(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ハウジング内に２つの弁座を対向させて配置し、両弁座の中心に１本の弁シャフトを貫通させると共に、該弁シャフトに２つの弁体を固定し、該弁シャフトをその軸方向に駆動することで、各弁体を各弁座に着座又は離間させる排気ガス還流制御弁において、
一方の弁体の少なくとも一部を弾性変形可能に構成し、その弾性変形可能な弁体は、リーフスプリング状又は放射状に形成された板ばねを用い、この板ばねの開口部を変形容易な部材で閉鎖した構成としたことを特徴とする排気ガス還流制御弁。
【請求項２】
前記２つの弁座の間隔を保持する部材と前記弁シャフトとを同等の熱膨張係数を有する材料で形成したことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス還流制御弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、いわゆる複座弁による排気圧力相殺機構を備えた排気ガス還流制御弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガス還流装置（ＥＧＲ装置）を搭載した車両では、近年の排気ガス規制の強化に伴って、排気ガス還流量（ＥＧＲ量）を大流量で且つ制御良く制御する必要がある。しかし、ＥＧＲ量を大流量化すると、排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）の弁体に加わる排気圧力が非常に大きくなるため、この排気圧力に抗して弁体を開弁させるためには、相当に強力なリニアソレノイド等のアクチュエータが必要となり、アクチュエータの大型化・高コスト化を招いてしまう。
【０００３】
この対策として、いわゆる複座弁による排気圧力相殺機構を備えたＥＧＲ弁が提案されている。このものは、図１２に示すように、弁ハウジング１１内に２つの弁座１２，１３を対向させて配置し、両弁座１２，１３の中心に１本の弁シャフト１４を貫通させると共に、該弁シャフト１４に２つの弁体１５，１６を固定し、該弁シャフト１４をリニアソレノイド等のアクチュエータで駆動することで、各弁体１５，１６で各弁座１２，１３の開口を開閉するようにしている。
【０００４】
この場合、ＥＧＲ配管を流れる排気ガスは、図１２に矢印で示すように、弁ハウジング１１の流入ポート１７から弁体１５，１６間の空間に流入し、開弁時には、両弁座１２，１３の開口から弁ハウジング１１内に流れ、流出ポート１８から流出する。この構成では、両弁体１５，１６に加わる排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 が反対向きになるため、排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 が相殺され、排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 の影響を受けずに両弁体１５，１６を駆動することができる。
【０００５】
この構成では、両弁体１５，１６の間隔と両弁座１２，１３の間隔を正確に一致させる必要があるが、実際には、組立誤差により両者の間隔を正確に合わせることは困難である。また、仮に、組立時に両者の間隔を正確に合わせることができたとしても、ＥＧＲ弁は高温の排気ガス中で使用されるため、各部の熱膨張差により両者の間隔に誤差が生じてしまう。従って、上記構成では、組立誤差や熱膨張差により２つの弁体１５，１６を確実に２つの弁座１２，１３に着座させることは困難であり、弁漏れが発生しやすい。
【０００６】
