(57)【要約】【課題】排気ガスが流通する流路の切り換えと流量制御とを行うことができ、且つ、小型軽量化を図る。【解決手段】弁機構１４は、第１及び第２弁体５２、５４を有する弁体ユニット３４と、前記弁体ユニット３４が保持され、駆動部１６の駆動作用下に変位するシャフト３６とを備え、前記第１弁体５２がボディ１２に設けられ、第１導出ポート２８に臨む第１バルブシート３８に着座自在に設けられ、前記第２弁体５４が前記ボディ１２に設けられ、第２導出ポート３０に臨む第２バルブシート４０に着座自在に設けられる。また、第１弁体５２と第２弁体５４との間には、互いに離間させる方向に押圧する弁スプリング５６が介装されている。【選択図】図３
2009243328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、
排気ガスが導入・導出される第１〜第３ポートを有するボディと、
前記ボディの内部に設けられ、前記駆動部に接続されて軸線方向に沿って変位するシャフトと、前記シャフトに保持され前記第１ポートと前記第２ポートとの間の連通状態を切換自在な第１弁体と、前記第２ポートと第３ポートとの間の連通状態を切換自在な第２弁体と、前記第１弁体と第２弁体との間に介装され互いに離間する方向に付勢するスプリングとを有する弁機構と、
前記第１ポートと第２ポートとの間に設けられ、前記第１弁体が着座する第１弁座部と、
前記第１ポートと第３ポートとの間に設けられ、前記第２弁体が着座する第２弁座部と、
を備え、
前記第１弁体と第２弁体とが、前記スプリングの弾発力に抗して相対変位自在に設けられると共に、前記シャフトの変位作用下に前記第１弁体及び第２弁体のいずれか一方のみが前記第１弁座部又は第２弁座部から離間することを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気ガス再循環装置において、
前記第１及び第２弁体は、本体部と、
前記本体部の端部に設けられ、前記第１及び第２弁座部に着座すると共に前記スプリングが介装される着座部と、
を備え、
前記一方の本体部と他方の本体部との間には、前記本体部内への排気ガスの流入を防止するシール部材が設けられることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の排気ガス再循環装置において、
前記シャフトは、前記ボディ内に設けられる第１の軸受と、前記弁機構を構成する第１及び第２弁体に設けられる第２の軸受とによって軸線方向に沿って変位自在に支持されることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気ガス再循環装置において、
前記駆動部は、通電作用下に回転駆動する回転駆動源と、
外周に歯部を有し、前記回転駆動源に接続されるピニオンギアと、
前記シャフトに設けられ、前記ピニオンギアに噛合されるラックと、
を備えることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の排気ガス再循環装置において、
前記第２ポートは、内燃機関の排気系に接続され、前記排気系から前記排気ガスが供給され、前記第１ポートは、前記内燃機関の吸気系に接続されると共に、前記第３ポートが、前記排気系と吸気系との間に設けられ前記排気ガスを冷却するための冷却手段に接続されることを特徴とする排気ガス再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス再循環装置に関し、一層詳細には、内燃機関の排気系から吸気系へと排気ガスを再循環させる流路を切換可能な排気ガス再循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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、内燃機関から排出される排気ガスを吸気系へと再循環させることにより、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ことが可能な排気ガス再循環システムが採用されている。
【０００３】
