(57)【要約】【課題】デポジットによる回転軸と軸受部との固着もしくは動作不良を防止可能な排気ガス再循環制御装置を提供する。【解決手段】内部にガス通路１０ａを有する弁ハウジング１０と、ガス通路１０ａの開閉が可能なバタフライ弁２０と、バタフライ弁２０の弁軸２１を回転駆動する駆動モータ６０を備えた排気ガス再循環制御装置において、弁軸２１には、弁軸２１の延在方向に向かって、バタフライ弁２０の弁体２２と、弁ハウジング１０の軸受部１１が並び方向に配設されており、弁体２２を収容するガス通路１０ａと軸受部１１との間には、弁軸２１を収容する収容孔１２が形成されているとともに、収容孔１２に開口し、バタフライ弁２０の下流側のガス通路１０ａ内に開口する連絡通路１４を備えている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にガス通路を有する弁ハウジングと、前記ガス通路の開閉が可能なバタフライ弁と、前記バタフライ弁の弁軸を回転駆動する駆動モータを備え、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを、前記駆動モータの回転動作により、前記ガス通路を通じて吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御装置において、
前記弁軸には、前記弁軸の延在方向に向かって、前記ガス通路内に収容されている前記バタフライ弁の弁体と、前記弁ハウジングの軸受部が並び方向に配設されており、
前記弁体を収容する前記ガス通路と前記軸受部との間には、前記弁軸を収容する収容孔が形成されているとともに、前記収容孔に開口し、前記バタフライ弁の下流側の前記ガス通路内に開口する連絡通路を備えていることを特徴とする排気ガス再循環制御装置。
【請求項２】
内部にガス通路を有する弁ハウジングと、前記ガス通路の開閉が可能なバタフライ弁と、前記バタフライ弁の弁軸を回転駆動する駆動モータを備え、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを、前記駆動モータの回転動作により、前記ガス通路を通じて吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御装置において、
前記弁軸には、前記弁軸の延在方向に向かって、前記ガス通路内に収容されている前記バタフライ弁の弁体と、前記弁ハウジングの軸受部が並び方向に配設されており、
前記弁体を収容する前記ガス通路と前記軸受部との間には、前記弁軸を収容する収容孔が形成されているとともに、前記収容孔に開口し、負圧源に通じる負圧発生通路を備えていることを特徴とする排気ガス再循環制御装置。
【請求項３】
前記負圧源は、前記吸気管であって、
前記負圧発生通路は、前記吸気管と配管で連通されていることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項４】
前記収容孔に開口する開口部には、デポジット戻し溝が形成されており、少なくとも前記デポジット戻し溝と前記弁軸とで区画される空間は、デボジット溜り空間部を構成していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項５】
前記デポジット戻し溝は、略環状に周方向に延在していることを特徴とする請求項４に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項６】
前記収容孔の内周と、前記デポジット戻し溝の内周が交差する角度が鋭角となる交差部を有していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項７】
前記弁軸のうち、前記デポジット戻し溝の溝幅の範囲内に対向する弁軸部には、前記収容孔の内径より大きいプレートが設けられていることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項８】
前記収容孔は、前記軸受部側に段差部を有し、
少なくとも前記弁軸と前記段差部とで区画されるデポジット溜り空間部を構成していることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項９】
内部にガス通路を有する弁ハウジングと、前記ガス通路の開閉が可能なバタフライ弁と、前記バタフライ弁の弁軸を回転駆動する駆動モータを備え、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを、前記駆動モータの回転動作により、前記ガス通路を通じて吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御装置において、
前記弁軸には、前記弁軸の延在方向に向かって、前記ガス通路内に収容されている前記バタフライ弁の弁体と、前記弁ハウジングの軸受部が並び方向に配設されており、
前記弁軸の外周には、一端側が前記ガス通路に開口し、前記軸受部の延在する範囲まで延びる螺旋状の溝部が形成されていることを特徴とする排気ガス再循環制御装置。
【請求項１０】
前記一端側に開口する開口部は、前記バタフライ弁の作動範囲において、前記弁体より下流側の前記弁軸の外周部に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項１１】
