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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Durchflussmengen-Steuerungsventil,
das für
ein Gerät,
wie ein Abgas-Rezirkulationsventil verwendet wird, durch das beispielsweise
die Durchflussmenge des Abgases hoher Temperatur, das durch die
Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs abgegeben wird, gesteuert
wird.
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Beschreibung des Stands der
Technik
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Herkömmlicherweise
sind mehrere Abgas-Rezirkulationsventileinrichtungen
(untenstehend als EGR Einrichtungen (exhaust gas recirculation valve
devices)) bekannt. 6 ist eine Querschnittsansicht,
um eine interne Struktur in der Nähe eines Durchflusssteuerungsventilbereichs
zu zeigen, der für
eine herkömmliche
EGR Einrichtung verwendet wird. In der Zeichnung bezeichnet Referenzziffer 1 ein
Gehäuse,
das aus Gusseisen besteht. Im Inneren des Gehäuses sind ein erster Fluiddurchlass 2 und ein
zweiter Fluiddurchlass 3, durch den das Hochtemperaturabgas
gelangt, vorgesehen. Es ist ein Ventilsitz 4 zwischen dem
esten Fluiddurchlass 2 und dem zweiten Fluiddurchlass 3 vorgesehen.
Innerhalb des Gehäuses 1 ist
ein im wesentlichen zylindrischer Strebenbereich 5 vorgesehen,
eng benachbart zu dem zweiten Fluiddurchlass 3. An einer
Mitte des Bodens des Strebenbereichs 5 ist ein Durchgangsloch 6 gebildet,
das eine Innenseite des Strebenbereichs 5 mit einer Innenseite
des zweiten Fluiddurchlasses 3 verbindet. Innerhalb des
Durchgangslochs 6 ist ein Ventilstößel 8 vorgesehen,
der verschiebbar entlang der durch die Pfeile A und B bezeichneten
Richtung durch die Zwischenschaltung eines Lagers 6 ist.
An einem Ende des Ventilstößels 8 ist
eine Ventilscheibe 9 befestigt, die mit dem Ventilsitz 4 in
Eingriff kommen und sich davon lösen
kann, und auf einem konkaven Bereich 8a, der in der Nähe eines
anderen Ende des Ventilstößels gebildet
ist, ist ein fester Federhalter 11 vorgesehen, wobei eine
Buchse 10 dazwischengeschaltet ist. Zwischen dem Federhalter 8 und
einem inneren Bodenteil des Strebenbereichs 5 des Gehäuses 1 ist
eine Ventilfeder 12 vorgesehen, die den Ventilstößel 8 in
der Richtung, die durch den Pfeil B bezeichnet ist, energetisiert,
so dass die Ventilscheibe 9 mit dem Ventilsitz 4 in
Eingriff gebracht wird.
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Auf
einem oberen Randteil des Strebenbereichs 5 des Gehäuses 1 ist
eine feste Antriebseinrichtung 13 durch Schrauben 14 befestigt,
die eine Antriebswelle 13a aufweist, um den Ventilstößel 8 in der
durch den Pfeil A bezeichneten Richtung gegen die energetisierende
Kraft der Ventilfeder 12 voranzutreiben, um dadurch die
Ventilscheibe 9 vom Ventilsitz 4 zu lösen. Für die Antriebseinrichtung 13 werden
beispielsweise gewöhnlich
ein DC Motor, eine Schrittmotor, ein Linearsolenoid und ähnliches
verwendet.
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Bei
einer solchen EGR Einrichtung ist es nötig, wenn die Antriebswelle 13a sich
in die hinterste Position in der durch den Pfeil B gezeigten Richtung zurückzieht
und die Ventilscheibe 9, die auf dem Ventilstößel 8 festgelegt
ist, mit dem Ventilsitz 4 in Eingriff kommt, dass ein Bodenende
der Antriebswelle 13a der Antriebseinrichtung 13 in
passender Weise mit einem oberen Ende des Ventilstößels 8 weder
zu stark noch zu wenig in Kontakt kommt. Wenn die Antriebseinrichtung 13 auf
dem Gehäuse 1 montiert
wird, besteht jedoch tatsächlich
die Möglichkeit,
dass die Ventilscheibe 8 nicht mit dem Ventilsitz 4 in
Kontakt kommt, da ein Fehler in den Abmessungen der Komponenten
vorliegt, selbst wenn die Antriebswelle 13a sich in ihre
hinterste Position zurückzieht.
