(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022068406
(43)【公開日】2022-05-10
(54)【発明の名称】流体制御弁及びＥＧＲユニット
(51)【国際特許分類】
F02M 26/66 20160101AFI20220427BHJP
F02M 26/68 20160101ALI20220427BHJP
F02M 26/22 20160101ALI20220427BHJP
F16K 27/02 20060101ALI20220427BHJP
F16K 1/46 20060101ALI20220427BHJP
F16K 41/04 20060101ALI20220427BHJP
【ＦＩ】
F02M26/66
F02M26/68 301
F02M26/22
F16K27/02
F16K1/46 Z
F16K41/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020177053
(22)【出願日】2020-10-22
(71)【出願人】
【識別番号】000116574
【氏名又は名称】愛三工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000291
【氏名又は名称】特許業務法人コスモス国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】吉岡 衛
(72)【発明者】
【氏名】河井 伸二
(72)【発明者】
【氏名】曹 海翔
(72)【発明者】
【氏名】中島 一真
【テーマコード（参考）】
3G062
3H051
3H052
3H066
【Ｆターム（参考）】
3G062EA11
3G062EC01
3G062EC06
3G062ED08
3H051AA01
3H051BB10
3H051CC11
3H051FF01
3H052AA01
3H052BA02
3H052BA25
3H052CA23
3H052CC00
3H052CD03
3H052EA01
3H066AA01
3H066BA17
3H066DA01
(57)【要約】
【課題】ポペット式で内開式として機能する流体制御弁において、全閉時に下流側流路に作用する高負圧により弁体が不用意に開弁してしまうことを防止することにある。
【解決手段】ＥＧＲ弁１４は、ハウジング４１、弁体４３を設けた弁軸４２、弁軸４２を往復動させるステップモータ４４、弁体４３と弁軸４２をステップモータ４４から遠ざかる方向へ付勢するスプリング４５を備える。弁体４３には、弁軸４２の周囲にてリップシール５１に接触可能に、弁体４３から弁軸４２に沿って伸びる円筒状の外軸５２が設けられる。外軸５２が弁体４３と弁軸４２と共に往復動するときに外軸５２とハウジング４１との間をシールするリップシール５１が設けられ、リップシール５１によりシールすることでハウジング４１には内側空間５３が設けられる。外軸５２の上端部は内側空間５３に面し、ハウジング４１には、内側空間５３を大気に連通させる大気通路５４が設けられる。
【選択図】 図７
【解決手段】ＥＧＲ弁１４は、ハウジング４１、弁体４３を設けた弁軸４２、弁軸４２を往復動させるステップモータ４４、弁体４３と弁軸４２をステップモータ４４から遠ざかる方向へ付勢するスプリング４５を備える。弁体４３には、弁軸４２の周囲にてリップシール５１に接触可能に、弁体４３から弁軸４２に沿って伸びる円筒状の外軸５２が設けられる。外軸５２が弁体４３と弁軸４２と共に往復動するときに外軸５２とハウジング４１との間をシールするリップシール５１が設けられ、リップシール５１によりシールすることでハウジング４１には内側空間５３が設けられる。外軸５２の上端部は内側空間５３に面し、ハウジング４１には、内側空間５３を大気に連通させる大気通路５４が設けられる。
【選択図】 図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、
前記ハウジングに設けられ、一端部と他端部を含む弁軸と、
前記弁軸の前記一端部に設けられる弁体と、
前記弁軸の前記他端部に対応して前記ハウジングに設けられ、前記弁軸を前記弁体と共に軸線方向へ往復動させるためのアクチュエータと、
前記弁体は、前記軸線方向において先部と基部とを含むことと、
前記弁軸は、前記弁体の前記基部から前記アクチュエータへ向けて伸びることと、
前記弁体を前記弁軸と共に前記アクチュエータから遠ざかる方向へ付勢するためのスプリングと
を備え、流体の流量を制御する流体制御弁において、
前記弁体の前記基部又は前記弁軸に設けられ、前記弁体を前記弁軸と共に前記アクチュエータに近づける方向へ付勢するように前記弁体の前記基部の側に作用する圧力を低減させるための作用圧低減手段と、
前記作用圧低減手段が前記弁体及び前記弁軸と共に往復動するときに前記作用圧低減手段と前記ハウジングとの間をシールするためのシール部材と、
前記作用圧低減手段と前記ハウジングとの間を前記シール部材によりシールすることで前記ハウジングの内側に区分される内側空間と、
前記作用圧低減手段は一端部を含み、前記一端部が前記内側空間に面して配置されることと、
前記内側空間を大気に連通させるために前記ハウジングに設けられる大気通路と
を備えたことを特徴とする流体制御弁。
前記ハウジングに設けられ、一端部と他端部を含む弁軸と、
前記弁軸の前記一端部に設けられる弁体と、
前記弁軸の前記他端部に対応して前記ハウジングに設けられ、前記弁軸を前記弁体と共に軸線方向へ往復動させるためのアクチュエータと、
前記弁体は、前記軸線方向において先部と基部とを含むことと、
前記弁軸は、前記弁体の前記基部から前記アクチュエータへ向けて伸びることと、
前記弁体を前記弁軸と共に前記アクチュエータから遠ざかる方向へ付勢するためのスプリングと
を備え、流体の流量を制御する流体制御弁において、
前記弁体の前記基部又は前記弁軸に設けられ、前記弁体を前記弁軸と共に前記アクチュエータに近づける方向へ付勢するように前記弁体の前記基部の側に作用する圧力を低減させるための作用圧低減手段と、
前記作用圧低減手段が前記弁体及び前記弁軸と共に往復動するときに前記作用圧低減手段と前記ハウジングとの間をシールするためのシール部材と、
前記作用圧低減手段と前記ハウジングとの間を前記シール部材によりシールすることで前記ハウジングの内側に区分される内側空間と、
前記作用圧低減手段は一端部を含み、前記一端部が前記内側空間に面して配置されることと、
前記内側空間を大気に連通させるために前記ハウジングに設けられる大気通路と
を備えたことを特徴とする流体制御弁。
【請求項2】
請求項１に記載の流体制御弁において、
前記作用圧低減手段は、前記弁軸の周囲に設けられ、前記シール部材に接触可能な外周部を含み、前記弁体の前記基部から前記弁軸に沿って伸びる円筒状の外軸である
ことを特徴とする流体制御弁。
前記作用圧低減手段は、前記弁軸の周囲に設けられ、前記シール部材に接触可能な外周部を含み、前記弁体の前記基部から前記弁軸に沿って伸びる円筒状の外軸である
ことを特徴とする流体制御弁。
【請求項3】
請求項１に記載の流体制御弁において、
前記作用圧低減手段は、前記弁軸上にて前記弁体から離れて設けられ、前記シール部材に接触可能な外周部と、前記弁体の前記基部に対向する他端部とを含み、前記内側空間を閉鎖する閉鎖部材である
ことを特徴とする流体制御弁。
前記作用圧低減手段は、前記弁軸上にて前記弁体から離れて設けられ、前記シール部材に接触可能な外周部と、前記弁体の前記基部に対向する他端部とを含み、前記内側空間を閉鎖する閉鎖部材である
