JPH06221465A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 制御流量のばらつきの少ない流量制御弁を提
供すること。 【構成】 貫通する流路に形成された弁座を開閉可能な
弁体を有し、その弁体を軸線方向へ移動可能に案内する
弁軸１５を備えた制御弁１０と、負圧室２７を有すると
ともに弁軸１５が固定されて制御弁１０を開閉駆動する
ダイアフラム２３を備えたアクチュエータ２０と、弁軸
１５の移動に連動して軸線方向へ移動するロッド３１を
有し制御弁１０のリフト量を検出するリフトセンサ３０
と、を具備した流量制御弁１であって、制御弁１０は、
弁軸１５の上端部にねじ対偶してその弁軸１５の軸線方
向に移動可能に設けられるとともにロッド３１の下端部
に当接する連接面４２を有する調整部材４０を具備し、
調整部材４０の連接面４２にロッド３１が当接して連動
するように構成されてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、バキューム式のアク
チュエータにより開度を調整するように構成された流量
制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用エンジン等の排気ガス再
循環装置には、バキューム式アクチュエータを備えた流
量制御弁が一般的に使用されている。

【０００３】このような流量制御弁は、流路が排気ガス
を吸気系に再循環させる還流路に接続され、エンジンの
運転状態に対応して発生する負圧に応じて作動するダイ
アフラムを備えたバキューム式アクチュエータにより、
制御弁が開閉駆動されて適量の排気ガスを還流するよう
に構成されている。

【０００４】この排気ガス還流量は、エンジンの出力，
燃費および運転性に大きな影響を与えるため、制御弁の
開度であるリフト量は細密な制御を必要としている。従
って、リフト量を把握するために、直動するロッドに駆
動されるブラシと、抵抗体等よりなるリフト量検出部と
を備えたリフトセンサを配設し、そのロッドを制御弁の
弁軸に連動させて、制御弁のリフト量に比例した電気信
号を出力するリフトセンサ付の流量制御弁を形成して、
適確な還流量制御が行なわれるように構成されていた
（このような流量制御弁としては、例えば、実開昭５８
−５２３８０号公報に記載されたものがある）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来構成の流量制御弁にあっては、制御弁とアクチュエー
タとリフトセンサとが同一軸上に連設されているため、
それらを構成する部品寸法のばらつきが積重ねられ、制
御弁の弁軸とリフトセンサのロッドとの当接位置が変動
することになる。そのため、リフトセンサにより検出リ
フト量がばらつき、流量制御弁ごとの制御流量にばらつ
きが発生するという問題があった。

【０００６】この発明は、上記問題にかんがみてなされ
たものであり、その目的とするところは、制御流量のば
らつきの少ない流量制御弁を提供しようとするものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記目的を達
成するためになされたものであり、貫通する流路に形成
された弁座を開閉可能な弁体を有し、その弁体を軸線方
向へ移動可能に案内する弁軸を備えた制御弁と、負圧室
を有するとともに前記弁軸が固定されて前記制御弁を開
閉駆動するダイアフラムを備えたアクチュエータと、前
記弁軸の移動に連動して軸線方向へ移動するロッドを有
し前記制御弁のリフト量を検出するリフトセンサと、を
具備した流量制御弁であって、前記制御弁は、前記弁軸
の上端部にねじ対偶してその弁軸の軸線方向に移動可能
に設けられるとともに前記ロッドの下端部に当接する連
接面を有する調整部材を具備し、前記調整部材の連接面
に前記ロッドが当接して連動するように構成されてなる
ことを特徴とする流量制御弁である。

【０００８】

【作用】この発明は上記のように構成されたものであ
り、調整部材の回動により、弁軸に対する調整部材の位
置を可変し、リフトセンサのロッドと弁軸とが連接する
連接面の軸線方向の位置を調整して、制御弁の開度とリ
フトセンサのリフト量との間のばらつきを抑制する。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例の流量制御弁の
一部破断断面図、図２，３は調整部材の拡大断面図およ
び平面図、図４はリフトセンサ，ソレノイド部分の平面
図である。

