JP6340803B2 - Valve device and internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、弁装置と内燃機関に関し、より詳細には、弁座と弁体との間に付着した付着物を除去することで、弁装置を通過する流量を正確に制御することができる弁装置と内燃機関に関する。 The present invention relates to a valve device and an internal combustion engine, and more specifically, a valve capable of accurately controlling a flow rate passing through the valve device by removing deposits adhered between a valve seat and a valve body. The present invention relates to an apparatus and an internal combustion engine.
エンジンの排ガスを低減する方法としてEGRシステムを搭載することが提案されている。EGRシステムを搭載することにより、空気とEGRガスを混合させたガスを筒内に導入することで、筒内の燃焼温度が低下して、NOxを低減している。 It has been proposed to mount an EGR system as a method of reducing engine exhaust gas. By installing the EGR system, by introducing a gas in which air and EGR gas are mixed into the cylinder, the combustion temperature in the cylinder is lowered and NOx is reduced.
しかし、EGRガスを必要以上に導入すると、スモークの排出量が増加するため、EGRガスと空気の割合はエンジンの運転条件に合わせて適切な割合にする必要がある。その適切な割合を実現するために、EGRバルブを用いて筒内に導入するEGRガスの導入量を制御している。 However, if EGR gas is introduced more than necessary, the amount of smoke discharged increases, so the ratio of EGR gas and air needs to be an appropriate ratio in accordance with the engine operating conditions. In order to realize an appropriate ratio, the amount of EGR gas introduced into the cylinder is controlled using an EGR valve.
EGRガスは排ガスそのものなのでスモークが存在し、そのスモーク中の煤がEGRガスの弁座と弁体に付着する。この場合に、EGRバルブの開度が微小なときの排ガスの流量を制御できなくなるなどの問題が生じて、排ガスの排出量が悪化する、及びエンジンの出力が悪化するなどの問題が起きる。 Since EGR gas is exhaust gas itself, smoke is present, and soot in the smoke adheres to the valve seat and valve body of EGR gas. In this case, problems such as the inability to control the flow rate of exhaust gas when the opening of the EGR valve is very small occur, resulting in problems such as deterioration in exhaust gas emissions and engine output.
これに関して、弁軸を軸心まわりに回転可能にダイアフラムに支持し、排ガスの吸入口側の弁軸にインペラを取り付け、排ガスが吸入口を流れる際にインペラが回転して弁軸を回転させる装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In this regard, a device in which the valve shaft is supported by a diaphragm so as to be rotatable about an axis, an impeller is attached to the valve shaft on the exhaust gas inlet side, and when the exhaust gas flows through the suction port, the impeller rotates to rotate the valve shaft Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかし、この装置では、EGRバルブに流れ込む排ガスの流量が小さい場合に、排ガスによりインペラを回転させることができない。そのため、EGRバルブの開度を微小にする機会が多い場合には、弁座と弁体との間に付着した煤により、弁体が吸入口を遮蔽することができなくなり、EGRバルブの開度が微小なときの排ガスの流量を制御できなくなる。 However, in this apparatus, when the flow rate of the exhaust gas flowing into the EGR valve is small, the impeller cannot be rotated by the exhaust gas. Therefore, when there are many opportunities to make the opening of the EGR valve very small, the valve body cannot block the suction port due to the sticking between the valve seat and the valve body, and the opening of the EGR valve It becomes impossible to control the flow rate of exhaust gas when is very small.
また、弁体が弁座から離間したときに弁軸を回転させるため、弁体に付着した煤を振り払うことはできるが、弁座に付着した煤はそのままになり、結局、弁体と弁座の間に煤が残ることになる。 In addition, since the valve shaft is rotated when the valve body is separated from the valve seat, the soot adhering to the valve body can be shaken off, but the soot adhering to the valve seat remains as it is. A trap will remain between.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、弁座と弁体とを擦り合わせ、弁座と弁体との間に付着する付着物を除去して、弁体が付着物により弁座を遮蔽できなくなることを防止することができ、排ガスの流量を正確に制御することができる弁装置と内燃機関を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem is that the valve seat and the valve body are rubbed together to remove the adhering matter adhering between the valve seat and the valve body. It is possible to prevent a valve seat from being blocked by deposits, and to provide a valve device and an internal combustion engine that can accurately control the flow rate of exhaust gas.
