JP2010090772A - 弁軸駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を防止することのできる弁軸駆動装置を提供する。
【解決手段】弁軸駆動装置３１は、軸方向に進退移動される駆動軸６６を有するアクチュエータ４０と、流路３３，３４を開閉する弁体２９の弁軸３６に設けられたレバー部材１２２と、レバー部材１２２に設けられかつ駆動軸６６を回動可能に連結するピン部材１２４とを備える。駆動軸６６の進退移動により弁軸３６が回動される。駆動軸６６とピン部材１２４との間に両者を弾性的に拘束する弾性部材１４５が設けられる。弾性部材１４５が、駆動軸６６とピン部材１２４とを駆動軸６６の軸方向に弾性的に拘束する。
【選択図】図２

Description

本発明は、弁軸駆動装置に関する。

従来、例えば特許文献１には、弁軸駆動装置を備えた車両の暖機・暖房促進装置が記載されている。弁軸駆動装置は、軸方向に進退移動される駆動軸（特許文献１における「駆動ロッド」）を有する駆動源（同、「負圧アクチュエータ」が相当する。）と、流路（同、「排気管」）を開閉する弁体（同、「排気絞り弁」）の弁軸に設けられたレバー部材（同、「リンク」）と、レバー部材に設けられかつ駆動軸を回動可能に連結するピン部材とを備え、駆動軸の進退移動により弁軸が回動される。

特開２０００−２１２４号公報

前記特許文献１における弁軸駆動装置にあっては、駆動軸とピン部材とを回動可能に連結するため、両者間には隙間（いわゆる、がたつき）が設定されている。このため、車両振動等により、駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗が発生しやすいという問題点があった。
本発明は、駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を防止することのできる弁軸駆動装置を提供することを課題とする。

前記課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする弁軸駆動装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１に記載された弁軸駆動装置によると、駆動軸とピン部材との間に、両者を弾性的に拘束する弾性部材が設けられている。したがって、駆動軸とピン部材とが弾性部材によって弾性的に拘束されることで、駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載された弁軸駆動装置によると、弾性部材が、駆動軸とピン部材とを該駆動軸の軸方向に弾性的に拘束する構成としたものである。したがって、弾性部材が駆動軸とピン部材とを該駆動軸の径方向に弾性的に拘束する場合と比べて、弾性部材の弾性力を駆動軸及びピン部材の拘束力として有効に作用させることができる。ひいては、駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を一層防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に記載された弁軸駆動装置によると、弾性部材の弾性力が、駆動軸の軸線又はその軸線の近傍においてピン部材の径方向に作用する構成としたものである。したがって、駆動軸とピン部材とを拘束する弾性部材の弾性力による両者間のこじれを防止あるいは低減することができる。ひいては、駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を一層防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項４に記載された弁軸駆動装置によると、駆動軸とピン部材との摺動面の間に樹脂製の軸受部材が介在され、軸受部材に弾性部材の弾性による拘束力が作用する構成としたものである。したがって、樹脂製の軸受部材による自己潤滑性により、軸受部材に摺動する部材（駆動軸、ピン部材、弾性部材）の摺動性を向上するとともに、駆動軸とピン部材との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を一層防止あるいは低減することができる。

また、特許請求の範囲の請求項５に記載された弁軸駆動装置によると、駆動源がダイアフラム式のアクチュエータであり、アクチュエータのケーシングにおける駆動軸が貫通するケーシング構成部材の内側に配置されるステーに対して、該ケーシング構成部材を間にして外側に配置されるブラケットがその外側からのスクリュの締付けにより締着されている。したがって、例えば特開２００２−１９５２１０号公報のアクチュエータにおいて、スクリュの締付けに対して別部材として必要とされたナットを省略することができる。このため、部品点数及び組付工数を削減し、コストを低減することができる。また、ケーシング構成部材にステーを一体的に結合したサブアッセンブリに対して、ブラケットを後付けすることができるため、サブアッセンブリにメッキ処理を施すことが可能である。

また、特許請求の範囲の請求項６に記載された弁軸駆動装置によると、ブラケットの外側に、駆動軸を摺動可能に支持するブッシュを備えたリテーナがスクリュの締付けを利用して締着されている。したがって、ブッシュの必要性の有無に応じて、ブッシュを備えたリテーナの有無を選択することができる。このため、ブッシュの有無に関係なく、サブアッセンブリを共通化することができる。また、サブアッセンブリにメッキ処理を施した後で、そのサブアッセンブリにブッシュを備えたリテーナをブラケットとともに後付けすることができる。ちなみに、ブッシュを備えたリテーナが先付けされるサブアッセンブリでは、ブッシュがメッキ処理に適さないためにメッキ処理が困難であるが、ブッシュを備えたリテーナをサブアッセンブリに後付けすることによりサブアッセンブリに対するメッキ処理が可能となる。

