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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidsteuerventil für
eine Brennkraftmaschine.
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Herkömmlicherweise
wird ein Fluidsteuerventil zum Steuern eines Abgases eingesetzt,
das von einer Brennkammer einer Kraftmaschine ausgestoßen
wird. Beispielsweise wird ein Fluidsteuerventil als Abgas-Strömungssteuerventil
(EGRV) eingesetzt. Das EGRV ist in der Mitte eines Abgasrezirkulationsrohrs
einer Abgasrezirkulationsvorrichtung vorgesehen. Die Abgasrezirkulationsvorrichtung
ist konfiguriert, um einen Teil des Abgases zu rezirkulieren, das
von der Brennkammer der Brennkraftmaschine ausgestoßen
wird. Insbesondere rezirkuliert die Abgasrezirkulationsvorrichtung
einen Teil des Abgases von einem Abgasdurchgang in einen Einlassdurchgang
der Kraftmaschine, um dadurch schädliche Stoffe, wie z.
B. Stickstoffoxid (NOx) zu reduzieren, das in dem Abgas enthalten
ist.
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Wie
in
5 gezeigt ist, weist das EGVR ein Gehäuse,
ein scheibenförmiges Ventil
102, eine Welle
103 und
ein Stellglied auf. Das Gehäuse weist als Teil eines Abgasrezirkulationsrohrs
einen Zylinderabschnitt als Düse
101 auf, in dem
das Ventil
102 aufgenommen ist, um einen Fluiddurchgang
in der Düse
101 zu öffnen und zu schließen.
Die Welle
103 ist mit dem Ventil
102 fixiert,
um das Ventil
102 zu stützen. Das Stellglied betätigt
das Ventil
102 über die Welle
103. Das
Ventil
102 hat einen äußeren Umfang,
der eine Dichtringvertiefung
104 definiert, die eine ringförmige
Gestalt hat und sich in der Umfangsrichtung des Ventils
102 erstreckt.
Ein Dichtring
105, der im Wesentlichen in einer C-Form
vorliegt, ist in die Dichtringvertiefung
104 gepasst. Bei
dem vorliegenden Aufbau ist der Dichtring
105 in der Dichtringvertiefung
104 gepasst
und gehalten, so dass der Dichtring
105 in der Dichtringvertiefung
104 mit
Bezug auf die radiale Richtung, die axiale Richtung und die Umfangsrichtung
des Ventils
102 bewegbar ist. Beispielsweise hat gemäß
JP-A-2005-233063 der
Dichtring
105 zwei Umfangsenden mit Bezug auf die Umfangsrichtung
des Dichtrings
105. Die zwei Umfangsenden des Dichtrings
105 definieren
dazwischen einen Umfangszwischenraum als Nut.
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Gemäß
JP-A-2005-233063 ist
der Dichtring
105, der in einer C-Form vorliegt, aus Edelstahldraht ausgebildet
und ist in die Dichtringvertiefung
104 eingesetzt, die
in der äußeren Umfangsendfläche des Ventils
102 vorgesehen
ist. Bei dem vorliegenden Aufbau hat der Dichtring
105 eine
Spannung, so dass er sich radial nach außen ausdehnt, so
dass er sich auf den inneren Umfang der Düse
101 vorspannt, wenn
das EGRV sich in einem vollständig geschlossenen Zustand befindet.
Somit ist der Dichtring
105 konfiguriert, um einen ringförmigen
Spalt zu verringern, der zwischen dem inneren Umfang der Düse
101 und
der äußeren Umfangsendfläche des Ventils
102 vorliegt,
um dadurch die Dichtfähigkeit des EGRV zu verbessern, wenn
dieses sich in dem vollständig geschlossenen Zustand befindet.
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Bei
dem herkömmlichen EGRV hat der Dichtring 105,
der an die Dichtringvertiefung 104 an der äußeren
Umfangsendfläche des Ventils 102 gepasst ist,
den Umfangszwischenraum zum Aufnehmen einer Variation, die durch
dessen Herstellung verursacht wird. Der Umfangszwischenraum des
Dichtrings 105 kann einen großen Betrag einer
Leckage von EGR-Gas durch diesen hindurch in dem vollständig
geschlossenen Zustand des EGRV verursachen. Wenn bei dem vorliegenden
Aufbau das EGRV sich in dem vollständig geschlossenen Zustand
befindet und der Dichtring 105 in Kontakt mit dem inneren Umfang
der Düse 101 steht, strömt das EGR-Gas
in die Seite des Einlassdurchgangs durch den Umfangszwischenraum
des Dichtrings 105. Dadurch wird eine Dichtfähigkeit
beeinträchtigt, wenn sich das EGRV in dem vollständig
geschlossenen Zustand befindet.
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Wenn
das EGRV betätigt wird, wird zusätzlich die äußere
Umfangsendfläche als Gleitfläche des Dichtrings 105 an
dem inneren Umfang verschoben, der den Fluiddurchgang in der Düse 101 definiert, während
auf diesen die Spannung aufgebracht wird, so dass er sich radial
nach außen ausdehnt. Folglich tragen sich der innere Umfang
der Düse 101 und die Gleitfläche des
Dichtrings 105 gegenseitig ab. Daher kann sich eine Leckage
des EGR-Gases, die durch die Abtragung zwischen dem inneren Umfang
der Düse 101 und der Gleitfläche des
Dichtrings 105 verursacht wird, verstärkt werden,
wenn sich das EGRV in dem vollständig geschlossenen Zustand
befindet. Als Folge kann die Dichtwirkung des Dichtrings 105 beeinträchtigt
werden.
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Wenn
das EGRV sich in dem vollständig geschlossenen Zustand
befindet, wird zusätzlich ein Druck des Abgases auf den
Dichtring 105 ausgeübt. Der Druck des Abgases
kann ferner in einem Spalt ausgeübt werden, der zwischen
einer Bodenfläche der Dichtringvertiefung 104 und
einer radial inneren Fläche des Dichtrings 105 vorhanden
ist, durch einen Spalt zwischen einer Seite, die die Dichtringvertiefung 104 definiert,
und einer Seite des Dichtrings 105. Folglich kann eine
radiale Kraft ausgeübt werden, so dass sich der Dichtring 105 radial
nach außen ausdehnt. Somit können sich der innere
Umfang der Düse 101 und die Gleitfläche
des Dichtrings 105 abnutzen, während sie aneinander
gleiten. Daher kann die Leckage des EGR-Gases, die durch die Abtragung
zwischen dem inneren Umfang der Düse 101 und der äußeren
Umfangsendfläche des Dichtrings 105 verursacht
wird, verstärkt werden, wenn das EGRV sich in dem vollständig
geschlossenen Zustand befindet. Als Folge kann eine Dichtwirkung
des Dichtrings 105 beeinträchtigt werden.
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Ferner
müssen die Mitte des Ventils 102 und die Mitte
der Düse 101 ausgerichtet sein. Daher definieren
die Seite, die die Dichtringvertiefung 104 definiert, und
die Seite des Dichtrings 105 dazwischen einen Spalt. Zusätzlich
definieren die Bodenfläche der Dichtringvertiefung 104 und
die radial innere Fläche des Dichtrings 105 dazwischen
ebenso einen Spalt. Bei dem vorliegenden Aufbau ist der Dichtring 105 in der
Dichtringvertiefung 104 bewegbar, wodurch eine Fehlausrichtung
zwischen dem Ventil 102 und der Düse 101 aufgenommen
werden kann. Das Ventil 102 des EGRV ist in dem EGR-Gasdurchgang
untergebracht, durch den das EGR-Gas strömt. Das EGR-Gas
enthält ausgestoßene Partikelstoffe, wie z. B.
unverbrannte Brennstoffe und Ruß. Daher können die
ausgestoßenen Partikelstoffe als Verunreinigungen des Abgases
in den Spalt eindringen, und kann folglich der Dichtring 105 festhängen,
so dass er unbeweglich ist. In diesem Fall kann das Ventil 102 eine Fehlfunktion
verursachen, während es eine Fehlausrichtung mit Bezug
auf den Dichtring 105 verursacht.
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Im
Hinblick auf die vorstehend genannten und weiteren Probleme ist
es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Fluidsteuerventil
mit einem Dichtring herzustellen, das eine verbesserte Dichtfähigkeit
hat.
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Gemäß einem
Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein Fluidsteuerventil
für eine Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei das Fluidsteuerventil
ein Gehäuse aufweist, das eine Wandfläche hat,
die einen Fluiddurchgang definiert, wobei der Fluiddurchgang so
definiert ist, dass er mit einer Brennkammer der Brennkraftmaschine
in Verbindung steht. Das Fluidsteuerventil weist ferner ein Ventil
auf, das in dem Fluiddurchgang untergebracht ist, und das konfiguriert
ist, um den Fluiddurchgang zu öffnen und zu schließen,
wobei das Ventil eine äußere Umfangsendfläche
hat, die eine ringförmige Vertiefung definiert, die sich
in einer Umfangsrichtung des Ventils erstreckt. Das Fluidsteuerventil
weist ferner einen Dichtring auf, der an die Vertiefung angepasst
ist, und konfiguriert ist, um einen Spalt zwischen der Wandfläche
des Fluiddurchgangs und der äußeren Umfangsendfläche
des Ventils abzudichten. Der Dichtring besteht aus einem Drahtgeflecht
aus einem Edelstahldraht oder einem hitzebeständigen Stahldraht.
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Die
vorstehend genannte und weitere Aufgaben, Merkmale sowie Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden genauen Beschreibung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erkennbar.
In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Schnittansicht, die ein EGRV gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel zeigt;
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2 eine
Schnittansicht, die ein in dem EGRV gelegenes Ventil gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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3A eine
Schnittansicht, die Hauptbestandteile eines Ventils eines EGRV zeigt,
und 3B eine vergrößerte Ansicht
des EGRV gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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4 eine
Schnittansicht, die eine Dichtplatte und einen Dichtring eines Ventils
des EGRV gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
zeigt; und
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5 eine
Schnittansicht, die Hauptbestandteile einer Zufuhrpumpe gemäß dem
Stand der Technik zeigt.
