JP5858819B2 - Ｅｇｒクーラバイパスバルブ - Google Patents

Description

この発明は、エンジンのＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラに係り、詳しくは、ＥＧＲクーラに対するＥＧＲガスの流れを切り替えるＥＧＲクーラバイパスバルブに関する。

従来、この種の技術として、特許文献１には、スイングバルブを仕切壁の第１壁に当接させて流入通路と導入通路とを遮断することにより、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラに通過させることなくそのまま流出通路からインテークマニホールドに供給するＥＧＲクーラモジュールの技術が開示されている。

特開２００９−２５７２０８号公報

しかしながら、特許文献１の技術では、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラに通過させることなくそのまま流出通路からインテークマニホールドに供給するときに、ＥＧＲガスの圧力の脈動によるスイングバルブの流入通路側と導入通路側との圧力差が発生する。その理由として、スイングバルブの流入通路側の圧力に対して、排気流路からクーラコア内を経由して伝搬されるスイングバルブの導入通路側の圧力への伝播遅れが発生するためである。このようにスイングバルブの流入通路側と導入通路側との圧力差が発生すると、スイングバルブが強制的に開閉されて、ＥＧＲガスの流れを切り替える機構（スイングバルブや当該スイングバルブが固定されるシャフトなど）の耐久性が低下する。すると、ＥＧＲクーラモジュールがＥＧＲガスの流れを切り替える機能を十分に果たせないおそれがある。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、ＥＧＲガスの流れを切り替える機構の耐久性が向上するＥＧＲクーラバイパスバルブを提供すること、を課題とする。

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、ＥＧＲクーラに対するＥＧＲガスの流れを切り替えるＥＧＲクーラバイパスバルブであって、ハウジングと、前記ハウジングに設けられ、ＥＧＲガスを流入させる流入口と、前記ハウジングに設けられ、ＥＧＲガスを流出させる流出口と、前記ハウジングに設けられ、前記流入口に通じる流入通路と、前記ハウジングに設けられ、前記ＥＧＲクーラへＥＧＲガスを導出するクーラ側導出口と、前記ハウジングに設けられ、前記ＥＧＲクーラからのＥＧＲガスを導入するクーラ側導入口と、前記ハウジングに設けられ、前記クーラ側導出口と前記流入通路との間に配置されるクーラ側通路と、前記ハウジングに設けられ、前記クーラ側導入口と前記流出口との間に配置される流出通路と、前記ハウジングに設けられ、前記流入通路と前記流出通路との間に配置されるバイパス通路と、前記ハウジングに回動可能に設けられる弁軸と、前記ハウジングにて前記弁軸に固定され、前記弁軸の回動に伴い、前記流入通路と前記クーラ側通路とを連通させる第１の状態と、前記バイパス通路を介して前記流入通路と前記流出通路とを連通させる第２の状態とに切り替えられる弁体とを備え、前記弁体は、前記第２の状態にて前記流入通路の内壁との間に隙間を設ける隙間形成部と、前記流入通路の内壁に形成される弁座と前記第２の状態にて当接する弁座当接部とを備えること、を特徴とする。

この態様によれば、バイパス通路を介して流入通路と流出通路とを連通させる第２の状態において、流入通路とクーラ側通路とを一部を除いて閉鎖する。すなわち、前記の第２の状態において、流入通路に対しクーラ側通路を一部分だけ開口させながら閉鎖する。そのため、弁体の流入通路側の圧力に対して、流出流路からＥＧＲクーラ内を経由して伝搬される弁体のクーラ側通路側の圧力への伝播遅れが発生しても、ＥＧＲガスの圧力の脈動による弁体の流入通路側とクーラ側通路側との圧力差を小さくできる。したがって、弁体が強制的に開閉されることを防止できるので、ＥＧＲガスの流れを切り替える機構（弁体や弁軸など）の耐久性が向上する。そして、これにより、ＥＧＲクーラバイパスバルブは、ＥＧＲガスの流れを切り替える機能を安定して果たすことができる。

