JP2020056327A - 排気ガス再循環装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲガスケットの短命化を抑制する。【解決手段】排気ガス再循環装置１００は、排気流路と吸気流路とを接続するＥＧＲ流路を形成するＥＧＲ配管１０２と、ＥＧＲ配管に接続され、ＥＧＲ流路を流通するＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブ１０４と、ＥＧＲ配管とＥＧＲバルブの間に配されるＥＧＲガスケット１０６と、ＥＧＲバルブよりもＥＧＲ流路の上流側のＥＧＲ配管に配され、ＥＧＲ配管から伝達される熱に応じて伸縮し、伸張時にＥＧＲ配管から伝達される熱を被熱伝達体に伝達する熱伝達機構２００と、を備え、熱伝達機構は、ＥＧＲ配管から伝達される熱に応じて伸縮する第１熱変形部材２０２と、第１熱変形部材に接続され、第１熱変形部材の伸縮により、被熱伝達体３００と接触する接触状態と被熱伝達体から離隔する非接触状態とに移動する熱伝達部材２０４と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、排気ガス再循環装置に関する。

特許文献１には、排気流路の排気ガスを吸気流路に還流させる排気ガス再循環装置について開示がある。排気ガス再循環装置は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）配管と、ＥＧＲクーラーと、ＥＧＲバルブとを備える。ＥＧＲ配管は、排気流路と吸気流路とを連通させる。ＥＧＲバルブは、排気流路から吸気流路に還流する排気ガス（以下、ＥＧＲガスという）の流量を調整する。ＥＧＲクーラーは、ＥＧＲガスを冷却する。

特開２０００−３５６１２７号公報

ＥＧＲバルブとＥＧＲクーラーとの間には、ＥＧＲガスケットが配される。ＥＧＲガスケットは、ＥＧＲバルブとＥＧＲクーラーとの間におけるＥＧＲガスの外部への漏れを防止する。

しかし、高温のＥＧＲガスがＥＧＲ配管内を流通すると、ＥＧＲクーラーおよびＥＧＲバルブが高温となり、その熱によりＥＧＲガスケットの耐久性が低下するおそれがある。

また、ＥＧＲガスがＥＧＲ配管内を流通する際に、排気ガス再循環装置（例えば、ＥＧＲクーラー）が振動する場合がある。ＥＧＲクーラーが振動すると、ＥＧＲガスケットに圧力が加わり、ＥＧＲガスケットの耐久性が低下するおそれがある。

そこで、本発明は、ＥＧＲガスケットの短命化を抑制することができる排気ガス再循環装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の排気ガス再循環装置は、排気流路と吸気流路とを接続するＥＧＲ流路を形成するＥＧＲ配管と、ＥＧＲ配管に接続され、ＥＧＲ流路を流通するＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、ＥＧＲ配管とＥＧＲバルブの間に配されるＥＧＲガスケットと、ＥＧＲバルブよりもＥＧＲ流路の上流側のＥＧＲ配管に配され、ＥＧＲ配管から伝達される熱に応じて伸縮し、伸張時にＥＧＲ配管から伝達される熱を被熱伝達体に伝達する熱伝達機構と、を備え、熱伝達機構は、ＥＧＲ配管から伝達される熱に応じて伸縮する第１熱変形部材と、第１熱変形部材に接続され、第１熱変形部材の伸縮により、被熱伝達体と接触する接触状態と、被熱伝達体から離隔する非接触状態とに移動する熱伝達部材と、を備える。

第１熱変形部材は、ＥＧＲ配管に近接する側に低膨張部材が配され、ＥＧＲ配管から離隔する側に低膨張部材より熱膨張率が大きい高膨張部材が配され、ＥＧＲガスの熱によりＥＧＲ配管と接触した状態からＥＧＲ配管から離隔する方向に変形する離隔変形部を有し、熱伝達部材は、離隔変形部に接続されてもよい。

被熱伝達体に配される第２熱変形部材を備え、熱伝達部材は、第２熱変形部材と接触し、ＥＧＲガスの熱を第２熱変形部材に伝達することで、第２熱変形部材の変形により挟持されてもよい。

第２熱変形部材は、熱伝達部材が挿通される開口を備え、開口の径は、熱伝達部材から伝達される熱により変化してもよい。

第１熱変形部材は、所定の閾値以上となる温度で伸張し、第２熱変形部材は、所定の閾値未満、かつ、被熱伝達体の最高表面温度より高い温度で変形してもよい。

本発明によれば、ＥＧＲガスケットの短命化を抑制することができる。

エンジンシステムの構成を示す概略図である。 第１実施形態における熱伝達機構の構成を示す概略構成図である。 第１熱変形部材の構成を示す概略構成図である。 第２熱変形部材の構成を示す概略構成図である。 図２における第１熱変形部材および第２熱変形部材が変形した後の状態を示す熱伝達機構の概略構成図である。 第２実施形態における熱伝達機構の構成を示す概略構成図である。 第２熱変形部材の構成を示す概略構成図である。 図６における第１熱変形部材および第２熱変形部材が変形した後の状態を示す熱伝達機構の概略構成図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、エンジンシステム１の構成を示す概略図である。ただし、以下では、本実施形態に関係する構成や処理について詳細に説明し、本実施形態と無関係の構成や処理については説明を省略する。

図１に示すように、エンジンシステム１は、エンジン３と、ＥＣＵ（Engine Control Unit）５とを備える。エンジン３は、シリンダブロック７と、クランクケース９と、シリンダヘッド１１とを備える。

シリンダブロック７には、シリンダ１３が形成される。シリンダ１３には、ピストン１５が摺動自在に配される。ピストン１５は、コネクティングロッド１７に接続される。エンジン３内には、シリンダヘッド１１と、シリンダ１３と、ピストン１５の冠面とで囲まれた空間により燃焼室１９が形成される。

クランクケース９は、シリンダブロック７と一体的に形成される。クランクケース９内には、クランク室２１が形成される。クランク室２１には、クランクシャフト２３が回転自在に支持される。クランクシャフト２３には、コネクティングロッド１７を介してピストン１５が連結される。

シリンダヘッド１１は、シリンダブロック７に接続される。シリンダヘッド１１には、吸気ポート２５および排気ポート２７が形成される。吸気ポート２５および排気ポート２７は、燃焼室１９と連通する。

シリンダヘッド１１には、吸気管２９が接続される。吸気管２９内には、吸気流路３１が形成される。吸気流路３１は、吸気ポート２５に連通される。吸気ポート２５は、吸気管２９に臨む吸気の上流側に１つの開口が形成されている。また、吸気ポート２５は、燃焼室１９に臨む下流側に２つの開口が形成されている。

吸気ポート２５と燃焼室１９との間には、吸気バルブ３３の先端（傘）が配される。吸気バルブ３３の末端には、ロッカーアーム３５を介して、吸気用カムシャフト３７に固定されたカム３９が当接されている。吸気バルブ３３は、吸気用カムシャフト３７の回転に伴って、吸気ポート２５を燃焼室１９に対して開閉する。

また、シリンダヘッド１１には、排気管４１が接続される。排気管４１内には、排気流路４３が形成される。排気流路４３は、排気ポート２７に連通される。排気ポート２７は、燃焼室１９に臨む排気の上流側に２つの開口が形成されている。また、排気ポート２７は、排気管４１に臨む下流側に１つの開口が形成されている。

排気ポート２７と燃焼室１９との間には、排気バルブ４５の先端（傘）が配される。排気バルブ４５の末端には、ロッカーアーム４７を介して、排気用カムシャフト４９に固定されたカム５１が当接されている。排気バルブ４５は、排気用カムシャフト４９の回転に伴って、排気ポート２７を燃焼室１９に対して開閉する。

