フラップバルブ

【課題】弁体の上下流の圧力差を相殺させて、弁体の駆動トルクを小さくしたＥＧＲバルブを提供する。
【解決手段】ＥＧＲバルブ１の閉弁時は、弁体５がバルブシート４に着座する。このとき、上流側の圧力が圧力導入孔７を通ってベローズ８の内部に供給される。すると、ベローズ８内が加圧されてベローズ８に伸長力（伸びる力）が発生し、弁体５を上流側へ押す。このベローズ８の伸長力（弁体５を上流側へ押す力）によって、弁体５の上流側に加わる圧力を相殺（キャンセル）させることができ、小さな駆動トルクで弁体５を開閉駆動できる。このため、電動アクチュエータにおいて大きな駆動トルクが必要なく、電動アクチュエータを小型化できるとともに、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、流体通路を少なくとも閉塞可能なフラップバルブに関し、例えばＥＧＲバルブ等に用いて好適な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラップバルブは、「流体通路の内壁部」や「流体通路から離れた部位」に、弁体を駆動するためのシャフトが配置される。このため、流体の流れ抵抗を小さくでき、弁体が配置される流体通路の容積を小さくすることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、流体上流側と流体下流側の圧力差が大きい場合、弁体を駆動する際に、圧力差に打ち勝つ駆動トルクを弁体に与える必要がある。即ち、弁体の駆動トルクが大きくなってしまう不具合がある。その結果、例えばバルブ駆動手段に電動アクチュエータを用いる場合には、電動アクチュエータが大型化するとともにコストが上昇し、結果的にフラップバルブの大型化とコスト上昇を招いてしまう。
【０００４】
上記の問題点を、ＥＧＲバルブを用いて説明する。
車両に搭載されるエンジン（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装置（排気ガス循環装置）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戻す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。
【０００５】
このように、ＥＧＲバルブは、高圧の排気圧と、低圧の吸気圧とを連通させるＥＧＲ流路の開閉を行なうものであるため、ＥＧＲガス上流側（排気通路側：以下、上流側と称す）とＥＧＲガス下流側（吸気通路側：以下、下流側と称す）との圧力差が１００ｋＰａ前後と大きい。
ＥＧＲバルブにフラップバルブを提要した場合（例えば、特許文献２参照）、大きな圧力差を受ける弁体を駆動するために、電動アクチュエータにおいて大きな駆動トルクを発生する必要がある。このため、電動アクチュエータの大型化とコスト上昇によりＥＧＲバルブが大型化するとともに、コストアップする不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１７４１７５号公報
【特許文献２】特開平１１−２９４２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、弁体の上下流の圧力差を相殺させて、弁体の駆動トルクを小さくできるフラップ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】
【０００８】
〔請求項１の手段〕
請求項１の手段の弁体には、上流側の圧力を下流側へ導く圧力導入孔が設けられ、弁体における下流側にはベローズ（筒方向に伸縮可能な部材：蛇腹等）が設けられる。このベローズは、圧力導入孔により下流側へ導かれた圧力を漏れなく収容するものであり、下流側が固定される。
このため、弁体がバルブシートに着座して流体通路を閉塞する状態では、上流側の圧力が圧力導入孔を通ってベローズの内部に蓄えられてベローズに伸長力（伸びる力）を与える。
ベローズは、下流側が固定されているため、ベローズに生じた伸長力によって、弁体が上流側へ押される。これにより、下流側に設けたベローズの伸長力によって、弁体の上流側に加わる圧力を相殺（キャンセル）させることができ、結果的に小さな駆動トルクで弁体を開閉させることができる。
