JP3861110B2 - Egrバルブ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、EGRバルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンが搭載されたトラックやバス等の大型の車両には、近年の排ガス規制に適合するため、排ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置、即ちEGR装置が設けられることが多い。
【0003】
前記EGR装置は、エンジンの排気ラインから排出される排ガスの一部を、排気ラインと吸気ラインとの圧力差を利用し排ガス再循環路(EGRパイプ)を介してEGRバルブの開閉によりエンジンの吸気ラインに戻し、吸気ラインに戻された排ガスによりエンジン内での燃料油の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げ、NOxの発生を低減するものである。
【0004】
図5は従来のEGRバルブの一例を表わすものであって、1はEGRバルブ、2は基端が排気ライン(図示せず)に接続されたEGRパイプ、3は吸気ラインであり、EGRバルブ1は、チャンバ4内にガス流路5を形成し、該ガス流路5の吸入ポート6をEGRパイプ2に接続すると共に、ガス流路5の吐出ポート7を吸気ライン3に接続し、前記ガス流路5の吸入ポート6に、ダイヤフラム8を有するアクチュエータ9によりバルブステム10を介して開閉駆動される弁体11を配設してなる構成を有しており、前記アクチュエータ9の給排口12から室13a内へ圧縮空気14を適宜供給し(或いは、給排口12’から室13b内の空気を負圧14’により吸引し)スプリング15の付勢力に抗してダイヤフラム8を室13b側へ撓ませることにより、バルブステム10を介して弁体11を図5中右方へ移動させて吸入ポート6を開き、図示していない排気ライン内を流れる排ガス16の一部をEGRパイプ2からガス流路5を介して吸気ライン3内へ導入し、該吸気ライン3内を流れる吸気17に混ぜるようにしている。
【0005】
尚、図5に示されるEGRバルブ1の場合、チャンバ4には、水等の冷却媒体18が供給管19から導入されて排出管20から排出されるウォータジャケット21が形成されており、高温の排ガス16の熱からバルブステム10やアクチュエータ9のダイヤフラム8を保護するようになっている。
【0006】
一方、図6及び図7は従来のEGRバルブの他の例を表わすものであって、図中、図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図5に示すものと同様であるが、図6及び図7に示されるEGRバルブ1は、吸気ライン3途中に設けられ、ガス流路5自体が吸気ライン3の一部を構成するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図5に示されるようなEGRバルブ1の場合、高温の排ガス16の熱からバルブステム10やアクチュエータ9のダイヤフラム8を保護するために、チャンバ4にウォータジャケット21を形成し、且つ冷却媒体18の供給管19や排出管20を配設しなければならず、コストアップにつながると共に、組付け時における作業にも手間がかかるという欠点を有していた。
【0008】
一方、図6及び図7に示されるようなEGRバルブ1の場合、バルブステム10が吸気ライン3内を流れる吸気17によって冷却されるため、図5に示されるEGRバルブ1のようにチャンバ4にウォータジャケット21を形成し、且つ冷却媒体18の供給管19や排出管20を配設する必要はないが、バルブステム10が吸気ライン3の内部に位置することから、吸気ライン3における吸気17の流路断面積が減少し、吸気17の流れが阻害され、吸気効率が低下するという欠点を有していた。
【0009】
本発明は、斯かる実情に鑑み、チャンバにウォータジャケットを形成したり、冷却媒体の供給管や排出管を配設したりする必要がなく、コストダウン並びに組付作業性の向上を図り得ると共に、吸気効率の低下を防止し得るEGRバルブを提供しようとするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明は、チャンバ内に形成されたガス流路内に、弁体と一体のバルブステムを配設し、該バルブステムをアクチュエータの作動により駆動せしめて前記弁体を開閉せしめ、排ガスの一部を前記ガス流路を介して吸気ラインに戻すEGRバルブにおいて、
バルブステムが配設されたガス流路が吸気ラインの内部流通路の外周側に隣接して連通するよう、吸気ライン途中にチャンバを配設し、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部が前記ガス流路へ導入されてバルブステムの周りを回るよう構成したことを特徴とするEGRバルブにかかるものである。
【0011】
前記EGRバルブにおいては、ガス流路内に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部をガス流路内へ導くガイドベーンを配設することができる。
【0012】
又、前記EGRバルブにおいては、ガス流路内における吸気ライン下流側のチャンバ内壁に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部をガス流路内へ導くガイド壁部を形成することもできる。