また、シリンダヘッド１１には、先端が燃焼室１９内に位置するようにインジェクタ５３および点火プラグ５５が配される。インジェクタ５３は、吸気ポート２５を介して燃焼室１９に流入した吸気ガス（空気）に対して燃料を噴射する。点火プラグ５５は、空気と燃料との混合気を所定のタイミングで点火し、混合気を燃焼させる。かかる燃焼により、ピストン１５がシリンダ１３内で往復運動を行う。クランクシャフト２３は、ピストン１５の往復運動により、コネクティングロッド１７を通じて回転運動を行う。

吸気管２９には、上流側から順に、エアクリーナ５７、スロットルバルブ５９が配される。エアクリーナ５７は、外気から吸入された空気に混合する異物を除去する。スロットルバルブ５９は、アクセル（不図示）の開度に応じてアクチュエータ６１により開閉駆動され、燃焼室１９へ送出する吸気量を調節する。

排気管４１には、触媒６３が設けられる。触媒６３は、例えば、三元触媒（Three-Way Catalyst）であって、燃焼室１９から排出された排出ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去する。

また、エンジンシステム１には、排気ガス再循環装置１００が設けられる。排気ガス再循環装置１００は、排気流路４３から吸気流路３１に排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を還流させる。

排気ガス再循環装置１００は、ＥＧＲ配管１０２を備える。ＥＧＲ配管１０２は、一端が排気管４１に接続され、他端が吸気管２９に接続される。ＥＧＲ配管１０２内には、ＥＧＲ流路１０８が形成される。ＥＧＲ流路１０８は、一端が排気流路４３と連通し、他端が吸気流路３１と連通する。ＥＧＲ流路１０８は、排気流路４３と吸気流路３１とを接続する。ＥＧＲ流路１０８は、排気流路４３を流通する排気ガスの一部（すなわち、ＥＧＲガス）を吸気流路３１に還流させる。

ＥＧＲ配管１０２は、ＥＧＲクーラー１０２ａを含んで構成される。ＥＧＲクーラー１０２ａは、ＥＧＲ流路１０８を流通するＥＧＲガスを冷却する。つまり、ＥＧＲクーラー１０２ａは、ＥＧＲガスの温度を低下させる。ＥＧＲクーラー１０２ａにより冷却されたＥＧＲガスは、吸気流路３１を流通する吸気と混合される。そのため、吸気とＥＧＲガスとの混合ガスが燃焼する際の最高燃焼温度が低くなる。これにより、混合ガスの燃焼時におけるＮＯｘの発生量を抑制することができる。ＥＧＲクーラー１０２ａは、ＥＧＲ配管１０２の一部を構成する。

ＥＧＲ配管１０２には、ＥＧＲバルブ１０４が接続される。ＥＧＲバルブ１０４は、ＥＧＲクーラー１０２ａよりもＥＧＲ流路１０８の下流側に配される。ＥＧＲバルブ１０４は、ＥＧＲ流路１０８を流通するＥＧＲガスの流量を調整する。ＥＧＲバルブ１０４は、例えば、バタフライ型のバルブである。ＥＧＲバルブ１０４は、アクチュエータ（例えば、ステッピングモータ）１１０によって開度が可変される。

ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）とＥＧＲバルブ１０４との間には、ＥＧＲガスケット１０６が設けられる。ＥＧＲガスケット１０６は、ＥＧＲバルブ１０４とＥＧＲクーラー１０２ａとの間に挟み込まれて、ＥＧＲバルブ１０４とＥＧＲクーラー１０２ａとの隙間を密封（シール）する。本実施形態では、ＥＧＲガスケット１０６は、単数の金属板で構成される。

ＥＧＲ配管１０２には、熱伝達機構２００が設けられる。熱伝達機構２００は、ＥＧＲバルブ１０４（ＥＧＲガスケット１０６）よりもＥＧＲ流路１０８の上流側に配される。本実施形態では、熱伝達機構２００は、ＥＧＲバルブ１０４（ＥＧＲガスケット１０６）と隣接する部材（ここでは、ＥＧＲクーラー１０２ａ）に配される。熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａの熱を、後述する被熱伝達体３００に伝達する。熱伝達機構２００の詳細な構成については、後述する。

また、エンジンシステム１には、アクセル開度センサ６５と、クランク角センサ６７と、フローメータ６９とが設けられる。アクセル開度センサ６５は、アクセルペダルの踏み込み量（すなわち、アクセル開度）を検出する。クランク角センサ６７は、クランクシャフト２３近傍に設けられており、クランクシャフト２３の回転角を検出する。フローメータ６９は、吸気流路３１内におけるスロットルバルブ５９の下流に設けられており、スロットルバルブ５９を通過した吸気量を検出する。

ＥＣＵ５は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータでなり、エンジンシステム１を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ５は、エンジンシステム１を制御する際、駆動制御部７１、ＥＧＲ開度導出部７３、ＥＧＲバルブ制御部７５として機能する。

駆動制御部７１は、クランク角センサ６７によって検出された回転角に基づいて、現時点のエンジン回転数を導出する。そして、駆動制御部７１は、導出したエンジン回転数、および、アクセル開度センサ６５によって検出されたアクセル開度（エンジン負荷）に基づき、予めＲＯＭに記憶された回転数トルクマップを参照して目標トルクおよび目標エンジン回転数を導出する。回転数トルクマップには、例えば、エンジン回転数、アクセル開度、目標トルクおよび目標エンジン回転数の三者の関係が規定されている。

また、駆動制御部７１は、導出した目標エンジン回転数および目標トルクに基づいて、シリンダ１３に供給する目標空気量を決定し、決定した目標空気量に基づいて、目標スロットル開度を決定する。

そして、駆動制御部７１は、スロットルバルブ５９の開度が目標スロットル開度となるようにアクチュエータ６１を駆動させる。

また、駆動制御部７１は、決定した目標空気量に基づいて、例えば理論空燃比（λ＝１）となる燃料量を目標噴射量として決定する。駆動制御部７１は、決定した目標噴射量の燃料をインジェクタ５３から噴射させるために、インジェクタ５３の目標噴射時期および目標噴射期間を決定する。そして、駆動制御部７１は、決定した目標噴射時期および目標噴射期間でインジェクタ５３を駆動させ、インジェクタ５３から目標噴射量の燃料を噴射させる。

また、駆動制御部７１は、導出した目標エンジン回転数、および、クランク角センサ６７によって検出される回転角に基づいて、点火プラグ５５の目標点火時期を決定する。そして、駆動制御部７１は、決定した目標点火時期で点火プラグ５５を点火させる。

ＥＧＲ開度導出部７３は、エンジン回転数およびエンジン負荷に基づいて、燃焼室１９に導入される吸気ガスおよびＥＧＲガスの総量に対するＥＧＲガスの割合を示す目標ＥＧＲ率を、予めＲＯＭに記憶されたＥＧＲ率マップを参照して導出する。ＥＧＲ率マップには、例えば、エンジン回転数、エンジン負荷、目標ＥＧＲ率の三者の関係が規定されている。

ＥＧＲ開度導出部７３は、導出した目標ＥＧＲ率、および、フローメータ６９によって検出された吸気量に基づいて、吸気流路３１に還流すべき目標ＥＧＲ流量を導出する。ＥＧＲ開度導出部７３は、目標ＥＧＲ流量を吸気流路３１に還流させるためのＥＧＲバルブ１０４の開度を、目標ＥＧＲ開度として導出する。ＥＧＲ開度導出部７３は、予めＲＯＭに記憶されたＥＧＲ開度マップを参照し、目標ＥＧＲ流量に基づいて、目標ＥＧＲ開度を導出する。ＥＧＲ開度マップには、例えば、目標ＥＧＲ流量、目標ＥＧＲ開度の二者の関係が規定されている。

