7中的任一项所述的阀，其中，两个连接衬垫(2、4)中的至少一个具有环形形状。

9.如前述权利要求1至8中的任一项所述的阀，其中，当所述瓣部(1)处于打开位置中时，瓣部(6)的第一部分与密封衬垫(3)的面接触，以闭合所述开口(104)，所述瓣部(1)的第二部分(7)与密封衬垫(3)的在实心部分(106)处的相对面齐平。

10.如前述权利要求1至9中的任一项所述的阀，其中，所述瓣部(1)包括布置在第二部分(7)和旋转销(5)之间的突起(9)，当瓣部(1)在打开位置和关闭位置之间枢转时，反之亦然，所述突起(9)定位为保持与密封衬垫(3)的实心部分(106)接触。

11.如前述权利要求中的任一项所述的阀，其中，瓣部(1)的第一部分(6)和第二部分(7)是平坦的。