ことを特徴とする流体制御弁。
【請求項4】
請求項２又は３に記載の流体制御弁において、
前記外軸又は前記閉鎖部材は、前記外周部に、外径を拡大する拡径部を含み、前記拡径部の一端部が前記内側空間に面して配置され、他端部が前記弁体へ向いて配置される
ことを特徴とする流体制御弁。
前記外軸又は前記閉鎖部材は、前記外周部に、外径を拡大する拡径部を含み、前記拡径部の一端部が前記内側空間に面して配置され、他端部が前記弁体へ向いて配置される
ことを特徴とする流体制御弁。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれかに記載の流体制御弁において、
前記ハウジングに設けられ、前記流体が流れる流路と、
前記流路に設けられ、前記弁体の前記先部が着座又は離間する弁座と
を更に備え、
前記流路は、前記弁座を境として前記アクチュエータから遠い上流側流路と前記アクチュエータに近い下流側流路に分かれ、前記下流側流路にて前記弁体が前記弁座に着座可能に配置される
ことを特徴とする流体制御弁。
前記ハウジングに設けられ、前記流体が流れる流路と、
前記流路に設けられ、前記弁体の前記先部が着座又は離間する弁座と
を更に備え、
前記流路は、前記弁座を境として前記アクチュエータから遠い上流側流路と前記アクチュエータに近い下流側流路に分かれ、前記下流側流路にて前記弁体が前記弁座に着座可能に配置される
ことを特徴とする流体制御弁。
【請求項6】
請求項１乃至５のいずれかに記載の流体制御弁において、
前記流体はＥＧＲガスであり、前記流体制御弁は、前記ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁である
ことを特徴とする流体制御弁。
前記流体はＥＧＲガスであり、前記流体制御弁は、前記ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁である
ことを特徴とする流体制御弁。
【請求項7】
請求項６に記載のＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと
を備え、
前記ＥＧＲクーラは、前記ＥＧＲガスが流入する入口と、前記ＥＧＲガスが流出する出口とを含み、
前記ＥＧＲ弁は、前記ＥＧＲクーラの前記出口に対応して前記ＥＧＲクーラと一体に設けられる
ことを特徴とするＥＧＲユニット。
前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラと
を備え、
前記ＥＧＲクーラは、前記ＥＧＲガスが流入する入口と、前記ＥＧＲガスが流出する出口とを含み、
前記ＥＧＲ弁は、前記ＥＧＲクーラの前記出口に対応して前記ＥＧＲクーラと一体に設けられる
ことを特徴とするＥＧＲユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この明細書に開示される技術は、流体の流量を制御するポペット式であって内開式の流体制御弁とそれを含むＥＧＲユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献１に記載されるポペット式であって内開式のＥＧＲ弁が知られている。このＥＧＲ弁は、流路を有するハウジングと、流路に設けられた弁座と、弁座に対して着座可能に設けられた弁体と、一端部に弁体が設けられた弁軸と、弁軸を弁体と共に軸線方向へ往復動させるアクチュエータとを備える。流路は、弁座を境として上流側流路と下流側流路に分かれ、弁体は下流側流路にて弁座に着座可能に配置される。アクチュエータは雄ねじを有する駆動軸と、駆動軸を軸線方向へ往復動させるために雄ねじに螺合される雌ねじを有するロータと、ロータを回転させるコイルとを含む。雄ねじと雌ねじとの間には、駆動軸の軸線方向において所定のバックラッシが設けられる。駆動軸には、弁体を弁体を弁座に着座させる方向（閉弁方向）へ付勢する閉弁スプリングが設けられる。弁軸と駆動軸との間には、電磁クラッチが設けられる。
【0003】
ここで、内開式のＥＧＲ弁は、その開弁時に弁軸も弁座から離れるので、弁体を上流側流路にて弁座に着座可能に配置した外開式のＥＧＲ弁に比べ、次のようなメリットがある。すなわち、弁体の外径を等しくした場合、内開式では、ＥＧＲガスの最大流量が外開式よりも増加する。そのため、内開式では、所定の最大流量を得るための弁体の外径を外開式よりも小さくすることができ、結果として、低流量域の流量分解能を向上させることができる。このようなメリットが得られることから、内開式のＥＧＲ弁の利用について要請が高まっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１０－２７５９４１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に記載の内開式のＥＧＲ弁では、その全閉時には、閉弁スプリングの付勢力により駆動軸が閉弁方向へ押され、雄ねじのねじ山が雌ねじのねじ山に当たった状態で弁体が弁座に着座する。この状態で、雌ねじと雄ねじとの間には、駆動軸が開弁方向へ動き得るバックラッシ（隙間）が存在する。そのため、下流側流路にて弁体に高い吸気負圧が作用すると、弁体と弁軸を介して駆動軸へ開弁方向の力が作用し、バックラッシの分だけ雄ねじが移動し、弁体が微小に開弁してしまう。この結果、ＥＧＲガスが下流側流路へ漏れ、不要なＥＧＲガスが吸気通路へ流れてしまうおそれがある。
【0006】
上記問題の対応策として、閉弁スプリングの付勢力（張力）を、高い吸気負圧に対抗できる程度に増大させることが考えられる。しかし、この場合は、閉弁スプリングが大型化したり、雄ねじと雌ねじとの間で摩耗が増加したりするおそれがあるので好ましくない。
【0007】
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ポペット式であって内開式として機能する流体制御弁において、全閉時に下流側流路に作用する高負圧により弁体が不用意に開弁してしまうことを防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の技術は、ハウジングと、ハウジングに設けられ、一端部と他端部を含む弁軸と、弁軸の一端部に設けられる弁体と、弁軸の他端部に対応してハウジングに設けられ、弁軸を弁体と共に軸線方向へ往復動させるためのアクチュエータと、弁体は、軸線方向において先部と基部とを含むことと、弁軸は、弁体の基部からアクチュエータへ向けて伸びることと、弁体を弁軸と共にアクチュエータから遠ざかる方向へ付勢するためのスプリングとを備え、流体の流量を制御する流体制御弁において、弁体の基部又は弁軸に設けられ、弁体を弁軸と共にアクチュエータに近づける方向へ付勢するように弁体の基部の側に作用する圧力を低減させるための作用圧低減手段と、作用圧低減手段が弁体及び弁軸と共に往復動するときに作用圧低減手段とハウジングとの間をシールするためのシール部材と、作用圧低減手段とハウジングとの間をシール部材によりシールすることでハウジングの内側に区分される内側空間と、作用圧低減手段は一端部を含み、一端部が内側空間に面して配置されることと、内側空間を大気に連通させるためにハウジングに設けられる大気通路とを備えたことを趣旨とする。
【0009】
