(57)【要約】【課題】  開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時の閉弁応答性を低下させることなく、バルブ３がバルブシート２に着座した時の衝撃が発生しないようにすることを課題とする。【解決手段】  モータの回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構の入力部を構成する第１シャフト２１に設けられたローラ軸に軸支されるローラ３２は、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時（バルブ３の全閉作動時）に、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、変換機構の出力部を構成する第２シャフト２２に設けられたカム部材の２つのカム凸部３４に形成される各傾斜カム面から離脱するように構成されている。これによって、バルブ３の全閉作動時に、バルブ３をバルブシート２に突き当てることによる衝撃が発生しない。【選択図】  図３
2009243475.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）内部に流路孔が形成された弁座を有するハウジングと、
（ｂ）前記弁座に対して着座、離脱して前記流路孔を閉鎖、開放するバルブと、
（ｃ）このバルブをその中心軸線方向に往復移動させる回転駆動力を発生するモータと、
（ｄ）このモータの回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構と
を備えた流体制御弁において、
前記変換機構は、前記モータの回転駆動力が伝達される入力部、および前記バルブに直線駆動力を伝達する出力部を有し、
前記入力部は、その中心軸線を中心にして回転運動を行うローラ軸、およびこのローラ軸に軸支されるローラを有し、
前記出力部は、その中心軸線に沿って直線運動を行うと共に、少なくとも前記バルブの動作可能範囲内に渡って前記ローラと係合するカム部を有し、
前記ローラは、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが、前記弁座に着座する直前または前記弁座に着座した直後に、前記カム部から離脱するように構成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項２】
請求項１に記載の流体制御弁において、
前記ローラは、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記カム部のカム面に当接するように構成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の流体制御弁において、
前記カム部は、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記ローラに当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した直後に、前記ローラから離脱するカム面を有し、
前記カム面は、前記入力部または前記出力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面であって、
前記ローラは、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記カム面に当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した直後に、前記カム面から離脱するように構成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記バルブを全閉作動方向に付勢するバルブ付勢手段を備えたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記バルブを前記弁座に押し付ける方向に付勢するバルブ付勢手段を備えたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の流体制御弁において、
前記カム部は、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記ローラに当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した直後に、前記ローラから離脱する第１カム面、およびこの第１カム面に対して前記入力部または前記出力部の中心軸線方向で前記ローラの径よりも大きい間隔を隔てて対向する第２カム面を有し、
前記第１カム面および前記第２カム面は、前記入力部または前記出力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面であって、
前記ローラは、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記第１カム面に当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した後に、前記第１カム面から離脱して、前記第２カム面に当接するように構成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項７】
（ａ）内部に流路孔が形成された弁座を有するハウジングと、
（ｂ）前記弁座に対して着座、離脱して前記流路孔を閉鎖、開放するバルブと、
（ｃ）このバルブをその中心軸線方向に往復移動させる回転駆動力を発生するモータと、
（ｄ）このモータの回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構と
を備えた流体制御弁において、
前記変換機構は、前記モータの回転駆動力が伝達される入力部、および前記バルブに直線駆動力を伝達する出力部を有し、
前記入力部は、その中心軸線を中心にして回転運動を行うカム部を有し、
前記出力部は、その中心軸線に沿って直線運動を行うローラ軸、およびこのローラ軸に軸支されて、少なくとも前記バルブの動作可能範囲内に渡って前記カム部と係合するローラを有し、
前記カム部は、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが、前記弁座に着座する直前または前記弁座に着座した直後に、前記ローラから離脱するように構成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項８】
請求項７に記載の流体制御弁において、
前記カム部は、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記ローラの円筒面に当接するように構成されていることを特徴とする流体制御弁。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の流体制御弁において、
前記カム部は、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記ローラに当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した直後に、前記ローラから離脱するカム面を有し、
前記カム面は、前記出力部または前記入力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面であって、
前記ローラは、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記カム面に当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した直後に、前記カム面から離脱する円筒面を有していることを特徴とする流体制御弁。
【請求項１０】
請求項７ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記バルブを全閉作動方向に付勢するバルブ付勢手段を備えたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項１１】
請求項７ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
前記バルブを前記弁座に押し付ける方向に付勢するバルブ付勢手段を備えたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の流体制御弁において、
前記カム部は、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記ローラに当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した直後に、前記ローラから離脱する第１カム面、およびこの第１カム面に対して前記出力部または前記入力部の中心軸線方向で前記ローラの径よりも大きい間隔を隔てて対向する第２カム面を有し、
前記第１カム面および前記第２カム面は、前記出力部または前記入力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面であって、
前記ローラは、前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座するまで、前記第１カム面に当接し、且つ前記バルブの全閉作動時に前記バルブが前記弁座に着座した後に、前記第１カム面から離脱して、前記第２カム面に当接する円筒面を有していることを特徴とする流体制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングの内部に形成される流体流路を流れる流体を制御する流体制御弁に関するもので、特に内燃機関の燃焼室より流出した排気ガスを制御する排気ガス制御弁に係わる。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来より、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物：ＮＯｘ等）の低減を図るという目的で、内燃機関の排気ガスの一部であるＥＧＲガスを排気通路から吸気通路に還流させるための排気ガス還流管を備えた排気ガス還流装置が公知である。
