流體循環(huán)閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種流體循環(huán)閥(10)，具有限定管道(2)的本體并包括瓣部(3)，所述瓣部安裝為使得其可在軸(4)上樞轉(zhuǎn)，所述軸將所述瓣部(3)分為第一部分(5)和第二部分(6)，所述瓣部(3)能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)，所述打開位置允許流體通入到管道(2)中，所述關(guān)閉位置阻擋所述通入，所述瓣部(3)的第二部分(6)鄰接抵靠密封件(7)。所述密封件(7)具有降壓器件(11、12)，其位于瓣部(3)的第二部分(6)的下游，以便增加用于將所述第二部分壓靠所述密封件(7)的力。
【專利說(shuō)明】流體循環(huán)閥

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體循環(huán)閥。該類型的閥可例如裝配在車輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體供應(yīng)管線中，用于控制EGR (排氣再循環(huán))氣體在環(huán)路中的流速，通過(guò)所述環(huán)路，可以抽吸一部分離開發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣，使得它們可在所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上游被重新注入。該類型的閥的操作原理基于瓣部的受控旋轉(zhuǎn)，所述瓣部可從完全打開位置(以便允許流體通過(guò))移動(dòng)至關(guān)閉位置(以便阻擋該通過(guò))。本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的流體循環(huán)閥。

【背景技術(shù)】
[0002]流體循環(huán)閥因此具有可樞轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)軸上的瓣部，使得所述軸將瓣部分為第一部分和第二部分。當(dāng)該瓣部處于關(guān)閉位置時(shí)，所述瓣部的第二部分與密封件接觸，此外該密封件:
[0003]-在瓣部的第一和第二部分處密封閥本體，
[0004]-用作用于定位所述瓣部的止擋件。
[0005]這樣的閥的一個(gè)例子在FR 2962182中被描述。
[0006]該類型的閥處于完全關(guān)閉位置時(shí)常常遇到的一個(gè)問(wèn)題是，瓣部的第一部分經(jīng)歷其兩個(gè)面之間的壓差，這是由于瓣部的上游的流體的存在，同時(shí)，作用在所述瓣部的第二部分的任一側(cè)上的壓力保持恒定。這隨后迫使在流體的壓力下打開瓣部的第一部分，而瓣部的第二部分保持不動(dòng)且與密封件接觸。該不期望的打開因此允許小量流體通過(guò)，而所述閥處于關(guān)閉位置中，氣體的該非計(jì)劃通過(guò)使得所述閥不可靠，且有損于所述閥裝配所在的流體管線的性能。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的流體循環(huán)閥經(jīng)歷相對(duì)于FR 2962182中描述的閥的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，其目的是改動(dòng)作用于瓣部上的壓力條件，使得當(dāng)閥處于關(guān)閉位置中時(shí)，所述閥以流體密封方式阻擋關(guān)閉流體管線。該結(jié)構(gòu)布置改進(jìn)閥的性能，且在關(guān)閉流體管線的點(diǎn)處，使其更可靠和更牢固。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明涉及一種流體循環(huán)閥，具有限定內(nèi)部管道的本體并包括瓣部，所述瓣部可樞轉(zhuǎn)地安裝在將瓣部分為第一部分和第二部分的軸上，所述瓣部能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)，所述打開位置允許流體通入到管道中，所述關(guān)閉位置阻擋所述通入，所述瓣部的第二部分?jǐn)R靠在密封件上，所述密封件面朝該第二部分延伸，所述密封件進(jìn)一步密封閥本體。密封件具有壓力降低器件，該壓力降低器件位于瓣部的第二部分的下游，以便增加用于將所述第二部分夾靠所述密封件的力。
[0009]本發(fā)明還涉及一種流體循環(huán)閥，具有限定內(nèi)部管道的本體并包括瓣部，所述瓣部可樞轉(zhuǎn)地安裝在將瓣部分為第一部分和第二部分的軸上，所述瓣部能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)，所述打開位置允許流體通入到管道中，所述關(guān)閉位置阻擋所述通入，且在關(guān)閉位置，所述瓣部的第一部分和第二部分?jǐn)R靠在密封件上，所述密封件面朝該第一部分和第二部分延伸，所述密封件進(jìn)一步密封閥本體。密封件具有壓力降低器件，該壓力降低器件位于瓣部的第二部分的下游，以便增加用于將所述第二部分夾靠所述密封件的力。
