JPH0868363A - Ｅｇｒバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】弁軸とブッシュとの間に弁軸の動きを損なう異
物が侵入することを防ぎ、そのことを簡単な構造により
達成する。 【構成】エンジンの排気ガス再循環（ＥＧＲ）装置を構
成するＥＧＲバルブ５は、ケーシング６，１１を備え、
その中にブッシュ２２、バッフル２３により支持される
弁軸１８を備える。弁軸１８の下端に設けられた弁体２
０は、ケーシング６の中に設けられた弁座２１に着座可
能である。ケーシング１１に設けられたダイアフラム１
０は、自身の変位に伴い弁軸１８を上下動させる。その
弁軸１８の移動に基づき、弁体２０と弁座２１との開度
が調節される。ブッシュ２２の上部が円錐台形状をな
し、弁軸１８を中心に外方へ広がる上面を有し、その上
面が弁軸１８を中心に下方へ傾斜する斜面２２ｃとなっ
ている。従って、ブッシュ２２の上面にかかった水や泥
等は、弁軸１８から遠ざかる方向へ斜面２２ｃに沿って
流れ落ちる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は内燃機関の排気ガス再
循環（ＥＧＲ）装置を構成し、同装置におけるＥＧＲガ
スの流れを調節するためのＥＧＲバルブに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のＥＧＲ装置は内燃機関の
燃焼室から排気管へ排出される排気ガスの一部をＥＧＲ
ガスとして吸気管へ再循環させる。このＥＧＲ装置は、
基本的には、排気管と吸気管との間を接続するＥＧＲパ
イプと、そのパイプに設けられたＥＧＲバルブとを備え
る。そして、ＥＧＲバルブの開度が調節されることによ
り、ＥＧＲガスの流量が調節される。

【０００３】ここで、一般にＥＧＲバルブには、ダイア
フラム式のバルブが適用される。その一例として、特開
昭５２−８９７２１号公報に開示されたものがある。図
８に示すように、このＥＧＲバルブは下ケーシング３１
を備え、そのケーシング３１には弁室３２、排気側ポー
ト３３及び吸気側ポート３４が設けられている。各ポー
ト３３，３４はＥＧＲパイプ（図示しない）を介して排
気管及び吸気管（図示しない）にそれぞれ接続される。
下ケーシング３１の上側には、ダイアフラム３５を内蔵
する上ケーシング３６が取り付けられている。上ケーシ
ング３６の内部はダイアフラム３５により上側の負圧室
３７と下側の大気室３８に区画されている。負圧室３７
はパイプ３９を介して気化器に接続され、気化器下流側
で発生する負圧が導入される。負圧室３７にはダイアフ
ラム３５を下方へ付勢するスプリング４０が設けられて
いる。大気室３８の上ケーシング３６には、外部へ通じ
る孔（図示しない）が設けられ、その孔を通じて大気圧
が導入される。ダイアフラム３５には、弁室３２へ向か
って下方へ延びる弁軸４１が取り付けられ、その軸４１
の下端には弁体４２が設けられている。この弁体４２は
排気側ポート３３と弁室３２との間に配置された弁座４
３に着座することにより、両ポート３３，３４の間を遮
断する。そして、負圧室３７に適宜に負圧が導入されて
ダイアフラム３５が上方へ変位することにより、弁軸４
１が変位して弁体４２と弁座４３との間の開度、即ちＥ
ＧＲバルブの開度が調節される。