この排気ガス還流装置には、排気ガス還流管の内部（ＥＧＲライン）を流れるＥＧＲガスの流量を可変制御する排気ガス流量制御弁（ＥＧＲガス流量制御弁：以下ＥＧＲＶと呼ぶ）が組み込まれている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００３】
特許文献１に記載のＥＧＲＶは、図８に示したように、バルブ１０１を駆動する駆動力を発生するモータ１０２と、このモータ１０２の駆動力をバルブ１０１に伝達する動力伝達機構と、内部にバルブ１０１、モータ１０２および動力伝達機構を収容するハウジング１０３とを備えている。ここで、バルブ１０１は、ハウジング１０３に固定されたバルブシート１０４に対して着座、離脱して流路孔を閉鎖、開放する弁体（フェース部）１１１、およびこのフェース部１１１を軸線方向に往復移動させる弁軸（ステム部）１１２等によって構成されている。
【０００４】
また、動力伝達機構は、モータ１０２の出力軸１０５の回転速度を減速する減速器１０６、この減速器１０６の出力軸１１３とオフセット配置したベアリングジャーナル１１４、およびこのベアリングジャーナル１１４と回転可能に連結したベアリング１１５等によって構成されている。
なお、バルブ１０１のステム部１１２は、動力伝達機構の出力部を兼ねており、その軸線方向の上端部でベアリング１１５を保持している。また、ステム部１１２の軸線方向の下端部には、バルブ１０１のフェース部１１１が固定されている。
【０００５】
また、ＥＧＲＶは、バルブ１０１のステム部１１２、ベアリングジャーナル１１４およびベアリング１１５等によって、モータ１０２の回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構を構成している。
また、ＥＧＲＶは、バルブシート１０４に対するバルブ１０１のフェース部１１１のリフト量を可変することで、バルブ１０１のステム部１１２が流路孔を挿通してバルブシート１０４の図示下端面よりバルブ１０１のフェース部１１１が離脱し、バルブ１０１のフェース部１１１とバルブシート１０４の孔壁面との間に形成される隙間の開口面積が変化し、この開口面積の変化に対応してＥＧＲガスの流量を制御している。
【０００６】
特許文献２に記載のＥＧＲＶは、図９に示したように、バルブ１０１を駆動する駆動力を発生するモータ１０２と、このモータ１０２の駆動力をバルブ１０１に伝達する動力伝達機構と、内部にバルブ１０１、モータ１０２および動力伝達機構を収容するハウジング１０３とを備えている。ここで、バルブ１０１は、ハウジング１０３に固定されたバルブシート１０４に対して着座、離脱して流路孔を閉鎖、開放する弁体（フェース部）１１１、およびこのフェース部１１１を軸線方向に往復移動させる弁軸（ステム部）１１２等によって構成されている。
また、動力伝達機構は、モータ１０２の出力軸１０５に固定されたスイングバー１０７、およびこのスイングバー１０７と嵌合する横軸１０９等によって構成されている。
なお、バルブ１０１のステム部１１２は、動力伝達機構の出力部を兼ねており、その軸線方向の上端部で横軸１０９を固定している。また、ステム部１１２の軸線方向の下端部には、バルブ１０１のフェース部１１１が固定されている。
【０００７】
このＥＧＲＶは、スイングバー１０７と横軸１０９とが回転方向で当接し、回転軸方向に相対移動可能であり、横軸１０９がハウジング１０３に固定された固定ガイド１１０の螺旋溝に沿って回転軸方向に回転しながら移動することで、モータ１０２の出力軸１０５の回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構を構成している。
また、ＥＧＲＶは、バルブシート１０４に対するバルブ１０１のフェース部１１１のリフト量を可変することで、バルブ１０１のステム部１１２が流路孔を挿通してバルブシート１０４の図示上端面よりバルブ１０１のフェース部１１１がリフトし、バルブ１０１のフェース部１１１とバルブシート１０４の孔壁面との間に形成される隙間の開口面積が変化し、この開口面積の変化に対応してＥＧＲガスの流量を制御している。
【０００８】
［従来の技術の不具合］
ところが、上記の特許文献１及び２に記載のＥＧＲＶにおいては、モータ１０１の回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構の入力部と出力部とが、モータ１０１の駆動力を機械的連結により直接変換している。このため、開弁状態からバルブシート１０４に突き当てるようにバルブ１０１を全閉作動させる時、バルブ１０１のフェース部１１１がバルブシート１０４に着座して流路孔を全閉した際に、バルブ１０１のフェース部１１１がバルブシート１０４でロックすることとなり、モータ１０２の回転駆動力をバルブ１０１に伝達する動力伝達系の部品（例えばギヤ等）に、バルブ１０１のフェース部１１１をバルブシート１０４に突き当てることによる衝撃荷重（突き当てによる衝撃荷重）が加わり、動力伝達系の部品が破損（ギヤ割れ等）するという不具合が発生する問題があった。
【０００９】
また、この問題を解決するために、開弁状態からバルブシート１０４に突き当てるようにバルブ１０１を全閉作動させる時、バルブ１０１のフェース部１１１がバルブシート１０４に着座する直前に到達した段階で、バルブ１０１の移動速度（着座速度）を遅くする減速制御を用いて、バルブ１０１のフェース部１１１がバルブシート１０４に着座する瞬間の衝撃、すなわち、突き当てによる衝撃荷重を緩和することが知られているが、開弁状態からバルブシート１０４に突き当てるようにバルブ１０１を全閉作動させる全閉作動時間が長くなるので、バルブ１０１の閉弁応答性が下がるデメリットがある。
【特許文献１】米国特許第６４４３１３５号明細書
【特許文献２】特表２００２−５０８４７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時の閉弁応答性を低下させることなく、バルブが弁座に着座した時に衝撃が発生しないようにすることのできる流体制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、モータの回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構の入力部に設けられるローラは、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時（バルブの全閉作動時）にバルブが、弁座に着座する直前または弁座に着座した直後に、カム部から離脱するように構成されている。
これによって、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時に、バルブの移動速度（着座速度）を遅くする減速制御を実施しなくても、すなわち、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時の閉弁応答性を低下させる制御を実施しなくても、バルブを弁座に突き当てることによる衝撃（突き当てによる衝撃）が発生しない。あるいはバルブが弁座に着座した時の衝撃力が極めて小さくなる。
したがって、バルブが弁座に着座した時の衝撃が発生しない。あるいはバルブが弁座に着座した時の衝撃力が極めて小さくすることができるので、例えばモータの回転駆動力を変換機構の入力部に伝達する動力伝達系の部品（例えばギヤ等）の破損の心配がない。これにより、開弁状態から全閉位置まで最速でバルブを移動させることができるので、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時の閉弁応答性を向上することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、ローラは、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時に、バルブが弁座に着座して流路孔を全閉するまで、カム部のカム面に当接するように構成されている。これにより、少なくともバルブの動作可能範囲に渡ってモータの回転駆動力を変換機構で直線駆動力に変換してバルブに伝達することができる。
請求項３に記載の発明によれば、カム部は、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、ローラに当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、ローラから離脱するカム面を有している。そして、カム部のカム面は、入力部または出力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
また、ローラは、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、カム部のカム面（傾斜面）に当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、カム部のカム面（傾斜面）から離脱するように構成されている。
【００１３】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、例えばモータの回転駆動力を変換機構の入力部に伝達する動力伝達系に、変換機構の入力部の限界位置（全閉側の限界位置）を規制するストッパ部材を付加させることなく、バルブが弁座に着座して流路孔を閉鎖状態（全閉状態）に保つことができる。すなわち、バルブ付勢手段の付勢力によってバルブを弁座に押し付けるように付勢しているので、ローラとカム部とが離脱していても、つまりモータからバルブへの動力伝達が遮断されている場合であっても、バルブで流路孔を閉じ切ることができる。これにより、バルブが弁座に着座した時、つまり全閉時における流体漏れ量を低減することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明によれば、カム部は、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、ローラに当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、ローラから離脱する第１カム面、およびこの第１カム面に対して入力部または出力部の中心軸線方向でローラの径よりも大きい間隔を隔てて対向する第２カム面を有している。そして、カム部の第１カム面および第２カム面は、入力部または出力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
