内燃机的排气系统的制作方法

内燃机的排气系统的制作方法
【专利摘要】在用于内燃机的排气系统中，输出元件（8）构造为将马达（M）产生的动力经由阀杆（5）传递至开关元件（4）。输出轴（19）布置于输出齿轮（17）的旋转中心轴线上且与输出齿轮（17）相结合以便可与之一体地旋转。从动件（23）相对于输出轴（19）的旋转中心轴线偏心地布置且连接至输出轴（19）以便可与之一体地旋转。第一容纳腔（41）至少容纳阀杆（5）和从动件（23）。第二容纳腔（42-44）至少容纳马达（M）和输出齿轮（17）。壳体（3）包括将第一腔（41）与第二腔（42-44）分开的壳体壁（W1、W2）。壳体壁（W1、W2）包括在其旋转方向上可滑动地支撑输出轴（19）的第一轴承（24、25）及保持第一轴承（24、25）的外周边的筒形第一轴承保持件（81）。
【专利说明】内燃机的排气系统

【技术领域】
[0001] 本公开涉及用于内燃机的排气系统。尤其，本公开涉及用于内燃机(发动机）的废 气再循环系统。

【背景技术】
[0002] 通常，对于内燃机的排气系统，例如，已知一种废气再循环系统（EGR系统)，其将废 气(下文中称之为EGR气体）从排气管道通过废气再循环管道再循环入内燃机(发动机）的 进气管道以减少包含于从驱动车辆比如机动车辆的发动机的汽缸排出的废气中的有害物 质(例如，氮氧化物，NOx)。
[0003] 在EGR系统中，布置有EGR气体流速控制阀(下文中称之为EGR控制阀)，用 于可变地控制流过废气再循环管道中的EGR流动通道的EGR气体的流速(参见，例如， W0/2012/126876)。这个EGR控制阀包括具有马达轴和小齿轮的电动马达、具有与小齿轮啮 合旋转的中间齿轮的中间轴、具有与中间齿轮啮合旋转的输出齿轮和偏心轮的偏心轴、以 及具有提升阀、阀杆和彼此啮合的偏心轮的连杆。中间轴布置于偏心轴侧面且位于其附近， 以使得偏心轮和连杆布置于电动马达附近。
[0004] 在这种常规EGR控制阀中，壳体壁不存在于输出齿轮和偏心轮之间，并且难以布 置用于在偏心轴的旋转方向上可滑动地支撑偏心轴的轴承。因此，由于偏心轴的轴向偏差， 在中间齿轮和输出齿轮之间就引起了不充分的啮合。于是，就存在着电动马达的动力没有 有效地传递至偏心轮和提升阀的问题。


【发明内容】

[0005] 本公开解决了上述问题中的至少一个。因而，本公开的目标是提供一种内燃机的 排气系统，其通过布置支撑输出元件的输出轴的第一轴承能有效地将马达的动力传递至轭 和阀。
[0006] 为了实现本公开的目标，提供了一种内燃机的排气系统，其包括壳体、阀、致动器、 第一容纳腔以及第二容纳腔。壳体包括来自发动机的废气流过其中的流动通道。阀包括开 关元件和阀杆。开关元件构造为打开或闭合流动通道。阀杆支撑开关元件。致动器包括马 达和输出元件。马达构造为在将电能供应至马达时产生用于驱动阀的动力。输出元件构造 为将由马达产生的动力经由阀杆传递至开关元件。阀和致动器结合于壳体中。输出元件包 括输出齿轮、输出轴、以及从动件。输出齿轮构造为接收马达的动力以便旋转。输出轴布置 于输出齿轮的旋转中心轴线上并且与输出齿轮相结合以便可与输出齿轮一体地旋转。从动 件相对于输出轴的旋转中心轴线偏心地布置并且连接至输出轴以便可与输出轴一体地旋 转。第一容纳腔至少容纳阀杆和从动件。第二容纳腔至少容纳马达和输出齿轮。壳体还包 括将第一容纳腔与第二容纳腔分开的壳体壁。壳体壁包括第一轴承和筒形第一轴承保持 件。第一轴承在输出轴的旋转方向上可滑动地支撑输出轴。第一轴承保持件保持第一轴承 的外周边。

【专利附图】

【附图说明】
[0007] 本公开的上述以及其他目标、特点和优点将从以下参照附图的详细描述中变得更 加明显。在附图中：
[0008] 图1是示出根据第一实施例的EGR控制阀的截面图；
[0009] 图2是根据第一实施例的沿着图1中的线II-II截取的截面图；
[0010] 图3是示出根据第一实施例的传感器盖移除的状态的平面图；
[0011] 图4是根据第一实施例的沿着图3中的线IV-IV截取的截面图；
[0012] 图5是示出第一实施例的EGR控制阀的截面图；
[0013] 图6是示出根据第一实施例的致动器和EGR阀的透视图；
[0014] 图7是示出第一实施例的致动器和EGR阀的透视图；
[0015] 图8A是示出根据第一实施例的输出齿轮子组件(输出元件）的正视图；
[0016] 图8B是示出第一实施例的输出齿轮子组件(输出元件）的侧视图；
[0017] 图8C是示出第一实施例的输出齿轮子组件(输出元件）的后视图；
[0018] 图9是示出根据第一实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视图；
[0019] 图10是示出第一实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视图；
[0020] 图11是示出第一实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视图；
[0021] 图12是示出根据第二实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视 图；
[0022] 图13是示出第二实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视图；
[0023] 图14是示出第二实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视图；并 且
[0024] 图15是示出第二实施例的用于将从动件装配至轭的方法的附接过程的视图。

【具体实施方式】
[0025] 在下面参照附图详细描述实施例。
[0026] (第一实施例）
[0027] 将在下面描述第一实施例的用于内燃机的排气系统的构造。图1至11示出第一 实施例的EGR控制阀，控制阀用于本发明所应用的发动机的废气再循环系统（EGR系统)。
[0028] 本实施例的发动机的排气系统包括废气再循环系统(下文称为EGR系统)，用于将 废气（下文称为EGR气体）从布置于车辆比如汽车中的内燃机(多缸柴油发动机：下文称为 发动机）的排气管道再循环(流回）至进气管道。EGR系统包括EGR气体管道，用于将EGR气 体从排气歧管或排气管道中的排气通道回流入进气歧管或进气管道中的进气通道。由此 EGR气体从排气通道流入进气通道的EGR气体流动通道形成于这个EGR气体管道中。
[0029] 在EGR气体管道处，布置有EGR控制阀，用于通过EGR阀1的打开和闭合操作来控 制流过EGR气体流动通道的EGR气体的流速。EGR系统用作EGR阀控制设备(用于发动机 的EGR控制设备)，用于根据发动机操作状态打开-闭合控制EGR控制阀的EGR阀1。这个 EGR阀控制设备包括发动机控制单元（电子控制单元：下文称为ECU)，用于与另一个系统同 步地控制EGR控制阀的致动器2。
[0030] EGR控制阀包括用于调节流过EGR气体流动通道的EGR气体的流速的EGR阀1、用 于使这个EGR阀1在其轴向上往复运动的致动器2、以及EGR阀1和致动器2容纳于(集成 于)其中的壳体3。EGR阀1包括：阀头（EGR控制阀的开关元件)4,其是用于打开或闭合EGR 气体流动通过其中的EGR气体流动通道的开关元件；以及阀轴（EGR控制阀的阀杆：下文称 为阀杆）5,其是用于支撑这个阀头4的阀杆。在这个阀杆5轴向上的近端部分处，设置有 输入部分，马达Μ的旋转动力通过具有马蹄形截面的轭6从致动器2传递至这个输入部分。 轭6通过例如压配合或焊接固定至阀杆5的输入部分的外周边（图1中的上端的外周边)。
