用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣控制閥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢氣控制閥裝置，其中筒狀凸輪（8）的圓筒內(nèi)表面（71）和圓筒外表面（72）中的每個(gè)均繞輸出齒輪（7）的旋轉(zhuǎn)軸線弓形地延伸，并且具有從輸出齒輪（7）的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量的對(duì)應(yīng)的曲率半徑。筒狀凸輪（8）的凸輪槽（16）被設(shè)置成溝槽狀，并且將輸出齒輪（7）的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為閥（1）的直線運(yùn)動(dòng)。閥（1）的閥軸（3）的中心軸線徑向地布置在圓筒內(nèi)表面（71）和圓筒外表面（72）之間，并且沿大體上垂直于輸出齒輪（7）的旋轉(zhuǎn)平面的方向延伸。
【專利說(shuō)明】用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣控制閥裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣控制閥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的是提供一種廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)，其包括EGR氣體管道，所述EGR氣體管道使EGR氣體從排氣通路再循環(huán)至進(jìn)氣通路，以便降低包含在從內(nèi)燃機(jī)(諸如柴油發(fā)動(dòng)機(jī))的燃燒室輸出的廢氣中的有毒物質(zhì)(例如，氮氧化物)量。
[0003]EGR系統(tǒng)具有EGR控制閥裝置(用作廢氣控制閥裝置)，所述EGR控制閥裝置控制在EGR氣體管道中流動(dòng)的EGR氣體的流量(參見，例如，JP2010-525247A，其相當(dāng)于US2010/0117013A1)。
[0004]JP2010-525247A (對(duì)應(yīng)于US2010/0117013A1)的EGR控制閥裝置包括外殼、閥座、
閥頭(閥元件)、閥桿(閥軸)和軸承。外殼形成流動(dòng)通路，EGR氣體流動(dòng)通過(guò)所述流動(dòng)通路。閥座被設(shè)置成環(huán)狀并且由外殼支撐。當(dāng)閥頭抵坐在閥座上和從閥座脫離時(shí)，閥頭相應(yīng)地關(guān)閉和打開流動(dòng)通路。閥頭被固定至閥桿遠(yuǎn)端部的外周面。軸承軸向可滑動(dòng)地支撐閥桿。
[0005]外殼具有軸承保持件，所述軸承保持件被設(shè)置成筒狀并且支撐軸承外周面。致動(dòng)器被安裝至外殼。致動(dòng)器具有驅(qū)動(dòng)閥桿和閥頭的電動(dòng)機(jī)。
[0006]致動(dòng)器還具有減速機(jī)構(gòu)，所述減速機(jī)構(gòu)降低從電動(dòng)機(jī)傳遞的旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。減速機(jī)構(gòu)具有輸出齒輪，所述輸出齒輪通過(guò)從電動(dòng)機(jī)傳遞的旋轉(zhuǎn)力而被旋轉(zhuǎn)。輸出齒輪被連接至轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)(輸出裝置)，所述轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將輸出齒輪的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為閥桿和閥頭的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0007]轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括支撐構(gòu)件，所述支撐構(gòu)件被設(shè)置成桶狀并且被固定在外殼的內(nèi)側(cè)中。支撐構(gòu)件具有管狀壁和凹部。管狀壁與閥桿共軸。凹部與中心銷成一體，所述中心銷與管狀壁共軸。
[0008]兩個(gè)溝槽形成在管狀壁中。各溝槽分別被設(shè)置成螺旋狀。溝槽的下表面形成了兩個(gè)滾子沿其旋轉(zhuǎn)的凸輪面。滾子由支撐軸的兩個(gè)端部分別支撐。支撐軸被可旋轉(zhuǎn)地安裝至閥桿的端部。支撐軸通過(guò)連接元件與輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)同步地旋轉(zhuǎn)。
[0009]EGR控制閥裝置以這樣的方式被容置，以使得EGR控制閥裝置能夠在傳導(dǎo)EGR氣體的流動(dòng)通路中打開和關(guān)閉，所述EGR氣體包含被稱為微粒狀物質(zhì)(PM)的微粒，諸如燃燒殘留物和/或碳。
[0010]因此，微粒狀物質(zhì)(PM)可能粘附至EGR控制閥裝置的閥頭面或閥座面，從而形成其上的沉積物或在閥頭和閥座之間延伸的沉積物。當(dāng)沉積物形成時(shí)，閥頭可能粘在閥座上。
[0011]在以上的EGR控制閥裝置中，在將低水平值的電能供給至馬達(dá)時(shí)，S卩，在使?jié)L子沿管狀壁的凸輪面移動(dòng)時(shí)，閥頭僅在其全閉位置旋轉(zhuǎn)。因此，在使?jié)L子沿凸輪面移動(dòng)時(shí)，閥頭僅接收到旋轉(zhuǎn)力，以使得閥頭不能從形成為連接在閥頭和閥座之間的沉積物上移走。這樣，閥頭相對(duì)于閥座被粘住。
[0012]再者，當(dāng)閥頭相對(duì)于閥座被旋轉(zhuǎn)時(shí)，閥頭相對(duì)于閥座被滑動(dòng)。因此，閥頭和閥座之間的摩擦損耗不利地產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本公開針對(duì)以上缺點(diǎn)。這樣，本公開的目的是提供一種改進(jìn)的廢氣控制閥裝置，其能夠減輕以上缺點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)。
[0014]根據(jù)本公開，提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣控制閥裝置，其包括外殼、閥和致動(dòng)器。外殼包括流動(dòng)通路和座部。流動(dòng)通路傳導(dǎo)內(nèi)燃機(jī)的廢氣。座部被設(shè)置成環(huán)狀并且形成為圍繞流動(dòng)通路。閥包括閥元件和閥軸。閥元件能抵坐在座部上并且能從座部脫離，從而分別關(guān)閉和打開流動(dòng)通路。閥軸沿閥元件的中心軸線方向從閥元件延伸。致動(dòng)器包括電動(dòng)機(jī)和輸出裝置。當(dāng)電力被供給至電動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)閥。輸出裝置將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力通過(guò)閥軸傳導(dǎo)至閥元件。輸出裝置包括輸出齒輪和筒狀凸輪。當(dāng)輸出齒輪接收到電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，輸出齒輪旋轉(zhuǎn)。筒狀凸輪被連接至輸出齒輪以與輸出齒輪一體地旋轉(zhuǎn)，并且繞輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線周向地延伸。筒狀凸輪包括圓筒內(nèi)表面、圓筒外表面和凸輪槽。圓筒內(nèi)表面和圓筒外表面中的每個(gè)均繞輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線弓形地延伸，并且具有從輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量出的對(duì)應(yīng)的曲率半徑。凸輪槽被設(shè)置成溝槽狀，并且將輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為閥的直線運(yùn)動(dòng)。閥軸的中心軸線徑向地布置在圓筒內(nèi)表面和圓筒外表面之間，并且沿垂直于輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)平面的方向延伸。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]本文中描述的附圖僅用于展示目的，并且無(wú)意于以任何方式限制本公開的范圍。