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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(Konstruktion des Ersten Ausführungsbeispiels)
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Wie
in den 1, 2 gezeigt ist, ist in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel eine Brennkraftmaschine, wie z. B.
eine Dieselkraftmaschine, mit einem Abgasrezirkulationssystem (EGR-System) beispielsweise
mit einem Abgasrezirkulationsrohr (EGR-Rohr) und einem EGR-Steuerventil
versehen. Das EGR-Rohr rezirkuliert Abgas als EGR-Gas teilweise
von einem Abgasdurchgang der Kraftmaschine zu einem Lufteinlassdurchgang
der Kraftmaschine. Das EGR-Steuerventil ist auf halbem Weg des EGR-Rohrs
vorgesehen. Das EGR-Gassteuerventil (EGR- Strömungssteuerventil,
EGRV) steuert die Strömung des EGR-Gases, das durch das EGR-Rohr
tritt.
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Das
EGRV weist als Fluidsteuerventil ein Gehäuse 1,
eine Welle 3, ein Ventil 4 und ein Stellglied
auf. Das Gehäuse 1 ist luftdicht auf halbem Weg des
EGR-Rohrs verbunden. Die Welle 3 als Ventilwelle des EGRV
ist drehbar innerhalb des Gehäuses 1 untergebracht.
Das Ventil 4 als Ventilelement des EGRV hat eine Scheibengestalt.
Das Ventil 4 ist mit der Welle 3 fixiert und wird
durch diese gestützt. Das Stellglied als Ventilbetätigungsvorrichtung
betätigt das Ventil 4 über die Welle 3.
Das Gehäuse 1 ist mit einem zylindrischen Düsenpassabschnitt
versehen, der zum Halten einer Düse 2 als Zylinderabschnitt gepasst
ist. Die Düse 2 ist an dem Gehäuse 1 zum Schutz
des Gehäuses 1 vor Wärme des EGR-Gases vorgesehen,
das durch dieses hindurchtritt. Das Ventil 4 hat einen äußeren
Umfang, der eine Dichtringvertiefung 6 definiert, die sich
in Umfangsrichtung des Ventils 4 erstreckt. Die Dichtringvertiefung 6 ist mit
einem Dichtring 9 gepasst, der dicht konfiguriert ist,
so dass er in Kontakt mit dem inneren Umfang der Düse 2 steht.
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Das
EGRV hat einen Innenraum, der Abgasdurchgänge 11, 12, 13 als
EGR-Gasdurchgänge (Fluiddurchgänge) definiert,
die konfiguriert sind, um EGR-Gas von dem Abgasdurchgang zu dem
Einlassdurchgang zu leiten. Die EGR-Gasdurchgänge 12, 13 definieren
dazwischen einen gebogenen Abschnitt 14, in dem die EGR-Gasströmung
die Richtung ändert. Der gebogene Abschnitt 14 kann
auch nicht vorgesehen werden. Beispielsweise kann der Innenraum
des EGRV mit einem EGR-Gasdurchgang versehen werden. Der EGR-Gasdurchgang
erstreckt sich geradlinig entlang der Mittelachse der Düse 2 von
dem Einlassabschnitt als EGR-Gaseinführanschluss des EGR-Gasdurchgangs 11 zu
dem Auslassabschnitt als EGR- Gasförderanschluss des EGR-Gasdurchgangs 13.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das EGRV als
Fluidströmungssteuerventil konfiguriert, um eine EGR-Gaszirkulations-Öffnungsfläche
innerhalb der Düse 2 (dem EGR-Gasdurchgang 12)
oder des Gehäuses 1 (EGR-Gasdurchgänge 11, 13)
zu ändern. Dadurch steuert das EGRV eine Menge EGR-Gas,
das zu der Einlassluft rezirkuliert wird, um dadurch eine EGR-Rate
zu manipulieren, die die Menge des EGR-Gases relativ zu der Einlassfrischluftmenge
ist.
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Die
Achse der Welle tritt durch die Ventilmitte des Ventils 4.
Wenn das Ventil 4 geschlossen ist, so dass es sich in einem
vollständig geschlossenen Ventilzustand befindet, ist das
Ventil 4 im Wesentlichen an einer Achse angeordnet, die
senkrecht zu der Mittelachse des EGR-Gasdurchgangs 12 oder des
EGR-Gasdurchgangs 11 ist. In diesem Zustand ist das Ventil 4 senkrecht
zu der axialen Richtung der durchschnittlichen Strömung
des EGR-Gases, das durch den EGR-Gasdurchgang 12 tritt.
Wenn das Ventil 4 sich in dem vollständig geschlossenen
Ventilzustand befindet, wird ein Spalt zwischen der Durchgangswandfläche
(dem inneren Umfang der Düse 2) des Gehäuses 1 und
dem äußeren Umfang der Endfläche des
Ventils 4 unter Verwendung der Spannung des Dichtrings 9 luftdicht
abgedichtet. Die Spannung des Dichtrings 9 wird in der
radialen Richtung ausgeübt, die senkrecht zu der axialen
Richtung des Dichtrings 9 ist, so dass dieser sich radial
ausdehnt.
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Bei
dem EGRV gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist der innere Umfang der Düse 2 regelmäßig
in Kontakt mit den Gleitflächen des Dichtrings 9 an
zwei Umfangspositionen des Ventils 4, die voneinander um
180 Grad entfernt sind, nämlich ungeachtet des Kraftmaschinenbetriebszustands,
insbesondere der Position des EGRV. Das EGRV nimmt eine Schraubenfeder
(eine Ventilvorspanneinheit) 15 auf, die das Ventil 4 zu
einer Schließrichtung oder einer Öffnungsrichtung
vorspannt. Das EGRV ist mit einer Sensorabdeckung 16 zum
Schließen der Öffnung des Gehäuses 1 ausgestattet.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Stellglied
des EGRV einen Elektromotor und einen Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus
auf. Der Elektromotor erzeugt eine Antriebskraft als Reaktion auf
eine Zufuhr elektrischer Leistung. Der Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus überträgt
die Drehbewegung der Motorwelle (der Ausgangswelle) des Elektromotors
auf die Welle 3. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
dient der Ausgangsleistungs-Übertragungsmechanismus als Reduktionsgetriebemechanismus.
Der Elektromotor kann ein DC-Motor, wie z. B. ein bürstenloser
Motor oder ein Motor mit einer Bürste sein. Der Elektromotor
kann ein AC-Motor, wie z. B. ein Dreiphasenstrom-Motor sein.
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Die
Reduktionszahnräder bilden die Übertragungsvorrichtung
zum Reduzieren einer Drehzahl der Motorwelle des Elektromotors mit
einem vorbestimmten Reduktionsverhältnis, wie z. B. einer
Zweistufen-Reduktion, und zum Übertragen des sich aus der
Reduktion ergebenden Ausgangsdrehmoments des Elektromotors auf die
Welle 3. Der Reduktionsgetriebemechanismus weist ein Ritzel,
ein Zwischenreduktionszahnrad, ein Endreduktionszahnrad 17 und
dergleichen auf. Das Ritzel als Motorzahnrad ist mit dem äußeren
Umfang der Motorwelle des Elektromotors fixiert. Die Zwischenreduktionsgetriebezahnräder
drehen sich mit dem Ritzel. Das Endreduktionszahnrad 17 als
Ventilgetriebezahnräder drehen sich mit dem Zwischenreduktionszahnrad.
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Das
Endreduktionszahnrad 17 hat einen äußeren
Umfang, der integral mit Zahnradzähnen 21 als
Zahnradabschnitt zum Eingreifen mit dem Zwischenreduktionszahnrad
versehen ist. Das Endreduktionszahnrad 17 hat den inneren
Umfang, der mit einem Rotor 22 integral versehen ist, der
aus einem nichtmetallischen Werkstoff, wie z. B. einem Kunstharzwerkstoff
besteht. Der Rotor 22 weist eine Ventilzahnradplatte 23 auf.
Die Ventilzahnradplatte 23 ist aus einem metallischen Werkstoff
ausgebildet und ist in dem Rotor 22 einsetzgeformt. Das
Stellglied, insbesondere der Elektromotor wird gemäß einer
elektrischen Zufuhr gesteuert, die unter Verwendung einer Kraftmaschinensteuereinheit
(ECU) gesteuert wird.
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Die
ECU weist einen Mikrocomputer mit einer CPU, einer Speichereinheit,
einem Eingabeschaltkreis, einem Ausgabeschaltkreis, und dergleichen
auf. Die CPU führt Steuerprozesse und arithmetische Prozesse
aus. Die Speichereinheit ist ein Speicher, wie z. B. ein ROM und
ein RAM, der Programme und Daten speichert. Der Mikrocomputer ist
mit einem Kurbelwinkelsensor, einem Beschleunigerpositionssensor,
einem Luftdurchflussmessgerät, einem Kühlwassertemperatursensor,
einem EGR-Mengensensor 24, und dergleichen versehen. Die
verschiedenartigen Sensoren geben Sensorsignale ab, die durch einen
A/D-Wandler A/D-gewandelt werden, und werden in den Mikrocomputer
einer ECU eingegeben.
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Die
ECU unterzieht die zu dem Elektromotor zugeführte Elektrizität
einer Rückführregelung, wenn ein nicht dargestellter
Zündschalter eingeschaltet wird (IG EIN). Insbesondere
führt die ECU ein Steuerprogramm aus, das in dem Speicher
des Mikrocomputers gespeichert ist, um die zu dem Elektromotor zugeführte
Elektrizität zu steuern, so dass die Ventilposition, die
unter Verwendung des EGR- Mengensensors 24 erfasst wird,
im Wesentlichen mit einem Einstellpunkt übereinstimmt,
der auf der Grundlage eines Betriebszustands der Kraftmaschine vorbestimmt
wird. Wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird (IG AUS),
wird die Steuerung der ECU, die durch Ausführen eines in
dem Speicher gespeicherten Steuerprogramms durchgeführt
wird, erzwungen beendet.
