(57)【要約】  ハウジング１０の排気ガス通路内周面に大径部１２と小径部１１からなる略環状の段部を形成し、大径部１２に環状部材２０を圧入固定する。バルブシート５０の片側（第１バルブシート５１）は環状部材２０の内側縁部で構成され、もう片側（第２バルブシート５２）は段差面１３の縁部で構成される。環状部材２０の圧入時にシート洩れを測定し、洩れ量が略最小になる位置で圧入を終了し、その端面２１と段差面１３との間に隙間Ｓを残す。
2013190589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス通路を有するハウジングと、
前記排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、
前記大径部に圧入固定された環状部材と、
前記排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、
前記バルブを回転動作させるシャフトとを備え、
前記段部の縁部と前記環状部材の内側縁部は前記径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、前記段部の縁部よりも内方側に突出した前記環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、前記環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した前記段部の縁部が第２バルブシートを構成し、前記バルブの外周部と当該第１バルブシートおよび当該第２バルブシートとが接触して前記排気ガス通路を閉鎖し、
前記環状部材は、軸方向において、前記大径部および前記小径部の間に形成された段差面との間に隙間を有することを特徴とする排気ガス循環バルブ。
【請求項２】
前記シャフトの回転中心軸は、前記バルブの中心軸に対して排気ガス流通方向にずらした位置に固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項３】
前記バルブは、外周面に傾斜面が形成され、当該傾斜面が前記第１バルブシートおよび前記第２バルブシートに線接触することを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項４】
前記隙間は、前記シャフトを回転駆動する駆動部が最小分解能で前記バルブを開いたときの、前記バルブから前記第２バルブシートまでの距離より大きいことを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項５】
前記環状部材と前記段差面との間の前記隙間に設置され、前記隙間に露出する前記排気ガス通路内周面を被覆する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項６】
前記排気ガス通路内周面に配置されて前記小径部を形成する筒状部材を備え、
前記段差面は、前記筒状部材の端面であることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項７】
前記バルブの外周面は、第１の傾斜角度で傾斜し前記第１バルブシートと線接触する第１傾斜面、第２の傾斜角度で傾斜し前記第２バルブシートと線接触する第２傾斜面、および前記第１の傾斜角度と前記第２の傾斜角度とを滑らかに切り替える傾斜切替面を有し、周方向において、前記傾斜切替面の範囲より前記第１傾斜面および前記第２傾斜面の範囲がそれぞれ広いことを特徴とする請求項３記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項８】
前記大径部および前記段差面を被覆する被覆部材を備え、
前記環状部材は、前記被覆部材に被覆された前記大径部に圧入固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項９】
前記小径部、前記大径部および前記略段差面を被覆する被覆部材を備え、
前記環状部材は、前記被覆部材に被覆された前記大径部に圧入固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項１０】
排気ガス通路を有するハウジングと、
前記排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、
前記大径部に圧入固定された環状部材と、
前記排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、
前記バルブを回転動作させるシャフトとを備え、
前記段部の縁部と前記環状部材の内側縁部は前記径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、前記段部の縁部よりも内方側に突出した前記環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、前記環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した前記段部の縁部が第２バルブシートを構成する排気ガス循環バルブの製造方法であって、
前記ハウジングに前記排気ガス通路、前記大径部および前記小径部を形成し、前記段部近傍に前記シャフトと前記バルブを設置する組立ステップと、
前記排気ガス通路内に圧力を作用させた状態で、前記環状部材を前記大径部の一端側から軸方向に圧入して前記バルブに近づけていきながら、前記バルブと前記第１バルブシートおよび前記第２バルブシートとの間からの洩れ量を測定するシート洩れ測定ステップと、
前記シート洩れ測定ステップで測定する洩れ量が減少から増加に転じたときに、前記環状部材の圧入を終了し、前記大径部および前記小径部の間に形成された段差面と前記環状部材との間に隙間を設ける位置決定ステップとを備えることを特徴とする排気ガス循環バルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス循環バルブ（ＥＧＲ−Ｖａｌｖｅ）の、バルブシートの形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
循環排気ガスの流量を調整する排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を開閉するバルブと、このバルブを回転動作させるバルブ支持軸とで構成され、バルブ支持軸は、排気ガス通路を構成するハウジングに設けられた軸受け部に回転可能に支持される。一方、バルブシートは、ハウジングの排気ガス通路上に設けられ、バルブと当接することによって排気ガス通路を閉鎖する。【０００３】
特に、排気ガス循環バルブにおいて、バルブとバルブシートが当接した全閉状態でのバルブ−バルブシート間の循環排気ガス量の洩れ（以下、シート洩れと称す）を微小限に抑制することが、非常に重要である。【０００４】
例えば特許文献１に、シート洩れを抑制した排気ガス循環バルブが提案されている。本提案において、スリーブと呼ばれるバルブシートに相当する部材を、第１スリーブおよび第２スリーブの２つの部材で構成し、排気ガス通路の内周部に嵌着している。このとき、第１スリーブおよび第２スリーブを半径方向において相互に軸心をずらしてこれら両スリーブの先端面を相互に当接させることによって、両スリーブの内方側に段部端面を形成し、この段部端面の円周方向に伸びる縁部によって第１シート部を形成している。また、バルブの外周面を傾斜面あるいは断面円弧状に形成して、そこを第２シート部として形成している。そして、バルブ側の第２シート部をスリーブ側の第１シート部に接触させることにより、ガス通路を閉鎖するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６３７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１は、相互に接触した両シート部の面圧を高くすることによりシート洩れを減少させる構成であるため、高い面圧を得るためには両シート部を構成する各部品のばらつきを精度よく抑える必要があった。また、偏心構造、特に１次偏心を持つバルブに採用する場合においては、偏心のばらつきも影響するため、高い面圧を維持することがさらに困難であった。【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、組み立て精度のばらつきを抑制して、シート洩れを低減した排気ガス循環バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を有するハウジングと、排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、大径部に圧入固定された環状部材と、排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、バルブを回転動作させるシャフトとを備え、段部の縁部と環状部材の内側縁部は径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、段部の縁部よりも内方側に突出した環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した段部の縁部が第２バルブシートを構成し、バルブの外周部と当該第１バルブシートおよび当該第２バルブシートとが接触して排気ガス通路を閉鎖し、環状部材は、軸方向において、大径部および小径部の間に形成された段差面との間に隙間を有するものである。【０００９】
