WO1999020886A1 - Dispositif a soupape de commande de recyclage des gaz d'echappement - Google Patents

Dispositif a soupape de commande de recyclage des gaz d'echappement Download PDF

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WO1999020886A1
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housing
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passage
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Eiji Numata
Toshihiko Miyake
Shinichi Kawasaki
Yasuhiko Kato
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Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
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    • F02M26/50Arrangements or methods for preventing or reducing deposits, corrosion or wear caused by impurities

Definitions

  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing a conventional exhaust gas recirculation control device described in, for example, Japanese Utility Model Publication No. 63-11104.
  • a fuel chamber 2 is provided inside the engine 1.
  • the intake pipe 3 a is connected to the engine 1 so that fuel gas can be supplied to the fuel chamber 2, and the exhaust pipe 3 b is connected to the engine 1 so that exhaust gas can be exhausted from the fuel chamber 2.
  • An EGR pipe 4 is provided to communicate the exhaust pipe 3 b with the EGR valve 5.
  • An exhaust gas return pipe 11 is provided so as to communicate the EGR valve 5 and the intake pipe 3a.
  • the EGR valve device 5 takes in a part of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 3 b through the EGR pipe 4, adjusts the recirculation amount of the exhaust gas, and sends the exhaust gas to the intake pipe 3 a via the exhaust gas return pipe 11. It is a thing to return.
  • the EGR valve device 5 has a packing 6 for preventing the exhaust gas from leaking from the connecting surface with the EGR pipe 4, and adjusts the opening of the exhaust gas passage in response to a negative pressure signal transmitted from the intake system of the engine.
  • the housing 1 2 is formed by aluminum die casting, and the exhaust gas passage 3 3 is provided so as to communicate the passage entrance 3 4 with the passage exit 35. Then, an annular valve seat 24 is fitted in the middle of the exhaust gas passage 33, and the control valve 7 comes into contact with the valve seat 24.
  • the control valve 7 is fixed to the lower end of a shaft 23 provided to slide up and down inside a sliding member 21 mounted on a housing 12.
  • a holder 22 having a U-shaped cross section is laid on the lower part of the sliding member 21, that is, on the side facing the exhaust gas passage 33, and exhaust is performed on the sliding part between the shaft 23 and the sliding member 21. It prevents the intrusion of carbon etc. contained in the gas.
  • the diaphragm 8 is sandwiched between the disc-shaped first and second holding plates 18 and 19 attached to the upper end 36 of the shaft 23, and attached to the upper end 36 of the shaft 23.
  • the lower negative pressure case 14 has a locking hole formed at the bottom, and is fastened and fixed to the upper portion of the housing 12 with the screw 13, and the protrusion of the sliding member 21 is locked by the locking hole. .
  • the upper negative pressure case 15 is mounted on the upper part of the lower negative pressure case 14, and cooperates with the lower negative pressure case 14 to clamp the peripheral edge of the diaphragm 8.
  • the negative pressure chamber 9 is constituted by the upper negative pressure case 15 and the diaphragm 8.
  • a compression spring 16 is contracted between the upper negative pressure case 15 and the first holding plate 18, and presses the first holding plate 18 downward.
  • the upper negative pressure case 15 is provided with a negative pressure introducing pipe 17 for introducing a negative pressure from the intake pipe 3a. Further, a non-metal packing 20 is interposed between the lower negative pressure case 14 and the housing 12 so as to block heat from entering the lower negative pressure case 14 from the housing 12.
  • the EGR valve device 5 is fastened and fixed to the housing 12 with bolts 25 via a packing 6 so that the EGR pipe 4 branched from the exhaust pipe 3 b is connected to the passage inlet 34 and the exhaust gas is returned.
  • the pipe 11 is fastened and fixed to the housing 12 with bolts 26 via the packing 10 so that the pipe 11 is connected to the passage outlet 35, and the negative pressure inlet pipe 17 is connected to the intake pipe 3a and exhausted. It is built into the gas recirculation control device. Next, the operation of the exhaust gas recirculation control device will be described.
  • the gas burned in the combustion chamber 2 is exhausted as exhaust gas through the exhaust pipe 3b. Then, a part of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 3 b passes through the EGR pipe 4 to the EGR valve. Into the exhaust gas passage 33 of the cooling device 5.
  • the diaphragm 8 operates according to the pressure difference between the pressure in the negative pressure chamber 9 and the exhaust gas introduced through the EGR pipe 4, and moves the shaft portion 23 up and down with the sliding member 21 as a guide. .
  • the opening of the control valve 7 is adjusted by the vertical movement of the shaft 23.
  • the exhaust gas introduced through the EGR pipe 4 is supplied to the passage outlet 35 and the exhaust gas return according to the magnitude of the negative pressure introduced into the negative pressure chamber 9 through the negative pressure introducing pipe 17. It is returned to the intake pipe 3a via the pipe 11. Then, the exhaust gas is mixed with a mixture of fuel and air flowing through the intake pipe 3a, guided to the combustion chamber 2, and burned. This reduces the amount of harmful oxides in the exhaust gas.
  • this conventional EGR valve device 5 there is a problem that fine particles such as carbon contained in the exhaust gas adhere to the wall surface of the exhaust gas passage 33, which adversely affects the flow control function of the EGR valve device 5.
  • the present applicant has found that the more the wall surface of the exhaust gas passage 33 is corroded and roughened by the acid in the components of the exhaust gas, the more the amount of fine particles such as rubbing adheres to the wall surface. Also, it was found that the adhesion of the fine particles to the wall of the passage inlet 34 of the exhaust gas passage 33 is a major factor that deteriorates the flow control function of the EGR valve device. In other words, the exhaust gas is always introduced from the EGR pipe 4 into the passage entrance 34 of the exhaust gas passage 33, and the wall surface of the passage entrance 34 is particularly severely corroded. Then, fine particles such as carbon adhere to the rough wall surface and reduce the diameter of the passage inlet 34, thereby reducing the flow control function of the EGR valve device.
