(57)【要約】【課題】伸縮可能な部材を用いなくてもアクチュエータへの排気ガスの侵入を防止できるＥＧＲバルブを得る。【解決手段】ハウジング２は、空間１１に露出する多重壁２ｂを有する。スプリングホルダ１２は、軸方向Ｘに沿って突出する側壁１２ｂを有する。ハウジング２とスプリングホルダ１２によりラビリンス構造が形成される。【選択図】図１
2019210905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが流れる排気ガス通路を内部に有するハウジングと、
前記ハウジングに取り付けられるアクチュエータと、
前記排気ガス通路と前記アクチュエータとの間に設けられる軸受部によって、一端が前記排気ガス通路に突出した状態で支持されて、前記アクチュエータの駆動力を受けて軸方向に沿って駆動する弁軸と、
前記軸受部と前記アクチュエータとの間の空間にあり、前記弁軸に取り付けられるスプリングホルダと、
一端が前記スプリングホルダに支持され、前記駆動力とは反対方向に前記弁軸を付勢するスプリングとを備え、
前記ハウジングは、前記空間に露出する多重壁を有し、
前記スプリングホルダは、前記弁軸の軸方向に沿って突出する側壁を有し、
前記側壁は、前記多重壁に収容されてラビリンス構造を形成することを特徴とする排気ガス再循環バルブ。
【請求項２】
前記空間の中で前記スプリングホルダから見て前記軸受部側にあり、前記弁軸に取り付けられるプレートを備え、
前記プレートは、前記軸受部に向けて開口するお椀型であり、前記軸受部に近付くほど前記弁軸から離れるように側壁が傾斜し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】
前記ハウジングは、前記スプリングホルダから見て前記軸受部側に、前記空間と大気とをつなぐ貫通孔を有し、
前記スプリングホルダの前記側壁と前記多重壁との間に形成される隙間の断面積は、前記貫通孔の断面積よりも小さい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】
前記スプリングホルダは、鋼製であ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。
【請求項５】
前記スプリングホルダは、ステンレス製であることを特徴とする請求項４記載の排気ガス再循環バルブ。
【請求項６】
前記プレートは、鋼製であることを特徴とする請求項２記載の排気ガス再循環バルブ。
【請求項７】
前記プレートは、ステンレス製であることを特徴とする請求項６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、排気ガスを再循環させる排気ガス再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲバルブでは、軸受部と弁軸との間に存在する隙間からスプリングが置かれた空間に侵入した排気ガスが、さらにアクチュエータへと侵入する。アクチュエータに侵入した排気ガスは、アクチュエータの動作性能の低下を招く。そこで、例えば特許文献１のＥＧＲバルブは、弁軸の動作に伴って伸縮可能な遮蔽部材を備えている。当該遮蔽部材は、スプリングが置かれた空間とアクチュエータとの間に設けられ、アクチュエータへの排気ガスの侵入を防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２４５８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１の遮蔽部材は、弁軸の動作に伴って伸縮可能であることが求められる。したがって、当該遮蔽部材は伸縮可能な材料、例えば樹脂等を使用して作られる必要がある。しかしながら、樹脂等の伸縮可能な材料は、耐熱性が低い。ＥＧＲバルブを流れる排気ガスは高温であるので、耐熱性の低い材料で作られた遮蔽部材はＥＧＲバルブでの使用が難しい。