また、特許請求の範囲の請求項７に記載された弁軸駆動装置によると、ケーシング内に、駆動軸が作動すべき位置に移動したことを検出する駆動軸検出センサが配置されている。したがって、駆動軸検出センサから出力される検出信号に基づいて、制御装置により駆動軸の作動状態を正常か否かを容易に判断することができる。また、駆動軸検出センサにより駆動軸を直接的に接触させて検出する構成とすれば、検出精度を向上することができる。

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。

本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。本実施例の弁軸駆動装置は、例えば、車両のディーゼルエンジンのＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）におけるＥＧＲクーラバイパスバルブ装置に実施したものであるから、ＥＧＲ装置を説明した後で、ＥＧＲクーラバイパスバルブの弁軸駆動装置について説明する。なお、図１はＥＧＲ装置を示す概略構成図である。

図１に示すように、ＥＧＲ装置１０は、エンジン（図示しない）の排気の一部を吸気通路に環流させるものである。ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲクーラ１２とＥＧＲクーラバイパスバルブ装置１４と接続部材１６とＥＧＲバルブ装置１８とを備えている。以下、順に説明する。ＥＧＲクーラ１２は、クーラハウジング２０とクーラ本体２２とを備えている。クーラハウジング２０には、メイン通路２４とバイパス通路２５とが並列的に形成されている。メイン通路２４及びバイパス通路２５の上流側（図１において左側）は、エンジンの排気通路（例えば、排気マニホールド）に連通されている。また、クーラ本体２２は、メイン通路２４内に組込まれている。クーラ本体２２は、冷却水を循環させる冷却水循環構造を備えており、メイン通路２４内を通って下流側（吸気通路（図示しない））に還流される排気すなわちＥＧＲガスが通過する際に、ＥＧＲガスと冷却水との間で熱交換を行うことにより、ＥＧＲガスを冷却する。

次に、ＥＧＲクーラバイパスバルブ装置（以下、「バイパスバルブ装置」という）１４を説明する。バイパスバルブ装置１４は、前記クーラハウジング２０の下流側（図１において右側）に設けられている。なお、図２はバイパスバルブ装置を示す正面図、図３は図２のIII−III線矢視断面図、図４は図２のIV−IV線矢視断面図、図５は図２のV−V線矢視断面図である。

図２に示すように、バイパスバルブ装置１４は、バルブボデー２７と弁体２９と弁軸駆動装置３１とを備えている。バルブボデー２７は、クーラハウジング２０の下流側（図１において右側）に結合されている。バルブボデー２７には、クーラハウジング２０（図１参照）のメイン通路２４に連通するメイン側の流路３３と、そのバイパス通路２５に連通するバイパス側の流路３４とが並列的に形成されている（図４及び図５参照）。また、弁体２９は、弁軸３６と２枚の弁板３７，３８とを備えている。弁軸３６は、バルブボデー２７に対して両流路３３，３４を横断した状態で回転可能に支持されている（図２参照）。なお、メイン側の流路３３及びバイパス側の流路３４は、本明細書でいう「流路」に相当する。

図２に示すように、前記２枚の弁板３７，３８のうちの一方（図２において左側）の弁板３７は、メイン側の流路３３内において弁軸３６に取付けられている（図４参照）。また、他方の弁板（図２において右側）３８は、バイパス側の流路３４内において弁軸３６に取付けられている（図５参照）。また、両弁板３７，３８は、弁軸３６の回動によって両流路３３，３４を相反的に開閉可能に設けられている。すなわち、メイン側の流路３３内の弁板（メイン側の弁板という）３７が開いた時（図４の実線３７参照）にはバイパス側の流路３４内の弁板（バイパス側の弁板という）３８が閉じられる（図５の実線３８参照）。この弁体２９の位置を「通常位置」という。また、メイン側の弁板３７が閉じた時（図４の二点鎖線３７参照）にはバイパス側の弁板３８が開かれる（図５の二点鎖線３８参照）。この弁体２９の位置を「作動位置」という。

前記弁軸３６の駆動側端部（図２において左端部）は、バルブボデー２７から突出されている。その突出端部には、二面幅状の係合軸部３６ａが形成されている（図３参照）。また、弁軸３６は、バルブボデー２７の左側に設けられた弁軸駆動装置３１により所定の角度範囲内で正逆回転されるようになっている。弁軸駆動装置３１は、ダイアフラム式（負圧式とも呼ばれる）のアクチュエータ４０を駆動源として、リンク機構４２を介して弁体２９（詳しくは弁軸３６）を回動する。なお、弁軸駆動装置３１については、後ほど説明する。

図１に示すように、前記アクチュエータ４０に作用する負圧は、負圧制御装置４４により制御される。負圧制御装置４４は、バキュームポンプ４５と、電磁式の三方弁４６と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）４８とを備えている。三方弁４６は、第１のポート４６ａと第２のポート４６ｂと第３のポート４６ｃと電磁装置４６ｄとを備えている。また、バキュームポンプ４５は、負圧源であり、第１の配管５０ａを介して三方弁４６の第１のポート４６ａに接続されている。また、三方弁４６の第２のポート４６ｂは、第２の配管５０ｂを介してアクチュエータ４０の負圧室に接続されている。また、三方弁４６の第３のポート４６ｃは、大気に開放されている。バキュームポンプ４５、及び、三方弁４６の電磁装置４６ｄは、コントローラとしてのＥＣＵ４８によって制御されるようになっている。

