[发明专利]蝶式阀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制气体流量的蝶式阀装置，特别是涉及阀装置利用树脂成形形成的阀装置。该蝶式阀装置可适用于例如用于内燃机空气流量控制的节流阀装置。

背景技术

在控制以空气为代表的气体流量的蝶式阀中，从轻量化和成形性的观点而言，提出了利用树脂成形形成的技术。作为一例，如特开2005-163546号公报、特开2005-180423号公报和特开2005-273563号公报所述，利用树脂成形形成控制内燃机空气量的节流阀。

专利文献1：特开2005-163546号公报

专利文献2：特开2005-180423号公报

专利文献3：特开2005-273563号公报

不过，在利用树脂成形形成的蝶式阀中，由于温度影响而引起的热变形和由于以热应力或作用于阀的流体压力为首的各种外力而引起的阀变形给流量控制特性带来很大影响，阀体的最小流量调节变得不稳定，最小流量容易发生时效变化。

例如在控制内燃机的空气量的节流装置中使用的蝶阀，在从零下40度到零上130度的使用范围内设定最小泄漏空气量的容许范围，不过，在树脂制的节流阀中，存在一种问题是在节流阀和空气通路壁面之间的流体密封部形成的微小间隙由于温度的影响而超过容许值发生变化。具体地说，外部空气为零下40度时，通过空气通路内的空气成为零上10度位，节流装置周围的气氛温度(发动机室内温度)变为80℃。此时，节流阀收缩。另一方面，本体是从内部冷却而从外部加热，因此，收缩量小。其结果是两者间的间隙有可能增加。

另外，将构成空气通路的成形体和节流阀双方树脂成形的情况下，如果树脂成形时在温度降低时构成空气通路的成形体的收缩量大，那么节流阀和成形体密接，节流阀无法旋转。若为了避免这种情况而预先将间隙设定得大，则泄漏空气量变大，最小空气流量变大，另外，随着使用状态的变化，泄漏空气量容易引起时效变化。

再有，在轴承孔内的周壁和旋转轴外周面之间生成的间隙容易引起时效变化，成为最小流量调节的瓶颈。

另外，还认为在节流阀为全闭状态时，随着发动机活塞的吸气冲程的动作而在节流阀的下游产生高负压，若该负压作用于全闭状态的节流阀，则使树脂制的节流阀变形。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述问题的至少一个，获得一种树脂制蝶式阀装置，其流体流量(特别是最小流量)的时效变化和不作为的变化少。

本发明为了实现上述目的，在流体通路的内壁面朝向半径方向内侧突出地形成有部分的环状突起，该部分的环状突起与树脂材料制蝶式阀体的相对于旋转轴半圆部分的周缘下面对置，并具有在所述阀体位于全闭位置时与所述阀体的周缘下面接触形成流体密封的平面部。从而，在阀体下游产生的流体负压施加将阀体按压(拉伸)到密封面的力，因此，充分确保闭阀的密封性。

具体地说，所述部分的环状突起从支承所述阀体的旋转轴的一对轴承部起横贯圆周方向的特定范围(例如阀体下游侧的反旋转侧半周)而形成。其他具体例中，在包括从所述一对轴承部沿周方向等距离的位置的特定范围内形成所述突起的欠缺部，在剩余的到轴承的范围内形成所述环状突起。另外，其他具体例中，在阀体周缘设置R部，以使来自包括欠缺部的阀体周面和流体通路内周壁面之间的微小间隙的泄漏流量，无论是在阀体按压到阀座面期间、还是阀体从阀座面分离而打开之后，在超过特定开度之前几乎没有变化，因而，即使阀体从阀座面分离而打开，流量也不会急剧变多，也就是说，在流量特性上不会发生大的转折点，因此控制稳定。(最好是横贯蝶式阀体的半旋转侧的下游半周设置所述部分的环状突起。)

在欠缺部以外的范围，由阀体的周缘和所述流体通路内周壁面之间的最小间隙及阀体下面周缘和台阶部的与密封面之间的间隙决定最小空气流量。

最好是上述阀体的周缘由厚度方向具有特定曲率的曲面形成。

另外，作为其他的具体构成，所述部分的环状突起从支承所述阀体的旋转轴的一对轴承部起横贯圆周方向的特定范围而形成，在剩余范围内交替形成突起和突起欠缺部分。

最好是在阀体的整个周缘和流体通路内壁面之间形成调节最小流量的微小间隙，所述突起只形成在树脂材料制阀体的相对于旋转轴半圆部分的周缘下面。从而，阀体下面从密封面分离而打开时，在特定的微小角度范围(例如，阀体的壁厚左右)，阀体的周面和流体通路壁面之间的微小间隙实质上保持一定。再有，若横贯阀体的周缘全周在厚度方向形成R部(具有特定曲率的曲面)，则更容易获得一定的微小间隙，且能够扩展一定的微小间隙的范围。