[0031] 致动器2包括具有马达轴7的马达Μ、用于这个马达Μ的轴7的两步减速旋转的减 速机构(齿轮系：G)、用于驱动这个减速机构并且将减速机构和轭6连接在一起的转换机构 (连杆机构：R)、具有减速机构以及连杆机构的一部分以将马达Μ的动力朝着轭6输出的输 出元件8、用于检测这个输出元件8的旋转角度的旋转角度检测设备、以及用于在阀头4闭 合的一侧（阀完全闭合侧)上推压阀杆5的复位弹簧9。在壳体3与传感器盖10之间，壳体 3包括致动器2容纳于其中的凹陷部分。壳体3包括阀头4能与之相接合的环状阀座11、 容纳EGR阀1的阀体12、容纳马达Μ的马达外壳13、以及容纳减速机构的齿轮箱14。
[0032] 将稍后描述壳体3的细节。马达Μ包括：内部转子（电枢)，其具有在其轴向（下文 称为旋转轴向）上延伸的马达轴7 ;在电枢的圆周方向上环绕这个电枢的筒形定子；以及一 对容纳并且保持于固定至这个定子的电刷保持器中的馈电电刷(下文称为电刷)。减速机构 包括固定至马达Μ的马达轴7的端部的外周边的小齿轮(输入齿轮，马达齿轮）15、与这个 小齿轮15相啮合地旋转的中间齿轮16、与中间齿轮16相啮合地旋转的输出齿轮（阀齿轮） 17、与马达轴7平行地布置的中间轴18、以及与马达轴7和中间轴18平行地布置的输出轴 19。
[0033] 输出元件8将马达Μ的旋转动力通过阀杆5传递至阀头4。这个输出元件8包括 在接收到马达Μ的旋转动力时旋转的输出齿轮17、以及沿着这个输出齿轮17的旋转中心轴 线布置并且连接至输出齿轮17以便能与齿轮17 -体地旋转的输出轴19。输出齿轮17和 输出轴19构成减速机构，并且输出轴19构造为减速机构的输出轴。输出元件8包括连接 至输出轴19以便能与轴19 一体地旋转的输出杆21、由这个输出杆21的突出端部分保持的 偏心销(下文称为枢转销）22、以及由这个枢转销22的外周边可旋转地支撑的球轴承(下文 称为从动件）23。输出杆21、枢转销22以及从动件23构成连杆机构。
[0034] 输出元件8包括用于在输出轴19的旋转方向上可滑动地支撑输出轴19的双球轴 承24、25、以及围绕这些双球轴承24、25的外周边压配合并且固定的筒形轴环26。构成输 出元件8的输出齿轮17、输出轴19、输出杆21、枢转销22、从动件23、双球轴承24、25以及 筒形轴环26被预先组装，并且在这个输出齿轮子组件的状态下附接至壳体3。同时，枢转销 22和从动件23合并入轭6的轭槽27。连杆机构包括轭6、输出杆21、枢转销22以及从动 件23。
[0035] EGR阀1是提升阀，并且包括环状阀头（阀主体)4,阀头与壳体3的阀座11相接合 或与之分离以闭合或打开EGR气体流动通道(入口端口 31->流动通道孔32至34->出口端 口 35)。在本实施例中，阀头4的外周端面(具有锥形（圆锥）形状的密封表面）用作与阀座 11相接合的阀面。EGR阀1包括阀杆5,阀杆5与输出元件8的旋转位移同步地在EGR阀1 的中心轴线方向上往复运动。另外，可使用具有构造为一体部件的阀头4和阀杆5的EGR 阀1。
[0036] 阀杆5在EGR阀1的中心轴线方向上直线地延伸并且接合至EGR阀1和包括轭6 的连杆机构。这个阀杆5在垂直于马达Μ的马达轴7、中间轴18和输出轴19的方向上延 伸。从轭6接收到致动器2的动力的输入部分设置于阀杆5在其轴向上的近端部分处。将 致动器2的动力输出至EGR阀1的输出部分设置于阀杆5在其轴向上的远端部分处。
[0037] 环状阀头4通过接合手段比如焊接固定至阀杆5的输出部分的外周边(远端外周 边)。阀杆5的在其轴向上的中间部分通过金属轴承36由壳体3的轴承保持件37可滑动 地支撑。阀头4、阀杆5、轭6以及复位弹簧9被预先组装并且在这个阀子组件的状态下附 接至壳体3。
[0038] 废气颗粒(颗粒物质：ΡΜ)比如燃烧残余物或碳混合入废气比如EGR气体。为此，用 于限制包含于EGR气体中的颗粒物质（ΡΜ)进入阀杆5与金属轴承36之间的的管道38附 接于阀杆5的中间部分与轴承保持件37之间。用于防止润滑阀杆5与金属轴承36之间的 滑动部分的润滑脂或润滑油流出的油密封39附接至阀杆5的中间部分的外周边。
[0039] 油密封39是例如通过L形金属环增强件来增强的密封，并且包括由合成橡胶制 成并且在阀杆5的径向和推力方向上可弹性地变形的密封橡胶(弹性变形部分)。这个油密 封39布置于轴承保持件37的密封压配合孔中以在阀杆5的圆周方向上包围阀杆5。金属 环增强件包括筒形状的外部环状部分，其压配合并且固定至轴承保持件37的密封压配合 孔的壁表面。这个外部环状部分的外周部分用作压配合和固定部分，其压配合并且不透液 体地固定至轴承保持件37的密封压配合孔。外部环状部分与轴承保持件37的第一高度差 (底部）相接触以便限制油密封39的压配合和固定位置。密封橡胶包括与阀杆5的外周表 面(滑动表面)滑动接触的密封唇缘，并且具有不透流体且不透气体地密封轴承保持件37与 阀杆5的外周边之间的间隙的防尘密封功能。这个密封橡胶布置于轴承保持件37内部以 在阀杆5的圆周方向上包围阀杆5。
[0040] 可移动地容纳EGR阀1(阀头4、阀杆5)、轭6、复位弹簧9等的阀体12与壳体3 - 体地形成。结合凸缘(未示出）设置于图1中这个阀体12的下端侧（阀座11侧）上。这个 结合凸缘包括附接至EGR控制阀的附接元件（固定元件）的结合端面，并且使用紧固工具比 如螺栓紧固和固定至固定元件的附接表面。因此，EGR控制阀在发动机侧（车辆侧）上固定 至固定元件。
[0041] 构成EGR气体流动通道的入口端口 31、流动通道孔32至34、以及出口端口 35形 成于阀体12的内部。阀座11压配合和固定至阀体12的用于将入口端口 31与流动通道孔 33分开的筒形分隔壁(分离部分)。阀头4能与之相接合的截头圆锥形状(锥形）的阀座形 成于这个阀座11的开口周边边缘处。在阀座11内部，形成有流动通道孔（EGR控制阀的阀 孔)32,其在入口端口 31与流动通道孔33之间连通并且EGR气体流过其中。入口端口 31、 流动通道孔32至34、以及出口端口 35构成EGR气体(废气)流过其中的废气再循环路径(流 动通道)。用于保持金属轴承36的外周边的筒形轴承保持件37与阀体12-体地形成。这 个轴承保持件37布置为在金属轴承36的圆周方向上包围金属轴承36。
[0042] 金属轴承36是润滑油(润滑脂、润滑油）注入其中的圆柱形油注入的烧结轴承(第 二轴承，金属衬套)。这个金属轴承36在阀杆5的位移方向上可滑动地支撑阀杆5。在这个 金属轴承36内部，用于在阀杆5的位移方向上可滑动地支撑阀杆5的外周表面的滑动孔形 成为穿过金属轴承36。用于阀杆5的平滑往复运动的滑动间隙设置于阀杆5的外周表面与 金属轴承36的内周表面之间。金属轴承36包括圆柱形状的外部环状部分，外部环状部分 压配合并且固定至轴承保持件37的轴承压配合孔的壁表面。这个外部环状部分的外周部 分用作气密地压配合且固定入轴承保持件37的轴承压配合孔的压配合和固定部分。外部 环状部分与轴承保持件37的第二高度差相接触以限制金属轴承36的压配合和固定位置。
[0043] 轴承保持件37是用于保持金属轴承36的外部环状部分的筒形第二轴承保持件。 在这个轴承保持件37内部，设置有阀杆容纳孔，阀杆5装配并且插入其中以在其位移方向 上可往复运动。对于这个阀杆容纳孔，设置金属轴承36的外部环状部分压配合入其中的轴 承压配合孔，以及油密封39的外部环状部分压配合入其中的密封压配合孔。轴承保持件37 筒形地形成为在金属轴承36的圆周方向上包围金属轴承36。