【０００９】
〔請求項２の手段〕
請求項２において弁体とベローズは、樹脂素材によって一体に設けられる。
これにより、部品点数が減るため、組付けが容易になり、製造コストを抑えることができる。
【００１０】
〔請求項３の手段〕
請求項３のフラップバルブは、排気ガス還流装置のＥＧＲバルブに適用されるものであり、四フッ化エチレン樹脂（テフロン：登録商標）によって弁体とベローズが一体に設けられる。
四フッ化エチレン樹脂は、熱履歴による塑性変化が小さい。また、四フッ化エチレン樹脂は、摩擦係数の小さい低μの樹脂部材であるため、摩耗の発生を抑えることができるとともに、異物（デポジット、もらい錆等）の付着が抑えられる。このため、弁体およびベローズの長寿命化が可能になり、ＥＧＲバルブの信頼性を高めることができる。
【００１１】
〔請求項４の手段〕
請求項４のフラップバルブは、シャフトと弁体とを弾性変形可能なバネ材を用いて結合するものである。
閉弁時においてベローズに生じる伸長力によって、弁体がバルブシートに押される。弁体がバルブシートに押されてバネ材が撓む（弾性変形する）ことで、弁体とバルブシートが確実に合致する。この結果、閉弁時において、弁体とバルブシートの隙間漏れの発生を確実に防ぐことができる。
【００１２】
〔請求項５の手段〕
請求項５のバネ材は、シャフトに外嵌されるシャフト結合バネ部を備える。このシャフト結合バネ部に形成された直線係合部が、シャフトに形成されたカット平面に係合することでシャフトとバネ材とが一体に回動するものである。
このように、シャフトの周囲にバネ材を外嵌するだけで、シャフトとバネ材が結合されるため、組付けを簡素化でき、製造コストを抑えることができる。
【００１３】
〔請求項６の手段〕
請求項６のバネ材は、弁体に結合する弁体結合バネ部を備える。この弁体結合バネ部は、前記弁体の外周縁を両側から挟んで支持する２本の円弧アームによって設けられる。
このように、２本の円弧アームで弁体を挟むだけで、弁体とバネ材が結合されるため、組付けを簡素化でき、製造コストを抑えることができる。
【００１４】
〔請求項７の手段〕
請求項７における２本の円弧アームは、弁体の外周縁に形成されたバルブ溝の内部に嵌め入れられる円弧形状を呈する。
そして、（ｉ）２本の円弧アームの内径寸法が、バルブ溝における溝底の外径寸法より大きく設けられるとともに、
（ｉｉ）閉弁時に弁体においてバルブシートの内部に侵入する凸形台形テーパ部の外径寸法が、バルブシートの内径寸法より小さく設けられる。
【００１５】
上記（ｉ）により、円弧アームに対して弁体が径方向へ移動可能に支持される。
そして、上記（ｉｉ）により、弁体が閉じる際、凸形台形テーパ部がバルブシートの内径に接触すると、凸形台形テーパ部がバルブシートにならい、弁体が径方向へ移動しながら弁体がバルブシートに着座する。
このように、弁体が閉じる際に、上記（ｉ）、（ｉｉ）によって弁体をバルブシートに対して調芯させることができ、閉弁時に弁体とバルブシートの隙間漏れの発生を確実に防ぐことができる。
【００１６】
〔請求項８の手段〕
請求項８のバルブシートは、摩擦係数の小さい四フッ化エチレン樹脂によって設けられる。
これにより、バルブシートおよびバルブシートに着座する弁体の摩耗が抑えられるとともに、バルブシートに対する異物（デポジット、もらい錆等）の付着が抑えられる。このため、長期に亘って閉弁時における漏れの発生を防ぐことができ、フラップバルブ（例えば、ＥＧＲバルブ等）の信頼性を高めることができる。
【００１７】
〔請求項９の手段〕
請求項９のハウジングは、
・流体通路における下流側を形成する第１型抜きと、
・流体通路における上流側を形成する第２型抜きと、
・ハウジングの外部から流体通路の内部にベローズを含む弁体の組み入れを行なう挿入口を形成する第３型抜きとを用いて形成される。
これにより、ハウジングの１部品化を実現することができる。このため、部品点数の低減によりコストを抑えることができるとともに、ハウジングの小型化によりフラップバルブの小型化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＥＧＲバルブの開閉状態の説明図である（実施例１）。