前記弁体は、前記弁軸の一端側に固定されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項１２】
前記駆動モータは、減速装置を介して、前記弁軸を駆動していることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の排気ガス再循環制御装置。
【請求項１３】
前記駆動モータは、ＤＣモータであることを特徴とする請求項１２に記載の排気ガス再循環制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガス再循環制御装置に関し、特に排気ガスを吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガス再循環制御装置としては、内燃機関の排気ガスの一部を吸入空気に混入させる、いわゆる再循環させることにより最高燃焼温度を低下させ、排気ガス中の有害物質である窒素酸化物等の低減を図る装置が知られている（特許文献１および特許文献２等）。
【０００３】
特許文献１は、排気ガス再循環制御装置の排気ガスの流れを制御するバタフライバルブ方式の弁構造を開示している。この国際公報による従来技術では、排気ガスを案内する弁管と、その弁管内部に配設されて開放位置と閉止位置との間で回転動作可能なバタフライバルブを備え、バタフライバルブは位置調整可能な回転軸に回転不能に着座され、バタフライバルブと弁管との間の密閉可能領域範囲内で、回転軸と弁管の中心軸が所定角度だけオフセットして配置されている。さらに、この回転軸の傾斜による回転動作への影響を低減するため、回転軸を摺動可能に保持する弁ハウジング側の軸受部の長さを長くするか、弁管側に設けた軸受部と、吸気管の一部に設けた軸受部とで、回転軸の両端の振れを規制している。
【０００４】
特許文献２は、弁管内に付着したエンジオイルが制御弁から外部へ漏れ出すことを防止するポペットバルブ方式の弁構造を開示している。この特許公報による従来技術では、弁ハウジングの吸入空気通路を兼ねる空間内で、ポペットバルブの弁軸を摺動可能に保持する保持部の一部である突起部先端側に、少なくとも上方に向けて突出するフランジ部を形成するか、突起部とフランジ部とで溝部を形成することで、弁ハウジングの内壁を伝って下方側に流れていくエンジンオイルが、弁軸と、保持部の先端側にある突起部の内周との隙間から弁ハウジングの外部へ漏れ出ることを防止している。
【０００５】
【特許文献１】
ＰＣＴ国際公開公報ＷＯ０１／０７８０８号明細書
【０００６】
【特許文献２】
特開平１０−１０３１６６号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報開示による従来技術では、いずれも、回転軸と軸受部もしくは弁軸と突起部との間には僅かな隙間を有しているため、排気ガス中に含まれるカーボン等がその隙間に付着し、デポジットとして堆積する可能性がある。特許文献１による開示の構造では、バタフライバルブの開弁時に、排気ガス圧により回転軸と軸受部との隙間にデポジットが入り、隙間を埋めてしまって、回転軸の回転動作時におけるトルクヒステリシスの増加を招く恐れがある。場合によっては、回転軸を駆動するモータの駆動電流が増大してフェイル検出されるか、またはそのモータが焼損する恐れがある。また、特許文献２による開示の構造では、突起部の径方向外側に延出されるフランジ部の弁軸側壁面に付着したエンジンオイルは、弁軸を伝わって、弁軸と突起部の内周との隙間に付着する恐れがある。場合によってはその隙間からエンジンオイルが弁ハウジングの外部へ漏れ出る恐れがある。
【０００８】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、デポジットによる回転軸と軸受部との固着もしくは動作不良を防止し得る排気ガス再循環制御装置を提供することにある。
【０００９】
また、別の目的は、デポジットによる回転軸と軸受部との固着もしくは動作不良を防止するとともに、デポジットが回転軸と軸受部の隙間に堆積しにくい構造を備えた排気ガス再循環制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１によると、内部にガス通路を有する弁ハウジングと、ガス通路の開閉が可能なバタフライ弁と、バタフライ弁の弁軸を回転駆動する駆動モータとを備え、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを駆動モータの回転動作により、ガス通路を通じて吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御装置において、弁軸には、その延在方向に向かって、ガス通路内に収容されているバタフライ弁の弁体と、弁ハウジングの軸受部が並び方向に配設されている。また、弁体を収容するガス通路と軸受部との間には、弁軸を収容する収容孔が形成されているとともに、収容孔に開口し、バタフライ弁の下流側のガス通路内に開口する連絡通路を備えている。
【００１１】
