JP2011012586A

JP2011012586A - 流路部材構造

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Publication number: JP2011012586A
Application number: JP2009156676A
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Inventors: Hiroyuki Kimura; 洋之木村; Kazuto Maehara; 和人前原
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Abstract

【課題】２つの流路を流れる２つの流体の間に温度差がある場合、ガスケットの耐久性を高める上で有利な流路部材構造を提供する。
【解決手段】第１のビード部７４０８は、第１の孔７４０４の周囲を囲むように設けられている。第２のビード部７４１０は、第２の孔７４０６の周囲および第１のビード部７４０８の周囲を囲むように、細長の環状に形成されている。ガスケット７４は、合わせ面６６、７０で挟持された状態で、第１のビード部７４０８の先部と第２のビード部７４１０の先部が接触する合わせ面６６と平板部７４０２との間、かつ、第１のビード部７４０８の外側と第２のビード部７４１０の内側との間に、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体（混合ガス）が第１のビード部７４０８の周囲に流れる第１の循環路７６が形成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、流路部材構造に関し、特に、温度差を有する２つの流体が流れる部材の結合に好適な流路部材構造に関し、さらに詳細には、排気ガス再循環を行う内燃機関に好適な流路部材構造に関する。

従来より、内燃機関の排気通路から排気ガスの一部を取り出して吸気通路に導き、吸気と排気ガスを混合して内燃機関に吸気させることで排気ガスの有害物質の低減を図る排気ガス再循環（EGR:Exhaust Gus Recirculation）装置が知られている。
このような排気ガス再循環装置（以下ＥＧＲ装置という）を、ターボチャージャーが設けられた内燃機関に適用した技術が提案されている（特許文献１参照）。
このＥＧＲ装置は、ターボチャージャーのタービンよりも上流側の排気通路とターボチャージャーのコンプレッサよりも下流側の吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路を有している。そして、排気の一部が高圧ＥＧＲガスとして高圧ＥＧＲ通路を介して吸気通路に導かれ、高圧ＥＧＲガスと新気とが吸気通路で混合され、混合ガス（以下吸気ともいう）として内燃機関に供給される。

ところで、このようなＥＧＲ装置を設けた内燃機関から排出される排気ガスに含まれる有害物質の濃度と、吸気通路に導かれる高圧ＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）との関係を測定すると次のことがわかった。
図２３に示すように、窒素酸化物（ＮＯｘ）は、ＥＧＲ量が増加するほど（酸素濃度が低下するほど）低減する。
また、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）は、ＥＧＲ量が増加するほど増加してやがてピークに至る。
さらに、前記のピークに対応する基準ＥＧＲ量を超えてさらにＥＧＲ量が増加すると、ＥＧＲ量が増加するほど粒子状物質は低減する。
したがって、前記の基準ＥＧＲ量を上回るＥＧＲ量を確保することで、例えば、図２３における領域Ａに示すように、ＮＯｘ濃度および粒子状物質濃度の双方を予め定められた目標濃度まで低減することが可能となる。

しかしながら、高圧ＥＧＲ通路を用いた場合、タービンよりも上流側の排気通路から排気を取り出すため、ＥＧＲ量が増加するほどタービンの回転速度が低下し、内燃機関に対する過給が不十分となる。
したがって、目標出力を得る上で不利となり、また、内燃機関に供給される酸素が低減することにより、粒子状物質が増加してしまう不利が生じる。

一方、高圧ＥＧＲ通路に加えて低圧ＥＧＲ通路を設けたＥＧＲ装置が提供されている（特許文献２参照）。
このＥＧＲ装置における低圧ＥＧＲ通路は、タービンよりも下流側の排気通路とコンプレッサよりも上流側の吸気通路とを連通するものである。そして、低圧ＥＧＲガスが排気の一部として低圧ＥＧＲ通路を介して吸気通路に導かれ、この低圧ＥＧＲガスと新気とが吸気通路で混合され、混合ガスとして内燃機関に供給される。
このような低圧ＥＧＲ通路を用いると、タービンよりも下流側の排気通路から排気を取り出すため、ＥＧＲ量を増加してもタービンの回転速度が低下せず、内燃機関に対する過給を十分に行うことができる。
したがって、低圧ＥＧＲ通路を用いることによって、過給を十分に行いつつ、前記の基準ＥＧＲ量を上回るＥＧＲ量を確保することができる。すなわち、図２３における領域Ａに該当するＥＧＲ量を確保できるので、ＮＯｘおよび粒子状物質の双方を効果的に低減させることができる。

