-
Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drosselventil, welches eine Strömungsrate eines in einem Gasdurchlass strömenden Gases anpasst.
-
Hintergrund
-
Herkömmlich wird als ein Drosselventil zum Anpassen der Strömungsrate des in dem Gasdurchlass strömenden Gases beispielsweise das Drosselventil in einer AGR (Abgasrückführungs)-Vorrichtung eingesetzt, die einen Teil des Abgases aus einem Abgasrohr einer Maschine zu einem Ansaugrohr zurückführt. Im Allgemeinen umfasst das in der AGR-Vorrichtung verwendete Drosselventil einen in dem Gasdurchlass vorgesehenen Ventilkörper, einen Dichtring, der in einen an einem Außenumfang des Ventilhauptkörpers vorgesehenen Nutabschnitt passt, eine Düse, die eine Innenwand des Gasdurchlasses bildet, und dergleichen. Diese Bestandteile sind aus unterschiedlichen Materialien hergestellt. Darüber hinaus wird das in der AGR-Vorrichtung verwendete Drosselventil in einer Situation eingesetzt, in der die Umgebungstemperatur zum Zeitpunkt der Verwendung von einer Standtemperatur in einem kalten Bereich hin zu einer hohen Temperatur des Abgases stark variiert. Daher sind Freiräume, die zwischen dem Ventilkörper und dem Dichtring sowie zwischen dem Dichtring und der Düse vorgesehen sind, unter Berücksichtigung der Differenz des linearen Ausdehnungskoeffizienten jedes Elements eingestellt.
-
Ein Metallring kann als ein Dichtring verwendet werden, der in den an dem Außenumfang des Ventilkörpers vorgesehenen Nutabschnitt passt. Um den Verschleiß einer Innenwand der Düse aufgrund des Öffnungs-/Schließbetriebs des Ventilkörpers zu unterdrücken, wird in diesem Fall im Allgemeinen eine Oberflächenbehandlung durchgeführt, um die Härte der Düse sicherzustellen.
-
Andererseits weist das in Patentdokument 1 beschriebene Drosselventil einen aus Harz hergestellten Dichtring auf. Dadurch wird der Verschleiß an der Innenwand der Düse reduziert, so dass die Konfiguration des Drosselventils vereinfacht werden kann, z.B. durch Wegfall der Oberflächenbehandlung der Düse.
-
Dokument des Stands der Technik
-
Patentdokument 1:
JP 2016-211678 A -
Kurzfassung
-
Wenn bei dem in Patentschrift 1 beschriebenen Drosselventil der Dichtring in dem am Außenumfang des Ventilkörpers vorgesehenen Nutabschnitt montiert wird (im Folgenden als „bei der Montage des Dichtrings“ bezeichnet), gelangt der Dichtring jedoch über die Außenwand (das heißt, einen Außendurchmesser des Ventilkörpers) des Nutabschnitts. Insbesondere wird bei der Montage des Dichtrings der Dichtring in radialer Richtung gedehnt und verformt, so dass der Dichtring über die Außenwand des Nutabschnitts gelangen kann, und dann wird der Dichtring in den Nutabschnitt eingepasst. Falls zu dieser Zeit der Verformungsbetrag des Dichtrings die Grenze der elastischen Verformung überschreitet, besteht eine Befürchtung, dass der Dichtring plastisch in eine andere Gestalt als eine ursprüngliche Gestalt verformt wird. Wenn das Drosselventil in diesem Fall den Gasdurchlass vollständig verschließt, besteht die Möglichkeit, dass eine Gasleckage aus einem Spalt des Dichtrings oder dergleichen hervorgerufen wird.
-
In Anbetracht der vorstehenden Punkte liegt eine Aufgabe dieser Erfindung darin, das Drosselventil bereitzustellen, welches bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass die Schließfähigkeit verbessert.
-
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, umfasst ein in einem Gasdurchlass 6 vorgesehenes Drosselventil gemäß der Erfindung in Anspruch 1 einen Ventilkörper 3, eine Welle 4, einen Nutabschnitt 10 und eine erste Wand 11, eine zweite Wand 12, einen Dichtring 5 und eine Aussparung 60. Der Ventilkörper besitzt eine im Wesentlichen scheibenförmige Gestalt und ist in dem Gasdurchlass vorgesehen. Die Welle trägt den Ventilkörper, so dass dieser im Gasdurchlass drehbar ist. Ein Nutabschnitt ist an einem Außenrandabschnitt des Ventilkörpers auf einer Außenseite in radialer Richtung vorgesehen, um sich in einer Umfangsrichtung des Ventilkörpers zu erstrecken. Eine erste Wand bildet eine Wand in der axialen Richtung des Ventilkörpers bei dem Nutabschnitt. Eine zweite Wand bildet die andere Wand in der axialen Richtung des Ventilkörpers bei dem Nutabschnitt. Ein Dichtring ist in einer ringförmigen Gestalt ausgebildet, besitzt einen Trennabschnitt 50 als einen Schnitt bei einem Teil in der Umfangsrichtung und passt in den Nutabschnitt zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand. In der ersten Wand und/oder der zweiten Wand ist eine Aussparung vorgesehen, welche zu einer Breite ausgenommen ist, die es dem Dichtring ermöglicht, diese zu passieren.
-
Dadurch kann der Dichtring bei der Montage des Dichtrings über die Aussparung in den Nutabschnitt eingepasst werden. Da der Dichtring nicht über die erste Wand oder die zweite Wand gelangt, kann der Verformungsbetrag des Dichtrings in der radialen Richtung somit reduziert werden. Daher behält das Drosselventil die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings bei, wodurch eine Gasleckage verhindert wird, wenn der Gasdurchlass vollständig geschlossen wird, und die Schließfähigkeit verbessert wird.
-
Gemäß der Erfindung von Anspruch 9 umfasst ein in einem Gasdurchlass 6 vorgesehenes Drosselventil einen Ventilkörper 3, eine Welle 4, einen Dichtring 9 vom umfassenden bzw. umgreifenden Typ und eine Aussparung 60. Ein Ventilkörper besitzt eine im Wesentlichen scheibenförmige Gestalt und ist in einem Gasdurchlass vorgesehen. Die Welle trägt den Ventilkörper, so dass dieser im Gasdurchlass drehbar ist. Ein Dichtring 9 vom umgreifenden Typ umfasst eine erste Ringwand 91, die auf einer Seite des Ventilkörpers in der axialen Richtung vorgesehen ist, eine zweite Ringwand 92, die auf der anderen Seite des Ventilkörpers in der axialen Richtung vorgesehen ist, und eine Verbindungswand 93, welche die erste Ringwand und zweite Ringwand auf einer Außenseite in der radialen Richtung des Ventilkörpers verbindet. Der Dichtring vom umgreifenden Typ ist so vorgesehen, dass dieser einen Außenrandabschnitt des Ventilkörpers auf einer Außenseite in der radialen Richtung bedeckt bzw. umfasst bzw. umgreift. Eine Aussparung ist bei einem Teil eines Außenrandabschnitts des Ventilkörpers auf der Außenseite in der radialen Richtung vorgesehen und zu einer Breite ausgenommen, die es der ersten Ringwand und der zweiten Ringwand ermöglicht, diese zu passieren.
-
Gemäß diesen Konfigurationen wird bei der Montage des Dichtrings vom umgreifenden Typ die erste Ringwand oder die zweite Ringwand des Dichtrings vom umgreifenden Typ durch die Aussparung geführt, und es ist möglich, den Außenrand des Ventilkörpers auf der Außenseite in der radialen Richtung mit dem Dichtring vom umgreifenden Typ zu bedecken bzw. zu umgreifen. Da der Innendurchmesser des Dichtrings vom umgreifenden Typ nicht größer gestaltet ist als der Außendurchmesser des Ventilkörpers, kann der Verformungsbetrag in der radialen Richtung des Dichtrings vom umgreifenden Typ reduziert werden. Daher behält das Drosselventil die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings vom umgreifenden Typ bei, wodurch eine Gasleckage verhindert wird, wenn der Gasdurchlass vollständig geschlossen wird, und die Schließfähigkeit verbessert wird.