これにより、排気ガス中に含まれる例えばカーボン等の微粒子が、ガス通路内から弁軸と収容孔との隙間内に侵入しても、微粒子等を収容孔に開口する連絡通路からガス通路へ戻すことが可能である。したがって、付着堆積してデポジットとなった排気ガス中に含まれる微粒子等を、弁軸を支承する軸受部に侵入する前に、収容孔から連絡通路へ排除することが可能である。その結果、軸受部に侵入したデポジットによる固着を防止することが可能である。
【００１２】
なお、この連絡通路の収容孔側と下流側のガス通路のガス差圧は、僅かに発生していればよく、微粒子等が軸受部に付着し、堆積するまでの間に、連絡通路を通じてその微粒子等がガス通路へ戻される程度の差圧であればよい。
【００１３】
本発明の請求項２によると、内部にガス通路を有する弁ハウジングと、ガス通路の開閉が可能なバタフライ弁と、バタフライ弁の弁軸を回転駆動する駆動モータとを備え、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを、駆動モータの回転動作により、ガス通路を通じて吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御装置において、弁軸には、その延在方向に向かって、ガス通路内に収容されているバタフライ弁の弁体と、弁ハウジングの軸受部が並び方向に配設されている。また、弁体を収容するガス通路と軸受部との間には、弁軸を収容する収容孔が形成されているとともに、収容孔に開口し、負圧源に通じる負圧発生通路を備えている。
【００１４】
これにより、排気ガス中に含まれる微粒子等が、ガス通路内から弁軸と収容孔の隙間内に侵入しても、収容孔に開口する負圧発生通路へ排出することが可能である。したがって、付着堆積してデポジットとなった排気ガス中に含まれる微粒子等を、弁軸を支承する軸受部に侵入する前に、収容孔から負圧発生通路へ排除することが可能である。
【００１５】
本発明の請求項３によると、負圧源は、吸気管であって、負圧発生通路は、吸気管と配管で連通されている。
【００１６】
負圧源としては、内燃機関の燃焼室内に発生する負圧を利用して吸入空気を吸入する吸入管を用いるので、負圧源としての装置を追加する必要がなく、安価な構成を提供することが可能である。さらに、負圧発生通路と吸気管を配管で繋ぐだけでよいので、組付作業が容易に可能である。
【００１７】
本発明の請求項４によると、収容孔に開口する開口部には、デポジット戻し溝が形成されており、少なくともデポジット戻し溝と弁軸とで区画される空間は、デボジット溜り空間部を構成している。
【００１８】
これにより、少なくともデポジット戻し溝と弁軸とで区画される空間は、デボジット溜り空間部を構成しているので、ガス通路から弁軸と収容孔の隙間を通じて侵入した排気ガス中に含まれる微粒子等が排出されるまでの間、デボジット溜り空間部によって滞留させることができ、付着もしくは堆積することを遅らせることが可能である。
【００１９】
本発明の請求項５によると、デポジット戻し溝は、略環状に周方向に延在している。
【００２０】
これにより、排気ガス中に含まれる微粒子等が弁軸と収容孔の隙間に侵入し、軸受部へ向かおうとしても、微粒子等を、略環状に周方向に延在するデポジット戻し溝内に捕集することが可能である。その結果、微粒子等を、デポジット戻し溝を通じて、例えば連絡通路１４を通じてガス通路へ容易に戻すことが可能である。
【００２１】
本発明の請求項６によると、収容孔の内周と、デポジット戻し溝の内周が交差する角度が鋭角となる交差部を有している。
【００２２】
これにより、ガス通路から、排気ガス中に含まれる微粒子等が弁軸と収容孔の隙間に侵入し、デポジット戻し溝の内周に堆積してデポジットが形成されてしまった場合であっても、弁軸とその鋭角となる交差部を有する内周に固着したデポジットを剥離させるのに必要な弁軸の回転力を小さくすることが可能である。
【００２３】
本発明の請求項７によると、弁軸のうち、デポジット戻し溝の溝幅の範囲内に対向する弁軸部には、収容孔の内径より大きいプレートが設けられている。
【００２４】
これにより、ガス通路から、排気ガス中に含まれる微粒子等が弁軸と収容孔の隙間に侵入しても、収容孔の内径より大きいプレートを設けることで、邪魔板として、微粒子等が軸受部に向かうことを阻むことが可能である。さらに、このプレートは、デポジット戻し溝の範囲内に配置されるので、弁軸と収容孔の隙間からデポジット戻し溝へ侵入した微粒子等を、案内板としてプレートに沿わせて、例えば下流側、例えば連絡通路へ戻し易くすることが可能である。
【００２５】
本発明の請求項８によると、収容孔はその軸受部側に段差部を有し、少なくとも弁軸と段差部とで区画されるデポジット溜り空間部を構成している。
【００２６】
デポジット溜り空間部を形成する方法として、収容孔の軸受部側に、段差部を設けてもよい。例えば、収容孔に開口する開口部としてのデポジット戻し溝を、段差部に設けることによって、微粒子等もしくはデポジットの排出性を向上させることが可能である。
【００２７】
