WO1999054650A1 - Vanne de regulation - Google Patents

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WO1999054650A1
WO1999054650A1 PCT/JP1998/001860 JP9801860W WO9954650A1 WO 1999054650 A1 WO1999054650 A1 WO 1999054650A1 JP 9801860 W JP9801860 W JP 9801860W WO 9954650 A1 WO9954650 A1 WO 9954650A1
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control valve
bearing
exhaust gas
valve shaft
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Inventor
Toshihiko Miyake
Original Assignee
Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • F02M3/075—Increasing idling speed by positioning the throttle flap stop, or by changing the fuel flow cross-sectional area, by electrical, electromechanical or electropneumatic means, according to engine speed the valve altering the fuel conduit cross-section being a slidable valve
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    • F02M26/74—Protection from damage, e.g. shielding means

Definitions

  • the control valve 6 is actuated by a differential pressure in a negative pressure chamber 8 formed above the diaphragm 7.
  • the housing 10 includes an input port 11 communicating with the exhaust pipe 3 of the engine 1, an output port 12 communicating with the intake pipe of the engine 1, and a fluid passage 1 through which the exhaust gas to be controlled flows. With 3. In the middle of the fluid passage 13, a control valve 6 that contacts a valve seat 14 formed inside the housing 10 is connected to the valve shaft 15, and the inside of the bearing 16 fixed to the housing 10. Slide.
  • the holder 17 provided below the bearing 16 and above the fluid passage 13 prevents entry of force or foreign matter contained in the exhaust gas.
  • a holder 17 may be provided with a labulin seal, a shielding plate, a metal fiber filling, or the like to prevent the carbon or foreign matter contained in the exhaust gas from entering. is there.
  • the diaphragm 7 is sandwiched between the holding plates 20a and 2Ob, and the central portion is mounted by caulking the upper end 21 of the valve shaft 15.
  • the lower negative pressure case 22 is in close contact with the upper end of the bearing 16, and is attached to the housing 10 with a screw 23 via a packing 27 described later.
  • a negative pressure source (not shown) passes through a negative pressure introducing pipe 25 that is mounted through an upper negative pressure case 24 that cooperates with the lower negative pressure case 22 to clamp the periphery of the diaphragm 7.
  • a negative pressure is introduced, and a negative pressure chamber 8 is formed between the diaphragm 7 and the upper negative pressure case 24.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of another conventional EGR valve disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-73734.
  • a valve shaft 15 connected to the control valve 6 extends beyond the control valve 6, and its end 15a is connected to the housing 1
  • the guide plate is inserted into the center boss 30 a of the steady rest plate 30 fixed to zero.
  • Fig. 8 shows an example.
  • the valve shaft for fixing the control valve must be lengthened.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional ISC valve disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-4759, for example.
  • the ISC valve shown in FIG. 8 has a valve shaft 15 in contact with a plunger port 32 linearly driven by a solenoid coil 31 and two control valves 6 connected to this. ing.
  • the solenoid coil 31 fixed to the housing 10
  • the amount of protrusion of the valve shaft 15 from the bearing 16 is large and cannot be supported by the bearing 16 alone, so the solenoid coil 31 which is the drive source for opening and closing the control valve 6 is similar to Fig. 7.
  • the end 15a of the connected valve shaft 15 on the opposite side is guided and inserted into the center boss portion 30a of the steady plate 30 to stabilize the slidability.
  • a force or foreign matter contained in the controlled fluid is applied to the center boss portion 30 a of the steady rest plate 30 formed in the fluid passage 13 by a sliding portion between the valve shaft 15 and the bearing 16.
  • linear sliding can be freely expanded and contracted, affecting sliding performance.
  • the shielding material 33 does not cover the fluid passage 13 side of the bearing 16 or the center boss 30a and the end 15a.
  • the center boss of the steady rest plate is formed in the fluid passage, it becomes a dead end, and it is difficult to discharge the foreign matter that has entered.
  • the controlled fluid is a high-temperature gas
  • the gas is cooled in small gaps in the blind lane, and condensed water is likely to be generated, which promotes the solidification of corroded or invaded foreign matter and ensures stable valve shaft sliding. There was a risk of hindering the sex.
  • an object of the present invention is to provide a control valve device capable of maintaining good slidability of a valve shaft even when a controlled fluid contains a force or a foreign substance.
  • Another object of the present invention is to provide a control valve device capable of obtaining a stable coaxial position and holding performance with respect to linear drive of a valve shaft of an internal combustion engine.
  • a fluid passage is provided inside a housing, a regulating valve for regulating a flow rate of a controlled fluid flowing through the fluid passage is provided in the fluid passage, and a valve shaft for supporting the regulating valve is provided, and the valve shaft is operated.
  • Actuating means for opening and closing the control valve is provided at one end of the valve shaft.
  • the first bearing that slidably supports the valve shaft is mounted on the housing on one side of the control valve, and is held on the housing by a holding member on the other side of the control valve, and slidably supports the valve shaft.
  • a second bearing having elasticity is provided.
  • valve shaft and the second bearing can be removed with a small sliding resistance while falling off.
  • it can absorb the deviation of the shaft center between the first and second bearings, and eliminates the need for high-precision machining of the second bearing. , And a stable coaxial position and holding performance can be obtained.
  • the present invention includes a second bearing formed of a thin metal wire.
  • the valve shaft and the inner diameter of the second bearing are elastically and uniformly pressed. Because it touches, it can slide with the minimum area of the thin metal wire. Even if highly sticky carbon or foreign matter composed of a wide range of molecular weight components in the exhaust gas adheres between the valve shaft and the second bearing, it can be removed with a small sliding resistance At the same time, it is possible to absorb the misalignment of the axis between the first bearing and the second bearing, eliminate the need for high-precision machining for the second bearing, and obtain a stable coaxial position and holding performance. it can.
  • the second bearing portion has improved flowability, even when the controlled fluid is a high-temperature gas, the generation of condensed water generated by cooling the gas can be prevented, and the solidification of corroded or invaded foreign substances can be suppressed. .
  • a concave portion is provided on the side opposite to the fluid passage with respect to the second bearing.
