(57)【要約】ＥＧＲバルブにおけるバルブロッド２５の表面にクロムめっき３１を施し、前記クロムめっき３１の表面を、最大高さ面粗度を３．２μｍ〜１．０μｍに研磨する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガスを再循環させる排気ガス再循環通路に設けられる排気ガス再循環バルブであって、バルブロッドの表面にめっきを施し、更にそのめっきの表面を研磨して、最大高さ面粗度を３．２μｍ〜１．０μｍとしたことを特徴とする排気ガス再循環バルブ。
【請求項２】
前記めっきがクロムめっきであることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの排気ガスの再循環通路に設けられる排気ガス再循環バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のエンジンにおいては、排気ガス中のＮＯｘを低減させる等の目的で排気ガスを吸気側に再循環させる排気ガス再循環装置が設けられる。排気ガス再循環通路には、排気ガス再循環バルブ（ＥＧＲ「Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ」バルブ）が設けられ、このＥＧＲバルブはエンジンの運転情報等に基づき制御される。高温の排気ガスをそのまま吸気側に戻すと効率が悪く、一般に排気ガス再循環通路には、高温の排気を冷やすためのＥＧＲクーラーが設けられる。【０００３】
ＥＧＲバルブの雰囲気である排気ガスには、燃料系から発生する硫黄酸化物、燃焼によって発生する硝酸酸化物、煤などの粒子状物質（ＰＭ）が含まれている。従って、これらによってＥＧＲバルブの作動に支障を来たすことがないように、バルブヘッド（弁体）やバルブシート（弁座）に膠着防止媒体を施すことが考えられている（特許文献１）。【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１１２４１９号公報
【０００５】
排気ガス中の硫黄酸化物と硝酸化合物は、排気ガス通路内で硫酸と硝酸の腐食物を生成する。この傾向は、ＥＧＲクーラーにより排気ガスの温度が下げられることにより顕著となる。このような腐食物もバルブロッドに付着する。また、ディーゼルエンジンの排気系には、排気ガス中の粒子状物質を捕集するためのフィルタ（ＤＰＦ）が設けられている。フィルタで捕集した粒子状物質を燃焼させるために、エンジンからフィルタへ未燃の燃料を供給するエンジンシステムもある。この未燃の燃料の一部が排気ガス再循環通路に入ると、粒子状物質は油分を持ったものとなってＥＧＲバルブのバルブロッドに付着する。つまり、特許文献１に記載のように、バルブヘッド、バルブシートに膠着防止媒体を施しただけでは、排気ガスに曝露されるＥＧＲバルブの作動を確保するには不十分である。【０００６】
この発明は、このような技術的状況にかんがみてなされたもので、排気ガスに曝されるＥＧＲバルブのバルブロッドに煤等が付着しにくくして、ＥＧＲバルブの作動を確保することを目的としてなされたものである。
【発明の開示】
【０００７】
この発明は、エンジンの排気ガスを再循環させる排気ガス通路に設けられるＥＧＲバルブのバルブロッド表面にめっきを施し、更にその表面を研磨して、最大高さ面粗度を３．２μｍ〜１．０μｍとしたことを特徴とする。
【０００８】
この発明に係るＥＧＲバルブによれば、バルブロッドの表面の最大高さ面粗度を高めたので、バルブロッドの表面に付着する付着物の付着力が小さくなり、付着物は容易に剥がれるようになる。つまり、軸受に対しバルブロッドが摺動することにより付着物は容易に剥がれ、バルブロッドの動作に支障を来たすことはない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明を適用するＥＧＲバルブを備えたエンジンの概略図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るＥＧＲバルブの断面図である。
【図３】バルブロッド表面の研磨度合と付着物の剥離力との関係を調べた試験の説明図である。
【図４】図３に示した試験結果のグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための最良の形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、ＥＧＲバルブ及びＥＧＲクーラーを備えたエンジンの概略図であり、図２は、実施の形態１に係るＥＧＲバルブの断面図である。【００１１】
先ず、本発明の対象となるエンジンの概略を説明する。ディーゼルエンジン１の燃焼室には燃料噴射ノズル２が臨んでおり、燃焼室には、燃焼室内に空気を取り入れる吸気弁３、燃焼室内の燃焼ガスを排出する排気弁４が設けられている。吸気弁３には吸気通路５が接続され、排気弁４には排気通路６が接続されている。排気通路６には、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を除去するためのＤＰＦフィルタ７が設けられる場合があり、更にマフラー８が設けられている。排気通路６から分岐して吸気側につながる排気ガス再循環通路９が設けられ、この排気ガス再循環通路９に、ＥＧＲクーラー１０、ＥＧＲバルブ１１が設けられている。ＥＧＲクーラー１０は、水冷により排気ガスを冷却する構造となっている。ＥＧＲバルブ１１は、電子制御装置（ＥＣＵ）１２により制御される。ＥＧＲバルブ１１は、ＥＧＲクーラー１０で冷却された排気ガスを種々の情報に基づき最適な排気ガス量を吸気側に供給するように制御する。【００１２】
