WO2020026289A1 - 排気ガス再循環バルブ及び排気ガス再循環装置 - Google Patents

排気ガス再循環バルブ及び排気ガス再循環装置 Download PDF

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WO2020026289A1
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exhaust gas
valve
gas recirculation
valve shaft
bearing
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PCT/JP2018/028387
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English (en)
French (fr)
Inventor
中川　聡
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/65—Constructional details of EGR valves
    • F02M26/72—Housings
    • F02M26/73—Housings with means for heating or cooling the EGR valve

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas recirculation valve provided in a passage for recirculating exhaust gas of an engine, and an exhaust gas recirculation device including the same.
  • An engine of a vehicle or the like is provided with an exhaust gas recirculation device that recirculates exhaust gas to an intake side for the purpose of reducing nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas.
  • the exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation valve.
  • the exhaust gas recirculation valve adjusts the amount of exhaust gas to be recirculated to the intake side by adjusting the opening of a valve body that closes an exhaust gas passage through which the exhaust gas passes.
  • the valve body is driven by an actuator via a valve shaft.
  • the soot and the adhesive component contained in the exhaust gas are dispersed in the exhaust gas in a high temperature region, the soot and the adhesive component do not adhere to the valve shaft on the exhaust gas passage side where the temperature is relatively high. And between the bearings. Thereafter, the soot and the adhesive component precipitate between the valve shaft and the bearing on the actuator side at a relatively low temperature. As a result, there is a problem that an operation failure of the exhaust gas recirculation valve is caused.
  • the object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation valve capable of suppressing problems caused by soot and sticky components contained in exhaust gas, and an exhaust gas recirculation device using the same.
  • An exhaust gas recirculation valve includes a valve body that opens and closes an exhaust gas passage through which exhaust gas passes, a valve shaft to which the valve body is fixed, and a valve shaft that is passed through and slides the valve shaft.
  • a bearing that movably supports the bearing, the bearing is fixed, and a wall that surrounds a space provided between the bearing and the exhaust gas passage; a portion of the wall closer to the exhaust gas passage than the bearing is cooled; And a housing provided with a coolant passage through which the medium passes.
  • an exhaust gas recirculation device includes an exhaust gas recirculation cooler that cools exhaust gas, and an exhaust gas recirculation cooler upstream of the exhaust gas recirculation cooler in an exhaust gas recirculation path from the exhaust side to the intake side. And the exhaust gas recirculation valve described above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an exhaust gas recirculation device including an exhaust gas recirculation valve according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the exhaust gas recirculation valve according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an exhaust gas recirculation valve according to a second embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of an exhaust gas recirculation valve according to another embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an exhaust gas recirculation device 1 including an exhaust gas recirculation valve 10 according to the first embodiment.
  • the exhaust gas recirculation device 1 is connected to an intake pipe 5 and an exhaust pipe 6 of the engine 2 and includes an exhaust gas recirculation valve 10 and an exhaust gas recirculation cooler (EGR (Exhaust Gas Recirculation) cooler) 12.
  • EGR exhaust Gas Recirculation
  • Exhaust gas generated by combustion of the engine 2 is basically discharged by a muffler 8 connected to an exhaust pipe 6, and a part of the exhaust gas is directed to the exhaust gas recirculation device 1.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 is controlled by an electronic control unit (ECU (Electronic Control Unit)) 14.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the exhaust gas recirculation valve 10 is located upstream of the exhaust gas recirculation cooler 12 in the exhaust gas recirculation path 9 from the exhaust pipe 6 to the intake pipe 5.
  • the exhaust gas recirculation cooler 12 cools the exhaust gas passing through the exhaust gas recirculation path 9 by exchanging heat with engine cooling water.
  • FIG. 2 is a sectional view of the exhaust gas recirculation valve 10 according to the first embodiment.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 adjusts the amount of exhaust gas to be recirculated from the exhaust pipe 6 to the intake pipe 5 in the exhaust gas recirculation device 1.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 includes a housing 30, valve bodies 40 and 42, a valve shaft 44, bearings 46 and 48, a spring holder 50, a spring 52, and an actuator 54.
  • the housing 30 can be divided into an exhaust gas passage side housing 32 and an actuator side housing 34.
  • An exhaust gas passage 36 through which exhaust gas passes is formed in the exhaust gas passage side housing 32.
