バタフライバルブ

【課題】弁体の振れや位置ズレを抑えるとともに弁体を含む可動部を軽くして、摩耗の発生を抑えて長期に亘って低弁漏れを実現する。
【解決手段】シャフト４の一端がハウジング３に固定され、弁体５に設けられたバルブパイプ５ａがシャフト４に対して摺動自在に支持される。このため、ＥＧＲ流路２に対して弁体５の偏心量を小さく抑えることができ、弁体５の振れや位置ズレを極めて小さく抑えることができる。そして、弁体５を含む可動部がシャフト４と別体であり、弁体５を含む可動部の重量が軽く設けられる。このため、弁体５を含む可動部に振動が生じても、振動による摩耗を抑えることができ、長期に亘って低弁漏れを実現できる。また、バルブパイプ５ａがシャフト４に摺動自在に支持されるものであるため、従来技術で用いていたボールベアリングやメタルベアリングを廃止でき、コストを抑えることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体通路の開閉あるいは開度調整を行なうバタフライバルブに関し、例えばエンジン（燃料の燃焼により動力を発生させる内燃機関）の排出した排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ戻すＥＧＲバルブ等に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来技術）
バタフライバルブの一例として、ＥＧＲバルブを用いて従来技術を説明する。
車両に搭載されるエンジンは、ＥＧＲガスを吸気側へ戻すＥＧＲ装置（排気ガス還流装置）を搭載する。
ＥＧＲ装置は、
・エンジンの排気通路から排気ガスの一部を吸気通路へ導くためのＥＧＲ流路と、
・このＥＧＲ流路の開度を調整することで吸気側へ戻されるＥＧＲガス量をコントロールするＥＧＲバルブと、
・このＥＧＲバルブの開度制御（具体的には、ＥＧＲバルブに搭載される電動アクチュエータの通電制御）を行なうＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニットの略）と、
を備える。
【０００３】
従来技術におけるＥＧＲバルブの具体例を、図１１に示す概略図を参照して説明する。なお、後述する［発明を実施するための形態］および［実施例］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
図１１のＥＧＲバルブ１は、
・内部にＥＧＲ流路２の一部が形成されるハウジング３と、
・ハウジング３に対して回転自在に支持されるシャフト４と、
・このシャフト４に固定されてＥＧＲ流路２の開閉および開度調整を行なう弁体５と、
・シャフト４を介して弁体５を駆動する電動アクチュエータ６と、
を具備する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
（従来技術の問題点）
ＥＧＲ流路２の開度調整を行なう弁体５は、シャフト４に溶接によって固定される。
また、シャフト４は、電動アクチュエータ６に用いられる歯車減速機９の最終ギヤ１０とカシメ（図中に示す×印）により固定される。
このため、弁体５を含む可動部（具体的には、弁体５＋シャフト４＋最終ギヤ１０）の重量が非常に重くなってしまう。
【０００５】
この重い可動部を支持する手段は、ハウジング３とシャフト４の間に配置されるボールベアリングＪ１である。
ボールベアリングＪ１から弁体５までは長く離れるため、ボールベアリングＪ１と弁体５の間にメタルベアリングＪ２やオイルシールＪ３を配置しても、弁体５の振れ幅が非常に大きくなる。これに、シャフト４と弁体５の溶接バラツキが加わる。
このため、弁体５の外周縁にシールリング１４を配置して、全閉時に弁体５の周囲の隙間を閉塞することで、初期の閉弁性能を確保している。
【０００６】
しかしながら、エンジン振動や車両振動等の影響、あるいは排気脈動等の影響により、非常に重い可動部（弁体５＋シャフト４＋最終ギヤ１０等）が振動すると、「弁体５とシールリング１４の間」および「シールリング１４とＥＧＲ流路２の内壁（ノズルの内壁等）の間」で重可動エネルギー振動が生じ、振動の吸収箇所（接触箇所）において摩耗が進行する。即ち、重量物の振動によって摩耗が発生し易い状態になる。
このため、ＥＧＲバルブ１を長期に使用すると、シール部に摩耗が生じ、全閉時にＥＧＲガスが摩耗箇所を介して漏れる可能性がある。
【０００７】
