JP5650453B2 - EGR cooler system and flow path switching valve - Google Patents

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Description

本発明は、EGRガスを冷却するEGRクーラシステム、およびEGRクーラに対するEGRガスの導入と非導入とを切り替えることができる流路切替弁に関するものである。   The present invention relates to an EGR cooler system that cools EGR gas, and a flow path switching valve that can switch between introduction and non-introduction of EGR gas to the EGR cooler.

従来から、ディーゼルエンジンなどでは排気中からNOxを低減させるためにEGR(排気再循環)システムが採用されている。このEGRシステムでは、高温の排気をそのまま吸気側に循環させると、高温で膨張した状態の排気が吸気マニホールドに供給される。このため、気筒内で排気の占める割合が増加してしまう。そうすると、気筒内の空気量が減少し、燃焼効率が悪化するとともに、NOxなどの排気成分も悪化する問題があった。   Conventionally, an EGR (exhaust gas recirculation) system has been adopted to reduce NOx in exhaust gas in diesel engines and the like. In this EGR system, when high-temperature exhaust gas is circulated to the intake side as it is, exhaust gas that has been expanded at high temperature is supplied to the intake manifold. For this reason, the proportion of exhaust in the cylinder increases. As a result, the amount of air in the cylinder decreases, combustion efficiency deteriorates, and exhaust components such as NOx also deteriorate.

このために、EGRシステムには、EGR通路の一部に、冷却水との熱交換によってEGRガス(排気ガス)を冷却するEGRクーラを配設し、高温のEGRガスをEGRクーラで冷却した状態で、吸気マニホールドに再循環させるEGRクーラ付きのEGRシステム(以下、EGRクーラシステムという)が開発されている。このようなEGRクーラシステムは、エンジン始動時や寒冷時など冷却水の温度が低い場合、EGRガスの冷却が過冷却となって、逆に気筒内の燃焼効率や排気成分の悪化を招くため、冷却水温が通常時より低いエンジン始動時や寒冷時などには、EGRクーラの通路を迂回して接続されたバイパス流路に、EGRガスを流すようにしている。このEGRクーラの使用時と不使用時の切り替えには、バイパスバルブ(流路切替弁)が使用されている。   For this reason, in the EGR system, an EGR cooler that cools EGR gas (exhaust gas) by heat exchange with cooling water is arranged in a part of the EGR passage, and the hot EGR gas is cooled by the EGR cooler. Thus, an EGR system with an EGR cooler that recirculates to the intake manifold (hereinafter referred to as an EGR cooler system) has been developed. In such an EGR cooler system, when the temperature of the cooling water is low such as when the engine is started or cold, the cooling of the EGR gas becomes supercooled, and conversely, the combustion efficiency in the cylinder and the exhaust component are deteriorated. When the engine temperature is lower than normal or when the cooling water temperature is cold, the EGR gas is allowed to flow through a bypass flow path that is connected around the passage of the EGR cooler. A bypass valve (flow path switching valve) is used to switch between using and not using the EGR cooler.

このようなバイパスバルブにおいて、特許文献1には、スイングバルブ(弁体)をバルブシャフト(弁軸)に対しスクリュ(ネジ)で締結して固定している技術が開示されている。この特許文献1の技術において、スイングバルブは、バルブシャフトが回動することでバルブシャフトを中心に揺動する。これにより、スイングバルブは、第1の流路を開いて第2の流路を閉じる第1の位置と、第1の流路を閉じて第2の流路を閉じる第2の位置との間で切替配置可能になっており、EGRガスの流路を、EGRクーラを通る流路と通らない流路とに切り替えている。   In such a bypass valve, Patent Document 1 discloses a technique in which a swing valve (valve element) is fastened and fixed to a valve shaft (valve shaft) with a screw (screw). In the technique of Patent Document 1, the swing valve swings about the valve shaft as the valve shaft rotates. Thereby, the swing valve is between the first position that opens the first flow path and closes the second flow path, and the second position that closes the first flow path and closes the second flow path. The EGR gas flow path is switched between a flow path passing through the EGR cooler and a flow path not passing through the EGR cooler.

特開2010−24872号公報JP 2010-24872 A

しかしながら、特許文献1の技術においては、以下のような課題が存在する。
スイングバルブが第1の位置に配置しているとき、EGRガスは第1の流路からEGRクーラの内部を通って第2の流路に流れる。このとき、EGRガスがEGRクーラの内部を通るときに生じるEGRガスの圧力損失により、第1の流路と第2の流路との間でEGRガスの差圧が生じる。そのため、スイングバルブにおいて第1の流路側の面と第2の流路側の面とで受けるEGRガスの圧力に差が生じる。
However, the technique disclosed in Patent Document 1 has the following problems.
When the swing valve is disposed at the first position, the EGR gas flows from the first flow path to the second flow path through the inside of the EGR cooler. At this time, due to the pressure loss of the EGR gas generated when the EGR gas passes through the EGR cooler, a differential pressure of the EGR gas is generated between the first flow path and the second flow path. Therefore, a difference occurs in the pressure of EGR gas received between the first flow path side surface and the second flow path side surface in the swing valve.

ここで、図11は、特許文献1のバイパスバルブに代表される従来のバイパスバルブにおけるスイングバルブの周辺の模式図である。図11は、スイングバルブ100をバルブシート(弁座)102とバルブシート(弁座)104とに当接させて第1流路106と第2流路108とを遮断しようとするときを示す。   Here, FIG. 11 is a schematic diagram of the periphery of a swing valve in a conventional bypass valve represented by the bypass valve of Patent Document 1. FIG. FIG. 11 shows a state in which the swing valve 100 is brought into contact with the valve seat (valve seat) 102 and the valve seat (valve seat) 104 to block the first flow path 106 and the second flow path 108.

このとき、図12に示すようにバルブシャフト110が軸受112に拘束されるので、スイングバルブ100において、第1流路106と第2流路108との間で生じるEGRガスの差圧により力を受ける部分が力点、スイングバルブ100とバルブシート102とが当接する部分が支点となり、てこの作用によりスクリュ114の首部116に引張応力が発生する。そのため、スクリュ114の耐久性が低下して、スイングバルブ100による流路の切り替え動作が不安定になるおそれがある。なお、部分αに最大の応力が発生する。   At this time, since the valve shaft 110 is restrained by the bearing 112 as shown in FIG. 12, the force is generated by the differential pressure of the EGR gas generated between the first flow path 106 and the second flow path 108 in the swing valve 100. The receiving part is a force point, and the part where the swing valve 100 and the valve seat 102 abut is a fulcrum. Due to this action, tensile stress is generated in the neck 116 of the screw 114. For this reason, the durability of the screw 114 is lowered, and there is a possibility that the flow path switching operation by the swing valve 100 becomes unstable. The maximum stress is generated in the portion α.

特に、図11に示すように、スイングバルブ100が手前側のバルブシート102のみに片当たりして線接触し、奥行き側のバルブシート104に接触せず、スイングバルブ100とバルブシート104との間に隙間δが生じている場合には、スクリュ114の首部116にさらに大きな引張応力が発生する。   In particular, as shown in FIG. 11, the swing valve 100 contacts only the front valve seat 102 and makes a line contact, does not contact the depth side valve seat 104, and does not contact the swing valve 100 and the valve seat 104. In the case where a gap δ is generated, a larger tensile stress is generated at the neck portion 116 of the screw 114.

また、第1流路106と第2流路108との間で生じるEGRガスの差圧によりスイングバルブ100が受ける力によるバルブシャフト110の中心軸周りのモーメントが大きいと、スイングバルブ100を揺動させるためには、大きなトルクでバルブシャフト110を回動させる必要がある。そのため、バルブシャフト110を回動させるための不図示のアクチュエータに高出力が要求され、当該アクチュエータが大型化する。したがって、EGRクーラシステムおよびバイパスバルブが大型化してしまう。   Further, if the moment around the central axis of the valve shaft 110 due to the force received by the swing valve 100 due to the differential pressure of EGR gas generated between the first flow path 106 and the second flow path 108 is large, the swing valve 100 is swung. In order to achieve this, it is necessary to rotate the valve shaft 110 with a large torque. Therefore, a high output is required for an actuator (not shown) for rotating the valve shaft 110, and the actuator becomes large. Therefore, the EGR cooler system and the bypass valve are increased in size.

