CN106764001B - 空气旁通阀门 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种防止活塞冲击时的活塞的滑动性能降低，同时防止活塞冲击时活塞偏心的空气旁通阀门。本发明的空气旁通阀门(10)由线圈壳体(12)、先导阀部(13)和活塞部(14)形成，所述线圈壳体(12)在内部收容了线圈(25)；所述先导阀部(13)具有被插入到线圈(25)内的可动铁芯(27)，且被线圈壳体(12)覆盖；所述活塞部(14)具有具备孔(35)的活塞(16)，且被嵌入线圈壳体(12)内，在构成活塞部(14)的活塞壳体(15)的孔部的缘部设置突起。

Description

空气旁通阀门

技术领域

本发明涉及空气旁通阀门，详细地说，涉及被设置在汽车的内燃机用涡轮增压机(增压装置)并将废气释放的阀体(阀门)。

背景技术

以往，作为被设置在汽车的内燃机用的增压装置的空气旁通阀门，如专利文献1以及2公开的那样，被配置在增压装置的进气侧的通路14(表示专利文献1记载的附图标记。下面相同)和排气侧的通路12之间的旁通通路8内。另外，这种空气旁通阀门1具有电磁阀4、控制压室24和可气动式操作的具备阀封闭体10的旁通阀2。而且，在专利文献1和2中，说明了空气旁通阀门1在旁通阀2因向电磁阀4的通电而开放的过程中，在增压装置的排气侧的通路12和进气侧的通路14之间经控制压室24能够形成流体的连接。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第WO2011/157457号手册

专利文献2：国际公开第WO2011/157521号手册

发明内容

发明所要解决的课题

然而，在专利文献1中，在其阀封闭体10(下面称为活塞)的长度为规定长度以上的情况下，存在因活塞反复滑动而产生活塞在轴方向上的轴向偏移(偏心)的情况。其结果为，存在活塞不能将专利文献1和2所示的增压装置的排气侧的通路12完全堵塞，产生因填料等密封部件产生的密封不良的问题。

为了防止这样的活塞在轴方向上的偏心，能够设置与该活塞的长度相应地对活塞的周围进行引导的零件。具体地说，遍及该活塞周围整体，并且以与该活塞的长度相应的长度量设置对该活塞进行引导的零件(下面称为活塞壳体)。

但是，产生了如下这样的问题：在活塞冲击时，因在该活塞和活塞壳体之间的摩擦而产生(活塞冲击时的)滑动阻力，活塞的滑动性能降低。

因此，本发明是为了解决上述的课题而做出的。即，本发明以提供一种如下的空气旁通阀门为目的：防止活塞冲击时的活塞的滑动性能降低，同时防止活塞冲击时活塞偏心。

用于解决课题的手段

为了解决前述的课题，本发明的空气旁通阀门是主要由线圈壳体、先导阀部和活塞部构成的阀门，所述线圈壳体在内部收容了线圈；所述先导阀部具有被插入到线圈内的可动铁芯，且被线圈壳体覆盖；所述活塞部具有具备孔的活塞，且被嵌入线圈壳体内。在此基础上，活塞部具有活塞、被收容在活塞内的第1弹簧、和覆盖活塞的外周且具有孔部的活塞壳体。

另外，先导阀部具有：将铜线卷绕在空心圆筒状的绕线架的线圈、被插入线圈的内径部的一端侧的固定铁芯、被插入线圈的内径部的另一端侧且两端部具有凹部的可动铁芯、被插入线圈的内径部和可动铁芯的间隙的轭部、被收容在可动铁芯的一端侧的凹部的第2弹簧、被收容在可动铁芯的另一端侧的凹部的钢球、被配置成与可动铁芯的另一端侧面对的阀座、和具有贯通孔且将阀座以及钢球收容在内部的座架。而且，以在所述的活塞壳体的孔部的缘部设置突起为本发明的空气旁通阀门的特征。

使用密封部件密封住前述的座架和活塞壳体的间隙。在该密封部件为树脂制的情况下，其线膨胀系数通常比活塞壳体的大。因此，若成为空气旁通阀门的周边温度为例如220℃那样的比较高温的气氛，则活塞壳体膨胀，密封部件会胀起得更大。此时，密封部件通过按照(仿效)活塞壳体的形状，从而保持密封性能。但是，在高温的气氛下，密封部件的外径与活塞壳体的形状相应地使得蠕变变形继续下去。

因此，在空气旁通阀门的周边温度从高温恢复到常温时，由于活塞壳体和密封部件相互的线膨胀系数的差异，在密封部件的收缩量和活塞壳体的收缩量之间产生差。其结果为，在活塞壳体和密封部件的嵌合部分产生最初不存在的间隙。由于该间隙，从活塞壳体和密封部件之间产生气体的泄漏，进而存在空气旁通阀门的相对于阀门主体的密封性能降低的情况。

