(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入空気通路配管の途中に配設され、両端に第１の開口部と第２の開口部を有して吸気通路を形成し、前記第１の開口部を空気の吸入側に、前記第２の開口部側を空気と排出ガスとの混合気の排出側にそれぞれ接続してなる排出ガス還流装置であって、
前記第１の開口部と前記第２の開口部との間の前記吸気通路の中途部位に排出ガス還流管部材が突出して配設されるハウジングと、
前記排出ガス還流管部材の前記吸気通路側の先端部を弁座とし、該吸気通路を横断して作動するシャフトの先端に配設される弁体と、
前記吸気通路に対して前記排出ガス還流管部材の反対側に前記シャフトと前記弁体を作動させる駆動部を一体的に配設するとともに、
前記吸気通路内の吸入空気と排出ガスとの混合を促進するための混合機構を配置した排出ガス還流装置において、
前記混合機構は、前記吸気通路内の少なくとも一箇所以上に配置された突起物であって、
前記突起物は、前記吸気通路の中途部位に突出した前記排出ガス還流管部材の外周部に溝を形成することによって生じた凸条部であり、前記溝は、前記吸気通路を前記第１の開口部側から前記第２の開口部側へ向かうにしたがって次第に前記吸気通路の中心へ向かうように傾斜して形成されたことを特徴とする排出ガス還流装置。
【請求項２】
吸入空気通路配管の途中に配設され、両端に第１の開口部と第２の開口部を有して吸気通路を形成し、前記第１の開口部を空気の吸入側に、前記第２の開口部側を空気と排出ガスとの混合気の排出側にそれぞれ接続してなる排出ガス還流装置であって、
前記第１の開口部と前記第２の開口部との間の前記吸気通路の中途部位に排出ガス還流管部材が突出して配設されるハウジングと、
前記排出ガス還流管部材の前記吸気通路側の先端部を弁座とし、該吸気通路を横断して作動するシャフトの先端に配設される弁体と、
前記吸気通路に対して前記排出ガス還流管部材の反対側に前記シャフトと前記弁体を作動させる駆動部を一体的に配設するとともに、
前記吸気通路内の吸入空気と排出ガスとの混合を促進するための混合機構を配置した排出ガス還流装置において、
前記混合機構は、前記吸気通路内の少なくとも一箇所以上に配置された突起物であって、
前記突起物が、前記第１の開口部近傍または前記第２の開口部近傍の前記吸気通路壁に形成されたもの、または、前記弁座を形成する前記排出ガス還流管部材の前記吸気通路側の先端部の表面に形成されたもの、または、前記吸気通路の中途部位に突出した前記排出ガス還流管部材の外周部に溝を形成することによって生じた凸条部であり、前記溝は、前記吸気通路を前記第１の開口部側から前記第２の開口部側へ向かうにしたがって次第に前記吸気通路の中心へ向かうように傾斜して形成されたもののうちの２つ以上であることを特徴とする排出ガス還流装置。
【請求項３】
吸入空気通路配管の途中に配設され、両端に第１の開口部と第２の開口部を有して吸気通路を形成し、前記第１の開口部を空気の吸入側に、前記第２の開口部側を空気と排出ガスとの混合気の排出側にそれぞれ接続してなる排出ガス還流装置であって、
前記第１の開口部と前記第２の開口部との間の前記吸気通路の中途部位に排出ガス還流管部材が突出して配設されるハウジングと、
前記排出ガス還流管部材の前記吸気通路側の先端部を弁座とし、該吸気通路を横断して作動するシャフトの先端に配設される弁体と、
前記吸気通路に対して前記排出ガス還流管部材の反対側に前記シャフトと前記弁体を作動させる駆動部を一体的に配設するとともに、
前記吸気通路内の吸入空気と排出ガスとの混合を促進するための混合機構を配置した排出ガス還流装置において、
前記混合機構は、前記ハウジングと別体で設けられ、前記ハウジングの前記吸気通路と連通する連通通路を有する通路形成部材に、傾斜した溝が前記ハウジングの前記吸気通路と連通する方向に形成された突起物が前記連通通路内に配設されたことを特徴とする排出ガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の吸気管に排気再循環ガス（ＥＧＲガス）を導く排出ガス還流通路管を接続した排出ガス還流装置に関し、特に、吸気管内に排出ガス還流通路管からのＥＧＲガスを制御する弁機構を近接一体化して配設したものに係わる。
【０００２】
【従来の技術】
