JP2013531770A - 流体循環弁 - Google Patents

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Abstract

本発明は、自動車エンジンの排気ガス用の流体弁に関し、この弁は、流体を流す主流路（３１）と、この主流路（３１）に開口しており、流体を流す補助流路（３２）とを画定しているボディ（３０）を備えている。また、この弁は、２つの流路（３１、３２）間の連通を阻止する閉位置と、これらの流路（３１、３２）間の連通を可能にする開位置との間を動くことができるフラップ（１）と、閉位置にあるとき、フラップ（１）が接触するシール（２）も備えている。さらに、前述の本体は、フラップ（１）を作動させるモータ用のハウジング（３７）を備えている。本発明においては、本体（３０）は、ガスケット（２）とハウジング（３７）との間に、流体を画定するようになっている。
【選択図】図３

Description

本発明は、流体循環弁に関し、特に、自動車エンジンの排気ガス、または大気と排気ガスの混合物用の流体循環弁に関する。
本発明の弁は、エンジンの吸気ラインに再循環させる排気ガスの流量を調節する役割を果たしてもよい。具体的には、この弁は、エンジンの設計、特にターボ圧縮機を備えるディーゼルエンジンの設計において採用することができる。その場合、ガスの一部を取り出すために、弁は、ターボ圧縮機のタービンの下流にあるエンジン排気ラインに設けられる。
排気ガスを流す主流路と、排気ガスからエンジンの吸気側に向かうようになっている部分を取り出すために、主流路に開口している補助流路とを有する本体を備える弁は、既に提案されている。この弁は、２つの流路間の連通を阻止する閉位置と、これらの流路間の連通を可能にする開位置との間を動くことができるフラップを備えている。また、この弁は、フラップが閉位置にあるとき、フラップが接触するシールも備えている。フラップ作動用モータが設けられ、かつ弁の本体は、このモータを収容するハウジングを備えている。
弁の中を循環する排気ガスの温度は、数百度にもなるので、フラップ作動モータを保護することは困難である。そのため、通常、弁の本体には、冷却流路が設けられている。しかし、このような解決手段は、弁の体積を大きくして、使用される冷却回路において確保されるべき流量を増加させることになる。
本発明の目的は、上記の欠点を解消することである。そのため、本発明は、自動車エンジンの排気ガス用の流体循環弁を提供するものである。この弁は、流体を流す主流路と、この主流路に開口し、かつ流体を流す補助流路とを画定している本体を備え、また、２つの流路間の連通を阻止する閉位置と呼ぶ位置と、これらの流路間の連通を可能にする、開位置と呼ぶ位置との間を動くことができるフラップと、フラップが閉位置にあるとき、フラップが接触するシールも備え、本体は、フラップの作動モータ用のハウジングを備えている。
本発明においては、本体は、シールとハウジングとの間の流体間隙を画定するように構成されている。これにより、フラップ作動モータの断熱は改善され、弁を冷却する要件は緩和される。こうして、弁のサイズを好適にすることができる。また、これにより、モータは、非常な高温に耐える必要がなくなるので、技術レベルのより低いモータを使用することもできる。
本発明の種々の実施形態においては、次のように構成されている。
−ボディは、シールとハウジングとの間に皿状部を画定し、かつハウジングとこの皿状部の平らになっている底面との間に壁を備えている。
−シールは、流体が一方の流路から他方の流路へ通過するための開口部を有し、フラップは、第１の羽根および第２の羽根を備えており、閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根は、フラップが閉位置にあるとき、開口部を閉じることができ、他方の羽根と呼ぶ第２の羽根は、フラップが開位置にあるとき、第１の流路を少なくとも部分的に閉じることができる。
−シールは、フラップが閉位置にあるとき、他方の羽根に面する位置にある無開口域を有している。
−流体間隙は、シールの無開口域と本体との間に設けられている。
−シールおよび皿状部の底面は、互いに平行に設けられている。
−ボディは、互いに固定されている２つの個別の部品を備え、それぞれの部品は、流路の１つを画定し、流体が一方の流路から他方の流路へ通過するための開口を画定するために、互いに位置が合うようになっている開口を有している。シールの開口部は、この開口の領域に位置している。
−皿状部は、補助流路を画定している部品によって画定されている。
−補助流路を画定している部品はまた、モータ用のハウジングも画定している。