また、この発明の排気ガス循環バルブの製造方法は、ハウジングに排気ガス通路、大径部および小径部を形成し、段部近傍にシャフトとバルブを設置する組立ステップと、排気ガス通路内に圧力を作用させた状態で、環状部材を大径部の一端側から軸方向に圧入してバルブに近づけていきながら、バルブと第１バルブシートおよび第２バルブシートとの間からの洩れ量を測定するシート洩れ測定ステップと、シート洩れ測定ステップで測定する洩れ量が減少から増加に転じたときに、環状部材の圧入を終了し、大径部および小径部の間に形成された段差面と環状部材との間に隙間を設ける位置決定ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、環状部材を大径部に圧入固定する際に段差面にあて止めせず隙間を残すことにより、圧入位置を調整して組み立て精度のばらつきを抑制することができる。よって、シート洩れを低減した排気ガス循環バルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面斜視図であり、バルブ微小開状態を示す。
【図２】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面斜視図であり、バルブ閉状態を示す。
【図３】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブの構成を示し、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）はＡ領域の拡大図、図３（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図４】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのハウジングを示す外観斜視図である。
【図５】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのハウジングを示す平面図である。
【図６】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのバルブを示し、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は断面図である。
【図７】シート洩れ測定ステップを説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る排気ガス循環バルブの構成を示し、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）はＡ領域の拡大図、図８（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図９】実施の形態２に係る排気ガス循環バルブの変形例を示し、図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）はＡ領域の拡大図、図９（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図１０】図９に示す排気ガス循環バルブのハウジングを示す平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る排気ガス循環バルブの構成を示し、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）はＡ領域の拡大図、図１１（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図１２】実施の形態３に係る排気ガス循環バルブの変形例を示し、図１２（ａ）は断面図、図１２（ｂ）はＡ領域の拡大図、図１２（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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、本実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのバルブ微小開状態を示す断面斜視図である。図２はバルブ閉状態の断面斜視図、図３はバルブ閉状態の断面図である。この排気ガス循環バルブは、車両の排気ガス循環通路に設けられるバタフライ式バルブであり、排気ガス通路となる小径部１１を有するハウジング１０と、小径部１１より大径であって小径部１１との間で略環状の段部を構成する大径部１２と、大径部１２に圧入固定された環状部材２０と、排気ガス通路を貫通するシャフト３０と、シャフト３０に固定された円板形状のバルブ４０とから構成される。環状部材２０とハウジング１０は別部品にするが、材質は同じでも別でも構わない。
【００１３】
以下、説明を簡便にするために、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１に平行な方向をＸ軸、回転中心軸Ｏ１と直交する２軸のうち、閉状態のバルブ４０の表面に平行な方向をＹ軸、排気ガス通路の排気ガス流通方向をＺ軸とする。
【００１４】
図４は、ハウジング１０の構成を示す外観斜視図である。図５は、ハウジング１０の平面図であり、このハウジング１０に圧入固定された状態の環状部材２０を二点鎖線で示す。図６（ａ）はバルブ４０の構成を示す平面図、図６（ｂ）は断面図である。排気ガス量を調整するバルブ４０は、シャフト３０に固定され、このシャフト３０は、ハウジング１０に設けられた軸受け部１４により回転可能に支持される。不図示の駆動部がシャフト３０を回転動作させることによって、バルブ４０をシャフト３０の回転中心軸Ｏ１回りに回転させ、後述するバルブシート５０とバルブ４０の間に開通路を形成し、排気ガス量を調整する。
【００１５】
なお、本実施の形態１では、図６（ｂ）に示すように、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１を、バルブ４０の中心軸Ｏ２に対してＺ軸方向にずらした位置に固定して、１次偏心構造の排気ガス循環バルブを構成とする。また、後述するように、バルブ４０の外周面４１を傾斜面４１ａ，４１ｂにして、バルブシート５０と線接触させる構成とする。
【００１６】
さらに、図示例では、シャフト３０にバルブ４０を直接取り付けず、その間にプレート３１を介在させている。これにより、バルブ４０とプレート３１、プレート３１とシャフト３０の接地面積を調整してバルブ４０とシャフト３０の固定強度を向上させることができる。また、プレート３１の厚さを変更して、Ｚ軸方向の１次偏心量も調整することができる。
【００１７】
図５に示すように、大径部１２の中心軸Ｏ３は、回転中心軸Ｏ１に対してＹ軸方向に偏心している。また、大径部１２と小径部１１は径方向において相互に中心軸をずらして形成されている。このため、大径部１２と小径部１１の間に存在する段差面１３には、回転中心軸Ｏ１と直交するＹ軸方向において図紙上右側に幅が狭い部位１３ａが形成され、図紙上左側に幅が広い部位１３ｂが形成されている。狭い部位１３ａと広い部位１３ｂは、幅が徐々に広がるようにして、滑らかに接続されている。
【００１８】
また、図５に示すように、環状部材２０の中心軸Ｏ４は回転中心軸Ｏ１に対してＹ軸方向に僅かに偏心している。さらに、環状部材２０の端面２１の幅は均一に形成されている。このため、環状部材２０を大径部１２の開口端側からＺ軸方向へ圧入固定すると、段差面１３の縁部と環状部材２０の内側縁部とが径方向において相互にずれた位置関係になる。よって、環状部材２０の端面２１の内側縁部には、段差面１３の幅が狭い部位１３ａの縁部１３ａ−１よりも内方側に突出する内側縁部２１ａと、段差面１３の幅が広い部位１３ｂの縁部１３ｂ−１よりも外方側に引っ込む内側縁部２１ｂとが存在する。
【００１９】
段差面１３の縁部１３ａ−１よりも内方側に突出した環状部材２０の内側縁部２１ａを、第１バルブシート５１にする。一方、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方側に突出した段差面１３の縁部１３ｂ−１を、第２バルブシート５２にする。これら第１バルブシート５１と第２バルブシート５２とによって、排気ガス通路の内周面に略環状のバルブシート５０が構成される。
【００２０】
なお、第１バルブシート５１と第２バルブシート５２が切り替わる２箇所の切替部５３，５４は、環状部材２０の中心を通るＹ軸線に対して±α度傾斜した位置とする。±α度の範囲内において、第２バルブシート５２を構成する小径部１１（即ち、段差面１３の縁部１３ｂ−１）の内径は、バルブ４０の回転動作を妨げない径、第１バルブシート５１と共にバルブ４０に対してシート面を形成できる径、さらに、環状部材２０を圧入固定する大径部１２との間で段差が形成される径にする。
【００２１】