従来では、内燃機関の吸気管に排気再循環ガス（ＥＧＲガス）を導く排出ガス還流管を接続した排出ガス還流装置として、例えば、実開昭６０−２４３３５９号公報のものがある。この技術では、図１３に示すように、ＥＧＲ弁７およびこれを駆動するシャフト７２が吸気通路２１内に位置しており、シャフト７２の調節移動によりＥＧＲ弁７と弁座７１とが解離すると、還流通路６０内を流れてきたＥＧＲガスが吸気通路２１内に入り、吸入空気と混合して内燃機関１００へ流入する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、内燃機関１００には、通常、各気筒毎に数個の入口が設けられていて、混合気体は、吸気マニホールド１０１によってそれぞれの気筒毎に分配される。ところが、従来の排出ガス還流装置では、還流通路６０を流れてきたＥＧＲガスが、単純に吸気と混合されるだけであるため、各気筒間で、各混合気体におけるＥＧＲガスの割合にばらつきが生じるという問題がある。
【０００４】
本発明は、吸気に対するＥＧＲガスの混合を向上し、各気筒間のＥＧＲガスの混合割合のばらつきを低減し、均一な混合気を内燃機関へ供給することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１、２では、吸入空気通路配管としての吸気通路を吸気が通過する際に、駆動部が作動してシャフトの先端に配設された弁体を弁座から離すと、弁座と弁体との隙間から排出ガスが流入して混合する。
このとき、吸気通路の中途部位に排出ガス還流管部材が突出して配設されたハウジングの吸気通路内に設置された突起物によって、吸気通路を流れる吸気と排出ガスとの混合が促進されるため、内燃機関へ供給される空気と排出ガスとの混合にばらつきが生じにくくなる。この結果、内燃機関の各気筒間への吸気における排出ガスの混合割合が均一になり、内燃機関が安定して作動し、十分な出力を発揮することができる。
【０００６】
混合を促進する突起物としては、請求項１のように、吸気通路の中途部位に突出した排出ガス還流管部材の外周部に溝を形成することによって生じた凸条部を突起物とすることができ、この場合、排出ガス還流管部材の外周部の溝を、吸気通路を第１の開口部側から第２の開口部側へ向かうにしたがって次第に吸気通路の中心へ向かうように傾斜して形成するようにすれば、吸気の流れが吸気通路の中心に向かって偏向され、これに伴って排出ガス還流管部材から吸気通路内へ流入する排出ガスの流れも偏向されて、混合が促進される。
特に、請求項１では、排出ガス還流管部材の外周部に形成された溝によって、排出ガス還流管部材の先端の弁座の冷却性が向上する。
また、これらの突起物を２つ以上設けることによって、より混合が促進される。
【０００７】
また、請求項３のように、混合を促進するための混合機構を、吸気通路を形成するハウジングとは別体に設けてもよい。別体で混合機構を設ける場合、混合機構は、ハウジングの吸気通路と連通する連通通路を有する通路形成部材に、傾斜した溝がハウジングの吸気通路と連通する方向に形成された突起物が連通通路内に配設したりすることにより構成できる。
別体で混合機構を設ける場合には、吸気通路を形成するハウジングの構造が複雑にならず、且つ、吸気通路への組み付け工程が大幅に複雑になることがないため、組み付け作業性が低下することがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に本発明を図に示す実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係わる排出ガス還流装置１である。
図１において、２はハウジングであって、エアクリーナ（図示なし）から内燃機関（図示なし）への吸気通路２１を形成する。エアクリーナ側となるハウジング２の上流部には、スロットル弁（図示なし）が配されており、スロットル弁３は、回動して吸気通路２１の開度を変更する。
【０００９】
６は、内燃機関の排気通路と連通された排出ガス還流通路の末端となる排出ガス還流管部材で、ハウジング２に形成された管受け部２２内に挿入され、排出ガス還流管部材６は、管受け部２２から脱落しないように抜け止めピン２３により管受け部２２に固定されており、排出ガス還流管部材６は、管受け部２２で、排気通路から延設された排出ガス還流通路の還流管（図示なし）とパッキングを介して接続される。
【００１０】