【図２】ベローズの説明図である（実施例１）。
【図３】ＥＧＲバルブの概略断面図である（実施例１）。
【図４】シャフトに組み付けられる弁体の説明図である（実施例１）。
【図５】ＥＧＲバルブの要部断面図である（実施例２）。
【図６】バネ材の撓みによるシール性向上の説明図である（実施例２）。
【図７】ハウジングの製造とＥＧＲバルブの組付けの説明図である（実施例３）。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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（フラップバルブの一例）は、
・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、
・ＥＧＲ流路２内に設けられたバルブシート４に着座することでＥＧＲ流路２を閉塞する弁体５と、
・この弁体５を開閉駆動する電動アクチュエータ６（バルブ駆動手段の一例）と、
を具備する。
【００２０】
弁体５には、ＥＧＲガスの上流側（排気通路側）の圧力を、ＥＧＲガスの下流側（吸気通路側）へ導く圧力導入孔７が設けられる。
また、弁体５における下流側には、筒方向（筒の外周方向に対して垂直な方向）へ伸縮可能なベローズ８が設けられる。このベローズ８は、圧力導入孔７により下流側へ導かれた圧力を漏れなく収容するものであり、内部に圧力が供給されると、内圧の上昇によって筒方向へ伸びる伸長力を発生するものである。そして、ベローズ８の下流側は、ハウジング３に対して直接または間接的に固定されるものである。
なお、ベローズ８の復元力（バネ力）は小さい方が好ましい。また、ベローズ８の復元力は、無負荷状態（フリーの状態）で伸長状態｛図２（ａ）の状態参照｝に戻るものが望ましいが、限定されるものではない。
【実施例】
【００２１】
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。
【００２２】
［実施例１］
図１〜図４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。
【００２３】
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バルブであっても良い。
【００２４】
ＥＧＲバルブ１の具体的な一例を、図３を参照して説明する。
なお、以下では、図３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、フラップバルブであり、
・内部にＥＧＲ流路２（具体的にはＥＧＲ流路２の一部）を形成するハウジング３と、
・このＥＧＲ流路２に配置され、ＥＧＲ流路２内に設けられたバルブシート４に着座することでＥＧＲ流路２を閉塞するる弁体５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９と、
・このシャフト９と弁体５を結合する弾性変形可能なバネ材１０と、
・シャフト９を介して弁体５を回動させる電動アクチュエータ６と、
を具備する。
【００２５】
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。
ハウジング３内に形成されるＥＧＲ流路２は屈曲して設けられるものであり、この実施例では上流側に対して下流側が直角に屈曲して設けられ、その屈曲部において弁体５が回動するように配置されている。
【００２６】
屈曲部における上流側には、閉弁時に弁体５が着座する円環状のバルブシート４が設けられている。
このバルブシート４は、その上流側のＥＧＲ流路２の内径寸法より大径の環状段差部であり、弁体５がバルブシート４に全周に亘って着座することでＥＧＲ流路２の閉塞が行なわれる。
【００２７】
弁体５は略円盤形状を呈し、外周側にはバルブシート４に着座する環状平面部５ａが設けられている。なお、環状平面部５ａの内側に設けられる凸形台形テーパ部５ｂについては実施例２で説明する。
また、弁体５には、上流側のＥＧＲガスを下流側へ導く圧力導入孔７が１つまたは複数（図面は４つ）設けられている。
【００２８】
一方、弁体５における下流側には、圧力導入孔７により弁体５の下流側へ導かれたＥＧＲガスの圧力を漏れなく収容するベローズ８が、弁体５と一体に設けられている。
