JP2001099014A - 排気ガス還流制御弁 - Google Patents
排気ガス還流制御弁Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Lift Valve (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複座弁方式のＥＧＲ弁において、熱膨張差に
よる弁漏れを防止できる共に、駆動負荷を軽減する。 【解決手段】 両弁座２２、２３の間隔を保持する第１
の部材を２分割する。２分割された一方の弁座２２を保
持するアルミダイカストで形成された弁ハウジング２１
の熱膨張係数が、両弁体３６、３７の間隔を保持する第
２部材の熱膨張係数と異なり、大きいので、２分割され
た他方の弁座２３を保持する部材の熱膨張係数を、第２
の部材の熱膨張係数より小さい材料で構成する。さらに
被熱温度に係わらず、第１の部材の弁軸方向の距離と第
２の部材の距離とが略同一になるように、第１の部材の
分割寸法比率を設定することにより、２つの弁体３６、
３７を２つの弁座２２、２３に同時に着座させることが
でき、弁漏れを確実に防止できる。
よる弁漏れを防止できる共に、駆動負荷を軽減する。 【解決手段】 両弁座２２、２３の間隔を保持する第１
の部材を２分割する。２分割された一方の弁座２２を保
持するアルミダイカストで形成された弁ハウジング２１
の熱膨張係数が、両弁体３６、３７の間隔を保持する第
２部材の熱膨張係数と異なり、大きいので、２分割され
た他方の弁座２３を保持する部材の熱膨張係数を、第２
の部材の熱膨張係数より小さい材料で構成する。さらに
被熱温度に係わらず、第１の部材の弁軸方向の距離と第
２の部材の距離とが略同一になるように、第１の部材の
分割寸法比率を設定することにより、２つの弁体３６、
３７を２つの弁座２２、２３に同時に着座させることが
でき、弁漏れを確実に防止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、いわゆる複座弁に
よる排気圧力相殺機構を備えた排気ガス還流制御弁に関
する。
よる排気圧力相殺機構を備えた排気ガス還流制御弁に関
する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス還流装置（ＥＧＲ装置）を搭載
した車両では、近年の排気ガス規制の強化に伴って、排
気ガス還流量（ＥＧＲ量）を大流量で且つ精度良く制御
する必要がある。しかし、ＥＧＲ量を大流量化すると、
排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）の弁体に加わる排気圧
力が非常に大きくなるため、この排気圧力に抗して弁体
を開弁させるためには、相当に強力なリニアソレノイド
等のアクチュエータが必要となり、アクチュエータの大
型化・高コスト化を招いてしまう。
した車両では、近年の排気ガス規制の強化に伴って、排
気ガス還流量（ＥＧＲ量）を大流量で且つ精度良く制御
する必要がある。しかし、ＥＧＲ量を大流量化すると、
排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）の弁体に加わる排気圧
力が非常に大きくなるため、この排気圧力に抗して弁体
を開弁させるためには、相当に強力なリニアソレノイド
等のアクチュエータが必要となり、アクチュエータの大
型化・高コスト化を招いてしまう。
【０００３】この対策として、いわゆる複座弁による排
気圧力相殺機構を備えたＥＧＲ弁が提案されている。こ
のものは、図２に示すように、弁ハウジング１１内に２
つの弁座１２、１３を対向させて配置し、両弁座１２、
１３の中心に１本の弁シャフト１４を貫通させると共
に、該弁シャフト１４に２つの弁体１５、１６を固定
し、該弁シャフト１４をリニアソレノイド等のアクチュ
エータで駆動することで、各弁体１５、１６で各弁座１
２、１３の開口を開閉するようにしている。
気圧力相殺機構を備えたＥＧＲ弁が提案されている。こ
のものは、図２に示すように、弁ハウジング１１内に２
つの弁座１２、１３を対向させて配置し、両弁座１２、
１３の中心に１本の弁シャフト１４を貫通させると共
に、該弁シャフト１４に２つの弁体１５、１６を固定
し、該弁シャフト１４をリニアソレノイド等のアクチュ
エータで駆動することで、各弁体１５、１６で各弁座１
２、１３の開口を開閉するようにしている。
【０００４】この場合、ＥＧＲ配管を流れる排気ガス
は、図２に矢印で示すように、弁ハウジング１１の流入
ポート１７から弁体１５、１６間の空間に流入し、開弁
時には、両弁座１２、１３の開口から弁ハウジング１１
内に流れ、流出ポート１８から流出する。この構成で
は、両弁体１５、１６に加わる排気圧力Ｆ１、Ｆ２が反
対向きになるため、排気圧力Ｆ１、Ｆ２が相殺され、排
気圧力Ｆ１、Ｆ２の影響を受けずに両弁体１５、１６を
駆動することができる。
