(57)【要約】【課題】弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部の昇温を抑えるとともに、弁軸の摺動性能をより長期にわたって保持させることが可能な排気ガス再循環バルブを提供する。【解決手段】ガイド部５０は、弁軸３８を支持するための弁軸ガイド５２を備え、この弁軸ガイド５２は、内部に軸挿通孔５４および軸受逃げ部５５が画成され、その外周部は、上部が狭径部５９、中間部が大径部５８、下部が小径部５６である段差円筒形状を呈している。弁軸ガイド５２は、フッ素系樹脂コーティング４８が施された弁軸３８に同軸的に配設されて、アンダーカバー６０およびアッパーカバー６６の内部に密着して嵌入され、挟持されるとともに外部から遮蔽される。【選択図】図１
2004011432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座および排気ガスの循環流路を備える基部と、
前記排気ガスの循環流路を開閉する弁本体を含み、前記基部を貫通し外方へ延在する弁軸と、
前記弁軸を前記弁本体と一体的に変位させる駆動部と、
前記駆動部と前記基部の間に設けられ、前記弁軸を変位自在に支持する弁軸ガイドと、
を有する排気ガス再循環バルブにおいて、
前記弁軸ガイドは、アンダーカバーによって前記排気ガスの循環流路から遮蔽されるとともに、狭径部と大径部を有する段差円筒形状をなし、前記狭径部に形成された孔部を画成する壁部で前記弁軸を変位自在に支持し、
前記弁軸ガイドに対する前記弁軸の摺動部にはフッ素系樹脂コーティングが施されていることを特徴とする排気ガス再循環バルブ。
【請求項２】
請求項１記載の排気ガス再循環バルブにおいて、
前記弁軸ガイドの狭径部の内径をＤ２とし、前記弁軸ガイドの狭径部の外径をＤ１としたとき、
Ｄ１／Ｄ２≦２．５
とすることを特徴とする排気ガス再循環バルブ。
【請求項３】
請求項１または２記載の排気ガス再循環バルブにおいて、
前記弁軸に施されるフッ素系樹脂コーティングは、少なくとも前記弁軸ガイドの前記狭径部に形成された孔部の長さと前記弁軸の変位長さとを加えた範囲に施されることを特徴とする排気ガス再循環バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガス再循環バルブに関し、一層詳細には、排気ガス再循環バルブにおける弁軸ガイドの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、内燃機関から排出される有害成分を除去するために、排気ガス再循環バルブが用いられている。この排気ガス再循環バルブは、内燃機関から排出される排気ガスを吸気系に再循環させ、前記排気ガス中に含まれるＮＯｘ等の有害成分を減少させるために、前記内燃機関の吸気系と排気系とを連通させる機能を有する。
【０００３】
一般的に、排気ガス再循環バルブは、内燃機関の吸気系と排気系とを連通させる再循環路を開閉する弁本体と、前記弁本体に連結される弁軸を駆動して変位動作を行う駆動装置とから構成される。この場合、前記弁軸は弁軸ガイドによって変位自在に支持される。そして、前記弁軸ガイドと前記駆動装置との間には、弁本体から導入された排気ガスの熱が前記駆動装置に伝達されることを回避するための空間が設けられている。
【０００４】
この弁軸ガイドにおいて、排気ガス中のカーボンスラッジ等の粘着物により弁軸の摺動性能が低下することを回避するために、前記弁軸ガイドと前記弁軸との摺動部に前記粘着物が付着することを回避するための手段を施すことが提案されている。
【０００５】
例えば、実開昭５１−９４３２２号公報には、排気ガス再循環バルブ中の摺動部分（軸受部分）、あるいはその他の必要箇所の全面または局所に、ポリイミド樹脂と四フッ化エチレン樹脂を主成分とするフロン層が焼付形成される技術的思想が開示されている。
【０００６】
また、特開昭５３−７７９２８号公報には、前記必要箇所がカーボン質１〜５０容量％と前記カーボン質の残部がフッ素系樹脂とからなる材料で覆われる技術的思想が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術に係る排気ガス再循環バルブでは、弁軸ガイドと弁軸とが排気ガス流体中に直接曝されており、排気ガス温度がより高温になった場合に、前記材料が熱的に耐えられないという不都合がある。
【０００８】