因此，本发明的空气旁通阀门也可以在活塞和活塞壳体之间设置密封部件，由座架固定该密封部件。

再有，在构成空气旁通阀门的活塞的前端部(与底部相反的一侧)为边缘形状的情况下，存在在活塞冲击到上止点时，由活塞将活塞部的内部空间截断，活塞冲击的响应性能降低的情况。因此，本发明的空气旁通阀门也能够在该活塞的前端部的缘部设置切口。

另外，在空气旁通阀门被设置在增压装置的环境下，出入于空气旁通阀门内外的气体中含有油成分的情况多。因此，若气体中所含的油成分附着在活塞，则该油成分在活塞的底部传递。其结果为，存在被设置在活塞的底部的孔因油成分而堵塞或引起活塞的动作不良的情况。因此，本发明的空气旁通阀门也可以将被设置在活塞底部的孔的周边形成为突起状(设置鼓起)。

发明效果

本发明的空气旁通阀门如前所述做成在活塞壳体的底部的孔的缘部设置多个突起的构造。根据该构造，在活塞冲击时，这些突起发挥以其长度的量对活塞进行引导的作用。因此，防止活塞冲击时活塞的滑动性能降低。同时，因为这些突起发挥对活塞的周围进行引导的作用，所以，能够防止在活塞冲击时活塞偏心。其结果为，也能够维持活塞下降到下止点时的活塞和作为增压装置的一个零件的阀门主体的密封(密闭)功能。

另外，本发明的空气旁通阀门做成在活塞和活塞壳体之间设置密封部件，由座架固定密封部件的构造。根据该构造，即使空气旁通阀门周边的温度成为比较高的温度，也能够维持座架和密封部件的嵌合部分的密封功能。因此，即使密封部件、活塞壳体相互引起热膨胀、热收缩，也能够防止气体从密封部件的外侧出入。

再有，本发明的空气旁通阀门做成在活塞前端部的缘部设置切口的构造。根据该构造，在活塞冲击时，通过该切口确保气体向活塞室内外的出入。其结果为，即使在活塞冲击到上止点时，也能够维持活塞冲击的响应性能。

另外，本发明的空气旁通阀门做成将被设置在活塞的底部的孔的周边朝向外侧形成为突起状的构造。由该构造防止油、异物(污染物)从该孔向活塞室内浸入的情况。其结果为，因为不存在活塞的孔因油、异物而堵塞的情况，能够确保在该孔出入的气体的流通，所以，能够维持活塞冲击的响应性能。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的空气旁通阀门10的概略构造的纵剖视图。

图2是图1所示的A部分的放大详细图。

图3是图1所示的空气旁通阀门10的从活塞16侧看的情况下的立体图。

图4是从上方看图1及图3所示的活塞16的整体立体图。

图5是与图4所示的活塞16不同的另外的实施方式的活塞16A的从下方看的整体立体图。

附图标记说明

10：空气旁通阀门；11：阀门主体；12：线圈壳体；13：先导阀部；14：活塞部；15：活塞壳体；16、16A：活塞；16b：活塞16A的台阶；16d：活塞16、16A的切口；18：第1排放端口；19：第1弹簧；21：突起；22：第2排放端口；23：固定铁芯；24：绕线架；25：线圈；26：轭部；27：可动铁芯(柱塞)；28：第2弹簧；29：座架；30：阀座；31：钢球；33：阀门主体11的进气通路；34：阀门主体11的排气通路；35：活塞16、16A的孔；36：可动铁芯27的凹部；37：座架29的贯通孔；38：阀座30的贯通孔；39：活塞室；52：密封部件。

具体实施方式

下面参照附图，详细说明本发明的实施方式的空气旁通阀门。图1是表示本发明的实施方式的空气旁通阀门10的概略构造的纵剖视图。如图1所示，空气旁通阀门10将线圈壳体12、先导阀部13和活塞部14作为主要的零件而被构成，上述线圈壳体12在内部收容线圈25，上述先导阀部13具备被插入该圆筒状的线圈25内的可动铁芯(柱塞)27，上述活塞部14具备具有孔35的有底状的活塞16，并被嵌入前述的线圈壳体12内。

首先，对先导阀部13的结构进行说明。先导阀部13由线圈壳体12覆盖，以线圈25为中心地被形成。线圈25是在两端具有凸缘的空心圆筒状的绕线架24上卷绕了铜线的部件。在该线圈25的内径部，即，在绕线架24的内径部的一端侧插入固定铁芯23的一部分。而且，在绕线架24的内径部的另一端侧插入可动铁芯27的一部分。固定铁芯23具有凸缘，截面为大致U字形状。另外，可动铁芯27是两端具备凹部的形状。而且，在绕线架24的内径部和可动铁芯27的间隙中插入有轭部26。