この対策として、図１３に示すように、一方の弁体１５を弁シャフト１４に摺動可能に挿通支持させると共に、両弁体１５，１６間にスプリング１９を介在させ、閉弁時には、スプリング１９の弾発力により弁体１５を弁座１２に着座させるようにすることが考えられている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記構成のように、一方の弁体１５を弁シャフト１４に摺動可能にすると、排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 を相殺できない。すなわち、弁シャフト１４に固定されていない上方の弁体１５に加わる排気圧力Ｆ1 は、弁座１２で受け支えられ、弁シャフト１４には伝わらない。これに対し、弁シャフト１４に固定されている下方の弁体１６に加わる排気圧力Ｆ2 は弁シャフト１４に伝わるため、排気圧力Ｆ2 が弁シャフト１４を押し下げる方向に働く。更に、上方の弁体１５を付勢するスプリング１９の弾発力も下方の弁体１６を介して弁シャフト１４を押し下げる方向に働く。このため、弁シャフト１４を閉弁方向（上方）に付勢するスプリング２０のばね力を、排気圧力Ｆ2 とスプリング１９のばね力とに打ち勝つ大きさに増加させる必要がある。このため、開弁時にスプリング２０のばね力に抗して弁シャフト１４を押し下げるアクチュエータの駆動力を、排気圧力Ｆ2 とスプリング１９の弾発力との合力分だけ増加させる必要があり、相当に強力なアクチュエータが必要となる。従って、上記構成では、複座弁方式のＥＧＲ弁本来の目的であるアクチュエータの負荷軽減、小型化を達成できない。
【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、従ってその目的は、複座弁方式を採用しながら、組立誤差や熱膨張差による弁漏れを防止できると共に、複座弁方式の本来の目的であるアクチュエータの負荷軽減、小型化を達成できる排気ガス還流制御弁を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１の排気ガス還流制御弁は、２つの弁体を備えた複座弁方式を採用し、一方の弁体の少なくとも一部を弾性変形可能に構成し、その弾性変形可能な弁体は、リーフスプリング状又は放射状に形成された板ばねを用い、この板ばねの開口部を変形容易な部材で閉鎖した構成としている。この構成によれば、組立誤差や熱膨張差による両弁体の間隔と両弁座の間隔との誤差を一方の弁体の弾性変形により吸収できて、２つの弁体を同時に２つの弁座に着座させることができ、弁漏れを防止できる。しかも、弾性変形可能な弁体は弁シャフトに固定されているため、弾性変形可能な弁体に加わる排気圧力が弁シャフトにも働く。これにより、２つの弁体を介して弁シャフトに働く排気圧力が相殺され、弁シャフトを駆動するアクチュエータの負荷を軽減でき、アクチュエータの小型化を実現できる。
【００１０】
この場合、請求項２のように、２つの弁座の間隔を保持する部材と弁シャフトとを同等の熱膨張係数を有する材料で形成しても良い。このようにすれば、両弁体の間隔と両弁座の間隔との熱膨張差が無くなり、より確実に弁漏れを防止できる。
【００１１】
ところで、排気ガス還流制御弁は高温の排気ガス中で使用されるため、弁体は耐熱性が要求され、その観点から、一般に金属製の弁体が用いられている。従って、弾性変形可能な弁体も、耐熱性の観点から金属弾性材で形成することが好ましい。しかし、弁体全体を厚い金属弾性板材で形成すると、弁体の弾性力が大きくなって、それがアクチュエータの負荷を増大させる要因となる。これを避けるために、弁体全体を薄く形成しすぎると、弁体の耐久性が低下し、弁体と弁座との衝突の繰り返しで弁体の着座面が摩耗した時に、弁体の着座面に穴が開いて弁漏れが発生しやすい。
【００１２】
この対策として、請求項１に係る発明では、弾性変形可能な弁体は、リーフスプリング状又は放射状に形成された板ばねを用い、この板ばねの開口部を変形容易な部材で閉鎖した構成としている。このようにすれば、弁体の着座面等、耐摩耗性や機械的強度が要求される部分に、適度な厚みの板ばねを延在させた適度な弾性力の弁体を形成でき、アクチュエータの負荷を軽減しながら、弁体の摩耗による弁体の穴開きを防止でき、負荷軽減と弁体の耐久性向上とを両立させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に関連する参考例（１）を図１に基づいて説明する。排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）の弁ハウジング２１は例えばアルミダイカストにより形成され、その内部にＥＧＲガス通路２７が形成されている。このＥＧＲガス通路２７の入口側に形成された弁座収納部２１ａ内に、２つの弁座２２，２３が上下に対向するように組み付けられている。上方の弁座２２は、下方に延びる囲壁部２２ａを一体に有する箱型の弁座であり、その囲壁部２２ａの下端に下方の弁座２３が溶接等により固定されている。両弁座２２，２３で囲まれた空間がＥＧＲガス流入室２４となり、このＥＧＲガス流入室２４の側壁部に、ＥＧＲ配管を通して流れてくるＥＧＲガスが流入する流入ポート２５が形成されている。ＥＧＲガス通路２７の出口側には、開弁時に両弁座２２，２３の開口から流れ出るＥＧＲガスを吸気管（図示せず）側へ流出させる流出ポート２６が形成されている。