  • the exhaust gas passage side housing 32 is made of cast iron.
  • the exhaust gas passage 36 is divided into two paths in the exhaust gas recirculation path from the exhaust side to the intake side.
  • a valve seat with which the valve bodies 40 and 42 abut is formed on the wall surface of the exhaust gas passage 36.
  • a through hole is formed in the wall surface of the exhaust gas passage 36, and the valve shaft 44 passes through the through hole.
  • the arrows indicated by broken lines indicate the flow of exhaust gas from the exhaust side toward the intake side that occurs when the valve bodies 40 and 42 are separated from the valve seats and the exhaust gas passage 36 is opened.
  • the actuator-side housing 34 is a cylindrical member formed around the valve shaft 44 so as to cover the periphery thereof.
  • the actuator side housing 34 is made of aluminum.
  • An opening on one side of the cylinder formed by the actuator-side housing 34 is connected to an actuator 54 that drives the valve shaft 44.
  • the opening on the other side of the cylinder formed by the actuator side housing 34 is connected to the exhaust gas passage side housing 32.
  • a part of the valve shaft 44 protrudes from the opening on the other side of the cylinder formed by the actuator-side housing 34, and the protruding part of the valve shaft 44 passes through a through hole provided in the exhaust gas passage-side housing 32.
  • a space 100 is provided between the bearing 46 and the exhaust gas passage 36.
  • the space 100 is provided between the bearing 46 on the actuator 54 side and the bearing 48 on the exhaust gas passage 36 side.
  • a portion of the exhaust gas passage 36 closer to the exhaust gas passage 36 than the bearing 46 is provided with a coolant passage 104 through which a cooling medium passes.
  • the cooling medium can flow to the actuator side housing 34 by, for example, bypassing engine cooling water for cooling the engine to the exhaust gas recirculation valve 10.
  • the valve bodies 40 and 42 are triangular pyramid-shaped members made of stainless steel or the like. Further, the outer edge of the bottom surface of the triangular pyramid formed by the valve bodies 40 and 42 abuts on the valve seat of the exhaust gas passage 36 formed in the housing 30 to close the exhaust gas passage 36. Then, the outer edge of the bottom surface of the triangular pyramid formed by the valve bodies 40 and 42 opens the exhaust gas passage 36 by moving away from the valve seat. Therefore, the valve bodies 40 and 42 open and close the exhaust gas passage 36 through which the exhaust gas passes.
  • the valve shaft 44 is a rod-shaped member made of stainless steel. One end of the valve shaft 44 is connected to a spring 52 and an actuator 54 via a spring holder 50. Further, the other end of the valve shaft 44 is located inside the exhaust gas passage side housing 32, and the valve bodies 40 and 42 are fixed. Here, the valve shaft 44 passes through the center of the valve body 40, and the other end of the valve shaft 44 reaches the valve body 42.
  • the bearings 46 and 48 are cylindrical sliding bearings.
  • the bearings 46 and 48 are fixed inside the actuator side housing 34 and slidably support the valve shaft 44.
  • the bearings 46 and 48 are fixed to a wall 102 surrounding the space 100 through which the valve shaft 44 extending from the spring holder 50 toward the exhaust gas passage 36 passes inside the actuator side housing 34.
  • the bearing 46 supports the valve shaft 44 from the actuator 54 side of the space 100
  • the bearing 48 supports the valve shaft 44 from the exhaust gas passage 36 side of the space 100.
  • a valve shaft 44 is passed through the center of the cylinder formed by the bearings 46 and 48. A clearance is provided between the valve shaft 44 and the bearings 46 and 48 so that the valve shaft 44 can move.
  • the spring holder 50 is a disc-shaped flat plate, and has a hole at the center. One end of the valve shaft 44 is fixed to this hole. The outer edge of the disk formed by the spring holder 50 is in contact with a spring 52 described later. A step is provided near the outer edge of the spring holder 50 for positioning the spring 52.
  • the spring 52 is a compression coil spring located inside the actuator side housing 34.
  • the spring 52 presses the valve shaft 44 in a direction from the exhaust gas passage 36 toward the actuator 54 via the spring holder 50.
  • the actuator 54 drives the valve bodies 40 and 42 through the valve shaft 44.