【０００４】弁軸４１の円滑な動きを確保するために、
弁室３２には同軸４１を支持すると共に案内する筒状の
バッフル４４が設けられている。弁軸４１はこのバッフ
ル４４の上下両底壁を貫通して延びている。ここで、バ
ッフル４４を有効に機能させてＥＧＲバルブの円滑な動
作を確保するためには、バッフル４４と弁軸４１との間
に異物を侵入させないことが重要である。又、バッフル
４４の上下両面で、弁軸４１に接触する異物を堆積させ
ないことが重要である。特に、上記のＥＧＲバルブで
は、上ケーシング３６に外部へ通じる孔が在ることか
ら、大気室３８には異物を含んだ水や泥等が侵入するお
それがある。又、このＥＧＲバルブでは、大気室３８に
隣接するバッフル４４の上面が大気室３８よりも低いレ
ベルに位置し、しかも、その上面が平坦である。そのた
め、バッフル４４の上面には水や泥等が溜まり易く、弁
軸４１とバッフル４４の間には異物が侵入し易く、好ま
しくない。そこで、上記のＥＧＲバルブでは、弁軸４１
及びバッフル４４を水や泥等から守るために、大気室３
８には、同軸４１の回りを覆い、大気室３８とバッフル
４４との間を封じる蛇腹状のカバー４５が設けられてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来の
ＥＧＲバルブでは、それ自体が高温になることから、カ
バー４５には耐熱性を有する特別な材料を使う必要があ
る。しかも、ＥＧＲバルブの製造に係り、カバー４５の
分だけ部品数が増えると共に、カバー４５を組み付ける
ための工程が必要になる。従って、上記の課題に対処で
きるＥＧＲバルブの提供が望まれている。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その第１の目的は、弁軸とブッシュとの
間に弁軸の動きを損なう異物が侵入することを防ぎ、そ
のことを簡単な構造により達成することを可能にしたＥ
ＧＲバルブを提供することにある。

【０００７】この発明の第２の目的は、ブッシュの下面
に弁軸の動きを損なう異物が堆積することを防ぎ、その
ことを簡単な構成により達成することを可能にしたＥＧ
Ｒバルブを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、請求項１に記載の第１の発明では、内燃機
関の排気ガス再循環装置の一構成要素であって、ケーシ
ングの中でブッシュにより支持され案内される弁軸を移
動させて弁体と弁座との開度を調節することにより、同
装置における排気ガスの流れを調節するように構成した
ＥＧＲバルブにおいて、ブッシュは弁軸を中心に外方へ
広がる上面を有し、その上面には弁軸を中心に下方へ傾
斜する斜面を設けたことを趣旨としている。

【０００９】上記の第２の目的を達成するために、請求
項２に記載の第２の発明では、内燃機関の排気ガス再循
環装置の一構成要素であって、ケーシングの中でブッシ
ュにより支持され案内される弁軸を移動させて弁体と弁
座との開度を調節することにより、同装置における排気
ガスの流れを調節するように構成したＥＧＲバルブにお
いて、ブッシュは弁軸を中心に外方へ広がる下面を有
し、その下面には弁軸を中心に下方へ傾斜する斜面を設
けたことを趣旨としている。

【００１０】

【作用】上記第１の発明の構成によれば、ケーシングの
中に侵入した水や泥等がブッシュの上面にかかっても、
その水や泥等は弁軸から遠ざかる方向へ斜面に沿って流
れ落ちる。このため、ブッシュと弁軸との間に水や泥等
が侵入し難くなる。そのための構成として、ブッシュ以
外の特別な部材を付加する必要がない。

【００１１】上記第２の発明の構成によれば、ケーシン
グの内部に侵入した水や泥等がブッシュと弁軸との間に
侵入してブッシュの下面へ流れても、その水や泥等は斜
面に沿って流れて弁軸から遠ざかる。このため、ブッシ
ュの下面で水や泥等に含まれている異物が堆積しても、
それらは弁軸から離れた位置に堆積することになる。そ
のための構成として、ブッシュ以外の特別な部材を付加
する必要がない。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）以下、上記第１の発明におけるＥＧＲバ
ルブを具体化した第１実施例を図１〜図４に基づいて詳
細に説明する。

【００１３】図４はこの実施例における内燃機関（エン
ジン）のＥＧＲ装置を示す。このＥＧＲ装置はエンジン
本体１から排気管２へ排出される排気ガスの一部をＥＧ
Ｒガスとして吸気管３へ再循環させる。そのために、Ｅ
ＧＲ装置は排気管２と吸気管３との間を接続するＥＧＲ
パイプ４と、同パイプ４に設けられたＥＧＲバルブ５と
を備える。そして、ＥＧＲバルブ５の開度が調節される
ことにより、ＥＧＲパイプ４を流れるＥＧＲガスの流量
が調節される。

