(57)【要約】【課題】従来のものと比較して、製造工程の少ない簡易な構造で、容易に組み付けることができ、耐久性を向上させることができるＥＧＲクーラを提供すること。【解決手段】内燃機関の排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ４０であって、冷却水流通部５１を有するシリンダヘッド３と、排気ガスを流通させる上流側ＥＧＲパイプ５２と、上流側ＥＧＲパイプ５２をシリンダヘッド３に支持する支持リング５３とを備え、シリンダヘッド３が、排気ガスの上流側に形成された挿入孔６２ａと、排気ガスの下流側に形成された貫通孔６３ａとを有し、上流側ＥＧＲパイプ５２が、シリンダヘッド３の外側に固定されるフランジ７２と、支持リング５３を装着する装着部７１ｅとを有し、冷却水流通部５１内で流通する冷却水と上流側ＥＧＲパイプ５２内で流通する排気ガスとの間で熱交換させることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路から吸気通路に還流される排気ガスを冷却するＥＧＲクーラであって、
冷却水を流通させる冷却水流通部を有するハウジングと、
前記冷却水流通部内で前記排気ガスを上流側から下流側に流通させる排気ガス流通パイプと、
前記ハウジングと前記排気ガス流通パイプとの間に設けられ、前記排気ガス流通パイプを前記ハウジングに支持する支持リングと、を備え、
前記ハウジングが、前記排気ガス流通パイプを前記冷却水流通部内に挿入させるよう前記上流側に形成された挿入孔と、前記支持リングを保持するよう前記下流側に形成された貫通孔とを有し、
前記排気ガス流通パイプが、前記上流側で前記ハウジングの外側に固定されるフランジ部と、前記下流側で前記支持リングを装着する装着部とを有し、
前記冷却水流通部内で流通する前記冷却水と前記排気ガス流通パイプ内で流通する前記排気ガスとの間で熱交換させることを特徴とするＥＧＲクーラ。
【請求項２】
前記排気ガス流通パイプの前記フランジ部が、前記ハウジングに接触する側面と反対側の側面で前記排気ガスを流通させる排気パイプの端部に設けられた連結フランジ部と連結されることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲクーラ。
【請求項３】
前記ハウジングが、前記内燃機関を構成するシリンダヘッドの一部からなり、前記冷却水が、前記内燃機関を冷却する冷却水であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＥＧＲクーラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）クーラに関し、特に、内燃機関のシリンダヘッドに設けられたＥＧＲクーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のＥＧＲクーラとして、例えば、特許文献１に記載のように、ハウジングと、排気還流管と、排気還流管に固着されるとともに、ハウジングに溶接や圧接などにより接合された伸縮吸収部材とを備えたものが提案されている。
【０００３】
ハウジングは、シリンダヘッドの一端側で冷却水出口通路を形成しており、排気還流管は、冷却水出口通路内でハウジングに支持され、排気ガスを冷却して吸気通路内に還流させるよう構成される。伸縮吸収部材は、排気還流管の端部の周りで伸縮する径方向に凹凸をなすように断面が湾曲する環状の凹凸部を有しており、排気還流管がハウジングに対し熱膨張差によって伸縮するとき、凹凸部で伸縮を吸収する。
【０００４】