【００１９】
弁ハウジング２１には、ＥＧＲガス通路２７の上方にスプリング室２８が形成され、その上方にアクチュエータ室２９が形成され、このアクチュエータ室２９内にリニアソレノイド、ステップモータ等のアクチュエータ３０がプランジャ３１を下向きにして取り付けられている。このプランジャ３１の真下には、弁シャフト３２がスプリング室２８を貫通するように配置され、この弁シャフト３２の下部が２つの弁座２２，２３の中心を貫通している。この弁シャフト３２は、スプリング室２８の底部に固定された軸受３３に上下方向に摺動可能に支持され、該弁シャフト３２の上端に嵌着固定された皿状のスプリング受け部材３４とスプリング室２８の底壁部との間にスプリング３５が装着され、このスプリング３５の弾発力によって弁シャフト３２が上方（閉弁方向）に付勢され、該弁シャフト３２の上端がアクチュエータ３０のプランジャ３１の下端に当接している。
【００２０】
２つの弁座２２，２３に対応して、弁シャフト３２の下部には２つの弁体３６，３７が固定されている。下方の弁体３７は、従来と同じく、耐熱性・対摩耗性のある金属（ステンレス鋼等）で厚く形成されているが、上方の弁体３６は、薄いステンレス板等、耐熱性・対摩耗性のある弾性板材で弾性変形可能に形成されている。この場合、上方の弁体３６の弾性変形を容易にするために、上方の弁体３６には波形が同心状に形成されている。
【００２１】
また、両弁体３６，３７の間隔と両弁座２２，２３の間隔との熱膨張差を無くすために、２つの弁座２２，２３の間隔を保持する部材（弁座２２の囲壁部２２ａ）と弁シャフト３２とを、同等の熱膨張係数を有する材料（本参考例ではステンレス鋼）で形成している。また、２つの弁体３６，３７に作用する排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 の差圧を利用してセルフシール効果を持たせるために、上方の弁座２２の開口径Ｄ1 を下方の弁座２３の開口径Ｄ2 よりも若干大きく形成し、上方の弁体３６に働く上向きの排気圧力Ｆ1 が下方の弁体３７に働く下向きの排気圧力Ｆ2 より若干大きくなるようになっている。
【００２２】
以上のように構成したＥＧＲ弁では、アクチュエータ３０の通電時に、プランジャ３１が下方に突出して、弁シャフト３２をスプリング３５の弾発力に抗して押し下げることで、２つの弁体３６，３７を２つの弁座２２，２３から下方に離間させて両弁座２２，２３の開口を開放する。これにより、弁ハウジング２１の流入ポート２５からＥＧＲガス流入室２４内に流入するＥＧＲガスを、両弁座２２，２３の開口からＥＧＲガス通路２７内に流入させ、流出ポート２６から吸気管側へ流出させる。
【００２３】
一方、アクチュエータ３０の非通電時には、スプリング３５の弾発力によって弁シャフト３２を引き上げ、２つの弁体３６，３７を２つの弁座２２，２３に確実に着座させる。つまり、上方の弁体３６を弾性変形可能に形成しているので、仮に、組立誤差や熱膨張差によって両弁体３６，３７の間隔と両弁座２２，２３の間隔とが正確に一致しなくても、その誤差を上方の弁体３６の弾性変形により吸収でき、２つの弁体３６，３７を２つの弁座２２，２３に同時に着座させることができて、弁漏れを防止できる。
【００２４】
しかも、弾性変形可能な弁体３６は弁シャフト３２に固定されているため、弾性変形可能な弁体３６に加わる排気圧力Ｆ1 が弁シャフト３２にも働く。これにより、２つの弁体３６，３７を介して弁シャフト３２に働く排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 が相殺され、弁シャフト３２を駆動するアクチュエータ３０の負荷を軽減でき、アクチュエータ３０の小型化を実現できる。
