JP2595613B2 - Ｅｇｒ制御バルブ - Google Patents
Ｅｇｒ制御バルブInfo
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- JP2595613B2 JP2595613B2 JP63026304A JP2630488A JP2595613B2 JP 2595613 B2 JP2595613 B2 JP 2595613B2 JP 63026304 A JP63026304 A JP 63026304A JP 2630488 A JP2630488 A JP 2630488A JP 2595613 B2 JP2595613 B2 JP 2595613B2
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- JP
- Japan
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- valve
- valve seat
- locking portion
- valve body
- drive shaft
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/65—Constructional details of EGR valves
- F02M26/66—Lift valves, e.g. poppet valves
- F02M26/67—Pintles; Spindles; Springs; Bearings; Sealings; Connections to actuators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、排気再循環（Exhaust Gas Recircu−latio
n:EGR）のEGRガス量を制御するバルブに関する。
n:EGR）のEGRガス量を制御するバルブに関する。
［従来の技術］ 従来この種の技術として、実開平１−75674号公報に
開示された技術が知られている。この技術は、EGR制御
バルブの閉弁時に、弁体を確実に弁座に当接する技術
で、アクチュエータの出力軸と、弁体との間に付勢手段
を配置して、閉弁時に付勢手段の付勢力によって弁体を
弁座に押し付けるものである。
開示された技術が知られている。この技術は、EGR制御
バルブの閉弁時に、弁体を確実に弁座に当接する技術
で、アクチュエータの出力軸と、弁体との間に付勢手段
を配置して、閉弁時に付勢手段の付勢力によって弁体を
弁座に押し付けるものである。
［発明が解決しようとする課題］ 従来のEGR制御バルブは、閉弁時に加わる付勢手段の
付勢力を全てアクチュエータが受けていた。このため、
閉弁時にアクチュエータは、大きな閉弁力が必要とさ
れ、アクチュエータの大型化を招く不具合が生じる。
付勢力を全てアクチュエータが受けていた。このため、
閉弁時にアクチュエータは、大きな閉弁力が必要とさ
れ、アクチュエータの大型化を招く不具合が生じる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その
目的はアクチュエータの負荷を減らしてアクチュエータ
を小型化可能なEGR制御バルブの提供にある。
目的はアクチュエータの負荷を減らしてアクチュエータ
を小型化可能なEGR制御バルブの提供にある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、次の技術的手段
を採用する。
を採用する。
EGR制御バルブは、 駆動軸を軸方向に駆動するアクチュエータと、 内燃機関の排気ガスを吸気系に導くガス通路と、 該ガス通路内に設けられた弁座、該弁座に着座するこ
とにより前記ガス通路を閉じる弁体、および該弁体に連
結して設けられたバルブシャフトからなるガス量制御弁
と、 前記弁体を前記弁座に向けて付勢する付勢手段と、 前記駆動軸に設けられた第１係止部、および該第１係
止部と係合可能に前記バルブシャフトに設けられた第２
係止部からなる連結部と、からなり、 前記駆動軸が前記弁座と離れる方向に移動する際に、
前記第１係止部と前記第２係止部とが係合して前記弁体
を前記弁座から引き離し、 前記駆動軸が前記弁座に向けて移動する際に、前記第
１係止部と前記第２係止部との係合が離れて前記弁体が
前記付勢手段によって前記弁座に押し付けられる。
とにより前記ガス通路を閉じる弁体、および該弁体に連
結して設けられたバルブシャフトからなるガス量制御弁
と、 前記弁体を前記弁座に向けて付勢する付勢手段と、 前記駆動軸に設けられた第１係止部、および該第１係
止部と係合可能に前記バルブシャフトに設けられた第２
係止部からなる連結部と、からなり、 前記駆動軸が前記弁座と離れる方向に移動する際に、