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、弁体による流路の切り替え動作の安定性が向上するEGRクーラシステムおよび流路切替弁を提供すること、を課題とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and it is an object to provide an EGR cooler system and a flow path switching valve that improve the stability of the flow path switching operation by the valve body. To do.

上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、EGRガスを冷却するEGRクーラと、前記EGRクーラへの前記EGRガスの導入と非導入とを切り替える流路切替弁とを有するEGRクーラシステムにおいて、前記流路切替弁は、前記EGRガスが流れる複数の流路が設けられたハウジングと、前記ハウジングに設けられ前記EGRガスが流れる流路を切り替えるために前記複数の流路を選択的に開閉する弁体と、前記弁体と一体化した弁軸と、前記ハウジングに設けられ前記複数の流路を形成する仕切壁とを備え、前記弁体は、前記弁軸に固定される第1部位と前記仕切壁に当接可能な第2部位との間に設けられた曲線形状の曲げ部を備え、前記弁体は、前記弁軸の径方向について前記弁軸に対して片側のみ形成され、前記第2部位は前記曲げ部の外周面に接続する第1面と前記曲げ部の内周面に接続する第2面とを備え、前記仕切壁は、1つの壁から2つの分岐壁が分岐するように形成され、前記第2部位の前記第1面が当接する一方の前記分岐壁の長さが前記第2部位の前記第2面が当接する他方の前記分岐壁の長さよりも小さく、前記一方の前記分岐壁は、前記EGRガスを前記流路切替弁の内部に流入させる流入流路と前記EGRガスを前記EGRクーラに導入する導入流路との間に設けられ、前記第1部位は、ネジにより締結されて前記弁軸に固定されること、を特徴とする。 One aspect of the present invention made to solve the above problems is an EGR cooler having an EGR cooler that cools EGR gas and a flow path switching valve that switches between introduction and non-introduction of the EGR gas into the EGR cooler. In the system, the flow path switching valve selectively selects the plurality of flow paths for switching between a housing provided with a plurality of flow paths through which the EGR gas flows and a flow path provided in the housing through which the EGR gas flows. A valve body integrated with the valve body, and a partition wall provided in the housing to form the plurality of flow paths, the valve body being fixed to the valve shaft. A curved bent portion provided between one part and a second part capable of contacting the partition wall is provided, and the valve body is formed only on one side with respect to the valve shaft in the radial direction of the valve shaft. The second The first portion includes a first surface connected to the outer peripheral surface of the bent portion and a second surface connected to the inner peripheral surface of the bent portion, and the partition wall is configured such that two branch walls branch from one wall. The length of one of the branch walls that is formed and abuts the first surface of the second part is smaller than the length of the other branch wall that abuts the second surface of the second part, the branch wall, said been found provided between the inlet flow passage of EGR gas to introducing the EGR gas inlet channel to flow into the interior of the flow path switching valve to the EGR cooler, the first site, It is fastened with a screw and fixed to the valve shaft .

かかる態様によれば、弁体は弁軸に固定される第1部位と仕切壁に当接可能な第2部位との間に設けられた曲線形状の曲げ部を備えるので、第2部位が仕切壁に当接している時に第2部位が複数の流路間のEGRガスの差圧を受けることにより第1部位における弁軸との固定部分に発生しうる応力が低減する。そのため、第1部位における弁軸との固定部分の耐久性が向上する。したがって、弁体による流路の切り替え動作の安定性が向上する。また、仕切壁は、第2部位の第1面が当接する一方の分岐壁の長さが第2部位の第2面が当接する他方の分岐壁の長さよりも小さいので、一方の分岐壁により仕切られる複数の流路間の連通口が弁軸に近くなる。そのため、第2部位の第1面が一方の分岐壁に当接したときに、複数の流路間のEGRガスの差圧を受けることにより第2部位に作用するモーメントが低減する。そのため、弁軸を回動させるために必要なトルクを低減できる。したがって、弁軸を回動させるためのアクチュエータを小型化でき、EGRクーラシステムを小型化できる。また、第1部位はネジにより締結されて弁軸に固定されるので、ネジの締結力により第1部位が弁軸に確実に固定される。そのため、より確実に弁体による流路の切り替え動作の安定性が向上する。また、弁体は曲げ部を備えるので、第2部位が仕切壁に当接している時に第2部位が複数の流路間のEGRガスの差圧を受けることによりネジの首部に発生する応力が低減する。そのため、ネジの耐久性が向上する。したがって、弁体による流路の切り替え動作の安定性が向上する。 According to this aspect, since the valve body includes the curved bent portion provided between the first portion fixed to the valve shaft and the second portion that can contact the partition wall, the second portion is the partition. When the second part receives the differential pressure of the EGR gas between the plurality of flow paths when it is in contact with the wall, the stress that can be generated in the fixed part of the first part with the valve shaft is reduced. Therefore, the durability of the portion fixed to the valve shaft in the first portion is improved. Therefore, the stability of the flow path switching operation by the valve body is improved. Moreover, since the length of one branch wall with which the 1st surface of a 2nd part contact | abuts a partition wall is smaller than the length of the other branch wall with which the 2nd surface of a 2nd part contact | abuts, The communication port between the plurality of divided flow paths is close to the valve shaft. Therefore, when the first surface of the second part contacts one branch wall, the moment acting on the second part is reduced by receiving the differential pressure of the EGR gas between the plurality of flow paths. Therefore, it is possible to reduce the torque required to rotate the valve shaft. Therefore, the actuator for rotating the valve shaft can be reduced in size, and the EGR cooler system can be reduced in size. Further, since the first part is fastened by the screw and fixed to the valve shaft, the first part is securely fixed to the valve shaft by the fastening force of the screw. Therefore, the stability of the switching operation of the flow path by the valve body is more reliably improved. Further, since the valve body has a bent portion, when the second portion is in contact with the partition wall, the stress generated in the neck portion of the screw due to the second portion receiving the differential pressure of EGR gas between the plurality of flow paths. To reduce. Therefore, the durability of the screw is improved. Therefore, the stability of the flow path switching operation by the valve body is improved.

上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、流体が流れる複数の流路を有するハウジングと、前記ハウジングに設けられ前記流体の流路を切り替えるために前記複数の流路を選択的に開閉する弁体と、前記弁体と一体化した弁軸と、前記ハウジングに設けられ前記複数の流路を形成する仕切壁とを有する流路切替弁において、前記弁体は、前記弁軸に固定される第1部位と前記仕切壁に当接可能な第2部位との間に設けられた曲線形状の曲げ部を備え、前記弁体は、前記弁軸の径方向について前記弁軸に対して片側のみ形成され、前記第2部位は前記曲げ部の外周面に接続する第1面と前記曲げ部の内周面に接続する第2面とを備え、前記仕切壁は、1つの壁から2つの分岐壁が分岐するように形成され、前記第2部位の前記第1面が当接する一方の前記分岐壁の長さが前記第2部位の前記第2面が当接する他方の前記分岐壁の長さよりも小さく、前記一方の前記分岐壁は、前記流体を前記流路切替弁の内部に流入させる流入流路と前記流体を冷却する部分に導入する導入流路との間に設けられ、前記第1部位は、ネジにより締結されて前記弁軸に固定されること、を特徴とする。 Another aspect of the present invention, which has been made to solve the above problems, includes a housing having a plurality of flow paths through which a fluid flows, and the plurality of flow paths provided in the housing for switching the flow paths of the fluid. In a flow path switching valve having a valve body that opens and closes automatically, a valve shaft integrated with the valve body, and a partition wall that is provided in the housing and forms the plurality of flow paths, the valve body includes the valve A curved bent portion provided between a first portion fixed to the shaft and a second portion capable of contacting the partition wall, wherein the valve body is configured to have the valve shaft in a radial direction of the valve shaft. The second portion includes a first surface connected to the outer peripheral surface of the bent portion and a second surface connected to the inner peripheral surface of the bent portion, and the partition wall includes one Two branch walls are branched from the wall, and the second portion of the second portion is The length of the one branch wall with which the surface abuts is smaller than the length of the other branch wall with which the second surface of the second portion abuts, and the one branch wall allows the fluid to flow through the flow path. et disposed between the inlet flow path for introducing the fluid and the inlet passage to be introduced into the changeover valve portion for cooling is, the first site, it is fixed to the valve shaft are fastened by a screw It is characterized by.

