説明

EGRバルブ構造

【課題】 エアクリーナからインテークマニホールドに至る間の吸気通路内で再循環ガスを吸気に戻して排気ガスの燃焼性を高めようとすると、再循環ガスと吸気中のオイルが混ざり、デポジットとなって、再循環ガス流入口のバルブの作動性が低下するという課題があった。
【解決手段】 EGRバルブの再循環ガス流入口(13)から吸気通路に流入する再循環ガスが、前記EGRバルブのシャフトに対して、前記吸気上流側より吸気下流側で多く流れることを特徴とするEGRバルブ構造を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、エンジンの排気ガスを吸気通路に戻すEGRバルブの上流側のインテークエアコネクタに設けられるガスケット構造に関するものである。
【背景技術】
【0002】
内燃機関で発生するNOなどの排気ガスは、環境汚染を促進する物質として排出を低減するように努力されている。この効果的な方法の1つに、排気ガスの一部を吸気側に返すEGR(Exhaust gas recirculation)がある。また、内燃機関のクランク室に漏れた未燃焼ガス(ブローバイガス:Blowby gas)も、環境汚染につながる。そこで、このブローバイガスを吸気側に返すPVC(Positive Clankcase Ventilation)という技術もある。
【0003】
吸気側に返される排気ガス(以下「再循環ガス」と呼ぶ)やブローバイガスを吸気側に返す方法にはさまざまな方法が考えられる。その中で、エンジンのエアクリーナからインテークマニホールドにつながるインテークエアコネクタ部分で、再循環ガスとブローバイガスを吸気と混合させる方法は、比較的容易にこれらのガスを吸気側に返すことができる方法である。また、インテークエアコネクタ部分は、一定の長さを有するパイプなので、吸気と混合する量やタイミングを制御するための装置も配置しやすい。
【0004】
ところで、再循環ガスは排気ガスの一部であるため、煤を含む。一方、ブローバイガスは、クランク室に漏れ出た未燃焼のガスであり、空気とオイル等の混合ガスである。このブローバイガスは、インテークエアコネクタ中を流れる間に、インテークエアコネクタの内壁を伝って流れるほどの液状に変化する。
【0005】
再循環ガスとブローバイガス中のオイル等が混じり合うと、デポジットと呼ばれる付着物となり堆積する。このデポジットが、インテークエアコネクタ中に再循環ガスを導入するための、EGRバルブ先端に堆積すると、EGRバルブが固着してしまい、開閉できなくなるという課題があった。
【0006】
このような課題に対しては、例えば、特許文献1に示すような解決策が提案されている。特許文献1では、吸気通路中に配置されたEGRバルブであって、吸気通路に設けられた排気ガス流入口と対向する吸気通路側から、吸気通路を横断してシャフトが延設され、シャフトの先端に配設された調節弁が、吸気通路内壁面側から外壁面側に移動することで、排気ガス流入口を開口し、吸気通路に導入するEGRバルブが開示されている。また、特許文献1では、シャフトの駆動側にテーパ状のカバーが取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平05−321769号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
特許文献1の構成であれば、調節弁と排気ガス流入口の弁座に、吸気通路中を通過するブローバイガスが触れることがないので、デポジットが発生せず、調節弁の浮き上がりを防止することができる。また、調節弁が閉じている際には、テーパ状のカバーによって通気通路中の吸気の抵抗になることも少ない。
【0009】
しかしながら、排気ガス流入口から吸気通路に流入する排気ガスは、EGRバルブのシャフトを包むように流入する。その結果、シャフト部分には排気ガスと吸気中のブローバイガスによってデポジットが生じうる。シャフト部分にデポジットが発生し堆積すると、時間経過とともにシャフトの先端の調節弁と弁座の間にも成長することとなる。結果、EGRバルブの作動不良を発生させることとなる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は上記の課題に鑑み想到されたものであり、簡便な成形部により、ERGバルブの先端にデポジットが形成・堆積されないERG構造を提供することを目的とする。