  • the valve seat 24 is press-fitted from the inside to the outside of the housing 12, there is a problem that the assembling workability is poor.
  • the EGR pipe 4 is fastened and fixed to the housing 12 with bolts 25 with the force packing 6 interposed between the EGR pipe 4 and the housing 12 to prevent exhaust gas leakage from the connecting surface between the EGR pipe 4 and the housing 12. Therefore, in the work of assembling the EGR pipe 4, a complicated alignment work for matching the positions of the bolt holes in the EGR pipe 4, the packing 6, and the housing 12 is required, and the assembling workability is poor and the work time is required. Chiatsuko.
  • valve seat 24 is manufactured by machining, there is a problem that the cost is high.
  • An EGR valve applied to this type of exhaust gas recirculation control device is described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 55-12067.
  • the conventional EGR valve device 5A includes a housing 12 and a separate plate 27.
  • the rod 27 has a valve seat, a passage inlet, and a passage outlet.
  • the EGR valve device 5A has a packing 29, a plate 27, a packing 28 and a housing 12 superimposed on a base provided with an EGR pipe 4 and an exhaust gas return pipe 11 on a body, and integrated with bolts 25. It is fastened and fixed.
  • Other configurations are the same as those of the conventional EGR valve device 5 shown in FIG.
  • the EGR valve device 5A includes the housing 12 and the separate plate-like body 27, two packings 28 and 29 are required to prevent exhaust gas leakage, and the number of components increases.
  • the bolt hole alignment work becomes more complicated, the assembling workability is poor, and the work time is required.
  • the EGR valve device 5A is designed to easily disassemble and assemble to easily remove the fine particles adhered to the wall surface of the exhaust gas passage 33, and to suppress the adhesion of the fine particles. None is considered. Further, as an EGR valve applied to this type of exhaust gas recirculation control device, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-185657.
  • This conventional EGR valve device 5B is made of a thin plate as shown in FIG.
  • An annular valve seat 30 is provided.
  • the valve seat 30 is fitted and fixed to the housing 12 by a panel action of the thin plate shape.
  • Other configurations are the same as those of the conventional EGR valve device 5 shown in FIG.
  • the exhaust gas passage 33 is formed in the housing 12 formed of aluminum die gust, so that the exhaust gas passage 33, especially the passage The walls of the inlets 34 are not protected at all from corrosion by exhaust gases. Therefore, there was a problem that the work of removing the attached fine particles had to be frequently performed, and the maintainability was extremely poor.
  • valve seat 30 is press-fitted from the inside to the outside of the housing 12, there is a problem that the assembling workability is poor.
  • the packing 6 is required to connect the EGR pipe 4 and the housing 12 with the result that the assembling workability is poor and the working time is required.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and has improved corrosion resistance to exhaust gas on the wall surface of the exhaust gas passage at the entrance of the passage to suppress adhesion of fine particles and reduce maintenance frequency.
  • the aim is to obtain an EGR valve device that can be significantly reduced.
  • An exhaust gas recirculation control valve device includes: a housing having an exhaust gas passage therein; and a housing provided in the housing, the engine exhaust pipe being connected to the engine intake pipe via the exhaust gas passage.
  • a control valve for adjusting the amount of circulated exhaust gas and a cylindrical shape having a valve seat at a tip made of a material having higher corrosion resistance to the exhaust gas than the housing, and abutting the valve seat on the control valve;
  • a negative pressure case which is attached to the sliding member and forms a differential pressure through the diaphragm.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a view around a shield of an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 2 of the present invention. Main part sectional view shown,
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a shield applied to an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part around a shield of an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part around a shield of an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part around a shield of an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • Figure ⁇ is a schematic configuration diagram showing a conventional exhaust gas recirculation control device
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of an exhaust gas recirculation control valve device applied to a conventional exhaust gas recirculation control device.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the exhaust gas recirculation control valve device applied to the conventional exhaust gas recirculation control device.
  • FIG. 10 is a sectional view showing still another example of the exhaust gas recirculation control valve device applied to the conventional exhaust gas recirculation control device.
  • FIG. 1 is a sectional view showing an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a housing 41 is formed by aluminum die casting, and is provided so that an exhaust gas passage 33 communicates with a passage inlet 34 and a passage outlet 35.
  • a cylindrical shield 42 having a valve seat 42 a at the tip is press-fitted and fixed to the passage entrance 34 from the outside, and the control valve 7 is brought into contact with the valve seat 42 a of the shield 42.
  • the shield 42 is formed by forming a stainless steel thin plate into a cylindrical shape, and drawing the end thereof to form a valve seat 42a.
  • the shield 42 is fitted and fixed to the housing 41 by the panel action of the thin plate shape.
  • the control valve 7 is fixed to the lower end of a shaft 23 provided to slide up and down inside a sliding member 21 mounted on the housing 41.
  • a holder 22 having a U-shaped cross section is laid on the lower part of the sliding member 21, that is, on the side facing the exhaust gas passage 33, and exhaust is performed on the sliding part between the shaft part 23 and the sliding member 21. Prevents intrusion of carbon etc. contained in gas
  • the diaphragm 8 is sandwiched between the disc-shaped first and second holding plates 18 and 19 attached to the upper end 36 of the shaft 23, and attached to the upper end 36 of the shaft 23. It has been done.
  • the lower negative pressure case 14 has a locking hole formed at the bottom, and is fastened and fixed to the upper part of the housing 41 with the screw 13, and locks the convex portion of the sliding member 21 with the locking hole. .
  • the upper negative pressure case 15 is mounted on the upper part of the lower negative pressure case 14, and cooperates with the lower negative pressure case 14 to clamp the peripheral edge of the diaphragm 8.
  • the negative pressure chamber 9 is constituted by the upper negative pressure case 15 and the diaphragm 8.
  • a compression spring 16 is contracted between the upper negative pressure case 15 and the first holding plate 18, and presses the first holding plate 18 downward.
  • the upper negative pressure case 15 is provided with a negative pressure introducing pipe 17 for introducing a negative pressure from the intake pipe 3a.