[0016]圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的EGR控制閥裝置的示意圖；
[0017]圖2是示出實(shí)施例的致動(dòng)器的平面圖；
[0018]圖3是示出實(shí)施例的EGR控制閥裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意性立體圖；
[0019]圖4是沿圖2中的線IV-1V截取的截面圖；
[0020]圖5是沿圖2中的線V-V截取的截面圖；并且
[0021]圖6是沿圖2中的線V1-VI截取的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]將參照附圖描述本公開的實(shí)施例。
[0023]在圖1至6中示出的實(shí)施例中，本公開的廢氣控制閥裝置作為EGR控制裝置實(shí)施。
[0024]在本實(shí)施例中，車輛(例如汽車)的內(nèi)燃機(jī)的排氣系統(tǒng)包括廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)。EGR系統(tǒng)使廢氣(在下文中被稱為EGR氣體)從內(nèi)燃機(jī)的排氣管道再循環(huán)至進(jìn)氣管道(空氣進(jìn)入管道)。
[0025]EGR系統(tǒng)包括EGR氣體管道，所述EGR氣體管道使EGR氣體從排氣歧管或排氣管道中的排氣通路再循環(huán)至進(jìn)氣歧管或進(jìn)氣管道中的進(jìn)氣通路。EGR氣體流動(dòng)通路形成在EGR氣體管道中，所述EGR氣體流動(dòng)通路將EGR氣體從排氣通路傳導(dǎo)至進(jìn)氣通路。
[0026]EGR控制閥裝置100被安裝在EGR氣體管道中，所述EGR控制閥裝置通過(guò)提升閥I的開/閉操作控制EGR氣體流動(dòng)通路中的EGR氣體的流量。
[0027]在此，EGR系統(tǒng)被作為EGR閥控制系統(tǒng)(內(nèi)燃機(jī)的EGR控制系統(tǒng))使用，所述EGR閥控制系統(tǒng)基于內(nèi)燃機(jī)的操作狀態(tài)控制提升閥I (EGR控制閥裝置100的閥元件)的開/閉。EGR閥控制系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制單兀，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單兀也被稱為電子控制單兀(ECU)，其與其他系統(tǒng)聯(lián)合控制EGR控制閥裝置100的致動(dòng)器110。
[0028]EGR控制閥裝置100包括提升閥1、閥驅(qū)動(dòng)裝置和外殼4。提升閥I打開和關(guān)閉EGR氣體流動(dòng)通路。閥驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)提升閥I的閥頭2和閥桿(閥軸)以使所述閥頭和閥桿沿軸向方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。外殼4容置提升閥I和閥驅(qū)動(dòng)裝置。
[0029]閥驅(qū)動(dòng)裝置包括致動(dòng)器110、彈簧9和旋轉(zhuǎn)角度感測(cè)裝置140。致動(dòng)器110包括電動(dòng)機(jī)M、減速機(jī)構(gòu)120 (小齒輪5、中間齒輪6和輸出齒輪7)和輸出裝置130 (輸出齒輪7和筒狀凸輪8)。電動(dòng)機(jī)M產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)提升閥I的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力。減速機(jī)構(gòu)120以兩級(jí)的方式降低從電動(dòng)機(jī)M傳遞的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。輸出裝置130將從電動(dòng)機(jī)M輸出的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力通過(guò)閥桿3傳遞至閥頭2。彈簧9向閥桿3施加彈簧負(fù)載，以向閥頭2的閥全閉位置沿閥頭2的關(guān)閉方向推壓閥頭2。旋轉(zhuǎn)角度感測(cè)裝置140感測(cè)輸出裝置130 (更具體地，輸出齒輪7和筒狀凸輪8)的旋轉(zhuǎn)角度。
[0030]如以上所描述，致動(dòng)器110包括馬達(dá)M和輸出裝置130 (轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))。
[0031]馬達(dá)M包括內(nèi)轉(zhuǎn)子(電樞)、定子和兩個(gè)供電電刷。內(nèi)轉(zhuǎn)子包括馬達(dá)軸(可旋轉(zhuǎn)軸)11，所述馬達(dá)軸沿軸向方向(馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)軸線的方向)延伸。定子被設(shè)置成筒狀，并且周向地圍繞內(nèi)轉(zhuǎn)子(電樞)。各電刷中的每個(gè)被容置在對(duì)應(yīng)的電刷保持件中，所述電刷保持件被固定至定子。
[0032]減速機(jī)構(gòu)120包括減速齒輪5-7、中間軸12和輸出軸13。減速齒輪5_7與馬達(dá)軸11的旋轉(zhuǎn)同步地旋轉(zhuǎn)。中間軸12被布置成平行于馬達(dá)M的馬達(dá)軸11。輸出軸13被連接至輸出齒輪7和筒狀凸輪8，以與輸出齒輪7和筒狀凸輪8 一體地旋轉(zhuǎn)。
[0033]如以上所描述，減速齒輪5-7包括小齒輪(輸入齒輪、馬達(dá)齒輪)5、中間齒輪6和輸出齒輪(閥齒輪)7。
[0034]輸出裝置130 (轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))是驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，所述驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)將輸出齒輪7的往復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為提升閥I的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0035]環(huán)狀接合部(環(huán)狀部)14形成在筒狀凸輪8的輸入部中。接合部14被嵌入模制到輸出齒輪7中，以使得接合部14能夠與輸出軸13 —體地旋轉(zhuǎn)，因此形成輸出杠桿板件(output lever plate),所述輸出杠桿板件將致動(dòng)器110的驅(qū)動(dòng)力傳導(dǎo)至筒狀凸輪8的輸出部。接合部14具有接合孔(例如，方形孔)，所述接合孔與減速機(jī)構(gòu)120的輸出軸13的外周面牢固地接合，將在后文中描述所述減速機(jī)構(gòu)。
[0036]筒狀部(圓管狀部)15形成在筒狀凸輪8的輸出部中。凸輪槽16形成在筒狀部15中。被安裝至閥桿3的部件(轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的一部分)與凸輪槽16接合。在下文中將被稱為第一和第二凸輪輪廓17、18的第一和第二凸輪溝槽壁面以符合提升閥I的操作模式的方式形成在凸輪槽16中。