本発明に係るEGRクーラシステムおよび流路切替弁によれば、弁体による流路の切り替え動作の安定性が向上する。   According to the EGR cooler system and the flow path switching valve according to the present invention, the stability of the flow path switching operation by the valve element is improved.

実施例1のEGRクーラシステムの断面図である。It is sectional drawing of the EGR cooler system of Example 1. FIG. 実施例1のバイパスバルブの断面図である。1 is a cross-sectional view of a bypass valve of Example 1. FIG. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. スイングバルブの断面図である。It is sectional drawing of a swing valve. スイングバルブからの力の分散を説明した図である。It is a figure explaining dispersion | distribution of the force from a swing valve. スイングバルブがバルブシートに面接触する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a swing valve contacts a valve seat. スクリュの首部に発生する応力の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the stress which generate | occur | produces in the neck part of a screw. 疲労限度に及ぼすスクリュの首部の応力の影響を表す修正グッドマン線図を示す図である。It is a figure which shows the correction | amendment Goodman diagram showing the influence of the stress of the neck part of a screw which acts on a fatigue limit. 実施例2のバイパスバルブの断面図である。It is sectional drawing of the bypass valve of Example 2. FIG. 実施例2の変形例のバイパスバルブの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a bypass valve according to a modification of the second embodiment. 従来のバイパスバルブにおけるスイングバルブの周辺の模式図である。It is a schematic diagram of the periphery of a swing valve in a conventional bypass valve. スクリュの首部に引張応力が発生する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a tensile stress generate | occur | produces in the neck part of a screw.

以下、本発明を具体化した形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
(実施例1)
〔EGRクーラシステムとバイパスバルブの説明〕
<EGRクーラシステムの概要>
図1は、実施例1のEGRクーラシステム1の断面図である。
図1に示すように、EGRクーラシステム1には、バイパスバルブ10と、EGRクーラ12とが備わっている。そして、バイパスバルブ10に対してEGRクーラ12が一体化されてEGRクーラシステム1が構成されている。なお、バイパスバルブ10は、本発明の「流路切替弁」の一例である。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Example 1
[Description of EGR cooler system and bypass valve]
<Outline of EGR cooler system>
FIG. 1 is a cross-sectional view of an EGR cooler system 1 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the EGR cooler system 1 includes a bypass valve 10 and an EGR cooler 12. The EGR cooler 12 is integrated with the bypass valve 10 to constitute the EGR cooler system 1. The bypass valve 10 is an example of the “flow path switching valve” in the present invention.

<バイパスバルブの構造と作用>
図2は、実施例1のバイパスバルブ10の断面図である。図3は、図2のA−A断面図である。
バイパスバルブ10は、EGRクーラ12へのEGRガスの導入と非導入(バイパス)とを切り替えるための流路切替弁である。図2に示すように、実施例1のバイパスバルブ10は、EGRガスが流れる複数の流路が設けられたハウジング14と、ハウジング14の内部に設けられたスイングバルブ16と、スイングバルブ16と一体化したバルブシャフト18とを有する。スイングバルブ16は、EGRガスが流れる流路を切り替えるために複数の流路を選択的に開閉する手段である。スイングバルブ16は本発明の「弁体」の一例であり、バルブシャフト18は本発明の「弁軸」の一例である。
<Structure and operation of bypass valve>
FIG. 2 is a cross-sectional view of the bypass valve 10 according to the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
The bypass valve 10 is a flow path switching valve for switching between introduction and non-introduction (bypass) of EGR gas to the EGR cooler 12. As illustrated in FIG. 2, the bypass valve 10 according to the first embodiment includes a housing 14 provided with a plurality of flow paths through which EGR gas flows, a swing valve 16 provided in the housing 14, and the swing valve 16. And a valve shaft 18 that has been made into a valve. The swing valve 16 is means for selectively opening and closing a plurality of flow paths in order to switch the flow paths through which the EGR gas flows. The swing valve 16 is an example of the “valve element” of the present invention, and the valve shaft 18 is an example of the “valve shaft” of the present invention.

ハウジング14は、アルミニウム合金により形成されており、ハウジング14の内部には、1つの壁から2つの分岐壁が分岐するような略Y字形状の断面に形成された仕切壁20が設けられている。この仕切壁20が、ハウジング14の内部にて、流入流路22や導入流路24や排出流路26などの複数の流路を形成する。流入流路22は、EGRガスをバイパスバルブ10の内部に流入させる流路である。導入流路24は、バイパスバルブ10の内部に流入したEGRガスをEGRクーラ12(詳しくは後述するクーラコア58)に導入する流路である。排出流路26は、EGRクーラ12(詳しくは後述するクーラコア58)に導入されてEGRクーラ12を通過したEGRガス(以下、「EGRクーラガス」ともいう)がEGRクーラ12から排出される流路である。   The housing 14 is formed of an aluminum alloy, and a partition wall 20 having a substantially Y-shaped cross section is provided in the housing 14 so that two branch walls branch from one wall. . The partition wall 20 forms a plurality of channels such as an inflow channel 22, an introduction channel 24, and a discharge channel 26 inside the housing 14. The inflow channel 22 is a channel through which EGR gas flows into the bypass valve 10. The introduction flow path 24 is a flow path for introducing EGR gas that has flowed into the bypass valve 10 into the EGR cooler 12 (more specifically, a cooler core 58 described later). The discharge passage 26 is a passage through which EGR gas (hereinafter also referred to as “EGR cooler gas”) that has been introduced into the EGR cooler 12 (more specifically, a cooler core 58 described later) and passed through the EGR cooler 12 is discharged from the EGR cooler 12. is there.

図2に示すように、仕切壁20は、第1壁28(図2では上部右側壁)と第2壁30(図2では上部左側壁)と第3壁32(図2では下部壁)とを備え、第3壁32から第1壁28と第2壁30とが分岐するように形成されている。そして、仕切壁20の第1壁28は、流入流路22と導入流路24との間に設けられ、流入流路22と導入流路24とを仕切っている。また、仕切壁20の第2壁30は、流入流路22と排出流路26との間に設けられ、流入流路22と排出流路26及び後述する流出流路34とを仕切っている。また、仕切壁20の第3壁32は、導入流路24と排出流路26との間に設けられ、導入流路24と排出流路26とを仕切っている。さらに、導入流路24と排出流路26は、ハウジング14のEGRクーラ12側(図2ではハウジング14の下面)に開口し、流入流路22はEGRクーラ12とは反対側(図2ではハウジング14の上面)に開口している。なお、第1壁28と第2壁30は、各々、本発明の「分岐壁」の一例である。   As shown in FIG. 2, the partition wall 20 includes a first wall 28 (upper right side wall in FIG. 2), a second wall 30 (upper left side wall in FIG. 2), and a third wall 32 (lower wall in FIG. 2). The first wall 28 and the second wall 30 are formed to branch from the third wall 32. The first wall 28 of the partition wall 20 is provided between the inflow channel 22 and the introduction channel 24 and partitions the inflow channel 22 and the introduction channel 24. Further, the second wall 30 of the partition wall 20 is provided between the inflow channel 22 and the discharge channel 26, and partitions the inflow channel 22, the discharge channel 26, and an outflow channel 34 described later. Further, the third wall 32 of the partition wall 20 is provided between the introduction flow path 24 and the discharge flow path 26 and partitions the introduction flow path 24 and the discharge flow path 26. Furthermore, the introduction flow path 24 and the discharge flow path 26 open to the EGR cooler 12 side (the lower surface of the housing 14 in FIG. 2) of the housing 14, and the inflow flow path 22 is the opposite side to the EGR cooler 12 (the housing in FIG. 2). 14 upper surface). The first wall 28 and the second wall 30 are examples of the “branch wall” in the present invention.