例えば、フッ素系樹脂の場合では、カーボンスラッジ等の粘着物の付着を回避する機能を保持するためには、３００〜４００℃以下の温度で使用するのが望ましい。一方、最近の内燃機関を構成する排気ガス再循環バルブにおいては、その排気ガスの温度が５００℃を超えるものもあり、前記フッ素系樹脂材料が劣化して所望の機能を達成することができない。従って、このフッ素系樹脂を使用して弁軸の摺動性能を保持するためには、前記弁軸ガイドおよび該弁軸ガイドと前記弁軸との摺動部の昇温を抑える必要がある。このために格別の技術的構造を採用しようとすると、その構造自体が複雑となり且つ高価とならざるを得ない。
【０００９】
一方、負圧式排気ガス再循環バルブでは、弁軸ガイドが排気ガス流路に接近して配設され、また、電動式排気ガス再循環バルブでは、ハウジング内に収容された弁軸の駆動装置が大きなスペースを占めているため、弁座および流体の流路を備える基部との間の限られた空間内に弁軸ガイドを配設する必要がある。結局、いずれの場合においても、排気ガス温度の高温化に伴い、前記弁軸ガイドおよび該弁軸ガイドと前記弁軸との摺動部の昇温を抑制する対策が必要不可欠となっている。
【００１０】
本発明は、前記の問題点に鑑みなされたものであり、弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部の昇温を抑えるとともに、フッ素系樹脂コーティングがカーボンスラッジ等の粘着物の付着を回避する機能を長期にわたって十分に発揮することができる温度領域にすることによって、弁軸の摺動性能をより長期に保持させることが可能な排気ガス再循環バルブを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、弁座および排気ガスの循環流路を備える基部と、
前記排気ガスの循環流路を開閉する弁本体を含み、前記基部を貫通し外方へ延在する弁軸と、
前記弁軸を前記弁本体と一体的に変位させる駆動部と、
前記駆動部と前記基部の間に設けられ、前記弁軸を変位自在に支持する弁軸ガイドと、
を有する排気ガス再循環バルブにおいて、
前記弁軸ガイドは、アンダーカバーによって前記排気ガスの循環流路から遮蔽されるとともに、狭径部と大径部を有する段差円筒形状をなし、前記狭径部に形成された孔部を画成する壁部で前記弁軸を変位自在に支持し、
前記弁軸ガイドに対する前記弁軸の摺動部にはフッ素系樹脂コーティングが施されていることを特徴とする。
【００１２】
この場合、前記弁軸ガイドの狭径部の内径をＤ２とし、前記弁軸ガイドの狭径部の外径をＤ１としたとき、Ｄ１／Ｄ２≦２．５とするとよい。
【００１３】
また、前記弁軸には、少なくとも前記弁軸ガイドの狭径部に形成された孔部の長さと前記弁軸の変位長さとを加えた範囲にフッ素系樹脂コーティングが施されるとよい。
【００１４】
本発明に係る排気ガス再循環バルブによれば、弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部は、アンダーカバーによって排気ガスの循環流路から遮蔽され、排気ガスに直接的に曝されることがないので、前記弁軸ガイドおよび該弁軸ガイドと前記弁軸との摺動部の昇温を抑えることができる。また、排気ガス中のカーボンスラッジ等の粘着物の流入を回避することも可能となる。
【００１５】
さらに、前記弁軸ガイドは、狭径部と大径部を有する段差円筒形状をなし、前記狭径部の熱を効率よく放熱させることができるので、弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部の昇温をさらに抑えることが可能となる。
【００１６】
その結果、フッ素系樹脂コーティングが施された弁軸の摺動部が、カーボンスラッジ等の粘着物の付着を回避する機能を長期にわたって十分に発揮することができるので、弁軸の摺動性能をより長期に保持することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係る排気ガス再循環バルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施の形態に係る排気ガス再循環バルブ１０を示す。この排気ガス再循環バルブ１０は、図示しない内燃機関の排気系から吸気系への排気ガスの循環を制御する弁部２０と、ガイド部５０と、前記弁部２０を駆動する駆動部９０と、前記弁部２０の開閉状態を計測するセンサ部１６０とから構成される。
【００１９】
弁部２０は、基部２２を備え、該基部２２の、例えば、下部には、内燃機関の排気系と連結される入口ポート２６と前記内燃機関の吸気系と連結される出口ポート２８とが画成され、この入口ポート２６と、出口ポート２８は、該入口ポート２６の上部に画成された孔部３０と、前記基部２２内に画成された排気ガスの循環流路である再循環路３２とによって連通される。