Aus diesem Grund wird ein Abstandshalter 15 mit einer passenden
Dicke zwischen dem oberen Randteil des Strebenbereichs 5 des
Gehäuses 1 und
dem Bodenende der Antriebseinrichtung 13 platziert und
der Abstand zwischen den kontaktierenden Oberflächen wird dadurch justiert.
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Die
Arbeitsweise wird als nächstes
unten beschrieben. Im Ventilschließzustand ist die Ventilscheibe 9 in
der mit dem Pfeil B bezeichneten Richtung durch die energetisierende
Kraft der Ventilfeder 12 energetisiert und ist mit dem
Ventilsitz 4 in Eingriff (in einem Ventilschließzustand),
da die Antriebswelle 13a der Antriebseinrichtung 13 sich
in der Richtung, die durch den Pfeil B bezeichnet ist, zurückzieht
und die Antriebswelle den Ventilstößel 8 nicht in der
durch den Pfeil A bezeichneten Richtung antreibt. Daher ist der
erste Fluiddurchlass 2 vom zweiten Fluiddurchlass 3 getrennt.
Wenn nachfolgend das Ventil geöffnet
wird, wird die Antriebseinrichtung 13 betrieben, so dass
sie die Antriebswelle 13a in der Richtung, die durch den
Pfeil bezeichnet ist, vorantreibt, und dadurch wird der Ventilstößel 8 vorangetrieben,
um die Ventilscheibe 9 von dem Ventilsitz 4 zu
lösen (in
einem Ventilöffnungszustand).
In diesem Ventilöffnungszustand
störmt
das Hochtemperaturabgas vom ersten Fluiddurchlass 2 zum
zweite Fluiddurchlass 3 und dadurch wird das Gehäuse, das
den zweiten Fluiddurchlass 3 bildet, bis zu etwa 350°C erwärmt, da der
erste Fluiddurchlass 2 mit dem zweiten Fluiddurchlass 3 verbunden
ist.
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Da
jedoch das Durchflusssteuerungsventil, das für die herkömmliche EGR Einrichtung verwendet
wird, eine wie oben beschriebene Struktur aufweist, wird die Ventilfeder 12,
die in direktem Kontakt mit dem Gehäuse 1 ist, das durch
das Abgas erwärmt wird,
ebenfalls der hohen Temperatur ausgesetzt. Aus diesem Grund werden
Schäden,
wie ein Bruch der Ventilfeder 12 und eine Verringerung
der energetisierenden Kraft, hervorgerufen. Aufgrund der Verringerung
der energetisierenden Kraft wiederholen die Ventilscheibe 9 und
der Ventilsitz 4 ungeordnet den Eingriff und das Freigeben
zwischen ihnen, wodurch abnormale Geräusche hervorgerufen werden und
der Ventilschließzustand
nicht richtig aufrecht erhalten werden kann. Als Ergebnis tritt
das Problem auf, dass die Gasströmung
nicht genau kontrolliert werden kann.
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Wenn
ein Fremdkörper
innerhalb einer Windung der Ventilfeder 12 eingeschlossen
ist, ändert ferner
bei dem Strömungsdurchfluss-Steuerungsventil,
das für
die herkömmliche
EGR Einrichtung verwendet wird, der Fremdkörper die Kompression und den
Expansionshub der Ventilfeder 12. Als Folge tritt auch
das Problem auf, dass der Ventilschließzustand nicht richtig aufrecht
erhalten werden kann.