従来のＥＧＲクーラは、伸縮吸収部材によって排気還流管のハウジングに対する伸縮を吸収することにより、排気還流管のハウジングへの接合部分に生ずる熱応力を緩和する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５０５１２１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような特許文献１に記載の従来のＥＧＲクーラは、伸縮吸収部材に凹凸を形成するのに伸縮吸収部材の製造工程が増加してしまうという問題がある。また、従来のＥＧＲクーラは、排気還流管の両端部で伸縮吸収部材の保持板部を排気還流管に固着させて一体化し、伸縮吸収部材の凹凸部をハウジングに接合しているので、固着工程や接合工程が必要となるという問題がある。さらに従来のＥＧＲクーラは、排気還流管をハウジングに組み付ける作業が複雑化してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、従来のものと比較して、製造工程の少ない簡易な構造で、容易に組み付けることができ、耐久性を向上させることができるＥＧＲクーラを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための、本発明の第１の態様は、内燃機関の排気通路から吸気通路に還流される排気ガスを冷却するＥＧＲクーラであって、冷却水を流通させる冷却水流通部を有するハウジングと、冷却水流通部内で排気ガスを上流側から下流側に流通させる排気ガス流通パイプと、ハウジングと排気ガス流通パイプとの間に設けられ、排気ガス流通パイプを前記ハウジングに支持する支持リングと、を備え、ハウジングが、排気ガス流通パイプを冷却水流通部内に挿入させるよう上流側に形成された挿入孔と、支持リングを保持するよう下流側に形成された貫通孔とを有し、排気ガス流通パイプが、上流側でハウジングの外側に固定されるフランジ部と、下流側で前記支持リングを装着する装着部とを有し、冷却水流通部内で流通する冷却水と排気ガス流通パイプ内で流通する排気ガスとの間で熱交換させるものから構成される。
【０００９】
本発明の第２の態様としては、排気ガス流通パイプのフランジ部が、ハウジングに接触する側面と反対側の側面で排気ガスを流通させる排気パイプの端部に設けられた連結フランジ部と連結されるようにしてもよい。
【００１０】
本発明の第３の態様としては、ハウジングが、内燃機関を構成するシリンダヘッドの一部からなり、冷却水が、内燃機関を冷却する冷却水で構成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
このように上記の第１の態様によれば、排気ガス流通パイプがハウジングに固定するフランジ部と、支持リングを装着する装着部とを有する簡単な構造で構成されるので、従来のものと比較して、ＥＧＲクーラの製造工程が少なくなる。
【００１２】
また、支持リングを装着部に装着し、支持リングが装着された状態で、排気ガス流通パイプをハウジング内に挿入し、フランジ部をハウジングに固定するだけの作業で組み付けされる。その結果、従来のものと比較して、組付工程が少なくなり、排気ガス流通パイプを容易にハウジングに組み付けできる。
【００１３】
また、排気ガス流通パイプの下流側の端部が自由端となり、支持リングにより、排気ガス流通パイプがハウジングに支持されるとともに、排気ガス流通パイプのハウジングに対する伸縮が吸収されるので、排気ガス流通パイプに熱応力が生じなくなる。その結果、排気ガス流通パイプの熱応力による損傷が生じなくなるので、ＥＧＲクーラの耐久性が向上する。
【００１４】
上記の第２の態様によれば、排気ガス流通パイプのフランジ部が、排気パイプの連結フランジ部と連結されるので、ハウジングの外部に位置する排気パイプの変形が、ハウジングの内部に位置する排気ガス流通パイプに影響を及ぼさなくなる。
【００１５】