[0044] 为壳体3设置用于将第一容纳腔11与第二容纳腔42分开的壳体壁W1、W2,尤其在 阀体12与齿轮箱14之间。第一容纳腔41是图4中由短虚线包围的EGR阀1以及转换机 构容纳于其中的凹陷部分。容纳于这个容纳腔41中的EGR阀1和转换机构至少是阀头4、 阀杆5、轭6、输出杆21、枢转销22、从动件23等。第二容纳腔42是图4中由短虚线包围的 马达Μ以及减速机构容纳于其中的凹陷部分，马达Μ以及减速机构容纳于凹陷部分和传感 器盖10之间。容纳于这个第二容纳腔42中的马达Μ和减速机构至少是马达Μ、小齿轮15、 中间齿轮16、输出齿轮17等。
[0045] 第二容纳腔42包括马达Μ容纳于其中的马达容纳腔43、以及减速机构容纳于其中 的齿轮容纳腔44。壳体壁W1将第一容纳腔41与第二容纳腔42分开，尤其是与齿轮容纳 腔44分开。壳体壁W2将第一容纳腔41与第二容纳腔42分开，尤其是与马达容纳腔43分 开。为壳体3设置用于在附接时将阀子组件插入第一容纳腔41的开口部分。这个开口部 分由插塞或盖帽45闭合。另外，为壳体3设置一个开口部分。这个开口部分由插塞或盖帽 46覆盖。
[0046] 具有带底部的筒形并且容纳和保持马达Μ的马达外壳13与壳体3 -体地形成。这 个马达外壳13包括在圆周方向上包围马达Μ的筒形轭47的圆柱形侧壁部分、以及在这个 侧壁部分的一个端侧上开口并且用于在附接时将马达Μ插入马达容纳腔43的开口部分(马 达插入开口）。这个马达插入开口由马达Μ的前托架48闭合。这个前托架48使用螺栓等 紧固并固定至马达外壳13的马达插入开口的开口周边边缘。因此，马达Μ容纳并且保持于 马达容纳腔43中。
[0047] 为壳体3设置容纳减速机构的齿轮箱14。这个齿轮箱14包括用于在附接时将致 动器2插入齿轮容纳腔44的开口部分。这个开口部分由合成树脂制成的传感器盖10所覆 盖。对于传感器盖10,设置有：用于内部连接的连接器，用于在一对(第一和第二）从马达Μ 的前托架48突出的电刷端子51、52与一对(第一和第二）马达端子(未不出）之间形成电连 接；以及用于外部连接的连接器，用于在这对(第一和第二）马达端子和EGR开口角度传感 器53的传感器端子与外部电路（Ε⑶和电池）之间形成电连接。
[0048] 对于传感器盖10的内表面，设置有用于内部连接的连接器的连接器外壳(未示 出)，容纳这对(第一和第二)马达端子的一个端部（内部连接部分)，该一个端部露出。对于传 感器盖10的外表面，设置有这对(第一和第二）马达端子的另一个端部(外部连接部分)，以 及用于外部连接的连接器的连接器外壳54,用于容纳传感器端子的端部(外部连接部分)， 这些端部露出。这对(第一和第二）马达端子的相应中间部分、以及传感器端子的大部分夹 物模塑于传感器盖10中。这对(第一和第二）马达端子和传感器端子构成用于内部连接的 连接器的或用于外部连接的连接器的连接器端子(外部连接端子)。
[0049] 将参照图1至11描述本实施例的致动器2的细节。致动器2包括用于在阀闭合 (完全闭合）方向上推压EGR阀1的复位弹簧9、在供应电能时产生旋转动力（扭矩）用于使 EGR阀1往复运动的马达M、用于两步地减速这个马达Μ的马达轴7的旋转以将减速的旋转 传递至输出轴19的减速机构、用于将这个减速机构的输出齿轮17的旋转往复(旋转）运动 转换为EGR阀1的线性往复运动（EGR阀1在其轴向上的往复运动）的动力转换机构(连杆 机构)、以及用于检测输出轴19的旋转角度的旋转角度检测设备。
[0050] 复位弹簧9布置为螺旋形地(螺线地)包围图1中阀杆5的上端侧以及轴承保持件 37。这个复位弹簧9包括线圈部分，其螺旋地缠绕于与阀杆5在其上端侧上的高度差(环状 高度差)相接合的环状弹簧座55的弹簧座部分与壳体3的底部(轴承保持件37径向向外的 圆柱形凹槽的底部)的弹簧座部分之间。复位弹簧9是压缩盘簧，压缩盘簧抵抗阀杆5产生 在阀闭合方向上推压阀头4的弹力。
[0051] 复位弹簧9的线圈部分在其缠绕方向上的一个端侧与弹簧座55的弹簧座部分相 接合或由其保持。复位弹簧9的线圈部分在其缠绕方向上的另一个端侧与壳体3的弹簧座 部分相接合或由其保持。轴承保持件37具有作为用于引导(保持）复位弹簧9的线圈部分 的线圈内径的弹簧内周边导向件的功能。
[0052] 将参照图1至11描述本实施例的马达Μ的细节。马达Μ容纳并且保持于具有底 部并且与壳体3 -体地形成的筒形马达外壳13的马达容纳腔43中。前托架48连接至筒 形轭47的前侧。马达Μ是具有电刷的DC马达，其内部转子布置于外部定子的内周边侧上 以便可相对于其旋转，并且包括具有在旋转轴线方向上直线地延伸的马达轴7的电枢、在 这个电枢的圆周方向（马达圆周方向）上包围电枢的筒形定子、固定至这个定子的电刷保持 件、以及与电枢的整流器压接触以将动力供应至电枢线圈的一对(第一和第二）电刷。
[0053] 定子包括：具有底部的筒形轭47,其可旋转地容纳电枢的马达轴7 ;以及固定至这 个筒形轭47的内周表面的永磁体(场磁体)。电枢布置于定子的径向外侧并且其间具有预 定间隙。这个电枢包括：马达轴7,其由筒形轭47的轴承支撑部分(轴承保持件）和板状前 托架48的轴承支撑部分(轴承保持件）通过轴承可旋转地支撑；电枢芯部，其通过在这个马 达轴7的旋转轴线方向上叠置磁性钢板来形成；绕着这个电枢芯部缠绕的电枢绕组（电枢 线圈，转子线圈）；以及与这对(第一和第二）电刷压接触的整流器。
[0054] 这对(第一和第二）电刷中的一个(第一）电刷经由包括第一电刷端子51的电源 线以及用于外部连接的连接器的第一端子电连接至布置于车辆比如汽车中的外部电源（电 池)的正极侧（VCC侧）。另一个(第二）电刷经由包括第二电刷端子52的电源线以及用于外 部连接的连接器的第二端子电连接至外部电源（电池）的负极侧(接地侧，GND侧)。这两个 (第一和第二）电刷端子51、52包括内部连接部分，其导电地接合至连接至电枢线圈的第一 和第二电刷(导体)。这两个(第一和第二)电刷端子51、52的相应外部连接部分穿过前托架 48以伸入第二容纳腔42,尤其是伸入马达容纳腔43。这个伸出部分导电地接合至用于外部 连接的连接器的第一和第二马达端子。
[0055] 作为致动器2的动力源的马达Μ经由由E⑶电子地控制的马达驱动电路电连接至 外部电源（电池)。对于E⑶，设置有用于执行控制处理和运算处理的中央处理单元（CPU)、用 于存储控制程序和各种控制数据(例如，映射）的存储设备(存储器，比如只读存储器（ROM) 和随机存储器（RAM))、以及具有已知结构的微型计算机，包括输入电路(输入部分)、输出电 路(输出部分)、电源电路和定时器的功能。
[0056] 在点火开关接通（IG-0N)时，E⑶基于存储在微型计算机的存储器中的控制程序 来控制EGR控制阀的马达Μ的激励。E⑶构造为使得来自各种传感器（比如EGR打开度传感 器53、气流计、曲柄角度传感器、加速器打开度传感器、节流阀打开度传感器、进气温度传感 器、冷却剂温度传感器以及废气传感器(空燃比传感器、氧气浓度传感器)）的传感器输出信 号由A/D转换电路进行A/D转换，并且然后输入微型计算机。
[0057] 旋转角度检测设备包括为输出齿轮17的筒形轴套56设置以便与之一体地旋转的 圆柱形磁路部分、以及用于测量这个磁路部分的旋转角度以检测EGR控制阀的阀打开度的 EGR (阀）打开度传感器53,并且使用由磁路部分给EGR打开度传感器带来的磁性变化来检 测磁路部分与EGR打开度传感器53之间的相对旋转角度的变化。
[0058] EGR打开度传感器53布置于传感器盖10的传感器安装部分处。这个EGR打开度 传感器53主要构造为霍尔1C，其根据与半导体霍尔元件的磁感表面相互关联的磁通量密 度来向ECU输出模拟电压信号。代替霍尔1C，可使用单独的霍尔元件、或非接触型磁性检测 元件比如磁阻元件。
