阅读说明：本技术 排气控制阀和包括该排气控制阀的组件 (Exhaust control valve and assembly including the same ) 是由 P·马尔克 于 2019-09-05 设计创作，主要内容包括：一种用于调节排气流的排气控制阀,包括具有限定壳体内部的内壁的壳体,设置在壳体内部并具有长度和沿长度延伸的轴线的轭,其中轭可在第一轭位置和第二轭位置之间移动。排气控制阀还包括阀构件,所述阀构件包括阀轴和阀体。阀构件可在第一阀位置和第二阀位置之间移动。排气控制阀还包括联接到轭的保持器,以及设置在壳体的内部并联接到轭和保持器以沿相反方向偏置轭和保持器的偏置构件,偏置构件配置成防止轭和阀构件相对于壳体的自由游隙。(An exhaust control valve for regulating exhaust gas flow includes a housing having an inner wall defining a housing interior, a yoke disposed within the housing interior and having a length and an axis extending along the length, wherein the yoke is movable between a first yoke position and a second yoke position. The exhaust control valve also includes a valve member including a valve shaft and a valve body. The valve member is movable between a first valve position and a second valve position. The exhaust control valve further includes a retainer coupled to the yoke, and a biasing member disposed inside the housing and coupled to the yoke and the retainer to bias the yoke and the retainer in opposite directions, the biasing member configured to prevent free play of the yoke and the valve member relative to the housing.)

排气控制阀和包括该排气控制阀的组件

技术领域

本发明总体涉及一种用于调节排气流的排气控制阀以及包括该排气控制阀的组件。

背景技术

传统的排气控制阀用于调节从内燃机产生的排气流。排气控制阀用于各种应用中，并且可以用作排气再循环(EGR)阀、旁通阀、排气调谐阀等。

典型的排气控制阀包括具有限定壳体内部的内壁的壳体，以及设置在壳体内部并具有长度和沿长度延伸的轴线的轭，其中轭可沿轴线在第一轭位置和不同于第一轭位置的第二轭位置之间移动。典型的排气控制阀还包括联接到轭并可与轭一起移动的阀构件，其中阀构件可沿轴线在轭处于第一轭位置时的第一阀位置和轭处于第二轭位置时的第二阀位置之间移动以调节排气流。

在传统的排气控制阀中，轭响应于致动器的致动而移动，以移动阀构件而控制排气流。具体地，轭响应于致动器的致动而在壳体内部移动，然后致动器使阀构件在第一阀位置和第二阀位置之间移动以调节排气流。第一阀位置通常是关闭位置，限制排气的流动。第二阀位置通常是允许排气流动的打开位置。例如，当传统的排气控制阀是EGR阀时，阀构件在第一阀位置和第二阀位置之间移动，调节排气从高压排气源(例如内燃机从排气歧管的输出)向低压室(例如内燃机的进气口)流动。

当阀构件处于第一阀位置时，阀构件将高压排放源与低压室分开。在这种情况下，阀构件易于受到来自高压排气源的排气流的脉动的影响。具体地，来自内燃机的排气的脉动导致传统排气控制阀中的阀构件由于排气控制阀中的各个部件之间的自由游隙而轴向移动。

在排气脉动期间使阀构件轴向移动增大了轭、阀构件和排气控制阀中的各种其他部件断裂的风险。具体地，在排气控制阀的部件之间存在自由游隙的情况下，轭和/或阀构件重复地接合壳体，这导致轭和/或阀构件上的咔嗒声和不希望的噪声、振动、刺耳声和磨损。类似地，在某些环境中，阀构件具有设置在壳体内部中的阀轴，并且阀轴可以类似地接合阀壳体，这导致在阀轴上的咔嗒声和不希望的磨损。排气控制阀的部件的任何咔哒声都不利于排气控制阀的性能和结构完整性。

