DE112021005446T5

DE112021005446T5 - Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE112021005446T5
Application number: DE112021005446.5T
Authority: DE
Inventors: Noriyuki Inagaki
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-08-03
Also published as: JP7310778B2; WO2022080051A1; US20230250880A1; CN116324236A; JP2022065873A

Abstract

Eine Ventilvorrichtung enthält: ein Dichtungselement (30), das gleitend in engem Kontakt mit einer äußeren Umfangsoberfläche einer drehenden Welle (13) steht; und einen ringförmigen Befestigungsring (31), der das Dichtungselement an einem Gehäuse befestigt. Das Dichtungselement weist ein erstseitiges Plattenteil (33) und ein zweitseitiges Plattenteil (34) auf, die das Dichtungselement umschließen in einer axialen Richtung der drehenden Welle sandwichartig halten. Der Befestigungsring ist an dem Gehäuse in einem Zustand fixiert, in dem das zweitseitige Plattenteil mit einer zugewandten Oberfläche (162) des Gehäuses in Kontakt ist. Ein inneres umfangsseitiges Ende (342) des zweitseitigen Plattenteils ist in der radialen Richtung der drehenden Welle außerhalb eines inneren umfangsseitigen Endes (332) des erstseitigen Plattenteils positioniert. Eine äußere Oberfläche (333) des erstseitigen Plattenteils umfasst einen äußeren umfangsseitigen Bereich (334), der in radialer Richtung jenseits des inneren umfangsseitigen Endes des zweitseitigen Plattenteils außen angeordnet ist, und einen inneren umfangsseitigen Bereich (335), der in radialer Richtung jenseits des äußeren umfangsseitigen Bereichs innen angeordnet ist. Der äußere umfangsseitige Bereich befindet sich in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich an einer ersten Position in axialer Richtung.

Description

[Querverweis auf verwandte Anmeldung]
Diese Anmeldung basiert auf der früheren japanischen Patentanmeldung Nr. 2020-174634 , die am 16. Oktober 2020 eingereicht wurde und deren Beschreibung hier durch Bezugnahme aufgenommen ist.
[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ventilvorrichtung.
[Hintergrundwissen]
PTL 1 offenbart eine Ventilvorrichtung, die ein Dichtungselement enthält, das den Durchtritt eines Gases zwischen einer drehenden Welle und einem Gehäuse verhindert, sowie einen Befestigungsring zur Befestigung eines Dichtungselements am Gehäuse. Das Dichtungselement hat die Form einer Platte mit einer Öffnung, in der die drehende Welle angeordnet ist. Das Dichtungselement liegt gleitend an der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle an. Der Befestigungsring ist um die äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle angeordnet.
Der Befestigungsring weist ein Plattenteil einer ersten Seite bzw. erstseitiges Plattenteil auf, das auf einer Seite der axialen Richtung der drehenden Welle in Bezug auf das Dichtungselement angeordnet ist, und ein Plattenteil einer zweiten Seite bzw. zweitseitiges Plattenteil, das auf der anderen Seite der axialen Richtung der drehenden Welle in Bezug auf das Dichtungselement angeordnet ist. Sowohl das erstseitige Plattenteil als auch das zweitseitige Plattenteil haben die Form einer Platte, die sich entlang der radialen Richtung der drehenden Welle erstreckt. Das Dichtungselement ist zwischen dem erstseitigen Plattenteil und dem zweitseitigen Plattenteil sandwichartig gehalten. Der Befestigungsring wird durch Presspassung an den inneren Wandoberflächen des Gehäuses fixiert, das einen Speicherraum zur Aufnahme der drehenden Welle ausbildet.
[Zitierliste]
[Patentliteratur]
[PTL 1] JP 2010-65729 A
[Kurzfassung der Erfindung]
Eine Konfiguration, bei der der Befestigungsring in einem Zustand des Presssitzes im Gehäuse fixiert ist, und ein Verfahren zum Zusammenbau bzw. zur Montage des Befestigungsrings mit dem Gehäuse werden ausführlicher beschrieben.
Das Gehäuse weist als den Speicherraum ausbildende innere Wandoberflächen eine rohrförmige Wandoberfläche auf, die den Befestigungsring umgibt, und eine zugewandte Oberfläche, die dem zweitseitigen Plattenteil in axialer Richtung zugewandt ist. Der Befestigungsring ist in einem Zustand am Gehäuse fixiert, in dem der Befestigungsring an der rohrförmigen Wandoberfläche und das zweitseitige Plattenteil an der zugewandten Oberfläche anliegt. Zum Zeitpunkt der Montage des Befestigungsrings am Gehäuse ist der Befestigungsring mit dem sandwichartig gehaltenen Dichtungselement in dem von der rohrförmigen Wandoberfläche umgebenen Raum angeordnet. Der Befestigungsring, der mit der rohrförmigen Wandoberfläche in Kontakt steht, wird durch einen Einpressstempel in die Position gepresst, in der er mit der zugewandten Oberfläche in Kontakt steht. Dementsprechend ist der Befestigungsring am Gehäuse fixiert.
Wenn der Befestigungsring jedoch durch den Einpressstempel in die Position gedrückt wird, in der er mit der zugewandten Oberfläche in Kontakt steht, werden Kräfte sowohl von dem Einpressstempel als auch von der zugewandten Oberfläche auf den Befestigungsring ausgeübt. Die Kräfte können das erstseitige Plattenteil verformen und das Dichtungselement übermäßig zusammendrücken. Insbesondere hat der Erfinder das Problem festgestellt, dass, wenn das innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils radial außerhalb des inneren Umfangsendes des erstseitigen Plattenteils positioniert ist, das Dichtungselement reißen kann, falls der Teil des Dichtungselements, der in axialer Richtung zwischen dem inneren Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils und dem erstseitigen Plattenteil des Befestigungsrings sandwichartig gehalten ist, übermäßig zusammengedrückt wird.
Dieses Problem ist nicht auf eine Ventilvorrichtung beschränkt, die einen Befestigungsring gemäß der in PTL 1 beschriebenen Konstruktion enthält, sondern kann auch bei einer Ventilvorrichtung auftreten, die einen Befestigungsring einer Konstruktion enthält, bei der ein Dichtungselement in axialer Richtung sandwichartig zwischen einem erstseitigen Plattenteil und einem zweitseitigen Plattenteil gehalten ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine übermäßige Kompression eines Abschnitts eines Dichtungselements unterdrückt, das in axialer Richtung zwischen dem inneren Umfangsende eines zweitseitigen Plattenteils und einem erstseitigen Plattenteil eines Befestigungsrings zum Zeitpunkt des Einbaus des Befestigungsrings in ein Gehäuse eingeschlossen ist.
Zur Lösung der vorstehend beschriebenen Aufgabe enthält gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung eine Ventilvorrichtung ein Gehäuse, in dem ein Gasströmungspfad, durch den ein Gas strömt, und ein Aufnahmeraum, der mit dem Gasströmungspfad in Verbindung steht und eine drehende Welle aufnimmt, ausgebildet sind; einen Ventilkörper, der in dem Gasströmungspfad angeordnet ist und eine Öffnung des Gasströmungspfads einstellt; wobei die drehende Welle, die in dem Aufnahmeraum angeordnet ist und sich um eine Achse dreht, um den Ventilkörper zu drehen; ein Dichtungselement, das in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass es um eine äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle herum positioniert ist und gleitend in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle ist, um den Durchtritt des Gases zwischen der drehenden Welle und dem Gehäuse zu verhindern; und einen ringförmigen Befestigungsring, der in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass er um die äußere Umfangsoberfläche der Drehwelle herum positioniert ist und das Dichtungselement an dem Gehäuse befestigt, wobei das Dichtungselement einen äußeren umfangsendseitigen Teil aufweist und der äußere umfangsendseitige Teil die Form einer Platte hat, die sich von der Seite der Drehwelle radial nach außen mit einer radialen Richtung der Drehwelle erstreckt, wobei der Befestigungsring aufweist ein erstseitiges Plattenteil, das auf einer ersten Seite einer axialen Richtung der drehenden Welle in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer Platte hat, die sich entlang der radialen Richtung erstreckt; und ein erstseitiges Plattenteil, das auf einer zweiten Seite der axialen Richtung in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer sich entlang der radialen Richtung erstreckenden Platte aufweist, wobei das erstseitige Plattenteil und das zweitseitige Plattenteil den außenumfangsendseitigen Teil des Dichtungselements in der axialen Richtung sandwichartig halten, wobei das Gehäuse als Innenwandoberflächen, die den Aufnahmeraum bilden, eine rohrförmige Wandoberfläche, die den Befestigungsring umgibt, und eine zugewandte Oberfläche aufweist, die dem zweitseitigen Plattenteil in der axialen Richtung gegenüberliegt bzw. zugewandt ist, der Befestigungsring an dem Gehäuse in einem Zustand befestigt ist, in dem der Befestigungsring in Kontakt mit der rohrförmigen Wandoberfläche und der zweitseitige Plattenteil in Kontakt mit der zugewandten Oberfläche ist, der zweitseitige Plattenteil eine innere Oberfläche in Kontakt mit dem Dichtungselement hat, wobei die innere Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils ein Ende innen in der radialen Richtung hat, das als ein innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils dient, und der erstseitige Plattenteil eine innere Oberfläche in Kontakt mit dem Dichtungselement hat, die innere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils ein Ende innen in der radialen Richtung hat, das als ein inneres Umfangsende des erstseitigen Plattenteils dient, das innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils außen in der radialen Richtung jenseits des inneren Umfangsendes des erstseitigen Plattenteils positioniert ist, der erstseitige Plattenteil eine äußere Oberfläche hat, die eine Oberfläche des erstseitigen Plattenteils auf der ersten Seite der axialen Richtung ist, und die äußere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils einen außenumfangsseitigen Bereich, der in der radialen Richtung jenseits des innenumfangsseitigen Endes des zweitseitigen Plattenteils außen positioniert ist, und einen innenumfangsseitigen Bereich, der in der radialen Richtung jenseits des außenumfangsseitigen Bereichs innen positioniert ist, umfasst, und der außenumfangsseitige Bereich auf der ersten Seite der axialen Richtung in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich positioniert ist.