  • the present invention has at least one opening hole through which the holding member flows through the fluid passage and the concave portion. As a result, most of the controlled fluid flows through the opening, so that the amount of force or foreign matter in the controlled fluid flowing between the valve shaft and the second bearing can be reduced.
  • the holding member is configured such that the second bearing can be detachably attached thereto. This makes it possible to pre-assemble the second bearing to the holding member before assembling the holding member to the housing, and to take care when transporting or handling the second bearing, which is a molded metal thin wire. By reducing the weight, assemblability can be improved and the weight can be reduced.
  • the concave portion is detachably attached.
  • the present invention provides a control valve having a fluid passage in a housing, a control valve for adjusting a flow rate of a controlled fluid flowing through the fluid passage in the fluid passage, and a valve shaft supporting the control valve.
  • An operating means is provided for operating the valve to open and close the control valve.
  • it has an elastic bearing attached to the housing and slidably supporting at least one portion of the valve shaft.
  • valve shaft can maintain good slidability, and when multiple bearings are used, the displacement of the shaft center between the bearings can be absorbed. Also, high-precision machining is not required for the elastic bearing, and a stable coaxial position and holding performance can be obtained.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a control valve device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a control valve device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a control valve device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of relevant parts showing the holding member of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a conventional EGR valve.
  • FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of the EGR valve of FIG.
  • FIG. 7 is a sectional view showing the configuration of another conventional EGR valve.
  • FIG. 8 is a sectional view showing a configuration of a conventional ISC valve. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the present invention relates to a control valve device, for example, a control valve device having a configuration in which both sides of a control valve fixed to a valve shaft of an EGR valve or an ISC valve are held by bearings or steady plates. Accordingly, since the EGR valve or the ISC valve has the same configuration, the present invention will be described below using the EGR valve.
  • the configuration and operation of the schematic configuration diagram of the EGR valve in FIG. 5 show the same configuration and operation in the present invention.
  • FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a control valve device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • reference numeral 5 denotes an EGR valve, which is mainly composed of the following parts.
  • Reference numeral 10 denotes a steel housing, which has a fluid passage 13 including an input port 11 and an output port 12 therein, and the exhaust gas as a controlled fluid flows through the fluid passage 13.
  • Reference numeral 6 denotes a stainless steel control valve provided in the fluid passage 13 and abutting on a stainless steel valve seat 14 formed inside the housing 10 to adjust the flow rate of the controlled fluid flowing through the fluid passage 13. I do.
  • Reference numeral 15 denotes a stainless steel valve shaft connected to the control valve 6 and supports the control valve 6.
  • 7a is a rubber diaphragm sandwiched between holding plates 20a and 20b in a metal bracket 40 attached to the housing 10 with screws 23, and a metal negative pressure Negative pressure introduced into the negative pressure chamber 8 via the negative pressure introducing pipe 25 between the case 41 and the case 41 causes a downward acting force.
  • 7b is clamped at the center by a metal spacer 43 for keeping the space between the metal press plate 42 and the diaphragm 7a, and the nut 7 4 is used to hold the diaphragm 7a and the press plate 20. Seal between the negative pressure chamber 8 and the valve shaft 15 with a rubber diaphragm tightened and fixed together with a and 20b.
  • One end of the outer periphery of the diaphragm 7b is fixed by caulking to the other end of the negative pressure case 41, which is connected and held by the bracket 40 and the metal or resin cover 47 to the housing 10. It is.
  • a spring 26 is provided between the diaphragm 7a and the negative pressure case 41, and the acting force pushes the diaphragms 7a and 7b upward, but the magnitude of the negative pressure guided to the negative pressure chamber 8 is increased. Accordingly, the diaphragms 7a and 7b are actuated downward, so that the control valve 6 is driven downward to change the opening of the control valve 6.
  • Actuating means for opening and closing the control valve 6 is constituted by 7, and is provided on one end side of the valve shaft 15.
  • Reference numeral 45 denotes an elastic bearing which is held on the housing 10 by a holding plate 46 on the other side of the control valve 6 and slidably supports the valve shaft 15.
  • the bearing 45 has an inner diameter slightly smaller than the outer diameter of the valve shaft 15 and an outer diameter slightly larger than the inner diameter of a boss 46a described later, and has a wire diameter of 0.15 mm so as to have elasticity.
  • a single thin stainless steel wire is braided and rolled up into a roll to form a cylindrical shape.
  • the holding plate 46 is made of stainless steel, and a boss 46 a for holding the bearing 45 is formed at the center thereof, and a concave portion having a diameter larger than the outer diameter of the valve shaft 15 is formed on the opposite side of the boss 46 a.
  • the valve shaft 15 and the inner diameter of the bearing 45 come into contact with each other with a specific and uniform force.
  • the shaft 15 can be slid and supported with a minimum area of a thin metal wire.
  • the bearings 45 are formed of thin metal wires, the flowability is improved.Even when the controlled fluid is a high-temperature gas, the generation of condensed water generated by cooling the gas is prevented, and corrosion or intrusion occurs. It is possible to suppress solidification of the contaminated foreign matter.
  • the bearing 45 is braided with a thin metal wire and wound up in a roll shape to form a cylindrical shape.
  • the bearing 45 may be formed into a nonwoven molded body of a thin metal wire, and the same effect is obtained. can get.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a control valve device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 2 differs from FIG. 1 only in the configuration of a holding plate 50 made of stainless steel 50a, 50b, 50c.
  • the holding plate 50a has an opening hole having a diameter larger than the outer diameter of the valve shaft 15 at the center thereof and a boss 50d having a diameter smaller than the outer diameter of the bearing 45, and the boss 50d is formed. It has one or more opening holes 50e outside the outer peripheral edge portion of the.
  • the holding plate 50b has an opening at the center thereof having a diameter larger than the outer diameter of the valve shaft 15, and is the same as the opening 50e at the same position as the opening 50e of the holding plate 50a.
  • the holding plate 50c has a concave portion 50g at the center thereof so as not to block the opening holes 50e and 50f, and is attached to the housing 10 with screws 51.
  • the same operation and effect as those of the first embodiment can be obtained. That is, since the bearing 45 is held by the holding plate 50, the valve shaft 15 and the inner diameter portion of the bearing 45 come into contact with a uniform and uniform force. Can be slid and supported with a minimum area of In addition, even if highly sticky carbon or foreign matter composed of a wide range of molecular weight components in the exhaust gas adheres to the valve shaft 15, it will be separated by a small sliding resistance and accumulated in the recess 50g. be able to. In addition, since the bearing 45 is formed of a thin metal wire, the flowability is improved.