は、図２に矢印で示すように、弁ハウジング１１の流入
ポート１７から弁体１５、１６間の空間に流入し、開弁
時には、両弁座１２、１３の開口から弁ハウジング１１
内に流れ、流出ポート１８から流出する。この構成で
は、両弁体１５、１６に加わる排気圧力Ｆ１、Ｆ２が反
対向きになるため、排気圧力Ｆ１、Ｆ２が相殺され、排
気圧力Ｆ１、Ｆ２の影響を受けずに両弁体１５、１６を
駆動することができる。
【０００５】この構成では、両弁体１５、１６の間隔と
両弁座１２、１３の間隔を正確に一致させる必要がある
が、実際には、組立誤差により両者の間隔を正確に合せ
ることは容易ではない。また、組立時に両者の間隔を正
確に合せることができたとしても、ＥＧＲ弁は高温の排
気ガス中で使用されるため、各部の熱膨張差により両者
の間隔に誤差が生じてしまう。従って、上記構成では、
組立誤差や熱膨張により２つの弁体１５、１６を確実に
２つの弁座１２、１３に着座させることは容易ではな
く、弁漏れが発生しやすい。
両弁座１２、１３の間隔を正確に一致させる必要がある
が、実際には、組立誤差により両者の間隔を正確に合せ
ることは容易ではない。また、組立時に両者の間隔を正
確に合せることができたとしても、ＥＧＲ弁は高温の排
気ガス中で使用されるため、各部の熱膨張差により両者
の間隔に誤差が生じてしまう。従って、上記構成では、
組立誤差や熱膨張により２つの弁体１５、１６を確実に
２つの弁座１２、１３に着座させることは容易ではな
く、弁漏れが発生しやすい。
【０００６】この対策として、図３に示すように、一方
の弁体１５を弁シャフト１４に摺動可能に挿通支持させ
ると共に、両弁体１５、１６間にスプリング１９を介在
させ、閉弁時には、スプリング１９の弾発力により弁体
１５を弁座１２に着座させるようにすることが考えられ
ている。
の弁体１５を弁シャフト１４に摺動可能に挿通支持させ
ると共に、両弁体１５、１６間にスプリング１９を介在
させ、閉弁時には、スプリング１９の弾発力により弁体
１５を弁座１２に着座させるようにすることが考えられ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記構成のよ
うに、一方の弁体１５を弁シャフト１４に摺動可能にす
ると、排気圧力Ｆ１、Ｆ２を相殺できない。すなわち、
弁シャフト１４に固定されていない上方の弁体１５に加
わる排気圧力Ｆ１は、弁座１２で受け支えられ、弁シャ
フト１４には伝わらない。これに対し、弁シャフト１４
に固定されている下方の弁体１６に加わる排気圧力Ｆ２
は弁シャフト１４に伝わるため、排気圧力Ｆ２が弁シャ
フト１４を押し下げる方向に働く。更に、上方の弁体１
５を付勢するスプリング１９の弾発力も下方の弁体１６
を介して弁シャフト１４を押し下げる方向に働く。この
ため、弁シャフト１４を閉弁方向（上方）に付勢するス
プリング２０のばね力を、排気圧力Ｆ２とスプリング１
９のばね力とに打ち勝つ大きさに増加させる必要があ
る。このため、開弁時にスプリング２０のばね力に抗し
て弁シャフト１４を押し下げるアクチュエータの駆動力
を、排気圧力Ｆ２とスプリング１９の弾発力との合力分
だけ増加させる必要があり、相当に強力なアクチュエー
タが必要となる。従って、上記構成では、複座弁方式の
ＥＧＲ弁本来の目的であるアクチュエータの負荷軽減、
小型化を達成できない。
うに、一方の弁体１５を弁シャフト１４に摺動可能にす
ると、排気圧力Ｆ１、Ｆ２を相殺できない。すなわち、
弁シャフト１４に固定されていない上方の弁体１５に加
わる排気圧力Ｆ１は、弁座１２で受け支えられ、弁シャ
フト１４には伝わらない。これに対し、弁シャフト１４
に固定されている下方の弁体１６に加わる排気圧力Ｆ２
は弁シャフト１４に伝わるため、排気圧力Ｆ２が弁シャ
フト１４を押し下げる方向に働く。更に、上方の弁体１
５を付勢するスプリング１９の弾発力も下方の弁体１６
を介して弁シャフト１４を押し下げる方向に働く。この
ため、弁シャフト１４を閉弁方向（上方）に付勢するス
プリング２０のばね力を、排気圧力Ｆ２とスプリング１
９のばね力とに打ち勝つ大きさに増加させる必要があ
る。このため、開弁時にスプリング２０のばね力に抗し
て弁シャフト１４を押し下げるアクチュエータの駆動力
を、排気圧力Ｆ２とスプリング１９の弾発力との合力分
だけ増加させる必要があり、相当に強力なアクチュエー
タが必要となる。従って、上記構成では、複座弁方式の
ＥＧＲ弁本来の目的であるアクチュエータの負荷軽減、
小型化を達成できない。
【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、従ってその目的は、複座弁方式を採用し
ながら、特に熱膨張差による弁漏れを防止できると共
に、複座弁方式の本来の目的であるアクチュエータの負
荷軽減、小型化を達成できる排気ガス還流制御弁を提供
することにある。
たものであり、従ってその目的は、複座弁方式を採用し
ながら、特に熱膨張差による弁漏れを防止できると共