-
Die an die Komponenten und dergleichen angehängten Bezugszeichen in Klammern geben ein Beispiel für die Übereinstimmung zwischen den Komponenten und dergleichen und spezifischen Komponenten und dergleichen, die in einer nachstehend zu beschreibenden Ausführungsform beschrieben sind, an.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine Vorderansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein Drosselventil gemäß einer ersten Ausführungsform einen Gasdurchlass verschließt;
- 2 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie II-II in 1;
- 3 ist eine Vorderansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein Drosselventil einen Gasdurchlass öffnet;
- 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts IV von 2;
- 5 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts V von 1;
- 6 ist eine Vorderansicht eines in dem Drosselventil vorgesehenen Dichtrings;
- 7 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie VII-VII in 5;
- 8 ist eine Draufsicht des Ventilkörpers gemäß der ersten Ausführungsform aus einer radialen Richtung betrachtet, und diese zeigt einen Zustand, wenn der Dichtring montiert wird;
- 9 (A) bis (D) sind erläuternde Abbildungen zur Erläuterung eines Verfahrens zur Montage des Dichtrings bei einem Nutabschnitt eines Ventilkörpers;
- 10 (A) bis (C) sind erläuternde Abbildungen zum Zeigen eines Zustands, in dem der Dichtring an dem Nutabschnitt des Ventilkörpers montiert wird;
- 11 ist eine Vorderansicht, welche einen Zustand zeigt, in dem ein Drosselventil gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel einen Gasdurchlass verschließt;
- 12 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht, welche einen Umfang einer Aussparung in einem Zustand zeigt, in dem das Drosselventil des ersten Vergleichsbeispiels den Gasdurchlass öffnet;
- 13 (A) bis (D) sind erläuternde Abbildungen zur Erläuterung eines Verfahrens zur Montage eines Dichtrings mit Bezug auf einen Nutabschnitt eines Ventilhauptkörpers mit Bezug auf ein Drosselventil eines zweiten Vergleichsbeispiels;
- 14 (A) bis (C) sind erläuternde Abbildungen, welche einen Zustand zeigen, in dem ein Dichtring in einem Nutabschnitt eines Ventilhauptkörpers mit Bezug auf ein Drosselventil eines zweiten Vergleichsbeispiels montiert wird;
- 15 ist eine Vorderansicht eines Dichtringes, der in einem Drosselventil gemäß einer zweiten Ausführungsform vorgesehen ist.
- 16 ist eine Draufsicht des Dichtrings aus einer XVI-Richtung von 15 betrachtet;
- 17 (A) bis (C) sind erläuternde Abbildungen, welche einen Zustand zeigen, in dem der Dichtring der zweiten Ausführungsform an dem Nutabschnitt des Ventilkörpers montiert wird;
- 18 (A) bis (C) sind erläuternde Abbildungen, welche einen Zustand zeigen, in dem der Dichtring an dem Nutabschnitt des Ventilhauptkörpers mit Bezug auf ein Drosselventil eines dritten Vergleichsbeispiels montiert wird;
- 19 ist eine Draufsicht des bei dem Drosselventil vorgesehenen Ventilkörpers gemäß der dritten Ausführungsform, wenn dieses aus der radialen Richtung betrachtet wird, und diese zeigt einen Zustand, wenn der Dichtring montiert wird;
- 20 ist eine Draufsicht eines Ventilkörpers und eines Dichtring, die in einem Drosselventil gemäß einer vierten Ausführungsform vorgesehen sind, aus der radialen Richtung betrachtet;
- 21 ist eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts XXI in 20;
- 22 ist eine erläuternde Abbildung zur Erläuterung eines Zustands, in dem ein Ende von Verbindungsabschnitten des Dichtrings in Richtung zu der Aussparung verschoben ist;
- 23 ist eine vergrößerte Ansicht des Ventilkörpers und des Dichtrings aus der radialen Richtung betrachtet, mit Bezug auf ein Drosselventil eines vierten Vergleichsbeispiels;
- 24 ist eine erläuternde Abbildung zur Erläuterung eines Zustands, in dem ein Endabschnitt von Verbindungsabschnitten des Dichtrings mit Bezug auf das Drosselventil des vierten Vergleichsbeispiels hin zur Aussparungsseite verschoben ist;
- 25 ist eine Vorderansicht eines Ventilkörpers und eines Dichtrings, die in einem Drosselventil gemäß einer fünften Ausführungsform enthalten sind;
- 26 ist eine Vorderansicht eines Ventilkörpers und eines Dichtrings, die in einem Drosselventil gemäß einer sechsten Ausführungsform enthalten sind;
- 27 ist eine Vorderansicht eines Drosselventils gemäß einer siebten Ausführungsform;
- 28 ist eine Vorderansicht eines Ventilkörpers, der in dem Drosselventil gemäß der siebten Ausführungsform enthalten ist;
- 29 ist eine Vorderansicht eines Ventilkörpers, der in einem Drosselventil gemäß einer achten Ausführungsform enthalten ist;
- 30 ist eine Vorderansicht eines Ventilkörpers, der in einem Drosselventil gemäß einer neunten Ausführungsform enthalten ist;
- 31 ist eine Vorderansicht eines Drosselventils gemäß einer zehnten Ausführungsform; und
- 32 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie XXXII-XXXII von 31.
-
Detaillierte Beschreibung
-
Im Folgenden werden eine Mehrzahl von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden die gleichen oder äquivalente Teile durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und es werden Erläuterungen zu den gleichen Bezugszeichen angegeben.
-
(Erste Ausführungsform)
-
Die erste Ausführungsform wird beschrieben. Das Drosselventil der vorliegenden Ausführungsform wird in einer Abgasrückführvorrichtung (nachfolgend als AGR bezeichnet) verwendet, die einen Teil des Abgases von einem Abgasrohr einer Maschine zu einem Einlass- bzw. Ansaugrohr zurückführt. Das Drosselventil besitzt eine Funktion zum Anpassen einer Strömungsrate des durch den AGR-Durchlass strömenden Abgases. Dieses Drosselventil muss über eine sogenannte Schließfähigkeit verfügen, die im vollständig geschlossenen Zustand keine Abgasleckage verursacht. Die Schließfähigkeit wird auch als Abdichtung oder Dichtfähigkeit bezeichnet.
-
Zunächst wird die Grundkonfiguration des Drosselventils beschrieben. Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, umfasst ein Drosselventil 1 ein Gehäuse 2, einen Ventilkörper 3, eine Welle 4, einen Dichtring 5 und dergleichen.
-
Das Gehäuse 2 besitzt einen Gasdurchlass 6. Der Gasdurchlass 6 ist in einer im Wesentlichen zylindrischen Gestalt ausgebildet. Eine zylindrische Düse (nicht gezeigt) kann innerhalb des Gasdurchlasses 6 vorgesehen sein. In diesem Fall wird eine Innenwand der Düse zu einer Innenwand des Gasdurchlasses 6. Der Gasdurchlass 6 kommuniziert mit einem AGR-Durchlass (nicht gezeigt), der einen Teil der AGR-Vorrichtung bildet. Daher strömt das durch den AGR-Durchlass strömende Abgas durch den Gasdurchlass 6. In der folgenden Beschreibung kann das Abgas einfach als „Gas“ bezeichnet werden.