−フラップが閉位置にあるとき、閉鎖羽根と他方の羽根は、シールのそれぞれの側に配置され、フラップは、中間域を備え、この中間域は、第１の羽根と第２の羽根を連結しているとともに、シールの開口部を通過する。
−シールは、平面域を備え、この平面域は、フラップが閉位置にあるとき、フラップの閉鎖羽根の面の中の、平面になっており、閉鎖羽根の接触面と呼ぶ１つの面によって、閉鎖羽根が接触しに来る面と、他方の羽根の面の中の、平面になっており、他方の羽根の接触面と呼ぶ１つの面によって、他方の羽根が接触しに来る反対側の面とを備えている。シールに設けられている流体通過用の開口部は、平面域の領域に位置している。
−フラップの閉鎖羽根の接触面および他方の羽根の接触面は、互いに離れている２つの平行面に延びている。
−これらの平行面は、平面域におけるシールの厚さに相当する寸法だけ離れている。
−フラップの他方の羽根は、その平らな接触面の反対側の面を有し、中間域は、閉鎖羽根の接触面とこの反対側の面との間に傾斜面を有している。
−弁は、フラップの中間域の近くに、フラップ連結軸の方向にフラップの中心から外れて設けられているフラップ連結軸を備えている。閉鎖羽根は、フラップの連結軸の方向に、中間域が延びている寸法を超えて、少なくとも中間域と閉鎖羽根との間の連結域の領域において、両側に延びている寸法を有している。
−シールは、フラップが閉位置にあるとき、フラップの他方の羽根に面するように設けられている通過開口部の一部分に沿ってボスを有し、このボスは、フラップが閉位置にあるとき、フラップの他方の羽根によって圧縮されるようになっている。
添付の図面を参照して、限定しない単なる例として挙げる実施形態に関する以下の説明を読むことにより、本発明をより良く理解しうると思う。
本発明による弁の例示的実施形態の斜視図である。 図１の弁の部分の斜視図である。 フラップ連結軸と直交する面における、フラップが部分的に開位置にある状態の図１および図２の弁の断面図である。 フラップが閉位置にある際の、図１〜図３の弁のシール、およびフラップの斜視図である。
図１〜図３に示すように、本発明による弁は、流体を流す主流路３１と、この主流路３１に開口し、流体を流す補助流路３２とを有するボディ３０を備えている。主流路３１は、例えば、エンジンの排気ラインと連通している吸排気口３４を備えている。補助流路３２は、排ガス再循環ラインと連通している連通口３５を有している。
また、弁は、フラップ１およびシール２も備えている。
フラップ１は、流体通過孔３３の領域において、前記２つの流路３１と３２の間の連通を阻止する閉位置と、これらの流路３１と３２の間の連通を可能にする開位置との間を動くことができるようになっている。
また、本体３０は、例えば、フラップ作動モータ用のハウジング３７も備えている。また、モータの出力軸とフラップの旋回軸２１との間に、伝達装置（図示せず）を備えていることもある。
図２および図３により分かるように、本発明においては、ボディ３０は、シール２とハウジング３７との間に、流体間隙３８を画定するように構成されている。これにより、フラップ作動用モータ６０の断熱は改善されている。
ボディ３０は、２つの部材３０ａ、３０ｂで作られているのがよい。各部材は、流路の１つを定め、流体通過孔３３を画定するために、互いに位置が合うようになっている孔を有している。これは、ボディ３０におけるこれら２つの部材が、別体であり、かつ互いに固定されていることを意味している。従って、シール２は、弁の外部に対する、２つの部材３０ａと３０ｂとの間のシールの役割も果たしている。
本体３０におけるシール２とハウジング３７との間には、皿状部６１が設けられ、かつハウジング３７と皿状部６１の底面６５との間には、壁６２が設けられている。皿状部６１の底面６５は、平らであるのがよい。
皿状部６１とモータ用のハウジング３７は、補助流路３２を画定している部材によって区分されている。
シール２には、流体が主流路３１から補助流路３２へ通過するための開口部５が設けられている。シールのこの開口部５は、本体３０の通過孔３３に面するようにされている。フラップ１は、第１の羽根３および第２の羽根４を備えている。
第１の羽根３は、閉鎖羽根であって、フラップが閉位置にあるとき、シールの開口部５を閉じることができる。第２の羽根４は、フラップが開位置にあるとき、主流路３１を、少なくとも部分的に閉じることができる。このようにして、フラップの第２の羽根４は、モータの断熱に寄与している。
シール２は、フラップ１が閉位置にあるとき、第２の羽根４に面する位置となる無開口域３６を有している。言い換えると、フラップ１は、閉位置にあり、シールの開口部５は、第１の羽根３の領域だけに設けられている。また、流体間隙３８が、シールの無開口域３６とハウジング３７との間に設けられている。