【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たもので、伸縮可能な部材を用いなくてもアクチュエータへの排気ガスの侵入を防止できる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ＥＧＲバルブは、排気ガスが流れる排気ガス通路を内部に有するハウジングと、ハウジングに取り付けられるアクチュエータと、排気ガス通路とアクチュエータとの間に設けられる軸受部によって、一端が排気ガス通路に突出した状態で支持されて、アクチュエータの駆動力を受けて軸方向に沿って駆動する弁軸と、軸受部とアクチュエータとの間の空間にあり、弁軸に取り付けられるスプリングホルダと、一端がスプリングホルダに支持され、駆動力とは反対方向に弁軸を付勢するスプリングとを備え、ハウジングは、空間に露出する多重壁を有し、スプリングホルダは、弁軸の軸方向に沿って突出する側壁を有し、側壁は、多重壁に収容されてラビリンス構造を形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、スプリングホルダの側壁とハウジングの多重壁とによりラビリンス構造が形成されるので、伸縮可能な部材を用いなくても当該ラビリンス構造によってアクチュエータへの排気ガスの侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るＥＧＲバルブの一部断面図である。
【図２】実施の形態１に係るＥＧＲバルブの理解を助けるための参考例を示す一部断面図である。
【図３】図１における貫通孔の周辺の拡大図である。
【図４】実施の形態１に係るＥＧＲバルブの変形例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１． 
図１は、実施の形態１に係るＥＧＲバルブ１の一部断面図である。ＥＧＲバルブ１は、内燃機関の吸気通路と排気通路とをつなぐ排気ガス再循環通路に設けられて、内燃機関の排気ガスを吸気系へ再循環させるためのものである。
ＥＧＲバルブ１は、中央部に貫通孔２ａが形成されたハウジング２を有する。貫通孔２ａには、略円筒形の軸受部３が設けられている。軸受部３は、後述の排気ガス通路８とアクチュエータ９との間に設けられて、貫通孔２ａを貫通した弁軸４を支持する。その際、弁軸４は、一端が後述の排気ガス通路８に突出した状態で支持される。軸受部３の内周面と弁軸４の外周面との間に存在する隙間５によって、軸受部３に挿通された弁軸４は、自身の軸方向Ｘに沿って移動可能となっている。
【００１０】
ハウジング２の内部には、弁座６が設けられている。弁軸４の一端に設けられた弁体７が、弁座６に接離することで、内燃機関からの排気ガスが流れる排気ガス通路８を開閉する。ハウジング２が内部に有する排気ガス通路８は、開口部８ａで内燃機関の吸気通路に接続し、開口部８ｂで内燃機関の排気通路に接続する。図１は、弁体７が弁座６に着座した閉弁状態を示している。
【００１１】
ハウジング２には、弁体７が弁座６から離れる方向へと弁軸４を軸方向Ｘに沿って駆動させるアクチュエータ９が取り付けられている。弁体７が弁座６から離れる方向は、つまり開弁方向であり、図１における下方向である。アクチュエータ９は、ステッピングモータ又は直流モータ等のモータを有し、モータが作動することでアクチュエータ軸９ａが軸方向Ｘに沿って駆動する。アクチュエータ軸９ａの駆動力により、弁軸４は開弁方向へと押されて駆動される。
【００１２】
一方、弁体７が弁座６に接触する方向へ弁軸４を付勢するスプリング１０が、軸受部３とアクチュエータ９との間の空間１１に設けられている。弁体７が弁座６に接触する方向は、つまり閉弁方向であり、図１における上方向である。また、空間１１には、スプリングホルダ１２及びプレート１３が設けられ、スプリングホルダ１２及びプレート１３は弁軸４に取り付けられている。スプリング１０の一端はスプリングホルダ１２に支持され、スプリング１０の他端はハウジング２に支持されている。スプリング１０の付勢力は、スプリングホルダ１２を介して弁軸４へ伝達される。プレート１３は、略円環形であり、スプリングホルダ１２から見て軸受部３側にある。プレート１３は、スプリングホルダ１２を弁軸４へ取り付ける際に、スプリングホルダ１２の受け面として機能する。
【００１３】
スプリングホルダ１２は、有底の略円筒形であり、軸受部３に向けて開口している。スプリングホルダ１２は、平面視略円形の底壁１２ａでスプリング１０を支持する。底壁１２ａからは、軸受部３に向かって側壁１２ｂが軸方向Ｘに沿って突出している。
ハウジング２は、空間１１に露出する多重壁２ｂを有しており、多重壁２ｂを構成する壁間には、平面視略円環形の凹部２ｃが形成される。
【００１４】
図１に示す閉弁状態において、側壁１２ｂは、図１における下端が凹部２ｃに挿入されている。また、開弁状態では、スプリングホルダ１２は図１での下方向に弁軸４と共に移動し、側壁１２ｂは凹部２ｃにさらに深く挿入される。