前記第１係止部と前記第２係止部とが係合して前記弁体
を前記弁座から引き離し、 前記駆動軸が前記弁座に向けて移動する際に、前記第
１係止部と前記第２係止部との係合が離れて前記弁体が
前記付勢手段によって前記弁座に押し付けられる。
そして、前記付勢手段は、前記弁体より前記アクチュ
エータ側に配された固定部材と前記弁体との間で反発し
て前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１付勢部材
と、前記駆動軸と前記弁体との間で反発して前記弁体を
前記弁座に向けて付勢する第２付勢部材と、からなるこ
とを特徴とする。
エータ側に配された固定部材と前記弁体との間で反発し
て前記弁体を前記弁座に向けて付勢する第１付勢部材
と、前記駆動軸と前記弁体との間で反発して前記弁体を
前記弁座に向けて付勢する第２付勢部材と、からなるこ
とを特徴とする。
［作用］ ガス量制御弁を開く際は、アクチュエータの作動によ
り駆動軸が弁座と離れる方向に移動する。この時、第１
付勢部材は駆動軸の反移動方向に作用するが、第２付勢
部材は駆動軸の移動方向に作用するため、結果的に駆動
軸に加わる負荷は小さくなり、比較的小さな負荷によっ
て駆動軸を弁座から離す方向に移動できる。
り駆動軸が弁座と離れる方向に移動する。この時、第１
付勢部材は駆動軸の反移動方向に作用するが、第２付勢
部材は駆動軸の移動方向に作用するため、結果的に駆動
軸に加わる負荷は小さくなり、比較的小さな負荷によっ
て駆動軸を弁座から離す方向に移動できる。
逆に、ガス量制御弁を閉じる際は、アクチュエータの
作動により駆動軸が弁座に向けて移動する。この時、第
２付勢部材は駆動軸の反移動方向に作用するが、第１付
勢部材は駆動軸の移動方向に作用するため、この結果か
らも駆動軸に加わる負荷は小さくなり、比較的小さな負
荷によって駆動軸を弁座に向けて移動できる。
作動により駆動軸が弁座に向けて移動する。この時、第
２付勢部材は駆動軸の反移動方向に作用するが、第１付
勢部材は駆動軸の移動方向に作用するため、この結果か
らも駆動軸に加わる負荷は小さくなり、比較的小さな負
荷によって駆動軸を弁座に向けて移動できる。
［発明の効果］ 本発明によれば、小さな負荷で、開弁および閉弁を行
うことができるため、アクチュエータを小出力化でき、
結果的にアクチュエータを小型化できる。
うことができるため、アクチュエータを小出力化でき、
結果的にアクチュエータを小型化できる。
［実施例］ 次に、本発明のEGR制御バルブを図面に示す一実施例
に基づき説明する。
に基づき説明する。
（実施例の構成） 第２図に車両走行用等に用いられる内燃機関１の排気
再循環システムの概要を示す概略図を示す。
再循環システムの概要を示す概略図を示す。
排気再循環システムは、排気ガスを吸気系に導くよう
に、内燃機関１の燃焼室２に混合気（燃料および燃料用
空気）を供給する吸気通路３と、燃焼室で発生した排気
ガスを車両後部に導く排気管４とガス通路５で結び、こ
のガス通路５の開口比をEGR制御バルブ６によって制御
することによって、燃焼室２に供給される混合気中の排
気ガス（不活性成分）量を制御して燃焼温度を下げ、NO
xの発生を抑えるとともに、燃料消費を抑えるものであ
る。
に、内燃機関１の燃焼室２に混合気（燃料および燃料用
空気）を供給する吸気通路３と、燃焼室で発生した排気
ガスを車両後部に導く排気管４とガス通路５で結び、こ
のガス通路５の開口比をEGR制御バルブ６によって制御
することによって、燃焼室２に供給される混合気中の排
気ガス（不活性成分）量を制御して燃焼温度を下げ、NO
xの発生を抑えるとともに、燃料消費を抑えるものであ
る。
このEGR制御バルブ６の要部を第１図に示す。
EGR制御バルブ６は、ガス通路５を形成するハウジン
グ７を備えている。このハウジング７内のガス通路５に
は、ガス通路５の開閉を行うガス量制御弁８が設けられ
ている。このガス量制御弁８は、ガス通路５の内周の全
周に亘って装着された弁座９と、この弁座９に着座する
ことによりガス通路５を閉じる弁体10とからなり、この
弁体10には、図示しないアクチュエータの駆動軸12と同
軸に配されるバルブシャフト13が一体に設けられてい
る。
グ７を備えている。このハウジング７内のガス通路５に
は、ガス通路５の開閉を行うガス量制御弁８が設けられ
ている。このガス量制御弁８は、ガス通路５の内周の全
周に亘って装着された弁座９と、この弁座９に着座する
ことによりガス通路５を閉じる弁体10とからなり、この
弁体10には、図示しないアクチュエータの駆動軸12と同
軸に配されるバルブシャフト13が一体に設けられてい
る。
このバルブシャフト13は、連結部14を介してアクチュ
エータによって操作される。
エータによって操作される。