このような排気ガス再循環システムでは、内燃機関の排気系とがＥＧＲ通路で接続され、前記ＥＧＲ通路は、内燃機関が低・中負荷運転時に排気ガスが流通される第１通路と、前記内燃機関が高負荷運転時に前記排気ガスが流通される第２通路とから構成される。第２通路の途中には、排気ガスを冷却するための熱交換器が設けられると共に、前記第１及び第２通路が下流側で合流し、排気系までの間には、通路切換バルブ及び流量制御バルブが設けられる。
【０００４】
そして、内燃機関の低・中負荷運転時には、通路切換バルブの切換作用下に第１通路へと排気ガスを流通させて流量制御バルブによって流量調整がなされた後に、排気ガスが吸気系へと供給される。一方、内燃機関の高負荷運転時には、通路切換バルブの切換作用下に第２通路へと排気ガスを流通させ、熱交換器で冷却された後に流量制御バルブで流量調整がなされ、前記吸気系へと供給される（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１６６９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に係る従来技術においては、排気ガスの流量制御を行うための流量制御バルブと、内燃機関の運転状態に応じて前記排気ガスが流通する通路を切り換えるための通路切換バルブとをそれぞれ別個に設けているため、例えば、排気ガス再循環装置を車両に搭載する際、大きなスペースを必要とするという問題がある。また、排気ガス再循環装置を構成する部品点数が増大し、コストの増大を招くと共に重量が増大してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、排気ガスが流通する流路の切り換えと流量制御とを行うことができ、且つ、小型軽量化を図ることが可能な排気ガス再循環装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明は、駆動部と、
排気ガスが導入・導出される第１〜第３ポートを有するボディと、
前記ボディの内部に設けられ、前記駆動部に接続されて軸線方向に沿って変位するシャフトと、前記シャフトに保持され前記第１ポートと前記第２ポートとの間の連通状態を切換自在な第１弁体と、前記第２ポートと第３ポートとの間の連通状態を切換自在な第２弁体と、前記第１弁体と第２弁体との間に介装され互いに離間する方向に付勢するスプリングとを有する弁機構と、
前記第１ポートと第２ポートとの間に設けられ、前記第１弁体が着座する第１弁座部と、
前記第１ポートと第３ポートとの間に設けられ、前記第２弁体が着座する第２弁座部と、
を備え、
前記第１弁体と第２弁体とが、前記スプリングの弾発力に抗して相対変位自在に設けられると共に、前記シャフトの変位作用下に前記第１弁体及び第２弁体のいずれか一方のみが前記第１弁座部又は第２弁座部から離間することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、駆動部の駆動作用下に弁機構を構成するシャフト、第１及び第２弁体をボディの内部に沿って変位させ、前記第２弁体を第２弁座部に着座させることにより、第２ポートと第１ポートとを連通させて排気ガスを流通させると共に、前記シャフトを前記とは反対方向に変位させ、前記第１弁体を第１弁座部に着座させることにより、前記第２ポートと第３ポートとを連通させて排気ガスを流通させている。この際、第１弁体と第２弁体とがスプリングの弾発力によって互いに離間する方向に付勢されているため、前記第１弁体が第１弁座部から離間した場合には第２弁体を着座させ、前記第２弁体が第２弁座部から離間した場合には第１弁体を着座させることができる。
【００１０】
従って、スプリング、第１及び第２弁体からなる弁機構によって第１ポートと第２ポート、又は、第２ポートと第３ポートのいずれか一方を連通させることにより、内燃機関の運転状態に応じて排気ガスの流通経路を切り換えることができると共に、前記弁体の変位量を調整することによって前記排気ガスの流量も同時に制御することができる。その結果、排気ガス再循環装置によって排気ガスを流通させる流路の切り換えと、前記排気ガスの流量調整を行うことが可能となり、排気ガスの流量を調整可能な流量調整バルブと、前記排気ガスが流通する通路を切り換えるための切換バルブとを別個に設けていた従来の排気ガス再循環装置と比較し、その部品点数及びコストの削減を図ることができると共に小型軽量化を図ることができる。