そして、ＥＧＲバルブ制御部７５は、ＥＧＲバルブ１０４の開度が目標ＥＧＲ開度となるようにアクチュエータ１１０を駆動させる。

図２は、第１実施形態における熱伝達機構２００の構成を示す概略構成図である。図２中、両矢印Ａ方向は、排気ガス再循環装置１００（ＥＧＲクーラー１０２ａ）と被熱伝達体３００とが対向する方向である。図２に示すように、ＥＧＲクーラー１０２ａには、ＥＧＲガスケット１０６に近接する側（すなわち、ＥＧＲ流路１０８の下流側）に第１窪み部１０２ａａが形成される。第１窪み部１０２ａａには、熱伝達機構２００が配される。

つまり、熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａのうちＥＧＲガスケット１０６に近接する側（すなわち、ＥＧＲ流路１０８の下流側）に配される。熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａのうちＥＧＲ流路１０８の下流側に配されることで、上流側に配されるよりも低いＥＧＲガスの熱を受ける。その結果、熱伝達機構２００は、ＥＧＲガスの熱により熱劣化し難くなる。

また、第１窪み部１０２ａａは、ＥＧＲクーラー１０２ａのうち、被熱伝達体３００と対向する位置に形成される。そのため、熱伝達機構２００は、被熱伝達体３００と対向して配される。被熱伝達体３００は、例えば、エンジン３のシリンダブロック７、あるいは、シリンダヘッド１１である。

熱伝達機構２００は、第１熱変形部材２０２と、熱伝達部材２０４と、カバー部材２０６と、弾性部材２０８とを備える。第１熱変形部材２０２は、第１窪み部１０２ａａ内に配され、第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１と接触している。底面１０２ａａ１は、第１窪み部１０２ａａのうちＥＧＲ流路１０８（図１参照）に最も近接する面である。第１熱変形部材２０２は、バイメタル、形状記憶合金、ワックスサーモエレメント等により構成される。第１熱変形部材２０２は、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）から伝達される熱に応じて伸縮する。本実施形態では、第１熱変形部材２０２がバイメタルにより構成される例について説明する。

図３は、第１熱変形部材２０２の構成を示す概略構成図である。図３に示すように、第１熱変形部材２０２は、高膨張部材２０２ａと、低膨張部材２０２ｂとを備える。第１熱変形部材２０２は、有底円筒形状である。第１熱変形部材２０２の中心軸を含む断面は、図３に示すように略コの字形状である。低膨張部材２０２ｂは、第１熱変形部材２０２の外面側に配され、高膨張部材２０２ａは、第１熱変形部材２０２の内面側に配される。つまり、低膨張部材２０２ｂは、ＥＧＲクーラー１０２ａの第１窪み部１０２ａａ（図２参照）の内面に近接する側に配され、高膨張部材２０２ａは、ＥＧＲクーラー１０２ａの第１窪み部１０２ａａの内面から離隔する側に配される。

第１熱変形部材２０２は、底部２０２ｃと、側壁部２０２ｄとを備える。底部２０２ｃは、円形状である。側壁部２０２ｄは、円筒形状である。側壁部２０２ｄは、底部２０２ｃよりも被熱伝達体３００（図２参照）側に位置する。第１熱変形部材２０２は、底部２０２ｃおよび側壁部２０２ｄの内面側に高膨張部材２０２ａが配される。また、第１熱変形部材２０２は、底部２０２ｃおよび側壁部２０２ｄの外面側に低膨張部材２０２ｂが配される。高膨張部材２０２ａと低膨張部材２０２ｂは、接合面Ｊで接合されている。高膨張部材２０２ａは、低膨張部材２０２ｂよりも熱膨張率が大きい。

図２に戻り、被熱伝達体３００は、本体部３００ａと、第２窪み部３０２と、第２熱変形部材３０４とを備える。第２窪み部３０２は、本体部３００ａのうち、ＥＧＲクーラー１０２ａにおける第１窪み部１０２ａａと対向する位置に形成される。第２窪み部３０２には、第２熱変形部材３０４が配される。第２熱変形部材３０４は、第２窪み部３０２の内面と接触している。第２熱変形部材３０４は、バイメタル、形状記憶合金、ワックスサーモエレメント等により構成される。本実施形態では、第２熱変形部材３０４がバイメタルにより構成される例について説明する。

図４は、第２熱変形部材３０４の構成を示す概略構成図である。図４に示すように、第２熱変形部材３０４は、高膨張部材３０４ａと、低膨張部材３０４ｂとを備える。第２熱変形部材３０４は、有底円筒形状である。第２熱変形部材３０４の中心軸を含む断面は、図４に示すように略Ｃの字形状である。高膨張部材３０４ａは、第２熱変形部材３０４の外面側に配され、低膨張部材３０４ｂは、第２熱変形部材３０４の内面側に配される。つまり、高膨張部材３０４ａは、第２窪み部３０２（図２参照）の内面に近接する側に配され、低膨張部材３０４ｂは、第２窪み部３０２の内面から離隔する側に配される。

第２熱変形部材３０４は、底部３０４ｃと、側壁部３０４ｄと、上部３０４ｅとを備える。底部３０４ｃは、円形状である。側壁部３０４ｄは、円筒形状である。上部３０４ｅは、円環形状である。側壁部３０４ｄは、底部３０４ｃよりもＥＧＲクーラー１０２ａ（図２参照）側に位置する。上部３０４ｅは、側壁部３０４ｄよりもＥＧＲクーラー１０２ａ側に位置する。第２熱変形部材３０４は、底部３０４ｃ、側壁部３０４ｄ、および、上部３０４ｅの内面側に低膨張部材３０４ｂが配される。また、第２熱変形部材３０４は、底部３０４ｃ、側壁部３０４ｄ、および、上部３０４ｅの外面側に高膨張部材３０４ａが配される。高膨張部材３０４ａと低膨張部材３０４ｂは、接合面Ｊで接合されている。高膨張部材３０４ａは、低膨張部材３０４ｂよりも熱膨張率が大きい。

上部３０４ｅは、第２熱変形部材３０４の中心軸を含む中心部に円形状の開口が形成される。上部３０４ｅの開口の幅（径）は、第２熱変形部材３０４の変形に伴い変化（拡大または縮小）する。上部３０４ｅの開口の幅が熱伝達部材２０４の幅より大きいとき、上部３０４ｅの開口は、熱伝達部材２０４を挿通させる。上部３０４ｅの開口内に熱伝達部材２０４が位置するときに上部３０４ｅの開口の幅が縮小すると、上部３０４ｅの開口は、熱伝達部材２０４の外周面と接触し、熱伝達部材２０４を挟持する。

図２に戻り、熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２に接続される。熱伝達部材２０４は、ＥＧＲクーラー１０２ａ側の端部（以下、単に末端ともいう）が、第１熱変形部材２０２の底部２０２ｃ（図３参照）の内面側に接続される。熱伝達部材２０４は、締結部材により第１熱変形部材２０２に締結されてもよいし、第１熱変形部材２０２に溶接されてもよい。熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２の中心軸に沿って配置される。熱伝達部材２０４は、２つの異なる外径を有する円柱形状である。図２では、熱伝達部材２０４は、被熱伝達体３００側の端部（以下、単に先端ともいう）が、被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）から離隔している。つまり、図２では、熱伝達部材２０４の先端は、被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）と非接触である。熱伝達部材２０４は、先端の外径が末端の外径より小さい。

カバー部材２０６は、ＥＧＲクーラー１０２ａの第１窪み部１０２ａａの外周面に接続される。カバー部材２０６は、締結部材によりＥＧＲクーラー１０２ａに締結されてもよいし、ＥＧＲクーラー１０２ａに溶接されてもよい。カバー部材２０６は、第１窪み部１０２ａａを被覆する。カバー部材２０６には、中央部に開口が設けられる。カバー部材２０６の開口には、熱伝達部材２０４が挿通される。熱伝達部材２０４は、カバー部材２０６の開口から第１窪み部１０２ａａの外部に突出する。