【００２５】
この場合、２つの弁座２２，２３の開口径Ｄ1 ，Ｄ2 を同一に形成して、２つの弁体３６，３７に働く排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 を完全に相殺させるようにしても良いが、本参考例のように、上方の弁座２２の開口径Ｄ1 を下方の弁座２３の開口径Ｄ2 より若干大きく形成しても良い。このようにすれば、上方の弁体３６に働く上向きの排気圧力Ｆ1 が下方の弁体３７に働く下向きの排気圧力Ｆ2 より若干大きくなり、その排気圧力Ｆ1 ，Ｆ2 の差圧を利用してセルフシール効果を持たせることができる。
【００２６】
更に、２つの弁座２２，２３の間隔を保持する弁座２２の囲壁部２２ａと弁シャフト３２とを、同等の熱膨張係数を有する材料（本参考例ではステンレス鋼）で形成しているため、両弁体３６，３７の間隔と両弁座２２，２３の間隔との熱膨張差が無くなる。従って、本参考例では、両弁体３６，３７の間隔と両弁座２２，２３の間隔とがずれる要因は、組立誤差のみとなり、両者のずれが少なくなる。これにより、２つの弁体３６，３７の同時着座が一層確実なものとなり、弁漏れ防止性能を更に向上できる。
【００２７】
但し、本発明は、２つの弁座２２，２３の間隔を保持する部材（囲壁部２２ａ）と弁シャフト３２とを、熱膨張係数の異なる材料で形成しても良く、この場合でも、熱膨張差を上方の弁体３６の弾性変形により吸収できるので、２つの弁体３６，３７を同時に着座させることができる。
【００２８】
弾性変形可能な弁体３６は、図１に示す形状に限定されず、種々の形状が考えられる。
例えば、図２及び図３に示す参考例（２），（３）の弾性変形可能な弁体３８，３９は、共に薄いステンレス板で蛇腹状に形成され、その下端部のみが弁シャフト３２に固定され、蛇腹部分が上下方向に伸縮可能となっている。
【００２９】
図１乃至図３に示す弾性変形可能な弁体３６，３８，３９は、いずれも、弁体全体が同一の弾性板材で一体に形成されているが、弾性部材と非弾性部材とを組み合わせて１つの弾性変形可能な弁体を構成しても良い。
【００３０】
例えば、図４に示す参考例（４）の弾性変形可能な弁体４０は、薄いステンレス板等で形成した弾性変形可能な蛇腹部４１の上端に、弁座２２に着座するリング状の着座部材４２を溶接等で固着し、該蛇腹部４１の下端に円板状の支持部材４３を溶接等で固着し、この支持部材４３を弁シャフト３２に嵌着固定している。この場合、蛇腹部４１のみが弾性変形し、着座部材４２と支持部材４３は変形しない。このようにすれば、耐摩耗性や機械的強度が要求される部分（着座部材４２と支持部材４３）を耐摩耗性や機械的強度に優れた材料で形成でき、耐久性を向上できる。
【００３１】
ところで、弁体の弾性力は、アクチュエータ３０の負荷を増大させる要因となるため、弁体の弾性力は小さい方が好ましい。しかし、弁体の弾性力を小さくするために、弁体全体を薄く形成しすぎると、弁体の耐久性が低下し、弁体と弁座との衝突の繰り返しで弁体の着座面が摩耗した時に、弁体の着座面に穴が開いて弁漏れが発生しやすい。
【００３２】
この対策として、図５に示す本発明の実施形態（１）の弾性変形可能な弁体４５は、リーフスプリング状に形成された皿状の板ばね４６を用い、この板ばね４６の下面に変形容易な皿状の金属薄膜４７を貼り合わせることで、該板ばね４６の開口部４８を金属薄膜４７で塞いでいる。板ばね４６は、弁シャフトに嵌着される中央の嵌着部４６ａと外周の着座面部４６ｂとを共に円環状に形成し、嵌着部４６ａと着座面部４６ｂとの間に複数本のアーム部４６ｃを等ピッチで形成している。各アーム部４６ｃは、放射状（直線状）に形成しても良いが、図５に示すように曲線形状に形成して各アーム部４６ｃを長くすれば、各アーム部４６ｃが弾性変形しやすくなる。
【００３３】
このようにすれば、耐摩耗性や機械的強度が要求される部分である着座面部４６ｂと固定部４６ａに、適度な厚みの板ばねを延在させた適度な弾性力の弁体４５を形成でき、アクチュエータの負荷を軽減しながら、弁体４５の摩耗による弁体４５の穴開きを防止でき、負荷軽減と弁体４５の耐久性向上とを両立させることができる。
【００３４】
