JP2022035028A - Ｅｇｒ弁 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲ弁の開弁時に、下流側流路にて少なくとも弁軸をＥＧＲガスから受熱し難くし、ハウジング内部のシール部材やアクチュエータでの熱害を抑制すること。【解決手段】ＥＧＲ弁１は、流路２を有するハウジング３、流路２に設けられた弁座４、弁座４に着座可能な弁体５、弁体５が一端部に設けられた弁軸６、弁軸６の他端部に対応して設けられ、弁軸６を往復運動させるステップモータ７、ハウジング３と弁軸６との間をシールするリップシール４１を備える。流路２は、弁座４を境としてステップモータ７から遠い上流側流路２ｃとステップモータ７に近い下流側流路２ｄに分かれ、下流側流路２ｄにて弁体５が弁座４に着座可能に配置される。下流側流路２ｄには、開弁時に弁体５及び弁軸６のうち少なくとも弁軸６を包囲する第１の包囲構造４６がハウジング３に設けられる。【選択図】 図１

Description

この明細書に開示される技術は、エンジンにＥＧＲガスを還流するＥＧＲ通路に設けられるポペット式であって内開弁式のＥＧＲ弁に関する。

従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるＥＧＲ弁が知られている。このＥＧＲ弁は、流路を有するハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に対して着座可能に設けられた傘形の弁体と、一端部に弁体が設けられた弁軸と、弁軸を弁体と共にその軸線方向へ往復運動させるためのアクチュエータとを備える。流路は、弁座を境としてアクチュエータから遠い上流側流路とアクチュエータに近い下流側流路に分かれ、弁体は下流側流路にて弁座に着座可能に配置される。このＥＧＲ弁では、下流側流路に作用する吸気負圧や上流側流路に作用する排圧が、弁体を開く方向に作用するので、吸気負圧や排圧に対抗して弁体を閉弁方向へ付勢するために閉弁スプリングが設けられる。また、ハウジングと弁軸との間には、軸受が設けられる。また、下流側流路の近傍にて、ハウジングと弁軸との間にはゴム材を含むシール部材が設けられる。

特開２０１０－２７５９４１号公報

ところで、特許文献１に記載のＥＧＲ弁が開弁したときは、弁体が弁座から離間し、弁体と弁軸が下流側流路にて高温のＥＧＲガスの流れに曝され、弁体や弁軸がＥＧＲガスから高熱を受けることになる。このため、この高熱が弁軸を介してハウジングの内部に伝わり、ハウジング内部（特にシール部材や軸受）、更にはアクチュエータが熱害を受けるおそれがあった。

この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、開弁時に、下流側流路にて少なくとも弁軸をＥＧＲガスから受熱し難くし、ハウジング内部のシール部材やアクチュエータでの熱害を抑制することを可能としたＥＧＲ弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、流路を有するハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、弁体が設けられた弁軸と、弁軸は、一端部と他端部とを含み、一端部に弁体が設けられることと、弁軸の他端部に対応して設けられ、弁軸をその軸線方向へ往復運動させるためのアクチュエータと、流路は、弁座を境としてアクチュエータから遠い上流側流路とアクチュエータに近い下流側流路に分かれ、下流側流路にて弁体が弁座に着座可能に配置されることと、ハウジングと弁軸との間をシールするためのシール部材とを備えたＥＧＲ弁において、下流側流路には、開弁時に弁体及び弁軸のうち少なくとも弁軸を包囲するための第１の包囲構造がハウジングに設けられることを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、ＥＧＲ弁の開弁時には、下流側流路にて弁体が弁座から離間し、弁座と弁体との間を上流側流路から下流側流路へＥＧＲガスが流れる。ここで、下流側流路には、開弁時に弁体及び弁軸のうち少なくとも弁軸を包囲する第１の包囲構造がハウジングに設けられる。従って、開弁時に弁体及び弁軸のうち少なくとも弁軸が第１の包囲構造により包囲され、少なくとも弁軸の周囲にＥＧＲガスが回り込み難くなる。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、弁体は傘形をなし、弁座に着座する傘部表面と、傘部表面の裏側に位置する傘部裏面とを含み、傘部裏面には、弁軸を包囲する第２の包囲構造が設けられることを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、弁体の傘部裏面に弁軸を包囲する第２の包囲構造が設けられるので、弁軸が更に第２の包囲構造により包囲され、更に弁軸の周囲にＥＧＲガスが回り込み難くなる。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１又は２に記載の技術において、第１の包囲構造の内側には、弁体へ向けて突出する冷却フィンがハウジングに設けられることを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１又は２に記載の技術の作用に加え、第１の包囲構造の内側に冷却フィンが設けられるので、第１の包囲構造の内側の熱が冷却フィンを介してハウジングへ逃がされ、その分だけ弁体及び弁軸の受熱量が低減する。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術において、弁軸は、少なくとも弁体が設けられる部分からシール部材が設けられる部分までが中空に形成されることを趣旨とする。