  • a non-metallic packing 2 ⁇ is interposed between the lower negative pressure case 14 and the housing 12 so as to block heat from entering the lower negative pressure case 14 from the housing 12.
  • the EGR valve device 40 configured as described above is fastened to the housing 41 with bolts 25 via a packing 6 so that the EGR pipe 4 branched from the exhaust pipe 3 b is connected to the passage inlet 34.
  • the exhaust gas return pipe 11 is fastened and fixed to the housing 12 with bolts 26 via the packing 10 so that the exhaust gas return pipe 11 is connected to the passage outlet 35.
  • the negative pressure introduction pipe 17 is connected to the intake pipe 3 Connected to a and incorporated in the exhaust gas recirculation control device. Next, the operation of the exhaust gas recirculation control device will be described.
  • the gas burned in the combustion chamber 2 is exhausted as exhaust gas through the exhaust pipe 3b. Then, a part of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 3 b is introduced into the exhaust gas passage 33 of the EGR valve device 41 via the EGR pipe 4.
  • the diaphragm 8 operates according to the pressure difference between the pressure in the negative pressure chamber 9 and the exhaust gas introduced through the EGR pipe 4, and moves the shaft portion 23 up and down with the sliding member 21 as a guide. .
  • the opening of the control valve 7 is adjusted by the vertical movement of the shaft 23.
  • the exhaust gas introduced through the EGR pipe 4 is supplied to the passage outlet 35 and the exhaust gas return according to the magnitude of the negative pressure introduced into the negative pressure chamber 9 through the negative pressure introducing pipe 17. It is returned to the intake pipe 3a via the pipe 11. Then, the exhaust gas is mixed with a mixture of fuel and air flowing through the intake pipe 3a, guided to the combustion chamber 2, and burned. This reduces the amount of harmful oxides in the exhaust gas.
  • the exhaust gas is introduced into the shield 42 via the EGR pipe 4, and does not touch the wall of the passage entrance 34.
  • the shield 42 is made of stainless steel, which has higher corrosion resistance to exhaust gas than aluminum die-gust, the inner wall surface of the shield 42 is not corroded by the exhaust gas, and the shield 42 is used for the flow control mechanism of the valve device. Adhesion of fine particles such as carbon at the passage entrances 3 and 4 which exert an influence is remarkably suppressed. Therefore, the frequency of the operation for removing fine particles can be significantly reduced, and an EGR valve device having excellent maintainability can be obtained.
  • the shield 42 is press-fitted from the outside into the passage inlet 34 of the exhaust gas passage 33 and attached to the housing 41, assemblability can be improved. Also, since the shield 42 is made of sheet metal, it can be manufactured at low cost. Example 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part around a shield of an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the shield 43 is formed by forming a thin stainless steel plate into a cylindrical shape, drawing the front end thereof to form a valve seat 43a, and further bending the rear end radially outward.
  • the housing 44 is formed by aluminum die casting, and the exhaust gas passage 33 is provided so that the passage inlet 34 and the passage outlet 35 communicate with each other.
  • an annular groove 44 a is provided on the edge of the passage entrance 34 of the housing 44 over the entire circumference. The groove 44a is formed at a depth shallower than the thickness of the flange portion 43b.
  • the shield 43 is securely fixed to the housing 44 by the pressure input to the passage entrance 34 and the fastening force of the bolt 25.
  • FIG. 3 is a sectional view of a main part showing a shield applied to an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram showing an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 3 of the present invention. It is principal part sectional drawing which shows the surroundings of a shield.
  • the shielding plate 45 is formed by forming a thin stainless steel plate into a cylindrical shape, drawing the end thereof to form a valve seat (not shown), and folding the end thereof radially outward. Bend to form an annular flange 45b, and furthermore, an outer peripheral surface of the flange 45b Are provided with a plurality of grooves 45c in the circumferential direction.
  • an elastic liquid sealing member 46 made of silicon rubber or the like is applied to the outer peripheral surface of the flange portion 45b. Then, the shielding body 45 is pressed into the passage entrance 34 from the outside until the flange portion 45b contacts the bottom surface of the groove 44a, and the EGR pipe 4 is housed by bolts (not shown). Is fastened and fixed.
  • the other configuration is the same as that of the second embodiment.
  • the sealing member 46 when the EGR pipe 4 is fastened and fixed to the housing 44, the sealing member 46 is pressed and filled in the groove 45c, thereby ensuring the sealing performance. Therefore, there is no need to use the packing 6, and the positioning of the bolt holes is made easier by that amount, and the assemblability can be improved.
  • Example 4
  • the rear end of the shield 42 extends from the housing 41.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a main part around a shield of an exhaust gas recirculation control valve device according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the EGR pipe 47 is made of stainless steel, the end of which is squeezed to form a valve seat 47a, and the end of which is bent to protrude radially outward. Part 4 7b is formed.
  • the housing 48 is formed by aluminum die casting, and the exhaust gas passage 33 is provided so as to communicate the passage inlet 34 and the passage outlet 35.
  • the entrance side of the passage entrance 34 is formed with a large diameter, and a female screw is formed on the inner peripheral wall surface of the large diameter portion 34a. Then, the EGR pipe 47 is moved outward until its flange portion 47b contacts the bottom surface of the large diameter portion 34a.
  • the mounting nut 49 attached to the EGR pipe 47 is fastened to the female screw of the large-diameter portion 34a and fixed to the housing 48.
  • Other configurations are the same as those in the first embodiment.
  • the flange portion 47 b is sandwiched between the mounting nut 49 and the bottom surface of the large-diameter portion 34 a by the fastening force of the mounting nut 49, and the sealing property is secured. You. Therefore, the packing 6 and the bolt 25 are not required, and a complicated bolt hole alignment work is not required, so that the assemblability can be remarkably improved.
  • the housing is made of aluminum die-casting.
  • the housing is not limited to aluminum die-casting and may be made of steel.
  • the shielding plate or the EGR pipe is made of stainless steel.