弾性部材２０８は、第１窪み部１０２ａａ内に配される。弾性部材２０８は、第１熱変形部材２０２の側壁部２０２ｄ（図３参照）の内径側に配される。第１熱変形部材２０２の側壁部２０２ｄは、弾性部材２０８と接触することで、弾性部材２０８の移動を規制する。弾性部材２０８は、第１熱変形部材２０２の側壁部２０２ｄにより移動が規制されることで、第１熱変形部材２０２の底部２０２ｃ（図３参照）との当接状態が維持される。

弾性部材２０８は、第１熱変形部材２０２の底部２０２ｃ（図３参照）と、カバー部材２０６との間に配される。弾性部材２０８は、例えば、圧縮コイルばねである。弾性部材２０８は、第１熱変形部材２０２の底部２０２ｃが第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１と近接する方向に、第１熱変形部材２０２の底部２０２ｃを付勢する。第１熱変形部材２０２の底部２０２ｃは、弾性部材２０８により付勢されることで、第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１と接触する。

図５は、図２における第１熱変形部材２０２および第２熱変形部材３０４が変形した後の状態を示す熱伝達機構２００の概略構成図である。ＥＧＲ流路１０８（図１参照）内にＥＧＲガスが導入されると、ＥＧＲガスの熱によりＥＧＲクーラー１０２ａの表面（第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１）の温度は、時間経過とともに上昇する。

第１熱変形部材２０２は、弾性部材２０８の付勢力により第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１と接触しているため、第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１から熱を受け、温度が上昇する。第１熱変形部材２０２の温度は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面（第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１）の温度と大凡等しくなる。

第１熱変形部材２０２の温度が第１閾値以上（所定の閾値以上）になると、第１熱変形部材２０２は、図２に示す状態から図５に示す状態に変形する。ここで、第１閾値は、ＥＧＲクーラー１０２ａの最高表面温度（例えば、１５０℃）以下、かつ、被熱伝達体３００の最高表面温度（例えば、１２０℃）より高い温度となる値である。

図３で説明したように、第１熱変形部材２０２は、高膨張部材２０２ａと、低膨張部材２０２ｂとを備える。高膨張部材２０２ａは、低膨張部材２０２ｂよりも熱膨張率が大きい。そのため、第１熱変形部材２０２が第１窪み部１０２ａａの底面１０２ａａ１から熱を受けると、高膨張部材２０２ａは、低膨張部材２０２ｂよりも長く延びる。

高膨張部材２０２ａが低膨張部材２０２ｂよりも長く延びることで、第１熱変形部材２０２は、内面側が広がり、外面側が縮むように湾曲する。その結果、第１熱変形部材２０２は、図５に示すように、中心軸を含む中心部がＥＧＲクーラー１０２ａから被熱伝達体３００に近接する方向に変形する。つまり、第１熱変形部材２０２は、ＥＧＲガスの熱によりＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）と接触した状態からＥＧＲクーラー１０２ａから離隔する方向に変形する離隔変形部を形成する。

また、第１熱変形部材２０２の温度が第１閾値未満になると、第１熱変形部材２０２は、高膨張部材２０２ａが縮むことで、内面側が外面側よりも縮まり、図５に示す状態から図２に示す状態に変形する。図２に示すように、第１熱変形部材２０２は、中心軸を含む中心部（離隔変形部）が被熱伝達体３００からＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に変形し、ＥＧＲクーラー１０２ａと接触する状態に戻る。このように、第１熱変形部材２０２は、第１閾値以上となる温度で伸張する。第１熱変形部材２０２は、ＥＧＲガスの熱によりＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）と被熱伝達体３００が対向する方向（図５中、両矢印Ａ方向）に変形可能に構成される。

第１熱変形部材２０２の中心軸を含む中心部（離隔変形部）には、熱伝達部材２０４が接続される。第１熱変形部材２０２が図２に示す状態から図５に示す状態に変形したとき、第１熱変形部材２０２は、熱伝達部材２０４を被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）に近接する方向に押圧する。熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２により押圧されると、被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）に近接する方向に移動する。

熱伝達部材２０４と第２熱変形部材３０４とが非接触であるとき、第２熱変形部材３０４の温度は、被熱伝達体３００の本体部３００ａの表面温度と大凡等しい。第２熱変形部材３０４は、被熱伝達体３００の本体部３００ａの表面温度（例えば、最高表面温度１２０℃）より高い温度で変形するように設定されている。つまり、第２熱変形部材３０４は、熱伝達部材２０４と非接触である間、変形しないように設定されている。図２に示す状態（すなわち、熱伝達部材２０４と第２熱変形部材３０４とが非接触である状態）では、第２熱変形部材３０４の上部３０４ｅ（図４参照）の開口の幅（径）は、熱伝達部材２０４の先端の幅（径）より大きい。

したがって、熱伝達部材２０４は、被熱伝達体３００に近接する方向に移動すると、第２熱変形部材３０４の上部３０４ｅ（図４参照）の開口を通過し、第２熱変形部材３０４の内面と接触する。

このとき、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面温度（例えば、最高表面温度１５０℃）は、第２熱変形部材３０４の表面温度より高い。つまり、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面温度（例えば、最高表面温度１５０℃）は、被熱伝達体３００の本体部３００ａ（シリンダブロック７、あるいは、シリンダヘッド１１）の表面温度（例えば、最高表面温度１２０℃）よりも高い。これは、ＥＧＲクーラー１０２ａの冷却性能を十分に確保できないためである。その要因の1つに、ＥＧＲクーラー１０２ａの配置スペースの関係上、ＥＧＲクーラー１０２ａの大型化が困難であることが挙げられる。

そのため、熱伝達部材２０４は、第２熱変形部材３０４の内面と接触すると、ＥＧＲクーラー１０２ａ側から被熱伝達体３００側に向かって、ＥＧＲクーラー１０２ａの熱を伝達する。具体的に、熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２を介してＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受けとる。熱伝達部材２０４は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から受けとった熱を、第２熱変形部材３０４を介して本体部３００ａに伝達する。

第２熱変形部材３０４に熱が伝達されると、第２熱変形部材３０４の温度が上昇する。第２熱変形部材３０４の温度が第２閾値以上になると、第２熱変形部材３０４は、図２に示す状態から図５に示す状態に変形する。ここで、第２閾値は、第１閾値未満、かつ、被熱伝達体３００の最高表面温度（例えば、１２０℃）より高い温度となる値である。

図４で説明したように、第２熱変形部材３０４は、高膨張部材３０４ａと、低膨張部材３０４ｂとを備える。高膨張部材３０４ａは、低膨張部材３０４ｂよりも熱膨張率が大きい。そのため、第２熱変形部材３０４が熱伝達部材２０４から熱を受けると、高膨張部材３０４ａは、低膨張部材３０４ｂよりも長く延びる。

高膨張部材３０４ａが低膨張部材３０４ｂよりも長く延びることで、第２熱変形部材３０４は、上部３０４ｅの開口の幅（径）が縮小するように変形する。その結果、第２熱変形部材３０４は、図５に示すように、第２熱変形部材３０４の上部３０４ｅ（図４参照）が熱伝達部材２０４の外周面と接触し、熱伝達部材２０４を保持する。換言すれば、熱伝達部材２０４は、第２熱変形部材３０４と接触し、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲガス）の熱を第２熱変形部材３０４に伝達することで、第２熱変形部材３０４の変形により挟持される。

