モータ式ＥＧＲバルブ
【課題】モータ式ＥＧＲバルブにつき低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めること。
【解決手段】ＥＧＲバルブ１は、弁座４と、弁座４に当接可能な弁体５と、弁体５から延びる弁軸６と、ロータ２３を含むモータ７と、ロータ２３と弁軸６との間に設けられ、雄ねじ２４ａと雄ねじ２４ａに螺合される雌ねじ２８ａとを含むねじ機構８とを備える。モータ７のロータ２３を回転させて雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａとの螺合関係により弁軸６を軸方向へ移動させることで、弁体５を移動させて弁体５の弁座４に対する開度が変えられる。雄ねじ２４ａのねじ山と雌ねじ２８ａのねじ山との間を、弁体５の低開度域にて離間させると共に、弁体５の低開度域における弁軸６の軸方向への移動変化率を、弁体５の中開度域及び高開度域での弁軸６の軸方向への移動変化率よりも小さくなるように、ロータ本体２８の下端面とスプリング受９の上面を形状的に工夫する。
【解決手段】ＥＧＲバルブ１は、弁座４と、弁座４に当接可能な弁体５と、弁体５から延びる弁軸６と、ロータ２３を含むモータ７と、ロータ２３と弁軸６との間に設けられ、雄ねじ２４ａと雄ねじ２４ａに螺合される雌ねじ２８ａとを含むねじ機構８とを備える。モータ７のロータ２３を回転させて雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａとの螺合関係により弁軸６を軸方向へ移動させることで、弁体５を移動させて弁体５の弁座４に対する開度が変えられる。雄ねじ２４ａのねじ山と雌ねじ２８ａのねじ山との間を、弁体５の低開度域にて離間させると共に、弁体５の低開度域における弁軸６の軸方向への移動変化率を、弁体５の中開度域及び高開度域での弁軸６の軸方向への移動変化率よりも小さくなるように、ロータ本体２８の下端面とスプリング受９の上面を形状的に工夫する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）に使用され、モータにより駆動されるモータ式ＥＧＲバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンにおいて、排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）が使用されている。このＥＧＲ装置は、エンジンから排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系へ再循環させ、外気と混合させて燃焼室へ吸入させることにより、燃焼室での可燃混合気の燃焼温度を下げ、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成量を少なくすることができる。
【０００３】
ここで、ＥＧＲ装置におけるＥＧＲガスの流量を調節するために、例えば、モータ式ＥＧＲバルブが使用されている。下記の特許文献１には、モータ式ＥＧＲバルブの一例が記載されている。このＥＧＲバルブは、弁座に当接可能に設けられた弁体と、その弁体から延びる弁軸と、ロータを含むモータと、ロータ及び弁軸の一方に設けられた雌ねじとその他方に設けられて雌ねじに螺合される雄ねじとを備え、ロータを回転させて雄ねじと雌ねじとの関係により弁軸をその軸線方向へ移動させることにより、弁体を弁座に対して開閉させるようになっている。このＥＧＲ弁は、弁軸を弁体が弁座へ向けて閉じる方向へ付勢する弁バネと、弁体が弁座に対して全閉となるときに雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との間に設けられる遊びとを更に備える。これにより、弁体の全閉時に弁座に対する弁体の密着性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４２２８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２５１６号公報
【特許文献３】特開平１０−１６００３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のモータ式ＥＧＲバルブでは、雄ねじと雌ねじとの関係により弁軸をその軸線方向へ移動させるだけの構成であることから、弁軸を一定の変化率でしか移動させることができず、弁体を弁座に対して一定の変化率でしか開閉させることができなかった。このため、ある特定の開度域において、弁体の開閉分解能を高めて、ＥＧＲガス流量をより精密に調節することができなかった。例えば、ＥＧＲ装置を備えたエンジンでは、燃費向上のために、ＥＧＲガスの低流量域でより精密に流量を調節することが好ましい。しかし、特許文献１に記載のモータ式ＥＧＲバルブでは、低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることができなかった。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることを可能としたモータ式ＥＧＲ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁座と、弁座に当接可能に設けられた弁体と、弁体から延びる弁軸と、ロータを含むモータと、ロータと弁軸との間に設けられ、雄ねじと雄ねじに螺合される雌ねじとを含むねじ機構とを備え、モータのロータを回転させて雄ねじと雌ねじとの螺合関係により弁軸をその軸方向へ移動させることにより、弁体を移動させて弁体の弁座に対する開度を変えるモータ式ＥＧＲバルブにおいて、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間を、弁体の低開度域にて離間させるねじ山離間機構と、弁体の低開度域における弁軸の軸方向への移動変化率を、弁体の中開度域及び高開度域における弁軸の軸方向への移動変化率よりも小さくするための移動変化率可変機構とを備えたことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、モータのロータを回転させてねじ機構の雄ねじと雌ねじとの螺合関係により弁軸をその軸方向へ移動させることにより、弁体が移動して弁体の弁座に対する開度が変えられる。ここで、弁体の低開度域では、ねじ山離間機構により、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間が離間させられる。このとき、弁軸の軸方向への移動変化率が、移動変化率可変機構により、弁体の中開度域及び高開度域における弁軸の軸方向への移動変化率よりも小さくなる。従って、弁体の低開度域では、それ以外の中開度域及び高開度域に比べて、弁体が弁座に対して小さい変化率で開閉する。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ねじ山離間機構は、弁軸の軸方向に当接して作用する構成を有することを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、請求項１記載の発明の作用に加え、ねじ山離間機構が、弁軸の軸方向に当接して作用する構成を有するので、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との離間が安定的に保持される。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ねじ山離間機構は、弁軸とロータとの間に設けられることを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、ねじ山離間機構が、弁軸とロータとの間に設けられるので、弁軸やロータの周囲に設けられる場合と比べ、スペースを必要としない。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、ねじ山離間機構は、弁体の低開度域に対応して雌ねじの端部に設けられたねじ山であり、雌ねじの端部に設けられたねじ山は、他の部分のねじ山と比べて送りねじリードが小さいことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかの発明の作用と異なり、ねじ機構の雄ねじと雌ねじとの螺合関係により、雄ねじの端部が雌ねじの端部に達することにより、送りねじのリードが小さいねじ山に雄ねじの端部に設けられたねじ山が当たることになる。これにより、雌ねじの他の部分のねじ山と、雄ねじの他の部分のねじ山との間が離間させられる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、移動変化率可変機構は、ロータの回転に伴い雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間の離間距離を連続的に変化させる構成を有することを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、移動変化率可変機構により、ロータの回転に伴い雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間の離間距離を連続的に変化させるので、変化の特性の設定が可能である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、弁体の低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、弁体の低開度域における開度特性を安定させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、ねじ山離間機構について省スペース化を図ることができ、モータ式ＥＧＲバルブのコンパクト化に寄与できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、ロータに設けられる雌ねじの設定のみにより、弁体の低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、ねじ山の間の離間距離を連続的に変化させる構成の特性を任意に設定することにより、弁体の低開度域における開度分解能の特性を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係り、モータ式ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図２】同実施形態に係り、ロータ本体の下端部を示す斜視図。
【図３】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す斜視図。
【図４】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す平面図。
【図５】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す正面図。
【図６】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図７】同実施形態に係り、図６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図８】同実施形態の比較例に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図９】同実施形態の比較例に係り、図８（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図１０】同実施形態に係り、ステップモータのステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係を、本実施形態と比較例とを対比して示すグラフ。
【図１１】第２実施形態に係り、ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図１２】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す正面図。
【図１３】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す底面図。
【図１４】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の上端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図１５】同実施形態に係り、図１４（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図１６】同実施形態の比較例に係り、展開したロータ本体の上端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図１７】同実施形態の比較例に係り、図１６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図１８】第３実施形態に係り、ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図１９】同実施形態に係り、ロータ本体の下端部を示す斜視図。
【図２０】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す斜視図。
【図２１】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す平面図。
【図２２】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す正面図。
【図２３】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受の上面との関係を示す概念図。
【図２４】同実施形態に係り、図２３（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図２５】同実施形態の比較例に係り、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受のストッパとの関係の一部を示す概念図。
【図２６】同実施形態の比較例に係り、図２５（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図２７】第４実施形態に係り、ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図２８】同実施形態に係り、マグネットロータを示す断面図。