なお、全閉時にＥＧＲガスの漏れが生じると、ＥＧＲガスを吸気側へ戻さない運転状態（例えば、エンジン負荷が大きい運転状態など）にＥＧＲガスが吸気側へ戻されてしまい、規定の新気量（ＥＣＵが要求する空気量）が確保できなくなって、エンジンの出力低下を招いたり、排気ガスのエミッションが悪化する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８５３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁体の振れや位置ズレを抑えるとともに、弁体を含む可動部を軽くして、摩耗の発生を抑えて長期に亘って低弁漏れを実現できるバタフライバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段は、シャフトが固定され、弁体のバルブパイプがシャフトの外周面に対して摺動自在に支持されるものであるため、流体通路に対する弁体の偏心量を小さく抑えることができる。即ち、弁体の振れや位置ズレを極めて小さく抑えることができる。
さらに、弁体を含む可動部が、シャフトに対して回転自在に支持されるものであるため、弁体を含む可動部の重量を軽くすることができる。
このため、振動が生じても、摩耗を抑えることができ、長期に使用しても摩耗による漏れの発生を防ぐことができる。即ち、長期に亘って低弁漏れを実現することができ、高い信頼性を得ることができる。
【００１１】
また、請求項１の手段は、弁体のバルブパイプがシャフトの外周面に対して摺動自在に支持されるものであるため、「従来技術においてシャフトを回転自在に支持するための独立軸受（ボールベアリングやメタルベアリング等の独立したベアリング類）」を廃止することが可能になり、コストを抑えることができる。
【００１２】
〔請求項２の手段〕
請求項２のバタフライバルブは、弁体の外周縁にシールリングが設けられる。
上記請求項１の手段で示したように、弁体の振れや位置ズレを極小に抑えることができるが、シールリングを設けたことにより、弁体が流体通路の内壁に直接触れて振動するのを防ぐことができ、振動の吸収箇所を「弁体とシールリングの間」と「シールリングと流体通路の内壁の間」に分散させることができる。
これにより、弁体に生じた振動エネルギーを分散させることができるため、摩耗の発生をさらに抑えることができ、長期に亘って低弁漏れを実現することができる。
【００１３】
〔請求項３の手段〕
請求項３のバタフライバルブは、排気ガス還流装置のＥＧＲバルブに適用されるものであり、シャフトの内部に冷却水通路を設けたものである。
これにより、ＥＧＲ流路の熱がバルブ駆動手段へ伝わるのを抑えることができる。このため、ＥＧＲ流路からバルブ駆動手段までの距離（例えば、ＥＧＲ流路から樹脂等で設けられる最終ギヤまでの距離）を短く設けることができ、ＥＧＲバルブを小型化することができる。
また、シャフトを介してバルブパイプを冷却することができるため、シャフトとバルブパイプとの間の潤滑手段として、熱を考慮することなくグリスやオイルを使用することができる。
さらに、バルブパイプを介して弁体を冷却することができるため、弁体を従来技術の金属製から成形性に優れた樹脂製に変更することが可能になる。
【００１４】
〔請求項４の手段〕
請求項４のバルブ駆動手段は、通電により回転出力を発生する電動モータと、この電動モータの回転出力を減速してバルブパイプに伝える歯車減速機とを備える電動アクチュエータである。
そして、歯車減速機の最終ギヤは、シャフトの周囲において回動自在に支持されるギヤパイプを有する。
【００１５】
〔請求項５の手段〕
請求項５におけるギヤパイプとバルブパイプの動力伝達部は、軸方向に噛み合う噛合部によって設けられる。
【００１６】
〔請求項６の手段〕
請求項６におけるギヤパイプのバルブパイプ側には、バルブパイプの周囲を覆い被せるシール嵌合部が設けられる。
このシール嵌合部により、異物（ＥＧＲバルブに用いる場合ではデポジット等）が、シャフトとバルブパイプとの間に侵入するのを防ぐことができる。
【００１７】
〔請求項７の手段〕
請求項７のシャフトは、バルブパイプの一端が当接する段差肩部を備える。そして、バタフライバルブは、最終ギヤを介してバルブパイプを段差肩部に押し付ける付勢手段を備える。
バルブパイプが段差肩部に押し付けられることにより、弁体のガタを無くすことができる。
また、弁体を含む可動部が付勢手段により付勢されることで、摩耗の要因となる可動部の振動を抑えることができる。
さらに、ギヤパイプとバルブパイプの動力伝達部に噛合部を設ける場合（上記請求項５の手段参照）、ギヤパイプがバルブパイプに押し付けられ、噛合部のガタを無くすことができる。これにより、電動アクチュエータと弁体との間にヒステリシスが生じることなく、電動アクチュエータの出力トルクをダイレクトに弁体へ伝達することができる。
【００１８】
〔請求項８の手段〕
請求項８におけるバルブパイプと段差肩部の間には、バルブパイプと段差肩部に挟まれるシールリングが配置される。
このシールリングにより、異物（ＥＧＲバルブに用いる場合ではデポジット等）が、シャフトとバルブパイプとの間に侵入するのを防ぐことができる。
また、このシールリングを「摩擦係数の小さい低μの材料」で設けることにより、シャフトに対するバルブパイプの摺動抵抗を小さくすることができ、電動アクチュエータの駆動負荷を小さくすることができる。
【００１９】
