內燃機的排氣系統的製作方法

2023-10-09 10:53:24

內燃機的排氣系統的製作方法
【專利摘要】在用於內燃機的排氣系統中，輸出元件（8）構造為將馬達（M）產生的動力經由閥杆（5）傳遞至開關元件（4）。輸出軸（19）布置於輸出齒輪（17）的旋轉中心軸線上且與輸出齒輪（17）相結合以便可與之一體地旋轉。從動件（23）相對於輸出軸（19）的旋轉中心軸線偏心地布置且連接至輸出軸（19）以便可與之一體地旋轉。第一容納腔（41）至少容納閥杆（5）和從動件（23）。第二容納腔（42-44）至少容納馬達（M）和輸出齒輪（17）。殼體（3）包括將第一腔（41）與第二腔（42-44）分開的殼體壁（W1、W2）。殼體壁（W1、W2）包括在其旋轉方向上可滑動地支撐輸出軸（19）的第一軸承（24、25）及保持第一軸承（24、25）的外周邊的筒形第一軸承保持件（81）。
【專利說明】內燃機的排氣系統

【技術領域】
[0001] 本公開涉及用於內燃機的排氣系統。尤其，本公開涉及用於內燃機(發動機）的廢 氣再循環系統。

【背景技術】
[0002] 通常，對於內燃機的排氣系統，例如，已知一種廢氣再循環系統（EGR系統)，其將廢 氣(下文中稱之為EGR氣體）從排氣管道通過廢氣再循環管道再循環入內燃機(發動機）的 進氣管道以減少包含於從驅動車輛比如機動車輛的發動機的汽缸排出的廢氣中的有害物 質(例如，氮氧化物，NOx)。
[0003] 在EGR系統中，布置有EGR氣體流速控制閥(下文中稱之為EGR控制閥)，用 於可變地控制流過廢氣再循環管道中的EGR流動通道的EGR氣體的流速(參見，例如， W0/2012/126876)。這個EGR控制閥包括具有馬達軸和小齒輪的電動馬達、具有與小齒輪齧 合旋轉的中間齒輪的中間軸、具有與中間齒輪嚙合旋轉的輸出齒輪和偏心輪的偏心軸、以 及具有提升閥、閥杆和彼此嚙合的偏心輪的連杆。中間軸布置於偏心軸側面且位於其附近， 以使得偏心輪和連杆布置於電動馬達附近。
[0004] 在這種常規EGR控制閥中，殼體壁不存在於輸出齒輪和偏心輪之間，並且難以布 置用於在偏心軸的旋轉方向上可滑動地支撐偏心軸的軸承。因此，由於偏心軸的軸向偏差， 在中間齒輪和輸出齒輪之間就引起了不充分的嚙合。於是，就存在著電動馬達的動力沒有 有效地傳遞至偏心輪和提升閥的問題。


【發明內容】

[0005] 本公開解決了上述問題中的至少一個。因而，本公開的目標是提供一種內燃機的 排氣系統，其通過布置支撐輸出元件的輸出軸的第一軸承能有效地將馬達的動力傳遞至軛 和閥。
[0006] 為了實現本公開的目標，提供了一種內燃機的排氣系統，其包括殼體、閥、致動器、 第一容納腔以及第二容納腔。殼體包括來自發動機的廢氣流過其中的流動通道。閥包括開 關元件和閥杆。開關元件構造為打開或閉合流動通道。閥杆支撐開關元件。致動器包括馬 達和輸出元件。馬達構造為在將電能供應至馬達時產生用於驅動閥的動力。輸出元件構造 為將由馬達產生的動力經由閥杆傳遞至開關元件。閥和致動器結合於殼體中。輸出元件包 括輸出齒輪、輸出軸、以及從動件。輸出齒輪構造為接收馬達的動力以便旋轉。輸出軸布置 於輸出齒輪的旋轉中心軸線上並且與輸出齒輪相結合以便可與輸出齒輪一體地旋轉。從動 件相對於輸出軸的旋轉中心軸線偏心地布置並且連接至輸出軸以便可與輸出軸一體地旋 轉。第一容納腔至少容納閥杆和從動件。第二容納腔至少容納馬達和輸出齒輪。殼體還包 括將第一容納腔與第二容納腔分開的殼體壁。殼體壁包括第一軸承和筒形第一軸承保持 件。第一軸承在輸出軸的旋轉方向上可滑動地支撐輸出軸。第一軸承保持件保持第一軸承 的外周邊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007] 本公開的上述以及其他目標、特點和優點將從以下參照附圖的詳細描述中變得更 加明顯。在附圖中：
[0008] 圖1是示出根據第一實施例的EGR控制閥的截面圖；
[0009] 圖2是根據第一實施例的沿著圖1中的線II-II截取的截面圖；
[0010] 圖3是示出根據第一實施例的傳感器蓋移除的狀態的平面圖；
[0011] 圖4是根據第一實施例的沿著圖3中的線IV-IV截取的截面圖；
[0012] 圖5是示出第一實施例的EGR控制閥的截面圖；
[0013] 圖6是示出根據第一實施例的致動器和EGR閥的透視圖；
[0014] 圖7是示出第一實施例的致動器和EGR閥的透視圖；
[0015] 圖8A是示出根據第一實施例的輸出齒輪子組件(輸出元件）的正視圖；
[0016] 圖8B是示出第一實施例的輸出齒輪子組件(輸出元件）的側視圖；
[0017] 圖8C是示出第一實施例的輸出齒輪子組件(輸出元件）的後視圖；
[0018] 圖9是示出根據第一實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視圖；
[0019] 圖10是示出第一實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視圖；
[0020] 圖11是示出第一實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視圖；
[0021] 圖12是示出根據第二實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視 圖；
[0022] 圖13是示出第二實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視圖；
[0023] 圖14是示出第二實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視圖；並 且
[0024] 圖15是示出第二實施例的用於將從動件裝配至軛的方法的附接過程的視圖。

【具體實施方式】
[0025] 在下面參照附圖詳細描述實施例。
[0026] (第一實施例）
[0027] 將在下面描述第一實施例的用於內燃機的排氣系統的構造。圖1至11示出第一 實施例的EGR控制閥，控制閥用於本發明所應用的發動機的廢氣再循環系統（EGR系統)。
[0028] 本實施例的發動機的排氣系統包括廢氣再循環系統(下文稱為EGR系統)，用於將 廢氣（下文稱為EGR氣體）從布置於車輛比如汽車中的內燃機(多缸柴油發動機：下文稱為 發動機）的排氣管道再循環(流回）至進氣管道。EGR系統包括EGR氣體管道，用於將EGR氣 體從排氣歧管或排氣管道中的排氣通道回流入進氣歧管或進氣管道中的進氣通道。由此 EGR氣體從排氣通道流入進氣通道的EGR氣體流動通道形成於這個EGR氣體管道中。
[0029] 在EGR氣體管道處，布置有EGR控制閥，用於通過EGR閥1的打開和閉合操作來控 制流過EGR氣體流動通道的EGR氣體的流速。EGR系統用作EGR閥控制設備(用於發動機 的EGR控制設備)，用於根據發動機操作狀態打開-閉合控制EGR控制閥的EGR閥1。這個 EGR閥控制設備包括發動機控制單元（電子控制單元：下文稱為ECU)，用於與另一個系統同 步地控制EGR控制閥的致動器2。
[0030] EGR控制閥包括用於調節流過EGR氣體流動通道的EGR氣體的流速的EGR閥1、用 於使這個EGR閥1在其軸向上往復運動的致動器2、以及EGR閥1和致動器2容納於(集成 於)其中的殼體3。EGR閥1包括：閥頭（EGR控制閥的開關元件)4,其是用於打開或閉合EGR 氣體流動通過其中的EGR氣體流動通道的開關元件；以及閥軸（EGR控制閥的閥杆：下文稱 為閥杆）5,其是用於支撐這個閥頭4的閥杆。在這個閥杆5軸向上的近端部分處，設置有 輸入部分，馬達Μ的旋轉動力通過具有馬蹄形截面的軛6從致動器2傳遞至這個輸入部分。 軛6通過例如壓配合或焊接固定至閥杆5的輸入部分的外周邊（圖1中的上端的外周邊)。
