(57)【要約】【課題】ゼンマイばねの振れが抑制され、取付相手部品の摩耗、またはゼンマイばねの折損が発生することのないＥＧＲバルブを得る。【解決手段】内ネジ式構造を有し、ロータシャフト１２の回転運動をモータシャフト７の直動運動に変換するモータ部３を備えたＥＧＲバルブ１であって、内側端部がロータシャフト１２に係止され、ロータシャフト１２を回転方向に付勢するゼンマイばね１０と、ゼンマイばね１０の外側端部が一体に成形された固定部３０を有し、モータシャフト７の直動運動に伴い移動するバルブ５を収容するバルブ部２とモータ部３との境界部分に取り付けられるボス部９とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内ネジ式構造を有し、ロータシャフトの回転運動をモータシャフトの直動運動に変換するモータ部を備えた排気ガス再循環バルブであって、
内側端部が前記ロータシャフトに係止され、前記ロータシャフトを回転方向に付勢するゼンマイばねと、
前記ゼンマイばねの外側端部が一体に成形された固定部を有し、前記モータシャフトの直動運動に伴い移動するバルブを収容するバルブ部と前記モータ部との境界部分に取り付けられるボス部と
を備える排気ガス再循環バルブ。
【請求項２】
前記固定部から前記ゼンマイばねが突出する位置である見切り部に、凹部が形成されていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス再循環バルブ。
【請求項３】
前記ゼンマイばねの外側端部の形状は、Ｕ字形の形状であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の排気ガス再循環バルブ。
【請求項４】
前記ゼンマイばねの外側端部に、切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載の排気ガス再循環バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載される排気ガス再循環（EGR;Exhaust Gas Recirculation）バルブ（以下、ＥＧＲバルブという）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲバルブは、エンジンの排気管から排出される排気ガスの一部を、エンジンの吸気管に再循環するためのエンジン配管に取り付けられる。ＥＧＲバルブは、弁体であるバルブを開閉し、エンジンの吸気管内に送る排気ガスの量を調整する。
特許文献１には、バルブを閉弁方向に付勢する手段として、渦巻きばねを用いたＥＧＲバルブが開示されている。当該渦巻きばねの外側端部は、モータケースの内側に形成された外フック部に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２７０４１７号公報（［００１７］、［００２６］、図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されているＥＧＲバルブは、渦巻きばねの外側端部を外フック部に引掛けて固定するものである。軸方向から、渦巻きばねの外側端部を外フック部に挿入するものであるが、当該挿入後に、軸方向に対する当該外側端部の動きを規制する部材はない。このため、使用環境における振動により、外側端部が軸方向に対して振れ、取付相手部品の摩耗、または渦巻きばねの折損が発生するおそれがあった。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされてもので、ゼンマイばねの振れが抑制され、取付相手部品の摩耗、またはゼンマイばねの折損が発生することのないＥＧＲバルブを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る排気ガス再循環バルブは、内ネジ式構造を有し、ロータシャフトの回転運動をモータシャフトの直動運動に変換するモータ部を備えた排気ガス再循環バルブであって、内側端部がロータシャフトに係止され、ロータシャフトを回転方向に付勢するゼンマイばねと、ゼンマイばねの外側端部が一体に成形された固定部を有し、モータシャフトの直動運動に伴い移動するバルブを収容するバルブ部とモータ部との境界部分に取り付けられるボス部とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、ゼンマイばねの振れが抑制され、取付相手部品の摩耗、またはゼンマイばねの折損が発生することのないＥＧＲバルブを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るＥＧＲバルブの軸方向断面図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
【図４】図３に示すＣ−Ｃ線における断面図である。
【図５】固定部の拡大図である。
【図６】固定部の別の拡大図である。
【図７】図６に示すＤ−Ｄ線における断面図である。
【０００９】
実施の形態１．
