JP2002285918A - Exhaust gas control valve - Google Patents

Exhaust gas control valve

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JP2002285918A
JP2002285918A JP2001085974A JP2001085974A JP2002285918A JP 2002285918 A JP2002285918 A JP 2002285918A JP 2001085974 A JP2001085974 A JP 2001085974A JP 2001085974 A JP2001085974 A JP 2001085974A JP 2002285918 A JP2002285918 A JP 2002285918A
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JP
Japan
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shaft
exhaust gas
valve
bushing
control valve
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Japanese (ja)
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Takashi Kobayashi
高史 小林
Hideo Endo
英雄 遠藤
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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Denso Corp
Toyota Motor Corp
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65Constructional details of EGR valves
    • F02M26/74Protection from damage, e.g. shielding means
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent sticking of shaft due to clogging of particles or the like contained in exhaust gas between a sliding face of the shaft, to which a valve element is mounted and a sliding face of a bushing supporting the shaft, in an exhaust gas control valve used for an ECR apparatus of an internal combustion engine. SOLUTION: A valve element 9 of opening-out valve type opening/closing a valve seat opening 8 from the outside is attached to one end of the shaft 10; the bushing 11 slidably supports the shaft 10 in the axial direction; if the exhaust gas passing at a time of opening the valve on a part of a surface of the shaft 10 projecting from and entering into the bushing 11 and the fine particles included in the exhaust gas is deposited on the part, the shaft 10 is likely to stick, because the deposit is caught between the sliding faces. As a countermeasure, a relief groove 31, projecting from the busing 11 and entering into the busing, is formed in the part of the surface of the shaft 10 projecting from and entering into the bushing and around the part to form the deposit, so that a clearance remains formed in between the shaft 10 and the busing 11 prevents the sticking of the shaft.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関における
排気ガス再循環装置(EGR装置)に使用される排気ガ
ス制御弁に関する。
The present invention relates to an exhaust gas control valve used for an exhaust gas recirculation device (EGR device) in an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関のEGR装置に使用される排気
ガス制御弁は、燃焼残滓やカーボン等の微粒子が含まれ
ている排気ガスが流れるEGR通路を開閉制御するため
に設けられるので、先端に弁体を取り付けられたシャフ
トの表面に微粒子が付着してデポジットを形成すると、
シャフトと、それを摺動可能に支持しているブッシング
(軸受)の円筒形の摺動面との間の微小な隙間にデポジ
ットが噛みこまれることにより、シャフトがブッシング
の摺動面に固着(スティック)するために、ダイヤフラ
ム等からなるアクチュエータによっては、排気ガス制御
弁が円滑に開閉作動をしなくなることがある。
2. Description of the Related Art An exhaust gas control valve used in an EGR device of an internal combustion engine is provided for controlling the opening and closing of an EGR passage through which exhaust gas containing fine particles such as combustion residues and carbon flows. When fine particles adhere to the surface of the shaft with the valve attached to form a deposit,
The deposit is caught in the minute gap between the shaft and the cylindrical sliding surface of the bushing (bearing) that slidably supports the shaft, so that the shaft is fixed to the sliding surface of the bushing ( Due to the sticking, the exhaust gas control valve may not be able to open and close smoothly depending on the actuator including the diaphragm or the like.