本発明の請求項９によると、内部にガス通路を有する弁ハウジングと、ガス通路の開閉が可能なバタフライ弁と、バタフライ弁の弁軸を回転駆動する駆動モータとを備え、内燃機関の燃焼室から排出された排気ガスを駆動モータの回転動作により、ガス通路を通じて吸気管内に再循環させる排気ガス再循環制御装置において、弁軸には、その延在方向に向かって、ガス通路内に収容されているバタフライ弁の弁体と、弁ハウジングの軸受部が並び方向に配設されている。また、弁軸の外周には、一端側がガス通路に開口し、軸受部の延在する範囲まで延びる螺旋状の溝部が形成されている。
【００２８】
これにより、排気ガス中に含まれる微粒子等が、ガス通路内から弁軸を支承する軸受部の内周と弁軸との隙間に侵入したとしても、バタフライ弁を開閉するために弁軸を回転する際に、螺旋状の溝部の回転動作によって軸受部の内周に付着した微粒子等を掻き落すことが可能である。さらに、その内周に付着堆積してデポジットとなったとしても、螺旋状の溝部の回転動作によって掻き落すことが可能である。
【００２９】
さらに、その螺旋状の溝部によって掻き落された微粒子等あるいは掻き落され粉砕したデポジットを、その溝部を通じてガス通路へ戻すことが可能である。
【００３０】
したがって、軸受部の内周と弁軸の隙間が、付着した微粒子等あるいはデポジットで詰まることを防止可能である。その結果、軸受部に侵入したデポジットによる固着を防止することが可能である。
【００３１】
本発明の請求項１０によると、その一端側に開口する開口部は、バタフライ弁の作動範囲において、弁体より下流側の弁軸の外周部に配置されている。
【００３２】
これにより、弁軸の外周に形成される螺旋状の溝部におけるガス通路に開口する開口部の位置として、バタフライ弁の作動範囲において、弁体より下流側の弁軸の外周部に配置するので、掻き出された微粒子等もしくはデポジットを開口部からガス通路下流側へ確実に排出することが可能である。その結果、その開口部から排出された微粒子等もしくはデポジットが再び弁軸に沿って再侵入することを防止することが可能である。
【００３３】
本発明の請求項１１によると、弁体は、弁軸の一端側に固定されている。
【００３４】
これにより、弁軸を支承する軸受部は一つでよいので、ガス通路から侵入する、排気ガス中に含まれる微粒子等もしくはデポジットが付着あるいは固着し、弁軸の作動不良の要因となる軸受部の数を減らすことが可能である。
【００３５】
さらに、両端軸受構造でなく、片側軸受構造で、かつ弁軸を駆動する駆動モータ側に軸受部を設けることが可能である。その結果、弁軸と軸受部との隙間でデポジットが固着したとしても、弁軸の回転によってデポジットを剥離させるのに必要な回転駆動トルクを小さくすることが可能である。
【００３６】
本発明の請求項１２によると、駆動モータは、減速装置を介して、その弁軸を駆動している。
【００３７】
これにより、駆動モータによって弁軸を回転駆動するのに、減速装置を介して行なう駆動構造を有するので、駆動モータの駆動力を減速装置によって増大させることが可能である。例えば、減速装置によって駆動モータから伝達される弁軸の回転駆動力が増大されているので、デポジットが弁軸と軸受部との隙間に堆積して固着したとしても、駆動モータの作動電流が増大することを抑えることが可能である。
【００３８】
本発明の請求項１３によると、駆動モータは、ＤＣモータであることを特徴とする。
【００３９】
これにより、ステップモータあるいはロータリソレノイド等に比べて、比較的大きな回転駆動トルクを発生させることが可能である。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の排気ガス再循環制御装置を、具体化した実施形態を図面に従って説明する。
【００４１】
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態の排気ガス再循環制御装置の構成を表す部分的断面図である。図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ方向からみた部分的断面図である。
【００４２】
図１に示すように、排気ガス再循環制御装置１は、内部にガス通路１０ａを有する弁ハウジング１０と、バタフライ弁２０と、減速装置３０と、付勢手段としてのリターンスプリング４０と、弁軸開度センサ５０と、駆動モータ６０と、制御手段７０とを含んで構成されている。この排気ガス再循環制御装置は、内燃機関の燃焼室（図示せず）から排出された排気ガスを、駆動モータ６０の回転駆動制御によるバタフライ弁２０の開閉動作によって、ガス通路１０ａを通じて図示しない吸気管内に再循環させる。
【００４３】
バタフライ弁２０は、弁ハウジング１０に形成されたガス通路１０ａ内に配設され、ガス通路１０ａを開閉動作し、ガス通路１０ａの開口面積を変えることで、下流側の吸気管内に流れる排気ガスの流量を調整する。このバタフライ弁２０は、図１に示すように、弁ハウジング１０の軸受部１１に回転自在に支承される弁軸２１と、この弁軸２１に固定され、ガス通路１０ａを開閉して、このガス通路１０ａの開口面積を可変にする弁体２２を含んで構成されている。なお、ガス通路１０ａを形成する弁ハウジング１０は、図１に示すように、アルミニウム合金のダイキャストにより形成されている。なお、ガス通路１０ａ内には燃焼室から排出された高温の排気ガスを導くため、ガス通路１０ａの内壁が、ステンレス鋼からなる略円筒状のノズル部１０ａ１から形成されている。このノズル部１０ａ１は、鋳込みまたは圧入等により弁ハウジング１０と一体的に形成されている。また、弁ハウジング１０は、軸受部１１を介して、弁軸２１を回転自在に支承している。
