(57)【要約】【課題】ＥＧＲバルブの制御性を向上させることが可能な内燃機関を提供する。【解決手段】ＥＧＲバブル２ｂの開閉駆動源となるモータ部３ｂと、モータ部３ｂの回転運動を往復直線運動に変換する変換部３ｃとを継手部３ｄを介して互いに斜めになるように接続した。ＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量の微少制御が必要となる領域において、バルブリフト量を屈曲点のない滑らかな状態で変化させることができ、バルブリフト量の変化量を小さく抑えることができるので、ＥＧＲバルブ２ｂの制御性を向上させることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関本体から排気された排気ガスを、前記内燃機関本体の吸気側に環流する排気ガス再循環装置を有する内燃機関において、
前記排気ガス再循環装置は、ＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブを開閉する駆動装置とを備えており、
前記駆動装置は、前記ＥＧＲバルブを開閉する駆動源であるモータ部と、前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記ＥＧＲバルブに伝達する変換部とを備え、
前記駆動装置は、さらに、前記モータ部と前記変換部とを接続するフック継手部を備えており、
前記モータ部と前記変換部とは、前記モータ部の回転軸と前記変換部の回転軸とが斜めになる状態で、前記フック継手部により接続されている内燃機関。
【請求項２】
前記フック継手部は、第１ヨークと、第２ヨークと、これらを交差させる位置関係で互いに揺動可能な状態で連結する中間軸部とを備える請求項１記載の内燃機関。
【請求項３】
前記モータ部の回転軸と前記変換部の回転軸とがなす角度が、６０度または７５度である請求項１または２記載の内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に関し、更に詳しくは、排気ガス再循環（Exhaust Gas Recirculation：以下、ＥＧＲと略す）バルブの制御性を向上させることが可能な内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排出ガス規制の強化に伴い、ＥＧＲバルブに対しても高い性能が要求されている。特に、ディーゼルエンジン用のＥＧＲバルブには、大流量制御、高精度制御および高速応答性の全てが求められている。
【０００３】
図１４に、従来のＥＧＲバルブ装置５０の構造例を示す。モータ部５１の回転によりリフト部５２が矢印Ａの方向に沿って往復運動すると、ハウジング５３内においてシャフト５４に軸止されたＥＧＲバルブ５５が開閉する。リフト部５２の往復運動によりＥＧＲバルブ５５の開閉調整が行われ、矢印Ｂ１，Ｂ２に示すように、ハウジング５３の入口５６から出口５７に流れるＥＧＲガスの流量が制御される。
【０００４】
図１５に、ＥＧＲバルブ駆動用のモータ部５１の一例を示す。モータ部５１のコイル５８に電流を流すと、外周に永久磁石５９が設けられた回転子６０が磁気作用により回転し、これと共に回転子６０の軸中心の回転軸６１も回転する。回転軸６１の外周には、ネジが形成されているため、回転軸６１は回転しながら軸方向に沿って往復運動する。回転軸６１の一端側には、リフト部５２が設置されている。リフト部５２は、回転軸６１の往復運動に追従するが、ハウジング５３との接触部に設けられたキー溝（図示せず）により回転が抑止されているため、リフト部５２は回転することなく往復運動をすることが可能となっている。
【０００５】