上記技術の構成において、流体制御弁は、流路と、流路に設けられた弁座とを有する相手部材に組み付けて使用される。この組み付け状態において、弁体が弁座に着座した全閉状態では、流路は、弁座を境としてアクチュエータから遠い上流側流路とアクチュエータに近い下流側流路に分けられる。この場合、下流側流路にて弁体が弁座に着座可能に配置される。ここで、流体制御弁の全閉状態において、弁体の先部の側には、上流側流路の圧力が作用し、弁体の基部の側には、下流側流路の圧力が作用する。そして、下流側流路に高負圧が作用し、上流側流路に正圧が作用した場合、弁体には、上流側流路の正圧と下流側流路の高負圧との圧力差が、弁体を弁座から離間させる方向に作用し、弁体が不用意に弁座から離間する（開弁する）おそれがある。この不用意な開弁を回避するために、従来は、スプリングの付勢力を増大させたり、全閉状態を保つためにアクチュエータを動作させたりすることが考えられる。この点、上記技術の構成によれば、弁体の基部又は弁軸に、弁体を弁軸と共にアクチュエータに近づける方向へ付勢するように弁体の基部の側に作用する圧力を低減させるための作用圧低減手段が設けられる。また、この作用圧低減手段の一端部が、シール部材により下流側流路と区分されるハウジングの内側空間に面して配置される。この内側空間は、大気通路を介して常に大気圧に保たれる。従って、弁体には、弁座に着座する方向（弁体をアクチュエータから遠ざける方向）へ作用圧低減手段を介して大気圧が作用するので、下流側流路にて弁体を弁座から離間させる方向（弁体をアクチュエータに近づける方向）へ高負圧が作用しても、作用圧低減手段に作用する大気圧の分だけ弁体の基部の側に作用する高負圧による付勢力が低減される。
【0010】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、作用圧低減手段は、弁軸の周囲に設けられ、シール部材に接触可能な外周部を含み、弁体の基部から弁軸に沿って伸びる円筒状の外軸であることを趣旨とする。
【0011】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、弁体には、弁体が弁座に着座する方向へ、外軸を介して内側空間から大気圧が作用するので、下流側流路にて弁体を弁座から離間させる方向へ高負圧が作用しても、外軸に作用する大気圧の分だけ弁体の基部の側に作用する高負圧による付勢力が低減される。また、弁軸と外軸との間のスペースにスプリングの配置が可能になるので、スプリングが下流側流路に露出することがない。
【0012】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の技術は、請求項１に記載の技術において、作用圧低減手段は、弁軸上にて弁体から離れて設けられ、シール部材に接触可能な外周部と、弁体の基部に対向する他端部とを含み、内側空間を閉鎖する閉鎖部材であることを趣旨とする。
【0013】
上記技術の構成によれば、請求項１に記載の技術の作用に加え、閉鎖部材の一端部が内側空間に面するので、弁体には、弁体が弁座に着座する方向へ閉鎖部材を介して内側空間から大気圧が作用する。従って、下流側流路にて弁体を弁座から離間させる方向へ高負圧が作用しても、閉鎖部材に作用する大気圧の分だけ弁体の基部の側に作用する高負圧による付勢力が低減される。また、閉鎖部材の他端部が弁体の基部に対向することで下流側流路に面するので、下流側流路に作用する高負圧が、閉鎖部材を介して、弁体が弁座に着座する方向に作用する。従って、閉鎖部材に作用する高負圧の分だけ弁体を弁座から離間させる方向へ作用する高負圧による付勢力が低減される。
【0014】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の技術は、請求項２又は３に記載の技術において、外軸又は閉鎖部材は、外周部に、外径を拡大する拡径部を含み、拡径部の一端部が内側空間に面して配置され、他端部が弁体へ向いて配置されることを趣旨とする。
【0015】
上記技術の構成によれば、請求項２又は３に記載の技術の作用に加え、拡径部の他端部が弁体へ向いて配置されることで下流側流路に面するので、下流側流路に作用する高負圧が、拡径部の他端部に作用して弁体が弁座に着座する方向に付勢される。従って、その付勢力の分だけ弁体を弁座から離間させる方向へ作用する高負圧による付勢力が更に低減される。
【0016】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の技術は、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術において、ハウジングに設けられ、流体が流れる流路と、流路に設けられ、弁体の先部が着座又は離間する弁座とを更に備え、流路は、弁座を境としてアクチュエータから遠い上流側流路とアクチュエータに近い下流側流路に分かれ、下流側流路にて弁体が弁座に着座可能に配置されることを趣旨とする。
【0017】
上記技術の構成によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術の作用に加え、ハウジングに流路と弁座が一体に設けられるので、流体制御弁を流路と弁座を有する別の相手部材に組み付ける必要がない。
【0018】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の技術は、請求項１乃至５のいずれかに記載の技術において、流体はＥＧＲガスであり、流体制御弁は、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁であることを趣旨とする。
【0019】
上記技術の構成によれば、ＥＧＲ弁の全閉時に、その弁体につき請求項１乃至５のいずれかに記載の技術と同等の作用が得られる。
【0020】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の技術は、請求項６に記載のＥＧＲ弁と、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラとを備え、ＥＧＲクーラは、ＥＧＲガスが流入する入口と、ＥＧＲガスが流出する出口とを含み、ＥＧＲ弁は、ＥＧＲクーラの出口に対応してＥＧＲクーラと一体に設けられることを趣旨とする。
【0021】
上記技術の構成によれば、請求項６に記載の技術の作用に加え、ＥＧＲクーラの出口に対応してＥＧＲクーラと一体に設けられたＥＧＲ弁により内開式のポペット弁が構成されるので、開弁時には、下流側流路にて、ＥＧＲ弁の弁体及び弁軸が、弁座からアクチュエータに近づく方向へ離間することになる。
【発明の効果】
【0022】
請求項１に記載の技術によれば、ポペット式であって内開式として機能する流体制御弁において、その全閉時に下流側流路に作用する高負圧により弁体が不用意に開弁することを防止することができる。
【0023】
請求項２に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、弁体の周囲を簡素化することができ、下流側流路における流体の圧損を低減することができる。
【0024】
請求項３に記載の技術によれば、請求項１に記載の技術の効果に加え、流体制御弁の全閉時に、下流側流路に作用する高負圧により弁体が不用意に開弁することをより確実に防止することができる。
【0025】
請求項４に記載の技術によれば、請求項２又は３に記載の技術の効果に加え、流体制御弁の全閉時に、下流側流路に作用する高い吸気負圧により弁体が不用意に開弁することをより確実に防止することができる。
【0026】
請求項５に記載の技術によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載の技術の効果に加え、流体制御弁それのみを流体の通路の任意の位置に接続するだけで、流体の流量制御も使用できるようになる。