また、ローラは、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、カム部の第１カム面に当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した後に、カム部の第１カム面から離脱して、カム部の第２カム面に当接するように構成されている。
また、バルブ付勢手段が故障し、バルブの全閉作動時にバルブが弁座より離脱した位置で停止状態にある場合であっても、ローラがカム部の第２カム面と当接することで、モータの回転駆動力によって変換機構の出力部およびバルブを、バルブが流路孔を全閉する全閉位置まで戻すことができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明によれば、モータの回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構の入力部に設けられるカム部は、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時（バルブの全閉作動時）にバルブが、弁座に着座する直前または弁座に着座した直後に、ローラから離脱するように構成されている。
これによって、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時に、バルブの移動速度（着座速度）を遅くする減速制御を実施しなくても、すなわち、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時の閉弁応答性を低下させる制御を実施しなくても、バルブを弁座に突き当てることによる衝撃（突き当てによる衝撃）が発生しない。あるいはバルブが弁座に着座した時の衝撃力が極めて小さくなる。
したがって、バルブが弁座に着座した時の衝撃が発生しない。あるいはバルブが弁座に着座した時の衝撃力が極めて小さくすることができるので、例えばモータの回転駆動力を変換機構の入力部に伝達する動力伝達系の部品（例えばギヤ等）の破損の心配がない。これにより、開弁状態から全閉位置まで最速でバルブを移動させることができるので、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時の閉弁応答性を向上することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明によれば、カム部は、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時に、バルブが弁座に着座して流路孔を全閉するまで、ローラの円筒面に当接するように構成されているので、少なくともバルブの動作可能範囲に渡ってモータの回転駆動力を変換機構で直線駆動力に変換してバルブに伝達することができる。
請求項９に記載の発明によれば、カム部は、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、ローラに当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、ローラから離脱するカム面を有している。そして、カム部のカム面は、出力部または入力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
また、ローラは、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、カム部のカム面（傾斜面）に当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、カム部のカム面（傾斜面）から離脱する円筒面を有している。
【００１７】
請求項１０および請求項１１に記載の発明によれば、例えばモータの回転駆動力を変換機構の入力部に伝達する動力伝達系に、変換機構の入力部の限界位置（全閉側の限界位置）を規制するストッパ部材を付加させることなく、バルブが弁座に着座して流路孔を閉鎖状態（全閉状態）に保つことができる。すなわち、バルブ付勢手段の付勢力によってバルブを弁座に押し付けるように付勢しているので、ローラとカム部とが離脱していても、つまりモータからバルブへの動力伝達が遮断されている場合であっても、バルブで流路孔を閉じ切ることができる。これにより、バルブが弁座に着座した時、つまり全閉時における流体漏れ量を低減することができる。
【００１８】
請求項１２に記載の発明によれば、カム部は、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、ローラに当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、ローラから離脱する第１カム面、およびこの第１カム面に対して出力部または入力部の中心軸線方向でローラの径よりも大きい間隔を隔てて対向する第２カム面を有している。そして、カム部の第１カム面および第２カム面は、出力部または入力部の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
また、ローラは、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座するまで、カム部の第１カム面に当接し、且つバルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した後に、カム部の第１カム面から離脱して、カム部の第２カム面に当接する円筒面を有している。
また、バルブ付勢手段が故障し、バルブの全閉作動時にバルブが弁座より離脱した位置で停止状態にある場合であっても、ローラがカム部の第２カム面と当接することで、モータの回転駆動力によって変換機構の出力部およびバルブを、バルブが流路孔を全閉する全閉位置まで戻すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための最良の形態は、開弁状態から弁座に突き当てるようにバルブを全閉作動させる時の閉弁応答性を低下させることなく、バルブが弁座に着座した時に衝撃が発生しないようにするという目的を、バルブの全閉作動時にバルブが弁座に着座した直後に、変換機構の入力部または出力部のローラ軸に軸支されるローラが、変換機構の出力部または入力部に設けられるカム部から離脱するように構成することで実現した。
【実施例１】
【００２０】
［実施例１の構成］
図１ないし図３は本発明の実施例１を示したもので、図１は排気ガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）を示した図で、図２はＥＧＲＶの主要部を示した図である。
【００２１】
本実施例の排気ガス還流装置は、例えば自動車等の車両に搭載される内燃機関（以下エンジンと呼ぶ）に使用されるもので、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガス（排気再循環ガス）等の高温流体を、エンジンの吸気系統に再循環させるＥＧＲ装置である。ここで、エンジンは、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。そして、エンジンは、各気筒毎の燃焼室内に吸入空気を供給するための吸気管、および各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気管を有している。
【００２２】
また、排気ガス還流装置は、排気管と吸気管とを接続する排気ガス還流管（図示せず）と、この排気ガス還流管の途中に配設された排気ガス流量制御弁（ＥＧＲガス流量制御弁：以下ＥＧＲＶと呼ぶ）とを備えている。なお、本実施例では、排気ガス還流管のＥＧＲガス流（空気流）方向の上流端が、排気管（例えばエキゾーストマニホールド）に気密的に接続されており、また、排気ガス還流管のＥＧＲガス流（空気流）方向の下流端が、吸気管（例えばインテークマニホールド）に気密的に接続されている。
【００２３】
本実施例のＥＧＲＶは、本発明の流体制御弁に相当するもので、エンジンの排気通路から吸気通路に還流されるＥＧＲガスの還流量（排気ガスの流量：ＥＧＲ量）を可変制御する電動式流体流量制御弁である。
ＥＧＲＶは、排気ガス還流装置の排気ガス還流管の途中に結合されるハウジング１と、このハウジング１のバルブシート２に着座可能なバルブ３と、このバルブ３を全閉作動方向に付勢するスプリング（バルブ付勢手段）４と、バルブ３をその中心軸線方向に往復移動させる回転駆動力を発生するモータ５と、このモータ５の回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構とを備えている。
【００２４】
本実施例のハウジング１は、金属材料によって形成されており、排気ガス還流管の下流端およびエンジンの吸気管の合流部にボルト等の締結具（図示せず）を用いて締め付け固定されている。また、ハウジング１には、バルブ３および変換機構等を内蔵する第１円筒体（バルブハウジング）６、およびモータ５等を内蔵する第２円筒体（モータハウジング）７等が一体的に形成されている。
【００２５】
第１円筒体６の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通する流体流路（排気ガス還流路１１→流路孔１２→排気ガス還流路１３）が形成されている。第１円筒体６には、排気ガス還流路１１とギヤ収容室１４とを仕切る隔壁（ブロック）１５が一体的に形成されている。また、排気ガス還流路１１と排気ガス還流路１３とを仕切る隔壁（ブロック）の凹部には、バルブシート（弁座）２が圧入嵌合されている。
【００２６】