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Die
japanische offengelegte Patentveröffentlichung
HEI 11-270417 beschreibt
ein Durchfluss-Steuerungsventil, das eine ähnliche Struktur wie diejenige
aufweist, die für
die in
6 gezeigte herkömmliche
EGR Einrichtung verwendet wird.
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Ein
Durchflussmengen-Steuerungsventil gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch
1 ist in
DE 695 01
757 T2 offenbart. Zum zusätzlichen Schutz vor Fremdkörpern offenbart
diese Entgegenhaltung zusätzlich
zu einem Federhalter ein weiteres zylindrisches Element, das die
Ventilfeder umgibt.
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Ein
weiteres Durchflussmengen-Steuerungsventil ist aus
US 5 494 255 A bekannt. Auch dieses
Steuerungsventil beinhaltet die Merkmale des Oberbegriffs aus Patentanspruch
1. Eine Schutzfunktion für
die Ventilfeder ist jedoch nicht vorgesehen.
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DARSTELLUNG DER EFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde getätigt, um
die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, ein Strömungsdurchfluss-Steuerungsventil
vorzusehen, bei dem seine Ventilfeder vor Beschädigung geschützt ist,
die durch Wärme
und Fremdkörper
hervorgerufen wird.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere
Ausführungsformen
sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
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Das
Durchfluss-Steuerungsventil gemäß der vorliegeden
Erfindung umfasst: ein Gehäuse,
das intern mindestens einen ersten und einen zweiten Fluiddurchlass
aufweist; einen Ventilsitz, der innerhalb des Gehäuses vorgesehen
ist; eine Ventilscheibe, die mit dem Ventilsitz in Eingriff bringbar
und davon lösbar
vorgesehen ist; einen Ventilstößel, der
die Ventilscheibe hält;
eine Ventilfeder, die den Ventilstößel in einer Richtung energetisiert,
entlang derer die Ventilscheibe mit dem Ventilsitz in Eingriff kommt; eine
Antriebseinrichtung, die den Ventilstößel in einer Richtung bewegt,
entlang derer die Ventilscheibe den Ventilsitz gegen eine energetisierende
Kraft der Ventilfeder löst;
einen ersten Federhalter, der auf dem Ventilstößel befestigt ist und ein Ende
der Ventilfeder hält;
und einen zweiten Federhalter, der innerhalb des Gehäuses befestigt
ist und das andere Ende der Ventilfeder hält.
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Durch
diese Anordnung gemäß der vorliegenden
Erfindung, die sich von dem herkömmlichen Durchfluss-Steuerungsventil
unterscheidet, bei dem eine Ventilfeder direkt innerhalb eines Gehäuses befestigt
ist, kann für
die Strahlungswärme
ein Abstand vom Gehäuse
vergrößert werden
und gleichzeitig kann auch die längere
Strecke für
die Wärmeleitung verlängert werden,
da Wärme über den
zweiten Federhalter geleitet wird. Daher wird die Wirkung vorgesehen,
dass die Ventilfeder vor Schäden,
die durch Wärme
hervorgerufen werden, geschützt
werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht, um eine interne Struktur eines Durchfluss-Steuerungsventils gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
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2 ist
eine Explosions-Querschnittsansicht, um das Durchflusssteuerungsventil
zu zeigen, das in 1 dargestellt ist.
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3 ist
eine Bodenansicht, um eine Struktur des zweiten Federhalters des
Durchfluss-Steuerungsventils zu zeigen, das in 1 und 2 dargestellt
ist.
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4 ist
eine Querschnittsansicht, um eine interne Struktur des relevanten
Bereichs eines Durchfluss-Steuerungsventils
gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung zu zeigen.
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5 ist
eine Querschnittsansicht, um eine interne Struktur in der Nähe eines
Durchfluss-Steuerungsventilbereichs
zu zeigen, der für
eine herkömmliche
EGR Einrichtung verwendet wird.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nun im einzelnen unten beschrieben.