フラップが開位置にあるとき、第１の羽根３と第２の羽根４は、流体が通過するのを可能にするために、一方の羽根は、シール２に対して横方向の一方の側に、他方の羽根は、他方の側に延びるようになっている。図の実施形態においては、フラップ１は、その最大開口位置（図示せず）において、シール２に対して斜めになる。
図４に示すように、閉鎖用羽根３および４は、例えば、フラップ１が閉位置にあるとき、シール２の各側となるようになっており、フラップ１は、中間域６を備え、この中間域６は、第１の羽根３と第２の羽根４を連結するとともに、シールの開口部５の輪郭領域７、７’において、例えば突き合わせ状態となって、シール２の開口部（５）を通過する。
このようにして、シールの開口部５の周囲のシールを行うことができ、かつシールの開口部とフラップの周囲との間に大きな隙間を残すことなしに、フラップは、その開位置と閉位置との間を動くことができる。
シール２は、平面域８を備えており、図３に示すように、この平面域８は、フラップが閉位置にあるとき、フラップの閉鎖羽根３の面の中の、平面になっており、閉鎖羽根３における接触面面１０によって、閉鎖羽根３が接触しに来る面９、および／または他方の羽根４の面の中の、平面になっており、他方の羽根の接触面と呼ぶ１つの面１２によって、他方の羽根４が接触して来る反対側の面１１を有していることが分かると思う。シール２に設けられている流体通過用の開口部５は、この平面域８の領域に位置している。このようにして、１つ以上の羽根の領域における対面接触によって、シールが行われている。
また、シール２の無開口域３６も、開口部５が設けられているシール２の平面域８に位置しているのがよい。皿状部６１の底面６５、および無開口域３６は、互いに平行をなしている。
フラップの閉鎖羽根における接触面１０、および他方の羽根における接触面１２は、例えば、平面域８のシールの厚さに相当する寸法だけ互いに離れている２つの平行面となっている。これにより、面対面タイプの接触を確実にすることができる。
閉鎖羽根３における接触面１０の反対側の面１３を有し、他方の羽根４における接触面１２の反対側の面１４は、平面であり、それらの中間域６における、閉鎖羽根３の接触面１０と、他方の羽根４の反対側の面１４との間は、傾斜面１５となっている。この傾斜面１５は、流体がフラップ１の表面を流れるのを促進する。
また、この弁は、フラップ１の枢軸１６を備えており、この連結軸１６は、フラップ１に対して中心を外れて設けられており、例えばフラップ１の中間域６の近くに位置している。
シール２の開口部５の一側には、ボス１９を有している。このボスは、フラップが閉位置にあるとき、フラップの他方の羽根４に面するように設けられている。ボスは、フラップが閉位置にあるとき、フラップの他方の羽根４によって圧縮されるようになっている。これにより、密封をさらに改善されている。
フラップ１は、旋回軸２１用の軸受２０を有している。この軸受２０は、図３において矢印２２で示すように、連結軸１６の周りに回転可能となっている。この軸受２０は、フラップ１の裏面の突部２３に位置している。この突部２３は、中間部６に位置している。この実施形態においては、突部２３は、フラップ１の羽根３の接触面１０の反対側の面１３、および他方の羽根４の裏側の接触面１２から突出している。
軸受２０は、貫通孔であり、旋回軸２１は、軸受２０の両側から突出している。旋回軸２１は、公知の手法で、突部２３に連結されている。
羽根３、４、中間部６、およびその突部２３は、例えば、１つのコンポーネントとして、具体的には一体物として形成されている。
旋回軸２１を収容しているフラップの突部２３は、皿状部６１とシール２の無開口域３６によって画定されている空間を閉じるように、すなわち流体間隙３８を閉じるように位置している。そのため、ハウジング３０は、例えば補助流路３２を画定している部材３０ｂの領域に、フラップの旋回軸２１用の軸受６４を備えている。
図４に示すように、フラップ１の枢軸の方向において、羽根３、４は、中間部６の長さ方向の寸法ｙ’を超えて、少なくとも中間部６と羽根３との連結域の領域において、両側に延びる寸法ｙを有している。従って、羽根３の接触面１０は、シール２の一方の側における、シール２の開口部５の周辺の第１の部分において、シール２と接触する環状で角張った接触域１７を有することができ、かつ他方の羽根４の接触面１２は、シール２の反対側における、シールの開口部５の周辺の補完的な部分において、シール２と接触する接触域１８を有していることとなる。
羽根３に設けられている接触域１７は、例えば、輪郭領域７、７’の部分において、中間部６に沿っても延びている。これもより、密封性は高まり、シール２の開口部５の輪郭と重ならない中間部６を有することとなる。
シール２の開口部５は、羽根３と同様に、ほぼ矩形の外形を有している。さらに、羽根３の接触域１７は、開口部の３つの辺に沿って延びている。接触域１８は、残りの辺に沿って延びている。中間部６は、その対向する２つの辺の部分にわたって、開口部５に面するように設けられている。また、他方の羽根４も、矩形であってもよい。