Bei der Montage des Befestigungsrings am Gehäuse wird der Befestigungsring mit dem sandwichartig gehaltenen Dichtungselement in dem von der rohrförmigen Wandoberfläche umgebenen Raum angeordnet. Der Befestigungsring, der in Kontakt mit der rohrförmigen Wandoberfläche steht, wird durch den Einpressstempel in Richtung der zugewandten Oberfläche gedrückt. Dementsprechend ist der Befestigungsring in einem Zustand des Presssitzes im Gehäuse fixiert.
Der Einpressstempel drückt auf den Befestigungsring in axialer Richtung von der ersten Seite zur zweiten Seite. Eine Pressfläche des Einpressstempels, die den Befestigungsring presst, ist eine ebene Oberfläche, die senkrecht zur axialen Richtung steht. Der Befestigungsring wird durch den Einpressstempel in die Position gepresst, in der der Befestigungsring an der zugewandten Oberfläche anliegt. Dementsprechend werden Kräfte sowohl von dem Einpressstempel als auch von der zugewandten Oberfläche auf den Befestigungsring ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Pressfläche des Einpressstempels nur mit dem äußeren Umfangsseitigen Bereich der äußeren Oberfläche des erstseitigen Plattenteils in Kontakt. Dementsprechend ist es möglich, den Bereich der Krafteinwirkung auf den Befestigungsring durch den Einpressstempel und die zugewandte Oberfläche auf den Bereich radial außerhalb des inneren Umfangsendes des zweitseitigen Plattenteils zu begrenzen. Dadurch wird eine übermäßige Kompression des Abschnitts des Dichtungselements unterdrückt, der in axialer Richtung zwischen dem inneren Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils und dem erstseitigen Plattenteil angeordnet ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält eine Ventilvorrichtung: ein Gehäuse, in dem ein Gasströmungspfad, durch den ein Gas strömt, und ein Aufnahmeraum, der mit dem Gasströmungspfad in Verbindung steht und eine drehende Welle aufnimmt, ausgebildet sind; einen Ventilkörper, der in dem Gasströmungspfad angeordnet ist, um eine Öffnung des Gasströmungspfads einzustellen; wobei die drehende Welle in dem Aufnahmeraum angeordnet ist und sich um eine Achse dreht, um den Ventilkörper zu drehen; ein Dichtungselement, das in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass es um eine äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle herum positioniert ist und gleitend in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle ist, um den Durchtritt des Gases zwischen der drehenden Welle und dem Gehäuse zu verhindern; und einen ringförmigen Befestigungsring, der in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass er um die äußere Umfangsoberfläche der Drehwelle herum positioniert ist und das Dichtungselement an dem Gehäuse befestigt, wobei das Dichtungselement einen außenumfangsendseitigen Teil aufweist und der außenumfangsendseitige Teil die Form einer Platte hat, die sich von der Seite der Drehwelle radial nach außen mit einer radialen Richtung der Drehwelle erstreckt, wobei der Befestigungsring aufweist: ein erstseitiges Plattenteil, das auf einer ersten Seite einer axialen Richtung der drehenden Welle in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer Platte hat, die sich entlang der radialen Richtung erstreckt; und ein zweitseitiges Plattenteil, das auf einer zweiten Seite der axialen Richtung in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer sich entlang der radialen Richtung erstreckenden Platte aufweist, wobei das erstseitige Plattenteil und das zweitseitige Plattenteil das außenumfangsendseitige Teil des Dichtungselements in der axialen Richtung sandwichartig halten, wobei das Gehäuse als innere Oberflächen, die den Aufnahmeraum bilden, aufweist eine rohrförmige Wandfläche, die den Befestigungsring umgibt, und eine zugewandte Oberfläche, die dem zweitseitigen Plattenteil in axialer Richtung zugewandt ist, wobei der Befestigungsring an dem Gehäuse in einem Zustand fixiert ist, in dem der Befestigungsring in Kontakt mit der rohrförmigen Wandfläche ist und das zweitseitige Plattenteil in Kontakt mit der zugewandten Oberfläche ist, wobei das zweitseitige Plattenteil eine innere Oberfläche in Kontakt mit dem Dichtungselement hat, die innere Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils ein Ende innen in der radialen Richtung aufweist, das als ein innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils dient, und das erstseitige Plattenteil eine innere Oberfläche in Kontakt mit dem Dichtungselement aufweist, die innere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils ein Ende innen in der radialen Richtung aufweist, das als ein innere Umfangsende des erstseitigen Plattenteils dient, das innere Umfangsende des erstseitigen Plattenteils in der radialen Richtung außerhalb des inneren Umfangsendes des erstseitigen Plattenteils positioniert ist und die zugewandte Oberfläche einen Kontaktbereich in Kontakt mit dem zweitseitigen Plattenteil hat, die zugewandte Oberfläche ein inneres Umfangsende hat, das ein Ende innen in der radialen Richtung des Kontaktbereichs ist, und das innere Umfangsende der zugewandten Oberfläche außen in der radialen Richtung in Bezug auf das innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils positioniert ist.
Bei der Montage des Befestigungsrings am Gehäuse wird der Befestigungsring mit dem sandwichartig gehaltenen Dichtungselement in dem von der rohrförmigen Wandoberfläche umgebenen Raum angeordnet. Der Befestigungsring wird durch den Einpressstempel in eine Position gepresst, in der er mit der zugewandten Oberfläche in Kontakt kommt. Dementsprechend ist der Befestigungsring in einem Zustand des Presssitzes im Gehäuse fixiert.
Der Einpressstempel drückt den Befestigungsring in axialer Richtung von der ersten Seite hin zur zweiten Seite. Der Befestigungsring wird durch den Einpressstempel in die Position gepresst, in der der Befestigungsring an der zugewandten Oberfläche anliegt. Dementsprechend werden Kräfte auf den Befestigungsring sowohl von dem Einpressstempel als auch von der zugewandten Oberfläche ausgeübt. In diesem Gehäuseteil kommt die zugewandte Oberfläche nur mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich der äußeren Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils in Berührung, der in Bezug auf das innenumfangsseitige Ende des zweitseitigen Plattenteils radial außen angeordnet ist. Die äußere Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils ist eine Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils auf der zweiten Seite der axialen Richtung. Dementsprechend ist es möglich, den Bereich der Anmeldung von Kräften auf den Befestigungsring durch den Einpressstempel und die zugewandte Oberfläche auf den Bereich radial außen jenseits des inneren Umfangsendes des zweitseitigen Plattenteils zu begrenzen. Dadurch wird eine übermäßige Kompression des in axialer Richtung sandwichartig gehaltenen Abschnitts des Dichtungselements zwischen dem inneren Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils und dem erstseitigen Plattenteil unterdrückt.
Bezugszeichen in Klammern, die an die Namen der in den Ansprüchen beschriebenen Bestandteile angehängt sind, geben ein Beispiel für die Entsprechungen zwischen den Komponenten in den Ansprüchen und spezifischen Komponenten in den später beschriebenen Ausführungsformen an.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht einer Ventilvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils 11 in 1.
3A ist eine Querschnittsansicht eines Plattenmaterials, die einen Teil eines Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3B ist eine Querschnittsansicht des Plattenmaterials, die einen Teil des Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3C ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungselements, die einen Teil des Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3D ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements und eines Befestigungsrings, die einen Teil des Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
4 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und einer drehenden Welle, die einen Teil des Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
5 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und eines Gehäuses, die einen Teil des Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
6 ist eine Querschnittsansicht eines Teils einer Ventilvorrichtung gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel, das der 2 entspricht.
7A ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungselements, eines Befestigungsrings und eines Gehäuses, die einen Teil eines Herstellungsprozesses für eine Ventilvorrichtung gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
7B ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und des Gehäuses, die einen Teil des Herstellungsprozesses der Ventilvorrichtung gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
8 ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungselements, eines Befestigungsrings, einer drehenden Welle und eines Gehäuses gemäß einer zweiten Ausführungsform, die der 2 entspricht.
9 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und des Gehäuses, die 5 entspricht und einen Teil eines Herstellungsprozesses einer Ventilvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
10 ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungselements, eines Befestigungsrings, einer drehenden Welle und eines Gehäuses gemäß einer dritten Ausführungsform, die der 2 entspricht.
11 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und des Gehäuses, die 5 entspricht und einen Teil eines Herstellungsprozesses einer Ventilvorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform veranschaulicht.
12 ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungselements, eines Befestigungsrings und einer drehenden Welle gemäß einer vierten Ausführungsform, die der 2 entspricht.
13 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und eines Gehäuses, die 5 entspricht und einen Teil eines Herstellungsprozesses einer Ventilvorrichtung gemäß der vierten Ausführungsform veranschaulicht.
14 ist eine Querschnittsansicht eines Dichtungselements, eines Befestigungsrings und einer drehenden Welle gemäß einer fünften Ausführungsform, die der 2 entspricht.
15 ist eine Querschnittsansicht des Dichtungselements, des Befestigungsrings und eines Gehäuses, die 5 entspricht und einen Teil eines Herstellungsprozesses einer Ventilvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform veranschaulicht.

[Beschreibung der Ausführungsformen]
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden identische oder gleichwertige Komponenten mit identischen Bezugszeichen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
Eine Ventilvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, die in 1 veranschaulicht ist, wird in einer Vorrichtung zur Abgasrückführung (AGR) verwendet, die ein Abgas von einer Maschine mit innerer Verbrennung in den Luftansaugpfad der Maschine mit innerer Verbrennung zurückströmen lässt. Die Ventilvorrichtung 10 erhöht oder verringert die Durchflussmenge des Abgases von der Maschine mit innerer Verbrennung in Richtung des Lufteinlasspfads der Maschine mit innerer Verbrennung. Die Ventilvorrichtung 10 enthält ein Gehäuse 11, einen Ventilkörper 12, eine drehende Welle 13 und ein Lager 14.