前記ＥＣＵ４８は、例えば、冷却水温度が低いエンジン始動時や寒冷時において、電磁装置４６ｄを介して三方弁４６を切替えて、第３のポート４６ｃを閉じて第１のポート４６ａと第２のポート４６ｂとが連通する状態とするとともに、バキュームポンプ４５を作動する。これにより、アクチュエータ４０の負圧室にバキュームポンプ４５による負圧が作用することにより、アクチュエータ４０によってリンク機構４２を介して弁体２９が作動位置に回動される。その結果、バイパスバルブ装置１４は、メイン側の弁板３７が閉じられるとともにバイパス側の弁板３８が開かれた状態（作動位置）に切替えられる。この状態では、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１２のメイン通路２４を通ることなく、すなわちクーラ本体２２で冷却されることなく、バイパス通路２５を通って吸気通路へ再循環されることになる。

また、前記ＥＣＵ４８は、例えば、冷却水温度が冷却水温度が所定の温度以上に上昇した時において、電磁装置４６ｄを介して三方弁４６を切替えて、第１のポート４６ａを閉じて第２のポート４６ｂと第３のポート４６ｃとが連通する状態とするとともに、バキュームポンプ４５を停止する。これにより、アクチュエータ４０の負圧室が大気に開放されることにより、アクチュエータ４０によってリンク機構４２を介して弁体２９が通常位置に回動される。その結果、バイパスバルブ装置１４は、メイン側の弁板３７が開かれるとともにバイパス側の弁板３８が閉じられた状態（通常位置）に切替えられる。この状態では、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ１２のバイパス通路２５を通ることなく、メイン通路２４を通ることにより、クーラ本体２２で冷却されてから吸気通路へ再循環されることになる。なお、図１中、符号５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、エンジンの運転状態を検出するセンサを示している。

次に、接続部材１６を説明する。接続部材１６は、前記バイパスバルブ装置１４のバルブボデー２７の下流側（図１において右側）に結合されている。接続部材１６には、バルブボデー２７の両流路３３，流路３４に連通する連絡通路５２が形成されている。

次に、ＥＧＲバルブ装置１８を説明する。ＥＧＲバルブ装置１８は、前記接続部材１６の下流側（図１において右側）に設けられている。ＥＧＲバルブ装置１８は、電磁弁であって、バルブハウジング５４と弁部材５６と電磁装置５８とを備えている。バルブハウジング５４は、接続部材１６の下流側（図１において右側）に結合されている。バルブハウジング５４には、接続部材１６の連絡通路５２と吸気通路（例えば、吸気マニホールド）とを連通するガス通路６０が形成されている。また、弁部材５６は、ポペット弁からなり、その軸方向（図１において左右方向）の移動によってガス通路６０を開閉する。また、電磁装置５８は、電磁コイル等を備えており、ＥＣＵ４８によって制御されることによって弁部材５６を進退移動させる。ＥＧＲバルブ装置１８は、ＥＣＵ４８による電磁装置５８に対する印加電力の大きさに応じて弁部材５６を開閉することにより、ガス通路６０内を流れるＥＧＲガスの流量すなわち吸気通路に再循環されるＥＧＲガス量を調整する。

次に、前記バイパスバルブ装置１４の弁軸駆動装置３１について説明する。弁軸駆動装置３１は、前記バイパスバルブ装置１４の弁体２９（詳しくは弁軸３６）を駆動すなわち回動するもので、前に述べたように、アクチュエータ４０とリンク機構４２とを備えている。以下、順に説明する。なお、図１１はアクチュエータを示す断面図である。説明の都合上、アクチュエータ４０については、図１１に示す状態を基準として説明を行う。

図１１に示すように、アクチュエータ４０は、ダイアフラム式（詳しくは、２段作動ダイアフラム式）のアクチュエータからなる。アクチュエータ４０は、第１のアクチュエータ部６１と、そのアクチュエータ部６１上に設けられた第２のアクチュエータ部６２とを備えている。
第１のアクチュエータ部６１を説明する。第１のアクチュエータ部６１は、ケーシング（第１のケーシングという）６４、ダイアフラム（第１のダイアフラムという）６５、駆動軸（第１の駆動軸という）６６等により構成されている。第１のケーシング６４は、第１のアクチュエータ部６１の外殻をなすもので、上面を開口する有底円筒状をなすのロワーカバー６８と、下面を開口する有天円筒状のアッパカバー６９とをかしめにより結合されてなる。ロワーカバー６８の底壁部の中央部には、上方へ立ち上がる円筒状の筒状部７１が形成されている。また、ロワーカバー６８の底壁部には、筒状部７１を取り囲む円周線上に位置する適数個（本実施例では４個、図１２では２個を示す）のねじ挿通孔７２が形成されている。なお、図１２はサブアッセンブリ（ロワーカバーとステー）とブラケットとリテーナとを分解して示す断面図である。