バルブシート２は、金属材料によって形成されており、バルブ３の全閉作動時にバルブ３が着座すると、バルブ３のこれ以上の閉弁作動方向への移動を規制するバルブストッパとしての機能を有している。このバルブシート２の内部には、排気ガス還流路１１と排気ガス還流路１３とを連通する流路孔（連通孔）１２が形成されている。また、バルブシート２には、バルブ３が着座可能なシート面（傾斜面）が形成されている。
また、第１円筒体６の内部には、変換機構の入力部を構成する第１シャフト（入力側シャフト）２１を回転自在に支持するボールベアリング（軸受け）８を保持するベアリングホルダ９が固定されている。
【００２７】
また、ブロック１５には、変換機構の出力部を構成する第２シャフト（出力側シャフト）２２を回転自在に支持するブッシュ１６を保持する円筒状の軸受け部が設けられている。そして、ブロック１５には、ブッシュ１６の周囲を巡るように冷却水路１７が形成されている。
ここで、排気ガス還流路１１の上流側は、排気ガス還流管を介してエンジンの排気管に接続している。また、排気ガス還流路１３の下流側は、エンジンの吸気管に接続している。
【００２８】
バルブ３は、バルブシート２に対して着座、離脱して流路孔１２を閉鎖（全閉）、開放する弁体（ＥＧＲＶの弁体）を構成している。また、バルブ３は、第２シャフト２２の軸線方向の一端部（図示下端部）に溶接等により固定されている。本実施例では、バルブ３の背面側の傾斜面（フェース部）が、バルブシート２のシート面に着座するように構成されている。
【００２９】
スプリング４は、ハウジング１のブロック１５とカム部材３３の背面部との間に配設されている。このスプリング４は、カム部材３３の２つのカム凸部３４に形成される各傾斜カム面を、ローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２の各円筒面に押し当てる方向に付勢する付勢力（スプリング力）を発生すると共に、バルブ３を、バルブシート２に押し付ける方向に付勢する付勢力（スプリング力）を発生するコイルスプリングである。
【００３０】
ここで、本実施例のＥＧＲＶは、バルブ３を開弁作動方向（図示下方）または閉弁作動方向（図示上方）に駆動するバルブ駆動装置（アクチュエータ）を備えている。このアクチュエータは、電力の供給を受けて回転駆動力を発生するモータ（動力源）５と、このモータ５の回転駆動力を直線駆動力に変換する変換機構とを備えている。なお、変換機構は、動力伝達機構（例えば歯車減速機構等）を介して、モータ５の回転駆動力が伝達される入力部（変換機構の入力部）、およびバルブ３に、バルブ３をその中心軸線方向に往復移動させる直線駆動力を伝達する出力部（変換機構の出力部）を有している。
【００３１】
ここで、変換機構の入力部は、その軸線方向に延びる回転軸である円柱状の入力側シャフト（第１シャフト）２１を有している。この第１シャフト２１の軸線方向の一端部（図示下端部）には、第１シャフト２１の軸線方向に対して垂直な方向に延びる円柱状のローラ軸３１が固定されている。このローラ軸３１の軸線方向の両側には、２つのローラ３２がそれぞれ軸支されている。
【００３２】
また、変換機構の出力部は、その軸線方向に延びるバルブ軸である円柱状の出力側シャフト（第２シャフト）２２を有している。この第２シャフト２２の軸線方向の他端部（図示上端部）には、プレート状のカム部材３３が固定されている。このカム部材３３の周縁部には、ローラ３２と係合離脱可能に係合する２つのカム凸部（カム部）３４が形成されている。これらのカム凸部３４は、２つのローラ３２の各円筒面に対して係合離脱可能に係合（当接）する傾斜カム面を有している。
なお、変換機構の入力部および出力部の詳細は後述する。
【００３３】
モータ５は、ブラシレスＤＣモータやブラシ付きのＤＣモータ等の直流（ＤＣ）モータが採用されている。なお、三相誘導電動機等の交流（ＡＣ）モータを用いても良い。
歯車減速機構は、モータ５の出力軸（モータシャフト）の回転速度を所定の減速比となるように減速するもので、モータ５のモータ出力軸トルク（回転駆動力）を変換機構の入力部に伝達する。
この歯車減速機構は、複数の第１〜第３ギヤ等によって構成されている。
第１ギヤ、つまりピニオンギヤ４１は、金属材料によって形成されており、モータ５のモータシャフト３９（図５参照）の外周に固定されている。
【００３４】
第２ギヤ、つまり中間減速ギヤ４２は、ピニオンギヤ４１と噛み合って回転する。中間減速ギヤ４２は、樹脂材料によって形成されており、ハウジング１の第１円筒体６または第２円筒体７に一体的に設けられた支持軸（シャフト）４４の外周に回転自在に嵌め合わされている。
また、第３ギヤ、つまり最終減速ギヤ４３は、中間減速ギヤ４２と噛み合って回転する。最終減速ギヤ４３は、樹脂材料によって円環板形状に形成されている。また、最終減速ギヤ４３の内周部には、非金属材料（樹脂材料）よりなるロータが一体的に形成されている。また、最終減速ギヤ４３の内部には、金属材料よりなる最終減速ギヤプレート４５がインサート成形されている。
【００３５】
ここで、本実施例のＥＧＲＶには、変換機構の入力部、特に一対のローラ３２の回転位置を電気信号に変換し、エンジン制御ユニット（以下ＥＣＵと呼ぶ）へどれだけローラ３２が開弁作動方向または閉弁作動方向に回転しているかを出力する非接触式の回転位置検出装置が搭載されている。
この回転位置検出装置は、第１シャフト２１の軸線方向の他端部（出力部側に対して反対側の端部）にかしめ固定された最終減速ギヤ４３に一体的に形成されたロータと、このロータに保持固定された磁界発生源としての分割型の永久磁石（マグネット）４６と、このマグネット４６によって磁化される分割型のヨーク（図示せず）と、マグネット４６およびヨークと共に磁気回路を形成する磁気センサ４７とによって構成されている。マグネット４６およびヨークは、ロータの内周面に接着剤等を用いて固定されている。
【００３６】
磁気センサ４７は、センサカバー４９の内部に設けられたセンサ保持部に保持固定されている。この磁気センサ４７は、マグネット４６およびヨークに対向するように配置されたホールＩＣ等によって構成されており、一対のローラ３２の回転位置を検出して、ＥＣＵに出力する。
ここで、ホールＩＣとは、ホール素子（非接触式の磁気検出素子）と増幅回路とを一体化したＩＣ（集積回路）のことで、ホールＩＣ自身に鎖交する磁束密度に対応した電圧信号を出力する。なお、非接触式の磁気検出素子として、ホールＩＣの代わりに、ホール素子単体または磁気抵抗素子を使用しても良い。
また、本実施例の磁気センサ４７は、バルブ３が全閉位置と全開位置との間にある場合、一対のローラ３２の回転位置とバルブ３の開度とが対応している。このため、ＥＣＵは、一対のローラ３２の回転位置に応じてバルブリフト量を検出し、このバルブリフト量に基づいて排気通路から吸気通路へ還流するＥＧＲガスの還流量（ＥＧＲ量）を演算することが可能である。
【００３７】
ここで、ＥＧＲＶ、特にモータ５は、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。そして、ＥＣＵには、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムや各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、入力回路（入力部）、出力回路（出力部）等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。そして、ＥＣＵは、磁気センサ４７、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、エアフロメータおよび冷却水温度センサ等の各種センサからのセンサ信号が、Ａ／Ｄ変換器でＡ／Ｄ変換された後に、ＥＣＵに内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。
【００３８】
また、ＥＣＵは、図示しないイグニッションスイッチをオン（ＩＧ・ＯＮ）すると、マイクロコンピュータのメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、磁気センサ４７によって検出されるバルブ開度が、エンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値に略一致するようにモータ５への供給電力をフィードバック制御するように構成されている。なお、ＥＣＵは、イグニッションスイッチがオフ（ＩＧ・ＯＦＦ）されると、メモリ内に格納された制御プログラムに基づく上記の制御が強制的に終了されるように構成されている。
【００３９】
次に、本実施例の変換機構の入力部および出力部の詳細を図１ないし図３に基づいて説明する。
変換機構の入力部を構成する第１シャフト２１の軸線方向の一端部（変換機構の出力部側の端部）には、ローラ軸３１が保持固定されている。また、第１シャフト２１の軸線方向の他端部は、最終減速ギヤ４３の内部にインサート成形された最終減速ギヤプレート４５にかしめ固定されている。また、第１シャフト２１は、ボールベアリング８を介して、ハウジング１の第１円筒部６の内周部に保持固定されたベアリングホルダ９に回転自在に支持されている。
【００４０】
ローラ軸３１は、第１シャフト２１が、モータ５の回転駆動力によって回転駆動されると、第１シャフト２１の中心軸線を中心にして開弁作動方向または閉弁作動方向に回転運動を行う。
本実施例のローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２は、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座するまで、カム部材３３のカム凸部３４の傾斜カム面に当接し、且つバルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座した直後に、カム凸部３４の傾斜カム面から離脱する円筒面をそれぞれ有している。
２つのローラ３２は、カム部材３３のカム凸部３４と係合離脱可能に係合する。これらのローラ３２は、第１シャフト２１およびローラ軸３１の回転により、第１シャフト２１の中心軸線を中心にした公転運動を行うと共に、この公転運動中にローラ軸３１の中心軸線を中心にして自転運動を行う。