に、複座弁方式の本来の目的であるアクチュエータの負
荷軽減、小型化を達成できる排気ガス還流制御弁を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１および請求項２の排気ガス還流制
御弁は、２つの弁座を備えた複座弁方式を採用し、２つ
の弁座の間隔を保持する第１の部材を２分割し、その２
分割した部材の熱膨張係数が弁体の間隔を保持する第２
の部材の熱膨張係数に比べて、２分割された一方の部材
の熱膨張係数が大きく、２分割された他方の部材の熱膨
張係数が小さい材料で構成している。この構成によれ
ば、熱膨張差による両弁体の間隔と両弁座の間隔との誤
差を、弁体の間隔を保持する第２の部材の熱膨張による
伸びに比べて、前記第１の部材のうち、第２の部材の熱
膨張係数より大きい材料で形成された一方の部材の熱膨
張による余分な伸びと、第２の部材の熱膨張係数より小
さい材料で形成された他方の部材の熱膨張による伸びの
不足とで相殺することにより吸収できる。つまり、異な
る熱膨張係数を有する第１の部材にて構成された複座弁
において、２つの弁体を同時に２つの弁座に着座させる
ことができ、弁漏れを防止できる。
に、本発明の請求項１および請求項２の排気ガス還流制
御弁は、２つの弁座を備えた複座弁方式を採用し、２つ
の弁座の間隔を保持する第１の部材を２分割し、その２
分割した部材の熱膨張係数が弁体の間隔を保持する第２
の部材の熱膨張係数に比べて、２分割された一方の部材
の熱膨張係数が大きく、２分割された他方の部材の熱膨
張係数が小さい材料で構成している。この構成によれ
ば、熱膨張差による両弁体の間隔と両弁座の間隔との誤
差を、弁体の間隔を保持する第２の部材の熱膨張による
伸びに比べて、前記第１の部材のうち、第２の部材の熱
膨張係数より大きい材料で形成された一方の部材の熱膨
張による余分な伸びと、第２の部材の熱膨張係数より小
さい材料で形成された他方の部材の熱膨張による伸びの
不足とで相殺することにより吸収できる。つまり、異な
る熱膨張係数を有する第１の部材にて構成された複座弁
において、２つの弁体を同時に２つの弁座に着座させる
ことができ、弁漏れを防止できる。
【００１０】しかも２つの弁体は弁シャフトに固定され
ているため、２つの弁体を介して弁シャフトに働く排気
圧力が相殺され、弁シャフトを駆動するアクチュエータ
の負荷を軽減でき、アクチュエータの小型化を実現でき
る。
ているため、２つの弁体を介して弁シャフトに働く排気
圧力が相殺され、弁シャフトを駆動するアクチュエータ
の負荷を軽減でき、アクチュエータの小型化を実現でき
る。
【００１１】この場合、請求項３のように、第１の部材
の２分割された一方と弁ハウジングとを兼ねる構成にし
ても良い。このようにすれば、耐久性が要求される弁座
の材料を弁座より僅かに大きい限定した範囲だけ使うこ
とができる。しかも弁座と弁ハウジングを同一材料で共
用化することにより、たとえば圧入する必要がなくなり
組付けを容易にできる。
の２分割された一方と弁ハウジングとを兼ねる構成にし
ても良い。このようにすれば、耐久性が要求される弁座
の材料を弁座より僅かに大きい限定した範囲だけ使うこ
とができる。しかも弁座と弁ハウジングを同一材料で共
用化することにより、たとえば圧入する必要がなくなり
組付けを容易にできる。
【００１２】ところで、排気ガス還流制御弁は高温の排
気ガス中で、しかも繰り返し動作による振動等が加わる
ため、弁座は、耐摩耗性と耐熱性とが要求される。その
観点から、弁体と弁座の材料組合せの選定は、できるだ
け摩耗量の小さい材料を選ぶのが好ましい。しかし、熱
膨張係数が異なる２つの弁座の材料に対応する弁体の材
料選定を耐摩耗性が良好な組合せにしたとしても、材料
が異なる２つの弁座では、機械的強度や耐摩耗性を同一
にすることは難しく、摩耗により両弁体の間隔と両弁座
の間隔との誤差を生じ易い。この対策として、請求項４
のように、第１の部材のうち弁座に限定して、２つの弁
座とも同等の熱膨係数の材料にすることが、たとえば耐
摩耗性の材料組合せ選定の観点からは従来材料の弁座に
比べて耐久性が低下し、弁体と弁座との衝突の繰り返し
により弁座の着座面が摩耗したとしても、両弁座の間隔
の変化は略なくすことができる。つまり、弁座に限定し
て同等の材料を使用することで、熱膨張と摩耗（耐久
性）に対しても、両弁体の間隔と両弁座の間隔との誤差
が略なく維持することができる。したがって、２つの弁
体が２つの弁座に同時に着座させることができ、より確
実に弁漏れを防止できる。
気ガス中で、しかも繰り返し動作による振動等が加わる
ため、弁座は、耐摩耗性と耐熱性とが要求される。その
観点から、弁体と弁座の材料組合せの選定は、できるだ
け摩耗量の小さい材料を選ぶのが好ましい。しかし、熱
膨張係数が異なる２つの弁座の材料に対応する弁体の材
料選定を耐摩耗性が良好な組合せにしたとしても、材料