一方、第２熱変形部材３０４の温度が第２閾値未満になると、第２熱変形部材３０４は、高膨張部材３０４ａが縮むことで、上部３０４ｅの開口の幅（径）が拡大し、図５に示す状態から図２に示す状態に変形する。第２熱変形部材３０４は、図２に示す状態に変形すると、熱伝達部材２０４の保持を解除する。熱伝達部材２０４は、第２熱変形部材３０４による保持が解除されることにより、被熱伝達体３００から離隔する方向に移動可能になる。このように、第２熱変形部材３０４は、第２閾値以上となる温度で変形する。第２熱変形部材３０４は、熱伝達部材２０４を保持する保持状態と、熱伝達部材２０４の保持を解除する保持解除状態とに変形可能に構成される。

第１熱変形部材２０２の温度が第１閾値未満になると、第１熱変形部材２０２は、図５に示す状態から図２に示す状態に変形し、熱伝達部材２０４をＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に引っ張る。熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２により引っ張られると、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に移動する。熱伝達部材２０４は、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に移動すると、第２熱変形部材３０４から離隔し、第２熱変形部材３０４と非接触状態になる。

このように、第１熱変形部材２０２は、熱伝達部材２０４が被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）と接触する接触状態と、熱伝達部材２０４が被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）から離隔する非接触状態とに変形可能に構成される。また、熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２の伸縮により、被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）と接触する接触状態と、被熱伝達体３００（第２熱変形部材３０４）から離隔する非接触状態とに移動可能に構成される。

以上のように、本実施形態では、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）から伝達される熱に応じて伸縮し、伸張時にＥＧＲクーラー１０２ａから伝達される熱を被熱伝達体３００に伝達する熱伝達機構２００を備える。熱伝達機構２００は、第１熱変形部材２０２と、熱伝達部材２０４とを含んで構成される。熱伝達部材２０４は、第１熱変形部材２０２の変形により、被熱伝達体３００と接触する接触状態と、被熱伝達体３００から離隔する非接触状態とに移動可能に構成されている。熱伝達部材２０４は、被熱伝達体３００と接触する接触状態であるとき、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から第２熱変形部材３０４（被熱伝達体３００）に熱を伝達する。ＥＧＲクーラー１０２ａは、熱伝達部材２０４により熱が被熱伝達体３００に伝達されることで冷却される。ＥＧＲクーラー１０２ａが冷却されると、ＥＧＲクーラー１０２ａに当接されているＥＧＲガスケット１０６が熱劣化し難くなる。このように、熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａを冷却することで、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲガス）の熱によるＥＧＲガスケット１０６の耐久性の低下を抑制できる。つまり、熱伝達機構２００は、ＥＧＲガスケット１０６の短命化を抑制することができる。

また、熱伝達部材２０４が被熱伝達体３００と接触することにより、排気ガス再循環装置１００（例えば、ＥＧＲクーラー１０２ａ）は、被熱伝達体３００と接触する接触点が増加する。つまり、排気ガス再循環装置１００（ＥＧＲクーラー１０２ａ）は、熱伝達機構２００を介して被熱伝達体３００に支持される。そのため、熱伝達機構２００は、排気ガス再循環装置１００の振動を抑制することができる。ＥＧＲクーラー１０２ａの振動が抑制されると、ＥＧＲクーラー１０２ａとＥＧＲバルブ１０４の間に配されるＥＧＲガスケット１０６に加わる振動応力が小さくなる。

ＥＧＲガスケット１０６に加わる振動応力が小さくなると、ＥＧＲガスケット１０６が破損し難くなる。このように、熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａの振動を抑制することで、かかる振動によるＥＧＲガスケット１０６の耐久性の低下を抑制できる。つまり、熱伝達機構２００は、ＥＧＲガスケット１０６の短命化を抑制することができる。

また、熱伝達部材２０４が被熱伝達体３００に熱を伝達すると、熱伝達部材２０４は、第２熱変形部材３０４により保持される。熱伝達部材２０４は、第２熱変形部材３０４に保持されることで移動が規制される。これにより、熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａの振動を効果的に抑制し、ＥＧＲガスケット１０６の短命化を効果的に抑制することができる。

また、熱伝達部材２０４は、被熱伝達体３００から離隔することで、ＥＧＲクーラー１０２ａから被熱伝達体３００に伝達する熱量を低下させる。これにより、熱伝達機構２００は、排気ガス再循環装置１００の暖機を促進させることができる。排気ガス再循環装置１００の暖機を促進させることで、ＥＧＲ流路１０８（図１参照）内の凝縮水を早期に気化させることができる。凝縮水を早期に気化させることで、排気ガス再循環装置１００（例えば、ＥＧＲバルブ１０４）を早期に作動させることができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態における熱伝達機構４００の構成を示す概略構成図である。図６中、両矢印Ａ方向は、排気ガス再循環装置１００（ＥＧＲクーラー１０２ａ）と被熱伝達体３００とが対向する方向である。図６中、上矢印Ｂ方向は、ＥＧＲ配管１０２内をＥＧＲガスが流れる方向である。第２実施形態の排気ガス再循環装置１００は、第１実施形態の熱伝達機構２００に代えて、熱伝達機構４００を備える。図６に示すように、熱伝達機構４００は、ＥＧＲバルブ１０４（ＥＧＲガスケット１０６）よりもＥＧＲ流路１０８（図１参照）の上流側のＥＧＲクーラー１０２ａに配される。また、熱伝達機構４００は、ＥＧＲクーラー１０２ａのうちＥＧＲガスケット１０６に近接する側（上矢印Ｂ方向の下流側）に配される。

第１実施形態と実質的に等しい構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。第２実施形態では、第１実施形態と異なり、ＥＧＲクーラー１０２ａに第１窪み部１０２ａａが設けられていない。また、第２実施形態では、第１実施形態と異なり、被熱伝達体３００に第２窪み部３０２および第２熱変形部材３０４が設けられていない。

図６に示すように、熱伝達機構４００は、保持部材４０２と、第１熱変形部材４０４と、第２熱変形部材４０６と、熱伝達部材４０８と、規制部材４１０と、弾性部材４１２と、スペーサ４１４と、締結部材４１６とを備える。

保持部材４０２は、平板形状である。保持部材４０２は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面のうち、被熱伝達体３００と対向する位置に接続される。保持部材４０２は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。また、保持部材４０２は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から受けた熱を、熱伝達部材４０８に伝達する。保持部材４０２は、第１熱変形部材４０４と、第２熱変形部材４０６と、熱伝達部材４０８と、規制部材４１０と、弾性部材４１２と、スペーサ４１４と、締結部材４１６とを保持する。

締結部材４１６は、規制部材４１０と、スペーサ４１４と、第２熱変形部材４０６とを保持部材４０２に締結する。

規制部材４１０は、保持部材４０２に対し、上矢印Ｂ方向の上流側に配される。規制部材４１０は、平板形状である。規制部材４１０は、被熱伝達体３００に近接する側の端部に、上矢印Ｂ方向の上流側に突出する係合突起４１０ａを備える。

スペーサ４１４は、規制部材４１０に対し、上矢印Ｂ方向の上流側に配される。スペーサ４１４は、平板形状である。スペーサ４１４は、規制部材４１０のＥＧＲクーラー１０２ａに近接する側の端部と接触する。

第２熱変形部材４０６は、スペーサ４１４に対し、上矢印Ｂ方向の上流側に配される。第２熱変形部材４０６の上矢印Ｂ方向の下流側には、第１熱変形部材４０４、熱伝達部材４０８およびスペーサ４１４が隣接して配される。換言すれば、第２熱変形部材４０６は、両矢印Ａ方向（すなわち熱伝達機構４００のＥＧＲ配管１０２から被熱伝達体３００への延伸方向）と直交する方向（本実施形態では、上矢印Ｂ方向）において、第１熱変形部材４０４、熱伝達部材４０８およびスペーサ４１４に隣接して配される。第２熱変形部材４０６は、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する側の端部が、締結部材４１６により締結される。

