特許 5846215 カートリッジ形ＥＧＲ弁組立体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5846215

(24)【登録日】2015年12月4日

(45)【発行日】2016年1月20日

(54)【発明の名称】カートリッジ形ＥＧＲ弁組立体

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/65 20160101AFI20151224BHJP

   F16K 11/065 20060101ALI20151224BHJP

   F16K 27/00 20060101ALI20151224BHJP

【ＦＩ】

   F02M25/07 580F

   F16K11/065 Z

   F16K27/00 D

【請求項の数】6

【全頁数】6

(21)【出願番号】特願2013-546084(P2013-546084)

(86)(22)【出願日】2010年12月20日

(65)【公表番号】特表2014-501879(P2014-501879A)

(43)【公表日】2014年1月23日

(86)【国際出願番号】US2010061232

(87)【国際公開番号】WO2012087271

(87)【国際公開日】20120628

【審査請求日】2013年11月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】508205718

【氏名又は名称】マック トラックス インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100098729

【弁理士】

【氏名又は名称】重信 和男

(74)【代理人】

【識別番号】100116757

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 英雄

(74)【代理人】

【識別番号】100123216

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 祐一

(74)【代理人】

【識別番号】100163212

【弁理士】

【氏名又は名称】溝渕 良一

(74)【代理人】

【識別番号】100148161

【弁理士】

【氏名又は名称】秋庭 英樹

(74)【代理人】

【識別番号】100156535

【弁理士】

【氏名又は名称】堅田 多恵子

(72)【発明者】

【氏名】スポンスキー，ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ロウ，ジョン

【審査官】 川口 真一

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許発明第１９９５１５９１（ＤＥ，Ｃ１）

【文献】 特開２００９−２４３２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９８３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０１７０３９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０００−０４０４３３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２５／０７

Ｆ１６Ｋ １１／０６５

Ｆ１６Ｋ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁アクチュエータと、
前記弁アクチュエータから長手方向に延在すると共に、互いに離間する２つの弁がさを自身上に有する弁棒と、
前記弁アクチュエータに取り付けられると共に、前記弁アクチュエータから長手方向に延在するフレームであって、各々が１つの前記弁がさ用の弁座を自身上に形成された第１及び第２の半周方向部材を含み、該第１及び第２の半周方向部材により接続される複数の長手部材を有し前記弁棒と弁がさを部分的に外囲する第１のフレーム部分と、各々が１つの前記弁がさ用の弁座を自身上に形成された第１及び第２の半周方向部材を含み、該第１及び第２の半周方向部材により接続される複数の長手部材を有し前記弁棒と弁がさを部分的に外囲する第２のフレーム部分を備え、前記第１のフレーム部分と前記第２のフレーム部分は結合されて前記弁棒及び弁がさを外囲し、前記半周方向部材は結合されて弁座を形成するフレームとを含む４室組込型カートリッジ式弁組立体。

【請求項2】

前記長手部材を接続すると共に前記第１及び第２の半周方向部材間に配置される第３の周方向部材を含み、更に前記第３の周方向部材に取り付けられる円板型シールを含む請求項１に記載の弁組立体。

【請求項3】

前記円板型シールは、前記フレームの各嵌め合い部分に１つずつ取り付けられる２つの部分で形成され、前記嵌め合い部分を嵌め合わせると、前記シール板の前記２つの部分が結合される請求項２に記載の弁組立体。

【請求項4】

前記長手部材は、前記弁棒に対して平行である請求項１に記載の弁組立体。

【請求項5】

前記第１及び第２の半周方向部材の各々は、自身の半径方向外側表面上に形成されるＯリングを受け入れる弁座を含み、更に各々の前記弁座に取り付けられるＯリングを含む請求項１に記載の弁組立体。

【請求項6】

排気ガス再循環弁用弁カートリッジ組立体の組立方法において、
弁アクチュエータを用意する段階と、
自身上において互いに離間する２つの弁がさを有する弁棒に前記弁アクチュエータを取り付けて前記弁棒から長手方向に延在させる段階と、
少なくとも第１及び第２の半周方向部材により接続される複数の長手部材を有する第１のフレーム部分を前記弁アクチュエータに取り付ける段階であって、前記第１及び第２の半周方向部材の各々は、１つの前記弁がさ用の弁座の一部分を自身上に形成され、前記フレームは前記弁棒と弁がさとを部分的に外囲する段階と、
少なくとも第１及び第２の半周方向部材により接続される複数の長手部材を有する第２のフレーム部分を前記弁アクチュエータに取り付ける段階であって、前記第１及び第２の半周方向部材の各々は、１つの前記弁がさ用の弁座の一部分を自身上に形成され、前記第１及び第２のフレーム部分は結合されて前記弁棒及び弁がさを外囲し、前記半周方向部材は結合されて弁座を形成する段階とを含む方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、排気ガス再循環用弁組立体、特に容易に組み立てることができ且つ排気ガス再循環システムに配設することができる弁組立体に関する。