【0003】この問題を解消するために、実開昭58−
11181号公報に記載された排気ガス制御弁において
は、所謂「内開き弁」として、弁座開口の内側に接触し
てそれを開閉し得る弁体が一端に取り付けられているシ
ャフトの一部を覆うように、基部をブッシングに取り付
けられてシャフトの一端側に向かって延びる第1の筒体
と、基部が弁体に固定されると共にシャフトの他端側に
向かって延びて、シャフトの一部を覆う第2の筒体とを
設けて、少なくとも弁体が開弁位置にある時には、第1
の筒体が第2の筒体の内側に進入することにより、それ
らの筒体が部分的にオーバーラップするように構成し、
開弁状態においてシャフトの周囲を2つの筒体によって
覆うことによって、排気ガス中の微粒子等がシャフトの
表面に付着するのを防止している。
In order to solve this problem, Japanese Utility Model Application Laid-open No.
In the exhaust gas control valve described in Japanese Patent No. 11181, as a so-called "inner opening valve", a part of a shaft having a valve body attached to one end and capable of opening and closing the inside of a valve seat opening is provided. A first cylindrical body attached to the bushing so as to cover the base and extending toward one end of the shaft; a base fixed to the valve body and extending toward the other end of the shaft to form a portion of the shaft; And a second cylindrical body that covers the first cylinder when at least the valve body is at the valve-open position.
The cylindrical body of the second cylindrical body enters the inside of the second cylindrical body, so that those cylindrical bodies partially overlap,
By covering the periphery of the shaft with the two cylinders in the valve-open state, it is possible to prevent particulates and the like in the exhaust gas from adhering to the surface of the shaft.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、弁座開口の閉塞が起こり難くするというような目的
から、排気ガス制御弁を所謂「外開き弁」として構成す
る場合、つまり、弁体が、シャフトが弁座開口を貫通し
た外側において弁座開口を開閉するように配置される排
気ガス制御弁においては、最近よく見られるように、内
燃機関にターボチャージャのような過給機が付設される
場合や、排気ガスの圧力が高くなるような場合には、前
述の従来技術のように、排気ガス制御弁のシャフトを、
一部オーバーラップする2つの筒体によって覆ったとし
ても、排気ガスの圧力が高いために、僅かな量の排気ガ
スが2つの筒体の隙間から筒体の内部に侵入してシャフ
トの表面に接触する結果、排気ガス中の微粒子等がシャ
フトの表面に付着して、長い使用期間の後にはシャフト
とブッシングを固着させる可能性がある。
However, for example, when the exhaust gas control valve is configured as a so-called "opening valve" for the purpose of making it difficult to close the valve seat opening, that is, the valve body is In an exhaust gas control valve in which a shaft opens and closes a valve seat opening outside the valve seat opening, a turbocharger such as a turbocharger is attached to the internal combustion engine, as is often seen recently. In the case or when the pressure of the exhaust gas becomes high, the shaft of the exhaust gas control valve is
Even if it is covered by two overlapping cylinders, a small amount of exhaust gas penetrates into the interior of the cylinder through the gap between the two cylinders due to the high pressure of the exhaust gas. As a result, fine particles and the like in the exhaust gas may adhere to the surface of the shaft, and may stick the bushing to the shaft after a long use period.

【0005】本発明は、特に外開き弁型の排気ガス制御
弁に起こりやすいデポジットによるシャフトとブッシン
グとの固着の問題に対処して、それが排気ガス圧力の高
い状態で長期間使用された場合でも、シャフトの固着を
起こす恐れがない改良された排気ガス制御弁を提供する
ことを目的としている。
[0005] The present invention addresses the problem of sticking of the shaft and bushing due to deposits, which is particularly likely to occur in the exhaust valve of the open-open type, and is used for a long time at a high exhaust gas pressure. However, an object of the present invention is to provide an improved exhaust gas control valve which does not cause the shaft to stick.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、従来技術にお
ける前述のような問題に対応する解決手段として、特許
請求の範囲の請求項1に記載された排気ガス制御弁を提
供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an exhaust gas control valve according to claim 1 as a means for solving the above-mentioned problems in the prior art.

【0007】本発明の排気ガス制御弁においては、シャ
フトのうちで、排気ガスと接触する可能性があると共に
ブッシング内へ出入りする部分と、該部分の軸方向両側
の所定の距離までの部分とにわたって、シャフトの外周
に環状のデポジット逃げ溝を形成する。従って、排気ガ
スに含まれている微粒子等が環状のデポジット逃げ溝内
に付着して堆積しても、微粒子の堆積層(デポジット)
の厚さがデポジット逃げ溝の深さを埋める時までは、デ
ポジットの表面とブッシングの摺動面との間に隙間が形
成されるので、シャフトとブッシングがデポジットによ
って固着する恐れがなくなる。
In the exhaust gas control valve of the present invention, a portion of the shaft which may come into contact with the exhaust gas and goes into and out of the bushing, and a portion of the shaft up to a predetermined distance on both axial sides thereof. , An annular deposit relief groove is formed on the outer periphery of the shaft. Therefore, even if the fine particles and the like contained in the exhaust gas adhere to and accumulate in the annular deposit relief groove, the fine particle deposition layer (deposit)
A gap is formed between the surface of the deposit and the sliding surface of the bushing until the thickness of the bushing fills the depth of the deposit escape groove.