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Ausführungsform
1
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1 ist
eine Querschnittsansicht, um eine interne Struktur des Durchfluss-Steuerungsventils gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zu zeigen. 2 ist eine
Explosions-Querschnittsansicht,
um das Durchfluss-Steuerungsventil, das in 1 dargestellt
ist, zu zeigen. 3 ist eine Untersicht, um die
Struktur eines zweiten Federhalters des Durchfluss-Steuerungsventils
zu zeigen, das in 1 und 2 dargestellt
ist. Ähnliche
Elemente, die für
Ausführungsform
1 verwendet werden, die gleich wie diejenigen sind, die für das Durchfluss-Steuerungsventil
der herkömmlichen
EGR Einrichtung verwendet werden, sind mit den gleichen Referenzsymbolen
bezeichnet und weitere Erklärungen
für diese
Bereiche werden übergangen.
Die zweiten Federhalter des in 1 und 2 gezeigte Durchfluss-Steuerungsventils
sind in einer Querschnittsansicht gezeigt, die entlang der Linie
C-C aus 3 geschnitten wird.
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Ein
Merkmal der Ausführungsform
1 ist, dass das Durchfluss-Steuerungsventil
einen zweiten Federhalter 20 umfasst, der innerhalb des
Gehäuses 1 festgelegt
ist und ein Ende der Ventilfeder 12 hält, die auf der Seite der Ventilscheibe 9 angebracht
ist, neben dem Federhalter 11 (unten als erster Federhalter bezeichnet),
der auf dem Ventilstößel 8 befestigt
ist und das andere Ende der Ventilfeder 12 hält, die
auf der Seite der Antriebseinrichtung 13 positioniert ist.
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Der
zweite Federhalter 20 ist ein im wesentlichen zylindrisches
Element, das beispielsweise durch Napfziehen einer Scheibe aus einer
rostfreien kreisförmigen
Platte gefertigt wird, mit einer geringeren thermischen Leitfähigkeit
als derjenigen des Gehäuses 1,
das aus Gusseisen gefertigt ist, durch einen tiefen Napfziehvorgang,
und der zweite Federhalter besteht im allgemeinen aus einem im wesentlichen
kreisförmigen
inneren Boden 20a, einem Strebenbereich 20b, der
ein Körperbereich
ist, der sich von einem Rand des Innenbodens 20a aus erstreckt und
die Ventilfeder 12 umfasst, einem Durchgangsloch 20c,
das in der Mitte des Innenbodens 20a geformt ist und einen
größeren Innendurchmesser
als den Außendurchmesser
einer ringförmigen
Umfangswand 6a aufweist, die das Durchgangsloch 6 des
Gehäuses 1 bildet,
einem Flanschbereich 20b, der sich radial und nach außen von
einem oberen Teil des Strebenbereichs 20b erstreckt und
einen im wesentlichen rechteckigen Außenbereich aufweist. In vorbestimmten
Positionen des Flanschbereichs 20d sind mehrere Schraubenlöcher 20 vorgesehen, durch
die Schrauben 14, die zum Befestigen der Antriebseinrichtung 13 an
das Gehäuse 1 verwendet werden,
eingeführt
werden können.
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Das
Zusammenfügeverfahren
wird als nächstes
unten beschrieben.
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Als
erstes wird der zweite Federhalter 20 innerhalb des Gehäuses 1 so
platziert, dass die Umfangswand 6a, die innerhalb des Gehäuses 1 positioniert
ist, in das Durchgangsloch 20c in einem Zustand eingeführt wird,
dass sie das Durchgangsloch nicht kontaktiert. Nachfolgend, nachdem
die Ventilfeder 12 auf dem Innenboden 20a des
zweiten Federhalters 20 angebracht ist, wird der Ventilstößel 8 in das
Durchgangsloch 6 des Gehäuses 1 eingeführt, in das
das Lager 7 eingeführt
worden ist. Dann wird der erste Federhalter 11 auf einem
konkaven Bereich 8a des Ventilstößels 8 unter Zwischenschalten
einer Buchse 10 befestigt. Nach dem Befestigen der Ventilscheibe 9 an
einem Ende des Ventilstößels 8 in
einem Zustand, in dem die Ventilfeder 12 durch den ersten
Federhalter 11 komprimiert wird und wenn der komprimierte
Zustand freigegeben wird, kommt ferner die Ventilscheibe 9 in
Eingriff mit dem Ventilsitz 4 (in einem Ventilschließzustand).