図１６に、ＥＧＲバルブ５５を示す。バルブリフト量をｈ、ＥＧＲバルブ５５の平均直径をｄｍ、弁座の角度をαとすると、有効開口面積ｓは、下記の式で表される。
ｓ＝π×ｄｍ×ｈ×ｃｏｓα・・・（１）
【０００６】
このことから、ＥＧＲバルブ５５の有効開口面積ｓとバルブリフト量ｈとは、一次関数式で表すことができ、バルブリフト量とＥＧＲバルブの有効開口面積とは図１７に示すような関係にある。
【０００７】
また、従来の機構では、モータ部５１の回転角度とバルブリフト量との関係は、モータ部５１の回転角度をＲ（ｒａｄ）、ネジ部のピッチをｐ、バルブリフト量をｈとすると、下記の式で表される。
ｈ＝Ｒ÷π×ｐ・・・（２）
【０００８】
このことから、モータ部５１の回転角度とバルブリフト量とは比例関係になる。また、式（１）と式（２）との関係から、ｓ＝ｄｍ×ｐ×ｃｏｓα×Ｒ、となり、ＥＧＲバルブ５５の有効開口面積とモータ部５１の回転角度との関係は図１８に示すようになる。
【０００９】
図１８において、バルブリフト量が大きいとき（図１８の範囲ＲＡ）、ＥＧＲバルブ５５の有効開口面積は、バルブリフト量の変化により、そのときの有効開口面積の５％程度しか変化せず、その変化量が少ないため、ＥＧＲガスの流量の制御が比較的容易である。
【００１０】
しかしながら、バルブリフト量が小さいとき（図１８の範囲ＲＢ）、ＥＧＲバルブ５５の有効開口面積は、バルブリフト量の変化により、そのときの有効開口面積の５０〜２５％も変化するため、予め設定してあるＥＧＲガス流量の目標値に対して、ＥＧＲバルブの有効開口面積の変化量の割合が大きく、ＥＧＲガスの流量の制御が難しくなる。その結果、ＥＧＲガスの供給流量値が安定せず、ハンチングが生じるという問題がある。また、エンジンにおいて、ＥＧＲバルブは、その開度を調整することで、吸入空気量（エンジンに導入される空気量）の制御も行っているので、ＥＧＲガスの供給流量が不安定になると、トルクや排気等も不安定になり、これらの性能の低下も懸念されるという問題がある。
【００１１】
なお、ＥＧＲバルブの構造として、バルブロッドと、このバルブロッドを駆動するモータシャフトとを継手によって接続する構造が開示されている（例えば特許文献１，２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−２５７０４７号公報
【特許文献２】特開平９−００４７４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、ＥＧＲバルブの制御性を向上させることが可能な内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、内燃機関本体から排気された排気ガスを、前記内燃機関本体の吸気側に環流する排気ガス再循環装置を有する内燃機関において、前記排気ガス再循環装置は、ＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブを開閉する駆動装置とを備えており、前記駆動装置は、前記ＥＧＲバルブを開閉する駆動源であるモータ部と、前記モータ部の回転運動を直線運動に変換して前記ＥＧＲバルブに伝達する変換部とを備え、前記駆動装置は、さらに、前記モータ部と前記変換部とを接続するフック継手部を備えており、前記モータ部と前記変換部とは、前記モータ部の回転軸と前記変換部の回転軸とが斜めになる状態で、前記フック継手部により接続されているものである。
【００１５】
また、上記の内燃機関において、前記フック継手部は、第１ヨークと、第２ヨークと、これらを交差させる位置関係で互いに揺動可能な状態で連結する中間軸部とを備えるものである。
【００１６】