【0008】本発明の排気ガス制御弁は、シャフトが弁
座開口を通過した先の弁座開口の外側からそれを弁体が
開閉する形式の所謂外開き弁として構成すると、その効
果が顕著になる。即ち、外開き弁の場合は、シャフトの
うちで開弁時にブッシングの外(排気ガスの流路)へ出
る部分が排気ガスに曝されることになるので、その部分
にデポジットが付着するが、閉弁時にはその部分がブッ
シングの内部へ進入するので、デポジットがシャフトの
その部分の表面と、ブッシングの摺動面との間に噛みこ
まれやすいためである。本発明によってその部分にデポ
ジット逃げ溝を形成すれば、排気ガス中の微粒子等はデ
ポジット逃げ溝の中に堆積してデポジットを形成するの
で、デポジットの表面と、ブッシングの摺動面との間に
隙間が形成される結果、外開き弁でもシャフトの固着を
回避することができる。
The effect of the exhaust gas control valve of the present invention is remarkable when the exhaust gas control valve is constituted as a so-called external opening valve in which the valve body opens and closes the valve from the outside of the valve seat opening where the shaft has passed through the valve seat opening. Become. That is, in the case of the outward opening valve, a portion of the shaft that goes out of the bushing (exhaust gas flow path) when the valve is opened is exposed to the exhaust gas, and the deposit adheres to that portion. When the valve is closed, the portion enters the inside of the bushing, so that the deposit is easily bitten between the surface of the portion of the shaft and the sliding surface of the bushing. If a deposit escape groove is formed in that portion according to the present invention, fine particles and the like in the exhaust gas accumulate in the deposit escape groove to form a deposit, so that between the surface of the deposit and the sliding surface of the bushing. As a result of the formation of the gap, the sticking of the shaft can be avoided even with the outward opening valve.

【0009】本発明の排気ガス制御弁においては、アク
チュエータとしてステップモータを使用して、その正逆
方向の回転をシャフトの軸方向の往復運動に変換する螺
子機構と組み合わせることにより、強力で、作動が正確
な弁体の駆動機構を得ることができる。従って、ダイヤ
フラムアクチュエータ等に比べて大きな制御力を発揮し
て、正確な弁開度によって適正な排気ガス流量を生じさ
せる。
In the exhaust gas control valve according to the present invention, a stepping motor is used as an actuator, and the combination with a screw mechanism for converting the forward / reverse rotation into a reciprocating motion in the axial direction of the shaft. However, an accurate valve body driving mechanism can be obtained. Therefore, a large control force is exerted as compared with a diaphragm actuator or the like, and an appropriate exhaust gas flow rate is generated by an accurate valve opening.

【0010】また、従来技術と同様な、部分的にオーバ
ーラップする第1のスリーブと第2のスリーブによっ
て、シャフトのうちでブッシング内へ出入りする部分を
取り巻く空間を閉じるように構成することができる。そ
れによってシャフトに形成されたデポジット逃げ溝内に
付着する微粒子の量が減少して堆積し難くなるので、デ
ポジット逃げ溝の深さを浅くすることが可能になる。
The first and second sleeves partially overlapping each other as in the prior art can be configured to close the space surrounding the portion of the shaft that enters and exits the bushing. . As a result, the amount of the fine particles adhering in the deposit relief groove formed on the shaft is reduced and it becomes difficult to deposit the fine particles, so that the depth of the deposit relief groove can be reduced.

【0011】シャフトの表面に形成するデポジット逃げ
溝の深さは、例えば、車両の走行距離にして30万km
というような、十分に長い排気ガス制御弁の耐用期間内
に、排気ガスに含まれている微粒子等がシャフトの表面
に付着、堆積して形成するデポジットの厚さを測定し、
その厚さに所定の安全係数を乗算するというような方法
によって決定すると、適当な深さを容易に決定すること
ができる。
The depth of the deposit relief groove formed on the surface of the shaft is, for example, 300,000 km in terms of the traveling distance of the vehicle.
During the lifetime of a sufficiently long exhaust gas control valve, the thickness of a deposit formed by depositing and depositing fine particles and the like contained in the exhaust gas on the shaft surface is measured,
If the thickness is determined by multiplying the thickness by a predetermined safety factor, an appropriate depth can be easily determined.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】添付の図面を用いて、本発明の排
気ガス制御弁の具体的な実施例の構造を説明する。図1
は本発明の実施例としての排気ガス制御弁1の全体の縦
断面を示すものである。2は弁ハウジングであって、開
口としての排気ガスの入口3と出口4とを備えている。
排気ガス制御弁1は内燃機関のEGR装置に使用される
ので、入口3は図示しない導管によって内燃機関の排気
通路に接続されると共に、出口4は同じく吸気通路に接
続される。ハウジング2の内部には独立の空間としての
入口室5及び出口室6が形成されていて、それぞれが入
口3又は出口4に通じている。入口室5と出口室6との
間には仕切り部材として、ステンレス鋼等からなるノズ
ル7が設けられている。ノズル7には弁座開口8が形成
される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The structure of a specific embodiment of an exhaust gas control valve according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Figure 1
1 shows an overall vertical cross section of an exhaust gas control valve 1 as an embodiment of the present invention. Reference numeral 2 denotes a valve housing, which has an exhaust gas inlet 3 and an outlet 4 as openings.
Since the exhaust gas control valve 1 is used in an EGR device of an internal combustion engine, the inlet 3 is connected to an exhaust passage of the internal combustion engine by a conduit (not shown), and the outlet 4 is also connected to an intake passage. An inlet chamber 5 and an outlet chamber 6 are formed inside the housing 2 as independent spaces, and each communicates with the inlet 3 or the outlet 4. A nozzle 7 made of stainless steel or the like is provided as a partition member between the inlet chamber 5 and the outlet chamber 6. A valve seat opening 8 is formed in the nozzle 7.