【図２９】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、ロータ本体の雌ねじと、出力軸の雄ねじとの関係を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１に、この実施形態におけるモータ式ＥＧＲバルブ（以下、単に「ＥＧＲバルブ」と言う。）１を正断面図により示す。このＥＧＲバルブ１は、エンジンから排出される排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を吸気系へ戻すＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガス流量を調節するために使用される。ＥＧＲバルブ１は、ハウジング２と、ハウジング２に形成された流路３と、流路３の途中に設けられた弁座４と、弁座４に当接可能に設けられた弁体５と、弁体５と一体的に設けられ、弁体５から延びる弁軸６と、弁体５と共に弁軸６をその軸方向へ移動（ストローク運動）させるためのステップモータ７とを備える。
【００２５】
ハウジング２に形成された流路３の両端は、ＥＧＲガスが導入される入口３ａと、ＥＧＲガスが導出される出口３ｂとなっている。弁座４は、流路３の途中に設けられ、流路３に連通する弁孔４ａを有する。
【００２６】
弁軸６は、ステップモータ７と弁体５との間に設けられ、ハウジング２を図面上下方向（垂直方向）方向に貫通して配置される。弁体５は、弁軸６の下端に固定され、円錐形状をなし、その円錐面が弁座４に対して当接又は離間するようになっている。弁軸６の上端には、スプリング受９が一体に設けられる。弁軸６は、ハウジング２に対しスラスト軸受１０，１１を介して図面上下方向へ移動可能に設けられる。この実施形態のＥＧＲバルブ１は、弁軸６が下方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全開へ向けて大きくなり、弁軸６が上方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全閉へ向けて小さくなる外開式に構成される。
【００２７】
ステップモータ７は、コイル２１を含むステータ２２と、ステータ２２の内側に設けられたマグネットロータ２３と、マグネットロー２３の内側に設けられた出力軸２４とを含む。これらの部材２１〜２４等が樹脂製のケーシング２５によりモールドされて覆われる。ケーシング２５には、横へ突出したコネクタ２６が一体に形成される。コネクタ２６には、コイル２１から延びる端子２７が設けられる。
【００２８】
出力軸２４は、外周に雄ねじ２４ａを有する。出力軸２４の下端部は、弁軸６のスプリング受９に連結される。マグネットロータ２３は、ロータ本体２８と、ロータ本体２８の外周に一体的に設けられた円環状のプラスチックマグネット２９とを含む。ロータ本体２８の上端部外周には、ケーシング２５との間にラジアル軸受３０が設けられる。プラスチックマグネット２９の下端部内周には、スラスト軸受１０との間にラジアル軸受３１が設けられる。これら上下のラジアル軸受３０，３１によりマグネットロータ２３がステータ２２の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体２８の中心には、出力軸２４の雄ねじ２４ａに螺合される雌ねじ２８ａが形成される。これら雄ねじ２４ａ及び雌ねじ２８ａにより本発明のねじ機構８が構成される。マグネットロータ２３と、下側のラジアル軸受３１との間には、圧縮スプリング３２が設けられる。弁軸６のスプリング受９と、下側のラジアル軸受３１との間には、弁軸６をマグネットロータ２３の方向へ付勢する圧縮スプリング３３が設けられる。
【００２９】
上記構成によれば、ステップモータ７のマグネットロータ２３を回転させて、出力軸２４の雄ねじ２４ａとロータ本体２８の雌ねじ２８ａとの螺合関係により、弁軸６をその軸方向へ、すなわち図１における上下方向へストローク運動させる。これにより、弁体５を移動させて弁体５の弁座４に対する開度を変えるようになっている。
【００３０】
図１に示すように、弁体５が弁座４に当接した全閉状態では、スプリング受９がロータ本体２８の下端部に係合して回り止めされている。これにより、全閉時を基準として、弁軸６及び出力軸２４の回転位置とロータ本体２８の回転位置との相互関係を常に一定状態に保つようになっている。
【００３１】
この実施形態のＥＧＲバルブ１は、弁体４の低開度域と中開度域及び高開度域との間で開度の分解能を可変とする構成を備える。図２に、ロータ本体２８の下端部を斜視図により示す。図２に示すように、ロータ本体２８の下端は、雌ねじ２８ａを含む中心孔２８ｂを中心に底面視で円環状をなす。ロータ本体２８の円環状をなす下端には、その周方向に、下方へ突出する凸部４１と、なだらかな傾斜面４２と、平坦面４３とが順次並んで形成される。凸部４１の周方向両端は、第１の係止面４１ａと第２の係止面４１ｂとなっている。第１の係止面４１ａの高さｈ１は、第２の係止面４１ｂの高さｈ２よりも大きくなっている。傾斜面４２は、第１の係止面４１ａから平坦面４３へかけて徐々に高くなるように形成される。平坦面４３は、傾斜面４２の一端から、凸部４１の第２の係止面４１ｂにかけて同じ高さで形成される。
【００３２】
図３に、スプリング受９の概略を斜視図により示す。図３に示すように、スプリング受９の上面には、半径方向に延びる一つの舌片状のストッパ５１が上方へ突出して形成される。図４に、スプリング受９の概略を平面図により示す。図５に、スプリング受９の概略を正面図により示す。この実施形態で、スプリング受９は、回転しないことから、ストッパ５１は、定位置に配置される。従って、マグネットロータ２３の回転によりロータ本体２８が回転することにより、ロータ本体２８の下端に形成された傾斜面４２及び凸部４１（図４に２点鎖線で示す。）が、矢印で示すように、ストッパ５１へ向けて移動する。この移動に伴い、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の上端に当接しながら移動し、やがて凸部４１の第１の係止面４１ａが、ストッパ５１の側面に当接して係止される。
【００３３】
図６に、展開したロータ本体２８の下端部と、スプリング受９のストッパ５１との関係を概念図により示す。図６（ａ）は、ロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａがストッパ５１の側面に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図６（ｂ）は、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の上端に当接しながら相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図６（ｃ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の上端と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図６（ｄ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の上端と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００３４】
図７に、図６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図７（ｃ）,（ｄ）は、図６（ｃ）,（ｄ）、すなわち「中開度時」と「高開度時」に対応する。図６（ｃ）,（ｄ）及び図７（ｃ）,（ｄ）に示すように、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ５１がロータ本体２８から離れ、その代わりに、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが当接する。すなわち、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転がねじ山２４ｂ，２８ｃを介して雌ねじ２８ａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００３５】
また、図７（ｂ）は、図６（ｂ）、すなわち「低開度時」に対応する。図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、弁体５の「低開度時」には、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の上端がロータ本体２８の傾斜面４２に当接する。すなわち、弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転がその傾斜面４２によりストッパ５１及びスプリング受９へ伝えられ、弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。このとき、傾斜面４２のストッパ５１と当たる位置が徐々に変わることにより、ストッパ５１及びスプリング受９を介して弁軸６が軸方向へ移動し、弁体５の開度が変わる。すなわち、ストッパ９と傾斜面４２との当接関係による送り機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００３６】
また、図７（ａ）は、図６（ａ）、すなわち「ストッパ突き当たり」に対応する。図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、「ストッパ突き当たり」のときには、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の側面がロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａに当接する。すなわち、「ストッパ突き当たり」のときには、ロータ本体２８の凸部４１がストッパ５１に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００３７】
図８及び図９に、従来の構成を比較例として示す。図８に、展開したロータ本体８１の下端部と、スプリング受８２のストッパ８３との関係を概念図により示す。図８（ａ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図８（ｂ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３の上端と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図８（ｃ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図８（ｄ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００３８】
図９に、図８（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体８１の雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂと、出力軸８６の雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図９（ａ）〜（ｄ）は、図８（ａ）〜（ｄ）、すなわち「ストッパ突き当たり」、「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」に対応する。図８（ｂ）〜（ｄ）及び図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、弁体の「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ８３がロータ本体８１から離れ、その代わりに、雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂと、雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂとが当接する。すなわち、弁体の「低開度時」〜「高開度時」の間で、ロータ本体８１の回転がねじ山８１ｂ，８６ｂを介して雌ねじ８１ａから雄ねじ８６ａへ伝えられ、弁軸を介して弁体へ伝達され、弁体の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ８６ａと雌ねじ８１ａの螺合関係、つまり、ねじ機構の送りねじ機能により、弁軸及び弁体が軸方向へストローク運動することになる。
【００３９】
図１０に、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係を、本実施形態と比較例とを対比してグラフにより示す。図１０に示すように、比較例では、（ａ）「ストッパ突き当たり」から（ｄ）「高開度時（高開度域）」までの間で、バルブ開度が一定の変化率で変化することが分かる。これに対し、図１０に示すように、本実施形態では、（ｂ）「低開度時（低開度域）」におけるバルブ開度の変化率が、（ｃ）「中開度時（中開度域）」及び（ｄ）「高開度時（高開度域）」におけるバルブ開度の変化率よりも小さいことが分かる。このバルブ開度の変化率の違いは、弁軸６及び弁体５の軸方向への移動変化率の違いによる。すなわち、本実施形態では、特定の開度、すなわち「低開度時（低開度域）」におけるバルブ開度の分解能が、その他の「中開度時（中開度域）」及び「高開度時（高開度域）」に比べて高くなるように設定される。
【００４０】
上記構成において、スプリング受９のストッパ５１と、ロータ本体２８の下端の傾斜面４２とにより、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間を、弁体５の「低開度域」において離間させるねじ山離間機構が構成される。また、上記構成において、ねじ山離間機構、すなわちスプリング受９のストッパ５１及びロータ本体２８の傾斜面４２は、弁軸６とマグネットロータ２３（ロータ本体２８）との間に設けられ、弁軸６の軸方向に当接して作用するように構成される。更に、上記の構成において、ロータ本体２８の傾斜面４２により、弁体５の「低開度域」における弁軸６の軸方向への移動変化率を、弁体６の「中開度域」及び「高開度域」における弁軸６の軸方向への移動変化率よりも小さくするための移動変化率可変機構が構成される。この移動変化率可変機構、すなわちロータ本体２８の傾斜面４２は、マグネットロータ２３の回転に伴い、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間の離間距離を連続的に変化させるように構成される。
【００４１】
