JPH11270417A - Egrバルブ - Google Patents

Egrバルブ

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JPH11270417A
JPH11270417A JP10077125A JP7712598A JPH11270417A JP H11270417 A JPH11270417 A JP H11270417A JP 10077125 A JP10077125 A JP 10077125A JP 7712598 A JP7712598 A JP 7712598A JP H11270417 A JPH11270417 A JP H11270417A
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JP
Japan
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rotor
valve
motor case
shaft
motor
Prior art date
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Application number
JP10077125A
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English (en)
Inventor
Hideaki Nakamura
英昭 中村
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Hitachi Unisia Automotive Ltd
Original Assignee
Unisia Jecs Corp
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Publication date
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組み立て作業性の向上、および低価格化を図
ることができるEGRバルブを提供すること。 【解決手段】 ロータ21の一方の回転方向の回転限界
位置を規制するストッパ部2Aと、そのロータ21を一
方の回転方向に付勢する渦巻きばね34とをモータケー
ス2に備え、モータケース2内に収容したロータ21を
渦巻きばね34の付勢力によって一方の回転限界位置に
保持した後に、そのモータケース2の開口部に、ロータ
シャフト25の収容方向の後端側を軸支するプレートと
してのパーティションを結合させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、排ガスの再循環
系中に備えられるEGR(Exhaust Gas Recirculation
)バルブに関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種のEGRバルブとしては、例え
ば、モータを構成すべくロータを収容するモータケース
と、バルブシャフトの軸線方向の移動によって開閉可能
なバルブを収容するバルブボディとを結合して、ロータ
の回転をバルブシャフトの軸線方向の移動に変換する構
成のものがある。そのモータケースの一端側には開口部
が形成されており、その開口部を通してモータのロータ
がロータシャフトの軸線方向から収容され、そのロータ
シャフトの収容方向の先端側がモータケースの他端側の
内部にて回転自在に軸支される。モータケースの一端側
の開口部にはプレートが取り付けられ、このプレートに
よってロータシャフトの収容方向の後端側が回転自在に
軸支される。また、ロータをロータ原点としての一方向
の回転限界位置に規制すべく、ロータを一方の回転限界
位置に止めるストッパと、ロータを一方の回転方向に付
勢するスプリングが備えられている。
【0003】従来、このようにロータ原点を規制するた
めのストッパとスプリングは、モータケースの一端側の
開口部に取り付けられるプレートの内面側に備えられて
いた。
【0004】このようにストッパとスプリングがプレー
トの内面側に備えられている関係上、EGRバルブの組
み立てに際しては、予め、ロータシャフトの収容方向の
後端側がプレートに軸支されて、ロータとプレートとの
位置関係がストッパとスプリングによって規制されてか
ら、それらロータとプレートとの結合体がモータケース
に組み付けられることになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モータケー
ス内にロータを取り付ける際には、モータケース側のス
テータとロータとの間に生じる磁力によって、ロータが
モータケース内に強く引き寄せられることになる。
【0006】そのため、上記従来のようにロータとプレ
ートとの結合体をモータケースに組み付ける場合には、
その組み付け作業中において、ロータとステータとの間
の強い磁力によってロータシャフトの収容方向の後端側
がプレートから抜け出ないように、ロータシャフトを一
時的に抜け止めしておく必要がある。例えば、ロータシ
ャフトの後端側に横穴を特別に設けて、その横穴に通し
たワイヤなどの治具によってロータシャフトの一時的な
抜け止めをしなければならない。しかし、このような一
時的な抜け止めは、EGRバルブの組み立て作業性を悪
