JP2002521610A - 排気ガス再循環アセンブリ - Google Patents
排気ガス再循環アセンブリInfo
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- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/70—Flap valves; Rotary valves; Sliding valves; Resilient valves
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- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
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- F02M26/21—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system with EGR valves located at or near the connection to the intake system
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- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
- F02M26/54—Rotary actuators, e.g. step motors
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Abstract
(57)【要約】
排気ガス再循環アセンブリ（１０）は、一体化した空気流通路（１２）、再循環排気ガス通路（２０）および弁機構（１４）を有する単一ハウジング（１６）を含む。空気流通路は、空気取り入れ装置の出口胴体および吸気マニホルドを空気が連続的に流れることができるように配置されている。弁機構（１４）は、排気ガス再循環通路（２０）内に配置されて、再循環排気ガス通路を通って空気流通路に流れ込む再循環排気ガスの流量を制御する。弁機構（１４）は、好ましくはバタフライ弁（３４）を含む。ハウジング（１６）内に一体化された電気アクチュエータ（２２）が、弁機構（１４）を操作する。
Description
【０００１】 発明の分野 本発明は、排気ガスの再循環を制御するアセンブリに関する。本発明は特に、
電気アクチュエータによって操作されエンジンへ送られる再循環排気ガスの流量
を制御する弁に関する。
電気アクチュエータによって操作されエンジンへ送られる再循環排気ガスの流量
を制御する弁に関する。
【０００２】 背景 クック(Cook)他に与えられた「回転ディーゼル電気ＥＧＲ弁」と題する米国特
許第５，５３１，２０５号明細書は、電気アクチュエータによって操作されるバ
タフライ弁を教示している。クック他特許は、バタフライ弁に隣接してハウジン
グ構造体内にシールを形成することを教示している。クック（Cook）他特許は又
、電気アクチュエータは回転トルクモータであることを教示している。回転トル
クモータは、バタフライ弁を連結したシャフトに対してほぼ４５°の回転範囲を
与える。シャフトは、クリップによって回転トルクモータに連結されており、こ
のクリップは繰り返し負荷を受けることによって破損する可能性がある。クリッ
プ連結であるため、回転トルクモータは排気ガス流の通路に対し鈍角をなして支
持されている。この取り付け方向に基因して、弁および電気アクチュエータ用の
パッケージング形状が制限される。
許第５，５３１，２０５号明細書は、電気アクチュエータによって操作されるバ
タフライ弁を教示している。クック他特許は、バタフライ弁に隣接してハウジン
グ構造体内にシールを形成することを教示している。クック（Cook）他特許は又
、電気アクチュエータは回転トルクモータであることを教示している。回転トル
クモータは、バタフライ弁を連結したシャフトに対してほぼ４５°の回転範囲を
与える。シャフトは、クリップによって回転トルクモータに連結されており、こ
のクリップは繰り返し負荷を受けることによって破損する可能性がある。クリッ
プ連結であるため、回転トルクモータは排気ガス流の通路に対し鈍角をなして支
持されている。この取り付け方向に基因して、弁および電気アクチュエータ用の
パッケージング形状が制限される。
【０００３】 発明の概要 本発明は、排気ガス再循環アセンブリを提供するものである。排気ガス再循環
アセンブリは、空気流通路と、弁機構とを含む。空気流通路は、空気取り入れシ
ステムに連続的な流れを生じるように配置されている。さらに具体的には、空気
流通路は、出口胴体と吸気マニホルドとの間を空気が流れるようにする。弁機構
は、再循環排気ガス通路を通って空気流通路に流れ込む再循環排気ガスの流量を
制御する。