Danach wird die Antriebseinrichtung 13 auf dem oberen Bereich
des Gehäuses 1 unter
Zwischenschalten des Flanschbereichs 20d des zweiten Federhalters 20,
der dazwischen eingeklemmt ist, platziert. Die Schraubenlöcher 21,
die auf dem Flanschbereich 20d des zweiten Federhalters 20 vorgesehen
sind, werden in Übereisntimmung
mit den Schraubenlöchern 1a des
Gehäuses 1 und
den Schalterlöchern
(nicht gezeigt) der Antriebseinrichtung 13 platziert, und
dann werden das Gehäuse,
der zweite Federhalter (die Flanschbereiche) und die Antriebseinrichtung
miteinander durch Schrauben 14 befestigt. Somit ist die
Montage fertig.
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Aufgrund
der Dimensionsfehler der jeweiligen Komponenten, die in 2 dargestellt
sind, können
Variationen des Abstands t1 zwischen einem oberen Ende des Gehäuses 1 und
einem oberen Ende des Ventilstößels 8 und
auch des Abstands t2 zwischen einem Bodenende der Antriebseinrichtung 13 und
einem Bodenende der Antriebswelle 13a auftreten. Um diese
Probleme zu justieren, wird bei der Technologie des Stands der Technik
beim Zusammenfügen
der Komponenten der Abstandshalter 15 mit einer vorbestimmten
Dicke zwischen das Gehäuse 1 und
die Antriebseinrichtung 13 wie es in 6 gezeigt
ist, platziert, um dadurch die Dimensionsfehler zu berichtigen.
Bei dieser Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Flanschbereich 20d des
zweiten Federhalters 20 als eine Variationsberichtigungs-Einrichtung
anstatt des oben beschriebenen Abstandshalters 15 zu verwenden. Dabei
werden die oben beschriebenen Abstände t1 und t2 durch ein empfindliches
Potentiometer gemessen und der zweite Federhalter 20 mit
Flanschbereichen 20d einer Dicke entsprechend T = t2 – t1 (der
Wert, der durch Berechtigung aus den gemessenen t1 und t2 erhalten
wird) verwendet. Somit werden das obere Ende des Ventilstößels 8 und
das Bodenende der Antriebswelle 13a der Antriebseinrichtung 13 richtig
in Eingriff gebracht. Somit kann eine Auswahl und die Verwendung
des zweiten Federhalters 20 mit im voraus hergerichteten
verschiedenen Dicken die Dimensionsfehler absorbieren, die durch
die jeweiligen Teile hervorgerufen werden und die Notwendigkeit
des zusätzlichen
Vorsehens des Abstandshalters eliminieren. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
den Flanschbereich 20d des zweiten Federhalters 20 zusammen
mit dem oben beschriebenen Abstandshalter 15 gleichzeitig
zu verwenden.
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Die
Arbeitsweise wird als nächstes
unten beschrieben.
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In
dem Ventilschließzustand
ist die Ventilscheibe 9 in der durch den Pfeil B bezeichneten
Richtung mit der energetisierenden Kraft der Ventilfeder 12 energetisiert,
so dass sie dadurch in Eingriff mit dem Ventilsitz kommt (in dem
Ventilschließzustand), da
die Antriebswelle 13a der Antriebseinrichtung 13 sich
in der durch den Pfeil B bezeichneten Richtung zurückzieht
und den Ventilstößel 8 nicht
in der mit dem Pfeil A bezeichneten Richtung schiebt. Daher ist der
erste Fluiddurchlass 2 vom zweiten Fluiddurchlass 3 getrennt.