〔請求項９の手段〕
請求項９における最終ギヤとハウジングの間には、最終ギヤとハウジングに挟まれるシールリングが配置される。
このシールリングにより、流体通路を流れる流体（ＥＧＲバルブに用いる場合では排気ガス等）や、異物（ＥＧＲバルブに用いる場合ではデポジット等）が、電動アクチュエータの収容室に侵入するのを防ぐことができる。
【００２０】
〔請求項１０の手段〕
請求項１０におけるハウジングとギヤパイプの間には、ハウジングとギヤパイプの摺動クリアランスを閉塞するシールリングが配置される。
このシールリングにより、流体通路を流れる流体（ＥＧＲバルブに用いる場合では排気ガス等）や、異物（ＥＧＲバルブに用いる場合ではデポジット等）が、電動アクチュエータの収容室に侵入するのを防ぐことができる。
【００２１】
〔請求項１１の手段〕
請求項１１のシャフトは、バルブパイプ内に配置される範囲の中央部分に、潤滑用のグリスを保持するグリス保持溝を有する。
グリス保持溝を設けたことで、バルブパイプの内部にグリスを蓄えることができ、長期に亘ってバルブパイプの摺動性能を高く維持することができる。
【００２２】
〔請求項１２の手段〕
請求項１２のシャフトは、バルブパイプ内に配置される範囲の両側に、潤滑用のグリスの保持あるいは異物の収容を行なうラビリンス溝を有する。
ラビリンス溝にグリスが保持されることで、バルブパイプの両端部（段差肩部等）の摺動性能を高めることができる。
また、異物（ＥＧＲバルブに用いる場合ではデポジット等）がシャフトとバルブパイプの間に侵入したとしても、異物をラビリンス溝の内部に収容して、異物によるシャフトとバルブパイプの摺動性能の劣化を防ぐことができる。
【００２３】
〔請求項１３の手段〕
請求項１３のシャフトは、バルブパイプ内に配置される範囲の両側に、シャフトとバルブパイプとの隙間を閉塞するシールリングを嵌め入れるシール溝を有する。
シール溝に配置されるシールリングによって、異物（ＥＧＲバルブに用いる場合ではデポジット等）がシャフトとバルブパイプの間に侵入するのを防ぐことができる。
また、グリス保持溝と組みあわせて用いることにより（上記請求項１１の手段参照）、グリス保持溝に蓄えられたグリスが、シール溝に配置されるシールリングによって外部へ流れ出るのを防ぐことができ、長期に亘って安定した潤滑性能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＥＧＲバルブの概略断面図である（実施例１）。
【図２】歯車減速機におけるギヤパイプと弁体におけるバルブパイプの動力伝達部の説明図である（実施例１）。
【図３】ＥＧＲバルブの概略断面図である（実施例２）。
【図４】弁体の断面図である（実施例２）。
【図５】ＥＧＲバルブの概略断面図である（実施例３）。
【図６】ＥＧＲバルブの要部断面図である（実施例４）。
【図７】弁体の支持構造を示す断面図である（実施例５）。
【図８】弁体の支持構造を示す断面図である（実施例６）。
【図９】ＥＧＲバルブの要部断面図およびシール嵌合部の断面図である（実施例７）。
【図１０】ＥＧＲバルブの要部断面図である（実施例８）。
【図１１】ＥＧＲバルブの概略断面図である（従来例）。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図面を参照して［発明を実施するための形態］を説明する。
ＥＧＲバルブ１（バタフライバルブの一例）は、
（ａ）内部にＥＧＲ流路２（流体通路の一例）が形成されるハウジング３と、
（ｂ）ＥＧＲ流路２内を横切って配置され、ハウジング３に対して直接または間接的に固定される棒状を呈したシャフト４と、
（ｃ）このシャフト４の外周面に摺動自在に支持される円筒形状を呈するバルブパイプ５ａを有し、ＥＧＲ流路２の開閉および開度調整を行なう略円盤形状を呈する弁体５と、
（ｄ）バルブパイプ５ａを駆動することで弁体５を回動変位させてＥＧＲ流路２の開閉および開度調整を行なう電動アクチュエータ６（バルブ駆動手段の一例）と、
を具備して構成される。
【実施例】
【００２６】
以下において本発明を車両エンジンに搭載されるＥＧＲ装置のＥＧＲバルブ１に適用した具体的な一例（実施例）を、図面を参照して説明する。以下の実施例は、具体的な一例を開示するものであって、本発明が実施例に限定されないことは言うまでもない。
なお、以下の実施例において、上記［発明を実施するための形態］と同一符号は、同一機能物を示すものである。
【００２７】
［実施例１］
図１、図２を参照して実施例１を説明する。
ＥＧＲ装置は、エンジンの排出した排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジンの吸気側に戻すことで、吸気の一部に不燃ガスであるＥＧＲガスを混入させる周知の技術である。