上記技術の構成によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の作用に加え、少なくとも弁体が設けられる部分からシール部材が設けられる部分まで弁軸が中空に形成される。従って、弁軸の中空が形成される部分では、ＥＧＲガスからＥＧＲ弁が受熱した熱のシール部材及びアクチュエータへの伝熱面積が縮小する。また、中空がシール部材が設けられる部分まで形成されるので、弁軸からシール部材への放熱密度が減少する。

請求項１に記載の技術によれば、ＥＧＲ弁の開弁時に、下流側流路にて少なくとも弁軸をＥＧＲガスから受熱し難くすることができ、ハウジング内部のシール部材やアクチュエータでの熱害を抑制することができる。

請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、ＥＧＲ弁の開弁時に、下流側流路にて弁軸をＥＧＲガスから更に受熱し難くすることができ、ハウジング内部のシール部材やアクチュエータでの熱害をより確実に抑制することができる。

請求項３に記載の技術によれば、請求項１又は２に記載の技術の効果に加え、弁軸からシール部材やアクチュエータへ直接伝わる熱量を低減することができ、シール部材やアクチュエータでの熱害を更に抑制することができる。

請求項４に記載の技術によれば、請求項１乃至３のいずれかに記載の技術の効果に加え、下流側流路にて弁軸がＥＧＲガスから受熱した熱を、シール部材やアクチュエータへ伝熱し難くすることができ、ハウジング内部のシール部材やアクチュエータでの熱害をより確実に抑制することができる。

第１実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲ弁を示す断面図。 第１実施形態に係り、図１のハウジングの部分を拡大して示す断面図。 第１実施形態に係り、対比例のハウジングの部分を拡大して示す断面図。 第２実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲ弁を示す断面図。 第２実施形態に係り、図４のハウジングの部分を拡大して示す断面図。 第３実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲ弁を示す断面図。 第３実施形態に係り、図６のハウジングの部分を拡大して示す断面図。 第４実施形態に係り、全閉状態のＥＧＲ弁を示す断面図。 第４実施形態に係り、図８のハウジングの部分を拡大して示す断面図。

以下、ＥＧＲ弁を具体化したいくつかの実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態のＥＧＲ弁の基本構成について説明する。

［ＥＧＲ弁の基本構成について］
図１に、この実施形態における全閉状態のＥＧＲ弁１を断面図（弁軸６のみ断面ではない。）により示す。図１に示すように、ポペット式であって内開弁式のＥＧＲ弁１は、流路２を有するハウジング３と、流路２に設けられた弁座４と、弁座４に対して着座可能に設けられた弁体５と、弁体５が設けられた弁軸６と、弁軸６を弁体５と共にその軸線方向へ往復運動（ストローク運動）させるためのステップモータ７とを備える。ステップモータ７は、この開示技術におけるアクチュエータの一例に相当する。