【0013】図示実施例における排気ガス制御弁1は所
謂「外開き弁」として、入口室5側から弁座開口8を閉
塞し得るステンレス鋼製の弁体9が、やはりステンレス
鋼製で、弁座開口8の中心を緩やかに貫通している円柱
棒状のシャフト10の一端部(下端部)に取り付けられ
ている。シャフト10は弁体9と共にその軸線方向に移
動することができるように、ハウジング2に取り付けら
れたカーボン(黒鉛)製のブッシング(軸受)11の円
筒形の摺動面によって支持されている。
The exhaust gas control valve 1 in the illustrated embodiment is a so-called "opening valve", and a stainless steel valve body 9 capable of closing a valve seat opening 8 from the inlet chamber 5 side is also made of stainless steel. It is attached to one end (lower end) of a cylindrical rod-shaped shaft 10 gently penetrating the center of the seat opening 8. The shaft 10 is supported by a cylindrical sliding surface of a bushing (bearing) 11 made of carbon (graphite) attached to the housing 2 so as to be able to move in the axial direction together with the valve body 9.

【0014】前述の従来技術と概ね同様に、基端がブッ
シング11側に取り付けられてシャフト10の一端(下
端)側に向かって延びることにより、シャフト10の一
部を覆っているステンレス鋼製の第1のスリーブ12
と、それよりも大径の部分を有し、基端がシャフト10
の一端側の弁体9に取り付けられて他端(上端)側に向
かって延びることにより、シャフト10の一部を覆うこ
とができる第2のスリーブ13とが設けられていて、弁
体9が最も下降して弁座開口8を全開する位置にある時
でも、第1のスリーブ12と第2のスリーブ13が部分
的にオーバーラップすることによって、シャフト10の
表面を覆うように構成されている。
In substantially the same manner as in the prior art described above, the base end is attached to the bushing 11 side and extends toward one end (lower end) of the shaft 10 so that a stainless steel covering a part of the shaft 10 is formed. First sleeve 12
And a portion having a larger diameter than that of the
A second sleeve 13 that is attached to the valve body 9 at one end and extends toward the other end (upper end) to cover a part of the shaft 10 is provided. The first sleeve 12 and the second sleeve 13 are configured to cover the surface of the shaft 10 by partially overlapping the first sleeve 12 and the second sleeve 13 even when the valve is fully lowered and the valve seat opening 8 is fully opened. .

【0015】シャフト10が出口室6側からブッシング
11を上方へ貫通した後の部分にはフッ素ゴムからなる
オイルシール14が設けられており、それから更に上方
へ延びるシャフト10の他端(上端)には、亜鉛メッキ
鋼板を深皿状に絞り成形したプレート15が取り付けら
れている。プレート15の周縁部分とハウジング2に嵌
合されたシール押さえ16との間にはステンレス鋼製の
圧縮スプリング17が装着されていて、プレート15と
シャフト10を介して弁体9を常に閉弁位置に向かって
付勢している。
An oil seal 14 made of fluoro rubber is provided at a portion after the shaft 10 has penetrated the bushing 11 upward from the outlet chamber 6 side, and is provided at the other end (upper end) of the shaft 10 extending further upward. Is mounted with a plate 15 formed by drawing a galvanized steel plate into a deep dish shape. A compression spring 17 made of stainless steel is mounted between the peripheral portion of the plate 15 and the seal retainer 16 fitted to the housing 2, and the valve body 9 is always closed through the plate 15 and the shaft 10. It is urging toward.

