CN206845347U - 用于汽车的吸气集成egr阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种设置于汽车用于使废气再循环的用于汽车的EGR阀，通过单一驱动源能有效地运行EGR阀，从而具有能降低燃烧温度，且改善燃料消耗率的效果。本实用新型用于汽车的EGR阀，包括：外壳，其具备空气流入通道，废气流入通道以及阀插入孔；翻板，设置于所述空气流入通道，用于调整流入至所述电机的空气的量；提升阀，设置于所述废气流入通道，用于调整通过所述废气流入通道流入至所述电机的废气的量；驱动单元，设置于所述外壳的一侧，产生用于综合驱动所述翻板和所述提升阀的旋转动力；动力变换单元，将所述驱动单元的旋转动力变换为直线往返动力，并传递至所述提升阀；动力传递单元，用于将所述驱动单元的旋转动力传递至所述翻板。

Description

用于汽车的吸气集成EGR阀

技术领域

本实用新型涉及一种用于汽车的EGR阀，其设置于汽车，使废气再循环来使用。

背景技术

一般而言，为了抑制在设置于汽车的电机排放的废气中发生的氮氧化物(NO_x)，目前多使用的方法是将已冷却的一部分废气与混合气混合后吸入至气缸内的EGR(ExhaustGas Recirculation)阀。

现有的集成EGR阀(专利号：第EP1103715)由于EGR凸轮暴露在通道内，同时暴露于掺杂在废气中的不纯物而存在发生故障的可能性，而且，由于EGR轴的方向和节流阀轴的方向相直交，因此，会存在通过节流阀的空气受到EGR轴的阻碍而发生压力损失的问题。并且，由于经过翻板的空气朝向EGR流入口，因此，会发生妨碍EGR流入的问题，而且，由于电机在吸气通道侧面沿垂直方向配置，因此，存在无法形成紧凑结构等问题。

作为所述背景技术而说明的事项是为增进对本实用新型的背景的理解而进行的，不得理解为是对本领域的技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

(要解决的问题)

本实用新型的目的在于，提供一种通过驱动部综合控制EGR阀和节流阀的新型EGR阀。

(解决问题的手段)

为达成所述目的，根据本实用新型的吸气集成EGR阀，包括：外壳、翻板、提升翻板、驱动单元、动力变换单元以及动力传递单元。

外壳，具备：空气流入通道，用于使空气流入至电机；废气流入通道，与空气流入通道的内周面连通，用于使废气流入至空气流入通道；以及阀插入孔，形成于废气流入通道的相反侧内周面。

外壳可进一步包括引导部，所述引导部从阀插入孔向空气流入通道的内部延长形成，在内部设置有用于引导阀杆的上下移动的套筒。外壳具有T字形状使得所述空气流入通道和废气流入通道相遇。

在外壳设置有阀杆，所述阀杆通过阀插入孔插入，并横跨空气流入通道与提升阀连接。

在外壳设置有翻板轴，所述翻板轴沿着与阀杆的长度方向相同的方向横跨空气流入通道，并且可旋转。在翻板轴设置有用于开放或封闭空气流入通道的翻板。

驱动单元设置于外壳的空气流入通道中废气流入通道的相反侧的外周面，所述驱动单元包括电机，所述电机被设置成其旋转轴在空气流入通道的外周面一侧沿与阀杆及翻板轴的长度方向相同的方向配置。为设置电机，在外壳形成有电机设置部，电机设置部通过空气流入通道和隔壁而连接，由此，通过流在空气流入通道的吸气冷却电机设置部并防止电机的温度上升。

翻板设置于所述空气流入通道，用于调整流入至电机的空气的量。

提升阀设置于废气流入通道，用于调整通过废气流入通道流入至电机的废气的量。

驱动单元设置于外壳的一侧，产生用于综合驱动翻板和提升阀的旋转动力。

驱动单元，包括：第一齿轮，设置于电机的驱动轴；第二齿轮，与第一齿轮相啮合；第三齿轮，与第二齿轮相啮合，并具备第二凸轮轮廓，所述第三齿轮，与凸轮轴架相连接。

动力变换单元，将驱动单元的旋转动力变换为直线往返动力，并传递至提升阀。

而且，动力变换单元设置于空气流入通道的外侧，包括：第一凸轮，形成第一凸轮轮廓；凸轮轴，沿第一凸轮的第一凸轮轮廓移动，用于将旋转运动转换为直线运动；以及凸轮轴架，从电机接受旋转动力来使凸轮轴旋转。

