| 【発明の名称】 |
排気ガス再循環弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】関口 祐吉
【氏名】鮫島 尚己
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| 【要約】 |
【課題】弁通路の断面積を大きくせずにガス流量を増加させる。
【解決手段】排気ガス循環路の途中に弁通路３を形成する弁箱２が介設され、弁箱２には弁座５に離着座して弁口４を開閉する弁体６が配され、弁体６と一体に形成された弁棒７にはバルブスプリング１０、１１で着座方向の付勢力が付与され、第一シリンダ室１８には第一ピストン２１が嵌入され、第二シリンダ室２４には第二ピストン２８が嵌入されている。第一ポート１５、第二ポート１６からのエアで第一ピストン２１、第二ピストン２８が下降し、これに連係して弁棒７および弁体６も移動し弁口４が開かれて排気ガスが再循環されるＥＧＲバルブにおいて、弁体６の傘部の板厚Ｔを３．５〜１０．０ｍｍに設定する。また、弁箱２はアルミニウム材で形成する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 排気ガス循環通路の途中に介設されて弁通路を形成する弁箱と、この弁箱の弁通路の途中に形成された弁口と、この弁口の周囲に形成された弁座と、この弁座に離着座して前記弁口を開閉する弁体と、この弁体に一体に形成された弁棒と、この弁棒を着座方向に付勢するバルブスプリングと、前記弁棒の延長線上に形成されたシリンダ室と、このシリンダ室に摺動自在に嵌入されて前記弁棒に連係されたピストンと、前記シリンダ室へ圧力流体を供給する圧力ポートとを備えている排気ガス再循環弁において、前記弁体は前記弁座に離着座する傘部の軸方向のストレート部の長さをＴとしたとき、３．５ｍｍ≦Ｔ≦１０．０ｍｍを満足するように構成されていることを特徴とする排気ガス再循環弁。
【請求項２】 排気ガス循環通路の途中に介設され弁通路を形成する弁箱と、この弁箱の弁通路の途中に形成された弁口と、この弁口の周囲に形成された弁座と、この弁座に離着座して前記弁口を開閉する弁体と、この弁体に一体に形成された弁棒と、この弁棒を着座方向に付勢するバルブスプリングと、前記弁棒の延長線上に形成されたシリンダ室と、このシリンダ室に摺動自在に嵌入されて前記弁体に連係されたピストンと、前記シリンダ室へ圧力流体を供給する圧力ポートとを備えている排気ガス再循環弁において、前記弁箱はアルミニウム材によって形成されており、前記弁座は鉄系合金でリング形状に形成されているとともに、バルブホルダを介して前記弁箱に取り付けられていることを特徴とする排気ガス再循環弁。
【請求項３】 前記弁箱はアルミニウム材によって形成されており、前記弁座は鉄系合金でリング形状に形成されているとともに、バルブホルダを介して前記弁箱に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス再循環弁（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ Ｖａｌｖｅ。以下、ＥＧＲバルブという。）に関し、特に、制御流量の増加技術に係り、例えば、自動車用ディーゼルエンジンのＥＧＲバルブに利用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用ディーゼルエンジンの排気ガス成分、特に、ＮＯｘを低減する方法の一つとしてＥＧＲ法がある。これは、エンジンの排気ガスの一部を吸気系に戻してやり、新しい空気（吸入空気）と混ぜて燃焼室に送り込むことにより、燃焼室内に吸入された空気の過剰な酸素濃度を下げ、また、燃焼熱を奪う分だけ燃焼温度を下げてＮＯｘの生成を抑制する方法である。
