JP6014030B2 - 流体弁 - Google Patents

Description

本発明は、流体循環用の弁に関する。この流体は、自動車エンジンの排気ガス、エンジンの吸気側に向かう新鮮な空気、または新鮮な空気と排気ガスの混合物であってもよい。

従って、この弁は、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ために使用することができる。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において使用することができる。この場合、排気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。また、この弁は、吸気ライン、または排気ガス再循環ラインに沿って設けて、計量弁として使用してもよい。

可動フラップおよびシールを備える弁は、現在既に公知である。このシールは、流体通過用の開口部を有し、この開口部は、フラップが閉位置にあるとき、フラップによって閉鎖されるようになっている。

閉鎖時における流体の封止は、シールから突き出しており、かつ閉位置において、フラップの面が接触する撓み易いタブによって行われる。しかし、フラップを移動できるようにするために、タブは、フラップが連結されている軸の領域において中断されており、そのため、封止が損なわれている。

本発明の１つの目的は、上記の問題を解決することである。そのため、本発明は、第１の羽根および第２の羽根を有する可動フラップを備える流体循環弁を提供するものである。また、この弁は、シールも備え、このシールは、流体通過用の開口部を有し、前述の羽根の中の閉鎖羽根と呼ぶ少なくとも１つの羽根は、フラップが閉位置にあるとき、少なくとも部分的に、シールの開口部を閉鎖するようになっている。

本発明においては、この閉鎖羽根と他方の羽根は、フラップが閉位置にあるとき、シールのそれぞれの側に１つの羽根が来るようになっている。またフラップは、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ようになっている。

このようにして、フラップの移動を妨げることなく、開口部の周辺を囲むようにシールの面に接触することができる１つ以上の羽根によって、シールの開口部の周辺に沿って密封することができる。中間域の領域における密封に関しては、開口部を通り抜けることで、開口部の領域において、シールとぴったりと合うようになっている中間域自体により密封を強化することができる。

種々の実施形態として、次のようなことがある。
−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こととする１つの面によって、閉鎖羽根が接触して来る面、および／または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こととする１つの面によって、他方の羽根が接触して来る反対側の面を有している。シールに設けられている流体通過用の開口部は、平面域の部分に位置している。
−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つの平行面上にある。
−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おいて、フラップが枢支され、かつフラップの中心から外れている軸を備えている。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、両側に延びるような寸法を有している。
−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なっている流体通過孔の一部分に沿うボスを有し、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。

第１の実施形態においては、上記のシールおよびフラップは、流体を流す主流路と、この主流路に開口しており、流体を流す補助流路とを有するボディを備える弁において、使用することができる。フラップは、流体通過孔において、２つの流路間の連通を阻止するようになっている閉位置と、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ようになっている。シールの開口部は、一方の流路から他方の流路に流体を通過させることができるようになっている。

第１の羽根は、例えば、フラップが閉位置にあるとき、流体通過孔を閉じることができ、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ようになっている。第１の羽根を、閉鎖羽根と呼び、第２の羽根を、他方の羽根と呼ぶこととする。

シールは、フラップが閉位置にあるとき、特に、他方の羽根に面する位置にある無開口域を有するのがよい。

本体は、例えば、フラップ作動モータ用のハウジングを備え、無開口域とハウジングとの間の空隙を画定するようになっている。

第２の実施形態においては、上記のシールおよびフラップは、流体流路を画定しているボディを備える弁において使用することができる。フラップは、流路内の流体の循環を阻止するようになっている閉位置と、流路内の流体の循環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おり、シールは、フラップが開位置にあるとき、シールの開口部が流体を流路に沿って通過しうるようにするために、流路に対して直角方向に位置するようになっている。

前記開口部は、例えば、フラップが閉位置にあるとき、閉鎖羽根および他方の羽根に面している。

シールは、スリーブを用いて、本体に保持されている。

添付の図面を参照して、全く限定しない単なる例として挙げ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。