Das Gehäuse 11 enthält einen Gasströmungspfad 15, in dem das Gas strömt, und einen Aufnahmeraum 16, in dem die drehende Welle 13 untergebracht ist. Bei dem in dem Gasströmungspfad 15 strömenden Gas handelt es sich um das Abgas von der Maschine mit innerer Verbrennung, das in Richtung des Luftansaugpfads der Maschine mit innerer Verbrennung strömt. Der Gasströmungspfad 15 stellt einen Innenraum des Gehäuses 11 dar. Der Gasströmungspfad 15 ist hauptsächlich durch die innere Oberfläche des Gehäuses 11 ausgebildet. Der Aufnahmeraum 16 steht in Verbindung mit dem Gasströmungspfad 15. Der Aufnahmeraum 16 ist aus der inneren Oberfläche der Wand des Gehäuses 11 ausgebildet. Das Gehäuse 11 besteht aus einem metallischen Werkstoff, wie z. B. einer Aluminiumlegierung.
Eine zylindrische Düse 17 wird durch Presssitz an der inneren Oberfläche des Gehäuses 11 fixiert, die den Gasströmungspfad 15 ausbildet. Der Innenraum der Düse 17 bildet einen Teil des Gasströmungspfads 15. Die Düse 17 besteht aus einem Material mit hervorragender Hitze- und Korrosionsbeständigkeit (beispielsweise aus rostfreiem Stahl).
Der Ventilkörper 12 ist in dem Gasströmungspfad 15 angeordnet. Mit dem Ventilkörper 12 wird die Öffnung des Gasströmungspfades 15 eingestellt. Bei dem Ventilkörper 12 handelt es sich um eine scheibenförmige Absperrklappe. Der Ventilkörper 12 ist in dem Innenraum der Düse 17 untergebracht.
Die drehende Welle 13 ist in dem Aufnahmeraum 16 angeordnet. Die drehende Welle 13 dreht sich um ihre Achse, um den Ventilkörper 12 zu drehen. Die drehende Welle 13 ist an dem Ventilkörper 12 so fixiert, dass die Achse der drehenden Welle 13 in Bezug auf die Durchmesserrichtung des Ventilkörpers 12 geneigt ist. Die drehende Welle 13 besteht aus einem Material mit ausgezeichnetem Widerstand gegen Korrosion (beispielsweise aus rostfreiem Stahl).
Das Lager 14 ist in dem Aufnahmeraum 16 untergebracht. Das Lager 14 hält die drehende Welle 13 drehbar. Das Lager 14 ist auf einer Seite des Gasströmungspfads 15 angeordnet, nicht auf beiden Seiten des Gasströmungspfads 15. Das Lager 14 enthält ein Wälzlager 141, wie z. B. ein Kugellager oder ein Rollenlager, und ein Gleitlager 142, wie z. B. ein Metalllager. Das Gleitlager 142 ist näher an dem Gasströmungspfad 15 angeordnet als das Wälzlager 141.
Die Ventilvorrichtung 10 enthält außerdem einen Öldichtring 18. Der Öldichtring 18 ist in dem Aufnahmeraum 16 zwischen dem Wälzlager 141 und dem Gleitlager 142 in einer axialen Richtung D1 der drehenden Welle 13 angeordnet. Der Öldichtring 18 verhindert den Durchtritt des Abgases zwischen der drehenden Welle 13 und der den Aufnahmeraum 16 ausbildenden inneren Oberfläche des Gehäuses 11.
Die Ventilvorrichtung 10 enthält auch einen elektrischen Aktuator 20. Der elektrische Aktuator 20 treibt die drehende Welle 13 an. Der elektrische Aktuator 20 ist an dem Gehäuse 11 befestigt. Der elektrische Aktuator 20 enthält einen nicht dargestellten Elektromotor, ein Untersetzungsgetriebe 21 und eine Schraubenfeder 22. Der Elektromotor erzeugt bei Bestromung eine Drehantriebskraft. Das Untersetzungsgetriebe 21 verstärkt das Drehmoment des Elektromotors und sendet es an die drehende Welle 13. Die Schraubenfeder 22 spannt den Ventilkörper 12 in eine Ventilöffnungsrichtung oder eine Ventilschließrichtung vor.
Die Ventilvorrichtung 10 enthält ein Dichtungselement 30 und einen Befestigungsring 31. Das Dichtungselement 30 und der Befestigungsring 31 sind in dem Aufnahmeraum 16 so angeordnet, dass sie um die äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle 13 herum positioniert sind. Das Dichtungselement 30 und der Befestigungsring 31 sind näher am Gasströmungspfad 15 angeordnet als das Lager 14. Das Dichtungselement 30 steht gleitend in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle 13, wodurch ein Durchtritt des Abgases zwischen der drehenden Welle 13 und der inneren Oberfläche des Gehäuses 11, die den Aufnahmeraum 16 ausbildet, verhindert wird.
Wie in 2 veranschaulicht, weist das Dichtungselement 30 eine Öffnung auf, in der die drehende Welle 13 mittig angeordnet ist, und hat die Form einer Platte, die sich von der drehenden Welle 13 in einer radialen Richtung D2 radial nach außen erstreckt. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die durch das äußere Umfangsende des Dichtungselements 30 in Umfangsrichtung ausgebildete Form ein Kreis. Die radiale Richtung D2 ist eine Richtung, die senkrecht zur axialen Richtung D1 verläuft.
Genauer gesagt ist das Dichtungselement 30 so gebogen, dass ein innenumfangsendseitiger Teil 301 des Dichtungselements 30 dem Gasströmungspfad 15 zugewandt ist. Das heißt, das Dichtungselement 30 ist so gebogen, dass der innenumfangsendseitige Teil 301 des Dichtungselements 30 in der axialen Richtung D1 näher an der Seite des Gasströmungspfads 15 positioniert, ist als ein außenumfangsendseitiger Teil 302 des Dichtungselements 30. Die in 2 veranschaulichte zweite Seite der axialen Richtung D1 ist die Seite des Pfades 15. Der innenumfangsendseitige Teil 301 steht gleitend in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle 13. Das außenumfangsendseitige Teil 302 hat die Form einer Platte, die sich von der drehenden Welle 13 aus in radialer Richtung D2 radial nach außen erstreckt. Das Dichtungselement 30 darf jedoch nicht gebogen werden.
Das Dichtungselement 30 ist aus Polytetrafluorethylen (PTFE) hergestellt, das ein Fluorharz ist. Das Dichtungselement 30 kann auch aus einem anderen Fluorharz als PTFE hergestellt sein.
Der Befestigungsring 31 ist ein ringförmiges Element zur Befestigung des Dichtungselements 30 am Gehäuse 11. Der Befestigungsring 31 ist an dem Gehäuse 11 in einem Zustand fixiert, in dem er an der inneren Oberfläche des Gehäuses 11, die den Aufnahmeraum 16 ausbildet, mit Presssitz versehen ist. Der Befestigungsring 31 besteht aus rostfreiem Stahl, einem metallischen Werkstoff mit ausgezeichnetem Widerstand gegen Korrosion. Der Befestigungsring 31 kann auch aus einem anderen metallischen Werkstoff als rostfreiem Stahl hergestellt sein. Im Einzelnen weist der Befestigungsring 31 ein ringförmiges Teil 32, ein erstseitiges Plattenteil 33 und ein zweitseitiges Plattenteil 34 auf.
Das ringförmige Teil 32 hat eine ringförmige Form mit einer inneren Umfangsoberfläche 321 und einer äußeren Umfangsoberfläche 322. Die innere Umfangsoberfläche 321 definiert einen Innenraum des ringförmigen Teils 32. Die äußere Umfangsoberfläche 322 bildet die äußere Form des ringförmigen Teils 32. Die axiale Richtung des ringförmigen Teils 32 fällt mit der axialen Richtung D1 der drehenden Welle 13 zusammen.
Das ringförmige Teil 32 ist um das äußere Umfangsende des Dichtungselements 30 herum angeordnet. Die innere Umfangsoberfläche 321 ist dem äußeren Umfangsende des Dichtungselements 30 in der radialen Richtung D2 zugewandt. Der Durchmesser der inneren Umfangsoberfläche 321 ist der gleiche wie der Außendurchmesser des Dichtungselements 30. Dementsprechend liegt die innere Umfangsoberfläche 321 am äußeren Umfangsende des Dichtungselements 30 an. Der Durchmesser der inneren Umfangsoberfläche 321 kann größer sein als der Außendurchmesser des Dichtungselements 30.
Der gesamte Bereich der äußeren Umfangsoberfläche 322 entlang der axialen Richtung D1 ist eine zylindrische Oberfläche mit einem konstanten Durchmesser. Das heißt, der gesamte Bereich der axialen Richtung D1 der äußeren Umfangsoberfläche 322 weist die gleiche Form auf wie die äußere Oberfläche eines Kreiszylinders mit konstantem Durchmesser. Wie in 2 veranschaulicht, ist die gesamte Linie, die durch die äußere Umfangsoberfläche 322 gebildet wird, eine gerade Linie, die sich parallel zur axialen Richtung D1 auf dem Abschnitt des Befestigungsrings 31 erstreckt, der durch die Achse des Befestigungsrings 31 hindurchtritt und parallel zur Achse verläuft.
Das erstseitige Plattenteil 33 ist mit dem gesamten Umfangsbereich eines erstseitigen Endabschnitts 323 der axialen Richtung D1 des ringförmigen Teils 32 verbunden. Das erstseitige Plattenteil 33 hat die Form einer Platte, die sich entlang der radialen Richtung D2 von dem ringförmigen Teil 32 in Richtung der drehenden Welle 13 erstreckt. Das erstseitige Plattenteil 33 ist auf der ersten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf das Dichtungselement 30 positioniert.