バルブシート５０には、第１バルブシート５１および第２バルブシート５２の２つのバルブシートが存在するので、バルブ４０の外周面４１がそれぞれのバルブシートに対して線接触するためには、外周面４１の傾斜方向を切り替える必要がある。図６に示すように、バルブ４０の外周面４１のうち、２箇所の切替部５３，５４に相当する±α度の範囲内は傾斜角度をβ度にした傾斜面４１ｂを形成し、残りの範囲には傾斜角度を−β度にした傾斜面４１ａを形成する。α度および−α度の位置ではそれぞれ傾斜角度を０度にする。このα度の近傍において傾斜角度が−β度、０度、β度へ滑らかに反転するよう傾斜切替部４２を形成する。同様に、−α度の近傍において傾斜角度がβ度、０度、−β度へ滑らかに反転するよう傾斜切替部４３を形成する。
【００２２】
またこのとき、外周面４１において周方向に対して可能な限りの広範囲で−β度を維持することにより、傾斜面４１ａと第１バルブシート５１の線接触の範囲が広くなり、広範囲のシールが可能になる。同様に、周方向に対して可能な限りの広範囲でβ度を維持することにより、傾斜面４１ｂと第２バルブシート５２の線接触の範囲が広くなり、広範囲のシールが可能になる。言い換えれば、２箇所の傾斜切替部４２，４３の周方向における範囲を、可能な限り狭めることが望ましい。少なくとも、周方向において、傾斜切替部４２（または傾斜切替部４３）の範囲より、傾斜面４１ａの範囲が広いことが望ましい。同様に、周方向において、傾斜切替部４２（または傾斜切替部４３）の範囲より、傾斜面４１ｂの範囲が広いことが望ましい。
【００２３】
また、傾斜切替部４２，４３および切替部５３，５４を、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１からずれた位置に設けたことにより、バルブ４０の回転中心軸Ｏ１近傍がバルブシート５０と干渉せずに回動でき、バルブ４０の全周で線シールが可能になる。
【００２４】
なお、図示例では、バルブ４０の傾斜面４１ａ，４１ｂに接触する第１バルブシート５１および第２バルブシート５２の縁部を角形状にして線シールする構成にしたが、第１バルブシート５１および第２バルブシート５２の縁部を断面円弧状にして線シールしてもよいし、面にして面シールしてもよい。
【００２５】
また、図６に示したバルブ４０の傾斜形状は一例であり、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１の偏心量、切替部５３，５４の位置、バルブ４０の厚さ等の条件に応じて、バルブ４０の傾斜角度、傾斜範囲、傾斜切替位置等を適宜設計すればよい。
さらに、排気ガス循環バルブは１次偏心構造でなくてもよく、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１とバルブ４０の中心軸Ｏ２が同一軸上に重なるように、シャフト３０とバルブ４０を固定してもよい。さらに、バルブ４０の傾斜面４１ａ，４１ｂをバルブシート５０に線接触させる構成でなくてもよく、バルブ４０の外周部（表裏面）をバルブシート５０に面接触させる構成にしてもよい。
【００２６】
次に、排気ガス循環バルブの製造手順を説明する。
１．組立ステップ
先ず、ハウジング１０に小径部１１、大径部１２、シャフト３０を挿通するための軸受け部１４を形成する。続いて、この軸受け部１４にシャフト３０を挿通し、プレート３１を介在させた状態でシャフト３０とバルブ４０を仮止めする。仮止めは、バルブ４０がシャフト３０に対して脱落はしないが、少なくともプレート３１に対してバルブ４０の中心軸Ｏ２回りに可動できる程度、およびプレート３１の平面方向に可動できる程度の緩みを残す。例えば、バルブ４０をシャフト３０にネジ止めする場合、ネジを最後まで締めこまず、仮止めとする。そして、後述する位置決定ステップが完了した状態で最終的にネジを締め付けて製品完成とする。
なお、プレート３１を省略してもよい。
【００２７】
２．シート洩れ測定ステップ
図７（ａ）は、シート洩れ測定ステップを説明する図である。
組立ステップの後、大径部１２の一端側に環状部材２０を配置し、バルブ４０を間に挟んでシャフト３０とは反対の方向から、大径部１２内へ環状部材２０を圧入していく。圧入中は、排気ガス通路内に圧力を作用させ、バルブ４０とバルブシート５０の間からの洩れ量（例えば、負圧）を測定する。
【００２８】
３．位置決定ステップ
図７（ｂ）は、環状部材２０の圧入量と洩れ量との関係を示すグラフである。圧入量は、図７（ａ）に示すように、大径部１２に対して環状部材２０をＺ軸方向に圧入した距離である。また、グラフに、排気ガス循環バルブに予め設定された洩れ量の許容値を一点鎖線で示す。
環状部材２０の圧入を開始した時点から圧入量が増えるに従い、バルブ４０がバルブシート５０を閉鎖していくため、洩れ量は減少していく。さらに環状部材２０を圧入していくと、洩れ量が最小値になり、これを超えると、環状部材２０の第１バルブシート５１を構成する部位がバルブ４０を押圧することによって、段差面１３の第２バルブシート５２を構成する部位とバルブ４０との間に隙間が生じ、その結果、洩れ量が増加し始める。
【００２９】
そこで、洩れ量が許容値以下、かつ、減少から増加に転じる極小点が測定されたときに、環状部材２０の圧入を終了する。これにより、シート洩れが最小限に抑制された位置に環状部材２０を組み込むことができる。また、環状部材２０を段差面１３にあて止めするのではなく、洩れ量測定結果に基づいて排気ガス循環バルブ毎に最適な位置を決定するので、段差面１３と環状部材２０の端面２１との間には隙間Ｓ（図３（ｂ），（ｃ）に示す）が生じる。またこの隙間Ｓの大きさは、各部品の寸法ばらつき、設置位置のばらつき等に応じて異なる。
なお、図示例では、環状部材２０のＺ軸方向の厚みを、大径部１２のＺ軸方向の厚みより小さくしたが、これに限定されるものではない。
【００３０】
このように、環状部材２０を圧入する際に、バルブ４０に対して第１バルブシート５１と第２バルブシート５２が可能な限り広範囲に接触する位置を決定するので、シャフト３０、バルブ４０等の各部品の寸法ばらつきおよび組立のばらつきを吸収することが可能となり、組み立て精度を抑制できる。また、１次偏心構造の場合、各部品のばらつきだけでなく、偏心量のばらつきも吸収することが可能となる。その結果、シート洩れを極力低減できる。
【００３１】
バタフライ式の排気ガス循環バルブは一般に、バルブ４０の開度に比例して排気ガス流量が増大するが、全閉からある程度の開度（微小開度）に至るまでは、排気ガス流量が急激に増加してしまい、微少流量調整を行うことが困難であった。この問題に対して、本実施の形態１では、段差面１３と環状部材２０の端面２１との間の隙間Ｓを、駆動部が最小分解能でバルブ４０を開いたとき（最小開度）の第２バルブシート５２から外周面４１までの距離ｓ（図３（ｂ）に示す）より大きくする。すると、最小開度を含む微小開度でバルブ４０が開いたときに、バルブ４０とバルブシート５０の隙間を流れる排気ガスに乱流が発生して流れにくくなる。そのため、微小開度での流量増加を抑制することができる。
【００３２】
以上より、実施の形態１によれば、排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を有するハウジング１０と、排気ガス通路の内周面に径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部１２および小径部１１からなる略環状の段部と、大径部１２に圧入固定された環状部材２０と、外周面４１に傾斜面４１ａ，４１ｂが形成された円板形状のバルブ４０と、排気ガス通路内に設置されたバルブ４０を回転動作させるシャフト３０とを備え、段部の縁部と環状部材２０の内側縁部は径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、段部の縁部１３ａよりも内方側に突出した環状部材２０の内側縁部２１ａが第１バルブシート５１を構成し、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方側に突出した段部の縁部１３ｂが第２バルブシート５２を構成し、バルブ４０の外周面４１と第１バルブシート５１および第２バルブシート５２とが線接触して排気ガス通路を閉鎖し、環状部材２０は、軸方向において、大径部１２および小径部１１の間に形成された段差面１３との間に隙間Ｓを有するように構成にした。環状部材２０を大径部１２に圧入固定する際に段差面１３にあて止めせず隙間Ｓを残すことにより、圧入位置を調整して、組み立て精度のばらつきを抑制することができる。よって、シート洩れを低減した排気ガス循環バルブを提供することができる。
【００３３】
また、実施の形態１によれば、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１は、バルブ４０の中心軸Ｏ２に対して排気ガス流通方向（Ｚ軸方向）にずらした位置に固定されている構成にした。このような１次偏心構造の排気ガス循環バルブにおいても、隙間Ｓにおいて偏心量のばらつきを吸収することができる。よって、シート洩れを低減した１次偏心構造の排気ガス循環バルブを提供することができる。
【００３４】