【0016】圧縮スプリング17の付勢力に抗して弁体
9を開弁位置へ移動させるために、弁ハウジング2の上
端にボルト18によって締結された取り付け座19とカ
バー20からなるハウジングの内部には、アクチュエー
タとしてのステップモータ21が設けられている。ステ
ップモータ21の構造は周知のもので、固定のフィール
ド部には複数個(例えば4組)のコイル22が設けられ
ている。コイル22には外部の制御装置等から端子部2
3を介してパルス状の駆動電流が供給される。フィール
ド部の内部の、シャフト10の延長線上において回転す
ることができるように、ステップモータ21の回転軸2
4が軸受25及び26を介して、カバー20と取り付け
座19によって軸支されている。回転軸24には、全体
が円筒形で、円周方向に交互に異なる磁極N,S,N,
S,…が現れるように、多数の部分に帯磁された永久磁
石からなる回転子27が取り付けられている。
In order to move the valve body 9 to the valve-opening position against the urging force of the compression spring 17, the inside of a housing consisting of a mounting seat 19 and a cover 20 fastened to the upper end of the valve housing 2 by bolts 18. Is provided with a step motor 21 as an actuator. The structure of the step motor 21 is well known, and a plurality (for example, four sets) of coils 22 are provided in a fixed field portion. The coil 22 is connected to the terminal 2 from an external control device or the like.
A pulse-like drive current is supplied via the switch 3. The rotation shaft 2 of the step motor 21 is rotated so as to be able to rotate on the extension of the shaft 10 inside the field portion.
4 is pivotally supported by the cover 20 and the mounting seat 19 via bearings 25 and 26. The rotating shaft 24 has a cylindrical shape as a whole and magnetic poles N, S, N,
A rotor 27 composed of a permanent magnet magnetized in many parts is attached so that S,... Appear.

【0017】回転軸24の下方の延長部分には雄螺子部
28が形成されていて、それが、前述のプレート15の
上縁部に嵌合している硬質の合成樹脂(PPS)製のカ
ラム29に形成された雌螺子部30と螺合している。な
お、カラム29自体の回転は取り付け座19に形成され
ている十字形の溝部と、それに係合するガイド機構によ
って阻止されているので、ステップモータ21の回転軸
24と共に雄螺子部28が回転する時に、カラム29が
上下方向にのみ移動するようになっている。
A male screw portion 28 is formed in an extension below the rotary shaft 24, and is formed of a hard synthetic resin (PPS) column fitted to the upper edge of the plate 15 described above. It is screwed with the female screw part 30 formed at 29. Since the rotation of the column 29 itself is prevented by the cross-shaped groove formed in the mounting seat 19 and the guide mechanism engaged with the groove, the male screw 28 rotates together with the rotation shaft 24 of the step motor 21. At times, the column 29 moves only in the vertical direction.

【0018】アクチュエータを構成するステップモータ
21と、それに連動する螺子機構はこのような構造を有
するから、外部の制御装置等からコイル22へパルス状
の駆動電流が流れると、回転軸24は所定の小さな回転
角度を単位にして、正方向又は逆方向にコイル22へ入
力されたパルスの数に相当する角度だけ回転する。回転
軸24が回転すると、螺子機構の作動によって、回転軸
24の回転方向と回転角度に対応する方向と距離だけ、
カラム29が上下方向に移動することになる。カラム2
9の移動と共にプレート15を介して連結されたシャフ
ト10が上下方向に移動するので、開弁状態においては
弁体9と弁座開口8との間の隙間の大きさが変化して、
入口室5から出口室6へ流れる排気ガスの量を調整する
ことができる。また、弁体9が弁座開口8に外側から接
触して閉弁位置をとると、内燃機関の排気通路から分流
して吸気通路へ還流する排気ガスの流れを完全に遮断し
て、EGR量を零とすることができる。
The stepping motor 21 constituting the actuator and the screw mechanism linked therewith have such a structure, so that when a pulse-like driving current flows from the external control device or the like to the coil 22, the rotating shaft 24 is moved to a predetermined position. The rotation is performed by an angle corresponding to the number of pulses input to the coil 22 in the forward or reverse direction in units of a small rotation angle. When the rotation shaft 24 rotates, the screw mechanism operates to rotate the rotation shaft 24 by a direction and a distance corresponding to the rotation direction and the rotation angle.
The column 29 moves up and down. Column 2
As the shaft 10 connected via the plate 15 moves up and down along with the movement of the valve 9, the size of the gap between the valve element 9 and the valve seat opening 8 changes in the valve-open state,
The amount of exhaust gas flowing from the inlet chamber 5 to the outlet chamber 6 can be adjusted. Further, when the valve body 9 contacts the valve seat opening 8 from the outside and takes the valve closing position, the flow of exhaust gas diverted from the exhaust passage of the internal combustion engine and returned to the intake passage is completely shut off, and the EGR amount is reduced. Can be set to zero.