その結果、排気ガス流通パイプの変形量が少なくなり、排気ガス流通パイプに排気パイプの変形による応力が生じなくなるので、ＥＧＲクーラのシール性が維持されるとともに、耐久性が向上する。
【００１６】
上記の第３の態様によれば、ハウジングがシリンダヘッドの一部で構成され、冷却水が、内燃機関を冷却する冷却水で構成されるので、シリンダヘッドの外部にＥＧＲクーラを突出して設けることがなく、内燃機関の省スペース化が図られる。
【００１７】
また、ハウジングをシリンダヘッドと別に製造することがなくなるので、従来のものと比較して、部品製作や組付などの製造工程が少なくなる。また、ハウジングがシリンダヘッドの一部で構成されるので、内燃機関を冷却する冷却水をＥＧＲクーラに流通させる配管も少なくなり、部品製作や組付などの製造工程が少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るＥＧＲクーラを搭載する内燃機関の斜視図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係るＥＧＲクーラを搭載する内燃機関を車両の左側から見た内燃機関の左側面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るＥＧＲクーラの要部の断面を模式的に示す模式図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る他のＥＧＲクーラの要部の断面を模式的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るＥＧＲクーラを車両に搭載される内燃機関１に適用した実施形態に係るＥＧＲクーラ４０について、図面を参照して説明する。
【００２０】
まず、構成を説明する。
内燃機関１は、図１および図２に示すように、シリンダブロック２と、シリンダヘッド３と、ＥＧＲ装置４と、シリンダヘッドカバー５と、排気マニホールド６と、吸気マニホールド７と、排気ガス浄化装置８とを含んで構成される。また、内燃機関１は、内燃機関１を冷却する冷却水を熱交換させるとともに内燃機関１内を循環させる図示しないラジエータ装置および循環ポンプとを含んで構成される。
【００２１】
この冷却水は、ラジエータ装置からシリンダブロック２内に循環ポンプにより供給され、シリンダブロック２からシリンダヘッド３内を流通した後にシリンダヘッド３からラジエータ装置に還流する。還流した冷却水は、ラジエータ装置で再度、冷却水と外気との間で熱交換されて、シリンダブロック２内に供給される。
【００２２】
内燃機関１は、シリンダブロック２に収容された図示しないピストンが気筒を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行う４サイクルエンジンであって、直列４気筒の横置きエンジンで構成される。
【００２３】
シリンダブロック２は、内燃機関１を搭載する図示しない車両の車体にエンジンマウントを介して取付けられており、内部に、ピストンと連結されピストンの往復運動を回転運動に変換するクランクシャフトを収容する。
【００２４】
また、シリンダブロック２の下部には、内燃機関１内を潤滑するオイルを貯蔵するオイルパン２ａが取付けられており、オイルパン２ａ内のオイルは、図示しないポンプにより内燃機関１内に供給され、各構成要素を潤滑した後にオイルパン２ａ内に戻される。
【００２５】
シリンダブロック２内には、冷却水を流通させる図示しないウォータジャケットが形成されており、ウォータジャケット内を流通する冷却水によりシリンダブロック２が冷却される。
【００２６】
シリンダヘッド３は、シリンダブロック２の上部に取り付けられており、内部にＥＧＲクーラ４０を構成する後述の冷却水流通部５１が形成されている。また、シリンダヘッド３は、図示しない吸気カムシャフトと、排気カムシャフトと、吸気バルブと、排気バルブと、各バルブを動作させる動弁機構を収容する。