[0031] 致動器2包括具有馬達軸7的馬達Μ、用於這個馬達Μ的軸7的兩步減速旋轉的減 速機構(齒輪系：G)、用於驅動這個減速機構並且將減速機構和軛6連接在一起的轉換機構 (連杆機構：R)、具有減速機構以及連杆機構的一部分以將馬達Μ的動力朝著軛6輸出的輸 出元件8、用於檢測這個輸出元件8的旋轉角度的旋轉角度檢測設備、以及用於在閥頭4閉 合的一側（閥完全閉合側)上推壓閥杆5的復位彈簧9。在殼體3與傳感器蓋10之間，殼體 3包括致動器2容納於其中的凹陷部分。殼體3包括閥頭4能與之相接合的環狀閥座11、 容納EGR閥1的閥體12、容納馬達Μ的馬達外殼13、以及容納減速機構的齒輪箱14。
[0032] 將稍後描述殼體3的細節。馬達Μ包括：內部轉子（電樞)，其具有在其軸向（下文 稱為旋轉軸向）上延伸的馬達軸7 ;在電樞的圓周方向上環繞這個電樞的筒形定子；以及一 對容納並且保持於固定至這個定子的電刷保持器中的饋電電刷(下文稱為電刷)。減速機構 包括固定至馬達Μ的馬達軸7的端部的外周邊的小齒輪(輸入齒輪，馬達齒輪）15、與這個 小齒輪15相嚙合地旋轉的中間齒輪16、與中間齒輪16相嚙合地旋轉的輸出齒輪（閥齒輪） 17、與馬達軸7平行地布置的中間軸18、以及與馬達軸7和中間軸18平行地布置的輸出軸 19。
[0033] 輸出元件8將馬達Μ的旋轉動力通過閥杆5傳遞至閥頭4。這個輸出元件8包括 在接收到馬達Μ的旋轉動力時旋轉的輸出齒輪17、以及沿著這個輸出齒輪17的旋轉中心軸 線布置並且連接至輸出齒輪17以便能與齒輪17 -體地旋轉的輸出軸19。輸出齒輪17和 輸出軸19構成減速機構，並且輸出軸19構造為減速機構的輸出軸。輸出元件8包括連接 至輸出軸19以便能與軸19 一體地旋轉的輸出杆21、由這個輸出杆21的突出端部分保持的 偏心銷(下文稱為樞轉銷）22、以及由這個樞轉銷22的外周邊可旋轉地支撐的球軸承(下文 稱為從動件）23。輸出杆21、樞轉銷22以及從動件23構成連杆機構。
[0034] 輸出元件8包括用於在輸出軸19的旋轉方向上可滑動地支撐輸出軸19的雙球軸 承24、25、以及圍繞這些雙球軸承24、25的外周邊壓配合併且固定的筒形軸環26。構成輸 出元件8的輸出齒輪17、輸出軸19、輸出杆21、樞轉銷22、從動件23、雙球軸承24、25以及 筒形軸環26被預先組裝，並且在這個輸出齒輪子組件的狀態下附接至殼體3。同時，樞轉銷 22和從動件23合併入軛6的軛槽27。連杆機構包括軛6、輸出杆21、樞轉銷22以及從動 件23。
[0035] EGR閥1是提升閥，並且包括環狀閥頭（閥主體)4,閥頭與殼體3的閥座11相接合 或與之分離以閉合或打開EGR氣體流動通道(入口埠 31->流動通道孔32至34->出口端 口 35)。在本實施例中，閥頭4的外周端面(具有錐形（圓錐）形狀的密封表面）用作與閥座 11相接合的閥面。EGR閥1包括閥杆5,閥杆5與輸出元件8的旋轉位移同步地在EGR閥1 的中心軸線方向上往復運動。另外，可使用具有構造為一體部件的閥頭4和閥杆5的EGR 閥1。
[0036] 閥杆5在EGR閥1的中心軸線方向上直線地延伸並且接合至EGR閥1和包括軛6 的連杆機構。這個閥杆5在垂直於馬達Μ的馬達軸7、中間軸18和輸出軸19的方向上延 伸。從軛6接收到致動器2的動力的輸入部分設置於閥杆5在其軸向上的近端部分處。將 致動器2的動力輸出至EGR閥1的輸出部分設置於閥杆5在其軸向上的遠端部分處。
[0037] 環狀閥頭4通過接合手段比如焊接固定至閥杆5的輸出部分的外周邊(遠端外周 邊)。閥杆5的在其軸向上的中間部分通過金屬軸承36由殼體3的軸承保持件37可滑動 地支撐。閥頭4、閥杆5、軛6以及復位彈簧9被預先組裝並且在這個閥子組件的狀態下附 接至殼體3。
[0038] 廢氣顆粒(顆粒物質：ΡΜ)比如燃燒殘餘物或碳混合入廢氣比如EGR氣體。為此，用 於限制包含於EGR氣體中的顆粒物質（ΡΜ)進入閥杆5與金屬軸承36之間的的管道38附 接於閥杆5的中間部分與軸承保持件37之間。用於防止潤滑閥杆5與金屬軸承36之間的 滑動部分的潤滑脂或潤滑油流出的油密封39附接至閥杆5的中間部分的外周邊。
[0039] 油密封39是例如通過L形金屬環增強件來增強的密封，並且包括由合成橡膠製 成並且在閥杆5的徑向和推力方向上可彈性地變形的密封橡膠(彈性變形部分)。這個油密 封39布置於軸承保持件37的密封壓配合孔中以在閥杆5的圓周方向上包圍閥杆5。金屬 環增強件包括筒形狀的外部環狀部分，其壓配合併且固定至軸承保持件37的密封壓配合 孔的壁表面。這個外部環狀部分的外周部分用作壓配合和固定部分，其壓配合併且不透液 體地固定至軸承保持件37的密封壓配合孔。外部環狀部分與軸承保持件37的第一高度差 (底部）相接觸以便限制油密封39的壓配合和固定位置。密封橡膠包括與閥杆5的外周表 面(滑動表面)滑動接觸的密封唇緣，並且具有不透流體且不透氣體地密封軸承保持件37與 閥杆5的外周邊之間的間隙的防塵密封功能。這個密封橡膠布置於軸承保持件37內部以 在閥杆5的圓周方向上包圍閥杆5。
[0040] 可移動地容納EGR閥1(閥頭4、閥杆5)、軛6、復位彈簧9等的閥體12與殼體3 - 體地形成。結合凸緣(未示出）設置於圖1中這個閥體12的下端側（閥座11側）上。這個 結合凸緣包括附接至EGR控制閥的附接元件（固定元件）的結合端面，並且使用緊固工具比 如螺栓緊固和固定至固定元件的附接表面。因此，EGR控制閥在發動機側（車輛側）上固定 至固定元件。
[0041] 構成EGR氣體流動通道的入口埠 31、流動通道孔32至34、以及出口埠 35形 成於閥體12的內部。閥座11壓配合和固定至閥體12的用於將入口埠 31與流動通道孔 33分開的筒形分隔壁(分離部分)。閥頭4能與之相接合的截頭圓錐形狀(錐形）的閥座形 成於這個閥座11的開口周邊邊緣處。在閥座11內部，形成有流動通道孔（EGR控制閥的閥 孔)32,其在入口埠 31與流動通道孔33之間連通並且EGR氣體流過其中。入口埠 31、 流動通道孔32至34、以及出口埠 35構成EGR氣體(廢氣)流過其中的廢氣再循環路徑(流 動通道)。用於保持金屬軸承36的外周邊的筒形軸承保持件37與閥體12-體地形成。這 個軸承保持件37布置為在金屬軸承36的圓周方向上包圍金屬軸承36。
[0042] 金屬軸承36是潤滑油(潤滑脂、潤滑油）注入其中的圓柱形油注入的燒結軸承(第 二軸承，金屬襯套)。這個金屬軸承36在閥杆5的位移方向上可滑動地支撐閥杆5。在這個 金屬軸承36內部，用於在閥杆5的位移方向上可滑動地支撐閥杆5的外周表面的滑動孔形 成為穿過金屬軸承36。用於閥杆5的平滑往復運動的滑動間隙設置於閥杆5的外周表面與 金屬軸承36的內周表面之間。金屬軸承36包括圓柱形狀的外部環狀部分，外部環狀部分 壓配合併且固定至軸承保持件37的軸承壓配合孔的壁表面。這個外部環狀部分的外周部 分用作氣密地壓配合且固定入軸承保持件37的軸承壓配合孔的壓配合和固定部分。外部 環狀部分與軸承保持件37的第二高度差相接觸以限制金屬軸承36的壓配合和固定位置。
[0043] 軸承保持件37是用於保持金屬軸承36的外部環狀部分的筒形第二軸承保持件。 在這個軸承保持件37內部，設置有閥杆容納孔，閥杆5裝配並且插入其中以在其位移方向 上可往復運動。對於這個閥杆容納孔，設置金屬軸承36的外部環狀部分壓配合入其中的軸 承壓配合孔，以及油密封39的外部環狀部分壓配合入其中的密封壓配合孔。軸承保持件37 筒形地形成為在金屬軸承36的圓周方向上包圍金屬軸承36。