【００１１】
また、第１及び第２弁体は、本体部と、
前記本体部の端部に設けられ、前記第１及び第２弁座部に着座すると共に前記スプリングが介装される着座部と、
を備え、
前記一方の本体部と他方の本体部との間に、前記本体部内への排気ガスの流入を防止するシール部材を設けるとよい。これにより、第１及び第２弁体を構成する本体部内への排気ガスの進入することが防止され、前記本体部内に介装されたスプリングを前記排気ガスから保護することができる。
【００１２】
さらに、シャフトを、ボディ内に設けられる第１の軸受と、弁機構を構成する第１及び第２弁体に設けられる第２の軸受とによって軸線方向に沿って変位自在に支持することにより、前記シャフトが、第１及び第２の軸受の２箇所で軸線方向に沿って支持されるため、前記シャフトをボディの軸線に対して偏心させることなく高精度に変位させることが可能となる。その結果、シャフトの片当たりによる横荷重を低減することができ、ヒステリシスの低減を図ることができる。
【００１３】
さらにまた、例えば、駆動部は、通電作用下に回転駆動する回転駆動源と、
外周に歯部を有し、前記回転駆動源に接続されるピニオンギアと、
前記シャフトに設けられ、前記ピニオンギアに噛合されるラックと、
を備えるとよい。これにより、回転駆動源の回転駆動力をピニオンギアを介してラックへと伝達し、前記ラックの直線動作へと変換させることができるため、前記ラックが設けられたシャフトを軸線方向に沿って変位させることが可能となる。
【００１４】
またさらに、第２ポートを、内燃機関の排気系に接続し、前記排気系から排気ガスを供給し、第１ポートを、前記内燃機関の吸気系に接続する共に、第３ポートを、前記排気系と吸気系との間に設け前記排気ガスを冷却するための冷却手段に接続するとよい。これにより、弁体の切換作用下に第２ポートに供給された排気ガスを、例えば、内燃機関の運転状態に応じて第１ポート又は第３ポートのいずれか一方へと切り換えて流通させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１６】
すなわち、シャフト、第１及び第２弁体を有する弁機構をボディに沿って変位させ、第１ポートと第２ポート、又は、第２ポートと第３ポートのいずれか一方を連通させることにより、排気ガスの流通経路を切り換えることができると共に、前記弁体の変位量を調整することによって前記排気ガスの流量を制御することができる。その結果、排気ガス再循環装置によって排気ガスを流通させる流路の切り換えと、前記排気ガスの流量調整を行うことが可能となり、排気ガスの流量を調整可能な流量調整バルブと、前記排気ガスが流通する通路を切り換えるための切換バルブとを別個に設けていた従来の排気ガス再循環装置と比較し、その部品点数の削減及び小型軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る排気ガス再循環装置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において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環装置を示す。
【００１９】
この排気ガス再循環装置１０は、図１に示されるように、円筒状のボディ１２と、前記ボディ１２の内部に沿って変位自在に設けられる弁機構１４と、前記弁機構１４を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に変位させる駆動部１６とを含む。ここでは、図２に示されるように、排気ガス再循環システム１８において、排気ガス再循環装置１０が、内燃機関を構成する吸気系２０（例えば、吸気マニホールド）と排気系２２（例えば、排気マニホールド）との間に接続され、且つ、前記吸気系２０と排気系２２との間に設けられ、再循環させる排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラー（冷却手段）２４に対して上流側に設けられる場合について説明する。