【０００３】ＥＧＲ法はエンジンのポンピングロス（ピストンが吸気を吸い込む仕事）を緩和するので、その分、エンジンの機械効率を向上させることができる。他方、未燃ガスが燃焼熱を奪う分だけ熱効率を下げることになる。そこで、エンジンの効率を落とさずにＮＯｘを適正に減らすために、ＥＧＲバルブをコンピュータによって制御するように構成し、エンジンの運転条件（出力、回転数）に応じてＥＧＲガスの量を自動的に制御することが行われている。
【０００４】従来のＥＧＲバルブとして、例えば、特許第２８７２５８４号公報に示されているものがある。このＥＧＲバルブは、排気ガス循環通路の途中に介設されて弁通路を形成する弁箱と、この弁箱の弁通路の途中に形成された弁口と、この弁口の周囲に形成された弁座と、この弁座に離着座して前記弁口を開閉する弁体と、この弁体に一体に形成された弁棒と、この弁棒を着座方向に付勢するバルブスプリングと、前記弁棒の延長線上に形成されたシリンダ室と、このシリンダ室に摺動自在に嵌入されて前記弁棒に連係されたピストンと、前記シリンダ室の前記ピストンの前記バルブスプリングと反対側に接続された圧力ポートとを備えており、弁体が弁口の開度（バルブリフト量）を増減調整することにより、循環させる排ガスの流量を制御するように構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】排気量の大きい大型車のエンジンに対しては排気ガスの循環量もそれなりに大きくする必要があるが、そのための手段として、バルブのリフト量を大きくすることが、考えられる。しかし、バルブのリフト量を大きくすると、バルブの開閉に時間がかかる。特に、エンジンの運転条件が急加速に急変したような場合には、バルブを速やかに閉じる必要があり、このタイミングが遅くなると、排気ガス中に黒煙が発生する原因となる。このため、実用上、バルブのリフト量には限界があり、その数値としては１０ｍｍ〜１２ｍｍ以下にすることが望ましい。
【０００６】そこで、従来のＥＧＲバルブにおいて、制御可能なガス流量を増加させたい場合には、弁通路の断面積すなわち弁体の直径を増加させることになる。しかし、弁体の直径すなわち弁通路の断面積を増加させた場合には、ＥＧＲバルブが大型化してしまうという問題点が発生する。
【０００７】本発明の第一の目的は、ＥＧＲバルブを大型化することなく制御可能なガス流量を増大させることである。
【０００８】本発明の第二の目的はＥＧＲバルブの軽量化を図るとともに、軽量化に伴う不具合を解消することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記した課題を解決するための第一の手段は、排気ガス循環通路の途中に介設されて弁通路を形成する弁箱と、この弁箱の弁通路の途中に形成された弁口と、この弁口の周囲に形成された弁座と、この弁座に離着座して前記弁口を開閉する弁体と、この弁体に一体に形成された弁棒と、この弁棒を着座方向に付勢するバルブスプリングと、前記弁棒の延長線上に形成されたシリンダ室と、このシリンダ室に摺動自在に嵌入されて前記弁棒に連係されたピストンと、前記シリンダ室へ圧力流体を供給する圧力ポートとを備えている排気ガス再循環弁において、前記弁体は前記弁座に離着座する傘部の軸方向のストレート部の長さをＴとしたとき、３．５ｍｍ≦Ｔ≦１０．０ｍｍ、を満足するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】第二の手段は、排気ガス循環通路の途中に介設され弁通路を形成する弁箱と、この弁箱の弁通路の途中に形成された弁口と、この弁口の周囲に形成された弁座と、この弁座に離着座して前記弁口を開閉する弁体と、この弁体に一体に形成された弁棒と、この弁棒を着座方向に付勢するバルブスプリングと、前記弁棒の延長線上に形成されたシリンダ室と、このシリンダ室に摺動自在に嵌入されて前記弁体に連係されたピストンと、前記シリンダ室へ圧力流体を供給する圧力ポートとを備えている排気ガス再循環弁において、前記弁箱はアルミニウム材によって形成されており、前記弁座は鉄系合金でリング形状に形成されているとともに、バルブホルダを介して前記弁箱に圧入されていることを特徴とする。