  • the shielding plate or the EGR pipe may be made of a material having better corrosion resistance to exhaust gas than the material of the housing. Corrosion resistant alloys, nibs, titanium and the like can be used.
  • a housing having an exhaust gas passage therein, and circulating from an exhaust pipe of the engine to an intake pipe of the engine via the exhaust gas passage provided in the housing.
  • a control valve for adjusting the amount of exhaust gas to be exhausted and a cylindrical shape having a valve seat at the tip made of a material having higher corrosion resistance to the exhaust gas than the housing, and contacting the valve seat with the control valve;
  • a shield attached to the passage entrance so as to cover the inner wall surface of the passage entrance of the exhaust gas passage, and a sliding member connected to the control valve and pressed into the housing.
  • a shaft portion slidably disposed through the diaphragm, a diaphragm attached to an end of the shaft portion, operated by a differential pressure to open and close the control valve, and a diaphragm attached to the sliding member, via the diaphragm Form the differential pressure And a negative pressure case for. Therefore, since the wall of the passage entrance is covered with a shield having excellent corrosion resistance to exhaust gas, the adhesion of fine particles at the passage entrance can be suppressed, and the frequency of maintenance can be greatly reduced. But
  • the exhaust gas recirculation control valve device which can be installed easily from the outside, can be installed.
  • the shield is integrally formed at the end of the pipe branched from the exhaust pipe and connected to the entrance of the passage, the pipe can be connected without using a conventional packing, and the number of parts can be reduced. As a result, assemblability can be improved accordingly.
  • the shield has an annular flange portion extending radially outward and integrally provided at a rear end, and is fastened to the housing so that a pipe branched from the exhaust pipe is connected to the passage entrance. Since the flange portion is sandwiched between the end surface of the pipe and the outer peripheral end surface of the passage entrance of the housing when the fixing member is fixedly attached, the shield having the valve seat is securely fixed, and is stable. The obtained valve operation is obtained.
  • a plurality of annular grooves are provided on the outer peripheral surface of the flange portion, and a liquid sealing member having elasticity is applied and formed on the outer peripheral surface of the flange portion, so that pipes can be connected without using a conventional packing.
  • the number of parts can be reduced, and the assemblability can be improved accordingly.

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Description

明 細 書 排気ガス再循環制御バルブ装置 技術分野 この発明は、 自動車等の内燃機関の排気ガス再循環システムに用いられる排気 ガス再循環制御 (以下、 E G R (Exhaust Gas Recirculation) とする) バルブ 装置に関するものである。 背景技術 図 7は例えば実公昭 6 3— 1 1 0 4号公報に記載された従来の排気ガス還流制 御装置を示す概略構成図である。