Nachfolgend, wenn das Ventil geöffnet
wird, wird die Antriebseinrichtung 13 angetrieben, um die
Antriebswelle 13a in der durch den Pfeil A bezeichneten
Richtung voranzutreiben, und dadurch wird der Ventilstößel 8 vorangetrieben,
um die Ventilscheibe 9 vom Ventilsitz 4 zu lösen (im
Ventilöffnungszustand).
Da in diesem Ventilöffnungszustand der
erste Fluiddurchlass 2 mit dem zweiten Fluiddurchlass 3 verbunden
ist, strömt
das Hochtemperaturabgas vom ersten Fluiddurchlass 2 zum
zweiten Fluiddurchlass 3 und dadurch wird das Gehäuse 1, innerhalb
dessen der zweite Fluiddurchlass 3 vorgesehen ist, bis
zu etwa 350°C
erwärmt.
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Bei
Ausführungsform
1 unterscheidet sich jedoch das Durchfluss-Steuerungsventil vom
herkömmlichen
hinsichtlich der Struktur, d. h., da die Ventilfeder 12 nicht
direkt in Kontakt mit dem Gehäuse 1 ist
und die Ventilfeder 12 von dem Gehäuse 1 durch das Zwischenschalten
des zweiten Federhalters 20 getrennt ist, wird kaum Wärme an die
Ventilfeder 12 von der Seite des Gehäuses 1 übertragen. Dies
liegt darin, dass in bezug auf die Strahlungswärme von der Seite des Gehäuses 1 im
Vergleich zum Fall der herkömmlichen
Struktur ein Abstand vergrößert ist
und in bezug auf die konduktive Wärme von der Seite des Gehäuses 1 der
Abstand für
die Wärmeleitung
erhöht
ist, dadurch, dass die Wärme
von dem Strebenbereich 5 des Gehäuses 1 zur Ventilfeder 12 über den
Flanschbereich 20d, den Strebenbereich 20b und
den internen Boden 20a des zweiten Federhalters 20 geleitet
wird. Da die Ventilfeder 12 weniger der hohen Temperatur
als im Vergleich zur herkömmlichen
EGR Einrichtung ausgesetzt ist, können daher Schäden, wie
ein Brechen der Ventilfeder 12 und die Verschlechterung
der energetisierenden Kraft verhindert werden und gleichzeitig kann
die Emission von abnormalen Geräuschen,
die durch eine ungeordnete Wiederholung des Eingriffs und des Lösens zwischen
der Ventilscheibe 9 und dem Ventilsitz 4 hervorgerufen
werden, passend verhindert werden. Da sich ferner die Federcharakteristik der
Ventilfeder 12 nicht verschlechtert, kann durch das zuverlässige Öffnen und
Schließen
der Ventilschließzustand
sicher beibehalten werden und gleichzeitig die Durchflussmenge des
Fluids genau gesteuert werden.
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Wie
es oben in bezug auf Ausführungsform
1 beschrieben wurde, kann der Abstand vom Gehäuse 1 für die Strahlungswärme vergrößert werden
und gleichzeitig der Abstand für
die Wärmeleitung
ebenfalls vergrößert werden,
weil die Wärme
durch den zweiten Federhalter 20 geführt wird, da die Ventilfeder 12 innerhalb
des Gehäuses 1 durch
das Zwischenschalten des zweiten Federhalters 20 befestigt ist,
anders als beim herkömmlichen
Fall, bei dem die Ventilfeder 12 direkt innerhalb des Gehäuses 1 befestigt
ist. Als Folge besteht die Wirkung, dass die Ventilfeder vor schädlichen
Effekten geschützt
werden kann, die durch Wärme
hervorgerufen werden.
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Da
bei Ausführungsform
1 der zweite Federhalter 20 aus rostfreiem Stahl gefertigt
ist, der eine geringere thermische Leitfähigkeit als diejenige des Gehäuses 1 aufweist,
ist es möglich,
die Wärmeleitung
vom Gehäuse 1,
das durch das Hochtemperaturabgas erwärmt ist, zur Ventilfeder 12 zu
verringern. Als Folge besteht die Wirkung, dass die Ventilfeder 12 vor
den schädlichen
Wirkungen, die durch die Wärme
hervorgerufen werden, geschützt
werden kann.
