JP2004100484A - Exhaust gas recirculation valve - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガス再循環バルブに関し、一層詳細には、可動部材および/または固定部材の摺動面に表面処理が施された排気ガス再循環バルブに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、例えば、内燃機関から排出される有害成分を除去するために、排気ガス再循環バルブが用いられている。この排気ガス再循環バルブは、内燃機関から排出される排気ガスを吸気系に再循環させ、前記排気ガス中に含まれるNOx等の有害成分を減少させるために、前記内燃機関の吸気系と排気系とを連通させる機能を有する。
【0003】
一般的に、排気ガス再循環バルブは、内燃機関の吸気系と排気系とを連通させる再循環路を開閉する弁本体と、前記弁本体に連結される弁軸を駆動して変位動作を行う駆動装置とから構成される。
【0004】
そして、排気ガス再循環バルブの内部には、前記駆動装置の駆動作用下に軸線方向に沿って変位するアマチュアを有し、前記アマチュアは弁軸と一体的に連結されている。また、アマチュアが軸線方向に沿って変位する際、その外周面は駆動装置の内部に装着されるガイドスリーブの内周面に沿って摺動する(例えば、特許文献1参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−197715号公報(第2頁、第8図)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来技術に係る排気ガス再循環バルブにおいては、駆動装置の駆動作用下にアマチュアが弁軸と一体的に軸線方向に沿って変位する際、アマチュアとガイドスリーブとの間に摺動抵抗が生じる。その際、摺動抵抗によってアマチュアおよびガイドスリーブが摩耗するとともに、長年の使用によって耐久性が低下する。
【0007】
また、アマチュアが摩耗することにより前記アマチュアと一体的に変位する弁軸の変位量が変化し、再循環路を流通する排気ガスの流量を高精度に制御することが困難であるという不具合がある。
【0008】
本発明は、前記の不具合を考慮してなされたものであり、可動部材が変位する際の摺動抵抗を低減させて、耐久性および精度を向上させることが可能な排気ガス再循環バルブを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、弁座および排気ガスの循環流路を備える基部と、
前記排気ガスの循環流路を開閉する弁本体を含み、前記基部を貫通し外方へ延在する弁軸と、
前記弁軸を前記弁本体と一体的に変位させる駆動部と、
前記駆動部と前記基部の間に設けられ、前記弁軸を変位自在に支持する弁軸ガイドと、
を有する排気ガス再循環バルブにおいて、
前記駆動部に装着される固定部材と、
前記固定部材の内壁面に沿って軸線方向に摺動する可動部材と、
を備え、
前記固定部材に対する前記可動部材の摺動面および/または前記固定部材の内壁面にはアモルファス状炭素材で表面処理が施されていることを特徴とする。
【0010】
本発明によれば、駆動部に装着される固定部材の内壁面および/または前記固定部材の内壁面に沿って軸線方向に摺動する可動部材の摺動面をアモルファス状炭素材によって表面処理することにより、可動部材が固定部材の内壁面を軸線方向に沿って摺動する際の摺動抵抗を低減させて、摺動性を向上させることができる。従って、可動部材および固定部材の摩耗量が低減するため、可動部材および前記可動部材が摺動する固定部材の耐久性を向上させることができる。
【0011】
また、可動部材および固定部材の耐摩耗性を向上させ、前記可動部材を固定部材に対して精度よく変位させることができる。そのため、可動部材の変位に伴って弁軸が軸線方向に沿って正確に変位し、循環流路を流通する排気ガスの流量を高精度に制御することができる。
【0012】
さらに、前記可動部材の摺動面から半径外方向に向かって、および/または前記固定部材の内周面から半径内方向に向かって、シリコンまたはクロムからなる被膜層、アモルファス状炭素材の順番で表面処理を施すと好適である。可動部材および/または固定部材にアモルファス状炭素材を施す際の下地として予め被膜層が形成されるため、前記可動部材および/または固定部材に対してより一層確実にアモルファス状炭素材による表面処理を施すことができるからである。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明に係る排気ガス再循環バルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【0014】