  • the actuator 54 has a motor inside. Then, in response to a signal from the electronic control unit 14, the motor operates to push the valve shaft 44 toward the exhaust gas passage 36. As a result, the valve bodies 40 and 42 fixed to the valve shaft 44 move, and the valve bodies 40 and 42 move away from the valve seats to open the exhaust gas passage 36. Further, the valve shaft 44 is pushed toward the actuator 54 by a spring 52. Therefore, when the motor inside the actuator 54 is not operating, the valve bodies 40 and 42 fixed to the valve shaft 44 abut on the valve seat of the exhaust gas passage 36 to close the exhaust gas passage 36.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 configured as described above, it is possible to suppress problems caused by soot and adhesive components contained in the exhaust gas.
  • a space 100 is provided between the bearing 46 and the exhaust gas passage 36.
  • a coolant passage 104 through which a cooling medium passes is provided in a portion of the wall 102 surrounding the space 100 on the exhaust gas passage 36 side of the bearing 46.
  • the wall 102 surrounding the space 100 is cooled by the cooling medium passing through the inside of the wall 102.
  • soot and adhesive components contained in the exhaust gas are deposited on the wall surface of the space 100 provided between the bearing 46 and the exhaust gas passage 36 before entering between the valve shaft 44 and the bearing 46.
  • the soot and the adhesive component are prevented from entering the space between the valve shaft 44 and the bearing 46 and depositing, and the operation failure of the exhaust gas recirculation valve can be reduced.
  • the soot and the adhesive component tend to be deposited on the bearing 46 farther from the exhaust gas passage 36 than the bearing 48. Therefore, the space 100 is provided between the bearing 46 and the exhaust gas passage 36, and the coolant passage 104 through which the cooling medium passes is provided inside the wall 102 on the exhaust gas passage 36 side of the bearing 46. is important.
  • the housing 30 of the exhaust gas recirculation valve 10 is composed of two members, an exhaust gas passage side housing 32 and an actuator side housing 34.
  • the exhaust gas passage side housing 32 through which the exhaust gas flows is provided with heat resistance using cast iron
  • the actuator side housing 34 through which the cooling medium flows is made of aluminum. To provide corrosion resistance.
  • valve shaft 44 is supported by two bearings.
  • the valve shaft 44 can operate more stably than supported by one bearing.
  • the exhaust gas recirculation valve when the exhaust gas recirculation valve is located on the upstream side of the exhaust gas recirculation cooler in the exhaust gas recirculation path from the exhaust side to the intake side, the exhaust gas recirculation valve is located on the downstream side of the exhaust gas recirculation cooler. , The temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation valve is higher.
  • the soot and the adhesive component contained in the exhaust gas hardly adhere to the valve shaft on the exhaust gas passage side, so that the soot and the adhesive component contained in the exhaust gas are used. Can easily enter between the valve shaft and the bearing.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 unlike the conventional exhaust gas recirculation valve, as described above, by cooling the wall 102, the soot and the adhesive component are prevented from entering between the valve shaft 44 and the bearing 46. In addition, soot and an adhesive component are deposited on the wall surface of a space 100 provided between the bearing 46 and the exhaust gas passage 36. Therefore, the exhaust gas recirculation valve 10 can exert its effect even when located on the upstream side of the exhaust gas recirculation cooler 12.
  • the exhaust gas recirculation valve 10 By arranging the exhaust gas recirculation valve 10 on the upstream side of the exhaust gas recirculation cooler, the temperature of the exhaust gas passing through the exhaust gas passage 36 of the exhaust gas recirculation valve 10 increases, so that the exhaust gas passage 36 The amount of soot and adhesive components adhering to the surface of the surface is reduced. As a result, clogging of the exhaust gas passage 36 is prevented, and the exhaust gas recirculation valve 10 can be used longer.
  • FIG. FIG. 3 is a sectional view of an exhaust gas recirculation valve 10A according to the second embodiment.
  • the difference between the exhaust gas recirculation valve 10A according to the second embodiment and the exhaust gas recirculation valve 10 according to the first embodiment is the presence or absence of the filter 60. The details will be described below.
  • the filter 60 is a cylindrical member having a plurality of holes, and is, for example, a member having a plurality of holes formed in a metal cylinder or a metal processed into a mesh shape, a so-called metal mesh.
  • the filter 60 is provided so as to surround the side surface of the valve shaft 44 in the space 100. Therefore, in the space 100, the filter 60 is located between the valve shaft 44 and the wall 102 surrounding the space 100. Further, the size of the hole of the filter 60 is smaller than the clearance provided between the valve shaft 44 and the bearing 46 for moving the valve shaft 44.
