(57)【要約】【課題】弁座と弁体との間の計量部の開口面積を拡大することなくＥＧＲガスの最大流量を増加させること。【解決手段】ＥＧＲバルブ１は、弁軸６と共に弁体５を弁座４に対して移動させ計量部２０の通路断面幅を調節することで流路３のＥＧＲガス流量を調節する。弁座４は、中心に弁孔４ａを含む。弁座４の第１端面４ｂが流路３の下流側へ向けて、第２端面４ｃが流路３の上流側へ向けてそれぞれ配置される。弁孔４ａの内周面が第２端面４ｃへ向けて徐々に内径を拡大させるように凹状に湾曲した形状をなす。弁体５は、弁孔４ａの内側に配置され、弁孔４ａの内周面に当接する全閉位置と内周面から最も離間する全開位置との間で弁座４の軸線方向へ移動可能である。弁体５が全開位置に配置された状態で、計量部２０のＥＧＲガス流れ方向における各部位の通路断面幅が相互に近似するように設定される。【選択図】        図２
2014114715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気還流ガスの流路を含むハウジングと、
前記流路に設けられた弁座と、
前記弁座に着座可能に設けられ、前記弁座との間で前記排気還流ガスの計量部を形成する弁体と、
前記弁体が一端部に設けられた弁軸と
を備え、前記弁軸と共に前記弁体を前記弁座に対して移動させ前記計量部の開口面積を調節することにより前記流路における前記排気還流ガスの流量を調節する排気還流バルブにおいて、
前記弁座は、その中心に弁孔を含むと共にその軸線方向に第１端面と第２端面を含み、前記第１端面が前記流路の下流側へ向けて、前記第２端面が前記流路の上流側へ向けてそれぞれ配置され、前記弁孔の内周面が前記第２端面へ向けて徐々に内径を拡大させるように凹状に湾曲した形状を含むことと、
前記弁体は、前記弁孔の内側に配置され、前記弁孔の前記内周面に当接する全閉位置と前記内周面から最も離間する全開位置との間で前記弁軸と共に前記弁座の軸線方向へ移動可能に設けられることと、
前記弁体が前記全開位置に配置された状態で、前記計量部の前記排気還流ガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が相互に近似することと
を備えたことを特徴とする排気還流バルブ。
【請求項２】
前記弁体は、略円錐形状をなし、最小外径部と最大外径部を含み、前記最大外径部が前記最小外径部よりも前記流路の上流側に配置され、外周面が前記最小外径部の付近で凹状に湾曲し、前記最大外径部の付近で凸状に湾曲することを特徴とする請求項１に記載の排気還流バルブ。
【請求項３】
前記弁体が前記全開位置に配置された状態で、前記弁体の前記最大外径部が前記弁座の前記第２端面より前記弁孔の内側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の排気還流バルブ。
【請求項４】
前記弁体の前記最小外径部と前記弁軸との境目に段差があり、前記弁体の移動範囲内において、前記段差が前記弁座の前記第１端面よりも前記流路の下流側に位置することを特徴とする請求項２又は３に記載の排気還流バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）を構成する排気還流通路に設けられ、アクチュエータにより駆動される排気還流バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、図７、図８に示すようなポペット弁構造の排気還流バルブ（ＥＧＲバルブ）６１が知られている。この現行のＥＧＲバルブ６１は、ＥＧＲガスの流路６３を含むハウジング６２と、流路６３の途中に設けられた弁座６４と、弁座６４に着座可能に設けられ、弁座６４との間でＥＧＲガスの計量部８０を形成する弁体６５と、弁体６５を弁座６４に対して移動させるために弁体６５が一端部に設けられた弁軸６６と、弁体６５と共に弁軸６６を軸方向へストローク運動させるためのアクチュエータ６８とを備える。そして、アクチュエータ６８により弁軸６６をストローク運動させることにより、計量部８０の開度を調節し、流路６３におけるＥＧＲガス流量を調節するようになっている。従って、現行のＥＧＲバルブ６１のガス流量特性は、主として、弁体６５と弁座６４の形状により規定されることになる。下記の特許文献１には、この種のＥＧＲバルブの一例が記載されている。図７は、現行のＥＧＲバルブ６１の全閉状態を示す断面図であり、図８は、現行のＥＧＲバルブ６１の全開状態を示す断面図である。