【００１１】図において１は流量制御弁であり、流量制
御弁１は、弁体１４を軸線方向へ移動可能に案内する弁
軸１５を備えた制御弁１０と、ダイアフラム２３を備え
負圧室２７を有するアクチュエータ２０と、弁軸１５に
連動するロッド３１を有するリフトセンサ３０と、ロッ
ド３１の下端に当接するとともに弁軸１５の上端部にね
じ対偶して設けられた調整部材４０とを主体にして構成
されており、アクチュエータ２０の上部には、ソレノイ
ドバルブ３５が配設されている。

【００１２】そして、制御弁１０の弁軸１５の軸線と、
調整部材４０の軸線と、アクチュエータ２０のダイアフ
ラム２３の中心線と、リフトセンサ３０のロッド３１の
軸線とを同一軸上にして、上下に順設して一体的に形成
されている。

【００１３】制御弁１０は、弁ハウジング１１に設けら
れ一端に入口ポート１２ａ，他端に出口ポート１２ｂを
有する流路１２と、流路１２の中程に設けられた弁座１
３と、下降したとき弁座１３に当接可能な弁体１４等と
から構成されている。

【００１４】弁体１４には、中央部に上方へ伸びるとと
もに、上部にフランジ部１６およびおねじ部１７を有す
る弁軸１５が立設されており、弁軸１５は、シール部材
１９により軸線方向に移動可能に案内支持されている。
また、弁ハウジング１１の上部には、ガスケット（図符
号省略）を介してアクチュエータ２０が固着されてお
り、弁軸１５先端部はアクチュエータ２０内に突出して
いる。

【００１５】アクチュエータ２０は、ロアケース２１
ａ，アッパーケース２１ｂからなるケース２１とダイア
フラム２３等とから構成されており、ダイアフラム２３
とアッパーケース２１ｂとの間に負圧室２７が形成され
ている。

【００１６】ダイアフラム２３の外周部は、ロアケース
２１ａとアッパーケース２１ｂとのかしめどめによって
両者間に気密性を保って挟持されており、ロアシェル２
４とアッパーシェル２５とに挟まれるとともに、中央部
において三者がフランジ部１６およびナット１８により
一体的に固定され、かつ、弁軸１５とダイアフラム２３
とが連結されている。

【００１７】また、アッパーシェル２５とアッパーケー
ス２１ｂとの間にコイルばね２９が介装されて、弁軸１
５が弁体１４を閉弁する方向に付勢されている。なお、
負圧室２７は、負圧源よりの負圧が伝えられるように形
成されており、コイルばね２９の付勢力は、負圧による
ダイアフラムの作動力よりも小さいばね力が付与されて
いる。また、符号２２は制御弁１０とロアケース２１ａ
とを固定するボルトである。さらに、アッパーケース２
１ｂには、リフトセンサ３０，ソレノイドバルブ３５，
およびそれらを外部に電気的に接続するためのコネクタ
３９が一体的に形成されている。

【００１８】リフトセンサ３０は、ブラシおよび抵抗体
（図示省略）、ならびに直動式のロッド３１等よりなる
可変抵抗式のリフト量検出部を備えて構成されている。

【００１９】ロッド３１は、ブラシに連結されるととも
に、図示しないばねにより常に図１の下方へ付勢されて
おり、ロッド３１の直線移動変位に比例した電気信号を
出力するように構成されている。そして、リフトセンサ
３０の端子３２は、アッパーケース２１ｂ内に設けられ
た基板３８を介して、コネクタ３９に電気的に接続され
ている。

【００２０】ソレノイドバルブ３５は、制御装置よりの
制御信号により作動し、負圧室２７の負圧を大気に放出
して、負圧室２７内圧力を制御するように構成されてお
り、その端子３６は、基板３８を介してコネクタ３９に
電気的に接続されている。

【００２１】調整部材４０は、実施例では丸棒状部材か
らなり、中心に下向きに開口するとともに弁軸１５のお
ねじ部１７に螺合するめねじ部４１が螺刻されている。
調整部材４０の上端部には、平面状の連接面４２が形成
され、側壁部には、調整回動のための切欠部４３，４３
が形成され、さらに、めねじ部４１に直交する固定用孔
４４が貫通して設けられている。