【0013】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【0014】
バルブステムをアクチュエータの作動により駆動せしめて弁体を開くと、排ガスの一部がガス流路を介して吸気ラインに戻され、該吸気ラインの内部流通路を流れる吸気に混合される一方、弁体が閉じている時には、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部がガス流路へ導入されてバルブステムの周りを回り、該吸気によってバルブステムが冷却されるため、従来のEGRバルブのようにチャンバにウォータジャケットを形成し、且つ冷却媒体の供給管や排出管を配設する必要はない。
【0015】
しかも、バルブステムが配設されたガス流路は、吸気ラインの内部流通路の外周側に隣接するように設けられているため、吸気ラインの内部流通路には障害物は存在せず、吸気ラインの内部流通路における吸気の流路断面積が減少することはなく、吸気の流れが阻害されず、吸気効率が低下する心配もない。
【0016】
本発明のEGRバルブにおいて、ガス流路内に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部をガス流路内へ導くガイドベーンを配設すると、弁体が閉じている時に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部がより多くガス流路へ導入されてバルブステムの周りを回り、該吸気によってバルブステムがより効率よく冷却されることとなる。
【0017】
又、本発明のEGRバルブにおいて、ガス流路内における吸気ライン下流側のチャンバ内壁に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部をガス流路内へ導くガイド壁部を形成しても、弁体が閉じている時に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部がより多くガス流路へ導入されてバルブステムの周りを回り、該吸気によってバルブステムがより効率よく冷却されることとなる。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【0019】
図1及び図2は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図5と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図5に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図1及び図2に示す如く、バルブステム10が配設されたガス流路5が吸気ライン3の内部流通路3aの外周側に隣接して連通するよう、吸気ライン3途中にチャンバ4を配設し、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部が前記ガス流路5へ導入されてバルブステム10の周りを回るよう構成した点にある。
【0020】
本図示例の場合、吸気ライン3における吸気17の流通方向に対して略直交する方向にバルブステム10が配設されるようにし、チャンバ4の形状を、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部がガス流路5へ導入されやすくなるような形状としてあり、又、吸気ライン3の内部流通路3aの一部をチャンバ4内の流通路5’が形成するようにEGRバルブ1を吸気ライン3途中に介在させ、前記流通路5’に対して前記ガス流路5が隣接して連通するようにしてある。
【0021】
尚、図1に示すように、吸気ライン3の内部流通路3aの一部を形成する流通路5’をチャンバ4内に設けて、EGRバルブ1を吸気ライン3途中に介在させる代りに、前記流通路5’をチャンバ4に設けずに該チャンバ4内にガス流路5のみを形成し、吸気ライン3の外周部所要位置に設けた開口部にチャンバ4を接続するようにしてもよいことは言うまでもない。
【0022】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【0023】
アクチュエータ9の給排口12から室13a内へ圧縮空気14を適宜供給し(或いは、給排口12’から室13b内の空気を負圧14’により吸引し)スプリング15の付勢力に抗してダイヤフラム8を室13b側へ撓ませると、バルブステム10を介して弁体11が図2中右方へ移動して吸入ポート6が開かれ、図示していない排気ライン内を流れる排ガス16の一部がEGRパイプ2からガス流路5を介して流通路5’即ち吸気ライン3の内部流通路3a内へ導入され、該吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17に混合される。
【0024】
一方、弁体11が閉じている時には、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部がガス流路5へ導入されてバルブステム10の周りを回り、該吸気17によってバルブステム10が冷却されるため、図5に示される従来のEGRバルブ1のようにチャンバ4にウォータジャケット21を形成し、且つ冷却媒体18の供給管19や排出管20を配設する必要はない。
【0025】
しかも、バルブステム10が配設されたガス流路5は、流通路5’即ち吸気ライン3の内部流通路3aの外周側に隣接するように設けられているため、吸気ライン3の内部流通路3aには障害物は存在せず、吸気ライン3の内部流通路3aにおける吸気17の流路断面積が減少することはなく、吸気17の流れが阻害されず、吸気効率が低下する心配もない。