  • valve control device in which the valve shaft 15 can maintain good slidability even when the controlled fluid contains pressure or foreign matter. Also, in supporting both ends of the valve shaft 15 slidably, one is supported by a rigid bearing 16 and the other is an elastic and uniform force by an elastic bearing 45 formed of a thin metal wire. The bearings can be used to absorb the misalignment of the shaft center between the bearing 16 and the bearing 45, and it is necessary to provide a sliding gap between the valve shaft 15 and the bearing 45. Because there is no No machining is required, and a stable coaxial position and holding performance can be obtained.
  • FIG. 3 is a sectional view showing a configuration of a control valve device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view of relevant parts showing the holding member of FIG.
  • the same reference numerals as those used in FIG. 2 indicate the same or equivalent products.
  • FIG. 3 differs from FIG. 2 only in the configuration of the holding plate 60 made of stainless steel 60a, 60b, and 60c.
  • the holding plate 60a has an opening hole having a diameter larger than the outer diameter of the valve shaft 17 at the center thereof, and a boss 60d having a diameter smaller than the outer diameter of the bearing 45 is formed.
  • one or more opening holes 60e are provided on the outer side of the outer peripheral edge portion.
  • the holding plate 60b has, at its center, an opening with a diameter larger than the outer diameter of the valve shaft 17 and a disk shape smaller than the inside of the opening 60e of the holding plate 60a.
  • a plurality of claw portions 60f are provided at the end to hold the inside of the opening hole 60e, and the tip of the claw portion 60f is bent and fixed.
  • the holding plate 60c has a concave portion 60g at the center thereof so as not to cover the opening hole 60e.
  • the same operation and effect as those of the second embodiment can be obtained. That is, since the bearing 45 is held by the holding plate 60, the valve shaft 15 and the inner diameter of the bearing 45 come into contact with each other elastically and uniformly, so that the valve shaft 15 is made of a thin metal wire. Can slide and support with minimum area. Also, exhaust gas Even if highly sticky carbon or foreign matter composed of a wide range of molecular weight components adheres to the valve shaft 15, it can be dropped off with a small sliding resistance and accumulated in the recess 60g.
  • the bearing 45 is formed of a thin metal wire, the flowability is good, so even when the controlled fluid is a high-temperature gas, the generation of condensed water generated by cooling the gas is prevented, and the corrosion or intrusion occurs. Solidification of foreign matter can be suppressed.
  • a valve control device can be provided in which the valve shaft 17 can maintain good slidability even when the controlled fluid contains carbon or foreign matter.
  • one is supported by a rigid bearing 16 and the other is an elastic and uniform force by an elastic bearing 45 formed of a thin metal wire. The bearing between the bearings 16 and 45 can absorb the displacement, and there is no need to provide a gap for sliding between the valve shaft 15 and the bearing 45.
  • the bearing 45 can be pre-assembled to the holding plates 60a and 60b before assembling the holding plate 60 to the housing 10.
  • bearings 16 and 45 are provided on both sides of the control valve 6.
  • the bearings 16 and 45 may be provided only on one side of the control valve 6, and the same operation and effect can be obtained.
  • the valve control device is an EGR valve or a control valve device that can maintain good slidability of the valve shaft even when the controlled fluid contains carbon or foreign matter. Suitable for use with ISC valves.
  • a control valve that regulates the flow rate of a controlled fluid flowing through an internal combustion engine such as an automobile
  • the valve shaft can maintain good slidability even when the controlled fluid contains a force or a foreign substance.
  • the valve shaft In order to obtain stable and coaxial position and holding performance DGGGGGGGEEFGGHHFKKKK, it has a fluid passage inside the housing,
  • a control valve for adjusting the flow rate of the controlled fluid flowing through the passage is provided in the fluid passage.
  • a valve shaft for supporting the control valve is provided, operating means for operating the valve shaft to open and close the control valve is provided on one end side of the valve shaft, and a first bearing for slidably supporting the valve shaft is provided.
  • the bearing has a second bearing.
  • a control valve provided in the fluid passage, for regulating a flow rate of the controlled fluid flowing through the fluid passage;
  • a valve shaft supporting the control valve A valve shaft supporting the control valve
  • a first bearing attached to the housing on one side of the control valve and slidably supporting the valve shaft;
  • a second bearing which is held on the housing by a holding member on the other side of the control valve and elastically supports the valve shaft in a slidable manner.
  • a control valve device comprising:
  • a valve shaft supporting the control valve A valve shaft supporting the control valve
  • An elastic bearing that is attached to the housing and slidably supports at least one of the valve shafts.