以上説明したこの実施形態のＥＧＲバルブ１によれば、ステップモータ７のマグネットロータ２３を回転させてねじ機構８を構成する雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａとの螺合関係により弁軸６をその軸方向へ移動（ストローク運動）させることにより、弁体５が移動して弁体５の弁座４に対する開度が変えられる。ここで、弁体５の「低開度域」では、ねじ山離間機構（ストッパ５１及び傾斜面４２）により、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間が離間させられる。このとき、弁軸６の軸方向への移動変化率が、移動変化率可変機構（傾斜面４２）により、弁体５の「中開度域」及び「高開度域」における弁軸６の軸方向への移動変化率よりも小さくなる。従って、弁体５の「低開度域」では、それ以外の中開度域」及び「高開度域」に比べて、弁体５が弁座４に対して小さい変化率で開閉することになる。このため、弁体５の「低開度域」を特定して弁体５
の開閉分解能を高めることができる。
【００４２】
この実施形態では、ねじ山離間機構（ストッパ５１及び傾斜面４２）が、弁軸６の軸方向に当接して作用する構成を有するので、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの離間が安定的に保持される。このため、弁体５の「低開度域」における開度特性を安定させることができる。
【００４３】
この実施形態では、ねじ山離間機構（ストッパ５１及び傾斜面４２）が、弁軸６とマグネットロータ２３（ロータ本体２８）との間に設けられるので、弁軸６やマグネットロータ２３の周囲に設けられる場合と比べ、スペースを必要としない。このため、ねじ山離間機構につき、省スペース化を図ることができ、ＥＧＲバルブ１のコンパクト化に寄与できる。
【００４４】
この実施形態では、移動変化率可変機構（傾斜面４２）により、マグネットロータ２３（ロータ本体２８）の回転に伴い、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間の離間距離を連続的に変化させるので、変化の特性の設定が可能である。この実施形態では、その変化の特性を、ロータ本体２８の傾斜面４２のプロフィールにより設定される。このため、傾斜面４２の変化の特性、すなわちプロフィールを任意に設定することにより、弁体５の「低開度域」における開度分解能の特性を任意に設定することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４６】
なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００４７】
図１１に、この実施形態におけるＥＧＲバルブ１５を正断面図により示す。この実施形態では、主として弁体５、マグネットロータ２３、スプリング受９、スラスト軸受１０及び圧縮スプリング３２，３３の配置の点で、第１実施形態と構成が異なる。すなわち、ステップモータ７を構成するマグネットロータ２３が、第１実施形態のそれに対して上下逆向きに配置される。これに対応して、一方のスラスト軸受１１が、ケーシング２５の上端部に配置される。このスラスト軸受１０に対し、支軸３５が支持され、その支軸３５の下端にスプリング受９が、第１実施形態とは逆の下向きに配置される。そして、この実施形態では、マグネットロータ２３を構成するロータ本体２８の上端がスプリング受９の下面に当接可能となっている。
【００４８】
この実施形態で、弁軸６は、ハウジング２に対しスラスト軸受１１を介して図面上下方向へ移動可能に設けられる。弁軸６の上端は、ステップモータ７の出力軸２４の下端に連結される。同様に、支軸３５及びスプリング受９は、ケーシング２５にスラスト軸受１０を介して図面上下方向へ移動可能に設けられる。この実施形態のＥＧＲバルブ１５は、弁軸６が上方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全開へ向けて大きくなり、弁軸６が下方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全閉へ向けて小さくなる内開式に構成される。
【００４９】
図１２に、スプリング受９の概略を正面図により示す。図１３に、スプリング受９の概略を底面図により示す。この実施形態で、スプリング受９は、回転しないことから、ストッパ５１は、定位置に配置される。従って、マグネットロータ２３の回転によりロータ本体２８が回転することにより、ロータ本体２８の下端に形成された傾斜面４２及び凸部４１（図１３に２点鎖線で示す。）が、矢印で示すように、ストッパ５１へ向けて移動する。この移動に伴い、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の下端に当接しながら移動し、やがて凸部４１の第１の係止面４１ａが、ストッパ５１の側面に当接して係止される。
【００５０】
図１４に、展開したロータ本体２８の上端部と、スプリング受９のストッパ５１との関係を概念図により示す。図１４（ａ）は、ロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａがストッパ５１の側面に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図１４（ｂ）は、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の下端に当接しながら相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図１４（ｃ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の下端と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図１４（ｄ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の下端と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００５１】
図１５に、図１４（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図１５（ｃ）,（ｄ）は、図１４（ｃ）,（ｄ）、すなわち「中開度時」と「高開度時」に対応する。図１４（ｃ）,（ｄ）及び図１５（ｃ）,（ｄ）に示すように、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ５１がロータ本体２８から離れ、その代わりに、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃが当接する。すなわち、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転がねじ山２４ｂ，２８ｃを介して雌ねじ２８ａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、スプリング受９及び支軸３５へ伝達される。これにより、弁軸６及び弁体５の軸方向への移動が許容され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００５２】
また、図１５（ｂ）は、図１４（ｂ）、すなわち「低開度時」に対応する。図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、弁体５の「低開度時」には、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の下端がロータ本体２８の傾斜面４２に当接する。すなわち、弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転がその傾斜面４２によりストッパ５１及びスプリング受９へ伝えられ、スプリング受９を介して支軸３５へ伝達される。これにより、弁軸６及び弁体５が軸方向への移動が許容され、弁体５の開度が変わる。このとき、傾斜面４２においてストッパ５１が当たる位置が徐々に変わることにより、ストッパ５１、スプリング受９及び支軸３５を介して弁軸６が軸方向への移動が許容され、弁軸６が同方向へ移動して弁体５の開度が変わる。すなわち、ストッパ５１と傾斜面４２との当接関係による送り機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００５３】
また、図１５（ａ）は、図１４（ａ）、すなわち「ストッパ突き当たり」に対応する。図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、「ストッパ突き当たり」のときには、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の側面がロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａに当接する。すなわち、「ストッパ突き当たり」のときには、ロータ本体２８の凸部４１がストッパ５１に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００５４】
図１６及び図１７に、従来の構成を比較例として示す。図１６に、展開したロータ本体８１の上端部と、スプリング受８２のストッパ８３との関係を概念図により示す。図１６（ａ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図１６（ｂ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図１６（ｃ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図１６（ｄ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００５５】
図１７に、図１６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体８１の雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂと、出力軸８６の雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図１７（ａ）〜（ｄ）は、図１６（ａ）〜（ｄ）、すなわち「ストッパ突き当たり」、「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」に対応する。図１６（ｂ）〜（ｄ）及び図１７（ｂ）〜（ｄ）に示すように、弁体の「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ８３がロータ本体８１の平坦面８５から離れ、その代わりに、雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂと、雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂとが当接する。すなわち、弁体の「低開度時」〜「高開度時」の間で、ロータ本体８１の回転がねじ山８１ｂ，８６ｂを介して雌ねじ８１ａから雄ねじ８６ａへ伝えられ、弁軸及び弁体の軸方向への移
動が許容され、弁体の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ８６ａと雌ねじ８１ａの螺合関係、つまり、ねじ機構の送りねじ機能により、弁軸及び弁体が軸方向へストローク運動することになる。
【００５６】
この実施形態において、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係、すなわち、ＥＧＲバルブ１５の開閉特性は、図１０のグラフに示すそれと同じである。
【００５７】
従って、この実施形態のＥＧＲバルブ１５によれば、第１実施形態と比較して外開式と内開式の違いはあるものの、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と同等の作用効果を得ることができる。
【００５８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
図１８に、この実施形態におけるＥＧＲバルブ１を正断面図により示す。この実施形態では、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と基本構成が同じであり、ねじ山離間機構及び移動変化率可変機構の構成の点で第１実施形態と異なる。すなわち、ロータ本体２８及びスプリング受９の構成の点で第１実施形態と異なる。
【００６０】
図１９に、ロータ本体２８の下端部を斜視図により示す。図１９に示すように、ロータ本体２８の下端外周寄り位置には、下方へ突出する凸部４６が形成される。図２０に、スプリング受９の概略を斜視図により示す。図２０に示すように、スプリング受９の上面は、雄ねじ２４ａを含む出力軸２４を中心に平面視で円環状をなす。スプリング受９の円環状をなす上面には、その周方向に、下方へ落ち込んだ凹部５６と、なだらかな傾斜面５７と、平坦面５８とが順次並んで形成される。凹部５６の周方向一端は、垂直面をなしてストッパ５９となっている。傾斜面５７は、ストッパ５９から平坦面５８へかけて徐々に高くなるように形成される。平坦面５８は、傾斜面５７の一端からストッパ５９にかけて同じ高さで形成される。
【００６１】
図２１に、スプリング受９の概略を平面図により示す。図２２に、スプリング受９の概略を正面図により示す。この実施形態で、スプリング受９は、回転しないことから、ストッパ５９は、定位置に配置される。従って、マグネットロータ２３の回転によりロータ本体２８が回転することにより、ロータ本体２８の下端に形成された凸部４６（図２１に２点鎖線で示す。）が、矢印で示すように、スプリング受９のストッパ５９へ向けて移動する。この移動に伴い、ロータ本体２８の凸部４６の下端がスプリング受９の傾斜面５７に当接しながら移動し、やがてストッパ５９に当接して係止される。
【００６２】
図２３に、展開したロータ本体２８の下端部と、スプリング受９の上面との関係を概念図により示す。図２３（ａ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９のストッパ５９に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図２３（ｂ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９の傾斜面５７に当接しながら相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図２３（ｃ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９の平坦面５８と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図２３（ｄ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９の平坦面５８に対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００６３】