[0010]實(shí)際上，對(duì)于已有的閥，當(dāng)瓣部處于關(guān)閉位置時(shí)，作用于第二部分兩側(cè)上的壓力大致相等，而所述瓣部的第一部分經(jīng)歷上游壓力，由于流體的存在，該上游壓力高于下游壓力。這種壓力平衡的主要后果是瓣部的第一部分區(qū)域傾向于打開，允許小量的流體逃逸到管道中。
[0011]閥可以是用于機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體供應(yīng)管線的排氣再循環(huán)閥。
[0012]閥可以是定位在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣管線中、內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣管線中、或排氣再循環(huán)環(huán)路中的閥，排氣可通過(guò)該排氣再循環(huán)環(huán)路在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口處被重新注入。該再循環(huán)環(huán)路可為“低壓”或“高壓”。
[0013]該閥特別是“雙通”閥。
[0014]作為變體，閥可以是“三通閥”。閥則可布置在再循環(huán)環(huán)路的入口處，即，在排氣管線的、再循環(huán)環(huán)路開始的那點(diǎn)處。作為變體，“三通”閥可布置在再循環(huán)環(huán)路的出口處，即，在排氣管線的、排氣被重新注入到進(jìn)氣口的那點(diǎn)處。
[0015]壓力降低器件可包括制成在密封件中的開口。該開口的目的是在瓣部的第二部分的下游產(chǎn)生壓降，以便使得所述第二部分抵抗第一部分的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)。以該方式，第一和第二部分經(jīng)歷相反方向的力，其將彼此抵消，因此避免瓣部的不期望打開。瓣部不會(huì)變形，且以完美流體密封方式阻擋流體管線。
[0016]當(dāng)瓣部處于關(guān)閉位置時(shí)，制成在密封件中的開口可僅面朝瓣部的第二部分。
[0017]密封件可包括兩個(gè)開口，具體是第一開口和第二開口，所述第一開口面朝密封件的第一部分，且當(dāng)瓣部處于打開位置中時(shí)，允許流體通入到管道中，所述第二開口面朝瓣部的第二部分，且當(dāng)瓣部處于關(guān)閉位置中時(shí)，允許瓣部的第二部分的下游的壓降，且該第二開口是上文中描述的且制成在壓力降低器件中的開口。
[0018]第一開口的表面面積可大于第二開口的表面面積。
[0019]制成在密封件中的開口可視為類似于通過(guò)所述密封件的孔。
[0020]有利地，瓣部的兩個(gè)部分是平面的且互相連續(xù)的，密封件是平面的。
[0021]當(dāng)瓣部處于關(guān)閉位置時(shí)，所述瓣部的第一部分和第二部分可每一個(gè)接觸閥的密封件，所述密封件則用作用于定位所述瓣部的止擋件。
[0022]當(dāng)該閥處于關(guān)閉位置時(shí)，瓣部的第一部分可經(jīng)由第一表面與閥的密封件接觸，瓣部的第二部分可經(jīng)由第二表面與閥的密封件接觸，第一和第二表面是瓣部的相對(duì)表面。
[0023]對(duì)于這樣的構(gòu)造，瓣部的第一和第二部分與密封件之間的接觸表面被分配為確保，當(dāng)瓣部處于關(guān)閉位置時(shí)，瓣部的所述第一和所述第二部分與閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)(特別是密封件)之間的流體密封接觸。
[0024]優(yōu)選地，開口制成在密封件中，而沒(méi)有敞開到所述密封件的一個(gè)邊緣上。以該方式，密封件在壓力下不大有變形趨勢(shì)，且將能夠保持其初始形狀。實(shí)際上，如果開口敞開到密封件的一個(gè)邊緣上時(shí)，圍繞開口的所述密封件的兩個(gè)部分可能在壓力作用下分離，且繼而會(huì)使密封件失效。
[0025]有利地，瓣部的第二部分和密封件為矩形形狀，且在于，開口為矩形形狀。這是簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的實(shí)施例，且其完美的解決了關(guān)于平衡作用于瓣部上的壓力引起的問(wèn)題。
[0026]開口的表面面積對(duì)密封件的總表面面積的比優(yōu)選地為0.1至0.5。實(shí)際上,開口必須不太大，免得其導(dǎo)致環(huán)形密封件的變形，該密封件可隨后喪失其相對(duì)于瓣部的密封和襯墊功能。同時(shí)，如果開口太小，其將對(duì)作用于瓣部上的壓力的平衡沒(méi)有影響。
