(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座に当接可能に設けられた弁体と、
前記弁体から延びる弁軸と、
ロータを含むステップモータと、
前記ロータ及び前記弁軸の一方に設けられた雌ネジとその他方に設けられて前記雌ネジに螺合される雄ネジと
を備え、前記ロータを回転させて前記雄ネジと前記雌ネジの関係により前記弁軸をその軸線方向へ移動させることにより前記弁体を開閉させるようにしたモータ弁であって、
前記弁軸を前記弁体が閉じられる方向へ付勢するための弁ばねと、
前記弁体が全閉となるときに前記ロータの回転を規制するために前記弁軸の半径方向へ突設されたピン及びそのピンに係合可能に前記ロータに設けられたストッパと、
前記弁体が全閉となるときに前記雄ネジのネジ山と前記雌ネジのネジ山との間に設けられ、前記雄ネジ及び前記雌ネジの各ネジ山の両脇に設けられる第１の隙間及び第２の隙間とを備え、
前記第１の隙間は、前記弁体が全閉となるときに、前記ロータが不用意に回転しても前記雌ネジのネジ山が前記雄ネジのネジ山に当たらず、前記弁軸が移動しないようにするためのものであり、
前記第２の隙間は、前記弁体が全閉となるとき、前記ピンと前記ストッパが係合するよりも前に前記雌ネジのネジ山及び前記雄ネジのネジ山が互いに当たり合うことがないようにするためのものであり、
前記ピンの前記ストッパに接触する幅が、前記雄ネジ及び前記雌ネジの各ネジ山のピッチから前記第１の隙間を引いた値より小さく設定された
ことを特徴とするモータ弁。
【請求項２】
前記雄ネジ及び前記雌ネジは、角ネジであることを特徴とする請求項１に記載のモータ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、モータで駆動されるモータ弁に係り、例えば、所定の通路に対するガスの導入を制御するのに使用されるモータ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のモータ弁として、例えば、エンジンの排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）に使用されるモータ式ＥＧＲ弁がある。「ＥＧＲ」とは、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気ガスの一部をＥＧＲ通路を通じて吸気通路へ再循環させることである。エンジンでは、このＥＧＲガスを吸気通路に導入して外気と混合させて燃焼室へ吸入させることにより、燃焼室での可燃混合気の燃焼温度を下げ、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成量を少なくすることができる。
【０００３】
特許番号第２９７８６７７号の特許公報には、この種のモータ式ＥＧＲ弁の一例が「電動制御弁装置」として開示されている。図１５に示すように、この装置は、電動モータ１０１によりバルブ（弁体）１０２を開閉させるものである。この装置は、弁体１０１が当接するバルブシート（弁座）１０３と、弁体１０２から延びるバルブシャフト（弁軸）１０４と、弁軸１０４を駆動するために、弁軸１０４とは別体に設けられたモータ軸１０５と、両軸１０４，１０５の間に介在されたジョイント１０６とを備える。電動モータ１０１のロータ１０７に設けられた雌ネジ１０８には、モータ軸１０５に設けられた雄ネジ１０９が螺合される。ハウジング１１０と弁軸１０４との間には、第１のバネ１１１が設けられ、ハウジング１１０とモータ軸１０５との間には、第２のバネ１１２が設けられる。第１のバネ１１１は、弁体１０２が閉じる方向へ弁軸１０４を付勢し、第２のバネ１１２は、弁体１０２が開く方向へ弁軸１０４を付勢する。
【０００４】
従って、電動モータ１０１のロータ１０７を回転させて雄ネジ１０９と雌ネジ１０８の関係によりモータ軸１０５を下方へ移動させることにより、弁軸１０４が第１のバネ１１１の付勢力に抗して押し下げられ、弁体１０２が開かれる。反対に、ロータ１０７を逆転させて第２のバネ１１２の付勢力に抗してモータ軸１０５を上方へ移動させることにより、第１のバネ１１１の付勢力により弁軸１０４が引き上げられ、弁体１０２が閉じられる。
【０００５】
