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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidsteuerventil, das in einer Leitung, durch welche in Fluid mit hoher Temperatur fließt, angeordnet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Normalerweise ist es in einem Fluidsteuerventil, wie einem AGR-Ventil (Abgasrückführventil), das in einer Leitung angeordnet ist, durch welche ein Fluid (insbesondere ein Fluid mit hoher Temperatur (bis zu 800°C)) fließt aufgrund von übertragener Wärme, die von dem Hochtemperaturfluid an eine Ventilwelle übertragen wird, schwierig eine integrierte Struktur auszubilden, in welcher eine Ausgangswelle einer Aktuatoreinheit direkt mit der Ventilwelle mit einem Getriebe in Eingriff steht. Daher, um Komponenten, die eine geringe Wärmewiderstandstemperatur aufweisen, wie beispielsweise ein Substrat und ein Harzelement der Aktuatoreinheit, zu schützen, werden die Ausgangswelle der Aktuatoreinheit und die Ventilwelle oft mit einem Verbindungsglied, einem Kabel usw. verbunden, die als separate Einheiten auszubilden sind, wodurch die Aktuatoreinheit und die Ventilwelle zueinander isoliert werden, so dass keine übertragene Wärme der Ventilwelle die Aktuatoreinheit erreicht.
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Jedoch, wie in Patentdokumenten 1 und 2 offenbart, kann ein bekanntes Fluidsteuerventil eine einstückige Struktur verwenden, in welcher die Ausgangswelle der Aktuatoreinheit direkt mit der Ventilwelle mit einem Getriebe in Eingriff steht. In einem Fluidsteuerventil der Patentdokumente 1 und 2, um die Aktuatoreinheit von der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme eines Fluides mit einer hohen Temperatur zu schützen, werden verschiedene Materialien für ein Ventileinheitsgehäuse, das mit einer Fluidleitung versehen ist, und ein Aktuatoreinheitsgehäuse verwendet (das Ventileinheitsgehäuse ist aus rostfreiem Stahl oder wärmefestem Stahl hergestellt, wohingegen das Aktuatoreinheitsgehäuse aus Aluminium hergestellt ist) und ferner wird Motorkühlwasser zirkulierend durch das zu kühlende Aktuatoreinheitsgehäuse bereitgestellt. Andernfalls, um einen Kontaktbereich zwischen dem Aktuatoreinheitsgehäuse und dem Ventileinheitsgehäuse zu minimieren, wird eine isolierende Schicht aus Luft dazwischen vorgesehen und/oder ein Rohr aus rostfreiem Stahl wird zwischen einer Leitung und der Fluidleitung in der Ventileinheit angeordnet, um die Wärmefestigkeit davon sicherzustellen. Mit diesen Konfigurationen kann eine anwendbare Gastemperatur auf 600°C bis 800°C erhöht werden.
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DOKUMENTE AUS DEM STAND DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nr. 2008-196437
- Patentdokument 2: japanische Patentanmeldungsveröffentlichung mit der Nr. 2007-285311
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Jedoch, wie in den Patentdokumenten 1 und 2 offenbart, wenn der Durchmesser des Ventils erhöht wird, um bei einem Fluidsteuerventil für eine hohe Durchflussrate angewendet zu werden, wird der thermische Betrag der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme an die Aktuatoreinheit, aufweisend eine einstückige Struktur mit der Ventilwelle, erhöht und daher kann die Wärmefestigkeit davon unzureichend sichergestellt werden. Ferner ist es in Patentdokument 1, da die Aktuatoreinheit entlang der Ventileinheit angeordnet ist, wahrscheinlicher, dass sie von der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme, die den erhöhten thermischen Betrag aufweist, beeinflusst wird. Daher besteht ein Problem, dass es schwierig ist, ein bekanntes Fluidsteuerventil bei einem Fluidsteuerventil anzuwenden, durch welches ein Fluid mit einer hohen Strömungsrate bei einer hohen Temperatur (beispielsweise bis zu 800°C) fließt.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die vorgenannten Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Fluidsteuerventil zur Verfügung zu stellen, das kompatibel mit einem Fluid bei einer hohen Strömungsrate und bei einer hohen Temperatur ist.