[0059] 磁路部分通过例如粘合剂固定至筒形轴套56的内周边。在筒形轴套56是合成树 脂的情况下，磁路部分可夹物模塑入筒形轴套56。这个磁路部分包括一对在筒形轴套56 的直径方向上被分为两个部分的部分筒形轭57、以及一对在轭57的这个分开部分(相对部 分）处布置为其磁极面向相同方向的磁体(永磁体58)。
[0060] 将参照图1至11描述本实施例的减速机构的细节。如上所述，减速机构包括小齿 轮15、中间齿轮16、输出齿轮17、中间轴18以及输出轴19。这三个减速齿轮可旋转地容纳 于齿轮容纳腔44中，齿轮容纳腔44是在齿轮箱14的凹陷部分与传感器盖10的凹陷部分 之间形成的内部空间。小齿轮15由金属或合成树脂一体地形成。这个小齿轮15通过压配 合等围绕马达轴7的远端外周边固定。
[0061] 中间齿轮16由金属或合成树脂一体地形成。这个中间齿轮16围绕中间轴18的外 周边装配以便可相对于其旋转。这个中间齿轮16包括筒形部分，其围绕中间轴18的外周 边可旋转地装配以绕着中间轴18的中心轴线旋转。与小齿轮15相啮合的大直径齿轮（中 间齿轮齿）61形成在这个筒形部分在其轴向上的一个端部处。与输出齿轮17相啮合的小 直径齿轮(中间齿轮齿）62形成在这个筒形部分在其轴向上的另一个端部处。
[0062] 输出齿轮17由金属或合成树脂一体地形成。筒形轴套56 -体地形成于这个输出 齿轮17的内周边部分处。输出齿轮17包括齿形成部分63,其在筒形轴套56的径向外侧 并且为部分地圆柱形形状(扇形)。与中间齿轮16的小直径齿轮62相啮合的输出齿轮齿64 在这个齿形成部分63的外周边处以预定角度形成扇状形式。圆弧形状的高度差设置于齿 形成部分63的内周边部分与外周部分之间（齿形成部分63的中间部分处)。
[0063] 接合部分65 -体地设置用于输出齿轮17以闭合筒形轴套56在其一个端侧（阀 侦D上的开口部分。这个接合部分65具有厚度小于筒形轴套56的环形形状。具有螺栓宽 度的装配孔66 (用于防止输出轴19自由旋转的结构，或防旋转构造）形成为穿过接合部分 65的中心部分。输出轴19的输入部分(输出轴19的第一突出轴部分）装配并固定至这个 装配孔66,防止输入部分旋转。
[0064] 在筒形轴套56的外周边与齿形成部分63的内周边之间，输出齿轮17包括圆弧形 窗67,由此能看到筒形轴环26的外径。用于在筒形轴环26附接(压配合)至壳体3的壳体 壁W1时保持筒形轴环26的环状端面的按压夹具的一部分能插入这个圆弧形窗67。中间轴 18由金属或合成树脂一体地形成。这个中间轴18在其轴向上的一个端部压配合(固定)至 壳体3的齿轮箱14的筒形轴套的装配凹陷部分。中间轴18在其轴向上的另一个端部装配 于传感器盖10的筒形轴套的装配凹陷部分中。
[0065] 输出轴19由金属一体地形成。这个输出轴19经由筒形轴环26和双球轴承24、25 可旋转或可滑动地容纳于壳体3的壳体壁W1内部。输出轴19包括在轴19的旋转轴线方 向上分别位于其两侧上的第一和第二突出轴部分(小直径轴部分)。在第一和第二突出轴部 分之间，设置有布置于壳体3的壳体壁W1的轴承容纳孔(将在下文中描述)内部的轴向部分 (中间轴部分，其外径比第一和第二突出轴部分大的大直径轴部分)。
[0066] 第一突出轴部分设置于输出轴19的在其轴向(旋转轴线方向)上的近端侧(输入部 分)处，并且具有螺栓宽度。第一突出轴部分可具有四边形横截面。第二突出轴部分设置于 输出轴19的在其轴向上的远端侧(输出部分)处，并且具有圆形横截面。第二突出轴部分可 具有螺栓宽度。双球轴承24、25的相应内环通过压配合装配并且保持于输出轴19的中间 轴部分的外周边周围。
[0067] 将参照图1至11描述本实施例的连杆机构的细节。如上所述，连杆机构包括轭6、 输出杆21、枢转销22、以及从动件23。轭6由金属一体地形成。在通过从动件23从枢转销 22接收马达Μ的旋转动力时，这个轭6在阀杆5的轴向上往复运动。轭6连接至阀杆5以 便可与杆5 -体地移动。轭6包括经由从动件23接收输出元件8的动力的具有马蹄形横 截面的输入部分，以及将输出元件8的动力传递至阀杆5的输出部分。
[0068] 在轭6的输入部分内，如图6和7所示，形成有U形轭槽27,其通过由凹陷的弯曲 表面(槽底面)将两个平行的平状槽侧面连接在一起而提供。这个轭槽27是凹陷槽，其在两 个表面中的至少侧面上开口并且从两个表面中的一个表面的侧面的开口部分70朝着后侧 延伸。轭槽27包括轴向槽(在与输出轴19的旋转轴线方向平行的方向上延伸的凹陷槽)， 由枢转销22支撑的从动件23能可脱离地插入轴向槽。因而，轭6的输入部分构造为可滑 动地容纳从动件23的U形从动件容纳部分(或接合部分)。轭槽27的从其开口侧朝着后侧 的槽深度大于从动件23的直径。凹陷的弯曲表面的曲率半径大致等于或大于从动件23的 外周表面的曲率半径。
[0069] 轭6的输入部分具有多面体形状(马蹄形横截面)，其除了在插入方向（枢转销22 和从动件23在附接时插入的插入方向)上相对的两个表面以外具有至少四个(第一至第四） 侧面。轭6的输入部分可形成为环形截面以便在圆周方向上包围从动件23。
[0070] 轭槽27包括开口部分71，用于在将输出元件8 (尤其是从动件23)附接至轭6时 输出元件8线性地运动之下将从动件23插入轭槽27。这个开口部分71在与阀杆5的轴向 垂直的方向上打开，尤其是在与枢转销22和从动件23在附接时插入的插入方向相反的方 向上打开。如图2、5、9至11所示，对于开口部分71，设置有锥形导向表面72,其开口面积 从轭6的开口侧朝着轭槽27的后侧逐渐地变小并且其将从动件23引入(导入）轭槽27。
[0071] 具有底部的筒形(或成角度的）装配部分74与轭6的输出部分一体地设置。在这 个装配部分74的内部，形成有阀杆5的在其轴向上的近端部分(输入部分)压配合入其中的 压配合槽75。这个压配合槽75包括开口部分，用于当在将阀杆5附接至轭6时阀杆5线性 地运动之下将阀杆5的输入部分插入压配合槽75,。
[0072] 对于输入部分，设置有具有狭缝并且从动件23与之相对的相对表面。通过这个狭 缝能看到枢转销22的端面。在与阀杆5的轴向垂直的方向上开口的侧面开口部分76设置 于输入部分的第一侧面上。用于限制从动件23的容纳位置的高度差77设置于输入部分的 内周边处。阀杆5的在其轴向上的近端部分(输入部分)可通过例如压接或焊接固定至轭6 的装配部分74。阀杆5和轭6可构造为单个部件。
[0073] 输出杆21由金属一体地形成。这个输出杆21设置为在输出轴19的径向外侧突 出。输出杆21是用于驱动输出轴19并且将其与枢转销22和从动件23连接在一起以将马 达Μ的旋转动力传递至枢转销22和从动件23的连杆。第一装配孔(输出轴19的第二突出 轴部分压配合入其中以使得第二突出轴部分在第一装配孔的轴向上穿过第一装配孔）相应 地设置于输出杆21的近端部分处。因此，输出杆21连接至输出轴19以便可与轴19 一体 地旋转。
[0074] 第二装配孔(枢转销22压配合入其中以使得枢转销22在第二装配孔的轴向上穿 过第二装配孔）相应地设置于输出杆21的远端部分处。因此，枢转销22连接至输出杆21 以便可与杆21 -体地旋转。第二装配孔设置于与输出轴19的第二突出轴部分的旋转中心 轴线偏心预定距离的位置处。枢转销22由金属形成，并且被驱动入输出杆21的第二装配 孔，以便压配合并且固定至输出杆21的输出部分。这个枢转销22可旋转地支撑从动件23。 与从动件23 -起，这个枢转销22插入轭6的轭槽27。