【0027】
請求項６に記載の技術によれば、ＥＧＲ弁の全閉時に、その弁体につき請求項１乃至５のいずれかに記載の技術と同等の効果を得ることができる。
【0028】
請求項７に記載の技術によれば、請求項６に記載の技術の効果に加え、ＥＧＲクーラの出口におけるＥＧＲガスの圧損を低減することができ、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラからＥＧＲ弁へ流れ易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第１実施形態に係り、エンジンシステムを示す概略構成図。
【図2】第１実施形態に係り、ＥＧＲユニットの具体例を示す断面図。
【図4】第１実施形態に係り、全閉に動作したＥＧＲ弁のみを示す断面図。
【図6】第１実施形態に係り、全開に動作したＥＧＲ弁のみを示す断面図。
【図10】第４実施形態に係り、全閉に動作したＥＧＲ弁を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、流体制御弁及びＥＧＲユニットをガソリンエンジンシステムに具体化したいくつかの実施形態について説明する。
【0031】
＜第１実施形態＞
先ず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
先ず、第１実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0032】
[エンジンシステムについて]
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。
図１に、この実施形態のガソリンエンジンシステム（以下、単に「エンジンシステム」と言う。）を概略構成図により示す。自動車に搭載されたエンジンシステムは、複数の気筒を有するエンジン１を備える。このエンジン１は、４気筒、４サイクルのレシプロエンジンであり、ピストン及びクランクシャフト等の周知の構成を含む。エンジン１には、各気筒へ吸気を導入するための吸気通路２と、エンジン１の各気筒から排気を導出するための排気通路３が設けられる。
【0033】
吸気通路２には、スロットル装置４及び吸気マニホールド５が設けられる。吸気マニホールド５は、吸気通路２の一部を構成する。排気通路３には、その上流側から順に排気マニホールド６及び触媒７が設けられる。触媒７には、排気を浄化するために、例えば、三元触媒が内蔵される。加えて、排気通路３と吸気通路２との間には、高圧ループタイプの排気還流装置（ＥＧＲ装置）１１が設けられる。
【0034】
スロットル装置４は、吸気マニホールド５より上流の吸気通路２に配置され、運転者のアクセル操作に応じてバタフライ式のスロットル弁４ａを開度可変に開閉駆動させることで、吸気通路２を流れる吸気量を調節するようになっている。吸気マニホールド５は、主として樹脂材より構成され、エンジン１の直上流にて吸気通路２に配置される。吸気マニホールド５は、吸気が導入される一つのサージタンク５ａと、サージタンク５ａに導入される吸気をエンジン１の各気筒へ分配するためにサージタンク５ａから分岐した複数（４つ）の分岐管５ｂとを含む。
【0035】
エンジン１には、各気筒に対応して燃料を噴射するための燃料噴射装置（図示略）が設けられる。燃料噴射装置は、燃料供給装置（図示略）から供給される燃料をエンジン１の各気筒へ噴射するように構成される。各気筒では、燃料噴射装置から噴射される燃料と吸気マニホールド５から導入される吸気とにより可燃混合気が形成される。
【0036】
また、エンジン１には、各気筒に対応して点火装置（図示略）が設けられる。点火装置は、各気筒で可燃混合気に点火するように構成される。各気筒内の可燃混合気は、点火装置の点火動作により爆発・燃焼し、燃焼後の排気は、各気筒から排気マニホールド６及び触媒７を経て外部へ排出される。このとき、各気筒でピストン（図示略）が上下運動し、クランクシャフト（図示略）が回転することにより、エンジン１に動力が得られる。
【0037】
[ＥＧＲ装置について]
この実施形態のＥＧＲ装置１１は、エンジン１の各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるように構成される。すなわち、ＥＧＲ装置１１は、排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を制御（調節）するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配するための排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。ＥＧＲ通路１２は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。その入口１２ａは触媒７より上流の排気通路３に接続され、その出口１２ｂはＥＧＲガス分配器１５に接続される。ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ通路１２の終段を構成する。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流に設けられ、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ弁１４より下流に設けられる。この実施形態で、ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲガスが流入する入口２３（図２参照）と、ＥＧＲガスが流出する出口２４（図２参照）とを有する。ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３の出口２４に対応してＥＧＲクーラ１３と一体に設けられる。ＥＧＲクーラ１３とＥＧＲ弁１４とによりＥＧＲユニット１７が構成される。この実施形態で、ＥＧＲ弁１４は、この開示技術の流体制御弁の一例に相当し、ＥＧＲガスはＥＧＲ弁１４が流量を制御する流体の一例に相当する。
この実施形態のＥＧＲ装置１１は、エンジン１の各気筒から排気通路３へ排出される排気の一部を排気還流ガス（ＥＧＲガス）として吸気通路２へ流してエンジン１の各気筒へ還流させるように構成される。すなわち、ＥＧＲ装置１１は、排気還流通路（ＥＧＲ通路）１２と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却するための排気還流クーラ（ＥＧＲクーラ）１３と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を制御（調節）するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）１４と、ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスをエンジン１の各気筒へ分配するために、吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへＥＧＲガスを分配するための排気還流ガス分配器（ＥＧＲガス分配器）１５とを備える。ＥＧＲ通路１２は、入口１２ａと出口１２ｂを含む。その入口１２ａは触媒７より上流の排気通路３に接続され、その出口１２ｂはＥＧＲガス分配器１５に接続される。ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ通路１２の終段を構成する。ＥＧＲ通路１２において、ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３より下流に設けられ、ＥＧＲガス分配器１５は、ＥＧＲ弁１４より下流に設けられる。この実施形態で、ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲガスが流入する入口２３（図２参照）と、ＥＧＲガスが流出する出口２４（図２参照）とを有する。ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲクーラ１３の出口２４に対応してＥＧＲクーラ１３と一体に設けられる。ＥＧＲクーラ１３とＥＧＲ弁１４とによりＥＧＲユニット１７が構成される。この実施形態で、ＥＧＲ弁１４は、この開示技術の流体制御弁の一例に相当し、ＥＧＲガスはＥＧＲ弁１４が流量を制御する流体の一例に相当する。
