JP6138014B2 - 排気ガス循環バルブ - Google Patents

Description

この発明は、車両に搭載され、排気ガス（流体）を吸気通路へ循環させる排気ガス循環（ＥＧＲ；Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）バルブに関するものである。

ＥＧＲバルブは、ＥＧＲガス流量を調節するためのバルブ部と、バルブ部をコントロールするためのアクチュエータで構成される。バルブ部を収容したハウジングと排気ガスの温度差あるいはアクチュエータと排気ガスの温度差により凝縮された液体を排出するために、ハウジングに穴（いわゆる大気開放穴）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−１２４５８０号公報

従来の液体を排出することを主眼においた穴では、ハウジング内部からの液体を排出する機能は問題ないが、ハウジング外部から液体が侵入する懸念があった。ハウジング内部には、アクチュエータの駆動力をバルブ部に伝達する駆動伝達部材（例えば、ギア）が設置されている場合があり、ギアおよびグリスに液体が付着することで摺動性が悪化する。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ＥＧＲバルブのハウジングに貫通した液体排出穴に関し、ハウジング内部からの液体排出を容易にし、さらに外部からの侵入を抑制することを目的とする。

この発明に係る排気ガス循環バルブは、ハウジングの内部に溜まった液体を外部へ排出する液体排出穴を備え、当該液体排出穴は、ハウジングの外壁側の穴径が内壁側より大きい段付穴であり、ハウジングの外壁側であって、ハウジングを車両に取り付けたときに地表側になる部位が切り欠かれている。

この発明によれば、液体排出穴を、ハウジングの外壁側の穴径が内壁側より大きい段付穴にしたので、ハウジング外部から侵入した液体が穴径の大きいハウジング外壁側に溜まり、排気ガス循環バルブが傾いてもハウジング内部へ逆流することなく、段付部にてハウジング内部への流れ込みを抑制することができる。また、ハウジング内部に発生した液体が液体排出穴の段付部まで達した場合に、穴径の大きいハウジング外壁側に流れ出るので、液体排出が容易となる。

この発明の実施の形態１に係るＥＧＲバルブの構成例を示す縦断面図である。 実施の形態１に係るＥＧＲバルブの液体排出穴の断面図である。 実施の形態１において段付部を備えた液体排出穴の断面図である。 実施の形態１の液体排出穴の変形例を示す断面図である。 図３の液体排出穴に切欠部を追加工した状態を示す断面図（図５（ａ））および正面図（図５（ｂ））である。 図３の液体排出穴にカバーを取り付けた状態を示す断面図（図６（ａ））および分解斜視図（図６（ｂ））である。

実施の形態１．
図１に示すように、本実施の形態１に係るＥＧＲバルブは、アルミニウム合金、鋳鉄等で形成されるハウジング１の中央部に貫通穴２が形成され、この貫通穴２の途中にフィルタ部材３、軸受け部材４、およびシール部材５が設置されている。フィルタ部材３は、弁軸６の外周面に付着したデポジットを掻き落とす。軸受け部材４は、内部を貫通した弁軸６を軸方向に摺動可能に支持する。シール部材５は、軸受け部材４と弁軸６の間のクリアランスをシールする。また、ハウジング１には、車両の排気ガス通路に連通する流体通路７が形成されており、弁軸６の一端部に固定された弁体８が流体通路７の途中に設置された弁座９に接離することによって流体通路７を開閉する。図１は閉弁した状態を示す。

また、ハウジング１には、弁体８が弁座９から離れる方向（開弁方向）へ弁軸６を動作させるアクチュエータ（駆動部）１０が固定されている。このアクチュエータ１０の駆動軸（駆動伝達部材）１１が軸方向に動作して弁軸６を開弁方向に押動する。一方、弁体８が弁座９に接触する方向（閉弁方向）へ弁軸６を動作させる付勢部材１２が、アクチュエータ１０と軸受け部材４の間の空間１３に設置されている。さらにこの空間１３に、弁軸６に付帯する皿状部材１４が配置され、付勢部材１２の付勢力が皿状部材１４を介して弁軸６に伝達されて弁軸６が閉弁方向に動作する。