  • soot and adhesive components are more effectively prevented from entering between the valve shaft 44 and the bearing 46. be able to.
  • the exhaust gas recirculation valve 10A is mounted on a vehicle such that the valve shaft 44 is horizontal with the ground.
  • the wall 102 surrounding the space 100 is located vertically with respect to the valve shaft 44.
  • the soot and the adhesive component in the exhaust gas once deposited on the wall 102 may fall on the valve shaft 44 due to vibration or the like during traveling of the vehicle.
  • soot or the like dropped on the valve shaft 44 may enter between the valve shaft 44 and the bearing 46.
  • the size of the hole of the filter 60 is smaller than the clearance provided between the valve shaft 44 and the bearing 46 for moving the valve shaft 44. Therefore, even if soot or the like in the exhaust gas deposited on the wall 102 passes through the filter 60 and falls on the valve shaft 44, these substances are removed from the clearance provided between the valve shaft 44 and the bearing 46. small. As a result, the substance that has passed through the filter 60 and has fallen on the valve shaft 44 is prevented from being caught between the valve shaft 44 and the bearing 46 so that the movement of the valve shaft 44 is hindered.
  • the exhaust gas recirculation valve according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be modified within the scope of the invention.
  • the number of bearings supporting the valve shaft may be one.
  • a space 100 may be provided on the exhaust gas passage 36 side with respect to the bearing 48, and a coolant channel 104 through which a cooling medium flows may be provided inside a wall 102 surrounding the space 100. I do not care.
  • the housing 30 is configured by the two components of the exhaust gas passage side housing 32 and the actuator side housing 34.
  • the exhaust gas recirculation valve according to the present invention includes: The invention is not limited to this, and the housing 30 may be a single component.
  • the filter 60 may occupy the entire space 100, for example.

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Abstract

