(57)【要約】【課題】ＥＧＲガスの流路における凝縮水の発生を防止すること。【解決手段】ＥＧＲバルブ１は、ハウジング２と、ＥＧＲガスを流すためにハウジング２の中に設けられた流路３と、流路３に設けられた弁座４と、弁座４に着座可能に設けられ、弁座４との間でＥＧＲガスの計量部を形成する弁体５とを備える。弁体５を弁座４に対し移動させて計量部の開口面積を変化させることにより流路３におけるＥＧＲガスの流量を調節する。ハウジング２が樹脂により形成される。ハウジング２とは別に製造された管状の流路部材８を備え、流路部材８がハウジング２で覆われることでハウジング２の中に流路３が設けられる。流路部材８がハウジング２よりも熱伝導率の高い材料により形成される。流路部材８には、温水が流れる温水通路９が形成される。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
ＥＧＲガスを流すために前記ハウジングの中に設けられた流路と、
前記流路に設けられた弁座と、
前記弁座に着座可能に設けられ、前記弁座との間で前記ＥＧＲガスの計量部を形成する弁体と
を備え、前記弁体を前記弁座に対し移動させて前記計量部の開口面積を変化させることにより前記流路における前記ＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブにおいて、
前記ハウジングが樹脂により形成されることと、
前記ハウジングとは別に製造された管状の流路部材を備え、前記流路部材が前記ハウジングで覆われることにより前記ハウジングの中に前記流路が設けられることと、
前記流路部材が前記ハウジングよりも熱伝導率の高い材料により形成されることと、
前記流路部材に、温水が流れる温水通路が形成されることと
を備えたことを特徴とするＥＧＲバルブ。
【請求項２】
前記流路部材と前記ハウジングとの間に空気層が設けられることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲバルブ。
【請求項３】
前記温水通路は、前記弁座を通過したＥＧＲガスの流れが前記流路の内壁に当たる部位に近接して配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＧＲバルブ。
【請求項４】
前記弁体を前記弁座に対し往復動させるために前記弁体が一端部に設けられた弁軸と、前記弁軸をその軸方向へ移動可能に支持するための軸受とを更に備え、
前記流路部材には、前記軸受と前記弁軸とを内部に収容し保持するための筒部が形成される
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＥＧＲバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、  排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）のＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるＥＧＲバルブが知られている。図４に、このＥＧＲバルブ４１を断面図により示す。このＥＧＲバルブ４１は、ＥＧＲ通路のＥＧＲガス流量を調節するために設けられる。ＥＧＲバルブ４１は、ポペット弁構造を有し、ＥＧＲガスの流路４２を含む金属製のハウジング４３と、流路４２に設けられた弁座４４と、弁座４４に着座可能に設けられ、弁座４４との間でＥＧＲガスの計量部を形成する弁体４５と、弁体４５を弁座４４に対して移動させるために弁体４５が一端部に設けられる弁軸４６と、弁軸４６を移動可能に支持する軸受４７と、弁体４５と共に弁軸４６を軸方向へストローク運動させるモータ４８とを備える。そして、モータ４８により弁軸４６を弁体４５と共にストローク運動させることにより、計量部の開口面積を調節し、流路４２におけるＥＧＲガスの流量を調節するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４-２０２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、特許文献１に記載のＥＧＲバルブ４１では、冷間時に金属製のハウジング４３が外気で冷やされることから、ＥＧＲバルブ４１を開弁して流路４２にＥＧＲガスを流したとき、ＥＧＲガス中の水分がハウジング４３と接触することで冷やされて流路４２に凝縮水が発生するおそれがあった。また、流路４２で凝縮水が発生すると、軸受４７や弁軸４６、ハウジング４３に錆を発生させるおそれがあった。
【０００５】
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、ＥＧＲガスの流路における凝縮水の発生を防止することを可能としたＥＧＲバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハウジングと、ＥＧＲガスを流すためにハウジングの中に設けられた流路と、流路に設けられた弁座と、弁座に着座可能に設けられ、弁座との間でＥＧＲガスの計量部を形成する弁体とを備え、弁体を弁座に対し移動させて計量部の開口面積を変化させることにより流路におけるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブにおいて、ハウジングが樹脂により形成されることと、ハウジングとは別に製造された管状の流路部材を備え、流路部材がハウジングで覆われることによりハウジングの中に流路が設けられることと、流路部材がハウジングよりも熱伝導率の高い材料により形成されることと、流路部材に、温水が流れる温水通路が形成されることとを備えたことを趣旨とする。