【０００３】
ところで、本願出願人は、現行のＥＧＲバルブ６１について、ＥＧＲガスの流れを解析したところ、弁座６４と弁体６５との間の計量部８０の形状がＥＧＲガスの流れを阻害していることを確認した。すなわち、現行のＥＧＲバルブ６１では、弁座６４が円環状をなし、その中心に弁孔６４ａが形成される。また、弁体６５は、略扁平円錐形状をなしている。図７、図８において、弁座６４は、その軸線方向において第１端面６４ｂと第２端面６４ｃを含む。また、弁孔６４ａの内周面は、その軸線方向における半分がＥＧＲガスの下流側へ向けて、すなわち第１端面６４ｂへ向けて内径が拡大するテーパ形状をなしている。弁体６５は、図７に示すように、全閉状態において、弁体６５の最小外径部６５ａが弁孔６４ａの内側に位置し、弁体６５の最大外径部６５ｂの付近が弁座６４の第２端面６４ｃの内周縁に当接して弁孔６４ａを封鎖するようになっている。
【０００４】
図９に、現行のＥＧＲバルブ６１につき、全開状態の流路６３におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流れ方向、ＥＧＲガス流速分布）を説明図により示す。図１０に、同じく、現行のＥＧＲバルブ６１につき、全開状態の流路６３におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流速分布）を説明図により示す。図９、図１０において、流路６３の内周面に沿ったＥＧＲガスの流れは、弁座６４の第２端面６４ｃに当たり向きを９０°変えて弁孔６４ａへと向かう。その後、ＥＧＲガスの流れは、弁座６４と弁体６５との間の計量部８０を通り、弁孔６４ａのテーパ形状に沿って拡がりながら流路６３を下流側へと向かう。図８、図９からわかるように、現行のＥＧＲバルブ６１では、弁座６４の第２端面６４ｃにて、計量部８０の開口面積が最小となる。そのため、計量部８０より上流からのＥＧＲガスの流れは、計量部８０で絞られるかたちとなり、計量部８０より下流への流れは計量部８０から拡がるかたちとなり、圧力損失が大きくなっていた。従って、計量部８０の前後では、ＥＧＲガスの流れの淀みや流れの剥離（渦）が生じ、ＥＧＲガスの流れの阻害要因となっていた。図９、図１０からわかるように、ＥＧＲガスの流れは、弁座６４を出るときに拡がることから、流路６３の中心（弁軸６６）寄りの位置で流速が比較的高くなるものの、流路６６の外寄りの位置では、渦流などの影響を受けて流速が落ちる傾向がある。また、ＥＧＲガスの流速が比較的速くなるのは、弁軸６６の近傍のみであり、それ以外の部分では流速がそれほど高くはならない。
【０００５】
ここで、下記の特許文献２には、弁座の形状を工夫することで、低開度域におけるＥＧＲガス流量を精密に制御し、高開度域におけるＥＧＲガスの最大流量を確保するように構成したＥＧＲバルブが記載されている。図１１に示すように、このＥＧＲバルブのハウジング８２には、弁座に相当する部分において、板状の弁体８５との着座部８４から開弁側へ向けて次第にガス通路を拡大させる拡径部８７が設けられる。この拡径部８７は、上流側へ向けて徐々に内径を拡大するように凸状に湾曲した形状を有する。この拡径部８７の開弁側の区間８８の拡径率は、着座部８４の側の区間８９の拡径率よりも大きく設定されている。図１１は、ＥＧＲバルブのハウジングの一部を示す拡大断面図である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２０２５１６号公報
【特許文献２】特開平９−４２０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献２に記載のＥＧＲバルブでも、図１１からわかるように、全開状態において、拡径部８７と弁体８５との間の計量部９０の開口面積が他の部位に比べて小さくなっていた。このため、計量部９０より上流からのＥＧＲガスの流れは、計量部９０にて急に絞られ、計量部９０より下流へのＥＧＲガスの流れは計量部９０から急に拡がるかたちとなり、圧力損失が大きくなっていた。このため、計量部９０の前後で、ＥＧＲガスの流れの淀みや流れの剥離（渦）が生じ、ＥＧＲガスの流れの阻害要因となっていた。ここで、ＥＧＲバルブにおいて、ＥＧＲガスの最大流量を増加させるには、弁体８５との着座部８４の内径を拡大させなければならない。その結果、低開度域でＥＧＲガス流量を精密に制御できなくなるおそれがあった。