-
Im Inneren des Gehäuses 2 ist eine Antriebsvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen, die den in dem Gasdurchlass 6 vorgesehenen Ventilkörper 3 rotiert. Die Antriebsvorrichtung umfasst einen Motor (nicht gezeigt), ein Getriebe (nicht gezeigt), das eine Rotation des Motors verzögert und auf die Welle 4 überträgt, wobei die Welle 4 mit dem Getriebe verbunden ist, und dergleichen. Die Welle 4 ist mit Bezug auf das Gehäuse 2 über ein Lager 7 drehbar gelagert.
-
Der Ventilkörper 3 ist im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und in dem Gasdurchlass 6 vorgesehen. Der Ventilkörper 3 umfasst ein Wellenmontageloch 33, das von einer Oberfläche 31 in der axialen Richtung des Ventilkörpers 3 hin zur anderen Oberfläche 32 schräg verläuft. Das Ende der Welle 4 ist an dem Wellenmontageloch 33 fixiert. Dadurch trägt die Welle 4 den Ventilkörper 3, so dass dieser in dem Gasdurchlass 6 rotierbar ist. Ein Dichtring 5 ist in einen Nutabschnitt 10 eingepasst, der an einem Außenrandabschnitt des Ventilkörpers 3 auf einer Außenseite in radialer Richtung vorgesehen ist.
-
Wenn dem Motor im Gehäuse 2 von einem an einem oberen Abschnitt des Gehäuses 2 vorgesehenen Konnektor 8 elektrische Energie zugeführt wird und der Motor rotiert, wird Drehmoment des Motors über das Getriebe auf die Welle 4 übertragen. Dadurch rotiert die Welle 4 um deren Achse. Beim Rotieren der Welle 4 rotiert der Ventilkörper 3 in dem Gasdurchlass 6. 1 und 2 zeigen einen Zustand, in dem der Ventilkörper 3 den Gasdurchlass 6 verschließt (das heißt, einen vollständig geschlossenen Zustand). Andererseits zeigt 3 einen Zustand, in dem der Ventilkörper 3 den Gasdurchlass 6 öffnet. In 2 ist die Richtung, in der das Gas in dem Gasdurchlass 6 strömt, durch einen Pfeil GF angegeben.
-
Anschließend werden der Ventilkörper 3 und der Dichtring 5, die in dem Drosselventil 1 der vorliegenden Ausführungsform vorgesehen sind, ausführlich beschrieben.
-
Wie in den 4 und 5 gezeigt ist, ist an dem Außenrandabschnitt des Ventilkörpers 3 an der Außenseite in der radialen Richtung ein Nutabschnitt 10 vorgesehen. Der Nutabschnitt 10 erstreckt sich über einen gesamten Umfang in einer Umfangsrichtung des Ventilkörpers 3. Eine Wand in einer axialen Richtung des Ventilkörpers 3 beim Nutabschnitt 10 wird als eine erste Wand 11 bezeichnet. Die andere Wand in der axialen Richtung des Ventilkörpers 3 beim Nutabschnitt 10 wird als eine zweite Wand 12 bezeichnet. In der folgenden Beschreibung wird davon ausgegangen, dass die erste Wand 11 auf einer stromaufwärtigen Seite der Gasströmung angeordnet ist, wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 verschließt. Ferner ist die zweite Wand 12 auf einer stromabwärtigen Seite der Gasströmung angeordnet, wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 verschließt.
-
Der Dichtring 5 ist ringförmig ausgebildet und in dem Nutabschnitt 10 zwischen der ersten Wand 11 und der zweiten Wand 12 eingepasst. Der Dichtring 5 ist aus Harz oder Metall gefertigt. Der Dichtring 5 kann aus einer Kombination von Harz und Metall bestehen, wie in einer zweiten, später beschriebenen Ausführungsform erläutert wird.
-
Wie in 6 gezeigt ist, weist der Dichtring 5 einen Trennabschnitt 50 als einen Schnitt bei einem Teil des Dichtrings 5 in der Umfangsrichtung auf. Daher ist der Dichtring 5 aus der axialen Richtung betrachtet in einer C-Form ausgebildet. Wenn bei der vorliegenden Ausführungsform eine Endoberfläche 51 und eine andere Endoberfläche 52 in der Umfangsrichtung, die den Trennabschnitt 50 bilden, im Wesentlichen parallel ausgebildet sind, ist es vorzuziehen, dass der Spalt S1 zwischen den Endoberflächen klein ist. Dadurch kann beim vollständigen Schließen des Gasdurchlasses 6 durch das Drosselventil 1 die Gasleckage aus dem Spalt S1 reduziert werden. Darüber hinaus kann der Trennabschnitt 50 des Dichtrings 5 in einer Stufenschnittgestalt ausgebildet sein, wie in der später beschriebenen zweiten Ausführungsform erläutert wird.
-
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, ist in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 eine Aussparung 60 vorgesehen. Die Aussparung 60 ist so ausgenommen, dass diese eine Breite aufweist, durch die der Dichtring 5 passieren bzw. hindurchgehen kann. Dadurch kann bei der Montage des Dichtrings 5 an dem Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 (nachfolgend als „bei der Montage des Dichtrings 5“ bezeichnet) der Dichtring 5 über die Aussparung 60 in dem Nutabschnitt 10 eingepasst werden.
-
In 5 ist in einem Zustand, in dem das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 verschließt, eine Position, bei der die Welle 4 aus der axialen Richtung des Gasdurchlasses 6 betrachtet auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, durch eine gestrichelte Linie 41 angegeben. Die Aussparung 60 ist so vorgesehen, dass diese die Position umfasst, bei der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist. In der folgenden Beschreibung wird die Position, bei der die Welle 4 aus der axialen Richtung des Gasdurchlasses 6 betrachtet auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, in einem Zustand, in dem das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 verschließt, einfach als „die Projektionsposition der Welle 4 auf den Ventilkörper 3“ bezeichnet.
-
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie VII-VII in 5 und zeigt einen Zustand, in dem das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 verschließt. Zu dieser Zeit ist der Gasdruck auf der stromaufwärtigen Seite des Ventilkörpers 3 größer als der Gasdruck auf der stromabwärtigen Seite. Aus diesem Grund stößt der Dichtring 5 aufgrund des Gasdrucks auf der stromaufwärtigen Seite des Ventilkörpers 3 gegen die zweite Wand 12 und eine Gasleckage kann verhindert werden. Ein Pfeil F1 in 7 gibt den Gasdruck auf der stromaufwärtigen Seite an, der auf den Dichtring 5 wirkt. Somit ist es durch die Bereitstellung der Aussparung 60 in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 möglich, die Kontaktfläche zwischen der zweiten Wand 12 und dem Dichtring 5 sicherzustellen, wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 vollständig verschließt.
-
In 3 gibt ein durch Bezugszeichen 60 gekennzeichneter Pfeil eine Position an, an der die Aussparung 60 in dem Zustand, in dem das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 öffnet, vorgesehen ist. Bei der Position, bei welcher die Aussparung 60 vorgesehen ist (das heißt, einschließlich der Projektionsposition der Welle 4 auf den Ventilkörper 3), ändert sich ein Abstand zwischen einer Innenwand 6a des Gasdurchlasses 6 und dem Ventilkörper 3 kaum, auch wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 öffnet. Selbst wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 öffnet, wird somit verhindert, dass sich die Gestalt des Dichtrings 5 an der Position, an welcher die Aussparung 60 vorgesehen ist, radial nach außen ausdehnt. Daher ist es möglich, zu verhindern, dass der Dichtring 5 auf der Aussparung 60 reitet, so dass eine Fehlfunktion des Drosselventils 1 verhindert werden kann.