図２４に、図２３（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図２４（ｃ）,（ｄ）は、図２３（ｃ）,（ｄ）、すなわち「中開度時」と「高開度時」に対応する。図２３（ｃ）,（ｄ）及び図２４（ｃ）,（ｄ）に示すように、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９から離れ、その代わりに、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃが当接する。すなわち、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転がねじ山２４ｂ，２８ｃを介して雌ねじ２８ａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、スプリング受９及び弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００６４】
また、図２４（ｂ）は、図２３（ｂ）、すなわち「低開度時」に対応する。図２３（ｂ）及び図２４（ｂ）に示すように、弁体５の「低開度時」には、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、ロータ本体２８の凸部４６の下端がスプリング受９の傾斜面５７に当接する。すなわち、弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転がその凸部４６によりスプリング受９の傾斜面５７へ伝えられ、スプリング受９を介して弁軸６へ伝達され、これに伴い弁軸６が軸方向へ移動して、弁体５の開度が変えられる。このとき、凸部４６が傾斜面５７に当たる位置が徐々に変わることにより、傾斜面５７を介してスプリング受９及び弁軸６が軸方向へ移動して弁体５の開度が変わる。すなわち、凸部４６と傾斜面５７との当接関係による送り機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００６５】
また、図２４（ａ）は、図２３（ａ）、すなわち「ストッパ突き当たり」に対応する。図２３（ａ）及び図２４（ａ）に示すように、「ストッパ突き当たり」のときには、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５９にロータ本体２８の凸部４６が当接する。すなわち、「ストッパ突き当たり」のときには、ロータ本体２８の凸部４６がストッパ５９に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００６６】
図２５及び図２６に、従来の構成を比較例として示す。図２６に、展開したロータ本体８１の下端部と、スプリング受８２のストッパ８３との関係の一部を概念図により示す。図２５（ａ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図２５（ｂ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図２５（ｃ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図２４（ｄ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００６７】
図２６に、図２５（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体８１の雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂと、出力軸８６の雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図２６（ａ）〜（ｄ）は、図２５（ａ）〜（ｄ）、すなわち「ストッパ突き当たり」、「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」に対応する。図２５（ｂ）〜（ｄ）及び図２６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、弁体の「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３から離れ、その代わりに、雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂと、雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂとが当接する。すなわち、弁体の「低開度時」〜「高開度時」の間で、ロータ本体８１の回転がねじ山８１ｂ，８６ｂを介して雌ねじ８１ａから雄ねじ８６ａへ伝えられ、弁軸を介して弁体へ伝達され、弁体の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ８６ａと雌ねじ８１ａの螺合関係、つまりねじ機構の送りねじ機能により弁軸及び弁体が軸方向へストローク運動することになる。
【００６８】
この実施形態において、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係、すなわち、ＥＧＲバルブ１の開閉特性は、図１０のグラフに示すそれと同じである。
【００６９】
従って、この実施形態のＥＧＲバルブ１でも、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と同等の作用効果を得ることができる。
【００７０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７１】
図２７に、この実施形態におけるＥＧＲバルブ１を正断面図により示す。この実施形態のＥＧＲバルブ１では、第３実施形態のＥＧＲバルブ１と基本構成が同じであるが、ねじ山離間機構及び移動変化率可変機構の構成の点で第３実施形態と異なる。すなわち、ロータ本体２８及びスプリング受９の構成の点で第３実施形態と異なる。
【００７２】
この実施形態で、ロータ本体２８の下端部とスプリング受９の上面の構成は、図２５に示す第３実施形態の比較例のそれと同じである。これに対し、この実施形態では、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａの構成の点で第３実施形態と異なる。図２８に、マグネットロータ２３を断面図により示す。この実施形態では、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａが、二段階の送りねじリードにより構成される。すなわち、図２８に示す雌ねじ２８ａの長手方向において、上三分の一の上段部分２８ａａと、下三分の二の下段部分２８ａｂとで、送りねじリードの大きさが異なる。この実施形態では、上段部分２８ａａの送りねじリードが、下段部分２８ａｂの送りねじリードよりも相対的に小さく設定される。
【００７３】
この実施形態で、ねじ山離間機構は、弁体５の「低開度域」に対応して雌ねじ２８ａの端部である上段部分２８ａａに設けられたねじ山２８ｃであり、その上段部分２８ａａに設けられたねじ山２８ｃは、他の部分のねじ山２８ｃと比べて送りねじリードが小さくなっている。また、この実施形態で、移動変化率可変機構は、雌ねじの２８ａの上段部分２８ａａにより構成される。
【００７４】
図２９（ａ）〜（ｄ）に、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａと、出力軸２４の雄ねじ２４ａとの関係を概念図により示す。図２９（ａ）は、出力軸２４の雄ねじ２４ａの上端がロータ本体２８の雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａの上端に突き当たり、ロータ本体２８の凸部８４（図２５参照）がスプリング受９のストッパ８３（図２５参照）に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。この状態では、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとがほとんど離間している。この「ストッパ突き当たり」のときには、出力軸２４の雄ねじ２４ａの先端がロータ本体２８の雌ねじ２８ａの上端に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００７５】
図２９（ｂ）は、雄ねじ２４ａの上部が雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａと螺合し、ロータ本体２８の凸部８４（図２５参照）がスプリング受９のストッパ８３（図２５参照）から離れた弁体５の「低開度時」を示す。この状態では、雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂのねじ山２８ｃと、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとが離間している。この弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転が雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、出力軸２４からスプリング受９及び弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａとの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００７６】
図２９（ｃ），（ｄ）は、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂとが螺合し、ロータ本体２８の凸部８４（図２５参照）がスプリング受９のストッパ８３（図２５参照）から離れた弁体５の「中開度時」及び「高開度時」を示す。この弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転が雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂから雄ねじ２４ａへ伝えられ、出力軸２４からスプリング受９及び弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂとの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００７７】
この実施形態において、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係、すなわち、ＥＧＲバルブ１の開閉特性は、図１０のグラフに示すそれと同じである。
【００７８】
従って、この実施形態のＥＧＲバルブ１でも、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と同等の作用効果を得ることができる。
【００７９】
この実施形態で、ねじ機構８の雄ねじ２８ａと雌ねじ２４ａとの螺合関係により、雄ねじ２４ａの端部が雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａに達することにより、送りねじのリードが小さいねじ山２８ｃに雄ねじ２４ａの端部のねじ山２４ｂが当たることになる。これにより、雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂのねじ山２８ｃと、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの間が離間させられる。また、雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａの送りねじリードの設定により、弁軸６の移動変化率を小さくすることができる。このため、ロータ本体２８に設けられる雌ねじ２８ａの設定のみにより、弁体５の「低開度時（低開度域）」を特定して弁体５の開閉分解能を高めることができる。
【００８０】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することができる。
【００８１】
例えば、前記各実施形態では、ＥＧＲバルブ１，１５にステップモータ７を使用したが、直流モータを使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明は、エンジンのＥＧＲ装置を構成するＥＧＲバルブに適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１ ＥＧＲバルブ
４ 弁座
５ 弁体
６ 弁軸
７ ステップモータ
８ ねじ機構
９ スプリング受
１５ ＥＧＲバルブ
２３ マグネットロータ
２４ 出力軸
２４ａ 雄ねじ
２４ｂ ねじ山
２８ ロータ本体
２８ａ 雌ねじ
２８ａａ 上段部分
２８ａｂ 下段部分
２８ｃ ねじ山
４２ 傾斜面
４６ 凸部
５１ ストッパ
５７ 傾斜面
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）に使用され、モータにより駆動されるモータ式ＥＧＲバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンにおいて、排気ガス再循環装置（ＥＧＲ装置）が使用されている。このＥＧＲ装置は、エンジンから排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気系へ再循環させ、外気と混合させて燃焼室へ吸入させることにより、燃焼室での可燃混合気の燃焼温度を下げ、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の生成量を少なくすることができる。
【０００３】
ここで、ＥＧＲ装置におけるＥＧＲガスの流量を調節するために、例えば、モータ式ＥＧＲバルブが使用されている。下記の特許文献１には、モータ式ＥＧＲバルブの一例が記載されている。このＥＧＲバルブは、弁座に当接可能に設けられた弁体と、その弁体から延びる弁軸と、ロータを含むモータと、ロータ及び弁軸の一方に設けられた雌ねじとその他方に設けられて雌ねじに螺合される雄ねじとを備え、ロータを回転させて雄ねじと雌ねじとの関係により弁軸をその軸線方向へ移動させることにより、弁体を弁座に対して開閉させるようになっている。このＥＧＲ弁は、弁軸を弁体が弁座へ向けて閉じる方向へ付勢する弁バネと、弁体が弁座に対して全閉となるときに雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との間に設けられる遊びとを更に備える。これにより、弁体の全閉時に弁座に対する弁体の密着性を確保するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４２２８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０２５１６号公報
