电动控制阀的输出轴连接构造 【技术领域】
本发明涉及电动控制阀的输出轴连接构造，适用于对引擎的废气回流路进行开闭的EGR阀装置。
技术背景
以往的电动控制阀的输出轴连接构造在关于利用联轴器构件来连接EGR阀装置的阀杆与沿轴方向驱动该阀杆的电控马达的马达传动轴方面有各种提案，然而所有的提案都须采用预先成形为规定形状的联轴器构件来连接前述阀杆与马达传动轴。其中的一种连接构造是将预先形成断面为箱形的联轴器构件固定于阀杆的上端，并将该联轴器构件从前述联轴器构件的内侧隔着垫圈用螺母连接(参照专利文献1)。
另外，作为以往的电动控制阀的输出轴连接构造，还有一种是将预先成形为コ字形的联轴器构件(卡固板)与被连接端部铆接，同时将挡板同样地铆接于该阀杆的被连接端部，该挡板成为将该阀杆向闭阀方向推压的弹簧地支座，并将在前述联轴器构件的开放端部形成的钩部插入设在挡板上的沟槽中卡合(参照专利文献2以及专利文献3)。
[专利文献1]特许第3204043号公报(第3-4页，图1)
[专利文献2]特开平8-151963号公报(第3-4页，图1)
[专利文献3]特开平9-32654号公报(第3页，图4)
由于以往的电动控制阀的输出轴连接采用如上构造，因此必须将预先成形为断面为箱形或断面为コ字形等规定的中空断面形状的联轴器构件在有限的空间内利用螺母或铆接等固定方式组装到阀杆或马达传动轴的被连接端部上，这样的组装作业产生的问题是需花费较多时间，故作业性极差。也就是说，由于用于EGR阀装置的阀杆与马达传动轴的连接的联轴器构件一般较小型，因此预先形成为前述中空断面形状的前述联轴器构件的内部就成为极窄的空间，必须在这样的极窄空间内用螺母或铆接等进行组装，结果就会产生前述问题。另外，形成前述断面形状的小型联轴器构件的成形也很困难，生产效率差。
【发明内容】
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种电动控制阀的输出轴连接构造，利用联轴器构件来连接阀杆和马达传动轴，同时能够简单地对该联轴器构件和马达传动轴进行组装，从而缩短该组装时间，并提高前述联轴器构件的生产效率。
本发明的电动控制阀的输出轴连接构造，具有阀杆和电控马达，前述阀杆具有开闭流体通路的阀体，安装在阀箱内并可沿轴方向移动，前述电控马达驱动前述阀杆沿轴方向移动，将前述电控马达的马达传动轴与前述阀杆连接，其特征在于，在前述马达传动轴的与前述阀杆间的被连接端部上固定平板的中央部，将固定后的前述平板的两侧折起以形成钩挂卡合部，并与前述阀杆钩挂卡合。
若使用本发明，由于在马达传动轴的与阀杆间的被连接端部上固定平板的中央部，并将固定后的前述平板的两侧折起以形成钩挂卡合部，因此在利用铆接等手段将前述平板组装到前述马达传动轴上时，作业空间就不受前述平板的限制，因此，在前述马达传动轴上组装前述平板的时间比以往的中空断面形状联轴器构件大幅度缩短，从而提高了组装的作业性。另外，平板容易成形，可提高生产性，更可降低成本。而且，固定在前述马达传动轴上的平板的其两侧部很容易向与阀杆卡合的方向弯折，因此可通过弯折而简单地连接前述马达传动轴与阀杆。
【附图说明】
图1是具有本发明实施例1的电动控制阀的输出轴连接构造的EGR阀装置的剖视图。
图2(a)～(c)是用与马达传动轴的关系来说明图1中联轴器用平板的形状以及安装工序的剖视图，图2(d)是图2(a)中平板的仰视图，图2(e)是图2(b)中平板的仰视图，图2(f)是图2(c)中平板的仰视图。
图3(A)是表示本发明实施例2的电动控制阀的输出轴连接构造中马达传动轴与阀杆连接前的状态的侧视图，图3(B)是从右侧看图3(A)的端面图。
图4是本发明实施例4的EGR阀装置重要部件的剖视图。
图5是本发明实施例5的电动控制阀的输出轴连接构造重要部件的分解立体图。
【具体实施方式】
实施例1
图1是具有本发明实施例1的电动控制阀的输出轴连接构造的EGR阀装置的剖视图。图2表示图1中的联轴器用平板的形状以及安装工序。