-
Ferner sind bei der ersten Ausführungsform, wie in 8 gezeigt ist, eine Wandoberfläche 61 und die andere Wandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bilden, in der Umfangsrichtung im Wesentlichen parallel ausgebildet. Dadurch ist es möglich, den Prozess zu der Zeit der Ausbildung der Aussparung 60 durch Schneiden bzw. eine spanende Bearbeitung usw. mit Bezug auf die erste Wand 11 des Ventilkörpers 3 zu vereinfachen.
-
Wenn die eine Wandoberfläche 61 und die andere Wandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bilden, in der Umfangsrichtung parallel ausgebildet sind, ist der Abstand A in der Normalenrichtung zwischen den beiden Wandoberflächen 61, 62 größer als die Dicke B in der Axialrichtung des Dichtrings 5. Dadurch kann der Dichtring 5 auf einfache Art und Weise durch die Aussparung 60 geführt werden.
-
Ferner ist in der ersten Ausführungsform eine Wandoberfläche 61 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bildet, geneigt, um dem im Nutabschnitt 10 eingepassten Dichtring 5 zugewandt zu sein. Mit anderen Worten, eine Wandoberfläche 61 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bildet, ist geneigt, so dass der Dichtring 5 in der Normalenrichtung außerhalb der Wandoberfläche 61 angeordnet ist. Dadurch dient bei der Montage des Dichtrings 5 die eine Wandoberfläche 61 im Umfang, welche die Aussparung 60 bildet, als eine Führungsfläche zur Führung des Dichtrings 5, und die Montagefähigkeit des Dichtrings 5 kann verbessert werden.
-
Darüber hinaus ist in der ersten Ausführungsform, wenn der Dichtring 5 montiert wird, ein vorbestimmter Winkel θ eingestellt, so dass der Dichtring 5 in die Aussparung 60 eingeführt wird, während dieser mit Bezug auf eine Oberfläche senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 geneigt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der vorbestimmte Winkel θ unter Berücksichtigung des Materials des Dichtrings 5 und dergleichen auf 5 ° oder weniger eingestellt. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 in der axialen Richtung plastisch verformt wird.
-
In der ersten Ausführungsform ist ein Abstand D senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 zwischen der einen Wandoberfläche 61 und der anderen Wandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bildet, in der Umfangsrichtung auf einen Abstand eingestellt, der es dem Dichtring 5, welcher um 5 ° oder weniger mit Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 geneigt ist, ermöglicht, die Aussparung 60 zu passieren.
-
Anschließend wird ein Verfahren zur Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 beschrieben.
-
Zunächst wird, wie in 9 (A) gezeigt ist, ein Ende des Trennabschnitts 50 des Dichtrings 5 durch die Aussparung 60 in den Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 eingeführt. Anschließend wird, wie in den 9 (B) und 9 (C) gezeigt ist, der Dichtring 5 in der Umfangsrichtung mit Bezug auf den Ventilkörper 3 rotiert und der Dichtring 5 wird in den Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 eingeführt. Wie in 9 (D) gezeigt ist, wird der gesamte Dichtring 5 durch die Aussparung 60 bis zum anderen Ende des Trennabschnitts 50 des Dichtrings 5 in den Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 eingeführt.
-
10 ist eine erläuternde Abbildung zur Erläuterung des Verformungsbetrags des Dichtrings 5 bei der Montage des Dichtrings 5. 10 (A) zeigt einen Zustand, bevor der Dichtring 5 an dem Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 montiert wird. 10 (B) zeigt einen Zustand bei der Montage des Dichtrings 5 beim Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3. 10 (C) zeigt einen Zustand, in dem die Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 abgeschlossen ist.
-
Wie in 10 (B) gezeigt ist, ist der Verformungsbetrag Δ1 in der radialen Richtung des Dichtrings 5 relativ gering, da der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 die Aussparung 60 passiert.
-
Zum Vergleich mit dem Drosselventil 1 der ersten Ausführungsform, wie vorstehend beschreiben, werden eine Mehrzahl von Drosselventilen von Vergleichsbeispielen beschrieben.
-
(Erstes Vergleichsbeispiel)
-
Zunächst wird das erste Vergleichsbeispiel beschrieben. Bei dem ersten Vergleichsbeispiel unterscheidet sich die Position, an welcher die Aussparung 60 am Ventilkörper 3 vorgesehen ist, von der Position bei der ersten Ausführungsform. Wie in 11 gezeigt ist, ist beim ersten Vergleichsbeispiel die Aussparung 60 an einer Stelle außerhalb der Projektionsposition der Welle 4 auf dem Ventilkörper 3 in der ersten Wand 11 des Ventilgehäuses 3 vorgesehen.
-
12 zeigt einen Zustand, in dem das Drosselventil des ersten Vergleichsbeispiels den Gasdurchlass 6 öffnet. In 12 wird der Gasstrom in dem Gasdurchlass 6 durch einen Pfeil GF angegeben. Dieser Gasstrom erzeugt einen Unterdruck zwischen der Innenwand 6a des Gasdurchlasses 6 und dem Dichtring 5. Daher kann der von der Drehachse 42 der Welle 4 entfernte Teil des Dichtrings 5 dazu führen, dass sich die Gestalt des Dichtrings 5 nach radial außen erweitert. Daher besteht eine Befürchtung, dass der Dichtring 5 auf der Aussparung 60 reitet, wie durch eine gestrichelte Linie 5X angegeben ist. Wenn das Drosselventil 1 in einem solchen Fall anschließend den Gasdurchlass 6 verschließt, passt der Teil des Dichtrings 5, der auf der Aussparung 60 geritten ist bzw. der sich auf der Aussparung 60 befunden hat, nicht in den Nutabschnitt 10, und es ist denkbar, dass ein Betriebsausfall auftritt, bei dem verhindert wird, dass das Drosselventil 1 vollständig geschlossen wird.
-
(Zweites Vergleichsbeispiel)
-
Als nächstes wird das zweite Vergleichsbeispiel beschrieben. Im zweiten Vergleichsbeispielwird davon ausgegangen, dass die Aussparung 60 am Ventilkörper 3 nicht vorgesehen ist. In diesem zweiten Vergleichsbeispiel wird ein Verfahren zur Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 mit Bezug auf 13 beschrieben.
-
Zunächst wird, wie in 13 (A) gezeigt ist, ein Ende des Trennabschnitts 50 des Dichtrings 5 über die erste Wand 11 in den Nutabschnitt 10 eingeführt. Anschließend wird, wie in den 13 (B) und 13 (C) gezeigt ist, der Dichtring 5 in den Nutabschnitt eingeführt, während dieser über die erste Wand 11 gelangt, während der Dichtring 5 in der radialen Richtung expandiert und verformt wird. In den 13 (B) und 13 (C) ist eine Kontaktstelle zwischen dem Dichtring 5 und der ersten Wand 11 durch einen Punkt P angegeben, wenn der Dichtring 5 in den Nutabschnitt eingepasst wird. Eine Richtung, in welcher der Dichtring 5 in der radialen Richtung expandiert bzw. aufgeweitet wird, ist durch einen Pfeil ED angegeben. Dann wird, wie in 13 (D) gezeigt ist, das andere Ende des Trennabschnitts 50 des Dichtrings 5 in den Nutabschnitt 10 eingepasst, um die Montage des Dichtrings 5 abzuschließen.
-
14 zeigt den Verformungsbetrag des Dichtrings 5 bei der Montage des Dichtrings 5 des zweiten Vergleichsbeispiels. 14 (A) zeigt einen Zustand, bevor der Dichtring 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 montiert wird. 14 (B) zeigt einen Zustand in der Mitte der Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3. 14 (C) zeigt einen Zustand, in dem die Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 abgeschlossen ist.