一方、図６に示す実施形態（２）の弾性変形可能な弁体４９は、放射状に形成された皿状の板ばね５０を用い、この板ばね５０の下面に変形容易な皿状の金属薄膜５１を貼り合わせることで、該板ばね５０のスリット５２（開口部）を金属薄膜５１で塞いでいる。このようにしても、アクチュエータの負荷軽減と弁体４９の耐久性向上とを両立させることができる。
【００３５】
上記実施形態（１），（２）の弁体４５，４９は、図１のＥＧＲ弁に用いても良く、また、図７に示す実施形態（３）のＥＧＲ弁に用いても良い（図７は図５の弁体４５を用いたＥＧＲ弁の構成例を示している）。
【００３６】
このＥＧＲ弁の弁ハウジング６０は、円筒状の吸気通路６１を有し、この吸気通路６１が内燃機関の吸気管（図示せず）の途中に連結され、該吸気管を流れる吸入空気が吸気通路６１を通ってスロットルバルブ（図示せず）側に流れる。弁ハウジング６０の吸気通路６１の下方には、ＥＧＲガス流入室６２が形成され、このＥＧＲガス流入室６２の側壁には、ＥＧＲ配管（図示せず）を通って流れてくるＥＧＲガスが流入する流入ポート６３が形成され、該ＥＧＲガス流入室６２の上面部と下面部には、それぞれ弁座６４，６５が上下に対向するように設けられている。
【００３７】
上方の弁座６４は、弁ハウジング６０に一体に形成され、下方の弁座６５は、ステンレス鋼等により形成され、ＥＧＲガス流入室６２の下面に固着されている。上方の弁座６４の開口は吸気通路６１に連通し、該弁座６４の上方部には、吸気通路６１内を流れる吸入空気の風圧が弁座６４の開口に作用するのを防ぐ防風フード部６６が形成されている。下方の弁座６５の開口は、弁ハウジング６０の下部に形成されたＥＧＲガス通路６７を介して吸気管のＥＧＲガス導入口（図示せず）につながっている。従って、２つの弁座６４，６５の開口を通ったＥＧＲガスは、共に吸気管内に流れ込む。
【００３８】
２つの弁座６４，６５を貫通する弁シャフト３２には、２つの弁体４５，３７が固定されている。弁シャフト３２の駆動系は、図１と同じ構成であり、図１と同一符号を付して説明を省略する。尚、上方の弾性変形可能な弁体４５は、前記各実施形態のいずれの弁体を用いても良い。
【００３９】
一方、図８に示す実施形態（４）は、弾性変形可能な弁体（以下「弾性弁体」という）７１を除いて、図７に示す実施形態（３）と同じ構造である。弾性弁体７１は、ステンレス薄板等の弾性薄板により形成された皿型の板ばね７２の中央部分を、例えば鉄板等の剛性板により形成された２枚の円形のセンタープレート７３で挟み付けて構成したものである。この弾性弁体７１は、弁シャフト３２に下方から挿通され、その下方に圧入されたスリーブ７４と弁シャフト３２の段部３２ａとの間に挟み付け固定されている。これにより、センタープレート７３は弁シャフト３２に固定され、“非弾性部”となる。一方、板ばね７２のうちセンタープレート７３から外側に突出した部分は、“非弾性部”で支持された“弾性部”となり、上下方向に弾性変形可能である。
【００４０】
この場合、弾性弁体７１の有効受圧面積であるセンタープレート７３の受圧面積（投影面積）は、弁シャフト３２の下端に固着された他方の弁体（以下「剛性弁体」という）３７の受圧面積と略同一に形成されている。センタープレート７３と剛性弁体３７の受圧面（弁座６５の開口部）が共に円形の場合には、両者の直径Ｄ１，Ｄ２を略同一に形成すれば良い。その他の構成は、図７に示す実施形態（３）と同じであるので、図７と同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】
図８に示すように、２つの弁体７１，３７が弁座６４，６５に着座した状態では、各弁体７１，３７に次のような排気圧力による荷重が加わる。
弾性弁体７１側に加わる荷重は、弾性弁体７１の有効受圧面積であるセンタープレート７３の受圧面積×排気圧力となる。
一方、剛性弁体３７側に加わる荷重は、剛性弁体３７の受圧面積×排気圧力となる。
【００４２】
この場合、センタープレート７３の受圧面積が剛性弁体３７の受圧面積と略同一に形成されているので、弾性弁体７１側に加わる荷重と剛性弁体３７側に加わる荷重が略同一となり、両者が釣り合った状態となる。従って、排気圧力が高圧になった時でも、両弁体７３，３７から弁シャフト３２に加わる力の均衡を保つことができて、剛性弁体３７の浮き上がりによる弁漏れを少なくすることができる。しかも、弾性弁体７３の外周部の板ばね７２が弾性変形可能であるため、前記各実施形態と同じく、２つの弁体７３，３７の同時着座も容易である。