【０００７】
上記発明の構成によれば、流路部材がハウジングよりも熱伝導率の高い材料により形成されるので、温水通路を流れる温水の熱が流路部材へ伝わり易く、流路部材が速やかに暖められる。流路部材が樹脂製のハウジングで覆われるので、流路部材からの放熱がハウジングにより抑えれる。
【０００８】
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、流路部材とハウジングとの間に空気層が設けられることを趣旨とする
【０００９】
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、流路部材とハウジングとの間に空気層が設けられるので、流路部材からの放熱が空気層により更に抑えれる。
【００１０】
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又は２に記載の発明において、温水通路は、弁座を通過したＥＧＲガスの流れが流路の内壁に当たる部位に近接して配置されることを趣旨とする。
【００１１】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、弁座を通過したＥＧＲガスの流れが流路の内壁に当たる部位に近接して温水通路が配置されるので、凝縮水ができ易い部分が温水により有効に温められる。
【００１２】
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、弁体を弁座に対し往復動させるために弁体が一端部に設けられた弁軸と、弁軸をその軸方向へ移動可能に支持するための軸受とを更に備え、流路部材には、軸受と弁軸とを内部に収容し保持するための筒部が形成されることを趣旨とする。
【００１３】
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、軸受と弁軸とが筒部に収容されて保持されるので、弁軸と弁体の弁座に対する軸ずれが抑えられる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、ＥＧＲガスの流路において凝縮水の発生を防止することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に対し、ＥＧＲガスの流路において凝縮水の発生を効果的に防止することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、流路部材を温水の熱により一層速やかに暖めることができる。
【００１７】
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、樹脂製のハウジングに熱が加わっても、弁軸の正確なストローク運動を確保することができ、ＥＧＲバルブの開閉動作を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲバルブを示す正面図。
【図２】一実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲバルブを示す図１のＡ−Ａ線断面図。
【図３】一実施形態に係り、ＥＧＲ率と露点温度との関係を示すグラフ。
【図４】従来例に係り、ＥＧＲバルブを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明のＥＧＲバルブを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１に、全閉状態のＥＧＲバルブ１を正面図により示す。図２に、全閉状態のＥＧＲバルブ１を、図１のＡ−Ａ線断面図により示す。ＥＧＲバルブ１は、エンジンから排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ流すＥＧＲ通路（図示略）に設けられ、ＥＧＲガス流量を調節するために使用される。
【００２１】
図１、図２に示すように、ＥＧＲバルブ１は、ポペット弁構造を有し、ハウジング２と、ＥＧＲガスを流すためにハウジング２の中に設けられる流路３と、流路３に設けられた弁座４と、弁座４に着座可能に設けられ、弁座４との間でＥＧＲガスの計量部を形成する弁体５と、弁体５を弁座４に対し往復動（ストローク運動）させるために弁体５が一端部に設けられた弁軸６と、弁軸６を弁体５と共に駆動するためのモータ７とを備える。モータ７は、弁軸６を弁体５と共に軸方向へストローク運動させるように構成される。流路３の両端は、ＥＧＲガスが導入される入口３ａと、ＥＧＲガスが導出される出口３ｂとなっている。このＥＧＲバルブ１は、モータ７により弁体５を弁座４に対し移動させて計量部の開口面積を変化させることにより、流路３におけるＥＧＲガス流量を調節するように構成される。この実施形態では、モータ７の構成の詳しい説明は省略する。
【００２２】