【００２０】
孔部３０は、入口ポート２６の上部から基部２２の上面に開口するように形成される。前記入口ポート２６には円環状の弁座３４が配設され、この弁座３４には、前記入口ポート２６および孔部３０を介して基部２２を貫通する弁軸３８が挿入される。
【００２１】
弁軸３８の一方の端部には弁本体３６が連結され、この弁本体３６は、弁座３４の下端に当接することによって入口ポート２６の開閉を行うことが可能である。この弁軸３８には、ガイド部５０によって摺動支持される部分の表面にフッ素系樹脂コーティング４８が施されている。
【００２２】
この場合、前記フッ素系樹脂コーティング４８が弁軸３８に施される範囲は、少なくとも後述する弁軸ガイド５２の孔部である軸挿通孔５４を画成する内周壁の長さと前記弁軸３８の変位長さを加えた長さとする。代案として、このフッ素系樹脂コーティング４８は、前記ガイド部５０側に設けられる軸挿通孔５４を画成する内周壁に施されていてもよい。基部２２の上面は、後述するシール部材７８を介してハウジング４０の下面に当接され、例えば、複数のねじ７６によってこのハウジング４０に固定される。
【００２３】
ハウジング４０は、例えば、金属製材料から形成され、円筒状の側壁４２と、この側壁４２の下端から一体的且つ図１において水平方向に延在する底壁４４とを有する。また、ハウジング４０には、側壁４２と底壁４４に跨って窓部４５が形成され、この窓部４５を介して前記ハウジング４０の内部と外部（大気側）とが連通している。さらに、底壁４４の略中心には孔部４６が画成され、この孔部４６に嵌合する弁軸ガイド５２を貫通して前記弁軸３８が同軸的に挿通される。すなわち、前記ハウジング４０内に挿入された弁軸３８はガイド部５０によって、図１において上下方向に摺動自在に支持される。
【００２４】
ガイド部５０は、弁軸３８を支持するための耐熱性材料（例えば、カーボン焼結体またはステンレス鋼等）で形成された弁軸ガイド５２を備える。この弁軸ガイド５２は、図２に示すように、内部に軸挿通孔５４および軸受逃げ部５５が画成され、上部が狭径部５９、中間部が大径部５８、下部が小径部５６の肉厚な段差円筒形状を呈し、一体的に形成されている。前記弁軸ガイド５２は、前記弁軸３８に同軸的に配設される耐熱性材料で形成されたアンダーカバー６０およびアッパーカバー６６で囲繞嵌入され、外部から遮蔽される。
【００２５】
アンダーカバー６０は、図２に示すように、弁軸ガイド５２の小径部５６に対応した内径の略カップ状に形成され、開口された上端から第１フランジ部６２が半径方向外方に指向して延在するように一体的に設けられる。このアンダーカバー６０の閉塞された底面には、弁軸３８を挿通するための第１の孔６４が画成される。前記アンダーカバー６０は、第１フランジ部６２側を上にして弁部２０の孔部３０に挿入され、前記第１フランジ部６２によって基部２２の上面中央に画成された環状溝６３に嵌合係止される。
【００２６】
アッパーカバー６６は、図２に示すように、略カップ状に形成され、その上部側には、弁軸ガイド５２の狭径部５９が密着して嵌入される小径部６８が形成され、その下部側には、弁軸ガイド５２の大径部５８が密着して嵌入される大径部７０が形成されている。前記アッパーカバー６６の上部中央部には、弁軸３８を挿通するための第２の孔７４が画成され、開口された下端には、第２フランジ部７２が半径方向外方に指向して延在するように一体的に設けられる。第２フランジ部７２には、該第２フランジ部７２をハウジング４０と基部２２との間にねじ７６によって固定するための、複数（例えば、３つ）のねじ穴７７が画成される。そして、アッパーカバー６６は、第２フランジ部７２を下にして、孔部４６からハウジング４０に挿入され、この第２フランジ部７２によって、前記ハウジング４０の下面に係止される。
【００２７】
第１フランジ部６２と第２フランジ部７２は、その間にシール部材７８が介在された状態でハウジング４０の下面と基部２２の上面とによって挟持され、前記の通り、複数のねじ７６によって固定される。シール部材７８には、前記ねじ７６を挿通するための、複数（例えば、３つ）のねじ穴７９が画成される。ここで、ガイド部５０には、弁軸ガイド５２の軸挿通孔５４、アンダーカバー６０の第１の孔６４およびアッパーカバー６６の第２の孔７４を介して弁軸３８が挿入され、このため、前記弁軸３８は軸線方向に沿って変位自在に支持されている。