【0038】
このＥＧＲ装置１１では、ＥＧＲ弁１４が開弁することにより、排気通路３を流れる排気の一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１２を流れ、ＥＧＲクーラ１３で冷却され、更にＥＧＲ弁１４で流量が制御され、ＥＧＲガス分配器１５を介して吸気マニホールド５の各分岐管５ｂへ分配され、更にエンジン１の各気筒へ分配されて還流される。
【0039】
［ＥＧＲユニットについて］
図２に、ＥＧＲユニット１７の具体例を断面図により示す。図２において、ＥＧＲクーラ１３は、ケーシング２１と、ケーシング２１の中に設けられる熱交換器２２と、ケーシング２１にＥＧＲガスを導入するための入口２３と、ケーシング２１からＥＧＲガスを導出するための出口２４とを含む。この実施形態において、ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲ通路１２において、出口２４が入口２３よりも垂直方向において高い位置に配置されるように斜めに配置される。従って、このＥＧＲクーラ１３では、ＥＧＲガスが入口２３から出口２４へ向けて斜め上方へ向けて流れる。
図２に、ＥＧＲユニット１７の具体例を断面図により示す。図２において、ＥＧＲクーラ１３は、ケーシング２１と、ケーシング２１の中に設けられる熱交換器２２と、ケーシング２１にＥＧＲガスを導入するための入口２３と、ケーシング２１からＥＧＲガスを導出するための出口２４とを含む。この実施形態において、ＥＧＲクーラ１３は、ＥＧＲ通路１２において、出口２４が入口２３よりも垂直方向において高い位置に配置されるように斜めに配置される。従って、このＥＧＲクーラ１３では、ＥＧＲガスが入口２３から出口２４へ向けて斜め上方へ向けて流れる。
【0040】
ケーシング２１は、熱交換器２２が設けられる本体部２１ａと、本体部２１ａから入口２３までの間の導入部２１ｂと、本体部２１ａから出口２４までの間の導出部２１ｃと、導出部２１ｃより下流にてＥＧＲ弁１４が組み付けられる組付部２１ｄとを含む。導入部２１ｂは、その内部に導入空間２５を有する。導出部２１ｃは、その内部に導出空間２６を有する。熱交換器２２は、冷却水が流れる水通路３１と、水通路３１の中に配置され、ＥＧＲガスが流れるガス通路３２とを含む。水通路３１は、扁平形状をなし互いに平行に配置された複数の小水通路３１ａを含む。ガス通路３２は、小水通路３１ａの間にて扁平形状をなし互いに平行に配置された複数の小ガス通路３２ａを含む。各小水通路３１ａの外壁には、多数のフィン３３が設けられる。各小水通路３１ａの軸方向両端は封鎖される。本体部２１ａには、水通路３１に冷却水を取り入れるための取入口３４と、水通路３１から冷却水を取り出すための取出口３５が設けられる。取入口３４から取り入れられた冷却水は、各小水通路３１ａを流れて取出口３５から取り出される。各小ガス通路３２ａの軸方向両端は開口しており、それぞれ導入空間２５及び導出空間２６に連通する。従って、この入口２３から導入空間２５に導入されたＥＧＲガスは、各小ガス通路３２ａを通過して導出空間２６へ流れる。各小ガス通路３２ａを通過するＥＧＲガスは、小水通路３１ａとの間で熱交換が行われ、冷却される。
【0041】
ケーシング２１の組付部２１ｄには、ＥＧＲクーラ１３の出口２４に連通する組付孔２８と流路２９が設けられる。流路２９の一端には出口２９ａが設けられる。組付孔２８には、ＥＧＲ弁１４が組み付けられ、出口２４には、組み付けられたＥＧＲ弁１４の弁体４３が着座（閉弁）又は離間（開弁）する弁座３０が設けられる。この実施形態では、組付部２１ｄにＥＧＲ弁１４が組み付けられた状態で、ポペット式であって内開式のＥＧＲ弁が構成される。そして、ＥＧＲ弁１４の弁体４３が弁座３０から離間することで、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラ１３の出口２４から流路２９へ流れ、出口２９ａから導出される。
【0042】
［ＥＧＲ弁の構成について］
次に、ＥＧＲ弁１４の構成について説明する。図３に、図２の一点鎖線四角Ｓ１で囲った部分であって全閉に動作したＥＧＲ弁１４を断面図により示す。図４に、全閉に動作したＥＧＲ弁１４のみを断面図により示す。図５に、図２の一点鎖線四角Ｓ１で囲った部分であって全開に動作したＥＧＲ弁１４を断面図により示す。図６に、全開に動作したＥＧＲ弁１４のみを断面図により示す。図７に、図３に示す全閉に動作したＥＧＲ弁１４を簡略化した断面図により示す。
次に、ＥＧＲ弁１４の構成について説明する。図３に、図２の一点鎖線四角Ｓ１で囲った部分であって全閉に動作したＥＧＲ弁１４を断面図により示す。図４に、全閉に動作したＥＧＲ弁１４のみを断面図により示す。図５に、図２の一点鎖線四角Ｓ１で囲った部分であって全開に動作したＥＧＲ弁１４を断面図により示す。図６に、全開に動作したＥＧＲ弁１４のみを断面図により示す。図７に、図３に示す全閉に動作したＥＧＲ弁１４を簡略化した断面図により示す。
【0043】
図３～図６に示すように、ＥＧＲ弁１４は、ハウジング４１と、ハウジング４１に設けられ、下端部（一端部）と上端部（他端部）を含む弁軸４２と、弁軸４２の下端部に設けられる弁体４３と、弁軸４２の上端部に対応してハウジング４１に設けられ、弁軸４２を弁体４３と共に軸線方向へ往復動させるためのステップモータ４４と、弁体４３を弁軸４２と共にステップモータ４４から遠ざかる方向へ付勢するためのスプリング４５とを含む。弁軸４２は、ハウジング４１の中心を貫通して配置され、上端部に雄ねじ４６が設けられる。ステップモータ４４は、この開示技術のアクチュエータの一例に相当する。
【0044】
ハウジング４１は、ＥＧＲ弁１４の外側を覆う外ハウジング６１と、外ハウジング６１の内側に配置される内ハウジング６２と、内ハウジング６２の下部内側に配置される軸受ハウジング６３とを含む。内ハウジング６２の上部は、ステップモータ４４のステータ７１を構成し、その外周にはコイル７２が設けられる。軸受ハウジング６３は、その中心部に弁軸４２をスラスト方向へ往復動可能に支持するスラスト軸受部６３ａを含み、スラスト軸受部６３ａの周囲は中空となっている。ステータ７１の内側には、ステップモータ４４を構成するロータ７３が配置される。外ハウジング６１には、上方へ突出するコネクタ６１ａが形成される。コネクタ６１ａには、コイル７２に接続される端子７４が設けられる。外ハウジング６１の下部には、フランジ６１ｂが形成される。ＥＧＲクーラ１３の組付部２１ｄには、フランジ２１ｄａが形成される。ＥＧＲ弁１４は、これらフランジ６１ｂ，２１ｄａを介してボルト等（図示略）によりＥＧＲクーラ１３に固定される。