【００４４】
弁体２２は、図１および図２に示すように、ガス通路１０ａを弁軸２１の回転により開閉し、全閉から全開位置までガス通路１０ａの開口面積を可変にすることが可能な周知の弁体形状を有する。なお、図１および図２に示す弁体２２は、全閉位置の状態にある。さらになお、弁体２２の外周部には、図１に示すように、シールリング２３を設けていることが好ましい。全閉時に、ガス通路１０の内周（詳しくは、ノズル部１０ａ１の内周）に弁体２２が着座することが容易となる。なお、弁体２２は、ノズル１０ａ１と同様に、ステンレス鋼から形成されていることが好ましい。
【００４５】
弁軸２１は、図１に示すように、一端側に弁体２２を固定している。さらに、弁軸２１の延在方向に向かって、軸受部１１が弁体２２の並び方向に配置されている。これにより、弁軸２１を回転自在に支承する軸受部１１は一つだけでよいので、排気ガス中に含まれる微粒子等、例えばカーボン、もしくはそれら微粒子等が堆積して形成されるデポジットが、ガス通路１０ａから侵入し、弁軸２１と軸受部１１の隙間に付着あるいは固着することで、弁軸２１の作動不良の要因となる軸受部の数を減らすことが可能である。さらに、図１に示すように、両端軸受構造でなく、片側軸受構造で、かつ弁軸２１を駆動する駆動モータ６０の駆動力入力側に軸受部１１を設けることが可能である。その結果、弁軸２１と軸受部１１の隙間でデポジットが固着したとしても、弁軸２１の回転によってデポジットの固着状態を剥離させるのに必要な回転駆動トルクを小さくすることが可能である。
【００４６】
なお、弁軸２１の延在方向に向かって、軸受部１１が弁体２２の並び方向に配置とは、上記弁軸の一端側に弁体２２を固定し、その並び方向に軸受部１１を配置する片側軸受構造に限らず、弁体２２を挟んで弁軸２１の両端に軸受部１１が配置される両端軸受構造でもよい。
【００４７】
さらに、ガス通路１０ａと軸受部１１との間には、弁軸２１を収容する収容孔１２が形成されている。ガス通路１０ａから、排気ガス中に含まれる微粒子等もしくはデポジットが軸受部１１に向かって侵入する場合、これら微粒子等もしくはデポジットは、この収容孔１２と弁軸２１の隙間を通じて軸受部１１に到達する恐れがある。なお、排気ガス中に含まれる微粒子等もしくはデポジットが収容孔１２に侵入した場合、これら微粒子等もしくはデポジットを、軸受部１１と弁軸２１の隙間へ侵入することを防止する構造は後述する。
【００４８】
さらに、弁軸２１の他端側には、図１に示すように、減速装置３０を構成する入力ギヤ３１が係合している。なお、この入力ギヤ３１の形状は、図１に示すように、弁体２２が全閉位置から全開位置に動き得るバタフライ弁２０の動作範囲に対応して、略扇形状に形成されている。
【００４９】
さらになお、この入力ギヤ３１と軸受部１１の間には、図１に示すように、オイルシール１３が配設されていることが好ましい。これにより、弁軸２１とオイルシール１３とで気密にシールすることができ、ガス通路１０ａから軸受部１１へ侵入してくる排気ガスが、減速装置３０、駆動モータ６０、および弁軸開度センサ５０等を収容する駆動室９０ａへ漏れ出ることを防止することが可能である。
【００５０】
さらになお、図１に示すように、入力ギヤ３１と弁ハウジング１０の間にリターンスプリング４０が配置されており、このリターンスプリング４０は、駆動モータへ通電が停止されているとき、弁体２２の停止位置が所定位置（例えば、後述する第７実施形態（図９参照）で説明するオープナ位置）に固定されるように、弁軸２１を回転方向とは逆方向に付勢している。
【００５１】
駆動モータ６０は、駆動軸の端部に減速装置３０を構成する出力ギヤ３３を備えている。なお、駆動モータ６０、弁軸２１、およびそれらと係合する減速装置３０を構成する各ギヤ３１、３２、３３は、噛合自在に回転できるように、幾何学的に配置されている。この駆動モータは、制御手段７０を用いて、弁体２２が固定された弁軸２１を回転させ、この弁体２２の弁軸開度位置によりガス通路１０ａの開口面積を制御可能であればよく、この駆動モータとしては、図１に示すＤＣモータに限らず、ステップモータ等でもよい。なお、駆動モータ６０は、ＤＣモータであることが好ましい。これにより、ステップモータあるいはロータリソレノイド等に比べて、比較的大きな回転駆動トルクを発生させることが可能である。以下、本実施形態では、駆動モータ７０をＤＣモータとして説明する。
【００５２】
減速装置３０は、図１に示すように、入力ギヤ３１、出力ギヤ３３、および中間ギヤ３２を含んで構成されている。なお、中間ギヤ３２は、ギヤ部３２ａと軸部３２ｂとからなり、このギヤ部３２ａは軸部３２ｂに回転自在に支承されている。これにより、駆動モータ６０によって弁軸２１を回転駆動するのに、減速装置３０を介して行なう駆動構造を有するので、駆動モータ６０の駆動力を減速装置３０の減速比率を高めることによって増大させることが可能である。すなわち、減速装置３０によって駆動モータ６０から伝達される弁軸２１の回転駆動力が増大可能である。これにより、デポジットが弁軸２１と軸受部１１の隙間に堆積し、固着してしまったとしても、駆動モータの作動電流が増大することを抑えることが可能である。結果として、駆動モータ６０の焼損防止が図れる。
