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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasrückführungssteuervorrichtung
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1.
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Eine
bekannte Abgasrückführungssteuervorrichtung
verringert eine maximale Verbrennungstemperatur durch Mischen eines
(rückgeführten) Teils
eines Abgases einer Brennkraftmaschine mit einer Einlassluft, um
giftige Stoffe wie zum Beispiel Stickstoffoxide zu reduzieren, die
in einem Abgas beinhaltet sind, wie zum Beispiel in WO/2001/007808
oder JP-10-103166 A offenbart ist.
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WO/2001/007808
offenbart eine Ventilstruktur einer Drosselbauart der Abgasrückführungssteuervorrichtung
zum Steuern der Strömung
des Abgases. Die Ventilstruktur des Stands der Technik, die in WO/2001/007808
offenbart ist, weist eine Ventilleitung zum Führen des Abgases und ein Drosselventil auf,
das in der Ventilleitung angeordnet ist. Das Drosselventil kann
zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position
gedreht werden. Das Drosselventil ist unveränderlich an einer Drehwelle befestigt,
die zum Regulieren einer Position des Ventils in der Lage ist. Die
Drehwelle ist um einen vorbestimmten Winkel aus einer Mittelachse
der Ventilleitung versetzt. Das Drosselventil ist in einem Bereich angeordnet,
in dem das Drosselventil die Ventilleitung luftdicht sperren kann.
Um den Effekt einer Neigung der Drehwelle bei einer Drehbewegung
zu reduzieren, ist ein Lager an einer Ventilgehäuseseite zum gleitenden Halten
der Drehwelle verlängert, oder
ist eine Schwingung an beiden Enden der Drehwelle durch ein Lager,
das an der Ventilleitungsseite angeordnet ist, und ein weiteres
Lager begrenzt, das in einem Teil einer Einlassleitung angeordnet
ist.
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JP-10-103166
A offenbart eine Ventilstruktur einer Tellerventilbauart zum Verhindern
eines Ausströmens
eines Verbrennungsmotoröls,
das an einer Innenseite einer Ventilleitung anhaftet, durch ein Steuerventil
zu einer Außenseite.
In dem in JP-10-103166 A offenbarten Stand der Technik ist ein Flanschabschnitt,
der zumindest nach oben vorspringt, an einer Endseite eines Vorsprungs
ausgebildet, oder eine Nut ist durch den Vorsprung und den Flanschabschnitt
an der Endseite des Vorsprungs in einem Bereich eines Ventilgehäuses ausgebildet,
der auch als ein Einlassdurchgang wirkt. Der Vorsprung wirkt als
ein Teil eines Halteabschnitts zum gleitenden Halten einer Ventilwelle
eines Tellerventils. Somit wird verhindert, dass Verbrennungsmotoröl, das entlang
einer inneren Wand des Ventilgehäuses
nach unten strömt,
durch einen Spalt zwischen der Ventilwelle und einem inneren Umfang
des Vorsprungs an einer Endseite des Halteabschnitts aus dem Ventilgehäuse ausströmt.
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In
beiden vorstehend genannten Patentdokumenten zum Stand der Technik
ist ein kleiner Spalt zwischen der Drehwelle und dem Lager oder
zwischen der Ventilwelle und dem Vorsprung ausgebildet. Daher ist
es möglich,
dass Kohlenstoff und dergleichen, der in dem Abgas enthalten ist,
an einer inneren Fläche
des Spalts anhaften kann und sich in dem Spalt als Ablagerungen
abgelagert. In der in WO/2001/007808 offenbarten Struktur ist es
möglich, dass
die Ablagerungen durch einen Abgasdruck in den Spalt zwischen der
Drehwelle und dem Lager gedrängt
werden können,
und dass der Spalt mit den Ablagerungen gefüllt werden kann, wenn das Drosselventil
offen ist. In diesem Fall erhöht
sich eine Drehmomenthystherese während
der Drehbewegung der Drehwelle. In einigen Fällen kann sich ein Antriebsstrom
eines Motors zum Antreiben der Drehwelle erhöhen, und ein Fehler kann erfasst
werden, oder der Motor kann durchbrennen. In der in JP-10-103166
A offenbarten Struktur kann das Verbrennungsmotoröl, das an
einer Wand des Flansches an der Ventilwellenseite anhaftet, der
sich von dem Vorsprung radial nach außen erstreckt, entlang der
Ventilwelle geführt
werden und kann an der inneren Fläche des Spalts zwischen der
Ventilwelle und dem inneren Umfang des Vorsprungs anhaften. In einigen
Fällen
ist es möglich,
dass das Verbrennungsmotoröl
durch den Spalt aus dem Ventilgehäuse strömen kann.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abgasrückführungssteuervorrichtung vorzusehen,
die in der Lage ist, einen steckenden oder mangelhaften Betrieb
einer Drehwelle und eines Lagers zu verhindern, der durch Ablagerungen
verursacht wird.