このアクチュエータは、複数の励磁コイルの励磁に応
じてロータが回転、停止する周知のステップモータを有
する。このステップモータのロータは、アクチュエータ
ケース21に固着された２つの軸受部によって回転可能に
支持されるとともに、このロータの内周には、内周面に
メネジが形成されたスリーブが嵌め合わされており、ロ
ータの回転に伴ってスリーブが回転する。このスリーブ
の内周には、駆動軸12が配されている。
じてロータが回転、停止する周知のステップモータを有
する。このステップモータのロータは、アクチュエータ
ケース21に固着された２つの軸受部によって回転可能に
支持されるとともに、このロータの内周には、内周面に
メネジが形成されたスリーブが嵌め合わされており、ロ
ータの回転に伴ってスリーブが回転する。このスリーブ
の内周には、駆動軸12が配されている。
この駆動軸12は、アクチュエータケース21に固着され
た軸受部によって回転しない様に支持されるとともに、
周囲にスリーブのメネジに螺合するオネジが形成されて
おり、ロータが回転すると回転運動がメネジおよびオネ
ジにより直線運動に変換され、駆動軸12が軸方向に移動
する。
た軸受部によって回転しない様に支持されるとともに、
周囲にスリーブのメネジに螺合するオネジが形成されて
おり、ロータが回転すると回転運動がメネジおよびオネ
ジにより直線運動に変換され、駆動軸12が軸方向に移動
する。
なお、ステップモータは、第２図に示すコンピュータ
24によって、エンジンの回転数、スロットル開度、吸気
管圧力、エンジン冷却水の水温等の車両運転状態に応じ
て回転方向や、回転角度が制御される。
24によって、エンジンの回転数、スロットル開度、吸気
管圧力、エンジン冷却水の水温等の車両運転状態に応じ
て回転方向や、回転角度が制御される。
駆動軸12の動きは、連結部14を介してバルブシャフト
13に伝達される。この連結部14は、駆動軸12の弁座９側
の端部に固定された第１係止部25と、バルブシャフト13
の端部に固定された第２係止部26とから構成される。
13に伝達される。この連結部14は、駆動軸12の弁座９側
の端部に固定された第１係止部25と、バルブシャフト13
の端部に固定された第２係止部26とから構成される。
第１係止部25は、第３図に示すように、駆動軸12とは
別体のリング形状に設けられ、ワッシャ33を介してナッ
ト34で駆動軸12の端部に取り付けられる。そしてこの第
１係止部25は、駆動軸12の端部を挿通する挿通穴35の周
囲の対向する２か所に、下述する第２係止部26である２
つの突起部分が挿通される穴36が形成されている。
別体のリング形状に設けられ、ワッシャ33を介してナッ
ト34で駆動軸12の端部に取り付けられる。そしてこの第
１係止部25は、駆動軸12の端部を挿通する挿通穴35の周
囲の対向する２か所に、下述する第２係止部26である２
つの突起部分が挿通される穴36が形成されている。
一方、第２係止部26は、穴36内に挿通され、端部が外
周に突設して第１係止部25と係止する２本の鉤状に設け
られている。
周に突設して第１係止部25と係止する２本の鉤状に設け
られている。
そして、第１係止部25の穴36は、組立て時に鉤状の第
２係止部26を挿通させる広い穴の部分と、第２係止部26
と係止する狭い穴の部分とが設けられ、間には、狭い穴
の配された第２係止部26が外れないように、駆動軸12側
に突設した突起37が設けられている。
２係止部26を挿通させる広い穴の部分と、第２係止部26
と係止する狭い穴の部分とが設けられ、間には、狭い穴
の配された第２係止部26が外れないように、駆動軸12側
に突設した突起37が設けられている。
なお、穴36は本実施例では２か所であるが、３か所ま
たはそれ以上であっても良い。
たはそれ以上であっても良い。
ここで、ガス量制御弁８の閉弁時に、弁体10を弁座９
に向けて付勢する付勢手段として、一端がアクチュエー
タケース21（固定部材に相当する）に当接するととも
に、他端が第２係止部26を支持する鍔38に当接して弁体
10を弁座９に向けて付勢する第１圧縮コイルバネ28a
（第１付勢部材に相当する）と、一端が第１係止部25に
当接するとともに、他端が鍔38に当接して弁体10を弁座
９に向けて付勢する第２圧縮コイルバネ28b（第２付勢
部材に相当する）とを備える。
に向けて付勢する付勢手段として、一端がアクチュエー
タケース21（固定部材に相当する）に当接するととも
に、他端が第２係止部26を支持する鍔38に当接して弁体
10を弁座９に向けて付勢する第１圧縮コイルバネ28a
（第１付勢部材に相当する）と、一端が第１係止部25に
当接するとともに、他端が鍔38に当接して弁体10を弁座
９に向けて付勢する第２圧縮コイルバネ28b（第２付勢
部材に相当する）とを備える。