アセンブリは、空気流通路と、弁機構とを含む。空気流通路は、空気取り入れシ
ステムに連続的な流れを生じるように配置されている。さらに具体的には、空気
流通路は、出口胴体と吸気マニホルドとの間を空気が流れるようにする。弁機構
は、再循環排気ガス通路を通って空気流通路に流れ込む再循環排気ガスの流量を
制御する。
【０００４】 空気流通路および弁機構は、単一ハウジング内に一体化されている。空気流通
路は、長手方向軸線に沿ってハウジングを貫通している。第１実施形態では、再
循環排気ガス通路は、長手方向軸線にほぼ平行な出口を有する。平行な出口形状
であるため、再循環排気ガスが直接的に空気流通路に送り込まれる。第２実施形
態では、再循環排気ガス通路は、長手方向軸線にほぼ垂直の出口を有する。垂直
な出口形状のため、再循環排気ガスを再循環排気ガス通路から空気流通路へ送る
べく、半径方向流路がハウジング内に設けられている。
路は、長手方向軸線に沿ってハウジングを貫通している。第１実施形態では、再
循環排気ガス通路は、長手方向軸線にほぼ平行な出口を有する。平行な出口形状
であるため、再循環排気ガスが直接的に空気流通路に送り込まれる。第２実施形
態では、再循環排気ガス通路は、長手方向軸線にほぼ垂直の出口を有する。垂直
な出口形状のため、再循環排気ガスを再循環排気ガス通路から空気流通路へ送る
べく、半径方向流路がハウジング内に設けられている。
【０００５】 弁機構は、排気ガス再循環通路内に配置されている。電気アクチュエータが弁
機構を操作する。電気アクチュエータは、空気流通路を貫通するシャフトを含む
。空気流通路を流れる空気がシャフトを冷却する。弁機構と電気アクチュエータ
とは、好ましくは空気流通路の長手方向軸線の相対する側に配置されている。
機構を操作する。電気アクチュエータは、空気流通路を貫通するシャフトを含む
。空気流通路を流れる空気がシャフトを冷却する。弁機構と電気アクチュエータ
とは、好ましくは空気流通路の長手方向軸線の相対する側に配置されている。
【０００６】 弁機構は、バタフライ弁を有する。バタフライ弁は、再循環排気ガス通路の入
口付近に設けられた弁座に当接して密封する、スプリットリングを備えたフラッ
プを含む。
口付近に設けられた弁座に当接して密封する、スプリットリングを備えたフラッ
プを含む。
【０００７】 電気アクチュエータは、歯車装置を介してシャフトを駆動する直流モータを含
む。歯車装置は、少なくとも、シャフトに固定された扇形歯車と、直流モータに
よって直接的に駆動される駆動歯車とを含む。ハウジングアセンブリ内でのシャ
フトおよび直流モータの位置によっては、扇形および駆動歯車間に１つまたは複
数の中間歯車を用いてもよい。
む。歯車装置は、少なくとも、シャフトに固定された扇形歯車と、直流モータに
よって直接的に駆動される駆動歯車とを含む。ハウジングアセンブリ内でのシャ
フトおよび直流モータの位置によっては、扇形および駆動歯車間に１つまたは複
数の中間歯車を用いてもよい。
【０００８】 本明細書の一部として含まれる添付図面は、本発明の現時点で好適な少なくと
も２つの実施形態を含み、上記の全体説明および以下の詳細な説明と共に、本発
明の実施で考えられる最良の態様に従い、本発明の原理を開示するものである。
も２つの実施形態を含み、上記の全体説明および以下の詳細な説明と共に、本発
明の実施で考えられる最良の態様に従い、本発明の原理を開示するものである。
【０００９】 発明の好適な実施形態の詳細な説明 図面は、排気ガス再循環（ＥＧＲ）アセンブリ１０の第１および第２実施形態
を示しており、同一番号は同一部材を表している。ＥＧＲアセンブリ１０は、空
気流通路１２と弁機構１４とを含む。空気流通路１２および弁機構１４は、単一
のハウジング１６内に一体化されている。空気流通路は、長手方向軸線１８に沿
ってハウジング１６を貫通している。
を示しており、同一番号は同一部材を表している。ＥＧＲアセンブリ１０は、空
気流通路１２と弁機構１４とを含む。空気流通路１２および弁機構１４は、単一
のハウジング１６内に一体化されている。空気流通路は、長手方向軸線１８に沿
ってハウジング１６を貫通している。
【００１０】 ＥＧＲアセンブリ１０は、空気流通路１２が空気取り入れシステム内の出口胴
体および吸気マニホルドの空気流通路を連結するように構成されている。即ち、
空気流通路の入口が出口胴体に連結され、空気流通路の出口が吸気マニホルドの
入口に連結されている。
体および吸気マニホルドの空気流通路を連結するように構成されている。即ち、
空気流通路の入口が出口胴体に連結され、空気流通路の出口が吸気マニホルドの
入口に連結されている。
【００１１】 ハウジング１６はまた、空気流通路１２に連結された再循環排気ガス通路２０
を含む。再循環排気ガス通路２０は、空気流通路１２の長手方向軸線１８の第１
側、好ましくはＥＧＲアセンブリ１０を車両に取り付けた際の下側部分に配置さ
