CN1333942A - 废气再循环阀装置 - Google Patents

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Abstract

通过轴承58、59相对于定子铁芯53、线圈54等构成的定子转动自如地装配装有磁铁57的转子55,并在转子55的回转轴x上在轴承58与磁铁57的安装侧相反的外侧配设由圆盘状的供电部72的整流子片74和集流环部75以及电动机电刷73构成的通电装置。

Description

废气再循环阀装置
技术领域
本发明涉及用于构成废气再循环系统的EGR(废气再循环)阀装置。
背景技术
这种EGR阀装置虽然以往是采用阀开闭用步进电动机，但为了对应于调整阀的开度时分辨和响应特性的提高以及高输出化，现正在采用直流电动机替代步进电动机。
图1为例如日本专利特开平10-220620号公报中揭示的EGR阀装置的纵剖面图。图1中，1为阀体，2为电动机外壳，3为接头端子，11为上下移动开闭废气通路的阀，12为用于确保与阀11的上下移动相应开口量的阀座，13为导向轴衬，14为下端安装有阀11的轴，15为导向密封，16为导向板，17为导向密封盖，18为弹簧片，19为对轴14向阀11的闭动方向施力的弹簧，20为电动机。21为形成有中空部的转子，在上述中空部的内面形成有螺纹部。
22为线圈，23为轭铁，24为磁铁，25为滑动球，26为转子轴。并构成由这些滑动球25和转子轴26对转子21的上端侧加以支持的轴承。
27为对转子21的下端侧加以支持的轴承，28为与转子21的上端一体安装的整流子。这种场合，电刷30和整流子28的配置位置为转子21的上端、且在对由这些滑动球25和转子轴26构成的转子21的上端侧加以支持的轴承的下方位置。
29为电刷弹簧，30为电刷，31为其周面形成有与形成于转子21的上述中空部的内面的螺纹部螺合的螺纹部的电动机轴，40为位置传感器。
以下说明动作。
在该EGR阀装置中，通过弹簧19向阀11的闭动方向施加预定的复位力矩，通过电动机20的一个方向的通电向阀11的开动方向施加可变的电动机力矩，并通过这些力矩的平衡对阀11进行开闭控制。
以往的EGR阀装置由于上述结构，因作为阀11开闭动作所必需的力矩发生源采用直流电动机而设有电刷和整流子，该电刷和整流子被配置在转子21的上端、滑动球25的下方位置，另外，由于因伴随阀11的开闭动作沿转子21的轴方向作用的反力而存在转子21本身在其轴方向沿上下产生位置偏差的可能性，故存在无法避免在上述转子21本身在其轴方向沿上下产生位置偏差场合的对上述电刷和上述整流子等的通电装置的不利影响的问题。
另外，由于电刷30和整流子28被配置在转子21的上端、滑动球25的下方位置，存在因电刷30等的磨耗产生的磨耗粉等异物进入直流电动机内部而堵塞在磁铁24、线圈22等的电动机回转部的空隙中、从而容易引起电动机故障的问题。
另外，由于将上述电刷30和整流子28等的通电装置一体地安装在转子21的上端，并使转子轴26的上端转动自如地与滑动球25抵接，而且由于使线圈22等的电动机回转部与磁铁24在具有预定空隙状态下装配，故存在装配时的作业性差的问题。
本发明的目的是解决上述问题，提供一种转子本身不可能在轴方向沿上下产生位置偏差、能避免对通电装置的不利影响、并防止因电刷30等的磨耗产生的磨耗粉等异物产生电动机故障的可靠性提高的EGR阀装置。
本发明的目的还在于提供一种能提高装配时的作业性的EGR阀装置。
发明的揭示
本发明的EGR阀装置包括：具有沿定子铁芯的周向配设有预定数线圈的定子和沿与该定子的上述线圈对应的外周面装有多个磁铁的转子的电动机回转部，根据该电动机回转部的上述转子的回转直接作用地驱动阀的阀驱动机构，相对于上述定子转动自如地对装有上述磁铁的上述转子进行支承的轴承，在上述转子的回转轴上向由上述轴承与上述磁铁的安装侧相反的外侧配设、在相应于上述转子的位置对所供给的直流电源整流并向上述定子线圈供给的通电装置。
采用上述结构，能通过配置在安装有磁铁的上述转子与上述通电装置之间的轴承阻止伴随阀驱动机构的阀驱动的施加于转子的反力引起的该转子的回转轴方向的位置偏差对通电装置的影响，具有能提高作为阀装置的可靠性的效果。
本发明的EGR阀装置的特点在于，该通电装置具有构成在圆盘状的供电部中的整流子片和集流环部以及电刷，上述圆盘状的供电部征转子的回转轴上向由轴承与磁铁的安装侧相反的外侧延长的该转子的延长部一体安装。