また、ハウジング14には、排出流路26に連通する流出流路34が形成されている。この流出流路34は、EGRガス(あるいはEGRクーラガス)をバイパスバルブ10の外部へ流出させる通路であり、実施例1ではハウジング14の側面(図2では左側面)の位置に設けられているが、特に、この位置に限定されない。   Further, the housing 14 is formed with an outflow channel 34 communicating with the discharge channel 26. The outflow passage 34 is a passage through which EGR gas (or EGR cooler gas) flows out of the bypass valve 10 and is provided at the position of the side surface (the left side surface in FIG. 2) of the housing 14 in the first embodiment. In particular, it is not limited to this position.

流入流路22内には、スイングバルブ16が設けられている。このスイングバルブ16は、その一端部(第1部位68、図4参照)がバルブシャフト18に形成された溝36に差し込まれた状態で、バルブシャフト18に対してスクリュ38により締結されて固定されている。なお、スイングバルブ16の詳細については後述する。また、スクリュ38は、本発明の「ネジ」の一例である。   A swing valve 16 is provided in the inflow channel 22. The swing valve 16 is fastened and fixed to the valve shaft 18 by a screw 38 with one end (first portion 68, see FIG. 4) inserted into a groove 36 formed in the valve shaft 18. ing. The details of the swing valve 16 will be described later. The screw 38 is an example of the “screw” in the present invention.

バルブシャフト18は、仕切壁20のほぼ中心(第1壁28と第2壁30と第3壁32との連結部分)に配置され、図3に示すように、ハウジング14に軸受40と軸受42とを介して回動可能に支持されている。バルブシャフト18の一端部はハウジング14の外部に突出しており、不図示のアクチュエータに連結されるようになっている。また、軸受40の内側(流入流路22側)には樹脂製又は金属製のシール部材44が設けられ、軸受42の内側(流入流路22側)には樹脂製又は金属製のシール部材45が設けられている。これにより、ハウジング14の外部へのEGRガスの漏れを防止している。   The valve shaft 18 is disposed substantially at the center of the partition wall 20 (the connecting portion of the first wall 28, the second wall 30, and the third wall 32). As shown in FIG. And is rotatably supported via. One end of the valve shaft 18 protrudes to the outside of the housing 14 and is connected to an actuator (not shown). Further, a resin or metal seal member 44 is provided inside the bearing 40 (inflow channel 22 side), and a resin or metal seal member 45 is provided inside the bearing 42 (inflow channel 22 side). Is provided. Thereby, leakage of EGR gas to the outside of the housing 14 is prevented.

このようなバルブシャフト18を回動させることにより、スイングバルブ16を揺動させる。すなわち、バルブシャフト18を規制された角度範囲内で両方向に回転させることにより、スイングバルブ16を作動させる。そして、スイングバルブ16を第1壁28の先端部に設けられたバルブシート(弁座)46とハウジング14の内面48に設けられたバルブシート(弁座)50とに当接させることにより、流入流路22と導入流路24とを遮断させる一方で、流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを連通させることができる。また、スイングバルブ16を第2壁30の先端部に設けられたバルブシート(弁座)52とハウジング14の内面60に設けられたバルブシート(弁座)56とに当接させることにより、流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断させる一方で、流入流路22と導入流路24とを連通させることができる。これにより、EGRガスのEGRクーラ12への導入と非導入とを切り替えることができる。   The swing valve 16 is swung by rotating such a valve shaft 18. That is, the swing valve 16 is operated by rotating the valve shaft 18 in both directions within a restricted angle range. The swing valve 16 is brought into contact with a valve seat (valve seat) 46 provided at the front end portion of the first wall 28 and a valve seat (valve seat) 50 provided on the inner surface 48 of the housing 14, thereby allowing inflow. While the flow path 22 and the introduction flow path 24 are blocked, the inflow flow path 22 and the discharge flow path 26 (outflow flow path 34) can be communicated with each other. The swing valve 16 is brought into contact with a valve seat (valve seat) 52 provided at the tip of the second wall 30 and a valve seat (valve seat) 56 provided on the inner surface 60 of the housing 14, thereby allowing inflow. While the flow path 22 and the discharge flow path 26 (outflow flow path 34) are blocked, the inflow flow path 22 and the introduction flow path 24 can be communicated with each other. Thereby, introduction of EGR gas into the EGR cooler 12 and non-introduction can be switched.

また、ハウジング14内には、バイパスバルブ10を冷却するための冷却水(冷媒)が流れるバルブ内冷却水通路54が形成されている。これにより、バイパスバルブ10がバルブ内冷却水通路54内を流れる冷却水によって冷却されるため、アルミニウム合金製のハウジング14であっても耐熱性を確保することができる。そして、バルブ内冷却水通路54は、EGRクーラ12に備わる不図示のクーラ内冷却水通路に連通している。   In the housing 14, an in-valve cooling water passage 54 through which cooling water (refrigerant) for cooling the bypass valve 10 flows is formed. Thereby, since the bypass valve 10 is cooled by the cooling water flowing through the in-valve cooling water passage 54, the heat resistance can be secured even in the housing 14 made of aluminum alloy. The in-valve cooling water passage 54 communicates with an in-cooler cooling water passage (not shown) provided in the EGR cooler 12.

<EGRクーラの構造と作用>
一方、EGRクーラ12は、バイパスバルブ10によって導入されたEGRガスを冷却するものである。図1に示すように、EGRクーラ12には、クーラコア58が備わっている。これらクーラコア58は、鉄合金(例えば、ステンレス鋼)により形成されている。そして、クーラコア58の内部にEGRガスが流れる流路64が形成されている。
<Structure and operation of EGR cooler>
On the other hand, the EGR cooler 12 cools the EGR gas introduced by the bypass valve 10. As shown in FIG. 1, the EGR cooler 12 includes a cooler core 58. These cooler cores 58 are formed of an iron alloy (for example, stainless steel). A flow path 64 through which EGR gas flows is formed inside the cooler core 58.

また、図1に示すように、クーラコア58の内部に下方(バイパスバルブ10から離れる方向)へ延設された仕切板66が配置されている。この仕切板66により、クーラコア58の内部に略U字状の流路64が形成されている。そして、この仕切板66は、その端部がバイパスバルブ10のハウジング14内に形成された仕切壁20(第3壁32)の端部に当接(面接触)している。なお、仕切板66は、複数配置されていてもよい。   Further, as shown in FIG. 1, a partition plate 66 extending downward (in a direction away from the bypass valve 10) is disposed inside the cooler core 58. The partition plate 66 forms a substantially U-shaped flow path 64 inside the cooler core 58. The end portion of the partition plate 66 is in contact (surface contact) with the end portion of the partition wall 20 (third wall 32) formed in the housing 14 of the bypass valve 10. A plurality of partition plates 66 may be arranged.

このような構造のEGRクーラ12において、バイパスバルブ10の導入流路24からクーラコア58に流れ込んだEGRガスは、クーラコア58内を流れて、バイパスバルブ10の排出流路26へ排出される。そして、クーラコア58の外側に不図示のクーラ内冷却水通路が形成されているため、クーラコア58内を通過するEGRガスは、クーラ内冷却水通路内を流れる冷却水により冷却される。   In the EGR cooler 12 having such a structure, the EGR gas that has flowed into the cooler core 58 from the introduction flow path 24 of the bypass valve 10 flows through the cooler core 58 and is discharged to the discharge flow path 26 of the bypass valve 10. And since the cooling water passage (not shown) is formed outside the cooler core 58, the EGR gas passing through the cooler core 58 is cooled by the cooling water flowing in the cooling water passage.