このベローズ８は、その下流側がハウジング３の屈曲部に固定される。このため、ベローズ８の内部圧力が上昇すると、ベローズ８に伸長力（伸びる力）が生じて、上流側の弁体５に付勢力（弁体５をバルブシート４に押し付ける力）を発生させるものである。
【００２９】
ベローズ８は、内圧変化によって筒方向へ伸縮する筒体（蛇腹部材）であり、
（ｉ）復元力（バネ力）は小さく設けられ、
（ｉｉ）無負荷状態（フリーの状態）では伸長状態に戻り｛図２（ａ）参照｝、
（ｉｉｉ）筒体に圧縮力を加えると容易に圧縮状態に変形するものである｛図２（ｂ）参照｝。
なお、ベローズ８がハウジング３内の屈曲部に組み付けた状態では、図２（ｃ）に示すように、ベローズ８が曲がって組み付けられる。
【００３０】
ベローズ８における下流端部（弁体５とは異なった側の端部）には、ハウジング３に固定される大径リング８ａが一体に設けられている。
この大径リング８ａは、弁体５の外径寸法およびベローズ８の外径寸法より大径に設けられている。
【００３１】
一方、ハウジング３の屈曲部には、外部から弁体５およびベローズ８をハウジング３の内部に挿入する挿入口１１が設けられている。
挿入口１１の外側は大径リング８ａが挿入可能な大径穴に設けられ、挿入口１１の内側は大径リング８ａより小径で弁体５およびベローズ８が挿入可能な小径穴に設けられている。
そして、弁体５およびベローズ８を挿入口１１の内部に組み入れ、続いて挿入口１１の内部に大径リング８ａを嵌め入れた後、挿入口１１をベローズ固定プレート１２で閉塞することで、弁体５およびベローズ８の組付けが行なわれている。
【００３２】
シャフト９は、ＥＧＲ流路２に対して垂直に配置された略円柱棒状を呈する耐腐食性に優れた部材（例えば、ステンレスなど）よりなる軸体であり、屈曲部における隅部と外部（図３の左側）を貫通したシャフト挿通穴の内部において軸受１３（メタルベアリング、転がりベアリング等）を介して回転自在に支持される。
また、シャフト９とハウジング３との間には、ＥＧＲガスが電動アクチュエータ６の内部（ギヤやモータ等が収容される空間）へ漏れるのを防ぐシール部材が配置される。このシール部材は、シール機能を有する軸受１３を用いるものであっても良いし、軸受１３と独立したものであっても良い。
さらに、シャフト９の周囲のハウジング３の内部には、昇温を抑える冷却水循環路（エンジン冷却水等が循環する循環路：図示しない）が設けられており、電動アクチュエータ６の昇温を抑えるように設けられている。
【００３３】
バネ材１０は、所定径のバネ線を所定形状に設けたものであり、
（ｉ）シャフト９に結合するシャフト結合バネ部１４と、
（ｉｉ）弁体５に結合する弁体結合バネ部１５と、
（ｉｉｉ）シャフト結合バネ部１４から弁体結合バネ部１５に至るアームバネ部１６と、で構成される。
【００３４】
電動アクチュエータ６は、ハウジング３の左部に配置されて、シャフト９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１７（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、
・この電動モータ１７の回転トルクを増幅してシャフト９に伝達する減速装置１８（図３では、複数のギヤを組み合わせた歯車式減速機）と、
・シャフト９を介して弁体５に閉弁方向の付勢力を与えるリターンスプリング１９と、
・弁体５の開度を検出する回転角センサ（例えば、シャフト９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。
【００３５】
なお、電動モータ１７は、ＥＣＵによって通電制御されるものであり、電動モータ１７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１７を通電制御するものである。
【００３６】
（実施例１における特徴技術１の作動および効果）
ＥＧＲバルブ１の開弁時の作動を、図１（ａ）を参照して説明する。
車両の運転状態が、ＥＧＲガスを吸気側へ戻す運転状態（例えば、エンジン負荷が小さい運転状態など）になると、ＥＣＵが電動モータ１７に開弁方向の駆動力を発生させ、リターンスプリング１９の付勢力に抗して弁体５を開弁方向へ回動させる。
