JP2001289332A - Double poppet type valve device - Google Patents
Double poppet type valve deviceInfo
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、流体圧力の相殺機
能を有し、例えば内燃機関の排気還流（ＥＧＲ）の制御
のために用いられ、流体の流量を調整するダブルポペッ
ト形弁装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a double poppet type valve device which has a function of canceling a fluid pressure and is used, for example, for controlling exhaust gas recirculation (EGR) of an internal combustion engine to regulate a flow rate of a fluid.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図３，図４は従来のダブルポペット形弁
装置（特開平１１−１８２３５５号公報参照）を示す。
図３において、バルブハウジング10内に２つの環状の弁
座12、13が軸方向に離間して配設され、両弁座12、13の
中心部にバルブシャフト14が装入され、バルブシャフト
14に２つの弁体15、16が軸方向に離間して固定されてい
る。バルブシャフト14の軸方向の移動により２つの弁体
15、16が各弁座12、13に接触し又は離隔して、弁座12、
13と弁体15、16との間を流れる流体の流量が変化する。
バルブハウジング10の一端部にステップモータ（アクチ
ュエータ）11が連結され、ステップモータ11の出力軸18
はジョイント機構19によってバルブシャフト14に連結さ
れている。2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 show a conventional double poppet type valve device (see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-182355).
In FIG. 3, two annular valve seats 12 and 13 are disposed in a valve housing 10 at an axial distance from each other, and a valve shaft 14 is inserted into the center of the two valve seats 12 and 13.
Two valve bodies 15 and 16 are fixed to 14 at a distance from each other in the axial direction. The axial movement of the valve shaft 14 results in two valve bodies
15 and 16 are in contact with or apart from the respective valve seats 12 and 13,
The flow rate of the fluid flowing between 13 and the valve bodies 15 and 16 changes.
A step motor (actuator) 11 is connected to one end of the valve housing 10, and an output shaft 18 of the step motor 11 is provided.
Is connected to the valve shaft 14 by a joint mechanism 19.
【０００３】バルブハウジング10には、一端側（図３で
は上端側）に装着孔とスプリング室20が形成され、他端
側（図３では下端側）に流路となる大径孔21、中径孔2
2、小径孔23が順次隣接して形成されている。一端側の
装着孔にはステップモータ11の嵌合部が嵌合されて連結
され、他端側の大径孔21の開口はカバー24により密封さ
れ、カバー24はボルトによりバルブハウジング11に固定
されている。バルブハウジング11には流入ポート26及び
流出ポート27、28が形成され、流入ポート26は中径孔22
と不図示の内燃機関の排気通路を連通し、流出ポート2
7、28は大径孔21、小径孔23と内燃機関の吸気通路でス
ロットルバルブの下流位置とをそれぞれ連通している。
大径孔21と中径孔22との間の段差部に環状の弁座12（一
方の弁座）が嵌合して固定され、中径孔22と小径孔23と
の間の段差部に環状の弁座13（他方の弁座）が嵌合して
固定されている。The valve housing 10 has a mounting hole and a spring chamber 20 formed at one end (the upper end in FIG. 3), and a large-diameter hole 21 serving as a flow path at the other end (the lower end in FIG. 3). Diameter hole 2
2. Small diameter holes 23 are sequentially formed adjacent to each other. The fitting portion of the step motor 11 is fitted and connected to the mounting hole on one end side, the opening of the large-diameter hole 21 on the other end side is sealed by a cover 24, and the cover 24 is fixed to the valve housing 11 by bolts. ing. An inflow port 26 and outflow ports 27 and 28 are formed in the valve housing 11.
And the exhaust passage of the internal combustion engine (not shown)
Numerals 7 and 28 communicate the large-diameter hole 21 and the small-diameter hole 23 with the downstream position of the throttle valve in the intake passage of the internal combustion engine.
An annular valve seat 12 (one valve seat) is fitted and fixed to a step between the large-diameter hole 21 and the medium-diameter hole 22, and is fixed to a step between the medium-diameter hole 22 and the small-diameter hole 23. An annular valve seat 13 (the other valve seat) is fitted and fixed.
【０００４】スプリング室20と小径孔23との間に隔壁25
が形成され、隔壁25の中央部に貫通した段付孔が形成さ
れ、段付孔に円筒状の軸受29が装着されている。軸受29
内にバルブシャフト14が摺動自在に嵌合され支持され、
バルブシャフト14に弁体15（一方の弁体）及び弁体16
（他方の弁体）が嵌合され固定されている。弁体15と弁
座12によって第１バルブ43が構成され、同様に弁体16と
弁座13によって第２バルブ44が構成されている。流入ポ
ート26を通って中径孔22に流入した排気ガス（ＥＧＲガ
ス）の圧力は、弁体15の上側及び弁体16の下側に作用
し、弁体15と弁体16の受圧面積を同一にしてあるので、
流体圧力は相殺され、ステップモータ11の大型化が避け
られる。A partition 25 is provided between the spring chamber 20 and the small hole 23.