れている。再循環排気ガスは、再循環排気ガス通路２０内に配置された弁機構１
４により計量され、再循環排気ガス通路２０を流れる。弁機構は、空気流通路１
２の長手方向軸線１８の第２側、好ましくはＥＧＲアセンブリ１０を車両に取り
付けた際の上側部分に位置する電気アクチュエータ２２により位置決めされる。
を含む。再循環排気ガス通路２０は、空気流通路１２の長手方向軸線１８の第１
側、好ましくはＥＧＲアセンブリ１０を車両に取り付けた際の下側部分に配置さ
れている。再循環排気ガスは、再循環排気ガス通路２０内に配置された弁機構１
４により計量され、再循環排気ガス通路２０を流れる。弁機構は、空気流通路１
２の長手方向軸線１８の第２側、好ましくはＥＧＲアセンブリ１０を車両に取り
付けた際の上側部分に位置する電気アクチュエータ２２により位置決めされる。
【００１２】 図１〜図４の第１実施形態では、再循環排気ガス通路２０は、入口２４と出口
２６とを含む。入口の断面領域は、長手方向軸線１８に対し傾斜している。出口
の断面領域は、長手方向軸線１８にほぼ平行である。平行な出口形状のため、再
循環排気ガスが直接的に空気流通路に送り込まれる。
２６とを含む。入口の断面領域は、長手方向軸線１８に対し傾斜している。出口
の断面領域は、長手方向軸線１８にほぼ平行である。平行な出口形状のため、再
循環排気ガスが直接的に空気流通路に送り込まれる。
【００１３】 図５〜図８の第２実施形態において、再循環排気ガス通路２０は、入口２４と
出口２６とを含む。入口の断面領域は、長手方向軸線１８に対して鈍角をなして
いる。出口の断面領域は、長手方向軸線１８にほぼ垂直である。再循環排気ガス
を再循環排気ガス通路２０から空気流通路１２へ送るために、ハウジング１６内
に流路２８が設けられている。
出口２６とを含む。入口の断面領域は、長手方向軸線１８に対して鈍角をなして
いる。出口の断面領域は、長手方向軸線１８にほぼ垂直である。再循環排気ガス
を再循環排気ガス通路２０から空気流通路１２へ送るために、ハウジング１６内
に流路２８が設けられている。
【００１４】 流路２８は、好ましくは空気流通路１２および再循環排気ガス通路２０の両方
の出口端部付近においてハウジング１６の縁部に形成された流路を含む。流路２
８は、公知のダイカスト技法によってハウジング１６内に形成される。好適な実
施形態では、流路は、ハウジング１６の鋳造時に形成される。ハウジング１６は
、好ましくはアルミニウムを含む。
の出口端部付近においてハウジング１６の縁部に形成された流路を含む。流路２
８は、公知のダイカスト技法によってハウジング１６内に形成される。好適な実
施形態では、流路は、ハウジング１６の鋳造時に形成される。ハウジング１６は
、好ましくはアルミニウムを含む。
【００１５】 本発明のＥＧＲアセンブリ１０を吸気マニホルドと接する位置に設置した場合
には、吸気マニホルドのフランジ（図示せず）が流路の蓋をする。後述するよう
に、本発明の好適な実施形態では、空気流通路１２は円形の断面領域を有する。
空気流通路の好適な形状により、流路はこの円形断面領域の周囲に配置され、こ
れによって半径方向流路を形成している。半径方向流路２８は、再循環排気ガス
通路２０との交差部分付近に最大流れ領域３０を有し、空気流通路の周囲に沿っ
て先細りになって、最小流れ領域３２に達する。
には、吸気マニホルドのフランジ（図示せず）が流路の蓋をする。後述するよう
に、本発明の好適な実施形態では、空気流通路１２は円形の断面領域を有する。
空気流通路の好適な形状により、流路はこの円形断面領域の周囲に配置され、こ
れによって半径方向流路を形成している。半径方向流路２８は、再循環排気ガス
通路２０との交差部分付近に最大流れ領域３０を有し、空気流通路の周囲に沿っ
て先細りになって、最小流れ領域３２に達する。
【００１６】 本発明の好適な実施形態では、弁機構１４はバタフライ弁３４を有する。バタ
フライ弁３４は、ハウジング１６内に設けられた再循環排気ガス通路２０の入口
に位置している。閉鎖位置にあるとき、バタフライ弁３４は再循環排気ガス通路
２０の入口の断面流れ領域を完全に塞ぐ。バタフライ弁３４は、弁座３８に当接
して密封するフラップ３６を含む。リング４０がフラップ３６の周縁部に配置さ
れて、フラップ３６および弁座３８間を適当に密封連結する。好ましくは、リン
グ４０は金属で形成されるが、セラミックを使用してもよい。
フライ弁３４は、ハウジング１６内に設けられた再循環排気ガス通路２０の入口
に位置している。閉鎖位置にあるとき、バタフライ弁３４は再循環排気ガス通路
２０の入口の断面流れ領域を完全に塞ぐ。バタフライ弁３４は、弁座３８に当接
して密封するフラップ３６を含む。リング４０がフラップ３６の周縁部に配置さ
れて、フラップ３６および弁座３８間を適当に密封連結する。好ましくは、リン
グ４０は金属で形成されるが、セラミックを使用してもよい。
【００１７】 フラップ３６は、好ましくはステンレス鋼を含む。リング４０を収容するため