-
Wie in 14 (B) gezeigt ist, muss der Dichtring 5 beim zweiten Vergleichsbeispiel in der Mitte der Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 über die erste Wand 11 gelangen. Daher ist der Verformungsbetrag Δ2 in der radialen Richtung des Dichtrings 5 größer als der Verformungsbetrag Δ1, der in 10 (B) in der Beschreibung der ersten Ausführungsform gezeigt ist.
-
Im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen ersten und zweiten Vergleichsbeispielen weist das Drosselventil 1 der ersten Ausführungsform die folgenden Effekte auf.
- (1) Bei der ersten Ausführungsform ist in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 die Aussparung 60 vorgesehen, durch die der Dichtring 5 passieren kann. Dadurch kann bei der Montage des Dichtrings 5 der Dichtring 5 über die Aussparung 60 in den Nutabschnitt 10 eingepasst werden. Da der Dichtring 5 nicht über die erste Wand 11 oder die zweite Wand 12 gelangen muss, ist der Verformungsbetrag in der radialen Richtung des Dichtrings 5 daher kleiner als dieser des vorstehend beschriebenen zweiten Vergleichsbeispiels. Daher behält das Drosselventil 1 die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings 5 bei, wodurch eine Gasleckage bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 verhindert wird und die Schließfähigkeit verbessert wird.
- (2) Bei der ersten Ausführungsform ist die Aussparung 60 in der ersten Wand 11 vorgesehen, die auf der stromaufwärtigen Seite der Gasströmung liegt, wenn das Drosselventil 1 den Gasstrom 6 verschließt.
-
Dadurch ist es möglich, bei vollständiger Schließung des Gasdurchlasses 6 durch das Drosselventil 1 eine Kontaktfläche zwischen der auf der stromabwärtigen Seite der Gasströmung angeordneten zweiten Wand 12 und dem Dichtring 5 sicherzustellen. Daher kann das Drosselventil 1 bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 eine Gasleckage verhindern und die Schließfähigkeit verbessern.
- (3) Bei der ersten Ausführungsform ist die Aussparung 60 vorgesehen, dass diese die Projektionsposition der Welle 4 auf dem Ventilkörper 3 umfasst.
-
Gemäß dieser Konfiguration ändert sich der Abstand zwischen der Innenwand 6a des Gasdurchlasses 6 und dem Ventilkörper 3 bei der Projektionsposition der Welle 4 auf dem Ventilkörper 3 kaum, wenn sich das Ventil im vollständig geschlossenen Zustand und im offenen Zustand befindet. Selbst wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 öffnet, wird bei dieser Position somit verhindert, dass sich die Gestalt des Dichtrings 5 in der radialen Richtung nach außen erweitert. Daher ist es gemäß der Konfiguration der ersten Ausführungsform möglich, im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Vergleichsbeispiel zu verhindern, dass der Dichtring 5 auf der Aussparung 60 reitet, und somit ist es möglich, eine Fehlfunktion der Drosselventil 1 zu verhindern.
- (4) Bei der ersten Ausführungsform ist der Abstand A zwischen der einen Wandoberfläche 61 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bildet, und der anderen Wandoberfläche 62 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bildet, größer als die Dicke B in der axialen Richtung des Dichtrings 5.
-
Dadurch kann der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 auf einfache Art und Weise zwischen der einen Wandoberfläche 61 und der anderen Wandoberfläche 62 der Aussparung 60 hindurchgeführt werden. Dadurch kann die Montagefähigkeit des Dichtrings 5 verbessert werden.
- (5) Bei der ersten Ausführungsform ist ein Abstand D senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 zwischen der einen Wandoberfläche 61 und der anderen Wandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bilden, in der Umfangsrichtung auf einen Abstand eingestellt, der es ermöglicht, dass der Dichtring 5, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser um 5 ° oder weniger mit Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 geneigt ist, die Aussparung 60 passiert.
-
Entsprechend kann bei der Montage des Dichtrings 5 verhindert werden, dass ein Teil des Dichtrings 5, der nicht in den Nutabschnitt 10 eingesetzt ist, um mehr als 5 ° mit Bezug auf einen Teil des Dichtrings 5, der in den Nutabschnitt 10 eingesetzt ist, gebogen wird. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass sich der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 in der axialen Richtung plastisch verformt. Daher behält das Drosselventil 1 die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings 5 bei, wodurch eine Gasleckage bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 verhindert wird und die Schließfähigkeit verbessert wird.
-
(Zweite Ausführungsform)
-
Eine zweite Ausführungsform wird beschrieben. Die zweite Ausführungsform ist ähnlich wie die erste Ausführungsform, mit Ausnahme der Konfiguration des Dichtrings 5, der ausgehend von der entsprechenden Konfiguration der ersten Ausführungsform modifiziert ist. Entsprechend werden hierin lediglich Teile beschrieben, die sich von den entsprechenden Teilen der ersten Ausführungsform unterscheiden.
-
Die 15 und 16 zeigen lediglich den Dichtring 5, der in dem Drosselventil 1 der zweiten Ausführungsform vorgesehen ist. Wie in den 15 und 16 gezeigt ist, ist der Dichtring 5 bei der zweiten Ausführungsform derart konfiguriert, dass dieser ein C-förmiges Metallelement 53 und ein Harzelement 54, das an einem Außenumfang des Metallelements 53 vorgesehen ist, umfasst. Das Harzelement 54 weist auf einer Oberfläche in der axialen Richtung eine C-förmige Passnut 55 auf, und das Metallelement 53 wird in die Passnut 55 eingesetzt. Das Metallelement 53 wird in die Passnut 55 des Harzelements 54 eingepasst.
-
Bei dem Dichtring 5 der zweiten Ausführungsform ist der Trennabschnitt 50 in einer sogenannten Stufenschnittgestalt ausgebildet. Die Stufenschnittgestalt entspricht einer Gestalt, bei welcher Vorsprünge 56 und 58, die sich in der Umfangsrichtung von einem Ende in der Umfangsrichtung des den Trennabschnitt 50 bildenden Dichtrings 5 (im Folgenden als „ein Ende des Trennabschnitts 50“ bezeichnet) erstrecken, in Aussparungen 57 und 59 passen, die am anderen Ende in der Umfangsrichtung des den Trennabschnitt 50 bildenden Dichtrings 5 (im Folgenden als „der andere Endabschnitt des Trennabschnitts 50“ bezeichnet) vorgesehen sind. Insbesondere ist der erste Vorsprung 56 bei der zweiten Ausführungsform an einem Teil einer Außenseite in der radialen Richtung und einer Seite in der axialen Richtung an einem Ende des Trennabschnitts 50 vorgesehen und zu der anderen Seite in der Umfangsrichtung erweitert. Der erste Vorsprung 56 wird in die erste Aussparung 57 eingepasst, die am anderen Ende des Trennabschnitts 50 vorgesehen ist. Der zweite Vorsprung 58 ist am anderen Teil der Außenseite in der radialen Richtung und einer anderen Seite in der axialen Richtung am anderen Ende des Trennabschnitts 50 vorgesehen und zu der einen Seite in der Umfangsrichtung erweitert. Der zweite Vorsprung 58 wird in die zweite Aussparung 59 eingepasst, die an dem einen Ende des Trennabschnitts 50 vorgesehen ist.
-
Wenn bei dieser Konfiguration das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 vollständig schließt, verhindert der Dichtring 5 der zweiten Ausführungsform, dass bei einem von der ersten Wand 11 und der zweiten Wand 12 radial nach außen freiliegenden Teil am Trennabschnitt 50 ein Gasströmungsraum gebildet wird. Dadurch kann dieser Dichtring 5 bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 eine Gasleckage verhindern und die Schließfähigkeit verbessern.