动力传递单元用于将驱动单元的旋转动力传递至翻板。

动力传递单元包括连杆，所述连杆被设置成一端随着第二凸轮轮廓移动，另一端与所述翻板轴连接。

第二凸轮轮廓具有第一区域及第二区域，第一区域用于即便第三齿轮旋转也保持翻板的完全开放状态，第二区域用于随着第三齿轮的旋转而使翻板运行。

并且，第二凸轮轮廓可被形成为第一区域的圆周与第二区域的圆周相不同。

而且，包括第一回位弹簧及第二回位弹簧。第一回位弹簧，其一侧被固定，另一侧连接于所述第三齿轮，用于将第三齿轮恢复至废气流入通道被封闭状态的初期位置。并且，第二回位弹簧，其一侧被固定，另一侧连接于连杆，用于使连杆恢复至初期位置。

(实用新型效果)

如上所述构成的根据本实用新型的用于汽车的EGR阀，可通过单一驱动源有效地运行EGR阀，从而可达到，具有降低燃烧温度、且改善燃料消耗率的效果。

附图说明

图1是示出根据本实用新型的实施例的EGR阀的立体图。

图2是示出根据本实用新型的实施例的EGR阀的截面图。

图3是示出根据本实用新型的实施例的EGR阀的分解图。

图4是示出根据本实用新型的实施例的第三齿轮和凸轮轴架的结合结构的分解图。

图5是示出根据本实用新型的实施例的EGR阀的动力变换单元的图。

图6是示出根据本实用新型的实施例的第三齿轮的图。

图7a、7b和7c是示出综合控制根据本实用新型的实施例的EGR阀的提升阀和翻板的过程的图。

图8是示出空气从根据本实用新型的实施例的EGR阀的空气流入通道流入的过程的图。

图9是示出根据本实用新型的实施例的EGR阀的内部状态的图。

附图标记说明：

100：外壳，110：空气流入通道，120：废气流入通道，121：封闭止动件(阀座)，130：阀插入孔，140：翻板，150：提升阀，160：动力变换室，170：翻板轴上部支撑部，175：齿轮容纳室，180：电机设置部，190：阀杆，200：翻板轴，210：电机，220：第一凸轮轮廓，230：上部轮廓，240：下部轮廓，250：凸轮轴，260：凸轮轴架，270：套筒，280：引导部，290：第一齿轮，300：第二齿轮，310：第三齿轮，320：第二凸轮轮廓，321：第一开放止动件，322：封堵部，330：第一区域，340：第二区域，350：连杆，360：第一回位弹簧，370：第二回位弹簧，380：外壳盖，390：密封垫，400：PCB，420：凸轮环，430：中间板，431：第二开放止动件，440：阀杆套筒，450：刮除机，470：第三齿轮轴，480：从动转子。

具体实施方式

下面，参照附图说明根据本实用新型的优选实施例的EGR阀。

根据本实用新型的EGR阀，参照图1至图9，包括：外壳100、翻板140、提升阀150、驱动单元、动力变换单元以及动力传递单元。

外壳100，可包括：空气流入通道110，用于使空气流入到电机；废气流入通道120、与空气流入通道110的内周面连通，使废气流入空气流入通道110；阀插入孔130，形成于废气流入通道120的相反侧内周面。

从空气流入通道110的中央朝一侧偏离的位置垂直连接形成废气流入通道120，在废气流入通道120的相反侧的所述空气流入通道110的外侧形成有动力变换室160。在动力变换室160的底面形成有所述阀插入孔130。对所述动力变换室160，在所述空气流入通道110的长度方向的一侧形成有翻板轴上部支撑部170。在翻板轴上部支撑部170贯穿设置翻板轴的一端。在外壳的所述动力变换室160和所述翻板轴上部支撑部170的上面形成有沿水平方向扩张的齿轮容纳室175。在所述齿轮容纳室175设置后述的第一齿轮、第二齿轮及第三齿轮。从所述齿轮容纳室175的底面一侧沿垂直方向往下延长形成有电机设置部180，后述的电机设置于所述电机设置部180。电机设置部180在空气流入通道110的一侧对空气流入通道110垂直设置，通过隔壁与空气流入通道110的外周壁连接成一体。在空气流入通道110内流动的的外部冷空气通过所述隔壁及外周壁传递至电机设置部180来冷却电机以防电机的温度上升。上述的外壳100不仅其结构紧凑，而且具有能有效冷却电机的优点。