Is formed, and a stepped hole penetrating through the center of the partition wall 25 is formed, and a cylindrical bearing 29 is mounted in the stepped hole. Bearing 29
Inside the valve shaft 14 is slidably fitted and supported,
A valve body 15 (one valve body) and a valve body 16 are mounted on a valve shaft 14.
(The other valve body) is fitted and fixed. The valve element 15 and the valve seat 12 constitute a first valve 43, and the valve element 16 and the valve seat 13 constitute a second valve 44. The pressure of the exhaust gas (EGR gas) flowing into the medium-diameter hole 22 through the inflow port 26 acts on the upper side of the valve body 15 and the lower side of the valve body 16 to reduce the pressure receiving area of the valve body 15 and the valve body 16. Because they are the same,
The fluid pressures are offset, and the size of the step motor 11 can be prevented from increasing.
【０００５】ステップモータ11のケース33内に一対のス
テータ31が配設され、ステータ31内にステータコイル32
が装着されている。ケース33内の上下一対のころがり軸
受によってスクリュー部材34が回転自在に支持され、ス
クリュー部材34にロータ35が固定され、ロータ35はステ
ータ31の内側で回転可能とされている。スクリュー部材
34の雌ねじに出力軸18の雄ねじが螺合され、ロータ35・
スクリュー部材34のステップ的な回動運動が出力軸18の
往復運動に変換される。なお、バルブハウジング10に
は、加熱防止のために、冷却水通路47及び冷却水導入管
48が設けられている。A pair of stators 31 are disposed in a case 33 of the step motor 11, and a stator coil 32 is provided in the stator 31.
Is installed. A screw member 34 is rotatably supported by a pair of upper and lower rolling bearings in a case 33, and a rotor 35 is fixed to the screw member 34. The rotor 35 is rotatable inside the stator 31. Screw member
The male screw of the output shaft 18 is screwed into the female screw of 34, and the rotor 35
The stepwise rotational movement of the screw member 34 is converted into a reciprocating movement of the output shaft 18. The valve housing 10 has a cooling water passage 47 and a cooling water introduction pipe for preventing heating.
48 are provided.
【０００６】スプリング室20内において、バルブシャフ
ト14の一端にリテーナ（スプリング受金具）37の円筒状
の中央部が固定され、リテーナ37の周縁部と隔壁25との
間に外側スプリング38が装着されている。外側スプリン
グ38によって、バルブシャフト14，弁体15・16は一方向
（図３では上方向）、すなわち第１バルブ43・第２バル
ブ44の全閉方向に付勢される。出力軸18の他端側（図３
では下側）に抜け出し防止具39の円筒部が嵌合され、抜
け出し防止具39の他端部には大径のフランジ部・環状部
が形成されている。抜け出し防止具39の環状部の内側に
円板40が挿入され、円板40とリテーナ37との間に内側ス
プリング41（外側スプリング38より小径で付勢力は小さ
い）が装着され、円板40の一側（上側）は内側スプリン
グ41の付勢力によって出力軸18の他端に当接されてい
る。このとき、円板40の他側には外側スプリング38の付
勢力によってバルブシャフト14の一端が当接されてい
る。こうしてジョイント機構19が構成されている。In the spring chamber 20, a cylindrical central portion of a retainer (spring receiving member) 37 is fixed to one end of the valve shaft 14, and an outer spring 38 is mounted between the peripheral edge of the retainer 37 and the partition wall 25. ing. By the outer spring 38, the valve shaft 14, the valve bodies 15 and 16 are urged in one direction (upward in FIG. 3), that is, the first valve 43 and the second valve 44 are fully closed. The other end of the output shaft 18 (Fig. 3
The lower end of the stopper 39 is fitted with a cylindrical portion, and the other end of the stopper 39 is formed with a large-diameter flange portion and an annular portion. The disc 40 is inserted inside the annular portion of the escape preventing device 39, and the inner spring 41 (smaller in diameter and smaller in biasing force than the outer spring 38) is mounted between the disc 40 and the retainer 37. One side (upper side) is in contact with the other end of the output shaft 18 by the biasing force of the inner spring 41. At this time, one end of the valve shaft 14 is in contact with the other side of the disc 40 by the urging force of the outer spring 38. Thus, the joint mechanism 19 is configured.