図１２に示すように、前記ロワーカバー６８の内側、詳しくは底壁部上には、プレート状のステー７４が配置されている。ステー７４は、円環状に形成されている。ステー７４は、その中央孔を前記筒状部７１に相対的に圧入することにより、ロワーカバー６８の底壁部上に重合状に一体的に取付けられている。ステー７４には、ロワーカバー６８の各ねじ挿通孔７２に対して整合するめねじ孔７４ａが形成されている。このロワーカバー６８とステー７４とにより、サブアッセンブリ７５が構成されている。

前記ロワーカバー６８の外側、詳しくは底壁部の下側には、ブラケット７７の取付板部７８が重合状に配置されている。取付板部７８には、ロワーカバー６８の筒状部７１に整合する貫通孔７９が形成されている。また、取付板部７８には、ロワーカバー６８のねじ挿通孔７２に整合する各ねじ挿通孔８０が形成されている。さらに、ブラケット７７の取付板部７８の下側には、リテーナ（第１のリテーナという）８１の外周板部が重合状に配置されている。そのリテーナ８１の中央部には、円筒状の収容筒部８２が形成されている。収容筒部８２内には、ブッシュ（第１のブッシュという）８３がＯリング８４を介して気密的に収容されている。そのブッシュ８３内には、第１の駆動軸６６が摺動可能に支持されている。また、リテーナ８１の外周板部には、ロワーカバー６８のねじ挿通孔７２に整合する各ねじ挿通孔８５が形成されている。

図１２に示す分解状態において、ロワーカバー６８の外側（図１２において下側）からはスクリュ８７が、第１のリテーナ８１の各ねじ挿通孔８５、ブラケット７７の取付板部７８の各ねじ挿通孔８０、ロワーカバー６８の各ねじ挿通孔７２を通して、ステー７４の各めねじ孔７４ａに締付けられることにより、ステー７４に対してロワーカバー６８、ブラケット７７、第１のリテーナ８１が締着される（図１１参照）。すなわち、サブアッセンブリ７５にブラケット７７及び第１のリテーナ８１が締着されることになる。なお、ロワーカバー６８は、本明細書でいう「ケーシング構成部材」に相当する。また、スクリュ８７は、本明細書でいう「ねじ部材」に相当する。

図１１に示すように、前記アッパカバー６９の上壁部の中央部には、上方へ立ち上がる円筒状の筒状部８９が形成されている。また、アッパカバー６９の上壁部の下側には、リテーナ（第２のリテーナという）９０の外周板部が重合状に配置されている。そのリテーナ９０の中央部には、円筒状の収容筒部９１が形成されている。収容筒部９１内には、ブッシュ（第２のブッシュという）９２がＯリング９３を介して気密的に収容されている。ブッシュ９２内には、第２の駆動軸１０４（後述する）が摺動可能に支持されている。

前記第１のダイアフラム６５は、ゴム状弾性材により形成されている。そのダイアフラム６５の外周部は、前記ロワーカバー６８と前記アッパカバー６９との間に気密的に挟持されている。また、ダイアフラム６５により、前記第１のケーシング６４内が下側の大気圧室９５と上側の負圧室９６とに区画されている。ロワーカバー６８の側壁部には、大気圧室９５を大気に開放する大気開放孔９５ａが形成されている。また、アッパカバー６９の側壁部には、負圧室９６の内外を連通する負圧導入ポート９７が形成されている。

前記第１のダイアフラム６５の中央部には、その中央部を挟持するロワーシェル９８及びアッパシェル９９が重合状にかつ同心状に結合されている。ロワーシェル９８には、第１の駆動軸６６の基端部（上端部）が同心状に結合されている。第１の駆動軸６６は、前記ロワーカバー６８の筒状部７１内、前記ブラケット７７の貫通孔７９、前記第１のリテーナ８１のブッシュ８３内を通じて下方へ突出されている。第１の駆動軸６６は、第１のブッシュ８３内に摺動可能に支持されている。これにより、第１の駆動軸６６が、第１のブッシュ８３により振れが防止された状態で、軸方向（上下方向）に直線的に進退移動可能となっている。

前記アッパシェル９９上には、ばね受け部材１００が重合状にかつ同心状に配置されている。ばね受け部材１００と前記第２のリテーナ９０の外周板部との対向面間には、コイルスプリング（第１のコイルスプリングという）１０１が介装されている。第１のコイルスプリング１０１は、常に第１のダイアフラム６５及び第１の駆動軸６６を下方へ付勢している。

