JP5447309B2 - 流体制御弁 - Google Patents

Description

本発明は、流路を流れる流体をバルブの開閉動作により制御する流体制御弁に関するもので、特に流路を流れる流体の流量をバルブの開閉動作により制御（調整）する流体流量制御弁に係わる。

［従来の技術］
従来より、自動車等の車両には、内燃機関（エンジン）に供給する吸入空気の流量を、スロットルボディの吸気通路内に回転可能に配置されたスロットルバルブの開閉動作により調整（制御）するモータ駆動式スロットル装置が搭載されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
特許文献１に記載のモータ駆動式スロットル装置は、歯車機構を介して、モータのトルクをスロットルシャフトに伝えるように構成されている。スロットルシャフトの両端には、スロットルバルブおよびスロットルギヤが固定されている。そして、スロットルシャフトの軸周りには、スプリングが保持されている。
スプリングは、スロットルギヤとスロットルボディとの間に配置されている。そして、径の小さい方のスプリング部を、径の大きい方のスプリング部の内側に入り込ませて軸方向にオーバーラップさせた、２重巻きスプリング構造となっている。

ここで、径の大きい方のスプリング部はリターンスプリングを形成しており、リターンスプリングの鉤状フック部はスロットルボディの係止部に引っ掛けられている。また、径の小さい方のスプリング部はデフォルトスプリングを形成しており、デフォルトスプリングの鉤状フック部はスロットルギヤの係止突起に引っ掛けられている。
そして、径の大きいリターンスプリングと径の小さいデフォルトスプリングの内側となる位置に磁気センサを配置している。
また、スプリングは、径の大きいリターンスプリングと径の小さいデフォルトスプリングが、スプリングフック部で形成される接続腕部により連続した１本のピアノ線から構成されている。
スプリングフック部は、デフォルトスプリングの短部から半径方向外側に伸びる長い接続腕部と、屈曲部を挟んでリターンスプリングに接続される短い接続腕部とから構成されている。そして、長い接続腕部は、スロットルギヤに樹脂モールドされた係合端面（平面部の端面）に当接する。

特許文献２に記載のモータ駆動式スロットル装置は、スロットルボディに回転自在に支持されたスロットルシャフトの中間部に、吸気通路を通過する空気流量を調整するスロットルバルブが固定されている。
そして、スロットルシャフトの最終平歯車側には、スロットルシャフトを囲むようにスプリングが設けられている。このスプリングは、第１のばね部と、第２のばね部と、第１のばね部と第２のばね部とを繋ぐＵ字形状の繋ぎ部とから構成されている。
そして、第１のばね部の第１の端部および第２のばね部の第２の端部は、スロットルボディに取り付けられ、また、繋ぎ部は最終平歯車に固定されている。また、第１のばね部の座面（スプリングの軸方向端面）とスロットルボディの平面部との間には空隙が形成されている。また、第２のばね部の座面（スプリングの軸方向端面）と最終平歯車の平面部の端面との間には空隙が形成されている。

［従来の技術の不具合］
ところが、特許文献１に記載のモータ駆動式スロットル装置においては、スプリングのスプリングフック部を構成する長い接続腕部（スプリング端面）が、スロットルギヤの平面部の端面に摺動接触するように構成されている。これにより、モータのトルクによりスロットルギヤが駆動される際に、スプリングとスロットルギヤとの間の摩擦による摺動ロス（ヒステリシス）が大きくなる。したがって、モータ負荷が増加するので、電力消費量の増加を招く。

また、特許文献２に記載のモータ駆動式スロットル装置においては、スプリングの軸方向端面が保持されていないので、最終平歯車が回転する際に、スプリングが最終平歯車の平面部側に倒れ込む可能性がある。この場合、スプリングの軸方向端面が最終平歯車の平面部に摺動接触するため、最終平歯車とスプリングとの間の摩擦力およびスプリングと最終平歯車との間の摩擦による摺動ロス（ヒステリシス）が大きくなる。したがって、モータ負荷が増加するので、電力消費量の増加を招く。
また、スプリングの軸方向端面が保持されていないので、スプリングの挙動が不安定となり、スロットルギヤに対するスプリングの摩擦力がバラツク可能性がある。この場合、スプリング特性が複雑に変化し、スロットルバルブ、スロットルシャフト、スロットルギヤの動作が不安定となる。

特開２００６−２９１９１２号公報 特開２００６−０１７０４９号公報

本発明の目的は、最終ギヤとスプリングとの間の摩擦力および摺動ロスを低減することのできる流体制御弁を提供することにある。また、スプリングの姿勢を安定化させてスプリング特性やバルブの開閉動作を安定させることのできる流体制御弁を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、ハウジングの内部（流体流路）を流れる流体をバルブの開閉動作により制御（調整）する流体制御弁において、スプリングのコイル端面の一部を、最終ギヤのスプリング座部（複数の凸部）に部分的に接触させることにより、最終ギヤとスプリングとの間の摩擦力および摺動ロスを低減することができる。
これによって、バルブの開閉動作時におけるモータ負荷を低減できるので、電力消費量を抑えることができる。また、スプリングのヒステリシスを低減できるので、少ない電力消費量でバルブを開閉動作させることができる。
また、最終ギヤのスプリング座部は、スプリングのコイル端面側に向かって突出する複数の凸部を有している。
また、最終ギヤのスプリング座部（およびギヤ接触平面部）を、最終ギヤの最大回転角度（歯形成部の回転方向の寸法：歯形成角度）に余裕代を考慮した角度（約１８０°）に設けている。このスプリング座部に、スプリングのコイル端面の一部が接触する複数の凸部を設けることにより、バルブの開閉動作時におけるスプリングの姿勢を安定化させることができるので、スプリング特性やバルブの開閉動作を安定させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、最終ギヤに設けられる複数の凹部の底面とスプリングのコイル端面との間に隙間を形成することにより、スプリングのコイル端面の一部が、最終ギヤのスプリング座部に部分的に接触する。
請求項３に記載の発明によれば、複数の凹部は、所定の間隔（例えば最終ギヤとスプリングとの間の摺動ロスを低減することが可能な間隔、あるいは最終ギヤとスプリングとの接触面積を現状よりも低減することが可能な間隔）で設置されている。
請求項４に記載の発明によれば、最終ギヤのスプリング座部は、複数の凹部の回転方向の両側、および隣設する２つの凹部間に設けられている。
これによって、最終ギヤとスプリングとの間の摩擦力および摺動ロスを低減することができる。また、スプリングのヒステリシスを低減できる。

請求項５に記載の発明によれば、複数の凸部は、所定の間隔（例えばスプリングの倒れ込みを防止することが可能な間隔）で設置されている。
請求項６に記載の発明によれば、最終ギヤのスプリング座部に、スプリングのコイル端面の一部が接触する複数の凸部を設け、これらの凸部を、スプリングの倒れ込みを防止することが可能な間隔で設置することにより、バルブの開閉動作時におけるスプリングの姿勢を安定化させてスプリング特性やバルブの開閉動作を安定させることができる。
請求項７に記載の発明によれば、複数の凸部は、多角形状の断面または部分円形状の断面を有している。特に、最終ギヤのスプリング座部に設けられる複数の凸部の、スプリングのコイル端面との接触面を、スプリングの倒れ込みが防止可能で、且つ摺動抵抗をより少なくすることが可能な球面形状としても良い。
これによって、バルブの開閉動作時におけるスプリングの姿勢を安定化させることができるので、スプリング特性やバルブの開閉動作を安定させることができる。
請求項８に記載の発明によれば、スプリングのコイル（全てのコイル線間）が、ピッチ巻きのみによって形成されている。これにより、スプリングのコイル線間が密着し難く、コイル線間の摩擦を低減することができる。また、スプリング特性が変化せず、バルブの開閉動作が不安定とならない。