ＥＧＲバルブ１１は、図２に示すように、その本体をなすバルブハウジング２１に、ＥＧＲクーラー１０で冷却された排気ガスを吸気側に導くための排気ガス通路２２が形成され、この排気ガス通路２２の途中にバルブシート（弁座）２３が形成され、このバルブシート２３に着座し、又は離れることにより排気ガス通路２２を開閉するバルブヘッド（弁体）２４が設けられている。バルブヘッド２４はバルブロッド（弁軸）２５の先端に圧入等により設けられている。バルブロッド２５は、バルブハウジング２１に組み付けられた軸受２６により軸方向に摺動可能に支持されている。なお、軸受２６は、ブッシュ等の機械的軸受部と、細いワイヤでスポンジ状に形成したフィルタとからなる。フィルタは、軸受部に異物などが侵入することを防止する。【００１３】
バルブロッド２５の後端は、バルブハウジング２１に設けられたアクチュエータ２７のロッド２８の先端と対向している。アクチュエータ２７は、電子制御装置（図１参照）からの指令により駆動制御される。バルブロッド２５の上部にはスプリングホルダ２９が取り付けられており、このスプリングホルダ２９とバルブハウジング２１との間に、バルブヘッド２４をバルブシート２３に着座させるばね力をバルブロッド２５に付与するスプリング３０が設けられている。電子制御装置によりアクチュエータ２７が作動されてロッド２８がバルブロッド２５を軸方向に押すことにより、バルブヘッド２４はバルブシート２３に対し移動、つまりバルブが開かれる。アクチュエータ２７のロッド２８がスプリング３０の復元力により戻ることにより、バルブヘッド２４はバルブシート２３に着座される。【００１４】
ステンレス等で作られているバルブロッド２５の表面には、ニッケル系、チタン系、又はクロム系のめっきが施される。更に具体的には、無電解ニッケルめっき、チタンニッケルめっき、クロムめっき、硬質クロムめっきである。この実施の形態では、クロムめっき３１が施されている。クロムめっき３１が施される部分は、バルブロッド２５の全長に亘ってもよいが、少なくとも排気ガスに曝される部分と軸受２６と摺動する部分である。【００１５】
クロムめっき３１の表面は、ポリッシャなどにより研磨される。クロムめっき３１の表面を研磨することにより最大高さ面粗度が上がり、排ガス中の煤、腐食生成物は付着しにくくなる。【００１６】
図３に示すようにバルブロッド２５と同様の形状の軸サンプル４１を作製し、その表面にクロムめっき４２を施した。軸サンプル４１として、クロムめっき４２を研磨しないもの、最大高さ面粗度を６．４μｍに研磨したもの、最大高さ面粗度を３．２μｍに研磨したもの、最大高さ面粗度を１．６μｍに研磨したものをそれぞれ作製した。そして、これらの軸サンプル４１に排気ガスから回収した煤等４３を塗布し、それらを、図３に示すように、試験ブロック４４に設けた、軸サンプル４１の直径と同径の穴４５に挿入し、そのときの挿入に要した力（煤等の剥離力）を計測した。その結果を図４に示す。【００１７】
図４に示すように、クロムめっき４２を施し研磨をしていない軸サンプル４１では、軸サンプル４１を穴４５に挿入するのに２４０Ｎ（ニュートン）程度の力が必要であり、最大高さ面粗度を６．４μｍに研磨した軸サンプル４１では９５Ｎ程度の力が必要であったが、最大高さ面粗度を３．２μｍに研磨した軸サンプル４１では５０Ｎ程度、最大高さ面粗度を１．６μｍに研磨した軸サンプル４１では４５Ｎ程度の力であった。最大高さ面粗度を３．２μｍ以下に研磨すると、軸サンプル４１を穴４５に挿入する力は徐々に飽和して来る。研磨に要する設備とコストを考慮すると、１．０μｍ程度で十分である。【００１８】
これらの試験結果より、バルブロッド２５の表面にクロムめっき３１を施し、その最大高さ面粗度を３．２μｍ〜１．０μｍとすれば、バルブロッド２５の表面に付着する煤等の付着力は極めて弱くなる。従って、バルブロッド２５の表面にクロムめっきなどのめっきを施した後、めっき表面を３．２μｍ〜１．０μｍに研磨する。【００１９】
この実施の形態によるＥＧＲバルブによれば、バルブロッド２５の表面の最大高さ面粗度が極めて小さくなっていることにより、バルブロッド２５の表面に煤等が付着しにくくなり、バルブロッド２５の作動不良を防止することができる。また、バルブロッド２５の表面に煤等が付着したとしても煤等の付着力は極めて弱いものであることから、バルブロッド２５の軸受２６に対する摺動により、付着物は容易に剥がれる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
以上のように、この発明に係る排気ガス再循環バルブは、バルブロッドの表面の最大高さ面粗度を高めることにより、煤等がバルブロッドへ付着するのを防止できる排気ガス再循環バルブとしたので、エンジンの排気ガスの再循環通路に設けられる排気ガス再循環バルブなどに用いるのに適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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