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Ein Fluidsteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Aktuatoreinheit zum Erzeugen einer Rotationsantriebskraft; ein Gehäuse, in welchem ein Durchgangsloch ausgebildet ist, das mit einer Fluidleitung, die im Inneren ausgebildet ist, in Verbindung steht; eine Ventilwelle, die mit der Aktuatoreinheit an einer Endseite gekoppelt ist und in die Fluidleitung ausgehend von dem Durchgangsloch an der anderen Endseite eingeführt ist und die aufgrund der Rotationsantriebskraft der Aktuatorwelle rotiert wird; ein Ventil, das einstückig mit der Ventilwelle rotiert, um die Fluidleitung zu öffnen und zu schließen; eine Kühlwasserleitung, die zwischen der Aktuatoreinheit und dem Gehäuse vorgesehen ist; und eine Feder, die an der Seite der Aktuatoreinheit der Kühlwasserleitung angeordnet ist, um die Ventilwelle in einer Richtung zu beaufschlagen, so dass das Ventil die Fluidleitung schließt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Aktuatoreinheit und das Gehäuse, das im Inneren mit der Fluidleitung versehen ist, getrennt ausgebildet und die Kühlwasserleitung ist dazwischen angeordnet; folglich können die Aktuatoreinheit und eine ausfallsichere Feder, die eine geringe Wärmefestigkeitstemperatur aufweisen, von der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme des Fluides mit einer hohen Strömungsrate und einer hohen Temperatur geschützt werden, wodurch ein Fluidsteuerventil zur Verfügung gestellt wird, das mit dem Fluid bei einer hohen Strömungsrate und bei einer hohen Temperatur kompatibel ist.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Schnittansicht, die eine Konfiguration eines Fluidsteuerventils gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Draufsicht, die eine direkte Verbindungsstruktur des Fluidsteuerventils gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
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3 ist eine Schnittansicht einer Ventileinheit, die entlang einer Linie AA in 1 erstellt wurde.
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4 ist eine Schnittansicht einer Kühlwasserleitung, die entlang einer Linie BB in 1 erstellt wurde.
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5 ist ein schematisches Diagramm, das einen Kühleffekt durch Wasserkühlung und einen Effekt der Wärme von einem Fluid in dem Fluidsteuerventil gemäß Ausführungsform 1 darstellt.
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BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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Im Folgenden werden, um die vorliegende Erfindung weiter im Detail zu beschreiben, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
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Ausführungsform 1
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Ein Fluidsteuerventil, das in 1 gezeigt ist, umfasst: eine Aktuatoreinheit 10, die eine Rotationsantriebskraft zum Ventil öffnen/schließen erzeugt; eine Getriebeeinheit 20, die die Antriebskraft der Aktuatoreinheit 10 an eine Ventilwelle 32 überträgt; und eine Ventileinheit 30, die in ein Rohr (nicht gezeigt) eingefügt ist, durch welches ein Fluid, wie beispielsweise ein Gas mit einer hohen Temperatur fließt, um eine Strömungsrate des Fluides durch Öffnen und Schließen eines Ventils 33 zu steuern.
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In der Aktuatoreinheit 10 wird ein DC-Motor oder dergleichen als ein Motor 11 verwendet und der Motor 11 ist von einem Wärmeschild 12 umgeben. Ein Zahnrad 22, das sich hin zu einem Inneren eines Getriebes 21 erstreckt, ist an einer Endseite der Ausgangswelle des Motors 11 ausgebildet. Wie in 2 gezeigt, wenn der Motor 11 angetrieben wird, um normal oder in umgekehrter Richtung zu rotieren, rotiert das Zahnrad 11 in Eingriff stehend mit einem fächerförmigen Zahnrad 23, so dass die Antriebskraft des Motors 11 direkt an die Ventilwelle 32 übertragen wird. Im Folgenden wird eine einstückige Struktur, bei welcher die Ausgangswelle 11 des Motors direkt mit der Ventilwelle 32 durch in Eingriff bringen des Zahnrads 22 mit dem Getriebe 23 gekoppelt wird, als eine direkte Verbindungsstruktur bezeichnet. Die Ventilwelle 32 ist an dem inneren Ring eines Lagers 24 befestigt und wird folglich verschwenkbar abgestützt, um rotierbar zu sein und wird um eine Rotationszentrumsachse X mittels der Antriebskraft des Motors 11 rotiert, um so das Ventil 33, das an der Ventilwelle 32 befestigt ist, zu öffnen und zu schließen.
