(57)【要約】【課題】ＥＧＲ弁の開弁初期にＥＧＲ弁の弁体の上流側表面に付着していた凝縮水がＥＧＲ弁より下流へ一気に飛散しながら流れることを防止すること。【解決手段】ＥＧＲ弁１２は、ＥＧＲガスの流路２１を有するハウジング２２を備え、流路２１の下流側が上流側より高い位置に配置される。ハウジング２２には、流路２１を開閉する弁体２３が設けられる。弁体２３の全閉状態において弁体２３が流路２１にて傾斜して配置され、弁体２３の半分が流路２１の上流側の低い方へ片寄る低位部分２３ａをなし、弁体２３の残りの半分が流路２１の下流側の高い方へ片寄る高位部分２３ｂをなす。低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で弁体２３の開弁初期の開度変化に差が設けられ、高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁初期の開度変化が大きくなるように設定される。【選択図】        図２
2015132202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気還流ガスの流路と、
前記流路の下流側が上流側より高い位置に配置されることと、
前記流路を開閉するための弁体と
を備えた排気還流弁において、
前記弁体の全閉状態において前記弁体が前記流路にて傾斜して配置され、前記弁体の半分が前記流路の上流側の低い方へ片寄る低位部分をなし、前記弁体の残りの半分が前記流路の下流側の高い方へ片寄る高位部分をなすことと、
前記低位部分と前記高位部分との間で前記弁体の開弁初期の開度変化に差が設けられ、前記高位部分の方が前記低位部分よりも前記開弁初期の開度変化が大きいことと
を備えたことを特徴とする排気還流弁。
【請求項２】
前記高位部分の方が前記低位部分よりも前記開弁初期の開度変化率が大きいことを特徴とする請求項１に記載の排気還流弁。
【請求項３】
前記高位部分の方が前記低位部分よりも前記開弁タイミングが早いことを特徴とする請求項１に記載の排気還流弁。
【請求項４】
前記低位部分と前記高位部分との間で前記開弁初期の開度変化に差を設けるために、前記低位部分に対応する前記流路の内壁形状と前記高位部分に対応する前記流路の内壁形状とを異ならせたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の排気還流弁。
【請求項５】
前記低位部分と前記高位部分との間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、前記弁体の低位部分の外形状と前記高位部分の外形状とを異ならせたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の排気還流弁。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の排気還流弁と、
前記排気還流弁が設けられる排気還流通路と
を備えた排気還流装置において、
前記排気還流弁より下流の前記排気還流通路に、前記排気還流弁から流入する凝縮水を一旦捕える捕捉手段を設けたことを特徴とする排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気還流（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ））装置の排気還流通路に設けられる排気還流弁及び排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種のＥＧＲ装置が、例えば、自動車用エンジンに採用されている。ＥＧＲ装置は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節されるようになっている。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。ここで、ＥＧＲ装置に使われるＥＧＲ弁として、例えば、下記の特許文献１には、ポペット弁タイプのＥＧＲ弁が記載されている。また、例えば、下記の特許文献２には、バタフライ弁タイプのＥＧＲ弁が記載されている。
【０００３】
上記したＥＧＲ装置につき、ＥＧＲ弁が全閉状態となっているときからエンジンが暖機され、ＥＧＲを開始するためにＥＧＲ弁が開弁しようとするとき、ＥＧＲ弁の弁体の上流側表面に凝縮水が付着していることがある。この凝縮水が、ＥＧＲ弁が開弁すると同時にＥＧＲ弁より下流へ一気に飛散しながら流れることがある。このとき、ＥＧＲ弁より下流の吸気通路に過給機のコンプレッサが設けられる場合は、そのインペラに凝縮水がかかりインペラが破損等するおそれがある。あるいは、ＥＧＲ弁より下流の吸気通路へ流れた凝縮水が燃焼室へ直接取り込まれた場合は、失火が生じるおそれがある。
【０００４】
ここで、このような弁周りの凝縮水を対策する技術の一例が、下記の特許文献３に提案されている。この技術は、エンジンのバタフライ弁に係るものであり、弁軸と、弁軸に支持された円板状の弁体とを備え、弁軸の両端部が軸受を介してハウジングに回転可能に支持される。弁体の表面の半分（弁軸より上側の部分）には、弁体に付着した凝縮水を弁体の中央へ集めるための溝が形成される。この構成により、弁体に付着した凝縮水を弁体の中央へ集めて軸受へは流れないないようにし、軸受の錆びや腐食を防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４８４９４号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１７２６号公報
