(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンにおいてＥＧＲチューブと吸気マニホールドとを締結するための装置であって、
吸気マニホールドの側壁に設けられた、ＥＧＲチューブを流れるＥＧＲガスを吸気マニホールドに流入させるためのＥＧＲガス流通路を形成するマニホールド側締結部と、
前記マニホールド側締結部と結合して、前記ＥＧＲチューブを吸気マニホールドに締結させる締結フランジと、
前記ＥＧＲチューブを流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、を含んで構成され、
前記マニホールド側締結部と前記締結フランジとの合わせ面において、これら締結部及びフランジのうち少なくとも一方に、冷却水を流通させるための溝を形成するとともに、
前記ＥＧＲクーラは、前記ＥＧＲチューブよりも大径の略円筒状のクーラ本体を有し、このクーラ本体と前記ＥＧＲチューブとを同心に配置して、これらの間の空間により冷却水の通路を形成し、
前記締結フランジにおいて、このフランジを貫通して前記溝と前記ＥＧＲクーラにおける冷却水の通路とを連通させる貫通孔を形成したＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲクーラは、前記クーラ本体が前記締結フランジにより軸方向の位置決めがされて、前記締結フランジに隣接して備わる請求項１に記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項３】
前記締結フランジと一体に形成された筐体を有するＥＧＲ弁と、
前記筐体と結合した、前記締結フランジとは異なる他のフランジと、を更に含んで構成され、
前記ＥＧＲチューブは、前記締結フランジに対して前記他のフランジにより前記筐体を介して結合し、前記溝と前記ＥＧＲ弁の冷却水流通路とが前記貫通孔を介して連通し、
前記ＥＧＲクーラは、前記クーラ本体が前記他のフランジにより軸方向の位置決めがされて、前記他のフランジに隣接して備わる請求項１に記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲチューブは、吸気マニホールドに対し、前記ＥＧＲガス流通路の中心軸に対して平行に締結され、
前記締結フランジにおいて、前記貫通孔がこのフランジの軸方向に貫通する請求項２又は３に記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項５】
前記溝を、前記ＥＧＲチューブを中心として環状に形成した請求項１〜４のいずれかに記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項６】
前記溝を、前記締結フランジを前記マニホールド側締結部に結合するためのねじ孔と前記ＥＧＲチューブとの間に形成した請求項１〜５のいずれかに記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項７】
前記溝を前記マニホールド側締結部に形成した請求項１〜６のいずれかに記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【請求項８】
冷却水が前記溝から前記貫通孔へ流通する請求項１〜７のいずれかに記載のＥＧＲチューブ締結装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ＥＧＲチューブ締結装置に関し、詳細には、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部において、簡単な構成でねじ孔周辺等要冷却箇所を冷却するための改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスを吸気系に還流させるＥＧＲシステムでは、ＥＧＲガスの流量を調節するための制御弁（ＥＧＲ弁）や、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラに冷却水を循環させるとともに、ＥＧＲチューブを吸気マニホールドに締結するためのねじ孔周辺にも冷却水を循環させている。ねじ孔周辺を冷却するのは、排気ガスからの受熱によってこの孔が拡大し、ボルトに緩みが生じるのを防止するためである。
【０００３】