上記の態様においては、前記流入通路にて前記隙間を間隔をあけて覆うことにより前記隙間への前記ＥＧＲガスの流れ込みを規制する規制部材を有すること、が好ましい。

この態様によれば、前記の第２の状態において、ＥＧＲガスが流入通路から隙間を経由してクーラ側通路およびＥＧＲクーラに流れ込むことを規制できる。そのため、ＥＧＲガスの温度の低下を抑制することができる。したがって、例えば、エンジンの暖気時におけるエンジンの失火を防ぐことができる。

上記の態様においては、前記ハウジングは、前記規制部材を配置する座部を備えること、が好ましい。

この態様によれば、規制部材の組み付け作業性が良くなり、作業工数の低減によるコストの低減を図ることができる。
また、上記の態様においては、前記隙間形成部は前記弁体における前記弁軸の径方向の先端部であり、前記弁座当接部は前記弁体における前記弁軸の軸方向の両端部を含むこと、が好ましい。

本発明に係るＥＧＲクーラバイパスバルブによれば、ＥＧＲガスの流れを切り替える機構の耐久性が向上する。

ＥＧＲクーラバイパスバルブ（バイパスバルブ）を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 配管をハウジングに取り付ける前に規制部材を座部に配置することを示す図である。 変形例を示す図である。 変形例を示す図である。 図６のＣ−Ｃ断面図である。

以下、本発明におけるＥＧＲクーラバイパスバルブを具体化した一実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態のＥＧＲクーラバイパスバルブ（以下、単に「バイパスバルブ」）１を正面図により示す。図２に、バイパスバルブ１を図１のＡ−Ａ断面図により示す。このバイパスバルブ１は、図２に示すように、ＥＧＲクーラ２に対するＥＧＲガスの流れを切り替えるために使用される。ＥＧＲクーラ２は、ＥＧＲガスを冷却するためのものである。

図１や図２に示すように、バイパスバルブ１は、金属製のハウジング３と、ハウジング３に回動可能に設けられた弁軸４と、弁軸４に固定された板状の弁体５とを備える。ハウジング３には、同ハウジング３にＥＧＲガスを流入させる流入口１１と、ハウジング３からＥＧＲガスを流出させる流出口１２と、ハウジング３において流入口１１に通じる流入通路１３と、ハウジング３においてＥＧＲクーラ２へＥＧＲガスを導出するクーラ側導出口１４と、ハウジング３においてＥＧＲクーラ２からのＥＧＲガスを導入するクーラ側導入口１５と、ハウジング３においてクーラ側導出口１４と流入通路１３との間に配置されるクーラ側通路１６と、ハウジング３においてクーラ側導入口１５と流出口１２との間に配置される流出通路１７と、ハウジング３において流入通路１３と流出通路１７との間に配置されるバイパス通路１８とを備える。この実施形態で、ハウジング３の体格は、従前のＥＧＲクーラバイパスバルブのハウジングの体格とほぼ同じに設定される。

ハウジング３に設けられる弁体５は、図２に示すように、断面Ｌ字形状をなし、Ｌ字形状の短辺にて弁軸４にネジ１９で固定される。流入通路１３の内壁には、弁体５に係合可能な弁座２０Ａ，２０Ｂが形成される。この弁体５は、図２に２点鎖線で示すように、流入通路１３とクーラ側通路１６とを連通させる第１の状態と、図１や図２に実線で示すように、バイパス通路１８を介して流入通路１３と流出通路１７とを連通させる第２の状態とに選択的に切り替えられる。ハウジング３には、クーラ側通路１６と流出通路１７とを隔てる第１の隔壁２１が設けられる。弁軸４は、この第１の隔壁２１の延長線上に配置される。また、ハウジング３には、第１の端面３１が形成される。ハウジング３には、第１の端面３１と対向する位置にて第１の端面３１と平行に第２の端面３２が形成される。流入口１１及び流出口１２は、それぞれ第１の端面３１に配置される。一方、クーラ側導出口１４及びクーラ側導入口１５は、それぞれ第２の端面３２に配置される。ハウジング３には、第１の端面３１に対応した一端部に第１のフランジ３３が形成され、第２の端面３２に対応した他端部に第２のフランジ３４が形成される。