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、添付の図面にしたがって説明する。
【００１０】
図１は、実施の形態１に係るＥＧＲバルブ１の軸方向断面図である。
ＥＧＲバルブ１は、エンジン（不図示）の排気ガス（流体）を、吸気系へ再循環させるためのエンジン配管に取り付けられる。図１に示したＥＧＲバルブ１は、ポペット式と呼ばれるものである。
【００１１】
図１に示すように、ＥＧＲバルブ１は、バルブ部２とモータ部３とにより構成される。バルブ部２とモータ部３とは、例えば、ネジ締めで固定される。
【００１２】
バルブ部２は、バルブハウジング２ａ、流体通路２ｂ、バルブロッド４、バルブ５、およびバルブシート６等を備えて構成されている。
バルブロッド４は、バルブハウジング２ａの内部に、軸方向に移動可能に取り付けられている。バルブ５は、バルブハウジング２ａの内部に収容され、バルブロッド４の端部に取り付けられている。バルブ５は、バルブハウジング２ａの内部に取り付けられたバルブシート６に接離可能に構成されている。バルブシート６は、流体通路２ｂを構成する貫通穴を有している。
【００１３】
バルブ５が、バルブシート６に当接すると流体通路２ｂが閉弁される。このとき、排気ガスは外部に排出されない。
バルブ５が、バルブシート６から離れると流体通路２ｂが開弁される。このとき、排気ガスは外部に排出される。
【００１４】
モータ部３は、モータハウジング３ａ、モータハウジング３ａの内部に配置される固定子１１、固定子１１の内側に配置されるロータシャフト１２、および、ロータシャフト１２の内側に配置されるモータシャフト７等を備えて構成されている。
【００１５】
ロータシャフト１２の内周面には雌ネジ部１２ａ（不図示）が形成されている。
モータシャフト７の外周面には、雄ネジ部７ａ（不図示）が形成されている。雌ネジ部１２ａと雄ネジ部７ａとは螺合している。このような関係を内ネジ式構造という。ネジの形状には、三角ネジ、台形ネジ等がある。内ネジ式構造を採用することで、ロータシャフト１２の回転運動が、モータシャフト７の直動運動に変換される。これにより、モータシャフト７は軸方向に移動する。
【００１６】
図１に示すＰ方向から見て、ロータシャフト１２が時計回り方向に回転すると、モータシャフト７が下方に押し出される。
図１に示すＰ方向から見て、ロータシャフト１２が反時計回り方向に回転すると、モータシャフト７が上方に引き込まれる。
【００１７】
図１に示すように、モータシャフト７は、バルブロッド４と一体に構成されている。バルブ５が取り付けられたバルブロッド４は、モータシャフト７とともに、軸方向に移動する。
【００１８】
ボス部９は、バルブ部２とモータ部３との境界となる部分に固定される部品である。ボス部９は、樹脂で構成されている。当該樹脂は、例えば、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ）である。ボス部９は、円形状の部品である。図１に示すように、モータ部３のフランジ面３ｂは、バルブ部２のフランジ面２ｃと接触する。ボス部９は、バルブ部２とモータ部３との境界となる部分のうち、バルブ部２のフランジ面２ｃに固定される。当該固定は、例えば溶着である。ボス部９は、モータシャフト７が挿入される貫通穴９ａ（図２に示す）を有する。
【００１９】
図２は、図１に示すＡ−Ａ線における断面図である。
図２では、貫通穴９ａに挿入される箇所における、モータシャフト７の軸方向断面形状を示している。当該軸方向断面形状は、モータシャフト７が軸方向には移動可能であるが、回転方向には移動不可となる形状とする。図２では、当該軸方向断面形状を、２面幅形状とした例を示している。この場合、ボス部９の貫通穴９ａを、当該軸方向断面形状に合わせて２面幅形状とする。これにより、モータシャフト７は、軸方向には移動可能であるが、回転方向には移動不可となる。すなわち、ボス部９は、モータシャフト７の回転止めの役割を果たす。
【００２０】
バルブ５が開弁した状態からバルブ５を閉弁した状態にするために、本実施の形態１に係るＥＧＲバルブ１では、ゼンマイばね１０を用いる。ゼンマイばね１０は、ロータシャフト１２を常時反時計回り方向に付勢する。当該付勢力でロータシャフト１２が反時計回り方向に回転すると、モータシャフト７が上方に引き込まれる。
【００２１】
図３は、図１に示すＢ−Ｂ線における断面図である。
図３に示すように、ゼンマイばね１０は、円形の形状を有する。ゼンマイばね１０の一端はロータシャフト１２に固定され、他端はボス部９に固定されている。
【００２２】
ゼンマイばね１０の端部のうち、外周側の端部を外側端部１０ａとする。ゼンマイばね１０の端部うち、内周側の端部を内側端部１０ｂとする。ロータシャフト１２には、係止溝１２ｂが形成されている。図３に示すように、ゼンマイばね１０の内側端部１０ｂは、返し形状を有している。内側端部１０ｂを係止溝１２ｂに引掛けることで、ゼンマイばね１０がロータシャフト１２に係止される。
【００２３】
図４は、図３に示すＣ−Ｃ線における断面図である。