【特許文献３】特開２０１３−２９０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献３に記載の技術では、弁体に付着した凝縮水を軸受へ流れないようにできるものの、弁体の表面の残り半分（弁軸より下側の部分）には、凝縮水が付着することがある。ここで、ＥＧＲ弁より上流の圧力とＥＧＲ弁より下流の圧力との圧力差が大きい場合に、図１８に示すように、ＥＧＲを開始しようとしてバタフライ弁タイプのＥＧＲ弁５１の弁体５２が開弁しようとすると、その開弁初期におけるハウジング５３の流路５４の内壁と弁体５２との間の隙間からＥＧＲガスがＥＧＲ弁５１より下流へ急激に流れ、弁体５２に付着していた凝縮水ＣＷが一気に下流へ飛散しながら流れることがあり、この凝縮水によりエンジンに失火等の不具合が生じるおそれがあった。図１８には、ＥＧＲ通路５５Ａ，５５Ｂに組み付けられたＥＧＲ弁５１の開弁初期の状態を概略図により示す。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気還流弁の開弁初期に排気還流弁の弁体の上流側表面に付着していた凝縮水が排気還流弁より下流へ一気に飛散しながら流れることを防止することを可能とした排気還流弁及び排気還流装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、排気還流ガスの流路と、流路の下流側が上流側より高い位置に配置されることと、流路を開閉するための弁体とを備えた排気還流弁において、弁体の全閉状態において弁体が流路にて傾斜して配置されることにより、弁体の半分が流路の上流側の低い方へ片寄る低位部分をなし、弁体の残りの半分が流路の下流側の高い方へ片寄る高位部分をなすことと、低位部分と高位部分との間で弁体の開弁初期の開度変化に差が設けられ、高位部分の方が低位部分よりも開弁初期の開度変化が大きいこととを備えたことを趣旨とする。
【０００９】
上記発明の構成によれば、流路の下流側が上流側より高い位置に配置され、全閉状態において弁体が流路にて傾斜して配置されることにより、低位部分が上流側の低い方へ片寄り、高位部分が下流側の高い方へ片寄る。従って、弁体の上流側表面に生じた凝縮水は、重力により流下して、高位部分より低い低位部分の表面に付着して溜まる。そして、弁体の開弁初期には、高位部分の方が低位部分よりも開度変化が大きいので、初めに、凝縮水の付着の少ない高位部分で開度が先に増大し、これにより弁体を境とする流路の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が低減する。その後、弁体の開弁に伴い低位部分で遅れて開度が増大するが、流路の圧力差が既に低減しているので、弁体と流路の内壁との間の隙間を通過するガスの流速が低下する。
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、高位部分の方が低位部分よりも開弁初期の開度変化率が大きいことを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、高位部分の方が低位部分よりも開弁初期の開度変化率が大きいので、高位部分で開度が先に増大し、弁体を境とする流路の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が低減される。低位部分でも開度が遅れて増大するが、高位部分に比べて開度変化率が小さいことから、弁体より下流への凝縮水の急激な流れが抑えられる。
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、高位部分の方が低位部分よりも開弁タイミングが早いことを趣旨とする。
【００１３】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、高位部分の方が低位部分よりも開弁タイミングが早いので、高位部分で先に開弁し、弁体を境とする流路の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が低減される。低位部分でも遅れて開弁するが、高位部分に比べて開度が小さいことから、弁体より下流への凝縮水の急激な流れが抑えられる。
【００１４】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、低位部分と高位部分との間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、低位部分に対応する流路の内壁形状と高位部分に対応する流路の内壁形状とを異ならせたことを趣旨とする。
【００１５】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、低位部分に対応する流路の内壁形状と高位部分に対応する流路の内壁形状とを異ならせるので、従前の弁体を加工することなく、或いは加工を少なくして使用することが可能となる。