シール２は、周辺部３９から奥まった位置に、平面域８を有している。このシール２は、例えばプレス加工して作られる。この周辺部３９は、ボディ３０への取り付け用のフランジを備える拡張部４０を有しているのがよい。
１ フラップ
２ シール
３ 羽根
４ 羽根
５ 開口部
６ 中間部
７、７’ 輪郭領域
８ 平面域
９ （シールの）面
１０、１２ 接触面
１１ （シールの）反対側の面
１３、１４ （羽根の）反対側の面
１５ 傾斜面
１６ 枢軸
１７、１８ 接触域
１９ ボス
２０ 軸受
２１ 旋回軸
２２ 矢印
２３ 突部
３０ ボディ
３０ａ，３０ｂ 部材
３１ 主流路
３２ 補助流路
３３ 通過孔
３４ 吸排気口
３５ 連通口
３６ 無開口域
３７ ハウジング
３８ 流体間隙
３９ 周辺部
４０ （シールの）拡張部
６０ フラップ作動用モータ
６１ 皿状部
６２ 壁
６４ 軸受
６５ （皿状部の）底面
ｙ、ｙ’ 寸法

Claims (10)

  1. 自動車エンジンの排気ガス用の流体循環弁であって、
    流体を流す主流路（３１）と、この主流路（３１）に開口しており、流体を流す補助流路（３２）とを有するボディ（３０）を備え、
    また、前記２つの流路（３１、３２）間の連通を阻止する閉位置と呼ぶ位置と、前記流路（３１、３２）間の連通を可能にする開位置と呼ぶ位置との間を動くことができるフラップ（１）と、前記フラップ（１）が閉位置にあるとき、このフラップ（１）が接触するシール（２）も備え、
    前記ボディ（３０）は、前記フラップ（１）の作動モータ用のハウジング（３７）を備え、
    前記ボディ（３０）は、前記シール（２）とハウジング（３７）との間に流体間隙（３８）を画定するようになっていることを特徴とする弁。
  2. 前記ボディ（３０）は、前記シール（２）と前記ハウジング（３７）との間に皿状部（６１）を画定しており、かつ前記ハウジングと前記皿状部（６１）の平らになっている底面（６５）との間に壁（６２）を備えていることを特徴とする請求項１に記載の弁。
  3. 前記シール（２）は、流体が一方の流路から他方の流路へ通過するための開口部（５）を有し、前記フラップは、第１の羽根（３）および第２の羽根（４）を備えており、閉鎖羽根である前記第１の羽根（３）は、前記フラップ（１）が閉位置にあるとき、前記開口部（５）を閉じることができ、他方の羽根である第２の羽根（４）は、前記フラップ（１）が開位置にあるとき、前記主流路（３１）を少なくとも部分的に閉じることができるようになっていることを特徴とする請求項１または２に記載の弁。
  4. 前記シール（２）は、前記フラップ（１）が閉位置にあるとき、前記他方の羽根（４）に面する位置にある無開口域（３６）を有していることを特徴とする請求項３に記載の弁。
  5. 前記流体間隙（３８）は、前記シールの無開口域（３６）と、前記ボディ（３０）との間に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の弁。
  6. 前記シール（２）と前記皿状部（６１）の底面（６５）は、互いに平行をなしていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の弁。
  7. 前記ボディ（３０）は、互いに固定されている２つの部材（３０ａ、３０ｂ）を備え、各部材は、前記流路（３１、３２）の１つを画定し、流体が一方の流路から他方の流路に通過するための通過孔（３３）を画定するために、互いに位置が合うようになっている開口を有しており、前記シール（２）の前記開口部（５）は、前記開口の領域に位置していることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の弁。
  8. 前記皿状部（６１）は、前記補助流路（３２）を画定している前記部材（３０ｂ）によって画定されていることを特徴とする請求項７に記載の弁。
  9. 前記補助流路（３２）を画定している前記部材（３０ｂ）は、前記モータ用のハウジング（３７）も画定していることを特徴とする請求項７または８に記載の弁。
  10. 前記フラップ（１）が閉位置にあるとき、前記羽根（３）と前記他方の羽根（４）は、前記シール（２）のそれぞれの側に配置され、前記フラップは、中間部（６）を備え、前記中間部（６）は、前記第１の羽根（３）と第２の羽根（４）とを連結しているとともに、前記シール（２）の開口部（５）を通過するようになっていることを特徴とする請求項３〜９のいずれか１項に記載の弁。
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