【０００７】図４(a) は弁体15、16と弁座12、13との位
置関係を示し、弁座12、13間の寸法（長さ）をＬ１と
し、弁体15、16間の寸法をＬ２とし、その差をＬ２−Ｌ
１とする。バルブハウジング10の材料は鉄鋳物であり、
バルブシャフト14の材料はアルミニウムであり、これら
の材料の相違による線膨張係数の差が存在する。そし
て、バルブシャフト14とバルブハウジング10とは、排気
ガス（流体）流入による影響が異なり、排気ガスにさら
されるバルブシャフト14の方が、大気で周囲が冷却され
るバルブハウジング10よりも高温になる。FIG. 4A shows the positional relationship between the valve bodies 15 and 16 and the valve seats 12 and 13. The dimension (length) between the valve seats 12 and 13 is L1. The dimension is L2, and the difference is L2-L
Let it be 1. The material of the valve housing 10 is an iron casting,
The material of the valve shaft 14 is aluminum, and there is a difference in linear expansion coefficient due to the difference between these materials. The effect of the inflow of exhaust gas (fluid) is different between the valve shaft 14 and the valve housing 10, and the valve shaft 14 exposed to the exhaust gas has a higher temperature than the valve housing 10 whose surroundings are cooled by the atmosphere. .
【０００８】図４(b) は、ダブルポペット形弁装置に流
入する流体（排気ガス）温度とＬ２−Ｌ１との関係を示
す。最も使用時間の長い排気ガス温度（斜線の通常使用
領域の中央の通常温度）で第１バルブ43及び第２バルブ
44が閉鎖（弁体15、16がそれぞれ弁座12、13に接触，着
座）するように設定してある。通常温度よりも温度が低
下すると、Ｌ２−Ｌ１＜０となって、全閉作動時に第１
バルブ43（下のバルブ）は閉鎖状態を維持し、第２バル
ブ44（上のバルブ）が温度低下に比例して開く。バルブ
ハウジング10・バルブシャフト14が作動前の常温（２０
°Ｃ）のときは、Ｌ２−Ｌ１が−0.01mmとなり、全閉作
動時に第２バルブ44は0.01mmだけ開き、弁体16と弁座13
との間に0.01mmの隙間（クリアランス）が生ずる。通常
温度から温度が上昇すると、Ｌ２−Ｌ１＞０となって、
全閉作動時に第２バルブ44は閉鎖状態を維持し、第１バ
ルブ43は温度上昇に比例して開く。そして、想定最高温
度（使用目的からみてこれ以上は考えられない温度）に
なると、第１バルブ43は0.01mmだけ開き、弁体15と弁座
12との間に0.01mmの隙間が生ずる。FIG. 4 (b) shows the relationship between the temperature of the fluid (exhaust gas) flowing into the double poppet type valve device and L2-L1. The first valve 43 and the second valve 43 at the exhaust gas temperature at the longest usage time (normal temperature in the center of the hatched normal use area).
44 is set to be closed (the valve bodies 15 and 16 are in contact with and seat on the valve seats 12 and 13, respectively). When the temperature is lower than the normal temperature, L2−L1 <0, and the first operation is performed during the full closing operation.
Valve 43 (lower valve) remains closed and second valve 44 (upper valve) opens in proportion to the temperature drop. Normal temperature (20
° C), L2-L1 is -0.01 mm, the second valve 44 is opened by 0.01 mm when fully closed, the valve body 16 and the valve seat 13 are closed.
And a gap (clearance) of 0.01 mm is generated between them. When the temperature rises from the normal temperature, L2−L1> 0, and
During the fully closing operation, the second valve 44 maintains the closed state, and the first valve 43 opens in proportion to the temperature rise. Then, when the assumed maximum temperature (a temperature that cannot be considered any more from the point of use) is reached, the first valve 43 opens by 0.01 mm, and the valve body 15 and the valve seat 15 are opened.
There is a gap of 0.01 mm between the gap and 12.
【０００９】従来のダブルポペット形弁装置では、両方
のバルブ43、44の弁体15、16及び弁座12、13に耐摩耗性
材料（例えばステンレス鋼）を使用しているのでコスト
高となり、また２つの弁体15、16をバルブシャフト14と
は別体にし、２つの弁座12、13をバルブハウジング10と
は別体にしているので部品点数が多く組付に相当の手数
を要する。In the conventional double poppet type valve apparatus, wear-resistant materials (for example, stainless steel) are used for the valve bodies 15, 16 and the valve seats 12, 13 of both the valves 43, 44, so that the cost is high. Also, since the two valve bodies 15 and 16 are separate from the valve shaft 14 and the two valve seats 12 and 13 are separate from the valve housing 10, the number of parts is large, and considerable assembly time is required.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ダブルポペ
ット形弁装置において、一方の弁体及び一方の弁座にの
み耐摩耗性材料を使用してコストを低減させ得ることを
第１課題とし、他方の弁体，弁座をそれぞれバルブシャ
フト，バルブハウジングと一体となして部材数及び組付
コストを低減させ得ることを第２課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to reduce costs by using a wear-resistant material for only one valve body and one valve seat in a double poppet type valve device. A second object is to make the other valve body and valve seat integral with the valve shaft and valve housing, respectively, to reduce the number of members and the assembly cost.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、バルブハウジ
ング内に２つの環状の弁座が離間して配設され、両弁座
の中心部にバルブシャフトが装入され、バルブシャフト
に２つの弁体が離間して固定され、バルブシャフトの移
動により２つの弁体が各弁座に接触し又は離隔して、弁
座と弁体との間を流れる流体の流量が変化するダブルポ
ペット形弁装置において、流体が想定最高温度のときに
は２つの弁体が各弁座に同時に接触可能であり、流体が
想定最高温度に達しないときには一方の弁体のみが一方
の弁座に接触可能となしたことを第１構成とする。本発
明は、第１構成において、一方の弁体及び一方の弁座の
材料は耐摩耗性材料とされ、他方の弁体の材料はバルブ
シャフトの材料と同一にされ、他方の弁座の材料はバル
ブハウジングの材料と同一にされたことを第２構成とす
る。本発明は、第１，第２構成において、他方の弁体は
バルブシャフトと一体化され、他方の弁座はバルブハウ
ジングと一体化されたことを第３構成とする。本発明
は、第１〜第３構成において、弁体間寸法Ｌ２と弁座間
寸法Ｌ１の差（Ｌ２−Ｌ１）は、流体が想定最高温度の
ときにはバルブシャフトの所定の相対的な伸びによりゼ
ロであり、流体が想定最高温度未満のときには、バルブ