このように、側壁１２ｂが凹部２ｃに挿入されて多重壁２ｂに収容された状態では、側壁１２ｂと多重壁２ｂとによってラビリンス構造が形成される。以下では、空間１１について、スプリングホルダ１２を境とし、スプリング１０が置かれた部分を空間１１ａ、アクチュエータ軸９ａが露出している部分を空間１１ｂとする。
【００１５】
空間１１ａには、隙間５を介して排気ガス通路８から排気ガスが侵入する。空間１１ａに侵入した排気ガスは、さらに空間１１ｂへ侵入しようとするが、側壁１２ｂと多重壁２ｂとによって形成されたラビリンス構造によって、空間１１ｂへの侵入は防止される。空間１１ａに侵入した排気ガスは、ハウジング２が有する貫通孔２ｄを介して外部へ放出される。
【００１６】
このように、ＥＧＲバルブ１は、上記特許文献１のような伸縮可能な遮蔽部材ではなく、ラビリンス構造によって、排気ガスが空間１１ｂひいてはアクチュエータ９に侵入するのを防止する。ラビリンス構造を形成する側壁１２ｂに、伸縮性は必須ではない。上記特許文献１のような伸縮可能な遮蔽部材の材料は、伸縮性の観点から樹脂等の耐熱性の低いものであったが、スプリングホルダ１２の材料は、伸縮性に関係なく耐熱性の観点で選ぶことができる。スプリングホルダ１２は、各種の金属製、例えば鋼製とすることができる。炭素鋼及びステンレス等を含む鋼は、耐熱性が高く、高温環境下での使用に特に適している。また、スプリングホルダ１２は、鋼の中でもステンレスを材料としたステンレス製のものであってもよい。ステンレスは、耐熱性に加えて耐食性も高い。
【００１７】
ここで、図２に、実施の形態１に係るＥＧＲバルブ１の理解を助けるための参考例を示す。図２に示す参考例は、図１に示したＥＧＲバルブ１とスプリングホルダの形状及びハウジングの形状の点で異なる。具体的には、図２に示す参考例でのスプリングホルダ１２０とハウジング２００は、ラビリンス構造を形成するものではない。したがって、図２に示す参考例では、隙間５からスプリング１０が置かれた空間１１０に侵入した排気ガスが、進路Ｒ１のようにスプリングホルダ１２０の脇を通ってアクチュエータ９まで容易に到達してしまう。アクチュエータ９には、アクチュエータ軸９ａを挿通させるための不図示の孔が開いている。当該孔とアクチュエータ軸９ａとの間に存在する隙間を介して排気ガスがアクチュエータ９内部に侵入すると、アクチュエータ９が動作不能となる恐れがある。
【００１８】
なお、図１を用いて上述したように、ＥＧＲバルブ１は、空間１１ａに侵入した排気ガスを外部に放出するための貫通孔２ｄをハウジング２に有している。貫通孔２ｄは、スプリングホルダ１２から見て軸受部３側に位置する。貫通孔２ｄは、空間１１ａと大気とをつなぐ。
図３は、貫通孔２ｄの周辺の拡大図である。多重壁２ｂと側壁１２ｂとの間には、軸方向Ｘに沿った弁軸４及びスプリングホルダ１２の移動を妨げないように、隙間が形成されている。当該隙間は、平面視略円環形となる。当該隙間の断面積Ｓ１は、貫通孔２ｄの断面積Ｓ２よりも小さいと好ましい。断面積Ｓ１が断面積Ｓ２よりも小さいことで、多重壁２ｂと側壁１２ｂとの間の通気抵抗は、貫通孔２ｄの通気抵抗よりも大きくなる。したがって、空間１１ａに侵入した排気ガスは、貫通孔２ｄに流れ込みやすくなり、大気への放出が促進される。
【００１９】
また、上記では多重壁２ｂが二重の壁であるとして示したが、多重壁２ｂは三重以上の壁であってもよい。例えば多重壁２ｂが三重の壁である場合、スプリングホルダ１２には側壁１２ｂが二重に設けられる。このようにして、より複雑なラビリンス構造が形成されるようにしてもよい。
【００２０】
また、側壁１２ｂは底壁１２ａと一体的に形成されているとして図示したが、底壁１２ａと側壁１２ｂとが別体として作成され、底壁１２ａに側壁１２ｂが取り付けられることで、スプリングホルダ１２が形成されてもよい。多重壁２ｂについても同様であり、ハウジング２において、多重壁２ｂと多重壁２ｂ以外の部分とが、別体として作成されていてもよい。
【００２１】
図４は、実施の形態１に係るＥＧＲバルブ１の変形例を示す一部断面図である。図４に示す変形例は、プレート１３と形状が異なるプレート１３Ａを有する。プレート１３Ａは、軸受部３に向けて開口するお椀型となっている。プレート１３Ａは、プレート１３とほぼ同形の底壁１３ａと、底壁１３ａから軸受部３に向かって突出する側壁１３ｂとを有する。側壁１３ｂは、軸受部３に近付くほど弁軸４から離れるように傾斜している。
【００２２】