【0045】
ロータ７３は、ロータ本体７３ａと、ロータ本体７３ａの外周に設けられるマグネット７３ｂとを含む。ロータ本体７３ａの下端には、下方へ伸びるスリーブ７５が設けられ、スリーブ７５の外周と内ハウジング６２との間には、ラジアル軸受７６が設けられる。ロータ７３は、ラジアル軸受７６によりステータ７１の内側にて回転可能に支持される。ロータ本体７３ａの中心には、弁軸４２の雄ねじ４６に螺合される雌ねじ４７が設けられる。雄ねじ４６と雌ねじ４７との間には、弁軸４２の軸線方向において所定のバックラッシが設けられる。
【0046】
図３、図５は、ＥＧＲ弁１４の内ハウジング６２の下部がＥＧＲクーラ１３の組付部２１ｄの組付孔２８に組み付けられた状態を示す。この組み付け状態において、ＥＧＲクーラ１３の出口２４と組付部２１ｄの流路２９とは、ＥＧＲクーラ１３からＥＧＲガスが流れる一連の流路４８（二点鎖線で概形を示す。）を構成する。この一連の流路４８は、出口２４に設けられた弁座３０を境として、弁座３０より下側のステップモータ４４から遠い上流側流路４８ａと、弁座３０より上側のステップモータ４４に近い下流側流路４８ｂに分かれる。弁体４３は、下流側流路４８ｂにて弁座３０に着座可能に配置される。
【0047】
図３～図６に示すように、弁体４３は、その軸線方向において下側の先部４３ａと上側の基部４３ｂを含む。弁体４３は、その先部４３ａが弁座３０を貫通すると共に着座するようになっている。そして、弁軸４２は、弁体４３の基部４３ｂからステップモータ４４へ向けて伸びている。弁体４３は、先端である下方へ収束する略円錐台形状をなしている。この実施形態において、弁体４３の基部４３ｂには、弁体４３を弁軸４２と共に弁座３０から離間する方向（ステップモータ４４に近づける方向）へ付勢するように弁体４３の基部４３ｂの側に作用する圧力を低減させるための作用圧低減手段５０が設けられる。軸受ハウジング６３の内側には、作用圧低減手段５０が弁体４３及び弁軸４２と共に往復動するときに作用圧低減手段５０と軸受ハウジング６３との間をシールするためのリップシール５１が設けられる。リップシール５１は、この開示技術のシール部材の一例に相当する。この実施形態で、作用圧低減手段５０は、一例として、弁軸４２の周囲に設けられ、リップシール５１に接触可能な外周部５２ｃを含み、弁体４３の基部４３ｂから弁軸４２に沿って伸びる円筒状の外軸５２により構成される。この実施形態で、図７に示すように、外軸５２の外周部５２ｃの外径Ｄ１は、弁体４３の最大外径Ｄ２と同じに設定される。また、外軸５２の外周部５２ｃの外径Ｄ１は、弁座３０の内径Ｄ３よりも大きく設定される。
【0048】
ＥＧＲ弁１４には、外軸５２と軸受ハウジング６３との間をリップシール５１によりシールすることでハウジング４１の内側に区分される内側空間５３が設けられる。外軸５２の上端部５２ａ（一端部）は、この内側空間５３に面して配置される。そして、この内側空間５３を大気に連通させるために、ハウジング４１（外ハウジング６１、内ハウジング６２及び軸受ハウジング６３）には、大気通路５４（二点鎖線で概形を示す。）が設けられる。
【0049】
上記のように構成したＥＧＲ弁１４は、ステップモータ４４を駆動させてロータ７３を回転させることにより、その回転運動を雄ねじ４６と雌ねじ４７を介して弁軸４２と弁体４３のストローク運動に変換し、弁座３０に対する弁体４３の開度を調節するようになっている。すなわち、ＥＧＲ弁１４は、図３に示すように、弁体４３が弁座３０に着座した全閉状態から、ロータ７３を一方向へ回転させることにより、雄ねじ４６と雌ねじ４７の螺合関係により、スプリング４５の付勢力に抗して、弁軸４２が弁体４３と共にスラスト方向である図３の上方向へストローク運動する。これにより、弁体４３が弁座３０から流路２９の側へ離間（開弁）し、更に、図５に示す全開状態となる。
【0050】
一方、ＥＧＲ弁１４は、図５に示すように、弁体４３が弁座３０から最も離間した全開状態から、ロータ７３を反対方向へ回転させることにより、雄ねじ４６と雌ねじ４７の螺合関係により、スプリング４５の付勢力との協働により、弁軸４２が弁体４３と共にスラスト方向である図５の下方向へストローク運動する。これにより、弁体４３が弁座３０に着座し、図３に示す全閉状態となる。
【0051】
［ＥＧＲ弁及びＥＧＲユニットの作用及び効果について］
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁１４の構成によれば、ＥＧＲ弁１４（流体制御弁）は、流路２９と、出口２４に設けられた弁座３０とを有する相手部材としてのＥＧＲクーラ１３の組付部２１ｄに組み付けて使用される。この組み付け状態において、ＥＧＲ弁１４の弁体４３が弁座３０に着座した全閉状態では、一連の流路４８は、弁座３０を境としてステップモータ４４（アクチュエータ）から遠い、ＥＧＲクーラ１３の出口２４（上流側流路４８ａ）とステップモータ４４に近い流路２９（下流側流路４８ｂ）に分けられる。この場合、流路２９（下流側流路４８ｂ）にて弁体４３が弁座３０に着座可能に配置される。
以上説明したこの実施形態のＥＧＲ弁１４の構成によれば、ＥＧＲ弁１４（流体制御弁）は、流路２９と、出口２４に設けられた弁座３０とを有する相手部材としてのＥＧＲクーラ１３の組付部２１ｄに組み付けて使用される。この組み付け状態において、ＥＧＲ弁１４の弁体４３が弁座３０に着座した全閉状態では、一連の流路４８は、弁座３０を境としてステップモータ４４（アクチュエータ）から遠い、ＥＧＲクーラ１３の出口２４（上流側流路４８ａ）とステップモータ４４に近い流路２９（下流側流路４８ｂ）に分けられる。この場合、流路２９（下流側流路４８ｂ）にて弁体４３が弁座３０に着座可能に配置される。
【0052】
ここで、ＥＧＲ弁１４の全閉状態において、弁体４３の先部４３ａの側には、ＥＧＲクーラ１３の出口２４（上流側流路４８ａ）におけるＥＧＲガスの圧力が作用し、弁体４３の基部４３ｂの側には、流路２９（下流側流路４８ｂ）におけるＥＧＲガス又は吸気の圧力が作用する。そして、エンジン１の減速運転時等には、流路２９（下流側流路４８ｂ）に吸気通路２から高い吸気負圧が作用し、ＥＧＲクーラ１３の出口２４（上流側流路４８ａ）にほぼ大気圧（非常に低い正圧）が作用することがある。この場合、弁体４３には、出口２４（上流側流路４８ａ）の大気圧と流路２９（下流側流路４８ｂ）の高い吸気負圧との圧力差が、弁体４３を弁座３０から離間させる方向に作用し、弁体４３が不用意に弁座３０から離間（開弁）するおそれがある。この不用意な開弁を回避するために、従来は、スプリング４５の付勢力を増大させたり、全閉状態を保つためにステップモータ４４を動作させたりすることが考えられた。
【0053】