[0027]開口可位于密封件的一部分中的中央位置中，當(dāng)瓣部處于關(guān)閉位置時(shí)，所述部分面朝瓣部的第二部分。
[0028]有利地，密封件具有腔室，且開口制成在所示腔室中。該腔室可視為類似于肋，且開口制成在該腔室內(nèi)部將增加由所述開口以該方式產(chǎn)生的壓降的表面面積，且將有助于以特別流體密封的方式關(guān)閉瓣部。
[0029]當(dāng)所述瓣部旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，瓣部的第二部分優(yōu)選地沿閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的壁樞轉(zhuǎn)，所述壁設(shè)計(jì)為相對(duì)于所述第二部分留出間隙J，該間隙J小于或等于1.5_。通常，在已有的閥上，該間隙是較大的，具有4_的量級(jí)。通過(guò)這樣的間隙，當(dāng)瓣部處于略微打開的位置中時(shí)，對(duì)應(yīng)于靠近關(guān)閉位置的位置，氣體可容易地穿過(guò)該較大間隙，并消除由制成在密封件中的開口產(chǎn)生的壓降作用，因?yàn)椋捎跉怏w穿過(guò)該間隙，壓力將在瓣部的第二部分的兩側(cè)上快速平衡。因此，為了對(duì)于瓣部中的小開口保持由密封件中的開口產(chǎn)生的該壓降作用，一個(gè)方案包括最小化保留在瓣部的第二部分和閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的壁之間的間隙，所述第二部分沿其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。要注意到，間隙必須存在，以便避免當(dāng)瓣部處于完全打開位置中時(shí)堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0030]間隙有利地為0.1至1.5_。
[0031]間隙有利地為0.2至0.6mm。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的閥具有在密封方面高性能的優(yōu)勢(shì)，不同于通過(guò)添加部件，而是通過(guò)審慎地移除所述閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的材料，這不會(huì)有損于閥的操作。這使得這些閥由于該增加的密封而具有額外的功能，同時(shí)仍具有相同的外部尺寸。根據(jù)本發(fā)明的閥具有獲得某種模塊性的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)橹瞥稍诿芊饧械拈_口可具有適合的尺寸和形狀，以便適于特定的閥構(gòu)造，或是其適于它們裝配所在的流體管線的具體特征。最后，它們具有低成本的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈兗炔恍枰~外部件，也不需要復(fù)雜的機(jī)加工。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0033]以下是根據(jù)本發(fā)明的閥的優(yōu)選實(shí)施例并參考附圖的詳細(xì)描述，在圖中:
[0034]圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的流體循環(huán)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖，瓣部處于關(guān)閉位置中；
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明的流體循環(huán)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意圖，瓣部處于關(guān)閉位置中；
[0036]圖3是在根據(jù)本發(fā)明的閥中實(shí)施的密封件的透視圖；
[0037]圖4是根據(jù)本發(fā)明的閥的一部分的透視圖，瓣部處于打開位置中；
[0038]圖5是根據(jù)本發(fā)明的流體循環(huán)閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，瓣部處于略微打開的位置中。

【具體實(shí)施方式】
[0039]機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體管線包括用于供應(yīng)氣體至所述發(fā)動(dòng)機(jī)的上游部分，在所述上游部分中特別地流動(dòng)有新鮮空氣，還包括下游排放部分，在下游排放部分中流動(dòng)有燃燒氣體，以便從車輛排出。這樣的氣體管線通常包括至少一個(gè)EGR(排氣再循環(huán))環(huán)路，所述環(huán)路將下游排放部分連接至上游供應(yīng)部分，以便允許排氣與進(jìn)入的新鮮空氣混合。由于EGR環(huán)路不應(yīng)在發(fā)動(dòng)機(jī)的所有操作階段期間永久打開，它們每一個(gè)裝配有EGR閥，通過(guò)EGR閥，可以控制在相關(guān)回路中循環(huán)的排氣流。