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Diese
Aufgabe ist durch eine Abgasrückführungssteuervorrichtung
mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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Es
ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, eine Abgasrückführungssteuervorrichtung
vorzusehen, die in der Lage ist, einen steckenden oder mangelhaften
Betrieb einer Drehwelle und eines Lagers zu verhindern, der durch
Ablagerungen verursacht wird, und dass eine Struktur zum Verhindern
einer Ablagerung der Ablagerungen in einem Spalt zwischen der Drehwelle
und dem Lager aufweist.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung weist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung
ein Ventilgehäuse,
das im Inneren mit einem Gasdurchgang ausgebildet ist, ein Drosselventil,
das in der Lage ist, den Gasdurchgang zu öffnen oder zu schließen, und
einen Antriebsmotor zum Antreiben einer Ventilwelle des Drosselventils
auf, so dass sich diese dreht. Die Abgasrückführungssteuervorrichtung führt ein
Abgas, das von einer Verbrennungskammer einer Brennkraftmaschine
abgegeben wird, durch den Gasdurchgang in eine Einlassleitung mit
Hilfe einer Drehbewegung des Antriebsmotors rück. Ein Ventilelement des Drosselventils,
das in dem Abgasdurchgang untergebracht ist, und ein Lager des Ventilgehäuses sind
an der Ventilwelle in einer Reihe in einer längsverlaufenden Richtung der Ventilwelle
angeordnet. Ein Aufnahmeloch zum Aufnehmen der Ventilwelle ist zwischen
dem Gasdurchgang und dem Lager ausgebildet. Ein Niederdruckverbindungsdurchgang öffnet sich
in dem Aufnahmeloch und ist mit einem Niederdruckabschnitt verbunden,
in dem ein Druck kleiner als ein Druck in einem Abschnitt stromaufwärtig des
Drosselventils ist.
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Somit
können,
selbst wenn Partikelstoffe und dergleichen, wie zum Beispiel Kohlenstoff,
die in dem Abgas beinhaltet sind, in den Spalt zwischen der Ventilwelle
und dem Aufnahmeloch von dem Gasdurchgang eintreten, die Partikelstoffe
und dergleichen durch den Verbindungsdurchgang, der sich in dem
Aufnahmeloch öffnet,
zu dem Gasdurchgang zurückgeführt werden.
Daher können
die Partikelstoffe und dergleichen, die sich durch Adhäsion und Ablagerung
in Ablagerungen verändern,
von dem Aufnahmeloch in den Verbindungsdurchgang abgegeben werden,
bevor die Partikelstoffe und dergleichen das Lager erreichen, das
die Ventilwelle hält. Als
Ergebnis kann ein durch die Ablagerungen verursachtes Steckenbleiben
verhindert werden.
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Selbst
wenn eine Druckdifferenz zwischen der Öffnung des Verbindungsdurchgangs
an der Aufnahmelochseite und dem Gasdurchgang stromabwärtig des
Ventilelements klein ist, reicht die Druckdifferenz aus, außer wenn
die Druckdifferenz null ist. Wenn die Druckdifferenz einen Effekt
eines Zurückkehrens
der Partikelstoffe und dergleichen durch den Verbindungsdurchgang
in den Gasdurchgang bewirkt, bevor die Partikelstoffe und dergleichen
an dem Lager anhaften und sich dort ablagern, reicht die Druckdifferenz
aus.
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Die
Merkmale und weiteren Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung sowie Betriebsverfahren und die Funktion der zugeordneten
Teile sind aus einem Studium der nachfolgenden, ausführlichen
Beschreibung, der angefügten
Ansprüche
und der Zeichnungen ersichtlich, die alle einen Teil dieser Anmeldung
bilden.
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1 ist
eine Schnittansicht, die eine Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
eine Schnittteilansicht, die die Abgasrückführungssteuervorrichtung von 1 entlang
der Linie II-II zeigt;
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3 ist
eine vergrößerte Schnittteilansicht, die
einen wesentlichen Abschnitt einer Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
eine vergrößerte Schnittteilansicht, die
einen wesentlichen Abschnitt einer Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 ist
eine vergrößerte Schnittteilansicht, die
einen wesentlichen Abschnitt einer Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine vergrößerte Schnittteilansicht, die
einen wesentlichen Abschnitt einer Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
fünften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Schnittansicht, die eine Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
sechsten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht, die eine Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem
siebten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ist
eine Schnittteilansicht, die die Abgasrückführungssteuervorrichtung von 8 entlang
der Linie IX-IX zeigt;
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10 ist
eine Schnittansicht, die eine Abgasrückführungssteuervorrichtung gemäß einem achten
Ausführungsbeispiel
zeigt, das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist; und
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11 ist
eine schematische Schnittansicht, die einen Innenraum eines Gasdurchgangs
der Abgasrückführungssteuervorrichtung
von 10 in einer Richtung X zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Bezogen
auf 1 ist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 des
ersten Ausführungsbeispiels
dargestellt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, weist die Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 ein
Ventilgehäuse 10,
das im Inneren mit einem Gasdurchgang 10a ausgebildet ist,
ein Drosselventil 20, eine Drehzahlreduktionsvorrichtung 30,
eine Rückkehrfeder 40 als ein
Vorspannelement, einen Ventilwellenöffnungsgradsensor 50,
einen Antriebsmotor 60 und eine Steuereinrichtung 70 auf.
Die Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 führt ein
Abgas, das von Verbrennungskammern einer Brennkraftmaschine abgegeben
wird, durch den Gasdurchgang 10a in eine Einlassleitung
mit der Hilfe einer Öffnungs-
und Schließbewegung
des Drosselventils 20 rück.