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、低位部分と高位部分との間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、弁体の低位部分の外形状と高位部分の外形状とを異ならせたことを趣旨とする。
【００１７】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、弁体の低位部分の外形状と高位部分の外形状とを異ならせるので、従前のように流路の内壁を加工する必要がなく、或いは加工を少なくして使用することが可能となる。
【００１８】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の排気還流弁と、排気還流弁が設けられる排気還流通路とを備えた排気還流装置において、排気還流弁より下流の排気還流通路に、排気還流弁から流入する凝縮水を一旦捕える捕捉手段を設けたことを趣旨とする。
【００１９】
上記発明の構成によれば、排気還流弁より下流の排気還流通路に凝縮水を一旦捕える捕捉手段が設けられるので、たとえ弁体より下流へ凝縮水が飛散しても、その捕捉手段で凝縮水が一旦捕えられるので、捕捉手段より下流へ凝縮水が流れることがない。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に記載の発明によれば、排気還流弁の開弁初期に排気還流弁の弁体の上流側表面に付着していた凝縮水が排気還流弁より下流へ一気に飛散しながら流れることを防止することができ、凝縮水に起因する不具合が生じることを未然に防止することができる。
【００２１】
請求項２に記載の発明によれば、排気還流弁の開弁初期に排気還流弁の弁体の上流側表面に付着していた凝縮水が排気還流弁より下流へ一気に飛散しながら流れることを防止することができ、凝縮水に起因する不具合が生じることを未然に防止することができる。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、高位部分が開弁しても低位部分に付着した凝縮水が弁体より下流の流路へ流れることがなく、弁体より上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が適度に低減するまで低位部分の開弁を遅れさせることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、弁体の製造の手間を少なくすることができる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、流路を含むハウジングの製造を容易なものにすることができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、排気還流弁より下流へ万一凝縮水が飛散しても、その凝縮水が排気還流通路より下流へ流れることを防止することができ、凝縮水に起因する不具合が生じることを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態に係り、ＥＧＲ装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】第１実施形態に係り、全閉状態（全開状態）におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図３】第１実施形態に係り、開弁初期におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図４】第１実施形態に係り、ＥＧＲ通路に組み付けられたＥＧＲ弁の全閉状態を示す概略図。
【図５】第１実施形態に係り、ＥＧＲ通路に組み付けられたＥＧＲ弁の開弁初期の状態を示す概略図。
【図６】第１実施形態に係り、ＥＧＲ通路に組み付けられたＥＧＲ弁の開弁初期を過ぎた状態を示す概略図。
【図７】第２実施形態に係り、開弁初期におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図８】第３実施形態に係り、全閉状態におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図９】第３実施形態に係り、開弁初期におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１０】第４実施形態に係り、全閉状態におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１１】第４実施形態に係り、開弁初期におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１２】第５実施形態に係り、全閉状態におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１３】第５実施形態に係り、開弁初期におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１４】第６実施形態に係り、全閉状態におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１５】第６実施形態に係り、開弁初期におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１６】第７実施形態に係り、全閉状態（開弁初期）におけるＥＧＲ弁の概略構成を示す断面図。