上記の課題を解決するための本発明の弁装置は、流体が通過する開口部を有する弁筒と、該開口部に設けられた弁座と、該弁座に接触して前記開口部を遮蔽し、且つ前記弁座から離間して前記開口部を開放する弁体と、該弁体が固定される弁軸と、前記弁体が前記弁座から離間するように前記弁軸を軸方向に移動する駆動装置と、前記弁体が前記弁座に接触するように前記弁軸を軸方向に付勢する付勢部材とを備える弁装置において、前記駆動装置、又は前記付勢部材が前記弁軸を軸方向に移動させたときに、前記弁軸の直線運動の一部を回転運動に変換し、前記弁体が前記開口部を遮蔽した状態で前記弁軸を軸周りに回転させると共に前記弁体と前記弁座を相互に擦り合わせる運動変換部を設けて構成される。
In order to solve the above problems, a valve device of the present invention includes a valve cylinder having an opening through which a fluid passes, a valve seat provided in the opening, and a contact with the valve seat to shield the opening. And a valve body that opens away from the valve seat and opens the opening, a valve shaft to which the valve body is fixed, and the valve shaft in the axial direction so that the valve body is separated from the valve seat. A valve device comprising: a driving device that moves; and a biasing member that biases the valve shaft in an axial direction so that the valve body contacts the valve seat, wherein the driving device or the biasing member is the valve when moving the axial in an axial direction, Rutotomoni rotated into a rotary motion part of the linear movement of the valve shaft, the valve shaft in a state where the valve body is shielded from the opening around the axis A movement converting portion for rubbing the valve body and the valve seat with each other is provided.
この構成によれば、運動変換部により弁軸の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁軸を軸周りに回転させて弁体と弁座を相互に擦り合わせることができるので、流体の不純物などが弁体の弁座と接触する面、及び弁座の弁体と接触する面に付着しても、その付着物を除去することができる。そのため、弁体と弁座との間の付着物によって弁装置の開閉制御に支障が生じることを回避することができる。 According to this configuration, a part of the linear motion of the valve shaft can be converted into rotational motion by the motion conversion unit, and the valve body and the valve seat can be rubbed against each other by rotating the valve shaft around the shaft. Even if such impurities adhere to the surface of the valve body in contact with the valve seat and the surface of the valve seat in contact with the valve body, the deposit can be removed. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of troubles in the opening / closing control of the valve device due to the deposit between the valve body and the valve seat.
また、運動変換部により弁軸の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁体と弁座とを擦り合わせるので、確実に弁体と弁座との間の付着物を除去することができる。 In addition, a part of the linear motion of the valve shaft is converted into rotational motion by the motion conversion unit, and the valve body and the valve seat are rubbed together, so that the deposits between the valve body and the valve seat can be reliably removed. it can.
特に、上記の弁装置をEGRバルブとして用いると、弁体と弁座との間に排ガス中の煤などが堆積することを回避し、微小開度での排ガスの流量の制御性を確保することができるので、空気とEGRガスの割合を内燃機関の運転条件に合わせた適切な割合にすることができる。これにより、排ガスの排出量の悪化や内燃機関の出力の悪化などを回避することができる。 In particular, when the above valve device is used as an EGR valve, accumulation of soot in the exhaust gas between the valve body and the valve seat is avoided, and controllability of the exhaust gas flow rate at a minute opening is ensured. Therefore, the ratio of air and EGR gas can be set to an appropriate ratio that matches the operating conditions of the internal combustion engine. Thereby, it is possible to avoid the deterioration of the exhaust gas emission amount and the deterioration of the output of the internal combustion engine.