[0044] 為殼體3設置用於將第一容納腔11與第二容納腔42分開的殼體壁W1、W2,尤其在 閥體12與齒輪箱14之間。第一容納腔41是圖4中由短虛線包圍的EGR閥1以及轉換機 構容納於其中的凹陷部分。容納於這個容納腔41中的EGR閥1和轉換機構至少是閥頭4、 閥杆5、軛6、輸出杆21、樞轉銷22、從動件23等。第二容納腔42是圖4中由短虛線包圍的 馬達Μ以及減速機構容納於其中的凹陷部分，馬達Μ以及減速機構容納於凹陷部分和傳感 器蓋10之間。容納於這個第二容納腔42中的馬達Μ和減速機構至少是馬達Μ、小齒輪15、 中間齒輪16、輸出齒輪17等。
[0045] 第二容納腔42包括馬達Μ容納於其中的馬達容納腔43、以及減速機構容納於其中 的齒輪容納腔44。殼體壁W1將第一容納腔41與第二容納腔42分開，尤其是與齒輪容納 腔44分開。殼體壁W2將第一容納腔41與第二容納腔42分開，尤其是與馬達容納腔43分 開。為殼體3設置用於在附接時將閥子組件插入第一容納腔41的開口部分。這個開口部 分由插塞或蓋帽45閉合。另外，為殼體3設置一個開口部分。這個開口部分由插塞或蓋帽 46覆蓋。
[0046] 具有帶底部的筒形並且容納和保持馬達Μ的馬達外殼13與殼體3 -體地形成。這 個馬達外殼13包括在圓周方向上包圍馬達Μ的筒形軛47的圓柱形側壁部分、以及在這個 側壁部分的一個端側上開口並且用於在附接時將馬達Μ插入馬達容納腔43的開口部分(馬 達插入開口）。這個馬達插入開口由馬達Μ的前託架48閉合。這個前託架48使用螺栓等 緊固並固定至馬達外殼13的馬達插入開口的開口周邊邊緣。因此，馬達Μ容納並且保持於 馬達容納腔43中。
[0047] 為殼體3設置容納減速機構的齒輪箱14。這個齒輪箱14包括用於在附接時將致 動器2插入齒輪容納腔44的開口部分。這個開口部分由合成樹脂製成的傳感器蓋10所覆 蓋。對於傳感器蓋10,設置有：用於內部連接的連接器，用於在一對(第一和第二）從馬達Μ 的前託架48突出的電刷端子51、52與一對(第一和第二）馬達端子(未不出）之間形成電連 接；以及用於外部連接的連接器，用於在這對(第一和第二）馬達端子和EGR開口角度傳感 器53的傳感器端子與外部電路（Ε⑶和電池）之間形成電連接。
[0048] 對於傳感器蓋10的內表面，設置有用於內部連接的連接器的連接器外殼(未示 出)，容納這對(第一和第二)馬達端子的一個端部（內部連接部分)，該一個端部露出。對於傳 感器蓋10的外表面，設置有這對(第一和第二）馬達端子的另一個端部(外部連接部分)，以 及用於外部連接的連接器的連接器外殼54,用於容納傳感器端子的端部(外部連接部分)， 這些端部露出。這對(第一和第二）馬達端子的相應中間部分、以及傳感器端子的大部分夾 物模塑於傳感器蓋10中。這對(第一和第二）馬達端子和傳感器端子構成用於內部連接的 連接器的或用於外部連接的連接器的連接器端子(外部連接端子)。
[0049] 將參照圖1至11描述本實施例的致動器2的細節。致動器2包括用於在閥閉合 (完全閉合）方向上推壓EGR閥1的復位彈簧9、在供應電能時產生旋轉動力（扭矩）用於使 EGR閥1往復運動的馬達M、用於兩步地減速這個馬達Μ的馬達軸7的旋轉以將減速的旋轉 傳遞至輸出軸19的減速機構、用於將這個減速機構的輸出齒輪17的旋轉往復(旋轉）運動 轉換為EGR閥1的線性往復運動（EGR閥1在其軸向上的往復運動）的動力轉換機構(連杆 機構)、以及用於檢測輸出軸19的旋轉角度的旋轉角度檢測設備。
[0050] 復位彈簧9布置為螺旋形地(螺線地)包圍圖1中閥杆5的上端側以及軸承保持件 37。這個復位彈簧9包括線圈部分，其螺旋地纏繞於與閥杆5在其上端側上的高度差(環狀 高度差)相接合的環狀彈簧座55的彈簧座部分與殼體3的底部(軸承保持件37徑向向外的 圓柱形凹槽的底部)的彈簧座部分之間。復位彈簧9是壓縮盤簧，壓縮盤簧抵抗閥杆5產生 在閥閉合方向上推壓閥頭4的彈力。
[0051] 復位彈簧9的線圈部分在其纏繞方向上的一個端側與彈簧座55的彈簧座部分相 接合或由其保持。復位彈簧9的線圈部分在其纏繞方向上的另一個端側與殼體3的彈簧座 部分相接合或由其保持。軸承保持件37具有作為用於引導(保持）復位彈簧9的線圈部分 的線圈內徑的彈簧內周邊導向件的功能。
[0052] 將參照圖1至11描述本實施例的馬達Μ的細節。馬達Μ容納並且保持於具有底 部並且與殼體3 -體地形成的筒形馬達外殼13的馬達容納腔43中。前託架48連接至筒 形軛47的前側。馬達Μ是具有電刷的DC馬達，其內部轉子布置於外部定子的內周邊側上 以便可相對於其旋轉，並且包括具有在旋轉軸線方向上直線地延伸的馬達軸7的電樞、在 這個電樞的圓周方向（馬達圓周方向）上包圍電樞的筒形定子、固定至這個定子的電刷保持 件、以及與電樞的整流器壓接觸以將動力供應至電樞線圈的一對(第一和第二）電刷。
[0053] 定子包括：具有底部的筒形軛47,其可旋轉地容納電樞的馬達軸7 ;以及固定至這 個筒形軛47的內周表面的永磁體(場磁體)。電樞布置於定子的徑向外側並且其間具有預 定間隙。這個電樞包括：馬達軸7,其由筒形軛47的軸承支撐部分(軸承保持件）和板狀前 託架48的軸承支撐部分(軸承保持件）通過軸承可旋轉地支撐；電樞芯部，其通過在這個馬 達軸7的旋轉軸線方向上疊置磁性鋼板來形成；繞著這個電樞芯部纏繞的電樞繞組（電樞 線圈，轉子線圈）；以及與這對(第一和第二）電刷壓接觸的整流器。
[0054] 這對(第一和第二）電刷中的一個(第一）電刷經由包括第一電刷端子51的電源 線以及用於外部連接的連接器的第一端子電連接至布置於車輛比如汽車中的外部電源（電 池)的正極側（VCC側）。另一個(第二）電刷經由包括第二電刷端子52的電源線以及用於外 部連接的連接器的第二端子電連接至外部電源（電池）的負極側(接地側，GND側)。這兩個 (第一和第二）電刷端子51、52包括內部連接部分，其導電地接合至連接至電樞線圈的第一 和第二電刷(導體)。這兩個(第一和第二)電刷端子51、52的相應外部連接部分穿過前託架 48以伸入第二容納腔42,尤其是伸入馬達容納腔43。這個伸出部分導電地接合至用於外部 連接的連接器的第一和第二馬達端子。
[0055] 作為致動器2的動力源的馬達Μ經由由E⑶電子地控制的馬達驅動電路電連接至 外部電源（電池)。對於E⑶，設置有用於執行控制處理和運算處理的中央處理單元（CPU)、用 於存儲控制程序和各種控制數據(例如，映射）的存儲設備(存儲器，比如只讀存儲器（ROM) 和隨機存儲器（RAM))、以及具有已知結構的微型計算機，包括輸入電路(輸入部分)、輸出電 路(輸出部分)、電源電路和定時器的功能。
[0056] 在點火開關接通（IG-0N)時，E⑶基於存儲在微型計算機的存儲器中的控制程序 來控制EGR控制閥的馬達Μ的激勵。E⑶構造為使得來自各種傳感器（比如EGR打開度傳感 器53、氣流計、曲柄角度傳感器、加速器打開度傳感器、節流閥打開度傳感器、進氣溫度傳感 器、冷卻劑溫度傳感器以及廢氣傳感器(空燃比傳感器、氧氣濃度傳感器)）的傳感器輸出信 號由A/D轉換電路進行A/D轉換，並且然後輸入微型計算機。
[0057] 旋轉角度檢測設備包括為輸出齒輪17的筒形軸套56設置以便與之一體地旋轉的 圓柱形磁路部分、以及用於測量這個磁路部分的旋轉角度以檢測EGR控制閥的閥打開度的 EGR (閥）打開度傳感器53,並且使用由磁路部分給EGR打開度傳感器帶來的磁性變化來檢 測磁路部分與EGR打開度傳感器53之間的相對旋轉角度的變化。
[0058] EGR打開度傳感器53布置於傳感器蓋10的傳感器安裝部分處。這個EGR打開度 傳感器53主要構造為霍爾1C，其根據與半導體霍爾元件的磁感表面相互關聯的磁通量密 度來向ECU輸出模擬電壓信號。代替霍爾1C，可使用單獨的霍爾元件、或非接觸型磁性檢測 元件比如磁阻元件。