【００１４】ここで、本実施例の特徴であるＥＧＲバル
ブ５の構造について図１を参照して説明する。このＥＧ
Ｒバルブ５の基本的な構成は前述した従来技術のそれに
等しい。

【００１５】ＥＧＲバルブ５は金属製の下ケーシング６
を備え、そのケーシング６には互いに連通する弁室７、
排気側ポート８及び吸気側ポート９がそれぞれ設けられ
ている。各ポート８，９はＥＧＲパイプ４を介して排気
管２及び吸気管３にそれぞれ接続される。下ケーシング
６の上側には、ダイアフラム１０等を内蔵してなる金属
製の上ケーシング１１が複数のネジ１２により取り付け
られている。このケーシング１１の中はダイアフラム１
０により上下に区画され、その上側が負圧を導入する負
圧室１３、下側が大気圧を導入する大気室１４となって
いる。負圧室１３はパイプ等（図示しない）を介し、吸
気管３におけるスロットルバルブ（図示しない）の下流
側に接続される。スロットルバルブの下流側では負圧が
発生する。ダイアフラム１０の上下両面には、皿状のプ
レート１５，１６が重ね合わされ、取り付けられてい
る。両プレート１５，１６はＳＣＰ材よりプレス成形さ
れている。負圧室１３には、吸気管３において発生する
負圧がパイプ等を通じて導入される。負圧室１３にはダ
イアフラム１０等を下方へ付勢するスプリング１７が設
けられる。大気室１４に対して上ケーシング１１には、
外部に通じる複数の孔１１ａが設けられている。これら
の孔１１ａを通じて大気室１４に大気圧が導入される。
ダイアフラム１０及び両プレート１５，１６には、弁室
７へ向かって下方へ延びる弁軸１８がナット１９等によ
り取り付けられている。この弁軸１８の下端には弁体２
０が一体に設けられている。この弁体２０は排気側ポー
ト８と弁室７との間に配置された弁座２１に着座するこ
とにより、両ポート８，９の間を遮断する。弁軸１８及
び弁体２０は上記のスプリング１７により、常には閉じ
られる方向へ付勢される。そして、エンジンの運転時
に、吸気管３より負圧室１３に適宜に負圧が導入されて
ダイアフラム１０が上方へ変位することにより、弁軸１
８が上方へ変位して弁体２０と弁座２１との間の開度、
即ちＥＧＲバルブの開度が調節される。

【００１６】弁軸１８の円滑な動きを確保するために、
弁室７及び大気室１４の間には、弁軸１８を支持し、そ
の上下方向の動きを案内するための一対をなすブッシュ
２２及びバッフル２３が設けられている。弁軸１８はブ
ッシュ２２及びバッフル２３を上下へ貫通して延びてい
る。下側のバッフル２３は金属板よりカップ状に成形さ
れ、その外周のフランジ２３ａにより下ケーシング６の
段部６ａに支持されている。

【００１７】上側のブッシュ２２は、図１，２に示すよ
うに、カーボンより厚肉状に形成され、同じくその外周
のフランジ２２ａにより、下ケーシング６の段部６ａに
支持されている。このブッシュ２２の中心には、弁軸１
８を通すための軸孔２２ｂが形成されている。このブッ
シュ２２は弁軸１８を中心に外方へ広がる上面を有す
る。このブッシュ２２の上部は円錐台形状をなし、この
形状により、同ブッシュ２２の上面が弁軸１８を中心に
下方へ傾斜する斜面２２ｃとなっている。図３はこの種
のＥＧＲバルブ５において、従前に使用されてきた一般
的なブッシュ２４を示す。このブッシュ２４は上面が平
坦であり、上記のブッシュ２２との違いが明らかであ
る。本実施例のブッシュ２２の上部は大気室１４の中へ
突出され、その斜面２２ｃの下端は大気室１４の底壁１
１ｂに連続する。