【００２０】
ボディ１２は、図１に示されるように、軸線方向に沿って所定長さを有し、その一端部側（矢印Ａ方向）に弁機構１４が設けられると共に、他端部側（矢印Ｂ方向）に形成された収容室１５に駆動部１６の一部が設けられる。
【００２１】
ボディ１２には、側方に向かって突出し、内燃機関の排気系２２に接続される導入ポート（第２ポート）２６が形成されると共に、前記導入ポート２６に対してボディ１２の他端部側に形成される第１導出ポート（第１ポート）２８と、前記導入ポート２６に対してボディ１２の一端部側に形成される第２導出ポート（第２ポート）３０とが形成される。なお、第１及び第２導出ポート２８、３０は、ボディ１２の側方から同一方向に向かって突出すると共に、前記第１及び第２導出ポート２８、３０と導入ポート２６とは、ボディ１２の中心を挟んで反対側となるように配置される。すなわち、第１導出ポート２８と第２導出ポート３０とは、所定間隔離間して略平行に設けられている。
【００２２】
また、ボディ１２の内部には、導入ポート２６に臨むと共に第１導出ポート２８と第２導出ポート３０との間となる位置に連通室３２が設けられ、前記導入ポート２６、第１及び第２導出ポート２８、３０を互いに連通させている。この連通室３２は、ボディ１２の軸線上に形成され、弁機構１４を構成する弁体ユニット３４及びシャフト３６が配設されると共に、第１導出ポート２８との接合部位にリング状の第１バルブシート（第１弁座部）３８が嵌合され、第２導出ポート３０との接合部位には、リング状の第２バルブシート（第２弁座部）４０が嵌合される。すなわち、第１及び第２バルブシート３８、４０は、ボディ１２の軸線上に同軸に設けられ、前記第１バルブシート３８がボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）、第２バルブシート４０がボディ１２の一端部側（矢印Ａ方向）に配設される。
【００２３】
さらに、第１導出ポート２８と収容室１５との間には、弁機構１４を構成するシャフト３６を変位自在に支持する軸受（第１の軸受）４２が設けられると共に、前記軸受４２と同軸上にオイルシール４４が設けられる。オイルシール４４は、シャフト３６の外周面に摺接している。
【００２４】
また、軸受４２の下部には、第１導出ポート２８側（矢印Ａ方向）に膨出するように筒状のカバー部材４６が設けられ、その内部にシャフト３６が挿通されることにより外周面の一部が覆われる。なお、軸受４２及びオイルシール４４は、プレート状のスプリングホルダ４８が収容室１５の上方から挿入されることによって覆われて保持される。なお、ボディ１２の開口した一端部は、キャップ５０が嵌合されることによって閉塞されている。
【００２５】
弁機構１４は、ボディ１２の連通室３２に設けられる弁体ユニット３４と、前記弁体ユニット３４の中心に接続されるシャフト３６とを含む。
【００２６】
弁体ユニット３４は、第１バルブシート３８に着座自在な第１弁体５２と、第２バルブシート４０に着座自在な第２弁体５４とからなり、前記第１弁体５２と第２弁体５４との間には互いを離間させる方向に付勢する弁スプリング（スプリング）５６が介装されている。
【００２７】
第１弁体５２は、円筒状の筒部（本体部）５２ａと、前記筒部５２ａの端部に拡径して形成され、第１バルブシート３８に着座する着座部５２ｂとを備え、前記着座部５２ｂの中央部には、シャフト３６の挿通される第１孔部５２ｃが形成される。筒部５２ａの外周面には環状溝を介してシールリング５８が装着され、前記筒部５２ａの外周側に設けられる第２弁体５４の筒部（本体部）５４ａに摺接する。
【００２８】
すなわち、第１弁体５２と第２弁体５４との間にシールリング５８が設けられているため、前記第１弁体５２及び第２弁体５４の内部に排気ガスが進入することが阻止され、前記排気ガスから弁スプリング５６が保護される。
【００２９】
着座部５２ｂは、円盤状に形成され、その外縁部が第１バルブシート３８に着座することにより、導入ポート２６と第１導出ポート２８との間の連通が遮断される。