<EGRクーラシステムの動作>
続いて、上記した構成を有するEGRクーラシステム1の動作について簡単に説明する。まず、エンジンの冷却水温が所定温度以下である場合(冷間時)には、不図示のアクチュエータにより、スイングバルブ16が仕切壁20の第1壁28のバルブシート46とハウジング14のバルブシート50とに当接させられる。これにより、バイパスバルブ10の内部において、流入流路22と流出流路34とが排出流路26を介して連通して、流入流路22と導入流路24とが遮断される。そのため、不図示のEGR配管からバイパスバルブ10の流入流路22に流れ込んだEGRガスは、流出流路34へと流れる。そして、流出流路34からバイパスバルブ10の外部へ流れ出したEGRガスは、不図示のインテークマニホールドへ供給される。このように、冷間時には、EGRガスは、EGRクーラ12を通過することなくそのままインテークマニホールドへ供給される。
<Operation of EGR cooler system>
Next, the operation of the EGR cooler system 1 having the above-described configuration will be briefly described. First, when the cooling water temperature of the engine is equal to or lower than a predetermined temperature (when cold), the swing valve 16 is moved to the valve seat 46 of the first wall 28 of the partition wall 20 and the valve seat 50 of the housing 14 by an actuator not shown. It is made to contact with. As a result, in the bypass valve 10, the inflow channel 22 and the outflow channel 34 communicate with each other via the discharge channel 26, and the inflow channel 22 and the introduction channel 24 are blocked. Therefore, the EGR gas that has flowed into the inflow passage 22 of the bypass valve 10 from an EGR pipe (not shown) flows into the outflow passage 34. The EGR gas that has flowed out of the bypass valve 10 from the outflow passage 34 is supplied to an intake manifold (not shown). Thus, when cold, the EGR gas is supplied as it is to the intake manifold without passing through the EGR cooler 12.

そして、冷却水温が所定温度以上になると(暖気後)、不図示のアクチュエータにより、スイングバルブ16が仕切壁20の第2壁30のバルブシート52とハウジング14のバルブシート56とに当接させられる。これにより、バイパスバルブ10の内部において、流入流路22と導入流路24とが連通して、流入流路22と流出流路34とが遮断される。そのため、不図示のEGR配管からバイパスバルブ10に流れ込んだEGRガスは、流入流路22から導入流路24へと流れる。そして、導入流路24に流れ込んだEGRガスは、EGRクーラ12へ供給される。これにより、EGRガスがクーラコア58の内部を流れる。このとき、クーラコア58の外側を覆うように設けられた不図示のクーラ内冷却水通路内を流れる冷却水によって、EGRガスが冷却される。そして、冷却されたEGRガス(EGRクーラガス)は、クーラコア58からバイパスバルブ10の排出流路26に排出され、その後、流出流路34から不図示のインテークマニホールドへと供給される。このように、暖気後には、EGRクーラ12によって冷却されたEGRガス(EGRクーラガス)がインテークマニホールドへ供給される。   When the coolant temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature (after warming up), the swing valve 16 is brought into contact with the valve seat 52 of the second wall 30 of the partition wall 20 and the valve seat 56 of the housing 14 by an actuator (not shown). . Thereby, in the bypass valve 10, the inflow channel 22 and the introduction channel 24 communicate with each other, and the inflow channel 22 and the outflow channel 34 are blocked. Therefore, the EGR gas that has flowed into the bypass valve 10 from an EGR pipe (not shown) flows from the inflow passage 22 to the introduction passage 24. Then, the EGR gas that has flowed into the introduction flow path 24 is supplied to the EGR cooler 12. As a result, the EGR gas flows inside the cooler core 58. At this time, the EGR gas is cooled by cooling water that flows in a cooling water passage (not shown) provided so as to cover the outside of the cooler core 58. The cooled EGR gas (EGR cooler gas) is discharged from the cooler core 58 to the discharge passage 26 of the bypass valve 10 and then supplied from the outflow passage 34 to an intake manifold (not shown). Thus, after warming up, the EGR gas (EGR cooler gas) cooled by the EGR cooler 12 is supplied to the intake manifold.

<スイングバルブの構造と作用>
次に、バイパスバルブ10のスイングバルブ16について説明する。図4は、スイングバルブ16の断面図である。図4に示すように、スイングバルブ16は、第1部位68と第2部位70と曲げ部72とを備える。
第1部位68は、スイングバルブ16がバルブシャフト18に対しスクリュ38で締結されて固定される部分である。第1部位68は、直線形状に形成されている。また、前記の図3に示すように、バルブシャフト18の溝36において、バルブシャフト18の中心軸方向の3箇所でスクリュ38が締結されている。なお、スクリュ38が締結される箇所は、3箇所に限らず、1箇所や2箇所や4箇所以上であってもよい。
<Structure and action of swing valve>
Next, the swing valve 16 of the bypass valve 10 will be described. FIG. 4 is a cross-sectional view of the swing valve 16. As shown in FIG. 4, the swing valve 16 includes a first portion 68, a second portion 70, and a bent portion 72.
The first portion 68 is a portion where the swing valve 16 is fastened and fixed to the valve shaft 18 with a screw 38. The first portion 68 is formed in a linear shape. Further, as shown in FIG. 3, screws 38 are fastened at three locations in the central axis direction of the valve shaft 18 in the groove 36 of the valve shaft 18. Note that the number of places where the screw 38 is fastened is not limited to three, and may be one, two, or four or more.

第2部位70は、直線形状に形成されている。第2部位70は、曲げ部72の外周面73に接続する第1面74と、曲げ部72の内周面75に接続する第2面76とを備えている。そして、前記の図2に示すように、第1面74を仕切壁20の第2壁30のバルブシート52とハウジング14のバルブシート56とに当接させることにより、流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断する。また、第2面76を仕切壁20の第1壁28のバルブシート46とハウジング14のバルブシート48とに当接させることにより、流入流路22と導入流路24とを遮断する。   The second portion 70 is formed in a linear shape. The second portion 70 includes a first surface 74 connected to the outer peripheral surface 73 of the bent portion 72 and a second surface 76 connected to the inner peripheral surface 75 of the bent portion 72. As shown in FIG. 2, the first surface 74 is brought into contact with the valve seat 52 of the second wall 30 of the partition wall 20 and the valve seat 56 of the housing 14, so The passage 26 (outflow passage 34) is shut off. Further, the inflow passage 22 and the introduction passage 24 are blocked by bringing the second surface 76 into contact with the valve seat 46 of the first wall 28 of the partition wall 20 and the valve seat 48 of the housing 14.

曲げ部72は、第1部位68と第2部位70との間に設けられている。曲げ部72は、曲線形状(R形状)に形成されている。これにより、第1部位68が形成される方向(図4におけるM方向)と第2部位70が形成される方向(図4におけるN方向)とが傾き角θで交わることになる。傾き角θは、10°以上であって90°未満であり、特に90°に近いほうが好ましい。   The bent portion 72 is provided between the first portion 68 and the second portion 70. The bent portion 72 is formed in a curved shape (R shape). Accordingly, the direction in which the first portion 68 is formed (the M direction in FIG. 4) and the direction in which the second portion 70 is formed (the N direction in FIG. 4) intersect at an inclination angle θ. The inclination angle θ is 10 ° or more and less than 90 °, and particularly preferably close to 90 °.

<実施例1の効果>
以上のような実施例1の効果について、以下に説明する。
流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断すると、EGRガスは導入流路24からEGRクーラ12の流路64へ導入されて当該流路64を通った後、排出流路26に排出される。このとき、流路64の内部でEGRガスの圧力損失が生じるので、流入流路22の内部と排出流路26の内部との間でEGRガスの差圧が生じる。そのため、第2部位70において、第1面74が受けるEGRガスの圧力と第2面76が受けるEGRガスの圧力とに差が発生する。
<Effect of Example 1>
The effect of Example 1 as described above will be described below.
When the inflow channel 22 and the discharge channel 26 (outflow channel 34) are blocked, the EGR gas is introduced from the introduction channel 24 into the channel 64 of the EGR cooler 12, passes through the channel 64, and then is discharged. It is discharged to the passage 26. At this time, a pressure loss of EGR gas occurs inside the flow path 64, so that a differential pressure of EGR gas occurs between the inside of the inflow path 22 and the inside of the discharge path 26. Therefore, in the second portion 70, a difference is generated between the pressure of EGR gas received by the first surface 74 and the pressure of EGR gas received by the second surface 76.