【００５３】
なお、この減速装置３０は、弁ハウジング１０と共に蓋９０によって収容されている。この蓋９０の蓋縁部９０ｂは、シール部材９１を介して、弁ハウジング１０に固定されている。これにより、外部から液体等が駆動室９０ａ内へ浸入することを防止している。
【００５４】
弁軸開度センサ５０は、図１に示すように、弁軸２１の他端側に、入力ギヤ３１と共に配設されている。この弁軸開度センサ５０には例えばホールＩＣが用いられ、バタフライ弁の弁軸開度を検出する。
【００５５】
制御手段７０は、駆動モータ６０を駆動制御することで、弁軸２１の開度つまり弁体２２の開、閉を制御できる電子制御装置であればよく、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等を中心にマイクロコンピュータとして構成されている。なお、この制御手段７０には、弁軸開度センサ５０の弁軸開度を示す信号等が入力され、この弁軸開度信号と弁軸開度目標値とを比較して駆動モータ６０を駆動制御することで、弁軸２１の弁軸開度位置を制御することが可能である。
【００５６】
ここで、排気ガス中に含まれる微粒子等もしくはデポジットが収容孔１２に侵入した場合、これら微粒子等もしくはデポジットを、軸受部１１と弁軸２１の隙間へ侵入することを防止する構造を、以下図１および図２に従って説明する。
【００５７】
図１および図２に示すように、本発明の排気ガス再循環制御装置は、収容孔１２に開口し、弁体２２の下流側にあるガス通路１０ａ内に開口する連絡通路１４を備えている。これにより、排気ガス中に含まれる微粒子等が、ガス通路１０ａ内から弁軸２１と収容孔の隙間内に侵入する場合、収容孔１２に開口する連絡通路１４からガス通路１０ａへその微粒子等を戻すことが可能である。したがって、付着して堆積するとデポジットとなる排気ガス中に含まれる微粒子等を、弁軸２１を支承する軸受部１１に侵入する前に、収容孔１２から連絡通路１４へ排除することが可能である。その結果、軸受部１１に侵入したデポジットによる固着を防止することが可能である。
【００５８】
なお、この連絡通路１４の収容孔１２側と上記下流側のガス通路１０ａのガス差圧は、僅かに発生していればよく、微粒子等が軸受部１１に付着し、堆積するまでの間に、連絡通路１４を通じてその微粒子等がガス通路１０ａへ戻される程度の差圧であればよい。
【００５９】
なお、この連絡通路１４は、弁ハウジング１０のうち、アルミニウム合金のダイキャストで形成される弁ハウジング部に形成されていることが好ましい。これにより、ガス通路１０ａ等と連絡通路１４を一体成形することが可能である。
【００６０】
さらになお、図１および図２に示すように、連絡通路１４の収容孔１２側の開口部の形状としては、凹状の溝１４ａを有することで、その凹状溝（以下、デポジット戻し溝と呼ぶ）１４ａと弁軸２１の外周とで区画される空間が比較的広く確保できるようにすることが好ましい。なお、この空間は、デボジット溜り空間部Ｒを構成している。これにより、ガス通路１０ａから弁軸２１と収容孔１２の隙間を通じて侵入した排気ガス中に含まれる微粒子等が連絡通路１４を通じて排出されるまでの間、そのデボジット溜り空間部Ｒによって滞留させることができ、付着もしくは堆積することを遅らせることが可能である。
【００６１】
さらになお、デポジット戻し溝１４ａは、図１および図２に示すように、略環状に周方向に延在していることが好ましい。これにより、排気ガス中に含まれる微粒子等が弁軸２１と収容孔１２の隙間に侵入し、軸受部１１へ向かおうとしても、その微粒子等を、略環状に周方向に延在するデポジット戻し溝１４ａ内に捕集し、連絡通路１４を通じてガス通路１０ａへ容易に戻すことが可能である。
【００６２】
なお、略環状に周方向に延在するデポジット戻し溝１４ａは、そのデポジット戻し溝１４ａに対向する弁軸２１の部分に対して、その弁軸２１の部分を、周方向に略全周にわたってデボジット溜り空間部Ｒによって覆うことが可能である。
【００６３】
（第２から第４の実施形態）
以下、本発明を適用した他の実施形態を説明する。なお、以下の実施形態においては、第１の実施形態と同じもしくは均等の構成には同一の符号を付し、説明を繰返さない。
【００６４】
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明したデポジット戻し溝１４ａにおいて、図３に示すように、デポジット戻し溝１４ａの内周と収容孔１２の内周が交差する交差部が鋭角となる交差部１５を有する。図３は、第２の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。
【００６５】
図３に示すように、デポジット戻し溝１４ａの内周において、ガス通路１０ａ側の内周面１４ａ１と軸受部１１側の内周面１４ａ２のうち、ガス通路１０ａ側の内周面１４ａ１と収容孔１２の内周１２ａが交差する交差部１５が鋭角となっている。これにより、ガス通路１０ａから、排気ガス中に含まれる微粒子等が弁軸２１と収容孔１２の隙間に侵入し、デポジット戻し溝１４ａの内周１４ａ１、１４ａ２に堆積してデポジットが形成されてしまった場合であっても、弁軸２１とその鋭角となる交差部１５を有する内周１４ａ１に固着したデポジットを剥離させるのに必要な弁軸の回転力を小さくすることが可能である。その結果、駆動モータ６０を駆動制御して弁軸２１を回転動作させることで、容易にデポジットの固着状態を解除することが可能である。