[0037]接下來(lái)將描述閥驅(qū)動(dòng)裝置的細(xì)節(jié)。
[0038]提升閥I包括閥頭(也被稱為閥主體)2，所述閥頭被設(shè)置成圓柱管狀(更具體地，圓臺(tái)管狀)。閥頭2能夠抵坐在外殼4的閥座19上和從閥座脫離，從而相應(yīng)地關(guān)閉和打開流動(dòng)通路孔21-23。具體地，閥頭2用作EGR控制閥裝置100的閥元件。在本實(shí)施例中，閥頭2的外周面(傾斜錐面)形成閥頭2的閥面(閥座面)，所述閥頭能夠抵坐在閥座19上。[0039]提升閥I具有閥桿3。閥桿3與筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)同步地沿提升閥I的軸向方向
往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0040]在此，閥頭2和閥桿3單獨(dú)形成并且被組裝到一起以形成提升閥I。替代地，可以使用這樣的提升閥1，其中閥頭2和閥桿3 —體地形成為一個(gè)部件。
[0041]閥桿3沿提升閥I的軸向方向直線地延伸，并且被連接至閥頭2和輸出裝置(轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))130，所述輸出裝置包括筒狀凸輪8。閥桿3平行于馬達(dá)M的馬達(dá)軸11、中間軸12和輸出軸13，并且沿大體上垂直于筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)平面(圖5中示出的接合部14的上端面)和輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)平面的方向延伸。
[0042]輸入部形成在閥桿3的軸向近端部中，所述輸入部接收到來(lái)自筒狀凸輪8的凸輪輪廓17、18的致動(dòng)器110的驅(qū)動(dòng)力。輸出部形成在閥桿3的軸向遠(yuǎn)端部中，所述輸出部將致動(dòng)器110的驅(qū)動(dòng)力輸出至提升閥I的閥頭2。
[0043]閥頭2通過(guò)例如壓配、塑性變形或焊接被固定至閥桿3的輸出部(閥桿3的遠(yuǎn)端部的外周面)。閥桿3的軸向中間部通過(guò)金屬軸承24由外殼4的軸承保持件25可滑動(dòng)地支撐。
[0044]閥桿3的輸入部具有兩個(gè)相對(duì)片部(第一和第二對(duì)置部)26，所述兩個(gè)相對(duì)片部是分支的，即分叉的。相對(duì)片部26彼此面對(duì)，而狹縫27布置在各相對(duì)片部26之間，所述狹縫容置筒狀凸輪8的筒狀部15的一部分。狹縫27沿閥桿3的軸向方向直線地延伸，并且在閥桿3的端面中打開，所述端面定位在與閥桿3的輸出部(閥頭2 —側(cè)的端部)軸向地相對(duì)的一側(cè)上。
[0045]在此，第一和第二配合孔分別形成在閥桿3的相對(duì)片部26中。作為紡錘形的樞軸銷(支撐軸)32被插入通過(guò)相對(duì)片部26的第一和第二配合孔。
[0046]兩個(gè)相對(duì)片部26中的一個(gè)被配合至樞軸銷32的一個(gè)軸向端部并且支撐所述一個(gè)軸向端部(圖5中的左端部)。再者，兩個(gè)相對(duì)片部26中的另一個(gè)被配合至樞軸銷32的另一個(gè)軸向端部并且支撐所述另一個(gè)軸向端部(圖5中的右端部)。
[0047]樞軸銷32由相對(duì)片部26支撐，并且可旋轉(zhuǎn)地支撐球軸承(也被稱為從動(dòng)滾子或構(gòu)造成筒狀的滾子)31。
[0048]當(dāng)球軸承31和樞軸銷32被布置在筒狀凸輪8的凸輪槽16沿凸輪槽16的延伸方向的一個(gè)軸向端部(附圖中的上軸向端部)中時(shí)，提升閥I被布置在其全閉位置。與此相反，當(dāng)球軸承31和樞軸銷32被布置在筒狀凸輪8的凸輪槽16沿凸輪槽16的延伸方向的另一個(gè)軸向端部(附圖中的與上部軸向端部相對(duì)的下軸向端部)中時(shí)，提升閥I被布置在其全開位置。
[0049]除了筒狀凸輪8之外，輸出裝置(轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))130還包括球軸承31和樞軸銷32。球軸承31被設(shè)置成沿筒狀凸輪8的凸輪輪廓17、18被可移動(dòng)地導(dǎo)引。樞軸銷32被可移動(dòng)地容置在筒狀凸輪8的凸輪槽16中，并且通過(guò)球軸承31接收到來(lái)自凸輪輪廓17、18的致動(dòng)器110的驅(qū)動(dòng)力。
[0050]廢氣(例如，EGR氣體)包含微粒，所述微粒也被稱為微粒狀物質(zhì)(PM)，諸如燃燒殘留物和/或碳。因此，套筒34在閥桿3的中間部和軸承保持件25之間的軸向位置被安裝至閥桿3，以限制包含在EGR氣體中的微粒狀物質(zhì)(PM)侵入閥桿3和金屬軸承24之間的空隙中。[0051]再者，油封35被安裝至閥桿3的中間部的外周面，以限制供給至閥桿3和金屬軸承24之間的滑動(dòng)部的潤(rùn)滑油流出。
[0052]軸承保持件25 —體地形成在外殼4中。軸承保持件25支撐金屬軸承24的外周面。形成EGR氣體流動(dòng)通路的一部分的流動(dòng)通路孔21-23形成在外殼4中。閥座19被壓配至外殼4的筒狀分隔壁(分隔部)，所述筒狀分隔壁在流動(dòng)通路孔21和流動(dòng)通路孔23之間分隔。在流動(dòng)通路孔21和流動(dòng)通路孔23之間連通的流動(dòng)通路孔22形成在閥座19中。流動(dòng)通路孔21-23形成EGR氣體(流體)的流動(dòng)通路。
[0053]被設(shè)置成圓管狀的軸承保持件25形成在外殼4中，以保持金屬軸承24。金屬軸承24被設(shè)置成圓管狀，并且軸向可滑動(dòng)地支撐閥桿3。軸承保持件25周向地圍繞金屬軸承24。
[0054]連接凸緣36形成在外殼4的下端部(閥座19 一側(cè)的部分)中。連接凸緣36具有連接端面，所述連接端面通過(guò)固定件(例如，螺栓)被安裝至發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)(車輛一側(cè))的安裝構(gòu)件(靜止構(gòu)件)的安裝面。通過(guò)這種方式，EGR控制閥裝置100被固定至發(fā)動(dòng)機(jī)一側(cè)(車輛一側(cè))的靜止構(gòu)件。
[0055]容置和保持馬達(dá)M的馬達(dá)殼體41 一體地形成在外殼4中。馬達(dá)殼體41包括周壁部和開口(馬達(dá)容置開口)。馬達(dá)殼體41的周壁部周向地圍繞馬達(dá)M的圓筒狀軛42。馬達(dá)殼體41的開口在馬達(dá)殼體41的周壁的一端打開，以將馬達(dá)M容置在馬達(dá)容置凹部43中，所述馬達(dá)容置凹部在組裝時(shí)形成在周壁部的內(nèi)側(cè)中。馬達(dá)容置開口通過(guò)馬達(dá)M的前支架44被關(guān)閉。
[0056]前支架44通過(guò)固定件(例如螺栓)被固定至馬達(dá)殼體41的馬達(dá)容置開口的周緣部。通過(guò)這種方式，馬達(dá)M被容置和保持在馬達(dá)殼體41中。
[0057]外殼4具有齒輪殼體45，所述齒輪殼體容置減速機(jī)構(gòu)120、輸出裝置(轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))130和閥桿3。齒輪殼體45具有開口，致動(dòng)器110在組裝時(shí)通過(guò)所述開口被容置在齒輪殼體45的致動(dòng)器容置凹部46中。齒輪殼體45的開口通過(guò)傳感器蓋47被關(guān)閉。
[0058]連接件49形成在傳感器蓋47中，以將EGR閥開度傳感器48和馬達(dá)M電氣連接至一個(gè)或多個(gè)外部裝置，諸如ECU和電池。連接件49包括外殼和多個(gè)端子。連接件49的外殼被設(shè)置成筒狀并且沿配合方向(連接件連接方向)延伸，用于與被連接至一個(gè)或多個(gè)外部裝置的匹配連接件連接。端子從傳感器蓋47的成型樹脂材料伸出，并且被暴露在連接件49的周圍壁的內(nèi)部空間中。