【0011】
具体的には、本発明は、
エアクリーナから車両用内燃機関のインテークマニホールドにエアを送る吸気通路の途中に設けられた再循環ガス流入口を、前記吸気通路内を貫通して設けたEGRバルブ構造であって、
前記吸気通路中を前記エアが流れる際に、前記再循環ガス流入口から前記インテークマニホールドに流入する前記再循環ガスが、前記EGRバルブのシャフトに対して、前記吸気上流側より吸気下流側で多く流れることを特徴とするEGRバルブ構造を提供するものである。
【0012】
また、本発明のEGRバルブ構造は、
前記EGRバルブと当接する前記再循環ガス流入口の開口面積は、前記吸気上流部側より前記吸気下流側で広い事を特徴とする。
【0013】
また、本発明のEGRバルブは、
前記再循環ガス流入口を開閉する弁部と、前記弁部の中心から前記吸気上流側に偏心して設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、上記の構成を有するので、インテークマニホールドに送られる吸気がインテークエアコネクタ中を流れている状態で、EGRバルブを開くと、再循環ガスがシャフトに対して吸気下流側に多く流れる。その結果、再循環ガスはEGRバルブのシャフトにはあまり触れずにインテークマニホールド側に流れ、シャフトでのデポジットの生成が回避される。
【0015】
また、デポジット生成を回避するために新たな追加部材を取り付けることが不要なので、コスト、重量増加なしに効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明のEGRバルブ構造の配置を示す図である。
【図2】本発明のEGRバルブ構造の断面図を示す図である。
【図3】シート構造による再循環ガスの流れを説明する図である。
【図4】シート構造の例示する図である。
【図5】シート構造の他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
(実施の形態1)
図1を参照して、本発明のEGR構造は、エアクリーナ2(図示せず)からエンジンのインテークマニホールド3(図示せず)に至るインテークエアコネクタ(吸気通路)10に形成される。なお、本明細書では説明上エアクリーナ側を上流と呼び、インテークマニホールド側を下流と呼ぶ。インテークエアコネクタ10には、再循環ガスをインテークエアコネクタ10内に導入するための再循環ガス流入口13が設けられている。再循環ガス流入口13には再循環ガスパイプ14が接続されており、エンジンの排気側5に連結されている。また、スランク室内に漏れたブローバイガスは、再循環ガス流入口13の上流に導入される。
【0018】
従って、ブローバイガスを含む吸気7はエアクリーナ2側からインテークマニホールド3側に向かって流れる。そして、その吸気7に再循環ガスが混入され、吸気7aとなりインテークマニホールド3へ流れる。
【0019】
図2に再循環ガス流入口13を拡大した図を示す。EGRバルブ20は、インテークエアコネクタ10内の再循環ガス流入口13と対向する内壁から、インテークエアコネクタ10内を横断して再循環ガス流入口13に向けて配置されている。シャフト駆動部23は、図示しない制御装置からの指示によって、シャフト22をその軸方向に移動させる。シャフトの駆動部と反対側には、弁部21が配設されている。
【0020】
再循環ガス流入口13は、インテークエアコネクタ10の内壁に形成された貫通孔である。貫通孔は、環状の本体で形成される。環状の本体は、インテークエアコネクタ10の側壁に再循環ガスパイプ14を密着固定するためのシート部材30を構成する。言い換えると、シート部材30は環状の本体で貫通孔を形成し、シート部材の周辺部はインテークエアコネクタ10の側壁に密着固定されている。
【0021】
シート部材30は、インテークエアコネクタ10の内壁側での貫通孔の内径17より外壁側での内径18の方が大きく形成され、その内径差によって、弁座27を形成している。
【0022】
シャフト22の先端に配置されている弁部21は先端からシャフト駆動部23側に向けてテーパ形状に成型されている。また、シャフト22の先端(弁部)は、シート部材30の貫通孔を通り、インテークエアコネクタの内壁側より外壁側まで延設されている。従って、シャフト22がシャフト駆動23側に引き上げられると、シャフト先端の弁部21は、シート部材30の弁座27と嵌合し合い、再循環ガス流入口13を閉じることとなる。