ＥＧＲ装置は、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路へ戻すＥＧＲ流路２と、このＥＧＲ流路２の開閉および開度調整を行なうＥＧＲバルブ１とを少なくとも備え、このＥＧＲバルブ１の開度が車両の走行状態に応じてＥＣＵによって制御される。
【００２８】
ＥＧＲバルブ１は、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気下流側へＥＧＲガスを戻す高圧ＥＧＲ装置に搭載される高圧ＥＧＲバルブ１であっても良いし、吸気通路におけるスロットルバルブの吸気上流側（例えばターボチャージャ搭載車両であればコンプレッサの吸気上流側）へＥＧＲガスを戻す低圧ＥＧＲ装置に搭載される低圧ＥＧＲバルブ１であっても良い。
【００２９】
ＥＧＲバルブ１の具体的な一例を、図１を参照して説明する。
なお、以下では、図１の図示左側を左、図示右側を右と称して説明するが、この左右は実施例の説明のための方向であり、限定されるものではない。
ＥＧＲバルブ１は、
・内部にＥＧＲ流路２（具体的にはＥＧＲ流路２の一部）が形成されるハウジング３と、・ＥＧＲ流路２内の中央を横切って配置され、右側がハウジング３に固定されるシャフト４と、
・このシャフト４の外周面に摺動自在に支持される円筒形状を呈するバルブパイプ５ａを有し、ＥＧＲ流路２の開閉および開度調整を行なう弁体５と、
・バルブパイプ５ａを駆動してＥＧＲ流路２で弁体５を回動変位させる電動アクチュエータ６と、
を具備する。
【００３０】
ハウジング３は、例えばアルミニウム製であり、ハウジング３の内部にはＥＧＲ流路２が形成されている。
なお、弁体５によって開閉される部位のＥＧＲ流路２の内壁には、耐熱性、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ステンレスなど）よりなる円筒形状を呈したノズル（図示しない）が圧入等により固定配置されるものである。
【００３１】
シャフト４は、耐熱性、耐摩耗性に優れた材料（例えば、ステンレス等）よりなる円柱棒状を呈するもので、シャフト４の右側（図１の符号Ａで示す範囲）がハウジング３に圧入固定されている。
シャフト４の左側のハウジング３には、ＥＧＲ流路２の内部とハウジング３の左側を連通する貫通穴（シャフト挿通穴）が設けられており、シャフト４の左側はその貫通穴の内部に隙間（後述するギヤパイプ１０ａの組付隙間）を隔てて挿入配置されている。
なお、シャフト４の左端は、電動アクチュエータ６の収容室（ハウジング３とカバー７との間に形成される空間）の内部に達するように設けられている。
【００３２】
弁体５は、ＥＧＲ流路２の内部に配置され、ＥＧＲ流路２の内部（具体的には、ノズルの内部）で回動することで、ＥＧＲ流路２の開閉および開度調整を行い、吸気通路へ戻されるＥＧＲガス量の調整を行なうものである。
この弁体５は、略円盤形状を呈し、耐熱性、耐腐食性に優れた材料（例えば、ステンレス等）によって設けられる。
【００３３】
バルブパイプ５ａは、弁体５と一体に設けられたパイプ形状を呈するものであり、ＥＧＲ流路２内においてシャフト４の周囲に外嵌され、シャフト４に対して摺動自在に支持される。即ち、弁体５は、バルブパイプ５ａを介してシャフト４の周囲に摺動自在に支持されるものである。
【００３４】
ここで、ハウジング３内に形成されるＥＧＲ流路２は、シャフト４の軸線に対して傾斜して設けられる。このため、全閉時にＥＧＲ流路２の中心軸線（ＥＧＲガスの流れ方向）に対して弁体５が垂直に配置されるように、弁体５は、シャフト４の軸線に対して円盤面（弁体５の厚み方向に対する垂直方向）が傾斜配置される。
【００３５】
電動アクチュエータ６は、ハウジング３の左側に配置されて、シャフト４に外嵌された弁体５を回動駆動するものであり、
・通電により回転動力を発生する電動モータ８（例えば、通電量に応じた回転トルクを発生する周知の直流モータ）と、
・複数のギヤを組み合わせてなり、電動モータ８の出力トルクを増幅して弁体５に伝達する歯車減速機９と、
・この歯車減速機９の最終ギヤ１０（大径のファイナルギヤ）に閉弁方向の付勢力を付与するリターンスプリングと、
・弁体５の開度を検出する回転角センサ（例えば、最終ギヤ１０の角度を非接触で検出する磁気回転角センサ：図示しない）と、
を備える。
【００３６】
なお、電動モータ８は、ＥＣＵによって通電制御されるものであり、電動モータ８がＥＣＵによって通電制御されることで弁体５の開度制御が行なわれて、エンジンに戻されるＥＧＲガス量の調整が行なわれる。
具体的にＥＣＵは、マイクロコンピュータを搭載した周知の電子制御装置であり、回転角センサによって検出される実際の弁体５の開度が、車両走行状態に応じて算出された目標開度となるように、ＥＣＵが電動モータ８を通電制御するものである。
【００３７】
次に、電動アクチュエータ６の出力によって弁体５を駆動する動力伝達手段を図２を参照して説明する。
ＥＧＲバルブ１は、最終ギヤ１０の出力トルクを弁体５のバルブパイプ５ａに付与するギヤパイプ１０ａを備える。