ハウジング３には、流入通路１３と流出通路１７との間に配置される第２の隔壁２２が設けられる。バイパス通路１８は、この第２の隔壁２２に形成される。第２の隔壁２２は、第１の隔壁２１から二股に分岐した２つの隔壁の一方により構成される。二股に分岐した他方の隔壁は、第３の隔壁２３を構成する。第２及び第３の隔壁２２，２３は、第１の隔壁２１とほぼ平行に配置される。また、バイパス通路１８は、第２の隔壁２２に対して斜めに形成される。

ここで、弁体５は、図２に２点鎖線で示すように、流入通路１３とクーラ側通路１６とを連通させる第１の状態において、第２の隔壁２２の壁面（弁座２０Ａ）に当接し、バイパス通路１８を閉鎖する。この第１の状態では、流入口１１から流入通路１３に入ったＥＧＲガスが、クーラ側通路１６へ流れ、クーラ側導出口１４を介して、ＥＧＲクーラ２の入口へと流れる。ＥＧＲクーラ２を流れたＥＧＲガスは、同クーラ２の出口から、バイパスバルブ１のクーラ側導入口１５を介して流出通路１７に流れ、流出口１２からハウジング３の外部へ流出する。

一方、弁体５は、図１や図２に実線で示すように、バイパス通路１８を介して流入通路１３と流出通路１７とを連通させる第２の状態において、第３の隔壁２３の先端と、流入通路１３の内壁（弁座２０Ｂ）に当接し、詳しくは後述するように一部を除いてクーラ側通路１６を閉鎖する。この第２の状態では、流入口１１から流入通路１３に入ったＥＧＲガスが、ＥＧＲクーラ２へ流れることなく、バイパス通路１８を介して流出通路１７へ流れ、流出口１２からハウジング３の外部へ流出する。

この実施形態では、前記の第２の状態において、弁体５における弁軸４の径方向（図１の下方向）の先端部５ａと流入通路１３の内壁に形成される弁座２０Ｂとの間に隙間δを設けながら、弁体５における弁軸４の軸方向（図１の左右方向）の端部５ｂ，５ｃ（両端部）と弁座２０Ｂとを当接させる。すなわち、断面Ｌ字形状をなす弁体５のＬ字形状の長辺における短辺側とは反対側の先端部５ａと弁座２０Ｂとの間に、隙間δを設けている。これにより、前記の第２の状態において、流入通路１３とクーラ側通路１６とを一部を除いて閉鎖する。すなわち、流入通路１３に対しクーラ側通路１６を一部分だけ開口させながら閉鎖する。

また、流入通路１３にて隙間δを当該隙間δに対し間隔をあけて覆う規制部材４２を有する。この規制部材４２は、ハウジング３と別部材であって、詳しくは、図２に示すように、前記の第２の状態において第１の端面３１側からクーラ側通路１６側を見たときに、隙間δを覆うように配置されている。

この規制部材４２は、図２に示すように、くの字の形状の断面からなる板状部材であり、第１部位４２ａと第２部位４２ｂを備えている。ここで、第１部位４２ａは、第１の端面３１に平行に形成されている。また、第２部位４２ｂは、第１部位４２ａ側に向かうにつれて、流入通路１３の内壁側からバイパス通路１８側に向かって第１部位４２ａに対して傾斜するように形成されている。