また、上記の弁装置において、前記運動変換部が切込溝と該切込溝に案内される従動節を備え、前記切込溝と前記従動節のどちらか一方を前記弁軸に設けると共に、他方を前記弁軸の外周に設けると、カムの原理で、弁軸の軸方向の直線運動の一部を軸周りの回転運動に変換することができるので、弁座と弁体の間の付着物を除去することができる。 Further, in the above valve device, the motion conversion unit includes a notch groove and a driven node guided by the notch groove, and either the notch groove or the driven node is provided on the valve shaft, If the other side is provided on the outer periphery of the valve shaft, a part of the linear motion in the axial direction of the valve shaft can be converted into a rotational motion around the shaft by the principle of the cam. The kimono can be removed.
加えて、上記の弁装置において、前記弁軸が、前記弁体が固定される弁軸本体と、該弁軸本体に固定された接触盤と、前記駆動装置により前記弁軸の軸方向に伸縮する伸縮軸と、該伸縮軸に前記弁軸の軸周りに回転可能に支持され、前記接触盤と面接触する回転盤とからなり、前記回転盤に前記従動節を、前記回転盤の外周に前記切込溝をそれぞれ設けると共に、前記駆動装置、又は前記付勢部材が前記弁軸を軸方向に移動させた場合で、前記接触盤と前記回転盤が面接触していないときに、前記接触盤と前記回転盤とを前記弁軸の軸周りの回転方向に係合する係合機構を備えて構成されることが望ましい。 In addition, in the above valve device, the valve shaft is expanded and contracted in the axial direction of the valve shaft by the valve shaft main body to which the valve body is fixed, a contact panel fixed to the valve shaft main body, and the driving device. And a telescopic shaft supported by the telescopic shaft so as to be rotatable about the axis of the valve shaft, and a rotating disk that is in surface contact with the contact disk, the follower node on the rotating disk, and the outer periphery of the rotating disk When the notch groove is provided and the driving device or the biasing member moves the valve shaft in the axial direction, the contact plate and the rotating plate are not in surface contact with each other. It is desirable to include an engagement mechanism that engages the disc and the rotary disc in the rotational direction around the valve shaft.
この構成によれば、接触盤と回転盤が面接触していない状態、つまり弁体と弁座とが接触した状態で、運動変換部により回転盤を回転させて、その回転盤の回転を係合機構により接触盤を伝達して、接触盤を回転させることができる。これにより、弁体を弁座から離間させずに、弁体と弁座を相互に擦り合わせて、弁体と弁座の間の付着物を確実に除去することができる。 According to this configuration, in a state where the contact plate and the turntable are not in surface contact, that is, in a state where the valve body and the valve seat are in contact, the rotation plate is rotated by the motion conversion unit, and the rotation of the turntable is related. The contact board can be transmitted by the combined mechanism to rotate the contact board. Thereby, without separating a valve body from a valve seat, a valve body and a valve seat can mutually be rubbed, and the deposit between a valve body and a valve seat can be removed reliably.
例えば、この弁装置は、弁装置の開口部を開放する場合に、駆動装置により伸縮軸が伸張し、それに伴って回転盤が軸方向に移動する。そして、回転盤に設けた従動節が螺旋状の切込溝に案内されて回転盤が回転しながら軸方向に移動する。合わせて、係合機構により回転盤の回転方向に係合した接触盤と弁軸本体が回転する。このとき接触盤と回転盤は面接触していないため、弁体は弁座から離間することなく、弁体と弁座を相互に擦り合わせることができる。 For example, in the valve device, when the opening of the valve device is opened, the expansion / contraction shaft is extended by the driving device, and the rotary disk moves in the axial direction accordingly. The follower provided on the rotating disk is guided by the spiral cut groove, and the rotating disk moves in the axial direction while rotating. In addition, the contact plate and the valve shaft main body that are engaged in the rotation direction of the rotary plate by the engagement mechanism rotate. At this time, since the contact plate and the rotating plate are not in surface contact, the valve body and the valve seat can be rubbed against each other without being separated from the valve seat.