（実施例の作動） イ）内燃機関１の回転速度が低速回転から高速回転に移
行する場合など、ガス量制御弁８を開弁する場合。
行する場合など、ガス量制御弁８を開弁する場合。
アクチュエータのステップモータがコンピュータ24の
指示により回転し、駆動軸12は弁座９と離れる方向に移
動する。
指示により回転し、駆動軸12は弁座９と離れる方向に移
動する。
駆動軸12が弁座９を離れる方向に移動する途中、連結
部14の第１係止部25と第２係止部26とが係止する。する
と、駆動軸12の移動に伴ってバルブシャフト13が弁座９
を離れる方向に移動する。つまり、第１係止部25と第２
係止部26の係止後、駆動軸12の移動に伴って弁座９と弁
体10との間が離れ、ガス量制御弁８が開き、吸気通路３
へ排気ガス量が戻される。
部14の第１係止部25と第２係止部26とが係止する。する
と、駆動軸12の移動に伴ってバルブシャフト13が弁座９
を離れる方向に移動する。つまり、第１係止部25と第２
係止部26の係止後、駆動軸12の移動に伴って弁座９と弁
体10との間が離れ、ガス量制御弁８が開き、吸気通路３
へ排気ガス量が戻される。
ロ）内燃機関１の回転速度が高速回転から低速回転に移
行する場合など、ガス量制御弁８を閉弁する場合。
行する場合など、ガス量制御弁８を閉弁する場合。
アクチュエータのステップモータがコンピュータ24の
指示により回転し、駆動軸12が弁座９に向けて移動す
る。この時、弁体10は、第２圧縮コイルばね28bによ
り、第１係止部25と第２係止部26とが係止している間
は、駆動軸12の移動に伴ってバルブシャフト13が弁座９
に向けて移動する。この結果、弁座９と弁体10との間が
接近し、ガス通路５の開口比が小さくなる。
指示により回転し、駆動軸12が弁座９に向けて移動す
る。この時、弁体10は、第２圧縮コイルばね28bによ
り、第１係止部25と第２係止部26とが係止している間
は、駆動軸12の移動に伴ってバルブシャフト13が弁座９
に向けて移動する。この結果、弁座９と弁体10との間が
接近し、ガス通路５の開口比が小さくなる。
そして、駆動軸12が弁座９に向けて移動する途中で、
弁体10が弁座９に着座すると、第１係止部25と第２係止
部26との係止状態が外れ、駆動軸12はさらに弁座９に向
けてオーバーストロークする。
弁体10が弁座９に着座すると、第１係止部25と第２係止
部26との係止状態が外れ、駆動軸12はさらに弁座９に向
けてオーバーストロークする。
弁体10が弁座９に着座すると、弁体10は第１、第２圧
縮コイルバネ28a、28bによって弁座９に押し付けられる
ため、弁体10が弁座９に着座した状態が保たれる。
縮コイルバネ28a、28bによって弁座９に押し付けられる
ため、弁体10が弁座９に着座した状態が保たれる。
（実施例の効果） ガス量制御弁８を開く際は、第１圧縮コイルバネ28a
は駆動軸12の反移動方向に作用するが、第２圧縮コイル
バネ28bは駆動軸12の移動方向に作用するため、結果的
に駆動軸12に加わる負荷は小さくなり、開弁時における
アクチュエータの負荷が小さくて済む。
は駆動軸12の反移動方向に作用するが、第２圧縮コイル
バネ28bは駆動軸12の移動方向に作用するため、結果的
に駆動軸12に加わる負荷は小さくなり、開弁時における
アクチュエータの負荷が小さくて済む。
逆に、ガス量制御弁８を閉じる際は、第２圧縮コイル
バネ28bは駆動軸12の反移動方向に作用するが、第１圧
縮コイルバネ28aは駆動軸12の移動方向に作用するた
め、この結果からも駆動軸12に加わる負荷は小さくな
り、開弁時におけるアクチュエータの負荷が小さくて済
む。
バネ28bは駆動軸12の反移動方向に作用するが、第１圧
縮コイルバネ28aは駆動軸12の移動方向に作用するた
め、この結果からも駆動軸12に加わる負荷は小さくな
り、開弁時におけるアクチュエータの負荷が小さくて済
む。
このように、ガス量制御弁８を開く際も、閉じる際
も、アクチュエータの負荷が小さくて済むため、アクチ
ュエータを小出力化でき、結果的にアクチュエータを小
型化できる。
も、アクチュエータの負荷が小さくて済むため、アクチ
ュエータを小出力化でき、結果的にアクチュエータを小
型化できる。
また、本実施例によれば、ガス通路５を閉じる際、弁
体10が弁座９に着座してから、駆動軸12をさらに弁座９
に向けてオーバストロークさせるため、弁座９、弁体1
0、駆動軸12の加工精度の誤差や、取付け寸法の誤差に
より、多少バラツキが生じても、そのバラツキがオーバ
ーストローク分で吸収される。
体10が弁座９に着座してから、駆動軸12をさらに弁座９
に向けてオーバストロークさせるため、弁座９、弁体1
0、駆動軸12の加工精度の誤差や、取付け寸法の誤差に
より、多少バラツキが生じても、そのバラツキがオーバ
ーストローク分で吸収される。