【００１８】更に、前述した下側のプレート１６には、
ブッシュ２２の上部を取り囲むように環状に下方へ垂れ
下がってなる環状壁１６ａが一体に形成されている。従
って、この実施例のＥＧＲバルブ５においても、大気室
１４に対応して上ケーシング１１には外部へ通じる孔１
１ａが在ることから、大気室１４には異物を含んだ水や
泥等が侵入するおそれがある。これら水や泥等は、単に
大気室１４に侵入する分にはよい。何故ならば、それら
は再び孔１１ａを通じて外部へ流れ出るからである。し
かし、ブッシュ２２を有効に機能させてＥＧＲバルブ５
の円滑な動作を確保するには、水や泥等に含まれる異物
をブッシュ２２と弁軸１８との間に侵入させないことが
重要である。

【００１９】この実施例では、第１に、ブッシュ２２の
上部が環状壁１６ａにより取り囲まれていることから、
大気室１４に侵入した水や泥等がその環状壁１６ａに遮
られてブッシュ２２にかかり難くい。その意味で、水や
泥等がブッシュ２２と弁軸１８との間に侵入することを
抑えることができる。

【００２０】第２に、この実施例では、ブッシュ２２の
上面が斜面２２ｃとなっていることから、万が一、環状
壁１６ａの隙間から侵入した水や泥等がブッシュ２２の
上面にかかっても、その水や泥等が弁軸１８から遠ざか
る方向へ斜面２２ｃに沿って流れ落ちることになる。更
に、その斜面２２ｃが底壁１１ｂに連続していることか
ら、斜面２２ｃに沿って流れ落ちた水や泥等は、再び孔
１１ａを通じて外部へ流れ出ることになる。このため、
ブッシュ２２と弁軸１８との間に水や泥等が侵入し難く
なる。その結果、弁軸１８とブッシュ２２との間に、水
や泥等の中の異物が侵入することを防ぐことができ、異
物により弁軸１８の動きが損なわれることがなく、延い
ては、ＥＧＲバルブ５の円滑な動作を確保することがで
きる。

【００２１】そして、この実施例では、上記の作用及び
効果を得るための構成として、ブッシュ２２以外の特別
な部材を付加する必要がなく、単にブッシュ２２及びプ
レート１６の形状を少し変更するだけで良い。ブッシュ
２２及びプレート１６の形状は、それらの成形上の設定
を小変更するだけで達成することができる。その意味
で、上記の作用及び効果を簡単な構造により達成するこ
とができる。具体的には、ＥＧＲバルブ５の製造におい
て、従来のＥＧＲバルブにおけるカバー４５等のような
余分な部品を追加する必要がなく、その部品の組み付け
のための余分な工程を増やす必要がない。

【００２２】加えて、この実施例では、上記の環状壁１
６ａがプレート１６に設けられていることから、環状壁
１６ａがフィンの役目を果たしてプレート１６からの放
熱性が向上する。その結果、ダイアフラム１０の放熱性
が向上することになり、ダイアフラム１０の温度を全般
に下げることができる。その意味から、ダイアフラム１
０の材質を低いグレードに設定することができ、製造コ
ストの低減に貢献することができる。

【００２３】（第２実施例）次に、上記第１及び第２の
発明におけるＥＧＲバルブを具体化した第２実施例を図
５，図６を参照して説明する。尚、この実施例のＥＧＲ
バルブ２５の構成につき、前記第１実施例のそれと同一
の要素については、同一の符号を付して説明を省略し、
以下には異なった点を中心に説明する。

【００２４】図５はこの実施例のＥＧＲバルブ２５の構
造を示し、図６はそのブッシュ２２の構造を示す。この
実施例では、ブッシュ２２と弁軸１８の形状について、
前記第１実施例のそれと異なる。

【００２５】即ち、このブッシュ２２は弁軸１８を中心
に外方へ広がる下面を有し、その下面において、軸孔１
８の開口部は下方へ広がる漏斗形状をなしている。この
形状により、ブッシュ２２の下面の一部が弁軸１８を中
心に下方へ傾斜する斜面２２ｄとなっている。更に、弁
軸１９上には、ブッシュ２２の下面を通過する部位に対
応して、外径の異なる段部１８ａが形成されている。