また、上記の内燃機関において、前記モータ部の回転軸と前記変換部の回転軸とがなす角度が、６０度または７５度とされるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の内燃機関によれば、ＥＧＲバルブのバルブリフト量の微少制御が必要となる領域において、バルブリフト量を屈曲点のない滑らかな状態で変化させることができ、バルブリフト量の変化量を小さく抑えることができるので、ＥＧＲバルブの制御性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の内燃機関の排気ガス再循環装置の排気ガス再循環バルブ装置の開弁時の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の内燃機関の排気ガス再循環装置の排気ガス再循環バルブ装置の閉弁時の構成図である。
【図３】図１の排気ガス再循環バルブ装置を構成する駆動装置の要部断面図である。
【図４】図１の排気ガス再循環バルブ装置を構成する駆動装置の要部断面図である。
【図５】図３のモータ部の回転角度と継手部の入出力軸の角速度比との関係を示すグラフ図である。
【図６】図３のモータ部の回転角度に対する継手部の出力の回転角度との関係を示すグラフ図である。
【図７】図３のモータ部の回転角度に対するバルブリフト量の変化を示すグラフ図である。
【図８】図３のモータ部の回転角度に対する排気ガス再循環バルブの有効開口面積の変化を示すグラフ図である。
【図９】図３の継手部に用いたフック継手の一例の斜視図である。
【図１０】図９のフック継手におけるＸＹ平面上における入力軸ヨークおよび出力軸ヨークの配置を示す図である。
【図１１】図９のフック継手をＸ軸方向から見たフック継手の十字軸の軌跡を示す図である。
【図１２】不等速継手を１個使用した場合の入力軸ヨークの回転速度に対する出力軸ヨークの変化割合を示すグラフ図である。
【図１３】１回転する間のフック継手の側面図である。
【図１４】従来の排気ガス再循環バルブ装置の一例の構成図である。
【図１５】図１４のモータ部の一例の断面図である。
【図１６】図１４の排気ガス再循環バルブの部分側面図である。
【図１７】図１４の排気ガス再循環バルブ装置のバルブリフト量とＥＧＲバルブの有効開口面積との関係を示すグラフ図である。
【図１８】図１４の排気ガス再循環バルブ装置のモータ部の回転角度とＥＧＲバルブの有効開口面積との関係を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態の内燃機関について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は本実施の形態の内燃機関を構成する排気ガス再循環（Exhaust Gas Recirculation：以下、ＥＧＲと略す）ＥＧＲ装置のＥＧＲバルブ装置１における開弁時の構成を示し、図２はＥＧＲバルブ装置１の閉弁時の構成を示している。
【００２１】
本実施の形態の内燃機関は、例えばトラックのような自動車に搭載されるディーゼルエンジン（以下、エンジンという）として構成され、シリンダの燃焼室内において圧縮され高温になった空気に燃料を供給して自己着火させ、この時の自己着火による燃焼で生じる膨張ガスによりシリンダ内のピストンを駆動する構成を有している。
【００２２】
このエンジンは、エンジンから排気された燃焼後の排気ガスの一部をエンジンの吸気側に環流することにより燃焼室内の酸素濃度を下げて燃焼を緩やかにし、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減する機能を有するＥＧＲ装置を備えている。