なお、ここでいう接触盤と回転盤の面接触とは、接触盤の回転盤側の面と回転盤の接触
盤側の面が接触することをいう。
Here, the surface contact between the contact plate and the rotating plate means that the surface on the rotating plate side of the contact plate comes into contact with the surface on the contact plate side of the rotating plate.
そして、上記の課題を解決するための本発明の内燃機関は、上記に記載の弁装置をEGRバルブとして設けて構成される。この構成によれば、弁体と弁座との間に付着する煤を除去し、EGRバルブの開閉制御に支障が生じることを回避することができるので、EGRバルブの微小な開閉制御を可能にして、排ガスや出力の悪化を抑制することができる。 And the internal combustion engine of this invention for solving said subject is provided and provided with the valve apparatus as described above as an EGR valve. According to this configuration, it is possible to remove the wrinkles adhering between the valve body and the valve seat, and to prevent the EGR valve opening / closing control from being hindered, thereby enabling the minute opening / closing control of the EGR valve. Thus, deterioration of exhaust gas and output can be suppressed.
本発明の弁装置と内燃機関によれば、運動変換部により弁軸の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁軸を軸周りに回転させて弁体と弁座を相互に擦り合わせることができるので、流体の不純物などが弁体の弁座と接触する面、及び弁座の弁体と接触する面に付着しても、その付着物を除去することができる。そのため、弁体と弁座との間の付着物によって弁装置の開閉制御に支障が生じることを回避することができる。 According to the valve device and the internal combustion engine of the present invention, a part of the linear motion of the valve shaft is converted into rotational motion by the motion conversion unit, and the valve body and the valve seat are rubbed against each other by rotating the valve shaft around the shaft. Therefore, even if fluid impurities adhere to the surface of the valve body that contacts the valve seat and the surface of the valve seat that contacts the valve body, the adhered matter can be removed. Therefore, it is possible to avoid the occurrence of troubles in the opening / closing control of the valve device due to the deposit between the valve body and the valve seat.
また、運動変換部により弁軸の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁体と弁座とを擦り合わせるので、確実に弁体と弁座との間の付着物を除去することができる。 In addition, a part of the linear motion of the valve shaft is converted into rotational motion by the motion conversion unit, and the valve body and the valve seat are rubbed together, so that the deposits between the valve body and the valve seat can be reliably removed. it can.
これにより、微小開度での排ガスの流量の制御性を確保して、空気とEGRガスの割合を内燃機関の運転条件に合わせた適切な割合にすることができるので、排ガスの排出量の悪化や内燃機関の出力の悪化などを回避することができる。 As a result, the controllability of the flow rate of the exhaust gas at a very small opening degree can be ensured, and the ratio of air and EGR gas can be set to an appropriate ratio according to the operating conditions of the internal combustion engine, so that the exhaust gas emission amount is deteriorated. And deterioration of the output of the internal combustion engine can be avoided.
以下、本発明に係る実施の形態の弁装置と内燃機関について説明する。なお、図1の(a)における弁軸の軸方向で、且つ右から左方向をx1方向とし、左から右方向をx2方向する。 Hereinafter, a valve device and an internal combustion engine according to embodiments of the present invention will be described. In addition, in the axial direction of the valve shaft in FIG. 1A, the right to left direction is the x1 direction, and the left to right direction is the x2 direction.