本発明の第１の実施形態であって、隠れている部分の詳細を示すために、シールを透明に描き、かつフラップが閉位置にある状態における、弁に取り付けられる前のシール、およびフラップの斜視図である。 弁に取り付けられ、フラップが部分的に開位置にある状態における図１のシールおよびフラップを示すもので、フラップの連結軸と直交する面における断面図である。 図１および図２に示すシールおよびフラップが取り付けられ、熱交換器に取り付けられている状態における弁の斜視図である。 図３の弁の一部の斜視図である。 本発明の第２の実施形態であって、隠れている部分の詳細を示すために、シールを透明に描き、かつフラップが閉位置にある状態における、弁に取り付けられる前のシール、およびフラップの斜視図である。 図５とほぼ同じであるが、フラップが開位置にある状態におけるシールおよびフラップの斜視図である。 図５および図６のシールおよびフラップが取り付けられている状態における弁の概略側面図である。

図１、図２、図５、図６に示すように、本発明は、可動フラップ１およびシール２を備える流体循環用の弁に関する。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。シール２は、流体通過用の開口部５を有している。

これらの羽根の中の、以下閉鎖羽根と呼ぶこととする第１の羽根３は、フラップが閉位置にあるとき、シール２の開口部５を、少なくとも部分的に閉鎖することができるようになっている。図１および図２の実施形態においては、シール２の開口部５を閉じるのに、閉鎖羽根３だけで十分である。図５および図６の実施形態においては、フラップ１が閉位置にあるとき、他方の羽根４もシールの開口部５を閉鎖するのに寄与している。

フラップが開位置にあるとき、流体が通過できるようにするために、閉鎖羽根３および第２の羽根４は、一方の羽根がシール２対して横方向の一方の側に、他方の羽根が他方の側に延びるようになっている。

図１および図２の実施形態においては、フラップ１は、図示していないその全開位置において、シール２に対して斜めになる。

図５および図６の実施形態においては、フラップ１は、その全開位置において、シール２に対して直角になる。

本発明においては、閉鎖羽根３と第２の羽根４は、フラップ１が閉位置にあるとき、シール２の各側に来るようになっており、フラップ１は、中間域６を有し、この中間域６は、第１の羽根３と第２の羽根４を、かつシール２の開口部５の領域７、７’において、突き合わせ状に連結し、かつシール２の開口部５を通過するようになっている。

このようにして、シール２の開口部５の周囲は密封されるとともに、シール２の開口部５とフラップ１との間に大きな隙間を設けることなしに、フラップ１は、その開位置と閉位置の間を動くことができる。

図示の種々の実施形態においては、シール２は、平面域８を備えており、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、接触面と呼ぶこととする表面１０によって、閉鎖羽根３が接触しに来る面９、および／または第２の羽根４の面の中の、平面になっており、第２の羽根４の接触面である背面１２によって、第２の羽根４が接触しに来る反対側の前面１１を有している。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、密封が達成される。

フラップ１の第１の羽根、すなわち閉鎖羽根３の接触面１０、および第２の羽根４の接触面１２は、例えば、平面域８のシール２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は、その接触面である前面１０の反対側の背面１３を有し、第２の羽根４は、その接触面１２の反対側である背面１４を有している。これら２つの背面１３、１４は、平面であり、中間域６は、第１の羽根３の接触面１０と、第２の羽根４の背面１４との間に傾斜面１５を有している。この傾斜面１５は、流体がフラップの表面を流れるのを促進する。

図示の実施形態においては、弁は、可動フラップ１用の連結軸を備えており、この連結軸は、フラップ１の中心から外れて、例えば、フラップの中間域６の近くに位置している。

フラップの連結軸の方向において、閉鎖羽根３は、中間域６が延びている寸法ｙ’を超えて、少なくとも中間域と閉鎖羽根３との連結域の領域において、両側に延びている寸法ｙを有している。従って、閉鎖羽根３の前面１０は、シールの一方の側における、シールの開口部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形態の接触域１７を有している。これに対して、第２の羽根４の背面１２は、シールの反対側における、シール２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。