図1において、参照符号10は、本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブを示す。この排気ガス再循環バルブ10は、図示しない内燃機関の排気系から吸気系への排気ガスの循環を制御する弁部20と、ガイド部50と、前記弁部20を駆動する駆動部90と、前記弁部20の開閉状態を計測するセンサ部160とから構成される。
【0015】
弁部20は基部22を備え、該基部22の、例えば、下部には、内燃機関の排気系と連結される入口ポート26と、前記内燃機関の吸気系と連結される出口ポート28とが画成され、この入口ポート26と出口ポート28は、該入口ポート26の上部に画成された孔部30と、前記基部22内に画成された排気ガスの循環流路である再循環路32とによって連通される。
【0016】
孔部30は、入口ポート26の上部から基部22の上面に開口するように形成される。前記入口ポート26には円環状の弁座34が配設され、この弁座34には、前記入口ポート26および孔部30を介して基部22を貫通する弁軸38が挿入される。
【0017】
弁軸38の一方の端部には弁本体36が連結され、この弁本体36は、弁座34に対し離間または着座することによって入口ポート26の開閉を行うことが可能である。
【0018】
ハウジング40は、例えば、金属製材料から形成され、円筒状の側壁42と、この側壁42の下端から一体的、かつ水平方向に延在する底壁44とを有する。また、ハウジング40には、側壁42と底壁44に跨って窓部45が形成され、この窓部45を介して前記ハウジング40の内部と外部(大気側)とが連通している。さらに、底壁44の略中央部には孔部46が画成され、この孔部46に嵌合する弁軸ガイド52を貫通して前記弁軸38が同軸上に挿通される。すなわち、前記ハウジング40内に挿入された弁軸38は、ガイド部50によって上下方向に摺動自在に支持される。
【0019】
ガイド部50は、弁軸38を支持するための耐熱性材料(例えば、カーボン焼結体またはステンレス鋼等)で形成された弁軸ガイド52を備える。この弁軸ガイド52は、内部に軸挿通孔54および軸受逃げ部55が画成され、前記弁軸38に同軸上に配設される耐熱性材料で形成されたアンダーカバー60およびアッパーカバー66で囲繞されるように嵌入され、外部から遮蔽される。
【0020】
アンダーカバー60は略カップ状に形成され、開口された上端から半径外方向に延在する第1フランジ部62が、基部22の上面の略中央部に画成された環状溝63に嵌合係止される。また、アンダーカバー60の閉塞された底面には、弁軸38を挿通するための第1の孔64が画成されている。
【0021】
アッパーカバー66は略カップ状に形成され、その上部の略中央部には、弁軸38が挿通される第2の孔74が画成され、開口された下端に半径外方向に延在するように設けられる第2フランジ部72が前記ハウジング40の下面に係止される。
【0022】
第1フランジ部62と第2フランジ部72は、その間にシール部材78が介在された状態でハウジング40の下面と基部22の上面とにより挟持され、複数のねじ76によって固定される。シール部材78には、前記ねじ76を挿通するための複数(例えば、3つ)のねじ穴79が画成される。ここで、ガイド部50には、弁軸ガイド52の軸挿通孔54、アンダーカバー60の第1の孔64およびアッパーカバー66の第2の孔74を介して弁軸38が挿入され、このため、前記弁軸38は軸線方向に沿って変位自在に支持されている。
【0023】
カバー部80は、略カップ形状のカバー部材82を備え、該カバー部材82の開口された上端には、フランジ部84が半径外方向に延在するように一体的に設けられる。前記カバー部材82の略中央部には、アッパーカバー66に対応する直径の孔部86が画成され、孔部86にアッパーカバー66が嵌入される。前記孔部86の周辺には複数の通気孔88が画成される。そして、カバー部材82のフランジ部84が溶接等によって後述する第2支持部材94に固着されている。
【0024】
駆動部90は、略円柱形状の内孔を有する第1支持部材92および第2支持部材94を備え、前記第1支持部材92が上部に位置し、前記第2支持部材94が下部に位置するようにハウジング40内に配設されて一組の磁極部材を構成する。
【0025】
第1支持部材92は、弁軸38に直交するように延在してハウジング40の上部に端部が固定される第1フランジ部96と、前記弁軸38に沿って延在する筒状の第1膨出部93とを含む。一方、第2支持部材94は、弁軸38に直交するように延在してハウジング40の下部に端部が固定される第2フランジ部98と、前記弁軸38に沿って延在し、且つ前記第1支持部材92の第1膨出部93と対向する筒状の第2膨出部97とを含む。ここで、第2膨出部97は、その外周が上方に延在するにしたがって小径となるテーパ状に形成されている。