并且，外壳100进一步包括引导部280，所述引导部280从阀插入孔130向空气流入通道110的内部延长形成。在引导部280的内部可设置有用于引导阀杆190的上下移动的套筒270。在套筒270的下部设置刮除机450来防止异物沿着阀杆190的外周面流入至动力变换单元。

外壳100形成为T字形使得空气流入通道110和废气流入通道120垂直相遇，阀杆190和翻板轴200以空气流入通道110的中央部为准分别配置在两侧，朝相同的方向横跨空气流入通道110而设置。

阀杆190贯穿阀杆套筒440而设置，阀杆套筒440插入于外壳100的阀插入孔130，在中央形成有孔，阀杆190，其一端露出于动力变换室160的内部，另一端与提升阀150连接。阀杆190在动力变换室160的内部与后述的凸轮轴连接。

在翻板轴200设置翻板140，沿与阀杆190的长度方向相同的方向横跨空气流入通道110，并且可旋转。即阀杆190和翻板轴200可相平行地设置。

此时，通过容纳阀杆190的引导部280和翻板轴200相平行地形成，从而，如图8所示，从空气流入通道110流入的空气不受引导部的干扰而具有可以流动的效果。

驱动单元设置在外壳100的空气流入通道110中的废气流入通道120的相反侧的外周面，驱动单元包括电机210，所述电机的旋转轴在空气流入通道110的外周面的一侧，被设置成沿与阀杆190及翻板轴200的长度方向相同的方向配置，所述电机210设置在所述电机设置部180。

并且，外壳100包括用于保护驱动单元的外壳盖380，在外壳100和外壳盖380之间可设置用于保持气密性的密封垫390。本实施例中，密封垫可为橡胶弹性材料，只要能加强气密性的材料皆可。在外壳100或外壳盖380可通过注塑成型一体制作用于控制电机210的PCB400和金属线。

通过电机210的驱动轴与阀杆190及翻板轴200具有相同的轴，从而，EGR阀能具有紧凑的结构以便能设置于空间狭小的机房。

翻板140与翻板轴200结合，且可旋转地设置于空气流入通道110，用于调整流入至电机的空气的量。

如上所述，提升阀150设置于阀杆190的一侧，位于废气流入通道120和空气流入通道110相遇的地点。并且，提升阀150用于调整通过废气流入通道120流入至电机的废气的量。提升阀150由后述的动力变换手段而驱动。在外壳100的空气流入通道110与废气流入通道120相遇的部分形成有阀座121。当提升阀150放置于阀座121时，废气流入通道120被封闭。

驱动单元设置于外壳100的一侧，产生用于综合驱动翻板140和提升阀150的旋转动力。

驱动单元，包括：第一齿轮290，设置于电机210的驱动轴；第二齿轮300，与第一齿轮290相啮合；第三齿轮310，与第二齿轮300相啮合，包括第二凸轮轮廓320，并与凸轮轴250支架相连接。第二齿轮300可为复合齿轮。

在第三齿轮310的一侧形成有与所述第二齿轮300相啮合的扇形齿轮。并且，第二凸轮轮廓320形成于从所述第三齿轮310的中心沿半径方向延长设定距离的位置。

动力变换单元用于将驱动单元的旋转动力变换为直线往返动力并传递至提升阀150，动力变换单元设置于所述动力变换室160。

如图5所示，动力变换单元设置于空气流入通道110的外侧，包括：第一凸轮，形成有第一凸轮轮廓220；凸轮轴250，沿着第一凸轮的第一凸轮轮廓220移动，使旋转运动转换为直线运动；凸轮轴架260，从电机210接受旋转动力，使凸轮轴250旋转。凸轮轴架260与第三齿轮310同轴配置，通过第三齿轮310的移动而旋转来使凸轮轴250旋转。动力变换单元可进一步包括用于结合第三齿轮310和凸轮轴架260的第三齿轮轴470。第一凸轮轮廓220由上部轮廓230及下部轮廓240而构成，上部轮廓230是当恢复时供凸轮轴250移动的部分，下部轮廓是当阀杆190下降时供凸轮轴250移动的部分。