【００２６】従って、この実施例のＥＧＲバルブ２５に
よれば、前記第１実施例の作用及び効果に加え、万が
一、ブッシュ２２の上面にかかった水や泥等が、ブッシ
ュ２２と弁軸１８との間に侵入し、弁孔２２ａを通じて
ブッシュ２２の下面へ流れても、その水や泥等は下面の
斜面２２ｄに沿って流れ、弁軸１８から遠ざかる。

【００２７】そのため、ブッシュ２２の下面で水や泥等
に含まれていた異物が堆積しても、それらは弁軸１８か
ら離れた位置に堆積することになる。例えば、路面の凍
結防止のために使用される塩を含んだ水がブッシュ２２
にかかり、その一部が毛管現象と表面張力により、ブッ
シュ２２と弁軸１８との間を伝ってブッシュ２２の下面
へ流れたとする。このとき、その水滴は上記の斜面２２
ｄに沿って流れ、弁軸１８から離れた位置に溜まる。そ
して、その水滴中の異物としての塩が結晶化しても、そ
の塩は弁軸１８から離れた位置に堆積することになる。
その結果、ブッシュ２２の下面において、弁軸１８の動
きを損なうような異物の堆積を防ぐことができ、その意
味から、ＥＧＲバルブ２５の円滑な動作を確保すること
ができる。

【００２８】加えて、この実施例では、弁軸１８上に段
部１８ａが形成されていることから、ブッシュ２２の下
面で、軸孔２２ｂの開口部分に多量の異物が堆積して
も、弁軸１８が上下動する際にその段部１８ａが異物に
接触可能となる。その結果、弁軸１８に接して付着して
いる異物を、弁軸１８の移動に伴い段部１８ａにより掻
き落とすことができる。この意味から、弁軸１８の動き
を損なう異物の堆積を防ぐことができる。又、掻き落と
された異物は、下側のバッフル２３に溜まり、弁座２１
へ落下することはない。

【００２９】そして、この実施例でも、上記の作用及び
効果を得るための構成として、特別な部材を付加する必
要がなく、単にブッシュ２２及び弁軸１８の形状を少し
変更するだけで良い。その意味から、上記の作用及び効
果を簡単な構造により達成することができ、余分な部品
の追加や組み付けの必要がない。

【００３０】尚、この発明は次のような別の実施例に具
体化することもできる。以下の別の実施例においても、
前記各実施例と同等の作用及び効果を得ることができ
る。 （１）前記第１実施例では、ダイアフラム１０に取り付
けられた下側のプレート１６に下方へ垂れ下がる環状壁
１６ａを一体に形成した。これに対し、図７に示すよう
に、そのプレート１６から環状壁を取り除いてもよい。
更に、図７に示すように、弁軸１８上に段部１８ａを形
成してもよい。

【００３１】（２）前記第２実施例では、ダイアフラム
１０に取り付けられた下側のプレート１６に環状壁１６
ａを一体に形成したが、この環状壁１６ａを省略しても
よい。

【００３２】（３）前記第２実施例では、ブッシュ２２
の上面に斜面２２ｃを形成したが、ブッシュ２２の上面
を平坦に形成し、その下面にのみ斜面２２ｄを形成して
もよい。

【００３３】（４）前記第２実施例では、弁軸１８上に
段部１８ａを形成したが、これを省略してもよい。 （５）前記各実施例では、ダイアフラム式のＥＧＲバル
ブ５，２５に具体化したが、この形式のＥＧＲバルブに
限られるものではなく、ケーシングの中でブッシュによ
り支持され案内される弁軸を移動させて弁体と弁座との
開度を調節するようにしたものであれば、他の形式にも
適用することができる。

【００３４】以上、本発明の各実施例について説明した
が、上記各実施例には、特許請求の範囲に記載した技術
的思想に係る次のような各種の実施態様が含まれること
を、以下にその効果と共に記載する。

【００３５】（イ）請求項１又は２に記載の発明におい
て、前記弁軸上には、前記ブッシュの下面を通過する部
位に対応して外径の異なる段部を形成したＥＧＲバル
ブ。この構成によれば、ブッシュの下面において、弁軸
に接して付着している異物を、その弁軸の移動に伴う段
部の移動により掻き落とすことができる。