排気ガス通路８から隙間５を通り抜けた排気ガスは、進路Ｒ２のようにアクチュエータ９に向かう流れを形成している。また、貫通孔２ｄを介して空間１１ａが連通する大気に比べ、排気ガスは高温であるので、アクチュエータ９がハウジング２よりも鉛直方向上側となるようにＥＧＲバルブ１が設置されていると特に、アクチュエータ９に向かう排気ガスの流れは加速される。
しかしながら、隙間５から空間１１ａに侵入した排気ガスは、プレート１３Ａに到達すると、側壁１３ｂに導かれて、軸受部３側に戻るように進路を進路Ｒ２から進路Ｒ３へと変化させる。このように、排気ガスの進路が、アクチュエータ９に向かう進路Ｒ２から軸受部３側に戻る進路Ｒ３となることで、排気ガスの空間１１ｂへの侵入を図１で示したＥＧＲバルブ１よりも更に防止することができる。なお、軸受部３側には貫通孔２ｄがあり、進路Ｒ３に沿って流れる排気ガスは、貫通孔２ｄへと導かれて大気へと放出される。
【００２３】
スプリングホルダ１２と同様に、プレート１３及びプレート１３Ａも、耐熱性の観点から各種の金属製、例えば鋼製とすることができる。また、プレート１３及びプレート１３Ａは、耐熱性に加えて耐食性の観点からステンレス製であってもよい。
また、プレート１３Ａは、底壁１３ａと側壁１３ｂとが一体的に形成されているのではなく、底壁１３ａに別体の側壁１３ｂを取り付けることで形成されてもよい。
【００２４】
以上のように、実施の形態１によれば、ハウジング２とスプリングホルダ１２によりラビリンス構造を形成することで、伸縮可能な部材を用いなくても、アクチュエータ９への排気ガスの侵入を防止することができる。したがって、高温環境下でもアクチュエータ９への排気ガスの侵入を防止することができる。
また、多重壁２ｂを有するハウジング２、側壁１２ｂを有するスプリングホルダ１２、及び、側壁１３ｂを有するプレート１３Ａは、既存のＥＧＲバルブにおけるハウジング、スプリングホルダ及びプレートの形状変更だけで実現することができる。この場合、部品点数が増加することなく実施の形態１のＥＧＲバルブ１を実現することができる。
【００２５】
また、ＥＧＲバルブ１は、空間１１の中でスプリングホルダ１２から見て軸受部３側にあり、弁軸４に取り付けられるプレート１３Ａを備え、プレート１３Ａは、軸受部３に向けて開口するお椀型であり、軸受部３に近付くほど弁軸４から離れるように側壁１３ｂが傾斜している。したがって、アクチュエータ９への排気ガスの侵入を更に防止することができる。
【００２６】
また、ハウジング２は、スプリングホルダ１２から見て軸受部３側に、空間１１と大気とをつなぐ貫通孔２ｄを有し、スプリングホルダ１２の側壁１２ｂと多重壁２ｂとの間に形成される隙間の断面積Ｓ１は、貫通孔２ｄの断面積Ｓ２よりも小さい。したがって、アクチュエータ９への排気ガスの侵入を更に防止することができる。
【００２７】
また、スプリングホルダ１２は、鋼製である。したがって、スプリングホルダ１２の耐熱性を高くすることができる。
【００２８】
また、スプリングホルダ１２は、ステンレス製である。したがって、スプリングホルダ１２の耐熱性及び耐食性を高くすることができる。
【００２９】
また、プレート１３，１３Ａは、鋼製である。したがって、プレート１３，１３Ａの耐熱性を高くすることができる。
【００３０】
また、プレート１３，１３Ａは、ステンレス製である。したがって、プレート１３，１３Ａの耐熱性及び耐食性を高くすることができる。
【００３１】
さらに、本願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の任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ＥＧＲバルブ、２  ハウジング、２ａ  貫通孔、２ｂ  多重壁、２ｃ  凹部、２ｄ  貫通孔、３  軸受部、４  弁軸、５  隙間、６  弁座、７  弁体、８  排気ガス通路、８ａ  開口部、８ｂ  開口部、９  アクチュエータ、９ａ  アクチュエータ軸、１０  スプリング、１１，１１ａ，１１ｂ  空間、１２  スプリングホルダ、１２ａ  底壁、１２ｂ  側壁、１３，１３Ａ  プレート、１３ａ  底壁、１３ｂ  側壁、１１０  空間、１２０  スプリングホルダ、２００  ハウジング。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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