-
Wenn der Dichtring 5 das C-förmige Metallelement 53 und das am Außenumfang des Metallelements 53 vorgesehene Harzelement 54 umfasst, wie bei der zweiten Ausführungsform, ist im Übrigen der Aufbau des Dichtrings 5 gegenüber dem Dichtring 5, der nur durch das Metallelement 53 oder das Harzelement 54 gebildet ist, vergrößert. Daher besteht bei der Montage des Dichtrings 5 ein hohes Risiko, dass der Dichtring 5 plastisch verformt wird. Allerdings ist auch bei der zweiten Ausführungsform, wie bei der ersten Ausführungsform, die Aussparung 60 in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 vorgesehen, so dass verhindert wird, dass der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 plastisch verformt wird.
-
17 zeigt den Verformungsbetrag des Dichtrings 5 bei der Montage des Dichtrings 5 der vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsform. 17 (A) zeigt einen Zustand, bevor der Dichtring 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 montiert wird. 17 (B) zeigt einen Zustand in der Mitte der Montage des Dichtrings 5 im Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3. 17 (C) zeigt einen Zustand, in dem die Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 abgeschlossen ist.
-
Wie in 17 (B) gezeigt ist, ist auch bei der zweiten Ausführungsform der Verformungsbetrag Δ3 in der radialen Richtung des Dichtrings 5 relativ gering, da der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 die Aussparung 60 passiert.
-
Hier wird zum Vergleich mit der zweiten Ausführungsform der Verformungsbetrag des Dichtrings 5 erläutert, wenn der Dichtring 5 des dritten Vergleichsbeispiels montiert wird. Im dritten Vergleichsbeispiel wird davon ausgegangen, dass die Aussparung 60 am Ventilkörper 3 nicht vorgesehen ist.
-
18 (A) zeigt einen Zustand, bevor der Dichtring 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 montiert wird. 18 (B) zeigt einen Zustand in der Mitte der Montage des Dichtrings 5 im Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3. 18 (C) zeigt einen Zustand, in dem die Montage des Dichtrings 5 am Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 abgeschlossen ist.
-
Im dritten Vergleichsbeispiel muss der Dichtring 5 in der Mitte der Montage des Dichtrings 5 im Nutabschnitt 10 des Ventilkörpers 3 über die erste Wand 11 gelangen. Daher ist der Verformungsbetrag Δ4 in der radialen Richtung des Dichtrings 5 größer als der Verformungsbetrag Δ3, der in 17 (B) bei der Beschreibung der ersten Ausführungsform gezeigt ist. Wie beim dritten Vergleichsbeispiel ist die Größe des Dichtrings 5 mit der Kombination aus dem Metallelement 53 und dem Harzelement 54 vergrößert. Steigt also der Verformungsbetrag des Dichtrings 5, nimmt das Risiko einer plastischen Verformung zu.
-
Im Gegensatz zum dritten Vergleichsbeispiel kann bei der zweiten Ausführungsform der Verformungsbetrag Δ3 in der radialen Richtung des Dichtrings 5 reduziert werden, auch wenn der Dichtring 5 die Kombination aus dem Metallelement 53 und dem Harzelement 54 umfasst, da die Aussparung 60 in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass sich der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 in der axialen Richtung plastisch verformt. Daher behält das Drosselventil 1 die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings 5 bei, wodurch eine Gasleckage bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 verhindert wird und die Schließfähigkeit verbessert wird.
-
(Dritte Ausführungsform)
-
Eine dritte Ausführungsform wird beschrieben. Bei der dritten Ausführungsform ist die Konfiguration der Aussparung 60 mit Bezug auf die erste Ausführungsform geändert, und die anderen Teile sind ähnlich wie diese bei der ersten Ausführungsform, so dass nur der Unterschied zur ersten Ausführungsform beschrieben wird.
-
Wie in 19 gezeigt ist, sind in der dritten Ausführungsform eine Wandoberfläche 61 und die andere Wandoberfläche 62 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bilden, im Wesentlichen parallel zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 vorgesehen. Die eine Wandoberfläche 61 und die andere Wandoberfläche 62 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bilden, sind im Wesentlichen parallel ausgebildet. Dadurch ist es möglich, den Prozess zu der Zeit der Ausbildung der Aussparung 60 durch Schneiden usw. mit Bezug auf die erste Wand 11 des Ventilkörpers 3 zu vereinfachen.
-
Darüber hinaus wird bei der dritten Ausführungsform bei der Montage des Dichtrings 5, wie bei der ersten Ausführungsform, ein vorbestimmter Winkel θ eingestellt, so dass der Dichtring 5 in die Aussparung 60 eingeführt wird, während dieser mit Bezug auf eine Oberfläche senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 geneigt ist. Auch bei der dritten Ausführungsform ist der vorbestimmte Winkel θ unter Berücksichtigung des Materials des Dichtrings 5 und dergleichen auf 5 ° oder weniger eingestellt. Dadurch ist es möglich, zu verhindern, dass sich der Dichtring 5 bei der Montage des Dichtrings 5 in der axialen Richtung plastisch verformt.
-
Auch bei der dritten Ausführungsform ist ein Abstand D senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 zwischen der einen Wandoberfläche 61 und der anderen Wandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bilden, in der Umfangsrichtung auf einen Abstand eingestellt, der es ermöglicht, dass der Dichtring 5, welcher derart konfiguriert ist, dass dieser um 5 ° oder weniger mit Bezug auf eine Ebene senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 geneigt ist, die Aussparung 60 passiert. Folglich kann der Dichtring 5 in einem Zustand, in dem der Dichtring 5 um 5 ° oder weniger mit Bezug auf eine Oberfläche senkrecht zur Achse 34 des Ventilkörpers 3 geneigt ist, auf einfache Art und Weise in die Aussparung 60 eingeführt werden.
-
Die vorstehend beschriebene dritte Ausführungsform kann auch die gleichen Betriebseffekte erzielen wie die erste Ausführungsform.
-
(Vierte Ausführungsform)
-
Eine vierte Ausführungsform wird beschrieben. Bei der vierten Ausführungsform ist die Konfiguration der Aussparung 60 mit Bezug auf die erste Ausführungsform geändert, und die anderen Teile sind ähnlich wie diese in der ersten Ausführungsform, so dass nur der Unterschied zur ersten Ausführungsform beschrieben wird.
-
Wie in den 20 und 21 gezeigt ist, sind in der vierten Ausführungsform sowohl die eine Wandoberfläche 61 als auch die andere Wandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bilden, in der Umfangsrichtung so geneigt, dass diese dem Dichtring 5 zugewandt sind. Mit anderen Worten, sowohl die eine Wandoberfläche 61 als auch die andere Wandoberfläche 62 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bilden, sind so geneigt, dass der Dichtring 5 in der Normalenrichtung außerhalb der Wandoberflächen 61 und 62 angeordnet ist.
-
Hier ist, wie in 21 gezeigt, ein Winkel, der von einer Endoberfläche 51 in der Umfangsrichtung, die den Trennabschnitt 50 des Dichtrings 5 bildet, und einer Achse 500 des Dichtrings 5 gebildet ist, durch α bezeichnet. Darüber hinaus ist ein Winkel, der zwischen der anderen Umfangswandoberfläche 62, welche die Aussparung 60 bildet, und der Achse 34 des Ventilkörpers 3 gebildet wird, durch β bezeichnet. Zu dieser Zeit ist bei der vierten Ausführungsform eine Beziehung α < β erfüllt.
-
Die Bedeutung der Beziehung zwischen den beiden Winkeln α und β als α < β wird beschrieben.
-
Wie in 22 gezeigt ist, ist es bei Verwendung des Drosselventils 1 denkbar, dass ein Ende des Trennabschnitts 50 des im Nutabschnitt 10 eingepassten Dichtrings 5 hin zur Seite der Aussparung 60 verschoben wird. In diesem Fall wird in der vierten Ausführungsform das Ende des Trennabschnitts 50 des Dichtrings 5 durch die Wandoberfläche in der Umfangsrichtung, welche den Aussparungsteil 60 bildet, zur Seite des Aussparungsabschnitts 10 zurückgeführt, ohne vom Aussparungsteil 60 erfasst zu werden.