弁軸６は、ハウジング３を垂直に貫通して配置される。弁軸６は、一端部（下端部）と他端部（上端部）を含み、下端部に弁体５が固定され、上端部の近くには雄ねじ１１が設けられる。弁軸６には、雄ねじ１１に隣接してその上側にフランジ状のスプリング受け１２が設けられる。弁軸６のスプリング受け１２より上側には、上方へ伸びる支軸１３が設けられる。

ハウジング３において、流路２はその両端に、ＥＧＲガスが導入される入口２ａと、ＥＧＲガスが導出される出口２ｂとを含む。入口２ａは上流側のＥＧＲ通路（図示略）に接続され、出口２ｂは下流側のＥＧＲ通路（図示略）に接続される。弁座４は、流路２に連通する弁孔４ａを有する。弁孔４ａは、下側（上流側）へ向けて拡径するテーパ形状を有する。流路２は、弁座４を境としてステップモータ７から遠い下側（上流側）の上流側流路２ｃとステップモータ７に近い上側（下流側）の下流側流路２ｄとに分かれる。この実施形態で、弁体５は、下流側流路２ｄにて弁座４に着座可能に配置される。

弁体５は、略円錐台形状（傘形）をなし、その小径部側が弁孔４ａに嵌入する形で弁座４に対し着座可能及び離間可能に設けられる。弁体５は弁座４に着座する傘部表面５ａと、傘部表面５ａの裏側に位置する傘部裏面５ｂとを含む。ハウジング３と弁軸６との間には、弁軸６を軸線方向へストローク運動可能に支持案内するための第１スラスト軸受２１が設けられる。

ステップモータ７は、コイル２４を有するステータ２５と、ステータ２５の内側に設けられたマグネットロータ２６とを含む。これらの部材２４～２６等は、樹脂製のケーシング２７によりモールドされて覆われる。ケーシング２７は、略筒状の本体ケーシング２７ａと、本体ケーシング２７ａの上端開口を覆う蓋ケーシング２７ｂとから形成される。本体ケーシング２７ａには、横方向へ突出したコネクタ２８が形成される。コネクタ２８には、コイル２４から延びる端子２９が設けられる。

マグネットロータ２６は、ロータ本体３１と、ロータ本体３１の外側に一体的に設けられた円筒状のプラスチックマグネット３２とを含む。プラスチックマグネット３２の上部中央には、蓋ケーシング２７ｂに固定された第２スラスト軸受２２が設けられる。第２スラスト軸受２２には、弁軸６の支軸１３が上下方向へストトーク運動可能に支持される。第２スラスト軸受２２は、弁軸６（支軸１３）のストローク運動を案内すると共に、弁軸６（支軸１３）の回転を規制するようになっている。ロータ本体３１の外周には、本体ケーシング２７ａとの間に、第１ラジアル軸受３４が設けられる。また、第２スラスト軸受２２の外周には、プラスチックマグネット３２との間に、第２ラジアル軸受３５が設けられる。これら第１及び第２のラジアル軸受３４，３５により、マグネットロータ２６がステータ２５の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体３１の中心には、弁軸６の雄ねじ１１に螺合される雌ねじ１５が設けられる。

ここで、弁軸６のスプリング受け１２と上側の第２ラジアル軸受３５との間、すなわち、スプリング受け１２と蓋ケーシング２７ｂとの間には、弁体５を弁軸６と共に弁座４に着座する方向（図１の下方）へ付勢するための閉弁スプリング３７が設けられる。また、マグネットロータ２６（プラスチックマグネット３２）と第２ラジアル軸受３５との間には、マグネットロータ２６を弁座４に近付く方向へ付勢するためのロータスプリング３８が設けられる。

ハウジング３と弁軸６との間には、ハウジング３と弁軸６との間をシールするための略円筒形をなすリップシール４１が、第１スラスト軸受２１に隣接して設けられる。リップシール４１は、主としてゴム材より形成され、この開示技術のシール部材の一例に相当する。ハウジング３には、リップシール４１と第１スラスト軸受２１との境目の周囲に、エンジンの冷却水を流す水通路４３が形成される。この水通路４３にエンジンの冷却水を流すことで、リップシール４１及び第１スラスト軸受２１と冷却水との間で熱交換を行わせ、両部材４１，２１を冷却するようになっている。