【００２３】
このＥＧＲ装置のＥＧＲバルブ装置１は、エンジンの排気管と吸気管とを接続するＥＧＲガス管に設けられ、ＥＧＲガス管の開閉および開閉量の制御を行う装置であり、バルブ本体２と、これに隣接して配置されたバルブ駆動装置３とを備えている。
【００２４】
バルブ本体２のハウジング２ａ内には、例えば２個のＥＧＲバルブ２ｂが、１本のシャフト２ｃに固定された状態で支持されている。シャフト２ｃは、その軸方向（矢印Ａの方向）に沿って水平移動可能な状態でハウジング２ａに支持されており、このシャフト２ｃの水平移動によりＥＧＲバルブ２ｂの開閉および開閉量の制御が行われる。
【００２５】
このシャフト２ｃの一端は、ハウジング２ａの外部に突出されており、その一端にはフランジ部２ｄが接続されている。このフランジ部２ｄとハウジング２ａの外壁との間には、シャフト２ｃを囲繞するようにバネ２ｅが設置されている。図２に示すように、ＥＧＲバルブ２ｂは、このバネ２ｅによって閉弁する方向に付勢されている。
【００２６】
ハウジング２ａの一壁面には、エンジンの排気管に接続された入口２ｆが設けられている。一方、ハウジング２ａの入口２ｆの配置面に対向する壁面には、エンジンの吸気管に接続された出口２ｇが設けられている。なお、符号Ｂ１，Ｂ２はＥＧＲガスの流れの方向を示している。
【００２７】
バルブ駆動装置３は、ＥＧＲバルブ２ｂの開閉制御を行うアクチュエータであり、そのハウジング３ａ内には、モータ部３ｂと、変換部３ｃと、それらの間に設置されたフック継手部（継手部、自在継手部、ユニバーサルジョイント部）３ｄとが備えられている。
【００２８】
モータ部３ｂは、ＥＧＲバルブ２ｂを開閉する駆動源であり、図示しない制御部に電気的に接続されている。この制御部は、例えばエンジン回転数やアクセル開度等のような情報に基づいてモータ部３ｂの回転を制御し、ＥＧＲバルブ２ｂの開閉および開閉量を制御する。
【００２９】
変換部３ｃは、モータ部３ｂの回転運動を往復直線運動に変換してＥＧＲバルブ２ｂに伝達する機能を有している。この変換部３ｃのリフト部３ｃ１は、その軸方向（矢印Ａの方向）に沿って水平に往復運動が可能な状態でハウジング３ａに支持されている。リフト部３ｃ１の一端は、ハウジング３ａの外部に突出されており、その一端には、上記したフランジ部２ｄに対向するようにフランジ部３ｃ２が接続されている。
【００３０】
図１に示すように、リフト部３ｃ１が図１の左方向に水平移動し、リフト部３ｃ１のフランジ部３ｃ２がシャフト２ｃのフランジ部２ｄを左方向に押すと、シャフト２ｃがバネ２ｅの付勢力に抗して左方向に移動し、ＥＧＲバルブ２ｂが開く。これにより、ＥＧＲガスが、矢印Ｂ１，Ｂ２に示すように、入口２ｆから出口２ｇに向かって流れるようになっている。この時のリフト部３ｃ１の移動量により、ＥＧＲバルブ２ｂのリフト量を調節（制御）することで、ＥＧＲガスの流量を調節（制御）する。
【００３１】
一方、図２に示すように、リフト部３ｃ１が図２の右方向に水平移動してシャフト２ｃのフランジ部２ｄから離れると、シャフト２ｃはバネ２ｅの付勢力により右方向に水平移動し、ＥＧＲバルブ２ｂが閉じる。その結果、ＥＧＲガスの流れが止められるようになっている。
【００３２】
次に、バルブ駆動装置３の構成について図３および図４を参照しながら説明する。
【００３３】