そこで、実施例1のEGRクーラシステム1およびバイパスバルブ10によれば、スイングバルブ16はバルブシャフト18に固定される第1部位68と仕切壁20に当接可能な第2部位70との間に設けられた曲線形状の曲げ部72を備える。そのため、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74をバルブシート52とバルブシート56とに当接させて流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断したときに、図5に示すように、流入流路22と排出流路26との間のEGRガスの差圧(スイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76との間で受けるEGRガスの差圧)により発生するスイングバルブ16からの力F0は、バルブシャフト18に作用する力F2とスクリュ38の首部78に作用する力F1とに分散される。したがって、スクリュ38の首部78に発生しうる引張応力が低減され、スクリュ38の耐久性が向上する。ゆえに、スイングバルブ16によるEGRガスが流れる流路の切り替え動作の安定性が向上する。なお、図5はスイングバルブ16からの力の分散を説明した図であり、図5(a)はスイングバルブ16を模式的に示した断面図であり、図5(b)はスイングバルブ16からの力の分散について模式的に示した図である。なお、図5(b)は、スイングバルブ16からの力の分散について分かり易いように、力F1と力F2の作用する方向を図5(a)に示す方向から少し変更して示している。   Therefore, according to the EGR cooler system 1 and the bypass valve 10 of the first embodiment, the swing valve 16 is disposed between the first portion 68 fixed to the valve shaft 18 and the second portion 70 that can contact the partition wall 20. A curved bent portion 72 is provided. Therefore, when the first surface 74 of the second portion 70 of the swing valve 16 is brought into contact with the valve seat 52 and the valve seat 56 to shut off the inflow passage 22 and the discharge passage 26 (outflow passage 34). 5, the differential pressure of EGR gas between the inflow channel 22 and the exhaust channel 26 (received between the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16). The force F0 from the swing valve 16 generated by the differential pressure of EGR gas) is dispersed into the force F2 acting on the valve shaft 18 and the force F1 acting on the neck portion 78 of the screw 38. Therefore, the tensile stress that can be generated in the neck portion 78 of the screw 38 is reduced, and the durability of the screw 38 is improved. Therefore, the stability of the switching operation of the flow path through which the EGR gas flows by the swing valve 16 is improved. 5 is a diagram for explaining the dispersion of force from the swing valve 16, FIG. 5 (a) is a sectional view schematically showing the swing valve 16, and FIG. It is the figure which showed typically about dispersion | distribution of this force. 5B shows the direction in which the force F1 and the force F2 act is slightly changed from the direction shown in FIG. 5A so that the dispersion of the force from the swing valve 16 can be easily understood.

なお、傾き角θを10°以上とすることにより、流入流路22と排出流路26との間のEGRガスの差圧により発生するスイングバルブ16からの力を確実に分散することができる。これにより、確実にスクリュ38の耐久性が維持されるので、確実にスイングバルブ16による流路の切替動作の安定性が向上する。   In addition, by setting the inclination angle θ to 10 ° or more, the force from the swing valve 16 generated by the differential pressure of the EGR gas between the inflow channel 22 and the exhaust channel 26 can be reliably dispersed. Thereby, since the durability of the screw 38 is reliably maintained, the stability of the flow path switching operation by the swing valve 16 is reliably improved.

また、傾き角θを90°未満とすることにより、スイングバルブ16をバルブシャフト18にスクリュ38により締結するときに、スイングバルブ16の第2部位70が弊害にならない。そのため、確実にスクリュ38によりバルブシャフト18に対しスイングバルブ16を締結することができる。   Further, by setting the inclination angle θ to less than 90 °, the second portion 70 of the swing valve 16 does not cause a harmful effect when the swing valve 16 is fastened to the valve shaft 18 by the screw 38. Therefore, the swing valve 16 can be securely fastened to the valve shaft 18 by the screw 38.

特に、傾き角θを90°近くとすることにより、ハウジング14の小型化を図りつつ、確実にスイングバルブ16による流路の切替動作の安定性が向上し、かつ、確実にスクリュ38によりバルブシャフト18に対しスイングバルブ16を締結することができる。   In particular, by making the inclination angle θ close to 90 °, the housing 14 can be reduced in size, the stability of the switching operation of the flow path by the swing valve 16 is reliably improved, and the valve shaft is reliably driven by the screw 38. The swing valve 16 can be fastened to 18.

また、スイングバルブ16が曲げ部72を有することにより、第2部位70の第1面74をバルブシート52とバルブシート56とに当接させて流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断しようとするときに、図6に示すように、バルブシャフト18がスイングバルブ16に倣って締付けられるので、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74がバルブシート52とバルブシート56とに隙間なく面接触させることができる。そのため、確実に流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断することができる。なお、図6は、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74がバルブシート52とバルブシート56とに隙間なく面接触する様子を示す図である。   Further, since the swing valve 16 has the bent portion 72, the first surface 74 of the second portion 70 is brought into contact with the valve seat 52 and the valve seat 56, so that the inflow passage 22 and the discharge passage 26 (outflow passage). 34), as shown in FIG. 6, the valve shaft 18 is tightened following the swing valve 16, so that the first surface 74 of the second portion 70 of the swing valve 16 is connected to the valve seat 52. The valve seat 56 can be brought into surface contact with no gap. Therefore, the inflow channel 22 and the discharge channel 26 (outflow channel 34) can be reliably blocked. FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the first surface 74 of the second portion 70 of the swing valve 16 is in surface contact with the valve seat 52 and the valve seat 56 without a gap.

また、スイングバルブ16の第1部位68はスクリュ38により締結されてバルブシャフト18に固定されているので、スクリュ38の締結力により第1部位68がバルブシャフト18に確実に固定される。そのため、より確実にスイングバルブ16によるEGRガスが流れる流路の切り替え動作の安定性が向上する。   Further, since the first portion 68 of the swing valve 16 is fastened by the screw 38 and is fixed to the valve shaft 18, the first portion 68 is reliably fixed to the valve shaft 18 by the fastening force of the screw 38. Therefore, the stability of the switching operation of the flow path through which the EGR gas flows by the swing valve 16 is more reliably improved.

なお、実施例1のスイングバルブ16は第1部位68においてバルブシャフト18に対しスクリュ38で締結されて固定されているが、これに限らず、スイングバルブ16が第1部位68においてバルブシャフト18に対し溶接により固定されている場合においても、前記と同様の効果を得ることができる。   The swing valve 16 according to the first embodiment is fastened and fixed to the valve shaft 18 by the screw 38 at the first portion 68, but the present invention is not limited thereto, and the swing valve 16 is attached to the valve shaft 18 at the first portion 68. Even when fixed by welding, the same effect as described above can be obtained.

<スイングバルブの解析結果>
次に、実施例1のスイングバルブ16について行った解析結果について説明する。
スクリュ38の首部78には、スクリュ38の締付けにより発生する応力σ1と、前記のようにスイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76とで受けるEGRガスの差圧により発生する応力σ2とが作用する。そこで、スクリュ38の首部78には、図7に示すような応力が発生すると想定して解析を行った。なお、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76とで受けるEGRガスの差圧により発生する応力は、流入するEGRガスの圧力の変動による影響を受けるため、図7に示すような応力振幅を有しながら変動すると想定した。なお、図7は、スクリュ38の首部78に発生する応力の様子を示す図である。
<Results of swing valve analysis>
Next, the analysis result performed about the swing valve 16 of Example 1 is demonstrated.
The neck portion 78 of the screw 38 has a stress σ1 generated by tightening the screw 38 and a differential pressure of EGR gas received by the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16 as described above. The generated stress σ2 acts. Therefore, the analysis was performed on the assumption that stress as shown in FIG. Note that the stress generated by the differential pressure of the EGR gas received by the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16 is affected by the fluctuation of the pressure of the inflowing EGR gas. It was assumed that it fluctuated while having a stress amplitude as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing a state of stress generated in the neck portion 78 of the screw 38. As shown in FIG.