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Mit der direkten Verbindungsstruktur sind das Zahnrad 22, das als die Ausgangswelle des Motors 11 dient, und die Ventilwelle 32 direkt durch das Zahnrad 23 gekoppelt und daher werden eine axiale Abweichung und ein Übertragungsverlust davon reduziert. Zusätzlich kann eine Reduzierung der Anzahl an Komponenten, eine Kostenreduzierung und eine Kompaktheit davon erreicht werden. Ferner gibt es zusätzlich zu der Kompaktheit des Fluidsteuerventils Vorteile, so dass der Anordnungsraum an der Seite, an der das Fluidsteuerventil anzuordnen ist, reduziert werden kann und dass, da die Aktuatoreinheit 10 und die Ventileinheit 30 einstückig sind, es keine Notwendigkeit gibt das Fluidsteuerventil mit einem externen Aktuator zu koppeln.
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Ein Gehäuse der Getriebeeinheit 20 wird durch Verbinden des Getriebes 21 mit einer Getriebeabdeckung 25 ausgebildet und der Wärmeschild 12 wird einstückig mit der Getriebeabdeckung 25 ausgebildet. Das Getriebe 21 und die Getriebeabdeckung 25 werden aus Aluminium ausgebildet, während das Wärmeschild 12 aus Aluminium oder rostfreiem Stahl ausgebildet wird.
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Der äußere Ring des Lagers 24 wird an einer Innenseite der Getriebeabdeckung 25 befestigt, so dass eine untere Oberfläche davon in einen gestuften Abschnitt an einer inneren Umfangsoberfläche der Getriebeabdeckung 25 passt und eine Platte 26 von oben dort hinein pressgepasst wird. Es wird so konfiguriert, dass das Lager 24 eine Last aushält, die größer ist als eine Gesamtlast beim Anlegen einer Vibration und beim Anlegen des Fluiddrucks in der Ventileinheit 30 und dass die Last, die an der Ventileinheit 30 angelegt wird, von dem äußeren Ring und dem inneren Ring des Lagers 24 abgestützt wird. Auf diese Weise kann das Spiel in der Ventilwelle 32 und dem Ventil 33 unterdrückt werden und daher kann die Vibrationsfestigkeit davon sichergestellt werden, wodurch eine höhere Strömungsrate ermöglicht wird.
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Ferner ist eine Rückstellfeder 28, die von einer Federhalterung 27 gehalten wird, an der oberen Endseite der Ventilwelle 32 als eine Ausfallsicherung angeordnet und die Rückstellfeder 28 beaufschlagt die Ventilwelle 32 zum Zurückholen des Ventils 33 hin zu einer geschlossenen Position, die an einem Ventilsitz 34a anliegt.
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Das Ventileinheitsgehäuse 31 ist aus einem wärmefesten Stahl, wie beispielsweise Gusseisen und rostfreiem Stahl, ausgebildet. Ein Durchgangsloch 35, das eine Fluidleitung 34 der Außenseite zuordnet, ist in dem Ventileinheitsgehäuse 31 vorgesehen. Die Ventilwelle 32 wird in das Durchgangsloch 35 eingeführt. Ferner sind ein metallischer Filterabschnitt 36 und eine Hülse 37 um die obere Endseite und die untere Endseite des Durchgangslochs 35 jeweils vorgesehen. Eine Endseite der Ventilwelle 32 wird verschwenkbar von dem Lager 24 abgestützt und die andere Endseite wird verschwenkbar von der Hülse 37 abgestützt, wodurch ein an beiden Enden abstützender Lagerabschnitt ausgebildet wird. Bei einer auskragenden Struktur, so dass die Ventilwelle verschwenkbar von einer Endseite, wie vorher in Bezug auf Patentdokumente 1 und 2 erörtert, abgestützt wird, tritt, wenn der Fluiddruck erhöht wird, ein Reißen in dem Lagerabschnitt der Ventilwelle aufgrund einer versetzten Last des Ventils, die von dem Fluid aufgenommen wird, mit größerer Wahrscheinlichkeit auf. Ein Brechen der Welle kann auch Auftreten. Auf der anderen Seite, mit dem an beiden Enden abgestützten Lagerabschnitt gemäß Ausführungsform 1, tritt ein Reißen weniger wahrscheinlich in dem Lagerabschnitt der Ventilwelle 32 auf und ein Wellenbrechen tritt auch weniger wahrscheinlich auf; wodurch die Anwendung bei einer höheren Strömungsrate davon erreicht werden kann.