この装置によれば、弁軸１０４に対してモータ軸１０５が別体に設けられ、両軸１０４，１０５がジョイント１０６及び両バネ１１１，１１２を介して連結される。これにより、電動モータ１０１と弁体１０２及び弁軸１０４との間に多少の組み付けバラツキが存在しても、そのバラツキを両軸１０４，１０５の間で吸収することができる。例えば、全閉時に電動モータ１０１が多少動いたとしても、その動きを両軸１０４，１０５の間で吸収させることができ、弁体１０２と弁座１０３を互いに確実に密着させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来の装置では、弁軸１０４とモータ軸１０５が互いに別体に設けられることから、構成部品数が増え、部品の組み付けが複雑になるという問題があった。
【０００７】
そこで、弁軸１０４とモータ軸１０５を一体に設けることが考えられる。例えば、特開平８−５１７５５号公報には、上記弁軸とモータ軸をスクリューシャフト（ネジ軸）として一体化させたタイプのモータ式ＥＧＲ弁が開示されている。しかしながら、弁軸とモータ軸を単に一体化させただけでは、上記従来の装置の効果は得られず、電動モータと弁体との間に存在する組み付けバラツキを吸収することができない。このため、全閉時に弁体と弁座との間の密着性が損なわれるおそれがあった。
【０００８】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品点数及び部品組付上の手間を削減し、併せて、部品の組付バラツキの有無に拘わらず、全閉時における弁体の密着性を確保することを可能にしたモータ弁を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁座に当接可能に設けられた弁体と、弁体から延びる弁軸と、ロータを含むステップモータと、ロータ及び弁軸の一方に設けられた雌ネジとその他方に設けられて雌ネジに螺合される雄ネジとを備え、ロータを回転させて雄ネジと雌ネジの関係により弁軸をその軸線方向へ移動させることにより弁体を開閉させるようにしたモータ弁であって、弁軸を弁体が閉じられる方向へ付勢するための弁ばねと、弁体が全閉となるときにロータの回転を規制するために弁軸の半径方向へ突設されたピン及びそのピンに係合可能にロータに設けられたストッパと、弁体が全閉となるときに雄ネジのネジ山と雌ネジのネジ山との間に設けられ、雄ネジ及び雌ネジの各ネジ山の両脇に設けられる第１の隙間及び第２の隙間とを備え、第１の隙間は、弁体が全閉となるときに、ロータが不用意に回転しても雌ネジのネジ山が雄ネジのネジ山に当たらず、弁軸が移動しないようにするためのものであり、第２の隙間は、弁体が全閉となるとき、ピンとストッパが係合するよりも前に雌ネジのネジ山及び雄ネジのネジ山が互いに当たり合うことがないようにするためのものであり、ピンのストッパに接触する幅が、雄ネジ及び雌ネジの各ネジ山のピッチから第１の隙間を引いた値より小さく設定されたことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、弁体が弁座に当接して全閉となるときには、弁体が閉じる方向へ弁ばねにより弁軸が付勢され、これにより弁体が全閉状態に保持される。この状態で、ステップモータと弁体との間の組付バラツキがあったり、ロータが不用意に回転したりしても、それらは弁軸及びロータの雄ネジのネジ山と雌ネジのネジ山との間の第１の隙間及び第２の隙間で吸収されることになる。
また、弁体が全閉となるときに、ピンとストッパによりロータの回転が規制されるので、雄ネジと雌ネジの各ネジ山の間にロータの回転による過剰な力が加わることがない。
また、第１の隙間により、モータと弁体との組付バラツキやロータの不用意な回転が吸収され、第２の隙間により、ロータの回転がピンとストッパにより規制される前に雄ネジ及び雌ネジの各ネジ山が互いに当たり合うことがない。
更に、ピンとストッパとが係合した状態からそれらの係合を解除する方向へロータを回転させたとき、弁軸がそのネジ山の１ピッチの分だけ軸方向へ移動する間にピンがストッパから離れることになる。従って、ピンとストッパによるロータの回転規制が解除されることになり、弁軸のそれ以上の移動が許容されるようになる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、雄ネジ及び雌ネジの各ネジ山の断面形状は、角ネジであることを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明において、雄ネジ及び雌ネジが角ネジであることから、三角ネジや台形ネジに比べて摩擦が少なくなり、ロータの回転力が弁軸に有効に伝達されるようになる。又、雄ネジのネジ山と雌ネジのネジ山の遊びが、ネジピッチやネジ山の幅を同じとしたとき、三角ネジや台形ネジのそれよりも大きくなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のモータ弁を具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。この実施の形態では、モータ弁をエンジンの排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）に使用されるモータ式ＥＧＲ弁に具体化した場合について説明する。