請求項９に記載の発明によれば、ハウジングに、スプリングの第１フックを保持する第１係止溝を設け、この第１係止溝の溝幅を、スプリングのコイル線径に余裕代を考慮した寸法に設定することにより、スプリングの第１フックをハウジングの第１係止溝に容易に組み付けることができる。また、最終ギヤおよびシャフトの回転方向へのスプリングの第１フックの移動が規制されるので、最終ギヤに対して、バルブを閉じる側に付勢する荷重（スプリングトルク）が設計通りのものとなり、スプリング特性が変化せず、バルブの開閉動作が不安定とならない。
なお、ハウジングの第１係止溝の溝深さは、スプリングのコイル線間が軸方向において密着しない寸法に設定しておく。

請求項１０に記載の発明によれば、最終ギヤに、スプリングの第２フックを保持する第２係止溝を設け、この第２係止溝の溝幅を、スプリングのコイル線径に余裕代を考慮した寸法に設定することにより、スプリングの第２フックを最終ギヤの第２係止溝に容易に組み付けることができる。また、最終ギヤおよびシャフトの軸方向へのスプリングの第２フックの移動が規制されるので、最終ギヤに対して、バルブを閉じる側に付勢する荷重（スプリングトルク）が設計通りのものとなり、スプリング特性が変化せず、バルブの開閉動作が不安定とならない。

請求項１１に記載の発明によれば、ハウジングの第１ブロックおよび最終ギヤの第２ブロックの外径は、スプリングのコイル内径よりも小さい寸法に設定されている。ハウジングの第１ブロックおよび最終ギヤの第２ブロックの外周部は、ハウジングの第１ブロックおよび最終ギヤの第２ブロックが、スプリングのコイル内径をガイド（保持）するスプリング内周ガイドとしての機能を有している。
なお、ハウジングの第１ブロックおよび最終ギヤの第２ブロックの外径寸法は、最終ギヤが最大回転角度分だけ回転し、スプリングのコイルが回転方向に捩じられた際の、スプリングのコイル内径収縮寸法を考慮して設計されている。これにより、ハウジングの第１ブロックおよび最終ギヤの第２ブロックに対するスプリングの摺動抵抗を低減してモータ負荷を減らし、電力消費量を抑えることができる。

請求項１２に記載の発明によれば、最終ギヤは、シャフトの周囲を周方向に取り囲むように配置されたボス部、およびこのボス部よりも径方向の外周側に設けられた歯形成部を有している。そして、歯形成部の外周には、モータ側のギヤと噛み合う複数の歯が形成されている。
請求項１３に記載の発明によれば、最終ギヤのスプリング座部を、ボス部と歯形成部とを最終ギヤの径方向に連結する連結部を設けている。これにより、最終ギヤのボス部よりも径方向の外周側、且つ最終ギヤの歯形成部よりも径方向の内周側に、スプリングのコイル端面の一部が接触するスプリング座部が設けられる。

ＥＧＲガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）を示した断面図である（実施例１）。 ギヤハウジングを示した斜視図である（実施例１）。 （ａ）はハウジングと最終ギヤ（発明前）との間にスプリングを巻装した状態を示した断面図である（比較例）。また、（ｂ）はハウジングと最終ギヤ（発明後）との間にスプリングを巻装した状態を示した断面図で、（ｃ）はスプリングを示した斜視図である（実施例１）。 （ａ）、（ｂ）は最終ギヤを示した正面図、側面図で、（ｃ）は突条リブの断面形状の例を示した断面図である（実施例１）。 （ａ）は最終ギヤを示した正面図で、（ｂ）はモータ駆動電流に対するＥＧＲＶ開度の変化を示した特性図である（実施例１）。 （ａ）は最終ギヤを示した正面図で、（ｂ）はモータ駆動電流に対するＥＧＲＶ開度の変化を示した特性図である（比較例）。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
本発明は、最終ギヤとスプリングとの間の摩擦力および摺動ロスを低減するという目的、また、スプリングの姿勢を安定化させてスプリング特性やバルブの開閉動作を安定させるという目的を、スプリングのコイル端面の一部を、最終ギヤのスプリング座部である複数の凸部（径方向に延びる突条リブ）に部分的に接触させることで実現した。

［実施例１の構成］
図１ないし図５は本発明の実施例１を示したもので、図１はＥＧＲガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）を示した図で、図２はギヤハウジングを示した図で、図３（ｂ）はハウジングと最終ギヤとの間にスプリングを巻装した状態を示した図で、図３（ｃ）はスプリングを示した図である。

本実施例の内燃機関の制御装置（エンジン制御システム）は、内燃機関（エンジン）の排気ガスの一部であるＥＧＲガスを吸気通路へ再循環（還流）させる排気ガス循環装置（ＥＧＲシステム）と、このＥＧＲシステムを電子スロットル装置、燃料噴射装置等の各システムと関連して制御するエンジン制御ユニット（電子制御装置：ＥＣＵ）とを備えている。

エンジンは、燃料が直接燃焼室内に噴射供給される直接噴射式のディーゼルエンジンが採用されている。このエンジンには、吸気管および排気管が接続されている。
吸気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室に吸入空気を供給するための吸気通路が形成されている。吸気管は、排気通路から導入されたＥＧＲガスを、エアクリーナで濾過された清浄な外気（新規吸入空気：新気）に合流させるＥＧＲガス合流部を備えている。
排気管の内部には、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出する排気ガスを排気浄化装置を経由して外部に排出するための排気通路が形成されている。排気管は、ＥＧＲガスをＥＧＲシステムへ分岐させるＥＧＲガス分岐部を備えている。

ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスパイプ、ＥＧＲガス流量制御弁（以下ＥＧＲＶと言う）、バルブ開度センサを備えている。このＥＧＲシステムは、ＥＧＲＶの弁体が開弁している時、エンジンの排気ガスがＥＧＲガスパイプを経由しＥＧＲガスとして吸気通路へ戻される。
ＥＧＲガスパイプは、エンジンの排気ガスを排気通路（ＥＧＲガス分岐部）から吸気通路（ＥＧＲガス合流部）へ還流させる排気ガス還流管である。このＥＧＲガスパイプの内部には、排気ガス流路（ＥＧＲガス流路）が形成されている。