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Ferner wird gemäß dem Stand der Technik eine Struktur, bei welcher ein Ende des Ventilschafts der Ventileinheit mit der Ausgangswelle der Aktuatoreinheit mittels einer Verbindung verbunden ist, oft verwendet. In diesem Fall, sogar falls beide Enden der Ventilwelle abgestützt werden, wird die Antriebskraft der Aktuatoreinheit nur von der einen Endseite, die mit der Verbindung verbunden ist, angelegt und daher ist es wahrscheinlicher, dass ein Reißen und ein Brechen der Welle beim Aufnehmen einer versetzten Last auftreten. Auf der anderen Seite werden in Ausführungsform 1 beide Enden der Ventilwelle 32 von der an beiden Enden abstützenden Struktur abgestützt und die direkt verbindende Struktur ist zwischen beiden Endabstützungen davon verbunden, das heißt, an einem Mittelpunkt der Ventilwelle 32; folglich kann die Antriebskraft der Aktuatoreinheit 10 einfach an alle die Lagerabschnitte an beiden Ende davon übertragen werden, was zu einem verringertem Grad an versetzter Last führt, die von den beiden Enden aufgenommen wird. Folglich treten ein Reißen und ein Brechen der Wellen weniger wahrscheinlich auf. Ferner, wenn einer der Lager-/Hülsenabschnitte bei der an beiden Enden abgestützten Lagerstruktur durch das Lager 24 vorgesehen wird, kann der Ort zwischen der Ventilwelle 32 und dem Lager von einem Kugellager abgestützt werden und daher wird ein Gleiten davon einfacher im Vergleich zu einem Gleitlager hervorgerufen, so dass der Ort zwischen dem Lager und der Ventilwelle 32 von einer Gleitoberfläche abgestützt wird, so dass ein Reißen davon weniger wahrscheinlich auftritt.
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Ferner wird die Ventileinheit 30 durch ein Schmetterlingsventil vom Stufentyp gebildet. Im Speziellen, wie in 3 gezeigt, wird der Ventilsitz 34a durch Vorsehen einer Stufe in der Fluidleitung 34 ausgebildet. Das kreisförmige Ventil 33 ist an der anderen Ventilwelle 32 befestigt; das Ventil 33 rotiert um die Rotationszentrumsachse X einstückig mit der Ventilwelle 32, um den Betrag an Freiraum zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a zu verändern, wodurch die Strömungsrate des Fluides gesteuert wird. Wenn das Ventil verschlossen ist, wird eine Dichtung ausgebildet, so dass die Ventilsitze 34a an der vorderen Oberfläche eines Halbkreises an einer Seite des Ventils 33 und der hinteren Oberfläche eines Halbkreises an der anderen Seite davon anliegen.
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Bei dieser Struktur, wenn ein Abschnitt der Ventilwelle 32, der von dem Lager 24 befestigt wird, einen Beginn bei einer Hochtemperatur ausbildet, wird die Ventilwelle 32 thermisch in der Richtung der Hülse 37 expandiert und dadurch tritt eine Positionsabweichung in dem Ventil 33 auf. Solange die Positionsabweichung klein genug ist, um in einer Stufe C des Ventilsitzes 34a aufgenommen zu sein, beeinflusst sogar nach der Positionsabweichung keine Positionsabweichung des Ventils 33 die Fluidleitung 34 und keine Leckage tritt zwischen dem Ventil 33 und dem Ventilsitz 34a auf. Auf diese Weise, wenn eine Länge der Stufe C geeignet in der Ventilstruktur vom gestuften Typ eingestellt ist, kann der Effekt der Positionsabweichung in dem Ventil 33 aufgrund einer thermischen Ausdehnung der Ventilwelle 32 sich aufheben.