【００３６】（ロ）請求項１又は２に記載の発明におい
て、前記ダイアフラムには、前記ブッシュを取り囲む環
状壁を設けたＥＧＲバルブ。この構成によれば、ケーシ
ングに侵入した水や泥等は環状壁に遮られてブッシュに
かかり難くなり、水や泥等がブッシュと弁軸との間に侵
入することを抑えることができる。

【００３７】尚、この明細書において、発明の構成に係
る手段及び部材等は、以下のように定義されるものとす
る。 （ａ）ブッシュとは、ケーシングと弁軸との間に介在さ
れる軸受を意味し、平面形状が円形や多角形をなすもの
を含む。

【００３８】

【発明の効果】請求項１に記載の第１の発明によれば、
弁軸を中心に外方へ広がるブッシュの上面に、弁軸を中
心に下方へ傾斜する斜面を設けている。

【００３９】従って、ブッシュの上面にかかった水や泥
等は、弁軸から遠ざかる方向へ斜面に沿って流れ落ち、
ブッシュと弁軸との間に水や泥等が侵入し難くなる。そ
のために、ブッシュ以外の特別な部材を付加する必要が
ない。その結果、弁軸とブッシュとの間に弁軸の動きを
損なう異物が侵入することを防ぐことができ、そのこと
を簡単な構造により達成することができるという効果を
発揮する。

【００４０】請求項２に記載の第２の発明によれば、弁
軸を中心に外方へ広がるブッシュの下面に、弁軸を中心
に下方へ傾斜する斜面を設けている。従って、ブッシュ
と弁軸との間に侵入してブッシュの下面へ流れた水や泥
等は、斜面に沿って流れて弁軸から遠ざかる。このた
め、ブッシュの下面では水や泥等に含まれている異物が
弁軸から離れた位置に堆積する。そのために、ブッシュ
以外の特別部材を付加する必要がない。その結果、ブッ
シュの下面に弁軸の動きを損なう異物が堆積することを
防ぐことができ、そのことを簡単な構成により達成する
ことができるという効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１の発明の具体化した第１実施例における
ＥＧＲバルブの構造を示す断面図である。

【図２】 第１実施例において、ブッシュの形状を示す
断面図である。

【図３】 第１実施例において、従前の一般的なブッシ
ュの形状を示す断面図である。

【図４】 第１実施例において、エンジンにおけるＥＧ
Ｒ装置の基本的な構成を示す概略図である。

【図５】 第１及び第２の発明を具体化した第２実施例
におけるＥＧＲバルの構造を示す断面図である。

【図６】 第２実施例において、ブッシュの形状を示す
断面図である。

【図７】 第１の発明を具体化した別の実施例における
ＥＧＲバルブの構造を示す断面図である。

【図８】 従来技術のＥＧＲバルブの構造を示す断面図
である。

【符号の説明】

１…エンジン本体、５，２５…ＥＧＲバルブ、６…下ケ
ーシング、１１…上ケーシング、１８…弁軸、１８ａ…
段部、２０…弁体、２１…弁座、２２…ブッシュ、２２
ｃ，２２ｄ…斜面。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気ガス再循環装置の一構成
   要素であって、ケーシングの中でブッシュにより支持さ
   れ案内される弁軸を移動させて弁体と弁座との開度を調
   節することにより、同装置における排気ガスの流れを調
   節するように構成したＥＧＲバルブにおいて、 前記ブッシュは弁軸を中心に外方へ広がる上面を有し、
   その上面には前記弁軸を中心に下方へ傾斜する斜面を設
   けたことを特徴とするＥＧＲバルブ。
2. 【請求項２】 内燃機関の排気ガス再循環装置の一構成
   要素であって、ケーシングの中でブッシュにより支持さ
   れ案内される弁軸を移動させて弁体と弁座との開度を調
   節することにより、同装置における排気ガスの流れを調
   節するように構成したＥＧＲバルブにおいて、 前記ブッシュは弁軸を中心に外方へ広がる下面を有し、
   その下面には前記弁軸を中心に下方へ傾斜する斜面を設
   けたことを特徴とするＥＧＲバルブ。