采用上述结构，能通过配置在安装有磁铁的上述转子与上述供电部之间的轴承阻止伴随阀驱动机构的阀驱动的施加于转子的反力引起的该转子的回转轴方向的位置偏差对构成在圆盘状的供电部中的整流子片和集流环部的影响，具有能提高作为阀装置的可靠性的效果。
本发明的EGR阀装置的特点在于，还包括在电动机回转部与通电装置之间加以遮盖的遮盖件。
采用上述结构，能防止通电装置的磨耗部分产生的磨耗粉等异物进入电动机回转部而产生电动机故障等的现象，具有能提高作为阀装置的可靠性的效果。
本发明的EGR阀装置的特点在于，该遮盖件通过在沿安装有磁铁的转子的延伸部的外周面与固定有内环内周面的轴承的外环外周面进行嵌合并对上述轴承进行密封的同时对电动机回转部的通电装置侧的开口面进行堵塞而配设在上述通电装置与上述轴承之间。
采用上述结构，能防止通电装置的磨耗部分产生的磨耗粉等异物进入轴承和电动机回转部而产生电动机故障等的现象，具有能提高作为阀装置的可靠性的效果。
本发明的EGR阀装置的特点在于，该通电装置安装在装配有电动机回转部的转子延伸部位置。
采用上述结构，能通过另外工序进行电动机回转部和通电装置的装配，具有能提高装配时的作业性的效果。
附图简单说明
图1为日本专利特开平10-220620号公报中揭示以往的EGR阀装置的纵剖面图。
图2为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的构成的结构图。
图3为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的电动机回转部和通电装置的构成的结构图。
图4为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的通电装置的电刷和电刷保持板的构成的结构图。
图5为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的电刷保持板固定件的构成的结构图。
图6为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的通电装置的圆盘状供电部中构成的整流子片和集流环部的结构图。
图7为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的电动机回转部的通电装置安装侧的构成的结构图。
实施发明的最佳形态
以下根据附图说明用于实施本发明的最佳形态，以对本发明作具体的说明。
实施形态1：
图2为表示本发明的实施形态1的EGR阀装置的构成的结构图，图3为表示该EGR阀装置的电动机回转部和通电装置的构成的结构图，图4为表示该EGR阀装置的通电装置的电刷和电刷保持板的构成的结构图，图5为表示该EGR阀装置的电刷保持板固定件的构成的结构图，图6为表示该EGR阀装置的通电装置中的圆盘状供电部的构成的结构图，图7为表示该EGR阀装置的电动机回转部的通电装置安装侧的构成的结构图。
在这些图中，51为用于检测阀的开度的、具有未图示的位置传感器和电源供给端子等的传感器部，52为内部构成作为用于对上述阀进行开闭的力矩发生源的直流电动机的阀驱动部的外套件，53为定子铁芯。54为构成定子的线圈，它沿上述定子铁芯53的圆周方向配置成大致为等间隔。55为转子，在其内面部具有形成有螺纹部56的中空部，在其外周部安装有磁铁57。在该磁铁57的外周面与上述定子铁芯53的内周面之间形成有预定的间隙。
另外，由这些转子55的磁铁57、定子铁芯53、线圈54构成电动机回转部。
58为内环内周面在安装有磁铁57的转子55的延伸部55b的外周部处固定、外环外周面沿遮盖件71进行嵌合并沿阀驱动部的外套件52侧支承转子55的轴承；同样，59为在与磁铁57的上述传感器部51相反方向端附近并沿阀驱动部的外套件52侧支承转子55的轴承。
60为阀驱动轴(阀驱动机构)，其外周部形成有螺纹部，并与形成于转子55中的上述中空部的内面部的螺纹部(阀驱动机构)56螺合，并构成为可随着上述转子55的转动沿轴向移动。61为以突端面与以其前端支持未图示的阀的阀轴抵接、在阀驱动轴60的端部构成的阀轴抵接件(阀驱动机构)。62为与阀轴抵接件61的端部固定的弹簧卡合板(阀驱动机构)，63为其一端与上述弹簧卡合板62固定、另一端与阀驱动部的外套件52的凸缘部82侧固定的弹簧(阀驱动机构)。