  • a control valve device comprising:

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Description

供給される。 これによつて排気ガスは機関 1内で再燃焼され、 排気ガス 中の有害な窒素酸化物は低減される。 なお、 調節弁 6はダイヤフラム 7 の上部に形成された負圧室 8の差圧により作動される。
ハウジング 1 0は、 機関 1の排気管 3に連通する入力ポ一ト 1 1 と、 機関 1の吸気管に連通する出力ポート 1 2と、 被制御流体である排気ガ スが流通する流体通路 1 3とを有する。 流体通路 1 3の途中には、 ハウ ジング 1 0の内部に形成された弁座 1 4に当接する調節弁 6が弁軸 1 5 に連接され、 ハウジング 1 0に固定された軸受 1 6の内部を摺動する。 軸受 1 6の下方で且つ流体通路 1 3の上部に設けられたホルダ 1 7は、 排気ガスに含まれている力一ボンあるいは異物の侵入を抑止している。 尚、 図示していないが、 ホルダ 1 7の内部に、 ラビリンスパヅキン、 遮蔽板、 金属繊維の詰め物等を設け、 排気ガスに含まれているカーボン あるいは異物の侵入を抑止しているものもある。
ダイヤフラム 7は押さえ板 2 0 a , 2 O bで挟持され、 中央部が弁軸 1 5の上端部 2 1をかしめて装着されている。 下部負圧ケース 2 2は軸 受 1 6の上端部に密着し、 ネジ 2 3で後述のパッキン 2 7を介してハウ ジング 1 0に取り付けられている。 ダイヤフラム 7の周縁部を下部負圧 ケース 2 2と協働して挟持する上部負圧ケース 2 4に貫通装着された負 圧導入管 2 5を介して、 負圧源 （図示せず） からの負圧を導入し、 ダイ ャフラム 7と上部負圧ケース 2 4との間に負圧室 8を形成している。尚、 上部負圧ケース 2 4内に設けられたスプリ ング 2 6によって、 弁軸 1 5 に連接されている調節弁 6が下方に押圧されているが、 負圧室 8に導か れた負圧の大きさに応じてダイヤフラム 7が上方に作動し、 そのため調 節弁 6が上方に駆動されて調節弁 6の開度を変えている。 パッキン 2 7 はハウジング 1 0と下部負圧ケース 2 2との間に介在し、 ハウジング 1 0からの熱を遮断している。 第 6図のような片持ちの軸受の構成では、 排ガス規制の強化に伴って E G Rバルブの制御流量が拡大している背景から、 あるいはトラック用 の E G Rバルブでは機関 1の排気量が大きく排気ガスの再循環量も多い ことから、 1つの調節弁でも大口径のものが必要となっており、 弁軸の 端部の重量が問題となる傾向がある。このように片持ちの軸受だけでは、 内燃機関の振動等に対して安定した保持が困難な直線駆動の制御弁装置 の改善のため、 調節弁が固定された弁軸の両端を、 軸受あるいは振れ止 め板で保持している制御弁装置として、 第 7図のものがある。
第 7図は例えば特開昭 5 8— 3 7 3 7 4号公報に示された他の従来の E G Rバルブの構成を示す断面図を示す。
第 7図で使用した符号のうち、第 6図で使用した符号と同一のものは、 同一または相当品を示す。 第 7図で示される構造では、 第 6図の E G R バルブの構造に加え、 調節弁 6と連接された弁軸 1 5が調節弁 6を越え て延長し、 その端部 1 5 aをハウジング 1 0に固定される振れ止め板 3 0の中心ボス 3 0 a に案内挿入されている。
一方、 被制御流体に大きな脈動があり、 その脈動を打ち消すために 2 つの調節弁を同一軸上に配置し、 被制御流体の圧力を 2つの調節弁の相 反する方向に加えるような制御弁装置として、 第 8図のものがある。 こ の構造の場合、 調節弁を固定する弁軸を長くせざるを得ない。
第 8図は例えば実開昭 5 8— 4 7 5 9号公報に示された従来の I S C バルブの構成を示す断面図である。
第 8図で使用した符号のうち、 第 6図または第 7図で使用した符号と 同一のものは、 同一または相当品を示す。 第 8図で示される I S Cバル ブでは、 ソレノィ ドコイル 3 1によって直線駆動されるプランジャー口 ッ ド 3 2に当接した弁軸 1 5と、 これに連接された 2つの調節弁 6を有 している。 特に、 ハウジング 1 0に固定されたソレノィ ドコイル 3 1側 の軸受 1 6からの弁軸 1 5の突出量が大きく、 軸受 1 6のみでは支えき れないので、 第 7図と同様に、 調節弁 6を開閉する駆動源であるソレノ ィ ドコイル 3 1 と連接された反対側の弁軸 1 5の端部 1 5 aを、 振れ止 め板 3 0の中心ボス部 3 0 aに案内挿入して摺動性の安定を図っている。 さらに、 流体通路 1 3に構成されている振れ止め板 3 0の中心ボス部 3 0 aを被制御流体に含まれる力一ボンあるいは異物が、 弁軸 1 5と軸受 1 6との摺動部あるいは中心ボス部 3 0 aと端部 1 5 aの摺動部に侵入 して摺動性が悪化することを回避するため、 直線駆動に対し、 自由に伸 縮でき摺動性に影響を与えない遮蔽材 3 3で、 軸受 1 6の流体通路 1 3 側あるいは中心ボス部 3 0 aと端部 1 5 aを覆う構成としている。
しかし、 従来の E G Rバルブあるいは I S Cバルブは以上のように構 成されているので、 以下のような問題があった。
内燃機関の振動等に対して安定した直線駆動を得るために、 弁軸に固 定された調節弁の両側を、 軸受または振れ止め板で保持している制御弁 装置の場合、 調節弁を開閉する駆動源であるダイヤフラムあるいはソレ ノィ ドコイルに連接する弁軸を保持する軸受及び反対側に設けた振れ止 め板は、 流体通路内に設置される。 このため、 被制御流体がカーボンあ るいは異物を含んでいる場合、 振れ止め板の中心ボス部と弁軸との摺動 部にカーボンあるいは異物が侵入する。
さらに、 振れ止め板の中心ボス部は、 流体通路内に構成されているた め、 袋小路となっており、 侵入した異物が排出されにくい。 また、 被制 御流体が高温ガスである場合、 袋小路の小さな隙間でガスが冷却されて 凝縮水が発生しやすくなり、 腐食あるいは侵入した異物の固形化を促進 し、 安定した弁軸の摺動性を妨げるおそれがあった。