【００４１】
変換機構の出力部を構成する第２シャフト２２の軸線方向の一端部（図示下端部）の外周には、円環状のバルブ３が固定されている。また、第２シャフト２２の軸線方向の中央部は、ハウジング１のブロック１５に固定されたブッシュ１６に軸線方向に摺動自在に支持されている。また、第２シャフト２２の軸線方向の他端部（図示上端部）には、円環板状のカム部材３３がかしめ固定されている。
ここで、第２シャフト２２は、バルブ３がバルブシート２から離脱した時、つまりバルブ開弁時に、第２シャフト２２の軸線方向の一端側（図示下端側）が流路孔１２を通り抜けて、バルブシート２の円錐台形状のシート面（傾斜面）よりも変換機構の入力部側に対して逆側（図示下方側）に突き出すように構成されている。すなわち、バルブ３は、その開弁作動方向（全開作動方向）が、スプリング４の付勢方向とは逆方向である図示下方側であり、また、その閉弁作動方向（全閉作動方向）が、スプリング４の付勢方向と同一方向である図示上方側である。
【００４２】
カム部材３３は、第２シャフト２２の中心軸線に沿って直線運動を行う。
このカム部材３３のローラ３２と対向する周縁端面には、第２シャフト２２の中心軸線に沿って直線運動を行うと共に、少なくともバルブ３の動作可能範囲内に渡ってローラ３２の円筒面と係合する螺旋状のカム凸部（カム山部）３４が２つ設けられている。
２つのカム凸部３４の頂面には、バルブ３を開弁作動方向または閉弁作動方向に動かすことが可能な２つの傾斜カム面が円弧状（螺旋状）に形成されている。これらの傾斜カム面は、第２シャフト２２の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
【００４３】
２つのカム凸部３４は、カム部材３３の板厚（または突出量）が、バルブ３の開弁作動方向（全開作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に厚くなる（または突出する）ように設けられている。逆に、２つのカム凸部３４は、カム部材３３の板厚（または突出量）が、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に薄くなる（または凹む）ように設けられている。
また、２つのカム凸部３４は、各傾斜カム面の高さが、バルブ３の開弁作動方向（全開作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に高くなるように設けられている。逆に、２つのカム凸部３４は、各傾斜カム面の高さが、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に低くなるように設けられている。
【００４４】
［実施例１の作用］
次に、本実施例の排気ガス還流装置の作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。ここで、図３は開弁状態からハウジングのバルブシートに突き当てるようにバルブを全閉作動させる状態を示した図である。
【００４５】
バルブ３を開弁作動方向に駆動する場合には、先ずＥＣＵがエンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値（目標リフト量）を演算する。そして、モータ５に電力を供給し、モータ５のモータシャフトを開弁作動方向に回転させる。これにより、モータ５の回転駆動力が、ピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２および最終減速ギヤ４３に伝達される。そして、最終減速ギヤ４３からモータ５の回転駆動力が伝達された、第１シャフト２１が、最終減速ギヤ４３の回転に伴って所定の回転角度だけ開弁作動方向に回転する。
【００４６】
このとき、第１シャフト２１の軸線方向の一端部（先端部、図示下端部）に設けられたローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２は、第１シャフト２１およびローラ軸３１の回転により、第１シャフト２１の中心軸線を中心にした公転運動を行うと共に、この公転運動中にローラ軸３１の中心軸線を中心にして自転運動を行う。さらに、ローラ３２の円筒面が、第２シャフト２２の軸線方向の他端部（図示上端部）に設けられたカム部材３３の２つのカム凸部３４に形成される各傾斜カム面に接触する。
そして、２つのローラ３２が、第１シャフト２１の回転に伴って２つのカム凸部３４の各傾斜カム面上を転がり接触することで、２つのカム凸部３４の形状（カム山形状）に従って、つまり２つのカム凸部３４の各傾斜カム面の傾斜に従って２つのローラ３２およびこれらのローラ３２を軸支するローラ軸３１に対して、カム部材３３の２つのカム凸部３４が図示下方（開弁作動方向）に徐々に移動するため、カム部材３３に連動する第２シャフト２２が中心軸線方向の一方側（図示下方、開弁作動方向）に直線移動する。
【００４７】
これに伴って、第２シャフト２２の軸線方向の一端部（先端部）の外周に固定されたバルブ３が、ハウジング１のバルブシート２より離脱（離座）し、流路孔１２が開放される。このとき、エンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値（目標リフト量）に対応したバルブリフト量（バルブ開度）分だけ、流路孔１２が開放される。
したがって、バルブ３は、制御目標値に相当するバルブリフト量に開弁制御される。これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスが、エンジンの排気通路から、ＥＧＲＶ内に形成される排気ガス還流路１１、流路孔１２、排気ガス還流路１３を経てエンジンの吸気通路に再循環される。すなわち、ＥＧＲガスがエンジンの各気筒毎の燃焼室に供給される吸入空気に混入される。
【００４８】
また、バルブ３を閉弁作動方向（全閉作動方向）に駆動する場合、特に開弁状態からハウジング１のバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる場合には、先ずＥＣＵがエンジンの運転状態に対応して設定される制御目標値を、バルブ３の全閉位置を少しだけ通り越した制御上の全閉ポイントに設定する。そして、モータ５に電力を供給し、モータ５のモータシャフト３９を閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転させる。これにより、モータ５の回転駆動力が、ピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２および最終減速ギヤ４３に伝達される。
このとき、上述したように、バルブ３が開弁している時、つまりバルブ３がバルブシート２より離脱している時には、図３（ａ）に示したように、変換機構の入力部側の２つのローラ３２の円筒面と、変換機構の出力部である２つのカム凸部３４の各傾斜カム面とが接触している。
【００４９】
そして、最終減速ギヤ４３からモータ５の回転駆動力が伝達された第１シャフト２１が、最終減速ギヤ４３の回転に伴って所定の回転角度だけ閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転する。このとき、第１シャフト２１の軸線方向の一端部（先端部、図示下端部）に設けられたローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２は、第１シャフト２１およびローラ軸３１の回転により、第１シャフト２１の中心軸線を中心にした公転運動を行うと共に、この公転運動中にローラ軸３１の中心軸線を中心にして自転運動を行う。さらに、２つのローラ３２が、第１シャフト２１の回転に伴って２つのカム凸部３４の各傾斜カム面上を転がり接触する。これにより、カム部材３３の２つのカム凸部３４の形状（カム山形状）に従って、つまりカム部材３３の一対の傾斜カム面の傾斜に従って２つのローラ３２およびこれらのローラ３２を軸支するローラ軸３１に対して、カム部材３３の２つのカム凸部３４が図示上方（閉弁作動方向）に徐々に移動するため、カム部材３３に連動する第２シャフト２２が中心軸線方向の他方側（図示上方、閉弁作動方向）に直線移動する。
【００５０】
そして、図３（ｂ）に示したように、バルブ３が全閉位置に戻され、バルブ３がバルブシート２に密着（着座）し、流路孔１２が閉鎖される。これにより、バルブ３の全閉時のＥＧＲガスの洩れが確実に抑止されるため、ＥＧＲガスが吸入空気に混入しなくなる。
ここで、本実施例では、開弁状態からハウジング１のバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる場合には、制御目標値が、バルブ３の全閉位置を少しだけ通り越した制御上の全閉ポイントに設定される。このため、バルブ３が全閉位置に到達し、第２シャフト２２、カム部材３３およびバルブ３における閉弁作動方向への動作が停止していても、モータ５への電力供給が継続されるため、モータ５の回転駆動力による第１シャフト２１の閉弁作動方向（全閉作動方向）への回転運動が続けられる。
【００５１】
このように、第１シャフト２１の閉弁作動方向への回転運動が続けられると、図３（ｃ）に示したように、変換機構の入力部側の２つのローラ３２の円筒面と、変換機構の出力部であるカム凸部３４の各傾斜カム面との係合状態が外れる。つまり２つのローラ３２の円筒面が２つのカム凸部３４の各傾斜カム面から離脱する。このとき、第１シャフト２１およびローラ軸３１は、第１シャフト２１の中心軸線を中心にして空転する。また、２つのローラ３２は、自転することなく、第１シャフト２１の中心軸線の周囲を公転する。
そして、第１シャフト２１の回転位置が、全閉位置を少しだけ通り越した制御上の全閉ポイントに到達すると、モータ５への電力供給が停止される。これにより、第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２の回転運動が停止する。
【００５２】
［実施例１の効果］