図1の(a)に示すように、実施の形態のEGRバルブ(弁装置)1は、燃焼後の排ガスが順に通過する開口部10a〜10cを有する弁筒11と、開口部10bに設けられた弁座12と、弁座12に接触して開口部10bを遮蔽し、且つ弁座12から離間して開口部10bを開放する弁体13と、弁体13が固定される弁軸14と、弁体13が弁座12から離間するように弁軸14を軸方向に移動する駆動装置15と、弁体13が弁座12に接触するように弁軸14を軸方向に付勢するスプリング(付勢部材)16を備える。
As shown to (a) of FIG. 1, the EGR valve (valve apparatus) 1 of embodiment is provided in the
このEGRバルブ1で排ガスを筒内に導入する場合には、まず、駆動装置15のモータ15aが駆動し、変換部15bがモータ15aの回転運動を直線運動に変換する。次に、その直線運動により弁軸14がx2方向に移動して、弁体13が弁座12から離間する。
これにより、開口部10bが開放され、排ガスが開口部10a〜10cを順に通過して、排ガスを筒内に導入する。一方、排ガスを筒内に導入しない場合には、駆動装置15のモータ15aを停止する。次に、スプリング16の付勢力により弁軸がx1方向に移動して、弁体13が弁座12に接触する。これにより、開口部10bが遮蔽され、排ガスの導入を停止する。
When exhaust gas is introduced into the cylinder by the
Thereby, the
しかし、排ガス中にはスモークが存在するため、EGRバルブ1の開口部10bを開放した状態にすると、弁体13の弁座12と接触する面、及び弁座12の弁体13と接触する面に煤が付着する。この弁座12と弁体13との間の煤を除去するために、このEGRバルブ1は、駆動装置15、又はスプリング16により弁軸14が軸方向に移動するときに、弁軸14の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁軸14を軸周りに回転させて弁体13と弁座12を相互に擦り合わせる運動変換部20を設けて構成される。
However, since smoke exists in the exhaust gas, when the
また、このEGRバルブ1は、運動変換部20が切込溝21とその切込溝21に案内される従動節22を備え、切込溝21を弁軸14の外周に設けられた外筒23に設けると共に、従動節22を弁軸14に設けて構成される。
In addition, the
詳しくは、弁軸14が、弁体13が固定される弁軸本体24と、弁軸本体24に固定された接触盤25と、駆動装置15により弁軸14の軸方向に伸縮する伸縮軸26と、伸縮軸26に弁軸14の軸周りに回転可能に支持され、接触盤25と面接触する回転盤27とから構成される。また、回転盤27の外周に設けられた外筒23に運動変換部20の切込溝21を、回転盤27に従動節22をそれぞれ設けると共に、駆動装置15、又はスプリング16により弁軸14が軸方向に移動した場合で、接触盤25と回転盤27が面接触していないときに、接触盤25と回転盤27とを回転盤27の回転方向に係合する係合機構30を備えて構成される。
Specifically, the
運動変換部20は、カムの原理を応用して、駆動装置15又はスプリング16による弁軸14の軸方向の直線運動の一部を回転運動に変換する機構である。詳しくは、外筒23に設けた螺旋状の切込溝21に、回転盤27に設けた従動節22を案内し、従動節22が切込溝21に沿って移動するときに回転盤27を回転させながら軸方向に移動する機構である。
The motion conversion unit 20 is a mechanism that converts a part of the linear motion in the axial direction of the
図4は、外筒23の内周面に設けられた切込溝21の展開図である。切込溝21は、図4において斜めに切り込まれているカム溝21aと、従動節22がx1方向からx2方向に移動したときに従動節22をカム溝21aに案内する第一案内部21bと、従動節22がx2方向からx1方向に移動したときに従動節22をカム溝21aに案内する第二案内部21cとを備える。
FIG. 4 is a development view of the
カム溝21aは、外筒23に設けられたときに螺旋状になる溝である。従って、駆動装置15により伸縮軸26が伸縮し、回転盤27が軸方向に移動する場合に、回転盤27の従動節22がこのカム溝21aに沿って移動すると、回転盤27は軸周りに回転しながら軸方向に移動する。
The
従動節22は、図5に示すように、回転盤27の外周に等間隔に設けられ、滑らかに切込溝21に沿うように先端は丸みを設けて形成されている。
As shown in FIG. 5, the
この従動節22は、弁軸14がx1方向からx2方向に移動するときに、切込溝21の第一案内部21bによりカム溝21aに案内される。そして、従動節22がカム溝21aに沿って移動することで、回転盤27が弁軸14の軸周りに回転させながら軸方向に移動する。一方、弁軸14がx2方向からx1方向に移動するときに、従動節22が第二案内
部21cによりカム溝21aに案内され、カム溝21aに沿って移動することで、回転盤27が回転しながら軸方向に移動する。
The