【００６６】
なお、第２の実施形態で説明した鋭角となる交差部１５を、図４に示す第３の実施形態の鋭角となる交差部１６、あるいは図５に示す第４の実施形態の鋭角となる交差部１５、１６となるデポジット戻し溝１４ａの内周内周１４ａ１、１４ａ２の形状に代えてもよい。図４は、第３の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。図５は、第４の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。デポジット戻し溝１４ａの内周内周１４ａ１、１４ａ２において、ガス通路１０ａ側の内周面１４ａ１および軸受部１１側の内周面１４ａ２の少なくともいずれか一方に、固着したデポジットを剥離させるのに必要な弁軸の回転力を小さくすることが可能な鋭角となる交差部を有するので、駆動モータ６０を駆動制御して弁軸２１を回転動作させることで、容易にデポジットの固着状態を解除することが可能である。
【００６７】
（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第１の実施形態で説明した連絡通路１４が開口する収容孔１２を、図６に示すように、軸受部１側にその内径が大きくなる段差部１２ｂを設ける。図６は、本実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。
【００６８】
これにより、デボジット溜り空間部Ｒの容積を拡大できるので、ガス通路１０ａから弁軸２１と収容孔１２の隙間を通じて侵入した排気ガス中に含まれる微粒子等が連絡通路１４を通じて排出されるまでの間、そのデボジット溜り空間部Ｒによって滞留させることができ、付着もしくは堆積することをさらに遅らせることが可能である。結果として、連絡通路１４による微粒子等もしくはデポジットの排出性を向上させることが可能である。
【００６９】
（第６の実施形態）
第６の実施形態では、収容孔１２に開口し、微粒子等もしくはデポジットを排出する通路として、図７に示すように、負圧源に通じる負圧発生通路１７を構成している。図７は、本実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置を示す部分的断面図である。これにより、連絡通路１４に発生する排気ガスの差圧に代えて、負圧源による負圧を利用して、ガス通路１０ａから弁軸２１と収容孔１２の隙間を通じて侵入した排気ガス中に含まれる微粒子等もしくはデボジットを、負圧発生通路８０を通じて、強制的に排出することが可能である。
【００７０】
なお、この負圧源として、図７に示すように、内燃機関の燃焼室内に発生する負圧を利用して吸入空気を吸入する吸入管を用いる。これにより、負圧源としての装置を追加することなく、安価な構成を提供することが可能である。
【００７１】
さらになお、収容孔１２から弁ハウジング１０の外部へ導く負圧発生通路通路１７として、図７に示すように、弁ハウジング１０に形成され、収容孔１２に開口する通路１７ａと、その通路１７ａに圧入等により固定されるパイプ８１を備えている。これにより、吸気管と負圧発生通路１７を繋ぐ組付作業として、ゴムホース等の配管８０をパイプ８１に繋ぐだけでよいので、組付作業が容易に可能である。
【００７２】
なお、図７に示す収容孔１２は、軸受部１１側に段差部１２ｂを有している。なお、この段差部１２ｂは、軸受部１１の外周と略同じ大きさに形成されている。このため、負圧発生通路１７の内径が小さい場合であっても、比較的大きいデボジット溜り空間部Ｒを確保することが可能である。
【００７３】
（第７の実施形態）
第７の実施形態では、第１の実施形態で説明したデポジット戻し溝１４において、図８に示すように、このデポジット戻し溝１４に対向する弁軸２１の部分に、略円板状のプレート２４を設ける。図８は、本実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置を示す部分的断面図である。図９は、図８中のＩＸ−ＩＸ方向からみた部分的断面図である。図８および図９に示すように、弁軸２１のうち、デポジット戻し溝１４の溝幅の範囲内に対向する弁軸部２１ｐには、収容孔１２の内径より大きいプレート２４が設けられている。
【００７４】
これにより、ガス通路１０ａから、排気ガス中に含まれる微粒子等が弁軸２１と収容孔１２の隙間に侵入しても、収容孔１２の内径より大きいプレート２４が邪魔板として、軸受部へ向かおうとする微粒子等の移動を阻むことが可能である。
【００７５】
さらに、このプレート２４は、デポジット戻し溝１４の範囲内に配置されるので、弁軸２１と収容孔１２の隙間からデポジット戻し溝１４へ侵入した微粒子等を、案内板として、図９に示すようにプレート２４に沿わせて、連絡通路１４の下流側のガス通路１０ａへ戻し易くすることが可能である。
【００７６】
（第８の実施形態）