[0040]參考圖1，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的EGR閥包括氣體循環(huán)管道2和瓣部3，所述瓣部3可樞轉(zhuǎn)地安裝在旋轉(zhuǎn)軸4上且能夠在關(guān)閉位置和打開位置之間移動(dòng)，在關(guān)閉位置中，瓣部阻止排氣通過(guò)，在打開位置中，瓣部允許該通過(guò)。瓣部3安裝在軸4上，使得所述軸4將所述瓣部3分為第一部分5和第二部分6。所述部分5、6是平面的且薄的，并定位為使得它們互相連續(xù)。它們優(yōu)選地形成單件。這兩個(gè)部分5、6具有相同寬度，所述寬度是它們沿旋轉(zhuǎn)軸4所考慮的尺寸，同時(shí)第一部分5短于第二部分6，長(zhǎng)度是它們沿垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸4的軸線所考慮的尺寸。第一部分5和第二部分6彼此剛性地連接，使得它們以相對(duì)于彼此180°繞旋轉(zhuǎn)軸4同時(shí)樞轉(zhuǎn)。閥I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造為使得，當(dāng)所述瓣部3處于關(guān)閉位置時(shí)，瓣部3的第一部分5和第二部分6壓靠固定至所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)的密封件7。閥I中的瓣部3的布置使得瓣部的第一部分5主要控制氣體的流入，所述瓣部3的第二部分6主要控制所述氣體的流出。因此，當(dāng)瓣部3處于關(guān)閉位置時(shí)，作用在第二部分6兩側(cè)的壓力相等，所述第二部分則處于平衡狀態(tài)，而管道2中的氣體，在瓣部3的上游，將相當(dāng)大的壓力施加在所述瓣部3的第一部分5上。這導(dǎo)致所述第一部分5的兩側(cè)上的壓力差，第一部分5繼而具有沿箭頭8指示的方向打開并允許氣體通過(guò)的趨勢(shì)。這樣的閥I不是非常流體密封的，且使得EGR回路的操作是不規(guī)則的且不是非?？煽?。
[0041]參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的閥10已經(jīng)受到相對(duì)于已存在的閥I的第一變化，以便防止當(dāng)瓣部3處于關(guān)閉位置時(shí)在氣體的壓力下瓣部3的第一部分5打開。該變化與密封件7的的部分17有關(guān)，當(dāng)處于關(guān)閉位置時(shí)，瓣部3的第二部分6壓靠該部分17。
[0042]參考圖3，該第一變化包括在密封件7的所述部分17中制成孔11，以便在瓣部3的第二部分6的下游產(chǎn)生壓降。密封件7的該部分17是平面的且薄的，并具有大致矩形形狀。其具有平行于密封件7的部分17延伸的矩形中央腔室，其中，所述腔室12可視為類似于肋?？?1也具有矩形形狀，且平行于肋12和密封件7的部分17延伸。其制成在該肋12的基部處，在中央位置。當(dāng)瓣部3處于關(guān)閉位置時(shí)，其第二部分6壓靠密封件7的所述部分17,使得肋12從密封件7的部分17冒出，在與瓣部3的所述第二部分6相接觸抵靠的面對(duì)著的面上。以該方式，制成在密封件7的所述部分17中的孔11在瓣部3的第二部分6的下游產(chǎn)生壓差，所述第二部分6則具有將其本身緊緊地夾靠密封件7的所述部分17的趨勢(shì)。該運(yùn)動(dòng)趨于反抗瓣部3的第一部分5的運(yùn)動(dòng)，從而，最終，所述瓣部3保持平直輪廓，通過(guò)所述平直輪廓，閥10可以完美流體密封方式被關(guān)閉，沒(méi)有任何不期望的氣體泄漏。
[0043]參考圖4和5，根據(jù)本發(fā)明的閥可特征在于第二變化，以便當(dāng)瓣部3略微打開(對(duì)應(yīng)于接近關(guān)閉位置的位置)時(shí)，擴(kuò)展被帶孔(holed)的密封件7的有效性。目前，當(dāng)瓣部3從打開位置移動(dòng)至關(guān)閉位置，瓣部3的第二部分6在閥I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的管道13中樞轉(zhuǎn)，反之亦然，其中該樞轉(zhuǎn)在所述管道13的壁14和瓣部3的所述第二部分6之間留出較大間隙J。在瓣部3的第二部分6和管道13的壁14之間的間隙J通常約4mm。盡管該間隙J是必要的，以便當(dāng)瓣部3處于打開位置時(shí)避免堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)，但當(dāng)所述瓣部3特別是處于略微打開位置時(shí)其導(dǎo)致較大的空氣通道，因此消除了由密封件7的孔11產(chǎn)生的壓降。