-
Zum Vergleich mit der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform wird die Aussparung 60 des Ventilgehäuses 3 des vierten Vergleichsbeispiels beschrieben.
-
Wie in 23 gezeigt ist, ist beim vierten Vergleichsbeispiel, die Beziehung α > β erfüllt, wenn ein Winkel, der von einer Endoberfläche 51 in der Umfangsrichtung, die den Trennabschnitt 50 des Dichtrings 5 bildet, und der Achse 500 des Dichtrings 5 gebildet wird, gleich α ist, und ein Winkel, der von der anderen Wandoberfläche 62 in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bildet, und der Achse 34 des Ventilkörpers 3 gebildet wird, gleich β ist. In diesem Fall ist, wie in 24 gezeigt ist, zu befürchten, dass das Ende des Trennabschnitts 50 in der Aussparung 60 gefangen bzw. von dieser erfasst wird, wenn das Ende des Trennabschnitts 50 des im Nutabschnitt 10 eingepassten Dichtrings 5 während der Verwendung des Drosselventils 1 hin zu der Aussparung 60 verschoben wird. Dadurch besteht eine Möglichkeit, dass es zu der Fehlfunktion des Drosselventils 1 oder zu einer Gasleckage kommen kann, wenn das Ventil vollständig geschlossen wird.
-
Im Gegensatz dazu kehrt bei der vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsform das Ende durch die Wandoberfläche in der Umfangsrichtung, welche die Aussparung 60 bildet, zur Seite des Aussparungsabschnitts 10 zurück, selbst wenn das Ende des Trennabschnitts 50 des Dichtrings 5 während der Verwendung der Drosselventil 1 hin zu der Aussparung 60 verschoben wird. Daher kann bei der vierten Ausführungsform verhindert werden, dass die Fehlfunktion der Drosselklappe 1 auftritt und die Gasleckage auftritt, wenn das Ventil vollständig geschlossen wird.
-
(Fünfte Ausführungsform)
-
Eine fünfte Ausführungsform wird beschrieben. In der fünften Ausführungsform ist die Konfiguration der Aussparung 60 mit Bezug auf die erste Ausführungsform geändert, und die anderen Teile sind ähnlich wie diese bei der ersten Ausführungsform, so dass nur der Unterschied zur ersten Ausführungsform beschrieben wird.
-
Wie in 25 gezeigt ist, ist die Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 bei der fünften Ausführungsform aus der axialen Richtung des Ventilkörpers 3 betrachtet durch zwei Schnittflächen 63 und 64 ausgebildet. Die erste Schnittfläche 63 ist entlang der radialen Richtung des Ventilkörpers 3 ausgebildet. Die zweite Schnittfläche 64 ist entlang einer tangentialen Richtung des Ventilkörpers 3 ausgehend von einem Ende der ersten Schnittfläche 63 ausgebildet. Auch bei der fünften Ausführungsform weist die Aussparung 60 eine Breite auf, die es dem Dichtring 5 ermöglicht, die Aussparung 60 zu passieren. Dadurch kann bei der Montage des Dichtrings 5 der Dichtring 5 über die Aussparung 60 in den Nutabschnitt 10 eingepasst werden. Dadurch kann der Verformungsbetrag in der radialen Richtung des Dichtrings 5 reduziert werden. Daher behält das Drosselventil 1 auch in der fünften Ausführungsform die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings 5 bei, wodurch eine Gasleckage bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 verhindert und die Schließfähigkeit verbessert wird.
-
Darüber hinaus ist die Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 bei der fünften Ausführungsform aus der axialen Richtung des Ventilkörpers 3 betrachtet durch die beiden Schnittflächen 63 und 64 ausgebildet, und dadurch ist es möglich, den Prozess zu vereinfachen, bei dem die Aussparung 60 durch Schneiden oder dergleichen in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 ausgebildet wird.
-
(Sechste Ausführungsform)
-
Eine sechste Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. In der sechsten Ausführungsform ist die Konfiguration der Aussparung 60 mit Bezug auf die erste Ausführungsform geändert, und die anderen Teile sind ähnlich wie diese in der ersten Ausführungsform, so dass nur der Unterschied zur ersten Ausführungsform beschrieben wird.
-
Wie in 26 gezeigt ist, ist die Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 in der sechsten Ausführungsform aus der axialen Richtung des Ventilkörpers 3 betrachtet durch eine einzelne Schnittfläche 65 gebildet. Die Schnittfläche 65 ist entlang der tangentialen Richtung des Ventilkörpers 3 ausgebildet. Auch in der sechsten Ausführungsform weist die Aussparung 60 eine Breite auf, die es dem Dichtring 5 ermöglicht, die Aussparung 60 zu passieren. Dadurch kann bei der Montage des Dichtrings 5 der Dichtring 5 über die Aussparung 60 in den Nutabschnitt 10 eingepasst werden. Dadurch kann der Verformungsbetrag in der radialen Richtung des Dichtrings 5 reduziert werden. Daher behält das Drosselventil 1 auch in der sechsten Ausführungsform die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings 5 bei, wodurch eine Gasleckage bei vollständig geschlossenem Gasdurchlass 6 verhindert und die Schließfähigkeit verbessert wird.
-
Darüber hinaus ist die Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 in der sechsten Ausführungsform aus der axialen Richtung des Ventilkörpers 3 betrachtet durch die eine Schnittfläche 65 ausgebildet, und daher ist es möglich, den Prozess zu vereinfachen, in dem die Aussparung 60 durch Schneiden oder dergleichen in der ersten Wand 11 des Ventilkörpers 3 ausgebildet wird.
-
(Siebte bis neunte Ausführungsformen)
-
Siebte bis neunte Ausführungsformen werden mit Bezug auf die 27 bis 30 beschrieben. Die siebten bis neunten Ausführungsformen betreffen die Position, in der die Aussparung 60 im Ventilkörper 3 vorgesehen ist. In den siebten bis neunten Ausführungsformen wird die Gestalt der Aussparung 60 als die gleiche Gestalt wie in der sechsten Ausführungsform beschrieben, die Gestalt der Aussparung 60 kann jedoch einer solchen entsprechen, wie in den ersten bis fünften Ausführungsformen beschrieben.
-
(Siebte Ausführungsform)
-
Wie in den 27 und 28 gezeigt, ist die Aussparung 60 des Ventilgehäuses 3 in der siebten Ausführungsform so vorgesehen, dass diese die Position umfasst, bei der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist. Ferner kann in der siebten Ausführungsform gesagt werden, dass die Aussparung 60 so vorgesehen ist, dass diese eine Position umfasst, in der die Drehachse 42 der Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist. Die Aussparung 60 ist mit Bezug auf die Achse 34 des Ventilkörpers 3 auf der Seite des Antriebsmechanismus des Gehäuses 2 vorgesehen.
-
Der Abstand zwischen der Innenwand 6a des Gasdurchlasses 6 und dem Ventilkörper 3 bei der Projektionsposition der Welle 4 auf dem Ventilkörper 3 ändert sich kaum, wenn sich das Ventil im vollständig geschlossenen Zustand und im offenen Zustand befindet. Selbst wenn das Drosselventil 1 den Gasdurchlass 6 bei dieser Position öffnet, wird somit verhindert, dass sich die Gestalt des Dichtrings 5 in der radialen Richtung nach außen erweitert. Daher ist es gemäß der Konfiguration der siebten Ausführungsform im Vergleich zu dem vorstehend beschriebenen ersten Vergleichsbeispiel möglich, das Reiten des Dichtrings 5 auf der Aussparung 60 zu verhindern, und somit ist es möglich, eine Fehlfunktion der Drosselventil 1 zu verhindern.