[0075] 从动件23是球轴承，其包括压配合且固定于枢转销22的外周边周围的内环、与轭 6的轭槽27的槽侧面滑动接触的外环、以及可滑动地容纳于内环和外环这两个轴承环之间 的钢球。从动件23由枢转销22的外周边可旋转地支撑，并且可滑动（可滚动地）地插入轭 6的轭槽27。这个从动件23设置于与输出轴19的第二突出轴部分的旋转中心轴线偏心预 定距离的位置处。
[0076] 将参照图4和5描述本实施例的壳体3的壳体壁W1、W2的细节。为壳体3设置用 于将第一容纳腔41与第二容纳腔42分开的壳体壁Wl、W2。壳体壁W1是具有套筒形状的 分隔壁，其设置为从壳体3的内壁部分朝着第一容纳腔41突出。EGR阀1，尤其是阀杆5、 轭6、输出杆21、枢转销22以及从动件23可移动地容纳于第一容纳腔41中。马达Μ和减 速机构(例如，小齿轮15、中间齿轮16、输出齿轮17)容纳于第二容纳腔42中。
[0077] 如上所述，双球轴承24、25的相应内环通过压配合装配并且保持于输出轴19的中 间轴的外周边周围。壳体壁W1包括轴承保持件(第一轴承保持件）81，用于经由筒形轴环 26保持双球轴承24、25,并且通过环形连接壁(连接部分）82连接至壳体3的外壁部分83。 轴承保持件81筒形地形成为包围输出轴19的中间轴部分、双球轴承24, 25、以及筒形轴环 26。在输出元件8 (尤其是输出轴19)的旋转轴线方向(轴向）上直线地延伸的轴承容纳孔 (轴向孔）84形成于这个轴承保持件81中。这个轴承容纳孔84构造为输出轴19可旋转地 装配并且插入其中的轴容纳孔。
[0078] 轴承容纳孔84包括用于容纳双球轴承24、25以及筒形轴环26的轴环容纳孔。这 个轴环容纳孔是筒形轴环26的外部环状部分压配合入其中的轴环压配合孔，并且构造为 双球轴承24、25的相应外环经由筒形轴环26压配合入其中的轴承压配合孔。每个压配合 孔形成于与轴承容纳孔84相同的轴线上。为轴承保持件81的内周边设置用于接合筒形轴 环26的高度差。
[0079] 双球轴承24、25用作第一轴承(滚珠轴承)，其容纳于轴承保持件81的轴承容纳孔 84中，以在输出元件8的输出轴19的旋转方向上可滑动地支撑输出元件8的输出轴19。双 球轴承24、25包括压配合且固定于输出轴19的中间轴部分的外周边周围的内环、压配合且 固定于筒形轴环26的内周边中的外环、以及可滑动地容纳于内环与外环这两个轴承环之 间的钢球。
[0080] 双球轴承24、25的相应内环构造为气密地压配合且固定于输出轴19的中间轴部 分的外周边周围的压配合和固定部分。双球轴承24、25的相应外环构造为气密地压配合且 固定于筒形轴环26的内周边中的压配合和固定部分。双球轴承24、25包括两个分别附接 于这两个轴承环之间以及钢球在旋转轴线方向上的两个端侧上的唇缘密封(密封件)、以及 两个用于防止钢球分离的护圈。可使用滚动元件比如滚柱来代替钢球。可使用金属制成的 增强材料(附接环）代替这两个唇缘密封。
[0081] 本实施例的筒形轴环26由金属或合成树脂一体地形成。这个筒形轴环26压配合 且固定于双球轴承24、25的相应外环的外周边与壳体3的壳体壁W1的内周边之间。筒形 轴环26的外径等于或大于包络输出杆21、枢转销22以及从动件23的包络圆，并且输出轴 19的轴中心(旋转中心轴线）作为包络圆的中心。
[0082] 筒形轴环26构造为气密地压配合且固定于双球轴承24、25的相应外环的外周边 周围的压配合和固定部分。另外，筒形轴环26构造为气密地压配合且固定入壳体壁W1的 内周边中的压配合和固定部分。筒形轴环26与壳体壁W1的高度差相接触以限制双球轴承 24、25和筒形轴环26的压配合和固定位置。筒形轴环26压配合于双球轴承24、25的相应 外环的外周边与壳体3的壳体壁W1的内周边之间。
[0083] 在其圆周方向上包围输出轴19的轴承容纳孔85形成于筒形轴环26中。对于筒 形轴环26的内周边，设置有形成于与轴承容纳孔85相同的轴线上的两个(第一和第二）压 配合孔。第一和第二压配合孔设置为在输出轴19的旋转轴线方向上彼此相邻。作为双球 轴承24、25的外部环状部分的相应外环压配合且固定入这两个(第一和第二）压配合孔中。 这两个(第一和第二）压配合孔可布置为在输出轴19的旋转轴线方向上彼此相邻并且其间 具有预定距离。
[0084] 将参照图1至11简要描述用于本第一实施例的EGR控制阀的附接的方法。图9 至11是示出从动件与轭之间的装配的方法的过程图。
[0085] 首先，如图9所示，在将输出元件8附接至壳体3之前，EGR阀1、轭6、复位弹簧9、 阀座11、金属轴承36、管道38、油密封39、以及弹簧座55预先附接至壳体3 (第一附接过 程)。
[0086] 接着，如图8A至9所示，输出轴19的第一突出轴部分装配入输出齿轮17的装配 孔66,磁路部分(一对轭57、一对磁体58)固定于输出齿轮17。然后，通过将穿过装配孔66 以突出入筒形轴套56的突出部分卷曲成凸缘形状，输出齿轮17固定至输出轴19的第一突 出轴部分。
[0087] 随后，双球轴承24、25的内环压配合且固定于输出轴19的中间轴部分的外周边周 围。之后，筒形轴环26压配合且固定于双球轴承24、25的外环的外周边周围。双球轴承 24、25和筒形轴环26可在附接至输出轴19的中间轴部分的外周边之前附接在一起。
[0088] 接着，输出杆21的第一装配孔装配至输出轴19的第二突出轴部分的外周边，以使 得输出杆21固定至输出轴19的第二突出轴部分。然后，通过将枢转销22驱动入输出杆 21的第二装配孔，从动件23压配合且固定于销22的从第二装配孔突出来的一部分的外周 边周围。以上述方式，输出齿轮17、输出轴19、输出杆21、枢转销22、从动件23、双球轴承 24, 25以及筒形轴环26被组装以便构成其中组合这些部件的输出元件8 (子组件）（第二附 接过程)。
[0089] 随后，传感器盖10从齿轮箱14的开口部分移除，并且在其部分穿过输出齿轮17 的圆弧形窗67的按压夹具按压于筒形轴环26的环状端面上之下，输出元件8从齿轮箱14 的开口部分侧沿着其旋转轴线方向（图9中的箭头方向）直线地推入壳体3。同时，如图10 中所示，筒形轴环26的外周边压配合且固定入壳体壁W1的轴承容纳孔85。
[0090] 之后，如图11所示，从动件23与轭6的锥形引导表面72相接触，以便由这个锥形 引导表面72引导入轭6,以使得从动件23平滑地插入轭槽6。这样，在轭6的轭槽27与枢 转销22和从动件23在预定接合位置装配(接合）在一起的情况下，EGR阀1、轭6以及输出 元件8附接至壳体3 (第三附接过程)。
[0091] 将参照图1至8C简要描述本第一实施例的EGR控制阀的操作。驱动本实施例的 EGR阀1的马达Μ的激励通过E⑶进行控制。
[0092] 如果电能没有供应至马达Μ，焊接并且固定至阀杆5在轴向上的输出部分(该端的 外周边）的阀头4的密封表面通过复位弹簧9的推力（弹簧荷载）与阀座11相接合。因此， 形成于壳体3的阀体12中的流动通道孔32至34关闭。因此，EGR气体没有混合入已经穿 过空气清洁器的清洁进气(新鲜空气）（EGR切断)。
[0093] 在其中EGR控制阀打开的操作状态(发动机的操作状态）下，执行阀打开操作以使 得EGR阀1以对应于操作状态的预定阀打开度(提升量或冲程量）打开。然后，电能供应至 马达Μ以在阀打开方向上旋转马达Μ的轴7。因此，马达Μ的旋转动力（扭矩）传递至小齿 轮15、中间齿轮16以及输出齿轮17。之后，扭矩从输出齿轮17传递至此的输出轴19根据 输出齿轮17的旋转在阀打开方向上旋转预定的旋转角度。随后，扭矩从输出轴19传递至 此的输出杆21根据输出轴19的旋转在阀打开方向上旋转预定的旋转角度(与输出齿轮17 的操作角度相等的凸轮角度)。