モータ部３ｂとしては、例えば入力パルス信号に同期して回転するステッピングモータ（パルスモータ）が使用されている。このモータ部３ｂの回転軸３ｂ１の外周には、回転子３ｂ２が接続されている。回転子３ｂ２は、回転軸３ｂ１の軸心ＡＸ１を中心として回転可能な状態で支持されている。この回転子３ｂ２の外周表面には永久磁石３ｂ３が設けられている。この永久磁石３ｂ２の外周側のハウジング３ａの内壁面には、コイル３ｂ４が設置されている。このコイル３ｂ４に電流（パルス信号）を流すと、その電流の向きに応じて、回転子３ｂ２が磁気作用により軸心ＡＸ１を中心として図４の矢印ＦＲに示す正逆方向に回転し、これと共に回転軸３ｂ１も正逆方向に回転する。この回転軸３ｂ１は、フック継手部３ｄの入力軸ヨーク（第１ヨーク）３ｄ１に接続されている。
【００３４】
変換部３ｃは、上記したリフト部３ｃ１およびフランジ部３ｃ２の他に、回転体３ｃ３と、回転軸３ｃ４とを有している。
【００３５】
回転体３ｃ３は、軸心ＡＸ２を中心にして回転可能な状態で支持されている。この回転体３ｃ３には、フック継手部３ｄの出力軸ヨーク（第２ヨーク）３ｄ２が接続されており、モータ部３ｂからの回転動作がフック継手部３ｄを介して伝達される。
【００３６】
また、この回転体３ｃ３には、軸心ＡＸ２に沿って延びるネジ穴３ｃ５が形成されており、その内部には、外周表面にネジが形成された回転軸３ｃ４が軸心ＡＸ２を中心として回転可能な状態で収容されている。この回転軸３ｃ４は、その外周表面にネジが形成されているため、回転体３ｃ３が図４の矢印ＳＲに示す正逆方向に回転すると、正逆方向に回転しながら軸心ＡＸ２（矢印Ａの方向）に沿って水平に往復運動するようになっている。
【００３７】
この回転軸３ｃ４の突出側には、上記したリフト部３ｃ１が設置されている。リフト部３ｃ１は、回転軸３ｃ４の往復運動には追従するが、リフト部３ｃ１の外周表面においてハウジング３ａと接触する部分に設けられたキー溝（図示せず）等のような回転抑止部により回転が抑止されているため、回転することなく軸心ＡＸ２（矢印Ａの方向）に沿って水平に往復運動をするようになっている。なお、図４に示すように、軸心ＡＸ２は、リフト部３ｃ１およびシャフト２ｃの軸心と一致している。
【００３８】
モータ部３ｂが正回転しフック継手部３ｄを介して回転体３ｃ３が正回転すると、回転軸３ｃ４がネジ穴３ｃ５から突出する方向に移動し、リフト部３ｃ１を図３および図４の左方向に押圧する。これにより、図１で説明したようにＥＧＲバルブ２ｂが開くようになっている。一方、モータ部３ｂが逆回転しフック継手部３ｄを介して回転体３ｃ３が逆回転すると回転軸３ｃ４はネジ穴３ｃ５内に収容される方向に移動する。このため、リフト部３ｃ１は図３および図４の右方向に移動する。これにより、図２で説明したようにＥＧＲバルブ２ｂは閉じるようになっている。
【００３９】
フック継手部３ｄは、入力軸ヨーク３ｄ１と、出力軸ヨーク３ｄ２と、これらを交差させる位置関係で揺動可能な状態で連結する十字軸（中間軸部）３ｄ３とを備えている。十字軸３ｄ３は、第１軸とこれに直交する第２軸とを一体的に有している。入力軸ヨーク３ｄ１は、十字軸３ｄ３の第１軸に揺動可能な状態で接続され、出力軸ヨーク３ｄ２は、十字軸３ｄ３の第２軸に揺動可能な状態で接続されている。
【００４０】
上記したモータ部３ｂと上記した変換部３ｃとは、モータ部３ｂの回転軸３ｂ１（軸心ＡＸ１）と、変換部３ｃの回転軸３ｃ４（軸心ＡＸ２）とが斜めになる状態で、フック継手部３ｄにより接続されている。軸心ＡＸ１と軸心ＡＸ２とがなす角度（作用角）θを、θ１,θ２，θ３，θ４と変更した場合、モータ部の回転角度と角速度比（出力の角速度／入力の角速度）は、図５のような関係になる（ただし、このときのθ１は、θ＝０°）。
【００４１】
このようにモータ部３ｂと変換部３ｃとを、軸心ＡＸ１と軸心ＡＸ２とが斜めになる状態で、フック継手部３ｄにより接続したことにより、フック継手部３ｄの入力（入力軸ヨーク３ｄ１、モータ部３ｂの回転軸３ｂ１）の回転角度に応じて、フック継手部３ｄの入力の回転の角速度とフック継手部３ｄの出力（出力軸ヨーク３ｄ２、変換部３ｃの回転体３ｃ３）の回転の角速度との比を変えることができる。