【００３０】
第１孔部５２ｃは、第１バルブシート３８に臨む端部が半径外方向に拡径し、シャフト３６の第１フランジ６０（後述する）が係合されると共に、前記シャフト３６の外周面との間に円筒状の第１軸受（第２の軸受）６２が挿通される。
【００３１】
第２弁体５４は、第１弁体５２の下部に設けられ、前記第１弁体５２と同様に、円筒状の筒部５４ａと、前記筒部５４ａの端部に拡径して形成され、第２バルブシート４０に着座する着座部５４ｂとを備え、前記着座部５４ｂの中央部には、シャフト３６の挿通される第２孔部５４ｃが形成される。なお、筒部５４ａの内部には、第１弁体５２の筒部５２ａが挿通されると共に、その内周面には前記第１弁体５２に設けられたシールリング５８が摺接している。すなわち、第２弁体５４を構成する筒部５４ａの直径は、第１弁体５２を構成する筒部５２ａの直径に対して大きく設定されている。
【００３２】
また、第２孔部５４ｃは、第１バルブシート３８に臨む端部が半径外方向に拡径し、シャフト３６の第２フランジ６４（後述する）が係合されると共に、前記シャフト３６の外周面との間に円筒状の第２軸受（第２の軸受）６６が挿通される。
【００３３】
すなわち、シャフト３６は、第１又は第２バルブシート３８、４０に着座した第１又は第２弁体５２、５４における第１及び第２軸受６２、６６と軸受４２との少なくとも２箇所で軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って支持されている。
【００３４】
弁スプリング５６は、例えば、コイルスプリングからなり、第１弁体５２部の筒部５２ａと第２弁体５４部の筒部５４ａの内部に収容され、前記第１弁体５２の着座部５２ｂ及び第２弁体５４の着座部５４ｂとの間に介装される。
【００３５】
シャフト３６は、軸線方向に沿って長尺に形成され、その一端部には第１及び第２フランジ６０、６４を介して弁体ユニット３４が装着されると共に、他端部には駆動部１６からの駆動力が伝達されるラック部６８が設けられる。
【００３６】
第１及び第２フランジ６０、６４は、シャフト３６に対して半径外方向に拡径して形成され、第２フランジ６４が、前記シャフト３６の一端部に設けられると共に、第１フランジ６０が、前記第２フランジ６４に対してシャフト３６の他端部側に所定距離だけ離間した位置に設けられる。そして、弁体ユニット３４を構成する第１及び第２弁体５２、５４には、第１及び第２孔部５２ｃ、５４ｃを通じてシャフト３６が挿通され、第１フランジ６０が前記第１孔部５２ｃの拡径部位に係合されると共に、第２フランジ６４が前記第２孔部５４ｃの拡径部位に係合される。
【００３７】
これにより、第１弁体５２は、第１フランジ６０に係合されることによりシャフト３６の他端部側（矢印Ｂ方向）への変位が規制され、第２弁体５４は、第２フランジ６４に係合されることによりシャフト３６の一端部側（矢印Ａ方向）への変位が規制される。すなわち、第１及び第２フランジ６０、６４は、シャフト３６に挿通された第１及び第２弁体５２、５４が弁スプリング５６の弾発力によって互いに離間する方向へ変位する際の変位量を規制するストッパとして機能する。
【００３８】
換言すれば、第１及び第２弁体５２、５４は、シャフト３６に沿ってそれぞれ別個に独立して変位可能に設けられている。
【００３９】
また、シャフト３６における第１及び第２フランジ６０、６４は、第１及び第２弁体５２、５４が係止された際、前記第１及び第２弁体５２、５４が第１及び第２バルブシート３８、４０にそれぞれ着座する位置に設けられる（図１参照）。
【００４０】
一方、シャフト３６の他端部側には、リターンスプリング７２を保持するスプリング受け７０が設けられ、前記スプリング受け７０と収容室１５に設けられたスプリングホルダ４８との間に前記リターンスプリング７２が介装される。このリターンスプリング７２は、収容室１５の内部に設けられ、シャフト３６をボディ１２の他端部側（矢印Ｂ方向）に向かって付勢する。
【００４１】