【００１４】
図１は、互いに直列に接続された吸気マニホールド１１、ガス導入装置１２及びスロットルボディ１３の断面図を示す。図２は、図１の２−２線に沿った断面図を示す。図３，４は、同じく図１の２−２線に沿った断面図であり、図２と異なる作動状態を示す。
【００１５】
図１に示すように、吸気マニホールド１１、ガス導入装置１２及びスロットルボディ１３は一連の吸気通路１４を構成する。ガス導入装置１２に接続される吸気マニホールド１１の部分は、同マニホールド１１が複数の枝管に分岐する手前の基管部分である。スロットルボディ１３には、吸気通路１４を開閉するためのスロットルバルブ１５が、支軸１６を中心に回動可能に設けられる。スロットルバルブ１５が回動されることにより、同バルブ１５の開度が調節され、吸気通路１４を流れる吸気量が調節される。
【００１６】
スロットルボディ１３の下流側に接続されたガス導入装置１２は、吸気通路１４にＥＧＲガスを導入するためのものである。このガス導入装置１２は、内壁部１７及び外壁部１８を含む二重壁構造をなしている。内壁部１７の内側が吸気通路１４を構成する。外壁部１８は、内壁部１７の外周に対し所定の間隙１９を隔てて配置される。図２に示すように、間隙１９は、一部を除いて両管部１７，１８のほぼ全周にわたって設けられる。図１に示すように、内壁部１７と外壁部１８とは、それらの下流側端部で互いに連結されて一体形成される。内壁部１７及び外壁部１８の上流側端面では、間隙１９が開放されて間隙開口２０をなす。間隙開口２０は、スロットルボディ１３の端面に接合されてシールされる。図１〜４に示すように、外壁部１８には、ＥＧＲガスを間隙１９に導入するための導入口２１が形成される。外壁部１８には、導入口２１に対応する管継手２２が一体形成される。この管継手２２には、ＥＧＲ装置を構成するＥＧＲ通路（図示略）が接続される。
【００１７】
図１〜４に示すように、内壁部１７の所定位置には、間隙１９に導入されるＥＧＲガスを吸気通路１４へ導入するための複数（この場合、大小２個）の導入孔２３ａ，２３ｂが形成される。これら導入孔２３ａ，２３ｂは、内壁部１７の中間部から下流側端面まで延びる。これら導入孔２３ａ，２３ｂは、導入口２１とは対向しない位置に配置される。図１に示すように、内壁部１７と外壁部１８との連結部２４の端面は、吸気マニホールド１１の端面に接合されてシールされる。
【００１８】
ガス導入装置１２は、ＥＧＲガスの流量を制御するためのモータ式ＥＧＲ弁３０を含む。このモータ式ＥＧＲ弁３０は、弁座３１、弁体３２、弁軸３３及びステップモータ（以下、単に「モータ」と言う。）３４を備える。弁座３１は、導入口２１に対応した管継手２２の内側に設けられる。弁体３２は、弁座３１に当接可能に設けられる。弁体３２から延びる弁軸３３は、吸気通路１４と直交する方向に内壁部１７及び外壁部１８を貫通して配置される。モータ３４は、弁軸３３を介して弁体３２を駆動するためのものであり、導入口２１の位置とは反対側の外壁部１８に配置される。このモータ３４は、外壁部１８に設けられた台座２５に固定される。
【００１９】
モータ３４は、ケーシング４１と、ケーシング４１に収容されたステータ４２及びロータ４３とを備える。ステータ４２は、コイル４４と、そのコイル４４の内側に配置されたスリーブ４５とを含む。コイル４４は、ケーシング４１のコネクタ４１ａに設けられた給電用ターミナル４０に接続される。ロータ４３はスリーブ４５の中に配置される。ロータ４３はその両端部に設けられた一対の軸受４６，４７によりケーシング４１に対して回転可能に設けられる。ロータ４３と軸受４７との間には、ロータ４３の振動を防止するための圧縮ばね４８が設けられる。ロータ４３には、弁軸３３が連結される。この実施の形態では、ロータ４３の中心に雌ネジ４９が設けられ、弁軸３３の基端部に雄ネジ５０が設けられる。これら雌雄両ネジ４９，５０が互いに螺合されることにより、弁軸３３がロータ４３に連結される。この実施の形態で、ロータ４３は樹脂により形成され、弁軸３３はＳＵＳにより形成される。
【００２０】