化させ、またロータシャフトに特別な横穴を設ける面倒
もあり、結果的に、EGRバルブの高価格化を招くとい
う問題があった。
【0007】この発明の目的は、組み立て作業性の向
上、および低価格化を図ることができるEGRバルブを
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、一端側に形成された開口部を通して、モータのロー
タをロータシャフトの軸線方向から収容し、かつ他端側
の内部にて前記ロータシャフトの収容方向の先端側を回
転自在に軸支するモータケースと、前記モータケースの
前記開口部に結合されて前記ロータシャフトの収容方向
の後端側を回転自在に軸支するプレートと、前記モータ
ケースに設けられて前記ロータの一方の回転方向の回転
限界位置を規制するストッパと、前記ロータと前記モー
タケースとの間に備えられて前記回転体を前記一方の回
転方向に付勢する付勢手段と、バルブシャフトの軸線方
向の移動によって開閉可能なバルブを収容し、かつ前記
モータケースに結合可能なバルブボディと、前記ロータ
の回転を前記バルブシャフトの軸線方向の移動に変換す
る変換機構とを備えたことを特徴とする。
【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、前記プレートは、前記モータケースの前記開口部と
前記バルブボディとの間に挟持されるパーティションで
あることを特徴とする。
【0010】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2において、前記バルブボディに、前記バルブを閉弁方
向に付勢するスプリングを備え、前記変換機構は、前記
バルブが閉弁しかつ前記ロータが前記一方の回転方向の
回転限界位置に規制されているときに、前記ロータシャ
フトと前記バルブシャフトとの間の動力伝達系中に所定
間隔の遊びを形成することを特徴とする。
【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1から3
のいずれかにおいて、前記モータケースは直流モータを
構成することを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。
【0013】図1において1は、排気ガスの再循環系中
に介在する排ガス通路が内部に形成されたバルブボディ
であり、バルブ11が図のように上動してシート12に
接することによって排気ガス通路が閉じられ、バルブ1
1が下動してシート12から離れることによって排気ガ
ス通路が開かれる。2は、直流モータ20を収容するモ
ータケース、3は、モータケース2の下側開口部に合致
するプレートとしてのパーティションである。バルブボ
ディ1、モータケース2、およびパーティション3は、
モータケース2とパーティション3を貫通してバルブボ
ディ1にねじ合うボルト51によって互いに結合され
る。52は、パーティション3とバルブボディ1との間
に介在されるスペーサ、53はOリングである。
【0014】モータ20において、21はコイル22が
巻回されたロータ、23はマグネット24を備えたヨー
クであり、ロータ21の中央には、上下のシャフト部2
5A、25Bを結合したロータシャフト25が構成され
ている。上側のシャフト部25Aは、ベアリング26に
よってモータケース2に回転自在に軸支され、下側のシ
ャフト部25Bは、ベアリング27によってパーティシ
ョン3に回転自在に軸支される。28はウェーブワッシ
ャである。ロータ21の上端にはコミュテータ29が取
り付けられ、このコミュテータ29に対して、モータケ
ース2側に備えられたモータブラシ30がブラシスプリ
ング31によって押し付けられる。
【0015】40は、ロータ21の回転位置を検出する
ためのポジションセンサであり、本例の場合は、ロータ
21の回転位置に応じて抵抗値が変化する形式となって
いる。すなわち、抵抗体層が形成されてモータケース2
側に取り付けられるセンサ基板41と、ブラシ42を備
えてロータシャフト25に取り付けられるブラシプレー
ト43とを有し、ロータ21の回転位置に応じて、ブラ
シ42がセンサ基板41の抵抗体層の上を摺接するよう
になっている。このポジションセンサ40とモータブラ
シ29は、コネクター端子4によって図示しない制御装
置に接続される。44はカバー、45はパッキンであ
る。
【0016】ロータシャフト25の内部にはモータシャ
フト32が螺合されており、そのモータシャフト32
は、パーティション3側のガイドブッシュ13によって
回り止めされかつ軸方向の移動が許容されている。した
がって、ロータ21の回転量に応じてモータシャフト3
2が上下動することになる。本例の場合、ガイドブッシ
ュ13には断面略D字状のガイド穴が形成されており、
そのガイド穴内に、断面略D字状に形成されたモータシ
ャフト32の下側部分が上下動自在にガイドされる構成
となっている。また、ロータシャフト25には、図8か
ら図10に示すようなロータストッパ33が取り付けら
れて回り止めされており、そのロータストッパ33のス
トッパ部33Aと、モータケース2の内周面に形成され
たストッパ部2Aとの当接によって、ロータ21の一方
向の回転限界位置が規制されるようになっている。
【0017】34は付勢手段としての渦巻きばねであ
り、その内側端部34Aはロータストッパ33の内フッ
ク部33B(図10参照)に取り付けられ、その外側端