【００２７】
シリンダヘッド３内には、シリンダブロック２から流入する冷却水を流通させるウォータジャケット３ｊが形成されており、ウォータジャケット３ｊ内を破線の矢印ｗで示す方向に流通する冷却水によりシリンダヘッド３が冷却される。
【００２８】
また、シリンダヘッド３の左側側壁には、ウォータジャケット３ｊ内を流通した冷却水をラジエータ装置に向けて排出する排出口３ｈが形成されている。
ここで、前後、左右および上下の各方向は、内燃機関１が搭載された車両の運転席から見た方向を表しており、各図面に矢印で示される。
【００２９】
ＥＧＲ装置４は、ＥＧＲクーラ４０と、ＥＧＲバルブ４１と、下流側ＥＧＲパイプ４２と、ガスケット４３とを含んで構成される。ＥＧＲ装置４は、排気マニホールド６内を流通する排気ガスを導入して、ＥＧＲクーラ４０で冷却している。冷却された排気ガスは、ＥＧＲバルブ４１および下流側ＥＧＲパイプ４２内を通って吸気マニホールド７内に供給され、図示しない燃焼室内に供給される。
【００３０】
燃焼室から排気された排気ガスの一部は、再び燃焼室内に戻り再循環する。排気ガスを再循環させることで、図示しない制御装置が、燃焼室における混合気の燃焼温度の制御を実行し、燃焼によって発生する窒素酸化物やポンピングロスを低減するとともに、ノッキングやプレイグニッションの発生を抑制する。
【００３１】
また、吸入空気とともに排気ガスが燃焼室内に取り込まれると、燃料の噴射量が少なく保たれたまま、ピストンの負荷が下がり、混合気の温度上昇が緩やかになるので、異常燃焼の発生が防止され、燃費の向上が図られる。
【００３２】
ＥＧＲクーラ４０は、冷却水流通部５１と、上流側ＥＧＲパイプ５２と、支持リング５３と、ガスケット５４と、上流側ＥＧＲパイプ５２をシリンダヘッド３に固定する一対のボルト５５とを含んで構成される。
【００３３】
ＥＧＲクーラ４０は、上流側ＥＧＲパイプ５２内を流通する高温の排気ガスと冷却水流通部５１内を流通する低温の冷却水との間で熱交換させることで、排気ガスを冷却し下流側ＥＧＲパイプ４２に供給する。
シリンダヘッド３の一部は、本発明のハウジングに対応し、上流側ＥＧＲパイプ５２は、本発明の排気ガス流通パイプに対応している。
【００３４】
冷却水流通部５１は、図１に示すように、シリンダヘッド３の一部を構成しており、シリンダヘッド３内に形成された冷却水流通室６１を有している。冷却水流通部５１は、図３に示すように、前側周壁６２と、後側周壁６３と、前側周壁６２および後側周壁６３の間で冷却水流通室６１を囲む環状周壁６４とを有する。これらの各周壁は一体であり、シリンダヘッド３の一部からなる。
【００３５】
前側周壁６２には、上流側ＥＧＲパイプ５２を冷却水流通室６１内に挿入する挿入孔６２ａがシリンダヘッド３の外部と冷却水流通室６１とを貫通して形成されている。
また、前側周壁６２には、挿入孔６２ａの近傍に、一対のねじ穴６２ｎが、挿入孔６２ａを挟んでシリンダヘッド３の前側の壁面から所定の深さで形成されている。
【００３６】
後側周壁６３には、支持リング５３を保持する円環状の貫通孔６３ａが、後側周壁６３の冷却水流通室６１側の壁面から後側周壁６３の外側の壁面に貫通して形成されている。
【００３７】
この貫通孔６３ａには、排気ガスをシリンダヘッド３の外部に排出するようシリンダヘッド３に形成された図示しないガス排出通路と連通するガス排出口が形成されている。このガス排出通路は、ＥＧＲバルブ４１の図示しない排気ガス流入口と連通しており、上流側ＥＧＲパイプ５２内で冷却された排気ガスがガス排出通路を通ってＥＧＲバルブ４１内に流入するよう構成される。
【００３８】