在可动铁芯27的处于一端侧的凹部中收容有第2弹簧28，第2弹簧28由固定铁芯23的端部按压。另外，在可动铁芯27的另一端侧(与收容有第2弹簧28的凹部相反的一侧)也像前述那样设置有另外的凹部36。在与该另外的凹部36相向的位置配置有具有贯通孔38的阀座30。而且，由被设置在可动铁芯27的另一端侧的凹部36和阀座30的贯通孔38从钢球31的两侧夹着钢球31。

在阀座30像前述那样设置有与形成在后述的座架29的贯通孔37连接的贯通孔38。钢球31作为先导阀部13的密封部件发挥功能。因此，钢球31成为在被插入到形成在可动铁芯27的一端侧的凹部36后，通过压入或者铆接与可动铁芯27一体化，钢球31不会脱落的构造。就阀座30的密封形状而言，截面被形成为圆锥形或者半球状，钢球31的球面和阀座30的内周面的接触部分成为线状。因此，钢球31和阀座30的接触部分密封性能好，对于异物的侵入也有效果。

另外，阀座30、钢球31以及可动铁芯27的一部分被收容于具备凹部的座架29。在该座架29以从该凹部分支的形式设置有第1排放端口18，该第1排放端口18进一步与第2排放端口22连接，最终与空气旁通阀门10外相连。另外，优选将形成在阀座30的贯通孔38的孔径的相对于钢球31的直径的比设定在0.5～0.75的范围。

接着，对活塞部14的结构进行说明。活塞部14被形成为以具有孔35的有底状的活塞16为中心。覆盖该活塞16的外周的活塞壳体15和前述的座架29结合，在一体化的状态下被嵌入线圈壳体12的内周面。另外，在作为活塞16的内部的活塞室39内收容有第1弹簧19。据此，座架29的贯通孔37、活塞室39和活塞16的孔35相互在空间上相连。

图2是图1所示的A部分的放大详细图。活塞壳体15、活塞16和座架29的嵌合部分如图2所示，设置有截面形状为L字状的密封部件52。密封部件52的轴方向的内侧与活塞16的外周面接触，由座架29以及活塞壳体15夹入密封部件52的上下面的一部分。利用该结构，即使空气旁通阀门10的周围温度变化，也能够由密封部件52和活塞壳体15的热收缩性的差异，防止气体从密封部件52的外部出入。

图3是图1所示的空气旁通阀门10的从活塞16侧看的情况下的立体图。活塞16如图3所示被嵌入活塞壳体15的内侧，能够在图3所示的两端的箭头的方向上沿活塞壳体15自由滑动。活塞16由被形成在该活塞壳体15的孔部的缘部的突起21引导。

该突起21如图3所示，在活塞壳体15的孔部的缘部的圆周方向上设置多个，至少设置3个以上。利用该构造，能够防止活塞16的滑动不良、偏心，维持作为阀门的响应性能。另外，突起21的内侧为了降低与活塞16侧接触的内径侧的滑动阻力，也能够形成为R(圆)形状。

另外，如图1以及图3所示，活塞16的孔35将轴方向的单侧周边(尤其是外侧)形成为突起状(具有鼓起)。这样一来，成为从活塞16的外侧传递的油成分难以浸入孔35内的构造，能够防止孔35中的堵塞。

另外，在图4中表示从上方(前端部侧)看图1以及图3所示的活塞16的整体立体图。也能够在活塞16的前端部(图4的纸面上为上部)的缘部，像图4所示那样，在活塞16的径方向上在多处设置切口16d。利用该构造，即使在空气旁通阀门10的活塞16冲击完成时(图1所示的活塞16移动到最上方位置的状态)，气体也能够经切口16d在活塞室39的内外出入，所以，能够防止作为阀门的响应性能的迟滞。

如图4所示，通过在活塞16的径方向上空开规定的距离(间隔)设置两处切口16d，也能够在两处切口16d、16d之间形成爪部16c。通过将该爪部16c形成在活塞16的前端部的缘部，能够将活塞16以一键式(一个工序)嵌入活塞壳体15内，因此，空气旁通阀门10的组装工序变得简易。

再有，在图5中表示从下方侧看有别于图4所示的活塞16的形式的活塞16A的立体图。活塞16A与图4所示的活塞16的不同点如图5所示，是在活塞16A的底部的缘部设置台阶16b这一点。通过将该台阶16b设置在活塞16A，具有防止异物从空气旁通阀门10的外部进入的作用。