シャフトの相対的な伸びの減少によりゼロより小さくな
り、弁装置の全閉操作時に他方の弁体と他方の弁座との
間に、流体の温度の低下に比例して増加するクリアラン
スが存在することを第４構成とする。本発明は、第１〜
第４構成において、内燃機関の排気の一部を吸気中に還
流させるＥＧＲ通路に装着され、アクチュエータ作動に
よってバルブシャフトが移動され、流体の想定最高温度
が排気ガスの想定最高温度とされ、ＥＧＲガス制御用の
ダブルポペット形弁装置とされたことを第５構成とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, two annular valve seats are disposed in a valve housing at a distance, a valve shaft is inserted into the center of both valve seats, and two valve seats are mounted on the valve shaft. A double poppet type valve in which a valve body is fixed to be separated and two valve bodies are in contact with or separated from each valve seat by movement of a valve shaft, and a flow rate of a fluid flowing between the valve seat and the valve body changes. In the apparatus, when the fluid is at the assumed maximum temperature, two valve bodies can simultaneously contact each valve seat, and when the fluid does not reach the assumed maximum temperature, only one valve body can contact one valve seat. This is the first configuration. According to the present invention, in the first configuration, the material of one valve body and one valve seat is a wear-resistant material, the material of the other valve body is the same as the material of the valve shaft, and the material of the other valve seat is Is the same as the material of the valve housing. According to a third aspect of the present invention, in the first and second configurations, the other valve body is integrated with the valve shaft, and the other valve seat is integrated with the valve housing. According to the present invention, in the first to third configurations, the difference (L2-L1) between the dimension L2 between the valve bodies and the dimension L1 between the valve seats becomes zero due to a predetermined relative elongation of the valve shaft when the fluid is at the assumed maximum temperature. Yes, when the fluid is lower than the assumed maximum temperature, it becomes smaller than zero due to a decrease in the relative elongation of the valve shaft, and the temperature of the fluid is set between the other valve body and the other valve seat when the valve device is fully closed. The presence of a clearance that increases in proportion to the decrease in the value is defined as a fourth configuration. The present invention provides
In the fourth configuration, the EGR gas passage is mounted in an EGR passage that recirculates a part of the exhaust gas of the internal combustion engine into the intake air. A fifth configuration is a double poppet type valve device for control.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】図１，図２は、本発明のダブルポ
ペット形弁装置の実施の形態を示す。図１，図２の説明
において、図３，図４と同一の部材には図３，図４と同
一の符号を付し、その部材に関する説明は省略する。1 and 2 show an embodiment of a double poppet type valve device according to the present invention. In the description of FIGS. 1 and 2, the same members as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals as in FIGS.
【００１３】図１において、バルブシャフト14の他端
（図１では下端）に耐摩耗性材料（ステンレス鋼）製の
弁体15（一方の弁体）の中央孔が嵌合されて固定されて
いる。弁体16Ａ（他方の弁体）はバルブシャフト14の長
手方向の略中央部にバルブシャフト14と一体して形成さ
れ（弁体16Ａの材料はバルブシャフト14の材料と同
一）、弁体16Ａの形状は従来例の弁体16の形状と同様
（円筒部はない）である。弁座12（一方の弁座）は従来
例と同様に耐摩耗性材料で製造され、弁座13Ａ（他方の
弁座）はバルブハウジング10と一体化して形成され（弁
座13Ａの材料はバルブハウジング10の材料と同一。シー
トレス化。）、弁座13Ａの形状は従来例の弁座13の形状
と事実上同様である。図１のその他の構成は図３の従来
例と同様である。なお、弁座13Ａは流量調整の機能を有
するが、弁座の機能の必要はないので、バルブハウジン
グ10と一体に形成されたのである。In FIG. 1, a central hole of a valve body 15 (one valve body) made of a wear-resistant material (stainless steel) is fitted and fixed to the other end of the valve shaft 14 (the lower end in FIG. 1). I have. The valve body 16A (the other valve body) is formed integrally with the valve shaft 14 at a substantially central portion in the longitudinal direction of the valve shaft 14 (the material of the valve body 16A is the same as the material of the valve shaft 14). The shape is the same as the shape of the conventional valve element 16 (there is no cylindrical portion). The valve seat 12 (one valve seat) is made of a wear-resistant material as in the conventional example, and the valve seat 13A (the other valve seat) is formed integrally with the valve housing 10 (the material of the valve seat 13A is a valve). The material is the same as the material of the housing 10. Seatless.), And the shape of the valve seat 13A is substantially the same as the shape of the valve seat 13 of the conventional example. Other configurations of FIG. 1 are the same as those of the conventional example of FIG. Although the valve seat 13A has the function of adjusting the flow rate, it does not need the function of the valve seat, so that it is formed integrally with the valve housing 10.