[0059]外殼4具有軸承保持件53，所述軸承保持件被設(shè)置成圓管狀并且保持雙球軸承(或雙重球軸承)51,52的外圈51b、52b。雙球軸承51、52以這樣的方式支撐輸出軸13，以使得輸出軸13能夠沿輸出軸13的旋轉(zhuǎn)方向滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)(旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。軸承保持件53周向地圍繞雙球軸承51、52的外圈5lb、52b。軸承保持件53具有伸出部，所述伸出部被設(shè)置成圓管狀，并且從齒輪殼體45的底壁伸出。軸承保持件53的伸出部具有開口，所述開口向外側(cè)打開。所述開口通過(guò)帽部53a被氣密地關(guān)閉。
[0060]沿輸出軸13的軸向方向直線地延伸的軸承孔形成在軸承保持件53的內(nèi)側(cè)中。
[0061]壓配孔形成在伸出部的內(nèi)側(cè)中。雙球軸承51、52的外圈5lb、52b被壓配至軸承保持件53的壓配孔的內(nèi)周面。
[0062]雙球軸承51、52具有內(nèi)圈51a、52a，所述內(nèi)圈被壓配至輸出軸13的外周面，所述雙球軸承還具有外圈5lb、52b，所述外圈被壓配至軸承保持件53的壓配孔。雙球軸承51、52還具有鋼球(可旋轉(zhuǎn)體或可旋轉(zhuǎn)元件)51c、52c，所述鋼球被可滑動(dòng)地容置在對(duì)應(yīng)的外圈51b,52b和對(duì)應(yīng)的內(nèi)圈51a、52a之間。
[0063]代替球51c、52c，滾子可以被配置為可旋轉(zhuǎn)體。
[0064]致動(dòng)器110包括馬達(dá)M、減速機(jī)構(gòu)(驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu))120、旋轉(zhuǎn)角度感測(cè)裝置140和彈簧9。當(dāng)馬達(dá)M通過(guò)電力被通電時(shí)，馬達(dá)M產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力(扭矩)，所述驅(qū)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)閥頭2。減速機(jī)構(gòu)120接收到馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)，并且成兩級(jí)地降低旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速。隨后，減速機(jī)構(gòu)120將被降低速度的旋轉(zhuǎn)輸出至輸出軸13。旋轉(zhuǎn)角度感測(cè)裝置140感測(cè)輸出軸13的旋轉(zhuǎn)角度。彈簧9將提升閥I從預(yù)定打開位置返回其全閉位置。
[0065]輸出軸13的旋轉(zhuǎn)角度與輸出齒輪7和筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)角度相同。筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)于閥頭2的提升量或閥桿3的行程量。因此，旋轉(zhuǎn)角度感測(cè)裝置140能夠作為提升量感測(cè)裝置或行程量感測(cè)裝置被使用，所述提升量感測(cè)裝置感測(cè)閥頭2的提升量，所述行程量感測(cè)裝置感測(cè)閥桿3的行程量。
[0066]馬達(dá)M被容置和被支撐在馬達(dá)殼體41的馬達(dá)容置凹部43中，所述馬達(dá)殼體一體地形成在外殼4中，并且被設(shè)置成具有底部的圓管狀。前支架44被連接至圓筒狀軛42的前側(cè)。
[0067]馬達(dá)M是電刷式直流(DC)馬達(dá)，其具有布置在外定子的徑向內(nèi)側(cè)上的內(nèi)轉(zhuǎn)子。馬達(dá)M包括電樞、定子和兩個(gè)電刷。電樞具有馬達(dá)軸11，所述馬達(dá)軸沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向直線地延伸。定子周向地圍繞電樞。電刷被推壓抵靠固定至馬達(dá)軸11的整流器。
[0068]定子具有圓筒狀軛42和永磁體(勵(lì)磁磁體)。圓筒狀軛42被設(shè)置成筒杯狀。磁體被固定至圓筒狀軛42的內(nèi)周面。
[0069]電樞被布置在定子的徑向內(nèi)側(cè)上，而預(yù)定空隙形成在定子和電樞之間。電樞包括馬達(dá)軸11、電樞芯部、電樞繞組(電樞線圈)和整流器。馬達(dá)軸11通過(guò)軸承由圓筒狀軛42的軸承保持件和前支架44的軸承保持件可旋轉(zhuǎn)地支撐。電樞芯部通過(guò)沿馬達(dá)軸11的旋轉(zhuǎn)軸線的方向疊放磁鋼板形成。電樞繞組繞電樞芯部纏繞。電刷被推壓抵靠著整流器并且可滑動(dòng)地接觸整流器。
[0070]減速機(jī)構(gòu)120是驅(qū)動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，其通過(guò)輸出軸13將馬達(dá)M的馬達(dá)軸11的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力(扭矩)傳導(dǎo)至筒狀凸輪8，以使提升閥I沿提升閥I的中心軸線的方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0071]減速機(jī)構(gòu)120包括中間軸12、輸出軸13、小齒輪5、中間齒輪6和輸出齒輪7。中間軸12平行于馬達(dá)M的馬達(dá)軸11。輸出軸13平行于馬達(dá)軸11和中間軸12。小齒輪5被固定至馬達(dá)軸11的遠(yuǎn)端部的外周面。中間齒輪6與小齒輪5嚙合并且一起旋轉(zhuǎn)。輸出齒輪7與中間齒輪6嚙合并且一起旋轉(zhuǎn)。
[0072]三個(gè)齒輪5-7被可旋轉(zhuǎn)地容置在致動(dòng)器容置凹部46中，所述致動(dòng)器容置凹部形成在齒輪殼體45和傳感器蓋47之間。
[0073]中間軸12由鐵系金屬(諸如不銹鋼)或非鐵系金屬一體地形成柱狀(柱桿狀)。中間軸12的一個(gè)端部被壓配(固定)至外殼4的齒輪殼體45的配合凹部中。中間軸12的另一個(gè)軸向端部被配合至傳感器蓋47的配合凹部中。
[0074]輸出軸13由鐵系金屬(諸如不銹鋼)或非鐵系金屬一體地形成柱狀(柱桿狀)。輸出軸13通過(guò)雙球軸承51、52被可旋轉(zhuǎn)地容置在外殼4的軸承保持件53的內(nèi)側(cè)中。雙球軸承51、52被布置在筒狀凸輪8的筒狀部15的內(nèi)側(cè)中。
[0075]凸緣(夾持部)54和第一配合部55形成在輸出軸13沿軸向方向(旋轉(zhuǎn)軸線的方向)的近端部中。凸緣54是輸出軸13的最大外徑部。第一配合部55具有兩個(gè)平面區(qū)段，所述兩個(gè)平面區(qū)段是平面的并且在直徑方向上彼此相反。替代地，第一配合部55可以構(gòu)造成具有正方形橫截面。
[0076]具有圓形橫截面的第二配合部56形成在輸出軸13的遠(yuǎn)端部中。
[0077]筒狀凸輪8的接合部14與輸出軸13的第一配合部55的外周面接合。被設(shè)置成環(huán)狀的金屬軸套57被布置成繞第一配合部55的外周面，以將接合部14軸向地夾持在凸緣54和金屬軸套57之間。
[0078]雙球軸承51、52的內(nèi)圈51a、52a被壓配至輸出軸13的第二配合部56的外周面。
[0079]雙球軸承51、52具有內(nèi)圈51a、52a和外圈51b、52b,所述內(nèi)圈被壓配至第二配合部56的外周面，所述外圈被壓配至軸承保持件53的內(nèi)周面。雙球軸承51、52還具有鋼球51c、52c，所述鋼球被可滑動(dòng)地容置在對(duì)應(yīng)的外圈5Ib、52b和對(duì)應(yīng)的內(nèi)圈5la、52a之間。
[0080]金屬軸套57是筒形管道，其具有預(yù)定軸向長(zhǎng)度。