また、規制部材４２は、図２や図３に示すように、第１部位４２ａにて流入通路１３の内壁に設けられた座部４４に配置されている。座部４４は、流入通路１３の内壁にて、流入通路１３の内側に突出した部分である。

以上説明したこの実施形態のバイパスバルブ１によれば、バイパス通路１８を介して流入通路１３と流出通路１７とを連通させる第２の状態では、弁体５における弁軸４の径方向の先端部５ａと流入通路１３の内壁に形成される弁座２０Ｂとの間に隙間δを設けながら、弁体５における弁軸４の軸方向の端部５ｂ，５ｃと弁座２０Ｂとを当接させる。これにより、前記の第２の状態（例えば、エンジン暖気時の状態）において、流入通路１３とクーラ側通路１６とを一部を除いて閉鎖する。すなわち、前記の第２の状態において、流入通路１３に対しクーラ側通路１６を一部分だけ開口させながら閉鎖する。

そのため、弁体５の流入通路１３側の圧力に対して、流出通路１７からＥＧＲクーラ２内を経由して伝搬される弁体５のクーラ側通路１６側の圧力への伝播遅れが発生しても、ＥＧＲガスの圧力の脈動による弁体５の流入通路１３側とクーラ側通路１６側との圧力差が小さくなる。したがって、弁体５が強制的に開閉されることを防止できるので、ＥＧＲガスの流れを切り替える機構（弁軸４や弁体５など）の耐久性が向上する。そして、これにより、バイパスバルブ１は、ＥＧＲガスの流れを切り替える機能を安定して果たすことができる。また、弁体５を弁座２０Ｂに当接させておくための保持力を大きくする必要はないので、弁軸４を駆動させるアクチュエータの大型化を抑制できる。

また、バイパスバルブ１は、流入通路１３にて隙間δを間隔をあけて覆うことにより隙間δへのＥＧＲガスの流れ込みを規制する規制部材４２を有する。これにより、前記の第２の状態において、ＥＧＲガスが流入通路１３から隙間δを経由してクーラ側通路１６およびＥＧＲクーラ２に流れ込むことを規制できる。そのため、ＥＧＲガスの温度の低下を抑制することができる。したがって、例えば、エンジンの暖気時におけるエンジンの失火を防ぐことができる。

また、規制部材４２をくの字の形状の断面としているので、流入通路１３に流れ込むＥＧＲガスを、規制部材４２の第２部位４２ｂにより案内して、バイパス通路１８に流れ込み易くすることができる。そのため、ＥＧＲガスを、確実に、バイパス通路１８を介して流出通路１７へ流し、さらに、流出口１２からハウジング３の外部へ流出させることができる。

また、ハウジング３は、規制部材４２を配置する座部４４を備える。これにより、ハウジング３への規制部材４２の組み付け作業性が良くなり、作業工数の低減によるコストの低減を図ることができる。

なお、図４に示すように、不図示のエギゾーストマニホールドに連通する配管４６を第１の端面３１に取り付ける前に、規制部材４２を座部４４に配置しておくことが望ましい。このとき、規制部材４２の第２部位４２ｂの先端部が第１の端面３１から突出するようにしておく。そして、その後、図２に示すように配管４６を第１の端面３１に取り付ける。これにより、規制部材４２を配管４６により押圧した状態で座部４４に配置するので、規制部材４２の取り付け状態を安定させることができる。

また、規制部材４２は、弁体５を弁軸４に固定した後に、座部４４に配置することが望ましい。これにより、規制部材４２の影響を受けることなく、第１の端面３１側から弁体５を調整しながら当該弁体５を弁軸４に固定し易くなる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。

例えば、変形例として、図５に示すように、隙間δを設けてもよい。詳細には、図５に示すように、弁体５の先端部５ａの両端に凸部５ｄ，５ｅを設けておき、前記の第２の状態において凸部５ｄ，５ｅを弁座２０Ｂに当接させる。なお、図５は、規制部材４２を座部４４に配置する前の状態を示している。