に、フラップ３６の周縁部に溝４２が設けられる。リング４０は、弁座３８に対
して屈従的なシールを形成するスプリットリングである。弁座３８は、好ましく
はステンレス鋼を含む。
に、フラップ３６の周縁部に溝４２が設けられる。リング４０は、弁座３８に対
して屈従的なシールを形成するスプリットリングである。弁座３８は、好ましく
はステンレス鋼を含む。
【００１８】 フラップ３６は、電気アクチュエータ２２のシャフト４４に固定的に連結され
ている。フラップ３６に中央貫通穴４６が設けられ、それにシャフト４４がはま
っている。シャフト４４は、溶接４８でフラップ３６に固定されている。シャフ
トがフラップ３６に溶接されているため、ＥＧＲアセンブリ１０の製造および作
動中にさらなる調節を行う必要がない。
ている。フラップ３６に中央貫通穴４６が設けられ、それにシャフト４４がはま
っている。シャフト４４は、溶接４８でフラップ３６に固定されている。シャフ
トがフラップ３６に溶接されているため、ＥＧＲアセンブリ１０の製造および作
動中にさらなる調節を行う必要がない。
【００１９】 電気アクチュエータ２２は、電気入力を弁機構１４を作動させる機械的出力に
変換するものであればどのようなシステムでもよい。選択された電気アクチュエ
ータ２２は、フラップ３６に閉鎖位置から少なくとも９０°の開放角度を与えな
ければならない。たとえば、電気アクチュエータ２２は、少なくとも１つの駆動
歯車（たとえば、平歯車またはウォーム歯車）を有する直流モータか、回転トル
クモータか、ステップモータにすることができる。
変換するものであればどのようなシステムでもよい。選択された電気アクチュエ
ータ２２は、フラップ３６に閉鎖位置から少なくとも９０°の開放角度を与えな
ければならない。たとえば、電気アクチュエータ２２は、少なくとも１つの駆動
歯車（たとえば、平歯車またはウォーム歯車）を有する直流モータか、回転トル
クモータか、ステップモータにすることができる。
【００２０】 本発明の好適な実施形態では、少なくとも１つの平歯車（ピニオン歯車５２）
を有する直流モータ５０が用いられている。直流モータ５０は、単一ハウジング
１６内に収納されている。直流モータ５０は、ハウジング１６の、空気流通路１
２に近接した支持部分５４内に収容されている。直流モータ５０は、ハウジング
１６の支持部分５４内に設置され、モータカバー５６でハウジング１６の支持部
分５４内に封入されている。本発明の第２実施形態を表す図６に示されているよ
うに、Ｏリング５８およびばねワッシャ６０も用いられている。
を有する直流モータ５０が用いられている。直流モータ５０は、単一ハウジング
１６内に収納されている。直流モータ５０は、ハウジング１６の、空気流通路１
２に近接した支持部分５４内に収容されている。直流モータ５０は、ハウジング
１６の支持部分５４内に設置され、モータカバー５６でハウジング１６の支持部
分５４内に封入されている。本発明の第２実施形態を表す図６に示されているよ
うに、Ｏリング５８およびばねワッシャ６０も用いられている。
【００２１】 直流モータ５０のピニオン歯車５２は、扇形歯車６２を介してシャフト４４を
駆動する。ピニオン歯車５２は、好ましくは金属からなる。図１〜図４の本発明
の第１実施形態では、ピニオン歯車５２が扇形歯車６２を直接的に駆動する。図
５〜図８および図９Ａ〜図９Ｄの第２実施形態では、ピニオン歯車５２が中間歯
車６４を駆動し、この中間歯車６４が扇形歯車６２を駆動する。扇形歯車６２お
よび中間歯車６４は、好ましくは射出成形プラスチックからなる。
駆動する。ピニオン歯車５２は、好ましくは金属からなる。図１〜図４の本発明
の第１実施形態では、ピニオン歯車５２が扇形歯車６２を直接的に駆動する。図
５〜図８および図９Ａ〜図９Ｄの第２実施形態では、ピニオン歯車５２が中間歯
車６４を駆動し、この中間歯車６４が扇形歯車６２を駆動する。扇形歯車６２お
よび中間歯車６４は、好ましくは射出成形プラスチックからなる。
【００２２】 扇形歯車６２がシャフト４４の軸線６６回りを移動することにより、バタフラ
イ弁３４のフラップ３６が異なった計量位置をとるようにして、扇形歯車６２が
シャフト４４に連結されている。図９Ａ〜図９Ｄに示されているように、扇形歯
車６２の第２実施形態は、扇形歯部分７０を有するベース６８と、ベース６８か
ら第１方向に延びる中実円筒形突出部分７２と、第１方向と逆の第２方向に延び
る一対の同心壁状円筒形突出部分７４、７６とを含む。
イ弁３４のフラップ３６が異なった計量位置をとるようにして、扇形歯車６２が
シャフト４４に連結されている。図９Ａ〜図９Ｄに示されているように、扇形歯
車６２の第２実施形態は、扇形歯部分７０を有するベース６８と、ベース６８か
ら第１方向に延びる中実円筒形突出部分７２と、第１方向と逆の第２方向に延び
る一対の同心壁状円筒形突出部分７４、７６とを含む。