図の実施形態においては、閉鎖羽根３に設けられている接触域１７は、輪郭領域７、７’において、中間域６に沿って延びている。これにより、流体密封性を高め、シールの開口部５の輪郭と重ならない中間域６を有していることとなる。

図２に具体的に示すように、シール２は、フラップ１が閉位置にあるとき、フラップ１の第２の羽根４に面するように設けられ、シール２の開口部５の一部に沿っているボス１９を有している。このボス１９は、フラップ１が閉位置にあるとき、フラップ１の第２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、シールはさらに改善されている。

フラップ１は、旋回軸２１用のハウジング２０を有している。このハウジング２０は、図２で符号２２を付してある矢印で示すように、連結軸１６の周りに回転可能となっている。ハウジング２０は、例えば、フラップ１の閉鎖羽根３の接触面１０の背面１３、および第２の羽根４の背面１２から延びている中間域６の拡張部２３に位置している。

このハウジング２０は、貫通ハウジングであり、旋回軸２１は、ハウジング２０の両側へ貫通している。旋回軸２１は、それ自体が公知の手法で拡張部２３に連結されている。

閉鎖羽根３、第２の羽根４、中間域６、およびその拡張部２３は、例えば、１つのコンポーネントとして、特に一体成形されている。

非限定的な実施形態を示す図１および図２により分かるように、シール２の開口部５は、閉鎖羽根３と同様に、実質上矩形の外形を有している。さらに、閉鎖羽根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。中間域６は、その対向する２つの辺の部分にわたって、開口部５の輪郭に沿って設けられている。閉鎖羽根３の接触域１７は、輪郭領域７、７’において、中間域６に沿って延びている。第２の羽根４も、同様に矩形であってもよい。

非限定的な実施形態に示す図５および図６に示すように、開口部５は、隣り合って設けられている２つの矩形の孔から成り、これら２つの矩形の孔の一方は、フラップの連結軸の方向において、他方より短く、かつこれら各矩形は、円弧状に延びている。第２の羽根４は、角形であって、円弧状に延び、開口部５の小さい方の矩形部を閉鎖するのに対して、閉鎖羽根３は、角形であって、円弧状に延び、開口部の大きい方の矩形部を閉鎖するようになっている。第２の羽根４は、その接触域１８が、開口部５の小さい方の矩形部の、回転軸と直交する辺に沿って、かつ矩形部から延びている円弧状部に沿って位置している、シール２の開口部５の縁に追随するように、開口部５を越えて延びている。閉鎖羽根３は、その接触域１７が、開口部５の大きい方の矩形部の、回転軸に直角方向の辺に沿って、かつ矩形部から延びている円弧状部に沿って位置している開口部５の縁に追随するように、開口部５を越えて延びている。中間域６は、中間域を作っている大きい方の矩形部の対向する２つの辺の部分において、開口部５の輪郭に面するように設けられている。他の実施形態と同様に、閉鎖羽根３の接触域１７は、輪郭領域７、７’において、中間域６に沿って延びている。このようにして、密封は強化されている。

次に、図１および図２の実施形態に戻り、図３および図４に示す弁の特定の適用例について説明する。

この弁は、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。フラップ１は、流体通過開口３３の領域において、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。シールの開口部５は、一方の流路３１から他方の流路３２へ、流体を通過させることができるようになっている。従って、シールの開口部５は、ボディ３０の流体通過孔３３に面している。

第１の羽根３は、フラップが閉位置にあるとき、流体通過孔３３を閉じることができ、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。第１の羽根３は、閉鎖羽根である。