排気ガスに含まれる煤や粘着成分による不具合を抑制することができる排気ガス再循環バルブを提供する。　排気ガス再循環バルブ１０は、弁体４０，４２、弁軸４４、軸受４６及びハウジング３０を備える。弁体は、排気ガスが通過する排気ガス通路３６を開閉する。弁軸４４には、弁体４０，４２が固定されている。軸受け４６は、弁軸４４が通されて、弁軸４４を摺動可能に支持している。ハウジング３０は、軸受４６が固定されるとともに、軸受４６及び排気ガス通路３６の間に設けられた空間１００を囲む壁１０２を有している。壁１０２の内部における軸受４６よりも排気ガス通路３６側の部分には冷却媒体が通過する冷媒用流路１０４が設けられている。

Description

排気ガス再循環バルブ及び排気ガス再循環装置
　本発明は、エンジンの排気ガスを再循環させるための通路に設けられる排気ガス再循環バルブ、及びこれを備えた排気ガス再循環装置に関する。
　車両等のエンジンには、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させる等の目的で排気ガスを吸気側に再循環させる排気ガス再循環装置が設けられている。そして、排気ガス再循環装置は、排気ガス再循環バルブを備えている。排気ガス再循環バルブは、排気ガスが通過する排気ガス通路を塞ぐ弁体の開度を調節することにより、吸気側に再循環させる排気ガスの量を調整している。なお、弁体は、弁軸を介してアクチュエータにより駆動する。
　ところで、排気ガスに含まれる煤や粘着成分は、弁体を動かす弁軸及びその弁軸を支える軸受との間に入り込み、弁軸と軸受との間で析出して、排気ガス再循環バルブの動作不良を引き起こす。そこで、特許文献１に記載のような排気ガス再循環バルブ（以下で、従来の排気ガス再循環バルブと称す）では、軸受に対して排気ガス通路側に位置する弁軸の周囲にフィルタを設けている。そして、このフィルタにより、弁軸に付着した煤や粘着成分を掻きとり、弁軸と軸受との間にこれらの物質が入り込むことを防止している。
特許第５０７８９１４号公報
　しかし、排気ガスに含まれる煤や粘着成分は、高温の領域では排気ガスに分散しているため、比較的高温である排気ガス通路側の弁軸には付着せずに、アクチュエータ側の弁軸及び軸受の間に入り込む。その後、煤や粘着成分は、比較的低温のアクチュエータ側の弁軸及び軸受の間で析出する。これにより、排気ガス再循環バルブの動作不良を引き起こすという問題があった。
　本発明は、排気ガスに含まれる煤や粘着成分による不具合を抑制することができる排気ガス再循環バルブ及びこれを用いた排気ガス再循環装置を提供することを目的とする。
　本発明の一形態に係る排気ガス再循環バルブは、排気ガスが通過する排気ガス通路を開閉する弁体と、弁体が固定された弁軸と、弁軸が通されて、弁軸を摺動可能に支持する軸受と、軸受が固定されるとともに、軸受及び排気ガス通路の間に設けられた空間を囲む壁を有し、壁の内部における軸受よりも排気ガス通路側の部分には冷却媒体が通過する冷媒用流路が設けられているハウジングと、を備える。
　また、本発明の一形態に係る排気ガス再循環装置は、排気ガスを冷却する排気ガス再循環クーラと、排気側から吸気側に向かう排気ガスの再循環経路において排気ガス再循環クーラの上流側に位置する上述の排気ガス再循環バルブと、を備える。
　上記のように構成された排気ガス再循環バルブ及びこれを用いた排気ガス再循環装置では、排気ガスに含まれる煤や粘着成分による不具合を抑制することができる。
実施の形態１に係る排気ガス再循環バルブを含む排気ガス再循環装置の概略図である。 実施の形態１に係る排気ガス再循環バルブの断面図である。 実施の形態２に係る排気ガス再循環バルブの断面図である。 他の実施の形態に係る排気ガス再循環バルブの断面図である。
　以下で、一実施形態である排気ガス再循環バルブについて、添付した図面を参照しながら説明する。各実施の形態において同一の構成については、同一の符号を付す。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係る排気ガス再循環バルブ１０を含む排気ガス再循環装置１の概略図である。排気ガス再循環装置１は、エンジン２の吸気管５及び排気管６に接続され、排気ガス再循環バルブ１０及び排気ガス再循環クーラ（ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ　Ｇａｓ　Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）クーラ）１２を備えている。エンジン２の燃焼により発生した排気ガスは、基本的に排気管６に接続されたマフラー８により排出されるが、その一部は、排気ガス再循環装置１に向かう。排気ガス再循環バルブ１０は、電子制御装置（ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ））１４によって制御されている。また、排気ガス再循環バルブ１０は、排気管６から吸気管５に向かう排気ガスの再循環経路９において、排気ガス再循環クーラ１２よりも上流側に位置している。排気ガス再循環クーラ１２は、排気ガスの再循環経路９を通過する排気ガスをエンジン冷却水との間で熱交換させることにより冷却している。