图1所示的EGR阀装置1，具有阀箱2，形成使来自引擎的废气循环的流体通路(废气回流路)3。在该阀箱2中设有可沿轴方向移动的阀杆4。该阀杆4具有可与安装在前述阀箱2中的阀座6接离的阀体5。前述阀杆4在介于与阀杆4相嵌为一体的弹簧支座7以及前述阀箱2的外侧凹部的底壁之间的弹簧8的作用下，向上方向(闭阀方向)推压。另外，前述阀杆4具有与之成一体的头部4a。
而且，在前述阀箱的外侧安装有沿轴方向驱动前述阀杆4的电控马达10。该电控马达10由以下部件构成：线圈11、配置于该线圈11内部的转子12、一端具有与该转子12的中心孔部作螺纹结合的螺杆部13而可沿轴方向移动的马达传动轴14。前述转子12利用上下轴承15、16而能够自由旋转，且可在一定范围内沿轴方向移动。在此，前述转子12的下侧轴承16利用介于其自身以及与前述电控马达10的马达壳10a的下端开口部相嵌的轮毂构件(推压构件)17之间的垫片18页保持轴向弹性。而前述轮毂部件17夹在马达壳10a的下端与前述阀箱2的上端之间，利用阀箱2与前述马达罩10a间的固定螺栓19而固定。另外，在前述马达传动轴14的下端(与阀杆4间的被连接端部)一体地形成铆接用的突起部14a。
以上装置中，前述马达传动轴14与阀杆4利用作为联轴器发挥作用的平板20连接，图1所示的平板20是安装到前述马达传动轴14上且弯曲后的最终形状，关于其详细的形状及组装过程，以及前述马达传动轴14与阀杆4的连接，将在以下说明。
图2(a)～(c)是用与马达传动轴的关系来说明图1中联轴器用平板的形状以及安装工序的剖视图，图2(d)是图2(a)中平板的仰视图，图2(e)是图2(b)中平板的仰视图，图2(f)是图2(c)中平板的仰视图。
如图2(a)、(b)所示，前述平板20在其两端侧弯折成向下的钩挂片部(钩挂卡合部)21的平板状态下安装并固定在马达传动轴14的突起部14a上，在该平板20的中央部设置有安装孔22。
以下说明将前述构造的平板20在保持其平板的状态下安装于马达传动轴14上的顺序。首先，将马达传动轴14下端的突起部14a嵌入前述平板20的安装孔22，然后如图2(b)所示，通过将前述突起部14a铆接而将前述平板20在保持平板的状态下固定于前述马达传动轴14的下端部。固定后，将前述平板20的两侧如图2(c)那样平行地向下弯曲。这样一来，前述平板20即被弯曲成断面呈略倒U字形，该倒U字形的两侧面部(弯折面部)20a前端的钩挂片21各自的前端互相隔开且互为相对，在各前端之间形成可将阀杆4的头部4a的下侧颈部从横向滑动嵌入的槽23(见图2(c))。因此，在组装图1所示的EGR阀装置时、即在进行阀箱2与马达传动轴10a的组装时，如果通过使马达壳10a在阀箱2上滑动来将前述阀杆4的头部4a的下侧颈部嵌入前述平板20的槽23，前述阀杆4的头部4a就能与前述平板20的钩挂片21卡合，从而将前述马达传动轴14与阀杆4连接。
在此，在将前述平板20弯折之前，将前述平板20的从固定于前述马达传动轴14上的固定部附近到钩挂片21为止的范围的宽度方向两侧缘部做形成锥形，使前述钩挂片21的宽度缩小(沿平板20的宽度方向缩短)。
以上的实施例1是在马达传动轴14的与阀杆4间的被连接端部上，在两端具有与前述马达传动轴14反向弯曲的钩挂片21的平板20的中央部通过铆接固定前述马达传动轴14的下端部的突起部14a，并在固定后将前述平板20的两侧弯折，以将前述钩挂片21与前述阀杆4的头部4a的下侧钩挂卡合，因此在通过铆接而将前述马达传动轴14组装到前述平板20上时，该平板20可保持平板状，因此该组合作业的空间不会像预先形成断面中空形状的以往联轴器构件那样受到限制，因此，能够在短时间内高质量地完成前述马达传动轴14与平板20的组装作业，从而大幅提高前述平板20的组装作业效率。另外，平板状20容易成形，生产效率高，同时可降低成本。又由于固定在前述马达传动轴14上的平板20的两侧部能够非常容易地如前述那样向同一方向弯曲，并且由于该弯曲而在前述钩挂片21的互为相对的两端间形成槽23，因此只要将前述阀杆4的头部4a的下侧颈部滑动嵌入该槽23中，就可以简单地将前述马达传动轴14与阀杆4连接。
