JP2010059970A - 内燃機関の排気ガス再循環システム用コントロールバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲ弁リフト制御作動部の耐摩耗性を高めるとともに、簡易な構造としてコスト低減を図る。
【解決手段】ＥＧＲガス通路の管路内に配置された止め弁３と、回転作動手段１と、前記止め弁をその閉鎖位置から開放位置に、またその逆に、前記回転作動手段により止め弁を駆動するカム１１とを含む。このバルブは、回転作動手段の出力軸２に相対回転不能に結合するスイングバー９と、止め弁に相対並進移動不能に結合され、かつ前記スイングバーに相対回転不能に結合される横軸１２と、前記横軸の端が係合する固定ガイド螺旋溝１１とを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排気ガス再循環システムで再循環される排気ガス量のコントロールバルブに関する。

内燃機関では、吸気時に気筒内で排気ガスの一部を再循環するための排気ガス再循環システム（ＥＧＲ）が既に知られている。このような、一般に不活性で、従って燃焼に関与しないガスの再循環は燃焼温度を下げるので、排気ガス中に存在する窒素酸化物（ＮＯｘ）の割合を減少し、その結果、内燃機関によって引き起こされる汚染を制限する効果がある。

しかしながら、内燃機関が申し分なく動作するようにするためには、内燃機関の正常動作条件においてのみ再循環が介在しなければならないので、正常ではないあらゆる状況、すなわち、主に、冷却時、強チャージ下、減速時および高速時には、遮断されなければならない。正常動作では許容ガスの５０重量％までの再循環が許可される一方で、こうした場合は、如何なる再循環も許可されない。従って調整が必要である。

再循環回路にニードルバルブを配置することによって、このような調整を得ることが知られており、ニードルの位置は、多少とも大きい負圧を受けるダイヤフラムによって制御される。負圧源は、吸気管内にあるか、または真空ポンプによって発生され、吸気管と、ダイヤフラムを備えたニードルバルブとの間にソレノイドバルブが配置される。ソレノイドは、それ自体がチョッパ電流を供給され、その循環比は計算機により決定され、計算機の入力には、冷却液の温度、エンジンのチャージおよび回転速度が供給される。

これらの装置では、循環する背圧がニードルバルブの下流を支配し、ニードルバルブを開放する傾向があるが、この循環背圧に関連する欠点を考慮して、フランス特許Ａ２７４８７６０号は、内燃機関の排気ガス再循環システムで再循環される排気ガス量のコントロールバルブを提案している。これは、管路内に配置される止め弁と、回転作動手段と、前記止め弁を閉鎖位置から開放位置に、前記回転作動手段から駆動するためのカムとを含む。

上記の特許が記載しているバルブでは、特に、閉鎖部品に結合されて回転をブロックされるほぼ円筒形の第一の部品をカムが含み、この第一の部品に螺旋溝を形成し、回転作動手段に結合されて並進ブロックされる第二の部品の小孔に配置した球と協働するように構成されている。

以上のようなバルブは、一般には満足を与えるものであるが、幾つかの欠点を有する。

第一に、球の点接触が、装置の摩耗を早める。

しかも、球の工業的な組立が複雑な操作を要するので、コスト高になる。

本発明は、これらの欠点を解消することを目的とする。

このために、本発明は、管路内に配置された止め弁と、回転作動手段と、前記止め弁をその閉鎖位置から開放位置に、またその逆に、前記回転作動手段により前記止め弁を駆動するカムとを含み、前記回転作動手段の出力軸に相対回転不能に結合するスイングバーと、前記止め弁に相対並進移動不能に結合され、かつ前記スイングバーに相対回転不能に結合される横軸と、前記横軸の端が係合する固定ガイド螺旋溝とを含むことを特徴とする、内燃機関の排気ガス再循環システムで再循環される排気ガス量のコントロールバルブである。

従って、本発明は、プロファイルを任意に選択可能な螺旋トラックによる設計の柔軟性を同様に維持しながら、従来技術の球を削除することができる。実際、エンジンにより横軸が回転駆動されると、その端が螺旋溝に従うので、並進運動を発生し、この運動が止め弁に伝えられる。そのため、止め弁は、回転作動手段の回転角度に応じた軸方向の位置を取る。