また、実施の形態１によれば、バルブ４０は、外周面４１に傾斜面４１ａ，４１ｂが形成され、傾斜面４１ａ，４１ｂが第１バルブシート５１および第２バルブシート５２に線接触するように構成した。さらに、外周面４１は、傾斜角度−βで傾斜し第１バルブシート５１と線接触する傾斜面４１ａ、傾斜角度βで傾斜し第２バルブシート５２と線接触する傾斜面４１ｂ、傾斜角度−βと傾斜角度βとを滑らかに切り替える傾斜切替面４２，４３を有し、周方向において、傾斜切替部４２，４３の範囲より傾斜面４１ａ，４１ｂの範囲がそれぞれ広くなるように構成した。このため、バルブ４０の略全周をバルブシート５０に接触させることができ、シート洩れをさらに低減した排気ガス循環バルブを提供することができる。
【００３５】
また、実施の形態１によれば、隙間Ｓは、シャフト３０を回転駆動する駆動部が最小分解能でバルブ４０を開いたときの、バルブ４０から第２バルブシート５２までの距離ｓより大きくなるように構成した。このため、バルブ４０とバルブシート５０の近傍で乱流を発生させて、微小開度時の流量増加を抑制することができる。
【００３６】
実施の形態２．
図８（ａ）は、この発明の実施の形態２に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面図であり、図８（ｂ）はＡ領域の拡大図、図８（ｃ）はＢ領域の拡大図である。図８において図１〜図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態２では、隙間Ｓに露出したハウジング１０の露出面１５の腐食を防止するため、環状部材２０の端面２１と段差面１３との間の隙間Ｓに弾性部材６０を介在させる。
【００３７】
ただし、バルブ４０が微小開度で開いたときに排気ガスに乱流が発生しやすいよう、弾性部材６０を、隙間Ｓをすべて塞ぐ位置に設置せず、隙間Ｓの奥側（露出面１５側）を部分的に塞ぐ位置に設置する。図示例では、端面２１の外径側に凹溝２２を形成し、この凹溝２２に弾性部材６０を設置している。
これにより、微小開度時の流量増加を抑制しつつ、ハウジング１０の腐食を防止することができる。
【００３８】
さらに、耐腐食性および耐久性を向上させるために、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の別部材を用いて、排気ガス通路の内周面を被覆する構成にしてもよい。この構成例を図９および図１０に示す。なお、図９および図１０において図３および図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００３９】
図９および図１０の構成例では、ＳＵＳ材等で構成した筒状部材７０を、ハウジング１０の排気ガス通路の内周面にインサート成形（ダイカスト、鋳造等）して小径部１１を構成し、排気ガス通路の内周面を被覆して排気ガスから保護する。また、環状部材２０もＳＵＳ材等で構成してよい。筒状部材７０は厚みが均一に形成されており、排気ガス通路内周面にインサート成形すると、筒状部材７０の中心軸Ｏ３がシャフト３０の回転中心軸Ｏ１および環状部材２０の中心軸Ｏ４に対してＹ軸方向に偏心する構成である。よって、この筒状部材７０の端面で構成される段差面１３には、環状部材２０の内側縁部２１ａよりも外方に引っ込む縁部１３ａ−１と、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方に突出する縁部１３ｂ−１とが存在する。そして、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方側に突出した縁部１３ｂ−１が、第２バルブシート５２を構成する。
なお、弾性部材６０を省略してもよい。
【００４０】
以上より、実施の形態２によれば、排気ガス循環バルブは、段差面１３と環状部材２０の端面２１との間の隙間Ｓに設置され、隙間Ｓに露出する露出面１５を被覆する弾性部材６０を備える構成にした。このため、ハウジング１０の耐腐食性を向上することができる。
【００４１】
また、実施の形態２によれば、排気ガス循環バルブは、排気ガス通路の内周面に配置されて小径部１１を形成する筒状部材７０を備え、略環状の段部の段差面１３は、筒状部材７０の端面で構成されるようにした。このため、ハウジング１０の耐腐食性および耐久性を向上することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図１１（ａ）は、この発明の実施の形態３に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面図であり、図１１（ｂ）はＡ領域の拡大図、図１１（ｃ）はＢ領域の拡大図である。図１１において図３と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態３では、ＳＵＳ材等の別部材を用いて大径部１２および段差面１３を被覆し、環状部材２０を取り付ける被覆部（被覆部材）８０を形成している。この被覆部８０に環状部材２０を圧入固定することにより、隙間Ｓからのハウジング１０の露出を防ぎ、ハウジング１０の耐腐食性を向上させることができる。また、被覆部８０は耐腐食性および耐久性が高い材質のため、環状部材２０の保持力を向上でき、バルブシート５０の位置ずれを抑制することができる。
【００４３】
さらに、耐腐食性および耐久性を向上させるために、大径部１２および段差面１３に加え、小径部１１も、ＳＵＳ材等の別部材により被覆する構成にしてもよい。この構成例を図１２に示す。
図１２の構成例では、排気ガス通路の内周面全体に被覆部（被覆部材）８１を設けている。これにより、ハウジング１０の耐腐食性を向上させることができる。
【００４４】
以上より、実施の形態３によれば、排気ガス循環バルブは、図１１に示すように、大径部１２および略環状の段部の段差面１３を被覆する被覆部８０を備え、環状部材２０は、被覆部８０に被覆された大径部１２に圧入固定されている構成にした。このため、ハウジング１０の耐腐食性および環状部材２０の保持力を向上させることができる。
【００４５】
また、実施の形態３によれば、排気ガス循環バルブは、図１２に示すように、小径部１１、大径部１２および略環状の段部の段差面１３を被覆する被覆部８１を備え、環状部材２０は、被覆部８１に被覆された大径部１２に圧入固定されている構成にした。このため、ハウジング１０の耐腐食性をさらに向上させることができる。
【００４６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上のように、この発明に係る排気ガス循環バルブは、大径部１２の、シート洩れを極力低減できる位置に環状部材２０を圧入固定したので、高圧の循環排気ガス量を制御する排気ガス循環バルブなどに用いるのに適している。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ハウジング、１１  小径部（排気ガス通路）、１２  大径部、１３  段差面、１４  軸受け部、１５  露出面、２０  環状部材、２１  端面、２２  凹溝、３０  シャフト、３１  プレート、４０  バルブ、４１  外周面、４２，４３  傾斜切替部、５０  バルブシート、５１  第１バルブシート、５２  第２バルブシート、５３，５４  切替部、６０  弾性部材、７０  筒状部材、８０，８１  被覆部（被覆部材）。
【図１】
2013190589.tif 000003
【図２】
2013190589.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年7月15日(2014.7.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス循環バルブ（ＥＧＲ−Ｖａｌｖｅ）の、バルブシートの形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
循環排気ガスの流量を調整する排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を開閉するバルブと、このバルブを回転動作させるバルブ支持軸とで構成され、バルブ支持軸は、排気ガス通路を構成するハウジングに設けられた軸受け部に回転可能に支持される。一方、バルブシートは、ハウジングの排気ガス通路上に設けられ、バルブと当接することによって排気ガス通路を閉鎖する。
【０００３】
特に、排気ガス循環バルブにおいて、バルブとバルブシートが当接した全閉状態でのバルブ−バルブシート間の循環排気ガス量の洩れ（以下、シート洩れと称す）を微小限に抑制することが、非常に重要である。
【０００４】