このギヤパイプ１０ａは、歯車減速機９の最終ギヤ１０と一体に設けられており、図１に示すようにハウジング３の左側に形成された貫通穴（シャフト挿通穴）の内部に挿入配置されて、シャフト４およびハウジング３に対して回動自在に支持される。
なお、ギヤパイプ１０ａを最終ギヤ１０と別体に設けて最終ギヤ１０に固定するものであっても良い。
【００３８】
ギヤパイプ１０ａの回動トルクをバルブパイプ５ａに伝達する動力伝達部は、ギヤパイプ１０ａとバルブパイプ５ａの軸方向の対向部に設けられた噛合部１１によって行なわれる。
ギヤパイプ１０ａとバルブパイプ５ａの対向部には、図２（ｂ）に示すように、軸方向へ突出した凸部１１ａと、軸方向へ窪んだ凹部１１ｂが設けられており、この凸部１１ａと凹部１１ｂが軸方向で噛み合うことで噛合部１１が構成され、最終ギヤ１０と弁体５が高トルク伝達可能な状態で結合される。
【００３９】
噛合部１１の具体的な一例を、図２（ｃ）を参照して説明する。
この実施例の凸部１１ａと凹部１１ｂは、それぞれテーパー形状に設けられている。
そして、凸部１１ａの根元の歯幅Ｌ１と、凹部１１ｂの開口部の穴幅Ｌ２との関係が、「Ｌ１≧Ｌ２」に設けられており、後述する付勢手段１３によって凸部１１ａと凹部１１ｂが軸方向に押し付けられて嵌まり合うことで、回転方向のガタの発生が確実に無くなるように設けられている。
【００４０】
ここで、シャフト４の右側には、バルブパイプ５ａの右端が当接する段差肩部１２が形成されている。この段差肩部１２は、バルブパイプ５ａの内径寸法より大径となる環状段差である。
一方、ＥＧＲバルブ１には、図２（ａ）に示すように、最終ギヤ１０の回動を妨げることなく最終ギヤ１０を右側へ付勢する付勢手段１３が設けられている。この付勢手段１３は、弁体５を閉弁方向へ付勢するリターンスプリングと共通のものであっても良いし、別に設けられるものであっても良い。
この実施例の付勢手段１３は、カバー７と最終ギヤ１０との間に圧縮配置された圧縮コイルバネであり、最終ギヤ１０を右側へ付勢することで、
（ｉ）ギヤパイプ１０ａの右端がバルブパイプ５ａの左端に押し付けられるとともに、
（ｉｉ）バルブパイプ５ａの右端が段差肩部１２に押し付けられる。
なお、段差肩部１２の段差面は平滑に形成されており、段差肩部１２に押し付けられたバルブパイプ５ａが容易に回動可能に設けられている。
【００４１】
（実施例１の効果１）
この実施例のＥＧＲバルブ１は、上述したように、シャフト４が固定され、バルブパイプ５ａがシャフト４に対して摺動自在に支持されるため、ＥＧＲ流路２に対して弁体５の偏心量を小さく抑えることができる。即ち、弁体５の振れや位置ズレを極めて小さく抑えることができる。
さらに、弁体５を含む可動部（弁体５＋最終ギヤ１０）はシャフト４とは別体であり、弁体５を含む可動部がシャフト４に対して回転自在に支持されるため、弁体５を含む可動部の重量が軽く設けられる。
【００４２】
このため、弁体５を含む可動部に振動が生じても、振動エネルギーが軽減され、振動による摩耗を抑えることができ、ＥＧＲバルブ１を長期に亘って使用しても摩耗によるＥＧＲガスの漏れを防ぐことができる。即ち、ＥＧＲバルブ１を長期に亘って使用しても低弁漏れを実現することができ、高い信頼性を得ることができる。
また、バルブパイプ５ａがシャフト４に摺動自在に支持されるものであるため、「従来技術においてシャフト４を回転自在に支持するための独立軸受（ボールベアリングＪ１やメタルベアリングＪ２の独立したベアリング類等：符号図１１参照）」を廃止することができ、ＥＧＲバルブ１のコストを抑えることができる。
【００４３】
（実施例１の効果２）
この実施例のＥＧＲバルブ１は、付勢手段１３が最終ギヤ１０を右側へ付勢し、この最終ギヤ１０に設けられたギヤパイプ１０ａの右端がバルブパイプ５ａを右側へ付勢し、バルブパイプ５ａの右端が段差肩部１２に押し付けられる。
このように、付勢手段１３によってバルブパイプ５ａの右端が段差肩部１２に押し付けられることにより、弁体５のガタを無くすことができる。
また、弁体５を含む可動部が付勢手段１３により付勢されることで、弁体５を含む可動部の振動を抑えることができる。即ち、摩耗の要因となる可動部の振動を抑制することができる。
さらに、付勢手段１３によってギヤパイプ１０ａの右端がバルブパイプ５ａに押し付けられることにより、噛合部１１のガタを無くすことができ、電動アクチュエータ６と弁体５との間にヒステリシスが生じることなく、電動アクチュエータ６の出力トルクをダイレクトに弁体５へ伝達することができる。
【００４４】
［実施例２］
図３、図４を参照して実施例２を説明する。なお、以下の実施例において、上記実施例１と同一符号は同一機能物を示すものである。
この実施例２のＥＧＲバルブ１は、弁体５の外周縁にシールリング１４を設けたものである。