これにより、弁体10が弁座９に着座してからさらに駆
動軸12が弁座９に向けて駆動されても、ステップモータ
の回転運動を駆動軸12の直線運動に変換するメネジやオ
ネジが破損する不具合は生じない。
動軸12が弁座９に向けて駆動されても、ステップモータ
の回転運動を駆動軸12の直線運動に変換するメネジやオ
ネジが破損する不具合は生じない。
さらに、EGR制御バルブ６の組付け時に、弁体10と駆
動軸12との長さ寸法を精密に調節しなくても良いため、
調節用の部品や、調整のための製造工程数を減らすこと
ができ、製造コストを低く抑えることができる。
動軸12との長さ寸法を精密に調節しなくても良いため、
調節用の部品や、調整のための製造工程数を減らすこと
ができ、製造コストを低く抑えることができる。
第１図はEGR制御バルブの要部断面図、第２図は排気再
循環システムの概略図、第３図は第１係止部の平面図で
ある。 図中 １……内燃機関、５……ガス通路、６……EGR制
御バルブ、８……ガス量制御弁、９……弁座、10……弁
体、12……駆動軸、13……バルブシャフト、14……連結
部、25……第１係止部、26……第２係止部、28a……第
１圧縮コイルバネ（第１付勢部材）、28b……第２圧縮
コイルバネ（第２付勢部材）
循環システムの概略図、第３図は第１係止部の平面図で
ある。 図中 １……内燃機関、５……ガス通路、６……EGR制
御バルブ、８……ガス量制御弁、９……弁座、10……弁
体、12……駆動軸、13……バルブシャフト、14……連結
部、25……第１係止部、26……第２係止部、28a……第
１圧縮コイルバネ（第１付勢部材）、28b……第２圧縮
コイルバネ（第２付勢部材）
Claims (1)
- 【請求項１】駆動軸を軸方向に駆動するアクチュエータ
と、 内燃機関の排気ガスを吸気系に導くガス通路と、 該ガス通路内に設けられた弁座、該弁座に着座すること
により前記ガス通路を閉じる弁体、および前記弁体に連
結して設けられたバルブシャフトからなるガス量制御弁
と、 前記弁体を前記弁座に向けて付勢する付勢手段と、 前記駆動軸に設けられた第１係止部、該第１係止部と係
合可能に前記バルブシャフトに設けられた第２係止部か
らなる連結部と、 からなり、 前記駆動軸が前記弁座と離れる方向に移動する際に前記
第１係止部と前記第２係止部とが係合して前記弁体を前
記弁座から引き離し、 前記駆動軸が前記弁座に向けて移動する際に前記第１係
止部と前記第２係止部との係合が離れて前記弁体が前記
付勢手段によって前記弁座に押し付けられるEGR制御バ
ルブにおいて、 前記付勢手段は、 前記弁体より前記アクチュエータ側に配された固定部材
と前記弁体との間で反発して前記弁体を前記弁座に向け
て付勢する第１付勢部材と、 前記駆動軸と前記弁体との間で反発して前記弁体を前記
弁座に向けて付勢する第２付勢部材と、 からなることを特徴とするEGR制御バルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026304A JP2595613B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Ｅｇｒ制御バルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026304A JP2595613B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Ｅｇｒ制御バルブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01203646A JPH01203646A (ja) | 1989-08-16 |
| JP2595613B2 true JP2595613B2 (ja) | 1997-04-02 |
Family
ID=12189619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63026304A Expired - Fee Related JP2595613B2 (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | Ｅｇｒ制御バルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2595613B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04252850A (ja) * | 1991-01-25 | 1992-09-08 | Fuji Oozx Kk | 内燃機関用排気ガス還流装置 |
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