また、 弁軸の両端部を剛体状の軸受あるいは振れ止め板で摺動可能に 支持する構造では、 安定した弁軸の摺動性を確保するためには、 軸受と 振れ止め板の中心ボス部の同心度が必要になり、 高精度の機械加工が要 求される。 もしくは、 高精度の機械加工をしない場合、 安定した弁軸の 摺動性を確保するために、 中心ボス部と弁軸との間を大きく とり、 弁軸 の支持精度を低下させることによってしか実現が困難であった。
従って、 本発明は、 被制御流体に力一ボンあるいは異物を含む場合で も、 弁軸が良好な摺動性を維持することができる制御弁装置を提供する ことを目的としている。
また、 本発明は、 さらに内燃機関の弁軸の直線駆動に対して、 安定し た同軸位置と保持性能を得ることができる制御弁装置を提供することを 目的と 発明の開示
本発明は、 ハウジング内部に流体通路を有し、 流体通路に流れる被制 御流体の流量を調節する調節弁を流体通路内に設け、 調節弁を支持する 弁軸を設けてこの弁軸を作動させて調節弁を開閉する作動手段を弁軸の 一端側に設けている。 そして、 弁軸を摺動自在に支持する第 1の軸受を 調節弁の一方側でハウジングに取り付け、 調節弁の他方側で保持部材に てハウジングに保持され、 弁軸を摺動自在に支持する弾性を有する第 2 の軸受を備えている。 このことによって、 被制御流体に含まれたカーボ ンあるいは異物が弁軸と第 2の軸受との間に付着した場合でも、 小さな 摺動抵抗で搔き落としながら弁軸と第 2の軸受との間に良好な摺動性を 維持することができるとともに、 第 1の軸受と第 2の軸受との間の軸芯 のずれを吸収でき、 また第 2の軸受に高精度の機械加工が不要となり、 且つ安定した同軸位置と保持性能を得ることができる。
また、 本発明は、 金属細線で形成された第 2の軸受を備えている。 こ のことによって、 弁軸と第 2の軸受の内径部とが弾力的且つ均一な力で 接触するので、 金属細線の最小の面積で摺動できる。 また排気ガス中の 広範な分子量成分で構成される粘着性の高いカーボンあるいは異物が弁 軸と第 2の軸受との間に付着した場合でも、 小さな摺動抵抗で搔き落と せることができるできるとともに、 第 1の軸受と第 2の軸受との間の軸 芯のずれを吸収でき、また第 2の軸受に高精度の機械加工が不要となり、 且つ安定した同軸位置と保持性能を得ることができる。 さらに、 第 2の 軸受部が流通性がよくなるため、被制御流体が高温ガスである場合でも、 ガスが冷却されてできる凝縮水の発生を防ぎ、 腐食あるいは侵入した異 物の固形化を抑制できる。
また、 本発明は、 第 2の軸受に対して流体通路と反対側に凹部を設け ている。 このことによって、 被制御流体に含まれているカーボンあるい は異物が弁軸と第 2の軸受との間に付着した場合でも、 第 2の軸受で搔 き落とされ、 凹部に集積させることができる。
また、 本発明は、 保持部材が流体通路および凹部に流通する少なく と も 1個の開口穴を有している。 このことによって、 ほとんどの被制御流 体は該開口穴を流通するため、被制御流体中の力一ボンあるいは異物が、 弁軸と第 2の軸受との間に流通する量を低減できる。
また、 本発明は、 保持部材が第 2の軸受を着脱可能に取り付けられる ようにしている。 このことによって、 ハウジングに保持部材を組み立て る前に、 第 2の軸受を保持部材に予備組み付けすることができ、 金属細 線の成形体である第 2の軸受の搬送あるいは取り扱いするときの注意を 軽減することによって、 組み立て性が改善できるとともに、 軽量化でき る。
また、 本発明は、 凹部を着脱可能に取り付けられるようにしている。 このことによって、 凹部に集積された被制御流体中の力一ボンあるいは 異物を排出できる。 さらにまた、 本発明は、 ハウジング内部に流体通路を有し、 流体通路 に流れる被制御流体の流量を調節する調節弁を流体通路内に設け、 調節 弁を支持する弁軸を設けてこの弁軸を作動させて調節弁を開閉する作動 手段を設けている。 そして、 ハウジングに取り付けられ、 弁軸の少なく とも 1箇所を摺動自在に支持する弾性を有する軸受を備えている。 この ことによって、 被制御流体にカーボンあるいは異物を含む場合でも、 弁 軸が良好な摺動性を維持することができるとともに、 複数の軸受がぁる 場合、 軸受間の軸芯のずれを吸収でき、 また弾性を有する軸受に高精度 の機械加工が不要となり、 且つ安定した同軸位置と保持性能を得ること ができる。 図面の簡単な説明
第 1図は本発明の実施の形態 1に係る制御弁装置の構成を示す断面図 である。
第 2図は本発明の実施の形態 2に係る制御弁装置の構成を示す断面図 である。
第 3図は本発明の実施の形態 3に係る制御弁装置の構成を示す断面図 である。
第 4図は第 3図の保持部材を示す要部平面図である。
第 5図は従来の E G Rバルブの概略構成図である。
第 6図は第 5図の E G Rバルブの構成を示す断面図である。
第 7図は他の従来の E G Rバルブの構成を示す断面図である。
第 8図は従来の I S Cバルブの構成を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明をより詳細に説述するために、 添付の図面に従ってこれを説明 する。 尚、 本発明は制御弁装置、 例えば E G Rバルブまたは I S Cバル ブの弁軸に固定された調節弁の両側を、 軸受あるいは振れ止め板で保持 している構成を有する制御弁装置に関するものである。従い、 E G Rバ ルブあるいは I S Cバルブいずれの場合も同様の構成を有するため、 E G Rバルブで本発明を以下に説明する。 また、 第 5図の E G Rバルブの 概略構成図の構成および作用は、 本発明においても同様の構成および作 用を示す。
第 1図は本発明の実施の形態 1に係る制御弁装置の構成を示す断面図 である。