環状周壁６４には、排気ガスの上流側で、ウォータジャケット３ｊと冷却水流通室６１とを連通し、ウォータジャケット３ｊ内の冷却水を冷却水流通室６１に流入させる冷却水流入通路６４ａが形成されている。また、環状周壁６４には、排気ガスの下流側で冷却水流通室６１内の冷却水を排出させる冷却水排出通路６４ｂが、シリンダヘッド３の排出口３ｈと連通するよう形成されている。
【００３９】
なお、図３に示す冷却水流入通路６４ａおよび冷却水排出通路６４ｂの環状周壁６４における周方向の位置は、各通路を説明するための便宜上の位置であって、冷却水流入通路６４ａは、ウォータジャケット３ｊに繋がる最適な位置に、冷却水排出通路６４ｂは、排出口３ｈと繋がる最適な位置に形成される。
【００４０】
また、冷却水流入通路６４ａが排気ガスの上流側に形成されているのは、比較的に高温の上流側の排気ガスを効果的に冷却するためであり、冷却水排出通路６４ｂが、排気ガスの下流側に形成されているのは、冷却水を冷却水流通室６１内で上流側から下流側まで十分に流通させるためである。
【００４１】
冷却水流通部５１においては、ウォータジャケット３ｊ内を流通する冷却水が、環状周壁６４の冷却水流入通路６４ａから冷却水流通室６１に流入し、冷却水流通室６１内を流通した冷却水が、環状周壁６４の冷却水排出通路６４ｂから排出される。
【００４２】
上流側ＥＧＲパイプ５２は、本体パイプ７１と、フランジ７２とを有している。
本体パイプ７１は、両端で開口され、屈曲した円筒からなり、排気マニホールド６に連結される連結部７１ａと、排気ガスを導入する導入部７１ｂと、フランジ７２が固定される固定部７１ｃと、冷却水流通室６１内に挿入され冷却される冷却部７１ｄと、支持リング５３が装着される装着部７１ｅとを有している。
【００４３】
導入部７１ｂは、連結部７１ａとフランジ７２との間で、２分割された一対のパイプからなり、各パイプの端部に設けられたフランジ７１ｆにより互いに連結されている。導入部７１ｂは２分割されて、フランジ７１ｆにより連結されるので、排気マニホールド６や上流側ＥＧＲパイプ５２の組付の自由度が高められる。
【００４４】
装着部７１ｅは、上流側ＥＧＲパイプ５２における排気ガスの下流側の端部近傍で支持リング５３を装着するよう、周面から環状に凹んで形成されている。この装着部７１ｅの凹みにより、支持リング５３が装着された際に保持され、上流側ＥＧＲパイプ５２に対する軸線方向への支持リング５３の移動が規制される。
【００４５】
なお、装着部７１ｅを下流側の端部近傍に形成したのは、下流側の端部近傍は、上流側ＥＧＲパイプ５２内を流入する排気ガスが冷却水で冷却されて比較的に低温となっており、装着された支持リング５３の耐久性が向上するからである。
【００４６】
フランジ７２は、上流側ＥＧＲパイプ５２をシリンダヘッド３の前側周壁６２に固定するよう上流側ＥＧＲパイプ５２の外周部に形成されており、ボルト５５を通す一対の貫通孔７２ａが形成されている。
【００４７】
支持リング５３は、例えば、Ｏリングなどの環状に形成された伸縮自在の弾性環状体からなり、装着部７１ｅに嵌め込まれて、装着部７１ｅと、貫通孔６３ａを形成するシリンダヘッド３の内壁との間に介在する。支持リング５３は、上流側ＥＧＲパイプ５２をシリンダヘッド３に支持する。また、支持リング５３は、冷却水流通室６１内の冷却水を密封する機能を有するとともに、上流側ＥＧＲパイプ５２のシリンダヘッド３に対する伸縮を吸収する機能を有する。
【００４８】
ガスケット５４は、フランジ７２とシリンダヘッド３の前側周壁６２との間に挟み込まれて、フランジ７２とともにボルト５５によりシリンダヘッド３の前側面部３ｍに固定される。ガスケット５４は、冷却水流通室６１内の冷却水を密封する機能を有するとともに、シリンダヘッド３の外部からの異物の進入を防止する機能を有する。
【００４９】