図２に、図１のハウジング３の部分を拡大して断面図により示す。このＥＧＲ弁１は、ステップモータ７を駆動させてマグネットロータ２６を回転させることにより、その回転運動を雌ねじ１５と雄ねじ１１を介して弁軸６と弁体５のストローク運動に変換し、弁座４に対する弁体５の開度を調節するようになっている。すなわち、このＥＧＲ弁１は、ステップモータ７により、閉弁スプリング３７の付勢力と共に、弁軸６と一体に弁体５をストローク運動させて弁体５を弁座４に着座させることで、図１、図２に実線で示す「全閉ＦＣ」の状態となる。また、ＥＧＲ弁１は、「全閉ＦＣ」の状態から、マグネットロータ２６が一方向へ回転することにより、雄ねじ１１と雌ねじ１５の螺合関係により、閉弁スプリング３７の付勢力に抗して、弁軸６と一体に弁体５がスラスト方向である図１、図２の上方向へストローク運動する。これにより、弁体５が弁座４から離れて開弁し、図２に２点鎖線で示す「半開ＨＯ」の状態、更には「全開ＦＯ」の状態となる。

一方、弁体５が弁座４から最も離れた「全開ＦＯ」の状態から、マグネットロータ２６が反対方向へ回転することにより、雄ねじ１１と雌ねじ１５の螺合関係により、閉弁スプリング３７の付勢力と共に、弁軸６と一体に弁体５がスラスト方向である図１の下方向へストローク運動する。これにより、弁体５が弁座４に着座して、図１、図２に実線で示す「全閉ＦＣ」の状態となる。

［ＥＧＲ弁の技術的特徴について］
次に、上記したＥＧＲ弁１の技術的特徴について説明する。このＥＧＲ弁１が開弁したとき、ＥＧＲガスの高熱が弁軸６を介してハウジング３の内部へ伝わり、リップシール４１やステップモータ７等が熱害を受けるおそれがある。そこで、この実施形態では、その熱害を対策するために次のような技術的特徴を有する。

この実施形態で、図１、図２に示すように、ハウジング３の下流側流路２ｄには、ＥＧＲ弁１の開弁時に弁体５及び弁軸６のうち少なくとも弁軸６を包囲する第１の包囲構造４６がハウジング３に設けられる。第１の包囲構造４６は、ハウジング３から下方へ突出すると共に、弁軸６を中心に周方向に連続する突条をなす。この第１の包囲構造４６の内側には、弁軸６を中心とする包囲空間が形成される。そして、弁体５の開弁動作に伴い、第１の包囲構造４６が、弁軸６のみを包囲する状態から、弁軸６と弁体５の両方を包囲する状態へ変化するようになっている。

すなわち、この実施形態では、図２に実線及び２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁１が「全閉ＦＣ」又は「半開ＨＯ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６のみを包囲することになる。図２に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁１が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６と弁体５の傘部裏面５ｂ及びその近傍を包囲することになる。

［ＥＧＲ弁の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁１の構成によれば、ＥＧＲ弁１の開弁時には、下流側流路２ｄにて弁体５が弁座４から離間し、弁座４と弁体５との間を上流側流路２ｃから下流側流路２ｄへＥＧＲガスが流れる。ここで、下流側流路２ｄには、ＥＧＲ弁１の開弁時に弁体５及び弁軸６のうち少なくとも弁軸６を包囲する第１の包囲構造４６がハウジング３に設けられる。従って、ＥＧＲ弁１の開弁時に弁体５及び弁軸６のうち少なくとも弁軸６が第１の包囲構造４６により包囲され、少なくとも弁軸６の周囲にＥＧＲガスが回り込み難くなる。このため、ＥＧＲ弁１の開弁時には、下流側流路２ｄにて少なくとも弁軸６をＥＧＲガスから受熱し難くすることができ、ハウジング３の内部のリップシール４１（シール部材）や第１スラスト軸受２１、ステップモータ７（アクチュエータ）での熱害を抑制することができる。