導入口２１に隣接した内壁部１７には、弁軸３３の先端部を支持する軸受３６が設けられる。この軸受３６は、内壁部１７に設けられた凹み１７ａに嵌め込まれる。モータ３４に隣接した内壁部１７と外壁部１８との連結部分には、弁軸３３の基端部を支持する軸受３７が設けられる。この軸受３７は、外壁部１８の凹み１８ａに嵌め込まれる。この軸受３７はスラスト軸受であり、軸受３７及び弁軸３３の接触部分は、弁軸３３の回り止めのために円形状ではない特定の断面形状（例えば「Ｄ字形状」）をなしている。つまり、弁軸３３は、回転することなくその軸線方向へのみ移動可能になっている。
【００２１】
このようにモータ式ＥＧＲ弁３０は、モータ３４のロータ４３を回転させて雌ネジ４９及び雄ネジ５０の関係で弁軸３３をその軸線方向へ往復動させることにより、弁体３２を弁座３１に対して移動させて開閉するようになっている。
【００２２】
内壁部１７には、弁軸３３を内包するスリーブ３８が一体に形成される。このスリーブ３８の外径は、吸気抵抗を最小限にするために、ガス導入装置１２より上流に位置するスロットルバルブ１５の支軸１６の外径と同じか、それよりも小さく設定される。スリーブ３８の中には、弁体３２が閉じる方向へ弁軸３３を付勢するための弁ばね５１が設けられる。この弁ばね５１は、スリーブ３８の一部に設けられた段部３８ａと、弁軸３３上に設けられたフランジ３３ａとの間に介在される。
【００２３】
ここで、上記雌ネジ４９と雄ネジ５０の構造を詳しく説明する。図３は、弁体３２が全閉となったときのガス導入装置２１の断面図を示す。図５（ａ）は、図３に対応した雌雄両ネジ４９，５０の状態を示す拡大断面図である。図５（ｂ）は、弁体３２を開き始めたときの状態を示す。図５（ｃ）は、弁体３２が開いたときの状態を示す。図６は、図５（ａ）の６−６線に沿った断面図である。図７は、図５（ｂ）の７−７線に沿った断面図である。図８は、図５（ｃ）の８−８線に沿った断面図である。
【００２４】
ロータ４３と弁軸３３との間には、弁体３２が全閉となるときにロータ４３の回転を規制するための回転規制手段５２が設けられる。この実施の形態で、図５〜８に示すように、回転規制手段５２は、弁軸３３の半径方向へ突設されたピン５３と、そのピン５３に係合可能にロータ４３の内周に突設されたストッパ５４とを含む。ピン５３は、弁軸３３と共にその軸線方向へ平行移動可能である。これに対し、ストッパ５４は、ロータ４３の回転に伴い同一軌跡上を周回可能である。図５（ａ）に示すように、ピン５３が、全閉時にストッパ５４に当たる幅ｄ１は、図５（ｂ）に示す第１の隙間５５ａが「０」になった後から、図５（ａ）に示すストッパ５４に当たった状態から図５（ｃ）に示す「３６０°」ロータ４３が回転したときまでに、弁軸３３が移動する量より小さく設定される。ちなみに、この値は、雌雄両ネジ４９，５０のネジピッチの値から第１の隙間５５ａの値を引いた隙間量となる。
【００２５】
この実施の形態では、図５（ａ）に示すように、弁体３２が全閉となるときに、雄ネジ５０のネジ山５０ａと雌ネジ４９のネジ山４９ａとの間に所定の隙間よりなる遊び５５が設けられるようになっている。図９に図５（ａ）の一部を更に拡大して示す。この遊び５５は、雌雄両ネジ４９，５０の各ネジ山４９ａ，５０ａの両脇  に位置する第１の隙間５５ａ及び第２の隙間５５ｂを含む。図５（ａ），９において、第１の隙間５５ａは、弁体３２が全閉となるときに、ロータ４３が不用意に回転しても雌ネジ４９のネジ山４９ａが雄ネジ５０のネジ山５０ａに当たらず、弁軸３３が移動しないようにするためのものである。第１の隙間５５ａの大きさは、このモータ式ＥＧＲ弁３０が長期に使用される間に各部が摩耗しても隙間５５ａを確保でき大きさに設定される。第２の隙間５５ｂは、弁体３２が全閉となるとき、ピン５３とストッパ５４が係合するよりも前に両ネジ山４９ａ，５０ａが互いに当たり合うことがないようにするためのものである。
図１０に、雌雄両ネジ４９，５０の一部を拡大した断面図を示す。この実施の形態では、雌雄両ネジ４９，５０が角ネジにより構成される。この実施の形態で、雌ネジ４９のネジ山４９ａの幅を「０．５ｍｍ」、同ネジ山４９ａのピッチを「１．６ｍｍ」とし、雄ネジ５０のネジ山５０ａの幅を「０．３ｍｍ」、同ネジ山５０ａのピッチを「１．６ｍｍ」として、第１の隙間５５ａが「０．５３ｍｍ」に、第２の隙間５５ｂが「０．２７ｍｍ」にそれぞれ設定される。これら隙間５５ａ，５５ｂや各ネジ山４９ａ，５０ａのピッチは、ステップモータ３４に関するステップ数（分解能）等の規格に合わせて決定されるものである。
【００２６】