【特許文献３】特開平１０−１６００３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に記載のモータ式ＥＧＲバルブでは、雄ねじと雌ねじとの関係により弁軸をその軸線方向へ移動させるだけの構成であることから、弁軸を一定の変化率でしか移動させることができず、弁体を弁座に対して一定の変化率でしか開閉させることができなかった。このため、ある特定の開度域において、弁体の開閉分解能を高めて、ＥＧＲガス流量をより精密に調節することができなかった。例えば、ＥＧＲ装置を備えたエンジンでは、燃費向上のために、ＥＧＲガスの低流量域でより精密に流量を調節することが好ましい。しかし、特許文献１に記載のモータ式ＥＧＲバルブでは、低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることができなかった。
【０００６】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることを可能としたモータ式ＥＧＲ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】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、弁座と、弁座に当接可能に設けられた弁体と、弁体から延びる弁軸と、ロータを含むモータと、ロータと弁軸との間に設けられ、雄ねじと雄ねじに螺合される雌ねじとを含むねじ機構とを備え、モータのロータを回転させて雄ねじと雌ねじとの螺合関係により弁軸をその軸方向へ移動させることにより、弁体を移動させて弁体の弁座に対する開度を変えるモータ式ＥＧＲバルブにおいて、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間を、弁体の低開度域にて離間させるねじ山離間機構と、弁体の低開度域における弁軸の軸方向への移動変化率を、弁体の中開度域及び高開度域における弁軸の軸方向への移動変化率よりも小さくするための移動変化率可変機構とを備えたことを趣旨とする。
【０００８】
上記発明の構成によれば、モータのロータを回転させてねじ機構の雄ねじと雌ねじとの螺合関係により弁軸をその軸方向へ移動させることにより、弁体が移動して弁体の弁座に対する開度が変えられる。ここで、弁体の低開度域では、ねじ山離間機構により、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間が離間させられる。このとき、弁軸の軸方向への移動変化率が、移動変化率可変機構により、弁体の中開度域及び高開度域における弁軸の軸方向への移動変化率よりも小さくなる。従って、弁体の低開度域では、それ以外の中開度域及び高開度域に比べて、弁体が弁座に対して小さい変化率で開閉する。
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、ねじ山離間機構は、弁軸の軸方向に当接して作用する構成を有することを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、請求項１記載の発明の作用に加え、ねじ山離間機構が、弁軸の軸方向に当接して作用する構成を有するので、雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との離間が安定的に保持される。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、ねじ山離間機構は、弁軸とロータとの間に設けられることを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１又は２記載の発明の作用に加え、ねじ山離間機構が、弁軸とロータとの間に設けられるので、弁軸やロータの周囲に設けられる場合と比べ、スペースを必要としない。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の発明において、ねじ山離間機構は、弁体の低開度域に対応して雌ねじの端部に設けられたねじ山であり、雌ねじの端部に設けられたねじ山は、他の部分のねじ山と比べて送りねじリードが小さいことを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかの発明の作用と異なり、ねじ機構の雄ねじと雌ねじとの螺合関係により、雄ねじの端部が雌ねじの端部に達することにより、送りねじのリードが小さいねじ山に雄ねじの端部に設けられたねじ山が当たることになる。これにより、雌ねじの他の部分のねじ山と、雄ねじの他の部分のねじ山との間が離間させられる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、移動変化率可変機構は、ロータの回転に伴い雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間の離間距離を連続的に変化させる構成を有することを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、移動変化率可変機構により、ロータの回転に伴い雄ねじのねじ山と雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間の離間距離を連続的に変化させるので、変化の特性の設定が可能である。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、弁体の低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、弁体の低開度域における開度特性を安定させることができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、ねじ山離間機構について省スペース化を図ることができ、モータ式ＥＧＲバルブのコンパクト化に寄与できる。
【００２０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、ロータに設けられる雌ねじの設定のみにより、弁体の低開度域を特定して弁体の開閉分解能を高めることができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、ねじ山の間の離間距離を連続的に変化させる構成の特性を任意に設定することにより、弁体の低開度域における開度分解能の特性を任意に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係り、モータ式ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図２】同実施形態に係り、ロータ本体の下端部を示す斜視図。
【図３】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す斜視図。
【図４】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す平面図。
【図５】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す正面図。
【図６】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図７】同実施形態に係り、図６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図８】同実施形態の比較例に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図９】同実施形態の比較例に係り、図８（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図１０】同実施形態に係り、ステップモータのステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係を、本実施形態と比較例とを対比して示すグラフ。
【図１１】第２実施形態に係り、ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図１２】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す正面図。
【図１３】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す底面図。
【図１４】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の上端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図１５】同実施形態に係り、図１４（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図１６】同実施形態の比較例に係り、展開したロータ本体の上端部と、スプリング受のストッパとの関係を示す概念図。
【図１７】同実施形態の比較例に係り、図１６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図１８】第３実施形態に係り、ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図１９】同実施形態に係り、ロータ本体の下端部を示す斜視図。
【図２０】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す斜視図。
【図２１】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す平面図。
【図２２】同実施形態に係り、スプリング受の概略を示す正面図。
【図２３】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受の上面との関係を示す概念図。
【図２４】同実施形態に係り、図２３（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図２５】同実施形態の比較例に係り、展開したロータ本体の下端部と、スプリング受のストッパとの関係の一部を示す概念図。
【図２６】同実施形態の比較例に係り、図２５（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体の雌ねじのねじ山と、出力軸の雄ねじのねじ山との関係の一部を示す拡大断面図。
【図２７】第４実施形態に係り、ＥＧＲバルブを示す正断面図。
【図２８】同実施形態に係り、マグネットロータを示す断面図。
【図２９】同実施形態に係り、（ａ）〜（ｄ）は、ロータ本体の雌ねじと、出力軸の雄ねじとの関係を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１に、この実施形態におけるモータ式ＥＧＲバルブ（以下、単に「ＥＧＲバルブ」と言う。）１を正断面図により示す。このＥＧＲバルブ１は、エンジンから排出される排気ガスの一部（ＥＧＲガス）を吸気系へ戻すＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガス流量を調節するために使用される。ＥＧＲバルブ１は、ハウジング２と、ハウジング２に形成された流路３と、流路３の途中に設けられた弁座４と、弁座４に当接可能に設けられた弁体５と、弁体５と一体的に設けられ、弁体５から延びる弁軸６と、弁体５と共に弁軸６をその軸方向へ移動（ストローク運動）させるためのステップモータ７とを備える。
【００２５】
ハウジング２に形成された流路３の両端は、ＥＧＲガスが導入される入口３ａと、ＥＧＲガスが導出される出口３ｂとなっている。弁座４は、流路３の途中に設けられ、流路３に連通する弁孔４ａを有する。
【００２６】
弁軸６は、ステップモータ７と弁体５との間に設けられ、ハウジング２を図面上下方向（垂直方向）方向に貫通して配置される。弁体５は、弁軸６の下端に固定され、円錐形状をなし、その円錐面が弁座４に対して当接又は離間するようになっている。弁軸６の上端には、スプリング受９が一体に設けられる。弁軸６は、ハウジング２に対しスラスト軸受１０，１１を介して図面上下方向へ移動可能に設けられる。この実施形態のＥＧＲバルブ１は、弁軸６が下方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全開へ向けて大きくなり、弁軸６が上方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全閉へ向けて小さくなる外開式に構成される。
【００２７】
ステップモータ７は、コイル２１を含むステータ２２と、ステータ２２の内側に設けられたマグネットロータ２３と、マグネットロー２３の内側に設けられた出力軸２４とを含む。これらの部材２１〜２４等が樹脂製のケーシング２５によりモールドされて覆われる。ケーシング２５には、横へ突出したコネクタ２６が一体に形成される。コネクタ２６には、コイル２１から延びる端子２７が設けられる。
【００２８】
出力軸２４は、外周に雄ねじ２４ａを有する。出力軸２４の下端部は、弁軸６のスプリング受９に連結される。マグネットロータ２３は、ロータ本体２８と、ロータ本体２８の外周に一体的に設けられた円環状のプラスチックマグネット２９とを含む。ロータ本体２８の上端部外周には、ケーシング２５との間にラジアル軸受３０が設けられる。プラスチックマグネット２９の下端部内周には、スラスト軸受１０との間にラジアル軸受３１が設けられる。これら上下のラジアル軸受３０，３１によりマグネットロータ２３がステータ２２の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体２８の中心には、出力軸２４の雄ねじ２４ａに螺合される雌ねじ２８ａが形成される。これら雄ねじ２４ａ及び雌ねじ２８ａにより本発明のねじ機構８が構成される。マグネットロータ２３と、下側のラジアル軸受３１との間には、圧縮スプリング３２が設けられる。弁軸６のスプリング受９と、下側のラジアル軸受３１との間には、弁軸６をマグネットロータ２３の方向へ付勢する圧縮スプリング３３が設けられる。
【００２９】
上記構成によれば、ステップモータ７のマグネットロータ２３を回転させて、出力軸２４の雄ねじ２４ａとロータ本体２８の雌ねじ２８ａとの螺合関係により、弁軸６をその軸方向へ、すなわち図１における上下方向へストローク運動させる。これにより、弁体５を移動させて弁体５の弁座４に対する開度を変えるようになっている。