主流路３１は、１つの例においては、エンジンの排気ラインと連通している吸排気口３４を有している。補助流路３２は、同じ例においては、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。

ボディ３０は、２つの部材３０ａ、３０ｂからなっているのがよい。各部材は、流路の一方を画定し、流体通過孔３３を画定するために、互いに位置が合っている開口を有している。また、シールは、弁の外部に対して、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。

このような実施形態においては、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に面する位置にある無開口域３６を有している。言い換えると、上に説明したように、フラップ１は、閉位置にあり、シール２の開口部５は、閉鎖羽根３の領域だけに設けられている。

ボディ３０は、例えば、フラップ作動モータ用のハウジング３７を備えている。そのため弁は、図示していないが、伝達装置を備え、この伝達装置は、モータの出力軸とフラップの連結軸との間の伝達を行っている。

ボディ３０は、シールの無開口域３６とハウジング３７との間に、流体間隙３８を画定するようにもなっているのがよい。このようにすると、モータの断熱性が改善される。

シール２は、例えば周辺部３９を有し、この周辺部３９から奥まった位置に、平面域８がある。このシール２は、例えばプレス加工で作られる。周辺部３９は、ボディ３０への取り付け用のフランジの役割を果たす拡張部４０を有しているのがよい。

旋回軸２１を収容しているフラップの拡張部２３は、流体間隙３８を閉じるようになっている。ボディ３０は、例えば補助流路３２を画定している部材３０ｂの領域に、フラップが連結されている旋回軸２１用のハウジングを有している。

図５〜図７に示す実施形態においては、弁は、流体流路を画定しているボディ５０を備えている。フラップ１は、流路を通過する流体の循環を阻止する閉位置と、流路内の流体の循環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。シール２は、フラップ１が開位置にあるとき、シール２の開口部５を、流体を流路に沿って通過することができるように、流路に対して直角方向に位置している。

既に述べたように、シール２の開口部５は、フラップが閉位置にあるとき、閉鎖羽根３および他方の羽根４に面して延びる。

シール２は、スリーブ５１を用いて本体に保持されている。

１ フラップ
２ シール
３ 第１の羽根（閉鎖羽根）
４ 第２の羽根
５ 開口部
６ 中間域
７、７’ 輪郭領域
８ 平面域
９ （シールの）背面
１０ 第１の羽根３の前面
１１ （シールの）前面
１２ 第２の羽根４の背面
１３ 第１の羽根３の背面
１４ 第２の羽根４の背面
１５ 傾斜面
１６ 連結軸
１７、１８ 接触域
１９ ボス
２０ （旋回軸用の）ハウジング
２１ 旋回軸
２２ 回転
２３ （フラップの）拡張部
３０ ボディ
３０ａ，３０ｂ （ボディ）の部材
３１ 主流路
３２ 補助流路
３３ 流体通過孔
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 拡張部
５０ ボディ
５１ スリーブ
ｙ、ｙ’ 寸法

Claims (10)