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Wie in 4 gezeigt, wird eine Kühlwasserleitung 29 in dem Getriebe 21 ausgebildet. Die Kühlwasserleitung 29 ist auf halbem Weg der Ventilwelle 32 zwischen der Ventileinheit 30, der Aktuatoreinheit 10 und der Getriebeeinheit 20 angeordnet. In dem dargestellten Beispiel wird eine der drei Öffnungen, die in der Kühlwasserleitung 29 ausgebildet sind, durch einen Stöpsel 29a verschlossen, um eine C-förmige Leitung auszubilden, während eine der verbleibenden Öffnungen als ein Einlass und die andere davon als ein Auslass dient.
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5 ist ein schematisches Diagramm, das den Kühleffekt (Pfeile, die mit den durchgezogenen Linien angezeigt werden) durch die Kühlwasserleitung 29 und den Effekt (Pfeile, die mit den gestrichelten Linien angezeigt werden) der Wärme des Hochtemperaturfluides, das durch die Fluidleitung 34 fließt, darstellt. Der Wasserkühleffekt der Kühlwasserleitung 29 wird verbessert, wenn das Getriebe 21 und die Getriebeabdeckung 25 aus Aluminium ausgebildet werden und dadurch Komponenten, wie beispielsweise die Ventilwelle 32, das Lager 24 und die Rückstellfeder 28 effizient gekühlt werden. Ein Wasserkühleffekt des Wärmeschilds 12 (Aluminium oder rostfreier Stahl), der einstückig mit der Kühlwasserleitung 29 ausgebildet ist, kann auch verbessert werden und daher kann die Aktuatoreinheit 10 effizient gekühlt werden.
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Ferner ist das Zahnrad 23 zwischen der Ventileinheit 30 und dem Lager 24 angeordnet und daher wird die Wärme, die sich entlang der Ventilwelle 32 bewegt, von dem Zahnrad 23 absorbiert, um die Wärmeübertragung an das Lager 24 zu unterdrücken, wodurch das Lager 24 geschützt wird. Ferner, da die Rückstellfeder 28 in einer entfernten Position zu der Ventileinheit 30 angeordnet ist und Wärme von dem Zahnrad 23 absorbiert wird, wird die Wärmeübertragung an die Rückstellfeder 28 unterdrückt.
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Ferner werden das Ventileinheitsgehäuse 31 und das Getriebe 21 mittels einer Schraube 39 befestigt. Wie in 1 gezeigt, ist das Ventileinheitsgehäuse 31 nicht in Kontakt mit dem Getriebe 21 außer an dem Befestigungsabschnitt der Schraube 39 und ein Spalt ist dazwischen vorgesehen; folglich kann die Strahlungswärme von der Ventileinheit 30 geblockt werden. Ferner, sogar falls die Strahlungswärme von der Ventileinheit 30 aufgenommen wird, ist es so angeordnet, dass die Wärme durch das Getriebe 21 und die Getriebeabdeckung 25 verläuft und daher die Wärmeübertragung an die Aktuatoreinheit 10 unterdrückt werden kann.
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Auf diese Weise werden die Effekte der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme, die von der Ventileinheit 30 an die Aktuatoreinheit 10 und die Getriebeeinheit 20 übertragen werden, reduziert und die Wärmefestigkeit kann in den Komponenten, wie beispielsweise dem Motor 11, dem Zahnrad 23, dem Lager 24 und der Rückstellfeder 28, sichergestellt werden, um kompatibel mit einem Fluid bei einer hohen Strömungsrate und einer hohen Temperatur zu sein.
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Ferner ist eine Abdeckung 38 an der Ventilwelle 32 zwischen dem Ventileinheitsgehäuse 31 und dem Getriebe 21 angeordnet, um sicherzustellen, dass kein Fluid, das durch die Fluidleitung 34 fließt, sich an der Oberfläche der Ventilwelle 32 bewegt und in das Getriebe 21 entflieht oder dort eindringt. Auf diese Weise wird eine Labyrinthstruktur durch die Abdeckung 38 in der Umgebung einer Öffnung des Getriebes 21, in welche die Ventilwelle 32 eingeführt wird, ausgebildet und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass nicht nur das Fluid (Abgas), sondern auch Wasser und Fremdpartikel durch den Spalt zwischen dem Ventileinheitsgehäuse 31 und dem Getriebe 21 von außen in das Getriebe 21 eindringen.