ＥＧＲバルブ４１は、図３に示すように、バルブハウジング８１と、弁体８２と、弁体８２を駆動する駆動機構８３とを有している。
【００５０】
バルブハウジング８１は、一側面で冷却水流通部５１の後側周壁６３に取り付けられ、一側面側に開口し、貫通孔６３ａと連通する排気ガス入口通路８１ａと、一側面の反対側の側面に開口する排気ガス出口通路８１ｂとを有している。また、バルブハウジング８１は、排気ガス入口通路８１ａと排気ガス出口通路８１ｂとを連通する連通通路８１ｃと、連通通路８１ｃと排気ガス入口通路８１ａとの境界部分に形成されたバルブシート８１ｄとを有している。
【００５１】
弁体８２は、バルブシート８１ｄに着座することにより連通通路８１ｃを閉状態とし、バルブシート８１ｄから離隔することにより連通通路８１ｃを開状態とする傘部８２ａと、傘部８２ａに連結され、駆動装置８３によって駆動されるロッド部８２ｂとを有している。
【００５２】
駆動機構８３は、バルブシート８１ｄを閉状態とするようロッド部８２ｂを付勢する図示しないリターンスプリングと、ロッド部８２ｂに係合し、図示しないステップモータにより傘部８２ａを開状態とするようロッド部８２ｂを移動させる図示しない駆動部とを有している。なお、駆動機構８３は、駆動源が前述のステップモータに限られず、他の構造の駆動源であってもよい。例えば、ダイヤフラムを備え、負圧によってロッド部８２ｂを移動させる駆動アクチュエータを備えた構造のものであってもよい。
【００５３】
ＥＧＲバルブ４１の弁体の開度が制御されることで、排気マニホールド６から導入された排気ガスの流量が調節され、内燃機関１の運転状況に応じた排気ガスの適量が下流側ＥＧＲパイプ４２を通って吸気マニホールド７に供給される。
【００５４】
下流側ＥＧＲパイプ４２は、図１に示すように、上流側ＥＧＲパイプ５２と同様、両端で開口され、屈曲した円筒からなり、ＥＧＲバルブ４１に連結される連結部４２ａと、吸気マニホールド７に連結される連結部４２ｂとを有している。
下流側ＥＧＲパイプ４２は、ＥＧＲバルブ４１から排出される排気ガスを吸気マニホールド７内に還流させる。
【００５５】
ガスケット４３は、ＥＧＲバルブ４１とシリンダヘッド３の後側周壁６３との間に挟み込まれて、バルブハウジング８１とともに図示しないボルトによりシリンダヘッド３の後側周壁６３に固定される。ガスケット４３は、貫通孔を有しており貫通孔６３ａと排気ガス入口通路８１ａとを流通する排気ガスを密封する機能を有するとともに、シリンダヘッド３の外部からの異物の進入を防止する機能を有する。
【００５６】
シリンダヘッドカバー５は、図１および図２に示すように、シリンダヘッド３の図示しない上方開口部を覆うカバーで構成され、シリンダヘッド３に固定される。
【００５７】
排気マニホールド６は、シリンダヘッド３の前側面部３ｍに取付けられており、シリンダヘッド３に形成された図示しない各排気ポートに接続される。排気マニホールド６は、排気ポートから排気される排気ガスを通す４個の多岐管６ｔと、多岐管６ｔを集合させ下流側の排気ガス浄化装置８に接続する集合管６ｓとを有している。集合管６ｓには、上流側ＥＧＲパイプ５２が連結されている。多岐管６ｔおよび集合管６ｓには、それぞれ図示しない排気通路が形成されている。
【００５８】
吸気マニホールド７は、シリンダヘッド３の後側壁部３ｕに取付けられており、吸気ポートに空気を導入させる４個の多岐管７ｔと、多岐管７ｔを集合させ上流側の吸気管に接続する集合管７ｓとを有している。集合管７ｓには、下流側ＥＧＲパイプ４２が連結されている。多岐管７ｔおよび集合管７ｓには、それぞれ図示しない吸気通路が形成されている。
【００５９】