次に、第２のアクチュエータ部６２を説明する。図１１に示すように、第２のアクチュエータ部６２は、ケーシング（第２のケーシングという）１０２、ダイアフラム（第２のダイアフラムという）１０３、駆動軸（第２の駆動軸という）１０４等により構成されている。第２のケーシング１０２は、第２のアクチュエータ部６２の外殻をなすもので、上面を開口する有底円筒状をなすのロワーカバー１０５と、下面を開口する有天円筒状のアッパカバー１０６とをかしめにより結合されてなる。ロワーカバー１０５の底壁部の中央部には、上方へ立ち上がる円環状の段付壁１０５ａが形成されている。ロワーカバー１０５の底壁部は、第１のケーシング６４のアッパカバー６９の上壁部上に重合状にかつ同心状に一体的に接合されている。また、アッパカバー１０６の上壁部の中央部には、上方へ隆起する膨出部１０６ａが形成されている。また、アッパカバー１０６の上壁部の下側には、リテーナ（第３のリテーナという）リテーナ１０７の外周板部が重合状に配置されている。そのリテーナ１０７の中央部には、円筒状の収容筒部１０７ａが形成されている。

前記第２のダイアフラム１０３は、ゴム状弾性材により形成されている。そのダイアフラム１０３の外周部は、前記ロワーカバー１０５と前記アッパカバー１０６との間に気密的に挟持されている。また、ダイアフラム１０３により、前記第２のケーシング１０２内が下側の大気圧室１０８ａと上側の負圧室１０８ｂとに区画されている。なお、大気圧室１０８ａは大気に開放されている。また、アッパカバー１０６の膨出部１０６ａには、負圧室１０８ｂの内外を連通する負圧導入ポート１０６ｂが形成されている。なお、第３のリテーナ１０７は、負圧室１０８ｂと負圧導入ポート１０６ｂとを通気可能とする通気構造を有している。

前記第２のダイアフラム１０３の中央部には、その中央部を挟持するロワーシェル１０９及びアッパシェル１１０が重合状にかつ同心状に結合されている。ロワーシェル１０９には、第２の駆動軸１０４の基端部（上端部）が同心状に結合されている。第２の駆動軸１０４は、前記第１のケーシング６４のアッパカバー６９の筒状部８９内、第２のリテーナ９０のブッシュ９２内を通じて負圧室９６内へ突出されている。第２の駆動軸１０４は、第２のブッシュ９２内に摺動可能に支持されている。これにより、第２の駆動軸１０４が、第２のブッシュ９２により振れが防止された状態で、軸方向（上下方向）に直線的に進退移動可能となっている。また、第２の駆動軸１０４の先端面（下端面）は、前記第１の駆動軸６６の基端面（上端面）に対してばね受け部材１００を間にして対向している。また、アッパシェル１１０と前記第３のリテーナ１０７の外周板部との対向面間には、コイルスプリング（第２のコイルスプリングという）１１１が介装されている。第２のコイルスプリング１１１は、常に第２のダイアフラム１０３及び第２の駆動軸１０４を下方へ付勢している。

前記第３のリテーナ１０７の収容筒部１０７ａ内には、駆動軸検出センサ１１２が収容されている。駆動軸検出センサ１１２は、駆動軸すなわち第２の駆動軸１０４が作動すべき位置（上昇位置）に移動したことを検出するもので、例えば、第２の駆動軸１０４を当接によって検出する接触センサからなる。駆動軸検出センサ１１２の検出信号は、前記ＥＣＵ４８（図１参照）に出力されるようになっている。ＥＣＵ４８は、駆動軸検出センサ１１２の検出信号の有無に基づいて、第２の駆動軸１０４が作動すべき位置に駆動しているか否かを判断するように構成されている。なお、ＥＣＵ４８は、本明細書でいう「制御装置」に相当する。

前記両ケーシング６４，１０２の負圧導入ポート９７，１０６ｂには、前記ＥＧＲ装置１０（図１参照）における三方弁４６の第２のポート４６ｂが第２の配管５０ｂを介して分岐接続されている。バキュームポンプ４５の負圧が、両負圧室９６，１０６に作用する。第１のダイアフラム６５に作用する負圧が所定以上になると、第１のコイルスプリング１０１の弾性に抗して第１のダイアフラム６５が上方に移動される。所定の負圧で、そのダイアフラム６５のアッパシェル９９が第２の駆動軸１０４に当接して１段目の最大ストロークとなる。その後、第２のダイアフラム１０３に作用する負圧が、第１のダイアフラム６５に作用する負圧とともに一層大きくなると、第２のコイルスプリング１１１の弾性に抗して、第１のダイアフラム６５のアッパシェル９９上のばね受け部材１００が第２の駆動軸１０４に当接した状態のまま、両ダイアフラム６５，１０３が上方に移動し、所定の負圧で、第２のダイアフラム１０３のアッパシェル１１０が第３のリテーナ１０７の収容筒部１０７ａに当接して２段目の最大ストロークとなる。