駆動部１６は、通電作用下に回転駆動する回転駆動源７４と、前記回転駆動源７４の駆動軸に連結され、歯部を有するピニオンギア７６と、前記ピニオンギア７６に噛合される歯部を有し、弁機構１４を構成するシャフト３６の上部に設けられたラック部６８と、前記シャフト３６の軸線方向に沿った変位量を検出する検出センサ７８とを有する。
【００４２】
回転駆動源７４は、例えば、ステッピングモータからなり、図示しないコントローラから入力される制御信号に基づいて所定の回転数で回転する。そして、回転駆動源７４が回転駆動することによってピニオンギア７６が共に回転し、前記ピニオンギア７６に噛合されたラック部６８を介してシャフト３６が軸線方向に沿って変位する。これにより、シャフト３６に連結された弁体ユニット３４がボディ１２の内部を軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って変位する。
【００４３】
検出センサ７８は、シャフト３６の上端に設けられる検出子８０と、前記シャフト３６の上方に所定間隔離間して設けられ、前記検出子８０を検出可能なセンサ部８２とからなる。この検出センサ７８は、例えば、磁界の強さを検出することにより位置検出が可能な磁気センサからなり、検出子８０を磁性材料から形成することによって、前記シャフト３６の上端位置を検出し、その検出結果を図示しないコントローラに出力することにより前記シャフト３６に連結された弁体ユニット３４の変位量を算出することが可能である。
【００４４】
本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。なお、図１に示される弁体ユニット３４を構成する第１弁体５２が第１バルブシート３８に着座し、且つ、第２弁体５４が第２バルブシート４０に着座し、前記導入ポート２６と第１及び第２導出ポート２８、３０との連通がいずれも遮断された全閉状態を初期位置として説明する。
【００４５】
先ず、図示しない内燃機関の低速又は低負荷運転時には、コントローラ（図示せず）からの制御信号に基づいて回転駆動源７４が回転駆動し、駆動軸を介してピニオンギア７６が反時計回り（矢印Ｃ方向）に回転することによりラック部６８がその噛合作用下に下方（矢印Ａ方向）へと変位する。それに伴って、リターンスプリング７２の弾発力に抗してシャフト３６及び弁体ユニット３４が軸受４２の案内作用下に軸線方向に沿って下方へと変位する。これにより、図３に示されるように、弁体ユニット３４を構成する第１弁体５２が第１フランジ６０によって押圧され、弁スプリング５６を圧縮しながら第２弁体５４側へと変位し、第１バルブシート３８から離間する。この際、第２弁体５４は、圧縮された弁スプリング５６によって第２バルブシート４０側（矢印Ａ方向）へと押圧されているため、前記第２弁体５４が前記第２バルブシート４０に着座した弁閉状態が保持される。すなわち、導入ポート２６と第２導出ポート３０とが非連通状態にある。
【００４６】
これにより、第１バルブシート３８が弁開状態となって導入ポート２６と第１導出ポート２８とが連通室３２を通じて連通し、内燃機関の排気系２２から排出された排気ガスが導入ポート２６から第１バルブシート３８の内部を通じて第１導出ポート２８へと流通し、前記内燃機関の吸気系２０へと所望流量で供給される。また、シャフト３６の他端部に設けられた検出子８０をセンサ部８２によって検出することによって前記第１弁体５２の変位量が検出され、図示しないコントローラにおいて前記変位量に基づいた前記第１弁体５２の弁開度が算出される。これにより、導入ポート２６から第１導出ポート２８へと流通する排気ガスの流量が確認される。
【００４７】
さらに、コントローラで算出された弁体ユニット３４の弁開度が、予め設定されている設定弁開度又は排気ガスの設定流量と比較され、前記設定弁開度、設定流量に対して偏差が生じている場合には、その偏差に応じた出力信号を回転駆動源７４へと出力し、弁開度又は流量を所望の設定値とするフィードバック制御が行われる。
【００４８】
このように第１導出ポート２８から導出される排気ガスは、内燃機関の吸気系２０に直接供給される。すなわち、内燃機関の排気系２２から吸気系２０へと直接排気ガスを供給している。
【００４９】