【００２３】 中実円筒形の突出部分７２は、位置センサ７８と協働する。対をなす同心壁状
の円筒形突出部分は、シャフト４４を扇形歯車６２に固定的に取り付ける内側突
出部分７４と、直流モータ５０に（負荷）電流が加わっていない時にバタフライ
弁３４を閉鎖位置に付勢するばね８０を保持する外側突出部分７６とを含む。
の円筒形突出部分は、シャフト４４を扇形歯車６２に固定的に取り付ける内側突
出部分７４と、直流モータ５０に（負荷）電流が加わっていない時にバタフライ
弁３４を閉鎖位置に付勢するばね８０を保持する外側突出部分７６とを含む。
【００２４】 位置センサ７８は、ハウジング１６の直流モータ５０を収容する支持部分５４
に近接した位置に取り付けられたセンサアセンブリ８２内に収容されている。図
１に示すように、本発明の第１実施形態において、センサアセンブリ８２は、留
め具８４を使用して直流モータ５０をハウジング１６の支持部分５４内に封入す
るモータカバー５６に連結されている。センサアセンブリ８２は、留め具８４、
好ましくはねじ付き留め具によりモータカバー５６に固定されている。あるいは
、図５〜図８および図９Ａ〜図９Ｄに示すように、本発明の好適な第２実施形態
では、センサアセンブリ８２が取り付けプレート８６の外側に一体化されている
。電気アクチュエータ２２は、取り付けプレート８６の内側に取り付けられてい
る。センサアセンブリ８２および取り付けプレート８６が一体化されて、単一部
材を形成している。取り付けプレート８６は、留め具８４を使用して、ハウジン
グ１６の支持部分５４の、モータカバー５６と反対の開放領域を閉鎖している。
に近接した位置に取り付けられたセンサアセンブリ８２内に収容されている。図
１に示すように、本発明の第１実施形態において、センサアセンブリ８２は、留
め具８４を使用して直流モータ５０をハウジング１６の支持部分５４内に封入す
るモータカバー５６に連結されている。センサアセンブリ８２は、留め具８４、
好ましくはねじ付き留め具によりモータカバー５６に固定されている。あるいは
、図５〜図８および図９Ａ〜図９Ｄに示すように、本発明の好適な第２実施形態
では、センサアセンブリ８２が取り付けプレート８６の外側に一体化されている
。電気アクチュエータ２２は、取り付けプレート８６の内側に取り付けられてい
る。センサアセンブリ８２および取り付けプレート８６が一体化されて、単一部
材を形成している。取り付けプレート８６は、留め具８４を使用して、ハウジン
グ１６の支持部分５４の、モータカバー５６と反対の開放領域を閉鎖している。
【００２５】 ばね８０は、好ましくは扇形歯車６２の外側突出部分７６の壁上に配置された
コイルばねである。外側突出部分７６は、コイルばね８０の端部を固定するタブ
８８を備えている。コイルばね８０の他端部は、ハウジング１６に固定されてい
る。コイルばね８０は、直流モータ５０に負荷（電流）が加わっていないとき、
扇形歯車６２に、従ってシャフト４４に加えられる力がフラップ３６を弁座３８
に近接配置することができるように選択される。ばね８０は、好ましくはステン
レス鋼であり、フラップ３６を弁座３８に近接配置してバタフライ弁３４が閉鎖
（流れない）状態になるようにすることができる適当な量のトルクをシャフト４
４に与えることができる数のコイルを有する。
コイルばねである。外側突出部分７６は、コイルばね８０の端部を固定するタブ
８８を備えている。コイルばね８０の他端部は、ハウジング１６に固定されてい
る。コイルばね８０は、直流モータ５０に負荷（電流）が加わっていないとき、
扇形歯車６２に、従ってシャフト４４に加えられる力がフラップ３６を弁座３８
に近接配置することができるように選択される。ばね８０は、好ましくはステン
レス鋼であり、フラップ３６を弁座３８に近接配置してバタフライ弁３４が閉鎖
（流れない）状態になるようにすることができる適当な量のトルクをシャフト４
４に与えることができる数のコイルを有する。
【００２６】 再循環排気ガス通路２０内におけるバタフライ弁３４の方向と、それに関連し
た電気アクチュエータ２２との連結とによって、バタフライ弁３４のフラップ３
６は３６０°の回転を行うことができる。しかし、作動には９０°の回転が必要
なだけである。フラップ３６が３６０°の作動範囲を有するため、ＥＧＲアセン
ブリ１０の始動用に１つの機械的ストッパが必要なだけである。機械的ストッパ
（図示せず）は、好ましくはハウジング１６内に設けられた内部突起である。
た電気アクチュエータ２２との連結とによって、バタフライ弁３４のフラップ３
６は３６０°の回転を行うことができる。しかし、作動には９０°の回転が必要
なだけである。フラップ３６が３６０°の作動範囲を有するため、ＥＧＲアセン
ブリ１０の始動用に１つの機械的ストッパが必要なだけである。機械的ストッパ
（図示せず）は、好ましくはハウジング１６内に設けられた内部突起である。
【００２７】 電気アクチュエータ２２のシャフト４４は、空気流通路１２に近接してハウジ