具体的には、図２に実線及び２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁１が「全閉ＦＣ」又は「半開ＨＯ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６のみを包囲する。このとき、弁体５はＥＧＲガスの流れに曝されるので、弁体５がＥＧＲガスから受けた熱は、弁軸６に伝わるが、弁軸６がＥＧＲガスの流れに曝され難くなった分だけ、弁軸６からハウジング３の内部へ伝わる熱量を低減させることができる。

一方、図２に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁１が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が弁軸６と弁体５の傘部裏面５ｂ及びその近傍を包囲する。この状態でのＥＧＲガスの流れを図２に太線矢印で示す。このとき、弁体５の傘部表面５ａはＥＧＲガスの流れに曝されるが、弁体５の傘部裏面５ｂがＥＧＲガスの流れに曝されないので、その分だけ弁体５がＥＧＲガスから受ける熱量が減少する。また、弁軸６は第１の包囲構造４６と弁体５によって完全に包囲されるので、弁軸６がＥＧＲガスの流れに曝されなくなり、弁軸６がＥＧＲガスから受ける熱量が大幅に減少する。この結果、弁軸６からハウジング３の内部へ伝わる熱量を大幅に低減させることができる。

図３に、第１の包囲構造４６を有しない対比例のハウジング３の部分を図２に準ずる断面図により示す（図３の各構成要素の符号は、図２のそれと共通する。）。図３に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁が「全開ＦＯ」の状態になると、図３に太線矢印で示すようにＥＧＲガスが流れ、弁体５と弁軸６がその流れの中に曝される。すなわち、図３に破線楕円Ｓ１で示す部分では、弁体５の傘部表面５ａが高温のＥＧＲガスの流れに曝されて受熱する。また、図３に破線楕円Ｓ２で示す部分では、図３に太線矢印で示すようにＥＧＲガスが回り込むことから、弁体５の傘部裏面５ｂと弁軸６が高温のＥＧＲガスの流れに曝されて受熱する。このため、弁軸６には、弁軸６が受ける熱と、弁体５の全表面で受ける熱とが伝わる。その結果、対比例（図３）の弁軸６が受ける熱量は、本実施形態（図２）の弁軸６が受ける熱量よりも極めて多くなることがわかる。換言すると、本実施形態の弁軸６が受ける熱量を、対比例のそれに比べて大幅に低減できることがわかる。

この実施形態の構成によれば、ハウジング３の内部にて、リップシール４１と第１スラスト軸受２１との境目の周囲に形成される水通路４３に、エンジンの冷却水が流れることで、リップシール４１及び第１スラスト軸受２１が冷却される。このため、この冷却作用によってリップシール４１（シール部材）や第１スラスト軸受２１、ステップモータ７（アクチュエータ）での熱害を更に抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態のＥＧＲ弁の基本構成について説明する。なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、以下には異なった点を中心に説明する。

［ＥＧＲ弁の技術的特徴について］
この実施形態のＥＧＲ弁５１は、弁体５の構成の点で第１実施形態と異なる。図４に、この実施形態における全閉状態のＥＧＲ弁５１を断面図（弁軸６のみ断面ではない。）により示す。図５に、図４のハウジング３の部分を拡大して断面図により示す。図４、図５に示すように、この実施形態のＥＧＲ弁５１は、第１実施形態の構成に加え、弁体５の傘部裏面５ｂに、弁軸６を包囲する第２の包囲構造４７が設けられる。第２の包囲構造４７は、弁体５の傘部裏面５ｂの周縁から上方へ突出すると共に、弁軸６を中心に周方向に連続する突条をなし、弁軸６を包囲するように設けられる。