が異なる２つの弁座では、機械的強度や耐摩耗性を同一
にすることは難しく、摩耗により両弁体の間隔と両弁座
の間隔との誤差を生じ易い。この対策として、請求項４
のように、第１の部材のうち弁座に限定して、２つの弁
座とも同等の熱膨係数の材料にすることが、たとえば耐
摩耗性の材料組合せ選定の観点からは従来材料の弁座に
比べて耐久性が低下し、弁体と弁座との衝突の繰り返し
により弁座の着座面が摩耗したとしても、両弁座の間隔
の変化は略なくすことができる。つまり、弁座に限定し
て同等の材料を使用することで、熱膨張と摩耗（耐久
性）に対しても、両弁体の間隔と両弁座の間隔との誤差
が略なく維持することができる。したがって、２つの弁
体が２つの弁座に同時に着座させることができ、より確
実に弁漏れを防止できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した一実施形
態の排気ガス還流制御弁について、図１に基づいて説明
する。排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）の弁ハウジング
２１には例えばアルミダイカストにより形成され、その
弁ハウジング２１の側壁部には、ＥＧＲ配管を通して流
れてくるＥＧＲガスが流入する流入ポート２５が形成さ
れている。このＥＧＲガス流入ポート２５のさらに内部
に、弁座２３と弁ハウジング２１とで形成されるＥＧＲ
流入室２４が設けられており、２つの弁座２２、２３が
上下に対向するように組付けられている。上方の弁座２
２は、弁ハウジング２１にたとえば、圧入により組付け
られており、その下方には、弁ハウジング２１と一体に
保持された弁座２３が、ＥＧＲ流入室２４の囲壁を形成
する弁ハウジングの一部を兼ねるよう形成されていて
る。開弁時、両弁座２２、２３の開口から流れ出るＥＧ
Ｒガスを吸気管（図示せず。）側へ流出させる流出ポー
ト２６ａ、２６ｂが形成されている。
態の排気ガス還流制御弁について、図１に基づいて説明
する。排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）の弁ハウジング
２１には例えばアルミダイカストにより形成され、その
弁ハウジング２１の側壁部には、ＥＧＲ配管を通して流
れてくるＥＧＲガスが流入する流入ポート２５が形成さ
れている。このＥＧＲガス流入ポート２５のさらに内部
に、弁座２３と弁ハウジング２１とで形成されるＥＧＲ
流入室２４が設けられており、２つの弁座２２、２３が
上下に対向するように組付けられている。上方の弁座２
２は、弁ハウジング２１にたとえば、圧入により組付け
られており、その下方には、弁ハウジング２１と一体に
保持された弁座２３が、ＥＧＲ流入室２４の囲壁を形成
する弁ハウジングの一部を兼ねるよう形成されていて
る。開弁時、両弁座２２、２３の開口から流れ出るＥＧ
Ｒガスを吸気管（図示せず。）側へ流出させる流出ポー
ト２６ａ、２６ｂが形成されている。
【００１４】弁ハウジング２１の上方には、アクチュエ
ータ（図示せず）が設けられている。このアクチュエー
タはたとえば、リニアソレノイド、ステップモータ等に
より形成され、後述する２つの弁体３６、３７を開閉す
るため、弁シャフト３２と係合している。
ータ（図示せず）が設けられている。このアクチュエー
タはたとえば、リニアソレノイド、ステップモータ等に
より形成され、後述する２つの弁体３６、３７を開閉す
るため、弁シャフト３２と係合している。
【００１５】２つの弁座２２、２３に対応して、弁シャ
フト３２の下部には、２つの弁体３６、３７が固定され
ている。２つの弁体３６、３７および弁シャフト３２
は、従来と同じく、耐熱性・耐摩耗性のある金属（ステ
ンレス鋼等）で形成している。また、それに対応する両
弁座２２、２３も、同様に耐熱性・耐摩耗性のある金属
（ステンレス鋼等）で形成されている。
フト３２の下部には、２つの弁体３６、３７が固定され
ている。２つの弁体３６、３７および弁シャフト３２
は、従来と同じく、耐熱性・耐摩耗性のある金属（ステ
ンレス鋼等）で形成している。また、それに対応する両
弁座２２、２３も、同様に耐熱性・耐摩耗性のある金属
（ステンレス鋼等）で形成されている。
【００１６】一方、排気ガス還流制御弁（ＥＧＲ弁）
は、ＥＧＲ配管を通して流入ポート２５から流れてくる
高温のＥＧＲガス中で使用されるので、両弁体３６、３
７の間隔と両弁座２２、２３の間隔との熱膨張差をなく
すために、両弁座２２、２３の間隔を保持する部材を２
分割する。２分割された一方の弁座２２を保持する部材
である弁ハウジング２１は上述のようにアルミダイカス
トで形成されているため、両弁体３６、３７の間隔を構
成する弁体３６、３７および弁シャフト３２の材料であ
る耐熱性・耐摩耗性のある金属（ステンレス鋼等）の熱
膨張係数に比べて、熱膨張係数は大きく、同一長さの両
弁体の間隔の伸びに比べ、熱膨張する長さが長くなる。
この対策として、前記２分割した弁座の間隔を保持する