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Der
EGR-Mengensensor 24 ist an einem Sensorstützabschnitt
fixiert, der in der Sensorabdeckung 16 vorgesehen ist.
Der EGR-Mengensensor 24 weist einen Magnet 25,
der an dem Rotor 22 gehalten ist, einen Hall-IC, der dem
inneren Umfang eines Jochs 26 gegenübersteht,
und dergleichen auf. Der EGR-Mengensensor 24 erfasst eine
Menge EGR-Gases, das in der Einlassluft enthalten sein soll, die
durch den Einlassdurchgang tritt. Der EGR-Mengensensor 24 erfasst
nämlich eine Menge des EGR-Gases in dem Einlassdurchgang.
Das EGR gibt das Erfassungssignal an die ECU ab. Der Hall-IC ist ein
integrierter Schaltkreis, der aus einem Hall-Element und einem Verstärkungsschaltkreis
besteht. Das Hall-Element ist ein kontaktloses Magneterfassungselement.
Der Hall-IC gibt ein Spannungssignal an die ECU entsprechend der
Magnetflussdichte ab, die den Hall-IC schneidet. Ein Hall-Element
oder ein magnetoresistives Element kann als das berührungslose
Magneterfassungselement anstelle des Hall-IC vorgesehen werden.
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Das
Gehäuse 1 des EGRV ist aus Formgießen
einer Aluminiumlegierung, wie z. B. einer Al-Cu-Si-Legierung, einer
hitzebeständigen Aluminiumlegierung oder Ähnlichem
in einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet. Das Gehäuse 1 des
EGRV kann durch Formgießen eines hitzebeständigen
Materials, wie z. B. Eisenmaterial oder Gusseisen, ausgebildet werden,
das eine hervorragende Hochtemperatur-Hitzebeständigkeit
hat. Das Ventil 4 ist in den EGR- Gasdurchgängen 11, 12, 13 des
Gehäuses 1 von der vollständig geschlossenen
Position zu der vollständig offenen Position drehbar. Das
Gehäuse 1 ist entweder an dem EGR-Rohr, dem Einlassrohr oder
dem Abgasrohr unter Verwendung einer Befestigungseinrichtung, wie
z. B. einer Schraube, fixiert. Das Gehäuse 1 hat
einen EGR-Rohrabschnitt, der einen kreisförmigen Abschnitt
hat, in dem die EGR-Gasdurchgänge 11, 12, 13 definiert
sind. Das Gehäuse 1 hat ein Welleneinsteckloch 27 in
der Umgebung des gebogenen Abschnitts 14 des EGR-Rohrabschnitts.
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Das
Gehäuse 1 hat einen EGR-Rohrabschnitt 31 als
ersten Zylinderabschnitt stromaufwärts des gebogenen Abschnitts 14 und
des Welleneinstecklochs 27 mit Bezug auf die EGR-Gasströmung. Der
EGR-Rohrabschnitt 31 hat eine erste Verbindungsfläche,
die an dem EGR-Rohr an der Seite des Abgasdurchgangs, einem Abzweigabschnitt
des Kraftmaschinenabgasrohrs, oder dem Abzweigabschnitt des Abgaskrümmers
insbesondere, montiert ist. Ein Teil des EGR-Rohrabschnitts 31 (in
der Nähe der vollständig geschlossenen Position
des Ventils 4) ist mit einem zylindrischen Düsenpassabschnitt
versehen, an den die Düse 2 gepasst ist, um das
Gehäuse 1 vor Hitze des EGR-Gases zu schützen.
Die erste Verbindungsfläche des EGR-Rohrabschnitts 31 hat den
Einlassanschluss, der sich öffnet, um das EGR-Gas von dem
Abgasdurchgang in die EGR-Gasdurchgänge 11, 12, 13 zu
leiten.
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Ein
EGR-Rohrabschnitt 32 als zweiter Zylinderabschnitt ist
stromabwärts des gebogenen Abschnitts 14 und des
Welleneinstecklochs 27 des Gehäuses 1 mit
Bezug auf die EGR-Gasströmung vorgesehen. Der EGR-Rohrabschnitt 32 hat
eine zweite Verbindungsfläche, die an dem EGR-Rohr an der Seite
des Einlassdurchgangs, einem Vereinigungsabschnitt des Kraftmaschineneinlassrohrs,
oder einem Vereinigungsabschnitt des Einlasskrümmers insbesondere,
montiert ist. Die zweite Verbindungsfläche des EGR-Rohrabschnitts 32 hat
den Auslassanschluss, der sich öffnet, um das EGR-Gas von
den EGR-Gasdurchgängen 11, 12, 13 in
den Einlassdurchgang zu leiten. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
weist das Gehäuse 1 nämlich den EGR-Rohrabschnitt 31,
der die EGR-Gasdurchgänge 11, 12 darin
hat, und den EGR-Rohrabschnitt 32 auf, der den EGR-Gasdurchgang 13 darin
hat.
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Das
Gehäuse 1 hat ein Wellenlager 33, das die
Welle 3 drehbar stützt. Das Wellenlager 33 des Gehäuses 1 hat
ein Wellenaufnahmeloch 34, das einen kreisförmigen
Schnitt hat. Das Wellenaufnahmeloch 34 steht in Verbindung
mit den EGR-Gasdurchgängen 11, 12, 13,
insbesondere dem EGR-Gasdurchgang 12 durch das Welleneinsteckloch 27.
Ein Lagerelement mit einer Hülse 35, einer Öldichtung 36,
einem Kugellager 37, und dergleichen, ist zwischen der
Wandfläche, die das Wellenaufnahmeloch 34 des
Gehäuses 1 definiert, und dem äußeren
Umfang der Welle 3 gepasst.
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Das
Wellenlager 33 hat einen Verbindungsdurchgang 39 an
der Seite der Düse 2. Fremdstoffe, wie z. B. unverbrannter
Kraftstoff und Partikel, beispielsweise Kohlenstoff, der in dem
Abgas enthalten ist, kann in das Wellenaufnahmeloch 34 eindringen. Auch
in diesem Zustand können die Fremdstoffe von dem Wellenaufnahmeloch 34 in
den EGR-Gasdurchgang in dem EGR-Rohr durch den Verbindungsdurchgang 39 unter
Einsatz von beispielsweise einem Unterdruck in dem Einlassrohr entfernt
werden. Der Verbindungsdurchgang 39 öffnet sich
in der zweiten Verbindungswand, die entgegengesetzt zu der Verbindungswand
des EGR-Rohrs an der Seite des Einlassdurchgangs ist. Der Verbindungsdurchgang 39 ist
luftdicht mit dem EGR-Rohr an der Seite des Einlassdurchgangs verbunden.
Das Wellenlager 33 ist mit einem Motorgehäuseabschnitt 41 über
einen Verbindungsblock 40 verbunden. Der Motorgehäuseabschnitt 41 hat
eine Motorkammer, die den Elektromotor darin hält.
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Der
Verbindungsblock 40 des Gehäuses 1 hat
integral einen Getriebegehäuseabschnitt 42 an der
Seite des oberen Abschnitts in 1 (dem Wandabschnitt
des Gehäuses 1). Der Getriebegehäuseabschnitt 42 und
die Sensorabdeckung 16 definieren dazwischen eine Getriebekammer,
die die Schraubenfeder 15 und einen Reduktionsgetriebemechanismus
aufnimmt. Der Reduktionsgetriebemechanismus weist das Ritzel, das
Zwischenreduktionszahnrad, das Endreduktionszahnrad 17,
und dergleichen auf. Das Wellenlager 33 und der Verbindungsblock 40 haben
einen Kühlwasserdurchgang 43, in dem Kraftmaschinenkühlwasser
zum Beschränken eines Temperaturanstiegs des Gehäuses zirkuliert
wird, den Elektromotor und das Lagerelement.
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Die
Düse 2 des EGRV ist ein Teil des EGR-Rohrs. Die
Düse 2 dient als zylindrisches Element, das das
Schmetterlingsventil 4 drehbar aufnimmt. Die Düse 2 ist
aus einem hitzebeständigen Material, wie z. B. Edelstahl,
in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Die Düse 2 ist
an den inneren Umfang des Düsenpassabschnitts (EGR-Rohrabschnitts 31)
des Gehäuses 1 durch Presspassen als Beispiel
angepasst. Die Düse 2 hat den EGR-Gasdurchgang 12,
der die Brennkammer jedes Kraftmaschinenzylinders mit dem EGR-Gasdurchgang 11 und
dem EGR-Gasdurchgang 13 in Verbindung bringt. Der innere
Umfang der Düse 2 als Durchgangswandfläche
des Gehäuses 1 hat eine Dichtringsitzfläche,
mit der der Dichtring 9 in dichten Kontakt gelangen kann,
wenn das Ventil 4 sich in dem vollständig geschlossenen
Zustand befindet.
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Die
Welle 3 ist aus einem hitzebeständigen Material,
wie z. B. Edelstahl oder hitzebeständigem Stahl ausgebildet.
Die Welle 3 ist drehbar in dem Wellenaufnahmeloch 34 untergebracht,
das in dem Wellenlager 33 des Gehäuses 1 vorgesehen
ist. Die Welle 3 ist ein im Wesentlichen stabförmiges,
metallisches Element, das einen im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt hat. Die Welle 3 erstreckt sich axial geradlinig
von einem Ende zum anderen Ende. Die Welle 3 ist von dem
Wellenlager 33 des Gehäuses 1 in den
EGR-Gasdurchgang 12 oder den EGR-Gasdurchgang 13 durch
das Welleneinsteckloch 27 eingesteckt.