【００１１】第三の手段は、前記第一の手段に加うるに前記弁箱はアルミニウム材によって形成されており、前記弁座は鉄系合金でリング形状に形成されているとともに、バルブホルダを介して前記弁箱に取り付けられていることを特徴とする。
【００１２】本発明者は、弁体の直径Ｄを増加させずに弁体が制御するガス流量を増加させるために、弁体の板厚Ｔと弁体が制御するガス流量との関係を究明したところ、板厚Ｔを従来使用されている２ｍｍ〜２．５ｍｍよりも厚い、３．５ｍｍ〜１０．０ｍｍに設定すると、図５、図６に示されているように、弁体が制御するガス流量を高めることができる事実を発見した。しかも、この事実は大型トラックや中型トラックに使用される弁体の直径がＤ＝４７ｍｍ〜７２ｍｍのＥＧＲバルブについて略同じような傾向を示している。前記した第一の手段はこの発見に基づいて創意されたものである。したがって、前記した第一の手段によれば、弁体の制御可能なガス流量を増加させることができる。
【００１３】前記した第二の手段によれば、ＥＧＲバルブの軽量化を図ることができるとともに、弁座と弁箱との材質の相違に基づく熱膨張の差による弁座の嵌合の緩みを防止することができる。
【００１４】前記した第三の手段によれば、ＥＧＲバルブの制御すべき流量を増加することができるとともに、ＥＧＲバルブの軽量化を図ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態であるＥＧＲバルブの閉じた状態を示す正面断面図である。図２はバルブが少し開いた第一段目の一部省略正面断面図であり、図３は図２よりもさらに開いた第二段目の状態を示しており、図４はバルブが全開した第三段目の状態を示している。図５および図６は弁体の板厚Ｔをパラメータとしてバルブのリフト量と排気ガスの流量との関係を示すグラフであり、図５は弁体の直径Ｄが７２ｍｍの場合であり、図６はＤが４７ｍｍの場合である。
【００１６】本実施の形態に係るＥＧＲバルブは大型トラックに使用されるディーゼルエンジン（図示せず）の吸気通路と排気通路とを連結する排気ガス再循環通路（図示せず）の途中に介設されている。すなわち、図１に示されているように、ＥＧＲバルブ１は弁通路が開設された弁箱２を備えており、弁通路３は排気ガス再循環通路の途中に介設されるようになっている。弁通路３の途中には弁口４が形成されており、弁口４の周囲には弁座５がバルブホルダ５ａを介して弁箱２に取り付けられている。
【００１７】弁座５は鉄系合金の焼結材によってリング形状に形成され、一方弁箱２はアルミニウム材が使用されて形成されている。弁座５を弁箱２に直接嵌め込むと、鉄材とアルミニウム材の熱膨張の相違により、弁座５が緩む危惧があるので、鉄製のバルブホルダ５ａが弁座５と弁箱２との間に介装されている。弁箱２が鋳鉄等の鉄系材料の場合にはバルブホルダ５ａは不要である。なお、弁座５はステンレス等の鉄系合金の非焼結材によって形成してもよい。
【００１８】弁座５には弁体６が離着座するように装着されている。弁体６は略円盤（傘）形状に形成されており、弁座５の軸心線方向（以下、上下方向とする。）に沿って進退移動することにより、弁口４の開度を増減調整し得るようになっている。この弁体６には弁棒７が一体的に形成されており、弁棒７は弁箱２に固定されたガイド８によって摺動自在に支承されている。