そこで、解析結果として、図8に、スクリュ38の疲労限度に及ぼすスクリュ38の締付けによるスクリュ38の首部78の応力とスイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76とで受けるEGRガスの差圧により発生するスクリュ38の首部78の応力の応力振幅との影響を表す修正グッドマン線図を示す。図8では、縦軸をスイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76とで受けるEGRガスの差圧によりスクリュ38の首部78に発生する応力の応力振幅とし、横軸をスクリュ38の締付けによりスクリュ38の首部78に発生する応力としている。なお、今回の解析では、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76とで受けるEGRガスの差圧を100kPaとした。   Therefore, as an analysis result, FIG. 8 shows the stress of the neck portion 78 of the screw 38 due to the tightening of the screw 38 on the fatigue limit of the screw 38 and the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16. The correction | amendment Goodman diagram showing the influence with the stress amplitude of the stress of the neck part 78 of the screw 38 which generate | occur | produces by the differential pressure | voltage of the received EGR gas is shown. In FIG. 8, the vertical axis represents the stress amplitude of the stress generated in the neck portion 78 of the screw 38 due to the differential pressure of the EGR gas received by the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16. Is the stress generated at the neck 78 of the screw 38 by tightening the screw 38. In this analysis, the differential pressure of EGR gas received by the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16 is set to 100 kPa.

図8に示すように、実施例1のスイングバルブ16は、図中の修正グットマン線の下側におけるスクリュ38が疲労破壊しない範囲に含まれている。また、応力振幅は、曲げ部72を有さない従来技術のスイングバルブの約39%に低下している。そして、このように応力振幅が低下することにより、実施例1のスイングバルブ16の安全率を約2.6にすることができた。   As shown in FIG. 8, the swing valve 16 of the first embodiment is included in a range where the screw 38 on the lower side of the modified Gutman line in the drawing does not undergo fatigue failure. Also, the stress amplitude is reduced to about 39% of the prior art swing valve that does not have the bend 72. And the safety factor of the swing valve 16 of Example 1 could be reduced to about 2.6 by reducing the stress amplitude in this way.

以上のことから、実施例1のEGRクーラシステム1およびバイパスバルブ10によれば、スイングバルブ16は曲げ部72を備えるので、スクリュ38の耐久性を維持できることが確認された。そのため、スイングバルブ16による流路の切り替え動作の安定性が向上することが確認された。   From the above, according to the EGR cooler system 1 and the bypass valve 10 of Example 1, since the swing valve 16 includes the bent portion 72, it was confirmed that the durability of the screw 38 can be maintained. Therefore, it was confirmed that the stability of the flow path switching operation by the swing valve 16 is improved.

(実施例2)
次に、実施例2について説明する。以下の説明では、実施例1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、異なった点を中心に述べる。
<仕切壁の構造と作用>
図9は実施例2のバイパスバルブ80の断面図であり、図10は実施例2の変形例のバイパスバルブ81の断面図である。
図9と図10に示すように、仕切壁82は、第1壁84(図9と図10では上部右側壁)と第2壁86(図9と図10では上部左側壁)と第3壁88(図9と図10では下部壁)とを備え、第3壁88から第1壁84と第2壁86とが分岐するような断面に形成されている。そして、仕切壁82の第1壁84は、流入流路22と導入流路24との間に設けられ、流入流路22と導入流路24とを仕切っている。また、仕切壁82の第2壁86は、流入流路22と排出流路26との間に設けられ、流入流路22と排出流路26及び流出流路34とを仕切っている。また、仕切壁82の第3壁88は、導入流路24と排出流路26との間に設けられ、導入流路24と排出流路26とを仕切っている。
(Example 2)
Next, Example 2 will be described. In the following description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and different points are mainly described.
<Structure and action of partition wall>
FIG. 9 is a cross-sectional view of a bypass valve 80 according to the second embodiment, and FIG. 10 is a cross-sectional view of a bypass valve 81 according to a modification of the second embodiment.
As shown in FIGS. 9 and 10, the partition wall 82 includes a first wall 84 (upper right side wall in FIGS. 9 and 10), a second wall 86 (upper left side wall in FIGS. 9 and 10), and a third wall. 88 (the lower wall in FIGS. 9 and 10), and is formed in a cross section so that the first wall 84 and the second wall 86 diverge from the third wall 88. The first wall 84 of the partition wall 82 is provided between the inflow channel 22 and the introduction channel 24 and partitions the inflow channel 22 and the introduction channel 24. The second wall 86 of the partition wall 82 is provided between the inflow channel 22 and the discharge channel 26, and partitions the inflow channel 22 from the exhaust channel 26 and the outflow channel 34. Further, the third wall 88 of the partition wall 82 is provided between the introduction flow path 24 and the discharge flow path 26 and partitions the introduction flow path 24 and the discharge flow path 26.

そして、スイングバルブ16が作動することにより、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74が第2壁86の先端部のバルブシート92に当接したり、スイングバルブ16の第2部位70の第2面76が第1壁84の先端部のバルブシート90に当接したりする。
そして、実施例2の仕切壁82は、第1壁84の長さと第2壁86の長さとが異なる。具体的には、図9に示すバイパスバルブ80では第2壁86の長さが第1壁84の長さよりも小さく、図10に示すバイパスバルブ81では第1壁84の長さが第2壁86の長さよりも小さい。
When the swing valve 16 is operated, the first surface 74 of the second portion 70 of the swing valve 16 comes into contact with the valve seat 92 at the tip of the second wall 86, or the second portion 70 of the swing valve 16 The second surface 76 contacts the valve seat 90 at the tip of the first wall 84.
In the partition wall 82 according to the second embodiment, the length of the first wall 84 and the length of the second wall 86 are different. Specifically, in the bypass valve 80 shown in FIG. 9, the length of the second wall 86 is smaller than the length of the first wall 84, and in the bypass valve 81 shown in FIG. 10, the length of the first wall 84 is the second wall. Less than 86 length.

<実施例2の効果>
実施例2のバイパスバルブ80,81によれば、図9や図10に示すように、第1壁84の長さと第2壁86の長さが異なる。そのため、前記の実施例1のように第1壁28の長さと第2壁30の長さを等しくした場合と比較して、例えば、図9においては、第2壁86により仕切られる流入流路22と排出流路26との間の連通口がバルブシャフト18に近付く。したがって、スイングバルブ16が第2壁86のバルブシート92に当接したときに、バルブシート92とバルブシート56との間の中心C1の位置がバルブシャフト18に近くなる。ゆえに、バルブシャフト18の中心軸と中心C1との距離L1を小さくできる。これにより、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76との間で受けるEGRガスの差圧が発生した際に、当該差圧によってスイングバルブ16の第2部位70が受ける力のバルブシャフト18の中心軸周りのモーメントを小さくできるので、バルブシャフト18を回動させるために必要なトルクの大きさを低減できる。したがって、バルブシャフト18を回動させるためのアクチュエータの出力を小さくして小型化することができ、バイパスバルブ80を小型化できる。
なお、図10に示すバイパスバルブ81についても、バルブシャフト18の中心軸と中心C2(バルブシート90とバルブシート50との間の中心)との距離L2を小さくできるので、同様の効果を得ることができる。
<Effect of Example 2>
According to the bypass valves 80 and 81 of the second embodiment, the length of the first wall 84 and the length of the second wall 86 are different as shown in FIGS. 9 and 10. Therefore, in comparison with the case where the length of the first wall 28 is equal to the length of the second wall 30 as in the first embodiment, for example, in FIG. 9, the inflow channel partitioned by the second wall 86. The communication port between 22 and the discharge channel 26 approaches the valve shaft 18. Therefore, when the swing valve 16 contacts the valve seat 92 of the second wall 86, the position of the center C1 between the valve seat 92 and the valve seat 56 is close to the valve shaft 18. Therefore, the distance L1 between the central axis of the valve shaft 18 and the center C1 can be reduced. As a result, when a differential pressure of EGR gas received between the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16 is generated, the second portion 70 of the swing valve 16 is caused by the differential pressure. Since the moment around the central axis of the valve shaft 18 can be reduced, the amount of torque required to rotate the valve shaft 18 can be reduced. Therefore, the output of the actuator for rotating the valve shaft 18 can be reduced and reduced in size, and the bypass valve 80 can be reduced in size.
The bypass valve 81 shown in FIG. 10 can obtain the same effect because the distance L2 between the central axis of the valve shaft 18 and the center C2 (the center between the valve seat 90 and the valve seat 50) can be reduced. Can do.