　図２は、実施の形態１に係る排気ガス再循環バルブ１０の断面図である。排気ガス再循環バルブ１０は、排気ガス再循環装置１において、排気管６から吸気管５に再循環させる排気ガスの量を調整している。
　排気ガス再循環バルブ１０は、ハウジング３０、弁体４０，４２、弁軸４４、軸受４６，４８、スプリングホルダー５０、スプリング５２、アクチュエータ５４を備えている。
　ハウジング３０は、排気ガス通路側ハウジング３２及びアクチュエータ側ハウジング３４に分けることができる。排気ガス通路側ハウジング３２には、排気ガスが通過する排気ガス通路３６が形成されている。また、排気ガス通路側ハウジング３２は、鋳鉄から成る。ここで、排気ガス通路３６は、排気側から吸気側に向かう排気ガスの再循環経路において、その経路が二手に分かれている。また、排気ガス通路３６の壁面には、弁体４０，４２が当接する弁座が形成されている。さらに、排気ガス通路３６の壁面には貫通穴が形成され、この貫通穴を弁軸４４が貫いている。なお、図２において、破線で示した矢印は、弁体４０，４２が弁座から離れ排気ガス通路３６が開いた際に生じる排気側から吸気側に向かう排気ガスの流れを示している。
　アクチュエータ側ハウジング３４は、弁軸４４を中心として、その周囲を覆うように形成された筒状の部材である。また、アクチュエータ側ハウジング３４は、アルミを材料とする。アクチュエータ側ハウジング３４が成す筒の一方側の開口部は、弁軸４４を駆動するアクチュエータ５４に接続されている。また、アクチュエータ側ハウジング３４が成す筒の他方側の開口部は、排気ガス通路側ハウジング３２に接続されている。そして、アクチュエータ側ハウジング３４が成す筒の他方側の開口部から弁軸４４の一部が飛び出しており、弁軸４４の飛び出した部分が、排気ガス通路側ハウジング３２に設けられた貫通穴を貫いて、排気ガス通路３６に達している。さらに、アクチュエータ側ハウジング３４では、軸受４６及び排気ガス通路３６の間に空間１００が設けられている。より具体的には、空間１００は、アクチュエータ５４側にある軸受４６及び排気ガス通路３６側にある軸受４８の間に設けられている。そして、空間１００を囲む壁１０２の内部における、軸受４６よりも排気ガス通路３６側の部分には、冷却媒体が通過する冷媒用流路１０４が設けられている。なお、冷却媒体は、例えば、エンジンを冷却するためのエンジン冷却水を排気ガス再循環バルブ１０に迂回させることで、アクチュエータ側ハウジング３４に流すことができる。
　弁体４０，４２は、ステンレス鋼などを材料とする三角錐状の部材である。また、弁体４０，４２が成す三角錐の底面の外縁が、ハウジング３０に形成された排気ガス通路３６の弁座に当接することで、排気ガス通路３６を閉じる。そして、弁体４０，４２が成す三角錐の底面の外縁が、弁座から離れることで排気ガス通路３６を開く。従って、弁体４０，４２は、排気ガスが通過する排気ガス通路３６を開閉する。
　弁軸４４は、ステンレスを材料とする棒状の部材である。また、弁軸４４は、その一端がスプリングホルダー５０を介してスプリング５２及びアクチュエータ５４に接続されている。さらに、弁軸４４の他端側は、排気ガス通路側ハウジング３２の内部に位置するとともに、弁体４０，４２が固定されている。ここで、弁軸４４は、弁体４０の中心を貫き、弁軸４４の他端が弁体４２まで達している。
　軸受４６，４８は、円筒形の滑り軸受である。軸受４６，４８は、アクチュエータ側ハウジング３４の内部に固定され、弁軸４４を摺動可能に支持している。具体的には、軸受４６，４８は、アクチュエータ側ハウジング３４の内部において、スプリングホルダー５０から排気ガス通路３６に向かって伸びる弁軸４４が通る空間１００を取り囲む壁１０２に固定されている。また、軸受４６は、空間１００のアクチュエータ５４側から弁軸４４を支持し、軸受４８は、空間１００の排気ガス通路３６側から弁軸４４を支持している。さらに、軸受４６，４８が成す円筒の中心には、弁軸４４が通されている。そして、弁軸４４と軸受４６，４８との間には、弁軸４４が動けるように、クリアランスが設けられている。
　スプリングホルダー５０は、円盤状の平板であり、その中心には穴が開けられている。そして、この穴に弁軸４４の一端が固定されている。また、スプリングホルダー５０が成す円盤の外縁は、後述するスプリング５２が接している。なお、スプリングホルダー５０における外縁付近は、スプリング５２の位置決めのために、段差が設けられている。
　スプリング５２は、アクチュエータ側ハウジング３４の内部に位置する圧縮コイルばねである。また、スプリング５２は、スプリングホルダー５０を介して、排気ガス通路３６側からアクチュエータ５４側に向かう方向に弁軸４４を押している。