シールリング１４は、ＥＧＲ流路２の全閉時に弁体５の周囲の隙間（弁体５とＥＧＲ流路２の内壁との間）を閉塞するものであり、弁体５の外周縁に全周に亘って形成されたシール嵌合溝１４ａの内部に嵌め入れられたものである。
【００４５】
このように、弁体５の外周縁にシールリング１４を設けることにより、弁体５がＥＧＲ流路２の内壁に直接触れて振動するのを防ぐことができ、振動の吸収箇所を「弁体５とシールリング１４の間」と「シールリング１４とＥＧＲ流路２の内壁の間」に分散させることができる。
これによって、弁体５に生じた振動エネルギーを分散させることができるため、摩耗の発生をさらに抑えることができ、長期に亘ってＥＧＲバルブ１の低弁漏れを実現することができる。
【００４６】
［実施例３］
図５を参照して実施例３を説明する。
シャフト４の内部に冷却水が循環供給される冷却水通路１５を設けたものである。
この実施例の冷却水は、エンジン冷却水である。エンジン冷却水は、ラジエータによって外気と熱交換して放熱されるものであり、サーモスタットの作動により約８０℃（１００℃以下）に維持される。なお、冷却水は、エンジン冷却水に限定されるものではなく、例えば水冷インタークーラ用の冷却水を用いるなど、他の用途の冷却水を利用しても良い。
【００４７】
シャフト４の両端はカバー７の外部とハウジング３の外部に突出して配置され、エンジン冷却水の循環経路に接続される。そして、エンジンの運転に伴うウォータポンプの作動によって、エンジン冷却水の一部がシャフト４の内部に形成された冷却水通路１５に循環供給される。
【００４８】
「水の熱エネルギーは、空気の数十倍」であるため、冷却水による冷却効果は非常に大きく、ＥＧＲ流路２の排気熱が電動アクチュエータ６側へ伝わるのを防ぐことができる。このため、ＥＧＲ流路２から電動アクチュエータ６の最終ギヤ１０までの距離を短く設けることができ（ＥＧＲ流路２の左側におけるハウジング３の肉厚を薄く設けることができ）、ＥＧＲバルブ１を小型化することが可能になる。
【００４９】
また、シャフト４を介してバルブパイプ５ａを冷却するため、シャフト４とバルブパイプ５ａとの間の潤滑手段として、熱を考慮することなくグリスやオイルを使用することができる。即ち、高価な耐熱性グリスを使用しなくて済むため、コストを抑えることができる。
【００５０】
さらに、バルブパイプ５ａを介して弁体５を冷却することができるため、弁体５を成形性に優れた樹脂で製造することが可能になる。即ち、バルブパイプ５ａを有する弁体５の複雑な形状を容易に製造することが可能になり、コストを抑えることができる。
【００５１】
［実施例４］
図６を参照して実施例４を説明する。
この実施例のシャフト４には、バルブパイプ５ａ内に配置される範囲の中央部分に幅広のグリス保持溝１６が形成され、グリス保持溝１６の両側のシャフト４の外周面においてバルブパイプ５ａを摺動自在に支持するものである。
グリス保持溝１６の内部に潤滑用のグリスを塗り入れた状態でバルブパイプ５ａが外嵌されて、グリス保持溝１６の内部に潤滑用のグリスが保持される。
このように、バルブパイプ５ａの内部にグリスを保持するグリス保持溝１６を設けたことで、バルブパイプ５ａの内部にグリスを長期に亘って蓄えることができ、長期に亘ってバルブパイプ５ａの摺動性能を高く維持することができる。
なお、このグリス保持溝１６は、上述した実施例１等にも設けられるものである。
【００５２】
また、この実施例のＥＧＲバルブ１には、最終ギヤ１０とハウジング３の間に、最終ギヤ１０とハウジング３に挟まれるシールリング１７が配置される。
このシールリング１７により、ＥＧＲ流路２を流れる排気ガス等やデポジットが、電動アクチュエータ６の収容室に侵入するのを防ぐことができる。
【００５３】
［実施例５］
図７を参照して実施例５を説明する。
この実施例のシャフト４には、バルブパイプ５ａ内に配置される範囲の両側に、潤滑用のグリスの保持あるいは異物の収容を行なうラビリンス溝１８が形成されている。
なお、図７（ａ）は、グリス保持溝１６の両側にそれぞれに１つのラビリンス溝１８を設けるものであり、図７（ｂ）は、グリス保持溝１６の両側にそれぞれに複数（図面では３つ）のラビリンス溝１８を設けるものである。
【００５４】
ラビリンス溝１８の内部にグリスを保持させることで、バルブパイプ５ａの両端部（右端は段差肩部１２）の摺動性能を高めることができる。
また、デポジットがバルブパイプ５ａの端部からシャフト４とバルブパイプ５ａの間に侵入したとしても、侵入したデポジットをラビリンス溝１８の内部に収容して、デポジットによってシャフト４とバルブパイプ５ａの摺動性能が劣化する不具合を回避することができる。
【００５５】
［実施例６］
図８を参照して実施例６を説明する。
この実施例のシャフト４には、バルブパイプ５ａ内に配置される範囲の両側に、シャフト４とバルブパイプ５ａとの隙間を閉塞するシールリング１９を嵌め入れるシール溝１９ａが形成されている。