部材のうち、他方の弁座２３を保持する部材が、その熱
膨張係数を、両弁体３６、３７の間隔を保持する部材の
熱膨張係数より小さい材料で構成されているようにす
る。
は、ＥＧＲ配管を通して流入ポート２５から流れてくる
高温のＥＧＲガス中で使用されるので、両弁体３６、３
７の間隔と両弁座２２、２３の間隔との熱膨張差をなく
すために、両弁座２２、２３の間隔を保持する部材を２
分割する。２分割された一方の弁座２２を保持する部材
である弁ハウジング２１は上述のようにアルミダイカス
トで形成されているため、両弁体３６、３７の間隔を構
成する弁体３６、３７および弁シャフト３２の材料であ
る耐熱性・耐摩耗性のある金属（ステンレス鋼等）の熱
膨張係数に比べて、熱膨張係数は大きく、同一長さの両
弁体の間隔の伸びに比べ、熱膨張する長さが長くなる。
この対策として、前記２分割した弁座の間隔を保持する
部材のうち、他方の弁座２３を保持する部材が、その熱
膨張係数を、両弁体３６、３７の間隔を保持する部材の
熱膨張係数より小さい材料で構成されているようにす
る。
【００１７】たとえば、図１の図中の寸法間隔のよう
に、両弁座２２、２３の間隔を保持する部材を２分割し
た部材のうち、一方の弁座２２を保持する部材である弁
ハウジング２１の寸法Ｌ１（両弁座２２、２３の間隔を
構成する区間１）と、他方の弁座２３を保持する部材の
寸法Ｌ２（両弁座２２、２３の間隔を構成する区間２）
との寸法関係を下記の数式１により求まるＬ１／Ｌ２の
寸法比率になるように設定する。Ｃ１〜Ｃ３は本発明の
実施形態を構成する材料の熱膨張係数である。
に、両弁座２２、２３の間隔を保持する部材を２分割し
た部材のうち、一方の弁座２２を保持する部材である弁
ハウジング２１の寸法Ｌ１（両弁座２２、２３の間隔を
構成する区間１）と、他方の弁座２３を保持する部材の
寸法Ｌ２（両弁座２２、２３の間隔を構成する区間２）
との寸法関係を下記の数式１により求まるＬ１／Ｌ２の
寸法比率になるように設定する。Ｃ１〜Ｃ３は本発明の
実施形態を構成する材料の熱膨張係数である。
【００１８】
【数１】（Ｃ１−Ｃ２）×Ｌ１＝（Ｃ２−Ｃ３）×Ｌ２ ここで、Ｃ１は、両弁座２２、２３の間隔を構成する区
間１を構成する弁ハウジング２１の材料であるアルミダ
イカストの熱膨張係数で、２１×１０−６／℃。また、
Ｃ２は、両弁体３６、３７の間隔を構成する弁体３６、
３７および弁シャフト３２の材料であるオーステナイト
系ステンレス鋼の熱膨張係数で、１７．３×１０-6／
℃。さらに、Ｃ３は、両弁座２２、２３の間隔を構成す
る区間２を構成する弁ハウジングを兼ねる弁座２３の材
料であるフェライト係ステンレス鋼の熱膨張係数で、１
０．８１×１０-6／℃。また、両弁座２２、２３の間隔
を保持する部材（区間１と区間２との和）の弁シャフト
軸方向の距離Ｌ１＋Ｌ２は、両弁体３６、３７の間隔を
保持する部材の該軸方向の距離Ｌ３とに等しく、Ｌ１及
びＬ２、Ｌ３寸法の基点は、両弁体３６、３７が両弁座
２２、２３にそれぞれ着座したときの接点とする。
間１を構成する弁ハウジング２１の材料であるアルミダ
イカストの熱膨張係数で、２１×１０−６／℃。また、
Ｃ２は、両弁体３６、３７の間隔を構成する弁体３６、
３７および弁シャフト３２の材料であるオーステナイト
系ステンレス鋼の熱膨張係数で、１７．３×１０-6／
℃。さらに、Ｃ３は、両弁座２２、２３の間隔を構成す
る区間２を構成する弁ハウジングを兼ねる弁座２３の材
料であるフェライト係ステンレス鋼の熱膨張係数で、１
０．８１×１０-6／℃。また、両弁座２２、２３の間隔
を保持する部材（区間１と区間２との和）の弁シャフト
軸方向の距離Ｌ１＋Ｌ２は、両弁体３６、３７の間隔を
保持する部材の該軸方向の距離Ｌ３とに等しく、Ｌ１及
びＬ２、Ｌ３寸法の基点は、両弁体３６、３７が両弁座
２２、２３にそれぞれ着座したときの接点とする。
【００１９】数式１は、両弁座２２、２３の間隔を保持
する部材のうち２分割された一方である区間１の熱膨張
による伸び（Ｃ１×Ｌ１）と２分割された他方である区
間２の熱膨張による伸び（Ｃ３×Ｌ２）との和が、両弁
体３６、３７の間隔を保持する部材の熱膨張による伸び
（Ｃ２×Ｌ３＝Ｃ２×（Ｌ１＋Ｌ２））に等しくなると
いう等式より導いたものである。
する部材のうち２分割された一方である区間１の熱膨張
による伸び（Ｃ１×Ｌ１）と２分割された他方である区
間２の熱膨張による伸び（Ｃ３×Ｌ２）との和が、両弁
体３６、３７の間隔を保持する部材の熱膨張による伸び
（Ｃ２×Ｌ３＝Ｃ２×（Ｌ１＋Ｌ２））に等しくなると
いう等式より導いたものである。
【００２０】以上のように構成したＥＧＲ弁では、アク
チュエータの通電時、たとえば、リニアソレノイドによ
り弁シャフト３２を押し下げ、２つの弁体３６、３７を
２つの弁座２２、２３から下方に離間させて両弁座２
２、２３の開口を開放する。これにより、弁ハウジング
２１の流入ポート２５からＥＧＲガス流入室２４内に流