このように、ＥＧＲシステムでは多くの箇所を冷却する必要があるので、そのための冷却系配管はレイアウトが複雑になるばかりでなく、部品点数も多くなりがちである。特開平１１−３１１１５２号公報には、部品点数を削減するための技術として、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとをサーモハウジングを介して締結し、このサーモハウジングにおいて、ＥＧＲチューブを固定するためのねじ孔近傍にエンジン冷却水を循環させるための通路を設けることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報開示の技術では、第１に、依然としてサーモハウジングという特別な仲介要素が必要であり、サーモハウジングをエンジン冷却水の循環経路上に配設する必要から、ＥＧＲチューブやＥＧＲ弁等のレイアウトが制限されてしまう。また、同技術によれば、ＥＧＲチューブとサーモハウジングとの締結部においてボルトの緩みが防止されるであろうが、サーモハウジングと吸気マニホールドとの締結部における同様な問題が解決されていない。第２に、ＥＧＲガスを冷却するためにＥＧＲクーラを備えるエンジンでは、このクーラに冷却水を循環させるための経路を別に設けることになるため、ニップルやホースが必要となる。
【０００５】
以上の実情に鑑み、本発明は、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部において、サーモハウジング等の仲介要素を必要とせず、シンプルな構成で所要の冷却を実現することができるＥＧＲチューブ締結装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明では、ＥＧＲチューブ締結装置を、吸気マニホールドの側壁に設けられた、ＥＧＲチューブを流れるＥＧＲガスを吸気マニホールドに流入させるためのＥＧＲガス流通路を形成するマニホールド側締結部と、前記マニホールド側締結部と結合して、前記ＥＧＲチューブを吸気マニホールドに締結する締結フランジと、前記ＥＧＲチューブを流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと、を含んで構成し、前記マニホールド側締結部と前記締結フランジとの合わせ面において、これら締結部及びフランジのうち少なくとも一方に、冷却水を流通させるための溝を形成するとともに、前記ＥＧＲクーラを、前記ＥＧＲチューブよりも大径の略円筒状のクーラ本体を含んで構成し、このクーラ本体と前記ＥＧＲチューブとを同心に配置して、これらの間の空間により冷却水の通路を形成し、前記締結フランジにおいて、このフランジを貫通して前記溝と前記ＥＧＲクーラにおける冷却水の通路とを連通させる貫通孔を形成することとした。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、前記ＥＧＲクーラを、前記締結フランジにより前記クーラ本体の軸方向の位置決めをして、前記締結フランジと隣接させることとした。
【０００８】
請求項３に記載の発明では、前記締結フランジと一体に形成された筐体を有するＥＧＲ弁と、前記筐体を結合した、前記締結フランジとは異なる他のフランジと、を更に含んでＥＧＲチューブ締結装置を構成し、前記ＥＧＲチューブを、前記締結フランジに対して前記他のフランジにより前記筐体を介して結合し、前記溝と前記ＥＧＲ弁の冷却水流通路とを、前記貫通孔を介して連通させ、前記ＥＧＲクーラを、前記他のフランジにより前記クーラ本体の軸方向の位置決めをして、前記他のフランジと隣接させることとした。
請求項４に記載の発明では、前記ＥＧＲチューブを、吸気マニホールドに対し、前記ＥＧＲガス流通路の中心軸に対して平行に締結し、前記締結フランジにおいて、前記貫通孔を、このフランジの軸方向に貫通させることとした。
請求項５に記載の発明では、前記溝を、前記ＥＧＲチューブを中心として環状に形成することとした。
【０００９】
請求項６に記載の発明では、前記溝を、前記締結フランジを前記マニホールド側締結部に結合するためのねじ孔と、前記ＥＧＲチューブとの間に形成することとした。
請求項７に記載の発明では、前記溝を前記マニホールド側締結部に形成することとした。
【００１０】
請求項８に記載の発明では、冷却水を前記溝から前記貫通孔へ流通させることとした。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明によれば、マニホールド側締結部と締結フランジとの合わせ面に冷却水を流通させるための溝を形成し、このフランジに、前記溝とＥＧＲクーラにおける冷却水の通路とを連通させる貫通孔を形成したので（貫通孔は、前記溝に連通する。）、この貫通孔を介して前記溝に冷却水を流通させ、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部における冷却箇所に循環させることができる。
【００１２】