このシール溝１９ａに配置されるシールリング１９によって、デポジットがシャフト４とバルブパイプ５ａの間に侵入するのを防ぐことができ、デポジットによってシャフト４とバルブパイプ５ａの摺動性能が劣化する不具合を回避することができる。
【００５６】
また、図８に示すように、グリス保持溝１６と組み合わせて用いることにより、グリス保持溝１６の内部に蓄えられたグリスが、シール溝１９ａに配置されるシールリング１９によって外部へ流れ出るのを防ぐことができ、長期に亘ってバルブパイプ５ａの摺動性能を高く維持することができる。
【００５７】
［実施例７］
図９を参照して実施例７を説明する。
この実施例のＥＧＲバルブ１には、図９（ａ）に示すように、ギヤパイプ１０ａのバルブパイプ５ａ側に、バルブパイプ５ａの周囲を覆い被せるシール嵌合部２０が設けられている。
このシール嵌合部２０は、バルブパイプ５ａの左端の外周を全周に亘って覆う筒状部であり、この実施例ではシール嵌合部２０の内側にバルブパイプ５ａの左端が圧入固定されるものである。
このシール嵌合部２０により、デポジットがシャフト４とバルブパイプ５ａとの間に侵入するのを防ぐことができる。
【００５８】
なお、この実施例においてギヤパイプ１０ａの回動トルクをバルブパイプ５ａに伝達する動力伝達部は、ギヤパイプ１０ａのシール嵌合部２０とバルブパイプ５ａの圧入により行なわれる。
具体的に、シール嵌合部２０とバルブパイプ５ａの圧入部には、径方向に噛合する噛合部が設けられており｛図９（ｂ）に示すシール嵌合部２０の内周面に形成された軸方向のスプライン嵌合部２０ａ参照｝、最終ギヤ１０と弁体５を高トルク伝達可能な状態に結合している。
【００５９】
また、この実施例のＥＧＲバルブ１は、バルブパイプ５ａと段差肩部１２の間に、バルブパイプ５ａと段差肩部１２に挟まれるシールリング２１を配置している。
このシールリング２１により、バルブパイプ５ａの右端からデポジットが、シャフト４とバルブパイプ５ａとの間に侵入するのを防ぐことができる。
また、このシールリング２１を「摩擦係数の小さい低μの材料（例えば、四フッ化エチレン樹脂等）」で設けることにより、シャフト４に対するバルブパイプ５ａの摺動抵抗を小さくすることができ、電動アクチュエータ６の駆動負荷を小さくすることができる。
【００６０】
さらに、この実施例のＥＧＲバルブ１は、ハウジング３とギヤパイプ１０ａの間に、ハウジング３とギヤパイプ１０ａの摺動クリアランスを閉塞するシールリング２２が配置される。
このシールリング２２により、ＥＧＲ流路２を流れる排気ガスやデポジットが、電動アクチュエータ６の収容室に侵入するのを防ぐことができる。
【００６１】
［実施例８］
図１０を参照して実施例８を説明する。
上記の各実施例では、ＥＧＲバルブ１の一例として、シャフト４に対して弁体５が傾斜配置される例を示した。
これに対し、この実施例のＥＧＲバルブ１は、シャフト４に対して弁体５が平行配置されるものである。具体的に、この実施例のＥＧＲバルブ１は、シャフト４の軸芯に対して弁体５がオフセット配置されるものである。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
上記の各実施例を組み合わせて用いても良い。
上記の実施例では、本発明をＥＧＲバルブ１に適用する例を示したが、流体は排気ガスに限定されるものではなく、他の気体流体や液体流体の開閉や、流量または圧力調整を行なうバタフライバルブ（例えば、スロットルバルブ等）に本発明を適用しても良い。
【００６３】
上記の実施例では、バルブ駆動手段の一例として電動アクチュエータ６を用いる例を示したが、弁体５に回動力を付与する手段は限定されるものではなく、流体圧アクチュエータ（例えば、負圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ等）や手動など、他のバルブ駆動手段を用いても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１ＥＧＲバルブ（バタフライバルブ）
２ＥＧＲ流路（流体通路）
３ハウジング
４シャフト
５弁体
５ａバルブパイプ
６電動アクチュエータ（バルブ駆動手段）
８電動モータ
９歯車減速機
１０最終ギヤ
１０ａギヤパイプ
１１噛合部
１２段差肩部
１３付勢手段
１４弁体の外周縁に設けられるシールリング
１４ａシール嵌合溝
１５冷却水通路
１６グリス保持溝
１７最終ギヤとハウジングに挟まれるシールリング
１８ラビリンス溝
１９シャフトのシール溝に配置されるシールリング
１９ａシャフトのシール溝
２０シール嵌合部
２１バルブパイプと段差肩部に挟まれるシールリング
２２ハウジングとギヤパイプの間に配置されるシールリング

【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体通路（２）が形成されるハウジング（３）と、
前記流体通路（２）内を横切って配置され、前記ハウジング（３）に固定されるシャフト（４）と、