【００１９】本実施の形態においては、弁体６の弁座５に離着座する軸方向端部の傘部の直径Ｄは７２ｍｍ、ストレート部６ａの長さ（以下、板厚Ｔという。）は７．５ｍｍに設定されている。すなわち、板厚Ｔは、３．５ｍｍ≦Ｔ≦１０．０ｍｍ（３．５ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下。３．５ｍｍ〜１０．０ｍｍ）、を満足するように設定されている。ここで、板厚Ｔの最大値「１０．０ｍｍ」は、これ以上の板厚にすると、弁体の重量が重くなり過ぎて実用性に欠けることから選定した限界値である。また、最小値「３．５ｍｍ」は、バルブリフト量Ｌ＝１２ｍｍにおいて、最大値を示すＴ＝７．５ｍｍの場合の値と、従来のＴ＝２．５ｍｍの場合の値の和の略１／２の値を示していることから選定した値である。
【００２０】弁箱２の弁口４と反対側（以下、上側とする。）にはスプリング室９が形成されており、スプリング室９にはメインバルブスプリング１０およびサブバルブスプリング１１が収容されている。メインバルブスプリング１０およびサブバルブスプリング１１は弁棒７の上端部に装着されたスプリングシート１２とスプリング室９の底面との間に蓄力状態で介設されて、弁棒７を弁体６が弁座５に着座される方向に常時付勢している。なお、スプリングシート１２は弁棒７の先端部に設けられた溝にコッタ１２ａを介して取り付けられている。
【００２１】ＥＧＲバルブ１は弁体６を作動させるためのアクチュエータ１３を備えており、アクチュエータ１３のボデー１４は弁箱２の上にストッパ２ａを介して組み付けられている。ボデー１４の上端部および中間部にはいずれも圧力ポートとしての第一ポート１５および第二ポート１６がそれぞれ開設されており、第一ポート１５および第二ポート１６には圧力流体としての圧縮空気（以下、エアという。）がコンピュータによって制御される電磁弁（図示せず）によって供給されるようになっている。ボデー１４の下端部には吸排ポート１７が開設されている。ボデー１４の内部には第一シリンダ室１８が弁棒７の中心線の延長線と同心的に大きく開設されており、この第一シリンダ室１８の下端部には吸排ポート１７が連通され、第一シリンダ室１８の上端部には第一ポート１５が連通されている。
【００２２】第一シリンダ室１８は下側に配置された大径室１９および上側に配置された小径室２０から構成されており、この第一シリンダ室１８に挿入される第一ピストン２１は大径部２２および小径部２３を備えている。第一シリンダ室１８の小径室２０には第一ピストン２１の小径部２３が上下方向に摺動自在に嵌入されている。また、第一シリンダ室１８の大径室１９には第一ピストンの大径部２２が、図１に示されているように半径方向に数ミリの隙間２２ａが設けられて挿入されている。そして、第一ピストン２１の大径部２２が上下方向に移動したときに、エアがこの隙間２２ａを通って吸排ポート１７から吸排されるようになっている。
【００２３】第一ピストン２１の筒中空部によって第二シリンダ室２４が形成されており、第一ピストン２１の筒壁の中間部には連絡ポート２５が第一シリンダ室１８の小径室２０と第二シリンダ室２４とを連通させるように開設されている。第二シリンダ室２４の下端にはストッパ部２６がスプリングシート１２に干渉しない位置に径方向内向きに突設されており、第二シリンダ室２４の上端にはキャップ部２７が第一ピストン２１の小径部２３の上端開口を閉塞するように被せ付けられて、かしめ加工によって固定されている。
【００２４】第二シリンダ室２４には第二ピストン２８が上下方向に摺動自在に嵌入されており、第二ピストン２８の下面には弁棒７の先端部が第一ピストン２１および第二ピストン２８の自重によって当接している。第二ピストン２８の内部には水平通路３０および垂直通路３１を有する連絡通路２９が開設されている。連絡通路２９の水平通路３０は第二ピストン２８が、キャップ部２７に当接した上限に位置する状態において連絡ポート２５に対向するようになっており、垂直通路３１は第二ピストン２８の上端面の中心に配置されている。