即，在图4所示的活塞16中，如图1所示那样，在与阀门主体11接触时，活塞16的底面和阀门主体11内的通路相互接触。在接触的形式为面彼此之间的情况下，将异物夹入该面的风险高，若异物被夹入该接触面，则活塞16和阀门主体11之间的密封性能降低。

此处，在图5所示的活塞16A中，通过将其底部的缘部形状形成为台阶形状，在活塞16A和阀门主体11接触的情况下，其接触形式成为线接触。其结果为，在这些接触部分夹入异物的风险降低，能够维持上述的密封性能。

本实施方式的空气旁通阀门10基本上像上面那样构成。接着，对空气旁通阀门10的动作进行说明。若从外部电源向空气旁通阀门10的先导阀部13通电，则可动铁芯(柱塞)27因在线圈25产生的电磁力而向图1的纸面上的上方移动。若可动铁芯27向上方移动，则被嵌入可动铁芯27的凹部36并成为一体的钢球31从阀座30离开。其结果为，活塞室39、座架29的贯通孔37和第1排放端口18相互连接。

活塞室39内的压力比阀门主体11的进气通路33内的压力高，活塞室39内的气体经由第1排放端口18以及第2排放端口22向阀门主体11的进气通路33排出。此时，阀门主体11的排气通路34的气体在活塞16的孔35通过，向活塞室39内流入。

本发明的空气旁通阀门10成为如下的设计：由可动铁芯27的行程和阀座30的贯通孔38确定的先导阀部13开口的面积比活塞16的孔35的截面积大。因此，从活塞室39内向阀门主体11的进气通路33侧流出的气体的量比从阀门主体11的排气通路34侧在其孔35穿过并流入活塞室39内的气体的量多。

因此，活塞室39内的压力降低，因活塞室39内和阀门主体11的排气通路34内的压力差而产生朝向活塞16的上方的力。因此，通过活塞16自阀门主体11离开，阀门主体11的排气通路34和进气通路33在空间上被连接。

与此相对，在先导阀部13为非通电的情况下，先导阀部13的电磁力失去(消失)，可动铁芯27因第2弹簧28的弹力而像图1所示那样向下方侧移动，与可动铁芯27一体化了的钢球31与阀座30接触。据此，活塞室39和第1排放端口18被隔断。

其结果为，阀门主体11的排气通路34内的气体在活塞16的孔35穿过，流入活塞室39内，排气通路34的压力和活塞室39内的压力相同。其结果为，活塞16因第1弹簧19的弹力而像图1所示那样向下方移动，活塞16的底面与阀门主体11接触。

另外，也能够在图5所示的活塞16A的下面、阀座30和座架29的凹面之间，为了防止异物的侵入而装配过滤器。在将该过滤器向图5所示的活塞16A装配时，能够通过超声波焊接进行固定。

另外，在将该过滤器与阀座30一体化的情况下，能够通过铆接、镶嵌成形来固定。或者，也能够将该过滤器与阀座30分离，使用超声波焊接，在座架29的底面固定该过滤器。

Claims (3)

1.一种空气旁通阀门，所述空气旁通阀门由线圈壳体、先导阀部和活塞部形成，

所述线圈壳体在内部收容了线圈；

所述先导阀部具有被插入到所述线圈内的可动铁芯，且被所述线圈壳体覆盖；

所述活塞部具有在底部具备孔的活塞，且被嵌入所述线圈壳体内，

其特征在于，

所述活塞部具有：

所述活塞；

被收容在所述活塞内的第1弹簧；和

覆盖所述活塞的外周的具有孔部的活塞壳体，

所述先导阀部具有：

所述线圈，其将铜线卷绕于空心圆筒状的绕线架；

固定铁芯，其被插入所述线圈的内径部的一端侧；

所述可动铁芯，其被插入所述线圈的内径部的另一端侧，且在两端部具有凹部；

轭部，其被插入所述线圈的内径部和所述可动铁芯的间隙；

第2弹簧，其被收容在所述可动铁芯的一端侧的凹部；

钢球，其被收容在所述可动铁芯的另一端侧的凹部；

阀座，其被配置成与所述可动铁芯的另一端侧面对；和

座架，其具有贯通孔，且将所述阀座以及所述钢球收容在内部，

在所述活塞壳体的孔部的缘部设置有突起，且在所述活塞和所述活塞壳体之间设置有密封部件，所述密封部件由所述座架进行固定。

2.如权利要求1所述的空气旁通阀门，其特征在于，在所述活塞的前端部的缘部设置有切口。

3.如权利要求1所述的空气旁通阀门，其特征在于，所述活塞的所述孔的周边被形成为突起状。