その結果、ＥＧＲ流路２の上流側と下流側が連通し、弁体５の開度（電動モータ１７の通電量）に応じたＥＧＲガスが吸気側へ戻される。
【００３７】
ＥＧＲバルブ１の閉弁時の作動を、図１（ｂ）を参照して説明する。
車両の運転状態が、ＥＧＲガスの循環を停止する運転状態（例えば、エンジン負荷が大きい運転状態など）になると、ＥＣＵは電動モータ１７の通電を停止し、リターンスプリング１９の付勢力により弁体５を閉弁方向へ回動させる。
弁体５がバルブシート４に着座すると、ＥＧＲ流路２の上流側と下流側の連通が遮断される。
また、弁体５がバルブシート４に着座すると、上流側におけるＥＧＲガスの圧力（排気圧）が圧力導入孔７を通ってベローズ８の内部に供給され、ベローズ８内を加圧する。その結果、ベローズ８に伸長力（伸びる力）が発生する。
【００３８】
ベローズ８の下流側は、ハウジング３に固定されているため、ベローズ８に生じた伸長力が弁体５を上流側へ押す。これにより、弁体５の下流側に設けたベローズ８の伸長力によって、弁体５の上流側に加わる圧力を相殺（キャンセル）させることができる。
即ち、例えば、高圧ＥＧＲバルブ１に用いる場合、上流側（排気通路側）と下流側（吸気通路側）との圧力差が１００ｋＰａ前後と大変大きいが、ベローズ８の伸長力によって、弁体５の上流側に加わる圧力を相殺（キャンセル）できる。
【００３９】
このように、例え上流側と下流側との差圧が大きくても、その圧力差をベローズ８の伸長力によってキャンセルすることができるため、小さな駆動トルクで弁体５を開閉させることができる。
このため、電動アクチュエータ６において大きな駆動トルクが必要がなく、電動アクチュエータ６を小型化することができるとともに、コストを抑えることができる。即ち、ＥＧＲバルブ１を小型化できるとともに、ＥＧＲバルブ１のコストを抑えることが可能になる。
【００４０】
（実施例１における特徴技術２）
この実施例の弁体５とベローズ８は、樹脂素材によって一体に設けられる。
具体的に、この実施例の弁体５とベローズ８は、熱履歴で塑性変化の少ない四フッ化エチレン樹脂によって一体に設けられる。
さらに具体的に説明すると、この実施例の弁体５とベローズ８は、棒状を呈する四フッ化エチレン樹脂材に切削加工を施し、削り出しによって弁体５とベローズ８を一体に設けたものである。
このように、弁体５とベローズ８を樹脂素材によって一体に設けることにより、弁体５とベローズ８の隙間の発生を確実に無くして信頼性を高めることができるとともに、部品点数を抑えることができ、組付けが容易になり、製造コストを抑えることができる。
【００４１】
また、弁体５とベローズ８を成す四フッ化エチレン樹脂は、熱履歴による塑性変化が小さいため、ＥＧＲバルブ１に使用しても長期に亘って変形が防がれる。
さらに、弁体５とベローズ８を成す四フッ化エチレン樹脂は、摩擦係数の小さい低μの樹脂部材であるため、弁体５および弁体５が着座するバルブシート４の摩耗を抑えることができるとともに、デポジット等の異物の付着が抑えられる。このため、弁体５およびベローズ８の長寿命化が可能になり、ＥＧＲバルブ１の信頼性を高めることができる。
【００４２】
（実施例１における特徴技術３）
バネ材１０におけるシャフト結合バネ部１４は、シャフト９に外嵌されてシャフト９とバネ材１０とを結合するものであり、このシャフト結合バネ部１４を図４を参照して説明する。
シャフト９には、バネ材１０（具体的にはシャフト結合バネ部１４）が外嵌される範囲（シャフト９の右側）に、軸方向に沿うカット平面９ａ（キー溝）が設けられている。
一方、シャフト結合バネ部１４には、シャフト９のカット平面９ａに係合する直線係合部１４ａが設けられている。即ち、シャフト結合バネ部１４は、シャフト９の軸方向から見て「の」字形に設けられたものである。
【００４３】
そして、シャフト９の周囲にバネ材１０を外嵌して、シャフト９のカット平面９ａに直線係合部１４ａを係合させるだけで、シャフト９に対してバネ材１０を結合でき、シャフト９と一体にバネ材１０が回動する。
即ち、シャフト９の周囲にバネ材１０を外嵌するだけで、シャフト９とバネ材１０の結合を行なうことができるため、組付けを簡素化することができ、ＥＧＲバルブ１の製造コストを抑えることができる。