【００３０】
図１に示すように、弁体５が弁座４に当接した全閉状態では、スプリング受９がロータ本体２８の下端部に係合して回り止めされている。これにより、全閉時を基準として、弁軸６及び出力軸２４の回転位置とロータ本体２８の回転位置との相互関係を常に一定状態に保つようになっている。
【００３１】
この実施形態のＥＧＲバルブ１は、弁体４の低開度域と中開度域及び高開度域との間で開度の分解能を可変とする構成を備える。図２に、ロータ本体２８の下端部を斜視図により示す。図２に示すように、ロータ本体２８の下端は、雌ねじ２８ａを含む中心孔２８ｂを中心に底面視で円環状をなす。ロータ本体２８の円環状をなす下端には、その周方向に、下方へ突出する凸部４１と、なだらかな傾斜面４２と、平坦面４３とが順次並んで形成される。凸部４１の周方向両端は、第１の係止面４１ａと第２の係止面４１ｂとなっている。第１の係止面４１ａの高さｈ１は、第２の係止面４１ｂの高さｈ２よりも大きくなっている。傾斜面４２は、第１の係止面４１ａから平坦面４３へかけて徐々に高くなるように形成される。平坦面４３は、傾斜面４２の一端から、凸部４１の第２の係止面４１ｂにかけて同じ高さで形成される。
【００３２】
図３に、スプリング受９の概略を斜視図により示す。図３に示すように、スプリング受９の上面には、半径方向に延びる一つの舌片状のストッパ５１が上方へ突出して形成される。図４に、スプリング受９の概略を平面図により示す。図５に、スプリング受９の概略を正面図により示す。この実施形態で、スプリング受９は、回転しないことから、ストッパ５１は、定位置に配置される。従って、マグネットロータ２３の回転によりロータ本体２８が回転することにより、ロータ本体２８の下端に形成された傾斜面４２及び凸部４１（図４に２点鎖線で示す。）が、矢印で示すように、ストッパ５１へ向けて移動する。この移動に伴い、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の上端に当接しながら移動し、やがて凸部４１の第１の係止面４１ａが、ストッパ５１の側面に当接して係止される。
【００３３】
図６に、展開したロータ本体２８の下端部と、スプリング受９のストッパ５１との関係を概念図により示す。図６（ａ）は、ロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａがストッパ５１の側面に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図６（ｂ）は、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の上端に当接しながら相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図６（ｃ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の上端と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図６（ｄ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の上端と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００３４】
図７に、図６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図７（ｃ）,（ｄ）は、図６（ｃ）,（ｄ）、すなわち「中開度時」と「高開度時」に対応する。図６（ｃ）,（ｄ）及び図７（ｃ）,（ｄ）に示すように、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ５１がロータ本体２８から離れ、その代わりに、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが当接する。すなわち、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転がねじ山２４ｂ，２８ｃを介して雌ねじ２８ａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００３５】
また、図７（ｂ）は、図６（ｂ）、すなわち「低開度時」に対応する。図６（ｂ）及び図７（ｂ）に示すように、弁体５の「低開度時」には、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の上端がロータ本体２８の傾斜面４２に当接する。すなわち、弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転がその傾斜面４２によりストッパ５１及びスプリング受９へ伝えられ、弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。このとき、傾斜面４２のストッパ５１と当たる位置が徐々に変わることにより、ストッパ５１及びスプリング受９を介して弁軸６が軸方向へ移動し、弁体５の開度が変わる。すなわち、ストッパ９と傾斜面４２との当接関係による送り機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００３６】
また、図７（ａ）は、図６（ａ）、すなわち「ストッパ突き当たり」に対応する。図６（ａ）及び図７（ａ）に示すように、「ストッパ突き当たり」のときには、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の側面がロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａに当接する。すなわち、「ストッパ突き当たり」のときには、ロータ本体２８の凸部４１がストッパ５１に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００３７】
図８及び図９に、従来の構成を比較例として示す。図８に、展開したロータ本体８１の下端部と、スプリング受８２のストッパ８３との関係を概念図により示す。図８（ａ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図８（ｂ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３の上端と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図８（ｃ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図８（ｄ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００３８】
図９に、図８（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体８１の雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂと、出力軸８６の雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図９（ａ）〜（ｄ）は、図８（ａ）〜（ｄ）、すなわち「ストッパ突き当たり」、「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」に対応する。図８（ｂ）〜（ｄ）及び図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、弁体の「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ８３がロータ本体８１から離れ、その代わりに、雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂと、雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂとが当接する。すなわち、弁体の「低開度時」〜「高開度時」の間で、ロータ本体８１の回転がねじ山８１ｂ，８６ｂを介して雌ねじ８１ａから雄ねじ８６ａへ伝えられ、弁軸を介して弁体へ伝達され、弁体の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ８６ａと雌ねじ８１ａの螺合関係、つまり、ねじ機構の送りねじ機能により、弁軸及び弁体が軸方向へストローク運動することになる。
【００３９】
図１０に、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係を、本実施形態と比較例とを対比してグラフにより示す。図１０に示すように、比較例では、（ａ）「ストッパ突き当たり」から（ｄ）「高開度時（高開度域）」までの間で、バルブ開度が一定の変化率で変化することが分かる。これに対し、図１０に示すように、本実施形態では、（ｂ）「低開度時（低開度域）」におけるバルブ開度の変化率が、（ｃ）「中開度時（中開度域）」及び（ｄ）「高開度時（高開度域）」におけるバルブ開度の変化率よりも小さいことが分かる。このバルブ開度の変化率の違いは、弁軸６及び弁体５の軸方向への移動変化率の違いによる。すなわち、本実施形態では、特定の開度、すなわち「低開度時（低開度域）」におけるバルブ開度の分解能が、その他の「中開度時（中開度域）」及び「高開度時（高開度域）」に比べて高くなるように設定される。
【００４０】
上記構成において、スプリング受９のストッパ５１と、ロータ本体２８の下端の傾斜面４２とにより、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間を、弁体５の「低開度域」において離間させるねじ山離間機構が構成される。また、上記構成において、ねじ山離間機構、すなわちスプリング受９のストッパ５１及びロータ本体２８の傾斜面４２は、弁軸６とマグネットロータ２３（ロータ本体２８）との間に設けられ、弁軸６の軸方向に当接して作用するように構成される。更に、上記の構成において、ロータ本体２８の傾斜面４２により、弁体５の「低開度域」における弁軸６の軸方向への移動変化率を、弁体６の「中開度域」及び「高開度域」における弁軸６の軸方向への移動変化率よりも小さくするための移動変化率可変機構が構成される。この移動変化率可変機構、すなわちロータ本体２８の傾斜面４２は、マグネットロータ２３の回転に伴い、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間の離間距離を連続的に変化させるように構成される。
【００４１】
以上説明したこの実施形態のＥＧＲバルブ１によれば、ステップモータ７のマグネットロータ２３を回転させてねじ機構８を構成する雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａとの螺合関係により弁軸６をその軸方向へ移動（ストローク運動）させることにより、弁体５が移動して弁体５の弁座４に対する開度が変えられる。ここで、弁体５の「低開度域」では、ねじ山離間機構（ストッパ５１及び傾斜面４２）により、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間が離間させられる。このとき、弁軸６の軸方向への移動変化率が、移動変化率可変機構（傾斜面４２）により、弁体５の「中開度域」及び「高開度域」における弁軸６の軸方向への移動変化率よりも小さくなる。従って、弁体５の「低開度域」では、それ以外の中開度域」及び「高開度域」に比べて、弁体５が弁座４に対して小さい変化率で開閉することになる。このため、弁体５の「低開度域」を特定して弁体５
の開閉分解能を高めることができる。
【００４２】
この実施形態では、ねじ山離間機構（ストッパ５１及び傾斜面４２）が、弁軸６の軸方向に当接して作用する構成を有するので、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの離間が安定的に保持される。このため、弁体５の「低開度域」における開度特性を安定させることができる。
【００４３】
この実施形態では、ねじ山離間機構（ストッパ５１及び傾斜面４２）が、弁軸６とマグネットロータ２３（ロータ本体２８）との間に設けられるので、弁軸６やマグネットロータ２３の周囲に設けられる場合と比べ、スペースを必要としない。このため、ねじ山離間機構につき、省スペース化を図ることができ、ＥＧＲバルブ１のコンパクト化に寄与できる。
【００４４】
この実施形態では、移動変化率可変機構（傾斜面４２）により、マグネットロータ２３（ロータ本体２８）の回転に伴い、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとの間の離間距離を連続的に変化させるので、変化の特性の設定が可能である。この実施形態では、その変化の特性を、ロータ本体２８の傾斜面４２のプロフィールにより設定される。このため、傾斜面４２の変化の特性、すなわちプロフィールを任意に設定することにより、弁体５の「低開度域」における開度分解能の特性を任意に設定することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００４６】
なお、以下の説明において、第１実施形態と同等の構成については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００４７】
図１１に、この実施形態におけるＥＧＲバルブ１５を正断面図により示す。この実施形態では、主として弁体５、マグネットロータ２３、スプリング受９、スラスト軸受１０及び圧縮スプリング３２，３３の配置の点で、第１実施形態と構成が異なる。すなわち、ステップモータ７を構成するマグネットロータ２３が、第１実施形態のそれに対して上下逆向きに配置される。これに対応して、一方のスラスト軸受１１が、ケーシング２５の上端部に配置される。このスラスト軸受１０に対し、支軸３５が支持され、その支軸３５の下端にスプリング受９が、第１実施形態とは逆の下向きに配置される。そして、この実施形態では、マグネットロータ２３を構成するロータ本体２８の上端がスプリング受９の下面に当接可能となっている。
【００４８】
この実施形態で、弁軸６は、ハウジング２に対しスラスト軸受１１を介して図面上下方向へ移動可能に設けられる。弁軸６の上端は、ステップモータ７の出力軸２４の下端に連結される。同様に、支軸３５及びスプリング受９は、ケーシング２５にスラスト軸受１０を介して図面上下方向へ移動可能に設けられる。この実施形態のＥＧＲバルブ１５は、弁軸６が上方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全開へ向けて大きくなり、弁軸６が下方へ移動するに連れて弁体５の弁座４に対する開度が全閉へ向けて小さくなる内開式に構成される。
【００４９】
