(57)【要約】      （修正有）【課題】整備正に優れた吸気マニホールド一体型排気ガス再循環（ＥＧＲ）弁の提供。【解決手段】排気ガス再循環構造１０はエンジンの吸気マニホルド１２を有し、弁基部組立体１４が吸気マニホルド１２と一体化される。弁基部組立体１４は、弁基部１４を通る流体流れの経路に定置された弁座２２を有する。弁部材２４は、弁基部１４に収容され、弁座２２に関連して動作可能に配置される。アクチュエータ３４は、アクチュエータ３４の作動に応答して弁座２２を開閉するように、弁基部１４及び弁部材２４に接続可能である。アクチュエータ３４は、弁基部１４及び弁部材２４から分離できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気マニホルド（１２）と、
前記吸気マニホルド（１２）に一体化されていて、弁座（２２）及び前記弁座（２２）に関連して動作可能に配置された弁部材（２４）を有する弁基部（１４）組立体と、ならびに
前記弁基部（１４）に接続可能なアクチュエータ（３４）とを備え、
前記アクチュエータ（３４）は、前記アクチュエータ（３４）の作動に応答して前記弁部材（２４）を前記弁座（２２）に関して開閉させるように前記弁部材（２４）に接続可能であり、前記アクチュエータ（３４）が前記弁基部（１４）及び弁部材（２４）から分離できる、
排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）。
【請求項２】
前記アクチュエータ（３４）は、フォーク（４６）によって前記弁部材（２４）と接続可能である、請求項１に記載の弁構造（１０）。
【請求項３】
前記弁基部（１４）が、
一端において前記弁部材（２４）に接続された弁シャフト（２６）と、
前記弁シャフト（２６）の第２端を通して配置されたピン（２８）と、
前記弁シャフト（２６）の前記第２端を取り囲みかつ反対向きに上下に傾斜した傾斜路（３２）を有する軸受案内（３０）であって、前記ピン（２８）の端が前記上下傾斜路（３２）上で滑るように形成された軸受案内（３０）と、
前記アクチュエータ（３４）を前記弁基部（１４）に動作可能に関連するように前記ピン（２８）に接触する前記アクチュエータ（３４）内のフォーク（４６）とを備えた、
請求項１に記載の構造（１０）。
【請求項４】
前記アクチュエータ（３４）が、更に、ハウジングを備え、前記ハウジングは、
接続歯車（４０）に動作可能に接続されたモータ（３８）と、
前記接続歯車（４０）にかみ合い係合されていて、一体に形成された歯車部分及びフォーク（４６）を有するフォーク歯車（４２）と、
前記フォーク歯車（４２）に接続されていて、前記フォーク歯車（４２）が回転する軸線を与えるシャフト（４８）と、
前記シャフト（４８）の一端において配置されていて、前記フォーク歯車（４２）の位置を検知する、位置センサ（５４）とを、
収容している請求項１に記載の構造（１０）。
【請求項５】
前記アクチュエータ（３４）は、前記アクチュエータ（３４）の前記ハウジング（３６）内のすべての構成部品を含めて前記弁基部（１４）から完全に取り外し自在である、請求項４に記載の構造（１０）。
【請求項６】
前記モータ（３８）は多重巻きＤＣモータである、請求項４に記載の構造（１０）。
【請求項７】
前記モータ（３８）の軸線及び前記弁部材（２４）の軸線が食違いかつ平行になっている、請求項４に記載の構造（１０）。
【請求項８】
前記弁部材（２４）は、前記弁座（２２）から離れかつ前記アクチュエータ（３４）に向かう方向か、又は前記弁座（２２）から離れかつ前記アクチュエータ（３４）から離れる方向に開く、請求項１に記載の構造（１０）。
【請求項９】
一体化された弁を有する排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）であって、
吸気マニホルド（１２）と、
前記吸気マニホルド（１２）に一体化された弁基部組立体（１４）と、ならびに
前記弁基部（１４）に接続可能なアクチュエータ（３４）とを備え、