实施例2
图3(A)是表示本发明实施例2的电动控制阀的输出轴连接构造中马达传动轴与阀杆连接前的状态的侧视图，图3(B)是从右侧看图3(A)的端面图。凡与图1以及图2相同或相当的部分均用相同符号表示并省略重复说明。
本实施例2中，与前述实施例1情况相同，将通过铆接固定在马达传动轴14的下端的平板20做成如下形状：将从要固定于前述马达传动轴14上的固定部附近到钩挂片21的范围内的两侧面部20a，20a弯折成图3(A)所示的宽度逐渐变窄的锥形，此外，将阀杆4的头部4a的顶部侧表面做成圆弧形部4b。
使用上述构造的实施例2，由于固定于马达传动轴14的下端的平板20的两侧在固定后弯折成其两侧面部20a相互形成前述的锥形，使钩挂片21的宽度逐渐变窄，因此在连接前述马达传动轴14与阀杆4时，在使阀杆4的头部4a滑动嵌入前述平板20的两侧面部20a相互间时，即使该头部4a与前述平板20接触，利用前述头部4a的圆弧形部4b也能够很容易地在前述平板20的两侧面部20a之间滑动引导该头部4a。且由于前述平板20的两侧面部20a形成锥形，能够非常容易地将在该两侧面部20a之间被引导的前述头部4a沿着前述两侧面部20a的锥形内壁面引导至与前述钩挂片21正确卡合的位置，因此能够提高前述马达传动轴14与阀杆的连接作业性。
实施例3
用图3说明本实施例3。本实施例3中，在前述实施例2的平板20的两侧面20a(钩挂片21)的下端侧附近形成垂直面部20b，该垂直面部20b与前述钩挂片21间的弯曲内角大致成直角，且将前述阀杆4的头部4a的下端外角部做成大致直角的棱边4c。另外，将前述钩挂片21做成能钩住前述头部4a的最小宽度H。
使用上述结构的实施例3，利用前述阀杆4的头部4a下端的棱边4c和由前述平板20下端侧的垂直面部20b与钩挂片21形成的略直角的内角角部，可确保前述阀杆4上升时前述钩挂片21可用较大的面积钩挂在前述头部4a上，因此，能够防止前述阀杆4的上升负荷引起的前述钩挂片21弯曲或疲劳破坏，从而提高强度上的可靠性。另外，由于前述钩挂片21在保证能钩住前述头部4a的前提下形成最小幅H，能够缩短利用前述平板20与前述阀杆4间的滑动而进行的前述头部4a与前述钩挂片21间的组装时间，从而提高该组装作业性。
实施例4
图4是本发明实施例4中EGR阀装置的重要部件的剖视图，凡与图1中相同的部分用相同符号表示并省略重复说明。
本实施例4中，是在前述实施例1的EGR阀装置1中限制垫片1 8的挠曲量，该垫片18隔着转子12下侧的轴承16而在轴向弹性地保持转子12，在推压该垫片18的轮毂部件17上一体地形成前述垫片18的挠曲限制部17a。该挠曲限制部17a由与前述轮毂部件17形成一体且使前述马达传动轴14能够轴向滑动接触的环状壁部所形成。
使用如上述结构的实施例4，当阀杆4上升时，作用于马达传动轴14的下拉负荷就使垫片18挠曲，但由于其挠曲量受到轮毂部件17的挠曲限制部17a的限制，因此不会由于前述垫片18的反复挠曲而引起该垫片18早期疲劳破坏，从而提高耐久性。
实施例5
图5是说明本发明实施例5的电动控制阀的输出轴连接构造重要部件的分解立体图。凡与图1～图4中相同或相当的部分用相同符号表示并省略重复说明。
本实施例5中，不用前述各实施例中的阀杆4的头部4a，而是在前述阀杆4的上端固定要与平板20卡合的圆板状卡合部件30，在该卡合部件30上设有使前述平板20的钩挂片21嵌入卡合的卡合孔31。该卡合孔31由以下部件形成：可供前述钩挂片21插入的宽幅插入孔(插入口)31a、与宽幅插入孔31a连续而形成以前述阀杆4的轴心为中心的圆弧状的窄幅卡合孔31b。
使用如上述结构的实施例5，可以通过将平板20的钩挂片21插入阀杆4上端的卡合部件30的宽幅插入孔31a中，且使马达传动轴14或阀杆4向一个方向旋转，使前述钩挂片21与前述卡合部件30的窄幅卡合孔31b卡合，因此，与前述实施例1相同，能够在短时间内高质量完成前述马达传动轴14与阀杆4的连接作业，从而提高连接作业性。
另外，各实施例中，作为电控马达，可采用步进马达、DC马达。