【図１７】第８実施形態に係り、ＥＧＲ通路に組み付けられたＥＧＲ弁につき、開弁初期を経過した直後の状態を示す概略図。
【図１８】従来例に係り、ＥＧＲ通路に組み付けられたＥＧＲ弁の開弁初期の状態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の排気還流弁を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２８】
図１に、排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。図１に示すように、エンジン１は吸気通路２と排気通路３とを備える。吸気通路２には、エアクリーナ４を通過した空気が吸入され、スロットル弁５を介してエンジン１の燃焼室（図示略）に取り込まれる。燃焼室直前の吸気通路２にはインジェクタ６から燃料が噴射供給される。燃料と空気との混合気が燃焼室にて点火プラグ７の動作により爆発・燃焼することにより、エンジン１に動力が得られる。燃焼室で生じた排気は、排気通路３へ排出され、触媒コンバータ８で浄化された後、外部へ排出される。エンジン１に設けられるＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂと、ＥＧＲ弁１２とを備える。ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂは、触媒コンバータ８より下流の排気通路３と、スロットル弁５より下流の吸気通路２との間に設けられる。図１では、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂの配置が簡略的に示されるが、後述するように（図４〜図６、図１３等参照）、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂは、その下流側が上流側より高い位置に配置される。ＥＧＲ弁１２は、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂの途中に設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１２はモータにより駆動される電動駆動タイプが使用される。
【００２９】
上記のように構成したＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室から排気通路３へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂを介して吸気通路２へ流して燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂを流れるＥＧＲガスの流量は、ＥＧＲ弁１２により調節される。ＥＧＲ通路１１Ａ，１１ＢにＥＧＲガスが流れるのは、ＥＧＲ弁１２を境としてその上流側のＥＧＲ通路１１Ａにかかる排気圧力と下流側のＥＧＲ通路１１Ｂにかかる吸気圧力との間に圧力差が生じるときである。
【００３０】
図２に、全閉状態（全開状態）におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。図３に、開弁初期におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。ＥＧＲ弁１２は、内部にＥＧＲガスの流路２１を有する円筒状のハウジング２２と、ハウジング２２の中に配置され、流路２１を開閉する弁体２３と、弁体２３を回動可能に支持する弁軸２４とを備える。弁軸２４は、ハウジング２２を垂直に貫通するように配置され、その一端部が減速機構（図示略）を介してモータ（図示略）に駆動連結される。弁体２３は、略円板形状をなしている。この実施形態で、ハウジング２２、弁体２３及び弁軸２４はそれぞれ金属材料により形成される。そして、この弁体２３は、弁軸２４が回転することで、図２に実線で示す全閉位置と図２に２点鎖線で示す全開位置との間で回動し、開度可変となっている。
【００３１】
図２、図３において、ハウジング２２の上端２２ａがＥＧＲガスの流れの下流端を示し、ハウジング２２の下端２２ｂがＥＧＲガスの流れの上流端を示す。このように、この実施形態のＥＧＲ弁１２は、流路２１の下流側が上流側より高い位置に配置される。図２に実線で示すように、全閉状態において、弁体２３は流路２１の中で傾斜して配置される。これにより、弁体２３の半分が流路２１の上流側の低い方へ片寄る低位部分２３ａ（図２、図３において弁軸２４より左側の部分。）をなし、弁体２３の残りの半分が流路２１の下流側の高い方へ片寄る高位部分２３ｂ（図２、図３において弁軸２４より右側の部分。）をなしている。この実施形態では、低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で弁体２３の開弁初期の開度変化に差が設けられる。