この実施形態では、図４、図５に実線で示すように、ＥＧＲ弁５１が「全閉ＦＣ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６を包囲し、第２の包囲構造４７が弁体５の傘部裏面５ｂの近傍の弁軸６を包囲することになる。また、図５に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５１が「半開ＨＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６の下端と第２の包囲構造４７の上端が近接し、両包囲構造４６，４７が協働して弁軸６をほぼ完全に包囲することになる。そして、図５に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５１が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が弁体５の第２の包囲構造４７を包囲すると共に、第１の包囲構造４６及び第２の包囲構造４７と弁体５が弁軸６を完全に包囲することになる。

［ＥＧＲ弁の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁５１の構成によれば、第１実施形態のＥＧＲ弁１の作用及び効果に加え次のような作用及び効果が得られる。すなわち、このＥＧＲ弁５１では、弁体５の傘部裏面５ｂに弁軸６を包囲する第２の包囲構造４７が設けられるので、第１の包囲構造４６に加え、弁軸６が更に第２の包囲構造４７により包囲され、更に弁軸６の周囲にＥＧＲガスが回り込み難くなる。このため、ＥＧＲ弁５１の開弁時には、下流側流路２ｄにて弁軸６をＥＧＲガスから更に受熱し難くすることができ、ハウジング３の内部のリップシール４１（シール部材）や第１スラスト軸受２１、ステップモータ７（アクチュエータ）での熱害をより確実に抑制することができる。

具体的には、図５に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５１が「半開ＨＯ」となる状態では、第１の包囲構造４６の下端と第２の包囲構造４７の上端が近接し、両包囲構造４６，４７が弁軸６をほぼ完全に包囲する。これにより、弁体５の傘部裏面５ｂや弁軸６へのＥＧＲガスの回り込みがほぼ遮断される。このとき、弁軸６がＥＧＲガスの流れに曝されなくなった分だけ、弁軸６からハウジング３の内部へ伝わる熱量を更に低減させることができる。

一方、図５に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５１が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が第２の包囲構造４７と弁軸６の両方を包囲する。このとき、第２の包囲構造４７がＥＧＲガスの流れに曝されなくなるので、その分だけＥＧＲガスから弁体５へ伝わる熱量を低減することができ、弁軸６からハウジング３の内部へ伝わる熱量を低減させることができる。

＜第３実施形態＞
先ず、第３実施形態のＥＧＲ弁の基本構成について説明する。

［ＥＧＲ弁の技術的特徴について］
この実施形態のＥＧＲ弁５２は、第１の包囲構造４６の内側の構成の点で第１実施形態と異なる。図６に、この実施形態における全閉状態のＥＧＲ弁５２を断面図（弁軸６のみ断面ではない。）により示す。図７に、図６のハウジング３の部分を拡大して断面図により示す。図６、図７に示すように、この実施形態のＥＧＲ弁５２は、第１実施形態の構成に加え、第１の包囲構造４６の内側に、弁体５へ向けて突出する冷却フィン４８がハウジング３に設けられる。冷却フィン４８は、ハウジング３から下方へ突出すると共に、弁軸６を中心とする周方向に連続する突条をなし、弁軸６を包囲するように２列に設けられる。この冷却フィン４８の表面積の分だけ、弁軸６の近傍における下流側流路２ｄの内壁表面積が増えることになる。

この実施形態では、図７に実線及び２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５２が「全閉ＦＣ」又は「半開ＨＯ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６と冷却フィン４８を包囲することになる。また、図７に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５２が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が弁軸６と弁体５の傘部裏面５ｂ及びその近傍と冷却フィン４８を包囲することになる。

［ＥＧＲ弁の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁５２の構成によれば、第１実施形態のＥＧＲ弁１の作用及び効果に加え次のような作用及び効果が得られる。すなわち、このＥＧＲ弁５２では、第１の包囲構造４６の内側に冷却フィン４８が設けられるので、第１の包囲構造４６の内側の熱が冷却フィン４８を介してハウジング３へ逃がされ、その分だけ弁体５及び弁軸６の受熱量が低減する。このため、弁軸６からリップシール４１（シール部材）やスラスト軸受２１、ステップモータ７（アクチュエータ）へ直接伝わる熱量を低減することができ、リップシール４１（シール部材）や第１スラスト軸受２１、ステップモータ７（アクチュエータ）での熱害を更に抑制することができる。