【００４３】
本発明者は、上記実施形態（４）で用いた弾性弁体７１の弁漏れ防止性能を評価する試験を行ったので、その試験結果を図９（ａ）に示す。この試験では、弾性弁体７１のセンタープレート７３の直径Ｄ１を１５ｍｍとすると共に、弁座６４の開口径Ｄ３を１８ｍｍとし、剛性弁体３７の受圧面の直径Ｄ２を１６ｍｍとした。この構造では、図９（ａ）に示すように、排気圧力を上限圧力である２ｋｇｆ／ｃｍ2 に高めた時でも、弁漏れを目標値である８リットル／分以下に抑えることができた。
【００４４】
一方、図９（ｂ）に示す比較例では、スパイラル形状の板ばねに金属薄膜を貼り合わせて構成した弾性弁体を用いた。比較例でも、排気圧力が１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 以下の領域では、弁漏れが目標値である８リットル／分以下であったが、排気圧力が約１．４ｋｇｆ／ｃｍ2 を越えると、弁漏れが急激に増大して目標値を満足できなかった。
【００４５】
以上の試験結果から、実施形態（４）の構造では、高圧時でも高い弁漏れ防止性能を維持できることが確認された。
尚、上記各実施形態では、上方の弁体を弾性変形可能に形成したが、下方の弁体を弾性変形可能に形成しても良い。
【００４６】
図１０及び図１１に示す実施形態（５）では、剛性弁体３７を上方に配置し、弾性弁体８１を下方に配置している。弾性弁体８１は、薄いステンレス板等、耐熱性・対摩耗性のある弾性板材で皿状に形成され、弁シャフト３２にスリーブ８２で固定されている。この弾性弁体８１が着座する円環状の弁座（以下「弾性弁座」という）８３は、薄いステンレス板等、耐熱性・対摩耗性のある弾性板材で弾性変形可能に形成されている。この弾性弁座８３の開口面積（開口径）は上方の弁座６４の開口面積（開口径）とほぼ同一に設定されている。その他の構成は図７に示す実施形態（３）と同じであるので、図７と同一符号を付して説明を省略する。
【００４７】
次に、本実施形態（５）のＥＧＲ弁の閉弁特性・開弁特性について説明する。閉弁状態の時に、高圧の排気圧力で弾性弁体８１が開弁方向（下方）に弾性変形したとしても、これに追従して弾性弁座８３も高圧の排気圧力で開弁方向に弾性変形して、弾性弁体８１と弾性弁座８３との密着状態が維持される。これにより、排気圧力が高圧になった時でも、弁漏れが有効に防止されて、閉弁性能が向上する。
【００４８】
閉弁状態の時に、弁シャフト３２（両弁体３７，８１）に加わる荷重には、次の３種類の荷重Ｆs ，Ｆv ，Ｆn がある。
（１）弁シャフト３２を閉弁方向（上方）に付勢するスプリング３５による閉弁方向の荷重Ｆs
（２）剛性弁体３７と弾性弁体８１の有効受圧面積の差と排気圧力とで発生する閉弁方向の荷重Ｆv （両弁体３７，８１に働く排気圧力による荷重の差）
（３）弾性弁座８３が排気圧力で開弁方向に弾性変形することで、弾性弁座８３から弾性弁体８３に働く開弁方向の荷重Ｆn
【００４９】
ここで、閉弁時の弁漏れを抑制するには、次の▲１▼式のように、閉弁方向の荷重（Ｆs ＋Ｆv ）が開弁方向の荷重Ｆn よりも大きくなるように設定する必要がある。
▲１▼  Ｆs ＋Ｆv ＞Ｆn   （弁漏れを抑制するための条件）
【００５０】
仮に、下方の弁体８１の有効受圧面積が上方の剛性弁体３７の有効受圧面積よりも大きいとすると、上記(1) 式において、排気圧力による荷重Ｆv は負の値（つまり開弁方向の荷重）になるが、本実施形態（５）のように、下方の弁体８１を弾性弁体とし、両弁座６４，８３の開口面積（開口径）をほぼ同一に設定した場合には、弾性弁体８１の有効受圧面積が剛性弁体３７の有効受圧面積よりも小さくなり、排気圧力による荷重Ｆv は正の値（つまり閉弁方向の荷重）になる。
【００５１】