【００２５】第二シリンダ室２４のキャップ部２７の中心の上下端面には上側絞り部３２および下側絞り部３３がそれぞれ垂直方向に突設されている。上側絞り部３２は第一ポート１５の先端部に垂直方向下向きに開設された開口部１５ａに挿入し得るようになっており、下側絞り部３３は第二ピストン２８の垂直通路３１の上端開口部３１ａに挿入し得るようになっている。なお、図１において８ａは弁通路３と第一シリンダ室１８との気密性を保持するためのシール部材であり、３４は冷却水路であり、３５は盲蓋である。
【００２６】次に、作用を説明する。
【００２７】図１に示されている状態において、第一ポート１５にエアが供給されると、エアは第一ピストン２１の上面に供給されるため、図２に示されているように、第一ピストン２１は内部の第二ピストン２８と一緒に両バルブスプリング１０、１１の弾発力に抗して下降される。第一ピストン２１は第一シリンダ室１８の下端面である弁箱２の上面に介装されたストッパ２ａに突き当たることにより下降を停止する。
【００２８】両バルブスプリング１０、１１によって、第二ピストン２８に突き当てられている弁棒７は下降され、弁体６は第一ピストン２１のストロークの分だけ弁座５から離れて（リフトして）弁口４を開く。ＥＧＲバルブ１においては、この開度（バルブリフト量Ｌ）に対応して、エンジンからの排気ガスが弁通路３を通じて矢印Ａで示されているように流れ、再循環される。
【００２９】次に、図２に示されている状態において、第一ポート１５のエアを抜いて第二ポート１６にエアが供給されると、第一ピストン２１には通路３０、３１を通ってキャップ部２７に上向きの圧力が加わり、第一ピストン２１の大径部２２が第一シリンダ室１８の壁に当接する図３の状態まで戻される。しかし、第二シリンダ室２４の第二ピストン２８の上側からエアが供給されるので、両バルブスプリング１０、１１の弾発力に抗して第二ピストン２８は第一ピストン２１のストッパ部２６に当たるまで押し下げられる。この状態が図３であり、弁の開度としては第二段目である。
【００３０】次に、図３に示されている状態において、第一ポート１５にエアが供給されると、エアは第一ピストン２１のキャップ部２７の上面に供給されるので、図４に示されているように、第一ピストン２１は第二ピストン２８と一緒に両バルブスプリング１０、１１の弾発力に抗して下降される。第一ピストン２１は第一シリンダ室１８の下端面である弁箱２の上面に介装されたストッパ２ａに突き当たることにより、下降を停止する。
【００３１】これにより、弁棒７は第一ピストン２１のストローク分および第二ピストン２８のストローク分だけ下降され、弁体６はそのストロークの分だけ弁座５から離れて（リフトして）弁口４を開く。ＥＧＲバルブ１においては、この開度（バルブリフト量Ｌ）に対応して排気ガスが弁通路３を通じて矢印Ａで示されているように流れて、より多くの排気ガスが再循環されることになる。これが第三段目の状態である。
【００３２】その後、第二ポート１６へのエアの供給が解除されると、第二ピストン２８は両バルブスプリング１０、１１の弾発力によって上昇される。この際、第二シリンダ室２４のエアは第二ピストン２８の上昇に伴って第二ポート１６へ押し出される。そして、第二ピストン２８は上限位置において第二シリンダ室２４のキャップ部２７の下面に図２に示されているように当接する。
【００３３】また、第一ポート１５へのエアの供給が解除されると、第一ピストン２１は両バルブスプリング１０、１１の弾発力によって上昇される。この際、第一シリンダ室１８のエアは第一ピストン２１の上昇に伴って第一ポート１５へ押し出される。そして、第一ピストン２１は第一シリンダ室１８の下面に接近するが、弁体６が弁座５に着座して弁口４を閉塞したところで停止する。図１にはこの状態が示されている。