因此，仍然需要提供一种改进的排气控制阀。

发明内容

一种用于调节排气流的排气控制阀，包括具有限定壳体的内部的内壁的壳体。排气控制阀还包括设置在壳体的内部并具有长度和沿长度延伸的轴线的轭，其中轭可沿轴线在第一轭位置和不同于第一轭位置的第二轭位置之间移动。排气控制阀还包括阀构件，该阀构件包括阀轴和阀体，阀轴具有第一轴端和第二轴端，第一轴端设置在壳体的内部中并联接到轭，第二轴端与第一轴端间隔开；阀体邻近第二轴端并设置在壳体的内部的外部并联接到阀轴并可与阀轴一起移动。阀构件可沿轴线在轭处于第一轭位置时的第一阀位置和轭处于第二轭位置时的第二阀位置之间移动，以调节排气流。排气控制阀还包括设置在壳体的内部并联接到轭的保持器。当轭在第一轭位置和第二轭位置之间移动时，保持器可与轭一起移动，并且当轭处于第一轭位置时，保持器可与内壁接合。该排气控制阀还包括偏置构件，该偏置构件设置在壳体的内部中并且联接到轭和保持器上，以便沿轴线相对于彼此在相反方向上偏置轭和保持器，使得保持器和轭可沿轴线相对于彼此移动。偏置构件配置成当轭处于第一轭位置时防止轭和阀构件相对于所述壳体的自由游隙。

因此，包括保持器的排气控制阀在轭处于第一轭位置时可与内壁接合，并且联接到轭和保持器的偏置构件防止轭和阀构件相对于壳体的自由游隙，并且因此减小了在轭和/或阀构件上的咔嗒声和不希望的噪声、振动、刺耳声和磨损。

附图说明

当结合附图考虑时，通过参考以下详细描述，本发明的其它优点将变得更容易理解，也会更好地理解，其中：

图1是包括壳体和阀构件的排气控制阀的侧视图；

图2是排气控制阀的透视图；

图3是排气控制阀的透视图，其中壳体以虚线示出，并且排气控制阀包括轭、保持器和偏置构件，轭具有长度和沿长度延伸的轴线，保持器联接到轭，偏置构件联接到轭和保持器；

图4是排气控制阀的另一个透视图；

图5是排气控制阀的透视图，其中轭处于第一轭位置，阀构件处于第一阀位置，并且保持器与壳体的内壁接合以防止轭与内壁接触；

图6是排气控制阀的透视图，其中轭处于第二轭位置，阀构件处于第二阀位置，并且保持器与壳体的内壁脱离；

图7是配置成拉开排气控制阀的排气控制阀的侧视图；

图8是配置成推开排气控制阀的排气控制阀的侧剖视图；

图9是壳体的透视图，其中壳体的内壁包括从内壁延伸的至少一个壳体突起部；

图10是保持器的透视图；

图11是轭的透视图；以及

图12是保持器和轭的后视图，保持器包括沿轴线延伸的第一保持器侧和沿轴线延伸并相对于轴线与第一保持器侧间隔开的第二保持器侧，第一保持器侧和第二保持器侧限定保持器内部，并且轭布置在保持器内部中。

具体实施方式

参考附图，其中在所有附图中相同的附图标记表示相同的部件。图1中总体示出用于调节排气流的排气控制阀20。排气控制阀20可用于各种应用中，并且可配置成用作排气再循环(EGR)阀、旁通阀、排气调谐阀等。

参照图5，排气控制阀20包括壳体22，壳体22具有限定壳体内部26的内壁24。排气控制阀20包括设置在壳体内部26中并具有长度L和沿长度L延伸的轴线A的轭28。如图6所示，轭28可沿轴线A在如图5所示的第一轭位置和不同于第一轭位置的第二轭位置之间移动。

如图1-4所示，排气控制阀20包括阀构件30，阀构件30包括具有第一轴端34和第二轴端36的阀轴32，第一轴端34设置在壳体内部26中并联接到轭28，第二轴端36与第一轴端34间隔开。阀构件30还包括阀体38，阀体38邻近第二轴端36并设置在壳体内部26的外部，并联接到阀轴32并可随阀轴32一起移动。阀构件30可沿轴线在第一阀位置和第二阀位置之间移动以调节排气流，第一阀位置，即如图5所示当轭28处于第一轭位置时，第二阀位置，即如图6所示当轭28处于第二轭位置时。