[0094] 枢转销22附接于输出杆21的突出端部分，即，在与输出轴19的旋转中心轴线偏 心预定距离的位置处。在输出轴19和输出杆21旋转时，由枢转销22支撑的从动件23的 外周部分(外环)被带入与轭6的轭槽27的槽侧面滑动接触。因此，旋转运动转换为线性运 动。然后，阀杆5和轭6在运动方向上抵抗复位弹簧9的推力位移。同时，阀杆5在其运动 方向上由壳体3的金属轴承36引导。因而，阀杆5在其轴向上朝着阀打开侧线性地位移。 由于阀杆5的线性位移，固定至阀杆5的输出部分的外周边(远端外周边）的阀头4与壳体 3的阀座11脱离接合，以便被提升与发动机操作状态相应的预定提升量或冲程量。
[0095] 如上所述，通过相应于发动机操作状态可变地控制供应至马达Μ的动力（驱动电 流值或施加的电压值)，EGR控制阀的阀打开度改变。因此，导入已经穿过空气清洁器的清洁 进气(新鲜空气）的EGR气体的量得到调节。因此，EGR阀1被阀打开地控制至对应于控制 目标值的阀打开度。因此，EGR气体流动通道(流动通道孔32至34)被打开。因而，EGR气 体(其是流出发动机的每个汽缸的废气的一部分）从形成于排气管道中的排气通道的分支 部分经由EGR气体流动通道再循环入形成于进气管道中的进气通道的汇合部分。因此，EGR 气体混合入供应至发动机的每个汽缸的进气中，并且包含于废气中的有害物质(例如，NOx) 从而减少。
[0096] 将在下面描述第一实施例的效果。在W0/2012/126876中描述的EGR控制阀(常规 EGR控制阀）中，壳体壁不存在于输出齿轮与偏心轮之间，并且难以布置在其旋转方向上可 滑动地支撑偏心轴的轴承。因此，由于偏心轴的轴向偏差，引起中间齿轮与输出齿轮之间的 不充分啮合。因此，存在着电动马达的动力没有有效地传递至偏心轮和提升阀的问题。 [0097] 在常规EGR控制阀中，偏心轴和连接连杆直接接触，并且因而存在着滑动损失很 大并且电动马达的动力没有有效地传递至提升阀的问题。而且，在常规EGR控制阀中，在将 偏心轴和连接连杆附接在一起时，存在着偏心轴与连接连杆之间难以附接并且EGR控制阀 的生产率很低的问题。
[0098] 因此，在本实施例的EGR控制阀中，使用上述构造，目的是用于可旋转地支撑输出 元件8的输出轴19的双球轴承24、25的容易布置、将马达Μ的旋转动力有效地传递至EGR 阀1和轭6、以及在减速机构中中间齿轮16与输出齿轮17之间改进的啮合状态，以及出于 从动件与轭之间容易附接的目的。
[0099] 具体地，对于EGR阀1和致动器2结合于其中的壳体3,设置有壳体壁W1、W2,用于 将EGR阀1和连杆机构容纳于其中的第一容纳腔41与马达Μ和减速机构容纳于其中的第 二容纳腔42分开。对于壳体壁W1，设置有经由筒形轴环26可旋转地支撑输出轴19的双球 轴承24、25、以及保持这些双球轴承24、25的相应外环的外周边的筒形轴环保持件81。
[0100] 通过与将第一容纳腔41和第二容纳腔42分开的壳体壁W1 -体地设置轴承保持 件81，双球轴承24、25,筒形轴环26以及轴承保持件81的布置变得非常容易。因此，输出 轴19的轴向偏离能受到限制，以使得在马达侧上中间齿轮16与输出齿轮17之间用于将马 达Μ的旋转动力传递至输出齿轮17的啮合得到改进。因此，马达Μ的旋转动力能有效地传 递至构成EGR阀1的阀头4、阀杆5以及轭6。
[0101] 通过为壳体3设置用于将第一容纳腔41与第二容纳腔42分开的壳体壁W1、W2,包 括第一和第二电刷端子51、52的外部连接部分(导电性接合部分，用于与用于外部连接的 连接器的第一和第二马达端子形成电连接）马达M、以及由于与中间齿轮16相啮合而从中 间齿轮16接收马达Μ的旋转动力时旋转的输出齿轮17,能与由EGR阀1、轭6、输出杆21、 枢转销22、从动件23等构成的阀子组件（阀轴部分）气密且不透液体地分开。
[0102] 因此，能防止从流动通道孔32至34通过在EGR阀1的阀杆5的外周边与由壳体 3的轴承保持件37保持的油密封39的密封橡胶(密封部分)之间的间隙泄漏入第一容纳腔 41的少量腐蚀性气体(腐蚀性气体，比如包含于废气中的一氧化碳（C0 )、二氧化硫（S02 )、 氮氧化物（NOx))进入第二容纳腔42。因此，能防止马达Μ的第一和第二电刷端子51、52与 用于外部连接的连接器的第一和第二马达端子之间的导电性接合部分的缺陷性导电或接 触劣化。
[0103] 通过将筒形轴环26压配合于双球轴承24、25的相应外环的外周边周围，输出元件 8在子组件的状态下组装。筒形轴环26的外径设置为等于或大于包络输出杆21、枢转销22 以及从动件23并且输出轴19的轴中心(旋转中心轴线）用作其中心的包络圆。为轭6的 开口部分71设置用于引导从动件的锥形引导表面72。因此，当筒形轴环26压配合入壳体 3的壳体壁W1时，从动件23能从输出轴19的轴向插入轭槽27。因此，便于枢转销22和从 动件23附接至轭6。因此，输出元件8附接至EGR阀1和壳体3变得容易，因此EGR控制阀 的生广率能得到提商。
[0104] 在壳体3的壳体壁W1由铝模铸造的情况下，通过使用弹性模量和线性膨胀系数与 用于筒形轴环26的双球轴承24、25的相应外环类似的材料(例如，不锈钢)，即使筒形轴环 26压配合入壳体3的壳体壁W1的内周边(轴承保持件81的轴承容纳孔84)，双球轴承24、 25的相应外环和筒形轴环26例如在它们的厚度方向上也不容易变形。因此，由于防止了 在筒形轴环26压配合之后轴承环之间的间隙(轴承内部间隙）减小而产生了降低滚动元件 (球）的表面压力的效果。
[0105] 在输出齿轮17的筒形衬套56的外周边与齿形成部分63的内周边之间，设置由此 能看到筒形轴环26的外径的圆弧窗67。因此，在筒形轴环26压配合入壳体3的壳体壁W1 的内周边(轴承保持件81的轴承容纳孔84)时，能插入用于保持筒形轴环26的环状端面的 按压夹具的一部分。因此，筒形轴环26倾斜地压配合入壳体壁W1能得到限制。另外，EGR 阀1的阀杆5能布置于马达Μ的横向侧上。因此，EGR控制阀的尺寸变得紧凑。（第二实施 例）
[0106] 将在下面描述第二实施例的EGR控制阀的构造。图12至15示出第二实施例的 EGR控制阀，其用于本发明所应用的发动机的废气再循环系统（EGR系统)。与第一实施例相 同的附图标记指示相同或相应的构造或功能，并且将省略其解释。
[0107] 与第一实施例类似，本实施例的致动器2的连杆机构包括轭6、输出杆21、枢转销 22以及从动件23。在通过从动件23从枢转销22接收到马达Μ的旋转动力时，轭6在阀杆 5的轴向上往复运动，并且装配部分74被压配合至阀杆5在其轴向上的近端部分(输入部 分)。因此，轭6连接至EGR阀1以便可与阀1 一体地移动。因而，轭6将马达Μ的旋转动 力转换为线性运动以使EGR阀1往复运动。
[0108] 对于轭6的输入部分，设置有由枢转销22支撑的从动件23能可分离地插入其中 的U形轭槽27。这个轭槽27是凹槽，其在两个表面的至少侧面上打开并且从两个表面中的 一个表面的侧面的开口部分91朝着后侧延伸。而且，这个凹槽是由枢转销22支撑的从动 件23能可分离地插入其中的径向槽(在与阀杆5的轴向垂直的方向上延伸的凹槽)。
[0109] 轭6的输入部分具有多面体形状(马蹄形横截面)，除了在与输出元件8的旋转轴 线方向平行的方向上相对的两个表面以外，还包括至少四个(第一至第四）侧面。为在与输 出元件8的旋转轴线方向平行的方向上相对的这两个表面设置具有与轭槽27大致相同形 状（U形)的狭槽(开口部分)。从动件23能通过这个狭槽看见。对于输入部分的第一侧面， 设置有侧面开口部分，其在与阀杆5的轴向垂直的方向上开口。