第 1図において、 5は E G Rバルブで、 主として以下の部品で構成さ れる。 1 0は錡鉄製のハウジングで、 内部に入力ポート 1 1 と出力ポー ト 1 2とからなる流体通路 1 3を有し、 被制御流体である排気ガスが流 体通路 1 3に流通する。 6は流体通路 1 3内に設けられ、 ハウジング 1 0の内部に形成されたステンレス製の弁座 1 4に当接するステンレス製 の調節弁で、 流体通路 1 3に流れる被制御流体の流量を調節する。 1 5 は調節弁 6に連設されたステンレス製の弁軸で、 調節弁 6を支持する。 7 aはハウジング 1 0にネジ 2 3にて取り付けられた金属製のブラケッ ト 4 0内に、 押さえ板 2 0 a , 2 0 bで挟持されたゴム製のダイヤフラ ムで、 金属製の負圧ケース 4 1 との間で負圧導入管 2 5を経て負圧室 8 に導入された負圧力により下方に作用力を受ける。 7 bは金属製の押さ え板 4 2とダイヤフラム 7 aとの間隔を保っための金属製のスぺーサ 4 3によって中央を挟持され、 ナツ ト 4 4でダイヤフラム 7 aおよび押さ え板 2 0 a , 2 0 bと共に締め付け固定されたゴム製のダイヤフラムで、 負圧室 8と弁軸 1 5との間をシールする。 ダイヤフラム 7 bの外周は、 一端がハウジング 1 0にブラケヅ ト 4 0及び金属製または樹脂製のカバ —4 7にて挟持されて連結された負圧ケース 4 1の他端とかしめ固定さ れる。 ダイヤフラム 7 aと負圧ケース 4 1 との間にはスプリング 2 6が 設けられ、 その作用力はダイヤフラム 7 a , 7 bを上方向に押し上げる が、 負圧室 8に導かれた負圧の大きさに応じてダイヤフラム 7 a , 7 b を下方に作動し、 そのため調節弁 6が下方に駆動されて調節弁 6の開度 を変えている。 ダイヤフラム 7 a， 7 b、 負圧室 8、 押さえ板 2 0 a , 2 0 b , 4 2、 ナッ ト 4 4、 負圧ケース 4 1、 スぺーサ 4 3、 ブラケヅ ト 4 0、 カバ一 4 7で調節弁 6を開閉する作動手段を構成し、 弁軸 1 5 の一端側に設けられる。
1 6は調節弁 6の一方側でハウジング 1 0に取り付けられ、 弁軸 1 5 を摺動自在に支持するカーボンまたは銅系の燒結金属からなる軸受、 1 7は軸受 1 6の下側に設けられたステンレス製のホルダで、 流体通路 1 3を通る排気ガス中に含まれるカーボンあるいは異物の、 軸受 1 6への 侵入あるいは軸受 1 6と摺動関係にある弁軸 1 5への付着を抑止する。 尚、 図示していないが、 ホルダ 1 7内に、 ラビリンスパッキン、 遮蔽 板、 金属繊維の詰め物等を設けることにより、 流体通路 1 3を通る排気 ガス中に含まれるの力一ボンあるいは異物の、 軸受 1 6への侵入あるい は軸受 1 6と摺動関係にある弁軸 1 5への付着を抑止するようにしても よい。
4 5は調節弁 6の他方側で保持板 4 6にてハウジング 1 0に保持され た弾性を有する軸受で、 弁軸 1 5を摺動自在に支持する。 軸受 4 5は内 径が弁軸 1 5の外径より少し小さめで、 外径が後述のボス 4 6 aの内径 より少し大きめの、 且つ弾性を有するように例えば線径が 0 . 1 5 m m のステンレスの 1本の金属細線を編組し、 ロール状に巻き上げて円筒状 に形成している。 また、 保持板 4 6はステンレス製であり、 その中心に 軸受 4 5を保持するボス 4 6 aを形成し、 ボス 4 6 aの反対側に弁軸 1 5の外径より大きい径を有する凹部 4 6 bを形成している。 保持板 4 6 cは内径が弁軸 1 5の外径より大きく、 外径がボス 4 6 aの内径より少 し大きめで、 ボス 4 6 aの内側に軸受 4 5を嵌揷後、 圧入もしくはボス 4 6 aの内径上端面をかしめることで固定される。
このように構成することによって、 軸受 4 5は保持板 4 6にて保持さ れることにより、 弁軸 1 5と軸受 4 5の内径部とが弹カ的且つ均一な力 で接触するので、 弁軸 1 5を金属細線の最小の面積で摺動且つ支持でき る。 また、 排気ガス中の広範な分子量成分で構成される粘着性の高い力 一ボンあるいは異物が弁軸 1 5に付着しても、 小さな摺動抵抗で搔き落 として凹部 4 6 bに集積させることができる。 また、 軸受 4 5が金属細 線で形成されているので、 流通性がよくなるため、 被制御流体が高温ガ スである場合でも、 ガスが冷却されてできる凝縮水の発生を防ぎ、 腐食 あるいは侵入した異物の固形化を抑制できる。
さらに、 弁軸 1 5の両端を摺動自在に支持するに際し、 一方を剛体の 軸受 1 6で支持し、 他方を金属細線で形成した弾性体の軸受 4 5で弾力 的且つ均一な力で支持しているので、 軸受 1 6と軸受 4 5との間の軸芯 のずれを吸収できる。 また弁軸 1 5と軸受 4 6との間に摺動のための隙 間を設ける必要のないことから、 軸受 4 5に高精度の機械加工が不要と なり、 且つ安定した同軸位置と保持性能を得ることができる。
なお、 上記の実施の形態では、 軸受 4 5を金属細線で編組しロール状 に巻き上げて円筒状に形成しているが、 金属細線の不織り成形体に構成 してもよく、 同様の効果が得られる。
次に本発明の他の実施の形態に係る制御弁装置について、 第 2図を用 いて説明する。
第 2図は本発明の実施の形態 2に係る制御弁装置の構成を示す断面図 である。
第 2図で使用した符号のうち、 第 2で使用した符号と同一のものは、 同一または相当品を示す。 第 2図において第 1図と異なるところは、 ス テンレス製の 5 0 a , 5 0 b , 5 0 cからなる保持板 5 0の構成のみで ある。 保持板 5 0 aはその中心に弁軸 1 5の外径より大きい径の開口穴 を有し、且つ軸受 4 5の外径より小さい径を有するボス 5 0 dを形成し、 ボス 5 0 dの外周周縁部よりも外側に 1個以上の開口穴 5 0 eを有して いる。 保持板 5 0 bはその中心に弁軸 1 5の外径より大きい径の開口穴 を有し、 且つ保持板 5 0 aの開口穴 5 0 eと同じ位置に、 開口穴 5 0 e と同等の大きさの開口穴 5 O f を有している。 保持板 5 0 cはその中心 に開口穴 5 0 e , 5 0 f を塞がないような凹部 5 0 gを有し、 ネジ 5 1 でハウジング 1 0に取り付けられている。
このように構成することによって、 上記実施の形態 1 と同様な作用効 果を奏する。 即ち、 軸受 4 5は保持板 5 0にて保持されることにより、 弁軸 1 5と軸受 4 5の内径部とが弹カ的且つ均一な力で接触するので、 弁軸 1 5を金属細線の最小の面積で摺動且つ支持できる。 また、 排気ガ ス中の広範な分子量成分で構成される粘着性の高いカーボンあるいは異 物が弁軸 1 5に付着しても、 小さな摺動抵抗で接き落として凹部 5 0 g に集積させることができる。 また、 軸受 4 5が金属細線で形成されてい るので、 流通性がよくなるため、被制御流体が高温ガスである場合でも、 ガスが冷却されてできる凝縮水の発生を防ぎ、 腐食あるいは侵入した異 物の固形化を抑制できる。 この結果、 被制御流体に力一ボンあるいは異 物を含む場合でも、 弁軸 1 5が良好な摺動性を維持することができる弁 制御装置を提供できる。 また、 弁軸 1 5の両端を摺動自在に支持するに 際し、 一方を剛体の軸受 1 6で支持し、 他方を金属細線で形成した弾性 体の軸受 4 5で弾力的且つ均一な力で支持しているので、 軸受 1 6と軸 受 4 5との間の軸芯のずれを吸収でき、 また弁軸 1 5と軸受 4 5との間 に摺動のための隙間を設ける必要のないことから、 軸受 4 5に高精度の 機械加工が不要となり、 且つ安定した同軸位置と保持性能を得ることが できる。
