JP2013142430A - リンク装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リンク装置は、ハウジングに形成された収容空間の内部に組付けられるものであり、収容空間はカバー12により閉塞される。カバー12の内面は、ピン15bの軸方向と直交する。そして、「ピン15bとカバー12との隙間寸法をA」とし、「ピン15bの軸方向に沿うローラ15aの厚み寸法をB」とした場合、バルブユニットは「A<B」の関係を満足するように設けられる。これにより、ローラ抜止手段が消失したとしても、ピン15bからローラ15aが抜けるのをカバー12の内面が阻害し、ピン15bからローラ15aが脱落不能になる。このため、脱落したローラ15aによってバルブユニット内の可動部品にロックが発生する可能性を無くすことができ、バルブユニットの信頼性を高めることができる。
【選択図】 図2
Description
この特許文献1の技術を図7を参照して説明する。なお、後述する[発明を実施するための形態]および[実施例]と同一機能物に同一符号を付したものである。
・1つの電動アクチュエータ6(電動モータ43+歯車減速機44)によって低圧EGR調整弁5を駆動するとともに、
・1つの電動アクチュエータ6の出力特性をリンク装置8で変換させて吸気絞り弁7を駆動するものである。
・カム溝13が形成され、低圧EGR調整弁5と一体に回動するカムプレート14と、
・カム溝13に嵌まり合う溝係合体15(ローラ15a+ピン15b)を有し、吸気絞り弁7と一体に回動するレバー16と、
を備える。
ローラ15aは、ピン15bによって回転自在に支持され、カム溝13に押し付けられて回転する。
このローラ15aは、ローラ抜止手段(ピン15bの先端側に設ける拡径部、ピン15bの先端側に装着するサークリップやEリング等)により、ピン15bに対する抜止めが成される。
ピン15bからローラ15aが脱落すると、脱落したローラ15aが可動部品(例えば、ギヤ等)に巻き込まれる可能性がある。その場合は、可動部品が巻き込んだローラ15a(脱落したローラ15a)によって可動部品がロック(固着)する懸念がある。
即ち、従来の技術では、ローラ抜止手段が消失した場合、脱落したローラ15aによって故障が引き起こされる可能性がある。
リンク装置は、「ピンと収容部材との隙間寸法A」<「ピンの軸方向に沿うローラの厚み寸法B」の関係を満足するように設けられる。
これにより、ピンからローラが抜けるのを収容部材が阻害するため、ローラ抜止手段が消失しても、ピンからローラが脱落しない。
このため、脱落したローラによって故障が引き起こされる可能性がなくなり、リンク装置が設けられる装置の信頼性を高めることができる。
収容部材は、ハウジングとカバーとからなり、カバーとピンとの間に隙間寸法Aが形成される。
これにより、ピンとカバーとの間からローラが抜けなくなり、ローラ抜止手段が消失しても、ピンからローラが脱落しない。
カバーに設けたリブ(ピンの軌道上に沿って設けられるリブ)とピンとの間に隙間寸法Aが形成される。
これにより、リブによってローラの抜止めを行うことができるとともに、リブによってカバーの強度を高めることができる。即ち、ローラの抜止めを行うリブを、カバーの補強リブとして利用することができる。逆な言い方をすると、カバーの補強リブを利用してローラの抜止めを行うことができる。
請求項4の手段のリンク装置は、電動アクチュエータの出力特性を変化させて吸気絞り弁を駆動するものであり、1つの電動アクチュエータにより、低圧EGR調整弁と吸気絞り弁の両方を駆動するものである。
低圧EGR装置1は、
(a)エンジン2に吸気を導く吸気通路3へEGRガスを導く低圧EGR流路4の開度調整を行う低圧EGR調整弁5と、
(b)この低圧EGR調整弁5を駆動する1つの電動アクチュエータ6と、
(c)吸気通路3と低圧EGR流路4の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁7と、
(d)電動アクチュエータ6の出力特性を変化させて吸気絞り弁7を駆動するリンク装置8と、
を備える。
このバルブユニット10のハウジング11は、吸気通路3および低圧EGR流路4の一部を形成するものであり、ハウジング11内の吸気通路3に吸気絞り弁7が配置され、ハウジング11内の低圧EGR流路4に低圧EGR調整弁5が配置される。
また、ハウジング11は、電動アクチュエータ6とリンク装置8を収容する収容空間を備え、この収容空間はハウジング11に装着されるカバー12によって閉塞される。なお、ハウジング11とカバー12とにより、収容部材が構成される。
・カム溝13を有するカムプレート14と、
・カム溝13に係合する溝係合体15(ローラ15a+ピン15b)を有するレバー16と、
を備える。
カムプレート14は、低圧EGR調整弁5と一体に回動するものであり、電動アクチュエータ6によって駆動される。