図 7において、 機関 1の内部には、 燃料室 2が設けられている。 そして、 吸気 管 3 aが燃料ガスを燃料室 2に供給できるように機関 1に連結され、 排気管 3 b が排気ガスを燃料室 2から排気できるように機関 1に連結されている。
E G Rパイプ 4が排気管 3 bと E G Rバルブ 5とを連通するように設けられて いる。 排気ガス戻し管 1 1が E G Rバルブ 5と吸気管 3 aとを連通するように設 けられている。 E G Rバルブ装置 5は排気管 3 bを通る排気ガスの一部を E G R パイプ 4を介して取り込み、 該排気ガスの再循環量を調整して排気ガス戻し管 1 1を介して吸気管 3 aに戻すものである。
この E G Rバルブ装置 5は、 E G Rパイプ 4との連結面からの排気ガスの漏れ を防止するパッキン 6、 エンジンの吸気系から伝達される負圧信号によって応動 して排気ガスの通路の開度を調整する調節弁 7、 上部に負圧室 9を形成して差圧 により調節弁 7を作動させるゴム製のダイアフラム 8および排気ガス戻し管 1 1 との連結面からの排気ガスの漏れを防止するパッキン 1 0を備えている。
ここで、 E G Rバルブ装置 5の構成について図 8を参照しつつ説明する。 ハウジング 1 2は、 アルミダイガスト成形により形成され、 排気ガス用通路 3 3が通路入口 3 4と通路出口 3 5とを連通するように設けられている。 そして、 環状の弁座 2 4が排気ガス用通路 3 3の途中に嵌着され、 調節弁 7がこの弁座 2 4に当接するようになつている。 この調節弁 7は、 ハウジング 1 2に装着された 摺動部材 2 1の内部を上下に摺動するように配設された軸部 2 3の下端部に固着 されている。 断面コの字状のホルダ 2 2が摺動部材 2 1の下部、 即ち排気ガス用 通路 3 3に面する側に敷設され、 軸部 2 3と摺動部材 2 1との摺動部に排気ガス 中に含まれるカーボン等の侵入を防止している。
ダイアフラム 8は、 軸部 2 3の上端部 3 6に装着された円板状の第 1および第 2の押え板 1 8、 1 9に挟持されて、 軸部 2 3の上端部 3 6に取り付けられてい る
下部負圧ケース 1 4は底部に係止孔が形成され、 ねじ 1 3によりハウジング 1 2の上部に締着固定され、 該係止孔により摺動部材 2 1の凸部を係止している。 上部負圧ケース 1 5が下部負圧ケース 1 4の上部に装着され、 下部負圧ケース 1 4と共働してダイアフラム 8の周縁部を挟持している。 そして、 上部負圧ケース 1 5とダイアフラム 8とにより負圧室 9が構成されている。 圧縮スプリング 1 6 が上部負圧ケース 1 5と第 1の押え板 1 8との間に縮設され、 第 1の押え板 1 8 を下方に押圧している。 この上部負圧ケース 1 5には、 吸気管 3 aからの負圧を 導入する負圧導入管 1 7が取り付けられている。 さらに、 非金属パッキン 2 0が 下部負圧ケース 1 4とハウジング 1 2との間に介装され、 ハウジング 1 2から下 部負圧ケース 1 4に侵入する熱を遮断するようになっている。
この E G Rバルブ装置 5は、 排気管 3 bから分岐された E G Rパイプ 4が通路 入口 3 4に連結するようにパッキン 6を介在させてハウジング 1 2にボルト 2 5 により締着固定され、 排気ガス戻し管 1 1が通路出口 3 5に連結するようにパッ キン 1 0を介在させてハウジング 1 2にボルト 2 6により締着固定され、 負圧導 入管 1 7が吸気管 3 aに連結されて排気ガス還流制御装置に組み込まれている。 ついで、 この排気ガス還流制御装置の動作について説明する。
燃焼室 2で燃焼されたガスは排気ガスとして排気管 3 bを通って排気される。 そして、 排気管 3 bを通る排気ガスの一部が E G Rパイプ 4を介して E G Rバル ブ装置 5の排気ガス用通路 3 3に導入される。
ダイアフラム 8は負圧室 9内の圧力と E G Rパイプ 4を介して導入された排気 ガスとの差圧に応じて作動し、 軸部 2 3を摺動部材 2 1を案内にして上下動させ る。 そして、 軸部 2 3の上下動により調節弁 7の開度が調整される。
そこで、 E G Rパイプ 4を介して導入された排気ガスは、 負圧導入管 1 7を介 して負圧室 9に導入された負圧の大きさに応じて、 通路出口 3 5および排気ガス 戻し管 1 1を介して吸気管 3 aに戻される。 そして、 この排気ガスは吸気管 3 a を流通する燃料と空気との混合気に混合されて燃焼室 2に導かれ、 燃焼される。 これによつて、 排気ガス中の有害物質である窒化酸化物の量が低減される。 この従来の E G Rバルブ装置 5では、 排気ガスに含まれるカーボン等の微粒子 が排気ガス用通路 3 3の壁面に付着し、 E G Rバルブ装置 5の流量制御機能に悪 影響を及ぼすという課題があつた。
本出願人は、 鋭意検討の結果、 排気ガス用通路 3 3の壁面が排気ガスの成分中 の酸により腐食されて荒れる程、 壁面への力一ボン等の微粒子の付着量が増大す ること、 また排気ガス用通路 3 3の通路入口 3 4の壁面への微粒子の付着が E G Rバルブ装置の流量制御機能を低下させる大きな要因であることを見出した。 つ まり、 排気ガス用通路 3 3の通路入口 3 4には、 排気ガスが常に E G Rパイプ 4 から導入されており、 通路入口 3 4の壁面は特に腐食が激しい。 そして、 この荒 れた壁面にカーボン等の微粒子が付着して通路入口 3 4の口径を縮小させること により、 E G Rバルブ装置の流量制御機能が低下してしまう。
しかしながら、 この従来の E G Rバルブ装置 5は、 排気ガス用通路 3 3がアル ミダイガストで成形されたハウジング 1 2に形成されているので、 排気ガス用通 路 3 3の壁面、 特に通路入口 3 4の壁面は排気ガスによる腐食に対して保護され ていない。 そこで、 流量制御機能を維持するためには、 付着した微粒子を取り除 く作業を頻繁に実施しなけれらばならず、 メンテナンス性が著しく悪いという課 題があった。
また、 弁座 2 4がハウジング 1 2の内側から外側に向けて圧入固定されている ので、 組付作業性が悪いという課題もあった。 O 992 P また、 EGRパイプ 4力パッキン 6を介在させてハウジング 12にボルト 25 により締着固定され、 EGRパイプ 4とハウジング 12との連結面からの排気ガ ス漏れを防止している。 そこで、 EGRパイプ 4の組付作業においては、 EGR パイプ 4、 パッキン 6およびハウジング 12のボルト穴位置を一致させる煩雑な 位置合わせ作業が必要となり、 組付作業性が悪く、 作業時間を要するという課題 ちあつァこ。