【００２２】そして、調整部材４０は、めねじ部４１が
弁軸１５のおねじ部１７に螺合されるともに、連接面４
２にリフトセンサ３０のロッド３１が当接して配設さ
れ、調整部材４０の回動により、弁軸１５とロッド３１
との相対位置が微調整されて連動するように構成されて
いる。

【００２３】このように構成された流量制御弁１は、例
えば制御弁１０の入口ポート１２ａがエンジンの排気系
に連通され、出口ポート１２ｂは吸気系に連通されて、
エンジンから排出される排気ガスは流路１２を経て再循
環され、制御弁１０の開閉により還流量が制御されるよ
うに装備される。また、アクチュエータ２０の負圧室２
７は、エンジンの吸気系に連通され、リフトセンサ３
０，ソレノイドバルブ３５は、コネクタ３９を介して図
示しない制御装置に電気的に接続される。

【００２４】次に、この流量制御弁１の調整部材４０の
調整について説明する。

【００２５】流量制御弁１は、全閉状態の制御弁１０
に、アクチュエータ２０のケース２１下半部のロアケー
ス２１ａをボルト２２で固定した状態で、調整部材４０
の位置調整が行なわれる。このとき、ダイアフラム２３
はロアシェル２４とアッパーシェル２５とにより挟ま
れ、フランジ部１６においてナット１８により弁軸１５
に固定されており、ダイアフラム２３の外周部はロアケ
ース２１ａ上に仮どめ状態にある。また弁軸１５のおね
じ部１７には、調整部材４０が仮に螺合されている。

【００２６】この状態で調整部材４０が回動され、回動
に伴なって、調整部材４０は弁軸１５の上端部において
軸線方向に上，または下方向に移動する。調整部材４０
の移動位置は、基準となる部位、例えばロアケース２１
ａの下面と、連接面４２との間の軸線方向の距離Ｌを測
定して調整が行なわれる。

【００２７】これにより、連接面４２、すなわちリフト
センサ３０のロッド３１に連動する部分が所定位置に調
整される。なお、調整部材４０は、固定用孔４４，４４
に所定の工具を挿入して、おねじ部１７を挟圧して押し
潰して位置固定するか、固定用孔４４より螺合部分にね
じロック剤を注入して位置固定される。

【００２８】この調整後に、リフトセンサ３０を含むア
ッパーケース２１ｂと、ロアケース２１ａとを一体的に
固定し、ロッド３１と調整部材４０と弁軸１５の各軸線
を同一軸線に合致させる。これにより、制御弁１０およ
びアクチュエータ２０のロアケース２１ａを含めた部品
寸法のばらつきを無くすことができる。

【００２９】リフトセンサ３０は、例えば図５に示すよ
うな出力特性を有し、制御弁１０の開度に応じた出力電
圧Ｖｏｕｔを出力し、制御弁１０が全閉状態（基準位置
Ａで示す）のとき、ロッド３１は僅かにリフトされ、基
準電圧Ｖｓを出力している。そして、任意の出力電圧Ｖ
ｏｕｔと基準電圧Ｖｓとの差により制御装置が制御弁１
０の開度を算出し、ソレノイドバルブ３５を作動させ
て、負圧室２７の負圧を制御して制御弁１０を目標開度
となるように上下に駆動して還流量制御が行なわれる。
これが、従来例のように、流量制御弁の組付けによりロ
ッド３１を駆動する部分の位置がばらついた場合（組付
け位置Ｂで示す）、リフトセンサ３０の出力電圧にΔＶ
の差が生じる。

【００３０】図６は、リフトセンサ３０の出力電圧と制
御弁１０の排気ガス還流量（ＥＧＲ流量）の特性を示
し、ばらつきΔＶによって制御弁１０の作動が制御目標
位置ａ点から誤差を含んだ制御位置ｂ点へ移動し、還流
量がΔＱだけずれて正確な制御が行えない。

【００３１】本発明の場合、基準位置Ａにおけるリフト
センサ３０の基準電圧Ｖｓのばらつきが抑制され、その
結果、ばらつきの少ない還流量制御が可能である。

【００３２】また、エンジンのアイドル時等における制
御弁１０の全閉状態の出力電圧と基準電圧Ｖｓとを比較
することにより、排気ガス再循環用としての流量制御弁
１の経時的な作動状態を確認するダイアグノーシスも可
能となる。