【0026】
第1支持部材92および第2支持部材94は、各外周面に形成された第1フランジ部96および第2フランジ部98によって、それぞれ側壁42の内面に固定され、前記第2フランジ部98の下面には、前記カバー部材82のフランジ部84が固着される。ここで、第2支持部材94、ハウジング40の側壁42および底壁44とから空間が形成され、この空間は前記窓部45を介して外部と連通される。
【0027】
第1支持部材92、第2支持部材94およびハウジング40から形成された空間100には、弁軸38を駆動するためのコイル102が配設される。前記コイル102は非金属製材料からなるボビン101に巻回され、このボビン101は、第2支持部材94上のスプリングワッシャ104によって、第1支持部材92に指向して弾性的に固定される。このコイル102には、図示しない電源が接続される。
【0028】
第1支持部材92および第2支持部材94の内孔には、非磁性体材料で略カップ形状に形成されたスリーブ部材(固定部材)106がその底面を下にして挿入され、開口された該スリーブ部材106の上端が外方向に湾曲して形成された突起部108によって前記第1支持部材92の上端に係止される。このスリーブ部材106の底面には、後述する第1弾性部材132のガイドとして機能する下に凸のカップ状の突出部116が形成され、その略中央部には、前記ハウジング40内に挿入された弁軸38が挿通される挿通孔(図示せず)が画成される。
【0029】
スリーブ部材106の内部には、磁性体からなる略円筒状のプランジャ(可動部材)110が、該スリーブ部材106の内面を前記弁軸38と同軸上に、且つ摺動自在に挿入される。そして、このプランジャ110と弁軸38は、該プランジャ110の内面に形成された突起部112を介して連結手段120によって連結される。ここで、弁軸38とプランジャ110の突起部112との間には所定の隙間が設けられている。
【0030】
前記プランジャ110の外周面(摺動面)には、図2および図3に示されるように、硬度が高いアモルファス状炭素材(DLC−ダイヤモンドライクカーボン)コーティング(以下、DLCコーティングと記す)114が施されている。この場合、前記外周面に施されるDLCコーティング114は、0.2〜10μmの範囲の厚さに形成するとよい。
【0031】
すなわち、DLCコーティング114をプランジャ110の外周面に施すことにより、プランジャ110がスリーブ部材106の内周面(内壁面)に沿って摺動した際の摺動性が向上するとともに、前記摺動性の向上に伴ってプランジャ110の摩耗が抑制されるため、耐久性を向上させることができる。
【0032】
また、前記DLCコーティング114は、プランジャ110の外周面に直接施される場合のみに限定されるものではなく、図4に示されるように、前記外周面に、例えば、シリコン被膜および/またはクロム被膜からなる被膜層118を被覆し、その上にDLCコーティング114を施す2層コーティングとしてもよい。この場合、被膜層118は、0.1〜2μmの範囲の厚さに形成するとよく、前記被膜層118の上に施されるDLCコーティング114は、0.2〜10μmの範囲の厚さに形成するとよい。
【0033】
なお、プランジャ110の外周面に施されるシリコン被膜および/またはクロム被膜からなる被膜層118は、コーティングされるプランジャ110の材質から判断して任意に選択される。すなわち、プランジャ110の外周面にDLCコーティング114の下地として被膜層118を予め形成することにより、プランジャ110に対してより一層確実にDLCコーティング114を施すことができる。
【0034】
さらに、図5に示されるように、プランジャ110の外周面の代わりに、スリーブ部材106の内周面にDLCコーティング114を施すようにしてもよい。なお、その場合においても、スリーブ部材106の内周面にシリコン被膜および/またはクロム被膜からなる被膜層118を形成し、その上にDLCコーティング114を施す2層コーティングとしてもよい。
【0035】
さらにまた、図6に示されるように、プランジャ110の外周面およびスリーブ部材106の内周面の両方にDLCコーティング114を施すようにしてもよい。その場合においても、プランジャ110の外周面およびスリーブ部材106の内周面の両方にシリコン被膜および/またはクロム被膜からなる被膜層118を施し、その上にそれぞれDLCコーティング114を施してもよい。なお、前記被膜層118は、シリコン被膜、クロム被膜に限定されるものではない。すなわち、プランジャ110の外周面にDLCコーティング114の下地として被膜層118を予め形成することにより、プランジャ110およびスリーブ部材106に対してより一層確実にDLCコーティング114を施すことができる。