また、図１１に示すように、前記第１の駆動軸６６は、その主体をなす軸本体１１４と、延長軸としての連結軸１１５と、軸本体１１４と連結軸１１５とを螺合するターンバックル１１６とを備えており、軸本体１１４及び連結軸１１５に対するターンバックル１１６の回動により長さを調整可能に構成されている。なお、軸本体１１４及び連結軸１１５には、それぞれロックナット１１７，１１８が螺合されている。また、図２及び図３に示すように、前記アクチュエータ４０は、前記バルブボデー２７の一側面（左側面）に対してブラケット７７を取付スクリュ１２０により締着することによって設置されている。このとき、アクチュエータ４０の第１の駆動軸６６が斜め前上方（図３において右上方）に向けて指向されており、連結軸１１５の先端部が弁軸３６の上方近くに配置されている。

次に、前記リンク機構４２を説明する。なお、図６はリンク機構を示す左側面図、図７は同じく平面図、図８は同じく正面図、図９は図６のIX−IX線矢視断面図、図１０はリンク機構の構成部品を分解して示す側面図である。
図２に示すように、リンク機構４２は、前記アクチュエータ４０の第１の駆動軸（アクチュエータの駆動軸という）６６の連結軸１１５の直線往復運動を弁体２９（詳しくは弁軸３６）の回転運動に変換する運動変換機構である。リンク機構４２は、レバー部材１２２とピン部材１２４と軸受部材１２６とを備えている（図１０参照）。

図１０に示すように、連結軸１１５は、その基部に前記ターンバックル１１６（図３参照）と螺合される軸部１２８を有している。また、連結軸１１５の先端部には、その軸線Ｌ１を間にして平行状をなす一対の連結板部１２９が形成されている。連結板部１２９には、連結軸１１５の軸線Ｌ１に直交する直線Ｌ２上に位置する軸孔１３０がそれぞれ形成されている。連結軸１１５の軸部１２８と連結板部１２９との間には、該軸部１２８の外径よりも大きい外径を有する大径軸部１３１が形成されている。

前記レバー部材１２２の一端部には、小判状の係合孔１３３が形成されている（図６参照）。係合孔１３３は、前記弁軸３６の係合軸部３６ａに係合されている。また、レバー部材１２２の他端部には、取付孔１３４が形成されている（図９参照）。また、図９に示すように、前記ピン部材１２４は、基端面に同心状に突出する小径の取付軸部１３６を有している。また、ピン部材１２４の先端部には環状溝１３７が形成されている。ピン部材１２４は、取付軸部１３６をレバー部材１２２の取付孔１３４に挿通した状態でその取付軸部１３６をかしめる（図９におけるかしめ部分に符号、１３６ａを付す）ことによってレバー部材１２２に一体化されている。

図１０に示すように、前記軸受部材１２６は、摩擦係数が小さくかつ耐摩耗性に優れた樹脂材料で成形された樹脂製で、円筒状の筒部１３９と、その筒部１３９の一端部の外周に張り出すフランジ部１４０とを有している。軸受部材１２６には、割溝１４１が形成されている。なお、軸受部材１２６は、径方向に二分割してなる一対の軸受半体によって構成したものであってもよい。

図９に示すように、軸受部材１２６は、拡径方向の弾性変形を利用して前記ピン部材１２４に相対的に回転可能に圧入されている。また、軸受部材１２６の筒部１３９には、前記連結軸１１５の連結板部１２９の軸孔１３０が回動可能に嵌合されている。そして、ピン部材１２４の環状溝１３７に対してＥリング等の止め輪１４３が弾性変形を利用して装着されている。止め輪１４３は、ピン部材１２４に対して連結軸１１５及び軸受部材１２６を抜け止めしている。これにより、連結軸１１５とピン部材１２４とが軸受部材１２６を介して相対的に回転可能に連結されている。また、軸受部材１２６のフランジ部１４０は、レバー部材１２２とそれに対向する連結軸１１５の連結板部１２９との間に相対的に摺動可能に介在されている。したがって、前記アクチュエータ４０の作動による第１の駆動軸６６の進退移動により、前記リンク機構４２を介して、前記弁体２９の弁軸３６が原状位置と作動位置との間で往復回動されることになる（図２参照）。また、第１の駆動軸６６の連結軸１１５とピン部材１２４とを回動可能に連結するため、両者１１５，１２４間（軸受部材１２６を除く）には所定の隙間（いわゆる、がたつき）が設定されている。

図９に示すように、前記リンク機構４２において、第１の駆動軸６６の連結軸１１５とピン部材１２４との間には、両者１１５，１２４を弾性的に拘束する弾性部材１４５が設けられている。図１０に示すように、弾性部材１４５は、連結軸１１５の大径軸部１３１に嵌装可能な円筒状のコイル部１４５ａを有するコイルスプリングからなる。弾性部材１４５の一方の端末部は小径のコイル部からなる係止部１４６とされている。係止部１４６は、連結軸１１５の軸部１２８に対して嵌装可能にかつ大径軸部１３１の軸部１２８側の端面に対して係止可能に形成されている。また、弾性部材１４５の他方の端末部には、軸線Ｌ１に直交する直線Ｌ２を中心としてＵ字状に折曲されたフック部１４７が形成されている。