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Bei
Ausführungsform
1 besteht die Wirkung, da der zweite Federhalter 20 so
angeordnet ist, dass er den Flanschbereich 20d umfasst,
der eine Funktion des Abstandshalters 15 aufweist, und
als Variationsberichtigungseinrichtung für einen Überbrückungsabstand dient, dass die
Verwendung des speziellen Abstandshalters 15 entfallen
kann oder nicht unbedingt nötig
ist.
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Da
das Durchfluss-Steuerungsventil bei Ausführungsform 1 so angeordnet
ist, dass die Ventilfeder 12 mit dem Strebenbereich 20b des
zweiten Federhalters 20 umgeben ist, kann die Ventilfeder 12 vor
Fremdkörpern
geschützt
werden. Dadurch besteht die Wirkung, dass der Expansions- und Kontraktionshub
der Ventilfeder 12 nicht fluktuiert; der Ventilschließzustand
wird zuverlässig
aufrecht erhalten; und gleichzeitig kann die Durchflussmenge des Fluids
genau durch das zuverlässige Öffnen und Schließen gesteuert
werden.
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An
dieser Stelle ist bei Ausführungsform
1 das Durchflussmengen-Steuerungsventil so angeordnet, dass das
Ende der Ventilfeder 12, das auf der Seite der Antriebseinrichtung 13 positioniert
ist, durch den ersten Federhalter 11 gehalten wird, und das
Ende der Ventilfeder 12, das auf der Seite der Ventilscheibe 9 positioniert
ist, durch den zweiten Federhalter 20 gehalten wird. Es
kann jedoch auch der gleiche Effekt erzielt werden, wenn das Durchflussmengen-Steuerungsventil
so angeordnet ist, dass das Ende der Ventilfeder 12, das
auf der Seite der Antriebseinrichtung 13 positioniert ist,
durch den zweiten Federhalter 20 gehalten wird, und das
Ende der Ventilfeder 12, das auf der Seite der Ventilscheibe 9 positioniert
ist, durch den ersten Federhalter 1 gehalten wird.
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Ausführungsform
2
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4 ist
eine Querschnittsansicht, um eine interne Struktur des relevanten
Bereichs eines Durchflussmengen-Steuerungsventils
gemäß Ausführungsform
2 der vorliegenden Erfindung darzustellen. Ähnliche Elemente, die für Ausführungsform 2
verwendet werden, die denjenigen gleich sind, die bei dem Durchfluss-Steuerungsventil
der herkömmlichen
EGR Einrichtung und bei Ausführungsform
1 verwendet werden, sind mit der gleichen Referenzziffer bezeichnet
und diese Bereiche werden nicht nochmals erklärt.
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Ein
Merkmal der Ausführungsform
2 ist, dass zusätzlich
zur Struktur von Ausführungsform
1 ein Durchgangsloch 22 innerhalb des Strebenbereichs 5 des
Gehäuses 1 vorgesehen
ist. Das Durchgangsloch 22 wird verwendet, um den zweiten
Federhalter 20 von der Außenseite zu belüften, um
dadurch den zweiten Federhalter 20 und die Ventilfeder 12 zu
kühlen.
Wenn das Durchflussmengen-Steuerungsventil gemäß Ausführungsform 2 ferner innerhalb
des Verbrennungsmotors oder ähnlichem angeordnet
ist, wenn eine Richtung, die durch den Pfeil D in 4 bezeichnet
ist, als vertikale Richtung angesehen wird, dient das Durchgangsloch 22 auch
als Abfluss zum effektiven Abführen
von Tropfen nach außen, wie
Wassertropfen, die Schwefelsäure
enthalten, die gebildet werden, wenn das Hochtemperaturabgas gekühlt wird
und auf der Außenfläche des
zweiten Federhalters 20 kondensiert, und die die Antriebseinrichtung 13 schädlich beeinflussen.