ＥＧＲＶは、本発明の流体制御弁に相当するもので、エンジンの各気筒毎の燃焼室に供給する吸入空気の全流量に対するＥＧＲガス量の比率であるＥＧＲ率を制御するＥＧＲ制御弁である。このＥＧＲＶは、ＥＧＲガスパイプの途中に結合されるハウジング１と、このハウジング１をＥＧＲガスの熱から保護するためのノズル２と、このノズル２の内部に回転自在に収容されるバルブ３と、このバルブ３を支持固定するシャフト４と、バルブ３を駆動する駆動力（トルク）を発生する電動モータＭと、この電動モータＭのトルクを受けて回転する最終ギヤ５と、ハウジング１と最終ギヤ５との間に配置されたスプリング６とを備え、ＥＧＲガス流路を介して排気通路から吸気通路へ還流されるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）をバルブ３の開閉動作（ＥＧＲガス流路の開口面積を変更すること）により調整（制御）する。

ＥＧＲＶのハウジング１は、耐熱性の金属により形成されており、このハウジング１の前後（上流側および下流側）に配置される例えばＥＧＲガスパイプ（あるいは排気管のＥＧＲガス分岐部または吸気管のＥＧＲガス合流部）に締結ボルトを用いて締め付け固定されている。このハウジング１は、バルブ３およびシャフト４を全閉位置から全開位置に至るまで回転方向に開閉自在（回転自在）に保持するバルブボディである。
ハウジング１には、円筒状のノズル２の周囲を円周方向に取り囲むと共に、ノズル２の外周を嵌合保持する円筒状のノズル嵌合部が設けられている。
ノズル２は、ハウジング１のノズル嵌合部の内周に圧入固定されている。なお、ハウジング１およびノズル２の内部には、ＥＧＲガス流路９、１０が形成されている。
ＥＧＲガス流路９、１０は、排気管のＥＧＲガス分岐部から吸気管のＥＧＲガス合流部へＥＧＲガスを還流させる排気ガス流路（流体流路、ハウジング１の内部流路）である。このＥＧＲガス流路９、１０は、エンジンの各気筒毎の燃焼室に連通している。

ハウジング１は、ＥＧＲガス流路９、１０よりもＥＧＲガス流方向の上流側に、エンジンの排気通路（ＥＧＲガス分岐部）からＥＧＲガスを導入するためのＥＧＲガス導入ポート（ＥＧＲＶ入口ポート）８を有している。このＥＧＲガス導入ポート８は、ハウジング１の上流側結合端面で開口している。
ハウジング１は、ＥＧＲガス流路９、１０よりもＥＧＲガス流方向の下流側に、エンジンの吸気通路（ＥＧＲガス合流部）へＥＧＲガスを導出するためのＥＧＲガス導出ポート（ＥＧＲＶ出口ポート）１１を有している。このＥＧＲガス導出ポート１１は、ハウジング１の下流側結合端面で開口している。

また、ハウジング１には、シャフト４を回転方向に摺動自在に支持する軸受部の周囲を周方向に取り囲む円筒状の軸受保持部１２が設けられている。この軸受保持部１２の内部には、シャフト４の回転軸方向に延びる軸受孔１３が設けられている。
なお、軸受孔１３の孔壁面に、内部に侵入した排気ガス中に含まれる不純物（燃焼残滓やカーボン等の微粒子）を、例えば吸気負圧を利用してバルブ３よりもＥＧＲガス流方向の下流側のＥＧＲガス流路（または吸気通路）に戻すための連通孔１４が形成されていても良い。
また、ハウジング１に、例えばハウジング１の軸受孔１３および軸受部の周囲に形成される冷却水流路１５にエンジン冷却水を流入させるための冷却水パイプ（図示せず）が接続されていても良い。

本実施例では、ハウジング１の軸受部としてブッシング１６、オイルシール１７およびボールベアリング１８等が採用されている。
ブッシング１６は、例えば銅や鉄等の金属を焼結した焼結部品または焼結含油軸受（軸受部材）であって、円筒形状に形成されている。ここで、ブッシング１６は、ハウジング１の軸受保持部１２の内周（軸受孔１３の孔壁面）に圧入固定されている。
オイルシール１７は、例えばゴムシールであって、円環形状に形成されている。ここで、オイルシール１７の外周部は、ハウジング１の軸受保持部１２の内周（軸受孔１３の孔壁面）に圧入固定されている。
ボールベアリング１８は、外輪の内周面と内輪の外周面に環状凹溝を設け、この軌道面を転がるボール（転動体）のころがり摩擦により作動する軸受部材であって、円筒形状に形成されている。ここで、ボールベアリング１８の外輪は、軸受保持部１２の第１ボス部の内周（軸受孔１３の孔壁面）に圧入固定されている。また、ボールベアリング１８の内輪は、シャフト４の外周に圧入固定されている。
なお、ハウジング１の詳細は後述する。

バルブ３は、耐熱性の金属により円板形状に形成されており、シャフト４の回転軸方向の一端部（後述する）に溶接固定されている。このバルブ３は、全閉位置から全開位置に至るまでの動作可能範囲で回転動作されることで、ＥＧＲガス流路９、１０の開口面積を変更してＥＧＲ率を調整する。
ここで、バルブ３の全閉位置とは、ハウジング１の流路壁面、つまりノズル２の内径面とバルブ３の外周端面との間の隙間が最小となる位置で、且つＥＧＲガス流路９、１０を流れるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲガス量）が最小となるバルブ開度のことである。また、バルブ３の全開位置とは、ノズル２の内径面とバルブ３の外周端面との間の隙間が最大となる位置で、且つＥＧＲガス流路９、１０を流れるＥＧＲガス量が最大となるバルブ開度のことである。

また、バルブ３の外周端面には、円環状のシールリング溝２１が円周方向に連続して形成されている。このシールリング溝２１の内部には、シールリング２２が嵌め込まれている。このシールリング２２は、耐熱性の金属により円環形状またはＣ字形状に形成されており、その外周側部がバルブ３の外周端面より径方向外側に突出した状態で、内周側部がシールリング溝２１内を径方向、軸線方向および円周方向に移動できるようにシールリング溝２１の内部に嵌め込まれて保持されている。
したがって、本実施例のＥＧＲＶは、バルブ３の閉弁時に、バルブ３のシールリング溝２１に嵌め込まれたシールリング２２の軸線方向に対して直交する径方向（拡径方向）の張力を利用して、バルブ３の外周端面とノズル２の内径面（バルブシート面）との間の隙間を密閉（シール）するように構成されている。

ＥＧＲＶのシャフト４は、耐熱性の金属により形成されており、ハウジング１の軸受孔１３の内部に回転自在または摺動自在に収容されている。このシャフト４は、ＥＧＲＶの弁軸（回転軸）であって、電動モータＭのトルクにより回転方向に駆動される。
シャフト４は、ハウジング１の軸受孔１３を貫通して回転軸方向に延びる軸方向部を有している。この軸方向部は、ハウジング１の軸受孔１３の内部に挿入されている。
シャフト４の回転軸方向の一端部には、ハウジング１の軸受保持部１２の開口端面からＥＧＲガス流路９、１０の内部に向かって突出する第１突出部が設けられている。なお、第１突出部には、バルブ３が溶接固定されている。
また、シャフト４の回転軸方向の他端部には、ハウジング１の軸受保持部１２の開口端面から減速ギヤ収納空間の内部に向かって突出する第２突出部が設けられている。なお、第２突出部には、最終ギヤ５と結合するためのバルブギヤプレート２３が固定されている。