【0019】排気ガス制御弁1が開弁位置をとった時
は、内燃機関の排気通路から分流した排気ガスが入口室
5から弁座開口8と弁体9との隙間を通って出口室6へ
流入するから、出口室6には排気ガスが充満することに
なるが、従来技術の場合と同様に、第1のスリーブ12
と第2のスリーブ13が一部オーバーラップして、ブッ
シング11の中へ出入りするシャフト10の一部分の周
囲の空間を閉じているので、排気ガスがスリーブ12及
び13によって閉じられた空間の中へ侵入して直ちにシ
ャフト10の表面に接触することが防止される。
When the exhaust gas control valve 1 is in the open position, the exhaust gas diverted from the exhaust passage of the internal combustion engine passes from the inlet chamber 5 through the gap between the valve seat opening 8 and the valve body 9 to the outlet chamber 6. Since the exhaust gas flows into the outlet chamber 6, the outlet chamber 6 is filled with the exhaust gas.
And the second sleeve 13 partially overlap to close the space around a portion of the shaft 10 that enters and exits the bushing 11, so that the exhaust gas enters the space closed by the sleeves 12 and 13. It is possible to prevent the shaft 10 from coming into contact with the surface of the shaft 10 immediately.

【0020】しかしながら、排気ガスの圧力が高い場合
等では、排気ガス制御弁1が開弁した時に僅かな量の排
気ガスが、2つのスリーブ12及び13の隙間を通過し
て内部の空間へ侵入するのを完全に防止することは不可
能に近いから、長期間の間に侵入した排気ガスに含まれ
ている微粒子等が少しずつシャフト10の表面に付着し
てデポジットを形成する。特に、図示実施例のように、
弁体9が弁座開口8に関して外開き弁の形式となってい
る場合には、開弁時にブッシング11の外に出るシャフ
ト10の部分にデポジットが付着すると、閉弁時にその
部分がデポジットと共にブッシング11の内部へ進入す
ることになるから、デポジットがシャフト10の表面と
ブッシング11の摺動面との間に噛みこまれて、シャフ
ト10とブッシング11が固着し、排気ガス制御弁1が
作動不能となる可能性が高い。
However, when the exhaust gas pressure is high, when the exhaust gas control valve 1 is opened, a small amount of exhaust gas passes through the gap between the two sleeves 12 and 13 and enters the internal space. Since it is almost impossible to completely prevent the exhaust gas from entering, the fine particles and the like contained in the exhaust gas that has entered for a long period of time gradually adhere to the surface of the shaft 10 to form a deposit. In particular, as in the illustrated embodiment,
In the case where the valve body 9 is in the form of an open valve with respect to the valve seat opening 8, if a deposit adheres to a portion of the shaft 10 that comes out of the bushing 11 when the valve is opened, that portion is closed together with the deposit when the valve is closed. 11, the deposit is caught between the surface of the shaft 10 and the sliding surface of the bushing 11, the shaft 10 and the bushing 11 are fixed, and the exhaust gas control valve 1 becomes inoperable. Is likely to be

【0021】そのようなトラブルの可能性を避けるため
に、図示実施例においては図2に拡大して示したよう
に、シャフト10のうちで排気ガス制御弁1の開閉作動
時にブッシング11の中へ出入りする部分だけでなく、
その上下両側における所定の僅かな距離の部分を含むよ
うに、一定の深さの環状のデポジット逃げ溝31を旋削
加工によって形成している。それによって、シャフト1
0にはブッシング11の中へ出入りする部分と、その付
近の部分に細径部32が形成される。
In order to avoid the possibility of such a trouble, in the illustrated embodiment, as shown in FIG. 2 in an enlarged manner, the shaft 10 is inserted into the bushing 11 when the exhaust gas control valve 1 is opened and closed. Not only the part that goes in and out,
An annular deposit relief groove 31 having a constant depth is formed by turning so as to include portions at predetermined small distances on the upper and lower sides. Thereby, the shaft 1
At 0, a small-diameter portion 32 is formed at a portion that goes into and out of the bushing 11, and at a portion near the portion.