71为通过在对被外套件52罩覆其周围的阀驱动部、电动机回转部的传感器部51侧即电动机电刷73、整流子片74、集流环部75等通电装置侧的开口面进行堵塞的同时、与上述轴承58的外环外周面嵌合而防止轴承58的轴向特别是沿传感器部51方向的位置偏差的结构，经上述轴承58将转子55转动自如地在上述阀驱动部的内部的预定位置进行定位的遮盖件。另外，该遮盖件71被配设在电刷73、整流子片74、集流环部75等通电装置与轴承58之间。
72为圆盘状的供电部，如图6(a)所示，在一方的面上构成将环状导体沿圆周方向分割为预定数并分别电气分离的整流子片74和相对于上述整流子片74为同心圆状且沿径向分割为相应于所需预定数的环状、并且电气分离的集流环部75，而另一方的面上则构成环状凸部72a。另外，图6(b)示出图6(a)中的C-C’剖面。并且，各整流子片74与各集流环部75之间通过预定的内部连线结构加以连接。
通过将上述环状凸部72a与位于比图7所示的轴承58更靠近传感器部51侧的转子55的端部处形成的环状凹部55a嵌合，圆盘状的供电部72为与比轴承58更外侧的传感器部51侧的转子55的回转轴x方向延伸的上述转子55的延伸部55b端固定并与转子55一体回转的结构。另外，图7(b)示出图7(a)的D-D’剖面。
73为电动机电刷，如图4所示那样固定在电刷保持板91的各预定位置，各电动机电刷73的前端部的触头与在上述圆盘状的供电部72中构成的上述整流子片74或集流环部75电气接触，并将从外部供给的直流电源相应于上述转子55的回转位置分别供给构成上述定子的线圈54。另外，将电刷保持板91按照每个电动机电刷73分断成电动机电刷73之间在固定有各电动机电刷73的电刷保持板91(通电装置)中不电气导通。另外，通电装置由上述各电动机电刷73和上述圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75构成，该通电装置在转子55的回转轴x上配设到轴承58与磁铁57的安装侧相反的外侧。另外，图4(b)示出图4(a)的A-A’剖面。
81为用于将保持电动机电刷73的电刷保持板91固定在预定位置并由上述各电动机电刷73、上述圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75构成的通电装置容置在内部的电刷保持板固定件，并形成如图5所示那样用于将电刷保持板91固定在预定位置的安装孔等。另外，图5(b)示出图5(a)的B-B’剖面。
100为内部构成传感器部51的电源供给端子的电源供给端子内藏部。
以下说明动作。
该EGR阀装置包括具有转子55的磁铁57、定子铁芯53、线圈54的电动机回转部和以及具有电动机电刷73和在上述圆盘状的供电部72中构成的整流子片74、集流环部75的通电装置，是以转子侧为磁铁而定子侧为线圈的直流电动机作为驱动源进行开闭的结构，相应于转子55的回转位置，通过圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75对供给定子侧的线圈54的电流及其方向进行切换。
从电源供给端子内藏部100中构成的电源供给端子输入的直流电源向保持在电刷保持板91上的电动机电刷73供电。向该电动机电刷73供电的直流电源通过与转子55一起一体回转的圆盘状的供电部72的整流子片74和集流环部75之间的连接线结构相应于上述转子55的位置加以整流，即相应于上述转子55的位置决定供给电源的线圈54、进而决定其电流方向、并经另外的电动机电刷73供给定子53的各线圈54。其结果，由于线圈54中产生的磁场与转子55的磁铁57的磁场的相互作用，EGR阀装置的电动机回转部的转子55中产生回转力矩，转子55回转。一旦该转子55回转，具有与形成于转子55的中空部的内面部的螺纹部56螺合的螺纹部的阀驱动轴60即相应于上述转子55的回转方向而沿其轴向直线移动。
在阀驱动轴60向从转子55的中空部突出方向移动的场合，阀驱动轴60、阀轴抵接件61与弹簧63引起的施加力抗衡并将未图示的阀下压而将上述阀向开动方向驱动并使阀开度增加。另一方面，在阀驱动轴60向进入转子55的中空部内的方向移动的场合，阀驱动轴60、阀轴抵接件61并不作为用于上述阀闭动的驱动力作用，阀驱动轴60仅为向转子55的中空部内的进入量，上述阀由于弹簧63引起的施加力向闭动方向施力而移动并使阀开度减少。