図３および図４に示すように、外側端部１０ａは、ボス部９にインサート成形され、ボス部９に固定されている。ゼンマイばね１０とボス部９とは、一体成形された部品である。ボス部９における、外側端部１０ａがインサート成形されている部位を、固定部３０とする。図３に示すように、固定部３０は、ゼンマイばね１０の外周に対する接線方向となる位置に形成される。
【００２４】
固定部３０を設けることで、振動によりゼンマイばね１０の外側端部１０ａが軸方向に振れるのを抑制することができる。これにより、取付相手であるボス部９の摩耗、または、ゼンマイばね１０の折損の発生を防止することができ、ＥＧＲバルブ１の耐震性を向上させることができる。
【００２５】
固定部３０において、ゼンマイばね１０の外側端部１０ａが固定されているため、作業者は、ゼンマイばね１０の両端ではなく、一端（内側端部１０ｂ）のみを、ロータシャフト１２の係止溝１２ｂに係止させればよい。これにより、組立作業性が向上する。
固定部３０において、ゼンマイばね１０の外側端部１０ａが固定されているため、ゼンマイばね１０の内側端部１０ｂの位置が安定して決まるため、内側端部１０ｂを係止溝１２ｂに係止させる作業が容易となる。これにより、組立作業性が向上する。
【００２６】
図５は、固定部３０の拡大図である。
図５に示すように、外側端部１０ａの形状は、軸方向から見てＵ字形の形状を有する。
インサート成形されている部分の形状を当該形状とすることで、熱衝撃等によって、ボス部９とゼンマイばね１０との間で界面剥離が生じた場合でも、開弁方向（時計回り方向）への力を受けたゼンマイばね１０の外側端部１０ａが、固定部３０から抜け出てしまうのを防止することができる。
【００２７】
図５に示すように、固定部３０のうち、固定部３０からゼンマイばね１０が突出する箇所の壁面を見切り部３１とする。本実施の形態１では、見切り部３１に凹部３２を設けている。
【００２８】
凹部３２を設けない場合、インサート成形時に、ゼンマイばね１０と金型との微小な隙間に樹脂が入り込み、見切り部３１に樹脂バリが形成される。当該樹脂バリがモータ部３の内部に飛散すると故障等の原因となる可能性があるため、ＥＧＲバルブ１の信頼性が低下する。
これに対し、本実施の形態１では、凹部３２を設けることで、当該樹脂バリを凹部３２の内部に溜めることができ、当該樹脂バリのモータ部３の内部への飛散を防止することができる。これにより、ＥＧＲバルブ１の信頼性を向上させることができる。
【００２９】
図５では、外側端部１０ａの形状を、Ｕ字形の形状とする場合について説明した。次に、図６および図７を用いて当該形状の変形例について説明する。
【００３０】
図６は、固定部３０の別の拡大図である。図７は、図６に示すＤ−Ｄ線における断面図である。図７に示すように、外側端部１０ａに、切り欠き部１０ｃを有するように構成してもよい。切り欠き部１０ｃは、ゼンマイばね１０に形成された切り欠き形状である。切り欠き部１０ｃを有する外側端部１０ａをインサート成形すると、図７に示すように、切り欠き部１０ｃの内部には樹脂が充填される。
【００３１】
外側端部１０ａに切り欠き部１０ｃを設けることで、熱衝撃等によって、ボス部９とゼンマイばね１０との間で界面剥離が生じた場合でも、開弁方向（時計回り方向）への力を受けたゼンマイばね１０の外側端部１０ａが、固定部３０から抜け出てしまうのを防止することができる。
【００３２】
以上のように、実施の形態１に係るＥＧＲバルブ１は、内ネジ式構造を有し、ロータシャフト１２の回転運動をモータシャフト７の直動運動に変換するモータ部３を備えたＥＧＲバルブ１であって、内側端部がロータシャフト１２に係止され、ロータシャフト１２を回転方向に付勢するゼンマイばね１０と、ゼンマイばね１０の外側端部が一体に成形された固定部３０を有し、モータシャフト７の直動運動に伴い移動するバルブ５を収容するバルブ部２とモータ部３との境界部分に取り付けられるボス部９とを備える。これにより、ゼンマイばね１０の振れが抑制され、取付相手部品の摩耗、またはゼンマイばね１０の折損が発生することのないＥＧＲバルブ１を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは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】
【００３４】
１  ＥＧＲバルブ、２  バルブ部、２ａ  バルブハウジング、２ｂ  流体通路、２ｃ  フランジ面、３  モータ部、３ａ  モータハウジング、３ｂ  フランジ面、４  バルブロッド、５  バルブ、６  バルブシート、７  モータシャフト、９  ボス部、９ａ  貫通穴、１０  ゼンマイばね、１０ａ  外側端部、１０ｂ  内側端部、１０ｃ  切り欠き部、１１  固定子、１２  ロータシャフト、１２ａ  雌ネジ部、１２ｂ  係止溝、３０  固定部、３１  見切り部、３２  凹部。
【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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