【００４２】
図５に、モータ部３ｂの回転角度と角速度比（フック継手部３ｄの出力の角速度÷フック継手部３ｄの入力の角速度）との関係を示す。作用角θ１（＝０度）の場合、角速度比が一定であるのに対して、作用角θ２〜θ４（３０度、６０度、７５度）の場合、モータ部３ｂの回転角度に応じて、角速度比が変化することが分かる。
【００４３】
図６に、モータ部３ｂの回転角度に対するフック継手部３ｄの出力の回転角度との関係を示す。作用角θ１（＝０度）の場合、モータ部３ｂの回転角度とフック継手部３ｄの出力の回転角度とは比例関係になるのに対して、作用角θ３（＝６０度）、作用角θ４（＝７５度）の場合、モータ部３ｂの回転角度に対するフック継手部３ｄの出力の回転角度が曲線的に変化し、その出力の回転角度の変化の割合が小さい領域が周期的に存在することが分かる。なお、図５および図６の入力と出力の関係は、後述の式（３）により計算される値である。
【００４４】
ここで、ＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量ｈは、フック継手部３ｄの出力側の角度変位をθｄ（ｒａｄ）、回転軸３ｃ４の表面のネジのピッチをｐとすると、ｈ＝θｄ÷π×ｐとなる。
【００４５】
また、ＥＧＲバルブ２ｂの平均直径をｄｍ、弁座の角度をαとし、このときのＥＧＲバルブ２ｂの有効開口面積をｓとした場合、ｓ＝π×ｄｍ×ｈ×ｃｏｓαとなる。
【００４６】
これらの式から、本実施の形態のエンジンのＥＧＲバルブ装置１においても、バルブリフト量はフック継手部３ｄの出力側の回転角度に比例することから、フック継手部３ｄの入力側と出力側の回転角度の関係（図６および後述の式（３））より、ＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量の変化は図７に示すようになり、ＥＧＲバルブ２ｂの有効開口面積の変化は図８に示すようになる。図７はモータ部３ｂの回転角度に対するＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量の変化を示し、図８はモータ部３ｂの回転角度に対するＥＧＲバルブ２ｂの有効開口面積の変化を示している。
【００４７】
これらの図７および図８から、ＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量および有効開口面積について微少な制御が必要となる領域において、ＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量および有効開口面積の変化量が屈曲点を持たずに滑らかに変化することが分かる。すなわち、微少制御が必要となる領域でＥＧＲバルブ２ｂのバルブリフト量および有効開口面積の変化量を小さく抑えることができる。したがって、ＥＧＲバルブ２ｂの制御性を向上させることができる。その結果、ＥＧＲガスの供給流量値を安定させることができるので、ハンチングの発生を抑制または防止することができる。また、ＥＧＲバルブ２ｂの開度調整の制御性も向上させることができ、エンジンのトルクや排気等も安定制御することができるので、エンジンの性能を向上させることができる。
【００４８】
また、エンジンの運転の仕方により、ＥＧＲガス量が大きく増加する場合（アクセルを急激に上げた場合など、エンジンの回転速度に大きな変化が生じた場合）は、入力軸ヨーク３ｄ１の回転の角速度に対して出力軸ヨーク３ｄ２の回転の角速度が大きく変化する領域を使用することで、ＥＧＲバルブ２ｂの微少制御だけでなく、応答性や追従性も同時に確保することができる。