[0110] 轭槽27包括开口部分91，用于在输出元件8 (尤其是从动件23)附接至轭6时输 出元件8被旋转之下将从动件23插入轭槽27。开口部分91在轭槽27在其纵向方向上的 一端处开口，并且在与EGR阀1的阀杆5的轴向垂直的方向相反的方向上(尤其是枢转销22 和从动件23在附接时插入的插入方向相反的方向上)开口。对于开口部分91，设置有锥形 引导表面92,其开口面积从轭槽27的开口侧朝着后侧逐渐地变小并且其将从动件23引导 (导向）入轭槽27。
[0111] 将参照图12至15简短地描述用于本第二实施例的EGR控制阀的附接的方法。图 12至15是示出从动件与轭之间的装配的方法的过程图。
[0112] 首先，如图12所示，在将阀头4焊接并固定至阀杆5之前，阀杆5、轭6、复位弹簧 9、阀座11、金属轴承36、管道38、油密封39以及弹簧座55预先附接至壳体3 (第一附接过 程)。然后，如图12所示，输出齿轮17、输出轴19、输出杆21、枢转销22、从动件23、双球轴 承24、25以及筒形轴环26预先组装以便构成其中组合这些部件的输出元件8 (子组件）(第 二附接过程)。
[0113] 接着，传感器盖10从齿轮箱14的开口部分移除，并且在其部分穿过输出齿轮17 的圆弧窗67的按压夹具按压在筒形轴环26的环状端面上之下，输出元件8从齿轮箱14的 开口部分侧沿着其旋转轴线方向直线地被推入壳体3。因此，筒形轴环26的外周边被压配 合并且固定于壳体壁W1的轴承容纳孔85中。同时，输出轴19和输出杆21预先在图12中 的逆时针方向上旋转以使得枢转销22和从动件23没有装配入轭6的轭槽27, S卩，以使得从 动件23没有与轭6的输入部分相接触(第三附接过程)。
[0114] 随后，当输出轴19和输出杆21在图13中的顺时针方向上旋转时，从动件23安置 入轭6的开口部分91。通过将从动件23带入与轭6的锥形引导表面92相接触，轭6安装 于从动件23的外周边上。因此，轭6连同阀杆5 -起朝着图13中的上侧稍微地提升(第四 附接过程)。之后，当输出轴19和输出杆21在图14中的顺时针方向上旋转时，从动件23 插入轭6的轭槽27 (第五附接过程)。
[0115] 然后，在输出轴19和输出杆21在图15中的顺时针方向上旋转以朝着轭6的轭槽 27的后侧进入的阶段中，阀头4焊接并且固定至阀杆5。这样，在轭6的轭槽27与枢转销 22和从动件23在预定接合位置装配(接合）在一起的情况下，EGR阀1、轭6、以及输出元件 8附接至壳体3 (第六附接过程)。
[0116] 将在下面描述第二实施例的效果。如上所述，在本实施例的EGR控制阀中，对于 EGR控制阀的壳体3,设置用于将EGR阀1和转换机构容纳于其中的第一容纳腔41与马达 Μ和减速机构容纳于其中的第二容纳腔42分开的壳体壁Wl、W2。而且，对于壳体壁W1，设 置经由筒形轴环26可旋转地支撑输出轴19的双球轴承24、25,以及保持双球轴承24、25的 相应外环的外周边的筒形轴承保持件81。因此，能产生与第一实施例类似的效果。
[0117] 轭6的输入部分具有多面体形状(马蹄形横截面)，其除了两个相对表面以外还包 括至少四个(第一至第四）侧面。通过将筒形轴环26压配合于双球轴承24、25的相应外环 的外周边周围，输出元件8在子组件的状态下组装。筒形轴环26的外径设置为等于或大于 包络输出杆21、枢转销22、以及从动件23并且输出轴19的轴中心(旋转中心轴线）用作其 中心的包络圆。为轭6的开口部分91设置用于引导从动件的锥形引导表面92。
[0118] 因此，输出元件8附接至壳体3,其方式为筒形轴环26在枢转销22和从动件23没 有装配入轭6的轭槽27的位置(离开槽27的位置)压配合且固定于双球轴承24、25的相应 外环的外周边与壳体3的壳体壁W1的内周边之间。然后，输出轴19和输出杆21在图15 中的顺时针方向上旋转。因此，枢转销22和从动件23能可滑动地插入轭6的轭槽27。因 此，便于枢转销22和从动件23附接至轭6。因此，输出元件8附接至EGR阀1和壳体3变 得容易，以使得EGR控制阀的生产率能得到提高。
[0119] 将在下面描述上述实施例的变型。在本实施例中，用于本公开的排气系统的排气 控制阀应用于结合入用于发动机的废气再循环系统的EGR控制阀。替代地，用于本公开的 排气系统的排气控制阀可应用至结合入发动机的排气系统的例如废气门阀、滚动转换阀、 废气流控制阀、废气压力控制阀、废气转换阀、或废气节流阀。
[0120] 提升阀用作EGR控制阀或废气控制阀的开关元件。替代地，通过介于阀与轴之间 的连杆机构，可使用旋转型阀，比如蝶形阀、片状阀、平板阀或旋转阀。而且，可使用双提升 阀。另外，代替阀杆5,可使用在轴向上延伸的操作杆作为轴（阀杆)。
[0121] 在本实施例中，在将筒形轴环26压配合入壳体3的壳体壁W1的内周边之前，预先 将筒形轴环26压配合并且固定于双球轴承24、25的相应外环的外周边周围，S卩，轴承保持 件81的轴承容纳孔84的内侧。替代地，在输出齿轮17附接至输出轴19的第一突出轴部 分(输入部分）之前，在筒形轴环26附接于双球轴承24、25的相应外环的外周边周围之后， 筒形轴环26可压配合并且固定入壳体3的壳体壁W1的内周边。
[0122] 在本实施例中，为壳体3的壳体壁W1设置用于经由筒形轴环26保持双球轴承(第 一轴承)24、25的相应外环的外周边的筒形轴承保持件(第一轴承保持件)81。替代地，在没 有筒形轴环26介入之下，可为壳体3的壳体壁W1设置用于直接地保持(支撑）第一轴承的 外周边的筒形第一轴承保持件。
[0123] 作为第一轴承,替代双球轴承24、25,可使用其中具有润滑油的球轴承。而且，作为 第一轴承，可使用润滑油注入其中的筒形油注入的烧结轴承(金属衬套)。另外，可使用如此 类型的轴承以在润滑油没有注入第一和第二轴承之下通过润滑油供给机构将润滑油供给 至第一轴承与输出轴之间的第一滑动部分(滑动间隙）以及第二轴承与阀杆之间的第二滑 动部分(滑动间隙)。
[0124] 在将输出杆21附接至输出轴19的第二突出轴部分(输出部分)之前，输出杆21、枢 转销22以及从动件23可预先组装以便构成其中组合这些部件的从动件子组件(子组件)， 并且从动件子组件可附接至输出轴19的第二突出轴部分(输出部分)。可使用由枢转销22 的外周边可旋转地支撑的从动件滚柱来代替由球轴承构成的从动件23。
[0125] 另外，作为内燃机(发动机)，可使用多缸汽油发动机来代替多缸柴油发动机。而 且，本公开可应用至单缸发动机。连接至线圈的导体可以是与电连接至马达的转子线圈的 整流器按压接触的电刷。形成为线圈的导体可以是马达的定子线圈。
[0126] 总之，用于上述实施例的内燃机的排气系统能如下描述。
[0127] 用于内燃机的排气系统包括壳体3、阀1、致动器2、第一容纳腔41、以及第二容纳 腔42-44。壳体3包括来自发动机的废气流过其中的流动通道31-35。阀1包括开关元件 4和阀杆5。开关元件4构造为打开或闭合流动通道31-35。阀杆5支撑开关元件4。致动 器2包括马达Μ和输出元件8。马达Μ构造为在将电能供应至马达Μ时产生用于驱动阀1 的动力。输出元件8构造为将由马达Μ产生的动力经由阀杆5传递至开关元件4。阀1和 致动器2结合于壳体3中。输出兀件8包括输出齿轮17、输出轴19、以及从动件23。输出 齿轮17构造为接收马达Μ的动力以便旋转。输出轴19布置于输出齿轮17的旋转中心轴 线上并且与输出齿轮17相结合以便可与输出齿轮17 -体地旋转。从动件23相对于输出 轴19的旋转中心轴线偏心地布置并且连接至输出轴19以便可与输出轴19 一体地旋转。 第一容纳腔41至少容纳阀杆5和从动件23。第二容纳腔42-44至少容纳马达Μ和输出齿 轮17。壳体3还包括将第一容纳腔41与第二容纳腔42-44分开的壳体壁Wl、W2。壳体壁 Wl、W2包括第一轴承24、25和筒形第一轴承保持件81。第一轴承24、25在输出轴19的旋 转方向上可滑动地支撑输出轴19。第一轴承保持件81保持第一轴承24、25的外周边。因 此，通过为用于将第一容纳腔41与第二容纳腔42至44分开的壳体壁W1、W2设置第一轴承 保持件81，第一轴承24、25和第一轴承保持件81的布置变得非常容易。因此，输出轴19的 轴向偏差能受到限制以便改进用于将马达Μ的动力传递至输出齿轮17的马达侧齿轮与输 出齿轮17之间的啮合。因而，马达Μ的动力能有效地传递至轭6和阀1。