部34Bは、モータケース2の内側に形成された外フッ
ク部2Bに取り付けられる。図11は、モータケース2
とロータストッパ33との間の取り付け姿勢に拘束され
たときの形態の渦巻きばね34の平面図であり、その取
り付け姿勢に拘束されていないときは、弾性的に拡径し
ている。この渦巻きばね34はロータ21を一方の回転
方向に付勢し、モータ20が駆動されていないときは、
ストッパ部2A、33Aによって規制される一方向の回
転限界位置にロータ21を保持する。ロータ21が一方
向の回転限界位置にあるときは、モータシャフト32が
図1のような上方限位置まで移動する。ロータ21が他
方向に回転駆動されたときは、モータシャフト32が下
方に移動することになる。
【0018】モータシャフト32の下端は、下端にバル
ブ11が取り付けられたバルブシャフト14の上端と対
向する。そのバルブシャフト14の中間部は、ガイドシ
ール15とガイドプレート16によってバルブボディ1
に上下動自在にガイドされている。17はガイドシール
カバーである。バルブシャフト14の上端に取り付けら
れたスプリングシート18とバルブボディ1との間に
は、シャフト14を上方つまりバルブ11の閉動方向に
付勢するためのコイルスプリング19が介在されてい
る。
【0019】次に、作用について説明する。
【0020】以上のように構成されたEGRバルブは、
いわゆるトルクバランス方式により駆動される。
【0021】すなわち、コイルスプリング19によって
バルブ11の閉動方向に所定のリターントルクを付与
し、かつ直流モータ20の一方向の通電によってバルブ
11の開動方向に可変のモータトルクを付与し、それら
のトルクバランスによりバルブ11が開閉制御される。
モータトルクは、ロータ21の回転量に応じて上下動す
るモータシャフト32がバルブシャフト14を下方に押
すことによって、バルブ11に伝達される。このように
モータトルクをバルブ11に伝達する動力伝達系におい
ては、図1のようなバルブ11の閉成時に、バルブシャ
フト14とモータシャフト32との間に所定の間隔の遊
びSが形成される。すなわち、図1のように、コイルス
プリング19によってバルブ11が閉成位置に保持さ
れ、かつ渦巻きばね34によって、ロータ21が一方向
の回転限界位置にまで回転されてモータシャフト32が
上方限位置に保持されているときに、それらのシャフト
11、32の対向面間に遊びSが形成される。
【0022】このようなトルクバランスの駆動方式の場
合は、直流モータ20の発生トルクを連続的に制御し
て、バルブ11の調整開度の分解能を理論上無限に小さ
くすることができる。また直流モータ20は、ステッピ
ングモータのような脱調現象による制御誤差が発生せ
ず、その分、ステッピングモータを用いた場合に比して
応答性を上げることができて、信頼性も向上する。さら
に、動力伝達系中のバルブシャフト14とモータシャフ
ト32との間に、所定の間隔の遊びSを形成したとこと
により、バルブ11およびシート12などに磨耗が生じ
たとしてもバルブ11の完全な閉成が補償されることに
なる。遊びSの間隔は、それらの磨耗を考慮して例えば
0.2mm程度に設定する。
【0023】EGRバルブの開閉制御に際しては、例え
ば、ロータ21の回転位置に対応するポジションセンサ
40のセンサ出力値(電圧)をフィードバックしつつ、
直流モータ20の駆動デューティーを制御することがで
いる。
【0024】次に、このようなEGRバルブの組み立て
手順について説明する。
【0025】まず、図2のように、モータケース2内
に、その下側開口部を通してロータ21をロータシャフ
ト25の軸線方向から収容する。その際、ロータ21に
は、モータケース2の内部に位置するロータシャフト2
5、コミュテータ29、およびベアリンク26が予め組
み付けられている。さらに、本例の場合には、ロータシ
ャフト25に対して、モータシャフト32とロータスト
ッパ33が予め組み付けられている。したがって、モー
タケース2側のマグネット24によってロータ21が強
く引き寄せられる状況下において、ロータ21は、ロー
タシャフト25やモータシャフト32などを介して支え
られつつ、モータケース2内に確実に収容されることに
なる。図6は、このようにしてロータ21を収容した後
におけるモータケース2の底面図(図2のVI矢視図)
であり、また図5は、ロータシャフト21を収容する前
のモータケース2の底面図である。
【0026】その後、図3のように、モータケース2側
の外フック部2Bと、ロータストッパ33側の内フック
部33Bとの間に、渦巻きばね34を取り付ける。図7
は、渦巻きばね34の取り付け後におけるモータケース
2の底面図(図3のVII矢視図)である。渦巻きばね
34は、その弾性復元力によってロータ21を一方向の
回転方向(図7中の矢印A方向)に付勢し、図6のよう
にロータストッパ33のストッパ部33Aをモータケー
ス2のストッパ部2Aに当てて、ロータ21を一方の回
転限界位置に保持する。渦巻きばね34の取り付けに際
しては、例えば、ロータ21を一方の回転限界位置まで
回転させておき、外側端部34Bを外フック部2Bに止
めてから、渦巻きばね34をモータケース2内に収め、
その後、内側端部34Aを自由状態から図7中の矢印A
と反対方向に約1回転させてから、その内側端部34A
を内フック部33Bに止めることができる。