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Die
Welle 3 hat ein Ende, das mit einem Ventilhalteabschnitt 45 versehen
ist, der mit dem Ventil 4 durch Schweißen oder Ähnliches
fixiert ist. Das andere axiale Ende der Welle 3 ist integral
mit einem gecrimpten Abschnitt 46 ausgebildet, an dem die
Ventilzahnradplatte 23, die in dem Endreduktionszahnrad 17 einsetzgeformt
ist, gecrimpt und fixiert ist. Das andere axiale Ende der Welle 3 ist
mit der Ventilzahnradplatte 23 zusammengebaut.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das eine Ende
der Welle 3 mit dem plattenförmigen Ventil 4 in
einem Zustand fixiert, in dem das Ventil um einen vorbestimmten
Winkel mit Bezug auf die Achse geneigt ist, die sich geradlinig
in der axialen Richtung der Welle 3 erstreckt, so dass
diese durch die Mitte des EGRV verläuft. Bei dem vorliegenden
Aufbau des EGRV sind das Wellenlager 33 und das Lagerelement
des Gehäuses 1 nicht direkt dem EGR-Gas in dem
Zustand des vollständig geschlossenen Ventils ausgesetzt.
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Das
Ventil 4 des EGRV ist ein Schmetterlingsventil (Drehventil),
das sich in der Düse 2 des Gehäuses 1 relativ
dreht, um den EGR-Gasdurchgang 12 oder die EGR- Gasdurchgänge 11, 13 zu öffnen
und zu schließen. Das Ventil 4 dreht sich in einem
Bereich zwischen einer Position mit vollständig geschlossenem
Ventil und der Position mit vollständig offenem Ventil
gemäß einem Steuersignal, das von der ECU während
des Kraftmaschinenbetriebs übertragen wird. Somit verändert
das Ventil 4 die Verbindungsfläche (die Abgasdurchgangsfläche),
die in dem EGR-Gasdurchgang 12 des EGR-Ventils definiert
wird, um dadurch die EGR-Menge variabel zu steuern.
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Wenn
das Ventil 4 sich auf der vollständig geschlossenen
Position (θ = 0°) befindet, definieren der äußere
Umfang des Ventils 4 und der radial innere Umfang der Düse 2 den
minimalen Spalt dazwischen, so dass die EGR-Menge (die EGR-Gasleckagemenge),
die durch den Spalt tritt, minimal wird. Somit wird in dieser vollständig
geschlossenen Position die Menge des EGR-Gases, das durch die EGR-Gasdurchgänge 11, 12, 13 strömt,
minimal. Wenn das Ventil 4 sich auf der vollständig
offenen Position (θ = 70° bis 90°) befindet,
definieren der äußere Umfang des Ventils 4 und
der radial innere Umfang der Düse 2 den maximalen
Spalt dazwischen, so dass die EGR-Menge durch den Spalt maximal
wird. Somit wird in dieser vollständig offenen Position
die Menge des EGR-Gases, das durch die EGR-Gasdurchgänge 11, 12, 13 strömt,
maximal.
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Das
Ventil 4 weist einen Ventilkörper 5 und eine
Ventilplatte 7 auf. Der Ventilkörper 5 ist
mit der Welle 3 fixiert und durch diese gestützt.
Die Ventilplatte 7 und der Ventilkörper 5 definieren
dazwischen eine Dichtringvertiefung 6. Der Ventilkörper 5 ist
aus einem hitzebeständigen Werkstoff, wie z. B. Edelstahl
oder einem hitzebeständigen Stahl, im Wesentlichen in einer
Scheibenform ausgebildet. Der Ventilkörper 5 ist
mit einem vorbestimmten Neigungswinkel mit Bezug auf die Drehachse der
Welle 3 geneigt, die durch die Ventilmitte des EGRV verläuft.
Der Ventilkörper 5 ist an dem Ventilhalteabschnitt 45 der
Welle 3 verschweißt und fixiert. Der Ventilkörper 5 ist
ein scheibenförmiges, geneigtes Plattenventil und ist innerhalb
des Gehäuses 1 untergebracht.
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Ein äußerer
Umfangsendabschnitt, der eine im Wesentlichen ringförmige
Gestalt hat, ist integral an der radial äußeren
Seite des Ventilkörpers 5 vorgesehen. Ein kreisförmiger,
dicker Abschnitt 51 ist stromaufwärts des Ventilkörpers 5 vorgesehen.
Der dicke Abschnitt 51 ist dicker als der äußere
Umfangsendabschnitt. Der dicke Abschnitt 51 ist in der
Umgebung eines Ventilmittenabschnitts gelegen, der an der radial
inneren Seite des Ventilkörpers 5 als der äußere
Umfangsendabschnitt gelegen ist. Eine Wellenpassvertiefung 52 ist
an der stromabwärtigen Endfläche des Ventilkörpers 5 vorgesehen.
Die Welle 3 hat das axiale Ende als Ventilhalteabschnitt 45,
das in die Wellenpassvertiefung 52 eingesteckt ist.
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Ein
einen Vertiefungsboden definierender Abschnitt 53 ist in
dem äußeren Umfangsendabschnitt des Ventilkörpers 5 vorgesehen.
Der den Vertiefungsboden definierende Abschnitt 53 definiert eine
Bodenfläche der Dichtringvertiefung 6 als Umfangsvertiefung
(ringförmige Vertiefung). Der den Vertiefungsboden definierende
Abschnitt 53 hat eine Scheibengestalt und hat einen kleineren
Durchmesser als der Dichtring 9. Der äußere
Umfangsendabschnitt des Ventilkörpers 5 ist mit
einem eine erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 61 versehen,
der eine Vertiefungsseite der Dichtringvertiefung 6 definiert.
Der die erste Vertiefungsseite definierende Abschnitt 61 hat
eine Scheibengestalt und definiert einen äußersten
Durchmesserabschnitt des Ventils 4. Der die erste Vertiefungsseite
definierende Abschnitt 61 hat einen kleineren Außendurchmesser als
der Dichtring 9. Die Dichtringvertiefung 6 erstreckt sich
in der Umfangsrichtung des Ventils 4 über den äußeren
Umfang des Ventils 4. Der Dichtring 9 als einziges
Bauteil ist in die Dichtringvertiefung 6 gepasst.
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Die
Ventilplatte 7 ist aus einem hitzebeständigen
Werkstoff, wie z. B. Edelstahl oder hitzebeständigem Stahl,
in einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt ausgebildet.
Die Ventilplatte 7 ist an eine ringförmige Passvertiefung 54 pressgepasst,
die an dem äußeren Umfangsendabschnitt des Ventilkörpers 5 vorgesehen
ist. Darauf wird die Ventilplatte 7 gecrimpt und an mehreren
Orten fixiert, wodurch sie an dem äußeren Umfangsendabschnitt
des Ventilkörpers 5 stromaufwärts mit
Bezug auf die EGR-Gasströmungsrichtung montiert wird. Der
innere Umfang der Ventilplatte 7 definiert ein Passloch 55,
das ein Durchgangsloch ist, das sich in Dickenrichtung durch diese
hindurch erstreckt. Der äußere Umfang des Dickenabschnitts 51 des
Ventilkörpers 5 wird durch das Passloch 55 der
Ventilplatte 7 eingesteckt.
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Die
Ventilplatte 7 definiert einen entgegengesetzten Abschnitt
(äußerer Umfangsendabschnitt) mit Bezug auf den
die erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 61 des
Ventilkörpers 5. Der entgegengesetzte Abschnitt
der Ventilplatte 7 ist entgegengesetzt zu dem die erste
Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 61 des Ventilkörpers 5 über
die Dichtringvertiefung 6. Der Außenwandabschnitt
des entgegengesetzten Abschnitts der Ventilplatte 7 definiert einen
abgeschrägten Abschnitt 56, bei dem die Dicke graduell
in Richtung auf die radial äußere Seite klein wird.
Der abgeschrägte Abschnitt 56 hat einen geringeren
Neigungswinkel als ein abgeschrägter Abschnitt 57.
Der abgeschrägte Abschnitt 57 ist an dem äußeren
Umfangsendabschnitt des Ventilkörpers 5 vorgesehen.
Der entgegengesetzte Abschnitt der Ventilplatte 7 ist mit
einem eine zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 62 versehen,
der die Vertiefungsseite an dem anderen Ende der Dichtringvertiefung 6 definiert.
Der die zweite Vertiefungsseite definierende Abschnitt 62 hat
eine Scheibengestalt und definiert einen äußersten
Durchmesserabschnitt des Ventils 4. Der die zweite Vertiefungsseite
definierende Abschnitt 62 hat einen kleineren Außendurchmesser
als der Dichtring 9.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht der Dichtring 9 aus
einem Edelstahldrahtgeflecht. Insbesondere wird der Dichtring 9 durch
Knüpfen eines dünnen Edelstahldrahts, der einen
kleinen Durchmesser sowie eine Flexibilität hat, zu einem Drahtgeflecht
hergestellt, das im Wesentlichen eine Ringgestalt hat. Der Dichtring 9 ist
in die Dichtringvertiefung 6 gepasst, um den Umfang des
den Vertiefungsboden definierenden Abschnitts 53 des Ventilkörpers 5 mit
Bezug auf die Umfangsrichtung des Ventilkörpers 5 zu
umgeben. Die Dicke des Dichtrings 9 ist größer
als die Breite der Dichtringvertiefung 6. Die Dicke des
Dichtrings 9 wird nämlich reduziert, wenn er zwischen
dem Ventilkörper 5 und der Ventilplatte 7 eingeklemmt
wird. Der Dichtring 9 wird nämlich zwischen der
ersten Vertiefungsseite des die erste Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 61 des Ventilkörpers 5 und
der zweiten Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 fixiert. Bei
dem vorliegenden Aufbau wird der Dichtring 9 zwischen der Ventilplatte 7 und
dem Ventilkörper 5 mit einem vorbestimmten Kompressionsbereich
eingeklemmt.
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Der
Dichtring 9 hat ein radial inneres Ende, das bewegbar an
die Dichtringvertiefung 6 gepasst ist. Der Dichtring 9 hat
ein radial äußeres Ende, das radial nach außen über
die äußere Umfangsendfläche des Ventils 4 vorsteht.