　アクチュエータ５４は、弁軸４４を介して弁体４０，４２を駆動させる。また、アクチュエータ５４は、その内部にモーターを有している。そして、電子制御装置１４からの信号により、モーターが動作し、弁軸４４を排気ガス通路３６側に向かって押す。これにより、弁軸４４に固定された弁体４０，４２が動き、弁体４０，４２が弁座から離れることで排気ガス通路３６を開く。また、弁軸４４は、スプリング５２によりアクチュエータ５４側に押されている。従って、アクチュエータ５４内部のモーター非動作時には、弁軸４４に固定された弁体４０，４２は、排気ガス通路３６の弁座に当接し、排気ガス通路３６を塞いでいる。
　以上のように構成された排気ガス再循環バルブ１０では、排気ガスに含まれる煤や粘着成分による不具合を抑制することができる。具体的には、排気ガス再循環バルブ１０では、軸受４６及び排気ガス通路３６の間に空間１００が設けてある。また、空間１００を囲む壁１０２の内部における軸受４６よりも排気ガス通路３６側の部分には、冷却媒体が通過する冷媒用流路１０４が設けられている。これにより、空間１００を囲む壁１０２は、その壁１０２の内部を通過する冷却媒体により冷却される。その結果、排気ガスに含まれる煤や粘着成分が、弁軸４４と軸受４６との間に入り込む前に、軸受４６と排気ガス通路３６との間に設けられた空間１００の壁面に析出する。従って、煤や粘着成分が、弁軸４４と軸受４６との間に入り込んで析出することが抑制され、排気ガス再循環バルブの動作不良を低減できる。なお、煤や粘着成分は、軸受４８よりも排気ガス通路３６から遠い軸受４６で析出しやすい。従って、軸受４６から排気ガス通路３６までの間に空間１００が設けられ、壁１０２における軸受４６よりも排気ガス通路３６側の内部に冷却媒体が通過する冷媒用流路１０４が設けられていることが重要である。
　また、排気ガス再循環バルブ１０のハウジング３０では、排気ガス通路側ハウジング３２及びアクチュエータ側ハウジング３４の２つの部材により構成されている。このようにハウジング３０を２つの部材で構成することで、排気ガスが流れる排気ガス通路側ハウジング３２には鋳鉄を用いて耐熱性を付与し、冷却媒体が流れるアクチュエータ側ハウジング３４にはアルミを用いて耐食性を付与するといったことが可能になる。
　さらに、排気ガス再循環バルブ１０では、弁軸４４は、２つの軸受により支持されている。この場合、弁軸４４は、１つの軸受けにより支持されるよりも、安定して動作することができる。
　ところで、排気側から吸気側に向かう排気ガスの再循環経路において、排気ガス再循環バルブが排気ガス再循環クーラの上流側に位置する場合、排気ガス再循環バルブが排気ガス再循環クーラの下流側にある場合と比べて、排気ガス再循環バルブに流れる排気ガスの温度は高くなる。このような状況で、従来の排気ガス再循環バルブを用いると、排気ガスに含まれる煤や粘着成分が排気ガス通路側の弁軸には付着しにくいため、排気ガスに含まれる煤や粘着成分が弁軸及び軸受の間に入り込みやすくなる。つまり、従来の排気ガス再循環バルブが排気ガス再循環クーラの上流側に位置する場合、所望の効果を得ることは難しい。一方、排気ガス再循環バルブ１０では、従来の排気ガス再循環バルブと異なり、上述のように、壁１０２を冷却することにより、煤や粘着成分が弁軸４４と軸受４６との間に入り込む前に、軸受４６と排気ガス通路３６との間に設けられた空間１００の壁面に煤や粘着成分を析出させている。従って、排気ガス再循環バルブ１０であれば、排気ガス再循環クーラ１２よりも上流側に位置したときでも、その効果を発揮することができる。そして、排気ガス再循環バルブ１０を排気ガス再循環クーラの上流側に配置することで、排気ガス再循環バルブ１０の排気ガス通路３６を通過する排気ガスの温度が高くなるため、排気ガス通路３６の表面に付着する煤や粘着成分等が減少する。結果として、排気ガス通路３６の目詰まりが防止され、排気ガス再循環バルブ１０を長く使用することができる。
　実施の形態２．
　図３は、実施の形態２に係る排気ガス再循環バルブ１０Ａの断面図である。実施の形態２である排気ガス再循環バルブ１０Ａと実施の形態１である排気ガス再循環バルブ１０との相違点は、フィルタ６０の有無である。以下で、具体的に説明する。
　フィルタ６０は、複数の穴を有する円筒状の部材であり、例えば、金属製の円筒に複数の穴を開けた部材や網目状に加工された金属、いわゆる金属メッシュなどである。また、フィルタ６０は、空間１００内において、弁軸４４側面を囲むように設けられている。従って、空間１００内において、弁軸４４と空間１００を取り囲む壁１０２との間にフィルタ６０が位置している。さらに、フィルタ６０が有する穴の大きさは、弁軸４４を動かすために弁軸４４及び軸受４６の間に設けられたクリアランスより小さい。
