(57)【要約】【課題】排気ガス再循環バルブ１において、弁体４が排気圧力の影響を受けないようにすることにある。【解決手段】排気ガス再循環バルブ１では、ハウジング２が、弁体４の弁体反弁座側部２０を収容する収容室２１を有し、弁体４とハウジング２との間に、収容室２１への排気ガスの侵入を防ぐガスシール２６が設けられている。これによれば、弁体４の反弁座側が排気ガスに直接さらされず、弁体４の反弁座側が還流路８の上流側の排気圧力を受けることがない。このため、排気圧力によって弁体４に対する着座方向への付勢力が強化されることはなく、弁体４を離座方向に駆動するアクチュエータ５の駆動力が小さくてすむので、アクチュエータ５の体格を小さくすることができる。また、弁体４が排気の脈動の影響を受けにくくなるため、弁体４の低開度領域での流体制御性が向上する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの還流路を形成するとともに、前記還流路の途中に設けられる弁孔、および前記弁孔の周囲に形成された弁座を有するハウジングと、
前記弁孔の開口面に対して垂直方向に往復移動可能に設けられて、前記還流路の上流側で前記弁座に離着座することで、前記弁孔を開閉するポペット式の弁体とを備える排気ガス再循環バルブであって、
前記ハウジングは、前記弁体の反弁座側の部分を収容する収容室を有し、
前記弁体と前記ハウジングとの間には、前記収容室への排気ガスの侵入を防ぐシール部材が設けられていることを特徴とする排気ガス再循環バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの一部を吸気管内に再循環させるための排気ガス再循環装置に用いられ、吸気管内に供給する排気ガスの流量を調整する排気ガス再循環バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス再循環バルブは、内燃機関から排出される排気ガスの一部を内燃機関への吸入空気に混入させる排気ガス再循環装置に適用され、吸入空気に混入させる排気ガスの流量を調整するものである。
【０００３】
図４に示すように、従来より、排気ガス再循環バルブ１００は、排気ガスの還流路１０１の途中に設けられる弁孔１０２、および弁孔１０２の周囲に形成された弁座１０３を有するハウジング１０５と、弁孔１０２の開口面に対して垂直方向に往復移動可能に設けられて、還流路１０１の上流側で弁座１０３に離着座することで、弁孔１０２を開閉するポペット式の弁体１０６とを備える（特許文献１参照）。
【０００４】
弁体１０６はスプリング（図示せず）によって常に着座方向に付勢されており、アクチュエータ（図示せず）により発生される駆動力を受けてスプリングの付勢力に抗して離座方向に移動する。
【０００５】
しかし、この排気ガス再循環バルブ１００によると、着座時に弁体１０６に対して還流路１０１の上流側から排気圧力が負荷されて、弁体１０６に対する着座方向への付勢力が強化されてしまうため、弁体１０６を離座方向に移動させるためには大きな駆動力が必要となる。
このため、弁体１０６を離座方向に移動させるための駆動力を発生させるアクチュエータの体格が大きくなってしまう。
【０００６】
また、弁体１０６に対して還流路１０１の上流側から排気圧力が負荷されると、弁体１０６が排気の脈動の影響を受けるため、弁体１０６の低開度領域での流体制御性が悪くなる虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２８５９１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、排気ガス再循環バルブにおいて、弁体が排気圧力の影響を受けないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
〔請求項１の手段〕
請求項１に記載の排気ガス再循環バルブは、排気ガスの還流路を形成するとともに、還流路の途中に設けられる弁孔、および弁孔の周囲に形成された弁座を有するハウジングと、弁孔の開口面に対して垂直方向に往復移動可能に設けられて、還流路の上流側で弁座に離着座することで、弁孔を開閉するポペット式の弁体とを備える。
【００１０】
ハウジングは、弁体の反弁座側の部分を収容する収容室を有し、弁体とハウジングとの間には、収容室への排気ガスの侵入を防ぐシール部材が設けられている。
【００１１】
これによれば、弁体の反弁座側が排気ガスに直接さらされず、弁体の反弁座側が還流路の上流側の排気圧力を受けることがない。