第２熱変形部材４０６は、バイメタル、形状記憶合金、ワックスサーモエレメント等により構成される。本実施形態では、第２熱変形部材４０６がバイメタルにより構成される例について説明する。

図７は、第２熱変形部材４０６の構成を示す概略構成図である。図７に示すように、第２熱変形部材４０６は、略Ｌ字形状である。第２熱変形部材４０６は、底部４０６ａと、側壁部４０６ｂとを備える。底部４０６ａは、平板形状のバイメタルである。側壁部４０６ｂは、平板形状の金属部材である。側壁部４０６ｂは、底部４０６ａのうち最も被熱伝達体３００（図６参照）に近接する側の端部に配される。側壁部４０６ｂは、底部４０６ａから上矢印Ｂ方向の下流側（図６参照）に向かって配置される。

底部４０６ａは、高膨張部材４０６ｃと、低膨張部材４０６ｄとを備える。高膨張部材４０６ｃは、側壁部４０６ｂと近接する側に配される。換言すれば、高膨張部材４０６ｃは、第１熱変形部材４０４、熱伝達部材４０８およびスペーサ４１４（図６参照）と近接する側に配される。低膨張部材４０６ｄは、側壁部４０６ｂから離隔する側に配される。換言すれば、低膨張部材４０６ｄは、第１熱変形部材４０４、熱伝達部材４０８およびスペーサ４１４から離隔する側に配される。高膨張部材４０６ｃと低膨張部材４０６ｄは、接合面Ｊで接合されている。高膨張部材４０６ｃは、低膨張部材４０６ｄよりも熱膨張率が大きい。

図６に戻り、規制部材４１０、スペーサ４１４および第２熱変形部材４０６は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面と接触する。規制部材４１０、スペーサ４１４および第２熱変形部材４０６は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。規制部材４１０、スペーサ４１４および第２熱変形部材４０６は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から受けた熱を、第１熱変形部材４０４および熱伝達部材４０８に伝達する。

第１熱変形部材４０４は、規制部材４１０よりも上矢印Ｂ方向の上流側に配され、第２熱変形部材４０６より上矢印Ｂ方向の下流側に配される。つまり、第１熱変形部材４０４は、規制部材４１０と第２熱変形部材４０６との間に配され、規制部材４１０と第２熱変形部材４０６とにより保持される。第１熱変形部材４０４は、平板形状である。第１熱変形部材４０４は、両矢印Ａ方向において、スペーサ４１４より被熱伝達体３００に近接する側に配される。

第１熱変形部材４０４は、第２熱変形部材４０６、規制部材４１０およびスペーサ４１４を介してＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。第１熱変形部材４０４は、バイメタル、形状記憶合金、ワックスサーモエレメント等により構成される。第１熱変形部材４０４は、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）から伝達される熱に応じて伸縮する。

本実施形態では、第１熱変形部材４０４がワックスサーモエレメントにより構成される例について説明する。ワックスサーモエレメントは、温度変化に応じたワックス（樹脂）の溶融または固化による体積変化により伸縮可能に構成される。本実施形態では、第１熱変形部材４０４は、ＥＧＲガスの熱によりＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）と被熱伝達体３００が対向する方向（図６中、両矢印Ａ方向）に変形可能に構成される。具体的に、第１熱変形部材４０４は、ＥＧＲガスの熱により被熱伝達体３００側に膨張またはＥＧＲクーラー１０２ａ側に収縮する。

第１熱変形部材４０４は、ＥＧＲガスの熱により膨張するとき、熱伝達部材４０８を被熱伝達体３００に近接する方向に移動させる。また、第１熱変形部材４０４は、ＥＧＲガスの熱により収縮するとき、熱伝達部材４０８を被熱伝達体３００から離隔させる方向へと移動可能にする。熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４の変形により、ＥＧＲクーラー１０２ａと被熱伝達体３００が対向する方向（図６中、両矢印Ａ方向）に移動可能に構成される。

熱伝達部材４０８は、保持部材４０２および規制部材４１０より上矢印Ｂ方向の上流側に配され、第２熱変形部材４０６より上矢印Ｂ方向の下流側に配される。つまり、熱伝達部材４０８は、規制部材４１０および保持部材４０２と第２熱変形部材４０６との間に配され、規制部材４１０および保持部材４０２と第２熱変形部材４０６とにより保持される。また、熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４より被熱伝達体３００に近接する側に配される。本実施形態では、熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４の被熱伝達体３００側の端部に接続される。熱伝達部材４０８は、保持部材４０２、第１熱変形部材４０４、第２熱変形部材４０６および規制部材４１０を介してＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。

熱伝達部材４０８は、係合溝４０８ａおよび接続突起４０８ｂを備える。係合溝４０８ａは、熱伝達部材４０８のＥＧＲクーラー１０２ａに近接する側に形成される。係合溝４０８ａは、規制部材４１０の係合突起４１０ａと対向する位置に形成され、上矢印Ｂ方向の上流側に向かって窪んでいる。係合溝４０８ａは、規制部材４１０の係合突起４１０ａと係合する。熱伝達部材４０８は、係合溝４０８ａと係合突起４１０ａとの係合により、両矢印Ａ方向の移動が制限される。接続突起４０８ｂは、熱伝達部材４０８の被熱伝達体３００に近接する側の端部に形成される。接続突起４０８ｂは、上矢印Ｂ方向の下流側に突出している。接続突起４０８ｂは、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する側において、弾性部材４１２と接続する。

図６では、熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００から離隔している。つまり、熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００と非接触である。このとき、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂ（図７参照）は、熱伝達部材４０８の接続突起４０８ｂより、被熱伝達体３００側に位置する。つまり、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、熱伝達部材４０８と被熱伝達体３００との間に位置する。そのため、熱伝達部材４０８は、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂによりＥＧＲクーラー１０２ａから被熱伝達体３００に近接する方向（図６中、右方向）への移動が規制される。つまり、熱伝達部材４０８は、第２熱変形部材４０６により、被熱伝達体３００との非接触状態が維持される。

弾性部材４１２は、保持部材４０２より上矢印Ｂ方向の上流側に配され、熱伝達部材４０８より上矢印Ｂ方向の下流側に配される。つまり、弾性部材４１２は、保持部材４０２と熱伝達部材４０８との間に配され、保持部材４０２と熱伝達部材４０８により保持される。また、弾性部材４１２は、両矢印Ａ方向において、熱伝達部材４０８の接続突起４０８ｂと規制部材４１０の係合突起４１０ａとの間に配される。さらに、弾性部材４１２は、一端が熱伝達部材４０８の接続突起４０８ｂに接続され、他端が規制部材４１０の係合突起４１０ａに接続される。

弾性部材４１２は、例えば、引張コイルばねである。弾性部材４１２は、熱伝達部材４０８を、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向（図６中、左方向）に付勢する。また、熱伝達部材４０８は、弾性部材４１２の付勢力により、第１熱変形部材４０４を、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向（図６中、左方向）に押圧する。第１熱変形部材４０４は、熱伝達部材４０８の押圧力によりスペーサ４１４と接触する。

図８は、図６における第１熱変形部材４０４および第２熱変形部材４０６が変形した後の状態を示す熱伝達機構４００の概略構成図である。ＥＧＲ流路１０８（図１参照）内にＥＧＲガスが導入されると、ＥＧＲガスの熱によりＥＧＲクーラー１０２ａの表面の温度は、時間経過とともに上昇する。保持部材４０２、第２熱変形部材４０６、規制部材４１０、および、スペーサ４１４は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面と直接接触しているため、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。

第２熱変形部材４０６は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受けると、温度が上昇する。第２熱変形部材４０６の温度は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面の温度（例えば、最高表面温度１５０℃）と大凡等しくなる。第２熱変形部材４０６の温度が第３閾値以上になると、第２熱変形部材４０６は、図６に示す状態から図８に示す状態に変形する。ここで、第３閾値は、被熱伝達体３００の最高表面温度（例えば、１２０℃）より高い温度となる値である。