【００１４】図２(a) は弁体15、16Ａと弁座12、13Ａと
の位置関係を示す。図２(a) において、本発明の実施の
形態の寸法差Ｃ’＝Ｌ２−Ｌ１は従来例の寸法差Ｃ＝Ｌ
２−Ｌ１よりもやや大（Ｃ’＞Ｃ）とされている。バル
ブハウジング10の材料は鉄鋳物であり、バルブシャフト
14の材料はアルミニウムであり、これらの材料の相違に
よる線膨張係数の差が存在する。従来例と同様に、バル
ブシャフト14とバルブハウジング10とは、排気ガス流入
による影響が異なり、排気ガスにさらされるバルブシャ
フト14の方が、大気で周囲が冷却されるバルブハウジン
グ10よりも高温になる。FIG. 2 (a) shows the positional relationship between the valve bodies 15, 16A and the valve seats 12, 13A. In FIG. 2A, the dimensional difference C '= L2-L1 in the embodiment of the present invention is the dimensional difference C = L in the conventional example.
It is slightly larger than 2-L1 (C '> C). The material of the valve housing 10 is iron casting, and the valve shaft
The 14 materials are aluminum, and there is a difference in linear expansion coefficient due to the difference between these materials. As in the conventional example, the valve shaft 14 and the valve housing 10 are differently affected by the exhaust gas inflow, and the valve shaft 14 exposed to the exhaust gas has a higher temperature than the valve housing 10 whose surroundings are cooled by the atmosphere. Become.
【００１５】図２(b) は、ダブルポペット形弁装置の温
度とＬ２−Ｌ１との関係を示し、斜線部分は通常使用領
域である。想定最高温度のとき、バルブシャフト14の所
定の相対的な伸びにより、弁体間寸法Ｌ２と弁座間寸法
Ｌ１との差（Ｃ’＝Ｌ２−Ｌ１）はゼロとなるように設
定してある。想定最高温度時に全閉作動をさせると、第
１バルブ43及び第２バルブ44が閉鎖し、弁体15、16Ａが
それぞれ弁座12、13Ａに接触，着座することとなる。実
際には、弁体16Ａが弁座13Ａに接触することはないが、
仮に接触しても接触部分は摩耗するので、弁体15と弁座
12との間にバルブの締めつけ力が作用し、弁体16Ａは弁
座13Ａに当接するのみ（力は作用しない）となる。FIG. 2 (b) shows the relationship between the temperature of the double poppet type valve device and L2-L1, and the shaded area is the normal use area. At the assumed maximum temperature, the difference (C '= L2-L1) between the dimension L2 between the valve bodies and the dimension L1 between the valve seats is set to be zero by a predetermined relative elongation of the valve shaft 14. When the fully closed operation is performed at the assumed maximum temperature, the first valve 43 and the second valve 44 are closed, and the valve bodies 15 and 16A come into contact with and seat on the valve seats 12 and 13A, respectively. Actually, the valve body 16A does not contact the valve seat 13A,
Even if they make contact, the contact parts will wear, so the valve body 15 and the valve seat
The valve tightening force acts between the valve seat 12 and the valve 12 and the valve body 16A only comes into contact with the valve seat 13A (no force is applied).