【背景技術】

【0002】

内燃機関の排気ガス再循環ＥＧＲシステムはＥＧＲ弁により制御又は調節される。ＥＧＲ弁は、エンジンに導入されるＥＧＲの量を調節する。入口流量及び出口流量はＥＧＲ弁により制御される。

【0003】

図１に示すように、カートリッジ式ＥＧＲ弁１０は、一般に、アクチュエータ１２と、２つの弁がさ１６、１８を有する弁棒１４とを含む。図１に示すように、弁装置１０は、機械加工又は挿入された弁座２２を有さなければならない、エンジンの排気マニホルド又はＥＧＲバルブボディの弁ハウジング２０内に配置される。図では、弁がさ１６、１８は開位置において示されている。この構成により３室ＥＧＲ調節が可能になり、弁は単一の出口通路２８を形成するように合流する２つの入口通路２４、２６を制御することができる。これは、ターボ過給システム又はＥＧＲシステムによる排気流の圧力パルスの完全利用を可能にするわけではない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、組込型カートリッジ式４室ＥＧＲ弁における問題を解決するものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明によれば、カートリッジ形弁は、弁アクチュエータと、弁アクチュエータから延在すると共に弁棒上において互いに離間する２つの弁がさを有する弁棒と、周方向部材である第１及び第２のリング組立体により接続される複数の軸方向延在棒を有する弁かご又はフレームとを含む。

【0006】

本発明によれば、弁かごは長手軸に沿って２つの嵌め合い部分に分割される。弁かごを長手方向に分割することにより、弁装置の簡単な組立を可能にする「クラムシェル」構造が得られる。弁かごの嵌め合い部分は、弁棒を弁アクチュエータ内に配設すること及び弁かごを弁棒と弁がさとの周りに簡単な態様で組み付けることを可能にする。

【0007】

本発明によれば、第１及び第２のリング組立体の各々は、１つの弁がさ用の弁座を自身上に形成される。このため、弁ハウジング内に弁座を機械加工又は形成する必要がなくなる。

【0008】

本発明によれば、弁かごは、軸方向延在棒を接続すると共に第３のリング組立体に取り付けられる円板型シールが弁かごを軸方向に分割する状態で２つのリング組立体間に配置される第３のリング組立体を含んでよい。この円板型シールは、弁かごの各嵌め合い部分に１つずつ取り付けられる２つの部分で形成されてよく、嵌め合い部分を嵌め合わせると、シール板の２つの部分が結合されて一体的な円板となる。

【0009】

本発明によれば、リング組立体は、Ｏリングを受ける座部を含んでよく、この座部は各リング組立体の半径方向外側表面上に形成される。リング組立体は、更に、各々の座部に取り付けられるＯリングを含む。Ｏリングは、排気マニホルド又はＥＧＲバルブボディ内に形成される弁ハウジングの内壁に接触するように構成され、以って弁ハウジング内においてシールとなって４つのチャンバを互いに密封する。

【0010】

構造的な支持のため又は弁ハウジング内におけるフレームの着座又は密封のために追加のリング組立体又は周方向部材を設けることができる。

【0011】

本発明によれば、弁かごは４つのリング組立体を含み、端部のリング組立体が弁かごに構造的な剛性を与える。

【0012】

添付図面と併せて以下の詳細な説明を参照することにより、本発明をよりよく理解することができるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】先行技術に従った弁組立体及び３室ＥＧＲ弁の断面図である。