さらに、ハウジング１には、駆動伝達部材を収容した空間１３と外界を連通する液体排出穴３０が貫通している。この液体排出穴３０は、アクチュエータ１０（あるいはハウジング１）と排気ガス（あるいは周囲の空気）の温度差により凝縮された液体を排出するために設けられた穴である。

図１の例では、弁軸６が軸方向に往復運動するポペット型のＥＧＲバルブを示したが、軸まわりに回転運動するバタフライ型等のＥＧＲバルブであっても構わない。一般的なバタフライ型のＥＧＲバルブにおいては、駆動伝達部材となる駆動軸１１およびギア等が空間１３に設置されてアクチュエータ１０の回転駆動力が弁軸６に伝達される。

次に、ＥＧＲバルブのハウジング１に貫通した液体排出穴３０の詳細を説明する。
図２は、液体排出穴３０を拡大した断面図である。液体排出穴３０は、ハウジング１の外壁側と内壁側とで穴径が異なる段付穴であり、ハウジング１の内壁側の小径部３１に対して外壁側の大径部３２の穴径を大きくし、段付部３３を設けている。また、液体排出穴３０のうち、ハウジング１の外壁側であって、ＥＧＲバルブを車両に取り付けたときに地方向となる部位（即ち、地表側になる部位）を切り欠いて、切欠部３４を設けている。さらに、ハウジング１の外壁面を盛り上げることによって液体排出穴３０の周縁部に隆起部３５を設けると共にねじ穴３６を設け、この隆起部３５全体を被覆するカバー４０をハウジング１にねじ４１で取り付けている。

この液体排出穴３０には、少なくとも、小径部３１と大径部３２から成る段付部３３を設ける。切欠部３４およびカバー４０は必須ではなく、いずれか一方だけ設けてもよい。以下では、段付部３３、切欠部３４、およびカバー４０を設けることにより奏される効果を個別に説明する。

先ず、段付部３３を説明する。
図３は、小径部３１と大径部３２から成る段付部３３を備えた液体排出穴３０の断面図であり、本実施の形態１に係る液体排出穴３０の基本的な構造を示す。図３（ａ）に示すように、ハウジング１の外部から液体排出穴３０に液体（例えば、タイヤが跳ね上げた水）が侵入した場合、外壁側の大径部３２に液体が溜まる。これは、段付部３３まで液体が流入したとしても段付部３３にて表面張力が働いて段付部３３に滞留するためである。この段付部３３の段差を大きくすることにより、液体を侵入しにくくできる。

一方、ハウジング１の内部に発生した液体は、内壁側の小径部３１に流れ込み、段付部３３まで達すると穴径の大きい大径部３２に流れ込む。よって、小径部３１および大径部３２の肉厚Ｌ１，Ｌ２に関係なく、また逆流することなく液体排出穴３０から外部へ液体を排出することが可能となる。
なお、液体を排出しやすくするためには、小径部３１の肉厚Ｌ１を薄くする。液体を侵入しにくくするためには、大径部３２の肉厚Ｌ２を厚くする。

また、ハウジング１の内部から外部へ液体を排出しやすくするため、ＥＧＲバルブを車両に設置したときに液体排出穴３０の貫通方向が路面に対し水平方向より下向きになるように設定することが好ましい。しかし、このように設定したとしても、実使用時に坂道走行およびエンジンの振動などによりＥＧＲバルブが傾くと、図３（ｂ）に示すように液体排出穴３０が路面に対し水平方向より上向きとなる場合がある。この場合にも、本実施の形態１の液体排出穴３０であれば、段付部３３にてハウジング１の外部から内部への逆流を抑制することが可能となる。