Der Antriebsmotor 60 steuert den Drehantrieb des Drosselventils 20.
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Das
Drosselventil 20 ist in dem Gasdurchgang 10a angeordnet,
der in dem Ventilgehäuse 10 ausgebildet
ist. Das Drosselventil 20 reguliert eine Strömungsrate
des Abgases, das in der stromabwärtigen
Einlassleitung strömt,
durch Ausführen
eines Öffnungs-
und Schließbetriebs
des Gasdurchgangs 10a und durch Verändern einer Öffnungsfläche des Gasdurchgangs 10a.
Wie in 1 gezeigt ist, weist das Drosselventil 20 eine
Ventilwelle 21, die durch ein Lager 11 des Ventilgehäuses 10 drehbar
gehalten ist, und ein Ventilelement 22, das an der Ventilwelle 21 befestigt
ist, zum Verändern
der Öffnungsfläche des
Gasdurchgangs 10a durch Öffnen oder Schließen des
Gasdurchgangs 10a auf. Das Ventilgehäuse 10, das den Gasdurchgang 10a vorsieht,
ist aus einer Druckgussaluminiumlegierung ausgebildet. Eine innere
Wand des Gasdurchgangs 10a ist durch eine Düse 10a1 vorgesehen,
die aus rostfreiem Stahl in einer im Wesentlichen zylindrischen
Form ausgebildet ist, um das Hochtemperaturabgas, das von den Verbrennungskammern
abgegeben wird, in den Gasdurchgang 10a einzubringen. Die
Düse 10a1 ist
mit dem Ventilgehäuse 10 durch
einen Gussprozess oder einen Pressfügeprozess einstückig ausgebildet. Das
Ventilgehäuse 10 hält durch
das Lager 11 die Ventilwelle 21 drehbar.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, weist das Ventilelement 22 eine
bekannte Ventilstruktur auf, die in der Lage ist, die Öffnungsfläche des
Gasdurchgangs 10a von einer vollständig geschlossenen Position
zu einer vollständig
offenen Position durch Öffnen
oder Schließen
des Gasdurchgangs 10a mit der Hilfe der Drehung der Ventilwelle 21 zu
verändern. Das
in 1 und 2 gezeigte Ventilelement 22 ist in
der vollständig
geschlossenen Position. Insbesondere sollte ein Dichtungsring 23 rund
um das Ventilelement 22 angeordnet sein, wie in 1 gezeigt
ist. Somit kann das Ventilelement 22 leichter auf den inneren
Umfang des Gasdurchgangs 10 (den inneren Umfang der Düse 10a1)
gesetzt werden, wenn das Ventilelement 22 vollständig geschlossen
ist. Das Ventilelement 22 sollte wünschenswerterweise aus dem
rostfreien Stahl wie die Düse 10a1 ausgebildet sein.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist das Ventilelement 22 an
der Ventilwelle 21 an ihrem Ende befestigt. Das Lager 11 ist
in einer Reihe mit dem Ventilelement 22 in einer Richtung
angeordnet, in der sich die Ventilwelle 21 erstreckt. Daher
kann das einzelne Lager 11 die Ventilwelle 21 drehbar
halten. Somit kann die Anzahl der Lager 11 reduziert werden,
die einen mangelhaften Betrieb der Ventilwelle 21 verursachen
können.
Der mangelhafte Betrieb der Ventilwelle 21 kann verursacht
werden, wenn Partikelstoffe wie zum Beispiel Kohlenstoff, die in
dem Abgas beinhaltet sind, oder Ablagerungen der Partikelstoffe
einen Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und dem Lager 11 von
dem Durchgang 10a erreichen und dort anhaften, oder sich
beständig
an einer inneren Fläche
des Spalts festsetzen. Außerdem
kann, wie in 1 gezeigt ist, das Lager 11 in
einer einseitigen Lagerstruktur aber nicht in einer zweiseitigen
Lagerstruktur an einer Antriebskrafteinlassseite des Antriebsmotors 60 zum
Antreiben der Ventilwelle 21 angeordnet sein. Als Ergebnis
kann, selbst wenn sich die Ablagerungen beständig an der inneren Fläche des
Spalts zwischen der Ventilwelle 21 und dem Lager 11 festsetzen,
ein Drehantriebsmoment reduziert werden, das erforderlich ist, um
die beständig
festgesetzten Ablagerungen durch die Drehung der Ventilwelle 21 abzustreifen.
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Die
Positionierung zum Anordnen des Lagers 11 in einer Reihe
mit dem Ventilelement 22 in der längsverlaufenden Richtung der
Ventilwelle 21 ist nicht auf die einseitige Lagerstruktur
beschränkt,
bei der das Ventilelement 22 an dem Ende der Ventilwelle 21 befestigt
ist, und das Lager 11 in einer Reihe mit dem Ventilelement 22 angeordnet
ist. Alternativ kann die zweiseitige Lagerstruktur angewandt werden,
bei der zwei Lager 11 an beiden Seiten der Ventilwelle 21 jenseits
des Ventilelements 22 angeordnet sind.