【図2】本発明の弁組立体及び４室ＥＧＲ弁の断面図である。

【図3】本発明に従った弁組立体の側面図である。

【図4】弁組立体に配設することができる円板型シールの図である。

【図5】図３の弁組立体の分解図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

図２に、本発明に従った４室ＥＧＲ弁５０に配設されたＥＧＲ弁組立体１００を示す。図３には、排気マニホルド又はＥＧＲバルブボディから取り外された弁組立体を示す。

【0015】

排気マニホルド又はＥＧＲバルブボディ内に形成される弁ハウジング５０は、再循環排気ガス及び吸気用の２つの入口通路５２、５４と２つの出口通路５６、５８とを含む。以下に説明するように、弁組立体１００は、弁ハウジング５０を４つのチャンバ６０、６１、６２及び６３に分割する。

【0016】

弁組立体１００は、弁アクチュエータ１０２と、この弁アクチュエータに作動的に接続されると共に弁アクチュエータから延在する弁棒１０４と、弁棒上において離間する関係に取り付けられる２つの弁がさ１０６、１０８とを含む。

【0017】

本発明によれば、組立体１００は、弁棒１０４と弁がさ１０６、１０８とを取り巻く弁かご又はフレーム１２０を含む。フレーム１２０は、何らかの従来手段によって弁アクチュエータ１０２に取り付けられる。フレーム１２０は、弁棒１０４に対して平行又は実質的に平行に延在する複数の長手部材１２２によって形成される。長手部材１２２は、弁棒１０４の半径方向外方に離間する周方向部材１２４により相互接続される。図２及び３に示す実施形態には、５つの周方向部材１２４ａ〜１２４ｅが示されているが、より少ない個数を用いてもよい。

【0018】

フレーム１２０は、それぞれ弁がさ１０８及び１０６と協働して弁ハウジング５０の部分を閉鎖する弁座（１２４ｂ及び１２４ｄとして示す）を備えた少なくとも２つの周方向部材を含む。次に、開位置にある弁がさ１０６、１０８を示す図２を参照すると、弁棒１０４が図の右側に移動すると、弁がさ１０８は周方向部材１２４ｂ上に形成される弁座に接触してチャンバ６０を閉鎖すると共に、入口流路５２からの流れがチャンバ６１及び出口流路５６に到達するのを防ぐ。同様に、弁がさ１０６は、周方向部材１２４ｄ上に形成される弁座に接触して、入口流路５４からの流れがチャンバ６２及び出口流路５８に到達するのを防ぐ。

【0019】

図に示す実施形態においては、図４に示す円板型シール１３０が周方向部材１２４ｃに設けられて、チャンバ６１をチャンバ６２から分離し且つ密封する。フレーム１２０内の円板型シール１３０により、入口通路５２とチャンバ６０及び６１と出口通路５６とを含む流路と、入口通路５４とチャンバ６２及び６３と出口通路５８とを含む第２の流路との２つの流路が形成される。円板１３０は、中央に配置される穴１３２を含んで、弁棒１０４を受け入れると共にその自在な移動を可能にする。円板型シール１３０は、弁ハウジング５０を介した所望の流れパターンによっては、排除されてよい。

【0020】

フレーム１２０は、Ｏリングを受け入れ且つ保持して弁ハウジング５０内においてフレームを密封するために長手部材１２２と周方向部材１２４との半径方向外側表面に形成される溝１２８を含む。図２を参照すると、Ｏリング１４０は弁ハウジング壁に接触してフレームの周方向部材１２４と弁ハウジング５０の壁との間のシールとなって、フレーム１２０が複数のチャンバ６０、６１、６２及び６３を形成しやすくなるようにする。

【0021】

図５を参照すると、弁組立体のフレーム１２０は、長手方向に分割された２つの部分１２０ａ、１２０ｂによって形成される。各部分１２０ａ、１２０ｂは、円形の弁がさにより、半円筒状をなすと共に、弁棒１０４と弁がさ１０６、１０８との周りにクラムシェル状に組み付けられる。これによって弁組立体の組立が容易になる。部分１２０ａ及び１２０ｂは嵌め合い長手部材１２３、１２５で結合される（これらの部分の反対側の、この図では隠れた長手部材も嵌め合わされる）。円板型シール１３０を設ける場合は、この円板も図４に線１３４で示すように、２つの部分に分割されて、２つのフレーム部分１２０ａ、１２０ｂの各々に円板部分が１つずつ取り付けられる。

【0022】

好適な原則、実施形態及び構成要素の観点から本発明を説明したが、当業者には、添付の特許請求の範囲に定める本発明の範囲から逸脱することなしに、等価の構成要素及び構造に置き換えることもできることが理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】