前記弁基部組立体（１４）は一端において弁部材（２４）に接続された弁シャフト（２６）、前記弁シャフト（２６）の第２端を通して配置されたピン（２８）、前記弁シャフト（２６）を取り囲みかつ反対向きに上下に傾斜した傾斜路（３２）を有する軸受案内（３０）を有し、前記ピン（２８）の端が前記上下傾斜路（３２）上で滑るように形成され、
前記アクチュエータ（３４）は接続歯車（４０）に動作可能に接続されたモータ（３８）、前記接続歯車（４０）にかみ合い接続されていて一体に形成された歯車部分及びフォーク（４６）を有するフォーク歯車（４２）、前記フォーク歯車（４２）に接続されていて前記フォーク歯車（４２）が回転する軸線を与えるシャフト（４８）、及び前記シャフト（４８）の一端において配置された位置センサ（５４）を収容するハウジング（３６）を有し、前記位置センサ（５４）が前記フォーク歯車（４２）の位置を検知し、前記アクチュエータ（３４）及び前記フォーク歯車（４２）は前記弁基部（１４）及び前記ピン（２８）にから分離できる、
排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）。
【請求項１０】
前記アクチュエータ（３４）が前記弁基部組立体（１４）から取り外されるとき、前記アクチュエータ（３４）に関連されたすべての機械的構成部品が前記弁基部組立体（１４）から取り外し可能である、請求項９に記載の排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）。
【請求項１１】
前記モータ（３８）は多重巻きＤＣモータである、請求項９に記載の排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）。
【請求項１２】
前記弁部材（２４）は、前記弁座（２２）から離れて前記アクチュエータ（３４）に向かう方向か、又は前記弁座（２２）から離れかつ前記アクチュエータ（３４）から離れる方向に開く、請求項９に記載の排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）。
【請求項１３】
前記弁部材（２４）はポペット弁部材である、請求項９に記載の排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造（１０）。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、吸気マニホルドと一体化された排気ガス再循環弁に関する。
発明の背景
連邦及び州の法規は、車両の排気放出物質を規制することを要求している。窒素の酸化物（ＮＯｘ）は、規制されなければならない排気ガス放出物質の１つである。
【０００２】
ＮＯｘの生成は、高い燃焼温度において起こる。ＮＯｘガスの生成の存在を減少するために、燃焼温度を有効に減少しかつ放出物質を制御する排気ガス再循環装置が、開発されてきた。排気ガス再循環装置は、エンジンからの排気ガスの一部を吸気マニフォルドに戻して再循環させ、その吸気マニフォルドにおいて排気ガスの一部が入って来る空気と混合されることによって動作する。混合物がシリンダ内で圧縮されかつ点火されるとき、その結果、燃焼温度が低下しかつＮＯｘが低減される。排気ガスの再循環を可能にするために、排気ガス循環装置は、排気ガス再循環（ＥＧＲ）弁を用いて排気ガスをエンジンの吸気マニフォルドへ再循環する導管を開閉する。
【０００３】