【0036】
前記連結手段120は、図1に示されるように、第1リテーナ122を備え、この第1リテーナ122は、スリーブ部材106の底面に形成された突出部116に対応したプランジャ110の内径より小径の略円盤状に形成され、その外周端には、下方向に湾曲した第1湾曲部123が設けられる。また、第1リテーナ122の略中央部には第1係着孔124が画成され、この第1係着孔124を弁軸38の外周面に画成された第1環状溝130に嵌め込むことによって前記弁軸38に係着され、第1弾性部材132および/または第2弾性部材134による上方向への付勢によって固定される。
【0037】
第1弾性部材132は、前記第1リテーナ122と突出部116の間に弁軸38と同軸上に配設される。
【0038】
第2弾性部材134は、前記第1弾性部材132の内側に弁軸38と同軸上に配設される。また、第2弾性部材134は、上端が第1リテーナ122に当接するとともに、下端が第2リテーナ136に当接し、これによって前記第1リテーナ122を上方向に付勢するとともに、前記第2リテーナ136を下方向に付勢する。
【0039】
第2リテーナ136は、第1リテーナ122より下方向に所定間隔離間した弁軸38上に配設される。この第2リテーナ136は、第2弾性部材134に対応して前記第1リテーナ122より小径の略円盤状に形成され、その外周端には、上方向に湾曲した第2湾曲部138が設けられる。
【0040】
また、第2リテーナ136の略中央部には第2係着孔140が画成され、この第2係着孔140を、弁軸38に形成された第2環状溝144に嵌め込むことによって前記弁軸38に係着され、第2弾性部材134による下方向の付勢によって固定される。この場合、この第2リテーナ136は、スリーブ部材106の突出部116に当接することによって、プランジャ110の移動範囲の下限を規制する。
【0041】
弁軸38に沿った第1リテーナ122の上部側には、第3リテーナ146が該弁軸38に対して摺動自在に配設される。この第3リテーナ146は、第1リテーナ122と略同一の直径の略円盤状に形成され、その外周端には、上方向に湾曲した第3湾曲部148が設けられる。この第3リテーナ146の略中央部には、弁軸38を挿入するための摺動孔150が画成される。そして、第3リテーナ146は、第3弾性部材154によって下方向に付勢される。
【0042】
第3弾性部材154は、第3リテーナ146に対応した第1弾性部材132と略同一の直径の略円筒形状に形成され、前記第3リテーナ146とセンサケース162の間に、弁軸38と同軸上に配設される。
【0043】
プランジャ110には、弁軸38側へと突出する突起部112が形成されており、この突起部112の上面には第3リテーナ146が当接し、その下面には第1リテーナ122が当接する。そして、コイル102に電流が供給されていない状態では、プランジャ110は、第1弾性部材132による上方向の付勢によって上限位置に停止される。このとき、弁本体36は、弁座34に着座している(閉弁状態)。
【0044】
センサ部160は、例えば、樹脂製材料で形成されたセンサケース162を備え、このセンサケース162は、ハウジング40の上部に接続される。図示しないセンサに連結されたセンサ部160のセンサロッド164は、軸受166に支持され、該センサロッド164の先端は、弁軸38の後端に連結される。そして、弁本体36による弁部20の開閉状態は、弁軸38およびセンサロッド164を介して前記センサに伝達され、該センサによって測定される。この測定結果は、センサケース162内に配設されたコネクタ部168を介して図示しない制御回路に送られる。また、このセンサケース162内には、コイル102と図示しない電源とを接続するためのコネクタ部168が配設され、センサケース162とハウジング40との接続部分は、固定手段170によって固定される。
【0045】
本実施の形態に係る排気ガス再循環バルブ10は、基本的には以上のように構成されるものであり、一例として、プランジャ110の外周面のみにDLCコーティング114が施されている場合について、その動作並びに作用効果を説明する。
【0046】
図1は、弁本体36が弁座34に着座して、入口ポート26と出口ポート28との連通が遮断された弁閉状態を示している。
【0047】
このような弁閉状態において、駆動部90のコイル102に図示しない電源より電流を供給する。そして、駆動部90のコイル102に電流が供給されることによって弁部20の開弁動作が行われ、前記コイル102への電流の供給を停止することによって前記弁部20の閉弁動作が行われる。