さらに、 開口穴 5 0 e , 5 0 f を有し、 該閧ロ穴 5 0 e , 5 0 f を塞 がないような凹部 5 0 gを設けているので、 ほとんどの排気ガスが該開 口穴 5 0 e , 5 0 f を流通するため、 軸受 4 5を流通する排気ガス中に 含まれる力一ボンあるいは異物の量を低減できる。 また、 凹部 5 0 に 集積された異物を、 ネジ 5 1及び保持板 5 0 cを取り外すことにより、 排出できる。
また、 第 3図は本発明の他の実施の形態 3に係る制御弁装置の構成を 示す断面図である。第 4図は第 3図の保持部材を示す要部平面図である。 第 3図で使用した符号のうち、第 2図で使用した符号と同一のものは、 同一または相当品を示す。 第 3図において第 2図と異なるところは、 ス テンレス製の 6 0 a , 6 0 b , 6 0 cからなる保持板 6 0の構成のみで ある。 保持板 6 0 aはその中心に弁軸 1 7の外径より大きい径の開口穴 を有し、且つ軸受 4 5の外径より小さい径を有するボス 6 0 dを形成し、 ボス 6 0 dの外周周縁部より外側に、 第 4図に示すように 1個以上の開 口穴 6 0 eを有している。 保持板 6 0 bはその中心に弁軸 1 7の外径よ り大きい径の開口穴を有し、 且つ保持板 6 0 aの開口穴 6 0 eの内側よ り小さな円盤状とし、 その外周端に開口穴 6 0 eの内側を把持するよう な複数の爪部 6 0 f を設け、 爪部 6 0 f の先端を折り曲げかしめて固定 している。 保持板 6 0 cはその中心に開口穴 6 0 eを塞がないような凹 部 6 0 gを有している。
このように構成することによって、 上記実施の形態 2と同様な作用 効果を奏する。即ち、 軸受 4 5は保持板 6 0にて保持されることにより、 弁軸 1 5と軸受 4 5の内径部とが弾力的且つ均一な力で接触するので、 弁軸 1 5を金属細線の最小の面積で摺動且つ支持できる。 また、 排気ガ ス中の広範な分子量成分で構成される粘着性の高いカーボンあるいは異 物が弁軸 1 5に付着しても、 小さな摺動抵抗で接き落として凹部 6 0 g に集積させることができる。 また、 軸受 4 5が金属細線で形成されてい るので、 流通性がよいため、 被制御流体が高温ガスである場合でも、 ガ スが冷却されてできる凝縮水の発生を防ぎ、 腐食あるいは侵入した異物 の固形化を抑制できる。 この結果、 被制御流体にカーボンあるいは異物 を含む場合でも、 弁軸 1 7が良好な摺動性を維持することができる弁制 御装置を提供できる。 また、 弁軸 1 5の両端を摺動自在に支持するに際 し、 一方を剛体の軸受 1 6で支持し、 他方を金属細線で形成した弾性体 の軸受 4 5で弾力的且つ均一な力で支持しているので、 軸受 1 6と軸受 4 5との間のずれを吸収でき、 また弁軸 1 5と軸受 4 5との間に摺動の ための隙間を設ける必要のないことから、 軸受 4 5に高精度の機械加工 が不要となり、 且つ安定した同軸位置と保持性能を得ることができる。 また、 開口穴 6 0 eを有し、 該開口穴 6 0 eを塞がないような凹部 6 0 gを設けているので、 ほとんどの排気ガスが該閧ロ穴 6 0 eを流通する ため、 軸受 4 5を流通する排気ガス中に含まれる力一ボンあるいは異物 の量を低減できる。 また、 凹部 6 0 gに集積された異物を、 ネジ 5 1及 び保持板 6 0 cを取り外すことにより、 排出できる。
さらに、 実施の形態 2の場合、 ハウジング 1 0に保持板 5 0を組み立 てるとき、 保持板 5 0 aに軸受 4 5を嵌揷後， 保持板 5 O bを組み立て る工程となるのに対して、 実施の形態 3の場合、 ハウジング 1 0に保持 板 6 0を組み立てる前に、 軸受 4 5を保持板 6 0 a , 6 0 bに予備組み 付けすることができ、 金属細線の成形体である軸受 4 5の搬送あるいは 取り扱いするときの注意を軽減することによって、 組み立て性が改善で きると共に、 軽量化できる。
尚、 上記実施の形態では、 調節弁 6の両側に軸受 1 6， 4 5を設けて いるが、 調節弁 6の片側のみに軸受 1 6 , 4 5を設けてもよく、 同様の 作用効果を奏する。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明にかかる弁制御装置は、 被制御流体にカーボン あるいは異物を含む場合でも、 弁軸が良好な摺動性を維持することがで きる制御弁装置として、 E G Rバルブ、 あるいは I S Cバルブに用いる のに適している。
自動車等の内燃機関に流通する被制御流体の通過量を調整する制御弁
装置として用いられる E GRバルブ、 あるいは I S Cバルブにおいて、 被制御流体に力一ボンあるいは異物を含む場合でも、 弁軸が良好な摺動 性を維持することができ、 さらに弁軸の直線駆動に対して安定した同軸 位置と保持性能 DGGGGGGGEEFGGHHFKKKKを得るため、 ハウジング内部に流体通路を有し、 流体通
MMWAERDHNUSBDEENGRRTELSPRIP
路に流れる被制御流体の流量を調節する調節弁を流体通路内に設けてい る。 そして、 この調節弁を支持する弁軸を設け、 弁軸を作動させて調節 弁を開閉する作動手段を弁軸の一端側に設け、 弁軸を摺動自在に支持す る第 1の軸受を調節弁の一方側でハウジングに取り付け、 調節弁の他方 側で保持部材にてハウジングに保持され、 弁軸を摺動自在に支持する弾
MMM KMMLLLLLNNNNLLLPPR CK wRTUVACDG ZKNS R X O TE ToJZししI
性を有する第 2の軸受を備えている。 セカスルモモモママ共マモモラマニオ二ボルレメポリリノリ
べザナルン和一ケ一ーヒクロダキジルーソンララユリリトト
テァセフ国ガルーヴコシマリッゴランウトトリ，ドドト
ルスァルンラニ一 πスニインィタダヴガニ πウン.