また、レバー16は、吸気絞り弁7と一体に回動するものである。
・カム溝13内に嵌め入れられるローラ15aと、
・このローラ15aの中心に挿通されてローラ15aを回転自在に支持するピン15bとからなり、
このピン15bがレバー16に設けられる。
・「ピン15b」と「リンク装置8を収容する収容部材(後述する実施例ではカバー12)」との隙間寸法をAとし、
・ピン15bの軸方向に沿うローラ15aの厚み寸法をBとした場合、
「A<B」の関係を満足するように設けられている。
図1〜図4を参照して実施例1を説明する。
先ず、図3を参照してエンジン吸排気システムを説明する。
エンジン吸排気システムには、高圧EGR装置21と低圧EGR装置1が設けられている。
具体的な一例として、図3の高圧EGR流路25は、排気通路23側がエキゾーストマニホールドに接続され、吸気通路3側がインテークマニホールドのサージタンク26に接続されている。
なお、図3は具体例であり、高圧EGRクーラ28、高圧クーラバイパス29および高圧EGRクーラ切替弁30を搭載しないものであっても良い。
具体的な一例として、図3の低圧EGR流路4は、排気通路23側がDPF22より排気下流側の排気管に接続され、吸気通路3側がターボチャージャのコンプレッサ31より吸気上流側の吸気管に接続されている。
また、低圧EGR装置1は、吸気通路3と低圧EGR流路4の合流部に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁7を設けている。
このECUは、マイコンを用いたエンジン制御装置であり、エンジン運転状態に応じて高圧EGR装置21および低圧EGR装置1の運転制御を行うEGR制御プログラムを備える。具体的には、センサ類から入力されたエンジン運転状態と、ECUに設けられた制御プログラムとに基づいて、高圧EGR装置21および低圧EGR装置1の各部の作動制御を行うものである。
そこで、低圧EGR装置1は、EGRガスを戻す吸気通路3内に積極的に吸気負圧を発生させるための吸気絞り弁7を設け、低圧EGR装置1において大きなEGR量を得たい運転領域では、吸気絞り弁7を閉じる方向(吸気負圧が発生する方向)に開度制御し、低圧EGR装置1において多量のEGRガスをコントロールする。
(ii)低圧EGR装置1を用いて多量のEGRガスをエンジン2へ戻す「高濃度制御状態」の時は、低圧EGR調整弁5の開度を増加するとともに、負圧を増加させるべく吸気絞り弁7の開度を小さくする必要がある。
このため、低圧EGR調整弁5を駆動するための専用のアクチュエータと、吸気絞り弁7を駆動するための専用のアクチュエータとが要求されるが、それぞれに専用のアクチュエータを搭載すると、コストアップ、体格アップ、重量アップの要因になってしまう。
なお、図4の実線Xは低圧EGR調整弁5の回転角度に対するEGR流量の変化を示し、図4の実線Yは低圧EGR調整弁5の回転角度に対する吸気絞り弁7による吸気流量の変化を示すものである。
低圧EGR調整弁5と吸気絞り弁7は、上述したように、リンク装置8を介して連結し、共通の電動アクチュエータ6によって駆動されるものである。
そこで、低圧EGR調整弁5、電動アクチュエータ6、吸気絞り弁7およびリンク装置8は、図1に示すバルブユニット10に設けられる。
以下において、バルブユニット10に搭載される低圧EGR調整弁5、吸気絞り弁7、電動アクチュエータ6およびリンク装置8を順次説明する。
吸気絞り弁7は、ハウジング11内に形成された吸気通路3の内部に配置されるバタフライバルブであり、ハウジング11に対して回動自在に支持される吸気絞シャフト42と一体に回動する。
そして、低圧EGRシャフト41と吸気絞シャフト42は、平行に配置されるものである。
レバー16は、板形状を呈し、耐摩耗性に優れた材料(例えば、ナイロン系樹脂など)により成形された従動アームであり、レバー16の回動端側がカムプレート14に対して所定の隙間を隔てて重なるように、吸気絞シャフト42に対して直角に固定配置されている。
「全開キープ用カム溝13a」は、「カムプレート14の回転中心と同一中心の円弧溝」であり、低圧EGR調整弁5が低圧EGR流路4を最大に絞る全閉開度θ0(図4のEGRバルブ開度=0°)から所定中間開度θ1に至る回動範囲(開度θ0〜開度θ1)において、吸気絞り弁7の開度を最大開度に保つように設けられている。
また、バルブユニット10には、低圧EGR調整弁5の最小開度を全閉位置に規制するEGR弁ストッパ45が設けられている。このEGR弁ストッパ45は、カムプレート14に設けられた突起部45aが、ハウジング11に設けられた凸部45bに当接することで、低圧EGR調整弁5の最小開度を全閉位置に規制するものである。
カバー12は、上述したように、レバー16に対して水平に組付けられる。このため、図2に示すように、「ピン15bの軸方向」と「カバー12の内面」とが直交する。なお、図2は、発明にかかる要部の説明図であり、カムプレート14を省略した図である。