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Außerdem ist
ein Aufnahmeloch 12 zum Aufnehmen der Ventilwelle 21 zwischen
dem Gasdurchgang 10a und dem Lager 11 ausgebildet.
In dem Fall, in dem die Partikelstoffe oder die Ablagerungen, die in
dem Abgas beinhaltet sind, von dem Gasdurchgang 10a in
Richtung des Lagers 11 bewegt werden, ist es möglich, dass
die Partikelstoffe oder die Ablagerungen das Lager 11 durch
den Spalt zwischen dem Aufnahmeloch 12 und der Ventilwelle 21 erreichen
können.
Eine Struktur ist nachstehend beschrieben, mit der verhindert wird,
dass die Partikelstoffe und die Ablagerungen den Spalt zwischen
dem Lager 11 und der Ventilwelle 21 erreichen.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist ein Eingangszahnrad 31,
das die Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 bildet, mit dem
anderen Ende der Ventilwelle 21 im Eingriff. Das Eingangszahnrad 31 ist
in der Form eines Rads (engl. „fan") ausgebildet, das
zu einem Betriebsbereich des Drosselventils 20 korrespondiert,
dessen Ventilelement 22 von der vollständig geschlossenen Position
zu der vollständig
offenen Position bewegt werden kann.
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Insbesondere
sollte eine Öldichtung 13 zwischen
dem Eingangszahnrad 31 und dem Lager 11 angeordnet
sein, wie in 1 gezeigt ist. Somit kann die
Ventilwelle 21 und die Öldichtung 13 den
Bereich luftdicht abdichten, so dass verhindert werden kann, dass
das Abgas, das von dem Gasdurchgang 10a das Lager 11 erreicht,
zu einer Antriebskammer 90a ausströmt, in der die Drehzahlreduktionsvorrichtung 30,
der Antriebsmotor 60, der Ventilwellenöffnungsgradsensor 50 und
dergleichen untergebracht sind.
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Außerdem ist
eine Rückkehrfeder 40 zwischen
dem Eingangszahnrad 31 und dem Ventilgehäuse 10 angeordnet,
wie in 1 gezeigt ist. Die Rückkehrfeder 40 spannt
die Ventilwelle 21 in einer Richtung entgegengesetzt zu
der Drehrichtung der Ventilwelle 21 so vor, dass eine Stoppposition
des Ventilelements 22 in einer vorbestimmten Position fixiert
ist (zum Beispiel eine Öffnungsposition,
die in 11 gezeigt ist, welche in dem
achten Ausführungsbeispiel
erläutert
ist), wenn eine Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor 60 unterbrochen
ist.
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Der
Antriebsmotor 60 weist ein Ausgangszahnrad 33 auf,
das die Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 an dem Ende einer
Antriebswelle bildet. Der Antriebsmotor 60, die Ventilwelle 21 und
die Zahnräder 31, 32, 33,
die die Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 bilden, sind geometrisch
so angeordnet, dass sie miteinander im Eingriff sein können und
sich drehen können.
Jede Bauart eines Motors kann als der Antriebsmotor angewandt werden,
wenn der Motor die Ventilwelle 21, an der das Ventilelement 22 befestigt ist,
mit der Hilfe der Steuereinrichtung 70 drehen kann und
der Öffnungsbereich
des Gasdurchgangs 10a auf der Grundlage der Ventilwellenöffnungsposition
des Ventilelements 22 steuern kann. Ein Schrittmotor und
dergleichen kann als der Antriebsmotor anders als der DC-Motor angewandt werden,
der in 1 gezeigt ist. Wünschenswerterweise sollte der Antriebsmotor 60 der
DC-Motor sein. Der
DC-Motor kann verglichen mit dem Schrittmotor oder einem Solenoidmotor
ein relativ großes
Drehmoment erzeugen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist nachstehend
der Antriebsmotor 60 als der DC-Motor erläutert.
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Die
Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 weist das Eingangszahnrad 31,
das Ausgangszahnrad 33 und ein Zwischenzahnrad 32 auf,
wie in 1 gezeigt ist. Das Zwischenzahnrad 32 weist
einen Zahnradabschnitt 32a und einen Wellenabschnitt 32b auf. Der
Zahnradabschnitt 32a ist durch den Wellenabschnitt 32b drehbar
gehalten. Somit ist eine Antriebsstruktur vorgesehen, bei der die
Ventilwelle 21 durch den Antriebsmotor 60 über die
Drehzahlreduktionsvorrichtung drehend angetrieben wird. Daher kann die
Antriebskraft des Antriebsmotors 60 durch Erhöhen eines
Drehzahlreduktionsverhältnisses
der Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 erhöht werden. Insbesondere
kann die Drehantriebskraft der Ventilwelle 21, die von
dem Antriebsmotor 60 durch die Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 übertragen
wird, erhöht
werden. Somit kann, selbst wenn die Ablagerungen ausgebildet sind
und sich in dem Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und dem
Lager 11 beständig festgesetzt
haben, eine Erhöhung
des Betriebsstroms für
den Antriebsmotor 60 verhindert werden. Als Ergebnis kann
ein Durchbrennen des Antriebsmotors 60 verhindert werden.
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Die
Drehzahlreduktionsvorrichtung 30 ist durch einen Deckel 90 und
das Ventilgehäuse 10 untergebracht.