以上説明したようにこの実施の形態において、モータ式ＥＧＲ弁３０を開くには、図３に示すように弁体３２が全閉となった状態から、モータ３４のロータ４３を回転させて弁軸３３を弁ばね５１の付勢力に抗して移動させる。これにより、弁体３２が弁座３１から離れて導入口２１が開かれる。従って、図１，２に矢印に示すように、ＥＧＲ通路を流れて導入口２１に達した高温のＥＧＲガスが、間隙１９に回り込んで導入され、各導入孔２３ａ，２３ｂから吸気通路１４へ導入され、外気とムラ無く混合される。このため、エンジンの複数気筒のそれぞれに均一にＥＧＲガスを吸入させることができ、ＥＧＲ効果を最大限に発揮させることができるようになる。
【００２７】
このとき、図６に示す全閉対応状態から図７に示す状態までロータ４３を弁軸３３に対して約１２０°だけ回転させる。
尚、この「１２０°」は、次式より導出することができる。
（第１の隙間／ネジピッチ）＊３６０°＝（０．５３／１．６）＊３６０°
＝１２０°
この間に雌雄両ネジ４９，５０は、図５（ａ）に示す状態から図５（ｂ）に示すように雌ネジ４９のネジ山４９ａが雄ネジ５０のネジ山５０ａに押し当たり、弁軸３３が図５（ｂ）の矢印方向へ押圧される。その後、ロータ４３を図７に示す状態から図８に示す状態まで約２４０°だけ更に回転させる。この間に雌雄両ネジ４９，５０は、図５（ｂ）に示す状態から図５（ｃ）に示すように両ネジ山４９ａ，５０ａが押し当たり、弁軸３３が図５（ｃ）の矢印方向へ更に押圧される。このように、ロータ４３が３６０°だけ回転する間に、回転規制手段５２のピン５３がストッパ５４に係合する位置から離れて両者５３，５４の係合が解除される。これにより、ロータ４３の更なる回転が許容され、弁軸３３が図５（ｂ），５（ｃ）の矢印方向へ更に移動して弁体３２が開かれる。
【００２８】
一方、図１，２に示す状態から、モータ３４のロータ４３を逆転させて弁軸３３を上記と逆方向へ移動させると、図３に示すように、弁体３２が弁座３１に着座して導入口２１が閉じられる。これにより、導入口２１から間隙１９へのＥＧＲガスの導入が遮断され、吸気通路１４へのＥＧＲガスの導入が遮断され、外気とＥＧＲガスの混合を停止させることができる。
【００２９】
このとき、ロータ４３及び弁軸３３は、それらの雌雄両ネジ４９，５０のネジ山４９ａ，５０ａが図５（ｂ），５（ｃ）に示す状態とは反対側で互いに押し当たりながら、弁軸３３が図５（ｂ）矢印とは反対方向へ移動する。
【００３０】
ここで、この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０によれば、図１５に示す弁軸１０４とモータ軸１０５とが別体に設けられた従来装置とは異なり、弁軸３３がロータ４３に対して直接連結される。従って、モータ式ＥＧＲ弁３０の構成部品数が従来装置よりも少なくなり、それら部品組付が従来装置に比べて容易になる。つまり、モータ式ＥＧＲ弁３０として、部品点数を削減することができ、それら部品組付上の手間を削減することができるようになる。
【００３１】
この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０によれば、図３，５（ａ）に示すように、弁体３２が弁座３１に当接して全閉となるときには、弁体３２が閉じる方向へ弁軸３３が弁ばね５１により付勢され、これにより弁体３２が全閉状態に保持される。この状態で、モータ３４、弁軸３３、弁体３２及び弁座３１等の間に部品の組付バラツキがあったり、ロータ４３が不用意に回転したりしても、それらが弁軸３３及びロータ４３の雌ネジ４９のネジ山４９ａと雄ネジ５０のネジ山５０ａとの間の遊び５５で吸収されることになる。このため、部品組付バラツキの有無に拘わらず、全閉時における弁体３２の弁座３１に対する密着性を確保することができるようになる。
【００３２】
特に、この実施の形態では、図５（ａ），９に示すように、各ネジ山４９ａ，５０ａの両脇に位置する第１及び第２の隙間５５ａ，５５ｂにより遊び５５が構成され、その一方の隙間５５ａにより、モータ３４と弁体３２との組付バラツキやロータ４３の不用意な回転が吸収される。この第１の隙間５５ａにより、部品組付バラツキの有無に拘わらず、全閉時における弁体３２の弁座３１に対する密着性を確保することができる。
又、他方の第２の隙間５５ｂによれば、ロータ４３の回転が回転規制手段５２で規制されるよりも前に両ネジ山４９ａ，５０ａが当たり合うことがない。このため、雌雄両ネジ４９，５０が互いに圧接して「楔効果」により固着してしまうことを防止することができ、ネジ固着によりＥＧＲ弁３０が作動不良を起こすことを防止することができる。
【００３３】