排出ガス還流管部材６の先端６１は、吸気通路２１への排出ガス還流管部材６の開口面６２が吸気通路２１の流れ方向に平行になっており、さらに、排出ガス還流管部材６の先端６１は、弁体７が着座するための弁座７１を形成している。
【００１１】
弁体７は、排ガス還流管部材６の延長上で吸気通路２１を横断したシャフト７２の先端付近に固定されており、シャフト７２は吸気通路２１の対向側のハウジング２の外側に設けられた駆動部８から延設され、駆動部８の作動に応じて弁体７を駆動して弁座７１を開閉する。
【００１２】
駆動部８は、ハウジング２の外側に形成された隔壁部２４の外側をダイヤフラム８１で覆って大気室８２を形成するとともに、ダイヤフラム８１の外側をケーシング８３で覆って負圧室８４を形成し、ダイヤフラム８１の中心を両側から２枚の押さえ板８５で挟み込んで、押さえ板８５の中心に吸気通路２１側へ向かうシャフト７２を固定するとともに、シャフト７２の反対側には、ケーシング８３との間に大気室８２側へ押圧させるためのスプリング８６を配している。
ケーシング８３には、負圧室８４と負圧源（図示なし）とを接続するための連通管接続部８７が備えられている。
【００１３】
以上の構成を備えたハウジング２において、管受け部２２の下流側の吸気通路２１の内壁面には、排出ガス還流管部材６を経て吸気通路２１内へ流入したＥＧＲガスと吸気との混合を促進するための２つの突起物２５が設けられている。
【００１４】
各突起物２５は、図２に示すように、吸気通路２１を通過する気体を、その両側へ周方向にそれぞれ回転させるように偏向させる尾根部２５ａを備えており、これらの各突起物２５により、排出ガス還流管部材６の開口面６２から吸気通路２１内へ流入したＥＧＲガスは、短い通路内で吸気と円滑に混合する。
各突起物２５は、例えば、金属片をろう付け等によって吸気通路２１内の接合させることにより設けることができる。
【００１５】
以上の構成により、排出ガス還流装置１は、ＥＧＲガスバルブ付き吸気管を形成している。
排出ガス還流装置１では、内燃機関の作動により、吸気通路２１内をエアクリーナ側からの吸入空気が通過する。他方、負圧が負圧室８４内に導入され、負圧室８４と大気室８２との圧力差がスプリング８６の付勢力に打ち勝つと、ダイヤフラム８１が図示上方へ移動し、これに伴い、押さえ板８５を介してダイヤフラム８１に連結されたシャフト７２および弁体７が弁座７１から解離する。
【００１６】
すると、内燃機関の排出ガスが、排出還流ガス（ＥＧＲガス）として、排出ガス還流管部材６から、弁座７１と弁体７との隙間から吸気通路２１内へ流入し、上流のエアクリーナ側からの吸入空気と混合される。
ここで、ハウジング２の吸気通路２１の内壁には、２つの突起物２５が設けられているため、、排出ガス還流管部材６の開口面６２から吸気通路２１内へ流入したＥＧＲガスは、短い通路内で吸気と円滑に混合する。
従って、吸気通路２１の下流側の内燃機関の各気筒に供給される各混合気体において、ＥＧＲガスの混合割合にばらつきが生じにくく、均一な混合気体を供給することができるため、内燃機関が円滑に作動し、その能力を十分に発揮させることができる。
【００１７】
図３、４に本発明の第２実施例を示す。
第２実施例では、排出ガス還流管部材６の開口面６２の上流側の吸気通路２１内に、プラスチック製の羽根２６をハウジング２の外側からスナップフィット２６ａで取り付けたものである。
この実施例でも、吸気通路２１を通過する吸気の流れがあらかじめ羽根２６によって偏向されて攪拌されているため、排出ガス還流管部材６から流入したＥＧＲガスを円滑に混合することができる。
【００１８】
図５、図６に本発明の第３実施例を示す。
第３実施例では、吸気通路２１を形成するハウジング２とは別体で、吸気通路２１と連通する連通通路３１を有する通路形成部材３に、突起物として、傾斜したねじ状の溝３２ａがハウジング２の吸気通路２１と連通する方向に形成された交差した２本の棒状体３２が連通通路内に配設されている。
この実施例でも、吸気通路２１を通過する吸気の流れがあらかじめ棒状体３２の溝３２ａによって偏向されて攪拌されているため、排出ガス還流管部材６から流入したＥＧＲガスを円滑に混合することができる。
【００１９】
図７に本発明の第４実施例を示す。
第４実施例では、第３実施例の棒状体３２の代わりに、外部動力によって回転するファン３３を、吸気通路２１を形成するハウジング２とは別体の通路形成部材３に設けている。
この実施例でも、吸気通路２１を通過する吸気の流れがあらかじめファン３３の回転によって攪拌されているため、排出ガス還流管部材６から流入したＥＧＲガスを円滑に混合することができる。