第２熱変形部材４０６の底部４０６ａ（図７参照）は、高膨張部材４０６ｃ（図７参照）が低膨張部材４０６ｄ（図７参照）よりも長く延びる。ここで、底部４０６ａのうちＥＧＲクーラー１０２ａに近接する側の端部は、締結部材４１６により保持部材４０２に締結されている。そのため、底部４０６ａは、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受けると、被熱伝達体３００側の端部が熱伝達部材４０８と接触した状態から熱伝達部材４０８から離隔する方向（上矢印Ｂ方向の上流側）に変形する。

底部４０６ａの変形により、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、熱伝達部材４０８より上矢印Ｂ方向の上流側に移動し、熱伝達部材４０８と被熱伝達体３００との間の空間から離隔する。このとき、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、熱伝達部材４０８の被熱伝達体３００側の端部から離隔する非接触状態になる。これにより、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂ（図７参照）は、被熱伝達体３００に近接する方向（図８中、右方向）への熱伝達部材４０８の移動の規制を解除する。

また、第２熱変形部材４０６の温度が第３閾値未満になると、第２熱変形部材４０６は、高膨張部材４０６ｃが縮むことで、図８に示す状態から図６に示す状態に変形する。その結果、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、矢印Ｂ方向の下流側に移動し、図６に示すように熱伝達部材４０８と被熱伝達体３００との間の空間内に位置する。このとき、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、熱伝達部材４０８の被熱伝達体３００側の端部と接触する接触状態になる。このように、第２熱変形部材４０６は、第３閾値以上となる温度で変形する。

これにより、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、被熱伝達体３００に近接する方向（図８中、右方向）への熱伝達部材４０８の移動を規制する。このように、第２熱変形部材４０６の側壁部４０６ｂは、底部４０６ａの変形により、熱伝達部材４０８の被熱伝達体３００側の端部と接触する接触状態と、熱伝達部材４０８の被熱伝達体３００側の端部から離隔する非接触状態とに移動する。

第２熱変形部材４０６は、温度が第３閾値未満である場合、熱伝達部材４０８の移動を規制し、熱伝達部材４０８を被熱伝達体３００から離隔した非接触状態に維持する。また、第２熱変形部材４０６は、温度が第３閾値以上である場合、熱伝達部材４０８の移動の規制を解除し、熱伝達部材４０８を被熱伝達体３００と接触可能にする。

換言すれば、第２熱変形部材４０６は、ＥＧＲガスの熱により熱伝達部材４０８の移動を規制する規制状態と、熱伝達部材４０８の移動を許容する規制解除状態とに変形する。ここで、規制状態は、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００から離隔する非接触状態から、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００と接触する接触状態への移動を規制する状態である。また、規制解除状態は、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００から離隔する非接触状態から、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００と接触する接触状態への移動を許容する状態である。

第１熱変形部材４０４は、熱伝達部材４０８を介して弾性部材４１２に付勢されることによりスペーサ４１４と接触しているため、スペーサ４１４を介してＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。また、第１熱変形部材４０４は、第２熱変形部材４０６および規制部材４１０と接触しているため、第２熱変形部材４０６および規制部材４１０を介してＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受ける。第１熱変形部材４０４は、第２熱変形部材４０６、規制部材４１０およびスペーサ４１４から熱を受けると、温度が上昇する。第１熱変形部材４０４の温度は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面の温度と大凡等しくなる。

第１熱変形部材４０４の温度が第４閾値以上（所定の閾値以上）になると、第１熱変形部材４０４は、被熱伝達体３００に近接する方向（図８中、右方向）に向かって伸張（膨張）し、図６に示す状態から図８に示す状態に変形する。ここで、第４閾値は、ＥＧＲクーラー１０２ａの最高表面温度（例えば、１５０℃）以下、かつ、第３閾値より大きい値である。つまり、第３閾値は、第４閾値未満、かつ、被熱伝達体３００の最高表面温度より高い温度となる値である。このように、第１熱変形部材４０４は、第３閾値より大きい第４閾値以上の温度で変形を開始するため、第２熱変形部材４０６の変形より後に変形する。

第１熱変形部材４０４が変形したとき、第１熱変形部材４０４は、熱伝達部材４０８を被熱伝達体３００に近接する方向（図８中、右方向）に押圧する。このとき、第２熱変形部材４０６は、第３閾値以上の温度となっているため、上述した規制解除状態に変形している。

熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４によって押圧されると、被熱伝達体３００に近接する方向（図８中、右方向）に移動する。図８に示すように、熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００に近接する方向に移動すると、被熱伝達体３００の表面と接触する。

このとき、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面温度（例えば、最高表面温度１５０℃）は、被熱伝達体３００の本体部３００ａ（シリンダブロック７、あるいは、シリンダヘッド１１）の表面温度（例えば、最高表面温度１２０℃）より大きい。

熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００の表面と接触すると、ＥＧＲクーラー１０２ａ側から被熱伝達体３００側に向かって、ＥＧＲクーラー１０２ａの熱を伝達する。具体的には、熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４、第２熱変形部材４０６、規制部材４１０等を介してＥＧＲクーラー１０２ａの表面から熱を受けとる。熱伝達部材４０８は、受けとった熱を被熱伝達体３００に伝達する。

一方、第１熱変形部材４０４の温度が第４閾値未満になると、第１熱変形部材４０４は、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向（図８中、左方向）に向かって収縮し、図８に示す状態から図６に示す状態に変形する。第１熱変形部材４０４が図６に示す状態に変形すると、第１熱変形部材４０４および弾性部材４１２は、熱伝達部材４０８をＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に引っ張る。熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４および弾性部材４１２により引っ張られると、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に移動する。このように、第１熱変形部材４０４は、第４閾値以上となる温度で伸張する。

熱伝達部材４０８は、ＥＧＲクーラー１０２ａに近接する方向に移動すると、被熱伝達体３００から離隔し、被熱伝達体３００と非接触状態になる。そして、第２熱変形部材４０６は、第３閾値未満の温度となると、上述した規制状態に変形する。第２熱変形部材４０６が規制状態に変形することで、熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００に近接する方向への移動が規制される。

このように、第１熱変形部材４０４は、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００と接触する接触状態と、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００から離隔する非接触状態とに変形可能に構成される。また、熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４の伸縮により、被熱伝達体３００と接触する接触状態と、被熱伝達体３００から離隔する非接触状態とに移動可能に構成される。

以上のように、本実施形態では、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲ配管１０２）から伝達される熱に応じて伸縮し、伸張時にＥＧＲクーラー１０２ａから伝達される熱を被熱伝達体３００に伝達する熱伝達機構４００を備える。熱伝達機構４００は、第１熱変形部材４０４と、第２熱変形部材４０６と、熱伝達部材４０８とを含んで構成される。熱伝達部材４０８は、第１熱変形部材４０４の変形により、被熱伝達体３００と接触する接触状態と、被熱伝達体３００から離隔する非接触状態とに移動可能に構成されている。熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００と接触する接触状態であるとき、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面から被熱伝達体３００に熱を伝達する。ＥＧＲクーラー１０２ａは、熱伝達部材４０８により熱を被熱伝達体３００に伝達されることで冷却される。ＥＧＲクーラー１０２ａが冷却されると、ＥＧＲクーラー１０２ａに当接されているＥＧＲガスケット１０６が熱劣化し難くなる。このように、熱伝達機構４００は、ＥＧＲクーラー１０２ａを冷却することで、ＥＧＲクーラー１０２ａ（ＥＧＲガス）の熱によるＥＧＲガスケット１０６の耐久性の低下を抑制できる。つまり、熱伝達機構４００は、ＥＧＲガスケット１０６の短命化を抑制することができる。