Zusätzlich
ist das Durchgangsloch 22 nur in einem Bereich geformt,
der in Richtung auf den zweiten Federhalter 20 gerichtet ist.
Daher ist die Ventilfeder 12 nicht durch das Durchgangsloch 22 zur
Außenseite
freigelegt. Entsprechend ist die Funktion des zweiten Federhalters 20,
wie die Funktion des Verhinderns, dass Fremdkörper auf die Ventilfeder 12 gelangen,
nicht beeinträchtigt
und ann aufrecht erhalten werden.
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Die
Arbeitsweise wird als nächstes
unten beschrieben.
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Da
sich die Antriebswelle 13a der Antriebseinrichtung 13 in
der durch den Pfeil B bezeichneten Richtung zurückzieht und den Ventilstößel 8 nicht
in der durch den Pfeil A bezeichneten Richtung treibt, ist im Ventilschließzustand
die Ventilscheibe 9 in der durch den Pfeil B bezeichneten
Richtung durch die energetisierende Kraft der Ventilfeder 12 energetisiert,
um dadurch mit dem Ventilsitz 4 in Eingriff zu kommen (im
Ventilschließzustand).
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Daher
ist der erste Fluiddurchlass 2 vom zweiten Fluiddurchlass 3 getrennt.
Wenn nachfolgend das Ventil geöffnet
wird, wird die Antriebseinrichtung 13 angetrieben, um die
Antriebswelle 13a in der Richtung, die durch den Pfeil 13a bezeichnet
ist, voranzutreiben, und dadurch wird der Ventilstößel 8 vorangetrieben,
um die Ventilscheibe 9 vom Ventilsitz 4 zu lösen (im
Ventilöffnungszustand).
In diesem Ventilöffnungszustand
strömt
das Hochtemperaturabgas, da der erste Fluiddurchlass 2 mit
dem zweiten Fluiddurchlass 3 verbunden ist, zum zweiten
Fluiddurchlass 3 und dadurch wird das Gehäuse 1,
innerhalb dessen der zweite Fluiddurchlass 3 vorgesehen ist,
bis zu etwa 350°C
erwärmt.
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Die
Strahlungswärme
vom Gehäuse 1 wird aus
der Nähe
der umgebenden Wand 6a in Richtung auf den Innenboden 20a des
zweiten Federhalters 20 übertragen. Die Leitungswärme wird über den
Strebenbereich 5 des Gehäuses 1 und den Flanschbereich 20d des
zweiten Federhalters 20 übertragen. Da der Weg der Wärmeleitung
im Vergleich zum Fall der herkömmlichen
Struktur jedoch verlängert
ist, wird ein Temperaturanstieg in der Ventilfeder 20 unterdrückt. Zusätzlich wird
die Ventilfeder 12 durch die Zwischenschaltung des zweiten
Federhalters 20 durch die Luft gekühlt, die in den Strebenbereich 5 des
Gehäuses 1 durch
das Durchgangsloch 22 strömt, das in Richtung auf den
zweiten Federhalter 20 geöffnet ist.
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Wie
es oben in Verbindung mit Ausführungsform
2 beschrieben wurde, kann, da das Durchflussmengen-Steuerungsventil
so angeordnet ist, dass das Durchgangsloch 22 in dem Strebenbereich 5 des Gehäuses 1 vorgesehen
ist, zusätzlich
zur bei Ausführungsform
1 erzielten Wirkung das Durchflussmengen-Steuerungsventil effektiv
die Tropfen abführen,
die außenseitig
auf der Außenfläche des
zweiten Federhalters 20 kondensieren. Entsprechend ist
die Wirkung vorhanden, dass die Ventilfeder 12 und die Antriebseinrichtung 13 zuverlässig vor
Schäden
geschützt
werden können,
die durch Tropfen hervorgerufen werden, wie Wasser, das Schwefelsäure oder ähnliches
enthält.