その他、図６や図７に示すように、弁体５における弁軸４の軸方向の断面の形状がコの字の形状になるように形成しておき、前記の第２の状態において端部５ｂ，５ｃを弁座２０Ｂに当接させてもよい。このとき、流入通路１３に流れ込むＥＧＲガスは隙間δに流れ難い構造となっている。そのため、規制部材４２を配置しなくてもよいが、敢えて規制部材４２を配置して確実にＥＧＲガスを隙間δに流れ込ませないようにしてもよい。なお、弁体５における弁軸４の軸方向の断面の形状がコの字の形状になるように形成することにより、弁体５の強度が向上する。なお、図６は、図２の弁座２０Ｂ付近を拡大した断面図に相当する図面であり、変型例における第２の状態において弁体５の先端部５ａ付近の拡大断面図である。また、図７は、図６のＣ−Ｃ断面図である。

この発明は、例えば、自動車のエンジンに設けられるＥＧＲ装置に利用できる。

１ バイパスバルブ
２ ＥＧＲクーラ
３ ハウジング
４ 弁軸
５ 弁体
１１ 流入口
１２ 流出口
１３ 流入通路
１４ クーラ側導出口
１５ クーラ側導入口
１６ クーラ側通路
１７ 流出通路
１８ バイパス通路
４２ 規制部材
４４ 座部
４６ 配管
δ 隙間

Claims (4)

1. ＥＧＲクーラに対するＥＧＲガスの流れを切り替えるＥＧＲクーラバイパスバルブであって、
   ハウジングと、
   前記ハウジングに設けられ、ＥＧＲガスを流入させる流入口と、
   前記ハウジングに設けられ、ＥＧＲガスを流出させる流出口と、
   前記ハウジングに設けられ、前記流入口に通じる流入通路と、
   前記ハウジングに設けられ、前記ＥＧＲクーラへＥＧＲガスを導出するクーラ側導出口と、
   前記ハウジングに設けられ、前記ＥＧＲクーラからのＥＧＲガスを導入するクーラ側導入口と、
   前記ハウジングに設けられ、前記クーラ側導出口と前記流入通路との間に配置されるクーラ側通路と、
   前記ハウジングに設けられ、前記クーラ側導入口と前記流出口との間に配置される流出通路と、
   前記ハウジングに設けられ、前記流入通路と前記流出通路との間に配置されるバイパス通路と、
   前記ハウジングに回動可能に設けられる弁軸と、
   前記ハウジングにて前記弁軸に固定され、前記弁軸の回動に伴い、前記流入通路と前記クーラ側通路とを連通させる第１の状態と、前記バイパス通路を介して前記流入通路と前記流出通路とを連通させる第２の状態とに切り替えられる弁体と
   を備え、
   前記弁体は、前記第２の状態にて前記流入通路の内壁との間に隙間を設ける隙間形成部と、前記流入通路の内壁に形成される弁座と前記第２の状態にて当接する弁座当接部とを備えること、
   を特徴とするＥＧＲクーラバイパスバルブ。
2. 請求項１のＥＧＲクーラバイパスバルブにおいて、
   前記流入通路にて前記隙間を間隔をあけて覆うことにより前記隙間への前記ＥＧＲガスの流れ込みを規制する規制部材を有すること、
   を特徴とするＥＧＲクーラバイパスバルブ。
3. 請求項２のＥＧＲクーラバイパスバルブにおいて、
   前記ハウジングは、前記規制部材を配置する座部を備えること、
   を特徴とするＥＧＲクーラバイパスバルブ。
4. 請求項１乃至３のいずれか１つのＥＧＲクーラバイパスバルブにおいて、
   前記隙間形成部は前記弁体における前記弁軸の径方向の先端部であり、
   前記弁座当接部は前記弁体における前記弁軸の軸方向の両端部を含むこと、
   を特徴とするＥＧＲクーラバイパスバルブ。

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