この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０によれば、弁体３２が全閉となるときに、回転規制手段５２によりロータ４３の回転が規制されるので、雌雄両ネジ４９，５０の各ネジ山４９ａ，５０ａの間にロータ４３の回転による過剰な力が加わることがない。このため、雌雄両ネジ４９，５０の耐久性を高めることができ、モータ式ＥＧＲ弁３０を長期間にわたって精度良く作動させることができる。
【００３４】
この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０によれば、図５（ａ），６に示すように、ピン５３とストッパ５４が係合した状態から、それらの係合を解除する方向へロータ４３を回転させる。このとき、図５（ｃ），８に示すように、弁軸３３がその雄ネジ５０のネジ山５０ａの１ピッチ分だけ軸方向へ移動する間に、ピン５３がストッパ５４から離れることになる。従って、ピン５３とストッパ５４によるロータ４３の回転規制が確実に解除されることになり、弁軸３３のそれ以上の移動が許容されるようになる。このため、弁体３２の全閉時には、ロータ４３の回転を確実に規制し、弁体３２が開くときには、ロータ４３の回転規制を確実に解除して弁軸３３を必要分だけ移動させて弁体３２を開くことができる。
【００３５】
この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０によれば、雌雄両ネジ４９，５０が角ネジであることから、三角ネジや台形ネジに比べて両ネジ山４９ａ，５０ａの間の摩擦が少なくなり、ロータ４３の回転力が弁軸３３に有効に伝達されることになる。このため、弁体３２を開閉させるときの動力損失を少なくすることができるようになる。
一方、両ネジ山４９ａ，５０ａの同一ピッチに対する遊び５５が、三角ネジや台形ネジのそれよりも大きくなる。図１０には、本実施の形態の角ネジよりなる雌雄両ネジ４９，５０の関係を示し、図１１には、台形ネジよりなる雌雄両ネジの関係を示す。図１０に示すように、角ネジによる遊び５５の総和を「ＳＫ］、雌雄両ネジ４９，５０のピッチを「Ｐ」、雌ネジ４９のネジ山４９ａの頂部幅を「Ｍ」、雄ネジ５０のネジ山５０ａの頂部幅を「Ｏ」とすると、遊び５５の総和ＳＫは次式（１）で示される。
ＳＫ＝Ｐ−Ｍ−Ｏ  ・・・（１）
図１１に示すように、台形ネジによる遊びを「ＳＤ］、雌雄両ネジ４９，５０のピッチを「Ｐ」、雌ネジ６１のネジ山６１ａの頂部幅を「Ｍ」、雄ネジ６２のネジ山６２ａの頂部幅を「Ｏ」、両ネジ山６１ａ，６２ａの両斜面の幅をそれぞれ「Ｌ１」，「Ｌ２」とすると、遊びの総和ＳＤは次式（２）で示される。
ＳＤ＝Ｐ−Ｍ−Ｏ−Ｌ１−Ｌ２  ・・・（２）
即ち、この実施の形態では、雌雄両ネジ４９，５０が角ネジで構成されることから、雌雄両ネジ４９，５０の限られたピッチＰの中で、両斜面の幅Ｌ１，Ｌ２の分だけ台形ネジに比べて、遊び５５を大きくすることができるようになる。
【００３６】
この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０を含むガス導入装置１２によれば、弁体３２及び弁座３１とモータ３４とが吸気通路１４を挟んで分離して設けられることから、導入口２１に導かれる高温のＥＧＲガスの熱がモータ３４に直接伝わることがない。このため、冷却装置等の付属設備を別途設ける必要がなく、モータ式ＥＧＲ弁３０を構成するモータ３４の高温信頼性を確保することができるようになる。
【００３７】
この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０を含むガス導入装置１２によれば、弁軸３３の両端部が一対の軸受３６，３７で確実に支持されることから、弁軸３３の各端部の外力に対する変位が小さくなる。このため、弁軸３３の振動を抑えることができ、弁軸３３を安定的に支持することができる。この結果、弁軸３３を両軸受３６，３７の間で円滑に往復動させることができ、モータ３４による弁体３２の開閉動作を円滑なものにすることができる。
【００３８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明のモータ弁を具体化した第２の実施の形態を図面を参照して説明する。尚、以下に説明する他の実施の形態で、前記第１の実施の形態で説明した部材と同一の部材については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００３９】