Das zweitseitige Plattenteil 34 ist mit dem gesamten Umfangsbereich eines zweitseitigen Endabschnitts 324 der Axialrichtung D1 des ringförmigen Teils 32 verbunden. Das zweitseitige Plattenteil 34 hat die Form einer Platte, die sich entlang der radialen Richtung D2 von dem ringförmigen Teil 32 in Richtung der drehenden Welle 13 erstreckt. Das zweitseitige Plattenteil 34 ist auf der zweiten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf das Dichtungselement 30 positioniert. Das erstseitige Plattenteil 33 und das zweitseitige Plattenteil 34 das außenumfangsendseitige Teil 302 des Dichtungselements 30 in der Axialrichtung D1 sandwichartig halten.
Das ringförmige Teil 32, das erstseitige Plattenteil 33 und das zweitseitige Plattenteil 34 sind aus einem einzigen durchgehenden Plattenmaterial ausgebildet. Der Abschnitt des einen durchgängigen Plattenmaterials, der durch die Achse der drehenden Welle 13 hindurchtritt und parallel zur Achsrichtung D1 liegt, weist eine U-Form auf.
Das Gehäuse 11 weist als innere, den Aufnahmeraum 16 ausbildende Wandoberflächen eine rohrförmige Wandoberfläche 161 auf, die den Befestigungsring 31 umgibt und eine zugewandte Oberfläche 162, die dem zweitseitigen Plattenteil 34 in axialer Richtung D 1 gegenüberliegt bzw. zugewandt ist. Bei der zugewandten Oberfläche 162 handelt es sich um eine ebene Oberfläche parallel zur radialen Richtung D2. Der Befestigungsring 31 ist am Gehäuse 11 in einem Zustand fixiert, in dem der ringförmige Teil 32 mit der rohrförmigen Oberfläche 161 und der zweitseitige Plattenteil 34 mit der zugewandten Oberfläche 162 in Kontakt steht. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der gesamte radiale Bereich der äußeren Umfangsoberfläche 322 des ringförmigen Teils 32 in Oberflächenkontakt mit der rohrförmigen Wandoberfläche 161. Das ringförmige Teil 32 ist mit Presssitz in die rohrförmige Wandoberfläche 161 versehen.
Bei dem am Gehäuse 11 fixierten Befestigungsring 31 ist ein inneres Umfangsende 342 des zweitseitigen Plattenteils 34 in der radialen Richtung D2 außerhalb eines inneren Umfangsendes 332 des erstseitigen Plattenteils 33 positioniert. Das zweitseitige Plattenteil 34 weist eine innere Oberfläche 341 auf, die in Kontakt mit dem Dichtungselement 30 steht, und die innere Oberfläche 341 weist das innere Umfangsende 342 auf, das ein Ende innen in der radialen Richtung D2 ist. Die innere Oberfläche 341 des erstseitigen Plattenteils 34 ist eine Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils 34 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1. Das erstseitige Plattenteil 33 weist eine innere Oberfläche 331 auf, die in Kontakt mit dem Dichtungselement 30 steht, und die innere Oberfläche 331 weist das innere Umfangsende 332 auf, das ein Ende innen in der radialen Richtung D2 ist. Die innere Oberfläche 331 des erstseitigen Plattenteils 33 ist eine Oberfläche des erstseitigen Plattenteils 33 auf der zweiten Seite der axialen Richtung D1.
Eine äußere Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 enthält einen äußeren umfangsseitigen Bereich 334 und einen inneren umfangsseitigen Bereich 335. Die äußere Oberfläche 333 ist eine Oberfläche des erstseitigen Plattenteils 33 auf der ersten Seite der Axialrichtung D1. Der äußeren umfangsseitige Bereich 334 ist ein Bereich der äußeren Oberfläche 333, der radial außerhalb des inneren Umfangsendes 342 des zweitseitigen Plattenteils 34 in der radialen Richtung D2 angeordnet ist. Der innenumfangsseitige Bereich 335 ist ein Bereich der äußeren Oberfläche 333, der radial innen jenseits des außenumfangsseitigen Bereichs 334 in der radialen Richtung D2 positioniert ist.
Der innere umfangsseitige Abschnitt des erstseitigen Plattenteils 33 ist in Bezug auf die radiale Richtung D2 so geneigt, dass er sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn er sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert. Dementsprechend ist der innenumfangsseitige Bereich 335 eine geneigte Oberfläche, die so geneigt ist, dass sie sich der zweiten Seite der axialen Richtung D 1 nähert, wenn sie sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert. Der außenumfangsseitige Bereich 334 liegt parallel zur radialen Richtung D2. Daher befindet sich der außenumfangsseitige Bereich 334 in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich 335 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1.
In ähnlicher Weise ist ein innenumfangsseitiger Bereich 336 der inneren Oberfläche 331 des erstseitigen Plattenteils 33 eine geneigte Fläche, die so geneigt ist, dass sie sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn sie sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert. Der innenumfangsseitige Bereich 336 der inneren Oberfläche 331 des erstseitigen Plattenteils 33 ist auf der gegenüberliegenden Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich 335 der äußeren Oberfläche 333 positioniert.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Verfahren zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 enthält das Vorbereiten eines Plattenmaterials 310, das ein Element zum Ausbilden des Befestigungsrings 31 ist, wie in 3A veranschaulicht, das Ausbilden eines zylindrischen Teils 312, wie in 3B veranschaulicht, das Vorbereiten des Dichtungselements 30, wie in 3C veranschaulicht, und das Halten des Dichtungselements 30 in dem Befestigungsring 31, wie in 3D veranschaulicht.
Wie in 3A veranschaulicht, hat das vorbereitete Plattenmaterial 310 die Form einer kreisförmigen ebenen Platte mit einem Paar von Hauptflächen 310a und 310b. Das Plattenmaterial 310 weist eine Öffnung 311 auf, in der die drehende Welle 13 in der Mitte anzuordnen ist.
Wie in 3B veranschaulicht, wird beim Ausbilden des zylindrischen Teils 312 der durch gestrichelt-gepunktete Linien dargestellte außenumfangsendseitige Teil des Plattenmaterials 310 durch einen Pressziehprozess zylindrisch gebogen, der ein Biegeprozess ist, wie durch einen Pfeil in 3B dargestellt. Dementsprechend werden das erstseitige Plattenteil 33 und das zylindrische Teil 312 durch die durchgehenden Linien veranschaulicht.
Wie in 3C veranschaulicht, hat das vorbereitete Dichtungselement 30 bei der Vorbereitung die Form einer kreisförmigen, flachen Platte mit einem Paar von Hauptflächen. Das Dichtungselement 30 weist eine Öffnung 303 auf, in der die drehende Welle 13 mittig angeordnet werden soll. In diesem Gehäuseteil erstreckt sich der innenumfangsendseitige Teil 301 parallel zu dem außenumfangsendseitigen Teil 302.
Wie in 3D veranschaulicht, überlappt beim Halten des Dichtungselements 30 im Befestigungsring 31 der außenumfangsendseitige Teil 302 des Dichtungselements 30 den zylindrischen Teil 312 des erstseitigen Plattenteils 33. In diesem Zustand wird der gesamte Umfangsbereich des Abschnitts des zylindrischen Teils 312, der vom erstseitigen Plattenteil 33 getrennt ist, durch Wickelfalzen als Biegeprozess gebogen. Das Wickelfalzen wird auch als Rotationsfalzung bezeichnet. Das Wickelfalzen ist ein Prozess, bei dem ein verarbeitetes Material durch einen Stempel gepresst und gebogen wird, während das verarbeitete Material oder der Stempel rotiert. Gemäß diesem Verfahren werden das ringförmige Teil 32 und das zweitseitige Plattenteil 34 ausgebildet. Das Dichtungselement 30 ist zwischen dem erstseitigen Plattenteil 33 und dem zweitseitigen Plattenteil 34 sandwichartig gehalten. Ferner ist der innere umfangsseitige Abschnitt des erstseitigen Plattenteils 33 in Bezug auf die radiale Richtung D2 des Befestigungsrings 31 geneigt. Das heißt, der innenumfangsseitige Bereich 335 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 ist in Bezug auf die radiale Richtung D2 geneigt. Dementsprechend ist der äußere Umfangsseitenbereich 334 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf den inneren Umfangsseitenbereich 335 positioniert. Die radiale Richtung D2 des Befestigungsrings 31 stimmt mit der radialen Richtung D2 der drehenden Welle 13 überein, die in 2 veranschaulicht ist.
Wie vorstehend beschrieben, ermöglicht das Biegen des einen Plattenmaterials 310 das Ausbilden des ringförmigen Teils 32 und des zweitseitigen Plattenteils 34 und das sandwichartige Halten des Dichtungselements 30 zwischen dem erstseitigen Plattenteil 33 und dem zweitseitigen Plattenteil 34. Darüber hinaus ist es durch die Handhabung der Bedingungen für den Biegeprozess einfach, den inneren Umfangsseitigen Bereich 335 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 zu neigen.
Das Verfahren zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 enthält ferner die Montage der drehenden Welle 13 und des Dichtungselements 30 sowie die Montage der drehenden Welle 13 und des Befestigungsrings 31 am Gehäuse 11.
Bei der Montage der drehenden Welle 13 und des Dichtungselements 30 wird die drehende Welle 13 in die in 3D veranschaulichte Öffnung 303 des Dichtungselements 30 von der ersten Seite zur zweiten Seite der Axialrichtung D1 eingeführt. In diesem Gehäuseteil ist der Durchmesser der Öffnung 303 des Dichtungselements 30 kleiner als der Durchmesser des Abschnitts der drehenden Welle 13, an dem das Dichtungselement 30 befestigt ist. Daher wird der innenumfangsendseitige Teil 301 des Dichtungselements 30 in Richtung der zweiten Seite der axialen Richtung D1 gedrückt. Dementsprechend wird, wie in 4 veranschaulicht, der innenumfangsendseitige Teil 301 des Dichtungselements 30 in Richtung der zweiten Seite der axialen Richtung D1 gebogen. Auf diese Weise wird das Dichtungselement 30 an der drehenden Welle 13 befestigt.