Bei dem vorliegenden Aufbau wird der Dichtring 9 in der
Dichtringvertiefung 6 gepasst und gehalten, so dass das
radial innere Ende des Dichtrings 9 mit Bezug auf sowohl
die radiale Richtung als auch die axiale Richtung des Ventils 4 innerhalb
der Dichtringvertiefung 6 bewegbar ist. Das radial innere
Ende des Dichtrings 9 ist in einem Zustand bewegbar, in
dem das radial äußere Ende des Dichtrings 9 von
der äußeren Umfangsendfläche des Ventils 4 vorsteht.
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Beide
axialen Seiten des Dichtrings 9 haben ein Paar erster und
zweiter Dichtringseiten mit Bezug auf die axiale Richtung als Dickenrichtung
des Dichtrings 9. Die erste Dichtringseite des Dichtrings 9 steht in
engem Kontakt mit der ersten Vertiefungsseite des die erste Vertiefungsseite
definierenden Abschnitts 61 des Ventilkörpers 5.
Die zweite Dichtringseite steht in engem Kontakt mit der zweiten
Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der
Ventilplatte 7. Der Dichtring 9 hat die radial äußere
Fläche, die eine gleitfähige Fläche definiert,
die in engem Kontakt mit der radial inneren Fläche der
Düse 2 konfiguriert ist. Der Außendurchmesser
des Dichtrings 9 kann derselbe wie der Innendurchmesser
des Gehäuses 1 sein. Alternativ kann der Außendurchmesser
des Dichtrings 9 größer als der Innendurchmesser
der Düse 2 unter Berücksichtigung einer
Herstellungsabweichung sein.
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Die
radial innere Fläche des Dichtrings 9 definiert
eine gegenüberliegende Fläche, die gegenüberliegend
zu der Vertiefungsbodenfläche des den Vertiefungsboden definierenden
Abschnitts 53 des Ventilkörpers 5 ist,
und einen vorbestimmten radialen Spalt dazwischen definiert. Der
Innendurchmesser des Dichtrings 9 kann vergrößert
werden, um einen radialen Spalt mit Bezug auf den den Vertiefungsboden
definierenden Abschnitt 53 des Ventilkörpers 5 zu
definieren. Der Innendurchmesser des Dichtrings 9 kann
nämlich vergrößert werden, um den radialen Spalt
mit Bezug auf die Bodenfläche der Dichtringvertiefung 9 des
Ventils 4 zu definieren. Genauer gesagt kann der Innendurchmesser
des Dichtrings 9 mit Bezug auf den Außendurchmesser
des den Vertiefungsboden definierenden Abschnitts 53 des
Ventilkörpers 5 vergrößert werden,
um eine Fehlausrichtung zwischen der Mitte des Ventilkörpers 5 und
der Mitte der Düse 2 zu reduzieren. Zusätzlich
kann eine Fehlausrichtung zwischen der Düse 2 des
Gehäuses 1 und dem Ventil 4 durch Vorsehen
eines vorbestimmten radialen Spalts zwischen dem äußeren Umfang,
der den den Vertiefungsboden definierenden Abschnitt 53 des
Ventilkörpers 5 definiert, und der radial inneren
Fläche des Dichtrings 9 aufgenommen werden.
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(Herstellungsverfahren des ersten Ausführungsbeispiels)
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Als
Nächstes wird ein Zusammenbauverfahren für den
Dichtring 9 an dem Ventil 4 gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die 1, 2 beschrieben.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Dichtring 9 an die
Dichtringvertiefung 6 des Ventils 4 des EGRV gepasst.
Der Dichtring 9 wird durch Knüpfen einer hitzebeständigen
Metallfaser zu einem Drahtgeflecht im Wesentlichen in einer Ringgestalt
hergestellt. Die hitzebeständige Metallfaser ist beispielsweise
ein dünner Edelstahldraht, dessen Durchmesser klein ist, und
der eine Flexibilität hat. Bei dem vorliegenden Aufbau
ist der Dichtring 9 ein ringförmiges Geflecht mit
einer Flexibilität, um eine Veränderung zu reduzieren,
die bei dessen Herstellung verursacht wird. Daher muss der Dichtring 9 keinen
Umfangszwischenraum auf halbem Weg von diesem mit Bezug auf dessen
Umfangsrichtung haben. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
hat der Dichtring 9 keinen Umfangszwischenraum. In dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Umfang des Dichtrings 9 einen
Abschnitt, der radial nach außen über die Dichtringvertiefung 6 vorsteht.
Der vorstehende Abschnitt des Dichtrings 9 hat eine Geflechtstruktur,
die kleine Spalten definiert, und EGR-Gas kann durch die kleinen
Spalten treten. Unter Berücksichtigung einer Leckage des
EGR-Gases kann der Dichtring 9 mit einem Festkörperschmierstoff
als hitzebeständiger Dichtklebstoff beaufschlagt werden,
wobei dadurch dessen Dichtfähigkeit verbessert wird. Der
Festkörperschmierstoff kann beispielsweise Molybdändisulfid
sein.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der Dichtring 9 keinen
Umfangszwischenraum. Der Dichtring 9 ist nämlich
mit Bezug auf seine Umfangsrichtung nahtlos. Als Nächstes
wird der Zusammenbau des Dichtrings 9 an der Dichtringvertiefung 6 des
Ventils 4 im Einzelnen beschrieben. Zuerst wird der Ventilhalteabschnitt 45 der
Welle 3 in die Wellenpassvertiefung 52 des Ventilkörpers 5 eingesteckt. Darauf
wird der Ventilkörper 5 an dem Ventilhalteabschnitt 45 der
Welle 3 verschweißt und fixiert, wodurch der Ventilkörper 5 an
der Welle 3 montiert wird. Als Nächstes wird der
Dichtring 9 entlang dem Innendurchmesser der Düse 2 des
Gehäuses 1 angeordnet, so dass der Dichtring 9 in
engem Kontakt mit dem die erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 61 des
Ventilkörpers 5 steht. Dabei wird eine Fehlausrichtung
zwischen der Düse 2 und dem Ventilkörper 5 innerhalb
des vorbestimmten radialen Spalts zwischen dem den Vertiefungsboden
definierenden Abschnitt 53 des Ventilkörpers 5 und
der radial inneren Fläche des Dichtrings 9 aufgenommen.
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Als
Nächstes wird die Ventilplatte 7 vorgespannt,
um den Dichtring 9 mit Bezug auf dessen Dickenrichtung
zu drücken, wodurch der Dichtring 9 durch einen
Kompressionsbereich fixiert wird. Der Kompressionsbereich entspricht
der Dicke des Dichtrings 9 und der Höhe eines
Ventilanbringabschnitts, der den die erste Vertiefungsseite definierenden
Abschnitt 61 des Ventilkörpers 5 und
den die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 62 der
Ventilplatte 7 umfasst. Der Dichtring 9 wird nämlich
zwischen der ersten Vertiefungsseite des die erste Vertiefungsseite
definierenden Abschnitts 61 des Ventilkörpers 5 und
der zweiten Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 fixiert, indem
er mit dem vorbestimmten Kompressionsbereich komprimiert wird. Daher
wird der Dichtring 9 bezüglich der Bewegung im
Hinblick auf die axiale und radiale Richtung in der Dichtringvertiefung 6 des
Ventils 4 reguliert. Somit wird das Anbringen des Dichtrings 9 an
der Dichtringvertiefung 6 des Ventils 4 abgeschlossen.
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(Betrieb des ersten Ausführungsbeispiels)
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Als
Nächstes werden Betriebsweisen der EGR-Vorrichtung unter
Bezugnahme auf die 1, 2 beschrieben.
Wenn der Zündschalter eingeschaltet wird (IG EIN), führt
die ECU eine Rückführregelung der Elektrizität,
die zu dem Elektromotor zugeführt wird, außer
beim Kaltstart der Kraftmaschine, durch. In diesem Zustand steuert
die ECU den Elektromotor, so dass eine Ist-Ventilposition, die unter Verwendung
des EGR-Mengensensors 24 erfasst wird, mit einer Soll-Ventilposition übereinstimmt,
die gemäß dem Betriebszustand der Kraftmaschine
eingestellt wird. Die Ist-Ventilposition entspricht einer Ist-EGR-Menge.
Die Soll-Ventilposition entspricht einer Soll-EGR-Menge. Dem Elektromotor
wird Elektrizität zugeführt und die Motorwelle
des Elektromotors dreht sich. Die Antriebskraft (Ausgangsdrehmoment) des
Elektromotors wird auf das Endreduktionszahnrad 17 über
das Ritzel und das Zwischenreduktionszahnrad übertragen.
Wenn sich das Endreduktionszahnrad 17 dreht und die Welle 3 sich
um einen vorbestimmten Winkel dreht, wird das Ventil 4 von
der vollständig geschlossenen Position zu der vollständig offenen
Position bei dem EGRV gedreht.
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Dadurch
wird das Ventil 4 zu der Ventilposition entsprechend dem
Steuersollwert gegen die Elastizität der Schraubenfeder 15 gedreht.
Die Brennkammer des Zylinders der Kraftmaschine stößt
Abgas, wie z. B. Hochtemperatur-EGR-Gas aus, das eine Temperatur
von mehr als 500°C hat. Das Abgas wird teilweise von dem
EGR-Gasdurchgang, der in dem EGR-Rohr an der Seite des Abgasdurchgangs definiert
ist, in den Einlassdurchgang rezirkuliert, der in dem Einlassrohr
definiert ist, nachdem es durch die EGR-Gasdurchgänge 11, 12, 13,
die in dem EGRV definiert sind, und den EGR-Gasdurchgang tritt,
der in dem EGR-Rohr an der Seite des Einlassdurchgangs definiert
ist.
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Wenn
das Ventil 4 auf die vollständig geschlossene
Position gedreht wird, beendet die ECU die Zufuhr der Elektrizität
zu dem Elektromotor oder beschränkt die Elektrizität,
die zu dem Elektromotor zugeführt wird. Dadurch wird das
Ventil 4 auf die vollständig geschlossene Position
zurückgestellt, indem auf dieses die Vorspannkraft (Federlast)
der Schraubenfeder 15 ausgeübt wird. In dem vorliegenden
Zustand haftet die gleitfähige Fläche des Dichtrings 9, der
an dem äußeren Umfang des Schmetterlingsventils 4 montiert ist,
an der radial inneren Fläche der Düse 2 durch
die radiale Ausdehnungsspannung des Dichtrings 9. Somit
gelangt die gleitfähige Fläche des Dichtrings 9 in
engen Kontakt mit der inneren Fläche der Düse 2.