前記弾性部材１４５は、前記ターンバックル１１６の螺合前における連結軸１１５に嵌装される。図９に示すように、弾性部材１４５のコイル部１４５ａが、連結軸１１５の大径軸部１３１に嵌合される。これとともに、弾性部材１４５の係止部１４６が、連結軸１１５の軸部１２８に嵌装されるとともに大径軸部１３１の軸部１２８側（図９において左側）の端面に係止される。この状態で、弾性部材１４５のフック部１４７が、連結軸１１５の両連結板部１２９の間における軸受部材１２６の筒部１３９に対してコイル部１４５ａの弾性変形を利用して掛装されている。したがって、弾性部材１４５のコイル部１４５ａの弾性復元力により、第１の駆動軸６６の連結軸１１５とピン部材１２４とが該駆動軸６６の軸方向（図９において左右方向）に拘束されている。また、弾性部材１４５の弾性力は、第１の駆動軸６６の連結軸１１５の軸線Ｌ１又はその軸線Ｌ１の近傍においてピン部材１２４の径方向に作用する。

前記した弁軸駆動装置３１によると、駆動軸である第１の駆動軸６６の連結軸１１５とピン部材１２４との間に、両者１１５，１２４を弾性的に拘束する弾性部材１４５が設けられている。したがって、連結軸１１５とピン部材１２４とが弾性部材１４５によって弾性的に拘束されることで、連結軸１１５とピン部材１２４との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を防止あるいは低減することができる。

また、弾性部材１４５が、第１の駆動軸６６の連結軸１１５とピン部材１２４とを該連結軸１１５の軸方向（図９において左右方向）に弾性的に拘束する構成としたものである。したがって、弾性部材１４５が連結軸１１５とピン部材１２４とを該連結軸１１５の径方向に弾性的に拘束する場合と比べて、弾性部材１４５の弾性力を連結軸１１５及びピン部材１２４の拘束力として有効に作用させることができる。ひいては、連結軸１１５とピン部材１２４との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を一層防止あるいは低減することができる。

また、弾性部材１４５の弾性力が、第１の駆動軸６６の連結軸１１５の軸線Ｌ１又はその軸線Ｌ１の近傍においてピン部材１２４の径方向に作用する構成としたものである（図９参照）。したがって、連結軸１１５とピン部材１２４とを拘束する弾性部材１４５の弾性力による両者１１５，１２４間のこじれを防止あるいは低減することができる。ひいては、連結軸１１５とピン部材１２４との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を一層防止あるいは低減することができる。

また、第１の駆動軸６６の連結軸１１５とピン部材１２４との摺動面の間に樹脂製の軸受部材１２６が介在され、軸受部材１２６に弾性部材１４５の弾性による拘束力が作用する構成としたものである。したがって、樹脂製の軸受部材１２６による自己潤滑性により、軸受部材１２６に摺動する部材（連結軸１１５、ピン部材１２４、弾性部材１４５）の摺動性を向上するとともに、連結軸１１５とピン部材１２４との間のがたつきによる異音及び摩耗の発生を一層防止あるいは低減することができる。

また、駆動源がダイアフラム式のアクチュエータ４０であり、アクチュエータ４０のケーシング６４，１０２における第１の駆動軸６６の軸本体１１４が貫通するロワーカバー６８の内側に配置されるステー７４に対して、該ロワーカバー６８を間にして外側に配置されるブラケット７７がその外側からのスクリュ８７の締付けにより締着されている（図１１及び図１２参照）。したがって、例えば特開２００２−１９５２１０号公報のアクチュエータ４０において、スクリュの締付けに対して別部材として必要とされたナットを省略することができる。このため、部品点数及び組付工数を削減し、コストを低減することができる。また、ロワーカバー６８にステー７４を一体的に結合したサブアッセンブリ７５に対して、ブラケット７７を後付けすることができるため、サブアッセンブリ７５にメッキ処理を施すことが可能である。

また、ブラケット７７の外側に、第１の駆動軸６６の軸本体１１４を摺動可能に支持する第１のブッシュ８３を備えた第１のリテーナ８１がスクリュ８７の締付けを利用して締着されている。したがって、第１のブッシュ８３の必要性の有無に応じて、第１のブッシュ８３を備えた第１のリテーナ８１の有無を選択することができる。このため、第１のブッシュ８３の有無に関係なく、サブアッセンブリ７５を共通化することができる。また、サブアッセンブリ７５にメッキ処理を施した後で、そのサブアッセンブリ７５に第１のブッシュ８３を備えた第１のリテーナ８１をブラケット７７とともに後付けすることができる。ちなみに、ブッシュを備えたリテーナが先付けされるサブアッセンブリでは、ブッシュがメッキ処理に適さないためにメッキ処理が困難であるが、第１のブッシュ８３を備えた第１のリテーナ８１をサブアッセンブリ７５に後付けすることによりサブアッセンブリ７５に対するメッキ処理が可能となる。