入するＥＧＲガスを、両弁座２２、２３の開口からＥＧ
Ｒガス通路２７ａ、２７ｂ内に流入させ、流出ポート２
６ａ、２６ｂから吸気管側へ流入させる。
チュエータの通電時、たとえば、リニアソレノイドによ
り弁シャフト３２を押し下げ、２つの弁体３６、３７を
２つの弁座２２、２３から下方に離間させて両弁座２
２、２３の開口を開放する。これにより、弁ハウジング
２１の流入ポート２５からＥＧＲガス流入室２４内に流
入するＥＧＲガスを、両弁座２２、２３の開口からＥＧ
Ｒガス通路２７ａ、２７ｂ内に流入させ、流出ポート２
６ａ、２６ｂから吸気管側へ流入させる。
【００２１】一方、排気ガスを還流させることにより受
ける熱エネルギーに対しては、本発明の形態では前述の
とおり、両弁座２２、２３の間隔を保持する部材（区間
１と区間２との和）の熱膨張による伸び（Ｃ１×Ｌ１＋
Ｃ３×Ｌ２）と両弁体３６、３７の間隔を保持する部材
の熱膨張による伸び（Ｃ２×（Ｌ１＋Ｌ２））とが等し
くなるようにする数式１によって求まるＬ１／Ｌ２の寸
法比率になるように設定する。これにより、被熱温度に
係わらず、弁ハウジング２１の材料で形成する区間１の
Ｌ１寸法の熱膨張する長さが、同一長さの両弁体の間隔
の伸びに比べ、長くなっても、弁ハウジングを兼ねる弁
座２３の材料で形成する区間２のＬ２寸法の熱膨張する
長さが、同一長さの両弁体の間隔の伸びに比べ、熱膨張
する長さが短くなることにより相殺できる。したがっ
て、両弁座２２、２３の間隔Ｌ１＋Ｌ２に対応する該両
弁体３６、３７の間隔のＬ３寸法の熱膨張する長さと合
せることができ、熱膨張による両弁体３６、３７の間隔
と両弁座２２、２３の間隔との誤差がなくなり、弁漏れ
を防止できる。
ける熱エネルギーに対しては、本発明の形態では前述の
とおり、両弁座２２、２３の間隔を保持する部材（区間
１と区間２との和）の熱膨張による伸び（Ｃ１×Ｌ１＋
Ｃ３×Ｌ２）と両弁体３６、３７の間隔を保持する部材
の熱膨張による伸び（Ｃ２×（Ｌ１＋Ｌ２））とが等し
くなるようにする数式１によって求まるＬ１／Ｌ２の寸
法比率になるように設定する。これにより、被熱温度に
係わらず、弁ハウジング２１の材料で形成する区間１の
Ｌ１寸法の熱膨張する長さが、同一長さの両弁体の間隔
の伸びに比べ、長くなっても、弁ハウジングを兼ねる弁
座２３の材料で形成する区間２のＬ２寸法の熱膨張する
長さが、同一長さの両弁体の間隔の伸びに比べ、熱膨張
する長さが短くなることにより相殺できる。したがっ
て、両弁座２２、２３の間隔Ｌ１＋Ｌ２に対応する該両
弁体３６、３７の間隔のＬ３寸法の熱膨張する長さと合
せることができ、熱膨張による両弁体３６、３７の間隔
と両弁座２２、２３の間隔との誤差がなくなり、弁漏れ
を防止できる。
【００２２】さらに、他の実施形態として、以下説明す
る。
る。
【００２３】一実施形態の図１では、両弁座２２、２３
の間隔を保持する第１の部材の２分割された部材の他方
を構成する弁座２２と弁ハウジング２１において、弁ハ
ウジング２１は例えばアルミダイカストで、弁座２２を
例えば耐熱性・耐摩耗性のある金属（ステンレス鋼等）
で形成されるとしただけが、他の実施形態においては、
弁座２２が、２分割された部材の一方を構成する弁座２
３と同等の材料に変更（従来のオーステナイト系ステン
レスからフェライト系ステンレスに変更）とすること
で、両弁座の間隔と両弁体の間隔との誤差をさらに略な
く維持することできる。
の間隔を保持する第１の部材の２分割された部材の他方
を構成する弁座２２と弁ハウジング２１において、弁ハ
ウジング２１は例えばアルミダイカストで、弁座２２を
例えば耐熱性・耐摩耗性のある金属（ステンレス鋼等）
で形成されるとしただけが、他の実施形態においては、
弁座２２が、２分割された部材の一方を構成する弁座２
３と同等の材料に変更（従来のオーステナイト系ステン
レスからフェライト系ステンレスに変更）とすること
で、両弁座の間隔と両弁体の間隔との誤差をさらに略な
く維持することできる。
【００２４】弁座２２の材料を変更して弁座２３の熱膨
張係数と同等にすることが、従来材料の弁体と弁座の組
合せによる耐摩耗性に比べて劣る場合でも、両弁体３
６、３７と両弁座２２、２３の摩耗が略同一に維持で
き、摩耗による両弁体３６、３７の間隔と両弁座の間隔
２２、２３との誤差変化も生じない。また、弁座２２の
熱膨張の影響は、弁座２２の弁シャフトの軸方向寸法が
第１の部材の寸法Ｌ１＋Ｌ２に比べて十分小さいので、
略無視することが可能であり、熱膨張による両弁体３
６、３７の間隔と両弁座の間隔２２、２３との誤差も略
ない。このようにすれば、熱膨張と摩耗（耐久性）に対
しても、両弁座の間隔（寸法Ｌ１＋Ｌ２）と両弁体の間
隔（寸法Ｌ３）との誤差が略なく維持できるので、２つ
の弁体３６、３７を弁座２２、２３により精度良く同時
に着座させることができて、弁漏れがさらに良好に防止
できる。
張係数と同等にすることが、従来材料の弁体と弁座の組