[0059] 磁路部分通過例如粘合劑固定至筒形軸套56的內周邊。在筒形軸套56是合成樹 脂的情況下，磁路部分可夾物模塑入筒形軸套56。這個磁路部分包括一對在筒形軸套56 的直徑方向上被分為兩個部分的部分筒形軛57、以及一對在軛57的這個分開部分(相對部 分）處布置為其磁極面向相同方向的磁體(永磁體58)。
[0060] 將參照圖1至11描述本實施例的減速機構的細節。如上所述，減速機構包括小齒 輪15、中間齒輪16、輸出齒輪17、中間軸18以及輸出軸19。這三個減速齒輪可旋轉地容納 於齒輪容納腔44中，齒輪容納腔44是在齒輪箱14的凹陷部分與傳感器蓋10的凹陷部分 之間形成的內部空間。小齒輪15由金屬或合成樹脂一體地形成。這個小齒輪15通過壓配 合等圍繞馬達軸7的遠端外周邊固定。
[0061] 中間齒輪16由金屬或合成樹脂一體地形成。這個中間齒輪16圍繞中間軸18的外 周邊裝配以便可相對於其旋轉。這個中間齒輪16包括筒形部分，其圍繞中間軸18的外周 邊可旋轉地裝配以繞著中間軸18的中心軸線旋轉。與小齒輪15相嚙合的大直徑齒輪（中 間齒輪齒）61形成在這個筒形部分在其軸向上的一個端部處。與輸出齒輪17相嚙合的小 直徑齒輪(中間齒輪齒）62形成在這個筒形部分在其軸向上的另一個端部處。
[0062] 輸出齒輪17由金屬或合成樹脂一體地形成。筒形軸套56 -體地形成於這個輸出 齒輪17的內周邊部分處。輸出齒輪17包括齒形成部分63,其在筒形軸套56的徑向外側 並且為部分地圓柱形形狀(扇形)。與中間齒輪16的小直徑齒輪62相嚙合的輸出齒輪齒64 在這個齒形成部分63的外周邊處以預定角度形成扇狀形式。圓弧形狀的高度差設置於齒 形成部分63的內周邊部分與外周部分之間（齒形成部分63的中間部分處)。
[0063] 接合部分65 -體地設置用於輸出齒輪17以閉合筒形軸套56在其一個端側（閥 偵D上的開口部分。這個接合部分65具有厚度小於筒形軸套56的環形形狀。具有螺栓寬 度的裝配孔66 (用於防止輸出軸19自由旋轉的結構，或防旋轉構造）形成為穿過接合部分 65的中心部分。輸出軸19的輸入部分(輸出軸19的第一突出軸部分）裝配並固定至這個 裝配孔66,防止輸入部分旋轉。
[0064] 在筒形軸套56的外周邊與齒形成部分63的內周邊之間，輸出齒輪17包括圓弧形 窗67,由此能看到筒形軸環26的外徑。用於在筒形軸環26附接(壓配合)至殼體3的殼體 壁W1時保持筒形軸環26的環狀端面的按壓夾具的一部分能插入這個圓弧形窗67。中間軸 18由金屬或合成樹脂一體地形成。這個中間軸18在其軸向上的一個端部壓配合(固定)至 殼體3的齒輪箱14的筒形軸套的裝配凹陷部分。中間軸18在其軸向上的另一個端部裝配 於傳感器蓋10的筒形軸套的裝配凹陷部分中。
[0065] 輸出軸19由金屬一體地形成。這個輸出軸19經由筒形軸環26和雙球軸承24、25 可旋轉或可滑動地容納於殼體3的殼體壁W1內部。輸出軸19包括在軸19的旋轉軸線方 向上分別位於其兩側上的第一和第二突出軸部分(小直徑軸部分)。在第一和第二突出軸部 分之間，設置有布置於殼體3的殼體壁W1的軸承容納孔(將在下文中描述)內部的軸向部分 (中間軸部分，其外徑比第一和第二突出軸部分大的大直徑軸部分)。
[0066] 第一突出軸部分設置於輸出軸19的在其軸向(旋轉軸線方向)上的近端側(輸入部 分)處，並且具有螺栓寬度。第一突出軸部分可具有四邊形橫截面。第二突出軸部分設置於 輸出軸19的在其軸向上的遠端側(輸出部分)處，並且具有圓形橫截面。第二突出軸部分可 具有螺栓寬度。雙球軸承24、25的相應內環通過壓配合裝配並且保持於輸出軸19的中間 軸部分的外周邊周圍。
[0067] 將參照圖1至11描述本實施例的連杆機構的細節。如上所述，連杆機構包括軛6、 輸出杆21、樞轉銷22、以及從動件23。軛6由金屬一體地形成。在通過從動件23從樞轉銷 22接收馬達Μ的旋轉動力時，這個軛6在閥杆5的軸向上往復運動。軛6連接至閥杆5以 便可與杆5 -體地移動。軛6包括經由從動件23接收輸出元件8的動力的具有馬蹄形橫 截面的輸入部分，以及將輸出元件8的動力傳遞至閥杆5的輸出部分。
[0068] 在軛6的輸入部分內，如圖6和7所示，形成有U形軛槽27,其通過由凹陷的彎曲 表面(槽底面)將兩個平行的平狀槽側面連接在一起而提供。這個軛槽27是凹陷槽，其在兩 個表面中的至少側面上開口並且從兩個表面中的一個表面的側面的開口部分70朝著後側 延伸。軛槽27包括軸向槽(在與輸出軸19的旋轉軸線方向平行的方向上延伸的凹陷槽)， 由樞轉銷22支撐的從動件23能可脫離地插入軸向槽。因而，軛6的輸入部分構造為可滑 動地容納從動件23的U形從動件容納部分(或接合部分)。軛槽27的從其開口側朝著後側 的槽深度大於從動件23的直徑。凹陷的彎曲表面的曲率半徑大致等於或大於從動件23的 外周表面的曲率半徑。
[0069] 軛6的輸入部分具有多面體形狀(馬蹄形橫截面)，其除了在插入方向（樞轉銷22 和從動件23在附接時插入的插入方向)上相對的兩個表面以外具有至少四個(第一至第四） 側面。軛6的輸入部分可形成為環形截面以便在圓周方向上包圍從動件23。
[0070] 軛槽27包括開口部分71，用於在將輸出元件8 (尤其是從動件23)附接至軛6時 輸出元件8線性地運動之下將從動件23插入軛槽27。這個開口部分71在與閥杆5的軸向 垂直的方向上打開，尤其是在與樞轉銷22和從動件23在附接時插入的插入方向相反的方 向上打開。如圖2、5、9至11所示，對於開口部分71，設置有錐形導向表面72,其開口面積 從軛6的開口側朝著軛槽27的後側逐漸地變小並且其將從動件23引入(導入）軛槽27。
[0071] 具有底部的筒形(或成角度的）裝配部分74與軛6的輸出部分一體地設置。在這 個裝配部分74的內部，形成有閥杆5的在其軸向上的近端部分(輸入部分)壓配合入其中的 壓配合槽75。這個壓配合槽75包括開口部分，用於當在將閥杆5附接至軛6時閥杆5線性 地運動之下將閥杆5的輸入部分插入壓配合槽75,。
[0072] 對於輸入部分，設置有具有狹縫並且從動件23與之相對的相對表面。通過這個狹 縫能看到樞轉銷22的端面。在與閥杆5的軸向垂直的方向上開口的側面開口部分76設置 於輸入部分的第一側面上。用於限制從動件23的容納位置的高度差77設置於輸入部分的 內周邊處。閥杆5的在其軸向上的近端部分(輸入部分)可通過例如壓接或焊接固定至軛6 的裝配部分74。閥杆5和軛6可構造為單個部件。
[0073] 輸出杆21由金屬一體地形成。這個輸出杆21設置為在輸出軸19的徑向外側突 出。輸出杆21是用於驅動輸出軸19並且將其與樞轉銷22和從動件23連接在一起以將馬 達Μ的旋轉動力傳遞至樞轉銷22和從動件23的連杆。第一裝配孔(輸出軸19的第二突出 軸部分壓配合入其中以使得第二突出軸部分在第一裝配孔的軸向上穿過第一裝配孔）相應 地設置於輸出杆21的近端部分處。因此，輸出杆21連接至輸出軸19以便可與軸19 一體 地旋轉。
[0074] 第二裝配孔(樞轉銷22壓配合入其中以使得樞轉銷22在第二裝配孔的軸向上穿 過第二裝配孔）相應地設置於輸出杆21的遠端部分處。因此，樞轉銷22連接至輸出杆21 以便可與杆21 -體地旋轉。第二裝配孔設置於與輸出軸19的第二突出軸部分的旋轉中心 軸線偏心預定距離的位置處。樞轉銷22由金屬形成，並且被驅動入輸出杆21的第二裝配 孔，以便壓配合併且固定至輸出杆21的輸出部分。這個樞轉銷22可旋轉地支撐從動件23。 與從動件23 -起，這個樞轉銷22插入軛6的軛槽27。