従って、本発明に係るＥＧＲチューブ締結装置によれば、マニホールド側締結部と締結フランジとによりＥＧＲチューブと吸気マニホールドとを締結するとともに、これらの締結部における冷却箇所を、サーモハウジング等の仲介要素を使用しないシンプルな構成で冷却することができる。
そして、略円筒状のクーラ本体を含んでＥＧＲクーラを構成するとともに、このクーラ本体とＥＧＲチューブとを同心に配置し、これらの間の空間をＥＧＲクーラにおける冷却水の通路として、前記溝とこの冷却水の通路とを貫通孔を介して連通させたので、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部の冷却と、ＥＧＲクーラによるＥＧＲガスの冷却とを１つの経路で行うことができる。
【００１３】
請求項２（及び４）に係る発明によれば、ＥＧＲクーラを締結フランジに隣接させたので、前記溝とＥＧＲクーラにおける冷却水の通路とを連通させるための部品（ニップル、ホース）が不要となる。
請求項３（及び４）に係る発明によれば、締結フランジとＥＧＲ弁の筐体とを一体とし、前記溝とＥＧＲ弁の冷却水流通路とを連通させたので、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部と、ＥＧＲ弁の冷却箇所とをシンプルな構成で冷却することができる。
【００１４】
請求項５に係る発明によれば、前記溝を、ＥＧＲチューブを包囲するように環状に形成したので、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部のＥＧＲガスからの受熱を抑制することができる。
請求項６に係る発明によれば、前記溝をねじ孔とＥＧＲチューブとの間に形成したので、ＥＧＲガスからの受熱によるボルトの緩みを効果的に防止することができる。
【００１５】
請求項７に係る発明によれば、前記溝をマニホールド側締結部に形成することとしたので、この溝を吸気マニホールドの成形と同時に、かつ正確な位置に設けることができる。
請求項８に係る発明によれば、冷却水を前記溝から貫通孔へ流通させることで、ＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部を効率的に冷却することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジンにおけるＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部の断面を示している。吸気マニホールド１と一体にマニホールド側締結部であるフランジ状部分１ａ（図には、その端部のみを示す。）を形成し、ＥＧＲチューブ２をこのフランジ状部分１ａに対して締結フランジ３により締結している。締結フランジ３と吸気マニホールドのフランジ状部分１ａとをボルト４により結合することで、ＥＧＲチューブ２を吸気マニホールド１に固定している。このように、本実施形態では、フランジ状部分１ａ、締結フランジ３及びボルト４からＥＧＲチューブ締結装置を構成している。
【００１７】
本実施形態に係るＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ５を備えている。ＥＧＲクーラ５は、略円筒状のクーラ本体５ａをＥＧＲチューブ２と同心に配置するとともに、ＥＧＲチューブ２とクーラ本体５ａとの間に冷却水を流通させることで構成される。ＥＧＲクーラ５を締結フランジ３に隣接させてレイアウトし、締結フランジ３のうち合わせ面３ａとは反対側の面に形成した円形の凹部３ｂにクーラ本体５ａの一端をはめ合わせることで、クーラ本体５ａの位置を決定している。
【００１８】
本実施形態に係るＥＧＲチューブ締結装置では、マニホールド側締結部（フランジ状部分１ａ）の合わせ面１ｂに溝１１を形成するとともに、この溝１１とＥＧＲクーラ５の冷却水流通路とを、締結フランジ３に設けた貫通孔３１を介して連通させている。フランジ状部分１ａの合わせ面１ｂを示す図２のように、溝１１は、合わせ面１ｂの中央で開口させたＥＧＲガス流通路１２と、ボルト４と噛み合わせるためのねじ孔１３との間で環状に形成している。また、貫通孔３１が接続する箇所を円形に広げて緩衝部１１ａを形成するとともに、この箇所とは中心を挟んで反対側で溝１１を遠心方向に延伸させ、その先端に別の緩衝部１１ｂを形成している。締結フランジ３には、第２の緩衝部１１ｂに対応させて貫通孔３１とは別の第２の貫通孔３２を形成しており、この貫通孔３２と冷却水流通管であるホース１０１とを、締結フランジ３に結合したニップル１０２により接続している。なお、冷却水は、溝１１から貫通孔３１へ向かう方向、すなわち、ＥＧＲクーラ５において、ＥＧＲガスの流れに対して下流から上流へ向かう方向に流通させる。