【００２８】
カバー部８０は、略カップ形状のカバー部材８２を備え、該カバー部材８２の開口された上端には、フランジ部８４が半径方向外方に指向して延在するように一体的に設けられる。前記カバー部材８２の中心には、アッパーカバー６６の小径部６８に対応する直径の孔部８６が画成され、その周辺には、複数の通気孔８８が画成される。この場合、カバー部材８２のフランジ部８４が溶接等によって後述する第２支持部材９４に固着され、孔部８６にアッパーカバー６６の小径部６８が嵌入される。
【００２９】
なお、ハウジング４０の底部分（該ハウジング４０の底壁４４、側壁４２および後述する駆動部９０を構成する第２支持部材９４およびスリーブ部材１０６の底面との間に形成された空間）と、駆動部９０（特に、スリーブ部材１０６側）と、アッパーカバー６６の第２の孔７４との間には、カバー部材８２が介在することとなる。
【００３０】
駆動部９０は、略円柱形状の内孔を有する第１支持部材９２および第２支持部材９４を備え、前記第１支持部材９２が上部に位置し、前記第２支持部材９４が下部に位置するようにハウジング４０内に配設されて一組の磁極部材を構成する。
【００３１】
第１支持部材９２は、弁軸３８に直交するように延在してハウジング４０の上部に端部が固定される第１フランジ部９６と、前記弁軸３８に沿って延在する筒状の第１膨出部９３とを含む。一方、第２支持部材９４は、弁軸３８に直交するように延在してハウジング４０の下部に端部が固定される第２フランジ部９８と、前記弁軸３８に沿って延在し、且つ前記第１支持部材９２の第１膨出部９３と対向する筒状の第２膨出部９７とを含む。ここで、第２膨出部９７は、その外周が上方に延在するに従って小径となるテーパ状に形成されている。
【００３２】
第１支持部材９２および第２支持部材９４は、各外周面に形成された第１フランジ部９６および第２フランジ部９８によって、前記の通り、それぞれ側壁４２の内面に固定され、前記第２フランジ部９８の下面には、前記したカバー部材８２のフランジ部８４が固着される。ここで、第２支持部材９４、ハウジング４０の側壁４２および底壁４４とから空間が形成され、この空間は前記窓部４５を介して外部と連通される。
【００３３】
第１支持部材９２、第２支持部材９４およびハウジング４０から形成された空所１００には、弁軸３８を駆動するためのコイル１０２が配設される。前記コイル１０２は非金属製材料からなるボビン１０１に巻回され、このボビン１０１は、第２支持部材９４上のスプリングワッシャ１０４によって、第１支持部材９２に指向して弾性的に固定される。このコイル１０２には、図示しない電源装置が接続される。
【００３４】
第１支持部材９２および第２支持部材９４の内孔には、非磁性体材料で略カップ形状に形成されたスリーブ部材１０６がその底面を下にして挿入され、開口された該スリーブ部材１０６の上端を外方向に湾曲して形成された突起部１０８によって前記第１支持部材９２の上端に係止される。このスリーブ部材１０６の底面には、下に凸のカップ状で、後述する第１弾性部材１３２のガイドとして機能する突出部１１６が形成され、その略中心には、前記ハウジング４０内に挿入された弁軸３８が挿通される孔が画成される。
【００３５】
スリーブ部材１０６の内部には、磁性体からなる略円筒状のプランジャ１１０が、該スリーブ部材１０６の内面を前記弁軸３８と同軸的に且つ摺動自在に挿入される。そして、このプランジャ１１０と弁軸３８は、該プランジャ１１０の内面に形成された突起部１１２を介して連結手段１２０によって連結される。ここで、弁軸３８とプランジャ１１０の突起部１１２との間には所定の隙間が設けられている。
【００３６】
前記連結手段１２０は、第１リテーナ１２２を備え、この第１リテーナ１２２は、スリーブ部材１０６の底面に形成された突出部１１６に対応したプランジャ１１０の内径より小径の略円盤状に形成され、その外周端には、下方向に湾曲した第１湾曲部１２３が設けられる。また、第１リテーナ１２２の略中心には第１係着用孔１２４が画成され、この第１係着用孔１２４を弁軸３８の外周面に画成された第１環状溝１３０に嵌め込むことによって前記弁軸３８に係着され、第１弾性部材１３２および（または）第２弾性部材１３４による上方向への付勢によって固定される。
【００３７】
第１弾性部材１３２は、第１リテーナ１２２およびスリーブ部材１０６の突出部１１６に対応した直径の略円筒形状に形成され、前記第１リテーナ１２２と突出部１１６の間に、弁軸３８と同軸的に配設される。このとき、第１弾性部材１３２は、第１リテーナ１２２の第１湾曲部１２３と前記突出部１１６の周囲の傾斜構成によって、図１において水平方向の変位が規制される。