合せによる耐摩耗性に比べて劣る場合でも、両弁体３
６、３７と両弁座２２、２３の摩耗が略同一に維持で
き、摩耗による両弁体３６、３７の間隔と両弁座の間隔
２２、２３との誤差変化も生じない。また、弁座２２の
熱膨張の影響は、弁座２２の弁シャフトの軸方向寸法が
第１の部材の寸法Ｌ１＋Ｌ２に比べて十分小さいので、
略無視することが可能であり、熱膨張による両弁体３
６、３７の間隔と両弁座の間隔２２、２３との誤差も略
ない。このようにすれば、熱膨張と摩耗（耐久性）に対
しても、両弁座の間隔（寸法Ｌ１＋Ｌ２）と両弁体の間
隔（寸法Ｌ３）との誤差が略なく維持できるので、２つ
の弁体３６、３７を弁座２２、２３により精度良く同時
に着座させることができて、弁漏れがさらに良好に防止
できる。
【図１】本発明の一実施形態のＥＧＲ弁を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の複座弁型のＥＧＲ弁の主要部の構造を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】従来の改良された複座弁型のＥＧＲ弁の主要部
の構造を示す断面図である。
の構造を示す断面図である。
２１ 弁ハウジング(第1の部材の一部） ２２ 弁座 ２３ 弁座（ＥＧＲ流入室の囲壁を形成する弁ハウジン
グの一部） ２４ ＥＧＲ流入室 ２５ 流入ポート ２６ 流出ポート ３２ 弁シャフト（第２の部材の一部） ３６、３７ 弁体
グの一部） ２４ ＥＧＲ流入室 ２５ 流入ポート ２６ 流出ポート ３２ 弁シャフト（第２の部材の一部） ３６、３７ 弁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 悟 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G062 EA11 EA12 GA10 GA21 3H052 AA01 BA02 CA12 CB20 CC09 CD01 EA16 3H106 DC02 EE39 GB05 GB08 GB18 KK19
Claims (4)
- 【請求項１】 弁ハウジング内に２つの弁座を対向させ
て配置し、両弁座の中心に１本の弁シャフトを貫通させ
ると共に、該弁シャフトに２つの弁体を固定し、該弁シ
ャフトをその軸方向に駆動することで、各弁体を各弁座
に着座又は、離間させる排気ガス還流制御弁において、 前記２つの弁座の間隔を保持する第１の部材は、前記弁
シャフトの軸方向に２分割されると共にそれぞれが、異
なる熱膨張係数を有する材料で構成されるようにし、し
かも、前記弁シャフトの一部を含み前記２つの弁体の間
隔を保持する第２の部材の熱膨張係数に対して、前記第
１の部材の２分割された一方の部材の熱膨張係数は大き
く、２分割された他方の部材の熱膨張係数が小さく設定
されていることを特徴とする排気ガス還流制御弁。 - 【請求項２】 前記第１の部材の前記弁シャフトの軸方
向の距離と、 該軸方向の距離に対応する前記第２の部材の距離とが、 被熱温度に係わらず、略同一となるように設定したこと
を特徴とする請求項１に記載の排気ガス還流制御弁。 - 【請求項３】 前記第１の部材の２分割された部材の一
方は、前記２つの弁座の一方を形成すると共に、前記弁
ハウジングを兼ねるように構成したことを特徴とする請
求項２に記載の排気ガス還流制御弁。 - 【請求項４】 前記第１の部材の２分割された部材の他
方には、前記２つの弁座の他方が設けられており、該他
方の弁座は前記２分割された部材の他方の部材とは異な
る材料で構成されると共に、その熱膨張係数が前記２つ
の弁座の一方と同等となるように設定されていることを
特徴とする請求項３に記載の排気ガス還流制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28149399A JP2001099014A (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 排気ガス還流制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28149399A JP2001099014A (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 排気ガス還流制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001099014A true JP2001099014A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=17639962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28149399A Withdrawn JP2001099014A (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 排気ガス還流制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001099014A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005054728A1 (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | ガス流量制御弁の組立方法 |