【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、弁座と弁体との間の計量部の開口面積を特に拡大することなくＥＧＲガスの最大流量を増加させることを可能とした排気還流バルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、排気還流ガスの流路を含むハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に着座可能に設けられ、弁座との間で計量部を形成する弁体と、弁体が一端部に設けられた弁軸とを備え、弁軸と共に弁体を弁座に対して移動させ計量部の開口面積を調節することにより流路における排気還流ガスの流量を調節する排気還流バルブにおいて、弁座は、その中心に弁孔を含むと共にその軸線方向に第１端面と第２端面を含み、第１端面が流路の下流側へ向けて、第２端面が流路の上流側へ向けてそれぞれ配置され、弁孔の内周面が第２端面へ向けて徐々に内径を拡大させるように凹状に湾曲した形状を含むことと、弁体は、弁孔の内側に配置され、弁孔の内周面に当接する全閉位置と内周面から最も離間する全開位置との間で弁軸と共に前記弁座の軸線方向へ移動可能に設けられることと、弁体が全開位置に配置された状態で、計量部の排気還流ガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が相互に近似することとを備えたことを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、弁軸をストローク運動させて弁軸と共に弁体を弁座に対して移動させ、計量部の開口面積を調節することにより、流路における排気還流ガスの流量が調節される。ここで、弁座の弁孔の内周面が、上流側の第２端面へ向けて徐々に内径を拡大させるように凹状に湾曲した形状をなし、弁体が全開位置に配置された状態で、計量部の排気還流ガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が相互に近似している。従って、排気還流ガスは、流路の上流側から弁孔の内周面の湾曲に沿って弁孔へ円滑に流れ込み、弁座と弁体との間の計量部で流れが絞られることなく流れ、そのまま流路の下流側へ向けて弁孔から流れ出る。
【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、弁体は、略円錐形状をなし、最小外径部と最大外径部を含み、最大外径部が最小外径部よりも流路の上流側に配置され、外周面が前記最小外径部の付近で凹状に湾曲し、最大外径部の付近で凸状に湾曲す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に記載の発明の作用に加え、弁体が全開位置に配置された状態で、弁体の軸線方向における外周面の湾曲形状の凹と凸と、弁座の軸線方向における内周面の湾曲形状の凸と凹が互いに整合するかたちとなり、弁体と弁座との間の計量部の空間が排気還流ガスの流れ方向において滑らかに屈曲することとなる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、弁体が全開位置に配置された状態で、弁体の最大外径部が弁座の第２端面より弁孔の内側に配置されることを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、弁体が全開位置に配置された状態で、弁体の最大外径部が弁座の第２端面より弁孔の内側に配置されるので、計量部の排気還流ガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が、弁体の最大外径部によって急に変化することがない。