[0081]小齒輪5由金屬或合成樹脂一體地形成。小齒輪5與馬達(dá)M的馬達(dá)軸11共軸，并且其齒輪直徑小于中間齒輪6的最大外徑部(大徑齒輪)的齒輪直徑。小齒輪5通過(guò)例如壓配被固定至馬達(dá)軸11的遠(yuǎn)端部的外周面。小齒輪5包括圓筒部(馬達(dá)M的前遠(yuǎn)端部)，所述圓筒部與馬達(dá)軸11 一體地旋轉(zhuǎn)。齒輪齒(小齒輪齒61)在小齒輪5的圓筒部的整個(gè)周向范圍內(nèi)被沿周向方向依次布置。
[0082]中間齒輪6由金屬或合成樹脂一體地形成。中間齒輪6以這樣的方式被固定至中間軸12的外周面，以使得中間齒輪6能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
[0083]中間齒輪6被可旋轉(zhuǎn)地固定至中間軸12的外周面。中間齒輪6具有圓筒部，所述圓筒部能夠繞中間軸12的中心軸線旋轉(zhuǎn)。
[0084]大徑齒輪形成在中間齒輪6的圓筒部的端部中。大徑齒輪與小齒輪5的小齒輪齒61嚙合，并且其外徑大于中間齒輪6的圓筒部的外徑。大徑齒輪具有大徑部和多個(gè)齒輪齒(中間齒輪齒62)。大徑齒輪的大徑部形成在圓筒部的端部中，并且被設(shè)置成環(huán)狀板。中間齒輪齒62在大徑齒輪的大徑部的整個(gè)周向范圍內(nèi)被沿周向方向依次布置。
[0085]與輸出齒輪7哨合的小徑齒輪形成在中間齒輪6的圓筒部的另一個(gè)端部中。小徑齒輪具有多個(gè)齒輪齒(中間齒輪齒63)，所述多個(gè)齒輪齒在中間齒輪6的圓筒部的整個(gè)周向范圍內(nèi)被沿周向方向依次布置。
[0086]輸出齒輪7由金屬或合成樹脂一體地形成。被設(shè)置成圓管狀的磁體轉(zhuǎn)子64與輸出齒輪7的內(nèi)周部一體地形成。輸出齒輪7具有最大外徑部，所述最大外徑部被布置在磁體轉(zhuǎn)子64的徑向外側(cè)上，并且被設(shè)置成部分筒狀(扇狀)。輸出齒輪7的最大外徑部具有多個(gè)齒輪齒(輸出齒輪齒65)，所述多個(gè)齒輪齒與中間齒輪6的中間齒輪齒63嚙合，并且僅在輸出齒輪7的扇形部分中的預(yù)定角度范圍中被沿周向方向依次布置。
[0087]作為永磁體的傳感器磁體66被固定至磁體轉(zhuǎn)子64的內(nèi)周面。再者，筒狀凸輪8的接合部14被嵌入模制到磁體轉(zhuǎn)子64中。接合部14具有接合孔，所述接合孔具有兩個(gè)平面區(qū)段(限制輸出軸13相對(duì)于接合部14的自由旋轉(zhuǎn)的自由旋轉(zhuǎn)限制結(jié)構(gòu))，所述兩個(gè)平面區(qū)段是平面的并且在直徑方向上彼此相反。通過(guò)這種方式，輸出齒輪7以這樣的方式通過(guò)筒狀凸輪8被固定至輸出軸13的第一配合部55,以限制輸出齒輪7相對(duì)于輸出軸13的自
由旋轉(zhuǎn)。
[0088]在此，作為致動(dòng)器110的動(dòng)力源的馬達(dá)M通過(guò)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路被電氣連接至車輛的電池，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)電路由E⑶電氣控制。
[0089]E⑶具有已知結(jié)構(gòu)的微型電腦，所述微型電腦包括CPU、存儲(chǔ)裝置(存儲(chǔ)器，諸如ROM和RAM)、輸入電路(輸入裝置)、輸出電路(輸出裝置)、電力供給電路和計(jì)時(shí)電路。CPU執(zhí)行控制過(guò)程和計(jì)算過(guò)程。存儲(chǔ)裝置存儲(chǔ)控制程序、控制邏輯和各種類型的數(shù)據(jù)(例如，映像)。
[0090]當(dāng)車輛的點(diǎn)火開關(guān)接通(IG 0N)時(shí)，基于存儲(chǔ)在微型電腦的存儲(chǔ)器中的控制程序或控制邏輯，E⑶控制EGR控制閥裝置100的致動(dòng)器110 (馬達(dá)M)的電力供給。
[0091 ] 在ECU處，從EGR閥開度傳感器48、空氣流動(dòng)計(jì)、曲軸角度傳感器、加速器開度傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、進(jìn)入空氣溫度傳感器、冷卻劑溫度傳感器和廢氣傳感器(空燃比傳感器、氧濃度傳感器)接收的傳感器信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器受到模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換，并且被供給至微型電腦。
[0092]EGR閥開度傳感器48、空氣流動(dòng)計(jì)、曲軸角度傳感器、加速器開度傳感器、節(jié)氣門開度傳感器、進(jìn)入空氣溫度傳感器、冷卻劑溫度傳感器和/或廢氣傳感器，用作用于感測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)操作狀態(tài)的操作狀態(tài)感測(cè)裝置。
[0093]旋轉(zhuǎn)角度感測(cè)裝置140包括磁體轉(zhuǎn)子64和EGR閥開度傳感器48。磁體轉(zhuǎn)子64被設(shè)置成圓管狀，并且被連接至輸出齒輪7以與輸出齒輪7 —體地旋轉(zhuǎn)。EGR閥開度傳感器48通過(guò)測(cè)量磁體轉(zhuǎn)子64的旋轉(zhuǎn)角度來(lái)感測(cè)EGR閥開度，所述EGR閥開度對(duì)應(yīng)于輸出軸13的旋轉(zhuǎn)角度和減速機(jī)構(gòu)120的筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)角度。由磁性材料制成的傳感器磁體66和轉(zhuǎn)子芯部被安裝至磁體轉(zhuǎn)子64的內(nèi)周面。
[0094]EGR閥開度傳感器48被夾持在兩個(gè)定子芯部之間，所述兩個(gè)定子芯部被安裝至傳感器蓋47的傳感器安裝部。所述EGR閥開度傳感器48被安裝成從傳感器安裝部向輸出軸13 一側(cè)伸出。再者，EGR閥開度傳感器48包括作為其主要部件的霍爾1C?；魻朓C將電壓信號(hào)(模擬信號(hào))輸出至ECU。所述電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)于穿過(guò)半導(dǎo)體霍爾元件的磁性感測(cè)面的磁通量的密度。替代霍爾1C，可以使用任何其他類型的非接觸式磁性感測(cè)元件，諸如僅一個(gè)或多個(gè)霍爾元件或一個(gè)或多個(gè)磁阻元件。
[0095]彈簧9圍繞閥桿3的中間部螺旋地纏繞。彈簧9具有線圈，所述線圈螺旋地纏繞，并且被保持在環(huán)狀板部68的彈簧座和齒輪殼體45的底部(定位在軸承保持件25的徑向外側(cè)上的筒狀凹部的底部)的彈簧座之間，所述環(huán)狀板部接合至閥桿3的中間部的臺(tái)階(環(huán)狀臺(tái)階67)。
[0096]彈簧9是壓縮螺旋彈簧，其產(chǎn)生彈性力，所述彈性力推壓閥臺(tái)階部3以沿閥頭2的閥關(guān)閉方向推壓所述閥頭。
[0097]彈簧9的一個(gè)軸向端部用作第一線圈端部，所述第一線圈端部是環(huán)狀的，并且接觸板部68的彈簧座。
[0098]彈簧9的另一個(gè)軸向端部用作第二線圈端部，所述第二線圈端部是環(huán)狀的，并且接觸齒輪殼體45的彈簧座。
[0099]輸出裝置(轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))130是運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其將致動(dòng)器110的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(減速機(jī)構(gòu)120的輸出軸13的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))轉(zhuǎn)換為閥桿3和閥頭2的直線運(yùn)動(dòng)。輸出裝置(轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu))130包括筒狀凸輪8、球軸承31和樞軸銷32。筒狀凸輪8與輸出齒輪7連接，以繞輸出軸13的中心軸線與輸出齒輪7 —體地旋轉(zhuǎn)。球軸承31被可移動(dòng)地容置在筒狀凸輪8的凸輪槽16中。樞軸銷32被壓配至球軸承31的內(nèi)圈31a中，以可旋轉(zhuǎn)地支撐球軸承31的外圈 31b。