【0048】
すなわち、図示しない制御回路の指示に基づいて、前記電源よりコイル102に所定値の電流が供給されると、該コイル102から磁界が発生し、プランジャ110がスリーブ部材106の内周面に沿って下方向に移動するように電磁力を受ける。その際、プランジャ110の外周面には硬度の高いDLCコーティング114が施されているため、プランジャ110の外周面とスリーブ部材106の内周面との間に生じる摺動抵抗を低減させることができる。その結果、プランジャ110の摺動性が向上するとともに、前記摺動性の向上に伴ってプランジャ110およびスリーブ部材106の摩耗を防止することができる。
【0049】
また、第2支持部材94の第2膨出部97は、その外周が上方に延在するにしたがって小径となるテーパ状に形成されているため、プランジャ110に加わる軸線方向の電磁力が、該プランジャ110の軸線方向に沿った位置に比例する。
【0050】
そして、プランジャ110が、突起部112を介して第1リテーナ122を押圧し、第1弾性部材132の弾発力に抗しながら下方向に変位すると、前記第1リテーナ122と連結する弁軸38は、弁軸ガイド52のガイド作用下に下方向に変位する。このとき、この弁軸38に結合された弁本体36が下方向に変位し、弁座34から離間することによって、入口ポート26と出口ポート28の間が連通される(開弁状態)。
【0051】
そして、このプランジャ110は、前記電磁力と第1弾性部材132の弾発力がつり合う位置で停止する。すなわち、弁部20の開閉量は、コイル102に供給される電流の強弱によって決定される。
【0052】
ここで、プランジャ110は、第2リテーナ136によってその下限位置が規制されているため、プランジャ110がスリーブ部材106の底面に衝突し、損傷することが回避される。
【0053】
次に、コイル102への電流の供給を停止すると、第1弾性部材132の弾発力による上方向の付勢によってプランジャ110が上昇し、これに伴って弁軸38は、弁軸ガイド52のガイド作用下に上方向に変位する。そして、この弁軸38に結合された弁本体36が弁座34に着座し、入口ポート26が閉塞される(閉弁状態)。その際、プランジャ110の外周面に施されたDLCコーティング114によって、プランジャ110が上方向に変位する際のプランジャ110の外周面とスリーブ部材106の内周面との間に生じる摺動抵抗が低減される。その結果、プランジャ110の摺動性が向上するとともに、前記摺動性の向上に伴ってプランジャ110およびスリーブ部材106の摩耗を防止することができる。
【0054】
ここで、第3弾性部材154は、第3リテーナ146を介してプランジャ110を下方向に付勢することにより、このプランジャ110がセンサケース162の下面に衝突した際の衝撃を緩衝するとともに、弁軸38および第2リテーナ136を介して、弁本体36が弁座34に衝突した際の衝撃も同様に緩衝する。また、この第3弾性部材154による下方向の付勢によって、プランジャ110の突起部112は第1リテーナ122に常に当接されているため、振動の発生が阻止される。
【0055】
そして、プランジャ110と第1リテーナ122は直接結合されていないため、閉弁動作時に前記プランジャ110の慣性力が弁軸38に加わることがない。そのため、弁本体36の弁座34への衝突時に、該弁本体36または弁座34が損傷することが回避される。
【0056】
さらに、弁軸38とプランジャ110の突起部112との間には所定の隙間が設けられているため、前記プランジャ110と前記弁軸38との軸線に直交する方向の相対変位が許容され、前記プランジャ110のミスアライメントまたは前記弁軸38の前記軸線に直交する方向の変動に起因して前記弁軸38の駆動が阻害されることがない。
【0057】
このような弁本体36による入口ポート26の開閉状態は、弁軸38およびセンサロッド164を介して図示しないセンサに伝達され、該センサによる測定結果は、図示しない制御回路にフィードバックされる。
【0058】
以上のように、本実施の形態では、プランジャ110の外周面および/またはスリーブ部材106の内周面にDLCコーティング114を施すことにより、プランジャ110がスリーブ部材106の内周面を軸線方向に沿って摺動する際の摺動抵抗を低減させて、プランジャ110の摺動性を向上させることができる。その結果、プランジャ110およびスリーブ部材106の摩耗量が低減するため、プランジャ110および前記プランジャ110が摺動するスリーブ部材106の耐久性を向上させることができる。また、プランジャ110の摺動性が向上することにより、プランジャ110をスリーブ部材106の内部に沿って、より一層円滑に摺動させることができる。