また、ケーシング６４，１０２内に、駆動軸である第２の駆動軸１０４が作動すべき位置に移動したことを検出する駆動軸検出センサ１１２が配置されている（図３参照）。したがって、駆動軸検出センサ１１２から出力される検出信号に基づいて、ＥＣＵ（制御装置）４８により第２の駆動軸１０４の作動状態を正常か否かを容易に判断することができる。また、駆動軸検出センサ１１２により第２の駆動軸１０４を直接的に接触させて検出する構成であるので、検出精度を向上することができる。

本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明の弁軸駆動装置３１は、バイパスバルブ装置１４に限らず、駆動源の駆動軸の進退移動により弁軸３６が回動される構成であればよく、気体、液体を問わず、開閉弁、流量制御弁、圧力制御弁等の各種のバルブ装置に適用することができる。また、弁軸駆動装置３１の駆動源としては、前記実施例の２段作動ダイアフラム式のアクチュエータ４０に代え、１段作動ダイアフラム式のアクチュエータ４０、あるいは、電動モータや電磁ソレノイド等の電動式駆動源を用いることができる。また、駆動軸検出センサ１１２は、駆動軸が作動すべき位置に移動したことを検出するセンサであればよく、接触式、非接触式を問わず、各種のセンサを用いることができる。また、アクチュエータ４０の第１のケーシング６４におけるロワーカバー６８とステー７４とは、圧入に限らず、プロジェクション溶接等の溶接手段、その他の結合手段により結合することもできる。

一実施例に係るＥＧＲ装置を示す概略構成図である。 バイパスバルブ装置を示す正面図である。 図２のIII−III線矢視断面図である。 図２のIV−IV線矢視断面図である。 図２のV−V線矢視断面図である。 リンク機構を示す左側面図である。 リンク機構を示す平面図である。 リンク機構を示す正面図である。 図６のIX−IX線矢視断面図である。 リンク機構の構成部品を分解して示す側面図である。 アクチュエータを示す断面図である。 サブアッセンブリとブラケットとリテーナとを分解して示す断面図である。

符号の説明

１０ ＥＧＲ装置
１４ バイパスバルブ装置（ＥＧＲクーラバイパスバルブ装置）
２９ 弁体
３１ 弁軸駆動装置
３３ メイン側の流路
３４ バイパス側の流路
３６ 弁軸
４０ アクチュエータ（駆動源）
６４ 第１のケーシング
６６ 第１の駆動軸（駆動軸）
６８ ロワーカバー（ケーシング構成部材）
７４ ステー
７７ ブラケット
８１ 第１のリテーナ
８３ 第１のブッシュ
８７ スクリュ（ねじ部材）
１０２ 第２のケーシング
１０４ 第２の駆動軸（駆動軸）
１１２ 駆動軸検出センサ
１２２ レバー部材
１２４ ピン部材
１２６ 軸受部材
１４３ 止め輪
１４５ 弾性部材

Claims (7)

1. 軸方向に進退移動される駆動軸を有する駆動源と、
   流路を開閉する弁体の弁軸に設けられたレバー部材と、
   前記レバー部材に設けられかつ前記駆動軸を回動可能に連結するピン部材と
   を備え、
   前記駆動軸の進退移動により前記弁軸が回動される構成とした弁軸駆動装置であって、
   前記駆動軸と前記ピン部材との間に、両者を弾性的に拘束する弾性部材が設けられていることを特徴とする弁軸駆動装置。
2. 請求項１に記載の弁軸駆動装置であって、
   前記弾性部材が、前記駆動軸と前記ピン部材とを該駆動軸の軸方向に弾性的に拘束する構成としたことを特徴とする弁軸駆動装置。
3. 請求項２に記載の弁軸駆動装置であって、
   前記弾性部材の弾性力が、前記駆動軸の軸線又はその軸線の近傍において前記ピン部材の径方向に作用する構成としたことを特徴とする弁軸駆動装置。
4. 請求項１又は２に記載の弁軸駆動装置であって、
   前記駆動軸と前記ピン部材との摺動面の間に樹脂製の軸受部材が介在され、その軸受部材に前記弾性部材の弾性による拘束力が作用する構成としたことを特徴とする弁軸駆動装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の弁軸駆動装置であって、
   前記駆動源がダイアフラム式のアクチュエータであり、
   前記アクチュエータのケーシングにおける前記駆動軸が貫通するケーシング構成部材の内側に配置されるステーに対して、該ケーシング構成部材を間にして外側に配置されるブラケットがその外側からのスクリュの締付けにより締着されている
   ことを特徴とする弁軸駆動装置。
6. 請求項５に記載の弁軸駆動装置であって、
   前記ブラケットの外側には、前記駆動軸を摺動可能に支持するブッシュを備えたリテーナが前記スクリュの締付けを利用して締着されていることを特徴とする弁軸駆動装置。
7. 請求項５又は６に記載の弁軸駆動装置であって、
   前記ケーシング内に、前記駆動軸が作動すべき位置に移動したことを検出する駆動軸検出センサが配置されていることを特徴とする弁軸駆動装置。
   

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