ング１６内に配置された一対の軸受け９０、９２により支持されている。対の軸
受け９０、９２は、シャフト４４の一部が空気流通路１２内に位置し、シャフト
４４の軸線６６が空気流通路１２の長手方向軸線１８にほぼ垂直になるようにし
て、シャフト４４を支持している。対の軸受け９０、９２は、バタフライ弁３４
および空気流通路１２間に位置する第１軸受け９０と、空気流通路１２および電
気アクチュエータ２２間に位置する第２軸受け９２とを含む。第１軸受け９０は
、好ましくは粉末金属軸受けである。第２軸受け９２は針状ころ軸受けであって
、これは空気流通路１２からの漏れを減少させるシール軸受けである。
ング１６内に配置された一対の軸受け９０、９２により支持されている。対の軸
受け９０、９２は、シャフト４４の一部が空気流通路１２内に位置し、シャフト
４４の軸線６６が空気流通路１２の長手方向軸線１８にほぼ垂直になるようにし
て、シャフト４４を支持している。対の軸受け９０、９２は、バタフライ弁３４
および空気流通路１２間に位置する第１軸受け９０と、空気流通路１２および電
気アクチュエータ２２間に位置する第２軸受け９２とを含む。第１軸受け９０は
、好ましくは粉末金属軸受けである。第２軸受け９２は針状ころ軸受けであって
、これは空気流通路１２からの漏れを減少させるシール軸受けである。
【００２８】 第１軸受け９０は、ハウジング１６の空気流通路１２に近接した部分内に配置
されているため、バタフライ弁３４が閉鎖位置にある時、第１軸受け９０の各側
の圧力が釣り合う。この配置により、再循環排気ガスがバタフライ弁３４によっ
て計量される間の第１軸受け９０における圧力降下が最小になる。また、第１軸
受け９０がハウジング１６の空気流通路１２に近接した部分内に配置されている
ため、再循環排気ガスの計量中、第１軸受け９０だけが再循環排気ガスに露出す
る。バタフライ弁３４が閉鎖位置にある時、両方の軸受け９０、９２が再循環排
気ガスから隔離される。
されているため、バタフライ弁３４が閉鎖位置にある時、第１軸受け９０の各側
の圧力が釣り合う。この配置により、再循環排気ガスがバタフライ弁３４によっ
て計量される間の第１軸受け９０における圧力降下が最小になる。また、第１軸
受け９０がハウジング１６の空気流通路１２に近接した部分内に配置されている
ため、再循環排気ガスの計量中、第１軸受け９０だけが再循環排気ガスに露出す
る。バタフライ弁３４が閉鎖位置にある時、両方の軸受け９０、９２が再循環排
気ガスから隔離される。
【００２９】 本発明の好適な実施形態では、空気流通路１２は円形断面を有し、ハウジング
１６内に円筒形の空間を形成している。しかし、パッケージ上の、あるいは車両
の出口胴体および吸気マニホルド間の流れ上の要求に従い、他の空気流通路形状
も使用することができる。好適な実施形態では、空気流通路１２の長手方向軸線
１８が円筒形空間の中心を通っている。
１６内に円筒形の空間を形成している。しかし、パッケージ上の、あるいは車両
の出口胴体および吸気マニホルド間の流れ上の要求に従い、他の空気流通路形状
も使用することができる。好適な実施形態では、空気流通路１２の長手方向軸線
１８が円筒形空間の中心を通っている。
【００３０】 図１〜図４の本発明の第１実施形態では、対の軸受け９０、９２は、シャフト
４４を通る軸線６６が空気流通路１２の長手方向軸線１８からずれた位置でそれ
にほぼ垂直になるようにしてシャフト４４を支持している。シャフト４４を通る
軸線６６と、空気流通路１２の長手方向軸線１８とがずれた配置であるため、シ
ャフト４４の各側に設けられる断面領域が等しくない半円形断面領域９４、９６
になる。これらの等しくない半円形断面領域９４、９６を通る空気が、再循環中
の排気ガスによってシャフト４４に加えられた熱のための熱放散路となる。
４４を通る軸線６６が空気流通路１２の長手方向軸線１８からずれた位置でそれ
にほぼ垂直になるようにしてシャフト４４を支持している。シャフト４４を通る
軸線６６と、空気流通路１２の長手方向軸線１８とがずれた配置であるため、シ
ャフト４４の各側に設けられる断面領域が等しくない半円形断面領域９４、９６
になる。これらの等しくない半円形断面領域９４、９６を通る空気が、再循環中
の排気ガスによってシャフト４４に加えられた熱のための熱放散路となる。
【００３１】 図５〜図８の本発明の第２実施形態では、対の軸受け９０、９２は、シャフト
４４を通る軸線６６が空気流通路１２の長手方向軸線１８と直交しかつこれと交
差するようにシャフト４４を支持している。シャフト４４を通る軸線６６と、空
気流通路１２の長手方向軸線１８とが交差しているため、シャフト４４の各側に
設けられる断面領域がほぼ等しい半円形断面領域９８、１００になる。これらの
ほぼ等しい半円形断面領域９８、１００は、これらの領域を通る空気によってシ
ャフト４４を最大限に冷却できるようにする。このため、再循環排気ガスからシ