したがって、排気圧力によって弁体に対する着座方向への付勢力が強化されることはなく、弁体を離座方向に駆動するためのアクチュエータの駆動力が小さくてすむため、アクチュエータの体格を小さくすることができる。また、弁体が排気の脈動の影響を受けにくくなるため、弁体の低開度領域での流体制御性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】排気ガス再循環バルブの断面図である（実施例１）。
【図２】（ａ）は図１の要部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は（ａ）の開弁時の様子を説明する図である（実施例１）。
【図３】（ａ）は排気ガス再循環バルブの要部拡大図であり、（ｂ）は（ａ）の開弁時の様子を説明する図である（実施例２）。
【図４】排気ガス再循環バルブの要部拡大断面図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を実施するための形態の排気ガス再循環バルブは、排気ガスの還流路を形成するとともに、還流路の途中に設けられる弁孔、および弁孔の周囲に形成された弁座を有するハウジングと、弁孔の開口面に対して垂直方向に往復移動可能に設けられて、還流路の上流側で弁座に離着座することで、弁孔を開閉するポペット式の弁体とを備える。
【００１４】
ハウジングは、弁体の反弁座側の部分を収容する収容室を有し、弁体とハウジングとの間には、収容室への排気ガスの侵入を防ぐシール部材が設けられている。
【実施例】
【００１５】
〔実施例１の構成〕
実施例１の排気ガス再循環バルブ１の構成を、図１、図２を用いて説明する。
排気ガス再循環バルブ１は、内燃機関から排出される排気ガスの一部を内燃機関への吸入空気に混入させる排気ガス再循環装置に適用され、吸入空気に混入させる排気ガスの流量を調整するものである。
排気ガス再循環装置は、内燃機関からの排気ガスを排出するための排気管と、内燃機関へ吸入空気を供給するための吸気管とを接続する還流管を有し、排気ガス再循環バルブ１は還流管の途中に配設されている。
【００１６】
排気ガス再循環バルブ１は、還流管の途中に接続されるハウジング２と、ハウジング２に形成された弁孔３を開閉する弁体４と、弁体４を移動させるための駆動力を発生するアクチュエータ５とを備える。
【００１７】
ハウジング２は、内部に還流路８を形成するとともに、還流路８の排気管側（以下、還流路上流９）と、還流路８の吸気管側（以下、還流路下流１０）との間に、略円形の弁孔３が形成されている。そして、弁孔３の周囲には弁座１１が設けられている。
なお、還流路上流９は還流路下流１０よりも垂直方向一端側に設けられており、還流路上流９と還流路下流１０とはそれぞれ弁体４の移動方向（垂直方向）に直交して設けられている。
【００１８】
弁体４は、ポペット式であり、弁孔３の開口面に対して垂直方向に往復移動可能に設けられて、還流路上流９で弁座１１に離着座することで、弁孔３を開閉する。
弁体４は、弁軸１３の一端に円柱状に設けられており、弁体４が弁軸１３と一体的に垂直方向へ往復移動する。
【００１９】
弁体４はスプリング１４によって常に着座方向に付勢されており、アクチュエータ５により発生される駆動力を受けてスプリング１４の付勢力に抗して離座方向に移動する。
【００２０】
本実施例では、弁体４が垂直方向一端側へ移動すると弁座１１の垂直方向一端から離座して開弁し、弁体４が垂直方向他端側へ移動すると弁座１１の垂直方向一端に着座して閉弁する。
そして、弁孔３が開かれると、排気ガスが、還流路上流９→弁孔３→還流路下流１０へと流れ、吸気管へと供給される（図２（ｃ）参照）。
【００２１】
アクチュエータ５は、回転駆動力を発生させるモータ１５と、モータ１５による回転駆動力を垂直方向への駆動力に変換する駆動変換部１６とを有する。駆動変換部１６は、弁軸１３の他端側に設けられたシャフト１７を有している。そして、モータ１５による回転駆動力がギヤ部を介してシャフト１７に伝達され、シャフト１７の回転がシャフト１７に形成されたリードねじにより、垂直方向への移動に変換されることで、弁軸１３は垂直方向に移動する。
【００２２】
〔実施例１の特徴〕
実施例１の排気ガス再循環バルブ１によれば、ハウジング２は、弁体４の反弁座側の部分（以下、弁体反弁座側部２０と呼ぶ）を収容する収容室２１を有している。
【００２３】
すなわち、ハウジング２は、弁座１１および還流路上流９の垂直方向一端側に収容室２１を有している。収容室２１は、弁体４の垂直方向一端面（反弁座側端面２３）を有する弁体反弁座側部２０を収容している。
【００２４】
また、弁体４とハウジング２との間には、収容室２１への排気ガスの侵入を防ぐガスシール２６（シール部材）が設けられている。