阀体38通常可通过阀轴32沿轴线A移动以调节排气流。例如，如图7和8所示，阀体38通常可与排气壳体40接合，用于调节排气流。具体地，排气壳体40将高压侧42和低压侧44分开，并且阀体38通常可与排气壳体40接合以调节高压侧42和低压侧44之间的排气流。例如，当阀体38与排气壳体40接合时，阀体38限制排气在高压侧42与低压侧44之间流动。当阀体38与排气壳体40脱离时，阀体38允许排气在高压侧42和低压侧44之间流动。如下面进一步详细描述的，阀体38，具体地，调节排气流的阀构件30易于受到排气脉动的影响。在一个实施例中，阀构件30可以进一步限定为提升阀。在这样的实施例中，排气壳体40可以限定阀座46，阀座46用于结合阀构件30的阀体38以调节在高压侧42和低压侧44之间的排气流。另外，在这样的实施例中，排气控制阀20可以被称为提升阀组件。

如图7所示，排气控制阀20可配置成拉开排气控制阀20。换言之，阀构件30被轭28拉动以将阀体38从阀座46移开，允许排气在高压侧42和低压侧44之间流动。如图8所示，排气控制阀20可以配置成推开排气控制阀20。换言之，阀构件30被轭28推动以将阀体38从阀座46移开，允许排气在高压侧42和低压侧44之间流动。

具体参照图5，排气控制阀20还包括设置在壳体内部26中并联接到轭28的保持器48。当轭28在第一轭位置和第二轭位置之间移动时，保持器48可与轭28一起移动。当轭28处于第一轭位置时，保持器48可与内壁24接合。通常，保持器48防止轭28与内壁24接触。防止轭28与内壁24接触的排气控制阀20的保持器48有助于延长轭28的寿命，进而延长排气控制阀20整体的寿命，这降低了排气控制阀20所需的成本和修理。此外，防止轭28与内壁24接触提高了排气控制阀20的性能。

排气控制阀20还包括偏置构件54，该偏置构件54布置在壳体内部26中并且联接到轭28和保持器48以沿轴线A相对于彼此沿相反方向偏置轭28和保持器48，使得保持器48和轭28沿轴线A相对于彼此可移动。偏置构件54被配置成当轭28处于第一轭位置时防止轭28和阀构件30相对于壳体22的自由游隙。应当理解，偏置构件54还可配置成当轭28处于第二轭位置时防止轭28和阀构件30的自由游隙。还应当理解的是，偏置构件54可以被配置成当轭28处于第一轭位置时防止轭28和阀构件30相对于排气控制阀20的另一个部件(例如衬套或轴承)的自由游隙。

使偏置构件54联接到轭28和保持器48以沿轴线A在相对于彼此的相反方向上偏置轭28和保持器48减少了由轭28和阀构件30的自由游隙引起的轭28和阀构件30上的咔嗒声和不希望的噪声、振动、刺耳声和磨损。另外，在排气脉动期间，保持器48可以允许轭28移动，但是当排气脉动沿轴线A重复地移动轭28时，偏置构件54在相反方向上偏置轭28和保持器48。具体地，保持器48和偏置构件54可防止阀构件30的阀轴32在阀构件30在第一阀位置和第二阀位置之间运动期间接合壳体22，这在排气脉动期间尤其如此。使偏置构件54联接到保持器48和轭28上还有助于防止轭28和阀构件30相对于壳体22的自由游隙，这减小了轭28、阀构件30以及排气控制阀20的可选其他部件的咔哒声。减少轭28、阀构件30以及排气控制阀20的可选其他部件的自由游隙、不希望的移动、空动和咔嗒声防止轭28、阀构件30以及排气控制阀20的可选其他部件的断裂或其他故障，这对排气控制阀20的性能和寿命是有害的。