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の発明において、弁体の最小外径部と弁軸との境目に段差があり、弁体の移動範囲内において、段差が弁座の第１端面よりも流路の下流側に位置することを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項２又は３に記載の発明の作用に加え、弁体と弁軸との段差が弁座の弁孔の内側に入ることがないので、計量部の排気還流ガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が、その段差によって急に変化することがない。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、弁座と弁体との間の計量部の開口面積を特に拡大することなく排気還流ガスの最大流量を増加させることができる。
【００１８】
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対し、計量部の開口面積を特に拡大することなく排気還流ガスの最大流量を更に増加させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に対し、計量部の開口面積を特に拡大することなく排気還流ガスの最大流量を更に増加させることができる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項２又は３に記載の発明の効果に対し、計量部の開口面積を特に拡大することなく排気還流ガスの最大流量を更に増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】一実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図２】一実施形態に係り、全開状態のＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図３】一実施形態に係り、図２に鎖線四角で囲った部分を示す拡大断面図。
【図４】一実施形態に係り、ＥＧＲバルブにつき、全開状態の流路におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流れ方向、ＥＧＲガス流速分布）を示す説明図。
【図５】一実施形態に係り、ＥＧＲバルブにつき、全開状態の流路におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流速分布）を示す説明図。
【図６】一実施形態に係り、本実施形態のＥＧＲバルブと現行のＥＧＲバルブにつき、ガス流量特性を比較して示すグラフ。
【図７】従来例に係り、現行のＥＧＲバルブの全閉状態を示す断面図。
【図８】従来例に係り、現行のＥＧＲバルブの全開状態を示す断面図。
【図９】従来例に係り、現行のＥＧＲバルブにつき、全開状態の流路におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流れ方向、ＥＧＲガス流速分布）を示す説明図。
【図１０】従来例に係り、現行のＥＧＲバルブにつき、全開状態の流路におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流速分布）を示す説明図。
【図１１】従来例に係り、別のＥＧＲバルブのハウジングの一部を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明における排気還流バルブ（ＥＧＲバルブ）を具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
図１に、全閉状態のＥＧＲバルブ１を正断面図により示す。図２に、全開状態のＥＧＲバルブ１を正断面図により示す。図３に、図２に鎖線四角Ｓ１で囲った部分を拡大断面図により示す。ＥＧＲバルブ１は、エンジンから排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ戻すＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガス流量を調節するために使用される。  
【００２４】