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Um perfekt zu verhindern, dass Wasser und Fremdpartikel in das Getriebe 21 eindringen, können Wellendichtungen 41, 42 in dem Spalt zwischen dem Getriebe 21 und der Ventilwelle 32 zusätzlich zu der Abdeckung 38 angeordnet werden und ferner kann eine Wellendichtung 43 in dem Spalt zwischen dem Getriebe 21 und dem Zahnrad 23 angeordnet werden.
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Im Übrigen, wenn ein weiterer Anstieg der Strömungsrate benötigt wird, kann er von größeren Durchmessern der Fluidleitung 34 und des Ventils 33 gehandhabt werden. Da der größere Durchmesser des Ventils 33 die Last erhöht, die von dem Fluid aufgenommen wird, kann der Lagerabschnitt, wenn benötigt, verstärkt werden, so dass die Anzahl an Lagern 24 zum verschwenkbaren Abstützen der Ventilwelle 32 erhöht wird und/oder dass das Lager 37 verlängert wird, um die Kontaktfläche davon mit der Ventilwelle 32 zu erhöhen.
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Wie oben beschrieben wurde, ist gemäß Ausführungsform 1 das Fluidsteuerventil ausgebildet, um zu umfassen: die Aktuatoreinheit 10 zum Erzeugen der Rotationsantriebskraft; das Ventileinheitsgehäuse 31, in welchem das Durchgangsloch 35, das mit der Fluidleitung 34 in Verbindung steht, im Inneren vorgesehen ist; die Ventilwelle 32, die mit der Aktuatoreinheit 10 an einer Endseite gekoppelt ist und in die Fluidleitung 34 ausgehend von dem Durchgangsloch an der anderen Endseite eingeführt wird und die mittels der Antriebskraft der Aktuatoreinheit 10 rotiert wird; das Ventil 33, das einstückig mit der Ventilwelle 32 rotiert, um die Fluidleitung 34 zu öffnen und zu schließen; die Kühlwasserleitung 29, die zwischen der Aktuatoreinheit 10 und dem Ventileinheitsgehäuse 31 vorgesehen ist; und die Rückstellfeder 28, die an der Seite der Aktuatoreinheit 10 der Kühlwasserleitung 29 angeordnet ist, um die Ventilwelle 32 in einer Richtung zu beaufschlagen, so dass das Ventil 33 die Fluidleitung 34 schließt. Aus diesem Grund können die Aktuatoreinheit 10 und die ausfallsichere Rückstellfeder 32, die beide eine geringe Wärmefestigkeitstemperatur aufweisen, von der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme des Fluides bei einer hohen Strömungsrate und bei einer hohen Temperatur, das durch die Ventileinheit fließt, geschützt werden. Es ist daher möglich ein Fluidsteuerventil zur Verfügung zu stellen, das mit dem Fluid bei einer hohen Strömungsrate und einer hohen Temperatur kompatibel ist.
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Ferner ist es gemäß Ausführungsform 1 so konfiguriert, dass das Fluidsteuerventil auch die Lagerabschnitte mit einer an beiden Enden abstützenden Struktur umfasst, bei welcher eines an der Seite der Aktuatoreinheit 10 der Kühlwasserleitung 29 angeordnet ist und verschwenkbar die eine Endseite der Ventilwelle 32 abstützt und bei welcher das andere auf verschwenkbare Weise die andere Endseite der Ventilwelle 32 abstützt, wobei das Ventil 33 dazwischen angeordnet ist. Aus diesem Grund treten ein Reißen und ein Brechen der Welle davon weniger wahrscheinlich auf und die Haltbarkeit davon im Hinblick auf die Last des Fluids mit der hohen Strömungsrate wird verbessert.
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Ferner ist es so konfiguriert, dass einer der Lager-/Hülsenabschnitte mit der an beiden Enden abstützenden Struktur durch das Lager 24 gebildet wird, das an der Seite der Aktuatoreinheit 10 der Kühlwasserleitung 29 angeordnet ist, um verschwenkbar die eine Endseite der Ventilwelle 32 abzustützen und daher kann das Lager 24 von der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme des Fluides bei einer hohen Strömungsrate und einer hohen Temperatur geschützt werden. Ferner kann die Ventilwelle 32 sanfter gleiten und daher tritt ein Reißen weniger wahrscheinlich auf.