すなわち、図３に示すように、高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁初期の開度変化が大きくなるように設けられる。そのために、低位部分２３ａに対応する流路２１の内壁形状と高位部分２３ｂに対応する流路２１の内壁形状とを異ならせている。具体的には、低位部分２３ａに対応する流路２１の内壁に、表面が傾斜する傾斜突起２５が一体に形成される。この傾斜突起２５は、弁体２３の低位部分２３ａの外周に対向する表面２５ａが、その低位部分２３ａの回動軌跡に合わせて円弧状をなしている。また、この実施形態では、弁体２３の高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁タイミングが早くなるように設定されている。すなわち、図３に示すように、開弁初期において、高位部分２３ｂと流路２１の内壁との間の隙間がある程度開いた状態でも、低位部分２３ａと傾斜突起２５との間に隙間ができないように設定される。なお、低位部分２３ａは、図３の状態から弁体２３が更に回動することにより、流路２１の内壁と低位部分２３ａとの間に隙間ができてその開度が徐々に増すことになる。
【００３２】
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁１２によれば次のような作用効果を有する。図４に、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂに組み付けられたＥＧＲ弁１２の全閉状態を概略図により示す。図５に、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂに組み付けられたＥＧＲ弁１２の開弁初期の状態を概略図により示す。図６に、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂに組み付けられたＥＧＲ弁１２の開弁初期を過ぎた状態を概略図により示す。この実施形態では、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂが傾斜して配置されており、その下流側のＥＧＲ通路１１Ｂの方が上流側のＥＧＲ通路１１Ａより高い位置に配置される。これに伴い、ＥＧＲ弁１２のハウジング２２の流路２１も、その下流側が上流側より高い位置に配置される。図４に示すように、全閉状態では、弁体２３の低位部分２３ａの上流側表面に凝縮水ＣＷが付着して溜まっている。
【００３３】
図４〜図６に示すように、ハウジング２２の流路２１の下流側が上流側より高い位置に配置され、全閉状態において弁体２３が流路２１にて傾斜して配置されることにより、弁体２３の低位部分２３ａが流路２１の上流側の低い方へ片寄り、高位部分２３ｂが流路２１の下流側の高い方へ片寄っている。従って、図４、図５に示すように、弁体２３の上流側表面に生じた凝縮水ＣＷは、重力により流下して、高位部分２３ｂより低い低位部分２３ａの表面に付着して溜まることになる。
【００３４】
そして、低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で弁体２３の開弁初期の開度変化に差が設けられ、高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁初期の開度変化が大きいので、図５に示すように、開弁初期には、初めに、凝縮水ＣＷの付着の少ない高位部分２３ｂで開度が先に増大し、これにより弁体２３を境とする流路２１の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が低減する。その後、図６に示すように、弁体２３の開弁に伴い低位部分２３ａが遅れて開度が増大するが、上記した流路２１の圧力差が既に低減しているので、弁体２３と流路２１の内壁との間の隙間を通過するＥＧＲガスの流速が低下する。このため、弁体２３の低位部分２３ａで溜まっていた凝縮水ＣＷは、その低位部分２３ａと流路２１の内壁との隙間から下流側の流路２１へ流れるが、すでにＥＧＲガスの流速が低下していることから、一気に下流側へ流れることはなく、一旦緩やかに下流側へ流れ、やがて重力により流路２１を流下してＥＧＲ弁１２より上流のＥＧＲ通路１１Ａへ流れ落ちることになる。この結果、ＥＧＲ弁１２の開弁初期にＥＧＲ弁１２の弁体２３の上流側表面に付着していた凝縮水ＣＷがＥＧＲ弁１２より下流へ一気に飛散しながら流れることを防止することができる。このため、凝縮水ＣＷが燃焼室に取り込まれてエンジン１に失火等の不具合が生じることを未然に防止することができる。あるいは、ＥＧＲ通路１１Ｂより下流の吸気通路に過給機のコンプレッサが設けられる場合は、そのインペラに凝縮水ＣＷがかかりインペラに破損等の不具合が生じることを未然に防止することができる。すなわち、エンジン１等に凝縮水ＣＷに起因する不具合が生じることを未然に防止することができる。
【００３５】