[0075] 從動件23是球軸承，其包括壓配合且固定於樞轉銷22的外周邊周圍的內環、與軛 6的軛槽27的槽側面滑動接觸的外環、以及可滑動地容納於內環和外環這兩個軸承環之間 的鋼球。從動件23由樞轉銷22的外周邊可旋轉地支撐，並且可滑動（可滾動地）地插入軛 6的軛槽27。這個從動件23設置於與輸出軸19的第二突出軸部分的旋轉中心軸線偏心預 定距離的位置處。
[0076] 將參照圖4和5描述本實施例的殼體3的殼體壁W1、W2的細節。為殼體3設置用 於將第一容納腔41與第二容納腔42分開的殼體壁Wl、W2。殼體壁W1是具有套筒形狀的 分隔壁，其設置為從殼體3的內壁部分朝著第一容納腔41突出。EGR閥1，尤其是閥杆5、 軛6、輸出杆21、樞轉銷22以及從動件23可移動地容納於第一容納腔41中。馬達Μ和減 速機構(例如，小齒輪15、中間齒輪16、輸出齒輪17)容納於第二容納腔42中。
[0077] 如上所述，雙球軸承24、25的相應內環通過壓配合裝配並且保持於輸出軸19的中 間軸的外周邊周圍。殼體壁W1包括軸承保持件(第一軸承保持件）81，用於經由筒形軸環 26保持雙球軸承24、25,並且通過環形連接壁(連接部分）82連接至殼體3的外壁部分83。 軸承保持件81筒形地形成為包圍輸出軸19的中間軸部分、雙球軸承24, 25、以及筒形軸環 26。在輸出元件8 (尤其是輸出軸19)的旋轉軸線方向(軸向）上直線地延伸的軸承容納孔 (軸向孔）84形成於這個軸承保持件81中。這個軸承容納孔84構造為輸出軸19可旋轉地 裝配並且插入其中的軸容納孔。
[0078] 軸承容納孔84包括用於容納雙球軸承24、25以及筒形軸環26的軸環容納孔。這 個軸環容納孔是筒形軸環26的外部環狀部分壓配合入其中的軸環壓配合孔，並且構造為 雙球軸承24、25的相應外環經由筒形軸環26壓配合入其中的軸承壓配合孔。每個壓配合 孔形成於與軸承容納孔84相同的軸線上。為軸承保持件81的內周邊設置用於接合筒形軸 環26的高度差。
[0079] 雙球軸承24、25用作第一軸承(滾珠軸承)，其容納於軸承保持件81的軸承容納孔 84中，以在輸出元件8的輸出軸19的旋轉方向上可滑動地支撐輸出元件8的輸出軸19。雙 球軸承24、25包括壓配合且固定於輸出軸19的中間軸部分的外周邊周圍的內環、壓配合且 固定於筒形軸環26的內周邊中的外環、以及可滑動地容納於內環與外環這兩個軸承環之 間的鋼球。
[0080] 雙球軸承24、25的相應內環構造為氣密地壓配合且固定於輸出軸19的中間軸部 分的外周邊周圍的壓配合和固定部分。雙球軸承24、25的相應外環構造為氣密地壓配合且 固定於筒形軸環26的內周邊中的壓配合和固定部分。雙球軸承24、25包括兩個分別附接 於這兩個軸承環之間以及鋼球在旋轉軸線方向上的兩個端側上的唇緣密封(密封件)、以及 兩個用於防止鋼球分離的護圈。可使用滾動元件比如滾柱來代替鋼球。可使用金屬製成的 增強材料(附接環）代替這兩個唇緣密封。
[0081] 本實施例的筒形軸環26由金屬或合成樹脂一體地形成。這個筒形軸環26壓配合 且固定於雙球軸承24、25的相應外環的外周邊與殼體3的殼體壁W1的內周邊之間。筒形 軸環26的外徑等於或大於包絡輸出杆21、樞轉銷22以及從動件23的包絡圓，並且輸出軸 19的軸中心(旋轉中心軸線）作為包絡圓的中心。
[0082] 筒形軸環26構造為氣密地壓配合且固定於雙球軸承24、25的相應外環的外周邊 周圍的壓配合和固定部分。另外，筒形軸環26構造為氣密地壓配合且固定入殼體壁W1的 內周邊中的壓配合和固定部分。筒形軸環26與殼體壁W1的高度差相接觸以限制雙球軸承 24、25和筒形軸環26的壓配合和固定位置。筒形軸環26壓配合於雙球軸承24、25的相應 外環的外周邊與殼體3的殼體壁W1的內周邊之間。
[0083] 在其圓周方向上包圍輸出軸19的軸承容納孔85形成於筒形軸環26中。對於筒 形軸環26的內周邊，設置有形成於與軸承容納孔85相同的軸線上的兩個(第一和第二）壓 配合孔。第一和第二壓配合孔設置為在輸出軸19的旋轉軸線方向上彼此相鄰。作為雙球 軸承24、25的外部環狀部分的相應外環壓配合且固定入這兩個(第一和第二）壓配合孔中。 這兩個(第一和第二）壓配合孔可布置為在輸出軸19的旋轉軸線方向上彼此相鄰並且其間 具有預定距離。
[0084] 將參照圖1至11簡要描述用於本第一實施例的EGR控制閥的附接的方法。圖9 至11是示出從動件與軛之間的裝配的方法的過程圖。
[0085] 首先，如圖9所示，在將輸出元件8附接至殼體3之前，EGR閥1、軛6、復位彈簧9、 閥座11、金屬軸承36、管道38、油密封39、以及彈簧座55預先附接至殼體3 (第一附接過 程)。
[0086] 接著，如圖8A至9所示，輸出軸19的第一突出軸部分裝配入輸出齒輪17的裝配 孔66,磁路部分(一對軛57、一對磁體58)固定於輸出齒輪17。然後，通過將穿過裝配孔66 以突出入筒形軸套56的突出部分捲曲成凸緣形狀，輸出齒輪17固定至輸出軸19的第一突 出軸部分。
[0087] 隨後，雙球軸承24、25的內環壓配合且固定於輸出軸19的中間軸部分的外周邊周 圍。之後，筒形軸環26壓配合且固定於雙球軸承24、25的外環的外周邊周圍。雙球軸承 24、25和筒形軸環26可在附接至輸出軸19的中間軸部分的外周邊之前附接在一起。
[0088] 接著，輸出杆21的第一裝配孔裝配至輸出軸19的第二突出軸部分的外周邊，以使 得輸出杆21固定至輸出軸19的第二突出軸部分。然後，通過將樞轉銷22驅動入輸出杆 21的第二裝配孔，從動件23壓配合且固定於銷22的從第二裝配孔突出來的一部分的外周 邊周圍。以上述方式，輸出齒輪17、輸出軸19、輸出杆21、樞轉銷22、從動件23、雙球軸承 24, 25以及筒形軸環26被組裝以便構成其中組合這些部件的輸出元件8 (子組件）（第二附 接過程)。
[0089] 隨後，傳感器蓋10從齒輪箱14的開口部分移除，並且在其部分穿過輸出齒輪17 的圓弧形窗67的按壓夾具按壓於筒形軸環26的環狀端面上之下，輸出元件8從齒輪箱14 的開口部分側沿著其旋轉軸線方向（圖9中的箭頭方向）直線地推入殼體3。同時，如圖10 中所示，筒形軸環26的外周邊壓配合且固定入殼體壁W1的軸承容納孔85。
[0090] 之後，如圖11所示，從動件23與軛6的錐形引導表面72相接觸，以便由這個錐形 引導表面72引導入軛6,以使得從動件23平滑地插入軛槽6。這樣，在軛6的軛槽27與樞 轉銷22和從動件23在預定接合位置裝配(接合）在一起的情況下，EGR閥1、軛6以及輸出 元件8附接至殼體3 (第三附接過程)。
[0091] 將參照圖1至8C簡要描述本第一實施例的EGR控制閥的操作。驅動本實施例的 EGR閥1的馬達Μ的激勵通過E⑶進行控制。
[0092] 如果電能沒有供應至馬達Μ，焊接並且固定至閥杆5在軸向上的輸出部分(該端的 外周邊）的閥頭4的密封表面通過復位彈簧9的推力（彈簧荷載）與閥座11相接合。因此， 形成於殼體3的閥體12中的流動通道孔32至34關閉。因此，EGR氣體沒有混合入已經穿 過空氣清潔器的清潔進氣(新鮮空氣）（EGR切斷)。
[0093] 在其中EGR控制閥打開的操作狀態(發動機的操作狀態）下，執行閥打開操作以使 得EGR閥1以對應於操作狀態的預定閥打開度(提升量或衝程量）打開。然後，電能供應至 馬達Μ以在閥打開方向上旋轉馬達Μ的軸7。因此，馬達Μ的旋轉動力（扭矩）傳遞至小齒 輪15、中間齒輪16以及輸出齒輪17。之後，扭矩從輸出齒輪17傳遞至此的輸出軸19根據 輸出齒輪17的旋轉在閥打開方向上旋轉預定的旋轉角度。隨後，扭矩從輸出軸19傳遞至 此的輸出杆21根據輸出軸19的旋轉在閥打開方向上旋轉預定的旋轉角度(與輸出齒輪17 的操作角度相等的凸輪角度)。