【００３８】
第２弾性部材１３４は、第１弾性部材１３２より小径の略円筒形状に形成され、前記第１弾性部材１３２の内側に、弁軸３８と同軸的に配設される。また、第２弾性部材１３４は、上端が第１リテーナ１２２に当接し、下端が第２リテーナ１３６に当接し、これによって前記第１リテーナ１２２を上方向に付勢し、前記第２リテーナ１３６を下方向に付勢する。このとき、第２弾性部材１３４は、弁軸３８および第２リテーナ１３６の第２湾曲部１３８によって、図１において水平方向の変位が規制される。
【００３９】
第２リテーナ１３６は、第１リテーナ１２２より下方向に所定間隔離間した弁軸３８上に配設される。この第２リテーナ１３６は、第２弾性部材１３４に対応して前記第１リテーナ１２２より小径の略円盤状に形成され、その外周端には、上方向に湾曲した第２湾曲部１３８が設けられる。この第２湾曲部１３８によって、第２弾性部材１３４は、図１において水平方向の変位が規制される。また、第２リテーナ１３６の略中心には、第２係着孔１４０が画成され、この第２係着孔１４０を、弁軸３８に形成された第２環状溝１４４に嵌め込むことによって前記弁軸３８に係着され、第２弾性部材１３４による下方向の付勢によって固定される。この場合、この第２リテーナ１３６は、スリーブ部材１０６の突出部１１６に当接することによって、プランジャ１１０の移動範囲の下限を規制する。
【００４０】
弁軸３８に沿った第１リテーナ１２２の上部側には、第３リテーナ１４６が該弁軸３８に対して摺動自在に配設される。この第３リテーナ１４６は、第１リテーナ１２２と略同一の直径の略円盤状に形成され、その外周端には、上方向に湾曲した第３湾曲部１４８が設けられる。この第３リテーナ１４６の略中心部分には、弁軸３８を挿入するための摺動孔１５０が画成される。そして、第３リテーナ１４６は、第３弾性部材１５４によって下方向に付勢される。
【００４１】
第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６に対応した第１弾性部材１３２と略同一の直径の略円筒形状に形成され、前記第３リテーナ１４６とセンサケース１６２の間に、弁軸３８と同軸的に配設される。そして、第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６の第３湾曲部１４８と、センサケース１６２の下端に形成された軸受１６６の外周面によって、図１において水平方向の変位が規制される。
【００４２】
プランジャ１１０には、弁軸３８側へと突出する突起部１１２が形成されており、この突起部１１２の上面には第３リテーナ１４６が当接し、その下面には第１リテーナ１２２が当接する。そして、コイル１０２に電流または電圧が印加されていない状態では、プランジャ１１０は、第１弾性部材１３２による上方向の付勢によって上限位置に停止される。このとき、弁本体３６は、弁座３４に着座している（閉弁状態）。
【００４３】
センサ部１６０は、例えば、樹脂材料で形成されたセンサケース１６２を備え、このセンサケース１６２は、ハウジング４０の上部に接続される。図示しないセンサに連結されたセンサ部１６０のセンサロッド１６４は、軸受１６６に支持され、該センサロッド１６４の先端は、弁軸３８の後端に連結される。そして、弁本体３６による弁部２０の開閉状態は、弁軸３８およびセンサロッド１６４を介してセンサに伝達され、該センサによって測定される。この測定結果は、センサケース１６２内に配設されたコネクタ部１６８を介して図示しない制御回路に送られる。また、このセンサケース１６２内には、コイル１０２と図示しない電源装置とを接続するためのコネクタ部１６８が配設され、センサケース１６２とハウジング４０との接続部分は、固定手段１７０によって固定される。
【００４４】
前記固定手段１７０は、ハウジング４０の上端側外周面に画成された断面略コ字状の環状溝１９０と、センサケース１６２の下部側外周面に形成された段部１９２とを備え、センサケース１６２とハウジング４０との接合部分には、この環状溝１９０と段部１９２を介して、該センサケース１６２とハウジング４０の接合面を固定する冠状弾性体１７２が取着される。
【００４５】