＜第４実施形態＞
先ず、第４実施形態のＥＧＲ弁の基本構成について説明する。

［ＥＧＲ弁の技術的特徴について］
この実施形態のＥＧＲ弁５３は、弁軸６の構成の点で第１実施形態と異なる。図８に、この実施形態における全閉状態のＥＧＲ弁５３を断面図（弁軸６のみ断面ではない。）により示す。図９に、図８のハウジング３の部分を拡大して断面図により示す。図８、図９に示すように、この実施形態のＥＧＲ弁５３は、第１実施形態の構成に加え、弁軸６の下部が空洞となっている。すなわち、弁体５が弁座４に着座した全閉状態において、弁軸６は、弁体５が設けられる部分からリップシール４１が設けられる部分まで中空４９に形成される。弁軸６は、この中空４９の分だけ、下流側流路２ｄに露出する部位の伝熱面積が減少することになる。

この実施形態では、図８、図９に実線で示すように、ＥＧＲ弁５３が「全閉ＦＣ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６のみを包囲し、弁軸６の中空４９の上端がリップシール４１の直下に位置することになる。また、図９に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５３が「半開ＨＯ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６のみを包囲し、弁軸６の中空４９の上端部がリップシール４１と重なることになる。更に、図９に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５３が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が弁軸６と弁体５の傘部裏面５ｂ及びその近傍を包囲し、弁軸６の中空４９の上端部が第１スラスト軸受２１とリップシール４１と重なることになる。

［ＥＧＲ弁の作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁５２の構成によれば、第１実施形態のＥＧＲ弁１の作用及び効果に加え次のような作用及び効果が得られる。すなわち、このＥＧＲ弁５３では、少なくとも弁体５が設けられる部分からリップシール４１が設けられる部分まで弁軸６が中空４９に形成される。従って、弁軸６の中空４９が形成される部分では、ＥＧＲガスからＥＧＲ弁５２が受熱した熱のリップシール４１（シール部材）及びステップモータ７（アクチュエータ）への伝熱面積が縮小する。また、中空４９がリップシール４１が設けられる部分まで形成されるので、弁軸６からリップシール４１への放熱密度が減少する。このため、下流側流路２ｄにて弁軸６をＥＧＲガスから更に受熱し難くすることができ、ハウジング３の内部のリップシール４１（シール部材）や第１スラスト軸受２１、ステップモータ７（アクチュエータ）での熱害をより確実に抑制することができる。

具体的には、図８、図９に実線で示すように、ＥＧＲ弁１が「全閉ＦＣ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６のみを包囲する。このとき、弁体５はＥＧＲガスの流れに曝されるので、弁体５がＥＧＲガスから受けた熱は、弁軸６に伝わる。しかし、弁軸６がＥＧＲガスの流れに曝され難くなった分と、弁軸６の伝熱面積が縮小した分だけ弁軸６からハウジング３の内部へ伝わる熱量を低減させることができる。

また、図９に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁５３が「半開ＨＯ」となる状態では、第１の包囲構造４６が下流側流路２ｄの内壁近傍の弁軸６のみを包囲し、弁軸６の中空４９の上端部がリップシール４１と重なる。このとき、弁体５がＥＧＲガスから受けた熱は、弁軸６に伝わるが、弁軸６がＥＧＲガスの流れに曝され難くなった分と、弁軸６の伝熱面積が縮小した分と、弁軸６の中空４９の上端部がリップシール４１と重なる分だけ弁軸６からリップシール４１や第１スラスト軸受２１、ハウジング３の内部へ伝わる熱量を低減させることができる。