図１、図２に示すように、ＥＧＲバルブ１は、ハウジング２と、ハウジング２に形成されたＥＧＲガスの流路３と、流路３の中間に設けられた弁座４と、弁座４に着座可能に設けら、弁座４とＥＧＲガスの計量部２０を形成する弁体５と、弁体５を弁座４に対して移動させるために弁体５が一端部に設けられた弁軸６と、弁体５と共に弁軸６を軸方向へ往復運動（ストローク運動）させるために出力軸７を回転させるアクチュエータ８とを備える。このＥＧＲバルブ１は、アクチュエータ８により弁軸６と共に弁体５を弁座４に対して移動させ計量部２０の開口面積を調節することにより、流路３におけるＥＧＲガス流量を調節するように構成される。
【００２５】
流路３は、ハウジング２にて全体が略鉤形に直角に屈曲して形成される。流路３の両端は、ＥＧＲガスが導入される入口３ａと、ＥＧＲガスが導出される出口３ｂとなっている。弁座４は、ハウジング２とは別体に設けられ、流路３の途中に組み付けられる。
【００２６】
弁軸６は、アクチュエータ８と弁体５との間に設けられ、図１、図２において、ハウジング２を垂直に貫通して配置される。弁体５は、弁軸６の下端部に設けられ、略円錐形状をなし、弁座４に対して当接又は離間するようになっている。弁軸６の上端部には、スプリング受９が一体に設けられる。ハウジング２と弁軸６との間には、弁軸６をストローク運動可能に支持するために直列に配置された第１のスラスト軸受１０と第２のスラスト軸受１１が設けられる。各スラスト軸受１０，１１は、略筒形をなし、ハウジング２の中心に形成された組付孔２ａに嵌合されて固定される。
【００２７】
アクチュエータ８は、ステップモータより構成されており、コイル２１を含むステータ２２と、ステータ２２の内側に設けられたマグネットロータ２３と、マグネットロータ２３の中心に設けられた出力軸７とを含む。これらの部材７，２１〜２３等が樹脂製のケーシング２４により覆われる。ケーシング２４には、横へ突出したコネクタ２５が一体に形成される。コネクタ２５には、コイル２１から延びる端子２６が設けられる。
【００２８】
出力軸７は、外周に雄ネジ７ａを有する。出力軸７の下端部は、弁軸６の先端部に設けられたスプリング受９に連結される。マグネットロータ２３は、ロータ本体２７と、ロータ本体２７の外周に一体的に設けられた円筒状のプラスチックマグネット２８とを含む。ロータ本体２７の上端部外周には、ケーシング２４との間に第１のラジアル軸受２９が設けられる。プラスチックマグネット２８の下端部内周には、第１のスラスト軸受１０との間に第２のラジアル軸受３０が設けられる。これら上下のラジアル軸受２９，３０によりマグネットロータ２３がステータ２２の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体２７の中心には、出力軸７の雄ネジ７ａに螺合する雌ネジ２７ａが形成される。マグネットロータ２３と、下側の第２のラジアル軸受３０との間には、第１の圧縮スプリング３１が設けられる。弁軸６の上端部のスプリング受９と、第２のラジアル軸受３０との間には、弁軸６をマグネットロータ２３へ向けて付勢する第２の圧縮スプリング３２が設けられる。
【００２９】
ハウジング２と弁軸６との間には、ハウジング２と弁軸６との間をシールするための略円筒状をなすリップシール１５が、第２のスラスト軸受１１に隣接して設けられる。リップシール１５は組付孔２ａに直接圧入される。弁軸６は、リップシール１５の中心を貫通する。
【００３０】
図１〜図３に示すように、この実施形態で、弁座４は、その中心に弁孔４ａを含むと共にその軸線方向（図１〜図３における上下方向）に第１端面４ｂと第２端面４ｃを含む。第１端面４ｂは、流路３の下流側へ向けて配置され、第２端面４ｃは、流路３の上流側へ向けて配置される。弁孔４ａの内周面は第２端面４ｃへ向けて徐々に内径を拡大させるように凹状に湾曲した形状を含む。
【００３１】
弁体５は、弁孔４ａの内側に配置され、図１に示すように、弁孔４ａの内周面に当接する全閉位置と、図２に示すように、弁孔４ａの内周面から最も離間する全開位置との間で弁軸６と共に弁座４の軸線方向へ移動可能に設けられる。
【００３２】
図２、図３に示すように、この実施形態では、弁体５が全開位置に配置された状態で、計量部２０のＥＧＲガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が相互に近似するように構成される。すなわち、図３に示すように、計量部２０の第１部位Ｐ１、第２部位Ｐ２、第３部位Ｐ３及び第４部位Ｐ４の通路断面幅が相互に近似するようになっている。従って、この状態において、計量部２０は、その上流端から下流端へかけてほぼ同じ通路断面幅で連続している。