図１２には、図１に準ずる断面図を示す。この実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁７０は、ロータ４３の中心に雄ネジ７１を設け、弁軸３３の基端部に雌ネジ７２を設ける。そして、これら雌雄両ネジ７１，７２を螺合してロータ４３と弁軸３３と互いに連結した点で、前記第１の実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０と異なる。雌雄両ネジ７１，７２の構造の詳細等については、前記第１の実施の形態のそれとほぼ同じである。
従って、このモータ式ＥＧＲ弁７０によっても、前記第１の実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００４０】
［第３の実施の形態］
次に、本発明のモータ弁を具体化した第３の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４１】
図１３には、モータ式ＥＧＲ弁８０等の断面図を示す。前記第１及び第２の実施の形態では、弁軸３３に一つの弁体３２を設けた「シングル弁タイプ」のモータ式ＥＧＲ弁３０，７０について説明した。この実施の形態では、弁軸３３に対して二つの弁体３２Ａ，３２Ｂを設けた「ダブル弁タイプ」であることにおいて前記各実施の形態と構成が異なる。
【００４２】
このモータ式ＥＧＲ弁８０は、吸気マニホールド１１に設けられた弁ハウジング８１を備える。弁ハウジング８１は、ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスを流すためのガス通路８２と、そのガス通路８２と吸気通路１４との間を連通させる第１及び第２の導入口８３Ａ，８３Ｂと、モータ３４を固定するための台座８４とを含む。第１の導入口８３Ａの近傍には、第１の弁座３１Ａが設けられる。第２の導入口８３Ｂの近傍には、第２の弁座３１Ｂが設けられる。モータ３４の構成は、前記第１の実施の形態のそれとほぼ同じである。モータ３４のロータ４３の雌ネジ４９には、弁軸３３の雄ネジ５０が連結される。弁軸３３の先端部には、第１及び第２の弁座３１Ａ，３１Ｂに対応する第１及び第２の弁体３２Ａ，３２Ｂが固定される。雌雄両ネジ４９，５０の構造の詳細等については、前記第各実施の形態のそれとほぼ同じである。そして、モータ３４のロータ４３が回転して、弁軸３３がその軸線方向へ移動することにより、各弁座３１Ａ，３１Ｂに対応する各弁体３２Ａ，３２Ｂがそれぞれ同時に開閉する。そして、図１３に示すように、両弁体３２Ａ，３２Ｂが開くことにより、ガス通路８２に流入したＥＧＲガスが各導入口８３Ａ，８３Ｂを通じて吸気通路１４に導入される。
【００４３】
従って、このダブル弁タイプのモータ式ＥＧＲ弁８０によっても、前記各実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０，７０と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００４４】
［第４の実施の形態］
次に、本発明のモータ弁を具体化した第４の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００４５】
図１４には、モータ式ＥＧＲ弁９０の断面図を示す。前記各実施の形態では、弁軸３３に設けられた各弁体３２，３２Ａ，３２Ｂをモータ３４により押して開くようにした「押式弁」のモータ式ＥＧＲ弁３０，７０，８０について説明した。この実施の形態では、弁軸３３に設けられた各弁体３２をモータ３４により引いて開くようにした「引式弁」であることにおいて前記各実施の形態と構成が異なる。
【００４６】
このモータ式ＥＧＲ弁９０の弁ハウジング９１には、ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスを流すガス通路９２と、そのガス通路９２に設けられた導入口９３と、モータ３４を固定するための台座９４とを含む。導入口８３の近傍には、弁座３１が設けられる。モータ３４の基本構成は、一部の部品配置を除いて前記第１の実施の形態のそれとほぼ同じである。モータ３４のロータ４３に設けられた雌ネジ４９には、弁軸３３の雄ネジ５０が連結される。弁軸３３の先端部には、弁座３１に対応する弁体３２が固定される。ロータ４３の振動を防止するための圧縮ばね４８は、ロータ４３の上部と上側の軸受４６と間に介在される。弁体３２を閉じる方向へ付勢する弁ばね５１は、大型化させたスラスト軸受３７と、弁軸３３上のフランジ３３ａとの間に介在される。雌雄両ネジ４９，５０の構造の詳細等については、前記第各実施の形態のそれとほぼ同じである。そして、モータ３４のロータ４３を回転させて、雌雄両ネジ４９，５０の関係により、弁軸３３を図１４の上方へ弁ばね５１の付勢力に抗して移動させることにより、弁体３２が弁座３１から引き上げられて開かれる。これにより、図１４に示すようにガス通路９２に流入したＥＧＲガスが導入口９３を通じて吸気通路に導入される。又、ロータ４３を逆転させて、弁軸３３を図１４の下方へ移動させることにより、弁体３２が弁座３１に着座して閉じられる。このとき、弁体３２は弁ばね５１の付勢力により弁座３１に密着することになる。