【0059】
また、プランジャ110およびスリーブ部材106の耐摩耗性が向上することにより、前記プランジャ110をスリーブ部材106に対して高精度に変位させることができる。そのため、プランジャ110の変位に伴って弁軸38が軸線方向に沿って高精度に変位し、入口ポート26から出口ポート28へと流通する排気ガスの流量を高精度に制御することができる。
【0060】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【0061】
すなわち、固定部材の内壁面および/または可動部材の摺動面に施されたアモルファス状炭素材によって、可動部材が固定部材の内壁面を軸線方向に沿って摺動する際の摺動抵抗を低減させて、可動部材および固定部材の摩耗量を低減させ、可動部材および前記可動部材が摺動する固定部材の耐久性を向上させることができる。
【0062】
また、可動部材および固定部材の耐摩耗性が向上することにより、前記可動部材を固定部材に対して高精度に変位させることができるため、循環流路を流通する排気ガスの流量を高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブの一部破断縦断面図である。
【図2】DLCコーティングが施されたプランジャの一部切欠分解斜視図である。
【図3】DLCコーティングが施されたプランジャの一部省略拡大縦断面図である。
【図4】DLCコーティングと被膜層が2層にわたって施されたプランジャの一部省略拡大縦断面図である。
【図5】DLCコーティングが施されたスリーブ部材の一部省略拡大縦断面図である。
【図6】DLCコーティングが施されたプランジャおよびスリーブ部材の一部省略拡大縦断面図である。
【符号の説明】
10…排気ガス再循環バルブ 20…弁部
22…基部 26…入口ポート
28…出口ポート 32…再循環路
34…弁座 36…弁本体
38…弁軸 40…ハウジング
50…ガイド部 52…弁軸ガイド
60…アンダーカバー 66…アッパーカバー
80…カバー部 82…カバー部材
90…駆動部 92…第1支持部材
94…第2支持部材 102…コイル
106…スリーブ部材 110…プランジャ
114…DLCコーティング 118…被膜層
160…センサ部 166…軸受
168…コネクタ部 170…固定手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust gas recirculation valve, and more particularly, to an exhaust gas recirculation valve in which a sliding surface of a movable member and / or a fixed member is subjected to a surface treatment.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an exhaust gas recirculation valve has been used to remove harmful components emitted from an internal combustion engine. The exhaust gas recirculation valve recirculates exhaust gas discharged from the internal combustion engine to an intake system, and reduces exhaust gas and harmful components such as NOx contained in the exhaust gas. It has the function of communicating with the system.
[0003]
Generally, an exhaust gas recirculation valve performs a displacement operation by driving a valve body that opens and closes a recirculation path that connects an intake system and an exhaust system of an internal combustion engine, and a valve shaft that is connected to the valve body. And a drive unit.