この実施形態では、弁体２３の高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁タイミングが早いので、高位部分２３ｂで先に開弁し、弁体２３を境とする流路２１の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が低減される。また、低位部分２３ａでも遅れて開弁するが、高位部分２３ｂに比べて開度が小さいことから、弁体２３より下流への凝縮水ＣＷの急激な流れが抑えられる。このため、高位部分２３ｂが開弁しても弁体２３より下流の流路２１へ凝縮水ＣＷがほとんど流れることがなく、上記圧力差が適度に低減するまで低位部分２３ａの開弁を遅らすことができる。
【００３６】
また、この実施形態では、弁体２３の低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、低位部分２３ａに対応する流路２１の内壁形状と高位部分２３ｂに対応する流路２１の内壁形状とを異ならせている。従って、従前の弁体をほとんど加工することなく、或いは加工を少なくして使用することが可能となる。このため、弁体２３の製造の手間を少なくすることができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の排気還流弁を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００３８】
なお、以下に説明する各実施形態において第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し異なった点を中心に説明する。
【００３９】
図７に、開弁初期におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。この実施形態では、流路２１の内壁に形成される傾斜突起２５の構成の点で第１実施形態と異なる。すなわち、図７に示すように、この実施形態では、傾斜突起２５の表面２５ａが湾曲ではなく平坦な傾斜面に形成され、しかもその傾斜角度が第１実施形態のそれよりも緩やかに設定される。これにより、開弁初期の後半になるほど、弁体２３の低位部分２３ａと傾斜突起２５の表面２５ａとの間の隙間が徐々に大きくなるように、すなわち、低位部分２３ａが比較的小さな開度変化率で開弁するように設定される。このように構成することで、弁体２３の高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁初期の開度変化率が大きくなるように設定される。
【００４０】
従って、この実施形態でも、第１実施形態と同等の作用効果が得られるが、第１実施形態とは以下の点で異なる。すなわち、弁体２３の高位部分２３ｂの方が低位部分２３ａよりも開弁初期の開度変化率が大きいので、高位部分２３ｂで開度が先に増大し、弁体２３を境とする流路２１の上流側の圧力と下流側の圧力との圧力差が低減される。このとき低位部分２３ａでも開度が遅れて増大するが、高位部分２３ｂに比べて開度変化率が小さいことから、弁体２３より下流への凝縮水の急激な流れが抑えられる。
【００４１】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の排気還流弁を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図８に、全閉状態におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。図９に、開弁初期におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。前記各実施形態では、弁体２３の低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、低位部分２３ａに対応する流路２１の内壁形状と高位部分２３ｂに対応する流路２１の内壁形状とを異ならせた。これに対し、この実施形態では、低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、低位部分２３ａの外形状と高位部分２３ｂの外形状とを異ならせている。すなわち、図８、図９に示すように、この実施形態では、低位部分２３ａの板厚Ｔ１が高位部分２３ｂの板厚Ｔ２よりも大きく設定される。これにより、図９に示すように、開弁初期の状態では、高位部分２３ｂの側で低位部分２３ａの側よりも先に開度が増大するようになっている。
【００４３】
従って、この実施形態でも、前記各実施形態と同等の作用効果が得られるが、前記各実施形態とは以下の点が異なる。すなわち、この実施形態では、弁体２３の低位部分２３ａの外形状と高位部分２３ｂの外形状とを異ならせているので、第１及び第２の実施形態のように流路２１の内壁に傾斜突起２５を設ける必要がない。このため、流路２１を含むハウジング２２の製造を容易なものにすることができる。
【００４４】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の排気還流弁を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４５】