一方、図示しない内燃機関の高速又は高負荷運転時には、図３に示されるように、上述した導入ポート２６と第１導出ポート２８とが連通した状態から回転駆動源７４に対してコントローラ（図示せず）から制御信号が出力され、前記とは反対方向となる時計回り（矢印Ｄ方向）に前記回転駆動源７４を回転駆動させる。
【００５０】
そして、ピニオンギア７６が時計回り（矢印Ｄ方向）に回転することによりラック部６８との噛合作用下にシャフト３６が上方（矢印Ｂ方向）へと変位し、それに伴って、弁体ユニット３４が上方へと変位する。これにより、図４に示されるように、弁体ユニット３４を構成する第２弁体５４が、第２フランジ６４との係合作用下に弁スプリング５６を圧縮しながら上方へと変位し、その着座部５４ｂが第２バルブシート４０から離間すると共に、第１弁体５２は、圧縮された弁スプリング５６によって第１バルブシート３８側（矢印Ｂ方向）へと押圧され、前記第１バルブシート３８に対して着座した弁閉状態となる。すなわち、導入ポート２６と第１導出ポート２８との連通状態が遮断された非連通状態となる。
【００５１】
その結果、図４に示されるように、内燃機関の排気系２２から排出された排気ガスが導入ポート２６から連通室３２、第２バルブシート４０の内部を通じて第２導出ポート３０へと流通し、前記内燃機関の吸気系２０の上流側に配置されたＥＧＲクーラー２４へと所望の流量で供給される。
【００５２】
この場合も、シャフト３６の他端部に設けられた検出子８０がセンサ部８２によって検出されることによって前記第２弁体５４の変位量が検出され、図示しないコントローラにおいて前記変位量に基づいた前記第２弁体５４の弁開度が算出される。これにより、導入ポート２６から第２導出ポート３０へと流通する排気ガスの流量が確認される。
【００５３】
このように第２導出ポート３０から導出される排気ガスは、ＥＧＲクーラー２４へと供給されて所定温度に冷却された後、前記ＥＧＲクーラー２４の下流側に接続された内燃機関の吸気系２０へと供給される。
【００５４】
以上のように、本実施の形態では、内燃機関の運転状態（負荷状態）に応じて駆動部１６を所定方向に回転駆動させ、ピニオンギア７６及びラック部６８を有するシャフト３６を介して弁体ユニット３４をボディ１２の内部に沿って変位させ、導入ポート２６に対する第１導出ポート２８及び第２導出ポート３０の連通状態を切り換えることができると共に、前記弁体ユニット３４を構成する第１弁体５２及び第２弁体５４の変位量を制御することによって排気ガスの流量を自在に制御することができる。
【００５５】
すなわち、単一の排気ガス再循環装置１０によって排気ガスを流通させる流路の切り換えと、前記排気ガスの流量調整を行うことが可能となる。
【００５６】
その結果、排気ガスの流量を調整可能な流量調整バルブと、前記排気ガスが流通する通路を切り換えるための切換バルブとを別個に設けていた従来の排気ガス再循環装置と比較し、その部品点数及びコストの削減を図ることができ、同時に、小型軽量化を図ることもできる。
【００５７】
また、排気ガス再循環装置１０の設置スペースを省スペース化することができることから、車両に搭載される際のレイアウトの自由度を増大させることができる。
【００５８】
さらに、単一の回転駆動源７４によって排気ガスを流通させる流路の切り換えと、前記排気ガスの流量調整とを行うことができるため非常に効率的である。
【００５９】
さらにまた、弁体ユニット３４を構成する第１弁体５２と第２弁体５４との間に弁スプリング５６を設けることにより、前記第１弁体５２及び第２弁体５４のいずれか一方を開弁させる際、他方の弁を前記弁スプリング５６の弾発力によって閉弁方向に押圧することができるため、導入ポート２６から導入される排気ガスを、第１導出ポート２８及び第２導出ポート３０のいずれか一方のみに流通させ、且つ、その流量を制御することができる。
【００６０】
またさらに、弁体ユニット３４を構成する第１弁体５２又は第２弁体５４の少なくともいずれか一方が常に第１又は第２バルブシート３８、４０に着座し、連通室３２を通じて第１導出ポート２８又は第２導出ポート３０のいずれか一方のみしか連通することがないため、前記第１導出ポート２８側への排気ガスの流入が抑制され、それに伴って、該第１導出ポート２８近傍に設けられた軸受４２に対する排気ガスの影響を少なくすることができる。その結果、排気ガス中に含有される粘着成分等の軸受４２に対する付着が抑制され、前記軸受４２によってシャフト３６を円滑に変位させるよう支持することができる。