ここで、本実施例のＥＧＲＶは、シャフト４を介して、バルブ３を駆動する電動アクチュエータを備えている。
電動アクチュエータは、バルブ３を開弁方向または閉弁方向に駆動する電動モータＭと、この電動モータＭの回転を２段減速する減速機構（動力伝達機構）と、ＥＧＲＶのバルブ開度（バルブ３の回転角度）を検出するバルブ開度センサと、これらの各構成部品を収容するアクチュエータケースとを備えている。
アクチュエータケースは、電動モータＭを収容保持するモータハウジング２４と、減速機構を回転自在に収容するギヤハウジング２５と、このギヤハウジング２５の開口部を塞ぐセンサカバー（蓋体）２６とを備えている。
モータハウジング２４およびギヤハウジング２５は、ハウジング１の外壁部に一体的に形成されている。また、センサカバー２６は、電気絶縁性に優れる合成樹脂によって形成されている。
電動モータＭは、電力の供給を受けて駆動力（トルク）を発生する動力源であって、ＥＣＵによって電子制御されるモータ駆動回路を介して、自動車等の車両に搭載されたバッテリに電気的に接続されている。
モータ駆動回路は、ＥＣＵのマイクロコンピュータより与えられる出力信号（例えばＰＷＭ信号のデューティ比）に対応して電動モータＭへの供給電力（モータ駆動電流またはモータ印加電圧）を可変制御する。

減速機構は、３つの減速ギヤよりなり、電動モータＭのトルクをシャフト４に伝達する動力伝達機構を構成している。この減速機構は、電動モータＭのモータシャフト（出力軸）、このモータシャフトに対して並列配置された２つの第１、第２支持軸、モータシャフトに固定されたピニオンギヤ（モータギヤ）、このピニオンギヤと噛み合って回転する中間ギヤ（駆動ギヤ、第１ギヤ）、およびこの中間ギヤと噛み合って回転する最終ギヤ（従動ギヤ、第２ギヤ、平歯車、バルブギヤ）５等によって構成されている。
２つの第１、第２支持軸は、互いに並列配置されている。また、３つの減速ギヤは、ギヤハウジング２５の減速ギヤ収納空間内において回転自在に収容されている。
第１支持軸とは、ギヤハウジング２５の嵌合孔に打ち込まれてギヤハウジング２５の嵌合部に圧入固定された中間ギヤシャフト２７のことである。この中間ギヤシャフト２７の外周には、中間ギヤが回転自在に支持されている。
第２支持軸とは、ハウジング１のギヤハウジング２５の底面で開口する軸受孔１３より突出するシャフト４のことである。このシャフト４の外周には、最終ギヤ５が固定されている。

ピニオンギヤは、金属または合成樹脂によって形成されている。このピニオンギヤは、モータシャフトの外周に圧入固定されている。また、ピニオンギヤの外周には、中間ギヤと噛み合う複数の凸状歯（ピニオンギヤ歯）が周方向全体に形成（列設）されている。
中間ギヤは、金属または合成樹脂によって形成されている。このピニオンギヤは、中間ギヤシャフト２７の外周に回転自在に嵌め合わされている。また、ピニオンギヤは、中間ギヤシャフト２７の周囲を周方向に取り囲むように設置された円筒状のボス部を有している。このボス部の外周には、円環状の最大外径部（径大部）が一体的に形成されている。 中間ギヤの径大部の外周には、ピニオンギヤの凸状歯と噛み合う複数の凸状歯（中間大径ギヤ歯）が周方向全体に形成（列設）されている。また、ボス部（径小部）の外周には、最終ギヤ５と噛み合う複数の凸状歯（中間小径ギヤ歯）が周方向全体に形成（列設）されている。

最終ギヤ５は、金属または合成樹脂によって形成されている。この最終ギヤ５の内周部には、合成樹脂よりなるロータ２８が一体的に形成されている。このロータ２８の内部には、金属よりなるバルブギヤプレート２３がインサート成形されている。これにより、最終ギヤ５は、ロータ２８、バルブギヤプレート２３を介して、シャフト４の第２突出部に固定されている。また、最終ギヤ５は、ハウジング１の第１ボス部３１と同一軸線上に設置された円筒状の第２ブロック（第２ボス部）３２、この第２ボス部３２よりも半径方向の外周側に設けられた円弧状の歯形成部３３、および第２ボス部３２の外周部と歯形成部３３の内周部とを連結すると共に、扇状に広がる連結部３４等を有している。

第２ボス部３２は、シャフト４の第２突出部の周囲を周方向に取り囲むように設置されている。
歯形成部３３の回転方向の全開側には、第１ギヤ端面部が設けられている。また、歯形成部３３の回転方向の全閉側には、第２ギヤ端面部が設けられている。また、歯形成部３３の外周には、中間ギヤの径小部の凸状歯と噛み合う複数の凸状歯（扇状の最終ギヤ歯）３５が所定の角度分だけ扇状に形成されている。
歯形成部３３は、第１ギヤ端面部から第２ギヤ端面部に至るまでの最終ギヤ５の最大回転角度分だけ設けられている。また、第２ボス部３２の周囲には、歯形成部３３以外に部分円筒状の中径部３６が設けられている。この中径部３６には、スプリング６の第２コイル端部のコイル端面との間に所定の隙間を隔てて対向する円弧状の対向面が形成されている。
なお、最終ギヤ５の詳細は後述する。

ここで、最終ギヤ５には、バルブ３の回転角度（ＥＧＲＶのバルブ開度）を検出するバルブ開度センサが搭載されている。
バルブ開度センサは、最終ギヤ５の内周部に取り付けられる一対のマグネット（永久磁石）３７と、センサカバー２６のセンサ搭載部に取り付けられるホールＩＣ３８とを備え、マグネット３７の回転角度に対するホールＩＣ３８の出力変化特性を利用してバルブ３の回転角度を検出する非接触式の回転角度検出装置である。
なお、ホールＩＣ３８の代わりに、ホール素子単体、磁気抵抗素子等の非接触式の磁気検出素子を使用しても良い。

ここで、アクチュエータ、特に電動モータＭは、ＥＣＵによって通電制御されるように構成されている。
ＥＣＵには、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよび各種データを保存する記憶装置（ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ）、タイマー回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。このＥＣＵは、エアフロメータ、クランク角度センサ、アクセル開度センサ、スロットル開度センサ、バルブ開度センサ、冷却水温度センサおよび排気ガスセンサ（空燃比センサ、酸素濃度センサ）等の各種センサからのセンサ出力信号が、Ａ／Ｄ変換回路によってＡ／Ｄ変換された後に、マイクロコンピュータに入力されるように構成されている。