【００１９】
このように、本実施形態に係るＥＧＲチューブ締結装置によれば、マニホールド側締結部（フランジ状部分１ａ）と締結フランジ３との合わせ面に溝１１を形成するとともに、この溝１１を締結フランジ３に設けた貫通孔３１を介してＥＧＲクーラ５の冷却水流通路と連通させたので、極めて簡単な構成で締結装置の冷却箇所であるねじ孔周辺に冷却水を流通させることができる。すなわち、冷却水をねじ孔周辺に流通させるための手段として、ホースやニップルを使用する必要がないうえ、ＥＧＲクーラ５と共通の冷却系によりねじ孔周辺を冷却することができる。
【００２０】
また、溝１１を吸気マニホールド側に設けることとしたので、吸気マニホールドがアルミ鋳造品や樹脂射出成形品等である場合には、溝１１に対応する凸部を型に設けておくことで、溝１１を吸気マニホールド１の成形と同時に、かつ最適な位置に形成することができる。
さらに、溝１１を、吸気マニホールドのフランジ状部分１ａにおいて、ＥＧＲガス流通路１２とねじ孔１３との間で環状に形成したので、ＥＧＲガスの熱の伝わりを効果的に抑制し、ボルト４が緩む原因となるねじ孔周辺の耐力低下を防止することができる。
【００２１】
以下に、本発明の他の実施形態について説明する。
【００２５】
図３は、本発明の第２の実施形態に係るＥＧＲチューブと吸気マニホールドとの締結部の断面を示している。先の第１の実施形態に係るＥＧＲチューブ締結装置と共通する部分には、図１，２のものと同じ符号を付している。本実施形態では、締結フランジ３と一体にＥＧＲ弁６の筐体６１を形成し、ＥＧＲチューブ２をフランジ７によりこの筐体６１に締結するとともに、ＥＧＲクーラ５をフランジ７と隣接させて配置している。筐体６１の内部には、弁体６２により開閉されるポート６３を形成している。クーラ本体５ａをフランジ７に設けた凹部にはめ合わせることでＥＧＲクーラ５の位置を決定しているのは、第１の実施形態と同様である。ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ５により冷却した後に筐体６１の内部に流入させ、ポート６３を通過させて吸気系に還流させるようにしている。
【００２６】
また、吸気マニホールド１のフランジ状部分１ａに、冷却水をねじ孔周辺に流通させるための環状の溝１１を以上と同様に形成するとともに、この溝１１を、締結フランジ３に設ける貫通孔３１２により、ＥＧＲ弁６で冷却が必要な箇所（例えば、弁体６２や、図示しないステッピングモータ等のアクチュエータ）を冷却するための冷却水流通路６４と連通させている。一方、クーラ本体５ａと係合するフランジ７にも貫通孔７１を形成し、この貫通孔７１によりＥＧＲ弁の冷却水流通路６４とＥＧＲクーラ５における冷却水の通路とを連通させている。
【００２７】
冷却水は、溝１１から貫通孔３１２へ向かう方向へ流通させる。従って、マニホールド側締結部（フランジ状部分１ａ）と締結フランジ３との間でねじ孔周辺を経て緩衝部１１ａに至った冷却水は、その後貫通孔３１２を通ってＥＧＲ弁の冷却水流通路６４を循環し、さらに貫通孔７１を通ってＥＧＲクーラ５に流入する。
【００２８】
本実施形態では、フランジ状部分１ａ、締結フランジ３、筐体６１、フランジ７及びボルト４を含んでＥＧＲチューブ締結装置を構成しており、締結フランジ３と筐体６１とを一体とし、溝１１とＥＧＲ弁の冷却水流通路６４とを、締結フランジ３に設けた貫通孔３１２により連通させた。また、ＥＧＲチューブ２をフランジ７により筐体６１に締結し、冷却水流通路６４とＥＧＲクーラ５における冷却水の通路とをこのフランジ７に設けた貫通孔７１により連通させた。このため、フランジ状部分１ａのねじ孔周辺、ＥＧＲ弁６の冷却箇所、及びＥＧＲクーラ５に簡単な構成で冷却水を循環させて、冷却することができる。ここでも溝１１を吸気マニホールド１の成形と同時に、かつ最適な位置に形成することができるとともに、ボルト４の緩みを効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＥＧＲチューブ締結装置の構成
【図２】吸気マニホールド側の合わせ面
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＥＧＲチューブ締結装置の構成
【符号の説明】
１…吸気マニホールド
１ａ…フランジ状部分（マニホールド側締結部）
１１…溝
２…ＥＧＲチューブ
３…締結フランジ
３１…貫通孔
４…ボルト
５…ＥＧＲクーラ
６…ＥＧＲ弁
【図１】
0004032812.tif 000002
【図２】
0004032812.tif 000003
【図３】
0004032812.tif 000004