| JP2005256803A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Ｅｇｒバルブ装置 |
| EP1718891A1 (en) * | 2004-02-27 | 2006-11-08 | Dana Canada Corporation | Leak-resistant solenoid valves |
| CN103256393A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 潍坊威度电子科技有限公司 | 压力平衡式气体喷射数字阀 |
| CN108979906A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀及发动机 |
| CN109028100A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-12-18 | 长兴（广州）光电材料有限公司 | 一种低泄漏提升阀及采用该提升阀的蓄热焚烧设备 |
| CN109058003A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀及废气再循环系统 |
-
1999
- 1999-10-01 JP JP28149399A patent/JP2001099014A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005054728A1 (ja) * | 2003-12-04 | 2005-06-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | ガス流量制御弁の組立方法 |
| CN100387876C (zh) * | 2003-12-04 | 2008-05-14 | 三菱电机株式会社 | 气体流量控制阀的组装方法 |
| US7634856B2 (en) | 2003-12-04 | 2009-12-22 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of assembling gas flow control valve |
| DE112004000124B4 (de) * | 2003-12-04 | 2011-07-14 | Mitsubishi Denki K.K. | Verfahren zur Montage eines Gasmassenstrom-Steuerventils |
| EP1718891A1 (en) * | 2004-02-27 | 2006-11-08 | Dana Canada Corporation | Leak-resistant solenoid valves |
| EP1718891A4 (en) * | 2004-02-27 | 2009-04-29 | Dana Canada Corp | SEALED ELECTROROBINET |
| JP2005256803A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Mitsubishi Electric Corp | Ｅｇｒバルブ装置 |
| CN103256393A (zh) * | 2013-04-28 | 2013-08-21 | 潍坊威度电子科技有限公司 | 压力平衡式气体喷射数字阀 |
| CN109028100A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-12-18 | 长兴（广州）光电材料有限公司 | 一种低泄漏提升阀及采用该提升阀的蓄热焚烧设备 |
| CN109058003A (zh) * | 2018-07-27 | 2018-12-21 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀及废气再循环系统 |
| CN108979906A (zh) * | 2018-08-03 | 2018-12-11 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr阀及发动机 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061205 |