-
(Achte Ausführungsform)
-
Wie in 29 gezeigt ist, ist die Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 in der achten Ausführungsform so vorgesehen, dass diese eine Position auf einer gegenüberliegenden Seite in der radialen Richtung über die Achse 34 des Ventilkörpers 3 mit Bezug auf die Position, bei der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, umfasst. Auch bei dieser Position ändert sich der Abstand zwischen der Innenwand 6a des Gasdurchlasses 6 und dem Ventilkörper 3 kaum, wenn sich das Ventil in dem vollständig geschlossenen Zustand und in dem offenen Zustand befindet. Daher kann die achte Ausführungsform die gleichen Effekte erzielen wie die siebte Ausführungsform.
-
(Neunte Ausführungsform)
-
Wie in 30 gezeigt ist, ist bei der neunten Ausführungsform eine Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 so vorgesehen, dass diese die Projektionsposition der Welle 4 auf dem Ventilkörper 3 umfasst, und die andere Aussparung 60 des Ventilkörpers 3 ist so vorgesehen, dass diese die Position auf einer gegenüberliegenden Seite in der radialen Richtung über die Achse 34 des Ventilkörpers 3 mit Bezug auf die Position, bei der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, umfasst. Die neunte Ausführungsform kann auch die gleichen Effekte erzielen wie die siebten und achten Ausführungsformen.
-
(Zehnte Ausführungsform)
-
Eine zehnte Ausführungsform wird beschrieben. In der zehnten Ausführungsform ist die Konfiguration des Ventilkörpers 3 und des Dichtrings mit Bezug auf die erste Ausführungsform geändert, und die anderen Teile sind ähnlich wie diese bei der ersten Ausführungsform, so dass nur der Unterschied zur ersten Ausführungsform beschrieben wird.
-
Wie in den 31 und 32 gezeigt, ist bei der zehnten Ausführungsform ein Dichtring 9 vom umgreifenden Typ vorgesehen, um einen Außenrandabschnitt des Ventilkörpers 3 auf einer Außenseite in der radialen Richtung abzudecken bzw. zu umgreifen.
-
Der Dichtring 9 vom umgreifenden Typ umfasst eine erste Ringwand 91, die auf einer Seite des Ventilkörpers 3 in der axialen Richtung vorgesehen ist, eine zweite Ringwand 92, die auf der anderen Seite des Ventilkörpers 3 in der axialen Richtung vorgesehen ist, und eine Verbindungswand 93, welche die erste Ringwand 91 und die zweite Ringwand 92 auf der Außenseite in der radialen Richtung des Ventilkörpers 3 verbindet.
-
In einem Teil des Außenrandabschnitts des Ventilkörpers 3 auf der Außenseite in der radialen Richtung ist eine Aussparung 60 vorgesehen. Die Aussparung 60 ist zu einer Breite ausgenommen, so dass die erste Ringwand 91 und die zweite Ringwand 92 diese passieren können. Die Konfiguration der in den ersten bis neunten Ausführungsformen beschriebenen Aussparung 60 kann auf die Konfiguration der Aussparung 60 in der vorliegenden Ausführungsform angewendet werden.
-
Auch in der zehnten Ausführungsform wird bei der Montage des Dichtrings 9 vom umgreifenden Typ die erste Ringwand 91 oder die zweite Ringwand 92 des Dichtrings 9 vom umgreifenden Typ durch die Aussparung 60 geführt, und es ist möglich, den Außenrandabschnitt des Ventilkörpers 3 auf der Außenseite in der radialen Richtung mit dem Dichtring 9 vom umgreifenden Typ abzudecken bzw. zu umgreifen. Da der Innendurchmesser des Dichtrings 9 vom umgreifenden Typ nicht größer gestaltet ist als der Außendurchmesser des Ventilkörpers 3, kann daher der Verformungsbetrag in der radialen Richtung des Dichtrings 9 vom umgreifenden Typ reduziert werden. Daher behält auch das Drosselventil 1 der zehnten Ausführungsform die ursprüngliche Gestalt des Dichtrings 9 vom umgreifenden Typ bei und verhindert eine Gasleckage, wenn der Gasdurchlass 6 vollständig geschlossen wird, und die Schließfähigkeit kann verbessert werden.
-
(Weitere Ausführungsformen)
-
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen beschränkt und kann innerhalb des in den Ansprüchen beschriebenen Schutzumfangs geeignet modifiziert werden. Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen sind nicht unabhängig voneinander und können geeignet kombiniert werden, es sei denn, die Kombination ist offensichtlich unmöglich. Das/die konstituierende(n) Element(e) jeder der obigen Ausführungsformen ist/sind nicht unbedingt notwendig, es sei denn, es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass das/die konstituierende(n) Element(e) in der obigen Ausführungsform notwendig ist/sind, oder es sei denn, das/die konstituierende(n) Element(e) ist/sind an sich offensichtlich notwendig. Eine Menge, ein Wert, ein Betrag, ein Bereich oder dergleichen, auf die in der Beschreibung der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Bezug genommen wird, ist nicht notwendigerweise auf einen solchen bestimmten Wert, Betrag, Bereich oder dergleichen beschränkt, es sei denn, dieser wird ausdrücklich als wesentlich bezeichnet oder als grundsätzlich wesentlich verstanden. Darüber hinaus ist eine Gestalt, eine Positionsbeziehung oder dergleichen eines Strukturelements, auf das in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Bezug genommen wird, nicht auf eine solche Gestalt, Positionsbeziehung oder dergleichen beschränkt, es sei denn, dies ist spezifisch beschrieben oder es ist offensichtlich notwendig, dass diese grundsätzlich beschränkt ist.
- (1) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde das Drosselventil 1 bei Verwendung in einer AGR-Vorrichtung beschrieben, dieses ist jedoch nicht darauf beschränkt. Das Drosselventil 1 kann in verschiedenen Anwendungen zur Anpassung der Strömungsrate eines durch den Gasdurchlass 6 strömenden Gases verwendet werden, wie zum Anpassen der Strömungsrate eines gasförmigen Kraftstoffes in einer Brennstoffzelle. Dieses Drosselventil 1 kann geeignet für ein Ventil verwendet werden, das die Schließfähigkeit erfordert, wenn der Gasdurchlass 6 vollständig geschlossen wird.
- (2) Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die Dichtringe 5 und 9 aus Harz, Metall oder einer Kombination aus Harz und Metall hergestellt, das Material der Dichtringe ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Dichtringe 5 und 9 können aus verschiedenen Materialien, wie Hartgummi oder Elastomer, hergestellt werden.
- (3) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Aussparung 60 in der ersten Wand 11 vorgesehen, diese ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Aussparung 60 kann in der zweiten Wand 12 oder sowohl in der ersten Wand 11 als auch in der zweiten Wand 12 vorgesehen sein.
- (4) Bei den vorstehenden Ausführungsformen ist die Aussparung 60 so vorgesehen, dass diese die Position, an der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, oder die Position auf einer gegenüberliegenden Seite in der radialen Richtung über die Achse 34 des Ventilkörpers 3 mit Bezug auf die Position, an der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, umfasst. Die Aussparung 60 ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Die Aussparung 60 kann so vorgesehen sein, dass diese eine Position umfasst, welche die Position, an der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, nicht umfasst, oder eine Position umfasst, welche eine Position auf einer gegenüberliegenden Seite in der radialen Richtung über die Achse 34 des Ventilkörpers 3 mit Bezug auf die Position, an der die Welle 4 auf den Ventilkörper 3 projiziert ist, nicht umfasst.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