図１２に、スプリング受９の概略を正面図により示す。図１３に、スプリング受９の概略を底面図により示す。この実施形態で、スプリング受９は、回転しないことから、ストッパ５１は、定位置に配置される。従って、マグネットロータ２３の回転によりロータ本体２８が回転することにより、ロータ本体２８の下端に形成された傾斜面４２及び凸部４１（図１３に２点鎖線で示す。）が、矢印で示すように、ストッパ５１へ向けて移動する。この移動に伴い、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の下端に当接しながら移動し、やがて凸部４１の第１の係止面４１ａが、ストッパ５１の側面に当接して係止される。
【００５０】
図１４に、展開したロータ本体２８の上端部と、スプリング受９のストッパ５１との関係を概念図により示す。図１４（ａ）は、ロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａがストッパ５１の側面に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図１４（ｂ）は、ロータ本体２８の傾斜面４２がストッパ５１の下端に当接しながら相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図１４（ｃ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の下端と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図１４（ｄ）は、ロータ本体２８の平坦面４３がストッパ５１の下端と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００５１】
図１５に、図１４（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図１５（ｃ）,（ｄ）は、図１４（ｃ）,（ｄ）、すなわち「中開度時」と「高開度時」に対応する。図１４（ｃ）,（ｄ）及び図１５（ｃ）,（ｄ）に示すように、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ５１がロータ本体２８から離れ、その代わりに、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃが当接する。すなわち、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転がねじ山２４ｂ，２８ｃを介して雌ねじ２８ａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、スプリング受９及び支軸３５へ伝達される。これにより、弁軸６及び弁体５の軸方向への移動が許容され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００５２】
また、図１５（ｂ）は、図１４（ｂ）、すなわち「低開度時」に対応する。図１４（ｂ）及び図１５（ｂ）に示すように、弁体５の「低開度時」には、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の下端がロータ本体２８の傾斜面４２に当接する。すなわち、弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転がその傾斜面４２によりストッパ５１及びスプリング受９へ伝えられ、スプリング受９を介して支軸３５へ伝達される。これにより、弁軸６及び弁体５が軸方向への移動が許容され、弁体５の開度が変わる。このとき、傾斜面４２においてストッパ５１が当たる位置が徐々に変わることにより、ストッパ５１、スプリング受９及び支軸３５を介して弁軸６が軸方向への移動が許容され、弁軸６が同方向へ移動して弁体５の開度が変わる。すなわち、ストッパ５１と傾斜面４２との当接関係による送り機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００５３】
また、図１５（ａ）は、図１４（ａ）、すなわち「ストッパ突き当たり」に対応する。図１４（ａ）及び図１５（ａ）に示すように、「ストッパ突き当たり」のときには、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５１の側面がロータ本体２８の凸部４１の第１の係止面４１ａに当接する。すなわち、「ストッパ突き当たり」のときには、ロータ本体２８の凸部４１がストッパ５１に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００５４】
図１６及び図１７に、従来の構成を比較例として示す。図１６に、展開したロータ本体８１の上端部と、スプリング受８２のストッパ８３との関係を概念図により示す。図１６（ａ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図１６（ｂ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図１６（ｃ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図１６（ｄ）は、ロータ本体８１の平坦面８５がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００５５】
図１７に、図１６（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体８１の雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂと、出力軸８６の雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図１７（ａ）〜（ｄ）は、図１６（ａ）〜（ｄ）、すなわち「ストッパ突き当たり」、「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」に対応する。図１６（ｂ）〜（ｄ）及び図１７（ｂ）〜（ｄ）に示すように、弁体の「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」には、ストッパ８３がロータ本体８１の平坦面８５から離れ、その代わりに、雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂと、雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂとが当接する。すなわち、弁体の「低開度時」〜「高開度時」の間で、ロータ本体８１の回転がねじ山８１ｂ，８６ｂを介して雌ねじ８１ａから雄ねじ８６ａへ伝えられ、弁軸及び弁体の軸方向への移
動が許容され、弁体の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ８６ａと雌ねじ８１ａの螺合関係、つまり、ねじ機構の送りねじ機能により、弁軸及び弁体が軸方向へストローク運動することになる。
【００５６】
この実施形態において、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係、すなわち、ＥＧＲバルブ１５の開閉特性は、図１０のグラフに示すそれと同じである。
【００５７】
従って、この実施形態のＥＧＲバルブ１５によれば、第１実施形態と比較して外開式と内開式の違いはあるものの、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と同等の作用効果を得ることができる。
【００５８】
＜第３実施形態＞
次に、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００５９】
図１８に、この実施形態におけるＥＧＲバルブ１を正断面図により示す。この実施形態では、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と基本構成が同じであり、ねじ山離間機構及び移動変化率可変機構の構成の点で第１実施形態と異なる。すなわち、ロータ本体２８及びスプリング受９の構成の点で第１実施形態と異なる。
【００６０】
図１９に、ロータ本体２８の下端部を斜視図により示す。図１９に示すように、ロータ本体２８の下端外周寄り位置には、下方へ突出する凸部４６が形成される。図２０に、スプリング受９の概略を斜視図により示す。図２０に示すように、スプリング受９の上面は、雄ねじ２４ａを含む出力軸２４を中心に平面視で円環状をなす。スプリング受９の円環状をなす上面には、その周方向に、下方へ落ち込んだ凹部５６と、なだらかな傾斜面５７と、平坦面５８とが順次並んで形成される。凹部５６の周方向一端は、垂直面をなしてストッパ５９となっている。傾斜面５７は、ストッパ５９から平坦面５８へかけて徐々に高くなるように形成される。平坦面５８は、傾斜面５７の一端からストッパ５９にかけて同じ高さで形成される。
【００６１】
図２１に、スプリング受９の概略を平面図により示す。図２２に、スプリング受９の概略を正面図により示す。この実施形態で、スプリング受９は、回転しないことから、ストッパ５９は、定位置に配置される。従って、マグネットロータ２３の回転によりロータ本体２８が回転することにより、ロータ本体２８の下端に形成された凸部４６（図２１に２点鎖線で示す。）が、矢印で示すように、スプリング受９のストッパ５９へ向けて移動する。この移動に伴い、ロータ本体２８の凸部４６の下端がスプリング受９の傾斜面５７に当接しながら移動し、やがてストッパ５９に当接して係止される。
【００６２】
図２３に、展開したロータ本体２８の下端部と、スプリング受９の上面との関係を概念図により示す。図２３（ａ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９のストッパ５９に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図２３（ｂ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９の傾斜面５７に当接しながら相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図２３（ｃ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９の平坦面５８と対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図２３（ｄ）は、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９の平坦面５８に対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００６３】
図２４に、図２３（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体２８の雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、出力軸２４の雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図２４（ｃ）,（ｄ）は、図２３（ｃ）,（ｄ）、すなわち「中開度時」と「高開度時」に対応する。図２３（ｃ）,（ｄ）及び図２４（ｃ）,（ｄ）に示すように、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の凸部４６がスプリング受９から離れ、その代わりに、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃが当接する。すなわち、弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転がねじ山２４ｂ，２８ｃを介して雌ねじ２８ａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、スプリング受９及び弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００６４】
また、図２４（ｂ）は、図２３（ｂ）、すなわち「低開度時」に対応する。図２３（ｂ）及び図２４（ｂ）に示すように、弁体５の「低開度時」には、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、ロータ本体２８の凸部４６の下端がスプリング受９の傾斜面５７に当接する。すなわち、弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転がその凸部４６によりスプリング受９の傾斜面５７へ伝えられ、スプリング受９を介して弁軸６へ伝達され、これに伴い弁軸６が軸方向へ移動して、弁体５の開度が変えられる。このとき、凸部４６が傾斜面５７に当たる位置が徐々に変わることにより、傾斜面５７を介してスプリング受９及び弁軸６が軸方向へ移動して弁体５の開度が変わる。すなわち、凸部４６と傾斜面５７との当接関係による送り機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００６５】
また、図２４（ａ）は、図２３（ａ）、すなわち「ストッパ突き当たり」に対応する。図２３（ａ）及び図２４（ａ）に示すように、「ストッパ突き当たり」のときには、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂと雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃとが離間しており、その代わりに、スプリング受９のストッパ５９にロータ本体２８の凸部４６が当接する。すなわち、「ストッパ突き当たり」のときには、ロータ本体２８の凸部４６がストッパ５９に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００６６】
図２５及び図２６に、従来の構成を比較例として示す。図２６に、展開したロータ本体８１の下端部と、スプリング受８２のストッパ８３との関係の一部を概念図により示す。図２５（ａ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。図２５（ｂ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３に対向しながら離れ、相対的に移動する弁体５の「低開度時」を示す。図２５（ｃ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「中開度時」を示す。図２４（ｄ）は、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３と対向しながら更に離れ、相対的に移動する弁体５の「高開度時」を示す。