外筒23は、図1の(a)に示すように、弁軸14の外周に、より詳しくは回転盤27の外周に設けられた円筒状の筒であり、この外筒23の内周面に前述した切込溝21が形成されている。
As shown in FIG. 1A, the
弁軸本体24は、弁体13が固定され、x1方向側の端部に接触盤25が固定されており、x2方向側の端部をスプリング16により付勢されている。
In the valve shaft
接触盤25は、図6に示すように、円盤状に形成され、係合機構30の係合孔31を備えて構成される。
As shown in FIG. 6, the
伸縮軸26は、開口部10bを開放するときに駆動装置15により伸張し、開口部10bを遮蔽するときに駆動装置15により縮小する。また、この伸縮軸26のx2方向側の端部に回転盤27を回転可能に支持している。
The
回転盤27は、図5に示すように、円盤状に形成され、x2方向に突出した係合機構30の係合突起32を備えて構成される。この係合突起32は、接触盤25の係合孔31に入り、接触盤25と回転盤27とを回転盤27の回転方向に係合し、運動変換部20により回転盤27が回転したときに接触盤25を回転させるように構成される。
As shown in FIG. 5, the
係合機構30は、接触盤25に設けた係合孔31と、回転盤27に設けた係合突起32からなり、接触盤25と回転盤27を回転盤27の回転方向に係合する機構である。この係合機構30を設けることで、接触盤25と回転盤27とが面接触していない状態、つまり弁体13が弁座12に接触している状態で弁軸14を軸周りに回転させて、弁体13と弁座12を相互に擦り合わせることができる。
The
次に、実施の形態のEGRバルブ1の動作について説明する。なお、ここでは弁体13を弁座12から離間させて開口部10bを開放する動作について説明する。
Next, the operation of the
図1に示すように、まず、駆動装置15のモータ15aが駆動して、変換部15bがそのモータ15aの回転運動を直線運動に変換して、伸縮軸26を伸張する。次に、伸縮軸26の伸張に伴って回転盤27がx1方向からx2方向に移動する。このとき、回転盤27に設けられた従動節22は、切込溝21の第一案内部21bによりカム溝21aの入口に案内される。また、同時に、回転盤27の係合突起32が接触盤25の係合孔31に入り、接触盤25と回転盤27を回転盤27の回転方向に係合する。
As shown in FIG. 1, first, the
次に、図2に示すように、駆動装置15により伸縮軸26が更に伸張すると、従動節22は切込溝21のカム溝21aに沿ってx1方向からx2方向に移動する。このときに、従動節22が螺旋状のカム溝21aに沿って移動するので、回転盤27は弁軸14の軸周りに回転しながらx1方向からx2方向に移動する。
Next, as shown in FIG. 2, when the
次に、回転盤27が回転すると回転盤27の係合突起32が接触盤25の係合孔31の周縁部にぶつかり、接触盤25と接触盤25が固定されている弁軸本体24が弁軸14の軸周りに回転する。このときに、弁体13と弁座12が相互に擦り合って、弁体13と弁座12の間の煤などの付着物を除去する。
Next, when the
このように、弁体13と弁座12を擦り合わせるためには、従動節22がカム溝21aに沿って、回転盤27が回転しているときには、回転盤27により接触盤25と弁軸本体
24がx2方向に移動していない状態とする必要がある。そこで、この実施の形態のEGRバルブ1は、接触盤25の係合孔31と回転盤27の係合突起32からなる係合機構30により接触盤25と回転盤27を回転盤27の回転方向に係合させて、接触盤25と回転盤27が面接触するまでの間に回転盤27を回転させるように構成される。また、運動変換部20の切込溝21のカム溝21aも、接触盤25と回転盤27が面接触するまでの間で、回転盤27を回転させるように構成される。
Thus, in order to rub the
次に、図3に示すように、駆動装置15により伸縮軸26が更に伸張すると、接触盤25と回転盤27とが面接触して、接触盤25と弁軸本体24がx2方向に移動する。このとき、弁体13が弁座12から離間して、開口部10bが開放される。また、従動節22は、切込溝21のカム溝21aを抜けているので、回転盤27は回転しない。
Next, as shown in FIG. 3, when the
弁体13を弁座12に接触させて、開口部10bを遮蔽する動作については、駆動装置15により伸縮軸26を縮小し、スプリング16により弁軸本体24がx1方向に付勢されて、弁軸14がx2方向からx1方向に移動するだけで、上記の動作の逆となるためその説明は省略する。
For the operation of bringing the
この実施の形態のEGRバルブ1によれば、運動変換部20により弁軸14の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁軸14を軸周りに回転させて弁体13と弁座12を相互に擦り合わせることができるので、排ガスの煤などが弁体13の弁座12と接触する面、及び弁座12の弁体13と接触する面に付着しても、それを除去することができる。そのため、弁体13と弁座12との間の煤などの付着物によってEGRバルブ1の開閉制御に支障が生じることを回避することができる。
According to the