【００４４】
（実施例１における特徴技術４）
バネ材１０における弁体結合バネ部１５は、弁体５の外周縁を両側から挟んで支持する２本の円弧アーム１５ａによって設けられており、この弁体結合バネ部１５を図４を参照して説明する。
弁体５の外周縁には、全周に亘ってバルブ溝５ｃが形成されている。
一方、２本の円弧アーム１５ａは、弁体５のバルブ溝５ｃの内部に嵌め入れられる円弧形状を呈する。
【００４５】
そして、弁体５を２本の円弧アーム１５ａで挟むだけ（弁体５のバルブ溝５ｃの内部に２本の円弧アーム１５ａを嵌め入れるだけ）で、弁体５とバネ材１０を結合でき、バネ材１０と一体に弁体５が回動する。
即ち、弁体５を２本の円弧アーム１５ａで挟むだけで、弁体５とバネ材１０の結合を行なうことができるため、組付けを簡素化することができ、ＥＧＲバルブ１の製造コストを抑えることができる。
【００４６】
［実施例２］
図５、図６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。
（実施例２における特徴技術１）
シャフト９と弁体５は、実施例１で説明したように、弾性変形可能なバネ材１０を用いて結合されている。具体的にシャフト９と弁体５は、弾性変形可能なアームバネ部１６によって結合されている。
このアームバネ部１６は、シャフト結合バネ部１４と弁体結合バネ部１５を連結する直線部であり、上述したように所定径のバネ線によって弾性変形可能に設けられている。なお、アームバネ部１６の形状は限定されるものではない。
【００４７】
このため、図６（ａ）に示すように、閉弁時に製造誤差や経時変化等によってバルブシート４と弁体５との間に隙間が生じる場合であっても、電動アクチュエータ６から与えられる閉弁力に加え、閉弁時においてベローズ８に生じる伸長力によって弁体５がバルブシート４に押し付けられることで、アームバネ部１６が変形して弁体５の全周がバルブシート４に着座する。
具体的には、閉弁時において、先ず最初に弁体５の一部がバルブシート４に当接する。続いて、ベローズ８に生じる伸長力によって弁体５がバルブシート４に押し付けられることで、弁体５の全周がバルブシート４に着座し、弁体５によってＥＧＲ流路２を完全に閉塞する。
即ち、製造誤差や経時変化等が生じたとしても、閉弁時にベローズ８の伸長力によってバネ材１０が撓む（弾性変形する）ことで、弁体５とバルブシート４を確実に合致させることができる。このため、長期に亘って低弁漏れを実現することができ、高い信頼性のＥＧＲバルブ１を提供できる。
【００４８】
（実施例２における特徴技術２）
また、この実施例のＥＧＲバルブ１には、閉弁時にバルブシート４に対して弁体５が調芯する調芯機能が設けられている。
上記実施例１で示したように、弁体５とバネ材１０の結合は、バネ材１０における２本の円弧アーム１５ａによって、弁体５の外周縁に形成されたバルブ溝５ｃを両側から挟むことで成される。
そして、２本の円弧アーム１５ａの内径寸法は、バルブ溝５ｃにおける溝底の外径寸法より大きく設けられている。即ち、２本の円弧アーム１５ａに対して弁体５が径方向へスライド可能に設けられている。
【００４９】
一方、弁体５においてバルブシート４に着座する環状平面部５ａの内側には、閉弁時にバルブシート４の内部に侵入する凸形台形テーパ部５ｂが設けられている。
この凸形台形テーパ部５ｂは、断面が台形形状を呈して、外周部に円錐テーパ面を有する凸部であり、凸形台形テーパ部５ｂの外縁（円錐テーパ面の外縁）の外径寸法は、バルブシート４の内径寸法より小さく設けられている。即ち、バルブシート４に対して弁体５が径方向にスライド可能に設けられている。
【００５０】
上記構成を採用することにより、弁体５が閉じられる際、凸形台形テーパ部５ｂがバルブシート４の内径に接触すると、凸形台形テーパ部５ｂがバルブシート４にならって移動する。即ち、弁体５が径方向へ移動しながら弁体５がバルブシート４に着座する。
このように、弁体５が閉じる際に、弁体５をバルブシート４に対して調芯させることができるため、閉弁時に弁体５とバルブシート４の隙間漏れの発生を確実に防ぐことができる。
【００５１】
（実施例２における特徴技術３）
上記実施例１では、ハウジング３にバルブシート４を形成する例を示したが、この実施例ではバルブシート４を摩擦係数の小さい四フッ化エチレン樹脂によって設けるものである。