この場合、図１１に示すように、スプリング３５による閉弁方向の荷重Ｆs は排気圧力が変化しても一定であるが、排気圧力による閉弁方向の荷重Ｆv は、排気圧力が高くなるに従って大きくなり、それによって、閉弁方向の総荷重（Ｆs ＋Ｆv ）が大きくなる。もし、弁座８３を剛体構造とした場合には、開弁方向の荷重Ｆn が０であるため、排気圧力の上昇により閉弁方向の総荷重（Ｆs ＋Ｆv ）が大きくなると、閉弁状態から開弁する際に必要となるアクチュエータの駆動力が大きくなるため、開弁特性（駆動力と弁体リフト量との関係）が排気圧力の変化によって変化してしまい、安定した開弁特性が得られない。
【００５２】
これに対し、本実施形態（５）では、弾性弁体８１が着座する弁座として、弾性弁座８３を用いているため、弾性弁座８３が排気圧力で開弁方向に弾性変形することで、弾性弁座８３から弾性弁体８３に開弁方向の荷重Ｆn が働く。この開弁方向の荷重Ｆn は、図１１に示すように排気圧力が高くなるに従って大きくなるため、排気圧力による閉弁方向の荷重Ｆv の増大分が開弁方向の荷重Ｆn の増大分によってほぼ相殺され、次の(2)式が成立する。
【００５３】
▲２▼  Ｆv −Ｆn ＝Δｆ＝ほぼ一定  （開弁特性向上のための条件）
この▲２▼式が成立すれば、排気圧力が変化しても、排気圧力による荷重の合計値（Ｆv −Ｆn ）がほぼ一定となって、閉弁状態から開弁する際に必要となる駆動力（Ｆs ＋Ｆv −Ｆn ）がほぼ一定となり、開弁特性（駆動力と弁体リフト量との関係）が排気圧力の変化に左右されず、安定した開弁特性が得られ、高精度なＥＧＲ制御が可能となる。
【００５４】
このように、本実施形態（５）では、上記(1) 式及び(2) 式の関係が同時に成立するため、排気圧力の全変動域（エンジンの全負荷域）で、閉弁時の弁漏れ抑制と開弁特性向上の双方を実現することができる。しかも、一方の弁体８１と弁座８３が共に弾性変形可能であるため、前記各実施形態と同じく、２つの弁体８１，３７の同時着座も容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に関連する参考例（１）のＥＧＲ弁を示す縦断面図
【図２】  本発明に関連する参考例（２）の弁体と弁座の構造を示す縦断面図
【図３】  本発明に関連する参考例（３）の弁体と弁座の構造を示す縦断面図
【図４】  本発明に関連する参考例（４）の弁体と弁座の構造を示す縦断面図
【図５】  本発明の実施形態（１）を示し、（ａ）は弾性変形可能な弁体の平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は金属薄膜の平面図
【図６】  本発明の実施形態（２）を示し、（ａ）は弾性変形可能な弁体の縦断面図、（ｂ）は放射状の板ばねの平面図、（ｃ）は（ｂ）のＥ−Ｅ断面図、（ｄ）は金属薄膜の平面図、（ｅ）は（ｄ）のＦ−Ｆ断面図
【図７】  本発明の実施形態（３）のＥＧＲ弁を示す縦断面図
【図８】  本発明の実施形態（４）のＥＧＲ弁の主要部の構造を示す縦断面図
【図９】  （ａ）は実施形態（４）の弁漏れ特性を示す図、（ｂ）は比較例の弁漏れ特性を示す図
【図１０】  本発明の実施形態（５）のＥＧＲ弁の主要部の構造を示す縦断面図
【図１１】  弁シャフトに加わる荷重Ｆs ，Ｆv ，Ｆn と排気圧力との関係を示す図
【図１２】  従来の複座弁型のＥＧＲ弁を示す縦断面図
【図１３】  従来の改良された複座弁型のＥＧＲ弁を示す縦断面図
【符号の説明】
２１…弁ハウジング、２２，２３…弁座、２５…流入ポート、２６…流出ポート、２７…ＥＧＲガス通路、３０…アクチュエータ、３１…プランジャ、３２…弁シャフト、３３…軸受、３５…スプリング、３６〜４０，４１…蛇腹部、４２…着座部材、４５…弁体、４６…板ばね、４７…金属薄膜（変形容易な部材）、４８…開口部、４６ｂ…着座面部、４９…弁体、５０…板ばね、５１…金属薄膜（変形容易な部材）、５２…スリット（開口部）、６０…弁ハウジング、６１…吸気通路、６２…ＥＧＲガス流入室、６３…流入ポート、６４，６５…弁座、６７…ＥＧＲガス通路、７１…弾性弁体（弾性変形可能な弁体）、７２…板ばね、７３…センタープレート、８１…弾性弁体、８３…弾性弁座。
【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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