Bei der Montage der drehenden Welle 13 und des Befestigungsrings 31 am Gehäuse 11, wie in 1 veranschaulicht, wird die drehende Welle 13 von der dem Gasströmungspfad 15 gegenüberliegenden Seite des Aufnahmeraums 16 in Richtung des Gasströmungspfads 15 in den Aufnahmeraum 16 eingeführt. Das heißt, die drehende Welle 13 wird in axialer Richtung D1 von der ersten Seite zur zweiten Seite in den Aufnahmeraum 16 eingeführt.
Anschließend wird, wie in 5 veranschaulicht, mit einem Einpressstempel 50 auf den Befestigungsring 31 in axialer Richtung D1 von der ersten Seite zur zweiten Seite gedrückt. In 5 ist die drehende Welle 13 nicht veranschaulicht. Der mit Presssitz versehene Einpressstempel 50 ist ringförmig, um den Befestigungsring 31 unter Auslassung der drehenden Welle 13 zu verpressen. Der Befestigungsring 31 wird durch den Einpressstempel 50 in eine Position gedrückt, in der das zweitseitige Plattenteil 34 an der zugewandten Oberfläche 162 anliegt. Daher werden Kräfte auf den Befestigungsring 31 sowohl von dem mit Presssitz versehenen Stempel 50 als auch von der zugewandten Oberfläche 162 ausgeübt.
Eine in diesem Gehäuseteil verwendete Pressoberfläche 51 des Einpressstempels 50 ist eine ebene Oberfläche orthogonal zur Axialrichtung D1. Wenn die Pressoberfläche 51 auf den Befestigungsring 31 drückt, ist die Pressoberfläche 51 dem äußeren Umfangsseitigen Bereich 334 und dem inneren Umfangsseitigen Bereich 335 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 in der axialen Richtung D1 zugewandt. Die Pressoberfläche 51 ist daher nur mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 334 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 in Kontakt.
Auf diese Weise ist der Befestigungsring 31 mit Presssitz versehen in die rohrförmige Oberfläche 161 eingepresst. Der Befestigungsring 31 wird am Gehäuse 11 fixiert. Bei dem Verfahren zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 kann die Montage des Befestigungsrings 31, der das Dichtungselement 30 am Gehäuse 11 hält, und die Montage der drehenden Welle 13 am Gehäuse 11 in dieser Reihenfolge ausgeführt werden.
Nachfolgend werden der Befestigungsring 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform und ein Befestigungsring 40 gemäß einem ersten Vergleichsbeispiel verglichen. Der Befestigungsring 40 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel entspricht dem Befestigungsring in der in PTL 1 beschriebenen Ventilvorrichtung. Der Befestigungsring 40 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel weist einen Außenring 41 und einen Innenring 42 auf. Der Außenring 41 ist ein äußeres ringförmiges Element des Befestigungsrings 40. Der Innenring 42 ist ein ringförmiges Element, das im Inneren des Außenrings 41 angeordnet ist.
Der Außenring 41 weist einen zylindrischen Außenringteil 411 und einen Außenringplattenteil 412 auf. Der zylindrische Außenringteil 411 hat die Form eines Kreiszylinders, der sich in der axialen Richtung D1 der drehenden Welle 13 erstreckt. Der Außenringplattenteil 412 hat die Form einer Platte, die sich entlang der radialen Richtung D2 von dem Endabschnitt des zylindrischen Außenringteils 411 auf der ersten Seite der axialen Richtung D 1 in Richtung der Innenseite in der radialen Richtung D2 der drehenden Welle 13 erstreckt.
Der Innenring 42 weist einen zylindrischen Innenringteil 421 und einen Innenringplattenteil 422 auf. Der zylindrische Innenringteil 421 hat die Form eines Kreiszylinders, der sich in der axialen Richtung D1 der drehenden Welle 13 erstreckt. Der Innenringplattenteil 422 hat die Form einer Platte, die sich entlang der radialen Richtung D2 von dem Endabschnitt des zylindrischen Innenringteils 421 auf der ersten Seite der axialen Richtung D 1 in Richtung der Innenseite in der radialen Richtung D2 der drehenden Welle 13 erstreckt.
Der zylindrische Außenringteil 411 wird durch Presssitz versehen an der rohrförmigen Oberfläche 161 des Gehäuses 11 fixiert. Der zylindrische Innenringteil 421 wird durch Bördeln an der inneren Umfangsoberfläche des zylindrischen Außenringteils 411 fixiert. Das Außenringplattenteil 412 und das Innenringplattenteil 422 das Dichtungselement 30 in der axialen Richtung D1 sandwichartig halten. Auf diese Weise befestigt der Befestigungsring 40 das Dichtungselement 30 an dem Gehäuse 11.
Der Befestigungsring 40 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel ist aus zwei Komponenten, dem Außenring 41 und dem Innenring 42, ausgebildet. Dagegen ist der Befestigungsring 31 gemäß der vorliegenden Ausführungsform aus einer Komponente ausgebildet, die in der Anzahl von Komponenten gegenüber dem Befestigungsring 40 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel reduziert ist.
Der Befestigungsring 40 gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel erfordert, dass die Teile zum Fixieren des Innenrings 42 und des Außenrings 41 zusammen an einer Position in axialer Richtung D1 neben den Teilen zum sandwichartigen Halten des Dichtungselements angeordnet werden. Dies führt zu einer Erhöhung einer Abmessung L3 des Befestigungsrings 40 in der axialen Richtung D1. Die Teile, die das Dichtungselement 30 sandwichartig halten, sind das Außenringplattenteil 412 und das Innenringplattenteil 422. Die Teile zum Fixieren des Innenrings 42 und des Außenrings 41 sind das zylindrische Innenringteil 421 und ein Teil des zylindrischen Außenringteils 411 in Kontakt mit dem zylindrischen Innenringteil 421.
Bei dem Befestigungsring 40 des ersten Vergleichsbeispiels ist zwischen dem zylindrischen Innenringteil 421 und der drehenden Welle 13 ein großer Totraum 43 ausgebildet. In einem Abgas enthaltenes Kondenswasser, Fremdkörper und dergleichen können sich in dem Totraum 43 ansammeln. In diesem Fall können der Befestigungsring 40, das Dichtungselement 30 und die drehende Welle 13 erodieren. Darüber hinaus kann die drehende Welle 13 durch die angesammelten Fremdkörper blockiert werden.
Im Gegensatz dazu sind gemäß dem Befestigungsring 31 der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 veranschaulicht, das erstseitige Plattenteil 33 und das zweitseitige Plattenteil 34 mit dem ringförmigen Teil 32 dazwischen miteinander verbunden. Das erstseitige Plattenteil 33 und das zweitseitige Plattenteil 34 sind Teile, die das Dichtungselement 30 sandwichartig halten. Das ringförmige Teil 32 ist in axialer Richtung D1 zwischen dem erstseitigen Plattenteil 33 und dem zweitseitigen Plattenteil 34 angeordnet. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Teile zum Fixieren des Innenrings 42 an dem Außenring 41 in dem Befestigungsring 40 des ersten Vergleichsbeispiels vorzusehen. Daher ist es möglich, eine Länge L1 in der axialen Richtung D1 des Befestigungsrings 31 kürzer als eine Länge L3 in der axialen Richtung D1 des Befestigungsrings 40 des ersten Vergleichsbeispiels zu machen, und zwar durch eine Länge L2 in der axialen Richtung D1 der zu fixierenden Teile. Gemäß dem Befestigungsring 31 der vorliegenden Ausführungsform ist das zylindrische Innenringteil 421 nicht vorgesehen. Dadurch wird die Größe des Totraums zwischen dem Befestigungsring 31 und der drehenden Welle 13 reduziert. Daher ist es möglich, das Problem zu unterdrücken, das durch die Ansammlung von Kondenswasser, Fremdkörpern und dergleichen im Abgas im Totraum verursacht wird.
Wie gemäß der vorliegenden Ausführungsform vorstehend beschrieben, ist es möglich, eine Ventilvorrichtung 10 vorzusehen, die in der Lage ist, die Anzahl von Komponenten des Befestigungsrings 31 zu verringern und die Abmessung des Befestigungsrings 31 in axialer Richtung zu reduzieren. Ferner können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die folgenden vorteilhaften Effekte erzielt werden.
Ein Befestigungsring J31 eines zweiten Ausführungsform-Beispiels, das in 7A dargestellt ist, unterscheidet sich von dem Befestigungsring 31 der vorliegenden Ausführungsform durch die Form einer äußeren Oberfläche 333 eines erstseitigen Plattenteils 33. In dem Befestigungsring J31 des zweiten Vergleichsbeispiels ist ein großer Teil der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 von dem inneren Umfangsende bis zum äußeren Umfangsende eine ebene Oberfläche orthogonal zu einer axialen Richtung D1. Falls also, wie in 7A veranschaulicht, von einem Einpressstempel 50 und einer zugewandten Oberfläche 162 Kräfte auf die Befestigung J31 ausgeübt werden, berührt eine Pressoberfläche 51 den großen Teil der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33.
In diesem Fall, wie in 7B veranschaulicht, verformt sich das erstseitige Plattenteil 33 aufgrund der Kräfte zum Zeitpunkt des Einpressens, und das Dichtungselement 30 wird übermäßig komprimiert. Insbesondere hat der Erfinder das Problem festgestellt, dass das Dichtungselement 30 reißen kann, falls ein Abschnitt 30a des Dichtungselements 30, der sandwichartig in axialer Richtung D1 zwischen einem inneren Umfangsende 342 eines zweitseitigen Plattenteils 34 und dem erstseitigen Plattenteil 33 angeordnet ist, übermäßig komprimiert wird.