また、運動変換部20により弁軸14の直線運動の一部を回転運動に変換し、弁体13と弁座12とを擦り合わせるので、確実に弁体13と弁座12との間の付着物を除去することができる。
In addition, a part of the linear motion of the
加えて、接触盤25と回転盤27が面接触していない状態、つまり弁体13と弁座12とが接触した状態で、運動変換部20により回転盤27を回転させて、その回転盤27の回転を係合機構30により接触盤25に伝達して回転させることができるので、弁体13と弁座12を離間させずに弁体13と弁座12を相互に擦り合わせて、弁体13と弁座12の間の煤などの付着物を確実に除去することができる。
In addition, in a state where the
次に、上記のEGRバルブ1を備えたエンジン2の一例について説明する。このエンジン2は、エンジン本体3に供給される空気を、エアクリーナー4、ターボチャージャー5のコンプレッサ、インタークーラー6、及び吸気スロットル7を経由して吸入し、エンジン本体3から排出される排ガスを、ターボチャージャー5のタービン、及び排ガス処理装置8を経由して排出している。そして、排ガスをEGRガスとして空気と混合するためのEGRシステムとしてEGRクーラー9とEGRバルブ1を備えて構成される。
Next, an example of the
このエンジン2は、エンジン2の運転条件に合わせてEGRガスと空気の最適な割合を前述したEGRバルブ1により制御している。
In the
このエンジン2によれば、EGRバルブ1の弁体13と弁座12の間に煤などの付着物が堆積しないため、微小開度での排ガスの流量の制御性を確保して、空気とEGRガスの割合をエンジン2の運転条件に合わせた適切な割合にすることができるので、排ガスの排出量の悪化やエンジン2の出力の悪化などを回避することができる。
According to this
なお、上記の実施の形態のでは、弁装置としてEGRバルブ1を例に説明したが、本発
明はこれに限定されない。
In the above embodiment, the
また、上記の実施の形態のEGRバルブ1の開口部10a〜10cの配置やスプリング16の配置などは一例であり、適宜変更することができる。加えて、モータ15aの回転運動を変換部15bで直線運動に変換する駆動装置15の代わりに、例えば、ソレノイドの磁力を用いてプランジャを動かすものなどを用いることもできる。
Moreover, arrangement | positioning of the opening parts 10a-10c of the
また、上記の実施の形態では、運動変換部20として、弁軸14の周囲に設けられた切込溝21と、弁軸14に設けられた従動節22により、弁軸14の直線運動の一部を回転運動に変換する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、弁軸の周囲に従動節を設け、弁軸に切込溝を設けた構成としてもよい。加えて、切込溝21を回転盤27の移動範囲に渡って設けてもよい。例えば、第二案内部21cをx1方向からx2方向の直線状の溝として形成することができる。さらに、従動節22の数や係合突起32の数についても適宜変更可能である。
Further, in the above embodiment, as the motion conversion unit 20, the linear motion of the
また、上記の実施の形態では、係合機構30として、接触盤25に設けた係合孔31と、回転盤27に設けた係合突起32により、接触盤25と回転盤27を、接触盤25と回転盤27とが面接触する前に回転盤27の回転方向に係合する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、接触盤25に係合突起32を、回転盤27に係合孔31をそれぞれ設けて構成してもよい。
In the above embodiment, the
本発明の弁装置は、弁座と弁体とを擦り合わせ、弁座と弁体との間に付着する付着物を除去して、弁体が付着物により弁座を遮蔽できなくなることを防止することができ、排ガスの流量を正確に制御することができるので、空気と排ガスを混合させたガスを筒内に導入するEGRシステムを備える内燃機関に利用することができる。 The valve device of the present invention rubs together the valve seat and the valve body, and removes the adhering matter adhering between the valve seat and the valve disc, thereby preventing the valve disc from being able to shield the valve seat by the adhering matter. Since the flow rate of the exhaust gas can be accurately controlled, it can be used for an internal combustion engine including an EGR system that introduces a mixture of air and exhaust gas into the cylinder.
1 EGRバルブ(弁装置)