図１は、吸気マニホルドから分離した弁本体及びアクチュエータ部分を有する従来のＥＧＲ弁の断面図である。図示するように、アクチュエータ／弁組立体１は、弁本体２及び一体に接続されたアクチュエータ・ハウジング３を有する。アクチュエータ・ハウジング３は、エネルギをモータ５及び位置センサ６に供給する電気コネクタ４を有する。アクチュエータ・ハウジング３は、締結具７及び整合ピン５６を用いて弁本体２に整合されかつ接続される。アクチュエータ／弁組立体１を外部環境から保護しかつ弁本体２とアクチュエータ・ハウジング３との間の熱伝達を制限するために、紙−金属ガスケット等のシール８が弁本体２とアクチュエータ・ハウジング３との間に配置される。ＥＧＲ弁は、エンジンの吸気マニホルドへ導く導管に特定の仕様で接続される。時には、ＥＧＲ弁本体それ自身は、吸気マニホルドにボルト止めされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＥＧＲ弁はエンジン区画室に接続されなければならない別の構成部品であるので、ＥＧＲ弁の使用はエンジン内の利用可能空間の大きさを減少する。したがって、最小空間を占めるＥＧＲ弁を開発することが望ましい。さらに、アクチュエータ及びアクチュエータに関連する構成部品が取り除かれることを許容しながら、弁構成部品を各位置に保つ仕方で、ＥＧＲ弁のアクチュエータ部分を弁本体から取り除くことができることが望ましい。これは、ＥＧＲ弁のアクチュエータ部分の保守を容易にする。更に、弁本体の構成部品に接近する仕方を容易にする。更に、弁部分及びその各構成部品に対する着脱を容易にするアクチュエータ部分を有することで製造上の便益がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、エンジンの吸気マニホルドと一体化された弁基部組立体を備えた吸気マニホルドを有する排気ガス再循環（ＥＧＲ）構造に関する。弁基部組立体は、弁基部を通る流体流路に定置された弁座を有する。弁部材は、弁基部に収容され、弁座に関連して動作可能に配置される。アクチュエータは、弁基部に接続可能であり、アクチュエータの作動に応答して弁座を開閉するように弁部材と接続可能なフォークを有する。アクチュエータ及びフォークは、弁基部及び弁部材から分離できる。
【０００６】
本発明の応用可能な別の領域は、ここに与えられた詳細な記載から明らかになるであろう。詳細な記載及び特別な実例は、本発明の好適実施例を表示しているが、説明の目的のために意図され、本発明の範囲を制限するように意図されていないことを理解されたい。
【０００７】
本発明は、詳細な説明及び添付図面からより十分に理解されるようになるであろう。
【発明の実施の形態】
【０００８】
好適実施例に関する下記の記載は、本質的には単なる例示であて、本発明、その応用、又は使用を制限するように意図されてはいない。
図２及び図３は、吸気マニホルド１２と一体化された本発明に基づくＥＧＲ弁構造１０の断面図を示す。弁基部組立体１４は、吸気マニホルド１２と一体化されている。弁基部組立体１４は、入口通路１６及び出口通路１８を有する。入口通路１６は、排気マニホルド（図示せず）からの排気ガスを受け、それを、弁基部組立体１４を通る流体通路２０をかいして出口通路１８に向ける。出口通路１８は、吸気マニホルド１２へ排気ガスを再循環するように向ける。入口通路１６から出口通路１８へ動く流体が弁座２２を通過するように、弁座２２は流体通路２０に配置される。
【０００９】
弁部材２４は、弁座２２に関連して動作可能に配置され、弁座２２に着座し或いは弁座から離れることによって流体通路２０を開閉する機能を果たす。弁部材２４は、第１端において弁シャフト２６に接続される。弁シャフト２６は、ブッシング２７と及び弁シャフト２６の第２端に配置されたピン２８とを貫通する。軸受案内３０は、弁シャフト２６の第２端の周りに配置される。軸受案内３０は、ピン２８の端がわずかに係合する溝付き案内斜路３２を有する。ピン２８の両端は、溝付き案内斜路３２上でのピン２８の滑り移動を容易にすることを助ける転がり軸受又は玉軸受を有していてもよい。溝付き案内斜路３２の有効傾斜は、一部ではＥＧＲ弁の作動力を決定する。傾斜は、回転によって変えられて軸方向ストロークにわたって可変流量を与える。傾斜は、特別の回転／ストロークにおいて作動力を制御することもできる。
【００１０】