前記シャフト（４）の外周面に対して摺動自在に支持されるバルブパイプ（５ａ）を備え、前記流体通路（２）の開閉あるいは開度調整を行なう弁体（５）と、
前記バルブパイプ（５ａ）に回動方向の駆動力を付与するバルブ駆動手段（６）と、
を具備するバタフライバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のバタフライバルブ（１）において、
このバタフライバルブ（１）は、前記弁体（５）の外周縁に形成されたシール嵌合溝（１４ａ）の内部に嵌め入れられ、前記流体通路（２）の全閉時に前記弁体（５）の周囲の隙間を閉塞するシールリング（１４）を備えることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバタフライバルブ（１）において、
このバタフライバルブ（１）は、排気ガス還流装置のＥＧＲバルブに適用されるものであり、
前記シャフト（４）の内部には、冷却水が循環供給される冷却水通路（１５）が設けられることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３に記載のバタフライバルブ（１）において、
前記バルブ駆動手段（６）は、通電により回転出力を発生する電動モータ（８）と、この電動モータ（８）の回転出力を減速して前記バルブパイプ（５ａ）に伝える歯車減速機（９）とを備える電動アクチュエータであり、
前記歯車減速機（９）の最終ギヤ（１０）は、前記シャフト（４）の周囲において回動自在に支持されるギヤパイプ（１０ａ）を有することを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項５】
請求項４に記載のバタフライバルブ（１）において、
前記ギヤパイプ（１０ａ）と前記バルブパイプ（５ａ）の動力伝達部は、軸方向に噛み合う噛合部（１１）によって設けられることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のバタフライバルブ（１）において、
前記ギヤパイプ（１０ａ）の前記バルブパイプ（５ａ）側には、前記バルブパイプ（５ａ）の周囲を覆い被せるシール嵌合部（２０）が設けられることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項７】
請求項４〜請求項６のいずれかに記載のバタフライバルブ（１）において、
前記シャフト（４）は、前記バルブパイプ（５ａ）の一端が当接する段差肩部（１２）を備え、
前記バタフライバルブ（１）は、前記最終ギヤ（１０）を介して前記バルブパイプ（５ａ）を前記段差肩部（１２）に押し付ける付勢手段（１３）を備えることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項８】
請求項７に記載のバタフライバルブ（１）において、
前記バルブパイプ（５ａ）と前記段差肩部（１２）の間には、前記バルブパイプ（５ａ）と前記段差肩部（１２）に挟まれるシールリング（２１）が配置されることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のバタフライバルブ（１）において、
前記最終ギヤ（１０）と前記ハウジング（３）の間には、前記最終ギヤ（１０）と前記ハウジング（３）に挟まれるシールリング（１７）が配置されることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項１０】
請求項４〜請求項９のいずれかに記載のバタフライバルブ（１）において、
前記ハウジング（３）と前記ギヤパイプ（１０ａ）の間には、前記ハウジング（３）と前記ギヤパイプ（１０ａ）の摺動クリアランスを閉塞するシールリング（２２）が配置されることを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれかに記載のバタフライバルブ（１）において、
前記シャフト（４）は、前記バルブパイプ（５ａ）内に配置される範囲の中央部分に、潤滑用のグリスを保持するグリス保持溝（１６）を有することを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のバタフライバルブ（１）において、
前記シャフト（４）は、前記バルブパイプ（５ａ）内に配置される範囲の両側に、潤滑用のグリスの保持あるいは異物の収容を行なうラビリンス溝（１８）を有することを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１のいずれかに記載のバタフライバルブ（１）において、
前記シャフト（４）は、前記バルブパイプ（５ａ）内に配置される範囲の両側に、前記シャフト（４）と前記バルブパイプ（５ａ）との隙間を閉塞するシールリング（１９）を嵌め入れるシール溝（１９ａ）を有することを特徴とするバタフライバルブ。

【図１】