2 エンジン(内燃機関)
10b 開口部
11 弁筒
12 弁座
13 弁体
14 弁軸
15 駆動装置
16 スプリング(付勢部材)
20 運動変換部
21 切込溝
21a カム溝
22 従動節
23 外筒
24 弁軸本体
25 接触盤
26 伸縮軸
27 回転盤
30 係合機構
31 係合孔
32 係合突起
1 EGR valve (valve device)
2 Engine (Internal combustion engine)
20
Claims (4)
前記駆動装置、又は前記付勢部材が前記弁軸を軸方向に移動させたときに、前記弁軸の直線運動の一部を回転運動に変換し、前記弁体が前記開口部を遮蔽した状態で前記弁軸を軸周りに回転させると共に前記弁体と前記弁座を相互に擦り合わせる運動変換部を設けることを特徴とする弁装置。 A valve cylinder having an opening through which a fluid passes, a valve seat provided in the opening, and shielding the opening by contacting the valve seat, and opening the opening away from the valve seat A valve body, a valve shaft to which the valve body is fixed, a drive device that moves the valve shaft in an axial direction so that the valve body is separated from the valve seat, and the valve body is in contact with the valve seat In a valve device comprising a biasing member that biases the valve shaft in the axial direction as described above,
When the drive device or the biasing member moves the valve shaft in the axial direction, a part of the linear motion of the valve shaft is converted into rotational motion, and the valve body shields the opening. in the valve device and providing a motion converter rubbed the valve shaft is rotated with Rutotomoni the valve body the valve seat to each other about the axis.
前記回転盤に前記従動節を、前記回転盤の外周に前記切込溝をそれぞれ設けると共に、前記駆動装置、又は前記付勢部材が前記弁軸を軸方向に移動させた場合で、前記接触盤と前記回転盤が面接触していないときに、前記接触盤と前記回転盤とを前記弁軸の軸周りの回転方向に係合する係合機構を備えることを特徴とする請求項2に記載の弁装置。 The valve shaft includes a valve shaft main body to which the valve body is fixed, a contact panel fixed to the valve shaft main body, a telescopic shaft that expands and contracts in the axial direction of the valve shaft by the driving device, and the telescopic shaft. It is supported rotatably around the axis of the valve shaft, and comprises a rotating disk that makes surface contact with the contact disk,
In the case where the follower node is provided on the rotating disk and the cut groove is provided on the outer periphery of the rotating disk, and the driving device or the biasing member moves the valve shaft in the axial direction, the contact disk 3. An engagement mechanism that engages the contact plate and the turntable in a rotation direction around the valve shaft when the turntable and the turntable are not in surface contact. Valve device.
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