一方、図９に２点鎖線で示すように、ＥＧＲ弁１が「全開ＦＯ」の状態になると、第１の包囲構造４６が弁軸６と弁体５の傘部裏面５ｂ及びその近傍を包囲し、弁軸６の中空４９の上端部が第１スラスト軸受２１とリップシール４１に重なる。このとき、弁体５の傘部裏面５ｂがＥＧＲガスの流れに曝されない分だけ弁体５がＥＧＲガスから受ける熱量が減少する。また、弁軸６が第１の包囲構造４６と弁体５により完全に包囲されてＥＧＲガスの流れに曝されなくなった分だけ弁軸６の受熱量が大幅に減少し、弁軸６からリップシール４１や第１スラスト軸受２１、ハウジング３の内部へ伝わる熱量を低減させることができる。

なお、この開示技術は前記各実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

（１）前記第２実施形態では、弁体５の傘部裏面５ｂに弁軸６を包囲する第２の包囲構造４７を設けたが、それに加えて第１の包囲構造４６の内側に第３実施形態の冷却フィン４８を設けたり、その冷却フィン４８に加え、弁軸６に第４実施形態の中空４９を形成したりすることもできる。

（２）前記第３実施形態では、第１の包囲構造４６の内側に冷却フィン４８を設けたが、それに加え弁軸６に第４実施形態の中空４９を形成することもできる。

（３）前記第４実施形態では、弁軸６に中空４９を形成したが、それに加えて第１の包囲構造４６の内側に第３実施形態の冷却フィン４８を設けることもできる。

（４）前記各実施形態で示す第１の包囲構造４６、第２の包囲構造４７、冷却フィン４８及び弁軸６の中空４９の形態は一例であり、その形態を適宜変更することもできる。

（５）前記各実施形態では、アクチュエータとしてステップモータ７を設けたが、ステップモータ７は一例であり、適宜変更することができる。

この開示技術は、ガソリンエンジンシステムやディーゼルエンジンシステムに設けられるＥＧＲ装置に利用することができる。

１ ＥＧＲ弁
２ 流路
２ｃ 上流側流路
２ｄ 下流側流路
３ ハウジング
４ 弁座
５ 弁体
５ａ 傘部表面
５ｂ 傘部裏面
６ 弁軸
７ ステップモータ（アクチュエータ）
４１ リップシール（シール部材）
４６ 第１の包囲構造
４７ 第２の包囲構造
４８ 冷却フィン
４９ 中空
５１ ＥＧＲ弁
５２ ＥＧＲ弁
５３ ＥＧＲ弁

Claims (4)

1. 流路を有するハウジングと、
   前記流路に設けられた弁座と、
   前記弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、
   前記弁体が設けられた弁軸と、
   前記弁軸は、一端部と他端部とを含み、前記一端部に前記弁体が設けられることと、
   前記弁軸の前記他端部に対応して設けられ、前記弁軸をその軸線方向へ往復運動させるためのアクチュエータと、
   前記流路は、前記弁座を境として前記アクチュエータから遠い上流側流路と前記アクチュエータに近い下流側流路に分かれ、前記下流側流路にて前記弁体が前記弁座に着座可能に配置されることと、
   前記ハウジングと前記弁軸との間をシールするためのシール部材と
   を備えたＥＧＲ弁において、
   前記下流側流路には、開弁時に前記弁体及び前記弁軸のうち少なくとも前記弁軸を包囲する第１の包囲構造が前記ハウジングに設けられる
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
2. 請求項１に記載のＥＧＲ弁において、
   前記弁体は傘形をなし、前記弁座に着座する傘部表面と、前記傘部表面の裏側に位置する傘部裏面とを含み、前記傘部裏面には、前記弁軸を包囲する第２の包囲構造が設けられる
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
3. 請求項１又は２に記載のＥＧＲ弁において、
   前記第１の包囲構造の内側には、前記弁体へ向けて突出する冷却フィンが前記ハウジングに設けられる
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のＥＧＲ弁において、
   前記弁軸は、少なくとも前記弁体が設けられる部分から前記シール部材が設けられる部分までが中空に形成される
   ことを特徴とするＥＧＲ弁。

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