第８の実施形態では、図１０および図１１に示すように、弁軸２１の外周に、一端側がガス通路１０ａに開口し、軸受部１１の延在する範囲まで延びる螺旋状の溝部２５が形成されている。図１０は、本実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置を示す部分的断面図である。図１１は、図１０中のガス通路内部を、ＩＸ方向からみた模式的断面図である。
【００７７】
これにより、排気ガス中に含まれる微粒子等が、ガス通路１０ａ内から軸受部１１と弁軸２１の隙間に侵入したとしても、バタフライ弁２０を開閉するために弁軸２１を回転させるときに、螺旋状の溝部２５の回転動作によって軸受部１１の内周に付着した微粒子等を掻き落すことが可能である。さらに、その内周に付着し、堆積してデポジットとなったとしても、螺旋状の溝部２５の回転動作によって掻き落すことが可能である。さらになお、その螺旋状の溝部２５によって掻き落された微粒子等あるいは掻き落され粉砕したデポジットを、その溝部２５を通じてガス通路１０ａへ戻すことが可能である。したがって、軸受部１１と弁軸２１の隙間が、付着した微粒子等あるいはデポジットで詰まることを防止可能である。その結果、軸受部１１に侵入したデポジットによる固着を防止することが可能である。
【００７８】
さらになお、弁軸２１の外周に形成される螺旋状の溝部２５におけるガス通路１０ａに開口する開口部２５ａの位置として、図１１に示すように、バタフライ弁２０の作動範囲において、弁体２２より下流側の弁軸２１の外周部に配置するので、掻き出された微粒子等もしくはデポジットを開口部２５ａからガス通路下流側へ確実に排出することが可能である。その結果、その開口部２５ａから排出された微粒子等もしくはデポジットが再び弁軸２１に沿って再侵入することを防止することが可能である。なお、図１１に示す弁体２２の位置は全閉位置を示しており、図１１中の全開位置、およびオープナ位置は、弁体２２が弁軸２１の回転によってそれぞれ全開位置、およびオープナ位置に位置したときの溝部２５の開口部２５ａの配置位置を示す。
【００７９】
なお、バタフライ弁２０の作動範囲は、ガス通路１０ａを流れる排気ガスの流量を調整する弁体２２の全閉位置から全開位置までバタフライ弁２０が動作する範囲以外に、駆動モータ６０の通電停止時、全閉位置から、全開方向へ弁軸２１が回転する回転方向とは逆方向に、オーバーターンするようなオープナ位置に機械的に移動する場合には、その機械的に移動する範囲も含めて、開口部２５ａの位置が弁体２２より下流側の弁軸２１の外周部に配置されるようにすることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の排気ガス再循環制御装置の構成を表す部分的断面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ方向からみた部分的断面図である。
【図３】第２の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。
【図４】第３の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。
【図５】第４の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。
【図６】第５の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置の要部を拡大した部分的断面図である。
【図７】第６の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置を示す部分的断面図である。
【図８】第７の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置を示す部分的断面図である。
【図９】図８中のＩＸ−ＩＸ方向からみた部分的断面図である。
【図１０】第８の実施形態に係わる排気ガス再循環制御装置を示す部分的断面図である。
【図１１】図１０中のガス通路内部を、Ｘ方向からみた模式的断面図である。
【符号の説明】
１  排気ガス再循環制御装置
１０  弁ハウジング
１０ａ  ガス通路
１１  軸受部
１２  収容孔
１２ａ  内周
１２ｂ  段差
１４  連絡通路
１４ａ  デポジット戻し溝
１４ａ１、１４ａ２  内周
１５、１６  交差部
１７  負圧発生通路
２０  バタフライ弁
２１  弁軸
２２  弁体
２３  シールリング
２４  プレート
２５  螺旋状の溝部
２５ａ  開口部
３０  減速装置
５０  弁軸開度センサ
６０  駆動モータ
７０  制御手段
【図１】
2004169614.tif 000003
【図２】
2004169614.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004169614.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004169614.tif 000009
【図８】
2004169614.tif 000010
【図９】
2004169614.tif 000011
【図１０】
2004169614.tif 000012
【図１１】
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