アクチュエータ部分３４は、弁基部組立体１４に動作可能に接続される。アクチュエータ３４は、モータ３８を収容するハウジング３６を有する。モータ３８は、実際には任意の形式の適切なアクチュエータでもよい。本発明のこの特別な実施例においては、モータ３８は多重巻きＤＣモータである。モータ３８は、接続歯車４０に接続されかつそれを駆動する。接続歯車４０は、フォーク歯車４２にかみ合い係合されるので、接続歯車４０が回転したとき、それはフォーク歯車４２を回転させる。フォーク歯車４２は、それに一体に形成されたフォーク部材４６を有する。フォーク歯車４２は、それを回転させる軸を与えるシャフト４８に接続される。シャフト４８は、その回転を許す軸受５０を通して配置される。ばね部材５２は、軸受５０とフォーク歯車４２との間に定置され、フォーク歯車４２を定位置に保持しかつそれを接続歯車４０にかみ合い係合状態に維持する働きをする。
【００１１】
位置センサ５４がシャフト４８の一端に配置される。位置センサ５４は、フォーク歯車４２の位置、最終的には弁部材２４の位置を検知するように機能する。アクチュエータ・ハウジング３６は、ネジ又はボルト等の適切な締結具７によって弁基部組立体１４に接続される。
【００１２】
アクチュエータ３４は、フォーク部材４６を介して弁基部組立体１４の構成部品に動作可能に係合する。フォーク部材４６はピン２８に係合し、また、フォーク部材４６の回転がピン２８を軸受案内３０内で回転させる。フォーク部材４６が回転するに従って、ピン２８の端が軸受案内３０の溝付き案内傾斜路３２に沿って滑る。これは、弁シャフト２６をフォーク歯車４２の回転に基づいて弁座２２から離すように又は向うように回転させる。本発明のこの特別な実施例は、アクチュエータ３４を弁基部組立体１４に動作可能に接続する部分としてフォーク部材４６を記載しているが、フォーク部材４６は、弁シャフト２６を開き位置と閉じ位置との間で動かす任意の形式の機構と実際上は置き換えられうることは本発明の範囲内にある。したがって、溝付き案内傾斜路を有する軸受案内及びピン部材を有する弁シャフトの使用は、本発明の範囲を限定することを意図していない。
【００１３】
図３及び図４は、弁基部組立体１４から分離されたアクチュエータ３４を示す。アクチュエータ３４は、そのハウジング３６を弁基部組立体１４から分離する締結具７を取り外すことによって取り外される。ハウジング３６が取り外されたとき、アクチュエータ３４のすべての構成部品が弁基部組立体１４の構成部品から分離する。これは、多くの利点を与える。第１に、それは、修理のためにアクチュエータ又は弁基部組立体１４の構成部品への容易な接近を可能にする。更に、それは、アクチュエータ３４が弁基部組立体１４に容易に接続されうるので、製造過程中に組立の容易性を助ける。本発明の本実施例は、弁基部組立体１４を吸気マニホルド１２と一体化する点で、エンジン設計における空間を節約する利点を与える。アクチュエータ３４が弁基部組立体１４から取り外されたとき、フォーク歯車４２はピン２８から分離して、弁基部組立体の構成部品が保守又は修理のために解放され或いは容易に接触可能になる。同様に、アクチュエータ３４は、モータ３８、接続歯車４０、フォーク歯車４２等のアクチュエータの機械的構成部品が修理の目的のために取り外されるか又は置き換えられるように、分離されている。
【００１４】
本発明の記載は、本質的には単なる例示であり、したがって本発明の要旨から逸脱しない変更は、本発明の範囲内にあるように意図されている。このような変更は、本発明の精神及び範囲からの逸脱としてみなされるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】従来のＥＧＲ弁の断面平面図である。
【図２】吸気マニホルドに接続されたＥＧＲ構造の断面平面図である。
【図３】吸気マニホルドに接続されたＥＧＲ弁の断面平面図であって、弁基部部分がアクチュエータ部分から分離されている。
【図４】弁基部部分から分離されたアクチュエータ部分の斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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