ャフト４４に伝達された熱は効果的に放散する。即ち、シャフト４４が冷却され
るため、再循環排気ガスからの熱が、好ましくはプラスチックからなる扇形歯車
６２や位置センサ７８の作動に影響を与えない。
４４を通る軸線６６が空気流通路１２の長手方向軸線１８と直交しかつこれと交
差するようにシャフト４４を支持している。シャフト４４を通る軸線６６と、空
気流通路１２の長手方向軸線１８とが交差しているため、シャフト４４の各側に
設けられる断面領域がほぼ等しい半円形断面領域９８、１００になる。これらの
ほぼ等しい半円形断面領域９８、１００は、これらの領域を通る空気によってシ
ャフト４４を最大限に冷却できるようにする。このため、再循環排気ガスからシ
ャフト４４に伝達された熱は効果的に放散する。即ち、シャフト４４が冷却され
るため、再循環排気ガスからの熱が、好ましくはプラスチックからなる扇形歯車
６２や位置センサ７８の作動に影響を与えない。
【００３２】 空気流通路に近接した電気アクチュエータは、排気ガス再循環アセンブリの効
果的なパッケージング形状を与えるように配置される。電気アクチュエータは様
々な位置に配置できるが、空気流通路を貫通して弁機構を作動させるシャフトは
、シャフトに近接した断面領域が、電気アクチュエータおよび位置センサの適切
な作動を確保するために必要な望ましい冷却効果を与えるように配置されなけれ
ばならない。
果的なパッケージング形状を与えるように配置される。電気アクチュエータは様
々な位置に配置できるが、空気流通路を貫通して弁機構を作動させるシャフトは
、シャフトに近接した断面領域が、電気アクチュエータおよび位置センサの適切
な作動を確保するために必要な望ましい冷却効果を与えるように配置されなけれ
ばならない。
【００３３】 本発明は、請求の範囲内において様々な形態で実施することができる。本発明
の特定の模範的な実施形態を説明するために使用されている一定の特定の語句は
、そのような使用目的のためのものであって、本発明の範囲を必ずしも制限しよ
うとしていないことも理解されたい。
の特定の模範的な実施形態を説明するために使用されている一定の特定の語句は
、そのような使用目的のためのものであって、本発明の範囲を必ずしも制限しよ
うとしていないことも理解されたい。
【図１】 本発明の第１実施形態の斜視図を示している。
【図２】 図１に示されている本発明の第１実施形態の正面図を示している。
【図３】 図１に示されている本発明の第１実施形態の側面図を示している。
【図４】 図２に示されている４−４線に沿った側部断面図である。
【図５】 本発明の第２実施形態の正面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態の背面図である。
【図７】 本発明の第２実施形態の部分上部断面図である。
【図８】 図７の８−８線に沿った本発明の第２実施形態の断面図である。
【図９】 図９Ａ〜Dは本発明の第２実施形態の電気アクチュエータを示す図である。
１０ 排気ガス再循環アセンブリ １２ 空気流通路 １４ 弁機構 １６ ハウジング １８ 長手方向軸線 ２０ 再循環排気ガス通路 ２２ 電気アクチュエータ ２４ 入口 ２６ 出口 ２８ 流路 ３０ 最大流れ領域 ３２ 最小流れ領域 ３４ バタフライ弁 ３６ フラップ ３８ 弁座 ４０ リング ４２ 溝 ４４ シャフト ４６ 中央貫通孔 ４８ 溶接 ５０ 直流モータ ５２ ピニオン歯車 ５４ 支持部分 ５６ モータカバー ５８ Ｏリング ６０ ワッシャ ６２、６４ 歯車 ６６ 軸線 ６８ ベース ７０ 扇形歯部分 ７２、７４、７６ 円筒形突出部分 ７８ 位置センサ ８０ ばね ８２ センサアセンブリ ８４ 留め具 ８６ 取り付けプレート ８８ タブ ９０、９２ 軸受け ９４、９６、９８、１００ 半円形断面領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シュポナ、ハイケ ドイツ連邦共和国 デー‐47259 デュイ スブルク アム グリューネン ハング 57 (72)発明者 ミュッセン、クレメンス ドイツ連邦共和国 デー‐53721 ジーク ブルク ミューレンシュトラーセ 58 Ｆターム(参考） 3G062 EA11 GA21
Claims (21)
- 【請求項１】 ハウジングと、 ハウジングを貫通する空気流通路と、 ハウジング内に設けられ、空気流通路に連結された再循環排気ガス通路と、 再循環排気ガス通路内に配置された弁機構と、 弁機構をさせる電気アクチュエータと を備えた排気ガス再循環（ＥＧＲ）アセンブリ。
- 【請求項２】 弁機構が、再循環排気ガス通路から空気流通路に送り込まれ
る再循環排気ガス流を計量する請求項１記載のアセンブリ。 - 【請求項３】 空気流通路を長手方向軸線が貫通しており、弁機構が長手方
向軸線の第１側に配置され、電気アクチュエータが長手方向軸線の第２側に配置