また、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００と接触することにより、排気ガス再循環装置１００（例えば、ＥＧＲクーラー１０２ａ）は、被熱伝達体３００と接触する接触点が増加する。つまり、排気ガス再循環装置１００（ＥＧＲクーラー１０２ａ）は、熱伝達機構４００を介して被熱伝達体３００に支持される。そのため、熱伝達機構４００は、排気ガス再循環装置１００の振動を抑制することができる。ＥＧＲクーラー１０２ａの振動が抑制されると、ＥＧＲクーラー１０２ａとＥＧＲバルブ１０４の間に配されるＥＧＲガスケット１０６に加わる振動応力が小さくなる。

ＥＧＲガスケット１０６に加わる振動応力が小さくなると、ＥＧＲガスケット１０６が破損し難くなる。このように、熱伝達機構４００は、ＥＧＲクーラー１０２ａの振動を抑制することで、かかる振動によるＥＧＲガスケット１０６の耐久性の低下を抑制できる。つまり、熱伝達機構４００は、ＥＧＲガスケット１０６の短命化を抑制することができる。

また、熱伝達部材４０８は、被熱伝達体３００から離隔することで、ＥＧＲクーラー１０２ａから被熱伝達体３００に伝達する熱量を低下させる。これにより、熱伝達機構４００は、排気ガス再循環装置１００の暖機を促進させることができる。排気ガス再循環装置１００の暖機を促進させることで、ＥＧＲ流路１０８（図１参照）内の凝縮水を早期に気化させることができる。凝縮水を早期に気化させることで、排気ガス再循環装置１００（例えば、ＥＧＲバルブ１０４）を早期に作動させることができる。

また、第２熱変形部材４０６は、熱伝達部材４０８が被熱伝達体３００から離隔しているとき、側壁部４０６ｂにより熱伝達部材４０８の移動を規制している。つまり、第２熱変形部材４０６は、排気ガス再循環装置１００の暖機を促進させる際に、熱伝達部材４０８の移動を規制している。これにより、熱伝達部材４０８は、排気ガス再循環装置１００の暖機を促進させる際に、被熱伝達体３００と接触し難くなる。その結果、熱伝達機構４００は、排気ガス再循環装置１００の暖機を安定して促進させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

上記第１実施形態および第２実施形態では、被熱伝達体３００の本体部３００ａがエンジン３のシリンダブロック７、あるいは、シリンダヘッド１１である例について説明した。しかし、これに限定されず、被熱伝達体３００の本体部３００ａは、エンジンシステム１が搭載される車両の車体フレームであってもよい。その場合、熱伝達機構２００、４００は、熱伝達部材２０４、４０８を、車体フレームに接触する接触状態と、車体フレームから離隔する非接触状態とに移動させる。

上記第１実施形態および第２実施形態では、ＥＧＲガスケット１０６がＥＧＲバルブ１０４とＥＧＲクーラー１０２ａとの間をシールする例について説明した。しかし、これに限定されず、ＥＧＲガスケット１０６とＥＧＲクーラー１０２ａとの間に、別途、ＥＧＲ配管１０２が設けられてもよい。つまり、ＥＧＲガスケット１０６は、ＥＧＲバルブ１０４とＥＧＲ配管１０２との間をシールしてもよい。

上記第１実施形態では、排気ガス再循環装置１００と被熱伝達体３００が対向する場合について説明した。しかしこれに限定されず、排気ガス再循環装置１００と被熱伝達体３００が完全に平行な状態でなくてもよく、熱伝達機構２００の伸張方向に被熱伝達体３００が存在する方向を含む。

上記第２実施形態では、排気ガス再循環装置１００と被熱伝達体３００が対向する場合について説明した。しかしこれに限定されず、排気ガス再循環装置１００と被熱伝達体３００が完全に平行な状態でなくてもよく、熱伝達機構４００の伸張方向に被熱伝達体３００が存在する方向を含む。

上記第１実施形態では、熱伝達部材２０４が第２熱変形部材３０４に接触する例について説明した。しかし、これに限定されず、上記第１実施形態において、熱伝達部材２０４は、被熱伝達体３００の本体部３００ａに直接接触してもよい。

上記第１実施形態では、ＥＧＲクーラー１０２ａに第１窪み部１０２ａａが形成される例について説明した。しかし、これに限定されず、上記第１実施形態において、ＥＧＲクーラー１０２ａに第１窪み部１０２ａａが形成されなくてもよい。その場合、熱伝達機構２００は、ＥＧＲクーラー１０２ａの表面（外面）に取り付けられる。

上記第２実施形態では、被熱伝達体３００の本体部３００ａに第２窪み部３０２および第２熱変形部材３０４が設けられない例について説明した。しかし、これに限定されず、上記第２実施形態において、被熱伝達体３００の本体部３００ａに第２窪み部３０２および第２熱変形部材３０４が設けられてもよい。その場合、熱伝達部材４０８は、第２熱変形部材３０４と接触し、ＥＧＲガスの熱を第２熱変形部材３０４に伝達することで、第２熱変形部材３０４の変形により挟持（保持）されてもよい。

本発明は、排気ガス再循環装置に利用することができる。

３１ 吸気流路
４３ 排気流路
１００ 排気ガス再循環装置
１０２ ＥＧＲ配管
１０４ ＥＧＲバルブ
１０８ ＥＧＲ流路
２０２、４０４ 第１熱変形部材
２０４、４０８ 熱伝達部材
３００ 被熱伝達体
３０４、４０６ 第２熱変形部材

Claims (5)

1. 排気流路と吸気流路とを接続するＥＧＲ流路を形成するＥＧＲ配管と、
   前記ＥＧＲ配管に接続され、前記ＥＧＲ流路を流通するＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、
   前記ＥＧＲ配管と前記ＥＧＲバルブの間に配されるＥＧＲガスケットと、
   前記ＥＧＲバルブよりも前記ＥＧＲ流路の上流側の前記ＥＧＲ配管に配され、前記ＥＧＲ配管から伝達される熱に応じて伸縮し、伸張時に前記ＥＧＲ配管から伝達される熱を被熱伝達体に伝達する熱伝達機構と、
   を備え、
   前記熱伝達機構は、
   前記ＥＧＲ配管から伝達される熱に応じて伸縮する第１熱変形部材と、
   前記第１熱変形部材に接続され、前記第１熱変形部材の伸縮により、前記被熱伝達体と接触する接触状態と、前記被熱伝達体から離隔する非接触状態とに移動する熱伝達部材と、
   を備える排気ガス再循環装置。
2. 前記第１熱変形部材は、前記ＥＧＲ配管に近接する側に低膨張部材が配され、前記ＥＧＲ配管から離隔する側に前記低膨張部材より熱膨張率が大きい高膨張部材が配され、前記ＥＧＲガスの熱により前記ＥＧＲ配管と接触した状態から前記ＥＧＲ配管から離隔する方向に変形する離隔変形部を有し、
   前記熱伝達部材は、前記離隔変形部に接続される
   請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
3. 前記被熱伝達体に配される第２熱変形部材を備え、
   前記熱伝達部材は、前記第２熱変形部材と接触し、前記ＥＧＲガスの熱を前記第２熱変形部材に伝達することで、前記第２熱変形部材の変形により挟持される
   請求項１または２に記載の排気ガス再循環装置。
4. 前記第２熱変形部材は、前記熱伝達部材が挿通される開口を備え、
   前記開口の径は、前記熱伝達部材から伝達される熱により変化する
   請求項３に記載の排気ガス再循環装置。
5. 前記第１熱変形部材は、所定の閾値以上となる温度で伸張し、
   前記第２熱変形部材は、前記所定の閾値未満、かつ、前記被熱伝達体の最高表面温度より高い温度で変形する
   請求項３または４に記載の排気ガス再循環装置。

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