図１０に、全閉状態におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。図１１に、開弁初期におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。この実施形態でも、第３実施形態と同様、低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、低位部分２３ａの外形状と高位部分２３ｂの外形状とを異ならせている。すなわち、図１０、図１１に示すように、この実施形態では、低位部分２３ａの板厚Ｔ１が高位部分２３ｂの外周部の板厚Ｔ２よりも大きく設定される。つまり、高位部分２３ｂの中心部の板厚Ｔ３は低位部部２３ａの板厚Ｔ１と同じであるが、高位部部２３ｂは、その外周部のみ板厚Ｔ２が中心部の板厚Ｔ３の約半分に形成されている。これにより、図１１に示すように、開弁初期の状態では、高位部分２３ｂの側で低位部分２３ａの側よりも先に開度が増大するようになっている。
【００４６】
従って、この実施形態でも、前記第３実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００４７】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の排気還流弁を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４８】
図１２に、全閉状態におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。図１３に、開弁初期におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。この実施形態でも、第３実施形態と同様、低位部分２３ａと高位部分２３ｂとの間で開弁初期の開度変化に差を設けるために、低位部分２３ａの外形状と高位部分２３ｂの外形状とを異ならせている。すなわち、図１２、図１３に示すように、この実施形態では、低位部分２３ａの板厚Ｔ１は高位部分２３ｂの板厚Ｔ２と同じに形成されるが、低位部分２３ａの上流側面の外周縁に上流側へ向けて突出する外周リブ２３ｃが形成されている。これにより、図１３に示すように、開弁初期の状態では、高位部分２３ｂの側で低位部分２３ａの側よりも先に開度が増大するようになっている。
【００４９】
従って、この実施形態でも、前記第３実施形態と同等の作用効果を得ることができる。
【００５０】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の排気還流弁を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５１】
この実施形態では、前記各実施形態のバタフライ弁タイプとは異なり、ポペット弁タイプのＥＧＲ弁１２に本発明が具体化される。図１４に、全閉状態におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。図１５に、開弁初期におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。図１４、図１５に示すように、この実施形態のＥＧＲ弁１２は、流路３１を含むハウジング３２と、傘状の弁体３３と、その弁体３３と一体に形成された軸部３４と、流路３１の途中にて弁体３３の外周が着座可能に形成された弁座３５とを備える。流路３１は、小径の流路３１ａと、大径の流路３１ｂとを含み、それら両流路３１ａ，３１ｂの境目に弁座３５が形成される。この実施形態では、弁座３５の開口部が垂直方向に対して斜めに配置され、これに合わせて弁体３３及び弁軸３４が垂直方向に対して斜めに配置される。これにより、弁体３３の半分が流路３１の上流側の低い方へ片寄る低位部分３３ａをなし、弁体３３の残りの半分が流路３１の下流側の高い方へ片寄る高位部分３３ｂなしている。
【００５２】
この実施形態では、低位部分３３ａと高位部分３３ｂとの間で、弁体３３の開弁初期における開度変化に差が設けられる。すなわち、図１４に示すように、高位部分３３ｂの方が低位部分３３ａよりも開弁初期の開度変化が大きくなるように設けられる。そのために、この実施形態では、弁座３５の内周壁の傾斜角度を弁体３３の低位部分３３ａの側と高位部分３３ｂの側で同じとし、弁体３３の低位部分３３ａの外形状と高位部分３３ｂの外形状を異ならせている。具体的には、弁体３３の表面３３ｃに対する低位部分３３ａの外周面の傾斜角度θ１が、同じく表面３３ｃに対する高位部分３３ｂの外周面の傾斜角度θ２よりも大きくなるように設定される。これにより、高位部分３３ｂの方が低位部分３３ａよりも開度変化率が大きくなるように設定される。すなわち、図１５に示すように、開弁初期において、弁体３３の高位部分３３ｂと弁座３５の内壁との間の隙間がある程度開いた状態でも、低位部分３３ａと弁座３５の内壁との間の隙間が極めて小さくなるようになっている。
【００５３】
従って、この実施形態におけるポペット弁タイプのＥＧＲ弁１２でも、前記第３実施形態におけるバタフライ弁タイプのＥＧＲ弁１２と同等の作用効果を得ることができる。
【００５４】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の排気還流弁を具体化した第７実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５５】