例えば特許文献１に、シート洩れを抑制した排気ガス循環バルブが提案されている。本提案において、スリーブと呼ばれるバルブシートに相当する部材を、第１スリーブおよび第２スリーブの２つの部材で構成し、排気ガス通路の内周部に嵌着している。このとき、第１スリーブおよび第２スリーブを半径方向において相互に軸心をずらしてこれら両スリーブの先端面を相互に当接させることによって、両スリーブの内方側に段部端面を形成し、この段部端面の円周方向に伸びる縁部によって第１シート部を形成している。また、バルブの外周面を傾斜面あるいは断面円弧状に形成して、そこを第２シート部として形成している。そして、バルブ側の第２シート部をスリーブ側の第１シート部に接触させることにより、ガス通路を閉鎖するように構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２６３７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１は、相互に接触した両シート部の面圧を高くすることによりシート洩れを減少させる構成であるため、高い面圧を得るためには両シート部を構成する各部品のばらつきを精度よく抑える必要があった。また、偏心構造、特に１次偏心を持つバルブに採用する場合においては、偏心のばらつきも影響するため、高い面圧を維持することがさらに困難であった。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、組み立て精度のばらつきを抑制して、シート洩れを低減した排気ガス循環バルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明の排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を有するハウジングと、排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、大径部に圧入固定された環状部材と、排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、バルブを回転動作させるシャフトとを備え、段部の縁部と環状部材の内側縁部は径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、段部の縁部よりも内方側に突出した環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した段部の縁部が第２バルブシートを構成し、バルブの外周部と当該第１バルブシートおよび当該第２バルブシートとが接触して排気ガス通路を閉鎖し、第１バルブシートを構成する環状部材は、軸方向において、第２バルブシートを構成する段部の大径部および小径部の間に形成された段差面との間に隙間を有するものである。
【０００９】
また、この発明の排気ガス循環バルブの製造方法は、ハウジングに排気ガス通路、大径部および小径部を形成し、段部近傍にシャフトとバルブを設置する組立ステップと、排気ガス通路内に圧力を作用させた状態で、環状部材を大径部の一端側から軸方向に圧入してバルブに近づけていきながら、バルブと第１バルブシートおよび第２バルブシートとの間からの洩れ量を測定するシート洩れ測定ステップと、シート洩れ測定ステップで測定する洩れ量が減少から増加に転じたときに、環状部材の圧入を終了し、大径部および小径部の間に形成された段差面と環状部材との間に隙間を設ける位置決定ステップとを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、環状部材を大径部に圧入固定する際に段差面にあて止めせず隙間を残すことにより、圧入位置を調整して組み立て精度のばらつきを抑制することができる。よって、シート洩れを低減した排気ガス循環バルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面斜視図であり、バルブ微小開状態を示す。
【図２】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面斜視図であり、バルブ閉状態を示す。
【図３】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブの構成を示し、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）はＡ領域の拡大図、図３（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図４】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのハウジングを示す外観斜視図である。
【図５】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのハウジングを示す平面図である。
【図６】実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのバルブを示し、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は断面図である。
【図７】シート洩れ測定ステップを説明する図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る排気ガス循環バルブの構成を示し、図８（ａ）は断面図、図８（ｂ）はＡ領域の拡大図、図８（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図９】実施の形態２に係る排気ガス循環バルブの変形例を示し、図９（ａ）は断面図、図９（ｂ）はＡ領域の拡大図、図９（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図１０】図９に示す排気ガス循環バルブのハウジングを示す平面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る排気ガス循環バルブの構成を示し、図１１（ａ）は断面図、図１１（ｂ）はＡ領域の拡大図、図１１（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【図１２】実施の形態３に係る排気ガス循環バルブの変形例を示し、図１２（ａ）は断面図、図１２（ｂ）はＡ領域の拡大図、図１２（ｃ）はＢ領域の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る排気ガス循環バルブのバルブ微小開状態を示す断面斜視図である。図２はバルブ閉状態の断面斜視図、図３はバルブ閉状態の断面図である。この排気ガス循環バルブは、車両の排気ガス循環通路に設けられるバタフライ式バルブであり、排気ガス通路となる小径部１１を有するハウジング１０と、小径部１１より大径であって小径部１１との間で略環状の段部を構成する大径部１２と、大径部１２に圧入固定された環状部材２０と、排気ガス通路を貫通するシャフト３０と、シャフト３０に固定された円板形状のバルブ４０とから構成される。環状部材２０とハウジング１０は別部品にするが、材質は同じでも別でも構わない。
【００１３】
以下、説明を簡便にするために、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１に平行な方向をＸ軸、回転中心軸Ｏ１と直交する２軸のうち、閉状態のバルブ４０の表面に平行な方向をＹ軸、排気ガス通路の排気ガス流通方向をＺ軸とする。
【００１４】
図４は、ハウジング１０の構成を示す外観斜視図である。図５は、ハウジング１０の平面図であり、このハウジング１０に圧入固定された状態の環状部材２０を二点鎖線で示す。図６（ａ）はバルブ４０の構成を示す平面図、図６（ｂ）は断面図である。排気ガス量を調整するバルブ４０は、シャフト３０に固定され、このシャフト３０は、ハウジング１０に設けられた軸受け部１４により回転可能に支持される。不図示の駆動部がシャフト３０を回転動作させることによって、バルブ４０をシャフト３０の回転中心軸Ｏ１回りに回転させ、後述するバルブシート５０とバルブ４０の間に開通路を形成し、排気ガス量を調整する。
【００１５】
なお、本実施の形態１では、図６（ｂ）に示すように、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１を、バルブ４０の中心軸Ｏ２に対してＺ軸方向にずらした位置に固定して、１次偏心構造の排気ガス循環バルブを構成とする。また、後述するように、バルブ４０の外周面４１を傾斜面４１ａ，４１ｂにして、バルブシート５０と線接触させる構成とする。
【００１６】
さらに、図示例では、シャフト３０にバルブ４０を直接取り付けず、その間にプレート３１を介在させている。これにより、バルブ４０とプレート３１、プレート３１とシャフト３０の接地面積を調整してバルブ４０とシャフト３０の固定強度を向上させることができる。また、プレート３１の厚さを変更して、Ｚ軸方向の１次偏心量も調整することができる。
【００１７】
図５に示すように、大径部１２の中心軸Ｏ３は、回転中心軸Ｏ１に対してＹ軸方向に偏心している。また、大径部１２と小径部１１は径方向において相互に中心軸をずらして形成されている。このため、大径部１２と小径部１１の間に存在する段差面１３には、回転中心軸Ｏ１と直交するＹ軸方向において図紙上右側に幅が狭い部位１３ａが形成され、図紙上左側に幅が広い部位１３ｂが形成されている。狭い部位１３ａと広い部位１３ｂは、幅が徐々に広がるようにして、滑らかに接続されている。
【００１８】
また、図５に示すように、環状部材２０の中心軸Ｏ４は回転中心軸Ｏ１に対してＹ軸方向に僅かに偏心している。さらに、環状部材２０の端面２１の幅は均一に形成されている。このため、環状部材２０を大径部１２の開口端側からＺ軸方向へ圧入固定すると、段差面１３の縁部と環状部材２０の内側縁部とが径方向において相互にずれた位置関係になる。よって、環状部材２０の端面２１の内側縁部には、段差面１３の幅が狭い部位１３ａの縁部１３ａ−１よりも内方側に突出する内側縁部２１ａと、段差面１３の幅が広い部位１３ｂの縁部１３ｂ−１よりも外方側に引っ込む内側縁部２１ｂとが存在する。
【００１９】