【００１６】想定最高温度よりも温度が低下すると、バ
ルブシャフト14の相対的な伸びの減少により、Ｌ２−Ｌ
１＜０となって、ダブルポペット形弁装置の全閉作動時
に第１バルブ43（下のバルブ，一方のバルブ）は閉鎖状
態を維持し、第２バルブ44（上のバルブ，他方のバル
ブ）が温度の低下に比例して開き、弁体16Ａと弁座13Ａ
との間にクリアランスが生ずる。そして、バルブハウジ
ング10・バルブシャフト14が作動前の常温（２０°Ｃ）
では、Ｌ２−Ｌ１が−0.02mmとなり、全閉作動時に第２
バルブ44は0.02mmだけ開き、弁体16Ａと弁座13Ａとの間
に0.02mmの隙間（クリアランス）が生ずる。なお、内燃
機関の高負荷時に排気ガス温度が想定最高温度となり、
このとき例えばバルブハウジング10が２００°Ｃ，バル
ブシャフト14が３００°Ｃとなる。When the temperature becomes lower than the assumed maximum temperature, the relative elongation of the valve shaft 14 decreases, so that L2-L
When 1 <0, the first valve 43 (lower valve, one valve) maintains the closed state and the second valve 44 (upper valve, the other valve) when the double poppet valve device is fully closed. Opens in proportion to the temperature drop, the valve element 16A and the valve seat 13A
And a clearance occurs between them. The normal temperature (20 ° C) before the valve housing 10 and the valve shaft 14 are operated
In this case, L2-L1 becomes -0.02mm, and the second
The valve 44 is opened by 0.02 mm, and a gap (clearance) of 0.02 mm is generated between the valve body 16A and the valve seat 13A. Note that when the internal combustion engine is under a high load, the exhaust gas temperature reaches the assumed maximum temperature,
At this time, for example, the valve housing 10 is at 200 ° C. and the valve shaft 14 is at 300 ° C.
【００１７】実施の形態では、流体が流入ポート26から
流入し、流出ポート27、28から流出することとしたが、
この流れの方向を逆にして使用することもできる。ま
た、図１では、弁体15、16Ａが弁座12、13Ａの下側から
接近して弁座12、13Ａに接触する構成としたが、弁体1
5、16Ａが弁座12、13Ａの上側から接近して弁座12、13
Ａに接触する構成にすることもできる。In the embodiment, the fluid flows in from the inflow port 26 and outflows from the outflow ports 27 and 28.
The flow direction can be reversed. Further, in FIG. 1, the valve bodies 15 and 16A are configured to approach from below the valve seats 12 and 13A and come into contact with the valve seats 12 and 13A.
5 and 16A approach from above the valve seats 12 and 13A, and the valve seats 12 and 13
A can also be configured to be in contact with A.
【００１８】[0018]
【発明の効果】請求項１、４のものは、流体が想定最高
温度のときには２つの弁体が各弁座に同時に接触可能で
あり、流体が想定最高温度に達しないときには一方の弁
体のみが一方の弁座に接触可能となしてある。想定最高
温度となって他方の弁体が他方の弁座に接触することを
考慮しなくてもよいので、一方の弁体及び一方の弁座に
のみ耐摩耗性材料を使用してコストを低減させることが
できる。請求項２，３のものは、他方の弁体，弁座をそ
れぞれバルブシャフト，バルブハウジングと一体となし
て部材数及び組付コストを低減させることができる。バ
ルブ間寸法を精密に調整・組付けをしなくても、想定最
高温度で先に上のバルブが当たって使用中に磨耗して本
発明の関係になるので、安価に製造できる。請求項５の
ものは、ＥＧＲガス制御用のダブルポペット形弁装置と
して、請求項１〜４と同様の効果を奏する。According to the first and fourth aspects of the present invention, when the fluid is at the assumed maximum temperature, the two valve bodies can simultaneously contact each valve seat, and when the fluid does not reach the assumed maximum temperature, only one of the valve bodies is used. Can contact one of the valve seats. Since it is not necessary to consider that the other valve body comes into contact with the other valve seat when the assumed maximum temperature is reached, use of a wear-resistant material for only one valve body and one valve seat reduces costs. Can be done. According to the second and third aspects, the other valve body and the valve seat are integrated with the valve shaft and the valve housing, respectively, so that the number of members and the assembly cost can be reduced. Even if the inter-valve dimensions are not precisely adjusted and assembled, the valve can be inexpensively manufactured because it is worn during use due to contact with the upper valve first at the assumed maximum temperature, and the relationship with the present invention. According to the fifth aspect, a double poppet type valve device for controlling EGR gas has the same effects as the first to fourth aspects.
【図１】本発明のダブルポペット形弁装置の実施の形態
の縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a double poppet type valve device of the present invention.
【図２】図２(a) は図１の弁装置の弁体と弁座との位置
関係を示す概念図であり、図２(b) は図１の弁装置の温
度とＬ２−Ｌ１との関係を示す図である。2 (a) is a conceptual diagram showing a positional relationship between a valve body and a valve seat of the valve device of FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a diagram showing the temperature of the valve device of FIG. FIG.
【図３】従来のダブルポペット形弁装置の縦断面図であ
る。FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a conventional double poppet type valve device.
【図４】図４(a) は図３の弁装置の弁体と弁座との位置
関係を示す概念図であり、図４(b) は図３の弁装置の温
度とＬ２−Ｌ１との関係を示す図である。4 (a) is a conceptual diagram showing a positional relationship between a valve body and a valve seat of the valve device of FIG. 3, and FIG. 4 (b) is a diagram showing a relationship between the temperature of the valve device of FIG. FIG.