図１６には、全閉状態（開弁初期）におけるＥＧＲ弁１２の概略構成を断面図により示す。この実施形態では、弁体３３の低位部分３３ａと高位部分３３ｂとの間で開弁初期の開度変化に差を設けるための構成の点で第４実施形態と異なる。すなわち、図１６に示すように、この実施形態では、高位部分３３ｂの方が低位部分３３ａよりも開弁初期の開弁タイミングが早くなるように設定される。そのために、弁体３３の外周の形状を低位部分３３ａと高位部分３３ｂで同じとし、弁座３５の内周壁の形状を低位部分３３ａの側と高位部分３３ｂの側とで異ならせている。具体的には、全閉状態において、高位部分３３ｂの側では、弁座３５の内壁と高位部分３３ｂの外周面との間に所定の角度θ３が設けられるが、低位部分３３ａの側では、弁座３５の内壁と低位部分３３ａの外周面との傾斜が一致するように設定される。これにより、図１６に２点鎖線で示すように、開弁初期において、高位部分３３ｂと弁座３５の内壁との隙間がある程度開いた状態でも（開弁しても）、低位部分３３ａと弁座３５の内壁との間では隙間ができていない（開弁していない）。
【００５６】
従って、この実施形態でも、前記第４実施形態と同等の作用効果を得ることができる。また、この実施形態では、従前の弁体をほとんど加工することなく使用することが可能となる。このため、弁体３３の製造の手間を少なくすることができる。
【００５７】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の排気還流装置を具体化した第８実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５８】
図１７には、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂに組み付けられたＥＧＲ弁１２につき、開弁初期を経過した直後の状態を概略図により示す。この実施形態では、第１実施形態のＥＧＲ弁１２がＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂに設けられる。ＥＧＲ弁１２より下流のＥＧＲ通路１１Ｂには、ＥＧＲ弁１２から流入する凝縮水ＣＷを一旦捕えるための本発明の捕捉手段の一例として、迷路１６が設けられる。この迷路１６は、袋小路状に形成されており、ＥＧＲ弁１２からその下流のＥＧＲ通路１１Ｂへ凝縮水ＣＷが飛散流入しても、その凝縮水ＣＷを捕えてＥＧＲ通路１１Ｂの傾斜に沿ってＥＧＲ弁１２の方へ重力により流下させるようになっている。迷路１６より下流のＥＧＲ通路１１Ｃは、迷路１６より上流のＥＧＲ通路１１Ｂより高い位置にて傾斜して吸気通路２まで延びている。
【００５９】
従って、この実施形態では、第１実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、ＥＧＲ弁１２より下流のＥＧＲ通路１１Ｂに凝縮水ＣＷを一旦捕える迷路１６が設けられるので、たとえ弁体１２より下流へ凝縮水ＣＷが飛散するようなことがあったとしても、その迷路１６で凝縮水ＣＷが一旦捕えられるので、迷路１６より下流へ凝縮水ＣＷが流れることがない。このため、ＥＧＲ弁１２より下流へ万一凝縮水ＣＷが飛散しても、その凝縮水ＣＷがＥＧＲ通路１１Ｂより下流へ流れることを防止することができ、エンジン１にて凝縮水ＣＷに起因する不具合が生じることを未然に防止することができる。
【００６０】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【００６１】
（１）前記各実施形態では、ＥＧＲ弁１２の流路２１，３１を傾斜させた場合に具体化したが、流路が垂直に配置される場合にも具体化することができる。
【００６２】
（２）前記第８実施形態では、ＥＧＲ通路１１Ｂに捕捉手段として迷路１６を設けたが、捕捉手段として飛散した凝縮水をキャッチできる受け部材などをＥＧＲガスの流れを妨げないように設けることもできる。この受け材として、例えば、複数のスリットを有するスリット板や、網目を有する網材などが考えられる。
【００６３】
（３）前記第８実施形態では、ＥＧＲ通路１１Ａ，１１Ｂに第１実施形態のＥＧＲ弁１２を設けたが、ＥＧＲ通路に第２〜第５の実施形態のＥＧＲ弁１２を設けることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
この発明は、自動車用エンジンや、そのエンジンに設けられるＥＧＲ装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１１  ＥＧＲ通路
１１Ａ  ＥＧＲ通路
１１Ｂ  ＥＧＲ通路
１１Ｃ  ＥＧＲ通路
１２  ＥＧＲ弁
１６  迷路（捕捉手段）
２１  流路
２２ａ  上端
２２ｂ  下端
２３  弁体
２３ａ  低位部分
２３ｂ  高位部分
２５  傾斜突起
２５ａ  表面
３１  流路
３３  弁体
３３ａ  低位部分
３３ｂ  高位部分
ＣＷ  凝縮水
θ１  傾斜角度（低位部分の）
θ２  傾斜角度（高位部分の）
【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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