由于转子55在安装于转子55的磁铁57的两端附近因轴承58、59而转动自如地固定在阀驱动部的外套件52上，且由于具有各电动机电刷73和构成上述圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75的通电装置与上述轴承58相比在传感器部51侧安装在转子55上，轴承58、59之间的距离变小，结构刚性增加，不会因伴随阀的开闭动作的转子55的轴向作用的反力而产生转子55本身的轴向位置偏差。
另外，由于具有各电动机电刷73和构成上述圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75的通电装置在转子55的回转轴x上与上述轴承58相比在传感器部51侧安装在转子55的延伸部55b的端部，并通过上述轴承58、59消除因伴随阀的开闭动作的转子55的轴向作用的反力引起的向上述圆盘状的供电部72的机械挠曲等的影响，可使向上述圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75的上述影响尽可能减少。
另外，轴承58为外环外周部与遮盖件71嵌合，遮盖件71在上述通电装置与上述轴承58之间对阀驱动部的传感器部51侧的开口面即电动机回转部的通电装置侧的开口面进行遮盖，能同时实现上述轴承58的密封效果和防止因电动机电刷等的磨耗产生的磨耗粉等异物进入电动机回转部的效果。
以下说明该EGR阀装置的装配顺序。
首先，将定子铁芯53、线圈54、轴承59、转子55等的阀驱动部安装在外套件52的内部，然后用遮盖件71遮盖由外套件52罩覆其周围的阀驱动部的传感器部51侧的开口面。此时，用遮盖件71遮盖阀驱动部的传感器部51侧的开口面，而使轴承58的外环外周面与遮盖件71嵌合，并使轴承58的内环内周面与转子55的延伸部55b的外周面嵌合。图7示出该状态。
接着，将图5所示的电刷保持板固定件81与外套件52安装成插入外套件52的端部内面。
从该状态将图6所示的圆盘状的供电部72通过其环状凸部72a与形成于转子55的延伸部55b的环状凹部55a嵌合并固定。
接着，将图4所示的各电动机电刷73保持在预定位置的电刷保持板91配置并固定在外套件52安装成插入外套件52的端部内面的电刷保持板固定件81的预定位置。图3示出该状态。另外，也可在将电刷保持板91预先配置并固定在电刷保持板固定件81的预定位置后将其电刷保持板固定件81插入外套件52的端部内面。
然后，相对于每个电动机电刷73对电刷保持板91进行分割，并在各电动机电刷之间进行电气分离。此时，各电动机电刷73处于与圆盘状的供电部72的整流子片74或集流环部75电气接触的状态。
因此，由于能在将电动机回转部装入外套件52后将由上述各电动机电刷73和上述圆盘状的供电部72的整流子片74、集流环部75构成的通电装置向上述电动机回转部的转子55的延伸部55b安装，故能将电动机回转部和通电装置分别作为不同工序装配，具有能获得提高装配时的作业性的EGR阀装置的效果。
产业上利用的可能性
如上所述，本发明的EGR阀装置适用于提高车载用废气再循环系统的可靠性。

Claims (5)

1.一种EGR阀装置，其特征在于，包括：
具有沿定子铁芯的周向配设有预定数线圈的定子和沿与该定子的所述线圈对应的外周面装有多个磁铁的转子的电动机回转部，
根据该电动机回转部的所述转子的回转直接作用地驱动阀的阀驱动机构，
相对于所述定子转动自如地对装有所述磁铁的所述转子进行支承的轴承，
在所述转子的回转轴上向由所述轴承与所述磁铁的安装侧相反的外侧配设、在相应于所述转子的位置对所供给的直流电源整流并向所述定子线圈供给的通电装置。
2.如权利要求1所述的EGR阀装置，其特征在于，所述通电装置具有构成在圆盘状的供电部中的整流子片和集流环部以及电刷，所述圆盘状的供电部在转子的回转轴上向由轴承与磁铁的安装侧相反的外侧延长的该转子的延长部一体安装。
3.如权利要求2所述的EGR阀装置，其特征在于，还包括在电动机回转部与通电装置之间加以遮盖的遮盖件。
4.如权利要求3所述的EGR阀装置，其特征在于，所述遮盖件通过在沿安装有磁铁的转子的延伸部的外周面与固定有内环内周面的轴承的外环外周面进行嵌合并通过对所述轴承进行密封的同时对电动机回转部的通电装置侧的开口面进行堵塞而配设在所述通电装置与所述轴承之间。
5.如权利要求1所述的EGR阀装置，其特征在于，所述通电装置安装在装配有电动机回转部的转子延伸部位置。
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