また、 弁座 24は削り出し加工により作製されているので、 高コストとなると いう課題もあった。 また、 この種の排気ガス還流制御装置に適用される EG Rバルブとしては、 実 開昭 55— 12067号公報に記載されたものがある。
この従来の EG Rバルブ装置 5 Aは、 図 9に示されるように、 ハウジング 12 と別体の板状体 27を備えている。 この扳状体 27には、 弁座、 通路入口および 通路出口が設けられている。 そして、 EGRバルブ装置 5Aは、 EGRパイプ 4 および排気ガス戻し管 11がー体に設けられた基台上にパッキン 29、 板状体 2 7、 パッキン 28およびハウジング 12を重ね合わせ、 ボルト 25により一体に 締着固定されている。 なお、 他の構成は、 図 8に示された従来の EGRバルブ装 置 5と同様に構成されている。
この EG Rバルブ装置 5 Aでは、 ハウジング 12と別体の板状体 27を備えて いるので、 排気ガス漏れを防止するために 2つのパッキン 28、 29が必要とな り、 構成部品が増加し、 ボルト穴の位置合わせ作業が一層煩雑となり、 組付作業 性が悪く、 作業時間を要するという課題があった。
また、 この EGRバルブ装置 5 Aは、 分解および組立性を向上させて、 排気ガ ス用通路 33の壁面に付着した微粒子を容易に除去しょうとするものであり、 微 粒子の付着を抑えようとすることは何ら考慮されていない。 さらに、 この種の排気ガス還流制御装置に適用される EG Rバルブとしては、 特開平 2— 185657号公報に記載されたものがある。
この従来の EG Rバルブ装置 5 Bは、 図 10に示されるように、 薄板からなる 環状の弁座 3 0を備えている。 そして、 この弁座 3 0は、 薄板形状が有するパネ 作用によりハウジング 1 2に嵌合固着されている。 なお、 他の構成は、 図 8に示 された従来の E G Rバルブ装置 5と同様に構成されている。
この E G Rバルブ装置 5 Bでは、 上記 E G Rバルブ装置 5と同様に、 排気ガス 用通路 3 3がアルミダイガストで成形されたハウジング 1 2に形成されているの で、 排気ガス用通路 3 3、 特に通路入口 3 4の壁面は排気ガスによる腐食に対し て何ら保護されていない。 そこで、 付着した微粒子を取り除く作業を頻繁に実施 しなけれらばならず、 メンテナンス性が著しく悪いという課題があった。
また、 弁座 3 0がハウジング 1 2の内側から外側に向けて圧入固定されている ので、 組付作業性が悪いという課題もあった。
また、 上記 E G Rバルブ装置 5と同様に、 E G Rパイプ 4とハウジング 1 2と の連結にパッキン 6が必要となり、 組付作業性が悪く、 作業時間を要するという
6¾¾もあった。 発明の開示 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あって、 排気 ガス用通路の通路入口の壁面の排気ガスに対する耐食性を高めて微粒子の付着を 抑え、 メンテナンス頻度を大幅に低減できる E G Rバルブ装置を得ることを目的 とする。
さらに、 メンテナンス頻度を大幅に低減できる効果を確保しつつ、 組付性に優 れた安価な E G Rバルブ装置を得ることを目的とする。 この発明による排気ガス再循環制御バルブ装置は、 内部に排気ガス用通路を有 するハウジングと、 このハウジング内に設けられ、 機関の排気管から上記排気ガ ス用通路を介して機関の吸気管に循環される排気ガスの量を調節する調節弁と、 排気ガスに対する耐食性が上記ハウジングより優れた材料で先端に弁座を有する 円筒状に成形され、 該弁座を上記調節弁に当接し、 かつ、 上記排気ガス用通路の 通路入口の内壁面を覆い隠すように該通路入口に装着された遮蔽体と、 上記調節 弁に連設され、 上記ハウジング内に圧入された摺動部材に対して摺動自在に配設 された軸部と、 この軸部の端部に取り付けられ、 差圧により作動して上記調節弁 を開閉するダイァフラムと、 上記摺動部材に取り付けられ、 上記ダイアフラムを 介して差圧を形成する負圧ケースとを備えたものである。 図面の簡単な説明 図 1はこの発明の実施例 1に係る排気ガス再循環制御バルブ装置を示す断面図 図 2はこの発明の実施例 2に係る排気ガス再循環制御バルブ装置の遮蔽体周り を示す要部断面図、
図 3はこの発明の実施例 3に係る排気ガス再循環制御バルブ装置に適用される 遮蔽体を示す要部断面図、
図 4はこの発明の実施例 3に係る排気ガス再循環制御バルブ装置の遮蔽体周り を示す要部断面図、
図 5はこの発明の実施例 4に係る排気ガス再循環制御バルブ装置の遮蔽体周り を示す要部断面図、
図 6はこの発明の実施例 5に係る排気ガス再循環制御バルブ装置の遮蔽体周り を示す要部断面図、
図 Ίは従来の排気ガス還流制御装置を示す概略構成図、
図 8は従来の排気ガス還流制御装置に適用される排気ガス再循環制御バルブ装 置の一例を示す断面図、
図 9は従来の排気ガス還流制御装置に適用される排気ガス再循環制御バルブ装 置の他の例を示す断面図、
図 1 0は従来の排気ガス還流制御装置に適用される排気ガス再循環制御バルブ 装置のさらに他の例を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態 以下、 この発明の好適な実施例について図面を参照して説明する。
実施例 1 .
図 1はこの発明の実施例 1に係る排気ガス再循環制御バルブ装置を示す断面図 である。
図 1において、 ハウジング 4 1は、 アルミダイガスト成形により形成され、 排 気ガス用通路 3 3が通路入口 3 4と通路出口 3 5とを連通するように設けられて いる。 そして、 先端に弁座 4 2 aを有する円筒状の遮蔽体 4 2が通路入口 3 4に 外側から圧入固着され、 調節弁 7がこ遮蔽体 4 2の弁座 4 2 aに当接するように なっている。 この遮蔽体 4 2は、 ステンレスの薄板を円筒状に成形してなり、 そ の先端を絞り加工して弁座 4 2 aを形成している。 そして、 この遮蔽体 4 2は、 薄板形状が有するパネ作用によりハウジング 4 1に嵌合固着されている。 調節弁 7は、 ハウジング 4 1に装着された摺動部材 2 1の内部を上下に摺動するように 配設された軸部 2 3の下端部に固着されている。 断面コの字状のホルダ 2 2が摺 動部材 2 1の下部、 即ち排気ガス用通路 3 3に面する側に敷設され、 軸部 2 3と 摺動部材 2 1との摺動部に排気ガス中に含まれるカーボン等の侵入を防止してい る
ダイアフラム 8は、 軸部 2 3の上端部 3 6に装着された円板状の第 1および第 2の押え板 1 8、 1 9に挟持されて、 軸部 2 3の上端部 3 6に取り付けられてい る。