[0094] 樞轉銷22附接於輸出杆21的突出端部分，即，在與輸出軸19的旋轉中心軸線偏 心預定距離的位置處。在輸出軸19和輸出杆21旋轉時，由樞轉銷22支撐的從動件23的 外周部分(外環)被帶入與軛6的軛槽27的槽側面滑動接觸。因此，旋轉運動轉換為線性運 動。然後，閥杆5和軛6在運動方向上抵抗復位彈簧9的推力位移。同時，閥杆5在其運動 方向上由殼體3的金屬軸承36引導。因而，閥杆5在其軸向上朝著閥打開側線性地位移。 由於閥杆5的線性位移，固定至閥杆5的輸出部分的外周邊(遠端外周邊）的閥頭4與殼體 3的閥座11脫離接合，以便被提升與發動機操作狀態相應的預定提升量或衝程量。
[0095] 如上所述，通過相應於發動機操作狀態可變地控制供應至馬達Μ的動力（驅動電 流值或施加的電壓值)，EGR控制閥的閥打開度改變。因此，導入已經穿過空氣清潔器的清潔 進氣(新鮮空氣）的EGR氣體的量得到調節。因此，EGR閥1被閥打開地控制至對應於控制 目標值的閥打開度。因此，EGR氣體流動通道(流動通道孔32至34)被打開。因而，EGR氣 體(其是流出發動機的每個汽缸的廢氣的一部分）從形成於排氣管道中的排氣通道的分支 部分經由EGR氣體流動通道再循環入形成於進氣管道中的進氣通道的匯合部分。因此，EGR 氣體混合入供應至發動機的每個汽缸的進氣中，並且包含於廢氣中的有害物質(例如，NOx) 從而減少。
[0096] 將在下面描述第一實施例的效果。在W0/2012/126876中描述的EGR控制閥(常規 EGR控制閥）中，殼體壁不存在於輸出齒輪與偏心輪之間，並且難以布置在其旋轉方向上可 滑動地支撐偏心軸的軸承。因此，由於偏心軸的軸向偏差，引起中間齒輪與輸出齒輪之間的 不充分嚙合。因此，存在著電動馬達的動力沒有有效地傳遞至偏心輪和提升閥的問題。 [0097] 在常規EGR控制閥中，偏心軸和連接連杆直接接觸，並且因而存在著滑動損失很 大並且電動馬達的動力沒有有效地傳遞至提升閥的問題。而且，在常規EGR控制閥中，在將 偏心軸和連接連杆附接在一起時，存在著偏心軸與連接連杆之間難以附接並且EGR控制閥 的生產率很低的問題。
[0098] 因此，在本實施例的EGR控制閥中，使用上述構造，目的是用於可旋轉地支撐輸出 元件8的輸出軸19的雙球軸承24、25的容易布置、將馬達Μ的旋轉動力有效地傳遞至EGR 閥1和軛6、以及在減速機構中中間齒輪16與輸出齒輪17之間改進的嚙合狀態，以及出於 從動件與軛之間容易附接的目的。
[0099] 具體地，對於EGR閥1和致動器2結合於其中的殼體3,設置有殼體壁W1、W2,用於 將EGR閥1和連杆機構容納於其中的第一容納腔41與馬達Μ和減速機構容納於其中的第 二容納腔42分開。對於殼體壁W1，設置有經由筒形軸環26可旋轉地支撐輸出軸19的雙球 軸承24、25、以及保持這些雙球軸承24、25的相應外環的外周邊的筒形軸環保持件81。
[0100] 通過與將第一容納腔41和第二容納腔42分開的殼體壁W1 -體地設置軸承保持 件81，雙球軸承24、25,筒形軸環26以及軸承保持件81的布置變得非常容易。因此，輸出 軸19的軸向偏離能受到限制，以使得在馬達側上中間齒輪16與輸出齒輪17之間用於將馬 達Μ的旋轉動力傳遞至輸出齒輪17的嚙合得到改進。因此，馬達Μ的旋轉動力能有效地傳 遞至構成EGR閥1的閥頭4、閥杆5以及軛6。
[0101] 通過為殼體3設置用於將第一容納腔41與第二容納腔42分開的殼體壁W1、W2,包 括第一和第二電刷端子51、52的外部連接部分(導電性接合部分，用於與用於外部連接的 連接器的第一和第二馬達端子形成電連接）馬達M、以及由於與中間齒輪16相嚙合而從中 間齒輪16接收馬達Μ的旋轉動力時旋轉的輸出齒輪17,能與由EGR閥1、軛6、輸出杆21、 樞轉銷22、從動件23等構成的閥子組件（閥軸部分）氣密且不透液體地分開。
[0102] 因此，能防止從流動通道孔32至34通過在EGR閥1的閥杆5的外周邊與由殼體 3的軸承保持件37保持的油密封39的密封橡膠(密封部分)之間的間隙洩漏入第一容納腔 41的少量腐蝕性氣體(腐蝕性氣體，比如包含於廢氣中的一氧化碳（C0 )、二氧化硫（S02 )、 氮氧化物（NOx))進入第二容納腔42。因此，能防止馬達Μ的第一和第二電刷端子51、52與 用於外部連接的連接器的第一和第二馬達端子之間的導電性接合部分的缺陷性導電或接 觸劣化。
[0103] 通過將筒形軸環26壓配合於雙球軸承24、25的相應外環的外周邊周圍，輸出元件 8在子組件的狀態下組裝。筒形軸環26的外徑設置為等於或大於包絡輸出杆21、樞轉銷22 以及從動件23並且輸出軸19的軸中心(旋轉中心軸線）用作其中心的包絡圓。為軛6的 開口部分71設置用於引導從動件的錐形引導表面72。因此，當筒形軸環26壓配合入殼體 3的殼體壁W1時，從動件23能從輸出軸19的軸向插入軛槽27。因此，便於樞轉銷22和從 動件23附接至軛6。因此，輸出元件8附接至EGR閥1和殼體3變得容易，因此EGR控制閥 的生廣率能得到提商。
[0104] 在殼體3的殼體壁W1由鋁模鑄造的情況下，通過使用彈性模量和線性膨脹係數與 用於筒形軸環26的雙球軸承24、25的相應外環類似的材料(例如，不鏽鋼)，即使筒形軸環 26壓配合入殼體3的殼體壁W1的內周邊(軸承保持件81的軸承容納孔84)，雙球軸承24、 25的相應外環和筒形軸環26例如在它們的厚度方向上也不容易變形。因此，由於防止了 在筒形軸環26壓配合之後軸承環之間的間隙(軸承內部間隙）減小而產生了降低滾動元件 (球）的表面壓力的效果。
[0105] 在輸出齒輪17的筒形襯套56的外周邊與齒形成部分63的內周邊之間，設置由此 能看到筒形軸環26的外徑的圓弧窗67。因此，在筒形軸環26壓配合入殼體3的殼體壁W1 的內周邊(軸承保持件81的軸承容納孔84)時，能插入用於保持筒形軸環26的環狀端面的 按壓夾具的一部分。因此，筒形軸環26傾斜地壓配合入殼體壁W1能得到限制。另外，EGR 閥1的閥杆5能布置於馬達Μ的橫向側上。因此，EGR控制閥的尺寸變得緊湊。（第二實施 例）
[0106] 將在下面描述第二實施例的EGR控制閥的構造。圖12至15示出第二實施例的 EGR控制閥，其用於本發明所應用的發動機的廢氣再循環系統（EGR系統)。與第一實施例相 同的附圖標記指示相同或相應的構造或功能，並且將省略其解釋。
[0107] 與第一實施例類似，本實施例的致動器2的連杆機構包括軛6、輸出杆21、樞轉銷 22以及從動件23。在通過從動件23從樞轉銷22接收到馬達Μ的旋轉動力時，軛6在閥杆 5的軸向上往復運動，並且裝配部分74被壓配合至閥杆5在其軸向上的近端部分(輸入部 分)。因此，軛6連接至EGR閥1以便可與閥1 一體地移動。因而，軛6將馬達Μ的旋轉動 力轉換為線性運動以使EGR閥1往復運動。
[0108] 對於軛6的輸入部分，設置有由樞轉銷22支撐的從動件23能可分離地插入其中 的U形軛槽27。這個軛槽27是凹槽，其在兩個表面的至少側面上打開並且從兩個表面中的 一個表面的側面的開口部分91朝著後側延伸。而且，這個凹槽是由樞轉銷22支撐的從動 件23能可分離地插入其中的徑向槽(在與閥杆5的軸向垂直的方向上延伸的凹槽)。
[0109] 軛6的輸入部分具有多面體形狀(馬蹄形橫截面)，除了在與輸出元件8的旋轉軸 線方向平行的方向上相對的兩個表面以外，還包括至少四個(第一至第四）側面。為在與輸 出元件8的旋轉軸線方向平行的方向上相對的這兩個表面設置具有與軛槽27大致相同形 狀（U形)的狹槽(開口部分)。從動件23能通過這個狹槽看見。對於輸入部分的第一側面， 設置有側面開口部分，其在與閥杆5的軸向垂直的方向上開口。