Ein Deckelrandabschnitt 90b des Deckels 90 ist
durch ein Dichtungselement 91 mit dem Ventilgehäuse 10 befestigt.
Somit kann verhindert werden, dass eine Flüssigkeit und dergleichen von einer
Außenseite
in die Antriebskammer 90a eintritt.
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Wie
in 1 gezeigt ist, ist der Ventilwellenöffnungsgradsensor 50 an
der Seite des anderen Endes der Ventilwelle 21 mit dem
Eingangszahnrad 31 angeordnet. Zum Beispiel wird ein Hall
IC in dem Ventilwellenöffnungsgradsensor 50 zum
Messen des Ventilwellenöffnungsgrads
des Drosselventils 20 verwendet.
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Jede
Bauart einer elektronischen Steuervorrichtung kann als die Steuereinrichtung 70 angewandt
werden, wenn die elektronische Steuervorrichtung den Öffnungsgrad
der Ventilwelle 21 oder das Öffnen oder Schließen des
Ventilelements 22 durch Ausführen der Antriebssteuerung
des Antriebsmotors 60 steuern kann. Die Steuereinrichtung 70 ist
ein Mikrorechner einschließlich
CPU, ROM, RAM und dergleichen. Die Steuereinrichtung 70 empfängt ein Signal,
das den Ventilwellenöffnungsgrad
wiedergibt, von dem Ventilwellenöffnungsgradsensor 50.
Die Steuereinrichtung 70 vergleicht das Ventilwellenöffnungsgradsignal
mit einem Sollwert des Ventilwellenöffnungsgrads und führt die
Antriebssteuerung des Antriebsmotors 60 aus. Somit steuert
die Steuereinrichtung 70 den Ventilwellenöffnungsgrad
der Ventilwelle 21.
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Nachstehend
ist die Struktur anhand der 1 und 2 erläutert, mit
der verhindert wird, dass die Partikelstoffe oder Ablagerungen in
den Spalt zwischen dem Lager 11 und der Ventilwelle 21 in
dem Fall eintreten, in dem die Partikelstoffe oder die Ablagerungen,
die in dem Abgas beinhaltet sind, in das Aufnahmeloch 12 eintreten.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, weist die Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 der
vorliegenden Erfindung einen Verbindungsdurchgangs 14 auf,
der sich in dem Aufnahmeloch 12 und in dem Gasdurchgang 10a stromabwärtig des
Ventilelements 22 öffnet.
Somit werden in dem Fall, in dem die Partikelstoffe und dergleichen,
die in dem Abgas beinhaltet sind, in den Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und
dem Aufnahmeloch 12 von dem Gasdurchgang 10a eintreten,
die Partikelstoffe und dergleichen durch den Verbindungsdurchgang 14 zu
dem Gasdurchgang 10a zurückgeführt. Daher können die
Partikelstoffe, die in dem Abgas beinhaltet sind, und die sich in
die Ablagerungen verändern,
wenn sie an der Wand anhaften und sich dort ablagern, von dem Aufnahmeloch 12 zu
dem Verbindungsdurchgang 14 abgegeben werden, bevor die
Partikelstoffe das Lager 11 erreichen. Als Ergebnis kann
ein Steckenbleiben verhindert werden, das durch die Ablagerungen
verursacht wird, die das Lager 11 erreichen.
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Selbst
wenn eine Druckdifferenz zwischen der Öffnung des Verbindungsdurchgangs 14 an
der Aufnahmelochseite und dem Gasdurchgang 10a stromabwärtig des
Ventilelements 22 klein ist, ist die Druckdifferenz ausreichend,
außer
wenn die Druckdifferenz null ist. Wenn die Druckdifferenz den Effekt eines
Zurückführens der
Partikelstoffe und dergleichen durch den Verbindungsdurchgang 14 in
den Gasdurchgang 10a bewirkt, bevor die Partikelstoffe und
dergleichen an dem Lager 11 anhaften und sich dort ablagern,
ist die Druckdifferenz ausreichend.
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Der
Verbindungsdurchgang 14 sollte wünschenswerterweise in einem
Abschnitt des Ventilgehäuses 10 ausgebildet
sein, der aus der Druckgussaluminiumlegierung ausgebildet ist. Somit
kann der Verbindungsdurchgang 14 einstückig mit dem Gasdurchgang 10a und
dergleichen ausgebildet sein.
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Außerdem sollte,
wie in 1 und 2 gezeigt ist, eine konkave
Nut (nachstehend als eine Ablagerungszurückführnut bezeichnet) 14a wünschenswerterweise
an der Öffnung
des Verbindungsdurchgangs 14 an der Aufnahmelochseite so ausgebildet sein,
dass ein relativ großer
Bereich durch die Ablagerungszurückführnut 14a und
den Umfang der Ventilwelle 21 vorgesehen ist. Der Bereich,
der durch die Ablagerungszurückführnut 14a und
den Umfang der Ventilwelle 21 vorgesehen ist, sieht einen
Ablagerungsfesthaltebereich R vor. Somit können die Partikelstoffe und
dergleichen, die in dem Abgas beinhaltet sind, das durch den Spalt
zwischen der Ventilwelle 21 und dem Aufnahmeloch 12 von
dem Gasdurchgang 10a in den Bereich eintritt, in dem Ablagerungsfesthaltebereich
R festgehalten werden, während
die Partikelstoffe und dergleichen durch den Verbindungsdurchgang 14 abgegeben
werden. Somit kann die Anhaftung oder die Ablagerung verzögert werden.