マイクロコンピュータは、エアフロメータより出力されるセンサ出力信号（ＡＦＭ信号）またはスロットル開度センサより出力されるセンサ出力信号（スロットル開度信号）に基づいて、エンジンの吸気管を流れる新気量を計測（算出）し、この算出した新気量を各種エンジン制御（例えばＥＧＲバルブの開度制御：ＥＧＲＶ開度制御）に使用する。
また、マイクロコンピュータは、バルブ開度センサより出力されるセンサ出力信号（ＥＧＲＶ開度信号）に基づいて、エンジンの吸気管に還流するＥＧＲガス量を計測（算出）し、この算出したＥＧＲガス量を各種エンジン制御（例えばスロットルバルブの開度制御：スロットル開度制御）に使用する。
マイクロコンピュータは、エンジンの運転状況（例えばエアフロメータのＡＦＭ信号から測定された吸入空気量）に対応して目標ＥＧＲＶ開度を決定し、バルブ開度センサのＥＧＲＶ開度信号から測定されたＥＧＲＶ開度と目標ＥＧＲＶ開度との偏差がなくなるように、電動モータＭを駆動するモータ駆動回路に与えるＰＷＭ信号のデューティ比に対して、ＰＩＤ制御（比例積分微分制御）によりフィードバック制御を行うように構成されている。

スプリング６は、最終ギヤ５に対して、バルブ３を閉じる側に付勢する付勢力（スプリングトルク）を発生するリターンスプリング（コイルスプリング）である。このスプリング６は、ハウジング１の外壁面であるギヤハウジング２５の底面と最終ギヤ５の連結部３４の側面（対向面）との間に渦巻き状に巻装されたコイル４０を有している。
コイル４０は、ピッチ巻きのみによって形成されている。コイル４０の軸方向の一端側（ハウジング側）には、ギヤハウジング２５のスプリング座部に接触する円環状の第１コイル端部４１が設けられている。また、コイル４０の軸方向の他端側（最終ギヤ側）には、最終ギヤ５の連結部３４に設けられるスプリング座部（後述する）に接触する円環状の第２コイル端部４２が設けられている。

スプリング６は、コイル４０の軸方向の両端から半径方向の外部側に向けて延びる２つの第１、第２フック４３、４４を有している。
第１フック４３は、コイル４０の第１コイル端部４１の末端部分を半径方向の外部側に折り曲げた第１屈曲部４５から第１コイル端部４１の半径方向の外部側に向けて真っ直ぐに延びる第１コイル端末部である。この第１フック４３は、ハウジング１に設けられる第１係止溝５３に挿入されて第１係止部５１に保持されている。
第２フック４４は、コイル４０の第２コイル端部４２の末端部分を半径方向の外部側に折り曲げた第２屈曲部４６から第２コイル端部４２の半径方向の外部側に向けて真っ直ぐに延びる第２コイル端末部である。この第２フック４４は、最終ギヤ５に設けられる第２係止溝５４に挿入されて第２係止部５２に保持されている。

本実施例のハウジング１および最終ギヤ５の詳細を図１ないし図５に基づいて説明する。
ハウジング１は、ブッシング１６、オイルシール１７およびボールベアリング１８等の軸受部を保持する軸受保持部１２を備えている。この軸受保持部１２は、内部に軸受孔１３が形成された円筒状の第１ボス部（第１ブロック）３１を有している。この第１ボス部３１は、ハウジング１の外壁面であるギヤハウジング２５の底面から減速ギヤ収納空間内に突出するように設けられている。
そして、第１ボス部３１は、軸受部（特にボールベアリング１８等）を介して、シャフト４を回転自在に軸支している。また、第１ボス部３１の外径は、スプリング６のコイル内径よりも小さい寸法に設定されている。そして、第１ボス部３１の外周部は、スプリング６のコイル内径をガイド（保持）するスプリング内周ガイドとしての機能を有している。
但し、ハウジング１の第１ボス部３１の外径寸法は、最終ギヤ５が最大回転角度分だけ回転し、スプリング６が回転方向に捩じられた際の、スプリング６のコイル内径収縮寸法を考慮して設計する。

最終ギヤ５のロータ２８には、内部に２面幅（シャフト４の空回りを防ぐ構造、回り止め構造）を有する貫通孔２９が形成されたバルブギヤプレート２３がインサート成形されている。最終ギヤ５は、内部にロータ２８が一体化された第２ボス部（第２ブロック）３２を有している。この第２ボス部３２は、最終ギヤ５の連結部３４の内周部からハウジング１側に突出するように設けられている。
そして、第２ボス部３２の外径は、スプリング６のコイル内径よりも小さい寸法に設定されている。そして、第２ボス部３２の外周部は、スプリング６のコイル内径をガイド（保持）するスプリング内周ガイドとしての機能を有している。
但し、最終ギヤ５の第２ボス部３２の外径寸法は、最終ギヤ５が最大回転角度分だけ回転し、スプリング６が回転方向に捩じられた際の、スプリング６のコイル内径収縮寸法を考慮して設計する。

ハウジング１および最終ギヤ５には、２つの第１、第２係止部５１、５２が形成されている。
第１係止部５１は、ハウジング１の外壁面であるギヤハウジング２５の底面から最終ギヤ５側に突出するブロック（フック、突出壁）である。この第１係止部５１には、スプリング６の第１フック４３を保持する第１係止溝５３が形成されている。この第１係止溝５３の溝幅は、スプリング６のコイル線径（例えばφ１．６ｍｍ）に余裕代（例えば０．３ｍｍ）を考慮した寸法に設定されている。また、第１係止溝５３の溝深さは、スプリング６のコイル線間が軸方向において密着しない寸法に設定されている。

第２係止部５２は、最終ギヤ５の歯形成部３３の第２ギヤ端面部よりも回転方向の全閉側の中径部３６に設置されたＵ字部（フック）である。この第２係止部５２には、スプリング６の第２フック４４を保持する第２係止溝５４が形成されている。この第２係止溝５４の溝幅（Ｂ）は、スプリング６のコイル線径（例えばφ１．６ｍｍ）に余裕代（例えば０．３ｍｍ）を考慮した寸法に設定されている。また、第２係止溝５４の溝深さは、スプリング６のコイル線間が軸方向において密着しない寸法に設定されている。
最終ギヤ５の中径部３６の外周部には、全閉ストッパ５６が設けられている。この全閉ストッパ５６は、バルブ３が全閉位置まで閉弁方向に回転動作した際に、ハウジング１に一体的に形成されたブロック状の全閉ストッパ５７に当接して係止される。すなわち、最終ギヤ５の全閉ストッパ５６が、ハウジング１の全閉ストッパ５７に当接した際に、バルブ３、シャフト４および最終ギヤ５のこれ以上の閉弁方向への回転動作が規制される。

最終ギヤ５の連結部３４は、歯形成部３３と同様に、第１ギヤ端面部から第２ギヤ端面部に至るまでの最終ギヤ５の最大回転角度分だけ設けられている。この連結部３４は、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面の一部が部分的に接触するスプリング座部、およびこのスプリング座部の座面で開口し、この開口側から奥側に凹（窪）んだ複数の第１〜第３凹部６１等を有している。
複数の第１〜第３凹部６１は、シャフト４の回転軸を中心とする円弧状の凹溝である。これらの第１〜第３凹部６１の各々の奥側には、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面との間に所定の隙間を隔てて対向する底面（対向面）が形成されている。
また、複数の第１〜第３凹部６１は、所定の間隔（例えば最終ギヤ５とスプリング６との間の摺動ロスを低減することが可能な間隔）で設置されている。あるいは複数の第１〜第３凹部６１の間隔を、最終ギヤ５とスプリング６との接触面積を現状の製品（例えば最終ギヤ５とスプリング６との接触面積）よりも低減することが可能な間隔に設定しても良い。