以上のように、本実施例のＥＧＲＶにおいては、第１シャフト２１に設けられる２つのローラ３２の各円筒面が、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時（バルブ３の全閉作動時）にバルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、第２シャフト２２の軸線方向の他端部に設けられるカム部材３３の２つのカム凸部３４の各傾斜カム面から離脱するように構成されている。
【００５３】
したがって、本実施例のＥＧＲＶにおいては、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる場合、モータ５の回転駆動力が、複数の第１〜第３ギヤ（ピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２および最終減速ギヤ４３）等よりなる動力伝達機構を経由して、第１シャフト２１に伝達されると、第１シャフト２１の軸線方向の一端部（図示下端部）に設けられたローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２の各円筒面と、第２シャフト２２の軸線方向の他端部（図示上端部）に設けられるカム部材３３の２つのカム凸部３４の各傾斜カム面との係合によって、第１シャフト２１の中心軸線を中心にしたローラ軸３１の回転運動が、第２シャフト２２の中心軸線に沿ったカム部材３３の２つのカム凸部３４の閉弁作動方向への直線運動に変換される。
【００５４】
そして、第２シャフト２２から直線駆動力が伝達されたバルブ３は、第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２の閉弁作動方向への回転に伴ってバルブシート２に接近するように、バルブ３および第２シャフト２２の中心軸線方向の他方側に移動する。つまり、バルブ３が閉弁作動方向への直線運動を行う。
そして、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２が全閉すると、バルブ３および第２シャフト２２の全閉作動方向への動作が停止する。すなわち、バルブ３が流路孔１２を全閉する全閉位置で停止する。
【００５５】
このとき、モータ５の回転駆動力を第１シャフト２１に伝達し続けると、つまりモータ５への電力供給を継続し、モータ５の回転駆動力による、第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動を続けると、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、ローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２の各円筒面が、カム部材３３に設けられるカム凸部３２の各傾斜カム面から離脱する。
これによって、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時（バルブ３の全閉作動時）に、バルブ３の移動速度（着座速度）を遅くする減速制御を実施しなくても、すなわち、バルブ３の全閉作動時の閉弁応答性を低下させる制御を実施しなくても、モータ５の回転動力を変換機構の第１シャフト２１に伝達する動力伝達機構のピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２、最終減速ギヤ４３（特に樹脂ギヤである中間減速ギヤ４２または最終減速ギヤ４３等）に、バルブ３をバルブシート２に突き当てることによる衝撃（突き当てによる衝撃）が発生しない。あるいはバルブ３がバルブシート２に着座した時の衝撃力が極めて小さくなる。
【００５６】
したがって、バルブ３がバルブシート２に着座した時の衝撃が発生しない。あるいはバルブ３がバルブシート２に着座した時の衝撃力が極めて小さくすることができるので、モータ５の回転駆動力を第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２に伝達する動力伝達機構（歯車減速機構等）のピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２、最終減速ギヤ４３（特に樹脂ギヤである中間減速ギヤ４２または最終減速ギヤ４３等）の破損（ギヤ割れ等）の心配がない。これにより、開弁状態から全閉位置まで最速でバルブ３を移動させることができるので、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時の閉弁応答性を向上することができる。
なお、バルブ３がバルブシート２に着座した直後に、モータ５のモータシャフト３９の回転速度、つまり第１シャフト２１の回転速度を、第１シャフト２１の回転停止位置である制御上の全閉ポイントに向けて徐々に減速する減速制御を実施しても良い。
【００５７】
また、本実施例のＥＧＲＶにおいては、モータ５の回転駆動力を第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２に伝達する動力伝達機構（歯車減速機構等）に、第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２の限界位置（全閉側の限界位置）を規制するストッパ部材を付加させることなく、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を閉鎖状態（全閉状態）に保つことができる。すなわち、スプリング４の付勢力によってバルブ３をバルブシート２に押し付ける方向（全閉作動方向）に付勢しているので、ローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２の各円筒面が、カム部材３３に設けられるカム凸部３４の各傾斜カム面から離脱していても、つまりモータ５からバルブ３への動力伝達が遮断されている場合であっても、バルブ３で流路孔１２を閉じ切ることができる。これにより、バルブ３がバルブシート２に着座した時、つまりバルブ全閉時におけるＥＧＲガス漏れ量を低減することができる。
【実施例２】
【００５８】
図４ないし図６は本発明の実施例２を示したもので、図４はＥＧＲＶを示した図で、図５はモータの回転駆動力を第１シャフト、ローラ軸および２つのローラに伝達する動力伝達機構（歯車減速機構等）を示した図で、図６は開弁状態からハウジングのバルブシートに突き当てるようにバルブを全閉作動させる状態を示した図である。
【００５９】
本実施例のローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２は、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座するまで、カム部材３３の２つの第１カム凸部５１の第１傾斜カム面に当接し、且つバルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座した直後に、２つの第１カム凸部５１の第１傾斜カム面から離脱して、カム部材３３の２つの第２カム凸部５２の第２傾斜カム面に当接する円筒面をそれぞれ有している。
また、本実施例の第２シャフト２２の軸線方向の他端部（図示上端部）には、実施例１と同様に、円環板状のカム部材３３がかしめ固定されている。
このカム部材３３には、第２シャフト２２の中心軸線に沿って直線運動を行うと共に、少なくともバルブ３の動作可能範囲内に渡ってローラ３２の円筒面と係合する螺旋状の第１、第２カム凸部（第１、第２カム山部）５１、５２が２つずつ設けられている。
【００６０】
２つの第１カム凸部５１は、実施例１のカム凸部３４と同じ構造である。
すなわち、２つの第１カム凸部５１の頂面（図示上端面）には、バルブ３を開弁作動方向または閉弁作動方向に動かすことが可能な２つの第１傾斜カム面（第１カム面）が円弧状（螺旋状）に形成されている。これらの第１傾斜カム面は、第２シャフト２２の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
２つの第１カム凸部５１は、カム部材３３の板厚（または突出量）が、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に薄くなる（または凹む）ように設けられている。また、２つの第１カム凸部５１は、各第１傾斜カム面の高さが、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に低くなるように設けられている。
【００６１】
２つの第２カム凸部５２は、図示しないブラケットによってカム部材３３および２つの第１カム凸部５１に連結されている。なお、第２カム凸部５２は、１つでも良い。
また、２つの第２カム凸部５２の頂面（図示下端面）には、２つの第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面に対して第１、第２シャフト２１、２２の中心軸線方向で、第１シャフト２１の軸線方向の一端部（図示下端部）に設けられるローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２の径（ローラ３２の直径、ローラ径）よりも大きい間隔（隙間）を隔てて対向する２つの第２傾斜カム面（第２カム面）が円弧状（螺旋状）に形成されている。これらの第２傾斜カム面は、第２シャフト２２の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
【００６２】
２つの第２カム凸部５２は、カム部材３３の板厚（または突出量）が、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に厚くなる（または突出する）ように設けられている。また、２つの第２カム凸部５２は、各第２傾斜カム面の高さが、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に高くなるように設けられている。
ここで、図６（ｂ）に示したＳは、第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２における全閉作動方向（閉弁作動方向）の限界位置（ストッパ）を示す。
【００６３】