排気ガス浄化装置８は、排気マニホールド６の下流側近傍に配置され、排気マニホールド６から流入する排気ガス中に含まれる炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物などの大気汚染物質を削減して、浄化された排気ガスを下流側に排出する装置からなり、例えば、触媒コンバータで構成される。
【００６０】
次に、本実施形態のＥＧＲ装置４の動作について簡単に説明する。
図１に示す内燃機関１が始動すると、シリンダヘッド３内の燃焼室から排気ガスが排気される。排気ガスは、排気マニホールド６の排気通路を通って排気ガス浄化装置８で浄化される。浄化された排気ガスは、図示しない消音装置を通って大気に排出される。
【００６１】
内燃機関１の運転状況に応じて、図示しない制御装置によりＥＧＲ装置４のＥＧＲバルブ４１が開かれる。ＥＧＲバルブ４１が開かれると、図１の矢印ｇで示すように、ＥＧＲクーラ４０の上流側ＥＧＲパイプ５２の導入部７１ｂから排気ガスが導入され、冷却部７１ｄを通って、ＥＧＲバルブ４１、下流側ＥＧＲパイプ４２を順に流通し、吸気マニホールド７の吸気通路に供給される。供給された排気ガスは、シリンダヘッド３内の燃焼室内に還流する。
【００６２】
排気ガスは、ＥＧＲクーラ４０における冷却部７１ｄを通る際に、冷却水流通部５１の冷却水流通室６１内を流通する冷却水との間で熱交換され、温度が下がる。この冷却水は、図１の矢印ｗで示すように、図示しないラジエータからシリンダブロック２内を流通した後、シリンダヘッド３のウォータジャケット３ｊ内を流通し、冷却水流通部５１の冷却水流入通路６４ａから冷却水流通室６１内に流入する。
【００６３】
冷却水流通室６１内を流通した冷却水は、冷却水排出通路６４ｂから排出され、シリンダヘッド３の排出口３ｈから排出されてラジエータに還流する。
【００６４】
排気ガスは、ＥＧＲクーラ４０で冷却されるので、吸入空気と混合される際に起きる問題が解消される。すなわち、高い温度の排気ガスが吸入空気と混合されると、混合気の温度が上昇して吸気密度が低くなり、充填効率が低下するという問題がある。ＥＧＲクーラ４０で排気ガスを冷却することによりこのような問題が解消される。
【００６５】
以上の構成を有する本実施形態のＥＧＲクーラ４０によれば、上流側ＥＧＲパイプ５２がシリンダヘッド３の前側面部３ｍに固定するフランジ７２と、支持リング５３を装着する装着部７１ｅとを有する簡単な構造で構成されるので、従来のものと比較して、ＥＧＲクーラ４０の製造工程を少なくできる。
【００６６】
また、本実施形態のＥＧＲクーラ４０によれば、支持リング５３を装着部７１ｅに装着し、支持リング５３が装着された状態で、上流側ＥＧＲパイプ５２を冷却水流通部５１の挿入孔６２ａに挿入して支持リング５３を貫通孔６３ａ内にセットし、フランジ７２を前側面部３ｍに固定するだけの作業で上流側ＥＧＲパイプ５２が組み付けされる。
【００６７】
その結果、従来のものと比較して、ＥＧＲクーラ４０の組付工程が少なくなり、上流側ＥＧＲパイプ５２を容易にシリンダヘッド３の冷却水流通部５１に組み付けできる。
【００６８】
また、本実施形態のＥＧＲクーラ４０によれば、上流側ＥＧＲパイプ５２の下流側の端部が自由端となり、支持リング５３により、上流側ＥＧＲパイプ５２のシリンダヘッド３に対する伸縮が吸収されるので、上流側ＥＧＲパイプ５２に熱応力が生じなくなり、上流側ＥＧＲパイプ５２にの熱応力による損傷が生じなくなる。その結果、ＥＧＲクーラ４０の耐久性を向上できる。
【００６９】
本実施形態のＥＧＲクーラ４０によれば、冷却水流通部５１がシリンダヘッド３の一部で構成され、冷却水が、内燃機関１を冷却する冷却水で構成されるので、シリンダヘッド３の外部にシリンダヘッド３とは別体で冷却水流通部５１を設けることがなくなる。その結果、ＥＧＲクーラ４０がシリンダヘッド３から突出することがなく、内燃機関の省スペース化が図られる。
【００７０】