【0027】このようにして、モータケース2内のロー
タ21を一方の回転限界位置に保持した後は、図4のよ
うに、パーティション3、ベアリング27、およびブッ
シュ13を組み付けてから、図1のようにモータケース
2、パーティション3、スペーサ52、およびバルブボ
ディ1を結合すると共に、モータケース2の上部にポジ
ションセンサ40の構成部品などを組み込む。ベアリン
グ27とブッシュ13は、予めパーティション3に組み
付けておくことができる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
発明は、ロータの一方の回転方向の回転限界位置を規制
するストッパと、そのロータを一方の回転方向に付勢す
る付勢手段とをモータケースに備えた構成であるから、
モータケース内に収容したロータを付勢手段の付勢力に
よって一方向の回転限界位置に保持した後に、そのモー
タケースの開口部に、ロータシャフトの収容方向の後端
側を軸支するプレートを結合させることができ、この結
果、組み立て作業中に、従来のようにロータシャフトを
プレートに一時的に抜け止めすることが不要となり、そ
の分、組立作業性の向上、および低価格化を図ることが
できる。
【0029】また、請求項2に記載の発明は、プレート
として、モータケースの開口部とバルブボディとの間に
挟持されるパーティションを備えることにより、それら
の結合構造を簡素化することができる。
【0030】さらに、請求項3に記載の発明は、バルブ
が閉弁しかつロータが一方向の回転限界位置に規制され
ているときに、ロータシャフトとバルブシャフトとの間
の動力伝達系中に所定間隔の遊びを形成することによ
り、バルブなどに摩耗が生じたとしてもバルブの完全な
閉成を補償することができる。
【0031】またさらに、請求項4に記載の発明は、モ
ータとして直流モータを備えることにより、バルブの開
度を高い分解能をもって高精度に制御することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態の縦断面図である。
【図2】図1のEGRバルブにおけるロータ組み付け時
の縦断面図である。
【図3】図1のEGRバルブにおける渦巻きばね組み付
け時の縦断面図である。
【図4】図1のEGRバルブにおけるパーティション組
み付け時の縦断面図である。
【図5】図1におけるモータケース単体の底面図であ
る。
【図6】図2のVI矢視図である。
【図7】図3のVII矢視図である。
【図8】図1におけるロータストッパ単体の平面図であ
る。
【図9】図8のIX−IX線に沿う断面図である。
【図10】図9のX矢視図である。
【図11】図1における渦巻きばねの拘束形態の平面図
である。
【符号の説明】
1 バルブボディ 2 モータケース 2A ストッパ部 2B 外フック部 3 パーティション(プレート) 11 バルブ 12 シート 13 ガイドブッシュ 14 バルブシャフト 20 直流モータ 21 ロータ 25 ロータシャフト 32 モータシャフト 33 ロータストッパ 33A ストッパ部 33B 内フック部 34 渦巻きばね(付勢手段) S 遊び

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端側に形成された開口部を通して、モ
    ータのロータをロータシャフトの軸線方向から収容し、
    かつ他端側の内部にて前記ロータシャフトの収容方向の
    先端側を回転自在に軸支するモータケースと、 前記モータケースの前記開口部に結合されて前記ロータ
    シャフトの収容方向の後端側を回転自在に軸支するプレ
    ートと、 前記モータケースに設けられて前記ロータの一方の回転
    方向の回転限界位置を規制するストッパと、 前記ロータと前記モータケースとの間に備えられて前記
    回転体を前記一方の回転方向に付勢する付勢手段と、 バルブシャフトの軸線方向の移動によって開閉可能なバ
    ルブを収容し、かつ前記モータケースに結合可能なバル
    ブボディと、 前記ロータの回転を前記バルブシャフトの軸線方向の移
    動に変換する変換機構とを備えたことを特徴とするEG
    Rバルブ。
  2. 【請求項2】 前記プレートは、前記モータケースの前
    記開口部と前記バルブボディとの間に挟持されるパーテ
    ィションであることを特徴とする請求項1に記載のEG
    Rバルブ。
  3. 【請求項3】 前記バルブボディに、前記バルブを閉弁
    方向に付勢するスプリングを備え、 前記変換機構は、前記バルブが閉弁しかつ前記ロータが
    前記一方の回転方向の回転限界位置に規制されていると
    きに、前記ロータシャフトと前記バルブシャフトとの間
    の動力伝達系中に所定間隔の遊びを形成することを特徴
    とする請求項1または2に記載のEGRバルブ。
  4. 【請求項4】 前記モータケースは直流モータを構成す
    ることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の
    EGRバルブ。
JP10077125A 1998-03-25 1998-03-25 Egrバルブ Pending JPH11270417A (ja)

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