具体的に、この実施例では、ＥＧＲ流路２の上流側の内壁に、四フッ化エチレン樹脂製の円筒体２０を固定し、この円筒体２０の下流端部をバルブシート４として用いるものである。
【００５２】
このように、バルブシート４を摩擦係数の小さい四フッ化エチレン樹脂で設けることにより、バルブシート４およびバルブシート４に着座する弁体５の摩耗が抑えられるとともに、バルブシート４にデポジットやもらい錆等の異物の付着が抑えられる。
このため、長期に亘って閉弁時における漏れの発生を防ぐことができ、ＥＧＲバルブ１の信頼性を高めることができる。
【００５３】
［実施例３］
図７を参照して実施例３を説明する。
この実施例３では、ＥＧＲバルブ１の製造および組付けについて説明する。
先ず、ハウジング３の製造について説明する。
ハウジング３は、ダイキャスト製であり、
（ｉ）ＥＧＲ流路２の下流側および屈曲部は、ダイキャスト技術による第１型抜きによって形成され、
（ｉｉ）ＥＧＲ流路２の上流側は、ダイキャスト技術による第２型抜きによって形成され、
（ｉｉｉ）ハウジング３の外部から屈曲部の内部にベローズ８を含む弁体５の組み入れを行なう挿入口１１は、ダイキャスト技術による第３型抜きによって形成される。
【００５４】
ダイキャスト技術により製造されたハウジング３に、切削加工（ドリル刃を用いた加工）によりシャフト挿通穴を形成し、形成したシャフト挿通穴の内部に軸受１３を圧入固定する。
なお、ベローズ固定プレート１２が嵌め入れられる挿入口１１の大径穴を、切削加工により平滑に仕上げても良い。
以上により、ハウジング３が製造される。
【００５５】
次に、第１型抜きによって製造されたＥＧＲ流路２の下流側からバネ材１０を屈曲部の内部に挿入する。
続いて、シャフト挿通穴の内部（軸受１３の内部）にシャフト９を挿入する。このとき、シャフト９の周囲にシャフト結合バネ部１４を外嵌させ、シャフト９のカット平面９ａに、バネ材１０の直線係合部１４ａを係合させて、シャフト９とバネ材１０の結合を行なう（実施例１における特徴技術３参照）。
【００５６】
続いて、第３型抜きによって製造された挿入口１１から、ベローズ８を含む弁体５を、屈曲部の内部に挿入する。このとき、弁体５のバルブ溝５ｃの内部に、バネ材１０における２本の円弧アーム１５ａを嵌め入れて、弁体５とバネ材１０の結合を行なう（実施例１における特徴技術４参照）。
その後、挿入口１１にベローズ固定プレート１２を圧入等により固定し、ベローズ８の下流側を閉塞した状態でハウジング３の屈曲部に固定するとともに、挿入口１１を閉塞する。
【００５７】
この実施例のＥＧＲバルブ１は、フラップバルブとしては類を見ないハウジング３の１部品化を実現することができる。このため、部品点数の低減によりＥＧＲバルブ１のコストを抑えることができるとともに、ハウジング３の小型化によりＥＧＲバルブ１の小型化が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
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フラップバルブに本発明を適用しても良い。
【００５９】
上記の実施例では、弁体５とベローズ８を１部品で設ける例を示したが、別々に設けて接合して用いても良い。具体的には、弁体５とベローズ８を別体で設け、接着剤等の結合技術で一体に設けても良い。
【００６０】
上記の実施例では、弁体５とベローズ８を樹脂で設ける例を示したが、用途に応じて、一方を樹脂、他方を金属で設けたり、両者を金属で設けても良い。両者を金属で設ける場合には、両者を溶接やろう付け等の接合技術で固定しても良い。
【００６１】
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】
【００６２】
１ＥＧＲバルブ（フラップバルブ）
２ＥＧＲ流路（流体通路）
３ハウジング
４バルブシート
５弁体
５ｂ凸形台形テーパ部
５ｃバルブ溝
６電動アクチュエータ（バルブ駆動手段）
７圧力導入孔
８ベローズ
９シャフト
９ａカット平面
１０バネ材
１１挿入口
１４シャフト結合バネ部
１４ａ直線係合部
１５弁体結合バネ部