スプリング座部は、複数の第１〜第３凹部６１の回転方向の両側、隣設する２つの第１、第２凹部６１間、および隣設する２つの第２、第３凹部６１間に設けられている。また、スプリング座部は、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面側に向かって突出する複数の第１〜第４凸部（突条リブ）６２、およびスプリング６の第２フック４４が接触するギヤ接触平面部６３を有している。なお、ギヤ接触平面部６３は、第２係止部５２の第２係止溝側面に設けられている。
ここで、スプリング座部およびギヤ接触平面部６３は、最終ギヤ５の最大回転角度（歯形成部３３の回転方向の寸法：歯形成角度）に余裕代を考慮した角度（約１８０°）に設けられている。

複数の第１〜第４突条リブ６２は、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面との接触面が所定の幅寸法の平面（ギヤ接触平面部）であり、最終ギヤ５の半径方向に延びる突条部であり、所定の間隔（例えばスプリング６の倒れ込みを防止することが可能な間隔）で設置されている。複数の第１〜第４突条リブ６２の断面形状は、図４（ｃ）に示したように、矩形状、三角形状、半楕円形状等のように任意に設定できる。これによって、ＥＧＲＶのバルブ３の開閉動作時におけるスプリング６の姿勢を安定化させることができるので、スプリング特性やバルブ３の開閉動作を安定させることができる。
なお、最終ギヤ５のスプリング座部に設けられる複数の第１〜第４突条リブ６２の、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面との接触面を、スプリング６の倒れ込みが防止可能で、且つ摺動抵抗をより少なくすることが可能な球面形状としても良い。

［実施例１の作用］
次に、本実施例のＥＧＲガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）の作動を図１ないし図５に基づいて簡単に説明する。

ＥＧＲＶのバルブ３を駆動する電動モータＭへの電力供給が成されていない場合には、スプリング６の付勢力（スプリング力）によって、ＥＧＲガス流路９、１０を全閉する全閉姿勢となるようにバルブ開度が設定される。つまりバルブ３が全閉状態となっており、ＥＧＲガス流路９、１０が閉鎖される。これにより、ＥＧＲガスが新気（エアクリーナで濾過された清浄な空気）に混入しない。
次に、ＥＧＲＶのバルブ３を所定のバルブ開度以上に開弁するように開弁作動させる場合には、先ずＥＣＵがエンジンの運転状況（運転状態）に対応して設定される制御目標値（目標ＥＧＲＶ開度）を演算する。そして、電動モータＭに電力を供給し、電動モータＭのモータシャフトを開弁作動方向に回転させる。これにより、電動モータＭの駆動力（モータトルク）が、ピニオンギヤ、中間ギヤおよび最終ギヤ５に伝達される。そして、最終ギヤ５からモータトルクが伝達されたシャフト４が、最終ギヤ５の回転に伴って所定の回転角度（バルブ開度）だけ開弁作動方向に回転する。

したがって、バルブ３は、制御目標値に相当するバルブ開度に開弁制御される。つまりＥＧＲガス流路９、１０が開放される。
これにより、エンジンの各気筒毎の燃焼室より流出した排気ガスの一部であるＥＧＲガスが、排気管内に形成される排気通路（ＥＧＲガス分岐部）から、排気管側のＥＧＲガスパイプの内部（ＥＧＲガス流路）→ＥＧＲＶのハウジング１の内部流路（ＥＧＲガス導入ポート８→ＥＧＲガス流路９、１０→ＥＧＲガス導出ポート１１）→吸気管側のＥＧＲガスパイプの内部（ＥＧＲガス流路）を経由して、吸気管内に形成される吸気通路（ＥＧＲガス合流部）に再循環される。すなわち、ＥＧＲガスがエンジンの各気筒毎の吸気ポートおよび燃焼室に供給される新気に混入される。
これによって、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物：ＮＯｘ）が低減される。

一方、ＥＧＲＶのバルブ３が所定のバルブ開度以上に開弁している状態から、バルブ３を全閉作動させる場合には、電動モータＭへの電力の供給を停止する、あるいは電動モータＭへの電力の供給を制限する。これにより、スプリング６の付勢力によって、バルブ３が全閉方向に戻される。
このとき、バルブ３のシールリング溝２１に装着されたシールリング２２の摺動面が、シールリング自体の拡径方向の張力によってノズル２の内径面（バルブシート面）に張り付くため、シールリング２２の摺動面がノズル２の内径面に密着する。
したがって、ノズル２の内径面とバルブ３の外周端面（シールリング２２の摺動面）との間が完全に密着シールされる。これにより、バルブ３が全閉した際（バルブ３の全閉時）におけるＥＧＲガスの洩れが確実に抑止されるため、ＥＧＲガスが新気に混入しなくなる。

［実施例１の効果］
ここで、本実施例の最終ギヤ５を備えたモータ駆動式のＥＧＲＶと、比較例の最終ギヤ１００を備えたモータ駆動式のＥＧＲＶのヒステリシス低減効果（実測データ）について調査した実験を説明する。
比較例の最終ギヤ１００は、図３（ａ）および図６（ａ）に示したように、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面全体が接触平面部１０１に接触するように構成されている。
一方、本実施例の最終ギヤ５は、上述したように、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面との間に隙間が形成される複数の第１〜第３凹部６１を有し、且つスプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面の一部がスプリング座部（複数の第１〜第４突条リブ６２）に接触するように構成されている。

先ず、最終ギヤ５を備えたモータ駆動式のＥＧＲＶの電動モータＭに供給するモータ駆動電流を変化させ、ＥＧＲＶのバルブ３の開度（バルブ開度）が使用初期と耐久後との間でどのように変化するかについて調査し、その実測データを図５の特性図に示した。
同様に、比較例の最終ギヤ１００を備えたモータ駆動式のＥＧＲＶの電動モータＭに供給するモータ駆動電流を変化させ、ＥＧＲＶのバルブ３の開度（バルブ開度）が使用初期と耐久後との間でどのように変化するかについて調査し、その実測データを図６の特性図に示した。
なお、耐久後の実測データは、電動モータＭに流れるモータ駆動電流の値を最小値（ゼロ）から徐々に増やして最大値まで上げ、次に、電動モータＭに流れるモータ駆動電流の値を最大値から徐々に減らして最小値まで下げる行程を１サイクル行った後の実測値を示している。
但し、図５および図６に示した実線は使用初期の特性線で、一点鎖線は耐久後の特性線である。また、図５中に初期ヒステリシスＨｉ、耐久後ヒステリシスＨｄを示した。また、図６中に初期ヒステリシスＨｉ’、耐久後ヒステリシスＨｄ’を示した。