【0022】スリーブ12及び13の隙間を通過して微
量の排気ガスがそれらの内部空間へ侵入し、その排気ガ
スに含まれている微粒子がシャフト10の表面に付着し
て堆積するとしても、シャフト10のうちでブッシング
11内へ出入りする部分と、その付近の部分にわたって
デポジット逃げ溝31が形成されているので、微粒子は
デポジット逃げ溝31内の細径部32の表面に付着する
ことになる。そこで、例えば、車両がその耐用距離であ
る30万kmを走行する間に、微粒子の堆積層(デポジ
ット)の厚さがどれぐらいに達するかということを調べ
ることにより、その厚さよりも十分に深いデポジット逃
げ溝31をシャフト10上の問題の部分に形成すれば、
デポジット逃げ溝31内にデポジットが堆積しても、デ
ポジットの表面とブッシング11の摺動面との間には十
分な大きさの隙間が残るから、シャフト10とブッシン
グ11の固着は起こり得ない。
Even if a small amount of exhaust gas enters the internal space through the gap between the sleeves 12 and 13 and the fine particles contained in the exhaust gas adhere to and accumulate on the surface of the shaft 10, Since the deposit escape groove 31 is formed in a portion of the bushing 10 that goes into and out of the bushing 11 and in the vicinity thereof, the fine particles adhere to the surface of the small diameter portion 32 in the deposit escape groove 31. Therefore, for example, by examining the thickness of a deposited layer of fine particles (deposit) while the vehicle travels its useful distance of 300,000 km, it is sufficiently deeper than the thickness. If the deposit relief groove 31 is formed at the problematic part on the shaft 10,
Even if deposits accumulate in the deposit escape groove 31, a sufficiently large gap remains between the surface of the deposit and the sliding surface of the bushing 11, so that the shaft 10 and the bushing 11 cannot be fixed.

【0023】具体的に数値を例示すると、図3に示すよ
うに、シャフト10の直径が6mmである時、細径部3
2の直径を5.8mmとすれば、深さが0.1mmのデ
ポジット逃げ溝31が形成される。内燃機関と共に排気
ガス制御弁1を搭載している車両の耐用期間(30万k
m走行)内に堆積するデポジットの厚さは、排気ガス制
御弁1の環境条件によって変化するが、例えば厚さが3
0μmであったとすれば、深さが0.1mmのデポジッ
ト逃げ溝31を形成すると、安全係数が3以上の十分な
値になる。なお、デポジット逃げ溝31をシャフト10
の長手方向に一定の深さに形成する必要はなく、底面の
形状や溝の側面の形状等も任意に選択することができ
る。
When numerical values are specifically exemplified, as shown in FIG. 3, when the diameter of the shaft 10 is 6 mm,
If the diameter of 2 is 5.8 mm, a deposit relief groove 31 having a depth of 0.1 mm is formed. Life of a vehicle equipped with an exhaust gas control valve 1 together with an internal combustion engine (300,000 k
m), the thickness of the deposit varies depending on the environmental conditions of the exhaust gas control valve 1.
Assuming that the thickness is 0 μm, if the deposit relief groove 31 having a depth of 0.1 mm is formed, the safety coefficient becomes a sufficient value of 3 or more. In addition, the deposit relief groove 31 is
Does not need to be formed at a constant depth in the longitudinal direction, and the shape of the bottom surface and the shape of the side surface of the groove can be arbitrarily selected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の排気ガス制御弁の実施例を示す縦断面
図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an exhaust gas control valve of the present invention.