Der Spalt zwischen dem äußeren Umfangsrand des
Schmetterlingsventils 4 und der radial inneren Fläche
der Düse 2 wird abgedichtet. Wenn das Ventil auf
der vollständig geschlossenen Position gehalten wird, wird
eine Leckage des EGR-Gases durchgehend beschränkt, so dass
unterbunden wird, dass das EGR-Gas in die Einlassluft strömt.
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(Wirkung des ersten Ausführungsbeispiels)
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das EGRV den
Dichtring 9 auf, der aus dem dünnen Stahldraht
besteht, der einen kleinen Durchmesser hat und Flexibilität
hat, wie z. B. aus Edelstahldraht. Der dünne Stahldraht
wird zu einem Drahtgeflecht geknüpft, das im Wesentlichen
eine Ringgestalt hat, nämlich als Dichtring 9.
Der Dichtring 9 ist zur Reduzierung der Veränderung
konfiguriert, die bei der Herstellung verursacht wird, nämlich durch
die Flexibilität seiner Geflechtstruktur. Daher hat der
Dichtring 9 keinen Umfangszwischenraum, was ein primärer
Faktor für die Ursache einer Leckage des EGR-Gases in dem
Zustand mit vollständig geschlossenem Ventil ist. Somit
kann in dem vorliegenden Aufbau beschränkt werden, dass
das EGR-Gas durch den Umfangszwischenraum tritt, wenn es sich auf
der vollständig geschlossenen Position befindet. Daher
kann die Dichtwirkung des Dichtrings 9 verbessert werden,
wodurch die Menge des EGR-Gases, das in der vollständig
geschlossenen Position austritt, reduziert werden kann.
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Ferner
ist in dem vorliegenden Aufbau der Dichtring 9, der nicht
mit einem Umfangszwischenraum versehen ist, an dem die erste Vertiefungsseite definierenden
Abschnitt 61 als äußerer Umfangsendabschnitt
des Ventilkörpers 5 montiert, der an dem Ventilhalteabschnitt 45 der
Welle 3 montiert ist. Der Dichtring 9 ist entlang
der radial inneren Fläche der Düse 2 montiert.
Der Dichtring 9 wird durch den die zweite Vertiefungsseite
definierenden Abschnitt 62 als der äußere
Umfangsendabschnitt der Ventilplatte 7 vorgespannt und
so fixiert, dass der Dichtring 9 axial und radial innerhalb
der Dichtringvertiefung 6 unbewegbar ist.
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In
dem vorliegenden Aufbau ist der Dichtring 9, der eine Ringgestalt
hat, so konfiguriert, dass er eine Gegenkraft erzeugt, wenn er beispielsweise
gedrückt wird. Jedoch ist der Dichtring 9 so konfiguriert, dass
er eine Federkraft zur Ausdehnung radial nach außen anders
als ein Federelement nicht erzeugt. Auch in einem Zustand, in dem
die radial äußere Fläche des Dichtrings 9 an
der radial inneren Fläche der Düse 2 gleitet,
wenn das Ventil um die vollständig geschlossene Position
herum betätigt wird, kann daher beschränkt werden,
dass die Düse 2 und die radial äußere
Fläche des Dichtrings 9 einander abnutzen. Daher
kann die Leckage des EGR-Gases, die durch die Abnutzung zwischen
der radial inneren Fläche der Düse 2 und
der radial äußeren Fläche des Dichtrings 9 in
dem vollständig geschlossenen Zustand verursacht wird,
unterdrückt werden. Somit kann die Dichtwirkung des Dichtrings 9 aufrechterhalten
werden.
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Ferner
ist in dem vorliegenden Aufbau der Dichtring 9 zwischen
der ersten Vertiefungsseite des die erste Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 61 des Ventilkörpers 5 und
der zweiten Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der
Ventilplatte 7 fixiert, indem er mit dem vorbestimmten
Kompressionsbereich komprimiert wird. Daher kann beschränkt
werden, dass der radiale Spalt zwischen dem äußeren
Umfang des den Vertiefungsboden definierenden Abschnitts 53 des
Ventilkörpers 5 und der radial inneren Fläche
des Dichtrings 9 mit einem Druck des Abgases in dem vollständig
geschlossenen Zustand beaufschlagt wird. Der Druck des Abgases in
dem vollständig geschlossenen Zustand wird nämlich
nicht radial nach außen auf den Dichtring 9 aufgebracht,
wodurch beschränkt wird, dass auf den Dichtring 9 eine
Kraft aufgebracht wird, die zur Ausdehnung des Dichtrings 9 radial
nach außen wirkt. Bei dem vorliegenden Aufbau kann eine
Abnutzung der radial inneren Fläche der Düse 2 und
der radial äußeren Fläche des Dichtrings 9 unterdrückt
werden. Daher kann die Leckage des EGR-Gases, die durch die Abnutzung
zwischen der radial inneren Fläche der Düse 2 und
der radial äußeren Fläche des Dichtrings 9 in
dem vollständig geschlossenen Zustand verursacht wird,
unterdrückt werden. Somit kann die Dichtwirkung des Dichtrings 9 aufrechterhalten
werden.
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Zusätzlich
ist der Dichtring 9 zwischen der ersten Vertiefungsseite
des die erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 61 des
Ventilkörpers 5 und der zweiten Vertiefungsseite
des die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der
Ventilplatte 7 fixiert, indem er mit dem vorbestimmten
Kompressionsbereich komprimiert wird. Daher kann beschränkt
werden, dass ausgestoßene Partikel, wie z. B. unverbrannte
Brennstoffe und Ruß, als Verunreinigungen, die in dem Abgas
enthalten sind, in die Dichtringvertiefung 6 des Ventils 4 eindringen.
Somit kann in dem vorliegenden Aufbau eine Fehlfunktion des Ventils 4,
die durch das Eintragen von Fremdstoffen in die Dichtringvertiefung 6 des
Ventils 4 verursacht wird, beschränkt werden.
Zusätzlich ist der Dichtring 9 zwischen der ersten
Vertiefungsseite des die erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 61 des Ventilkörpers 5 und
der zweiten Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 fixiert, indem
er mit dem vorbestimmten Kompressionsbereich komprimiert wird. Auch
wenn ausgestoßene Partikel, wie z. B. unverbrannte Brennstoffe
und Ruß, durch das Maschengitter des Dichtrings 9 eindringen,
kann beschränkt werden, dass die Mitte des Ventils 4 und
die Mitte des Dichtrings 9 eine Fehlausrichtung verursachen.
Somit kann eine Fehlfunktion des Ventils 4 unterdrückt werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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(Konstruktion des Zweiten Ausführungsbeispiels)
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Wie
in den 3A, 3B, 4 gezeigt ist,
weist das EGRV das Gehäuse 1, die Welle 3,
das Ventil 4 und das Stellglied auf. Das Gehäuse 1 ist
luftdicht in der Mitte des EGR-Rohrs verbunden. Die Welle 3 ist
drehbar innerhalb des Gehäuses 1 untergebracht.
Das Ventil 4 hat eine Scheibengestalt und ist an der Welle 3 fixiert.
Das Stellglied betätigt das Ventil 4 über
die Welle 3. Das Gehäuse 1 hat einen Düsenpassabschnitt,
der eine im Wesentlichen zylindrische Gestalt hat, und der an eine
Düse als zylindrischer Abschnitt des Gehäuses 1 gepasst
ist. Das Ventil 4 hat einen äußeren Umfang,
der die Dichtringvertiefung 6 definiert, die sich in Umfangsrichtung des
Ventils 4 erstreckt. Die Dichtringvertiefung 6 ist mit
einer Dichtplatte 8 und dem Dichtring 9 gepasst. Die
Dichtplatte 8 hat eine ringförmige Scheibengestalt
und hat einen Außendurchmesser, der um eine Maßtoleranz
kleiner als der Innendurchmesser der Düse 2 ist.
Der Dichtring 9 ist so konfiguriert, dass er in engem Kontakt
mit der radial inneren Fläche der Düse 2 steht.
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist das Ventil 4 den
Ventilkörper 5 und die Ventilplatte 7, ähnlich
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, auf. Der Ventilkörper 5 ist
mit der Welle 3 fixiert und wird durch diese gestützt.
Die Ventilplatte 7 und der Ventilkörper 5 definieren
dazwischen die Dichtringvertiefung 6. In dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel hat der Ventilkörper 5 den
Dickenabschnitt 51, die Wellenpassvertiefung 52,
den den Vertiefungsboden definierenden Abschnitt 53, die
Passvertiefung 54, den abgeschrägten Abschnitt 57,
den die erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 61, und
dergleichen, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Ventilplatte 7 das
Passloch 55, den abgeschrägten Abschnitt 56,
den die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 62,
und dergleichen, ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel.
Die die erste und zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitte 61, 62 definieren
die äußere Umfangsendfläche des Ventils 4.
Die die erste und zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitte 61, 62 haben
einen kleineren Außendurchmesser als sowohl die Dichtplatte 8 als
auch der Dichtring 9.
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Die
Dichtplatte 8 besteht aus Edelstahl und ist auf den Dichtring 9 gelegt.
Der Dichtring 9 besteht aus einem Drahtgeflecht mit einer
ringförmigen Scheibengestalt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
hat der Dichtring 9 keinen Umfangszwischenraum. Die Dichtplatte 8 ist
so konfiguriert, dass sich ein Spalt reduziert, in dem nur der Dichtring 9 abdichtet.
Die Dichtplatte 8 ist nämlich so konfiguriert, dass
sie den Spalt zwischen der radial inneren Fläche der Düse 2 und
der äußeren Umfangsendfläche des Ventils 4 reduziert.