1. 第１の羽根（３）および第２の羽根（４）を有する可動フラップ（１）を備えた流体循環弁であって；
   前記流体循環弁は、シール（２）を備えていて、前記シール（２）は流体通過用の開口部（５）を有しており；
   前記可動フラップ（１）が閉位置にあるとき、前記羽根の中の閉鎖羽根と呼ぶ少なくとも１つの第１の羽根（３）は、前記シール（２）の前記開口部（５）を少なくとも部分的に閉鎖することができるようになっていて；
   前記フラップ（１）が閉位置にあるとき、前記羽根の中の閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）と前記第２の羽根（４）は、前記シール（２）のそれぞれの側に１つの羽根が来るようになっており、前記フラップは、前記第１の羽根（３）と前記第２の羽根（４）を連結する中間域（６）を備えていて、前記シールの開口部（５）を通過するようになっている流体循環弁であって；
   （Ａ）前記シール（２）は、平面域（８）を備え、この平面域（８）は、前記フラップが閉位置にあるとき、前記フラップの閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）における、平面になっており、前記閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）の接触面と呼ぶ１つの面（１０）によって、前記閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）が接触しに来る背面（９）と、前記第２の羽根（４）における、平面になっており、前記第２の羽根（４）の接触面と呼ぶ背面（１２）によって、前記第２の羽根（４）が接触するのと反対側の前面（１１）とを有し、前記シール（２）に設けられている流体通過用の前記開口部（５）は、前記平面域（８）に位置していること；
   （Ｂ）前記フラップ（１）の閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）の接触する前面（１０）、および前記第２の羽根（４）の前記接触する背面（１２）は、互いに離れている２つの平行面上にあること；及び
   （Ｃ）前記２つの平行面は、前記平面域（８）において前記シール（２）の厚さに相当する寸法だけ離れている流体循環弁において、
   前記流体循環弁は、流体を流す主流路（３１）と、前記主流路（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、前記フラップ（１）は、流体通過孔（３３）において、前記２つの流路（３１、３２）間の連通を阻止するようになっている閉位置と、前記流路（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ようになっており、前記シール（２）の前記開口部（５）は、一方の流路から他方の流路へ、流体を通過させることができるようになっていること、及び
   前記ボディ（３０）は２つの部材（３０ａ、３０ｂ）からなっていて、各部材（３０ａ、３０ｂ）は、流路の一方を画定し、流体通過孔（３３）を画定するために、互いに位置が合っている開口を有しており、また、前記シール（２）は、弁の外部に対して、２つの部材（３０ａ、３０ｂ）との間のシールの役割も果たしているようになっていること、を特徴とする流体循環弁。
2. 前記フラップの前記第２の羽根（４）は、その平らな接触する背面（１２）の反対側の背面（１４）を有し、前記中間域（６）は、前記閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）の接触する前面（１０）と反対側の背面（１４）との間に、傾斜面（１５）を有していることを特徴とする請求項１に記載の弁。
3. 前記フラップの中間域（６）の近くに、前記フラップ（１）の中心を外れて、前記フラップが連結されている連結軸（１６）を備え、前記閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）は、前記フラップの連結軸の方向に、前記中間域（６）が延びている寸法を超えて、少なくとも前記中間域と前記閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）との間の連結域において、両側に延びる寸法を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の弁。
4. 前記シール（２）は、前記フラップが閉位置にあるとき、前記フラップの前記第２の羽根（４）に面するようになっている前記開口部（５）の一部分に沿う、ボス（１９）を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の弁。
5. 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、前記流体通過孔（３３）を閉じることができ、前記第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、前記第１の羽根は前記閉鎖羽根であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。
6. 前記シール（２）は、前記フラップが閉位置にあるとき、前記第２の羽根（４）に面する無開口域（３６）を有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。
7. 前記ボディ（３０）は、フラップ作動モータ用のハウジング（３７）を備え、かつ前記シールの前記無開口域（３６）と前記ハウジング（３７）との間に、流体間隙（３８）を有するようになっていることを特徴とする請求項６に記載の弁。
8. 前記弁は、流体流路を画定しているボディ（５０）を備え、前記フラップ（１）は、前記流路内の流体の循環を阻止するようになっている閉位置と、前記流路内の流体の循環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おり、前記シール（２）は、前記フラップ（１）が開位置にあるとき、前記シールの前記開口部が流路に沿う流体の通過を可能にするように、前記流路に対して直角方向に位置していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の弁。
9. 前記開口部（５）は、前記フラップが閉位置にあるとき、前記閉鎖羽根と呼ぶ第１の羽根（３）および前記第２の羽根（４）に面して延びていることを特徴とする請求項８に記載の弁。
10. 前記シール（２）は、スリーブ（５１）によって、前記ボディに保持されていることを特徴とする請求項８に記載の弁。

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