【００４９】
次に、上記したフック継手部３ｄの具体例について説明する。
【００５０】
図９に、フック継手部３ｄの一例の斜視図を示す。また、図１０に、図９のフック継手部３ｄにおけるＸＹ平面上における入力軸ヨーク３ｄ１および出力軸ヨーク３ｄ２の配置を示す。さらに、図１１に、図９のフック継手部３ｄをＸ軸方向から見た十字軸３ｄ３の軌跡を示す。
【００５１】
このフック継手部３ｄにおいて、Φ１はＺ軸を基準とした入力軸ヨーク３ｄ１の回転速度、Φ２はＸＹ平面上での出力軸ヨーク３ｄ２の回転速度、θは入力軸ヨーク３ｄ１と出力軸ヨーク３ｄ２とがなす角度（作用角）、ａ１，ａ２は軸心方向の単位ベクトル、ω１は入力軸ヨーク３ｄ１の回転の角速度、ω２は出力軸ヨーク３ｄ２の回転の角速度とすると、
ａ１＝（ｘ，ｙ，ｚ）＝（０，−ｓｉｎΦ１，ｃｏｓΦ１）
ａ２＝（ｘ，ｙ，ｚ）＝（−ｃｏｓΦ２×ｓｉｎθ，ｃｏｓΦ２×ｃｏｓθ，ｓｉｎΦ２）
ａ１，ａ２は直角なので、ａ１，ａ２の内積は０となる。したがって、−ｓｉｎΦ１×ｃｏｓΦ２×ｃｏｓθ＋ｃｏｓΦ１×ｓｉｎΦ２＝０
∴ｓｉｎΦ１×ｃｏｓΦ２×ｃｏｓθ＝ｃｏｓΦ１×ｓｉｎΦ２、であるので、両辺をｃｏｓΦ１×ｃｏｓΦ２で割って、
∴ｔａｎΦ２＝ｃｏｓθ×ｔａｎΦ１
∴Φ２＝ｔａｎ−１（ｃｏｓθ×ｔａｎΦ１）、となる。
両辺を時間で微分して、
ｄ（Φ２）／ｄｔ＝ｄ（ｔａｎ−１（ｃｏｓθ×ｔａｎΦ１））／ｄｔ＝１／（１＋（ｃｏｓθ×ｔａｎΦ１）２）×ｃｏｓθ×ｓｉｎ２Φ１×ｄ（Φ１）／ｄｔ
＝ｃｏｓθ／ｃｏｓ２Φ１／（１＋ｃｏｓ２θ×ｓｉｎ２Φ１／ｃｏｓ２Φ１）×ｄ（Φ１）／ｄｔ
＝ｃｏｓθ／（ｃｏｓ２Φ１＋ｃｏｓ２θ×ｓｉｎ２Φ１）×ｄ（Φ１）／ｄｔ
＝ｃｏｓθ／（１−ｓｉｎ２Φ１×ｓｉｎ２θ）×ｄ（Φ１）／ｄｔ
ここで、ｄ（Φ２）／ｄｔ＝ω２，ｄ（Φ１）／ｄｔ＝ω１であるので、式を書き直すと、ω２＝ω１×ｃｏｓθ／（１−ｓｉｎ２Φ１×ｓｉｎ２θ）・・・式（３）
【００５２】
すなわち、このフック継手部３ｄは不等速継手である。
【００５３】
次に、図１２に、不等速継手を１個使用した場合の入力軸ヨーク３ｄ１の回転速度に対する出力軸ヨーク３ｄ２の変化割合（ω１／ω２）を示す。作用角θ５〜θ８は、それぞれ１０度、２０度、３０度、４０度である。作用角θを大きくするほど、ω１／ω２は大きくなるので、作用角θを小さくして用いることが重要である。また、図１３に、１回転する間のフック継手部３ｄの各状態を示す。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の内燃機関は、ＥＧＲバルブを駆動するモータ部とリフト部とをフック継手を介して互いに斜めになるように接続したことにより、ＥＧＲバルブの制御性を向上させることができるので、自動車等の内燃機関に利用できる。
【符号の説明】
【００５５】
１  排気ガス再循環バルブ装置
２  バルブ本体
２ａ  ハウジング
２ｂ  排気ガス再循環バルブ
２ｃ  シャフト
２ｆ  入口
２ｇ  出口
３  バルブ駆動装置
３ａ  ハウジング
３ｂ  モータ部
３ｂ１  回転軸
３ｂ２  回転子
３ｃ  変換部
３ｃ１  リフト部
３ｃ３  回転体
３ｃ４  回転軸
３ｄ  フック継手部
３ｄ１  入力軸ヨーク（第１ヨーク）
３ｄ２  出力軸ヨーク（第２ヨーク）
３ｄ３  十字軸（中間軸部）
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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