[0004]
The exhaust gas recirculation valve has an armature that is displaced along the axial direction under the driving action of the driving device, and the armature is integrally connected to the valve shaft. When the armature is displaced in the axial direction, the outer peripheral surface slides along the inner peripheral surface of the guide sleeve mounted inside the driving device (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2001-197715 A (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the exhaust gas recirculation valve according to the related art, when the armature is displaced along the axial direction integrally with the valve shaft under the driving action of the driving device, a sliding resistance is generated between the armature and the guide sleeve. Occurs. At that time, the armature and the guide sleeve are worn due to sliding resistance, and the durability is reduced due to long-term use.
[0007]
In addition, the amount of displacement of the valve shaft, which is displaced integrally with the armature, changes due to wear of the armature, and it is difficult to control the flow rate of exhaust gas flowing through the recirculation path with high accuracy. .
[0008]
The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and provides an exhaust gas recirculation valve capable of reducing sliding resistance when a movable member is displaced and improving durability and accuracy. The purpose is to do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, the present invention provides a base having a valve seat and a circulation flow path for exhaust gas,
A valve stem that includes a valve body that opens and closes a circulation flow path of the exhaust gas, and extends outward through the base.
A drive unit for displacing the valve shaft integrally with the valve body,
A valve shaft guide that is provided between the drive unit and the base unit and that supports the valve shaft in a displaceable manner;
An exhaust gas recirculation valve having
A fixing member attached to the driving unit,
A movable member that slides in the axial direction along the inner wall surface of the fixed member,
With
A sliding surface of the movable member with respect to the fixed member and / or an inner wall surface of the fixed member is surface-treated with an amorphous carbon material.
[0010]
According to the present invention, the inner wall surface of the fixed member mounted on the drive unit and / or the sliding surface of the movable member that slides in the axial direction along the inner wall surface of the fixed member are surface-treated with the amorphous carbon material. Thereby, the sliding resistance when the movable member slides along the inner wall surface of the fixed member along the axial direction can be reduced, and the slidability can be improved. Therefore, since the wear amount of the movable member and the fixed member is reduced, the durability of the movable member and the fixed member on which the movable member slides can be improved.
[0011]
Further, the wear resistance of the movable member and the fixed member can be improved, and the movable member can be accurately displaced with respect to the fixed member. Therefore, the valve shaft is accurately displaced along the axial direction with the displacement of the movable member, and the flow rate of the exhaust gas flowing through the circulation passage can be controlled with high accuracy.
[0012]
Further, in the order of a coating layer made of silicon or chromium, and an amorphous carbon material in a radially outward direction from a sliding surface of the movable member and / or in a radially inward direction from an inner peripheral surface of the fixed member. It is preferable to perform a surface treatment. Since the coating layer is formed in advance as a base when applying the amorphous carbon material to the movable member and / or the fixed member, the surface treatment with the amorphous carbon material is more reliably performed on the movable member and / or the fixed member. Because it can be applied.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of the exhaust gas recirculation valve according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
In FIG. 1,
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
A
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The under
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The driving
[0025]
The
[0026]
The
[0027]
A
[0028]
A sleeve member (fixing member) 106 formed of a non-magnetic material and having a substantially cup shape is inserted into the inner hole of the
[0029]
A substantially cylindrical plunger (movable member) 110 made of a magnetic material is slidably inserted inside the
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3, an amorphous carbon material (DLC-diamond-like carbon) coating (hereinafter, referred to as DLC coating) 114 having high hardness is provided on the outer peripheral surface (sliding surface) of the
[0031]
That is, by applying the
[0032]
Further, the
[0033]
The
[0034]
Further, as shown in FIG. 5, instead of the outer peripheral surface of the
[0035]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0036]
As shown in FIG. 1, the connecting means 120 includes a
[0037]
The first
[0038]
The second elastic member 134 is disposed coaxially with the
[0039]
The
[0040]
A
[0041]
A
[0042]
The third
[0043]
The
[0044]
The
[0045]
The exhaust
[0046]
FIG. 1 shows a valve closed state in which the
[0047]
In such a valve closed state, a current is supplied to the
[0048]
That is, when a predetermined value of current is supplied from the power supply to the
[0049]
Further, since the second bulged portion 97 of the
[0050]
When the
[0051]
Then, the
[0052]
Here, since the lower limit position of the
[0053]
Next, when the supply of the current to the
[0054]
Here, the third
[0055]
Since the
[0056]
Further, since a predetermined gap is provided between the
[0057]
The opening / closing state of the
[0058]
As described above, in the present embodiment, by applying the
[0059]
Further, by improving the wear resistance of the
[0060]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0061]
That is, the amorphous carbon material applied to the inner wall surface of the fixed member and / or the sliding surface of the movable member reduces sliding resistance when the movable member slides along the inner wall surface of the fixed member along the axial direction. Thus, the wear amount of the movable member and the fixed member can be reduced, and the durability of the movable member and the fixed member on which the movable member slides can be improved.