【0023】
本発明のシート部材30は、インテークエアコネクタ10の内壁面側において、シャフト22に対して、下流側の方が上流側より大きく開口している。図3を参照して、弁部21が下がって、再循環ガス流入口13が開くと、再循環ガスパイプ内で加圧された再循環ガス9が、インテークエアコネクタ10内に流入する。この際に、再循環ガスは、広く開口している下流側の貫通部から多く流出し(9b)、開口面積の狭い上流側からは流出しにくい(9a)。この結果、シャフト22にデポジットが堆積しにくくなる。
【0024】
図4(a)には、シート部材30のインテークエアコネクタ10の内壁側から見た平面図を示す。シート部材30は、環状の本体からなり、紙面表側から紙面裏側に向かう貫通孔が形成されている。貫通孔はシート部材裏側(インテークエアコネクタ10の外壁側)では、弁部と嵌合する弁座27が形成されるので、好ましくは円形であるのがよい。
【0025】
しかし、表側(インテークエアコネクタの内壁側)では、貫通孔はシャフト22が配置される位置から見て、インテークエアコネクタ10の上流側34より下流側33が広く開口するように形成される。このようなシート部材30の貫通孔の平面視形状によって、EGRバルブが開いた時、再循環ガスはシャフト22の上流側より下流側でインテークエアコネクタ内に多く流入する。
【0026】
インテークエアコネクタ10内でシャフト22より下流側で多く流入すれば、再循環ガスは、吸気の流れにのってインテークマニホールド側3に流れるので、シャフト22に触れることがすくない。結果、シャフト22でデポジットが生成し、堆積することが回避される。
【0027】
なお、シート部材30の貫通孔の形状は、インテークエアコネクタ10の内壁側でシャフトに対して吸気下流側に広く開口していれば、形状を限定するものではない。例えば、図4(a)に示した形状の他、図4(b)に示すように内壁側が楕円であってもよく、菱形(図4(c))や三角形(図4(d))であってもよい。
【0028】
(実施の形態2)
図5に本実施の形態のEGRバルブ構造を示す。シート部材30の形状はインテークエアコネクタの内壁面側の開口が円形である。しかし、シャフト22と弁部21の係止点が弁部21の中心から吸気上流側に偏心した地点に配置される。このようにすることで、シール部材30のインテークエアコネクタ10の内壁側の貫通孔形状が円形であっても、流入する再循環ガスがシャフト22に触れにくく、デポジットの形成を回避することができる。
【0029】
このように、シート部材30のインテークエアコネクタ内壁側の開口形状を変えるだけでなく、弁部21へのシャフト22の取り付け位置を吸気上流側に偏心させる事で、シャフト22へのデポジットの生成・堆積を回避することができる。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明のEGR構造は、車両の吸気システムに好適に利用することができる。
【符号の説明】
【0031】
1 EGR構造
7 吸気(ブローバイガスを含む吸気)
7a 吸気(ブローバイガスおよび再循環ガスを含む吸気)
9 再循環ガス
10 インテークエアコネクタ
13 再循環ガス流入口
14 再循環ガスパイプ
20 EGRバルブ
21 弁部
22 シャフト
23 シャフト駆動部
30 シート部材
33 吸気下流側
34 吸気上流側

【特許請求の範囲】
【請求項1】
エアクリーナから車両用内燃機関のインテークマニホールドにエアを送る吸気通路の途中に設けられた再循環ガス流入口を、前記吸気通路内を貫通して設けたEGRバルブ構造であって、
前記吸気通路中を前記エアが流れる際に、前記再循環ガス流入口から前記吸気通路に流入する前記再循環ガスが、前記EGRバルブのシャフトに対して、前記吸気上流側より吸気下流側で多く流れることを特徴とするEGRバルブ構造。
【請求項2】
前記EGRバルブと当接する前記再循環ガス流入口の開口面積は、前記吸気上流部側より前記吸気下流側で広い事を特徴とする請求項1に記載されたEGRバルブ構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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