可进一步包括中间板430来保护动力变换室160及翻板轴上部支撑部170单元，在中间板430与上部轮廓230之间可设置凸轮环420。

动力传递单元用于将驱动单元的旋转动力传递至翻板140。

动力传递单元包括连杆350，连杆的一端被设置成沿第二凸轮轮廓320移动，连杆的另一端与所述翻板轴200连接。连杆350的一侧与翻板轴200结合，另一侧包括在第二凸轮轮廓320引导的从动转子480。

参照图6，第二凸轮轮廓320，包括：第一区域330，即便第三齿轮310旋转也保持翻板140完全开放状态；第二区域340，随着第三齿轮310旋转，使连杆350移动来使翻板140运行。第一区域330是用于供应少量EGR的低EGR模式的区域，第二区域340是用于供应多量EGR的高EGR模式的区域。

并且，第二凸轮轮廓320的第一区域330的圆周和第二区域340的圆周可相互形成为不同。借此，当第三齿轮310以小于预定角度进行旋转时，即从动转子480在第一区域330内时，使连杆350停止动作来可以使翻板140始终保持被开放的状态。

并且，EGR阀包括第一回位弹簧360和第二回位弹簧370。第一回位弹簧360，其一侧可固定于中间板430或外壳100，其另一侧可连接于第三齿轮310。当对电机210的电源被切断时，第一回位弹簧360发挥使第三齿轮310移动到原位的作用。由此，与第三齿轮310结合的凸轮轴架260旋转的同时，成为提升阀150被关闭的状态，以防废气流入至空气流入通道110。

第二回位弹簧370，其一侧固定于外壳100，另一侧可连接于连杆350。在翻板140通过第二凸轮轮廓320的第二区域340成为被封闭的状态下，若切断对电机210的动力，则第二回位弹簧370使翻板140再次回复完全开放的状态。第一回位弹簧360和第二回位弹簧370可为扭簧。此处，第二回位弹簧370的弹性常数可大于第一回位弹簧360的弹性常数。因此，在开放提升阀150时，在低EGR模式下，只有第一回位弹簧360的低阻力作用，在高EGR模式下，只有高阻力作用，从而，能稳定地运行低EGR模式。

接着，参照图7a、7b和7c说明综合控制提升阀150和翻板140的过程。参照图7a、7b和7c，首先，依靠电机210的第三齿轮310旋转时，与第三齿轮310同轴设置的凸轮轴架260依靠动力变换单元使阀杆190做直线运动，由此，提升阀150被开放的同时，使废气流入至空气流入通道110。根据第三齿轮310的旋转角，提升阀150开放到所设定的位置。此时，连杆350的从动转子480处于形成在第三齿轮310的第二凸轮轮廓320的第一区域330，因此，翻板140不会移动。

图7a是提升阀150为封闭状态时的连杆350的位置，图7b是提升阀150开放到所设定位置时的连杆350的位置。比较图7a与图7b可知第二凸轮轮廓320的位置虽有变化，但是，连杆350完全没有移动，因此翻板140始终成为开放状态。

与此相反，当第三齿轮310的旋转角增加而从动转子480移动到第二区域340时，连杆350在圆周与第一区域330不同的第二区域340移动的同时，翻板140逐渐被封闭。根据提升阀150的开放程度而翻板140的封闭程度也不同，本实施例中，当提升阀150开放到40至50％以上时，翻板140在开放度100％的开放状态下逐渐被封闭，当提升阀150完全开放时，翻板140成为仅开放约10％的状态。提升阀150完全开放，翻板140开放10％的状态请参照图7c。

一方面，本实施例包括机械式止动单元。还包括开放止动件，所述开放止动件当通过电机210的运行而提升阀150转换为开放状态时，防止超过所设定完全开放状态而运行。如图1所示，第一开放止动件321形成于第三齿轮310的凸轮轮廓的末端，以防从动转子480进一步移动，从而限制多个齿轮290、300、310及连杆350的移动。另外，可包括第二开放止动件421来应对第一开放止动件321破损或从动转子480脱离而致使不能执行停止功能的情况。第二开放止动件431作为固定设置于外壳100的突起，可以切断形成在第三齿轮310的扇形齿轮的一端的移动而限制第三齿轮310的旋转。为了完全开放提升阀150，第三齿轮310旋转所设定角度，此时，因所述第二开放止动件431的旋转不能超过所述设定角度。在提升阀150从开放的状态转换到初期状态的封闭状态时，也优选设置用于限制多个齿轮290、300、310及连杆350移动的止动单元，为此，本实施例中包括封闭止动件121。封闭止动件121是当提升阀150转换为完全封闭状态时作用的止动件，形成于外壳100的空气流入通道110的内周面或废气流入通道120的内周面。本实施例中，封闭止动件121可为阀座121。此时，优选设定为从动转子480在第三齿轮310的凸轮轮廓中，位于比第一区域330的一侧末端稍微更内侧，由此防止形成于凸轮轮廓的一端的封堵部322受从动转子480的冲击而破损。