されている請求項１記載のアセンブリ。 - 【請求項４】 空気流通路の長手方向軸線が空気流通路によって形成された
円筒形容積の中心を通っている請求項３記載のアセンブリ。 - 【請求項５】 再循環排気ガス通路が入口と出口とを含む請求項４記載のア
センブリ。 - 【請求項６】 入口の断面領域が長手方向軸線に対して傾斜しており、出口
の断面領域が長手方向軸線に対しほぼ平行である請求項５記載のアセンブリ。 - 【請求項７】 入口の断面領域が長手方向軸線に対して傾斜しており、出口
の断面領域が長手方向軸線に対しほぼ垂直である請求項５記載のアセンブリ。 - 【請求項８】 再循環排気ガス通路および空気流通路間の連結部が、再循環
排気ガスを再循環排気ガス通路から空気流通路へ送る流路を含む請求項１記載の
アセンブリ。 - 【請求項９】 流路が、空気流通路および再循環排気ガス通路の両方の出口
端部付近でハウジングの縁部に形成された半径方向流路を有する請求項８記載の
アセンブリ。 - 【請求項１０】 ハウジングがアルミニウムからなる請求項１記載のアセン
ブリ。 - 【請求項１１】 弁機構がバタフライ弁を有する請求項１記載のアセンブリ
。 - 【請求項１２】 バタフライ弁が、周縁部に沿って溝を付けたフラップを含
み、溝にリングがはめ込まれている請求項１１記載のアセンブリ。 - 【請求項１３】 電気アクチュエータが空気流通路を貫通するシャフトを有
する請求項１記載のアセンブリ。 - 【請求項１４】 電気アクチュエータがシャフトに固定された扇形歯車を有
する歯車装置を含み、直流モータに連結された少なくとも１つの駆動歯車が扇形
歯車を駆動する請求項１３記載のアセンブリ。 - 【請求項１５】 直流モータの少なくとも１つの駆動歯車と扇形歯車との間
に少なくとも１つの中間歯車が配置されている請求項１４記載のアセンブリ。 - 【請求項１６】 扇形歯車および少なくとも１つの中間歯車がプラスチック
からなる請求項１５記載のアセンブリ。 - 【請求項１７】 扇形歯車が、扇形歯部分を有するベースと、ベースから第
１方向に延出した中実円筒形突出部分と、第１方向と逆の第２方向に延出した一
対の同心壁状円筒形突出部分とを含む請求項１６記載のアセンブリ。 - 【請求項１８】 一対の軸受けが電気アクチュエータのシャフトを支持して
いる請求項１３記載のアセンブリ。 - 【請求項１９】 一対の軸受けが、弁機構および空気流通路間に位置する第
１軸受けと、空気流通路および電気アクチュエータ間に位置する第２軸受けとを
含む請求項１８記載のアセンブリ。 - 【請求項２０】 一対の軸受けが、シャフトを通る軸線が空気流通路の長手
方向軸線からずれた位置でそれに対しほぼ垂直になるようにしてシャフトを支持
している請求項１９記載のアセンブリ。 - 【請求項２１】 一対の軸受けが、シャフトを通る軸線が空気流通路の長手
方向軸線と交差する位置でそれに対しほぼ垂直になるようにしてシャフトを支持
している請求項１９記載のアセンブリ。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/126,160 | 1998-07-30 | ||
| US09/126,160 US6135415A (en) | 1998-07-30 | 1998-07-30 | Exhaust gas recirculation assembly |
| PCT/EP1999/005525 WO2000006885A1 (en) | 1998-07-30 | 1999-07-30 | Exhaust gas recirculation assembly |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002521610A true JP2002521610A (ja) | 2002-07-16 |
Family
ID=22423305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000562645A Pending JP2002521610A (ja) | 1998-07-30 | 1999-07-30 | 排気ガス再循環アセンブリ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6135415A (ja) |
| EP (1) | EP1102929B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002521610A (ja) |
| KR (1) | KR20010071070A (ja) |
| DE (1) | DE69911432T2 (ja) |
| ES (1) | ES2209477T3 (ja) |
| WO (1) | WO2000006885A1 (ja) |
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