【００２０】
図８に本発明の第５実施例を示す。
第５実施例では、排出ガス還流管部材６の先端６１は、吸気通路２１の内部へ突出しており、排出ガス還流管部材６の吸気通路２１内へ突出した部分の外周には、複数の溝６３が形成されている。溝６３は、吸気通路２１の上流側から下流側へ向かうにしたがって次第に吸気通路２１の中心へ向かうように傾斜して形成されている。これにより、溝６３の両側の凸条部６３ａにより吸気およびＥＧＲガスの流れが吸気通路の中心に向かって偏向され攪拌されるため、混合が促進される。
【００２１】
図９から図１２に本発明の第６実施例を示す。
第６実施例では、第５実施例と同様に吸気通路２１内へ突出させた排出ガス還流管部材６の先端６１に、混合を促進するための突起物６４を設けている。
図９、図１０に示したものでは、弁体７に対して、吸気通路２１内の吸気の流れ方向の前後に２つの突起物６４を配している。
また、図１１、図１２に示したものでは、弁体７に対して、吸気通路２１内の吸気の流れ方向の左右に２つの突起物６４を配している。
この実施例でも、吸気通路２１を通過する吸気の流れが突起物６４によって偏向されて攪拌されるため、排出ガス還流管部材６から流入したＥＧＲガスを円滑に混合することができる。
なお、突起物６４を設ける位置は、弁体７に対して流れ方向の前後左右に限定されるものでなく、弁体７に干渉しない範囲であれば、先端６１のどこでもよい。
【００２２】
以上のとおり、本発明では、吸気とＥＧＲガスとの混合が促進されるため、均一な混合ガスが内燃機関へ供給される。
以上に示した各実施例では、混合を促進するための突起物等をそれぞれ単独で設けたものを示したが、２種以上の突起物等を組み合わせて用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排出ガス還流装置の第１実施例を示す吸気通路の流れ方向の断面図である。
【図２】（ａ）は図１のＢ視図、（ｂ）は図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明に係る排出ガス還流装置の第２実施例を示す吸気通路の流れ方向の断面図である。
【図４】図３のＰ視図である。
【図５】本発明に係る排出ガス還流装置の第３実施例を示す吸気通路の流れ方向の断面図である。
【図６】図５のＱ視図である。
【図７】本発明に係る排出ガス還流装置の第４実施例を示す吸気通路の流れ方向の断面図である。
【図８】本発明に係る排出ガス還流装置の第５実施例を示す吸気通路の流れ方向の断面図である。
【図９】本発明に係る排出ガス還流装置の第６実施例を示す吸気通路の流れ方向の断面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】本発明に係る排出ガス還流装置の第６実施例の変形例を示す吸気通路の流れ方向の部分断面図である。
【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。
【図１３】従来の排出ガス還流装置を説明するための内燃機関の吸排気系統を示す概略図である。
【符号の説明】
１  排出ガス還流装置
２  ハウジング
２１  吸気通路
２５  突起物
２６  羽根（突起物）
３  通路形成部材
３１  連通通路
３２  棒状体（突起物）
３２ａ  溝
３３  ファン（回転体）
６  排出ガス還流管部材
６１  先端
６３  溝
６３ａ  凸条部
６４  突起物
７  弁体
７１  弁座
７２  シャフト
８  駆動部
【図１】
0003550851.tif 000002
【図２】
0003550851.tif 000003
【図３】
0003550851.tif 000004
【図４】
0003550851.tif 000005
【図５】
0003550851.tif 000006
【図６】
0003550851.tif 000007
【図７】
0003550851.tif 000008
【図８】
0003550851.tif 000009
【図９】
0003550851.tif 000010
【図１０】
0003550851.tif 000011
【図１１】
0003550851.tif 000012
【図１２】
0003550851.tif 000013
【図１３】
0003550851.tif 000014