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Ferner ist es gemäß Ausführungsform 1 so konfiguriert, dass das Fluidsteuerventil aufweist: das Zahnrad 32, das einstückig mit der Aktuatoreinheit 10 ausgebildet ist, um auf rotierende Weise angetrieben zu werden; und das Getriebe 23, das an der Seite der Aktuatoreinheit 10 der Kühlwasserleitung 29 angeordnet ist und einstückig mit der Ventilwelle 32 ausgebildet ist, um mit dem Zahnrad 22 in Eingriff zu stehen. Auf diese Weise wird das Zahnrad 23 von der Kühlwasserleitung 29 gekühlt und daher wird die Wärmeübertragung von der Ventilwelle 32 an die Aktuatoreinheit blockiert, so dass die Aktuatoreinheit 10 geschützt werden kann. Daher können das Zahnrad 22, das als die Ausgangswelle der Aktuatoreinheit 10 dient und die Ventilwelle 32 direkt mittels des Zahnrads 23 gekoppelt werden, welches eine Reduzierung der Anzahl an Komponenten, eine Kostenreduzierung und eine Kompaktheit davon ermöglicht. Auch werden die axiale Abweichung und Übertragungsverluste davon verringert.
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Ferner, wenn das Getriebe 23 einstückig mit der Ventilwelle 32 in einem Abschnitt ausgebildet ist, der zwischen den Lagerabschnitten der an beiden Enden abgestützten Struktur eingeklemmt ist, wird die Antriebskraft der Aktuatoreinheit 10 einfach an beide Enden der Ventilwelle 32 übertragen; folglich wird der Grad an versetzter Last, der von beiden Enden davon aufgenommen wird, reduziert, so dass ein Reißen und ein Brechen der Welle davon weniger wahrscheinlich auftreten.
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Ferner ist gemäß Ausführungsform 1 das Fluidsteuerventil ausgebildet, so dass der Wärmeschild 12, der die Aktuatoreinheit 10 umgibt, einstückig mit der Getriebeabdeckung 25 ausgebildet ist, die mit der Kühlwasserleitung 29 versehen ist, und daher kann die Aktuatoreinheit 10 effizient gekühlt werden, um dadurch von der übertragenen Wärme und der Strahlungswärme des Fluides geschützt zu werden.
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Im Übrigen wird in der obigen Ausführungsform 1 ein Beispiel beschrieben, bei welchem das Fluidsteuerventil bei dem Fluid mit einer hohen Strömungsrate und einer hohen Temperatur angewendet wird; jedoch muss nicht gesagt werden, dass das Ventil auch auf ähnliche Weise bei einem Fluid mit einer geringen Strömungsrate und einer geringen Temperatur angewendet werden kann.
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Ferner ist die Ausgangswelle der Aktuatoreinheit 10 mit der Ventilwelle 32 verwendend die direkt verbindende Struktur gekoppelt, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt und die Ausgangswelle der Aktuatoreinheit 10 kann direkt mit dem Ventilwelle 32 gekoppelt werden. Auf ähnliche Weise wird in diesem Beispiel die Wärme von der Ventileinheit 30 mittels des Getriebes 21 und der Getriebeabdeckung 25, die mittels der Kühlwasserleitung 29 gekühlt werden, abgeschirmt und die Aktuatoreinheit 10 wird von dem Wärmeschild 12 umgeben und daher kann die Aktuatoreinheit 10 vor der Wärme geschützt werden. Die anderen Komponenten, wie beispielsweise das Lager 24 und die Rückstellfeder 28, die ein Kühlung benötigen, sind auch an der Seite der Aktuatoreinheit 10 der Kühlwasserleitung 29 angeordnet, um so die Wärmefestigkeit davon zu sichern.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Wie oben beschrieben wurde, ist das Fluidsteuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem Fluid bei einer hohen Strömungsrate und einer hohen Temperatur kompatibel und ist daher geeignet zur Verwendung als ein Abgasrückführventil usw.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2008-196437 [0004]
- JP 2007-285311 [0004]