[0100]筒狀凸輪8由鐵系金屬(諸如不銹鋼)或非鐵系金屬一體地形成具有底部的部分筒狀。當(dāng)閥頭2被布置在全閉位置時(shí)，筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角度)處于全閉狀態(tài)(凸輪全閉位置)。當(dāng)閥頭2被布置在全開位置時(shí)，筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)位置(旋轉(zhuǎn)角度)處于全開狀態(tài)(凸輪全開位置)。
[0101]筒狀凸輪8具有接合部14，所述接合部被設(shè)置成環(huán)狀，并且周向地圍繞輸出軸13的第一配合部55的外周面。被設(shè)置成方形孔的接合孔延伸通過(guò)接合部14。因此，筒狀凸輪8被不可旋轉(zhuǎn)地固定至輸出軸13的第一配合部55。
[0102]接合部14以這樣的狀態(tài)被固定至第一配合部55的外周面:接合部14通過(guò)金屬軸套57被軸向地夾持在輸出軸13的凸緣54和球軸承51的外圈51b之間。
[0103]筒狀凸輪8具有筒狀部15，所述筒狀部為部分筒狀(扇狀)，并且部分地圍繞雙球軸承51、52和軸承保持件53。筒狀部15通過(guò)接合部14被連接至輸出齒輪7和輸出軸13，以與輸出齒輪7和輸出軸13—體地旋轉(zhuǎn)。筒狀部15具有周壁，所述周壁繞輸出齒輪7和輸出軸13的旋轉(zhuǎn)軸線部分地周向延伸。
[0104]筒狀凸輪8的筒狀部15具有兩個(gè)圓筒表面，S卩，圓筒內(nèi)表面71和圓筒外表面72。圓筒內(nèi)表面71和圓筒外表面72中的每個(gè)繞輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)軸線弓形地延伸，并且具有從輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量的對(duì)應(yīng)的曲率半徑。被設(shè)置成局部螺旋狀的凸輪槽(凸輪溝槽)16形成在筒狀部15中，并且沿筒狀凸輪8的徑向方向延伸通過(guò)筒狀部15的周壁。凸輪槽16將輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為提升閥I的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
[0105]對(duì)應(yīng)于操作模式(閥頭2相對(duì)于筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)角度的提升量)的凸輪輪廓17、18分別形成在凸輪槽16的凸輪溝槽壁面中。凸輪輪廓17形成在圖3中的凸輪槽16的上部凸輪溝槽壁面中。凸輪輪廓18形成在圖3中的凸輪槽16的下部凸輪溝槽壁面中。
[0106]凸輪槽16是導(dǎo)引溝槽，其沿具有預(yù)定曲率半徑的弓形曲線從其一個(gè)周向端(對(duì)應(yīng)于閥頭2的全閉位置的凸輪全閉側(cè))部分地螺旋延伸至其另一個(gè)周向端(對(duì)應(yīng)于閥頭2的全開位置的凸輪全開側(cè))。
[0107]在此，筒狀凸輪8的旋轉(zhuǎn)角度和凸輪槽16的凸輪構(gòu)造(凸輪輪廓17、18)根據(jù)閥桿3的所需行程量被確定，所述所需行程量被需要以將閥頭2從全閉位置驅(qū)動(dòng)至全開位置。
[0108]提升閥I的閥桿3的中心軸線在筒狀部15的圓筒內(nèi)表面71和圓筒外表面72之間的徑向位置處大體上沿豎直方向延伸，所述豎直方向垂直于輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)平面。
[0109]球軸承31具有內(nèi)圈31a和外圈31b,所述內(nèi)圈被壓配至樞軸銷32的外周面,所述外圈接觸凸輪槽16的上部和下部壁面中的每個(gè)。球軸承31還具有鋼球31c (可旋轉(zhuǎn)體或可旋轉(zhuǎn)元件)，所述鋼球被可滑動(dòng)地容置在外圈31b和內(nèi)圈31a之間。
[0110]樞軸銷32被設(shè)置成預(yù)定形狀，并且由金屬制成。樞軸銷32被牢固地壓配至兩個(gè)相對(duì)片部26的配合孔，并且因此被牢固地壓配至閥桿3的輸入部。
[0111]球軸承31和樞軸銷32與筒狀凸輪8 —起被可移動(dòng)地嵌入狹縫27中，所述狹縫形成在兩個(gè)相對(duì)片部26之間。
[0112]接下來(lái)，將參照?qǐng)D1至6簡(jiǎn)要描述本實(shí)施例的EGR控制閥裝置100的操作。
[0113]對(duì)馬達(dá)M的通電由E⑶控制，所述馬達(dá)驅(qū)動(dòng)本實(shí)施例的軸閥。
[0114]當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)接通時(shí)，ECU接收獲得發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)或操作情況所需的各種傳感器輸出信號(hào)。
[0115]ECU通過(guò)將與發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)有關(guān)的EGR比率最優(yōu)化的方式控制EGR控制閥裝置100的開度。
[0116]具體地，E⑶執(zhí)行供給至EGR控制閥裝置100的馬達(dá)M的電力的反饋控制操作，從而使得EGR開度傳感器48的傳感器輸出信號(hào)與目標(biāo)開度(閥頭2的目標(biāo)提升量或閥桿3的目標(biāo)行程量)一致，所述目標(biāo)開度對(duì)應(yīng)于控制目標(biāo)值(目標(biāo)EGR比率)，所述控制目標(biāo)值被設(shè)定成與發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)(例如，發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)速度、加速器開度(發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載))相對(duì)應(yīng)。
[0117]在此，閥頭2的提升量或閥桿3的行程量被這樣設(shè)定，以使得在電力不被供給至馬達(dá)M的情況下，閥桿3由彈簧9的推壓力(彈簧負(fù)載)推壓，并且因此被布置在零提升位置(全閉位置)，以關(guān)閉、更具體地完全關(guān)閉流動(dòng)通路孔21-23，在所述零提升位置閥頭2抵坐在由外殼4保持的閥座19上，所述外殼可滑動(dòng)地支撐閥桿3。通過(guò)這種方式，EGR氣體不被混合到已穿過(guò)空氣清潔器的清潔進(jìn)入空氣(新鮮空氣)中。
[0118]接下來(lái)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)被改變?yōu)镋GR控制閥裝置100需要被打開的狀態(tài)時(shí)，向馬達(dá)M供給的電力被控制。
[0119]當(dāng)電力被供給至馬達(dá)M時(shí)，馬達(dá)軸11沿閥打開方向被旋轉(zhuǎn)。通過(guò)這種方式，馬達(dá)M的馬達(dá)軸11的旋轉(zhuǎn)力(扭矩)被傳導(dǎo)至小齒輪5、中間齒輪6和輸出齒輪7。隨后，接收到來(lái)自輸出齒輪7的扭矩的輸出軸13響應(yīng)于輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)沿閥打開方向被旋轉(zhuǎn)預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度。隨后，接收到來(lái)自輸出軸13的扭矩的筒狀凸輪8響應(yīng)于輸出軸13的旋轉(zhuǎn)沿閥打開方向被旋轉(zhuǎn)預(yù)定旋轉(zhuǎn)角度(等于輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)角度的凸輪角度)。