本発明の特定の実施形態では、スイングバーの二端がフォークを形成し、フォークの歯の間に横軸の端が係合される。

これらのフォークは、軸方向に全くの運動自在性を付与しながら、横軸を正確に回転駆動することができる。

同様に特定の実施形態では、螺旋溝は、二つの部分から構成される円筒部品の側壁に形成され、これらの部分の各々が斜面を形成し、前記二つの部分の向い合っている斜面が前記溝を形成する。

こうした構成により、溝を形成する要素と横軸とを容易に組み立て、また二つの部分からなる簡単な鋳型を用いて、これらの要素を簡単に鋳造することができる。

本発明に係る一実施形態のバルブの軸方向断面図である。 このバルブの主要要素の分解斜視図である。

次に、限定的ではなく例として、添付図に関して本発明の特定の実施形態を説明する。
第１図に示されたバルブは、主に電動機１を含み、その回転出力軸２が、止め弁３の軸方向の位置を制御するように配置される。こうした軸方向の位置は、断面が比較的大きい第一の円筒管４と、ほぼ円筒形で直径が小さく、軸が円筒管４の軸とほぼ垂直である第二の管５との間で、ガス流量の値を決定することができる。

二つの管は、ここでは、単一部品から形成される。円筒管４の内部にある管５の端６は、止め弁３のヘッドとの気密性を形成するためにバルブシート７を支持する。

管４，５から構成される部品は、弁３の作動機構を収容するための管４に通じるスペース８により、管５の反対側に延長される。スペース８は、それ自体が、前記電動機１を収容するケースに延長される。

スペース８は、第一に、電動機１の出力軸２に軸方向に並進固定かつ相対回転不能に結合されるスイングバー９を収容する。このスイングバーは、Ｕ字形の部品からなり、その二つの分枝がフォーク形である。スペース８は、また、２個の円筒部品１０ａ，１０ｂをこのスペースと同軸に収容し、円筒部品は、組み立てられて２個の螺旋溝１１を画定する。

横軸１２は、止め弁３の軸１３に結合される。横軸１２の端は、スイングバー９の端のフォークと、螺旋溝１１とに係合される。

さらに横軸１２は、この場合、横軸１２に対して軸１３を自在に回転可能にする２個のクリップ１４を用いて、弁の軸１３に取り付けられる。

上記のバルブは、次のように作動する。

電動機１の出力軸２の回転により、スイングバー９が同等に回転駆動される。この回転駆動が同様に、横軸１２を、装置の軸を中心として回転させる。横軸は、軸方向に相対並進移動不能に結合されておらず、溝１１に端が係合されているので、これらの回転運動に対応して並進移動する。

こうした軸方向の並進運動において、横軸１２が止め弁３の上部を軸方向に移動する結果、バルブの流量が調整される。

従来技術の資料と同様に、溝１１は、その表現の厳密に数学的な意味で螺旋でなくともよいので、弁の上昇は必ずしも電動機の回転角度に比例するわけではないが、溝を適切に構成することによって任意に調整可能である。

Claims (3)

1. 内燃機関の排気ガス再循環システムで再循環される排気ガス量のコントロールバルブであって、 管路内に配置された止め弁（３）と、回転作動手段（１）と、前記止め弁をその閉鎖位置から開放位置に、またその逆に、前記回転作動手段により前記止め弁を駆動するカム（１１）とを含み、前記回転作動手段の出力軸（２）に相対回転不能に結合するスイングバー（９）と、前記止め弁に相対並進移動不能に結合され、かつ前記スイングバーに相対回転不能に結合される横軸（１２）と、前記横軸の端が係合する固定ガイド螺旋溝（１１）とを含むことを特徴とするコントロールバルブ。
2. 前記スイングバーの二端がフォークを形成し、フォークの歯の間に前記横軸の端が係合される、請求項１に記載のコントロールバルブ。
3. 前記螺旋溝は、二つの部分（１０ａ、１０ｂ）から構成される円筒部品の側壁に形成され、これらの部分の各々が斜面を形成し、前記二つの部分の向い合っている斜面が前記溝を形成することを特徴とする請求項１及び２のいずれか一項に記載のコントロールバルブ。

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