特に、スイングバルブ16の第2部位70の第1面74と第2面76との間で受けるEGRガスの差圧は、第1面74をバルブシート92とバルブシート56とに当接させて、流入流路22と排出流路26(流出流路34)とを遮断して流入流路22と導入流路24とを連通させた場合のほうが大きくなる。そのため、図9に示すように、第2壁86の長さを第1壁84の長さよりも小さくすることにより、スイングバルブ16の第2部位70が受ける力のバルブシャフト18の中心軸周りのモーメントをさらに小さくできるので、バルブシャフト18を回動させるために必要なトルクの大きさをさらに低減できる。したがって、バルブシャフト18を回動させるためのアクチュエータの出力をさらに小さくして小型化することができ、バイパスバルブ80をさらに小型化できる。   In particular, the differential pressure of EGR gas received between the first surface 74 and the second surface 76 of the second portion 70 of the swing valve 16 causes the first surface 74 to contact the valve seat 92 and the valve seat 56. When the inflow channel 22 and the discharge channel 26 (outflow channel 34) are blocked and the inflow channel 22 and the introduction channel 24 are communicated with each other, the flow rate becomes larger. Therefore, as shown in FIG. 9, by making the length of the second wall 86 smaller than the length of the first wall 84, the force received by the second portion 70 of the swing valve 16 around the central axis of the valve shaft 18. Since the moment can be further reduced, the magnitude of torque required to rotate the valve shaft 18 can be further reduced. Therefore, the output of the actuator for rotating the valve shaft 18 can be further reduced to reduce the size, and the bypass valve 80 can be further reduced in size.

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
前記の実施例では、EGRガスを例に挙げたが、これに限定されず本発明の流路切替弁は、他の流体にも適用できる。
It should be noted that the above-described embodiment is merely an example and does not limit the present invention in any way, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the invention.
In the above embodiment, EGR gas is taken as an example, but the present invention is not limited to this, and the flow path switching valve of the present invention can be applied to other fluids.

1 EGRクーラシステム
10 バイパスバルブ
12 EGRクーラ
14 ハウジング
16 スイングバルブ
18 バルブシャフト
20 仕切壁
22 流入流路
24 導入流路
26 排出流路
28 第1壁
30 第2壁
32 第3壁
34 流出流路
38 スクリュ
46 (第1壁の)バルブシート
50 (ハウジングの)バルブシート
52 (第2壁の)バルブシート
56 (ハウジングの)バルブシート
68 第1部位
70 第2部位
72 曲げ部
73 外周面
74 第1面
75 内周面
76 第2面
78 首部
80 バイパスバルブ
81 バイパスバルブ
82 仕切壁
84 第1壁
86 第2壁
88 第3壁
90 (第1壁の)バルブシート
92 (第2壁の)バルブシート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 EGR cooler system 10 Bypass valve 12 EGR cooler 14 Housing 16 Swing valve 18 Valve shaft 20 Partition wall 22 Inflow flow path 24 Introduction flow path 26 Discharge flow path 28 1st wall 30 2nd wall 32 3rd wall 34 Outflow flow path 38 Screw 46 (first wall) valve seat 50 (housing) valve seat 52 (second wall) valve seat 56 (housing) valve seat 68 first part 70 second part 72 bending part 73 outer peripheral surface 74 first Surface 75 Inner peripheral surface 76 Second surface 78 Neck portion 80 Bypass valve 81 Bypass valve 82 Partition wall 84 First wall 86 Second wall 88 Third wall 90 (First wall) Valve seat 92 (Second wall) Valve seat

Claims (2)

EGRガスを冷却するEGRクーラと、前記EGRクーラへの前記EGRガスの導入と非導入とを切り替える流路切替弁とを有するEGRクーラシステムにおいて、
前記流路切替弁は、前記EGRガスが流れる複数の流路が設けられたハウジングと、前記ハウジングに設けられ前記EGRガスが流れる流路を切り替えるために前記複数の流路を選択的に開閉する弁体と、前記弁体と一体化した弁軸と、前記ハウジングに設けられ前記複数の流路を形成する仕切壁とを備え、
前記弁体は、前記弁軸に固定される第1部位と前記仕切壁に当接可能な第2部位との間に設けられた曲線形状の曲げ部を備え、
前記弁体は、前記弁軸の径方向について前記弁軸に対して片側のみ形成され、
前記第2部位は前記曲げ部の外周面に接続する第1面と前記曲げ部の内周面に接続する第2面とを備え、
前記仕切壁は、1つの壁から2つの分岐壁が分岐するように形成され、前記第2部位の前記第1面が当接する一方の前記分岐壁の長さが前記第2部位の前記第2面が当接する他方の前記分岐壁の長さよりも小さく、
前記一方の前記分岐壁は、前記EGRガスを前記流路切替弁の内部に流入させる流入流路と前記EGRガスを前記EGRクーラに導入する導入流路との間に設けられ、
前記第1部位は、ネジにより締結されて前記弁軸に固定されること、
を特徴とするEGRクーラシステム。
In an EGR cooler system having an EGR cooler that cools EGR gas, and a flow path switching valve that switches between introduction and non-introduction of the EGR gas to the EGR cooler,
The flow path switching valve selectively opens and closes the plurality of flow paths to switch between a housing provided with a plurality of flow paths through which the EGR gas flows and a flow path provided in the housing through which the EGR gas flows. A valve body, a valve shaft integrated with the valve body, and a partition wall provided in the housing and forming the plurality of flow paths,
The valve body includes a curved bent portion provided between a first portion fixed to the valve shaft and a second portion capable of contacting the partition wall,
The valve body is formed only on one side with respect to the valve shaft in the radial direction of the valve shaft,
The second part includes a first surface connected to the outer peripheral surface of the bent portion and a second surface connected to the inner peripheral surface of the bent portion,
The partition wall is formed so that two branch walls are branched from one wall, and the length of one of the branch walls with which the first surface of the second part abuts is the second part of the second part. Smaller than the length of the other branch wall with which the surface abuts,
The one the branch wall of said been found provided between the inlet flow passage of EGR gas to introducing the EGR gas inlet channel to flow into the interior of the flow path switching valve to the EGR cooler,
The first part is fastened by a screw and fixed to the valve stem;
EGR cooler system.
流体が流れる複数の流路を有するハウジングと、前記ハウジングに設けられ前記流体の流路を切り替えるために前記複数の流路を選択的に開閉する弁体と、前記弁体と一体化した弁軸と、前記ハウジングに設けられ前記複数の流路を形成する仕切壁とを有する流路切替弁において、
前記弁体は、前記弁軸に固定される第1部位と前記仕切壁に当接可能な第2部位との間に設けられた曲線形状の曲げ部を備え、
前記弁体は、前記弁軸の径方向について前記弁軸に対して片側のみ形成され、
前記第2部位は前記曲げ部の外周面に接続する第1面と前記曲げ部の内周面に接続する第2面とを備え、
前記仕切壁は、1つの壁から2つの分岐壁が分岐するように形成され、前記第2部位の前記第1面が当接する一方の前記分岐壁の長さが前記第2部位の前記第2面が当接する他方の前記分岐壁の長さよりも小さく、
前記一方の前記分岐壁は、前記流体を前記流路切替弁の内部に流入させる流入流路と前記流体を冷却する部分に導入する導入流路との間に設けられ、
前記第1部位は、ネジにより締結されて前記弁軸に固定されること、
を特徴とする流路切替弁。
A housing having a plurality of flow paths through which fluid flows, a valve body provided in the housing for selectively opening and closing the plurality of flow paths to switch the fluid flow paths, and a valve shaft integrated with the valve body And a flow path switching valve having a partition wall provided in the housing and forming the plurality of flow paths,
The valve body includes a curved bent portion provided between a first portion fixed to the valve shaft and a second portion capable of contacting the partition wall,
The valve body is formed only on one side with respect to the valve shaft in the radial direction of the valve shaft,
The second part includes a first surface connected to the outer peripheral surface of the bent portion and a second surface connected to the inner peripheral surface of the bent portion,
The partition wall is formed so that two branch walls are branched from one wall, and the length of one of the branch walls with which the first surface of the second part abuts is the second part of the second part. Smaller than the length of the other branch wall with which the surface abuts,
The branch wall of the one is found disposed between the inlet flow path for introducing the fluid into a portion for cooling the fluid inflow passage for flowing inside the flow path switching valve,
The first part is fastened by a screw and fixed to the valve stem;
A flow path switching valve.
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