１５ａ２本の円弧アーム

【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）内に設けられたバルブシート（４）に着座することで前記流体通路（２）を閉塞する弁体（５）と、
この弁体（５）を開閉駆動するバルブ駆動手段（６）と、
を具備するフラップバルブ（１）において、
前記弁体（５）には、流体上流側の圧力を流体下流側へ導く圧力導入孔（７）が設けられ、
前記弁体（５）における流体下流側には、前記圧力導入孔（７）により流体下流側へ導かれた圧力を漏れなく収容し、流体下流側が前記ハウジング（３）に固定されるベローズ（８）が設けられることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項２】
請求項１に記載のフラップバルブ（１）において、
前記弁体（５）と前記ベローズ（８）は、樹脂素材によって一体に設けられていることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項３】
請求項２に記載のフラップバルブ（１）において、
このフラップバルブ（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、
前記樹脂素材は、熱履歴で塑性変化の少ない四フッ化エチレン樹脂であることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のフラップバルブ（１）において、
このフラップバルブ（１）は、
前記バルブ駆動手段（６）によって回転駆動されるシャフト（９）と、
このシャフト（９）と前記弁体（５）を結合する弾性変形可能なバネ材（１０）と、
を備えることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項５】
請求項４に記載のフラップバルブ（１）において、
前記バネ材（１０）は、前記シャフト（９）に外嵌されるシャフト結合バネ部（１４）を備え、
このシャフト結合バネ部（１４）に形成された直線係合部（１４ａ）が、前記シャフト（９）に形成されたカット平面（９ａ）に係合することで前記シャフト（９）と前記バネ材（１０）とが一体に回動することを特徴とするフラップバルブ。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載のフラップバルブ（１）において、
前記バネ材（１０）は、前記弁体（５）に結合する弁体結合バネ部（１５）を備え、
この弁体結合バネ部（１５）は、前記弁体（５）の外周縁を両側から挟んで支持する２本の円弧アーム（１５ａ）によって設けられることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項７】
請求項６に記載のフラップバルブ（１）において、
前記２本の円弧アーム（１５ａ）は、前記弁体（５）の外周縁に形成されたバルブ溝（５ｃ）の内部に嵌め入れられる円弧形状を呈するものであり、
円弧形状を呈する前記２本の円弧アーム（１５ａ）の内径寸法は、前記バルブ溝（５ｃ）における溝底の外径寸法より大きく設けられるとともに、
閉弁時に前記弁体（５）において前記バルブシート（４）の内部に侵入する凸形台形テーパ部（５ｂ）の外径寸法は、前記バルブシート（４）の内径寸法より小さく設けられることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のフラップバルブ（１）において、
前記バルブシート（４）は、摩擦係数の小さい四フッ化エチレン樹脂によって設けられることを特徴とするフラップバルブ。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載のフラップバルブ（１）において、
前記ハウジング（３）は、
前記流体通路（２）における流体下流側および前記ベローズ（８）が組み付けられる屈曲部を形成する第１型抜きと、
前記流体通路（２）における流体上流側を形成する第２型抜きと、
前記ハウジング（３）の外部から前記流体通路（２）の内部に前記ベローズ（８）を含む前記弁体（５）の組み入れを行なう挿入口（１１）を形成する第３型抜きとを用いて形成されることを特徴とするフラップバルブ。

【図１】