段差面１３の縁部１３ａ−１よりも内方側に突出した環状部材２０の内側縁部２１ａを、第１バルブシート５１にする。一方、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方側に突出した段差面１３の縁部１３ｂ−１を、第２バルブシート５２にする。これら第１バルブシート５１と第２バルブシート５２とによって、排気ガス通路の内周面に略環状のバルブシート５０が構成される。
【００２０】
なお、第１バルブシート５１と第２バルブシート５２が切り替わる２箇所の切替部５３，５４は、環状部材２０の中心を通るＹ軸線に対して±α度傾斜した位置とする。±α度の範囲内において、第２バルブシート５２を構成する小径部１１（即ち、段差面１３の縁部１３ｂ−１）の内径は、バルブ４０の回転動作を妨げない径、第１バルブシート５１と共にバルブ４０に対してシート面を形成できる径、さらに、環状部材２０を圧入固定する大径部１２との間で段差が形成される径にする。
【００２１】
バルブシート５０には、第１バルブシート５１および第２バルブシート５２の２つのバルブシートが存在するので、バルブ４０の外周面４１がそれぞれのバルブシートに対して線接触するためには、外周面４１の傾斜方向を切り替える必要がある。図６に示すように、バルブ４０の外周面４１のうち、２箇所の切替部５３，５４に相当する±α度の範囲内は傾斜角度をβ度にした傾斜面４１ｂを形成し、残りの範囲には傾斜角度を−β度にした傾斜面４１ａを形成する。α度および−α度の位置ではそれぞれ傾斜角度を０度にする。このα度の近傍において傾斜角度が−β度、０度、β度へ滑らかに反転するよう傾斜切替部４２を形成する。同様に、−α度の近傍において傾斜角度がβ度、０度、−β度へ滑らかに反転するよう傾斜切替部４３を形成する。
【００２２】
またこのとき、外周面４１において周方向に対して可能な限りの広範囲で−β度を維持することにより、傾斜面４１ａと第１バルブシート５１の線接触の範囲が広くなり、広範囲のシールが可能になる。同様に、周方向に対して可能な限りの広範囲でβ度を維持することにより、傾斜面４１ｂと第２バルブシート５２の線接触の範囲が広くなり、広範囲のシールが可能になる。言い換えれば、２箇所の傾斜切替部４２，４３の周方向における範囲を、可能な限り狭めることが望ましい。少なくとも、周方向において、傾斜切替部４２（または傾斜切替部４３）の範囲より、傾斜面４１ａの範囲が広いことが望ましい。同様に、周方向において、傾斜切替部４２（または傾斜切替部４３）の範囲より、傾斜面４１ｂの範囲が広いことが望ましい。
【００２３】
また、傾斜切替部４２，４３および切替部５３，５４を、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１からずれた位置に設けたことにより、バルブ４０の回転中心軸Ｏ１近傍がバルブシート５０と干渉せずに回動でき、バルブ４０の全周で線シールが可能になる。
【００２４】
なお、図示例では、バルブ４０の傾斜面４１ａ，４１ｂに接触する第１バルブシート５１および第２バルブシート５２の縁部を角形状にして線シールする構成にしたが、第１バルブシート５１および第２バルブシート５２の縁部を断面円弧状にして線シールしてもよいし、面にして面シールしてもよい。
【００２５】
また、図６に示したバルブ４０の傾斜形状は一例であり、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１の偏心量、切替部５３，５４の位置、バルブ４０の厚さ等の条件に応じて、バルブ４０の傾斜角度、傾斜範囲、傾斜切替位置等を適宜設計すればよい。
さらに、排気ガス循環バルブは１次偏心構造でなくてもよく、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１とバルブ４０の中心軸Ｏ２が同一軸上に重なるように、シャフト３０とバルブ４０を固定してもよい。さらに、バルブ４０の傾斜面４１ａ，４１ｂをバルブシート５０に線接触させる構成でなくてもよく、バルブ４０の外周部（表裏面）をバルブシート５０に面接触させる構成にしてもよい。
【００２６】
次に、排気ガス循環バルブの製造手順を説明する。
１．組立ステップ
先ず、ハウジング１０に小径部１１、大径部１２、シャフト３０を挿通するための軸受け部１４を形成する。続いて、この軸受け部１４にシャフト３０を挿通し、プレート３１を介在させた状態でシャフト３０とバルブ４０を仮止めする。仮止めは、バルブ４０がシャフト３０に対して脱落はしないが、少なくともプレート３１に対してバルブ４０の中心軸Ｏ２回りに可動できる程度、およびプレート３１の平面方向に可動できる程度の緩みを残す。例えば、バルブ４０をシャフト３０にネジ止めする場合、ネジを最後まで締めこまず、仮止めとする。そして、後述する位置決定ステップが完了した状態で最終的にネジを締め付けて製品完成とする。
なお、プレート３１を省略してもよい。
【００２７】
２．シート洩れ測定ステップ
図７（ａ）は、シート洩れ測定ステップを説明する図である。
組立ステップの後、大径部１２の一端側に環状部材２０を配置し、バルブ４０を間に挟んでシャフト３０とは反対の方向から、大径部１２内へ環状部材２０を圧入していく。圧入中は、排気ガス通路内に圧力を作用させ、バルブ４０とバルブシート５０の間からの洩れ量（例えば、負圧）を測定する。
【００２８】
３．位置決定ステップ
図７（ｂ）は、環状部材２０の圧入量と洩れ量との関係を示すグラフである。圧入量は、図７（ａ）に示すように、大径部１２に対して環状部材２０をＺ軸方向に圧入した距離である。また、グラフに、排気ガス循環バルブに予め設定された洩れ量の許容値を一点鎖線で示す。
環状部材２０の圧入を開始した時点から圧入量が増えるに従い、バルブ４０がバルブシート５０を閉鎖していくため、洩れ量は減少していく。さらに環状部材２０を圧入していくと、洩れ量が最小値になり、これを超えると、環状部材２０の第１バルブシート５１を構成する部位がバルブ４０を押圧することによって、段差面１３の第２バルブシート５２を構成する部位とバルブ４０との間に隙間が生じ、その結果、洩れ量が増加し始める。
【００２９】
そこで、洩れ量が許容値以下、かつ、減少から増加に転じる極小点が測定されたときに、環状部材２０の圧入を終了する。これにより、シート洩れが最小限に抑制された位置に環状部材２０を組み込むことができる。また、環状部材２０を段差面１３にあて止めするのではなく、洩れ量測定結果に基づいて排気ガス循環バルブ毎に最適な位置を決定するので、段差面１３と環状部材２０の端面２１との間には隙間Ｓ（図３（ｂ），（ｃ）に示す）が生じる。またこの隙間Ｓの大きさは、各部品の寸法ばらつき、設置位置のばらつき等に応じて異なる。
なお、図示例では、環状部材２０のＺ軸方向の厚みを、大径部１２のＺ軸方向の厚みより小さくしたが、これに限定されるものではない。
【００３０】
このように、環状部材２０を圧入する際に、バルブ４０に対して第１バルブシート５１と第２バルブシート５２が可能な限り広範囲に接触する位置を決定するので、シャフト３０、バルブ４０等の各部品の寸法ばらつきおよび組立のばらつきを吸収することが可能となり、組み立て精度を抑制できる。また、１次偏心構造の場合、各部品のばらつきだけでなく、偏心量のばらつきも吸収することが可能となる。その結果、シート洩れを極力低減できる。
【００３１】
バタフライ式の排気ガス循環バルブは一般に、バルブ４０の開度に比例して排気ガス流量が増大するが、全閉からある程度の開度（微小開度）に至るまでは、排気ガス流量が急激に増加してしまい、微少流量調整を行うことが困難であった。この問題に対して、本実施の形態１では、段差面１３と環状部材２０の端面２１との間の隙間Ｓを、駆動部が最小分解能でバルブ４０を開いたとき（最小開度）の第２バルブシート５２から外周面４１までの距離ｓ（図３（ｂ）に示す）より大きくする。すると、最小開度を含む微小開度でバルブ４０が開いたときに、バルブ４０とバルブシート５０の隙間を流れる排気ガスに乱流が発生して流れにくくなる。そのため、微小開度での流量増加を抑制することができる。
【００３２】
以上より、実施の形態１によれば、排気ガス循環バルブは、排気ガス通路を有するハウジング１０と、排気ガス通路の内周面に径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部１２および小径部１１からなる略環状の段部と、大径部１２に圧入固定された環状部材２０と、外周面４１に傾斜面４１ａ，４１ｂが形成された円板形状のバルブ４０と、排気ガス通路内に設置されたバルブ４０を回転動作させるシャフト３０とを備え、段部の縁部と環状部材２０の内側縁部は径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、段部の縁部１３ａよりも内方側に突出した環状部材２０の内側縁部２１ａが第１バルブシート５１を構成し、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方側に突出した段部の縁部１３ｂが第２バルブシート５２を構成し、バルブ４０の外周面４１と第１バルブシート５１および第２バルブシート５２とが線接触して排気ガス通路を閉鎖し、環状部材２０は、軸方向において、大径部１２および小径部１１の間に形成された段差面１３との間に隙間Ｓを有するように構成にした。環状部材２０を大径部１２に圧入固定する際に段差面１３にあて止めせず隙間Ｓを残すことにより、圧入位置を調整して、組み立て精度のばらつきを抑制することができる。よって、シート洩れを低減した排気ガス循環バルブを提供することができる。