通常，偏置构件54被配置成偏置轭28远离内壁24，以防止轭28与内壁24接触。例如，如图5所示，当保持器48与内壁24接合时，偏置构件54偏置轭28远离内壁24，使得轭28不接触壳体22的内壁24。使偏置构件54偏置轭远离内壁24防止了轭28与内壁24接触，这延长了排气控制阀20的寿命，如以上详细描述的。

如图2所示，排气控制阀20可包括联接到壳体22的致动器50。在这样的实施例中，当致动器50被致动时，轭28可在第一轭位置和第二轭位置之间移动。致动器50的致动可由控制器(未示出)控制。致动器50可以是用于在第一轭位置和第二轭位置之间移动轭28的任何合适的致动器。例如，致动器50可以是电刷直流电机、无刷直流电机、步进电机或直接驱动致动器，例如转矩电机。

在一个实施例中，保持器48可滑动地联接到轭28，使得当保持器48与内壁24接合以吸收阀构件30沿轴线A的移动时，轭28可沿轴线A相对于保持器48移动。

为了有助于轭28的移动，排气控制阀20可以包括设置在壳体内部26中并且联接到致动器50的齿轮系52，齿轮系52被配置成由致动器50致动以便在第一轭位置和第二轭位置之间移动轭28。当存在时，齿轮系52当被致动器50致动时可以是可旋转的，并且轭28可以被配置成当轭28沿轴线A在第一轭位置和第二轭位置之间移动时将齿轮系52的旋转运动转换成线性运动。

当轭28处于第二轭位置时，保持器48可以与内壁24脱离，如图6所示，并且当轭28处于第二轭位置时，轭28可以与内壁24间隔开，使得轭28不接触内壁24。换言之，当轭28处于第二轭位置时，轭28和保持器48可以从内壁24脱离。通常，如图5所示，当轭28处于第一轭位置时，保持器48与内壁24接合以防止轭28与内壁24接触。

在一个实施例中，如图10和12所示，保持器48包括沿轴线A延伸的第一保持器侧56和沿轴线A延伸并与第一保持器侧56间隔开的第二保持器侧58。保持器48还可包括保持器突起部60，其从第一保持器侧和第二保持器侧56、58中的至少一个延伸，并配置成当轭28处于第一轭位置时接合内壁24，如图5所示，以防止轭28与内壁24接触。

如图5、6和9所示，内壁24可包括从内壁24朝向保持器48延伸的至少一个壳体突起部62，壳体突起部62配置成由保持器48接合。在一些实施例中，当保持器48包括保持器突起部60并且内壁24包括至少一个壳体突起部62时，至少一个壳体突起部62被配置成当轭28处于第一轭位置时由至少一个保持器突起部60接合。当内壁24包括至少一个壳体突起部62并且当保持器包括保持器突起部60时，保持器突起部60和至少一个壳体突起部62配置成彼此接合，使得当阀构件30经受来自排气的脉动时，壳体突起部62和保持器突起部60能够采取彼此的重复接合。

当保持器48包括第一保持器侧和第二保持器侧56、58时，第一保持器侧和第二保持器侧56、58可以限定保持器内部64，并且轭28可以布置在保持器内部64中，如图12所示。当第一保持器侧和第二保持器侧56、58限定保持器内部64时，轭28可相对于保持器48滑动。另外，当保持器48包括第一保持器侧和第二保持器侧56、58时，第一保持器侧和第二保持器侧56、58可沿轴线A彼此平行。

保持器48可包括在第一保持器侧和第二保持器侧56、58之间延伸的支撑桥66，用于支撑偏置构件54，如图10所示。为了对准偏置构件54，支撑桥66可以包括从支撑桥66垂直地延伸并且沿轴线A延伸的保持突片68。支撑桥66可以具有延伸到保持器内部64中的降低部分70，保持突片68沿轴线A从降低部分70延伸。