【００３４】ところで、バルブのリフト量とガスの流量の関係を調べてみると、弁体６の直径Ｄが７２ｍｍ、板厚Ｔが２．５ｍｍの従来のＥＧＲバルブにおいては、図５の破線曲線Ｐ１に示されているように、バルブリフト量Ｌが１０ｍｍを超えると、弁口４を流れるガスの流量があまり増加しなくなる現象（以下、飽和という。）が発生することが、本発明者によって明らかにされた。また、図６の破線曲線Ｐ２に示されているように、弁体の直径Ｄが４７ｍｍ、板厚Ｔが２．５ｍｍの従来のＥＧＲバルブにおいても、図５の曲線Ｐ１と同様にバルブリフト量Ｌが１０ｍｍを超えると、飽和する現象が発生する。つまり、従来のＥＧＲバルブにおいては、バルブリフト量を増加させてガス流量を増大させることには一定の限界があることが究明された。
【００３５】そこで、従来のＥＧＲバルブにおいて、制御可能なガス流量を増加させたい場合には、弁口の断面積すなわち弁体の直径Ｄを増加させることになる。しかし、弁体の直径Ｄを増加させた場合には、ＥＧＲバルブが大型化してしまうという問題点が発生する。
【００３６】そこで、本発明者は、弁体の直径Ｄを増加させずに弁体が制御するガス流量の飽和流量を増加させるために、弁体の板厚Ｔと弁口を流れるガスの流量との関係を究明した。その結果、弁体の板厚Ｔを従来使用されている板厚よりも厚くした適当な値を選定することにより、弁口を流れるガス流量を高めることができる事実を発見した。本発明はこの発見に基づいてなされたものである。
【００３７】図５は弁体の板厚と飽和流量との関係を究明するためのバルブリフト量と弁口を流れるガス流量との関係を示すグラフである。図５において、横軸にバルブリフト量（ｍｍ）が取られ、縦軸にガス流量（リットル毎分）が取られており、破線曲線Ｐ１は従来例の場合を示し、実線曲線Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４は本発明の場合を示している。
【００３８】第一の破線曲線Ｐ１は弁体６の直径Ｄが７２ｍｍで板厚Ｔが２．５ｍｍの弁体を使用した従来例の場合であって、差圧（弁通路３の弁体６の上流側と下流側との圧力差）が５０ｍｍＨｇ（約６５００パスカル）の時のバルブリフト量−ガス流量特性曲線である。破線曲線Ｐ１から明らかなように、バルブリフト量が１０ｍｍ〜１１ｍｍを超えると、ガス流量が殆ど増加しなくなる現象が見られる。
【００３９】第一の実線曲線Ｎ１は板厚Ｔが５．０ｍｍの弁体を使用した本実施の形態の場合であって、差圧が５０ｍｍＨｇ（約６５００パスカル）の時のバルブリフト量−ガス流量特性曲線である。第一の曲線Ｎ１から明らかなように、板厚Ｔが５．０ｍｍの弁体が使用された本実施の形態の場合には、弁口を流れるガス流量はバルブリフト量が１０ｍｍ〜１１ｍｍを超えても飽和しなで増加する傾向がみられ、またガス流量も従来の破線曲線Ｐ１よりも増大している。
【００４０】第二の実線曲線Ｎ２は板厚Ｔが７．５ｍｍの弁体を使用した本発明の第二の実施の形態の場合であって、差圧が５０ｍｍＨｇ（約６５００パスカル）の時のバルブリフト量−ガス流量特性曲線である。第三の実線曲線Ｎ３は板厚Ｔが１０．０ｍｍの同じ弁体を使用した本発明の第三の実施の形態の場合の時のバルブリフト量−ガス流量特性曲線である。両実線曲線Ｎ２、Ｎ３から明らかなように、板厚Ｔが７．５ｍｍまたは１０．０ｍｍの場合においても、バルブリフト量が１０ｍｍ〜１１ｍｍを超えてもガス流量が飽和しないで増大する傾向がみられる。
【００４１】板厚Ｔが２．５ｍｍの場合と５．０ｍｍの場合をバルブリフト量１２ｍｍの場合について比較すると、差圧５０ｍｍＨｇの場合は特性曲線Ｐ１とＮ１との比較から約５２０リットル毎分の増加がみられる。
【００４２】次に、板厚Ｔを７．５ｍｍにした場合について特性曲線Ｎ１とＮ２とを比較すると、流量は増大しているが、その増加量は僅かである。一方、板厚Ｔを１０．０ｍｍとした場合の特性曲線Ｎ３は従来のＰ１よりは高い値を示しているが、特性曲線Ｎ１、Ｎ２よりも低い値となっている。したがって、板厚Ｔを増大させたときの流量増大の効果は、７．５ｍｍが略限界と考えられる。