この実施形態で、ハウジング２は樹脂により形成される。ＥＧＲバルブ１は、ハウジング２とは別に製造された管状の流路部材８を備え、流路部材８が樹脂製のハウジング２で覆われることによりハウジング２の中に流路３が設けられる。流路部材８はハウジング２よりも熱伝導率の高い材料により形成される。詳しくは、流路部材８は、アルミニウム等の金属により形成される。また、流路部材８には、温水が流れる温水通路９が形成される。図２に矢印で示すように、温水通路９は、弁座４を通過したＥＧＲガスの流れが流路３の内壁に当たる特定部位８ａに近接して配置される。温水通路９の両端には、図１に示すように、パイプ継手１０，１１がそれぞれ設けられる。これらパイプ継手１０，１１にエンジン（図示略）で温められた温水（冷却水）を流すパイプ（図示略）が接続される。この実施形態では、金属製の流路部材８を樹脂製のハウジング２にインサート成形することにより、流路部材８とハウジング２が一体的に設けられる。また、図２に示すように、流路部材８とハウジング２との間に空気層１２が設けられる。
【００２３】
図１、図２に示すように、弁軸６は、ハウジング２と流路部材８を垂直に貫通して配置される。弁体５は、略円錐形状をなし、弁軸６の下端部に固定される。流路部材８と弁軸６との間には、弁軸６をその軸方向へ移動可能（ストローク運動可能に）に支持するために直列に配置された第１スラスト軸受１３と第２スラスト軸受１４が設けられる。各スラスト軸受１３，１４は、略筒形をなす。流路部材８には、２つのスラスト軸受１３，１４と弁軸６を内部に収容し保持するための筒部８ｂが一体に形成される。２つのスラスト軸受１３，１４は、この筒部８ｂの内部に嵌合されて収容される。また、筒部８ｂには、筒部８ｂと弁軸６との間をシールするための略円筒状をなすリップシール１５が、第２スラスト軸受１４に隣接して設けられる。流路部材８には、弁体５を着座させる弁座４が設けられる。
【００２４】
以上説明したこの実施形態のＥＧＲバルブ１によれば、流路部材８がハウジング２よりも熱伝導率の高い材料により形成されるので、温水通路９を流れる温水の熱が流路部材８へ伝わり易く、流路部材８が温水の熱を受けて速やかに暖められる。また、流路部材８が樹脂製のハウジング２で覆われるので、流路部材８からの放熱がハウジング２により抑えれる。このため、冷間時にＥＧＲバルブ１を開弁するときには、流路部材８が温水により暖められており、流路３にＥＧＲガスが流れ始めたときに、ＥＧＲガス中の水分が流路３の内壁と接触しても冷やされることがなく、流路３に凝縮水が発生することがない。このため、ＥＧＲガスの流路３において凝縮水の発生を防止することができる。
【００２５】
図３に、ＥＧＲ率（吸気全体に対するＥＧＲガスの割合）と露点温度との関係をグラフにより示す。ここで、一般にＥＧＲ通路はＥＧＲ率が「１００％」なので、流路３の内壁の温度が「約６０℃」以上あれば、ＥＧＲガス中の水分が結露することはなく、流路３に凝縮水が生じない。従って、流路部材８を「約６０℃」以上に暖める必要がある。この実施形態では、温水通路９を流れる温水により、流路部材８を「約６０℃」以上に暖めることができるように構成される。
【００２６】
この実施形態では、流路部材８とハウジング２との間に空気層１２が設けられるので、流路部材８からの放熱が空気層１２により更に抑えれる。このため、流路部材８を温水の熱により一層速やかに暖めることができる。
【００２７】
この実施形態では、ＥＧＲバルブ１が開弁して弁座４を通過したＥＧＲガスの流れが流路３の内壁に当たる特定部位８ａに近接して温水通路９が配置されるので、凝縮水ができ易い部分が温水により有効に温められる。このため、ＥＧＲガスの流路３において凝縮水の発生を効果的に防止することができる。
【００２８】
この実施形態では、弁軸６と２つのスラスト軸受１３，１４が流路部材８の筒部８ｂに収容されて保持されるので、弁軸６と弁体５の弁座４に対する軸ずれが抑えられる。このため、樹脂製のハウジング２に熱が加わっても、弁軸６の正確なストローク運動を確保することができ、ＥＧＲバルブ１の開閉動作を確保することができる。
【００２９】
なお、この発明は前記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以下のように実施することができる。
【００３０】
（１）前記実施形態では、流路部材８とハウジング２との間に空気層１２を設けたが、この空気層１２を省略することもできる。
【００３１】
（２）前記実施形態では、弁座４を通過したＥＧＲガスの流れが流路３の内壁に当たる特定部位８ａに近接して流路部材８に温水通路９を配置したが、温水通路９の配置はこの特定部位８ａに限定されるものではない。
【００３２】
（３）前記実施形態では、スラスト軸受１３，１４と弁軸６を内部に収容し保持するための筒部８ｂを流路部材８に形成したが、この筒部８ｂを流路部材８から省略することもできる。
【００３３】
（４）前記実施形態では、本発明をポペット弁構造のＥＧＲバルブ１に具体化したが、ＥＧＲバルブの構造はこれに限定されるものではなく、バタフライ弁構造のＥＧＲバルブにも具体化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明は、ガソリンエンジンやディーゼル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】
【００３５】
１  ＥＧＲバルブ
２  ハウジング
３  流路
４  弁座
５  弁体
６  弁軸
８  流路部材
８ａ  特定部位
８ｂ  筒部
９  温水通路
１２  空気層
１３  第１スラスト軸受
１４  第２スラスト軸受
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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