【００６７】
図２６に、図２５（ａ）〜（ｄ）の状態に対応したロータ本体８１の雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂと、出力軸８６の雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂとの関係の一部を拡大断面図により示す。図２６（ａ）〜（ｄ）は、図２５（ａ）〜（ｄ）、すなわち「ストッパ突き当たり」、「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」に対応する。図２５（ｂ）〜（ｄ）及び図２６（ｂ）〜（ｄ）に示すように、弁体の「低開度時」、「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体８１の凸部８４がストッパ８３から離れ、その代わりに、雄ねじ８６ａのねじ山８６ｂと、雌ねじ８１ａのねじ山８１ｂとが当接する。すなわち、弁体の「低開度時」〜「高開度時」の間で、ロータ本体８１の回転がねじ山８１ｂ，８６ｂを介して雌ねじ８１ａから雄ねじ８６ａへ伝えられ、弁軸を介して弁体へ伝達され、弁体の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ８６ａと雌ねじ８１ａの螺合関係、つまりねじ機構の送りねじ機能により弁軸及び弁体が軸方向へストローク運動することになる。
【００６８】
この実施形態において、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係、すなわち、ＥＧＲバルブ１の開閉特性は、図１０のグラフに示すそれと同じである。
【００６９】
従って、この実施形態のＥＧＲバルブ１でも、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と同等の作用効果を得ることができる。
【００７０】
＜第４実施形態＞
次に、本発明のモータ式ＥＧＲバルブを具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００７１】
図２７に、この実施形態におけるＥＧＲバルブ１を正断面図により示す。この実施形態のＥＧＲバルブ１では、第３実施形態のＥＧＲバルブ１と基本構成が同じであるが、ねじ山離間機構及び移動変化率可変機構の構成の点で第３実施形態と異なる。すなわち、ロータ本体２８及びスプリング受９の構成の点で第３実施形態と異なる。
【００７２】
この実施形態で、ロータ本体２８の下端部とスプリング受９の上面の構成は、図２５に示す第３実施形態の比較例のそれと同じである。これに対し、この実施形態では、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａの構成の点で第３実施形態と異なる。図２８に、マグネットロータ２３を断面図により示す。この実施形態では、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａが、二段階の送りねじリードにより構成される。すなわち、図２８に示す雌ねじ２８ａの長手方向において、上三分の一の上段部分２８ａａと、下三分の二の下段部分２８ａｂとで、送りねじリードの大きさが異なる。この実施形態では、上段部分２８ａａの送りねじリードが、下段部分２８ａｂの送りねじリードよりも相対的に小さく設定される。
【００７３】
この実施形態で、ねじ山離間機構は、弁体５の「低開度域」に対応して雌ねじ２８ａの端部である上段部分２８ａａに設けられたねじ山２８ｃであり、その上段部分２８ａａに設けられたねじ山２８ｃは、他の部分のねじ山２８ｃと比べて送りねじリードが小さくなっている。また、この実施形態で、移動変化率可変機構は、雌ねじの２８ａの上段部分２８ａａにより構成される。
【００７４】
図２９（ａ）〜（ｄ）に、ロータ本体２８の雌ねじ２８ａと、出力軸２４の雄ねじ２４ａとの関係を概念図により示す。図２９（ａ）は、出力軸２４の雄ねじ２４ａの上端がロータ本体２８の雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａの上端に突き当たり、ロータ本体２８の凸部８４（図２５参照）がスプリング受９のストッパ８３（図２５参照）に突き当たって係止される「ストッパ突き当たり」の状態を示す。この状態では、雌ねじ２８ａのねじ山２８ｃと、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとがほとんど離間している。この「ストッパ突き当たり」のときには、出力軸２４の雄ねじ２４ａの先端がロータ本体２８の雌ねじ２８ａの上端に突き当たり、ロータ本体２８の回転が止められ、弁軸６を介して弁体５が全閉状態となる。
【００７５】
図２９（ｂ）は、雄ねじ２４ａの上部が雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａと螺合し、ロータ本体２８の凸部８４（図２５参照）がスプリング受９のストッパ８３（図２５参照）から離れた弁体５の「低開度時」を示す。この状態では、雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂのねじ山２８ｃと、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとが離間している。この弁体５の「低開度時」には、ロータ本体２８の回転が雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａから雄ねじ２４ａへ伝えられ、出力軸２４からスプリング受９及び弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａとの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００７６】
図２９（ｃ），（ｄ）は、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂとが螺合し、ロータ本体２８の凸部８４（図２５参照）がスプリング受９のストッパ８３（図２５参照）から離れた弁体５の「中開度時」及び「高開度時」を示す。この弁体５の「中開度時」及び「高開度時」には、ロータ本体２８の回転が雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂから雄ねじ２４ａへ伝えられ、出力軸２４からスプリング受９及び弁軸６を介して弁体５へ伝達され、弁体５の開度が変えられる。すなわち、雄ねじ２４ａと雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂとの螺合関係、つまり、ねじ機構８の送りねじ機能により、弁軸６及び弁体５が軸方向へストローク運動することになる。
【００７７】
この実施形態において、ステップモータ７のステップ数（ロータ回転角）に対するバルブ開度（ストローク量）との関係、すなわち、ＥＧＲバルブ１の開閉特性は、図１０のグラフに示すそれと同じである。
【００７８】
従って、この実施形態のＥＧＲバルブ１でも、第１実施形態のＥＧＲバルブ１と同等の作用効果を得ることができる。
【００７９】
この実施形態で、ねじ機構８の雄ねじ２８ａと雌ねじ２４ａとの螺合関係により、雄ねじ２４ａの端部が雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａに達することにより、送りねじのリードが小さいねじ山２８ｃに雄ねじ２４ａの端部のねじ山２４ｂが当たることになる。これにより、雌ねじ２８ａの下段部分２８ａｂのねじ山２８ｃと、雄ねじ２４ａのねじ山２４ｂとの間が離間させられる。また、雌ねじ２８ａの上段部分２８ａａの送りねじリードの設定により、弁軸６の移動変化率を小さくすることができる。このため、ロータ本体２８に設けられる雌ねじ２８ａの設定のみにより、弁体５の「低開度時（低開度域）」を特定して弁体５の開閉分解能を高めることができる。
【００８０】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することができる。
【００８１】
例えば、前記各実施形態では、ＥＧＲバルブ１，１５にステップモータ７を使用したが、直流モータを使用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
この発明は、エンジンのＥＧＲ装置を構成するＥＧＲバルブに適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１ ＥＧＲバルブ
４ 弁座
５ 弁体
６ 弁軸
７ ステップモータ
８ ねじ機構
９ スプリング受
１５ ＥＧＲバルブ
２３ マグネットロータ
２４ 出力軸
２４ａ 雄ねじ
２４ｂ ねじ山
２８ ロータ本体
２８ａ 雌ねじ
２８ａａ 上段部分
２８ａｂ 下段部分
２８ｃ ねじ山
４２ 傾斜面
４６ 凸部
５１ ストッパ
５７ 傾斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座と、
前記弁座に当接可能に設けられた弁体と、
前記弁体から延びる弁軸と、
ロータを含むモータと、
前記ロータと前記弁軸との間に設けられ、雄ねじと前記雄ねじに螺合される雌ねじとを含むねじ機構と
を備え、前記モータの前記ロータを回転させて前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合関係により前記弁軸をその軸方向へ移動させることにより、前記弁体を移動させて前記弁体の前記弁座に対する開度を変えるモータ式ＥＧＲバルブにおいて、
前記雄ねじのねじ山と前記雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間を、前記弁体の低開度域にて離間させるねじ山離間機構と、
前記弁体の低開度域における前記弁軸の軸方向への移動変化率を、前記弁体の中開度域及び高開度域における前記弁軸の軸方向への移動変化率よりも小さくするための移動変化率可変機構と
を備えたことを特徴とするモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項２】
前記ねじ山離間機構は、前記弁軸の前記軸方向に当接して作用する構成を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項３】
前記ねじ山離間機構は、前記弁軸と前記ロータとの間に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項４】
前記ねじ山離間機構は、前記弁体の低開度域に対応して前記雌ねじの端部に設けられたねじ山であり、前記雌ねじの端部に設けられたねじ山は、他の部分のねじ山と比べて送りねじリードが小さいことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項５】
前記移動変化率可変機構は、前記ロータの回転に伴い前記雄ねじのねじ山と前記雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間の離間距離を連続的に変化させる構成を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項１】
弁座と、
前記弁座に当接可能に設けられた弁体と、
前記弁体から延びる弁軸と、
ロータを含むモータと、
前記ロータと前記弁軸との間に設けられ、雄ねじと前記雄ねじに螺合される雌ねじとを含むねじ機構と
を備え、前記モータの前記ロータを回転させて前記雄ねじと前記雌ねじとの螺合関係により前記弁軸をその軸方向へ移動させることにより、前記弁体を移動させて前記弁体の前記弁座に対する開度を変えるモータ式ＥＧＲバルブにおいて、
前記雄ねじのねじ山と前記雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間を、前記弁体の低開度域にて離間させるねじ山離間機構と、
前記弁体の低開度域における前記弁軸の軸方向への移動変化率を、前記弁体の中開度域及び高開度域における前記弁軸の軸方向への移動変化率よりも小さくするための移動変化率可変機構と
を備えたことを特徴とするモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項２】
前記ねじ山離間機構は、前記弁軸の前記軸方向に当接して作用する構成を有することを特徴とする請求項１に記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項３】
前記ねじ山離間機構は、前記弁軸と前記ロータとの間に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項４】
前記ねじ山離間機構は、前記弁体の低開度域に対応して前記雌ねじの端部に設けられたねじ山であり、前記雌ねじの端部に設けられたねじ山は、他の部分のねじ山と比べて送りねじリードが小さいことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【請求項５】
前記移動変化率可変機構は、前記ロータの回転に伴い前記雄ねじのねじ山と前記雌ねじのねじ山との少なくとも一部の間の離間距離を連続的に変化させる構成を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のモータ式ＥＧＲバルブ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
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【図１５】
【図１６】
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【図１８】
【図１９】
【図２０】
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【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【公開番号】特開２０１２−２３７２４０（Ｐ２０１２−２３７２４０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０６５３３（Ｐ２０１１−１０６５３３）
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月６日（２０１２．１２．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１１日（２０１１．５．１１）
【出願人】（０００１１６５７４）愛三工業株式会社 (1,018)
【Ｆターム（参考）】
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