本实用新型虽图示说明了特定实施例，但是，对本领域的技术人员来说在不脱离权利要求范围所提供的本实用新型的技术思想范围内多样地改良及改变本实用新型是明确的。

Claims (8)

1.一种吸气集成EGR阀，其特征在于，包括：

外壳，具备：空气流入通道，用于使空气流入至电机；废气流入通道，与所述空气流入通道的内周面连通，用于使废气流入至所述空气流入通道；以及阀插入孔，形成于所述废气流入通道的相反侧内周面；

翻板，设置于所述空气流入通道，用于调整流入至所述电机的空气的量；

提升阀，设置于所述废气流入通道，用于调整通过所述废气流入通道流入至所述电机的废气的量；

驱动单元，设置于所述外壳的一侧，产生用于综合驱动所述翻板和所述提升阀的旋转动力；

动力变换单元，将所述驱动单元的旋转动力变换为直线往返动力，并传递至所述提升阀；以及

动力传递单元，用于将所述驱动单元的旋转动力传递至所述翻板。

2.根据权利要求1所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，

所述动力变换单元设置于所述空气流入通道的外侧，包括：

第一凸轮，形成第一凸轮轮廓；

凸轮轴，沿所述第一凸轮的所述第一凸轮轮廓移动，用于将旋转运动转换为直线运动；以及

凸轮轴架，从所述电机接受旋转动力来使所述凸轮轴旋转。

3.根据权利要求2所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，还包括：

阀杆，所述阀杆通过所述外壳的阀插入孔插入，横跨所述空气流入通道与所述提升阀连接，

所述外壳进一步包括引导部，所述引导部从所述阀插入孔向所述空气流入通道的内部延长形成，在内部设置有用于引导所述阀杆的上下移动的套筒。

4.根据权利要求3所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，还进一步包括：

翻板轴，在所述翻板轴设置于所述翻板，沿与所述阀杆的长度方向相同的方向横跨所述空气流入通道，并且可旋转。

5.根据权利要求4所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，

所述外壳具有T字形状以便所述空气流入通道与废气流入通道垂直相遇，

所述驱动单元设置于所述外壳的所述空气流入通道中的所述废气流入通道的相反侧的外周面，所述驱动单元包括电机，所述电机被设置成其旋转轴在所述空气流入通道的外周面一侧沿与所述阀杆及所述翻板轴的长度方向相同的方向配置。

6.根据权利要求4所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，所述驱动单元，包括：

第一齿轮，设置于所述电机的驱动轴；第二齿轮，与所述第一齿轮相啮合；第三齿轮，与所述第二齿轮相啮合，并具备第二凸轮轮廓，所述第二凸轮轮廓具有第一区域及第二区域，第一区域用于保持所述翻板的开放状态，第二区域通过所述翻板的旋转来减少开放程度，

所述动力传递单元包括连杆，所述连杆的一端随着所述第二凸轮轮廓移动，另一端与所述翻板轴连接。

7.根据权利要求6所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，还进一步包括：

开放止动件，在所述提升阀从封闭状态转换到开放状态时，用于防止所述第三齿轮旋转超过所设定角度；以及

封闭止动件，形成于所述空气流入通道或所述废气流入通道的内周面，在所述提升阀从开放状态转换到封闭状态时，用于防止所述第三齿轮旋转超过所设定角度，

当所述封闭止动件运行时，使得所述连杆的一端位于比所述第三齿轮的所述第二凸轮轮廓的一侧末端更内侧，所述第二凸轮轮廓较长地形成。

8.根据权利要求6所述的吸气集成EGR阀，其特征在于，还进一步包括：

第一回位弹簧，一侧被固定，另一侧连接于所述第三齿轮；以及

第二回位弹簧，一侧被固定，另一侧连接于所述连杆，第二回位弹簧的弹性常数大于所述第一回位弹簧的弹性常数。