Die Dichtplatte 8 hat eine ringförmige Scheibengestalt
entsprechend dem Dichtring 9, der ebenso eine ringförmige
Scheibengestalt hat. Die Dichtplatte 8 hat das radial innere
Ende, das in die Dichtringvertiefung 6 gepasst ist und
durch diese gehalten wird, nämlich in einem Zustand, dass
das radial äußere Ende der Dichtplatte 8 radial
nach außen über die äußere Umfangsendfläche
des Ventils 4 vorsteht. Die Dichtplatte 8 hat
eine erste ringförmige Endfläche, die in Kontakt
mit dem die erste Vertiefungsseite definierenden Abschnitt 61 des
Ventilkörpers 5 steht, und eine zweite ringförmige
Endfläche, die in Kontakt mit einer ersten ringförmigen
Endfläche des Dichtrings 9 steht. Die Dichtplatte 8 ist
radial außerhalb des den Vertiefungsboden definierenden Abschnitts 53 des
Ventilkörpers 5 gepasst. Die Dichtplatte 8 hat
einen Innendurchmesser, der größer als derjenige
des Dichtrings 9 ist.
-
Der
Dichtring 9 hat eine erste ringförmige Endfläche,
die in Kontakt mit der zweiten ringförmigen Endfläche
der Dichtplatte 8 steht, und eine zweite ringförmige
Endfläche, die in Kontakt mit dem die zweite Vertiefungsseite
definierenden Abschnitt 62 der Ventilplatte 7 steht.
Der Dichtring 9 ist radial außerhalb des äußeren
Umfangs des den Vertiefungsboden definierenden Abschnitts 53 des
Ventilkörpers 5 gepasst. Der Dichtring 9 wird
dadurch fixiert, dass er durch die Ventilplatte 7 auf die
zweite ringförmige Endfläche der Dichtplatte 8 getrieben
wird. Die Dicke des Dichtrings 9 ist größer
als die Breite der Dichtringvertiefung 6. Die Dicke des
Dichtrings 9 wird nämlich reduziert, wenn er zwischen
dem Ventilkörper 5 und der Ventilplatte 7 eingeklemmt
wird. Der Dichtring 9 wird durch die Ventilplatte 7 fixiert
und mit dem vorbestimmten Kompressionsbereich komprimiert. Der Dichtring 9 wird
nämlich zwischen der zweiten ringförmigen Endfläche
der Dichtplatte 8 und der zweiten Vertiefungsseite des
die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 mit
einem vorbestimmten Kompressionsbereich fixiert. Der Dichtring 9 hat
einen Abschnitt 71 mit kleinem Kompressionsbereich, der
einen kleinen Kompressionsbereich hat. Der Abschnitt 71 ist
radial innerhalb der radial inneren Seite der Dichtplatte 8 gelegen.
Der Dichtring 9 hat einen Abschnitt 72 mit großem
Kompressionsbereich, der einen großen Kompressionsbereich
hat und der zwischen die zweite Vertiefungsseite des die zweite
Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 und
der ringförmigen Endfläche der Dichtplatte 8 gelegt
ist.
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(Wirkung des zweiten Ausführungsbeispiels)
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In
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist, wie in dem
ersten Ausführungsbeispiel beschrieben ist, das EGRV den
Dichtring 9 auf, der aus dünnem Stahldraht besteht,
der einen kleinen Durchmesser hat und eine Flexibilität
aufweist, wie z. B. Edelstahldraht. Der dünne Stahldraht
wird zu einem Drahtgeflecht geknüpft (der hitzebeständigen
Metallfaser), das im Wesentlichen eine Ringgestalt wie der Dichtring 9 hat.
Bei dem vorliegenden Aufbau hat der Dichtring 9 eine Flexibilität,
um eine Variation zu verringern, die bei seiner Herstellung verursacht
wird. Daher muss der Dichtring 9 keinen Umfangszwischenraum
haben. Somit kann in dem vorliegenden Aufbau beschränkt
werden, dass EGR-Gas durch den Umfangszwischenraum tritt, wenn es
sich auf der vollständig geschlossenen Position befindet.
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Zusätzlich
ist das Ventil 4 mit der Welle 3 verschweißt.
Demgemäß kann eine Fehlausrichtung durch eine
Verformung verursacht werden, die durch das Schweißen verursacht
wird, und ebenso eine Abmessungsvariation der Bauteile. Daher benötigen das
Ventil 4 und die Düse 2 dazwischen einen
Spalt.
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Herkömmlicherweise
ist ein elastischer, C-förmiger Dichtring vorgesehen, um
den Spalt auszufüllen. Jedoch kann bei diesem herkömmlichen Aufbau
EGR-Gas durch den Umfangszwischenraum treten, in dem der Dichtring
getrennt ist. Alternativ kann eine Gleitfähigkeit des Dichtrings
aufgrund der Bereitstellung des Umfangszwischenraums beeinträchtigt
werden.
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Gemäß dem
EGRV in dem ersten Ausführungsbeispiel wird der Dichtring 9 durch
Knüpfen des Edelstahls ausgebildet, der eine große
Belüftungsbeständigkeit und eine hervorragende
Elastizität hat, und wird der Dichtring 9 entlang
dem inneren Umfang der Düse 2 angeordnet. Ferner
wird der Dichtring 9 dadurch fixiert, dass er von der Ventilplatte 7 gedrückt
wird. Somit wird sowohl die Dichtfähigkeit als auch die
Gleitfähigkeit des EGRV verbessert.
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Jedoch
besteht in dem ersten Ausführungsbeispiel der Dichtring 9 aus
dem Drahtgeflecht und ist es daher schwierig, die Leckage des EGR-Gases durch
das Geflecht bei dem Dichtring 9 beträchtlich zu
verringern. Daher ist bei dem EGRV gemäß dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel die Dichtplatte 8, die die
ringförmige Scheibengestalt hat und die keinen Umfangszwischenraum
hat, auf den Dichtring 9 stromabwärts des Dichtrings 9 mit
Bezug auf die EGR-Gasströmung gelegt. Die Dichtplatte 8 und
der Dichtring 9, die aufeinandergelegt sind, sind zwischen
die erste Vertiefungsseite des die erste Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 61 des Ventilkörpers 5 und
die zweite Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 zwischengelegt,
und werden dadurch fixiert.
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Die
Dichtplatte 8 hat einen größeren Innendurchmesser
als der Dichtring 9. Der Dichtring 9 ist zwischen
die zweite ringförmige Endfläche der Dichtplatte 8 und
die zweiten Vertiefungsseiten des die zweite Vertiefungsseite definierenden
Abschnitts 62 der Ventilplatte 7 gelegt. Bei dem
vorliegenden Aufbau wird der Abschnitt 72 mit großem
Kompressionsbereich des Dichtrings 9 weitergehend komprimiert und
gequetscht als der Abschnitt 71 mit kleinem Kompressionsbereich
des Dichtrings 9. Somit wird der Abschnitt 71 mit
kleinem Kompressionsbereich des Dichtrings 9 radial innerhalb
der radial inneren Seite der Dichtplatte 8 angeordnet,
wodurch beschränkt wird, dass die Dichtplatte 8 sich
bewegt.
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In
dem vorliegenden Zustand hat der Dichtring 9 den Abschnitt 71 mit
kleinem Kompressionsbereich, der radial innerhalb der Dichtplatte 8 gelegen
ist, wodurch der Dichtring 9 die radial innere Seite der
Dichtplatte 8 stützt. Bei dem vorliegenden Aufbau
ist die Dichtplatte 8 radial gemeinsam mit dem Dichtring 9 bewegbar.
Daher kann der Spalt G (4) zwischen dem spitzen Ende
als radial äußeres Ende der Dichtplatte 8 und
dem spitzen Ende als radial äußeres Ende des Dichtrings 9 auf
einem geeigneten Wert aufrechterhalten werden. Somit kann der Spalt
G geeignet bei dem Aufbau aufrechterhalten werden, bei dem ein Drahtgeflecht
als Dichtring 9 eingesetzt wird. Daher kann die Leckage
des EGR-Gases in dem vollständig geschlossenen Zustand
merklich verringert werden.
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Ferner
haben die Dichtplatte 8 und der Dichtring 9 jeweils
die ringförmige Scheibengestalt und haben keinen Umfangszwischenraum.
Somit kann bei dem vorliegenden Aufbau beschränkt werden, dass
EGR-Gas durch den Umfangszwischenraum tritt, wenn es sich auf der
vollständig geschlossenen Position befindet. Wie vorstehend
beschrieben ist, kann bei dem vorliegenden Aufbau die Dichtwirkung zwischen
der radial inneren Fläche der Düse 2 und dem äußeren
Umfangsende des Ventils 4 verbessert werden, wodurch die
Menge des EGR-Gases, das in der vollständig geschlossenen
Position austritt, merklich verringert werden kann.
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Bei
dem vorliegenden Aufbau ist der Dichtring 9, der eine Ringgestalt
hat, so konfiguriert, dass er eine Gegenkraft erzeugt, wenn er beispielsweise gedrückt
wird. Jedoch ist der Dichtring 9 so konfiguriert, dass
er eine Federkraft anders als ein Federelement nicht erzeugt, so
dass er sich radial nach außen ausdehnt. Daher können
auch in einem Zustand, dass die radial äußere
Fläche des Dichtrings 9 an der radial inneren
Fläche der Düse 2 gleitet, wenn das Ventil
um die vollständig geschlossene Position betätigt
wird, beschränkt werden, dass die radial innere Fläche
der Düse 2 und die radial äußere
Fläche des Dichtrings 9 sich aneinander abnutzen.
Daher kann eine Leckage von EGR-Gas, die durch eine Abnutzung zwischen
der radial inneren Fläche der Düse 2 und
der radial äußeren Fläche des Dichtrings 9 verursacht
werden, in dem vollständig geschlossenen Zustand unterdrückt
werden. Somit kann die Dichtwirkung des Dichtrings 9 aufrechterhalten
werden.