保持器48可包括联接到第一保持器侧和第二保持器侧56、58并在其间延伸的第三保持器侧72。在这样的实施例中，第三保持器侧72具有远离保持器内部64延伸的凸起部分74，以将偏置构件54容纳在保持器内部64中。

轭28包括沿轴线A邻近第一保持器侧56延伸的第一轭侧76和沿轴线A邻近第二保持器侧58延伸并相对于轴线A与第一轭侧76间隔开的第二轭侧78。当存在第一轭侧和第二轭侧76、78时，轭28可以包括沿在第一轭侧和第二轭侧76、78之间延伸的轴线A与支撑桥66间隔开的偏置座80。在这样的实施例中，偏置构件54可设置在支撑桥66和偏置座80之间并联接到支撑桥66和偏置座80，以沿轴线A相对于彼此沿相反方向偏置轭28和保持器48。

为了进一步限定保持器内部64，如图12所示，保持器48可以包括从第一保持器侧56朝向第二保持器侧58延伸的第一搁板82，以及从第二保持器侧58朝向第一保持器侧56延伸以进一步限定保持器内部64的第二搁板84。第一搁板和第二搁板82、84可以进一步允许轭28相对于保持器48滑动。保持器48可以包括从第一保持器侧56朝向第二保持器侧58延伸并且与第一搁板82间隔开的第一突片86，以及从第二保持器侧58朝向第一保持器侧56延伸并且与第二搁板84间隔开的第二突片88。当存在时，第一突片和第二突片86、88进一步限定保持器内部64。

当存在第一搁板和第二搁板82、84并且轭28包括第一轭侧和第二轭侧76、78时，第一轭侧76可以限定邻近第一搁板82并且沿轴线A延伸用于接收第一搁板82的第一凹口90，并且第二轭侧78可以限定邻近第二搁板84并且沿轴线A延伸用于接收第二搁板84的第二凹口92，从而将轭28固定在保持器内部64中。在这样的实施例中，第一轭侧76可包括第一止挡件94，当轭28从第一轭位置移动到第二轭位置时，第一止挡件94可由第一搁板82接合，并且第二轭侧78可包括第二止挡件96，当轭28从第一轭位置移动到第二轭位置时，第二止挡件96可由第二搁板84接合。第一止挡件和第二止挡件94、96防止沿轴线A在保持器48和轭28之间的轴向运动。具体地，偏置构件54在沿轴线A以相反方向偏置轭28和保持器48，并且第一止挡件和第二止挡件94、96防止偏置构件54进一步使保持器48和轭28彼此远离地移动。当阀构件30经受来自排气的脉动时，保持器48可以与内壁24接合。在这种情况下，轭28可以克服偏置构件54的偏置而相对于保持器48沿轴线移动。在这种情况下，偏置构件54在排气脉动期间抑制轭28沿轴线A的任何运动，以防止轭28接触内壁24并减小轭28和阀构件30的自由游隙。一旦排气的脉动停止，偏置构件54继续沿轴线A偏置轭28远离保持器48，直到第一搁板和第二搁板82、84接合第一止挡件和第二止挡件94、96。

第一轭侧和第二轭侧76、78可以沿轴线A彼此平行。当第一轭侧和

第二轭侧76、78沿轴线A相对于彼此平行时，第一保持器侧和第二保持器侧56、58可以相对于第一保持器侧和第二保持器侧56、58平行，允许保持器48和轭28相对于彼此滑动。

在一个实施例中，如图7和8所示，排气控制阀20用在包括排气歧管的组件98中。应当理解，图7和8所示的排气壳体40可以代表排气歧管或发动机自身上的座。当排气歧管是排气壳体40时，应当理解，排气歧管可以适于联接到发动机。在这样的实施例中，排气控制阀20的壳体22联接到排气歧管。

已经以示例性的方式描述了本发明，并且应当理解，所使用的术语旨在本质上是描述性的而不是限制性的。根据以上教导，本发明的许多修改和变化是可能的，并且本发明可以以不同于具体描述的其他方式实施。