以上のように、本実施例のＥＧＲＶにおいては、第１シャフト２１の軸線方向の一端部に設けられる２つのローラ３２の各円筒面が、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉するまで、第２シャフト２２の軸線方向の他端部に設けられるカム部材３３の２つの第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面に当接し、且つバルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、２つの第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面から離脱した後、２つの第２カム凸部５２の各第２傾斜カム面に当接するように構成されている。
【００６４】
したがって、本実施例のＥＧＲＶにおいては、図６（ａ）に示した開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる場合、モータ５の回転駆動力が、複数の第１〜第３ギヤ（ピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２および最終減速ギヤ４３）等よりなる動力伝達機構を経由して、第１シャフト２１に伝達されると、ローラ軸３１に軸支される２つのローラ３２の各円筒面とカム部材３３の２つの第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面との係合によって、第１シャフト２１の中心軸線を中心にしたローラ軸３１の回転運動が、第２シャフト２２の中心軸線に沿ったカム部材３３の２つの第１カム凸部５１の閉弁作動方向への直線運動に変換される。
そして、第２シャフト２２から直線駆動力が伝達されたバルブ３は、第１シャフト２１、ローラ軸３１および２つのローラ３２の閉弁作動方向への回転に伴ってバルブシート２に接近するように、バルブ３および第２シャフト２２の中心軸線方向の他方側に移動する。つまり、バルブ３が閉弁作動方向への直線運動を行う。
【００６５】
そして、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２が全閉すると、バルブ３および第２シャフト２２の全閉作動方向への動作が停止する。すなわち、バルブ３が流路孔１２を全閉する全閉位置で停止する（図６（ｂ）参照）。
このとき、モータ５への電力供給を継続することで、モータ５の回転駆動力による、第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動を続けると、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、２つのローラ３２の各円筒面が、カム部材３３に設けられる第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面から離脱する。
これによって、実施例１と同様な効果を達成することができる。
【００６６】
そして、更にモータ５への電力供給を継続して第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動を続けると、２つのローラ３２の各円筒面が、第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面から離脱した後に、２つのローラ３２の各円筒面が、第２カム凸部５２の各第２傾斜カム面に当接（係合）する（図６（ｃ）参照）。このとき、第２カム凸部５２は、ブラケットを介してカム部材３３および第１カム凸部５１と連結しているので、第１、第２シャフト２１、２２の中心軸線方向への直線運動ができない停止状態にある。このため、モータ５への電力供給を継続しても、２つのローラ３２の各円筒面が、第２カム凸部５２の各第２傾斜カム面に当接（係合）すると、モータ５の回転駆動力による、第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動が停止する。
【００６７】
また、本実施例のＥＧＲＶにおいては、２つの第１カム凸部５１と２つの第２カム凸部５２とがブラケットによって連結されている。また、２つの第１カム凸部５１の各第１傾斜カム面と２つの第２カム凸部５２の各第２傾斜カム面とは、ローラ径よりも大きい間隔（隙間）を隔てて対向している。
したがって、本実施例のＥＧＲＶにおいては、スプリング４が故障（例えばスプリング４の破断等）し、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時（バルブ３の全閉作動時）にバルブ３がバルブシート２より離脱した位置（例えば開弁状態の位置）で停止状態にある場合であっても、２つのローラ３２の各円筒面が、第２カム凸部５２の各第２傾斜カム面に当接（係合）することで、モータ５の回転駆動力によってカム部材３３を図示上方に持ち上げることができる。これにより、モータ５の回転駆動力によってバルブ３、第２シャフト２２、カム部材３３および第１、第２カム凸部５１、５２を、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉する全閉位置まで戻すことができる。
【実施例３】
【００６８】
図７は本発明の実施例３を示したもので、図７は開弁状態からハウジングのバルブシートに突き当てるようにバルブを全閉作動させる状態を示した図である。
【００６９】
本実施例の第２シャフト２２には、スプリング４の他端部を保持する円環板状のリテーナ３５がかしめ固定されている。また、第１シャフト２１の軸線方向の一端部（図示下端部）には、円環板状のカム部材（図示せず）がかしめ固定されている。また、第１シャフト２１の軸線方向の他端部は、動力伝達機構の最終減速ギヤ４３に連結している。
カム部材には、第１シャフト２１が、モータ５の回転駆動力によって回転駆動されると、第１シャフト２１の中心軸線を中心にして開弁作動方向または閉弁作動方向に回転運動を行うと共に、少なくともバルブ３の動作可能範囲内に渡ってローラ３６の円筒面と係合する螺旋状の第１、第２カム凸部（第１、第２カム山部）６１、６２が２つずつ設けられている。
【００７０】
２つの第１カム凸部６１は、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座するまで、ローラ３６の円筒面に当接し、且つバルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座した直後に、ローラ３６の円筒面から離脱する円弧状（螺旋状）の第１傾斜カム面（第１カム面）をそれぞれ有している。この第１傾斜カム面は、２つの第１カム凸部６１の頂面（図示下端面）に形成されており、バルブ３を開弁作動方向または閉弁作動方向に動かすことが可能なカム面である。これらの第１傾斜カム面は、第１シャフト２１の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
２つの第１カム凸部６１は、カム部材の板厚（または突出量）が、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に薄くなる（または凹む）ように設けられている。また、２つの第１カム凸部６１は、各第１傾斜カム面の高さが、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に低くなるように設けられている。
【００７１】
２つの第２カム凸部６２は、図示しないブラケットによってカム部材および２つの第１カム凸部６１に連結されている。なお、第２カム凸部６２は、１つでも良い。
また、２つの第２カム凸部６２は、２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面に対して第１、第２シャフト２１、２２の中心軸線方向で、第１シャフト２１の軸線方向の一端部（図示下端部）に設けられるローラ軸（図示せず）に軸支される２つのローラ３６の径（ローラ３６の直径、ローラ径）よりも大きい間隔（隙間）を隔てて対向する円弧状（螺旋状）の第２傾斜カム面（第２カム面）をそれぞれ有している。
これらの第２傾斜カム面は、２つの第２カム凸部６２の頂面（図示上端面）に形成されている。これらの第２傾斜カム面は、第２シャフト２２の中心軸線に垂直な平面に対して傾斜した傾斜面である。
【００７２】
２つの第２カム凸部６２は、カム部材の板厚（または突出量）が、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に厚くなる（または突出する）ように設けられている。また、２つの第２カム凸部６２は、各第２傾斜カム面の高さが、バルブ３の閉弁作動方向（全閉作動方向）に回転するに従って変換機構の入力部側に徐々に高くなるように設けられている。
ここで、図７（ｂ）に示したＳは、第１シャフト２１、ローラ軸および２つのローラ３６における全閉作動方向（閉弁作動方向）の限界位置（ストッパ）を示す。
【００７３】
第２シャフト２２の軸線方向の一端部（図示下端部）の外周には、円環状のバルブ３が固定されている。また、第２シャフト２２の軸線方向の他端部（図示上端部）には、２つのローラ３６を軸支するローラ軸が保持固定されている。
ローラ軸は、第２シャフト２２の中心軸線に沿って直線運動を行う。
本実施例のローラ軸に軸支されるローラ３６は、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉するまで、２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面に当接し、且つバルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面から離脱して、２つの第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面に当接する円筒面を有している。
【００７４】
ローラ３６は、カム部材の第１、第２カム凸部６１、６２と係合離脱可能に係合する。このローラ３６は、第２シャフト２２の中心軸線に沿って直線運動を行うと共に、この直線運動中にローラ軸の中心軸線を中心にして自転運動を行う。