【図2】図1の要部を拡大して示す縦断面図である。FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of FIG. 1;

【図3】図1の要部の具体的な寸法を例示する縦断面図
である。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view illustrating specific dimensions of a main part of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…排気ガス制御弁 8…弁座開口 9…弁体 10…シャフト 11…ブッシング(軸受) 12…第1のスリーブ 13…第2のスリーブ 21…ステップモータ 22…コイル 24…回転軸 27…回転子 28…雄螺子部 30…雌螺子部 31…デポジット逃げ溝 32…細径部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust gas control valve 8 ... Valve seat opening 9 ... Valve element 10 ... Shaft 11 ... Bushing (bearing) 12 ... 1st sleeve 13 ... 2nd sleeve 21 ... Step motor 22 ... Coil 24 ... Rotating shaft 27 ... Rotation Child 28: Male screw part 30: Female screw part 31: Deposit escape groove 32: Small diameter part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 英雄 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G062 EC15 3H062 AA02 BB26 CC02 DD11 EE06 HH10  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Hideo Endo 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G062 EC15 3H062 AA02 BB26 CC02 DD11 EE06 HH10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁座開口を開閉することができる弁体を
一端に取り付けられたシャフトと、前記シャフトをその
軸方向に摺動可能に支持するブッシングと、前記弁体を
閉弁位置と開弁位置との間で移動させるために前記シャ
フトの他端に連結されたアクチュエータとを備えている
排気ガス制御弁において、前記シャフトのうちで、排気
ガスと接触する可能性があると共に前記ブッシングの中
へ出入りする部分と、該部分の軸方向の両側へそれぞれ
所定の距離までの部分とにかけて、前記シャフトの外周
に環状のデポジット逃げ溝が形成されていることを特徴
とする排気ガス制御弁。
A shaft mounted on one end of a valve body capable of opening and closing a valve seat opening; a bushing for supporting the shaft so as to be slidable in an axial direction thereof; An exhaust gas control valve comprising: an actuator coupled to the other end of the shaft for movement between the valve position and the bushing, the exhaust gas control valve being capable of contacting exhaust gas with the bushing. An exhaust gas control valve, wherein an annular deposit relief groove is formed on the outer periphery of the shaft, extending between a portion that enters and exits and a portion that extends a predetermined distance to both sides in the axial direction of the portion.
【請求項2】 請求項1において、前記弁体が、前記シ
ャフトが前記弁座開口を通過した先の、前記アクチュエ
ータ側から見て前記弁座開口の外側から前記弁座開口を
開閉するように、前記シャフトの一端に取り付けられて
いることを特徴とする排気ガス制御弁。
2. The valve according to claim 1, wherein the valve element opens and closes the valve seat opening from outside the valve seat opening when viewed from the actuator side, where the shaft has passed through the valve seat opening. An exhaust gas control valve attached to one end of the shaft.
【請求項3】 請求項1又は2において、前記アクチュ
エータがステップモータからなり、該ステップモータの
正逆方向の回転を、前記シャフトの軸方向の往復運動に
変換する螺子機構と共に設けられていることを特徴とす
る排気ガス制御弁。
3. The device according to claim 1, wherein the actuator comprises a step motor, and is provided together with a screw mechanism for converting forward and reverse rotation of the step motor into reciprocating motion of the shaft in the axial direction. An exhaust gas control valve.
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、
基端が前記ブッシング側に取り付けられて前記シャフト
の一端側に向かって延びることにより前記シャフトの前
記ブッシング内へ出入りする部分を覆っている第1のス
リーブと、前記第1のスリーブよりも大径の部分を有
し、基端が前記シャフトの一端側に取り付けられて他端
側に向かって延びることにより、前記シャフトの一部を
覆うことができる第2のスリーブとを備えていて、前記
弁体のいずれのリフト位置においても、前記第1のスリ
ーブと前記第2のスリーブが部分的にオーバーラップす
ることによって、それらのスリーブが、前記シャフトの
前記ブッシング内へ出入りする部分を取り巻いて形成さ
れる空間を閉じるように構成されていることを特徴とす
る排気ガス制御弁。
4. The method according to claim 1, wherein
A first sleeve having a proximal end attached to the bushing side and extending toward one end of the shaft to cover a portion of the shaft that enters and exits the bushing; a first sleeve having a larger diameter than the first sleeve; A second sleeve capable of covering a part of the shaft by having a base end attached to one end of the shaft and extending toward the other end. In any lift position of the body, the first sleeve and the second sleeve are partially overlapped such that they form around the portion of the shaft that enters and exits the bushing. An exhaust gas control valve, wherein the exhaust gas control valve is configured to close a space.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかにおいて、
前記デポジット逃げ溝の深さが、所定の耐用期間内に前
記シャフトの表面に堆積するデポジットの厚さを基準と
して決定されていることを特徴とする排気ガス制御弁。
5. The method according to claim 1, wherein
An exhaust gas control valve according to claim 1, wherein a depth of said deposit relief groove is determined based on a thickness of a deposit deposited on a surface of said shaft within a predetermined service life.
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