【００３３】
また、実施の形態１によれば、シャフト３０の回転中心軸Ｏ１は、バルブ４０の中心軸Ｏ２に対して排気ガス流通方向（Ｚ軸方向）にずらした位置に固定されている構成にした。このような１次偏心構造の排気ガス循環バルブにおいても、隙間Ｓにおいて偏心量のばらつきを吸収することができる。よって、シート洩れを低減した１次偏心構造の排気ガス循環バルブを提供することができる。
【００３４】
また、実施の形態１によれば、バルブ４０は、外周面４１に傾斜面４１ａ，４１ｂが形成され、傾斜面４１ａ，４１ｂが第１バルブシート５１および第２バルブシート５２に線接触するように構成した。さらに、外周面４１は、傾斜角度−βで傾斜し第１バルブシート５１と線接触する傾斜面４１ａ、傾斜角度βで傾斜し第２バルブシート５２と線接触する傾斜面４１ｂ、傾斜角度−βと傾斜角度βとを滑らかに切り替える傾斜切替面４２，４３を有し、周方向において、傾斜切替部４２，４３の範囲より傾斜面４１ａ，４１ｂの範囲がそれぞれ広くなるように構成した。このため、バルブ４０の略全周をバルブシート５０に接触させることができ、シート洩れをさらに低減した排気ガス循環バルブを提供することができる。
【００３５】
また、実施の形態１によれば、隙間Ｓは、シャフト３０を回転駆動する駆動部が最小分解能でバルブ４０を開いたときの、バルブ４０から第２バルブシート５２までの距離ｓより大きくなるように構成した。このため、バルブ４０とバルブシート５０の近傍で乱流を発生させて、微小開度時の流量増加を抑制することができる。
【００３６】
実施の形態２．
図８（ａ）は、この発明の実施の形態２に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面図であり、図８（ｂ）はＡ領域の拡大図、図８（ｃ）はＢ領域の拡大図である。図８において図１〜図７と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態２では、隙間Ｓに露出したハウジング１０の露出面１５の腐食を防止するため、環状部材２０の端面２１と段差面１３との間の隙間Ｓに弾性部材６０を介在させる。
【００３７】
ただし、バルブ４０が微小開度で開いたときに排気ガスに乱流が発生しやすいよう、弾性部材６０を、隙間Ｓをすべて塞ぐ位置に設置せず、隙間Ｓの奥側（露出面１５側）を部分的に塞ぐ位置に設置する。図示例では、端面２１の外径側に凹溝２２を形成し、この凹溝２２に弾性部材６０を設置している。
これにより、微小開度時の流量増加を抑制しつつ、ハウジング１０の腐食を防止することができる。
【００３８】
さらに、耐腐食性および耐久性を向上させるために、ステンレス鋼（ＳＵＳ）等の別部材を用いて、排気ガス通路の内周面を被覆する構成にしてもよい。この構成例を図９および図１０に示す。なお、図９および図１０において図３および図５と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
【００３９】
図９および図１０の構成例では、ＳＵＳ材等で構成した筒状部材７０を、ハウジング１０の排気ガス通路の内周面にインサート成形（ダイカスト、鋳造等）して小径部１１を構成し、排気ガス通路の内周面を被覆して排気ガスから保護する。また、環状部材２０もＳＵＳ材等で構成してよい。筒状部材７０は厚みが均一に形成されており、排気ガス通路内周面にインサート成形すると、筒状部材７０の中心軸Ｏ３がシャフト３０の回転中心軸Ｏ１および環状部材２０の中心軸Ｏ４に対してＹ軸方向に偏心する構成である。よって、この筒状部材７０の端面で構成される段差面１３には、環状部材２０の内側縁部２１ａよりも外方に引っ込む縁部１３ａ−１と、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方に突出する縁部１３ｂ−１とが存在する。そして、環状部材２０の内側縁部２１ｂよりも内方側に突出した縁部１３ｂ−１が、第２バルブシート５２を構成する。
なお、弾性部材６０を省略してもよい。
【００４０】
以上より、実施の形態２によれば、排気ガス循環バルブは、段差面１３と環状部材２０の端面２１との間の隙間Ｓに設置され、隙間Ｓに露出する露出面１５を被覆する弾性部材６０を備える構成にした。このため、ハウジング１０の耐腐食性を向上することができる。
【００４１】
また、実施の形態２によれば、排気ガス循環バルブは、排気ガス通路の内周面に配置されて小径部１１を形成する筒状部材７０を備え、略環状の段部の段差面１３は、筒状部材７０の端面で構成されるようにした。このため、ハウジング１０の耐腐食性および耐久性を向上することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図１１（ａ）は、この発明の実施の形態３に係る排気ガス循環バルブの構成を示す断面図であり、図１１（ｂ）はＡ領域の拡大図、図１１（ｃ）はＢ領域の拡大図である。図１１において図３と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
本実施の形態３では、ＳＵＳ材等の別部材を用いて大径部１２および段差面１３を被覆し、環状部材２０を取り付ける被覆部（被覆部材）８０を形成している。この被覆部８０に環状部材２０を圧入固定することにより、隙間Ｓからのハウジング１０の露出を防ぎ、ハウジング１０の耐腐食性を向上させることができる。また、被覆部８０は耐腐食性および耐久性が高い材質のため、環状部材２０の保持力を向上でき、バルブシート５０の位置ずれを抑制することができる。
【００４３】
さらに、耐腐食性および耐久性を向上させるために、大径部１２および段差面１３に加え、小径部１１も、ＳＵＳ材等の別部材により被覆する構成にしてもよい。この構成例を図１２に示す。
図１２の構成例では、排気ガス通路の内周面全体に被覆部（被覆部材）８１を設けている。これにより、ハウジング１０の耐腐食性を向上させることができる。
【００４４】
以上より、実施の形態３によれば、排気ガス循環バルブは、図１１に示すように、大径部１２および略環状の段部の段差面１３を被覆する被覆部８０を備え、環状部材２０は、被覆部８０に被覆された大径部１２に圧入固定されている構成にした。このため、ハウジング１０の耐腐食性および環状部材２０の保持力を向上させることができる。
【００４５】
また、実施の形態３によれば、排気ガス循環バルブは、図１２に示すように、小径部１１、大径部１２および略環状の段部の段差面１３を被覆する被覆部８１を備え、環状部材２０は、被覆部８１に被覆された大径部１２に圧入固定されている構成にした。このため、ハウジング１０の耐腐食性をさらに向上させることができる。
【００４６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ハウジング、１１  小径部（排気ガス通路）、１２  大径部、１３  段差面、１４  軸受け部、１５  露出面、２０  環状部材、２１  端面、２２  凹溝、３０  シャフト、３１  プレート、４０  バルブ、４１  外周面、４２，４３  傾斜切替部、５０  バルブシート、５１  第１バルブシート、５２  第２バルブシート、５３，５４  切替部、６０  弾性部材、７０  筒状部材、８０，８１  被覆部（被覆部材）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス通路を有するハウジングと、
前記排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、
前記大径部に圧入固定された環状部材と、
前記排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、
前記バルブを回転動作させるシャフトとを備え、
前記段部の縁部と前記環状部材の内側縁部は前記径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、前記段部の縁部よりも内方側に突出した前記環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、前記環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した前記段部の縁部が第２バルブシートを構成し、前記バルブの外周部と当該第１バルブシートおよび当該第２バルブシートとが接触して前記排気ガス通路を閉鎖し、
前記第１バルブシートを構成する前記環状部材は、軸方向において、前記第２バルブシートを構成する前記段部の前記大径部および前記小径部の間に形成された段差面との間に隙間を有することを特徴とする排気ガス循環バルブ。
【請求項２】
前記シャフトの回転中心軸は、前記バルブの中心軸に対して排気ガス流通方向にずらした位置に固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項３】
前記バルブは、外周面に傾斜面が形成され、当該傾斜面が前記第１バルブシートおよび前記第２バルブシートに線接触することを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項４】