ローラ３６の外周には、円筒面が形成されている。このローラ３６の円筒面は、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座するまで、カム部材の２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面に当接するように構成されている。また、ローラ３６は、バルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座した直後に、カム部材の２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面から離脱した後、カム部材の２つの第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面に当接するように構成されている。
【００７５】
以上のように、本実施例のＥＧＲＶにおいては、第２シャフト２２の軸線方向の他端部に設けられる２つのローラ３６の各円筒面が、第１シャフト２１の軸線方向の一端部に設けられる２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面に当接し、且つバルブ３の全閉作動時にバルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面から離脱して、２つの第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面に当接するように構成されている。
【００７６】
したがって、本実施例のＥＧＲＶにおいては、図７（ａ）に示した開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる場合、モータ５の回転駆動力が、複数の第１〜第３ギヤ（ピニオンギヤ４１、中間減速ギヤ４２および最終減速ギヤ４３）等よりなる動力伝達機構を経由して、第１シャフト２１に伝達されると、カム部材の２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面と、ローラ軸に軸支される２つのローラ３６の各円筒面との係合によって、第１シャフト２１の中心軸線を中心にしたカム部材の回転運動が、第２シャフト２２の中心軸線に沿ったローラ軸の閉弁作動方向への直線運動に変換される。
そして、第２シャフト２２から直線駆動力が伝達されたバルブ３は、第１シャフト２１、カム部材および２つの第１、第２カム凸部６１、６２の閉弁作動方向への回転に伴ってバルブシート２に接近するように、バルブ３および第２シャフト２２の中心軸線方向の他方側に移動する。つまり、バルブ３が閉弁作動方向への直線運動を行う。
【００７７】
そして、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２が全閉すると、バルブ３および第２シャフト２２の全閉作動方向への動作が停止する。すなわち、バルブ３が流路孔１２を全閉する全閉位置で停止する（図７（ｂ）参照）。
このとき、モータ５への電力供給を継続することで、モータ５の回転駆動力による、第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動を続けると、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉した直後に、２つのローラ３６の各円筒面が、カム部材に設けられる第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面から離脱する。
これによって、実施例１と同様な効果を達成することができる。
【００７８】
そして、更にモータ５への電力供給を継続して第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動を続けると、２つのローラ３６の各円筒面が、第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面から離脱した後に、２つのローラ３６の各円筒面が、第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面に当接（係合）する（図７（ｃ）参照）。このとき、第２カム凸部６２は、ブラケットを介してカム部材および第１カム凸部６１と連結しているので、第１、第２シャフト２１、２２の中心軸線方向への直線運動ができない停止状態にある。このため、モータ５への電力供給を継続しても、２つのローラ３６の各円筒面が、第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面に当接（係合）すると、モータ５の回転駆動力による、第１シャフト２１の全閉作動方向への回転運動が停止する。
【００７９】
また、本実施例のＥＧＲＶにおいては、２つの第１カム凸部６１と２つの第２カム凸部６２とがブラケットによって連結されている。また、２つの第１カム凸部６１の各第１傾斜カム面と２つの第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面とは、ローラ径よりも大きい間隔（隙間）を隔てて対向している。
したがって、本実施例のＥＧＲＶにおいては、スプリング４が故障（例えばスプリング４の破断等）し、開弁状態からバルブシート２に突き当てるようにバルブ３を全閉作動させる時（バルブ３の全閉作動時）にバルブ３がバルブシート２より離脱した位置（例えば開弁状態の位置）で停止状態にある場合であっても、２つのローラ３６の各円筒面が、第２カム凸部６２の各第２傾斜カム面に当接（係合）することで、モータ５の回転駆動力によってカム部材を図示上方に持ち上げることができる。これにより、モータ５の回転駆動力によってバルブ３、第２シャフト２２、カム部材および第１、第２カム凸部６１、６２を、バルブ３がバルブシート２に着座して流路孔１２を全閉する全閉位置まで戻すことができる。
【００８０】
［変形例］
本実施例では、排気ガス還流管とエンジンの吸気管またはインテークマニホールドとの結合部にＥＧＲＶを設置しているが、エンジンの排気管と吸気管とを連通する排気ガス還流管の途中にＥＧＲＶを設置しても良い。また、排気ガス還流管と排気管またはエキゾーストマニホールドとの結合部にＥＧＲＶを設置しても良い。さらに、本実施例では、弁体として１個のバルブ３を使用しているが、弁体として２個以上のバルブを使用しても良い。この場合には、バルブシートの個数も、２個以上となる。
また、ハウジング１とバルブシート（弁座）２とを一体化しても良い。また、バルブ３と第２シャフト２２とを一体化して１つのポペットバルブを構成しても良い。
【００８１】
本実施例では、本発明の流体制御弁を、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲＶ（ＥＧＲガス流量制御弁）に適用しているが、本発明の流体制御弁を、内燃機関への吸入空気の流量を制御するスロットルバルブ等の吸気制御弁、内燃機関より流出する排気ガスの流量を制御する排気ガス流量制御弁、スロットルバルブをバイパスする吸入空気の流量を制御するアイドル回転速度制御弁等の流体流量制御弁に適用しても良い。
また、本実施例では、本発明の流体制御弁を、流体流量制御弁に適用しているが、このような流体流量制御弁に限定する必要はなく、流体流路開閉弁、流体流路切替弁、流体圧力制御弁に適用しても良い。また、本発明の流体制御弁を、タンブル流制御弁やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、エンジンとして、ガソリンエンジンを用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】ＥＧＲＶを示した断面図である（実施例１）。
【図２】ＥＧＲＶの主要部を示した断面図である（実施例１）。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は開弁状態からバルブシートに突き当てるようにバルブを全閉作動させる状態を示した作動説明図である（実施例１）。
【図４】ＥＧＲＶを示した断面図である（実施例２）。
【図５】動力伝達機構を示した平面図である（実施例２）。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は開弁状態からバルブシートに突き当てるようにバルブを全閉作動させる状態を示した作動説明図である（実施例２）。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は開弁状態からバルブシートに突き当てるようにバルブを全閉作動させる状態を示した作動説明図である（実施例３）。
【図８】ＥＧＲＶを示した断面図である（従来の技術）。
【図９】ＥＧＲＶを示した断面図である（従来の技術）。
【符号の説明】
【００８３】
１  ハウジング
２  バルブシート（弁座）
３  バルブ
４  スプリング（バルブ付勢手段）
５  モータ（動力源）
１２  流路孔（連通孔）
２１  第１シャフト（変換機構の入力部）
２２  第２シャフト（変換機構の出力部）
３１  ローラ軸（変換機構の入力部）
３２  ローラ（変換機構の入力部）
３３  カム部材
３４  カム凸部（カム部、カム山部）
３６  ローラ
５１  第１カム凸部（第１カム部、第１カム山部）
５２  第２カム凸部（第２カム部、第２カム山部）
６１  第１カム凸部（第１カム部、第１カム山部）
６２  第２カム凸部（第２カム部、第２カム山部）
【図１】
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【図２】
2009243475.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009243475.tif 000008
【図７】
2009243475.tif 000009
【図８】
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【図９】
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