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Wie
in 1 und 2 gezeigt ist, sollte sich die
Ablagerungszurückführnut 14a wünschenswerterweise
rings um die Ventilwelle 21 erstrecken, so dass die Ablagerungszurückführnut 14a im
Wesentlichen in der Form eines Rings ausgebildet ist. Somit können, selbst
wenn die Partikelstoffe und dergleichen, die in dem Abgas beinhaltet
sind, in den Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und dem
Aufnahmeloch 12 eintreten und sich in Richtung des Lagers 11 bewegen,
die Partikelstoffe und dergleichen in der Ablagerungszurückführnut 14a gesammelt
werden und können
durch den Verbindungsdurchgang 14 zu dem Gasdurchgang 10a leicht
zurückgeführt werden.
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Der
Ablagerungsfesthaltebereich R der Ablagerungszurückführnut 14a kann die
Ventilwelle 21 im Wesentlichen einen Umfang der Ventilwelle 21 umgeben,
an dem die Ventilwelle 21 zu der Ablagerungszurückführnut 14a zugewandt
ist.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist eine Abgasrückführungssteuerung 1 gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage von 3 erläutert.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
ist ein Überschneidungsabschnitt 15 in
der Ablagerungszurückführnut 14a an
einer Überschneidung
einer ersten inneren Fläche 14a1 der
Ablagerungszurückführnut 14a an
der Gasdurchgangsseite und einer inneren Fläche 12a des Aufnahmelochs 12 ausgebildet, wie
in 3 gezeigt ist. An dem Überschneidungsabschnitt 15 sehen
die erste innere Fläche 14a1 der
Ablagerungszurückführnut 14a und
die innere Fläche 12a des
Aufnahmelochs 12 einen spitzen Winkel vor.
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Daher
kann, selbst wenn die Partikelstoffe und dergleichen in den Spalt
zwischen der Ventilwelle 21 und dem Aufnahmeloch 12 eintreten
und sich an der ersten inneren Fläche 14a1 und einer
zweiten inneren Fläche 14a2 der
Ablagerungszurückführnut 14a an
der Lagerseite ablagern, die Drehkraft reduziert werden, die erforderlich
ist, um die Ablagerungen abzustreifen, die sich beständig an
der Ventilwelle 21 und der inneren Fläche 14a1 festsetzen.
Als Ergebnis können
die beständig
festgesetzten Ablagerungen durch Ausführen der Antriebssteuerung
des Antriebsmotors 60, so dass dieser die Ventilwelle 21 dreht,
leicht beseitigt werden.
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(Drittes Ausführungsbeispiel)
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In
einem Abgasrückführungssteuersystem gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel
ist ein Überschneidungsabschnitt 16 an
einer Überschneidung der
zweiten inneren Fläche 14a2 der
Ablagerungszurückführnut 14a an
der Lagerseite und der inneren Fläche 12a des Aufnahmelochs 12 ausgebildet,
wie in 4 gezeigt ist. Die zweite innere Fläche 14a2 der
Ablagerungszurückführnut 14a an
der Lagerseite und die innere Fläche 12a des
Aufnahmelochs 12 sehen einen spitzen Winkel an dem Überschneidungsabschnitt 16 vor,
wie in 4 gezeigt ist.
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(Viertes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage von 5 beschrieben. Wie in 5 gezeigt
ist, ist in der Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 des
vierten Ausführungsbeispiels
ein Überschneidungsabschnitt 15 an
der Überschneidung
der ersten inneren Fläche 14a1 der Ablagerungszurückführnut 14a an
der Gasdurchgangsseite und der inneren Fläche 12a des Aufnahmelochs 12 ausgebildet.
Außerdem
ist ein weiterer Überschneidungsabschnitt 16 an
der Überschneidung
der zweiten inneren Fläche 14a2 der
Ablagerungszurückführnut 14a an
der Lagerseite und der inneren Fläche 12a des Aufnahmelochs 12 ausgebildet,
wie in 5 gezeigt ist. Somit kann der Überschneidungsabschnitt, der
den spitzen Winkel vorsieht, der in der Lage ist, die Drehkraft
der Ventilwelle 21 zu reduzieren, die erforderlich ist,
um die beständig
festgesetzten Ablagerungen abzustreifen, an zumindest einer der
ersten inneren Fläche 14a1 und der
zweiten inneren Fläche 14a2 der
Ablagerungszurückführnut 14a ausgebildet
sein. Daher können
die beständig
festgesetzten Ablagerungen durch Ausführen der Antriebssteuerung
des Antriebsmotors 60, so dass dieser die Ventilwelle 21 dreht,
leicht abgestreift werden.
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(Fünftes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage von 6 beschrieben. In der Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 des
fünften
Ausführungsbeispiels
ist ein gestufter Abschnitt 12b in dem Aufnahmeloch 12 an
der Lagerseite ausgebildet, an der sich der Verbindungsdurchgang 14 öffnet, wie
in 6 gezeigt ist. Ein innerer Durchmesser des gestuften
Abschnitts 12b ist größer als
der andere Abschnitt der inneren Fläche 12a des Aufnahmelochs 12,
wie in 6 gezeigt ist.