【００４３】次に、弁体６の板厚Ｔを実用上どこまで薄くできるかを調べたところ、板厚Ｔが３．５ｍｍ場合の特性曲線Ｎ４が板厚Ｔが１０．０ｍｍの場合の特性曲線Ｎ３と略同じような値を示していることがわかった。そこで、弁体６の板厚Ｔの最小値は３．５ｍｍに設定した。
【００４４】さらに、弁体６の直径Ｄを変更した場合に前述したバルブリフト量−ガス流量特性がどのようになるかを調べたのが図６である。図６では弁体６の直径Ｄを４７ｍｍにした場合について、図５と同様に板厚Ｔが２．５ｍｍ、３．５ｍｍ、５．０ｍｍ、７．５ｍｍ、１０．０ｍｍの弁体について特性を調べた。特性曲線Ｐ２が従来の板厚２．５ｍｍの場合であり、Ｎ５が５．０ｍｍ、Ｎ６が７．５ｍｍ、Ｎ７が１０．０ｍｍ、Ｎ８が３．５ｍｍの場合である。バルブリフト量が１２ｍｍの位置において、図５と図６とを比較すると、図６におけるガス流量は図５に対して約４割減少しているが、バルブの板厚Ｔを変えた場合の特性曲線の変化の傾向は図５と略同じような傾向を示している。
【００４５】ところで、バルブリフト量は１０ｍｍ〜１２ｍｍを超えると、弁体６を閉じるタイミングが遅くなり、排気中に黒鉛が発生する原因となることが知られている。したがって、ガス流量を増大させるためにバルブリフト量をいくらでも増大させることができるわけではなく、実用上、バルブリフト量は、１０ｍｍ〜１２ｍｍが限界である。
【００４６】以上の考案をまとめると、弁体６の板厚Ｔの実用的な値としては、３．５ｍｍ≦Ｔ≦１０．０ｍｍ、であり、より好ましくは、５．０ｍｍ≦Ｔ≦７．５ｍｍ、に設定するのが良いと考えられる。
【００４７】以上の検討結果から明らかな通り、弁体６の板厚Ｔを従来例に比べて厚く設定することにより、従来例と他の条件が同一であっても弁体が制御するガス流量を高めることができるため、本実施の形態に係るＥＧＲバルブの場合においては、弁体の直径すなわち弁通路の断面積を大きく設定せずにガス流量を増加させることができる。つまり、本実施の形態に係るＥＧＲバルブにおいては、大型化を回避しつつ制御可能なガス流量を増加させることができる。また、制御すべきガス流量が同一の場合には、弁通路の断面積を小さく設定することにより、ＥＧＲバルブを小型化することができる。
【００４８】なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変更が可能であることはいうまでもない。
【００４９】ＥＧＲバルブは四段階の作動状態が創出されるように構成するに限らず、閉弁状態と開弁状態との二段階以上の作動状態が創出されるように構成することができる。
【００５０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、弁通路の断面積を大きく設定せずにＥＧＲバルブの制御可能なガス流量を増加することができ、また、同一のガス流量の場合には弁通路の断面積を小さく設定することにより、ＥＧＲバルブを小型化することができる。また、ＥＧＲバルブを軽量化することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１７７２７６
【氏名又は名称】三輪精機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月１５日（２０００．６．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００８５６３７
【弁理士】
【氏名又は名称】梶原 辰也
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３５５５１９（Ｐ２００１−３５５５１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１７９２６３（Ｐ２０００−１７９２６３） |
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