[0120]在此，由樞軸銷32支撐的球軸承31由彈簧9向凸輪槽16的凸輪輪廓17推壓。因此，當(dāng)筒狀凸輪8被旋轉(zhuǎn)時(shí)，球軸承31在從凸輪槽16的凸輪全閉位置至凸輪全開位置的范圍中沿筒狀凸輪8的凸輪槽16的凸輪溝槽壁面中的每個(gè)滑動(dòng)。這樣，保持樞軸銷32的閥桿3克服彈簧9的推壓力沿閥桿3的軸向方向向閥打開一側(cè)被直線地移動(dòng)。
[0121]隨后，響應(yīng)于閥桿3的直線運(yùn)動(dòng)，被固定至閥桿3的輸出部(遠(yuǎn)端部)的外周面的閥頭2被移動(dòng)遠(yuǎn)離由外殼4保持的閥座19，并且因此被提升對(duì)應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)的預(yù)定提升量或預(yù)定行程量。通過(guò)這種方式，EGR氣體流動(dòng)通路(流動(dòng)通路孔21-23)被打開。
[0122]如以上所描述，EGR控制閥裝置100的開度、閥頭2的提升量或閥桿3的行程量響應(yīng)于發(fā)動(dòng)機(jī)的操作狀態(tài)被線性地控制，以使得相對(duì)于已穿過(guò)空氣清潔器的清潔進(jìn)入空氣(新鮮空氣)的被引導(dǎo)EGR氣體的量(混合EGR氣體的量)被調(diào)節(jié)。
[0123]因此，包含在廢氣中的有毒部分(例如氮氧化物)被降低。
[0124]現(xiàn)在，將描述本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
[0125]如以上所描述，本實(shí)施例的EGR控制閥裝置100具有筒狀凸輪8。筒狀凸輪8與輸出齒輪7和輸出軸13連接，以與其一體地旋轉(zhuǎn)，并且具有筒狀部15，所述筒狀部圍繞輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)軸線。筒狀凸輪8用作輸出裝置130 (轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)或凸輪機(jī)構(gòu))的一部分，所述輸出裝置將馬達(dá)M的馬達(dá)軸11的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為提升閥I的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。因此，通過(guò)筒狀凸輪8，提升閥I的閥桿3的行程方向(驅(qū)動(dòng)方向)能夠被轉(zhuǎn)換為垂直方向，所述垂直方向垂直于輸出齒輪7的旋轉(zhuǎn)平面。
[0126]因此，提升閥I的閥桿3的軸線和馬達(dá)M的旋轉(zhuǎn)軸線能夠被布置成大體上彼此平行。這樣，馬達(dá)從閥桿3的中心軸線至容置馬達(dá)M的馬達(dá)殼體41的端部(前支架44的端部)的伸出長(zhǎng)度(L)能夠沿徑向方向被降低。因此，EGR控制閥裝置100的整體尺寸能夠被降低，并且車輛(例如，汽車)的發(fā)動(dòng)機(jī)室中的EGR控制閥裝置100的所需安裝空間能夠被降低，以確保易于安裝或有效安裝EGR控制閥裝置100。
[0127]再者，由于馬達(dá)伸出長(zhǎng)度(L)被降低，因此可以降低馬達(dá)M從外殼4的安裝面(例如，與EGR控制閥裝置100的安裝構(gòu)件(靜止構(gòu)件)連接的連接凸緣36的連接端面)的伸出量。通過(guò)這種方式，馬達(dá)M的振動(dòng)容限度能夠被改進(jìn)。
[0128]再者，雙球軸承51、52被布置在內(nèi)部空間中，所述內(nèi)部空間由筒狀凸輪8的筒狀部15圍繞。因此，與雙重球軸承51、52被布置在筒狀凸輪8的筒狀部15的外側(cè)上的這樣一種情況相比，EGR控制閥裝置100的整體尺寸能夠被降低。通過(guò)這種方式，車輛(例如汽車)的發(fā)動(dòng)機(jī)室中的EGR控制閥裝置100的安裝空間能夠被容易地確保。
[0129]再者，馬達(dá)伸出長(zhǎng)度(L)被降低，以使得馬達(dá)從閥桿3的中心的伸出量被降低。通過(guò)這種方式，馬達(dá)M的振動(dòng)容限度能夠被改進(jìn)。
[0130]再者，提升閥I的閥桿3的旋轉(zhuǎn)由圓筒內(nèi)表面71和圓筒外表面72限制，以使得提升閥I的閥頭2的運(yùn)動(dòng)被限制為沿中心軸線的方向的行程(提升)運(yùn)動(dòng)。通過(guò)這種方式，提升閥I的閥頭2和外殼4的閥座19之間的旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)被消除，以使得閥頭2和閥座19的摩擦磨損能夠被降低。
[0131]再者，即使在這樣的情況下，即其中微粒狀物質(zhì)(PM)粘附至閥頭2的表面和/或閥座19的表面以導(dǎo)致形成閥頭2的表面和/或閥座19的表面上的沉積物或形成從閥頭2到閥座19的沉積物，也可以容易地改進(jìn)閥頭2從閥頭2的粘結(jié)狀態(tài)的可釋放性，在所述粘結(jié)狀態(tài)中閥頭2由沉積物粘住。因此，閥頭2相對(duì)于閥座19被粘住的可能性被降低。
[0132]再者，輸出軸13的外周面被壓配至球軸承51的內(nèi)圈51a中，并且因此由球軸承51的內(nèi)圈51a支撐，并且球軸承51的外圈51b被牢固地壓配至外殼4。再者，筒狀凸輪8的接合部14通過(guò)金屬軸套57被牢固地夾持在球軸承51的內(nèi)圈51a和凸緣54之間。
[0133]通過(guò)這種方式，從馬達(dá)M傳導(dǎo)的旋轉(zhuǎn)力(扭矩)和由例如彈簧推壓力產(chǎn)生并且從閥桿3傳導(dǎo)的推力能夠由球軸承51接收。這樣，輸出軸13的滑動(dòng)扭矩能夠被降低。
[0134]再者，EGR控制閥裝置100具有彈簧9，所述彈簧被安裝至提升閥I的閥桿3。彈簧9向閥桿3施加負(fù)載(彈性力、彈簧力)，以向閥頭2的關(guān)閉側(cè)(球軸承31和樞軸銷32被朝向筒狀凸輪8的凸輪槽16的凸輪輪廓17推壓的一側(cè))推壓提升閥I的閥頭2。S卩，提升閥I的閥頭2通過(guò)向閥頭2的關(guān)閉側(cè)(球軸承31和樞軸銷32被朝向筒狀凸輪8的凸輪槽16的凸輪輪廓17推壓的一側(cè))的彈簧9的推壓力被推壓。因此，可以限制球軸承31和筒狀凸輪8的凸輪槽16之間的顫動(dòng)。因此，在停止向馬達(dá)M供給電力時(shí)，提升閥I的閥頭2和閥桿3能夠被返回其全閉位置。
[0135]現(xiàn)在，將描述以上描述的實(shí)施例的改型。
[0136]在以上實(shí)施例中，本公開的廢氣控制閥裝置作為內(nèi)燃機(jī)的廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)的EGR控制閥裝置100被應(yīng)用。替代地，本公開的廢氣控制閥裝置可以作為被安裝在內(nèi)燃機(jī)排氣系統(tǒng)中的廢氣控制閥裝置被應(yīng)用。
[0137]廢氣控制閥裝置可以是廢氣門閥裝置、卷動(dòng)開關(guān)閥裝置、排氣流量控制閥裝置、排氣壓力控制閥裝置、排氣開關(guān)閥裝置或排氣節(jié)氣門閥裝置。
[0138]提升閥I作為廢氣控制閥裝置的閥使用。然而，在連桿機(jī)構(gòu)被放置于閥元件和軸之間的情況下，閥可以被改變?yōu)榭尚D(zhuǎn)閥(例如，蝶形閥、瓣閥、板閥或旋轉(zhuǎn)閥)。再者，雙提升閥可以作為廢氣控制閥裝置的閥使用。
[0139]再者，替代閥桿3，沿軸向方向延伸的桿可以作為軸使用。
[0140]再者，替代球軸承31，可以使用任何其他類型的由樞軸銷(支撐軸)32的外周面可旋轉(zhuǎn)地支撐的從動(dòng)件滾子(或從動(dòng)件)。即使在這樣的情況下，閥桿3的輸入部(支撐軸、從動(dòng)件滾子)也沿凸輪槽16的凸輪輪廓被導(dǎo)引。