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Somit
kann das Volumen des Ablagerungsfesthaltebereichs R vergrößert werden.
Daher können
die Partikelstoffe und dergleichen, die in dem Abgas beinhaltet
sind, das in den Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und
dem Aufnahmeloch 12 von dem Gasdurchgang 10a eintritt,
in dem Ablagerungsfesthaltebereich R festgehalten werden, während die Partikelstoffe
und dergleichen durch den Verbindungsdurchgang 14 abgegeben
werden. Somit kann die Adhäsion
oder Ablagerung der Partikelstoffe und dergleichen weiter verzögert werden.
Als Ergebnis kann das Abgabeverhalten der Partikelstoffe oder der Ablagerungen
durch den Verbindungsdurchgang 14 verbessert werden.
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(Sechstes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 gemäß dem sechsten
Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage von 7 beschrieben. Die Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 des sechsten
Ausführungsbeispiels
ist mit einem Unterdruckerzeugungsdurchgang 17 ausgebildet,
der mit einer Unterdruckquelle (die Einlassleitung in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel)
verbunden ist, wie in 7 gezeigt ist. Der Unterdruckerzeugungsdurchgang 17 öffnet sich
in dem Aufnahmeloch 12. Somit können die Partikelstoffe oder
die Ablagerungen, die in dem Abgas beinhaltet sind, das in dem Spalt
zwischen der Ventilwelle 21 und dem Aufnahmeloch 12 von
dem Gasdurchgang 10a eintritt, durch den Unterdruckerzeugungsdurchgang 17 und
eine Leitung 80 zwangsweise mit der Hilfe des Unterdrucks,
der durch die Unterdruckquelle vorgesehen ist, anstelle des Druckunterschieds
abgegeben werden, der in dem Verbindungsdurchgang 14 erzeugt wird.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird
die Einlassleitung zum Ansaugen der Luft mit der Hilfe des Unterdrucks,
der in den Verbrennungskammern der Brennkraftmaschine erzeugt wird,
als die Unterdruckquelle verwendet. Somit ist eine zusätzliche
Vorrichtung als die Unterdruckquelle nicht erforderlich und eine
kostengünstige
Struktur kann vorgesehen werden.
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Außerdem weist
der Unterdruckerzeugungsdurchgang 17, der von dem Aufnahmeloch 12 zu
der Außenseite
des Ventilgehäuses 10 führt, einen Durchgang 17a,
der in dem Ventilgehäuse 10 ausgebildet
ist und sich in dem Aufnahmeloch 12 öffnet, und eine Leitung 81 auf,
die an dem Durchgang 17a durch Pressfügen und dergleichen befestigt
ist, wie in 7 gezeigt ist. Somit ist nur
ein Prozess zum Verbinden der Leitung 80 wie zum Beispiel
ein Gummischlauch mit der Leitung 81 als ein Montageprozess zum
Verbinden des Unterdruckerzeugungsdurchgangs 17 mit der
Einlassleitung erforderlich. Als Ergebnis kann der Montageprozess
vereinfacht werden.
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Das
Aufnahmeloch 12 ist mit einem gestuften Abschnitt 12b an
der Lagerseite ausgebildet, wie in 7 gezeigt
ist. Ein Durchmesser des gestuften Abschnitts 12b ist im
Wesentlichen gleich mit dem äußeren Durchmesser
des Lagers 11 festgelegt. Daher kann, selbst in dem Fall,
in dem der innere Durchmesser des Unterdruckerzeugungsdurchgangs 17 klein
ist, ein relativ großer
Ablagerungsfesthaltebereich R sichergestellt werden.
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Eine
Ablagerungszurückführnut kann ähnlich wie
in den vorstehenden Ausführungsbeispielen
ausgeführt
werden.
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(Siebtes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 gemäß dem siebten
Ausführungsbeispiel
auf der Grundlage von 8 und 9 erläutert. Wie
in 8 und 9 gezeigt ist, weist die Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 des siebten
Ausführungsbeispiels
eine Platte 24 auf, die im Wesentlichen in der Form einer
runden Platte in der Ablagerungszurückführnut 14a ausgebildet
ist. Die Platte 14 ist rund um einen Ventilwellenabschnitt 21p der
Ventilwelle 21 angeordnet, an dem die Ventilwelle 21 zu
der Ablagerungszurückführnut 14a zugewandt
ist. Wie in 8 und 9 gezeigt
ist, ist ein Durchmesser der Platte 24 größer als
der innere Durchmesser des Aufnahmelochs 12.
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Somit
wirkt, selbst wenn die Partikelstoffe und dergleichen, die in dem
Abgas beinhaltet sind, das in den Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und
dem Aufnahmeloch 12 von dem Gasdurchgang 10a eintritt,
die Platte 24 mit dem größeren Durchmesser als der innere
Durchmesser des Aufnahmelochs 12 als eine Prallplatte zum
Verhindern der Bewegung der Partikelstoffe in Richtung des Lagers 11.