[0110] 軛槽27包括開口部分91，用於在輸出元件8 (尤其是從動件23)附接至軛6時輸 出元件8被旋轉之下將從動件23插入軛槽27。開口部分91在軛槽27在其縱向方向上的 一端處開口，並且在與EGR閥1的閥杆5的軸向垂直的方向相反的方向上(尤其是樞轉銷22 和從動件23在附接時插入的插入方向相反的方向上)開口。對於開口部分91，設置有錐形 引導表面92,其開口面積從軛槽27的開口側朝著後側逐漸地變小並且其將從動件23引導 (導向）入軛槽27。
[0111] 將參照圖12至15簡短地描述用於本第二實施例的EGR控制閥的附接的方法。圖 12至15是示出從動件與軛之間的裝配的方法的過程圖。
[0112] 首先，如圖12所示，在將閥頭4焊接並固定至閥杆5之前，閥杆5、軛6、復位彈簧 9、閥座11、金屬軸承36、管道38、油密封39以及彈簧座55預先附接至殼體3 (第一附接過 程)。然後，如圖12所示，輸出齒輪17、輸出軸19、輸出杆21、樞轉銷22、從動件23、雙球軸 承24、25以及筒形軸環26預先組裝以便構成其中組合這些部件的輸出元件8 (子組件）(第 二附接過程)。
[0113] 接著，傳感器蓋10從齒輪箱14的開口部分移除，並且在其部分穿過輸出齒輪17 的圓弧窗67的按壓夾具按壓在筒形軸環26的環狀端面上之下，輸出元件8從齒輪箱14的 開口部分側沿著其旋轉軸線方向直線地被推入殼體3。因此，筒形軸環26的外周邊被壓配 合併且固定於殼體壁W1的軸承容納孔85中。同時，輸出軸19和輸出杆21預先在圖12中 的逆時針方向上旋轉以使得樞轉銷22和從動件23沒有裝配入軛6的軛槽27, S卩，以使得從 動件23沒有與軛6的輸入部分相接觸(第三附接過程)。
[0114] 隨後，當輸出軸19和輸出杆21在圖13中的順時針方向上旋轉時，從動件23安置 入軛6的開口部分91。通過將從動件23帶入與軛6的錐形引導表面92相接觸，軛6安裝 於從動件23的外周邊上。因此，軛6連同閥杆5 -起朝著圖13中的上側稍微地提升(第四 附接過程)。之後，當輸出軸19和輸出杆21在圖14中的順時針方向上旋轉時，從動件23 插入軛6的軛槽27 (第五附接過程)。
[0115] 然後，在輸出軸19和輸出杆21在圖15中的順時針方向上旋轉以朝著軛6的軛槽 27的後側進入的階段中，閥頭4焊接並且固定至閥杆5。這樣，在軛6的軛槽27與樞轉銷 22和從動件23在預定接合位置裝配(接合）在一起的情況下，EGR閥1、軛6、以及輸出元件 8附接至殼體3 (第六附接過程)。
[0116] 將在下面描述第二實施例的效果。如上所述，在本實施例的EGR控制閥中，對於 EGR控制閥的殼體3,設置用於將EGR閥1和轉換機構容納於其中的第一容納腔41與馬達 Μ和減速機構容納於其中的第二容納腔42分開的殼體壁Wl、W2。而且，對於殼體壁W1，設 置經由筒形軸環26可旋轉地支撐輸出軸19的雙球軸承24、25,以及保持雙球軸承24、25的 相應外環的外周邊的筒形軸承保持件81。因此，能產生與第一實施例類似的效果。
[0117] 軛6的輸入部分具有多面體形狀(馬蹄形橫截面)，其除了兩個相對表面以外還包 括至少四個(第一至第四）側面。通過將筒形軸環26壓配合於雙球軸承24、25的相應外環 的外周邊周圍，輸出元件8在子組件的狀態下組裝。筒形軸環26的外徑設置為等於或大於 包絡輸出杆21、樞轉銷22、以及從動件23並且輸出軸19的軸中心(旋轉中心軸線）用作其 中心的包絡圓。為軛6的開口部分91設置用於引導從動件的錐形引導表面92。
[0118] 因此，輸出元件8附接至殼體3,其方式為筒形軸環26在樞轉銷22和從動件23沒 有裝配入軛6的軛槽27的位置(離開槽27的位置)壓配合且固定於雙球軸承24、25的相應 外環的外周邊與殼體3的殼體壁W1的內周邊之間。然後，輸出軸19和輸出杆21在圖15 中的順時針方向上旋轉。因此，樞轉銷22和從動件23能可滑動地插入軛6的軛槽27。因 此，便於樞轉銷22和從動件23附接至軛6。因此，輸出元件8附接至EGR閥1和殼體3變 得容易，以使得EGR控制閥的生產率能得到提高。
[0119] 將在下面描述上述實施例的變型。在本實施例中，用於本公開的排氣系統的排氣 控制閥應用於結合入用於發動機的廢氣再循環系統的EGR控制閥。替代地，用於本公開的 排氣系統的排氣控制閥可應用至結合入發動機的排氣系統的例如廢氣門閥、滾動轉換閥、 廢氣流控制閥、廢氣壓力控制閥、廢氣轉換閥、或廢氣節流閥。
[0120] 提升閥用作EGR控制閥或廢氣控制閥的開關元件。替代地，通過介於閥與軸之間 的連杆機構，可使用旋轉型閥，比如蝶形閥、片狀閥、平板閥或旋轉閥。而且，可使用雙提升 閥。另外，代替閥杆5,可使用在軸向上延伸的操作杆作為軸（閥杆)。
[0121] 在本實施例中，在將筒形軸環26壓配合入殼體3的殼體壁W1的內周邊之前，預先 將筒形軸環26壓配合併且固定於雙球軸承24、25的相應外環的外周邊周圍，S卩，軸承保持 件81的軸承容納孔84的內側。替代地，在輸出齒輪17附接至輸出軸19的第一突出軸部 分(輸入部分）之前，在筒形軸環26附接於雙球軸承24、25的相應外環的外周邊周圍之後， 筒形軸環26可壓配合併且固定入殼體3的殼體壁W1的內周邊。
[0122] 在本實施例中，為殼體3的殼體壁W1設置用於經由筒形軸環26保持雙球軸承(第 一軸承)24、25的相應外環的外周邊的筒形軸承保持件(第一軸承保持件)81。替代地，在沒 有筒形軸環26介入之下，可為殼體3的殼體壁W1設置用於直接地保持(支撐）第一軸承的 外周邊的筒形第一軸承保持件。
[0123] 作為第一軸承,替代雙球軸承24、25,可使用其中具有潤滑油的球軸承。而且，作為 第一軸承，可使用潤滑油注入其中的筒形油注入的燒結軸承(金屬襯套)。另外，可使用如此 類型的軸承以在潤滑油沒有注入第一和第二軸承之下通過潤滑油供給機構將潤滑油供給 至第一軸承與輸出軸之間的第一滑動部分(滑動間隙）以及第二軸承與閥杆之間的第二滑 動部分(滑動間隙)。
[0124] 在將輸出杆21附接至輸出軸19的第二突出軸部分(輸出部分)之前，輸出杆21、樞 轉銷22以及從動件23可預先組裝以便構成其中組合這些部件的從動件子組件(子組件)， 並且從動件子組件可附接至輸出軸19的第二突出軸部分(輸出部分)。可使用由樞轉銷22 的外周邊可旋轉地支撐的從動件滾柱來代替由球軸承構成的從動件23。
[0125] 另外，作為內燃機(發動機)，可使用多缸汽油發動機來代替多缸柴油發動機。而 且，本公開可應用至單缸發動機。連接至線圈的導體可以是與電連接至馬達的轉子線圈的 整流器按壓接觸的電刷。形成為線圈的導體可以是馬達的定子線圈。
[0126] 總之，用於上述實施例的內燃機的排氣系統能如下描述。
[0127] 用於內燃機的排氣系統包括殼體3、閥1、致動器2、第一容納腔41、以及第二容納 腔42-44。殼體3包括來自發動機的廢氣流過其中的流動通道31-35。閥1包括開關元件 4和閥杆5。開關元件4構造為打開或閉合流動通道31-35。閥杆5支撐開關元件4。致動 器2包括馬達Μ和輸出元件8。馬達Μ構造為在將電能供應至馬達Μ時產生用於驅動閥1 的動力。輸出元件8構造為將由馬達Μ產生的動力經由閥杆5傳遞至開關元件4。閥1和 致動器2結合於殼體3中。輸出兀件8包括輸出齒輪17、輸出軸19、以及從動件23。輸出 齒輪17構造為接收馬達Μ的動力以便旋轉。輸出軸19布置於輸出齒輪17的旋轉中心軸 線上並且與輸出齒輪17相結合以便可與輸出齒輪17 -體地旋轉。從動件23相對於輸出 軸19的旋轉中心軸線偏心地布置並且連接至輸出軸19以便可與輸出軸19 一體地旋轉。 第一容納腔41至少容納閥杆5和從動件23。第二容納腔42-44至少容納馬達Μ和輸出齒 輪17。殼體3還包括將第一容納腔41與第二容納腔42-44分開的殼體壁Wl、W2。殼體壁 Wl、W2包括第一軸承24、25和筒形第一軸承保持件81。第一軸承24、25在輸出軸19的旋 轉方向上可滑動地支撐輸出軸19。第一軸承保持件81保持第一軸承24、25的外周邊。因 此，通過為用於將第一容納腔41與第二容納腔42至44分開的殼體壁W1、W2設置第一軸承 保持件81，第一軸承24、25和第一軸承保持件81的布置變得非常容易。因此，輸出軸19的 軸向偏差能受到限制以便改進用於將馬達Μ的動力傳遞至輸出齒輪17的馬達側齒輪與輸 出齒輪17之間的嚙合。因而，馬達Μ的動力能有效地傳遞至軛6和閥1。