【００３３】
図１〜図３に示すように、この実施形態において、弁体５は、弁軸６の下端部にて弁軸６を貫通させるように組み付けられる。弁体５は、最小外形部５ａと最大外径部５ｂを含み、最大外径部５ｂが最小外径部５ａよりも流路３の上流側に配置される。弁体５の外周面は、最小外径部５ａの付近で凹状に湾曲し、最大外径部５ｂの付近で凸状に湾曲して形成される。弁体５の最小外径部５ａと弁軸６との境目には段差４１がある。この段差４１は、図１、図２からもわかるように、弁体５の全閉位置から全開位置までの移動範囲内において、弁座４の第１端面４ｂよりも下流側に位置するように設定される。
【００３４】
また、この実施形態では、図２、図３に示すように、弁体５が全開位置に配置された状態で、弁体５の最大外径部５ｂが弁座４の第２端面４ｃより弁孔４ａの内側に配置されるように設定される。
【００３５】
この他、この実施形態では、図７、図８の現行のＥＧＲバルブ６１と比較して、流路３の内面形状が次のように異なる。すなわち、弁座４の直下流から順に、流路３の第１部位Ｐ１１が下流側へ向けて傾斜し、第２部位Ｐ１２が湾曲しており、第３部位Ｐ１３が下流側へ向けて拡がるように傾斜している。
【００３６】
以上説明したこの実施形態のＥＧＲバルブ１によれば、アクチュエータ８により弁軸６をストローク運動させて弁軸６と共に弁体５を弁座４に対して移動させ、計量部２０の開口面積を調節することにより、流路３におけるＥＧＲガス流量が調節される。ここで、弁座４の弁孔４ａの内周面が、上流側の第２端面４ｃへ向けて徐々に内径を拡大させるように凹状に湾曲した形状をなし、弁体５が全開位置に配置された状態で、計量部２０のＥＧＲガスの流れ方向における各部位の通路断面幅が相互に近似するようになっている。従って、ＥＧＲガスは、流路３の上流側から弁孔４ａの内周面の湾曲に沿って弁孔４ａへ円滑に流れ込み、弁座４と弁体５との間の計量部２０で流れが急に絞られることなく流れ、そのまま流路３の下流側へ向けて弁孔４ａから流れ出る。このため、ＥＧＲガスの圧力損失を低減することができ、計量部２０の前後で、ＥＧＲガスの流れの阻害要因となる淀みや剥離（渦）を低減することができる。この結果、ＥＧＲガスを計量部２０より下流の通路３へ速やかに流すことができ、計量部２０の開口面積を特に拡大することなくＥＧＲガスの最大流量を増加させることができる。また、計量部２０の開口面積を特に拡大しないことから、低開度域でＥＧＲガス流量を精密に調節することもできる。
【００３７】
図４に、この実施形態のＥＧＲバルブ１につき、全開状態の流路３におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流れ方向、ＥＧＲガス流速分布）を説明図により示す。図４において、矢印の方向はＥＧＲガスの流れる方向を示し、矢印が太くなるほどＥＧＲガスの流速が高くなることを示す。図５に、同じく、この実施形態のＥＧＲバルブ１につき、全開状態の流路３におけるＥＧＲガス流れのＣＡＥ解析結果（ＥＧＲガス流速分布）を説明図により示す。図５において、紗（網かけ）が濃くなるほどＥＧＲガスの流速が高くなることを示す。図４、図５に示すように、流路３の内周面に沿ったＥＧＲガスの流れは、弁座４の第２端面４ｃにほとんど当たることなく弁孔４ａへと流れ込み、弁座４と弁体５との間の計量部２０にて流速を増しながら流れ、そのまま流路３の下流側へ向けて弁孔４ａから流れ出ることがわかる。また、弁孔４ａから流れ出たＥＧＲガスは、高い流速を維持したまま流路３の内周面の上側に沿って出口３ｂへ向けて流れることがわかる。このように、この実施形態のＥＧＲバルブ１では、弁孔４ａを流れ出たＥＧＲガスが流速を高く維持できるので、その分だけＥＧＲガスの最大流量を増加させることができる。これに対し、図９、図１０に示すように、現行のＥＧＲバルブ６１では、弁座６４と弁体６５との間の計量部を流れ出たＥＧＲガスは、弁軸６６の周囲で流速が高くなるだけで、弁軸６６から離れるに連れて失速することがわかる。このため、現行のＥＧＲバルブ６１では、弁孔６４ａを流れ出たＥＧＲガスの最大流量を増加させることができない。
【００３８】