10：バルブハウジング 11：ステップモータ（アクチュエータ） 12：弁座（一方の弁座） 13：弁座（他方の弁座） 13Ａ：弁座（他方の弁座） 14：バルブシャフト 15：弁体（一方の弁体） 16：弁体（他方の弁体） 16Ａ：弁体（他方の弁体） 10: Valve housing 11: Step motor (actuator) 12: Valve seat (one valve seat) 13: Valve seat (the other valve seat) 13A: Valve seat (the other valve seat) 14: Valve shaft 15: Valve body ( 16: Valve element (the other valve element) 16: Valve element (the other valve element) 16A: Valve element (the other valve element)
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年４月２４日（２０００．４．２
４）[Submission date] April 24, 2000 (200.4.2
4)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００３[Correction target item name] 0003
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００３】バルブハウジング10には、一端側（図３で
は上端側）に装着孔とスプリング室20が形成され、他端
側（図３では下端側）に流路となる大径孔21、中径孔2
2、小径孔23が順次隣接して形成されている。一端側の
装着孔にはステップモータ11の嵌合部が嵌合されて連結
され、他端側の大径孔21の開口はカバー24により密封さ
れ、カバー24はボルトによりバルブハウジング10に固定
されている。バルブハウジング10には流入ポート26及び
流出ポート27、28が形成され、流入ポート26は中径孔22
と不図示の内燃機関の排気通路を連通し、流出ポート2
7、28は大径孔21、小径孔23と内燃機関の吸気通路でス
ロットルバルブの下流位置とをそれぞれ連通している。
大径孔21と中径孔22との間の段差部に環状の弁座12（一
方の弁座）が嵌合して固定され、中径孔22と小径孔23と
の間の段差部に環状の弁座13（他方の弁座）が嵌合して
固定されている。The valve housing 10 has a mounting hole and a spring chamber 20 formed at one end (the upper end in FIG. 3), and a large-diameter hole 21 serving as a flow path at the other end (the lower end in FIG. 3). Diameter hole 2
2. Small diameter holes 23 are sequentially formed adjacent to each other. The fitting portion of the step motor 11 is fitted and connected to the mounting hole on one end side, the opening of the large-diameter hole 21 on the other end side is sealed by a cover 24, and the cover 24 is fixed to the valve housing 10 by bolts. ing. An inflow port 26 and outflow ports 27 and 28 are formed in the valve housing 10 , and the inflow port 26 has a medium-diameter hole 22.
And the exhaust passage of the internal combustion engine (not shown)
Numerals 7 and 28 communicate the large-diameter hole 21 and the small-diameter hole 23 with the downstream position of the throttle valve in the intake passage of the internal combustion engine.
An annular valve seat 12 (one valve seat) is fitted and fixed to a step between the large-diameter hole 21 and the medium-diameter hole 22, and is fixed to a step between the medium-diameter hole 22 and the small-diameter hole 23. An annular valve seat 13 (the other valve seat) is fitted and fixed.
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００７[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００７】図４(a) は弁体15、16と弁座12、13との位
置関係を示し、弁座12、13間の寸法（長さ）をＬ１と
し、弁体15、16間の寸法をＬ２とし、その差をＬ２−Ｌ
１とする。バルブハウジング10の材料はアルミニウムで
あり、バルブシャフト14の材料もアルミニウムである
が、バルブシャフト14とバルブハウジング10とは、排気
ガス（流体）流入による影響が異なり、排気ガスにさら
されるバルブシャフト14の方が、大気で周囲が冷却され
るバルブハウジング10よりも高温になる。FIG. 4A shows the positional relationship between the valve bodies 15 and 16 and the valve seats 12 and 13. The dimension (length) between the valve seats 12 and 13 is L1. The dimension is L2, and the difference is L2-L
Let it be 1. Material of the valve housing 10 is aluminum, also Ru aluminum der material of the valve shaft 14
But the bus Rubushafuto 14 and the valve housing 10, unlike the influence of the exhaust gas (fluid) inflow, towards the valve shaft 14 that is exposed to the exhaust gas becomes a high temperature of the valve housing 10 is ambient at atmospheric is cooled .
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１４[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１４】図２(a) は弁体15、16Ａと弁座12、13Ａと
の位置関係を示す。図２(a) において、本発明の実施の
形態の寸法差Ｃ’＝Ｌ２−Ｌ１は従来例の寸法差Ｃ＝Ｌ
２−Ｌ１よりもやや大（Ｃ’＞Ｃ）とされている。バル
ブハウジング10の材料はアルミニウムであり、バルブシ
ャフト14の材料もアルミニウムであるが、従来例と同様
に、バルブシャフト14とバルブハウジング10とは、排気
ガス流入による影響が異なり、排気ガスにさらされるバ
ルブシャフト14の方が、大気で周囲が冷却されるバルブ
ハウジング10よりも高温になる。FIG. 2 (a) shows the positional relationship between the valve bodies 15, 16A and the valve seats 12, 13A. In FIG. 2A, the dimensional difference C '= L2-L1 in the embodiment of the present invention is the dimensional difference C = L in the conventional example.