這再次平衡了瓣部的第二部分6兩側(cè)的壓力，其則在由所述第一部分5的上游的氣體導(dǎo)致的壓力差的作用下，不再防止第一部分5變形。處于略微打開位置的瓣部3則允許異常高的氣體流在其變形的第一部分5處通過(guò)。該第二變化因此在于顯著減少瓣部3的第二部分6的周邊和所述第二部分6移動(dòng)所在的管道13的壁14之間的間隙J。更精確地，間隙J的減少將通過(guò)改變管道13獲得，其開口要被減少，從而所述管道13的內(nèi)壁14變得更靠近瓣部3的第二部分6的輪廓。初始為4_的間隙J因此被減少到小于或等于1.5_的值。該間隙J將優(yōu)選地處于0.1mm至1.5mm之間，更精確地將處于0.2mm至0.6mm之間。通過(guò)這樣的減少的間隙J，處于略微打開位置的瓣部3將限制氣體在其第二部分6和管道13的內(nèi)壁14之間通過(guò)，保持帶孔密封件7的完全功效。因此，在略微打開位置中，瓣部3的第二部分6將經(jīng)歷由于帶孔密封件7產(chǎn)生的壓降而造成的力，該變形阻擋所述瓣部7的第一部分5的變形，有助于使得瓣部3保持其初始總體形狀，且因此能夠有效地執(zhí)行其在閥10內(nèi)的各種功能。
【權(quán)利要求】
1.一種流體循環(huán)閥(10)，具有限定內(nèi)部管道(2)的本體并包括瓣部(3)，所述瓣部可樞轉(zhuǎn)地安裝在將所述瓣部(3)分為第一部分(5)和第二部分(6)的軸(4)上，所述瓣部(3)能夠在打開位置和關(guān)閉位置之間樞轉(zhuǎn)，所述打開位置允許流體通入到管道(2)中，所述關(guān)閉位置阻擋所述通入，且所述瓣部(3)的第一部分(5)和第二部分(6)擱靠在密封件(7)上，所述密封件面朝該第一部分(5)和第二部分(6)延伸，所述密封件(7)還密封閥(10)的本體，其特征在于，所述密封件(7)具有壓力降低器件(11、12)，該壓力降低器件(11、12)位于所述瓣部(3)的第二部分￠)的下游，以便增加用于將所述第二部分夾靠所述密封件(7)的力，該壓力降低器件包括制成在所述密封件(7)中的開口(11)，當(dāng)所述瓣部(3)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述開口(11)僅面朝所述瓣部(3)的第二部分(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的閥(10)，其特征在于，所述瓣部(3)的兩個(gè)部分(5、6)是平面的且互相連續(xù)，且在于，所述密封件(7)是平面的。
3.如權(quán)利要求1或2所述的閥(10)，其特征在于，所述開口(11)制成在所述密封件(7)中，而沒(méi)有敞開到所述密封件(7)的一個(gè)邊緣上。
4.如權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的閥(10)，其特征在于，所述瓣部(3)的第二部分(6)和所述密封件(7)為矩形形狀，且在于，所述開口(11)為矩形形狀。
5.如權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的閥(10)，其特征在于，所述開口(11)的表面面積對(duì)所述密封件(7)的總表面面積的比為0.1至0.5。
6.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的閥(10)，其特征在于，所述開口(11)位于所述密封件(7)的一部分(17)中的中央位置中，當(dāng)所述瓣部(3)處于關(guān)閉位置時(shí)，所述部分(17)面朝所述瓣部(3)的第二部分(6)。
7.如權(quán)利要求3至6中的任一項(xiàng)所述的閥(10)，其特征在于，所述密封件(7)具有腔室(12)，且在于，所述開口(11)制成在所述腔室(12)中。
8.如權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)所述的閥(10)，其特征在于，當(dāng)所述瓣部(3)旋轉(zhuǎn)移動(dòng)時(shí)，所述瓣部⑶的第二部分(6)沿所述閥的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的壁(14)樞轉(zhuǎn)，且在于，所述壁(14)設(shè)計(jì)為相對(duì)于所述第二部分(6)留出間隙J，該間隙J小于或等于1.5mm。
9.如權(quán)利要求8所述的閥(10)，其特征在于，間隙J為0.1至1.5mm。
10.如權(quán)利要求9所述的閥(10)，其特征在于，間隙J為0.2至0.6mm。
【文檔編號(hào)】F16K1/226GK104160192SQ201380013705
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月12日
【發(fā)明者】G.霍德布格 申請(qǐng)人:法雷奧電機(jī)控制系統(tǒng)公司