【0026】
こうして、チャンバ4にウォータジャケット21を形成したり、冷却媒体18の供給管19や排出管20を配設したりする必要がなく、コストダウン並びに組付作業性の向上を図り得ると共に、吸気効率の低下を防止し得る。
【0027】
図3は本発明を実施する形態の一例における変形例であって、図中、図1及び図2と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、ガス流路5内に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部をガス流路5内へ導くガイドベーン22を配設したものである。
【0028】
図3に示す如く、ガス流路5内に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部をガス流路5内へ導くガイドベーン22を配設すると、弁体11が閉じている時に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部がより多くガス流路5へ導入されてバルブステム10の周りを回り、該吸気17によってバルブステム10がより効率よく冷却されることとなる。
【0029】
又、図4は本発明を実施する形態の一例における他の変形例であって、図中、図1及び図2と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、ガス流路5内における吸気ライン3下流側のチャンバ4内壁に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部をガス流路5内へ導くガイド壁部23を形成したものである。
【0030】
図4に示す如く、ガス流路5内における吸気ライン3下流側のチャンバ4内壁に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部をガス流路5内へ導くガイド壁部23を形成すると、弁体11が閉じている時に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部がより多くガス流路5へ導入されてバルブステム10の周りを回り、該吸気17によってバルブステム10がより効率よく冷却されることとなる。
【0031】
尚、本発明のEGRバルブは、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、図3に示す如く、ガス流路5内に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部をガス流路5内へ導くガイドベーン22を配設すると共に、図4に示す如く、ガス流路5内における吸気ライン3下流側のチャンバ4内壁に、吸気ライン3の内部流通路3aを流れる吸気17の一部をガス流路5内へ導くガイド壁部23を形成するようにしてもよいこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0032】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明のEGRバルブによれば、吸気の一部によりバルブステムを冷却し得るので、チャンバにウォータジャケットを形成したり、冷却媒体の供給管や排出管を配設したりする必要がなく、コストダウン並びに組付作業性の向上を図り得ると共に、吸気効率の低下を防止し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例の断面図である。
【図2】図1のII−II断面図である。
【図3】本発明を実施する形態の一例における変形例の断面図である。
【図4】本発明を実施する形態の一例における他の変形例の断面図である。
【図5】従来例の断面図である。
【図6】他の従来例の断面図である。
【図7】図6のVII−VII断面図である。
【符号の説明】
1 EGRバルブ
3 吸気ライン
3a 内部流通路
4 チャンバ
5 ガス流路
9 アクチュエータ
10 バルブステム
11 弁体
17 吸気
22 ガイドベーン
23 ガイド壁部
Claims (3)
- チャンバ内に形成されたガス流路内に、弁体と一体のバルブステムを配設し、該バルブステムをアクチュエータの作動により駆動せしめて前記弁体を開閉せしめ、排ガスの一部を前記ガス流路を介して吸気ラインに戻すEGRバルブにおいて、
バルブステムが配設されたガス流路が吸気ラインの内部流通路の外周側に隣接して連通するよう、吸気ライン途中にチャンバを配設し、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部が前記ガス流路へ導入されてバルブステムの周りを回るよう構成したことを特徴とするEGRバルブ。 - ガス流路内に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部をガス流路内へ導くガイドベーンを配設した請求項1記載のEGRバルブ。
- ガス流路内における吸気ライン下流側のチャンバ内壁に、吸気ラインの内部流通路を流れる吸気の一部をガス流路内へ導くガイド壁部を形成した請求項1又は2記載のEGRバルブ。
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