[0128] 由於用於將第一容納腔41與第二容納腔42至44分開的殼體壁W1、W2,例如，包 括用於電連接至外部的導電性接合部分的馬達Μ以及在接收到這個馬達Μ的動力時旋轉的 輸出齒輪17能與閥1 (至少閥杆5)和從動件23分開。因此，能防止從流動通道31至35 通過閥1的閥杆5與殼體3之間的間隙洩漏入第一容納腔41的少量腐蝕性氣體(包含於廢 氣中的腐蝕性氣體)進入第二容納腔42至44。因此，能防止馬達Μ與外部之間的導電性接 合部分的缺陷性導電或接觸劣化。
[0129] 雖然本公開已經參照其實施例進行描述，將理解到，本公開不限於所述實施例和 構造。本公開應當覆蓋各種變型和等同布置。另外，雖然描述了各種組合和構造，但包括更 多、更少或僅單個元件的其他組合和構造也在本公開的精神和範圍內。
【權利要求】
1. 一種用於內燃機的排氣系統，包括： 殼體（3 )，其包括流動通道（31-35 )，來自內燃機的廢氣流過所述流動通道（31-35 ); 閥（1)，其包括： 構造為打開或閉合所述流動通道（31-35)的開關元件（4);以及 支撐開關元件（4)的閥杆（5); 致動器（2)，其包括： 馬達（M)，構造為在電能供應至馬達（M)時產生驅動閥（1)的動力；以及 輸出元件（8)，構造為將由馬達（M)產生的動力經由閥杆（5)傳遞至開關元件（4)，其 中： 閥（1)和致動器（2 )結合於殼體（3 )中；並且 輸出元件（8)包括： 輸出齒輪（17)，構造為接收馬達（M)的動力以便旋轉； 輸出軸（19)，布置於輸出齒輪（17)的旋轉中心軸線上並且與輸出齒輪（17)相結合以 便能夠與輸出齒輪（17) -體地旋轉；以及 從動件（23)，其相對於輸出軸（19)的旋轉中心軸線偏心地布置並且連接至輸出軸 (19)以便能夠與輸出軸（19) 一體地旋轉； 至少容納閥杆（5)和從動件（23)的第一容納腔（41);以及 至少容納馬達(M)和輸出齒輪（17)的第二容納腔（42-44)，其中： 殼體（3)還包括將第一容納腔（41)與第二容納腔（42-44)分開的殼體壁（Wl、W2);並 且 殼體壁（W1、W2)包括： 在輸出軸（19)的旋轉方向上可滑動地支撐輸出軸（19)的第一軸承（24, 25);以及 保持第一軸承（24,25)的外周邊的筒形第一軸承保持件（81)。
2. 根據權利要求1的排氣系統，其中殼體（3)還包括： 在閥杆（5)的運動方向上可滑動地支撐閥杆（5)的筒形第二軸承（36);以及 保持第二軸承（36)的外周邊的筒形第二軸承保持件（37)。
3. 根據權利要求1或2的排氣系統，其中致動器（2)還包括： 減速機構（15-19)，構造為降低馬達(M)的轉速以將降低的轉速傳遞至輸出軸（19);以 及 轉換機構（6, 21-23, 27)，構造為將輸出軸（19)的旋轉運動轉換為閥杆（5)的線性運 動。
4. 根據權利要求3的排氣系統，其中： 轉換機構（6, 21-23, 27)包括： 杆（21 )，其與輸出軸（19)相結合以便能夠與輸出軸（19) 一體地旋轉並且從輸出軸 (19)徑向向外地突出； 由杆（21)保持的偏心銷（22);和 軛（6，27 )，構造為經由從動件（23 )從偏心銷（22 )接收馬達（M)的動力以便在閥杆（5 ) 的軸向上往復運動並且與閥杆（5)相結合以便能夠與閥杆（5)-體地移動；以及 從動件（23)由偏心銷（22)的外周邊可旋轉地支撐並且可滑動地插入軛（6,27)中。
5. 根據權利要求4的排氣系統，其中： 軛（6, 27)包括軛槽（27)，從動件（23)能插入軛槽（27)中； 軛槽（27)包括開口部分（71 )，在將從動件（23)附接至軛（6)時輸出元件（8)被線性地 位移的狀態下，從動件（23 )通過開口部分（71)插入軛槽（27 );並且 開口部分（71)在與閥杆（5 )的軸向垂直的方向上開口。
6. 根據權利要求5的排氣系統，其中開口部分（71)包括錐形引導表面（72)，錐形引導 表面（72)的開口面積從其開口側朝著軛槽（27)的後側逐漸地變小並且錐形引導表面（72) 將從動件（23)引導入軛槽（27)。
7. 根據權利要求3的排氣系統，其中： 轉換機構（6, 21-23, 27)包括： 杆（21 )，其連接至輸出軸（19 )以便能夠與輸出軸（19 ) 一體地旋轉並且從輸出軸（19 ) 徑向向外地突出； 由杆（21)保持的偏心銷（22 );和 馬蹄形軛（6, 27)，構造為經由從動件（23)從偏心銷（22)接收馬達(M)的動力以便在閥 杆（5)的軸向上往復運動並且與閥杆（5)相結合以便能夠與閥杆（5)-體地移動；並且 從動件（23)由偏心銷（22)的外周邊可旋轉地支撐並且可滑動地插入軛（6,27)中。
8. 根據權利要求7的排氣系統，其中： 軛（6, 27)包括軛槽（27)，從動件（23)能插入軛槽（27)中； 軛槽（27 )包括開口部分（91 )，在將從動件（23 )附接至軛（6 )時輸出元件（8 )被旋轉的 狀態下，從動件（23 )通過開口部分（91)插入軛槽（27 );並且 開口部分（91)在與閥杆（5 )的軸向垂直的方向上開口。
9. 根據權利要求8的排氣系統，其中開口部分（91)包括錐形引導表面（92)，錐形引導 表面（92)的開口面積從其開口側朝著軛槽（27)的後側逐漸地變小並且錐形引導表面（92) 將從動件（23)引導入軛槽（27)。
10. 根據權利要求4的排氣系統，其中： 殼體壁（W1，W2)包括圍繞第一軸承（24, 25)的外周邊壓配合的筒形軸環（26);並且 軸環（26)具有的外徑等於或大於包絡杆（21)、偏心銷（22)以及從動件（23)並且輸出 軸（19)的軸中心用作其中心的包絡圓。
11. 根據權利要求10的排氣系統，其中輸出齒輪（17)包括窗（67)，通過窗（67)能看到 軸環（26)的外徑。
12. 根據權利要求4的排氣系統，其中： 輸出軸（19)在其軸向上的一個端側從第一容納腔（41) 一側上的開口端突出入第一容 納腔（41)，以便和能夠與之一體地旋轉的杆（21)相結合；並且 輸出軸（19)在其軸向上的另一個端側從第二容納腔（42-44) -側上的開口端突出入 第二容納腔（42-44)，以便和能夠與之一體地旋轉的輸出齒輪（17)相結合。
13. 根據權利要求1或2的排氣系統，還包括蓋（10)，其中： 馬達(M)包括線圈和端子（51，52)，所述端子導電性地接合至連接至線圈的導體或接 合至形成為所述線圈的導體； 蓋（10)包括用於外部連接的連接器（54)，所述連接器用於通過端子（51，52)在馬達 (Μ)和外部設備之間形成電連接；並且 殼體（3)還包括凹陷部分，所述凹陷部分構造為殼體（3)與蓋（10)之間的第二容納腔 (42-44)。
【文檔編號】F02M25/07GK104110330SQ201410157656
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月18日 優先權日:2013年4月18日
【發明者】佐野亮, 石垣聰, 島田廣樹, 佐藤修 申請人:株式會社電裝