【００４７】
従って、この引式弁のモータ式ＥＧＲ弁９０によっても、前記各実施の形態のモータ式ＥＧＲ弁３０，７０，８０と同様の作用及び効果を得ることができる。
【００４８】
尚、この発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で異なる形態で実施することができる。
【００４９】
例えば、前記各実施の形態では、本発明のモータ弁を、エンジンのＥＧＲ装置に使用されるモータ式ＥＧＲ弁３０，７０，８０，９０に具体化したが、ＥＧＲ装置以外のガス制御装置に使用されるモータ弁に具体化することもできる。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、部品点数及び部品組付上の手間を削減することができ、併せて、部品の組付バラツキの有無に拘わらず、全閉時における弁体弁座に対する密着性を確保することができる。また、雄ネジ及び雌ネジの耐久性を高めることができ、モータ弁を長期間にわたって精度良く作動させることができる。また、雄ネジ及び雌ネジの固着による作動不良を防止することができる。また、弁体の全閉時には、ロータの回転を確実に規制し、弁体を開くときには、ロータの回転規制を確実に解除して弁軸を必要分だけ移動させて弁体を開かせることができる。
【００５１】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、弁体を開閉させるときの動力損失を少なくすることができ、雌ネジの限られたピッチの中で、台形ネジの場合に比べ、遊びを大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１の実施の形態に係り、互いに接続された吸気マニホールド、ガス導入装置及びスロットルボディを示す断面図である。
【図２】  同じく、図１の２−２線に沿った断面図である。
【図３】  同じく、図２と異なる作動状態を示す断面図である。
【図４】  同じく、図２と異なる作動状態を示す断面図である。
【図５】  同じく、（ａ）〜（ｃ）は雌ネジ及び雄ネジの状態を示す拡大断面図である。
【図６】  同じく、図５（ａ）の６−６線に沿った断面図である。
【図７】  同じく、図５（ｂ）の７−７線に沿った断面図である。
【図８】  同じく、図５（ｃ）の８−８線に沿った断面図である。
【図９】  同じく、図５（ａ）の一部を拡大して示す断面図である。
【図１０】  同じく、雄ネジ及び雌ネジの一部を拡大して断面図である。
【図１１】  同じく、図１０と対比される台形ネジを示す断面図である。
【図１２】  第２の実施の形態に係り、互いに接続された吸気マニホールド、ガス導入装置及びスロットルボディを示す断面図である。
【図１３】  第３の実施の形態に係り、モータ式ＥＧＲ弁等を示す断面図である。
【図１４】  第４の実施の形態に係り、モータ式ＥＧＲ弁を示す断面図である。
【図１５】  従来の電動制御弁装置を示す断面図である。
【符号の説明】
３０    モータ式ＥＧＲ弁
３１    弁座
３１Ａ  第１の弁座
３１Ｂ  第２の弁座
３２    弁体
３２Ａ  第１の弁体
３２Ｂ  第２の弁体
３３    弁軸
３４    モータ
４３    ロータ
４９    雌ネジ
４９ａ  ネジ山
５０    雄ネジ１２
５０ａ  ネジ山
５１    弁ばね
５２    回転規制手段
５３    ピン
５４    ストッパ
５５    遊び
５５ａ  第１の隙間
５５ｂ  第２の隙間
６１    雌ネジ
６１ａ  ネジ山
６２    雄ネジ
６２ａ  ネジ山
７０    モータ式ＥＧＲ弁
７１    雄ネジ
７２    雌ネジ
８０    モータ式ＥＧＲ弁
９０    モータ式ＥＧＲ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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