【００６１】
また、シャフト３６は、第１又は第２弁体５２、５４が第１又は第２バルブシート３８、４０に着座した際、前記第１又は第２弁体５２、５４における第１及び第２軸受６２、６６と軸受４２との少なくとも２箇所で軸線方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿って支持される。これにより、シャフト３６をボディ１２の軸線に対して偏心させることなく高精度に変位させることが可能となり、前記シャフト３６の片当たりによる横荷重を低減することができる。これにより、ヒステリシスの低減を図ることが可能となる。
【００６２】
また、上述した本実施の形態では、排気ガス再循環装置１０が、排気ガス再循環システム１８においてＥＧＲクーラー２４の上流側に設けられ、その第１導出ポート２８が内燃機関の吸気系２０に直接接続され、第２導出ポート３０が前記ＥＧＲクーラー２４に接続される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図５に示される排気ガス再循環システム１００のように、前記排気ガス再循環装置１０を、前記ＥＧＲクーラー２４の下流側に設けるようにしてもよい。
【００６３】
この場合、排気ガス再循環装置１０は、例えば、導入ポート２６が内燃機関の吸気系２０に接続されると共に、第１導出ポート２８が前記内燃機関の排気系２２に対して直接接続され、第２導出ポート３０がＥＧＲクーラー２４に接続される。すなわち、第１導出ポート２８と第２導出ポート３０との切換作用下に内燃機関の排気系２２から供給された排気ガスが、前記第１導出ポート２８又は第２導出ポート３０を通じて導入ポート２６へと流通し、前記内燃機関の吸気系２０へと供給される。
【００６４】
なお、本発明に係る排気ガス再循環装置は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本実施の形態に係る排気ガス再循環装置を示す全体断面図である。
【図２】図１の排気ガス再循環装置を含む排気ガス再循環システムの概略説明図である。
【図３】図１の排気ガス再循環装置における弁体が下方へと変位し、導入ポートと第１導出ポートが連通した状態を示す全体縦断面図である。
【図４】図１の排気ガス再循環装置における弁体が上方へと変位し、導入ポートと第２導出ポートとが連通した状態を示す全体縦断面図である。
【図５】図１の排気ガス再循環装置がＥＧＲクーラーの下流側に設けられた場合を示す排気ガス再循環システムの概略説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１０…排気ガス再循環装置            １２…ボディ
１４…弁機構                        １６…駆動部
１８、１００…排気ガス再循環システム
２０…吸気系                        ２２…排気系
２４…ＥＧＲクーラー                ２６…導入ポート
２８…第１導出ポート                ３０…第２導出ポート
３２…連通室                        ３４…弁体ユニット
３６…シャフト                      ３８…第１バルブシート
４０…第２バルブシート              ５２…第１弁体
５２ａ、５４ａ…筒部                ５２ｂ、５４ｂ…着座部
５４…第２弁体                      ５６…弁スプリング
６０…第１フランジ                  ６４…第２フランジ
７２…リターンスプリング            ７８…検出センサ
【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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