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Außerdem kann,
da die Platte 24 in dem Bereich der Ablagerungszurückführnut 14a angeordnet ist,
die Platte 24 als eine Führungsplatte zum Führen der
Partikelstoffe und dergleichen, die in die Ablagerungszurückführnut 14a durch
den Spalt zwischen der Ventilwelle 21 und dem Aufnahmeloch 12 eintreten,
zu dem Gasdurchgang 10a stromabwärtig des Verbindungsdurchgangs 14 wirksamer
wirken, wie in 9 gezeigt ist.
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(Achtes Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend
ist eine Abgasrückführungssteuervorrichtung
gemäß dem achten
Ausführungsbeispiel,
das nicht Teil der vorliegenden Erfindung ist, auf der Grundlage
von 10 und 11 erläutert. Wie
in 10 und 11 gezeigt
ist, ist die Abgasrückführungssteuervorrichtung 1 des
achten Ausführungsbeispiels
mit einer Spiralnut 25 an einer Umfangsfläche der
Ventilwelle 21 ausgebildet. Eine Endöffnung 25a der Spiralnut 25 öffnet sich
in dem Gasdurchgang 10a, und die Spiralnut 25 erstreckt
sich durch den Bereich, in dem sich das Lager 11 erstreckt.
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Somit
können,
selbst wenn die Partikelstoffe und dergleichen, die in dem Abgas
beinhaltet sind, das zwischen dem Lager 11 und der Ventilwelle 21 von
dem Gasdurchgang 10a eintritt, die Partikelstoffe und dergleichen,
die an der inneren Fläche
des Lagers 11 anhaften, durch die Drehbewegung der Spiralnut 25 abgestreift
werden, wenn die Ventilwelle 21 gedreht wird, um das Drosselventil 20 zu öffnen oder zu
schließen.
Außerdem
können,
selbst wenn die Partikelstoffe und dergleichen an der inneren Fläche des
Lagers 11 anhaften und sich dort ablagern, die Ablagerungen
durch die Drehbewegung der Spiralnut 25 abgestreift werden.
Außerdem
können
die Partikelstoffe und dergleichen, die abgestreift werden, oder
die Ablagerungen, die abgestreift und durch die Spiralnut 25 zerkleinert
werden, durch die Spiralnut 25 zu dem Gasdurchgang 10a zurückgeführt werden.
Daher kann eine Blockierung des Spalts zwischen dem Lager 11 und
der Ventilwelle 21 verhindert werden, die durch die Partikelstoffe
oder die Ablagerungen verursacht wird. Als Ergebnis kann das Steckenbleiben
verhindert werden, das durch die Ablagerungen verursacht wird, die
in das Lager 11 eintreten.
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Außerdem ist
die Endöffnung 25a der
Spiralnut 25, die sich in dem Gasdurchgang 10a öffnet, an einem
Umfang der Ventilwelle 21 so ausgebildet, dass die Endöffnung 25a stromabwärtig des
Ventilelements 22 über
den Betriebsbereich des Drosselventils 20 positioniert
ist, wie in 11 gezeigt ist. Daher können die
Partikelstoffe oder die Ablagerungen, die abgestreift werden, durch
die Endöffnung 25a zu
dem Gasdurchgang 10a stromabwärtig des Ventilelements 22 sicher
abgegeben werden. Als Ergebnis kann verhindert werden, dass die
abgegebenen Partikelstoffe und die Ablagerungen wieder in das Lager 11 entlang
der Ventilwelle 21 eintreten. Die Position der Ventilwelle 22,
die in 11 gezeigt ist, ist die vollständig geschlossene
Position. Eine Position Pc in 11 zeigt
die Position der Endöffnung 25a der
Spiralnut 25, wenn das Ventilelement 22 in der
vollständig
geschlossenen Position ist. Die anderen Positionen Po, Pop in 11 zeigen
die Positionen der Endöffnung 25a der
Spiralnut 25, wenn das Ventilelement 22 in der
vollständig
geöffneten
Position bzw. der Öffnungsposition
positioniert ist. Die Öffnungsposition ist
an einer entgegengesetzten Seite der vollständig geschlossenen Position
von der vollständig
geöffneten
Position entlang der Drehung der Ventilwelle 21 positioniert.
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Das
Drosselventil 20 dreht sich im dem Bereich von der vollständig geschlossenen
Position zu der vollständig
geöffneten
Position des Ventilelements 22, um die Strömungsrate
des Abgases zu regulieren, das durch den Gasdurchgang 10a strömt. Zusätzlich zu
dem vorstehenden Bereich sollte, wenn das Drosselventil 20 von
der vollständig
geschlossenen Position zu der Öffnungsposition
in der entgegengesetzten Richtung mechanisch gedreht wird, wenn
die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor 60 unterbrochen
ist, die Endöffnung 25a an
dem Umfang der Ventilwelle 21 so positioniert sein, dass
die Endöffnung 25a stromabwärtig des
Ventilelements 22 über
den gesamten Betriebsbereich des Ventilelements 22 einschließlich des
Bereichs positioniert ist, in dem das Drosselventil 20 von
der vollständig
geschlossenen Position zu der Öffnungsposition
mechanisch gedreht wird.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern kann auf viele weitere Arten implementiert werden, ohne
von dem Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der durch die angefügten Ansprüche definiert ist.