図５および図６の特性図（耐久後の場合）からも確認できるように、ＥＧＲＶのバルブ３を全閉状態から全開する場合（Ｂ点→Ｃ点→Ｄ点）、モータ駆動回路に与えるＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を最小値（例えばデューティ比０％）から最大値（例えばデューティ比３０％）まで段階的に大きくする。すると、電動モータＭを流れるモータ駆動電流が、最小値から最大値に向かって徐々に大きくなっていく。
すると、本実施例の最終ギヤ５を備えたＥＧＲＶが、比較例の最終ギヤ１００を備えたＥＧＲＶと比べて、小さい電流値でバルブ３が開弁を開始すると共に、耐久後のヒステリシスが小さいことが分かる（Ｈｄ＜Ｈｄ’）。
すなわち、本実施例のＥＧＲＶは、比較例のＥＧＲＶと比べて、使用初期（から耐久後に至るまでの期間）における最終ギヤ５とスプリング６との接触面積が小さいので、最終ギヤ５が摩耗する面積が狭くなる。このため、最終ギヤ５に対するスプリング６の摩擦力および最終ギヤ５とスプリング６との間の摺動ロスが少ない。これにより、耐久後の場合でも、最終ギヤ５に対するスプリング６の摺動抵抗があまり変化せず、小さい電流値であっても素早く開弁できる。

なお、比較例のＥＧＲＶは、本実施例のＥＧＲＶと比べて、使用初期における最終ギヤ１００とスプリング６との接触面積が大きいので、最終ギヤ１００が摩耗する面積が大きくなる。また、比較例のＥＧＲＶは、使用初期において、最終ギヤ１００とスプリング６とが線接触であったものが、使用回数が増えていくと、最終ギヤ１００とスプリング６の摩耗により削られる等によって最終ギヤ１００とスプリング６とが面接触になる。この結果、耐久後には、最終ギヤ１００に対するスプリング６の摺動抵抗および摩擦力が非常に大きくなってしまう。これにより、比較例のＥＧＲＶは、モータ駆動電流が、本実施例のＥＧＲＶよりも大きい電流値にならないと、開弁を開始しない。

また、図５および図６の特性図（耐久後の場合）からも確認できるように、ＥＧＲＶのバルブ３を全開状態から全閉する場合（Ｄ点→Ａ点→Ｂ点）、モータ駆動回路に与えるＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）を最大値（例えばデューティ比３０％）から最小値（例えばデューティ比０％）まで段階的に小さくする。すると、電動モータＭを流れるモータ駆動電流が、最大値から最小値に向かって徐々に小さくなっていく。
すると、本実施例の最終ギヤ５を備えたＥＧＲＶが、比較例の最終ギヤ１００を備えたＥＧＲＶと比べて、早く閉弁を開始する。つまり本実施例のＥＧＲＶが、比較例のＥＧＲＶと比べて、耐久後のヒステリシスが小さいことが分かる。
これは、上記と同様に耐久後における、比較例のＥＧＲＶの最終ギヤ１００とスプリング６との摺動抵抗および摩擦力が、本実施例のＥＧＲＶと比べて非常に大きく、モータ駆動電流の電流値をより下げないと、閉弁を開始しない。つまり耐久後のヒステリシスが大きくなる。したがって、本実施例のＥＧＲＶは、比較例のＥＧＲＶと比べて、小さい電流値でバルブ３を開閉できるので、電流消費量が少なくて済む。

以上のように、本実施例のＥＧＲＶによれば、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面の一部を、最終ギヤ５のスプリング座部（複数の第１〜第４突条リブ６２）に部分的に接触させることにより、最終ギヤ５とスプリング６との間の摩擦力および摺動ロスを低減することができる。これにより、ＥＧＲＶのバルブ３の開閉動作時における最終ギヤ５に対するスプリング６の摺動抵抗、および耐久後のスプリング６のヒステリシスを低減することができる。
これによって、ＥＧＲＶのバルブ３の開閉動作時におけるモータ負荷を低減できるので、電力消費量を抑えることができる。また、スプリング６のヒステリシスを低減できるので、少ない電力消費量でバルブ３を開閉動作させることができる。

最終ギヤ５のスプリング座部（複数の第１〜第４突条リブ６２）およびギヤ接触平面部６３を、最終ギヤ５の最大回転角度（歯形成部３３の回転方向の寸法：歯形成角度）に余裕代を考慮した角度（約１８０°）に設計（設定）している。また、複数の第１〜第４突条リブ６２は、スプリング６のコイル４０の倒れ込みを防止することが可能な間隔で設置されている。そして、スプリング６の第２コイル端部４２のコイル端面が、最終ギヤ５の連結部３４の円周方向に等間隔で形成された複数の第１〜第４突条リブ６２に接触して保持されるため、バルブ３の開閉動作時におけるスプリング６の姿勢を安定化させることができる。これにより、スプリング特性やＥＧＲＶのバルブ３の開閉動作を安定させることができる。
また、スプリング６のコイル（全てのコイル線間）４０が、コイル線間の摩擦低減のためのピッチ巻きとされている。これにより、スプリング６のコイル線間が密着し難く、コイル線間の摩擦を低減することができる。また、スプリング特性が変化せず、ＥＧＲＶのバルブ３の開閉動作が不安定とならない。

また、本実施例のＥＧＲＶにおいて、スプリング６のコイル４０の第１コイル端部４１の第１屈曲部４５から延長された第１フック４３は、ハウジング１のギヤハウジング２５に構成されている第１係止溝５３に挿入（フック）されて第１係止部５１に保持されている。また、スプリング６のコイル４０の第２コイル端部４２の第２屈曲部４６から延長された第２フック４４は、最終ギヤ５に構成されている第２係止溝５４に引っ掛けられ（フックされ）て第２係止部（Ｕ字部）５２に保持されている。
そして、２つの第１、第２係止溝５３、５４の溝幅は、スプリング６のコイル線径（例えばφ１．６ｍｍ）に余裕代（例えば０．３ｍｍ）を考慮した寸法に設定（設計）されている。また、２つの第１、第２係止溝５３、５４の溝深さは、スプリング６のコイル線間が軸方向において密着しない寸法に設定（設計）されている。

これによって、スプリング６の２つの第１、第２フック４３、４４を２つの第１、第２係止溝５３、５４に容易に組み付けることができる。
また、２つの第１、第２フック４３、４４の回転方向、軸方向の移動を規制することができるので、最終ギヤ５に対して、ＥＧＲＶのバルブ３を閉じる側に付勢する荷重（スプリングトルク）が設計通りのものとなり、スプリング特性が変化せず、ＥＧＲＶのバルブ３の開閉動作が不安定とならない。

そして、ハウジング１には、スプリング６のコイル４０の内径（コイル内径）よりも小さい第１ボス部３１が一体的に形成（構成）されている。また、最終ギヤ５には、スプリング６のコイル内径よりも小さい第２ボス部３２が一体的に形成（構成）されている。そして、２つの第１、第２ボス部３１、３２の外径寸法は、最終ギヤ５が最大回転角度分だけ回転し、スプリング６が回転方向に捩じられた際の、スプリング６のコイル内径収縮寸法を考慮して設定（設計）されている。これにより、２つの第１、第２ボス部３１、３２に対するスプリング６のコイル４０の摺動抵抗を低減できるので、モータ負荷を減らすことができる。これにより、電力消費量を抑えることができる。

［変形例］
本実施例では、ハウジング１のノズル嵌合部の内周にノズル２を嵌合保持し、更にノズル２内にバルブ３を開閉自在に収容しているが、ハウジング１の円筒部のバルブ収容部内に直接バルブ３を開閉自在に収容しても良い。この場合には、ノズル２は不要となり、部品点数や組付工数を削減できる。
本実施例では、ＥＧＲガスパイプの途中にＥＧＲＶが設置されているが、ＥＧＲガスパイプの途中、例えばＥＧＲＶよりもＥＧＲガス流方向の上流側または下流側に、内燃機関の排気ガス（ＥＧＲガス）を冷却するＥＧＲクーラが設置されていても良い。