下部負圧ケース 1 4は底部に係止孔が形成され、 ねじ 1 3によりハウジング 4 1の上部に締着固定され、 該係止孔により摺動部材 2 1の凸部を係止している。 上部負圧ケース 1 5が下部負圧ケース 1 4の上部に装着され、 下部負圧ケース 1 4と共働してダイアフラム 8の周縁部を挟持している。 そして、 上部負圧ケース 1 5とダイアフラム 8とにより負圧室 9が構成されている。 圧縮スプリング 1 6 が上部負圧ケース 1 5と第 1の押え板 1 8との間に縮設され、 第 1の押え板 1 8 を下方に押圧している。 この上部負圧ケース 1 5には、 吸気管 3 aからの負圧を 導入する負圧導入管 1 7が取り付けられている。 さらに、 非金属パッキン 2◦が 下部負圧ケース 1 4とハウジング 1 2との間に介装され、 ハウジング 1 2から下 部負圧ケース 1 4に侵入する熱を遮断するようになっている。 このように構成された E G Rバルブ装置 4 0は、 排気管 3 bから分岐された E G Rパイプ 4が通路入口 3 4に連結するようにパッキン 6を介在させてハウジン グ 4 1にボルト 2 5により締着固定され、 排気ガス戻し管 1 1が通路出口 3 5に 連結するようにパッキン 1 0を介在させてハウジング 1 2にボルト 2 6により締 着固定され、 負圧導入管 1 7が吸気管 3 aに連結されて排気ガス還流制御装置に 組み込まれている。 ついで、 この排気ガス還流制御装置の動作について説明する。
燃焼室 2で燃焼されたガスは排気ガスとして排気管 3 bを通って排気される。 そして、 排気管 3 bを通る排気ガスの一部が E G Rパイプ 4を介して E G Rバル ブ装置 4 1の排気ガス用通路 3 3に導入される。
ダイアフラム 8は負圧室 9内の圧力と E G Rパイプ 4を介して導入された排気 ガスとの差圧に応じて作動し、 軸部 2 3を摺動部材 2 1を案内にして上下動させ る。 そして、 軸部 2 3の上下動により調節弁 7の開度が調整される。
そこで、 E G Rパイプ 4を介して導入された排気ガスは、 負圧導入管 1 7を介 して負圧室 9に導入された負圧の大きさに応じて、 通路出口 3 5および排気ガス 戻し管 1 1を介して吸気管 3 aに戻される。 そして、 この排気ガスは吸気管 3 a を流通する燃料と空気との混合気に混合されて燃焼室 2に導かれ、 燃焼される。 これによつて、 排気ガス中の有害物質である窒化酸化物の量が低減される。 この実施例 1によれば、 排気ガスは E G Rパイプ 4を介して遮蔽体 4 2内に導 入され、 通路入口 3 4の壁面に触れることはない。 そして、 遮蔽体 4 2がアルミ ダイガストに比べて排気ガスに対する耐食性に優れたステンレスで作製されてい るので、 遮蔽体 4 2の内壁面は排気ガスにより腐食されず、 バルブ装置の流量制 御機構に影響を及ぼす通路入口 3 4におけるカーボン等の微粒子の付着が著しく 抑えられる。 そこで、 微粒子の除去作業頻度が著しく低減でき、 メンテナンス性 に優れた E G Rバルブ装置が得られる。
また、 遮蔽体 4 2が排気ガス用通路 3 3の通路入口 3 4に外側から圧入してハ ウジング 4 1に取り付けられているので、 組立性を向上させることができる。 また、 遮蔽体 4 2が板金により作製されているので、 安価に作製できる。 実施例 2.
図 2はこの発明の実施例 2に係る排気ガス再循環制御バルブ装置の遮蔽体周り を示す要部断面図である。
この実施例 2では、 遮蔽体 4 3はステンレスの薄板を円筒状に成形してなり、 その先端を絞り加工して弁座 4 3 aを形成し、 さらにその後端を径方向外側に折 り曲げて円環状のフランジ部 4 3 bを形成している。 また、 ハウジング 4 4はァ ルミダイガスト成形により形成され、 排気ガス用通路 3 3が通路入口 3 4と通路 出口 3 5とを連通するように設けられている。 さらに、 環状の溝 4 4 aがハウジ ング 4 4の通路入口 3 4の縁部に全周にわたって設けられている。 この溝 4 4 a はフランジ部 4 3 bの厚みより浅い深さに形成されている。 そして、 遮蔽体 4 3 がフランジ部 4 3 bが溝 4 4 aの底面に当接するまで外側から通路入口 3 4に圧 入され、 E G Rパイプ 4がパッキン 6を介在させてボルト 2 5によりハウジング 4 4に締着固定されている。 なお、 他の構成は上記実施例 1と同様に構成されて いる。
この実施例 2によれば、 遮蔽体 4 3は通路入口 3 4への圧入力とボルト 2 5の 締着力とにより、 ハウジング 4 4に確実に固定される。
また、 フランジ部 4 3 bがハウジング 4 4の端面から突出しているので、 、。ッ キン 6がフランジ部 4 3 bと E G Rパイプ 4との間で重点的に押圧され、 シール 性が向上され、 排気ガスの漏れを確実に防止することができる。 実施例 3 .
図 3はこの発明の実施例 3に係る排気ガス再循環制御バルブ装置に適用される 遮蔽体を示す要部断面図、 図 4はこの発明の実施例 3に係る排気ガス再循環制御 バルブ装置の遮蔽体周りを示す要部断面図である。
この実施例 3では、 遮蔽板 4 5はステンレスの薄板を円筒状に成形してなり、 その先端を絞り加工して弁座 (図示せず) を形成し、 その後端を径方向外側に折 り曲げて円環状のフランジ部 4 5 bを形成し、 さらにフランジ部 4 5 bの外周面 に複数の溝 4 5 cを周方向に設けている。 また、 シリコンゴム等からなる弾性を 有する液状のシール部材 4 6がフランジ部 4 5 bの外周面に塗布されている。 そ して、 遮蔽体 4 5がフランジ部 4 5 bが溝 4 4 aの底面に当接するまで外側から 通路入口 3 4に圧入され、 E G Rパイプ 4がボルト (図示せず) によりハウジン グ 4 4に締着固定されている。 なお、 他の構成は上記実施例 2と同様に構成され ている。
この実施例 3によれば、 E G Rパイプ 4をハウジング 4 4に締着固定した際に 、 シール部材 4 6が押圧されて溝 4 5 c内に充填され、 シール性が確保される。 そこで、 パッキン 6を用いる必要はなく、 その分ボルト穴の位置合わせが容易と なり、 組立性を向上させることができる。 実施例 4.
この実施例 4では、 図 5に示されるように、 遮蔽体 4 2の後端をハウジング 4 1から延出させたものである。 なお、 他の構成は上記実施例 1と同様に構成され ている。
この実施例 4によれば、 遮蔽体 4 2の後端が E G Rパイプ 4内に延出されてい るので、 パッキン 6が排気ガスから隔離され、 パッキン 6の排気ガスによる腐食 が抑えられ、 その分シール性を向上させることができる。 実施例 5 .