この点、この実施形態のＥＧＲ弁１４の構成によれば、弁体４３の基部４３ｂには、弁体４３を弁軸４２と共にステップモータ４４に近づける方向へ付勢するように弁体４３の基部４３ｂの側に作用する圧力を低減させるための作用圧低減手段５０が設けられる。また、この作用圧低減手段５０の上端部５２ａ（一端部）が、リップシール５１（シール部材）により流路２９（下流側流路４８ｂ）と区分されるハウジング４１の内側空間５３に面して配置される。この内側空間５３は、大気通路５４を介して常に大気圧に保たれる。従って、弁体４３には、弁座３０に着座する方向（弁体４３をステップモータ４４から遠ざける方向）へ作用圧低減手段５０を介して大気圧が作用するので、流路２９（下流側流路４８ｂ）にて弁体４３を弁座３０から離間させる方向（弁体４３をステップモータ４４に近づける方向）へ高い吸気負圧が作用しても、作用圧低減手段５０に作用する大気圧の分だけ弁体４３の基部４３ｂの側に作用する高い吸気負圧による付勢力が低減される。この実施形態では、作用圧低減手段５０が外軸５２により構成され、その外軸５２の外周部５２ｃの外径Ｄ１が弁座３０の内径Ｄ３よりも大きく設定されるので、エンジン１の減速運転時に、ＥＧＲクーラ１３の出口２４から弁体４３の先部４３ａの側に作用する大気圧による付勢力よりも、スプリング４５の付勢力に加えて、内側空間５３から外軸５２を介して弁体４３の基部４３ｂの側に作用する大気圧による付勢力の方が大きくなり、弁体４３が弁座３０に着座する方向へ付勢される。このため、ポペット式であって内開式として機能するＥＧＲ弁１４において、その全閉時に流路２９（下流側流路４８ｂ）に作用する高い吸気負圧により弁体４３が不用意に開弁してしまうことを防止することができる。この場合、弁体４３を全閉状態に保つためにステップモータ４４の要求駆動トルクを増大させる必要がなく、ステップモータ４４の小型化を図ることができる。
【0054】
この実施形態の構成によれば、作用圧低減手段５０が、弁軸４２の周囲にてリップシール５１に接触可能な外周部５２ｃを含み、弁体４３の基部４３ｂから弁軸４２に沿って伸びる円筒状の外軸５２により構成される。従って、弁体４３には、弁体４３が弁座３０に着座する方向へ、外軸５２を介して内側空間５３から大気圧が作用するので、流路２９（下流側流路４８ｂ）にて弁体４３を弁座３０から離間させる方向へ高い吸気負圧が作用しても、外軸５２に作用する大気圧の分だけ弁体４３の基部４３ｂの側に作用する高い吸気負圧による付勢力が低減される。特に、この実施形態では、外軸５２の外周部５２ｃの外径Ｄ１が、弁体４３の最大外径Ｄ２と同じに設定されるので、弁体４３の基部４３ｂが流路２９（下流側流路４８ｂ）に露出せず、その基部４３ｂに、弁体４３を弁座３０から離間させる方向に、高い吸気負圧が作用することがない。このため、ＥＧＲ弁１４の全閉時に、流路２９（下流側流路４８ｂ）に作用する高い吸気負圧により弁体４３が不用意に開弁することを確実に防止することができる。また、弁軸４２と外軸５２との間のスペースにスプリング４５の配置が可能になるので、スプリング４５が流路２９（下流側流路４８ｂ）に露出することがない。このため、弁体４３の周囲を簡素化することができ、ハウジング４１の小型化が可能となると共に、流路２９（下流側流路４８ｂ）におけるＥＧＲガスの圧損を低減することができる。
【0055】
この実施形態の構成によれば、ＥＧＲクーラ１３の出口２４に対応してＥＧＲクーラ１３に一体に設けられたＥＧＲ弁１４により内開式のポペット弁が構成される。従って、ＥＧＲ弁１４の開弁時には、弁体４３及び弁軸４２が、流路２９（下流側流路４８ｂ）にて弁座３０からステップモータ４４に近づく方向へ離間し、出口２４（上流側流路４８ａ）にてステップモータ４４から遠ざかる方向へ離間することがない。このため、ＥＧＲクーラ１３の出口２４（上流側流路４８ａ）におけるＥＧＲガスの圧損を低減することができ、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラ１３からＥＧＲ弁１４へ流れ易くすることができる。
【0056】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第２実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0057】
［ＥＧＲ弁の構成について］
この実施形態のＥＧＲ弁１４は、外軸５２の構成の点で第１実施形態と異なる。図８に、全閉に動作したＥＧＲ弁１４を図７に準ずる簡略化した断面図により示す。この実施形態のＥＧＲ弁１４の外軸５２は、外周部５２ｃに、弁体４３の最大外径Ｄ２より大きく、リップシール５１に接触可能な外径Ｄ４を有する拡径部５２ｂが設けられる。この拡径部５２ｂの上端部５２ｂａ（一端部）は、内側空間５３に面して配置され、反対側の下端部５２ｂｂ（他端部）は、弁体４３へ向いて配置されることで流路２９（下流側流路４８ｂ）に面して配置される。
この実施形態のＥＧＲ弁１４は、外軸５２の構成の点で第１実施形態と異なる。図８に、全閉に動作したＥＧＲ弁１４を図７に準ずる簡略化した断面図により示す。この実施形態のＥＧＲ弁１４の外軸５２は、外周部５２ｃに、弁体４３の最大外径Ｄ２より大きく、リップシール５１に接触可能な外径Ｄ４を有する拡径部５２ｂが設けられる。この拡径部５２ｂの上端部５２ｂａ（一端部）は、内側空間５３に面して配置され、反対側の下端部５２ｂｂ（他端部）は、弁体４３へ向いて配置されることで流路２９（下流側流路４８ｂ）に面して配置される。
【0058】
この実施形態のＥＧＲ弁１４の構成によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を有する。すなわち、拡径部５２ｂの下端部５２ｂｂ（他端部）が弁体４３へ向いて配置されることで流路２９（下流側流路４８ｂ）に面するので、流路２９（下流側流路４８ｂ）に作用する高い吸気負圧が、拡径部５２ｂの下端部５２ｂｂに作用し、外軸５２を介して弁体４３が弁座３０に着座する方向に付勢される。従って、その付勢力の分だけ弁体４３を弁座３０から離間させる方向へ作用する高い吸気負圧による付勢力が更に低減される。この場合、弁体４３の前後差圧により弁体４３が弁座３０に押し付けられることになる。このため、ＥＧＲ弁１４の全閉時に、流路２９（下流側流路４８ｂ）に作用する高い吸気負圧により弁体４３が不用意に開弁することをより確実に防止することができる。
【0059】
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第３実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0060】
［ＥＧＲ弁の構成について］
この実施形態のＥＧＲ弁１４は、作用圧低減手段５０の構成の点で前記各実施形態と異なる。図９に、全閉に動作したＥＧＲ弁１４を図７に準ずる簡略化した断面図により示す。この実施形態の作用圧低減手段５０は、弁軸４２上にて弁体４３から離れて設けられ、リップシール５１に接触可能な外周部５６ｃと、弁体４３の基部４３ｂに対向することで流路２９（下流側流路４８ｂ）に面する下面５６ａａ（他端部）とを含み、内側空間５３を閉鎖する閉鎖部材５６により構成される。この実施形態の閉鎖部材５６は、有底な短円筒形状をなし、弁軸４２が貫通する底壁５６ａと、リップシール５１に接触可能な外周部５６ｃを含む周壁５６ｂとを含む。この実施形態で、周壁５６ｂは、弁体４３の最大外径Ｄ２より大きい外径Ｄ５を有する。周壁５６ｂの上端部５６ｂａ（一端部）は、内側空間５３に面して配置され、底壁５６ａの下面５６ａａ（他端部）は、流路２９（下流側流路４８ｂ）に面して配置される。
この実施形態のＥＧＲ弁１４は、作用圧低減手段５０の構成の点で前記各実施形態と異なる。図９に、全閉に動作したＥＧＲ弁１４を図７に準ずる簡略化した断面図により示す。この実施形態の作用圧低減手段５０は、弁軸４２上にて弁体４３から離れて設けられ、リップシール５１に接触可能な外周部５６ｃと、弁体４３の基部４３ｂに対向することで流路２９（下流側流路４８ｂ）に面する下面５６ａａ（他端部）とを含み、内側空間５３を閉鎖する閉鎖部材５６により構成される。この実施形態の閉鎖部材５６は、有底な短円筒形状をなし、弁軸４２が貫通する底壁５６ａと、リップシール５１に接触可能な外周部５６ｃを含む周壁５６ｂとを含む。この実施形態で、周壁５６ｂは、弁体４３の最大外径Ｄ２より大きい外径Ｄ５を有する。周壁５６ｂの上端部５６ｂａ（一端部）は、内側空間５３に面して配置され、底壁５６ａの下面５６ａａ（他端部）は、流路２９（下流側流路４８ｂ）に面して配置される。