また、本実施形態のＥＧＲクーラ４０によれば、冷却水流通部５１をシリンダヘッド３とは別に製造することがなくなるので、従来のものと比較して、部品製作や組付などの製造工程が少なくなる。また、冷却水流通部５１がシリンダヘッドの一部で構成されるので、内燃機関１を冷却する冷却水を冷却水流通部５１に流通させる配管も少なくなり、部品製作や組付などの製造工程を少なくできる。
【００７１】
なお、本実施形態におけるＥＧＲクーラ４０ので排気ガス流通パイプとしての上流側ＥＧＲパイプ５２を図１に示す導入部７１ｂから冷却部７１ｄまでを単一構造のパイプで構成した場合について説明したが、本発明のＥＧＲクーラの排気ガス流通パイプを単一構造以外の構造で構成してもよい。
【００７２】
例えば、図４に示すように、排気ガスを導入する導入パイプ８１と、排気ガスを冷却する冷却パイプ８２との二つのパイプを結合する構造の上流側ＥＧＲパイプ８０で排気ガス流通パイプを構成するようにしてもよい。
【００７３】
導入パイプ８１は、本体パイプ９１と、本体パイプ９１の下流側端部に固定されるフランジ部としてのフランジ９２とを有している。本体パイプ９１は、排気マニホールド６の集合管６ｓと連結する連結部９１ａと、排気マニホールド６の集合管６ｓから排気ガスを導入して冷却パイプ８２内に流通させる導入部９１ｂとを有している。フランジ９２には、本体パイプ９１を挟んで一対の貫通孔９２ａが形成されている。
【００７４】
冷却パイプ８２は、本体パイプ９５と、本体パイプ９５の上流側端部に固定される連結フランジ部としてのフランジ９６とを有している。本体パイプ９５は、導入パイプ８１の本体パイプ９１と連結する連結部９５ａと、導入された排気ガスを冷却する冷却部９５ｂ、支持リング５３を装着する装着部９５ｃとを有している。フランジ９６には、本体パイプ９１を挟んで一対の貫通孔９６ａが形成されている。
【００７５】
本体パイプ９５の装着部９５ｃに支持リング５３が装着されるとともにガスケット５４を通した状態で、本体パイプ９５が、前側周壁６２の挿入孔６２ａに挿入され、後側周壁６３の貫通孔６３ａに支持リング５３が嵌め込まれる。そして、導入パイプ８１のフランジ９６を冷却パイプ８２のフランジ９６とガスケット５４を挟んだ状態で当接させ、ボルト５５を貫通孔９２ａと貫通孔９６ａに挿入し、シリンダヘッド３の前側面部３ｍに締結することで、冷却パイプ８２が、シリンダヘッド３に固定される。
【００７６】
二つのパイプを結合する構造の上流側ＥＧＲパイプ８０によれば、冷却パイプ８２のフランジ９６が導入パイプ８１のフランジ９２と連結されるので、シリンダヘッド３の外部に位置する導入パイプ８１の変形が、シリンダヘッド３の内部に位置する冷却パイプ８２に影響を及ぼさなくなる。その結果、冷却パイプ８２の変形量が少なくなり、冷却パイプ８２に導入パイプ８１の変形による応力が生じなくなるので、ＥＧＲクーラ４０のシール性が維持されるとともに、耐久性が向上する。
【００７７】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００７８】
１…内燃機関、３…シリンダヘッド、４０…ＥＧＲクーラ、５１…冷却水流通部（ハウジング）、５２，８０…上流側ＥＧＲパイプ（排気ガス流通パイプ）、５３…支持リング、６２…前側周壁（ハウジング）、６２ａ…挿入孔、６３…後側周壁（ハウジング）、６３ａ…貫通孔、６４…環状周壁（ハウジング）、７１，９５…本体パイプ（排気ガス流通パイプ）、７１ｅ、９５ｃ…装着部、７２，９６…フランジ（フランジ部）、９２…フランジ（連結フランジ部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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