Bei der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in den 2 und 5 dargestellt ist, ist der innere umfangsseitige Bereich 335 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 dagegen eine geneigte Fläche, die so geneigt ist, dass sie sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn sie sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert. Dementsprechend ist der äußere umfangsseitige Bereich 334 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich 335 positioniert.
Falls also, wie in 5 veranschaulicht, Kräfte auf den Befestigungsring 31 sowohl von dem Einpressstempel 50 als auch von der zugewandten Oberfläche 162 ausgeübt werden, ist die Pressoberfläche 51 nur mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 334 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 in Kontakt. Dementsprechend kann der Bereich der Anmeldung der Kraft auf den Befestigungsring 31 durch den Einpressstempel 50 und die zugewandte Oberfläche 162 auf den Bereich in radialer Richtung D2 jenseits des inneren umfangsseitigen Endes 342 des zweitseitigen Plattenteils 34 begrenzt werden. Dadurch kann eine übermäßige Kompression des in axialer Richtung D1 sandwichartig gehaltenen Teils des Dichtungselements 30 zwischen dem inneren umfangsseitigen Ende 342 des zweitseitigen Plattenteils 34 und dem erstseitigen Plattenteil 33 unterdrückt werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, ist der innere umfangsseitige Bereich 335 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 eine geneigte Oberfläche, die so geneigt ist, dass sie sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn sie sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert. Wie in 3D veranschaulicht, ist im Zustand vor dem Einsetzen der drehenden Welle 13 in das Dichtungselement 30 der innere umfangsseitige Bereich 335 eine geneigte Oberfläche. In diesem Gehäuseteil ist das Dichtungselement 30 in Bezug auf die radiale Richtung D2 so geneigt, dass es sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn es sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert.
Dies erleichtert die Montage der drehenden Welle 13 und des Dichtungselements 30. Das heißt, die drehende Welle 13 kann leicht in die in 3D veranschaulichte Öffnung 303 des Dichtungselements 30 von der ersten Seite zur zweiten Seite der Axialrichtung D1 eingeführt werden. Darüber hinaus kann verhindert werden, dass das Dichtungselement 30 beim Einsetzen der drehenden Welle 13 abgeschnitten wird.
(Zweite Ausführungsform)
Wie in 8 veranschaulicht, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform durch die Form der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 eines Befestigungsrings 31. Die äußere Oberfläche 333 enthält einen äußeren umfangsseitigen Bereich 334, einen inneren umfangsseitigen Bereich 337 und einen stufenbildenden Teil 338.
Der äußere umfangsseitige Bereich 334 ist parallel zu einer radialen Richtung D2 wie in der ersten Ausführungsform. Der innere umfangsseitige Bereich 337 ist im Gegensatz zum inneren umfangsseitigen Bereich 335 der ersten Ausführungsform parallel zu der radialen Richtung D2. Der stufenbildende Teil 338 ist sowohl mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 334 als auch mit dem inneren umfangsseitigen Bereich 337 verbunden. Das stufenbildende Teil 338 bildet eine Stufe mit einer Differenz in der Position, die in der axialen Richtung D1 zwischen dem äußeren umfangsseitigen Bereich 334 und dem inneren umfangsseitigen Bereich 337 gebildet ist. Dementsprechend ist der äußere umfangsseitige Bereich 334 auf einer ersten Seite der Axialrichtung D1 in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich 337 positioniert. Andere Komponenten des Befestigungsrings 31 sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform.
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer Ventilvorrichtung 10 wird der Befestigungsring 31 wie in der ersten Ausführungsform an einem Gehäuse 11 montiert. Wie in 9 veranschaulicht, drückt ein Einpressstempel 50 auf den Befestigungsring 31 in axialer Richtung D 1 von der ersten Seite hin zur zweiten Seite. Der Befestigungsring 31 wird durch den Einpressstempel 50 in eine Position gedrückt, in der ein zweitseitiges Plattenteil 34 an einer zugewandten Oberfläche 162 anliegt. Daher werden Kräfte auf den Befestigungsring 31 sowohl von dem Einpressstempel 50 als auch von der zugewandten Oberfläche 162 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Pressoberfläche 51 nur mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 334 der äußeren Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 in Kontakt. Daher können bei der vorliegenden Ausführungsform die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
(Dritte Ausführungsform)
Wie in 10 veranschaulicht, unterscheidet sich die vorliegende Ausführungsform von der ersten Ausführungsform durch die Position eines inneren Umfangsendes 163 einer zugewandten Oberfläche 162 eines Gehäuses 11. Das innere Umfangsende 163 ist ein Ende innen in radialer Richtung D2 eines Bereichs der zugewandten Oberfläche 162 in Kontakt mit einem zweitseitigen Plattenteil 34. Das innere Umfangsende 163 ist außen in radialer Richtung D2 in Bezug auf ein inneres Umfangsende 342 des zweitseitigen Plattenteils 34 positioniert.
Gemäß einem Verfahren zur Herstellung einer Ventilvorrichtung 10, wie in der ersten Ausführungsform, wird ein Befestigungsring 31 an dem Gehäuse 11 montiert. Wie in 11 veranschaulicht, drückt ein Einpressstempel 50 auf den Befestigungsring 31 in axialer Richtung D1 von einer ersten Seite hin zu der zweiten Seite. Der Befestigungsring 31 wird durch den Einpressstempel 50 in eine Position gedrückt, in der das zweitseitige Plattenteil 34 an der zugewandten Oberfläche 162 anliegt. Daher werden Kräfte auf den Befestigungsring 31 sowohl von dem Einpressstempel 50 als auch von der zugewandten Oberfläche 162 ausgeübt. Zu diesem Zeitpunkt ist die zugewandte Oberfläche 162 nur in Kontakt mit einem äußeren umfangsseitigen Bereich 344 einer äußeren Oberfläche 343 des zweitseitigen Plattenteils 34 außen in der radialen Richtung D2 in Bezug auf das innere umfangsseitige Ende 342 des zweitseitigen Plattenteils 34. Die äußere Oberfläche 343 des zweitseitigen Plattenteils 34 ist eine Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils 34 auf der zweiten Seite der axialen Richtung D1. Dementsprechend kann der Bereich der Kraftausübung auf den Befestigungsring 31 durch den Einpressstempel 50 und die zugewandte Oberfläche 162 auf den Bereich außen in radialer Richtung D2 in Bezug auf das innere umfangsseitige Ende 342 des zweitseitigen Plattenteils 34 begrenzt werden. Daher können bei der vorliegenden Ausführungsform die gleichen vorteilhaften Effekte wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die zugewandte Oberfläche 162 eine ebene Oberfläche parallel zu der radialen Richtung D2. Die zugewandte Oberfläche 162 kann jedoch in Bezug auf die radiale Richtung D2 schräg sein, soweit die zugewandte Oberfläche 162 nur mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 344 der äußeren Oberfläche 343 des zweitseitigen Plattenteils 34 in Kontakt ist. Darüber hinaus ist der Durchmesser des Aufnahmeraums 16 in dem Teil des Aufnahmeraums 16 auf der zweiten Seite der axialen Richtung D1 jenseits der zugewandten Oberfläche 162 größer als der Durchmesser des anderen Teils des Aufnahmeraums 16. Der Durchmesser des Aufnahmeraums 16 kann jedoch in dem gesamten Bereich auf der zweiten Seite der Axialrichtung D1 jenseits der zugewandten Oberfläche 162 gleichmäßig sein.
(Vierte Ausführungsform)
Wie in 12 veranschaulicht, wird bei einem Befestigungsring 40 der vorliegenden vierten Ausführungsform die Form der äußeren Oberfläche des Außenringplattenteils 412 im Befestigungsring 40 des ersten Vergleichsbeispiels in dieselbe Form wie die äußere Oberfläche 333 des erstseitigen Plattenteils 33 im Befestigungsring 31 der ersten Ausführungsform geändert.
Das heißt, der Befestigungsring 40 der vorliegenden Ausführungsform weist einen Außenring 41 und einen Innenring 42 auf, ähnlich wie der Befestigungsring 40 des ersten Vergleichsbeispiels. Der Außenring 41 weist ein zylindrisches Außenringteil 411 und ein Außenringplattenteil 412 auf. Der Innenring 42 weist ein zylindrisches Innenringteil 421 und ein Innenringplattenteil 422 auf. Das Außenringplattenteil 412 und das Innenringplattenteil 422 halten sandwichartig ein außenumfangsendseitiges Teil 302 eines Dichtungselements 30 in einer axialen Richtung D1. Das Außenringplattenteil 412 hat die Form einer Platte, die auf einer ersten Seite der axialen Richtung D 1 in Bezug auf das Dichtungselement 30 angeordnet ist und sich entlang einer radialen Richtung D2 erstreckt. Daher entspricht das Außenringplattenteil 412 dem erstseitigen Plattenteil. Das Innenringplattenteil 422 hat die Form einer Platte, die auf einer zweiten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf das Dichtungselement 30 angeordnet ist und sich entlang der radialen Richtung D2 erstreckt. Daher entspricht das Innenringplattenteil 422 dem zweitseitigen Plattenteil.
Bei einem an einem Gehäuse 11 fixierten Befestigungsring 40 ist ein inneres Umfangsende 424 des Innenringplattenteils 422 außen in radialer Richtung D2 jenseits eines inneren Umfangsendes 414 des Außenringplattenteils 412 angeordnet. Das innere Umfangsende 424 des Innenringplattenteils 422 ist ein Ende innen in radialer Richtung D2 einer inneren Oberfläche 423 des Innenringplattenteils 422 in Kontakt mit dem Dichtungselement 30. Die innere Oberfläche 423 des Innenringplattenteils 422 ist eine Oberfläche des Innenringplattenteils 422 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1. Das innere Umfangsplattenteil 414 des Außenringplattenteils 412 ist ein Ende innen in der radialen Richtung D2 einer inneren Oberfläche 413 des Außenringplattenteils 412 in Kontakt mit dem Dichtungselement 30. Die innere Oberfläche 413 des Außenringplattenteils 412 ist eine Oberfläche des Außenringplattenteils 412 auf der zweiten Seite der axialen Richtung D1.