【００３３】図７は、この発明の他の実施例の要部拡大
断面図であり、弁軸と調整部材との間にリテーナを介装
した点に特徴を有する。なお、以下の説明では第１実施
例との重複部分については同一符号を付して説明を省略
する。

【００３４】この第２実施例の制御弁１０は、丸棒状の
弁軸５５を有しており、アクチュエータ２０のロアシェ
ル２４，ダイアフラム２３，アッパーシェル２５は、お
ねじ部５７を有するリテーナ５６、および座金（図符号
省略）を介してナット１８により一体的に固定されてい
る。このリテーナ５６と弁軸５５とは、隙間ばめ状態で
嵌合するように形成されており、両者の位置決め後、上
端部において溶着されている。そして、おねじ部５７
に、上端面が閉塞されたナット状の調整部材５０が螺合
されている。

【００３５】この調整部材５０は、上端面が連接面５２
として形成されており、めねじ部５１がおねじ部５７に
ねじ対偶して軸線方向へ移動するように形成されてい
る。

【００３６】この第２実施例によれば、ダイアフラム２
３部分を制御弁１０とは別個に組立てることが可能であ
り、組立てによる弁軸５５の上端位置のばらつきが大で
あっても、調整部材５０により弁軸５５とロッド３１と
の相対位置を容易に適正に調整して、リフトセンサ３０
の検出出力調整を行なうことができる。

【００３７】図８は、この発明の第３の実施例を示し、
調整部材の構成に特徴を有する。

【００３８】第３実施例では、前述の第２実施例の構成
の調整部材５０に代えて、汎用の袋ナットからなる調整
部材６０を備えている。この調整部材６０は、半球面状
の連接面６２およびめねじ部６１を有しており、前述の
実施例と同様の効果が得られるとともに、調整部材を安
価に構成することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の流量制御
弁によれば、調整部材の回動により、制御弁とリフトセ
ンサとが当接する連接面の位置を正確に、かつ容易に調
整できるので、制御弁の基準位置におけるリフトセンサ
の出力電圧のばらつきを抑制することができ、従って、
ばらつきの少ない流量制御を行なうことができる。

【００４０】また、制御弁全閉時の出力電圧と、基準電
圧とを比較することにより、流量制御弁の作動状態を確
認するダイアグノーシス対応可能とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の流量制御弁の一部破断断面
図。

【図２】調整部材の拡大断面図。

【図３】図２の平面図。

【図４】リフトセンサ，ソレノイドバルブ部分の平面
図。

【図５】リフトセンサのリフト量と出力電圧の関係を示
す出力特性図。

【図６】リフトセンサの出力電圧と制御弁の排気ガス還
流量とを示す流量特性図。

【図７】第２実施例の調整部材を示す拡大断面図。

【図８】第３実施例の調整部材を示す拡大断面図。

【符号の説明】

１ 流量制御弁 １０ 制御弁 １５，５５ 弁軸 １７，５７ おねじ部 ２０ アクチュエータ ２３ ダイアフラム ２７ 負圧室 ３０ リフトセンサ ３１ ロッド ４０，５０，６０ 調整部材 ４１，５１，６１ めねじ部 ４２，５２，６２ 連接面 ５６ リテーナ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通する流路に形成された弁座を開閉可
   能な弁体を有し、その弁体を軸線方向へ移動可能に案内
   する弁軸を備えた制御弁と、 負圧室を有するとともに前記弁軸が固定されて前記制御
   弁を開閉駆動するダイアフラムを備えたアクチュエータ
   と、 前記弁軸の移動に連動して軸線方向へ移動するロッドを
   有し前記制御弁のリフト量を検出するリフトセンサと、
   を具備した流量制御弁であって、 前記制御弁は、前記弁軸の上端部にねじ対偶してその弁
   軸の軸線方向に移動可能に設けられるとともに前記ロッ
   ドの下端部に当接する連接面を有する調整部材を具備
   し、 前記調整部材の連接面に前記ロッドが当接して連動する
   ように構成されてなることを特徴とする流量制御弁。