【0061】
この実施形態のＥＧＲ弁１４の構成によれば、前記各実施形態の作用及び効果と異なり次のような作用及び効果を有する。すなわち、閉鎖部材５６の上端部５６ｂａ（一端部）が内側空間５３に面するので、弁体４３には、弁体４３が弁座３０に着座する方向へ閉鎖部材５６を介して内側空間５３から大気圧が作用する。従って、流路２９（下流側流路４８ｂ）にて弁体４３を弁座３０から離間させる方向へ高い吸気負圧が作用しても、閉鎖部材５６に作用する大気圧の分だけ弁体４３の基部４３ｂの側に作用する高い吸気負圧による付勢力が低減される。また、閉鎖部材５６の下面５６ａａ（他端部）が弁体４３の基部４３ｂに対向することで流路２９（下流側流路４８ｂ）に面するので、流路２９（下流側流路４８ｂ）に作用する高い吸気負圧が、閉鎖部材５６を介して、弁体４３が弁座３０に着座する方向に作用する。従って、閉鎖部材５６に作用する高い吸気負圧の分だけ弁体４３を弁座３０から離間させる方向へ作用する高い吸気負圧による付勢力が低減される。この場合、弁体４３の前後差圧により弁体４３が弁座３０に押し付けられる。このため、ＥＧＲ弁１４の全閉時に、流路２９（下流側流路４８ｂ）に作用する高い吸気負圧により弁体４３が不用意に開弁することをより確実に防止することができる。
【0062】
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
次に、第４実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0063】
［ＥＧＲ弁の構成について］
この実施形態は、ＥＧＲ弁の構成の点で前記各実施形態と異なる。図１０に、全閉に動作したＥＧＲ弁１９を断面図により示す。この実施形態のＥＧＲ弁１９は、ハウジング４１が、外ハウジング６１、内ハウジング６２及び軸受ハウジング６３の他に、ＥＧＲガスが流れる流路６６を有する流路ハウジング６７を更に備える。流路ハウジング６７は、流路６６の入口６８と出口６９を有する。流路６６には、弁体４３の先部４３ａが着座又は離間する弁座３０が設けられる。流路６６は、弁座３０を境としてステップモータ４４から遠い下側の上流側流路６６ａとステップモータ４４に近い上側の下流側流路６６ｂに分かれる。弁体４３は、下流側流路６６ｂにて弁座３０に着座可能に配置される。流路ハウジング６７の入口６８の外周には、ＥＧＲ通路の上流側（図示略）に接続される入口フランジ６７ａが形成され、出口６９の外周には、ＥＧＲ通路の下流側（図示略）に接続される出口フランジ６７ｂが形成される。その他の構成は、第１実施形態で説明したＥＧＲ弁１４のそれと同じである。
この実施形態は、ＥＧＲ弁の構成の点で前記各実施形態と異なる。図１０に、全閉に動作したＥＧＲ弁１９を断面図により示す。この実施形態のＥＧＲ弁１９は、ハウジング４１が、外ハウジング６１、内ハウジング６２及び軸受ハウジング６３の他に、ＥＧＲガスが流れる流路６６を有する流路ハウジング６７を更に備える。流路ハウジング６７は、流路６６の入口６８と出口６９を有する。流路６６には、弁体４３の先部４３ａが着座又は離間する弁座３０が設けられる。流路６６は、弁座３０を境としてステップモータ４４から遠い下側の上流側流路６６ａとステップモータ４４に近い上側の下流側流路６６ｂに分かれる。弁体４３は、下流側流路６６ｂにて弁座３０に着座可能に配置される。流路ハウジング６７の入口６８の外周には、ＥＧＲ通路の上流側（図示略）に接続される入口フランジ６７ａが形成され、出口６９の外周には、ＥＧＲ通路の下流側（図示略）に接続される出口フランジ６７ｂが形成される。その他の構成は、第１実施形態で説明したＥＧＲ弁１４のそれと同じである。
【0064】
この実施形態のＥＧＲ弁１９の構成によれば、第１実施形態の作用及び効果に加え、次のような作用及び効果を有する。すなわち、ハウジング４１を構成する流路ハウジング６７に流路６６と弁座３０が一体に設けられるので、ＥＧＲ弁１９を流路と弁座を有する別の相手部材に組み付ける必要がない。このため、ＥＧＲ弁１９それのみをＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路の任意の位置に接続するだけで、ＥＧＲガスの流量制御に使用できるようになる。
【0065】
なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。
【0066】
（１）前記第２実施形態では、外軸５２の外周部５２ｃに拡径部５２ｂを設けたが、前記第３実施形態の閉鎖部材５６の外周部４６ｃにも拡径部を設けることができる。
【0067】
（２）前記各実施形態では、ＥＧＲクーラ１３へ流れるＥＧＲガスをバイパスするバイパス通路と、バイパス通路を開閉するバイパス弁を設けていないが、これらバイパス通路とバイパス弁を設けてもよい。
【0068】
（３）前記第４実施形態において、内ハウジング６２と流路ハウジング６７を一体に成形することもできる。
【0069】
（４）前記各実施形態では、流体制御弁をＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁１４，１９に具体化したが、ＥＧＲガス以外の流体（例えば、吸気）を制御する弁装置（例えば、アイドル・スピード・コントロール・バルブ（ＩＳＣＶ））に具体化することもできる。
【産業上の利用可能性】
【0070】
この開示技術は、例えば、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンに装備するＥＧＲ装置に適用できる。
【符号の説明】
【0071】
１３ ＥＧＲクーラ
１４ ＥＧＲ弁（流体制御弁）
１９ ＥＧＲ弁（流体制御弁）
２３ 入口
２４ 出口
２９ 流路
３０ 弁座
４１ ハウジング
４２ 弁軸
４３ 弁体
４３ａ 先部
４３ｂ 基部
４４ ステップモータ（アクチュエータ）
４５ スプリング
４８ 一連の流路
４８ａ 上流側流路
４８ｂ 下流側流路
５０ 作用圧低減手段
５１ リップシール（シール部材）
５２ 外軸（作用圧低減手段）
５２ａ 上端部（一端部）
５２ｂ 拡径部
５２ｂａ 上端部（一端部）
５２ｂｂ 下端部（他端部）
５２ｃ 外周部
５３ 内側空間
５４ 大気通路
５６ 閉鎖部材（作用圧低減手段）
５６ａａ 下面（他端部）
５６ｃ 外周部
５６ｂａ 上端部（一端部）
６６ 流路
６６ａ 上流側流路
６６ｂ 下流側流路
１４ ＥＧＲ弁（流体制御弁）
１９ ＥＧＲ弁（流体制御弁）
２３ 入口
２４ 出口
２９ 流路
３０ 弁座
４１ ハウジング
４２ 弁軸
４３ 弁体
４３ａ 先部
４３ｂ 基部
４４ ステップモータ（アクチュエータ）
４５ スプリング
４８ 一連の流路
４８ａ 上流側流路
４８ｂ 下流側流路
５０ 作用圧低減手段
５１ リップシール（シール部材）
５２ 外軸（作用圧低減手段）
５２ａ 上端部（一端部）
５２ｂ 拡径部
５２ｂａ 上端部（一端部）
５２ｂｂ 下端部（他端部）
５２ｃ 外周部
５３ 内側空間
５４ 大気通路
５６ 閉鎖部材（作用圧低減手段）
５６ａａ 下面（他端部）
５６ｃ 外周部
５６ｂａ 上端部（一端部）
６６ 流路
６６ａ 上流側流路
６６ｂ 下流側流路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】