[0128] 由于用于将第一容纳腔41与第二容纳腔42至44分开的壳体壁W1、W2,例如，包 括用于电连接至外部的导电性接合部分的马达Μ以及在接收到这个马达Μ的动力时旋转的 输出齿轮17能与阀1 (至少阀杆5)和从动件23分开。因此，能防止从流动通道31至35 通过阀1的阀杆5与壳体3之间的间隙泄漏入第一容纳腔41的少量腐蚀性气体(包含于废 气中的腐蚀性气体)进入第二容纳腔42至44。因此，能防止马达Μ与外部之间的导电性接 合部分的缺陷性导电或接触劣化。
[0129] 虽然本公开已经参照其实施例进行描述，将理解到，本公开不限于所述实施例和 构造。本公开应当覆盖各种变型和等同布置。另外，虽然描述了各种组合和构造，但包括更 多、更少或仅单个元件的其他组合和构造也在本公开的精神和范围内。
【权利要求】
1. 一种用于内燃机的排气系统，包括： 壳体（3 )，其包括流动通道（31-35 )，来自内燃机的废气流过所述流动通道（31-35 ); 阀（1)，其包括： 构造为打开或闭合所述流动通道（31-35)的开关元件（4);以及 支撑开关元件（4)的阀杆（5); 致动器（2)，其包括： 马达（M)，构造为在电能供应至马达（M)时产生驱动阀（1)的动力；以及 输出元件（8)，构造为将由马达（M)产生的动力经由阀杆（5)传递至开关元件（4)，其 中： 阀（1)和致动器（2 )结合于壳体（3 )中；并且 输出元件（8)包括： 输出齿轮（17)，构造为接收马达（M)的动力以便旋转； 输出轴（19)，布置于输出齿轮（17)的旋转中心轴线上并且与输出齿轮（17)相结合以 便能够与输出齿轮（17) -体地旋转；以及 从动件（23)，其相对于输出轴（19)的旋转中心轴线偏心地布置并且连接至输出轴 (19)以便能够与输出轴（19) 一体地旋转； 至少容纳阀杆（5)和从动件（23)的第一容纳腔（41);以及 至少容纳马达(M)和输出齿轮（17)的第二容纳腔（42-44)，其中： 壳体（3)还包括将第一容纳腔（41)与第二容纳腔（42-44)分开的壳体壁（Wl、W2);并 且 壳体壁（W1、W2)包括： 在输出轴（19)的旋转方向上可滑动地支撑输出轴（19)的第一轴承（24, 25);以及 保持第一轴承（24,25)的外周边的筒形第一轴承保持件（81)。
2. 根据权利要求1的排气系统，其中壳体（3)还包括： 在阀杆（5)的运动方向上可滑动地支撑阀杆（5)的筒形第二轴承（36);以及 保持第二轴承（36)的外周边的筒形第二轴承保持件（37)。
3. 根据权利要求1或2的排气系统，其中致动器（2)还包括： 减速机构（15-19)，构造为降低马达(M)的转速以将降低的转速传递至输出轴（19);以 及 转换机构（6, 21-23, 27)，构造为将输出轴（19)的旋转运动转换为阀杆（5)的线性运 动。
4. 根据权利要求3的排气系统，其中： 转换机构（6, 21-23, 27)包括： 杆（21 )，其与输出轴（19)相结合以便能够与输出轴（19) 一体地旋转并且从输出轴 (19)径向向外地突出； 由杆（21)保持的偏心销（22);和 轭（6，27 )，构造为经由从动件（23 )从偏心销（22 )接收马达（M)的动力以便在阀杆（5 ) 的轴向上往复运动并且与阀杆（5)相结合以便能够与阀杆（5)-体地移动；以及 从动件（23)由偏心销（22)的外周边可旋转地支撑并且可滑动地插入轭（6,27)中。
5. 根据权利要求4的排气系统，其中： 轭（6, 27)包括轭槽（27)，从动件（23)能插入轭槽（27)中； 轭槽（27)包括开口部分（71 )，在将从动件（23)附接至轭（6)时输出元件（8)被线性地 位移的状态下，从动件（23 )通过开口部分（71)插入轭槽（27 );并且 开口部分（71)在与阀杆（5 )的轴向垂直的方向上开口。
6. 根据权利要求5的排气系统，其中开口部分（71)包括锥形引导表面（72)，锥形引导 表面（72)的开口面积从其开口侧朝着轭槽（27)的后侧逐渐地变小并且锥形引导表面（72) 将从动件（23)引导入轭槽（27)。
7. 根据权利要求3的排气系统，其中： 转换机构（6, 21-23, 27)包括： 杆（21 )，其连接至输出轴（19 )以便能够与输出轴（19 ) 一体地旋转并且从输出轴（19 ) 径向向外地突出； 由杆（21)保持的偏心销（22 );和 马蹄形轭（6, 27)，构造为经由从动件（23)从偏心销（22)接收马达(M)的动力以便在阀 杆（5)的轴向上往复运动并且与阀杆（5)相结合以便能够与阀杆（5)-体地移动；并且 从动件（23)由偏心销（22)的外周边可旋转地支撑并且可滑动地插入轭（6,27)中。
8. 根据权利要求7的排气系统，其中： 轭（6, 27)包括轭槽（27)，从动件（23)能插入轭槽（27)中； 轭槽（27 )包括开口部分（91 )，在将从动件（23 )附接至轭（6 )时输出元件（8 )被旋转的 状态下，从动件（23 )通过开口部分（91)插入轭槽（27 );并且 开口部分（91)在与阀杆（5 )的轴向垂直的方向上开口。
9. 根据权利要求8的排气系统，其中开口部分（91)包括锥形引导表面（92)，锥形引导 表面（92)的开口面积从其开口侧朝着轭槽（27)的后侧逐渐地变小并且锥形引导表面（92) 将从动件（23)引导入轭槽（27)。
10. 根据权利要求4的排气系统，其中： 壳体壁（W1，W2)包括围绕第一轴承（24, 25)的外周边压配合的筒形轴环（26);并且 轴环（26)具有的外径等于或大于包络杆（21)、偏心销（22)以及从动件（23)并且输出 轴（19)的轴中心用作其中心的包络圆。
11. 根据权利要求10的排气系统，其中输出齿轮（17)包括窗（67)，通过窗（67)能看到 轴环（26)的外径。
12. 根据权利要求4的排气系统，其中： 输出轴（19)在其轴向上的一个端侧从第一容纳腔（41) 一侧上的开口端突出入第一容 纳腔（41)，以便和能够与之一体地旋转的杆（21)相结合；并且 输出轴（19)在其轴向上的另一个端侧从第二容纳腔（42-44) -侧上的开口端突出入 第二容纳腔（42-44)，以便和能够与之一体地旋转的输出齿轮（17)相结合。
13. 根据权利要求1或2的排气系统，还包括盖（10)，其中： 马达(M)包括线圈和端子（51，52)，所述端子导电性地接合至连接至线圈的导体或接 合至形成为所述线圈的导体； 盖（10)包括用于外部连接的连接器（54)，所述连接器用于通过端子（51，52)在马达 (Μ)和外部设备之间形成电连接；并且 壳体（3)还包括凹陷部分，所述凹陷部分构造为壳体（3)与盖（10)之间的第二容纳腔 (42-44)。
【文档编号】F02M25/07GK104110330SQ201410157656
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月18日 优先权日:2013年4月18日
【发明者】佐野亮, 石垣聪, 岛田广树, 佐藤修 申请人:株式会社电装