前記隙間は、前記シャフトを回転駆動する駆動部が最小分解能で前記バルブを開いたときの、前記バルブから前記第２バルブシートまでの距離より大きいことを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項５】
前記環状部材と前記段差面との間の前記隙間に設置され、前記隙間に露出する前記排気ガス通路内周面を被覆する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項６】
前記排気ガス通路内周面に配置されて前記小径部を形成する筒状部材を備え、
前記段差面は、前記筒状部材の端面であることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項７】
前記バルブの外周面は、第１の傾斜角度で傾斜し前記第１バルブシートと線接触する第１傾斜面、第２の傾斜角度で傾斜し前記第２バルブシートと線接触する第２傾斜面、および前記第１の傾斜角度と前記第２の傾斜角度とを滑らかに切り替える傾斜切替面を有し、周方向において、前記傾斜切替面の範囲より前記第１傾斜面および前記第２傾斜面の範囲がそれぞれ広いことを特徴とする請求項３記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項８】
前記大径部および前記段差面を被覆する被覆部材を備え、
前記環状部材は、前記被覆部材に被覆された前記大径部に圧入固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項９】
前記小径部、前記大径部および前記段差面を被覆する被覆部材を備え、
前記環状部材は、前記被覆部材に被覆された前記大径部に圧入固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項１０】
排気ガス通路を有するハウジングと、
前記排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、
前記大径部に圧入固定された環状部材と、
前記排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、
前記バルブを回転動作させるシャフトとを備え、
前記段部の縁部と前記環状部材の内側縁部は前記径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、前記段部の縁部よりも内方側に突出した前記環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、前記環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した前記段部の縁部が第２バルブシートを構成する排気ガス循環バルブの製造方法であって、
前記ハウジングに前記排気ガス通路、前記大径部および前記小径部を形成し、前記段部近傍に前記シャフトと前記バルブを設置する組立ステップと、
前記排気ガス通路内に圧力を作用させた状態で、前記環状部材を前記大径部の一端側から軸方向に圧入して前記バルブに近づけていきながら、前記バルブと前記第１バルブシートおよび前記第２バルブシートとの間からの洩れ量を測定するシート洩れ測定ステップと、
前記シート洩れ測定ステップで測定する洩れ量が減少から増加に転じたときに、前記環状部材の圧入を終了し、前記大径部および前記小径部の間に形成された段差面と前記環状部材との間に隙間を設ける位置決定ステップとを備えることを特徴とする排気ガス循環バルブの製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年11月6日(2015.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス通路を有するハウジングと、
前記排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、
前記大径部に圧入固定された環状部材と、
前記排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、
前記バルブを回転動作させるシャフトとを備え、
前記段部の縁部と前記環状部材の内側縁部は前記径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、前記段部の縁部よりも内方側に突出した前記環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、前記環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した前記段部の縁部が第２バルブシートを構成し、前記バルブの外周部と当該第１バルブシートおよび当該第２バルブシートとが接触して前記排気ガス通路を閉鎖し、
前記第１バルブシートを構成する前記環状部材は、軸方向において、前記第２バルブシートを構成する前記段部の前記大径部および前記小径部の間に形成された段差面との間に隙間を有することを特徴とする排気ガス循環バルブ。
【請求項２】
前記シャフトの回転中心軸は、前記シャフトの回転中心軸に平行かつ前記バルブの中心を通る前記バルブの中心軸に対して、排気ガス流通方向にずらした位置に固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項３】
前記バルブは、外周面に傾斜面が形成され、当該傾斜面が前記第１バルブシートおよび前記第２バルブシートに線接触することを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項４】
前記隙間は、前記シャフトを回転駆動する駆動部が最小分解能で前記バルブを開いたときの、前記バルブから前記第２バルブシートまでの距離より大きいことを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項５】
前記環状部材と前記段差面との間の前記隙間に設置され、前記隙間に露出する前記排気ガス通路内周面を被覆する弾性部材を備えることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項６】
前記排気ガス通路内周面に配置されて前記小径部を形成する筒状部材を備え、
前記段差面は、前記筒状部材の端面であることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項７】
前記バルブの外周面は、第１の傾斜角度で傾斜し前記第１バルブシートと線接触する第１傾斜面、第２の傾斜角度で傾斜し前記第２バルブシートと線接触する第２傾斜面、および前記第１の傾斜角度と前記第２の傾斜角度とを滑らかに切り替える傾斜切替面を有し、周方向において、前記傾斜切替面の範囲より前記第１傾斜面および前記第２傾斜面の範囲がそれぞれ広いことを特徴とする請求項３記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項８】
前記大径部および前記段差面を被覆する被覆部材を備え、
前記環状部材は、前記被覆部材に被覆された前記大径部に圧入固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項９】
前記小径部、前記大径部および前記段差面を被覆する被覆部材を備え、
前記環状部材は、前記被覆部材に被覆された前記大径部に圧入固定されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。
【請求項１０】
排気ガス通路を有するハウジングと、
前記排気ガス通路の内周面に、径方向において相互に中心軸をずらして形成された大径部および小径部からなる略環状の段部と、
前記大径部に圧入固定された環状部材と、
前記排気ガス通路内に設置された円板形状のバルブと、
前記バルブを回転動作させるシャフトとを備え、
前記段部の縁部と前記環状部材の内側縁部は前記径方向において相互に中心軸がずれた位置にあり、前記段部の縁部よりも内方側に突出した前記環状部材の内側縁部が第１バルブシートを構成し、前記環状部材の内側縁部よりも内方側に突出した前記段部の縁部が第２バルブシートを構成する排気ガス循環バルブの製造方法であって、
前記ハウジングに前記排気ガス通路、前記大径部および前記小径部を形成し、前記段部近傍に前記シャフトと前記バルブを設置する組立ステップと、
前記排気ガス通路内に圧力を作用させた状態で、前記環状部材を前記大径部の一端側から軸方向に圧入して前記バルブに近づけていきながら、前記バルブと前記第１バルブシートおよび前記第２バルブシートとの間からの洩れ量を測定するシート洩れ測定ステップと、
前記シート洩れ測定ステップで測定する洩れ量が減少から増加に転じたときに、前記環状部材の圧入を終了し、前記大径部および前記小径部の間に形成された段差面と前記環状部材との間に隙間を設ける位置決定ステップとを備えることを特徴とする排気ガス循環バルブの製造方法。
【国際調査報告】
2013190589.tif 000015
2013190589.tif 000016
2013190589.tif 000017
2013190589.tif 000018