冠状弾性体１７２は、該冠状弾性体１７２が取着されるセンサケース１６２およびハウジング４０の外周面の形状に対応した環状の円筒部１７４を有し、この円筒部１７４の上端には、内側に指向したフランジ部１７６が一体的に設けられる。ここで、冠状弾性体１７２は、弾性に優れた、例えば、金属製材料で形成される。そして、フランジ部１７６は、センサケース１６２の段部１９２に当接し、その弾性力によってこのセンサケース１６２を押圧する。
【００４６】
円筒部１７４には、ハウジング４０の環状溝１９０に対応した位置に複数の切り起こし部１８０が設けられる。この切り起こし部１８０が環状溝１９０に係着され、冠状弾性体１７２の抜け落ちが防止される。すなわち、冠状弾性体１７２は、切り起こし部１８０の環状溝１９０への係着と、フランジ部１７６による段部１９２の押圧の相互作用によって、センサケース１６２とハウジング４０の接合面を固定する。
【００４７】
本実施の形態に係る排気ガス再循環バルブ１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その組付作業、動作並びに作用効果について説明する。
【００４８】
まず、ガイド部５０の組付作業について説明する。
【００４９】
アッパーカバー６６は、その小径部６８側からハウジング４０の底壁４４の孔部４６に挿入され、第２フランジ部７２によって前記ハウジング４０の下面に係止される。そして、弁軸ガイド５２が、その狭径部５９側からアッパーカバー６６内に挿入され、該弁軸ガイド５２の大径部５８の上側端面が該アッパーカバー６６の大径部７０の内側端面に当接される。
【００５０】
次いで、シール部材７８を介して、アンダーカバー６０が弁軸ガイド５２の小径部５６に取着される。
【００５１】
その後、基部２２の上面中央に画成された環状溝６３にアンダーカバー６０の第１フランジ部６２が当接するように、前記基部２２をハウジング４０の下面に押圧する。そして、複数のねじ７６によって、ガイド部５０はハウジング４０の底面と基部２２の上面との間に固定される。この後、基部２２、アンダーカバー６０の第１の孔６４、弁軸ガイド５２の軸挿通孔５４およびアッパーカバー６６の第２の孔７４を介して弁軸３８が挿入され、支持される。また、アッパーカバー６６の小径部６８は、カバー部材８２の孔部８６に挿入されている。
【００５２】
このように、ガイド部５０は、アンダーカバー６０とアッパーカバー６６の内部に弁軸ガイド５２を収容し、前記アンダーカバー６０およびアッパーカバー６６をねじ７６によってハウジング４０の底面と基部２２の上面との間に固定することにより組み付けられる。従って、ガイド部５０は、その組付作業を容易に行うことが可能である。
【００５３】
次に、ガイド部５０の動作並びに作用効果について、排気ガス再循環バルブ１０の動作を含めて説明する。
【００５４】
駆動部９０のコイル１０２に電流または電圧を印加することによって弁部２０の開弁動作が行われ、前記コイル１０２への電流または電圧の印加を停止することによって前記弁部２０の閉弁動作が行われる。
【００５５】
すなわち、図示しない制御回路の指示に基づいて、図示しない電源装置からコイル１０２に所定値の電流または電圧が印加されると、該コイル１０２から磁界が発生し、プランジャ１１０が下方向に移動するように電磁力を受ける。ここで、第２支持部材９４の第２膨出部９７は、その外周が上方に延在するに従って小径となるテーパ状に形成されているため、プランジャ１１０に加わる軸線方向の電磁力が、該プランジャ１１０の位置に比例する。
【００５６】
そして、プランジャ１１０が、突起部１１２を介して第１リテーナ１２２を押圧し、第１弾性部材１３２の弾発力に抗しながら下方向に変位すると、前記第１リテーナ１２２と連結する弁軸３８は、弁軸ガイド５２のガイド作用下に下方向に変位する。このとき、この弁軸３８に結合された弁本体３６が下方向に変位し、弁座３４から離間することによって、入口ポート２６と出口ポート２８の間が連通される（開弁状態）。そして、このプランジャ１１０は、前記した電磁力と第１弾性部材１３２の弾発力がつり合う位置で停止する。すなわち、弁部２０の開閉量は、コイル１０２に印加される電流または電圧の強弱によって決定される。
【００５７】
ここで、プランジャ１１０は、第２リテーナ１３６によってその下限位置が規制されている。従って、プランジャ１１０がスリーブ部材１０６の底面に衝突し、損傷することが回避される。
【００５８】
次いで、コイル１０２への電流または電圧の印加を停止すると、第１弾性部材１３２の弾発力による上方向の付勢によってプランジャ１１０が上昇し、これに伴って弁軸３８は、弁軸ガイド５２のガイド作用下に上方向に変位する。そして、この弁軸３８に結合された弁本体３６が弁座３４に着座し、入口ポート２６が閉塞される（閉弁状態）。