Eine äußere Oberfläche 415 des Außenringplattenteils 412 enthält einen äußeren umfangsseitigen Bereich 416 und einen inneren umfangsseitigen Bereich 417. Die äußere Oberfläche 415 ist eine Oberfläche des Außenringplattenteils 412 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1. Der äußere umfangsseitige Bereich 416 ist ein Bereich der äußeren Oberfläche 415, der in radialer Richtung D2 außen jenseits eines inneren Umfangsends 424 des Innenringplattenteils 422 positioniert ist. Der innere umfangsseitige Bereich 417 ist ein Bereich der äußeren Oberfläche 415, der innen in radialer Richtung D2 hinter dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 positioniert ist.
Im Gegensatz zum Befestigungsring 40 im ersten Vergleichsbeispiel ist der innere umfangsseitige Abschnitt des Außenringplattenteils 412 in Bezug auf die radiale Richtung D2 so geneigt, dass er sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn er sich in radialer Richtung D2 nach innen nähert. Daher ist der innere umfangsseitige Bereich 417 eine geneigte Oberfläche, die so geneigt ist, dass sie sich der zweiten Seite der axialen Richtung D1 nähert, wenn sie sich in der radialen Richtung D2 nach innen nähert. Der äußere umfangsseitige Bereich 416 ist parallel zu der radialen Richtung D2. Dementsprechend ist der äußere umfangsseitige Bereich 416 auf der ersten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich 417 positioniert.
Die weiteren Komponenten der Ventilvorrichtung 10 sind die gleichen wie bei der ersten Ausführungsform. Bei einem Verfahren zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 wird, wie bei der ersten Ausführungsform, der Befestigungsring 40 an dem Gehäuse 11 montiert. Wie in 13 veranschaulicht, drückt ein Einpressstempel 50 auf den Befestigungsring 40 in axialer Richtung D 1 von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite. Eine drehende Welle 13 ist in 13 nicht veranschaulicht. Der Befestigungsring 40 wird durch den Einpressstempel 50 in eine Position gepresst bzw. gedrückt, in der der Befestigungsring 40 an einer zugewandten Oberfläche 162 anliegt. Daher werden Kräfte auf den Befestigungsring 40 sowohl von dem mit Presssitz versehenen Stempel 50 als auch von der zugewandten Oberfläche 162 ausgeübt.
Eine hierbei verwendete Pressoberfläche 51 des Einpressstempels 50 ist eine ebene Oberfläche orthogonal zur Achsrichtung D1. Wenn die Pressoberfläche 51 auf den Befestigungsring 40 drückt, ist die Pressoberfläche 51 dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 und dem inneren umfangsseitigen Bereich 417 der äußeren Oberfläche 415 des Außenringplattenteils 412 in axialer Richtung D1 zugewandt. Die Pressoberfläche 51 ist daher nur mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 der äußeren Oberfläche 415 des Außenringplattenteils 412 in Kontakt.
Dementsprechend kann der Bereich der Kraftausübung auf den Befestigungsring 40 durch den Einpressstempel 50 und die zugewandte Oberfläche 162 auf den Bereich außen in radialer Richtung D2 in Bezug auf das innere Umfangsende 424 des Innenringplattenteils 422 begrenzt werden. Dadurch kann eine übermäßige Kompression des in axialer Richtung D1 sandwichartig gehaltenen Teils des Dichtungselements 30 zwischen dem inneren Umfangsende 424 des Innenringplattenteils 422 und dem Außenringplattenteil 412 unterdrückt werden.
(Fünfte Ausführungsform)
Wie in 14 veranschaulicht, wird bei einem Befestigungsring 40 der vorliegenden fünften Ausführungsform die Form der äußeren Oberfläche des Außenringplattenteils 412 bei dem Befestigungsring 40 des ersten Vergleichsbeispiels in dieselbe Form wie die äußere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils 33 bei dem Befestigungsring 31 der zweiten Ausführungsform geändert. Bei der vorliegenden Ausführungsform des Befestigungsrings 40 ist die Form einer äußeren Oberfläche 415 eines Außenringplattenteils 412 unterschiedlich von der des Befestigungsrings 40 der vierten Ausführungsform. Das heißt, die äußere Oberfläche 415 des Außenringplattenteils 412 enthält einen äußeren umfangsseitigen Bereich 416, einen inneren umfangsseitigen Bereich 418 und einen stufenbildenden Teil 419.
Der äußere umfangsseitige Bereich 416 liegt parallel zu einer radialen Richtung D2. Im Gegensatz zu dem inneren umfangsseitigen Bereich 417 in der vierten Ausführungsform ist der innere umfangsseitige Bereich 418 parallel zur radialen Richtung D2. Der stufenbildende Teil 419 ist sowohl mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 als auch mit dem inneren umfangsseitigen Bereich 418 verbunden. Das stufenbildende Teil 419 bildet eine Stufe mit einer Differenz in der Position, die in der axialen Richtung D1 zwischen dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 und dem inneren umfangsseitigen Bereich 418 gebildet wird. Dementsprechend ist der äußere umfangsseitige Bereich 416 auf einer ersten Seite der axialen Richtung D1 in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich 418 positioniert. Die anderen Komponenten des Befestigungsrings 40 sind die gleichen wie bei der vierten Ausführungsform.
Die Komponenten der Ventilvorrichtung 10 mit Ausnahme des Befestigungsrings 40 sind die gleichen wie die der ersten Ausführungsform. In einem Verfahren zur Herstellung der Ventilvorrichtung 10 wird, wie in der ersten Ausführungsform, der Befestigungsring 40 an einem Gehäuse 11 montiert. Wie bei der vierten Ausführungsform drückt ein mit Presssitz versehener Einpressstempel 50 auf den Befestigungsring 40 in der axialen Richtung D1 von der ersten Seite zur zweiten Seite, wie in 15 veranschaulicht. In 15 ist eine drehende Welle 13 nicht veranschaulicht. Der Befestigungsring 40 wird durch den Einpressstempel 50 in eine Position gepresst, in der der Befestigungsring 40 an einer zugewandten Oberfläche 162 anliegt. Daher werden Kräfte auf den Befestigungsring 40 sowohl von dem Einpressstempel 50 als auch von der zugewandten Oberfläche 162 ausgeübt.
Wenn die Pressoberfläche 51 auf den Befestigungsring 40 drückt, ist die Pressoberfläche 51 dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 und dem inneren umfangsseitigen Bereich 418 der äußeren Oberfläche 415 des Außenringplattenteils 412 in der axialen Richtung D1 zugewandt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Pressoberfläche 51 nur in Kontakt mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich 416 der äußeren Oberfläche 415 des Außenringplattenteils 412. Dementsprechend können bei der vorliegenden fünften Ausführungsform die gleichen vorteilhaften Wirkungen wie bei der vierten Ausführungsform erzielt werden.
(Andere Ausführungsformen)

(1) Bei der ersten und zweiten Ausführungsform ist der äußere umfangsseitige Bereich 334 der äußeren Oberfläche 333 eine Oberfläche parallel zur radialen Richtung D2. Das heißt, der äußere umfangsseitige Bereich 334 der äußeren Oberfläche 333 ist ein Bereich, der in Oberflächenkontakt mit der Pressoberfläche 51 des Einpressstempels 50 steht. Der äußere umfangsseitige Bereich 334 der äußere Oberfläche 333 kann jedoch auch ein geradliniger Bereich sein, der in Linienkontakt mit der Pressoberfläche 51 des Einpressstempels 50 steht. Das Gleiche gilt für die äußeren umfangsseitigen Bereiche 416 der äußeren Oberflächen 415 in der vierten und fünften Ausführungsform.
(2) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist das Dichtungselement 30 aus einem Fluorharz hergestellt. Das Dichtungselement 30 kann jedoch auch aus einem anderen Kunstharz als einem Fluorharz hergestellt sein. Das Dichtungselement kann aus einem anderen Material mit einer Dichtungsfunktion, wie z.B. synthetischem Gummi, hergestellt sein.
(3) Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist der Befestigungsring 31 aus einem metallischen Material hergestellt. Der Befestigungsring 31 kann jedoch auch aus einem anderen Material mit hervorragendem Widerstand gegen Korrosion als einem metallischen Material hergestellt sein.
(4) In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist zumindest ein Abschnitt der äußeren Umfangsoberfläche 322 des ringförmigen Innenringteils 32 des Befestigungsrings 31 eine zylindrische Oberfläche. Die äußere Umfangsoberfläche 322 des ringförmigen Innenringteils 32 kann jedoch auch eine nicht zylindrische Oberfläche sein. Der Befestigungsring 31 kann an dem Gehäuse 11 in einem Zustand fixiert werden, in dem die äußere Umfangsoberfläche 322 in Linienkontakt mit der rohrförmigen Oberfläche 161 des Gehäuses 11 steht.
(5) Die Ventilvorrichtung 10 wird bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet, um die Strömungsmenge eines Abgases in einer Maschine mit innerer Verbrennung zu erhöhen oder zu verringern, das in Richtung des Ansaugpfads der Maschine mit innerer Verbrennung strömt. Die Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann jedoch auch für andere Zwecke als das Erhöhen oder Verringern der Strömungsrate eines Abgases in der Maschine mit innerer Verbrennung verwendet werden. In diesem Gehäuseteil kann die Art und Anordnung des Lagers 14 von denen der ersten Ausführungsform abweichen. Außerdem kann die Art und Anordnung des Dichtungselements von dem Dichtungselement 30 abweichen.