・ピン15bとカバー12との隙間寸法をAとし、
・ピン15bの軸方向に沿うローラ15aの厚み寸法をBとした場合、
この実施例のバルブユニット10は、「A<B」の関係を満足するように設けられている。
(i)「ピン15bの軸方向寸法」を長く設けることで隙間寸法Aを小さくする、
(ii)「収容部材(この実施例ではカバー12)」をピン15bの先端に近づけることで隙間寸法Aを小さくする、
(iii)ローラ15aの回転軸方向の寸法を増加することで厚み寸法Bを大きくする、などの手段を用いて「A<B」の関係を満足するように設けられている。
即ち、この実施例は、ピン15bが回動しても常に「A<B」の関係を満足するように設けられている。
即ち、ピン15bの先端側のローラ抜止手段(ピン15bに設けた抜止手段)が消失したとしても、ピン15bからローラ15aが抜けるのをカバー12の内面が阻害するため、ピン15bからローラ15aが脱落しない。
これにより、脱落したローラ15aによってバルブユニット10内の可動部品にロックが発生する可能性を無くすことができ、バルブユニット10の信頼性を高め、結果的に低圧EGR装置1の信頼性を高めることができる。
実施例2を図5、図6を参照して説明する。なお、以下の実施例2において、上記実施例1と同一符号は、同一機能物を示すものである。
上記の実施例1では、カバー12の内面をフラットに設ける例を示した。
これに対し、この実施例2は、カバー12の内面にリブ12aを設け、このリブ12aの先端とピン15bの先端との間でローラ15aの抜止めを行うものである。
このリブ12aは、少なくともピン15bの移動軌跡範囲(円弧を描く軌跡範囲)を含むものであれば良く、この実施例では一例として、図5に示すように、ピン15bの移動軌跡範囲より広い範囲にリブ12aが設けられている。
なお、この実施例のカバー12には、図6に示すように、ローラ15aの抜止めを行うリブ12aとは別に、カバー12の補強を行うことを目的としたリブ12bも複数設けられるものである。ここで、図6は、発明にかかる要部の説明図であり、カムプレート14を省略した図である。
これにより、リブ12aによってローラ15aの抜止めを行うことができるとともに、リブ12aによってカバー12の強度を高めることができる。即ち、ローラ15aの抜止めを行うリブ12aを、カバー12の補強リブとして利用することができる。
4 低圧EGR流路
5 低圧EGR調整弁
6 電動アクチュエータ
7 吸気絞り弁
8 リンク装置
11 ハウジング(収容部材)
12 カバー
12a ピンの軌道上に沿うリブ
13 カム溝
14 カムプレート
15a ローラ
15b ピン
16 レバー
A ピンと収容部材との隙間寸法
B ピンの軸方向に沿うローラの厚み寸法
Claims (4)
- カム溝(13)を有するカムプレート(14)と、
前記カム溝(13)内に嵌め入れられるローラ(15a)、このローラ(15a)の中心に挿通されて前記ローラ(15a)を回転自在に支持するピン(15b)を有するレバー(16)と、
を備えるリンク装置(8)において、
このリンク装置(8)を収容する収容部材と前記ピン(15b)との隙間寸法をAとし、
前記ピン(15b)の軸方向に沿う前記ローラ(15a)の厚み寸法をBとした場合、 A<Bの関係を満足することを特徴とするリンク装置。 - 請求項1に記載のリンク装置(8)において、
前記収容部材は、前記カムプレート(14)および前記レバー(16)の収容空間を形成するハウジング(11)と、このハウジング(11)に装着されるカバー(12)とからなり、
前記カバー(12)と前記ピン(15b)との間に前記隙間寸法Aが形成されることを特徴とするリンク装置。 - 請求項2に記載のリンク装置(8)において、
前記カバー(12)に設けた前記ピン(15b)の軌道上に沿うリブ(12a)と、前記ピン(15b)との間に前記隙間寸法Aが形成されることを特徴とするリンク装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載のリンク装置(8)において、
前記カムプレート(14)は、吸気が通過する吸気通路(3)にEGRガスを導く低圧EGR流路(4)の開度調整を行う低圧EGR調整弁(5)と一体に回動するものであり、
前記レバー(16)は、前記吸気通路(3)と前記低圧EGR流路(4)の合流部に吸気負圧を発生させる吸気絞り弁(7)と一体に回動するものであり、
前記低圧EGR調整弁(5)と前記カムプレート(14)が1つの電動アクチュエータ(6)で駆動され、
前記リンク装置(8)は、前記電動アクチュエータ(6)の出力特性を変化させて前記吸気絞り弁(7)を駆動することを特徴とするリンク装置。
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