[0141]替代多汽缸柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，多汽缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)可以作為本公開的內(nèi)燃機(jī)使用。再者，單汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)可以作為本公開的內(nèi)燃機(jī)使用。
[0142]附加優(yōu)點(diǎn)和改型對(duì)本領(lǐng)域中技術(shù)人員而言將是易于想到的。本公開以其更廣泛的條款因此不被限制于被示出和描述的特定細(xì)節(jié)、代表性裝置、和展示性示例中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于內(nèi)燃機(jī)的廢氣控制閥裝置，其包括: 外殼(4),其包括: 流動(dòng)通路(21-23)，其傳導(dǎo)所述內(nèi)燃機(jī)的廢氣；和 閥座(I9 )，其被設(shè)置成環(huán)狀，并且形成為圍繞所述流動(dòng)通路(21、23 ); 閥(1)，其包括: 閥元件(2)，其能夠抵坐在所述閥座(19)上并且能夠從所述閥座脫離，以相應(yīng)地關(guān)閉和打開所述流動(dòng)通路(21-23);和 閥軸(3)，其沿所述閥元件(2)的中心軸線方向從所述閥元件(2)延伸；和 致動(dòng)器(110)，其包括: 電動(dòng)機(jī)(M)，在電力被供給至所述電動(dòng)機(jī)(M)的情況下，所述電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)所述閥(I);和 輸出裝置(130)，其將所述電動(dòng)機(jī)(M)的所述驅(qū)動(dòng)力通過(guò)所述閥軸(3)傳導(dǎo)至所述閥元件(2)，其中: 所述輸出裝置(130)包括: 輸出齒輪(7)，在所述輸出齒輪(7)接收到所述電動(dòng)機(jī)(M)的所述驅(qū)動(dòng)力的情況下，所述輸出齒輪旋轉(zhuǎn)；和 筒狀凸輪(8)，其被連接至所述輸出齒輪(7)以與所述輸出齒輪(7)—起旋轉(zhuǎn)，并且繞所述輸出齒輪(7)的旋轉(zhuǎn)軸線周向地延伸； 所述筒狀凸輪(8)包括: 圓筒內(nèi)表面(71)和圓筒外表面(72)，所述圓筒內(nèi)表面和圓筒外表面中的每個(gè)均繞所述輸出齒輪(7)的所述旋轉(zhuǎn)軸線呈弓形地延伸，并且具有從所述輸出齒輪(7)的所述旋轉(zhuǎn)軸線測(cè)量的對(duì)應(yīng)曲率半徑；和 凸輪槽(16)，其被設(shè)置成溝槽狀，并且將所述輸出齒輪(7)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為所述閥Cl)的直線運(yùn)動(dòng)；和 所述閥軸(3)的中心軸線被徑向地布置在所述圓筒內(nèi)表面(71)和所述圓筒外表面(72 )之間，并且沿大體上垂直于所述輸出齒輪(7 )的旋轉(zhuǎn)平面的方向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣控制閥裝置，其中: 所述輸出裝置(130)包括輸出軸(13)，所述輸出軸被連接至所述輸出齒輪(7)和所述筒狀凸輪(8)，以與所述輸出齒輪(7)和所述筒狀凸輪(8)—體地旋轉(zhuǎn)，并且沿所述輸出齒輪(7)的所述旋轉(zhuǎn)軸線延伸；和所述外殼(4)包括: 軸承(51、52 )，其以使所述輸出軸(13 )能夠沿所述輸出軸(13 )的旋轉(zhuǎn)方向滑動(dòng)的方式支撐著所述輸出軸(13);和 軸承保持件(53)，其被設(shè)置成管狀，并且保持所述軸承(51、52)的外周面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢氣控制閥裝置，其中所述軸承(51、52)包括: 內(nèi)圈(51a、52a)，其牢固地壓配至所述輸出軸(13)的外周面； 外圈(51b、52b)，其牢固地壓配至所述軸承保持件(53)的內(nèi)周面；和多個(gè)滾動(dòng)元件(51c、52c)，其可旋轉(zhuǎn)地保持在所述內(nèi)圈(51a、52a)和所述外圈(51b、52b)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣控制閥裝置，其中: 所述輸出裝置(130)包括:
軸套(57)，其被設(shè)置成環(huán)狀，并且配合至所述輸出軸(13)的所述外周面；和夾持部(54)，其被設(shè)置成凸緣狀，并且能夠與所述輸出軸(13)—體地旋轉(zhuǎn)；并且所述筒狀凸輪(8)包括接合部(14)，所述接合部被夾持在所述軸套(57)和所述夾持部(54)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢氣控制閥裝置，其中所述接合部(14)通過(guò)所述軸套(57)被夾持在所述軸承(51)的所述內(nèi)圈(51a)和所述夾持部(54)之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項(xiàng)所述的廢氣控制閥裝置，其中所述軸承(51、52)被布置在所述筒狀凸輪(8)的內(nèi)側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的廢氣控制閥裝置，其中所述閥軸(3)具有狹縫(27)，所述狹縫容置所述筒狀凸輪(8)的一部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢氣控制閥裝置，其中所述閥軸(3)包括: 從動(dòng)件(31)，其被設(shè)置成管狀，并且沿所述凸輪槽(16)的凸輪輪廓(17、18)被導(dǎo)引；和支撐軸(32)，其被可移動(dòng)地容置在所述凸輪槽(16)中，并且通過(guò)所述從動(dòng)件(31)接收到來(lái)自所述筒狀凸輪(8)的驅(qū)動(dòng)力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢氣控制閥裝置，其中: 所述閥軸(3)包括第一和第二對(duì)置部(26)，所述第一和第二對(duì)置部彼此相對(duì)，而所述狹縫(27)被布置在所述第一和第二對(duì)置部(26)之間；并且 所述支撐軸(32)被保持在所述第一和第二對(duì)置部(26)之間，并且可旋轉(zhuǎn)地支撐所述從動(dòng)件(31)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢氣控制閥裝置，其中: 在所述支撐軸(32)被置于所述凸輪槽(16)的一個(gè)軸向端部時(shí)，所述閥(I)被置于全閉位置； 在所述支撐軸(32)被置于所述凸輪槽(16)的另一個(gè)軸向端部時(shí)，所述閥(I)被置于全開位置，所述另一個(gè)軸向端部與所述凸輪槽(16)的所述一個(gè)軸向端部相反； 在所述閥(I)被置于在所述全閉位置時(shí)，所述筒狀凸輪(8)的旋轉(zhuǎn)位置處于全閉狀態(tài)；并且 在所述閥(I)被置于所述全開位置時(shí)，所述筒狀凸輪(8)的所述旋轉(zhuǎn)位置處于全開狀態(tài)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的廢氣控制閥裝置，其還包括彈簧(9)，所述彈簧向所述閥軸(3)施加彈簧負(fù)載，以朝向所述閥(I)的關(guān)閉側(cè)推壓所述閥(I)。
【文檔編號(hào)】F02M25/07GK103629017SQ201310364192
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月22日
【發(fā)明者】佐野亮, 石垣聰 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