図６に、本実施形態のＥＧＲバルブ１と現行のＥＧＲバルブ６１につき、ガス流量特性を比較してグラフにより示す。このグラフは、横軸にＥＧＲバルブ１，６１の開度に相当するバルブストローク量を、縦軸にＥＧＲガスの流量をそれぞれ示す。ここで、ＥＧＲバルブ１の弁孔４ａの内径と、ＥＧＲバルブ６１の弁孔６４ａの内径は等しいものとする。このグラフから、低開度域では、両ＥＧＲバルブ１，６１の流量特性は近似し、精密な流量制御が可能であることがわかる。また、このグラフから、中開度域及び高開度域では、現行のＥＧＲバルブ６１よりも本実施形態のＥＧＲバルブ１の方が流量の増加率が大きく、最大流量も大きいことがわかる。
【００３９】
この実施形態では、弁体５が全開位置に配置された状態で、弁体５の軸線方向における外周面の湾曲形状の凹と凸と、弁座４の軸線方向における内周面の湾曲形状の凸と凹が互いに整合するかたちとなり、弁体５と弁座４との間の計量部２０の空間が、ＥＧＲガスの流れ方向において滑らかに屈曲することとなる。このため、計量部２０をＥＧＲガスが円滑に流れ、そのまま流路３の下流側へ向けて弁孔４ａから流れ出る。この意味で、ＥＧＲガスの圧力損失を低減することができ、ＥＧＲガスを計量部２０より下流の通路３へ一層速やかに流すことができ、計量部２０の開口面積を特に拡大することなくＥＧＲガスの最大流量を更に増加させることができる。
【００４０】
この実施形態では、弁体５が全開位置に配置された状態で、弁体５の最大外径部５ｂが弁座４の第２端面４ｃより弁孔４ａの内側に配置されるので、計量部２０のＥＧＲガスの流れ方向における各部位Ｐ１〜Ｐ４の通路断面幅が、弁体５の最大外径部５ｂによって急に変化することがない。このため、計量部２０をＥＧＲガスが円滑に流れ、そのまま流路３の下流側へ向けて弁孔４ａから流れ出る。この意味で、ＥＧＲガスの圧力損失を低減することができ、ＥＧＲガスを計量部２０より下流の通路３へ一層速やかに流すことができ、計量部２０の開口面積を特に拡大することなくＥＧＲガスの最大流量を更に増加させることができる。
【００４１】
この実施形態では、弁体５と弁軸６との段差４１が弁座４の弁孔４ａの内側に入ることがないので、計量部２０のＥＧＲガスの流れ方向における各部位Ｐ１〜Ｐ４の通路断面幅が、その段差４１によって急に変化することがない。このため、計量部２０をＥＧＲガスが円滑に流れ、そのまま流路３の下流側へ向けて弁孔４ａから流れ出る。この意味で、ＥＧＲガスの圧力損失を低減することができ、ＥＧＲガスを計量部２０より下流の通路３へ一層速やかに流すことができ、計量部２０の開口面積を特に拡大することなくＥＧＲガスの最大流量を更に増加させることができる。
【００４２】
また、この実施形態では、流路３の内面形状につき、第１部位Ｐ１１が下流側へ向けて傾斜し、第２部位Ｐ１２が湾曲しており、第３部位Ｐ１３が下流側へ向けて拡がるように傾斜している。従って、これら流路３の内面形状によっても、弁座４の弁孔４ａから流れ出たＥＧＲガスを流路３の下流側へ円滑に流すことができ、ＥＧＲガスの流速を維持又は増加させることができる。
【００４３】
なお、この発明は前記実施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構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００４４】
例えば、前記実施形態では、アクチュエータ８をステップモータにより構成したが、ダイアフラム式アクチュエータを使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
この発明は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに設けられるＥＧＲ装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  ＥＧＲバルブ
２  ハウジング
３  流路
４  弁座
４ａ  弁孔
４ｂ  第１端面
４ｃ  第２端面
５  弁体
５ａ  最小外径部
５ｂ  最大外径部
６  弁軸
２０  計量部
４１  段差
【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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