図２および図３の例では、小径部３１と大径部３２を同軸上に配置したが、図４の変形例のようにずらして配置してもよい。

続いて、切欠部３４を説明する。
図５（ａ）は、図３の液体排出穴３０に切欠部３４を追加工する様子を示す断面図、図５（ｂ）は正面図である。この図５ではカバー４０は設けない。
ＥＧＲバルブを車両に設置したときに地方向となる隆起部３５の斜線部を除去して大径部３２の下部に切欠部３４（図２）を形成することにより、液体が溜まる底面積を少なくし液体の排出を促すことが可能である。

続いて、カバー４０を説明する。
図６（ａ）は、図３の液体排出穴３０にカバー４０を取り付けた状態を示す断面図、図６（ｂ）は分解斜視図である。この図５では切欠部３４は設けない。
カバー４０は、例えば金属プレートの４辺を折り曲げて製作されている。このカバー４０が、液体排出穴３０の開口した隆起部３５の表面とその４側面を被覆することで、液体排出穴３０が外界に対し露出しないようにする。これにより、ハウジング１の外部から液体が侵入しにくくなる。また、隆起部３５の表面だけでなく４側面まで被覆することにより、より確実に液体の侵入を防ぐことが可能となる。一方、ハウジング１の内部で発生した液体は液体排出穴３０とカバー４０の隙間から排出される。図６の例では、ねじ穴３６の周りの部分に肉を盛り、カバー４０を隆起部３５から浮かせた状態でねじ止めすることにより、隙間を形成している。図２の例では、切欠部３４により隙間を形成している。
なお、カバー４０の形状は図２および図６の例に限定されるものではなく、少なくとも液体排出穴３０の開口部分を被覆する形状であればよい。

以上より、実施の形態１によれば、ＥＧＲバルブのハウジング１に貫通した液体排出穴３０を、ハウジング１の外壁側の穴径が内径側より大きい段付穴にしたので、ハウジング１の外部から侵入した液体が外壁側の大径部３２に留まり、排気ガス循環バルブが傾いてもハウジング１の内部へ逆流することなく、段付部３３にてハウジング１の内部への流れ込みを抑制することができる。また、ハウジング１の内部に発生した液体が段付部３３まで達した場合に外壁側の大径部３２に流れ出るので、液体排出が容易となる。

また、実施の形態１によれば、液体排出穴３０は、ハウジング１を車両に取り付けたときに地表側になる部位が切り欠かれて切欠部３４が設けられているので、液体が溜まる底面積を少なくして液体の排出を促すことができる。

また、実施の形態１によれば、液体排出穴３０は、ハウジング１の外壁側の開口がカバー４０で覆われているので、外界から液体が侵入しにくくなる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ ハウジング、２ 貫通穴、３ フィルタ部材、４ 軸受け部材、５ シール部材、６ 弁軸、７ 流体通路、８ 弁体、９ 弁座、１０ アクチュエータ（駆動部）、１１ 駆動軸（駆動伝達部材）、１２ 付勢部材、１３ 空間、１４ 皿状部材、３０ 液体排出穴、３１ 小径部、３２ 大径部、３３ 段付部、３４ 切欠部、３５ 隆起部、 ３６ ねじ穴、４０ カバー、４１ ねじ。

Claims (2)

1. 内部に流体通路を有するハウジングと、
   前記ハウジングに設けられた駆動部の駆動伝達部材により駆動される弁軸と、
   前記弁軸に設けられて前記流体通路を開閉する弁体と、
   前記ハウジングに設けられて当該ハウジングの内部に溜まった液体を外部へ排出する液体排出穴とを備えた排気ガス循環バルブにおいて、
   前記液体排出穴は、前記ハウジングの外壁側の穴径が内壁側より大きい段付穴であり、
   前記ハウジングの外壁側であって、前記ハウジングを車両に取り付けたときに地表側になる部位が切り欠かれていることを特徴とする排気ガス循環バルブ。
2. 前記液体排出穴は、前記ハウジングの外壁側の開口がカバーで覆われていることを特徴とする請求項１記載の排気ガス循環バルブ。

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