タシシアブァンカァ二ルルァァェジド
ァカルンユルァ一一旧
タュグラ一 ァ
PCTに基づいて公開される国際出願のパンフレツト第一頁に掲載された PCT加盟国を同定するために使用されるコ一ド (参考情報）
AE アラブ首長国連邦 ドミニカ RU ロシア
AL アルバニア エストニア SD ス一ダン
A アルメニア SE スウェーデン
AT ォ一ストリア フィンランド SG シンガポール
Aし： オーストラリア フランス S I スロヴェニア
AZ アゼルバイジャン ガポン SK スロヴァキア
B A ボズニァ ·ヘルツェゴビナ 英国 S L シエラ · レオネ
BB グレナダ SN セネガル
B E ベルギー グルジア S Z スヮジランド
B F ブルギナ · ファン ガ一ナ TD チヤ一ド
B G ブルガリァ ガンビア TG トーゴ一
B J ベナン ギユア T J タジキスタン
B R ブラジル ギニァ · ビサォ TZ タンザニア
BY ベラ シ ギリシャ TM トルクメニスタン
CA カナダ クロアチア TR トルコ
CF 中央アフリカ ハンガリ一 TT トリ二ダッド ' トバゴ
CG コンゴ一 インドネシア UA ウクライナ
CH アイルランド UG ウガンダ
C I コ一トジボア一ル イスラェ US 米国
C カメル一ン インド UZ ゥズべキスタン
CN 中国 アイスランド VN ヴィエトナム
CR コスタ · リカ イタリア YU ラビア
Cし' キューバ 日本 ZA 南アフリカ共和国
CY キブロス ケニア ZW ジンバブエ
CZ チェッコ キルギスタン
D E 北朝鲜
D デンマーク 韓国 請 求 の 範 囲
1 . 内部に流体通路を有するハ
上記流体通路内に設けられ、 上記流体通路に流れる被制御流体の流 量を調節する調節弁、
上記調節弁を支持する弁軸、
上記弁軸の一端側に設けられ、 上記弁軸を作動させて上記調節弁を 開閉する作動手段、
上記調節弁の一方側で上記ハゥジングに取り付けられ、 上記弁軸を 摺動自在に支持する第 1の軸受、
上記調節弁の他方側で保持部材にて上記ハウジングに保持され、 上 記弁軸を摺動自在に支持する弾性を有する第 2の軸受
を備えたことを特徴とする制御弁装置。
2 . 第 2の軸受が金属細線で形成されたことを特徴とする請求項 1記載 の制御弁装置。
3 . 保持部材が第 2の軸受に対して流体通路と反対側に凹部を設けたこ とを特徴とする請求項 2記載の制御弁装置。
4 . 保持部材が流体通路および凹部に流通する少なく とも 1個の開口穴 を有することを特徴とする請求項 3記載の制御弁装置。
5 . 保持部材が第 2の軸受を着脱可能に取り付けられるようにしたこと を特徴とする請求項 4記載の制御弁装置。
6 . 凹部を着脱可能に取り付けられるようにしたことを特徴とする請求 項 4記載の制御弁装置。
7 . 凹部を着脱可能に取り付けられるようにしたことを特徴とする請求 項 5記載の制御弁装置。
8 . 内部に流体通路を有するハウジング 上記流体通路内に設けられ、 上記流体通路に流れる被制御流体の流 量を調節する調節弁、
上記調節弁を支持する弁軸、
上記弁軸を作動させて上記調節弁を開閉する作動手段、
上記ハウジングに取り付けられ、 上記弁軸の少なく とも 1箇所を摺 動自在に支持する弾性を有する軸受
を備えたことを特徴とする制御弁装置。

Claims

明 細 制御弁装置 技術分野
この発明は、 直線運動による弁の開閉を行い、 自動車等の内燃機関の 排気ガスあるいは吸気ガスの流体の通過量を調整する制御弁装置に関す るものである。 背景技術
自動車等の内燃機関からは、 その動作に伴って被制御流体である排気 ガスあるいは吸気ガスが流通されており、 被制御流体の通過量は制御弁 装置によって調整されている。 制御弁装置として、 例えば排気ガス再循 環制御バルブ 〔以下 E G R (Exhaust Gas Recirculation)バルブと略称す る〕 によって、 あるいはアイ ドル 'スピード 'コントロール ·バルブ〔以 下 I S C (Idle Speed Control))バルブと略称する〕 によって、 被制御流 体の通過量が調整されている。
第 5図は例えば実公平 6— 1 4 0 5 4号公報に示された従来の E G R バルブの概略構成図、 第 6図は第 5図の E G Rバルブの構成を示す断面 図である。
第 5図および第 6図において、 機関 1内の燃焼室 2に連接されている 排気管 3から導かれた排気ガスは、 クーラ 4によって冷却された後、 機 関 1の吸気管 （図示せず） への排気ガスの再循環量を調節する E G Rバ ルブ 5に導かれる。 そして E G Rバルブ 5内に設けられ吸気管からの負 圧信号によって応動し、 排気ガスの通路の閧度を調節する調節弁 6によ つて排気ガスの通過量が調整される。 かかる排気ガスは、 再び吸気管に
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