本実施例では、本発明の流体制御弁を、排気ガス（ＥＧＲガス、流体）の流量を制御するＥＧＲＶに適用しているが、本発明の流体制御弁を、排気ガスの温度を制御する排気ガス制御弁に適用しても良い。また、本発明の流体制御弁を、内燃機関の燃焼室内に吸入される吸入空気量を制御するスロットルバルブ等の空気量（新気量）制御弁、内燃機関の燃焼室内より排出される排気ガスの流量を制御する排気ガス流量制御弁、スロットルバルブをバイパスする吸入空気量を制御するアイドル回転速度制御弁等の空気流量制御弁に適用しても良い。

本実施例では、本発明の流体制御弁を、ＥＧＲＶ等の流体流量制御弁に適用しているが、このような流体流量制御弁に限定する必要はなく、流体通路開閉弁、流体通路切替弁、流体圧力制御弁に適用しても良い。また、本発明の流体制御弁を、タンブル流制御弁やスワール流制御弁等の吸気流制御弁、吸気通路の通路長や通路断面積を変更する吸気可変弁等に適用しても良い。また、自動車等の車両に搭載される内燃機関（例えば走行用エンジン）として、ディーゼルエンジンだけでなく、ガソリンエンジンを用いても良い。
なお、複数の第１〜第３凹部６１、複数の第１〜第４突条リブ６２およびギヤ接触平面部６３は、スプリング６の姿勢を安定化させる効果と、最終ギヤ５とスプリング６との間の摩擦力および摺動ロス（ヒステリシス）を低減できる効果とを両立することが可能な個数および間隔に任意に設定することができる。

Ｍ 電動モータ（動力源）
１ ＥＧＲガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）のハウジング
３ ＥＧＲガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）のバルブ
４ ＥＧＲガス流量制御弁（ＥＧＲＶ）のシャフト
５ 最終ギヤ（バルブギヤ）
６ スプリング
９ ＥＧＲガス流路（流体流路）
１０ ＥＧＲガス流路（流体流路）
３１ ハウジングの第１ボス部（第１ブロック）
３２ 最終ギヤの第２ボス部（第２ブロック）
３３ 最終ギヤの歯形成部
３４ 最終ギヤの連結部
３５ 最終ギヤの凸状歯
４０ スプリングのコイル
４１ スプリングの第１コイル端部
４２ スプリングの第２コイル端部
４３ スプリングの第１フック（第１コイル端末部）
４４ スプリングの第２フック（第２コイル端末部）
５３ ハウジングの第１係止部
５４ 最終ギヤの第２係止部
６１ 第１〜第３凹部
６２ 第１〜第４突条リブ（凸部、スプリング座部）
６３ ギヤ接触平面部（スプリング座部）

Claims (13)

1. （ａ）内部に流体流路が形成されたハウジングと、
   （ｂ）前記流体流路を開閉するバルブと、
   （ｃ）このバルブを支持するシャフトと、
   （ｄ）前記バルブを駆動する動力を発生するモータと、
   （ｅ）前記ハウジングの外部にて前記シャフトに連結されて、前記モータの動力を受けて回転する最終ギヤと、
   （ｆ）前記ハウジングと前記最終ギヤとの間に渦巻き状に巻装されたコイルを有し、前記最終ギヤに対して前記バルブを閉じる側に付勢するスプリングと
   を備え、
   前記流体流路を流れる流体を前記バルブの開閉動作により制御する流体制御弁において、
   前記スプリングは、前記コイルの軸方向の最終ギヤ側端部にコイル端面を有し、
   前記最終ギヤは、前記コイル端面の一部が接触するスプリング座部を有し、
   前記スプリング座部は、前記最終ギヤの最大回転角度に余裕代を考慮した角度に設けられて、前記コイル端面側に向かって突出する複数の凸部を有していることを特徴とする流体制御弁。
2. 請求項１に記載の流体制御弁において、
   前記最終ギヤは、前記スプリング座部から奥側に凹んだ複数の凹部を有し、
   前記複数の凹部は、各々の奥側に、前記コイル端面との間に隙間が形成される底面を有していることを特徴とする流体制御弁。
3. 請求項２に記載の流体制御弁において、
   前記複数の凹部は、所定の間隔で設置されていることを特徴とする流体制御弁。
4. 請求項２または請求項３に記載の流体制御弁において、
   前記スプリング座部は、前記複数の凹部の回転方向の両側、および隣設する２つの凹部間に設けられていることを特徴とする流体制御弁。
5. 請求項１ないし請求項４のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
   前記複数の凸部は、所定の間隔で設置されていることを特徴とする流体制御弁。
6. 請求項５に記載の流体制御弁において、
   前記所定の間隔とは、前記スプリングの倒れ込みを防止することが可能な間隔のことであることを特徴とする流体制御弁。
7. 請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
   前記複数の凸部は、多角形状の断面または部分円形状の断面を有していることを特徴とする流体制御弁。
8. 請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
   前記スプリングは、前記コイルがピッチ巻きのみによって形成されていることを特徴とする流体制御弁。
9. 請求項１ないし請求項８のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
   前記スプリングは、前記コイルの軸方向の一端側に第１フックを有し、
   前記ハウジングは、前記第１フックを保持する第１係止溝を有し、
   前記第１係止溝の溝幅は、前記スプリングのコイル線径に余裕代を考慮した寸法に設定されていることを特徴とする流体制御弁。
10. 請求項１ないし請求項９のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
    前記スプリングは、前記コイルの軸方向の他端側に第２フックを有し、
    前記最終ギヤは、前記第２フックを保持する第２係止溝を有し、
    前記第２係止溝の溝幅は、前記スプリングのコイル線径に余裕代を考慮した寸法に設定されていることを特徴とする流体制御弁。
11. 請求項１ないし請求項１０のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
    前記ハウジングおよび前記最終ギヤは、前記シャフトの周囲を周方向に取り囲むように配置された２つの第１、第２ブロックをそれぞれ有し、
    前記スプリングは、前記コイルが、前記２つの第１、第２ブロックの周囲を螺旋状に取り囲むように設置されており、
    前記２つの第１、第２ブロックの外径は、前記スプリングのコイル内径よりも小さい寸法に設定されていることを特徴とする流体制御弁。
12. 請求項１ないし請求項１１のうちのいずれか１つに記載の流体制御弁において、
    前記最終ギヤは、前記シャフトの周囲を周方向に取り囲むように配置されたボス部、およびこのボス部よりも径方向の外周側に設けられた歯形成部を有し、
    前記歯形成部の外周には、前記モータ側のギヤと噛み合う複数の歯が形成されていることを特徴とする流体制御弁。
13. 請求項１２に記載の流体制御弁において、
    前記最終ギヤは、前記ボス部と前記歯形成部とを前記最終ギヤの径方向に連結する連結部を有し、
    前記スプリング座部は、前記連結部に設けられていることを特徴とする流体制御弁。

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