(6) Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in geeigneter Weise modifiziert werden und enthält verschiedene Modifikationsbeispiele und Modifikationen innerhalb eines Äquivalenzbereichs, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus sind die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen nicht unabhängig voneinander, sondern können in geeigneter Weise miteinander kombiniert werden, sofern die Kombination nicht offensichtlich unmöglich ist. Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen versteht es sich von selbst, dass die Elemente, aus denen die Ausführungsformen bestehen, nicht notwendigerweise wesentlich sind, es sei denn, sie werden eindeutig als wesentlich bezeichnet oder grundsätzlich als offensichtlich wesentlich angesehen. Falls in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen Zahlen, Werte, Mengen und Umfänge der Bestandteile der Ausführungsformen genannt werden, sind die Bestandteile nicht auf spezifische Anzahlen davon begrenzt, es sei denn, diese Anzahlen sind eindeutig als wesentlich im Besonderen ausgedrückt oder diese Anzahlen sind offensichtlich auf die spezifischen Anzahlen begrenzt. Falls bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Materialien, Formen und Lagebeziehungen der Bestandteile erwähnt werden, sind die Bestandteile nicht auf die erwähnten Materialien, Formen, Lagebeziehungen und dergleichen begrenzt, es sei denn, die Materialien, Formen, Lagebeziehungen und dergleichen werden eindeutig als wesentlich bezeichnet oder die Bestandteile sind grundsätzlich auf die spezifischen Materialien, Formen, Lagebeziehungen und dergleichen begrenzt.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020174634 [0001]
JP 201065729 A [0005]

Claims

Ventilvorrichtung, die aufweist: ein Gehäuse (11), in dem ein Gasströmungspfad (15), durch den ein Gas strömt, und einen Aufnahmeraum (16), der mit dem Gasströmungspfad in Verbindung steht und eine drehende Welle aufnimmt, ausgebildet sind; einen Ventilkörper (12), der in dem Gasströmungspfad angeordnet ist und eine Öffnung des Gasströmungspfades einstellt; die drehende Welle (13), die in dem Aufnahmeraum angeordnet ist und sich um eine Achse dreht, um den Ventilkörper zu drehen; ein Dichtungselement (30), das in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass es um eine äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle herum positioniert ist und gleitend in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle steht, um den Durchtritt des Gases zwischen der drehenden Welle und dem Gehäuse zu verhindern; und einen ringförmigen Befestigungsring (31, 40), der in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass er um die äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle positioniert ist und das Dichtungselement an dem Gehäuse befestigt, wobei das Dichtungselement ein außenumfangsendseitiges Teil (302) aufweist, und das außenumfangsendseitige Teil die Form einer Platte hat, die sich von der drehenden Welle entlang einer radialen Richtung der Welle radial nach außen erstreckt, der Befestigungsring aufweist: ein erstseitiges Plattenteil (33, 412), das auf einer ersten Seite einer axialen Richtung der drehenden Welle in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer Platte hat, die sich entlang der radialen Richtung erstreckt; und ein zweitseitiges Plattenteil (34, 422), das auf einer zweiten Seite der axialen Richtung in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer Platte hat, die sich entlang der radialen Richtung erstreckt, wobei das erstseitige Plattenteil und das zweitseitige Plattenteil das außenumfangsendseitige Teil des Dichtungselements in der axialen Richtung sandwichartig halten, das Gehäuse als innere, den Aufnahmeraum bildende Wandoberflächen eine rohrförmige, den Befestigungsring umgebende Wandoberfläche (161) und eine dem zweitseitigen Plattenteil in axialer Richtung zugewandte Oberfläche (162) aufweist, der Befestigungsring an dem Gehäuse in einem Zustand fixiert ist, in dem der Befestigungsring in Kontakt mit der rohrförmigen Wandoberfläche und das zweitseitige Plattenteil in Kontakt mit der zugewandten Oberfläche ist, das zweitseitige Plattenteil eine innere Oberfläche (341, 423) aufweist, die in Kontakt mit dem Dichtungselement steht, die innere Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils ein in radialer Richtung innenliegendes Ende aufweist, das als inneres Umfangsende (342, 424) des zweitseitigen Plattenteils dient, und das erstseitige Plattenteil eine innere Oberfläche (331, 413) aufweist, die in Kontakt mit dem Dichtungselement steht, wobei die innere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils eine Innenseite in der radialen Richtung aufweist, die als inneres Umfangsende (332, 414) des erstseitigen Plattenteils dient, wobei das innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils außerhalb in der radialen Richtung jenseits des inneren Umfangsendes des erstseitigen Plattenteils positioniert ist, das erstseitige Plattenteil eine äußere Oberfläche (333, 415) aufweist, die eine Oberfläche des erstseitigen Plattenteils auf der ersten Seite der axialen Richtung ist, und die äußere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils einen äußeren umfangsseitigen Bereich (334, 416), der in der radialen Richtung jenseits des inneren umfangsseitigen Endes des zweitseitigen Plattenteils außen positioniert ist, und einen inneren umfangsseitigen Bereich (335, 337, 417, 418) aufweist, der in der radialen Richtung jenseits des außenumfangsseitigen Bereichs innen positioniert ist, und der äußere umfangsseitige Bereich auf der ersten Seite der axialen Richtung in Bezug auf den inneren umfangsseitigen Bereich positioniert ist.
Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der innere umfangsseitige Bereich (335, 417) eine geneigte Oberfläche ist, die so geneigt ist, dass sich der zweiten Seite der axialen Richtung nähert, wenn sie sich in der radialen Richtung nach innen nähert.
Ventilvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die äußere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils einen stufenbildenden Teil aufweist, der sowohl mit dem äußeren umfangsseitigen Bereich als auch mit dem inneren umfangsseitigen Bereich (337, 418) verbunden ist und eine Stufe (338, 419) mit einer Positionsdifferenz in axialer Richtung zwischen dem äußeren umfangsseitigen Bereich und dem inneren umfangsseitigen Bereich ausbildet.
Ventilvorrichtung, die aufweist: ein Gehäuse (11), in dem ein Gasströmungspfad (15), durch den ein Gas strömt, und einen Aufnahmeraum (16), der mit dem Gasströmungspfad in Verbindung steht und eine drehende Welle aufnimmt, ausgebildet sind; einen Ventilkörper (12), der in dem Gasströmungspfad angeordnet ist und eine Öffnung des Gasströmungspfades einstellt; die drehende Welle (13), die in dem Aufnahmeraum angeordnet ist und sich um eine Achse dreht, um den Ventilkörper zu drehen; ein Dichtungselement (30), das in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass es um eine äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle herum positioniert ist und gleitend in engem Kontakt mit der äußeren Umfangsoberfläche der drehenden Welle steht, um den Durchtritt des Gases zwischen der drehenden Welle und dem Gehäuse zu verhindern; und einen ringförmigen Befestigungsring (31), der in dem Aufnahmeraum so angeordnet ist, dass er um die äußere Umfangsoberfläche der drehenden Welle positioniert ist und das Dichtungselement an dem Gehäuse befestigt, wobei das Dichtungselement ein außenumfangsendseitiges Teil (302) aufweist, und das außenumfangsendseitige Teil die Form einer Platte hat, die sich von der drehenden Welle entlang einer radialen Richtung der Welle radial nach außen erstreckt, der Befestigungsring aufweist: ein erstseitiges Plattenteil (33), das auf einer ersten Seite einer axialen Richtung der drehenden Welle in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer Platte hat, die sich entlang der radialen Richtung erstreckt; und ein zweitseitiges Plattenteil (34), das auf einer zweiten Seite der axialen Richtung in Bezug auf das Dichtungselement positioniert ist und die Form einer Platte hat, die sich entlang der radialen Richtung erstreckt, wobei das erstseitige Plattenteil und das zweitseitige Plattenteil das außenumfangsendseitige Teil des Dichtungselements in der axialen Richtung sandwichartig halten, das Gehäuse als innere, den Aufnahmeraum bildende Wandoberflächen eine rohrförmige, den Befestigungsring umgebende Wandoberfläche (161) und eine dem zweitseitigen Plattenteil in axialer Richtung zugewandte Oberfläche (162) aufweist, der Befestigungsring an dem Gehäuse in einem Zustand fixiert ist, in dem der Befestigungsring in Kontakt mit der rohrförmigen Wandoberfläche und das zweitseitige Plattenteil in Kontakt mit der zugewandten Oberfläche ist, das zweitseitige Plattenteil eine innere Oberfläche (341) in Kontakt mit dem Dichtungselement aufweist, wobei die innere Oberfläche des zweitseitigen Plattenteils ein Ende innen in der radialen Richtung aufweist, das als inneres Umfangsende (342) des zweitseitigen Plattenteils dient, und das erstseitige Plattenteil eine innere Oberfläche (331) in Kontakt mit dem Dichtungselement aufweist, wobei die innere Oberfläche des erstseitigen Plattenteils ein Ende innen in der radialen Richtung aufweist, das als inneres Umfangsende (332) des erstseitigen Plattenteils dient, wobei das innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils außen in der radialen Richtung jenseits des inneren Umfangsendes des erstseitigen Plattenteils angeordnet ist, und die zugewandte Oberfläche einen Kontaktbereich in Kontakt mit dem zweitseitigen Plattenteil aufweist, wobei die zugewandte Oberfläche ein inneres Umfangsende (163) aufweist, das ein Ende innen in der radialen Richtung des Kontaktbereichs ist, und das innere Umfangsende der zugewandten Oberfläche außen in der radialen Richtung in Bezug auf das innere Umfangsende des zweitseitigen Plattenteils angeordnet ist.
Ventilvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Befestigungsring (31) ein ringförmiges Teil (32) mit einer inneren Umfangsoberfläche (321) und einer äußeren Umfangsoberfläche (322) aufweist und um ein äußeres Umfangsende des Dichtungselements herum angeordnet ist, die innere Umfangsoberfläche des ringförmigen Teils dem äußeren Umfangsende des Dichtungselements in radialer Richtung zugewandt ist, die äußere Umfangsoberfläche des ringförmigen Teils in Kontakt mit der rohrförmigen Wandoberfläche ist, und das ringförmige Teil, das erstseitige Plattenteil (33) und das zweitseitige Plattenteil (34) aus einem einzigen durchgängigen Plattenmaterial ausgebildet sind.