【００５９】
ここで、第３弾性部材１５４は、第３リテーナ１４６を介してプランジャ１１０を下方向に付勢することにより、このプランジャ１１０のセンサケース１６２の下面への衝突の際の衝撃を緩衝するとともに、弁軸３８および第２リテーナ１３６を介して、弁本体３６の弁座３４への衝突の際の衝撃をも緩衝する。また、この第３弾性部材１５４による下方向の付勢によって、プランジャ１１０の突起部１１２は第１リテーナ１２２に常に当接され、これらの離間による振動の発生が阻止される。また、プランジャ１１０と第１リテーナ１２２は直接結合されていないため、閉弁動作時に前記プランジャ１１０の慣性力が弁軸３８に加わらない。従って、弁本体３６の弁座３４への衝突時に、該弁本体３６または弁座３４が損傷することが回避される。
【００６０】
また、弁軸３８とプランジャ１１０の突起部１１２との間には所定の隙間が設けられているため、前記プランジャ１１０と前記弁軸３８との軸線に直交する方向の相対変位が許容され、前記プランジャ１１０のミスアライメントまたは前記弁軸３８の前記軸線に直交する方向の変動に起因して前記弁軸３８の駆動が阻害されることがない。
【００６１】
このような弁本体３６による入口ポート２６の開閉状態は、弁軸３８およびセンサロッド１６４を介して図示しないセンサに伝達され、該センサによる測定結果は、前述した図示しない制御回路にフィードバックされる。
【００６２】
ところで、弁部２０、弁本体３６および弁軸３８を介してガイド部５０に伝達された排気ガスの熱は、図３または図４に示す矢印の方向に伝熱作用および放熱作用が働き、ハウジング４０内の空間を介して窓部４５から外部に放熱される。この場合、黒の矢印は主として伝熱方向を示し、白抜きの矢印は主として放熱方向を示す。なお、図３は、ガイド部５０下方の断熱が十分なときの伝熱方向および放熱方向を示し、一方、図４は、ガイド部５０下方の断熱が十分でないときの伝熱方向および放熱方向を示す。
【００６３】
ところで、弁軸ガイド５２の狭径部５９は、軸挿通孔５４を有し、この軸挿通孔５４の内周壁は弁軸３８を摺動支持するために接触しており、前記排気ガスの熱が弁軸３８を介して直接伝達されるので、高温になる可能性がある。これに対して、前記弁軸ガイド５２の大径部５８は、その内径方に軸受逃げ部５５を設け、前記弁軸３８とは接触しないようにしているので、前記排気ガスの熱が直接伝達されない。その結果、ガイド部５０下方の断熱が十分なときは、図３の矢印に示す伝熱方向のように、前記大径部５８は前記狭径部５９より低温となり、前記狭径部５９から前記大径部５８への伝熱作用が促進される。
【００６４】
すなわち、前記大径部５８は、前記狭径部５９より外径を大きくし、前記弁軸ガイド５２の低温側ヒートマスとして機能させることで、前記狭径部５９から前記大径部５８へと伝熱作用がより促進される。さらに、前記大径部５８は、ハウジング４０内の空間と接する表面積も大きくなることからヒートシンクとしての機能をも併せ持ち、前記弁軸３８から前記ガイド部５０に伝達された熱を、より効率的に前記ハウジング４０内の空間へ放熱させることができる。
【００６５】
ここで、図５に示すように、前記弁軸ガイド５２は、さらに効率的に伝熱作用および放熱作用を促進させ、且つ機械的強度および剛性を保持させるために、前記大径部５８を形成するとともに前記狭径部５９の内径（軸挿通孔５４の径）をＤ２、前記狭径部５９の外径をＤ１としたとき、Ｄ１／Ｄ２≦２．５となるように構成すると好適である。
【００６６】
すなわち、前記Ｄ１／Ｄ２の値が２．５を超えると、前記狭径部５９でのヒートマスとしての作用が大きくなるため、この部位での放熱作用が低下してくる。また、Ｄ１／Ｄ２の値が２．０より小さくなると、前記弁軸ガイド５２の剛性が不足するので、Ｄ１／Ｄ２≧２．０とするのが望ましい。ヒートマスに対する外周部からの放熱作用は、単純円筒の場合、外周サイズ（外径）が小さい程効果が大きいからである。
【００６７】
一方、図４に示すように、ガイド部５０下方の断熱が十分でないときは、前記大径部５８は前記狭径部５９より高温となるが、前述した通り、狭径部５９の放熱効果により弁軸ガイド５２および弁軸ガイド５２と弁軸３８の摺動部の昇温が抑えられる。
【００６８】
これらのことから、前記弁軸ガイド５２全体として伝熱作用および放熱作用を考慮した場合に、前記大径部５８を形成するとともに、前記狭径部５９の内径Ｄ２（軸挿通孔５４の径）に対する前記狭径部５９の外径Ｄ１を、前記の値の範囲にすることによって前記弁軸ガイド５２の剛性と放熱効果が得られるものである。