図 6はこの発明の実施例 5に係る排気ガス再循環制御バルブ装置の遮蔽体周り を示す要部断面図である。
この実施例 5では、 E G Rパイプ 4 7はステンレスで作製され、 その先端を絞 り加工して弁座 4 7 aを形成し、 さらに先端側を折り曲げて径方向外側に突出す る円環状のフランジ部 4 7 bを形成している。 また、 ハウジング 4 8はアルミダ ィガスト成形により形成され、 排気ガス用通路 3 3が通路入口 3 4と通路出口 3 5とを連通するように設けられている。 さらに、 通路入口 3 4の入口側が大径に 形成され、 大径部 3 4 aの内周壁面に雌ねじが形成されている。 そして、 E G R パイプ 4 7は、 そのフランジ部 4 7 bが大径部 3 4 aの底面に当接するまで外側 から通路入口 3 4に挿入され、 E G Rパイプ 4 7に装着された取付ナツ ト 4 9を 大径部 3 4 aの雌ねじに締着してハウジング 4 8に固定されている。 なお、 他の 構成は上記実施例 1と同様に構成されている。
この実施例 5によれば、 フランジ部 4 7 bが取付ナツ ト 4 9の締着力により取 付ナツ ト 4 9と大径部 3 4 aの底面との間に挟持され、 シール性が確保される。 そこで、 パッキン 6やボルト 2 5が不要となり、 煩雑なボルト穴の位置合わせ作 業が不要となり、 組立性を著しく向上させることができる。
また、 E G Rパイプ 4 7に弁座 4 7 aがー体に設けられているので、 部品点数 の削減が図られ、 その分組立性を向上させることができる。 なお、 上記各実施例では、 ハウジングをアルミダイカストで作製するものとし ているが、 ハウジングはアルミダイカストに限らず、 鋅鉄で作製してもよい。 また、 上記各実施例では、 遮蔽板あるいは E G Rパイプをステンレスで作製す るものとしているが、 遮蔽板あるいは E G Rパイプはハウジングの材料より排気 ガスに対する耐食性が良好な材料であればよく、 例えばニッケル基耐食合金、二 ォブ、チタン等を用いることができる。 以上述べたように、 この発明によれば、 内部に排気ガス用通路を有するハウジ ングと、 このハウジング内に設けられ、 機関の排気管から上記排気ガス用通路を 介して機関の吸気管に循環される排気ガスの量を調節する調節弁と、 排気ガスに 対する耐食性が上記ハウジングより優れた材料で先端に弁座を有する円筒状に成 形され、 該弁座を上記調節弁に当接し、 かつ、 上記排気ガス用通路の通路入口の 内壁面を覆い隠すように該通路入口に装着された遮蔽体と、 上記調節弁に連設さ れ、 上記ハウジング内に圧入された摺動部材に対して摺動自在に配設された軸部 と、 この軸部の端部に取り付けられ、 差圧により作動して上記調節弁を開閉する ダイァフラムと、 上記摺動部材に取り付けられ、 上記ダイアフラムを介して差圧 を形成する負圧ケースとを備えている。 そこで、 通路入口の壁面が排気ガスに対 する耐食性に優れた遮蔽体に覆われているので、 通路入口における微粒子の付着 が抑えられてメンテナンス頻度を大幅に低減でき、 さらに弁座を有する遮蔽体が 外側から通路入口に取り付けられるので、 組付性を向上できる排気ガス再循環制 御バルブ装置が得られる。
また、 上記遮蔽体は、 上記排気管から分岐し上記通路入口に連結されるパイプ の先端に一体に形成されているので、 従来のパッキンを用いることなくパイプの 連結ができ、 部品点数の削減が図られるとともに、 その分組立性を向上させるこ とができる。
また、 上記遮蔽体は、 径方向外方に延出する円環状のフランジ部が後端に一体 に設けられ、 上記排気管から分岐するパイプが上記通路入口に連結するように上 記ハウジングに締着固定される際に、 該フランジ部が該パイプの端面と該ハウジ ングの該通路入口の外周端面との間に挟持されるので、 弁座を有する遮蔽体の固 定が確実になり、 安定した弁動作が得られる。
また、 環状の溝が上記フランジ部の外周面に複数設けられ、 弾性を有する液状 のシール部材が上記フランジ部の外周面に塗布形成されているので、 従来のパッ キンを用いることなくパイプの連結ができ、 部品点数の削減が図られるとともに 、 その分組立性を向上させることができる。

Claims

請求の範囲
1 . 内部に排気ガス用通路を有するハウジングと、
このハウジング内に設けられ、 機関の排気管から上記排気ガス用通路を介して 機関の吸気管に循環される排気ガスの量を調節する調節弁と、
排気ガスに対する耐食性が上記ハウジングより優れた材料で先端に弁座を有す る円筒状に成形され、 該弁座を上記調節弁に当接し、 かつ、 上記排気ガス用通路 の通路入口の内壁面を覆い隠すように該通路入口に装着された遮蔽体と、 上記調節弁に連設され、 上記ハウジング内に圧入された摺動部材に対して摺動 自在に配設された軸部と、
この軸部の端部に取り付けられ、 差圧により作動して上記調節弁を開閉するダ ィァフラムと、
上記摺動部材に取り付けられ、 上記ダイアフラムを介して差圧を形成する負圧 ケースとを備えた排気ガス再循環制御バルブ装置。
2. 上記遮蔽体は、 上記排気管から分岐し上記通路入口に連結されるパイプの 先端に一体に形成されていることを特徴とする請求項 1記載の排気ガス再循環制 御バルブ装置。
3. 上記遮蔽体は、 径方向外方に延出する円環状のフランジ部が後端に一体に 設けられ、 上記排気管から分岐するパイプが上記通路入口に連結するように上記 ハウジングに締着固定される際に、 該フランジ部が該パイプの端面と該ハウジン グの該通路入口の外周端面との間に挟持されることを特徴とする請求項 1記載の 排気ガス再循環制御バルブ装置。
4. 環状の溝が上記フランジ部の外周面に複数設けられ、 弾性を有する液状の シール部材が上記フランジ部の外周面に塗布形成されていることを特徴とする請 求項 3記載の排気ガス再循環制御バルブ装置。
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