すなわち、ガスシール２６は、収容室２１の垂直方向他端側の開口の内縁に設けられ、弁体４の外周面２５の全周に当接している。
【００２５】
〔実施例１の作用〕
図２（ａ）は、実施例１の排気ガス再循環バルブ１が閉弁状態、すなわち、弁体４が弁座１１に着座した状態を示す。
このとき、弁体４の反弁座側端面２３を含む弁体反弁座側部２０は収容室２１に収容されている。このため、弁体４の外周面２５とハウジング２との間のガスシール２６によって、還流路８と収容室２１とはほぼ密閉されており、弁体４の反弁座側端面２３は還流路８に直接さらされない。
【００２６】
なお、ガスシール２６が当接している位置よりも垂直方向他端側の外周面２５には、還流路８の上流側からの排気ガスが直接当たるため、排気圧力が水平方向に負荷される。しかし、この排気圧力は弁体４に対する着座方向への付勢力を強化するものとはならない。
【００２７】
また、図２（ｂ）は、排気ガス再循環バルブ１が開弁状態、すなわち、弁体４が弁座１１から離座した状態を示す。
弁体４は、外周面２５がガスシール２６に摺動しながら離座方向に移動する。なお、弁軸１３と弁体４との間に設けた呼吸孔２９によって、収容室２１内の圧力の変化が抑えられる。
【００２８】
〔実施例１の作用効果〕
排気ガス再循環バルブ１では、ハウジング２が、弁体４の弁体反弁座側部２０を収容する収容室２１を有し、弁体４とハウジング２との間に、収容室２１への排気ガスの侵入を防ぐガスシール２６が設けられている。
【００２９】
これによれば、弁体４の反弁座側が排気ガスに直接さらされず、弁体４の反弁座側が還流路８の上流側の排気圧力を受けることがない。
したがって、排気圧力によって弁体４に対する着座方向への付勢力が強化されることはなく、弁体４を離座方向に駆動するアクチュエータ５の駆動力が小さくてすむため、アクチュエータ５の体格を小さくすることができる。また、弁体４が排気の脈動の影響を受けにくくなるため、弁体４の低開度領域での流体制御性が向上する。
【００３０】
なお、呼吸孔２９を介して排気ガスが収容室２１に漏れることもあり得るが、オリフィスの作用や呼吸の作用があるため、収容室２１は還流路８よりも低圧に保たれ、収容室２１にある弁体反弁座側部２０が排気圧力の影響を直接受けることはない。
【００３１】
〔実施例２の構成〕
実施例２の排気ガス再循環バルブ１の構成を、実施例１とは異なる点を中心に、図３を用いて説明する。
実施例２の排気ガス再循環バルブ１では、弁体４が垂直方向他端側へ移動すると弁座１１の垂直方向他端から離座して開弁し、弁体４が垂直方向一端側へ移動すると弁座１１の垂直方向他端に着座して閉弁する。
なお、還流路上流９は還流路下流１０よりも垂直方向他端側に設けられており、還流路上流９は弁体４の移動方向（垂直方向）に対して直交して設けられ、還流路下流１０は垂直方向一端に開口している。
【００３２】
そして、ハウジング２は、弁座１１および還流路上流９の垂直方向他端側に収容室２１を有している。収容室２１は、弁体４の垂直方向他端面（反弁座側端面２３）を有する弁体反弁座側部２０を収容している。
そして、収容室２１の垂直方向一端側の開口の内縁に、弁体４の外周面２５の全周に当接するガスシール２６を設けている。
【００３３】
これにより、実施例２でも実施例１と同様の作用効果を奏することができる。なお、実施例２では実施例１とは異なり、還流路上流９→弁孔３→還流路下流１０へと流れる排気ガス中に、弁軸１３がさらされない。
【００３４】
〔変形例〕
排気ガス再循環バルブ１の態様は、実施例に限定されず、様々な変形例を考えることができる。
例えば、実施例１、２ではシール部材としてガスシール２６を用いたが、Ｏリングやガスケット等でもよい。シール部材が多少の漏れを許容する場合でも、オリフィスの作用により収容室２１は還流路８よりも低圧に保たれ、収容室２１にある弁体反弁座側部２０が排気圧力の影響を直接受けることはなく、実施例１、２と同様の効果を得ることができる。
【００３５】
また、実施例１、２では、弁体４と弁軸１３との間に呼吸孔２９を設けたが、収容室２１を形成するハウジング２の壁に呼吸孔を設けてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１      排気ガス再循環バルブ
２      ハウジング
３      弁孔
４      弁体
８      還流路
１１    弁座
２０    弁体反弁座側部（弁体の反弁座側の部分）
２１    収容室
２６    ガスシール（シール部材）
【図１】
2011190700.tif 000003
【図２】
2011190700.tif 000004
【図３】
2011190700.tif 000005
【図４】
2011190700.tif 000006