　このように、フィルタ６０が弁軸４４及び空間１００を取り囲む壁１０２の間に位置していることで、煤や粘着成分が弁軸４４及び軸受４６の間に入り込むことをより効果的に抑制することができる。例えば、弁軸４４が地面と水平になるように、排気ガス再循環バルブ１０Ａが車両に搭載される場合を考える。このとき、空間１００を取り囲む壁１０２は、弁軸４４に対して鉛直方向に位置することになる。この場合、壁１０２に一旦析出した排気ガス中の煤や粘着成分が、車両走行時の振動等により、弁軸４４上に落下することがある。そして、弁軸４４がアクチュエータ５４により動作すると、弁軸４４上に落下した煤等が、弁軸４４と軸受４６との間に入り込む可能性がある。しかし、排気ガス再循環バルブ１０Ａでは、弁軸４４と壁１０２との間にフィルタ６０が位置しているため、弁軸４４上に煤等が落下することが抑制され、結果として、煤や粘着成分が弁軸４４及び軸受４６の間に入り込むことをより効果的に抑制することができる。
　また、フィルタ６０が有する穴の大きさは、弁軸４４を動かすために弁軸４４及び軸受４６の間に設けられたクリアランスより小さい。従って、壁１０２に析出した排気ガス中の煤等が、仮に、フィルタ６０を通り抜け弁軸４４上に落下したとしても、これらの物質は、弁軸４４及び軸受４６の間に設けられたクリアランスより小さい。結果として、フィルタ６０を通り抜け弁軸４４上に落下した物質が、弁軸４４と軸受４６との間に挟まって弁軸４４の動きが阻害されることが抑制される。
　排気ガス再循環バルブ１０Ａにおける他の構成は、排気ガス再循環バルブ１０と同様である。従って、排気ガス再循環バルブ１０Ａにおける他の構成は、排気ガス再循環バルブ１０での説明のとおりである。
　他の実施形態．
　本発明に係る排気ガス再循環バルブは、前述の実施の形態に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。例えば、弁軸を支持する軸受の個数は、１つであってもよい。また、図４に示すように、軸受４８に対して、排気ガス通路３６側に空間１００を設けて、その空間１００を囲む壁１０２の内部に冷却媒体が流れる冷媒用流路１０４を設けても構わない。さらに、前述の実施の形態では、ハウジング３０は、排気ガス通路側ハウジング３２及びアクチュエータ側ハウジング３４の２つの部品で構成されている例を示したが、本発明に係る排気ガス再循環バルブは、これに限られず、ハウジング３０は１つの部品でもよい。これに加え、例えば、空間１００全体をフィルタ６０が占めていてもよい。
１　排気ガス再循環装置、９　再循環経路、１０，１０Ａ　排気ガス再循環バルブ、１２　排気ガス再循環クーラ、３０　ハウジング、３２　排気ガス通路側ハウジング、３４　アクチュエータ側ハウジング、３６　排気ガス通路、４０，４２　弁体、４４　弁軸、４６，４８　軸受、５４　アクチュエータ、６０　フィルタ、１００　空間、１０２　壁、１０４　冷媒用流路

Claims (7)

  1. 　排気ガスが通過する排気ガス通路を開閉する弁体と、
    　前記弁体が固定された弁軸と、
    　前記弁軸が通されて、前記弁軸を摺動可能に支持する軸受と、
    　前記軸受が固定されるとともに、前記軸受及び前記排気ガス通路の間に設けられた空間を囲む壁を有し、前記壁の内部における前記軸受よりも前記排気ガス通路側の部分には冷却媒体が通過する冷媒用流路が設けられているハウジングと、
    　を備える、排気ガス再循環バルブ。
  2. 　前記空間における前記壁と前記弁軸との間には、複数の穴を有するフィルタが設けられている、請求項１に記載の排気ガス再循環バルブ。
  3. 　前記穴の大きさは、前記弁軸及び前記軸受の間に設けられたクリアランスよりも小さい、請求項２に記載の排気ガス再循環バルブ。
  4. 　前記ハウジングは、前記排気ガス通路が形成された排気ガス通路側ハウジング及び前記冷媒用流路が形成されたアクチュエータ側ハウジングを有する、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気ガス再循環バルブ。
  5. 　前記弁軸は少なくとも２つの軸受により支持されている、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排気ガス再循環バルブ。
  6. 　前記弁軸を駆動するアクチュエータを備える、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の排気ガス再循環バルブ。
  7. 　排気ガスを冷却する排気ガス再循環クーラと、
    　排気側から吸気側に向かう排気ガスの再循環経路において前記排気ガス再循環クーラの上流側に位置する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス再循環バルブと、
    　を備える排気ガス再循環装置。
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