【００６９】
この間、弁軸３８の変位によって弁本体３６は開閉動作を営むが、その間、前記弁軸３８は軸挿通孔５４を画成する内周壁に対してフッ素系樹脂コーティング４８を介して接する。
【００７０】
なお、弁軸ガイド５２の軸挿通孔５４およびアッパーカバー６６の第２の孔７４と、弁軸３８との僅かな隙間を通して流出した排気ガスおよびその排気ガスによる熱は、カバー部材８２の通気孔８８より放出される。
【００７１】
また、図１乃至図５では、アッパーカバー６６が装着された場合を示しているが、図６に示すように、アッパーカバー６６を装着しない場合でも本実施の形態に係る弁軸ガイド５２を適用することが可能である。この場合、アッパーカバー６６を介さないため、伝熱作用および放熱作用をより効率よく促進させることができる。
【００７２】
以上説明したように、本実施の形態に係る排気ガス再循環バルブ１０によれば、弁軸ガイド５２および弁軸ガイド５２と弁軸３８との摺動部の昇温が抑えられ、フッ素系樹脂コーティング４８がカーボンスラッジ等の粘着物の付着を回避する機能を長期にわたって十分に発揮することができるため、弁軸３８の摺動性能をより長期に保持することが可能となる。
【００７３】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７４】
すなわち、弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部は、アンダーカバーによって流体の流路から遮蔽され、排気ガスに直接的に曝されることがないので、弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部の昇温を抑えることができる。また、排気ガス中のカーボンスラッジ等の粘着物の流入を回避することも可能となる。
【００７５】
さらに、前記弁軸ガイドは、狭径部と大径部を有する段差円筒形状をなし、剛性を有するとともに放熱性に優れ、特にガイド部下方の断熱が十分なときは、前記狭径部から前記大径部へと伝熱作用を促すことによって、前記狭径部の熱を効率よく前記大径部に伝熱させるとともに放熱させることができるので、弁軸ガイドおよび弁軸ガイドと弁軸との摺動部の昇温をさらに抑えることが可能となる。
【００７６】
その結果、フッ素系樹脂コーティングが施された弁軸の摺動部が、カーボンスラッジ等の粘着物の付着を抑制する機能を長期にわたって十分に発揮することができるので、弁軸の摺動性能をより長期に保持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブを示す一部破断縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブにおける弁軸ガイドの構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブにおける伝熱方向および放熱方向を示す要部縦断説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブにおける他の伝熱方向および放熱方向を示す要部縦断説明図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブの要部縦断説明図である。
【図６】本発明の他の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブの要部縦断説明図である。
【符号の説明】
１０…排気ガス再循環バルブ　　　　２０…弁部
２２…基部　　　　　　　　　　　　３６…弁本体
３８…弁軸　　　　　　　　　　　　４０…ハウジング
４５…窓部　　　　　　　　　　　　４８…フッ素系樹脂コーティング
５０…ガイド部　　　　　　　　　　５２…弁軸ガイド
５４…軸挿通孔　　　　　　　　　　５５…軸受逃げ部
５６、６８…小径部　　　　　　　　５８、７０…大径部
５９…狭径部　　　　　　　　　　　６０…アンダーカバー
６６…アッパーカバー
【図１】
2004011432.tif 000003
【図２】
2004011432.tif 000004
【図３】
2004011432.tif 000005
【図４】
2004011432.tif 000006
【図５】
2004011432.tif 000007
【図６】
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