It is slightly larger than 2-L1 (C '> C). Material of the valve housing 10 is aluminum, although the material of the valve shaft 14 also Ru aluminum der, like the slave come example, the valve shaft 14 and the valve housing 10, unlike the influence of the exhaust gas flowing in the exhaust gas The exposed valve shaft 14 is hotter than the valve housing 10 whose surroundings are cooled by the atmosphere.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 昌弘 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 (72)発明者 鈴木 敏郎 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3G062 CA07 CA08 EA11 EC14 EC16 GA10 3H052 AA01 BA25 CA12 CA15 CB11 CB16 EA01 EA03 3H062 AA02 BB14 BB30 BB31 CC02 DD01 EE06 FF20 HH02 3H066 AA01 BA17 BA37 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Masahiro Kobayashi 1-1-1, Kyowa-cho, Obu City, Aichi Prefecture Inside Ai San Industry Co., Ltd. (72) Inventor Toshiro Suzuki 1-1-1, Kyowa-cho, Obu City, Aichi Prefecture 1 Ai San Industry Co., Ltd. F-term (reference) 3G062 CA07 CA08 EA11 EC14 EC16 GA10 3H052 AA01 BA25 CA12 CA15 CB11 CB16 EA01 EA03 3H062 AA02 BB14 BB30 BB31 CC02 DD01 EE06 FF20 HH02 3H066 AA01 BA17 BA37
Claims (5)
が離間して配設され、両弁座の中心部にバルブシャフト
が装入され、バルブシャフトに２つの弁体が離間して固
定され、バルブシャフトの移動により２つの弁体が各弁
座に接触し又は離隔して、弁座と弁体との間を流れる流
体の流量が変化するダブルポペット形弁装置において、
流体が想定最高温度のときには２つの弁体が各弁座に同
時に接触可能であり、流体が想定最高温度に達しないと
きには一方の弁体のみが一方の弁座に接触可能となした
ことを特徴とするダブルポペット形弁装置。1. A valve housing having two annular valve seats spaced apart from each other, a valve shaft inserted into the center of both valve seats, and two valve bodies fixed to the valve shaft with the spacers separated. In a double poppet type valve device in which two valve bodies are in contact with or separated from each valve seat by movement of a valve shaft, and a flow rate of a fluid flowing between the valve seat and the valve body changes,
When the fluid is at the assumed maximum temperature, two valve bodies can simultaneously contact each valve seat, and when the fluid does not reach the assumed maximum temperature, only one valve body can contact one valve seat. Double poppet type valve device.
耗性材料とされ、他方の弁体の材料はバルブシャフトの
材料と同一にされ、他方の弁座の材料はバルブハウジン
グの材料と同一にされた請求項１のダブルポペット形弁
装置。2. The material of one of the valve bodies and one of the valve seats is made of a wear-resistant material, the material of the other valve body is made of the same material as the valve shaft, and the material of the other valve seat is made of the valve housing. 2. The double poppet type valve device of claim 1, wherein the valve is made of the same material.
れ、他方の弁座はバルブハウジングと一体化された請求
項１又は２のダブルポペット形弁装置。3. The double poppet type valve device according to claim 1, wherein the other valve body is integrated with the valve shaft, and the other valve seat is integrated with the valve housing.
（Ｌ２−Ｌ１）は、流体が想定最高温度のときにはバル
ブシャフトの所定の相対的な伸びによりゼロであり、流
体が想定最高温度未満のときには、バルブシャフトの相
対的な伸びの減少によりゼロより小さくなり、弁装置の
全閉操作時に他方の弁体と他方の弁座との間に、流体の
温度の低下に比例して増加するクリアランスが存在する
請求項１ないし３のいずれか１つのダブルポペット形弁
装置。4. The difference (L2-L1) between the valve body dimension L2 and the valve seat dimension L1 is zero when the fluid is at the assumed maximum temperature due to a predetermined relative elongation of the valve shaft. When it is less than zero, it becomes smaller than zero due to a decrease in the relative elongation of the valve shaft, and increases in proportion to a decrease in the temperature of the fluid between the other valve body and the other valve seat when the valve device is fully closed. 4. The double poppet type valve device according to claim 1, wherein a clearance is provided.
せるＥＧＲ通路に装着され、アクチュエータ作動によっ
てバルブシャフトが移動され、流体の想定最高温度が排
気ガスの想定最高温度とされた請求項１ないし４のいず
れか１つに記載されたＥＧＲガス制御用のダブルポペッ
ト形弁装置。5. The valve according to claim 1, wherein said valve is mounted on an EGR passage for recirculating a part of the exhaust gas of the internal combustion engine into the intake air. 5. The double poppet type valve device for controlling EGR gas according to any one of 1 to 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000100398A JP2001289332A (en) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | Double poppet type valve device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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|---|---|
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001289332A (en) |
Cited By (5)
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2000
- 2000-04-03 JP JP2000100398A patent/JP2001289332A/en active Pending
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