[0062]
In addition, by improving the wear resistance of the movable member and the fixed member, the movable member can be displaced with high precision with respect to the fixed member, so that the flow rate of the exhaust gas flowing through the circulation flow path can be precisely controlled. Can be controlled.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially broken longitudinal sectional view of an exhaust gas recirculation valve according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partially cutaway exploded perspective view of a plunger provided with a DLC coating.
FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view of a partly omitted plunger provided with a DLC coating.
FIG. 4 is a partially omitted enlarged longitudinal sectional view of a plunger provided with two layers of a DLC coating and a coating layer.
FIG. 5 is an enlarged vertical cross-sectional view of a part of a sleeve member on which a DLC coating is applied;
FIG. 6 is a partially omitted enlarged longitudinal sectional view of a plunger and a sleeve member provided with a DLC coating.
[Explanation of symbols]
Claims (2)
前記排気ガスの循環流路を開閉する弁本体を含み、前記基部を貫通し外方へ延在する弁軸と、
前記弁軸を前記弁本体と一体的に変位させる駆動部と、
前記駆動部と前記基部の間に設けられ、前記弁軸を変位自在に支持する弁軸ガイドと、
を有する排気ガス再循環バルブにおいて、
前記駆動部に装着される固定部材と、
前記固定部材の内壁面に沿って軸線方向に摺動する可動部材と、
を備え、
前記固定部材に対する前記可動部材の摺動面および/または前記固定部材の内壁面にはアモルファス状炭素材で表面処理が施されていることを特徴とする排気ガス再循環バルブ。A base having a valve seat and a circulation path for exhaust gas,
A valve stem that includes a valve body that opens and closes a circulation flow path of the exhaust gas, and extends outward through the base.
A drive unit for displacing the valve shaft integrally with the valve body,
A valve shaft guide that is provided between the drive unit and the base unit and that supports the valve shaft in a displaceable manner;
An exhaust gas recirculation valve having
A fixing member attached to the driving unit,
A movable member that slides in the axial direction along the inner wall surface of the fixed member,
With
An exhaust gas recirculation valve characterized in that a sliding surface of the movable member with respect to the fixed member and / or an inner wall surface of the fixed member are subjected to a surface treatment with an amorphous carbon material.
前記可動部材の摺動面から半径外方向に向かって、および/または前記固定部材の内周面から半径内方向に向かって、シリコンまたはクロムからなる被膜層、アモルファス状炭素材の順番で表面処理が施されていることを特徴とする排気ガス再循環バルブ。The exhaust gas recirculation valve according to claim 1,
Surface treatment in the order of a coating layer made of silicon or chromium and an amorphous carbon material in a radially outward direction from a sliding surface of the movable member and / or in a radially inward direction from an inner peripheral surface of the fixed member. An exhaust gas recirculation valve characterized by being provided with:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006291954A (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-26 | Inst Fr Petrole | Component scavenged by exhaust gas, notably engine set component, and method for coating such component |
CN104995394A (en) * | 2013-02-22 | 2015-10-21 | 皮尔伯格有限责任公司 | Exhaust gas valve devices for an internal combustion engine |
EP3095997B1 (en) * | 2015-05-22 | 2019-01-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hot gas regulating valve |
-
2002
- 2002-09-05 JP JP2002260017A patent/JP2004100484A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016509647A (en) * | 2013-02-22 | 2016-03-31 | ピアーブルグ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングPIERBURG GmbH | Exhaust gas valve device for internal combustion engine |
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