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Ferner
ist bei dem vorliegenden Aufbau der Dichtring 9 zwischen
der zweiten ringförmigen Endfläche der Dichtplatte 8 und
der zweiten Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der
Ventilplatte 7 dadurch fixiert, dass er mit dem vorbestimmten
Kompressionsbereich komprimiert wird. Daher kann beschränkt
werden, dass auf den radialen Spalt zwischen dem äußeren Umfang
des den Vertiefungsboden definierenden Abschnitts 53 des
Ventilkörpers 5 und der radial inneren Fläche
des Dichtrings 9 ein Druck des Abgases in dem vollständig
geschlossenen Zustand aufgebracht wird. Der Druck des Abgases in
dem vollständig geschlossenen Zustand wird nämlich
nicht radial nach außen auf den Dichtring 9 aufgebracht,
wodurch beschränkt wird, dass der Dichtring 9 mit
einer Kraft beaufschlagt wird, die wirkt, um den Dichtring 9 radial nach
außen auszudehnen. Bei dem vorliegenden Aufbau kann eine
Abnutzung an der radial inneren Fläche der Düse 2 und
der radial äußeren Fläche des Dichtrings 9 unterdrückt
werden. Daher kann eine Leckage des EGR-Gases, die durch eine Abnutzung zwischen
der radial inneren Fläche der Düse 2 und der
radial äußeren Fläche des Dichtrings 9 in
dem vollständig geschlossenen Zustand verursacht wird, unterdrückt
werden. Somit kann die Dichtwirkung des Dichtrings 9 aufrechterhalten
werden.
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Ferner
haben die Dichtplatte 8 und der Dichtring 9 jeweils
die ringförmige Scheibengestalt und haben jeweils keinen
Umfangszwischenraum, und daher ist es unwahrscheinlich, dass sich
die Dichtplatte 8 und der Dichtring 9 jeweils
ausdehnen, auch wenn auf diese der Abgasdruck aufgebracht wird. Daher
kann eine Abnutzung in der radial inneren Fläche der Düse 2 und
den radial äußeren Flächen der Dichtplatte 8 und
des Dichtrings 9 unterdrückt werden. Daher kann
die Menge des EGR-Gases, das in der vollständig geschlossenen
Position austritt, verringert werden, wodurch die Dichtwirkung des
Dichtrings 8 aufrechterhalten werden kann.
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Der
Dichtring 9 ist mit der Ventilplatte 7 mit dem
Kompressionsbereich fixiert. Zusätzlich wird der Dichtring 9 zwischen
der zweiten ringförmigen Endfläche der Dichtplatte 8 und
der zweiten Vertiefungsseite des die zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der
Dichtplatte 7 fixiert, indem er mit dem vorbestimmten Kompressionsbereich
komprimiert wird. Daher kann beschränkt werden, dass ausgestoßene
Partikelstoffe, wie z. B. unverbrannte Brennstoffe und Ruß,
als Verunreinigungen, die in dem Abgas enthalten sind, in die Dichtringvertiefung 6 des
Ventils 4 eindringen. Somit kann bei dem vorliegenden Aufbau
eine Fehlfunktion des Ventils 4, die durch Eindringen von
Fremdstoffen in die Dichtringvertiefung 6 des Ventils 4 verursacht
wird, beschränkt werden.
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Der
Dichtring 9 ist mit der Ventilplatte 7 mit dem
Kompressionsbereich fixiert. Der Dichtring 9 wird nämlich
zwischen der zweiten ringförmigen Endfläche der
Dichtplatte 8 und der zweiten Vertiefungsseite des die
zweite Vertiefungsseite definierenden Abschnitts 62 der
Ventilplatte 7 fixiert, indem er mit dem vorbestimmten
Kompressionsbereich komprimiert wird. Auch wenn daher ausgestoßene
Partikelstoffe, wie z. B. unverbrannte Brennstoffe und Ruß,
in den Maschenspalt des Dichtrings 9 eindringen, kann beschränkt
werden, dass die Mitte des Ventils 4 und die Mitte des
Dichtrings 9 eine Fehlausrichtung verursachen. Somit kann
eine Fehlfunktion des Ventils 4 unterdrückt werden.
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(Abwandlung)
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In
den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen ist die
Düse 2 mit dem inneren Umfangsrand des Düsenpassabschnitts
des Gehäuses 1 fixiert, und ist das Ventil 4 in
der Düse 2 untergebracht und konfiguriert, um
die Düse 2 zu öffnen und zu schließen.
Alternativ kann das Ventil 4 direkt in einem Zylinderabschnitt
des Gehäuses 1 untergebracht werden, so dass das
Ventil 4 den Zylinderabschnitt des Gehäuses 1 öffnet
und schließt. In diesem Aufbau ist die Düse 2 nicht
notwendig und kann daher eine Verringerung von sowohl der Anzahl
der Bauteile als auch der Herstellungsprozesse erzielt werden. Die
Schraubenfeder 15 muss nicht vorgesehen werden. In diesem
Fall kann die Anzahl der Bauteile und der Herstellungsprozesse verringert
werden. In den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen
wird das Gehäuse 1, das in der Mitte des EGR-Rohrs
verbunden ist, als ein Gehäusebauteil eingesetzt, in dem
der Fluiddurchgang definiert ist. Alternativ kann ein Gehäuse,
das als Teil von dem Einlassrohr oder dem Auslassrohr dient, als
Gehäusebauteil eingesetzt werden.
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In
den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen ist das
EGRV in der Mitte des EGR-Rohrs vorgesehen. Zusätzlich
kann beispielsweise ein EGR-Kühler in der Mitte des EGR-Rohrs zum
Kühlen des EGR-Gases der Brennkraftmaschine vorgesehen
werden. In diesem Fall kann der EGR-Kühler stromaufwärts
oder stromabwärts des EGRV mit Bezug auf die EGR-Gasströmung
vorgesehen werden.
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In
den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen ist das
Stellglied als Ventilbetätigungsvorrichtung zum Betätigen
des Ventils 4 über die Welle 3 das elektromotorische
Stellglied, das mit dem Elektromotor von dem Leistungsübertragungsmechanismus
versehen ist, wie z. B. dem Reduktionsgetriebemechanismus. Alternativ
kann das Stellglied, das das Ventil über die Welle betätigt,
mit einem durch Unterdruck gesteuerten Stellglied konfiguriert werden,
das mit einem elektromagnetischen oder einem elektromotorischen
Unterdruckregulierventil versehen ist, oder ein elektromagnetisches
Stellglied, das mit einem Elektromagnet einschließlich
einer Spule versehen ist.
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In
den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen wird das
Fluidsteuerventil auf das EGRV angewendet, das die Abgasströmung
einschließlich des EGR-Gases steuert. Alternativ kann das
Fluidsteuerventil auf ein Abgassteuerventil angewendet werden, das
eine Temperatur des Abgases steuert. Das Fluidsteuerventil kann
auf ein Einlassluft-Steuerventil, wie z. B. ein Drosselventil, zum Steuern
von Einlassluft, die in eine Brennkammer einer Kraftmaschine gesaugt
wird, ein Abgas-Steuerventil zum Steuern von Abgas, das von einer
Brennkammer einer Kraftmaschine ausgestoßen wird, oder ein
Leerlaufrotations-Steuerventil zum Steuern von Einlassluft angewendet
werden, die ein Drosselventil umgeht.
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Der
Aufbau des Fluidsteuerventils in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
kann auf andere Steuerventile, wie z. B. ein Fluiddurchgangs-Öffnungs/Schließventil,
ein Fluiddurchgangs-Umschaltventil, ein Fluiddurchgangs-Steuerventil,
und dergleichen, angewendet werden. Der vorstehend genannte Aufbau
des Hydrauliksteuerventils in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen
kann auf ein Lufteinlassströmungs-Steuerventil, wie z.
B. ein Drallströmungs-Steuerventil oder ein Wirbelströmungs-Steuerventil
eingesetzt werden. Der vorstehend genannte Aufbau des Hydrauliksteuerventils
kann auf ein variables Lufteinlassventil angewendet werden, das
eine Durchgangslänge und/oder eine Durchgangsquerschnittfläche
eines Einlassdurchgangs ändert. Das Hydrauliksteuerventil
in den vorstehend genannten Ausführungsbeispielen kann
auf eine Benzinkraftmaschine für ein Fahrzeug angewendet
werden.
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Der
Werkstoff des Dichtrings 9 ist nicht auf einen Edelstahldraht
beschränkt. Der Dichtring 9 kann aus einem Werkstoff,
wie z. B. einem hitzebeständigen Stahldraht ausgebildet
werden, der eine hervorragende Hitzebeständigkeit und Flexibilität hat.
Der Werkstoff des Dichtrings 9 kann frei wählbar unter
Berücksichtigung eines Kraftmaschinenbetriebszustands oder Ähnlichem
ausgewählt werden.
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Verschiedenartige
Abwandlungen und Änderungen können weitläufig
an den vorstehend angegebenen Ausführungsbeispielen ohne
Abweichen von dem Grundgedanken der vorliegenden Erfindung vorgenommen
werden.
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Somit
weist das Fluidsteuerventil 4 das Gehäuse 1 auf,
das eine Wandfläche hat, die den Fluiddurchgang 11, 12, 13 definiert.
Der Fluiddurchgang 11, 12, 13 ist zur
Verbindung mit der Brennkammer der Brennkraftmaschine konfiguriert.
Das Ventil 4 ist in dem Fluiddurchgang 11, 12, 13 untergebracht
und ist so konfiguriert, dass es den Fluiddurchgang 11, 12, 13 öffnet
und schließt. Das Ventil 4 hat eine äußere
Umfangsendfläche, die die ringförmige Vertiefung 6 definiert,
die sich in der Umfangsrichtung des Ventils 4 erstreckt.
Der Dichtring 9 ist an die Vertiefung 6 gepasst
und konfiguriert, um den Spalt zwischen der Wandfläche
des Fluiddurchgangs 11, 12, 13 und der äußeren
Umfangsendfläche des Ventils 4 abzudichten. Der
Dichtring 9 besteht aus Drahtgeflecht aus Edelstahldraht
oder hitzebeständigem Stahldraht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2005-233063
A [0003, 0004]