しかしながら、低圧ＥＧＲ通路を用いた場合、次のような問題が生じる。
すなわち、内燃機関の暖機運転時、あるいは、冷態始動時においては、内燃機関が低温状態であることから、低圧ＥＧＲ通路によって吸気通路に低圧ＥＧＲガスを導くと燃焼室内が酸素不足となり、燃料が燃焼しにくい状態となる。
そのため、内燃機関が暖気するまでに時間がかかり、その間、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる未燃焼燃料、言い換えると、有害物質である炭化水素（ＨＣ）および一酸化炭素（ＣＯ）の濃度が上昇してしまう不都合が生じる。
このような不都合を回避するために次のことが考えられる。
高圧ＥＧＲ通路中に触媒を設ける。そして、内燃機関の暖機運転時、あるいは、冷態始動時においては、低圧ＥＧＲ通路を使用せずに高圧ＥＧＲ通路のみを使用し、未燃焼燃料を前記の触媒で酸化反応（燃焼）させることで高圧ＥＧＲガスを昇温させた後、この昇温された高圧ＥＧＲガスを内燃機関に導く。
この場合、新気と昇温された高圧ＥＧＲガスとが混合された混合ガスが内燃機関に導かれるため、内燃機関の暖気が促進されて燃焼室は燃料が燃焼しやすい状態となり、これにより排気ガスに含まれる有害物質の濃度が低減される。

ところで、高圧ＥＧＲ通路を構成する部材は、昇温された高圧ＥＧＲガスが通過することにより、高圧ＥＧＲガスから熱が伝導されるが、この熱は、高圧ＥＧＲ通路を構成する部材から大気中に放熱され、失われてしまう。
このようにＥＧＲガスから伝導される熱を利用して吸気通路に導かれる混合ガスを加熱できれば、内燃機関の暖気をより効果的に促進させる上で有利となる。また、排気ガスに含まれる有害物質の濃度をより効果的に低減する上で有利となる。
そこで、吸気通路に接続される高圧ＥＧＲ通路の部分と、インテークマニホールドに接続される吸気通路の部分とを熱伝導率が高い金属によって一体的に成形した２つの通路を有する連結部材を構成する。そして、この連結部材を介して高圧ＥＧＲガスと混合ガスを流すことが考えられる。
このような連結部材を用いると、連結部材の一方の通路を通る高圧ＥＧＲガスの熱が他方の通路を通る混合ガスに効果的に伝導され、したがって、高圧ＥＧＲガスの熱を有効に利用することができる。

この場合、連結部材には、吸気通路と高圧ＥＧＲ通路とが設けられる。
また、連結部材が連結されるインテークマニホールドの端部には、前記吸気通路に接続される吸気通路と、前記高圧ＥＧＲ通路に接続される高圧ＥＧＲ通路とが設けられる。
そして、連結部材の合わせ面とインテークマニホールドの端部の合わせ面との間に金属製のガスケットが介在された状態で連結部材とインテークマニホールドの端部とが締結される。
このように締結された状態で、連結部材とインテークマニホールドの双方の吸気通路がガスケットのビード部により気密に接続され、また、双方の高圧ＥＧＲ通路がガスケットのビード部により気密に接続される。

特開２００２−３７１９０１号公報特開２００５−２９９６１５号公報

しかしながら、高圧ＥＧＲ通路には温度が高い高圧ＥＧＲガスが、吸気通路には高圧ＥＧＲガスよも温度が低い混合ガスがそれぞれ流れることから、ガスケットには部分的な温度差が生じる。
このような温度差が生じることによってガスケットには部分的な熱膨張の差が生じ、したがって、ガスケットがひずむことになる。
このようにしてガスケットが繰り返してひずむと、やがてガスケットのビード部がへたり（ビード部の弾性が失われ）、ガスケットのシール機能が劣化することが懸念される。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、２つの流路を流れる２つの流体の間に温度差がある場合、ガスケットの耐久性を高める上で有利な流路部材構造を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明の流路部材構造は、少なくとも２つの流路の開口が形成された合わせ面を有する第１の部材と、前記第１の部材と同数且つ同形状の流路の開口が形成された合わせ面を有する第２の部材と、前記第１の部材の流路のそれぞれの開口と前記第２の部材の流路のそれぞれの開口とが同軸上で合わされた状態で、前記第１の部材と前記第２の部材との合わせ面の間に挟持され、前記第１の部材側の流路と前記第２の部材側の流路とが密封状態で接続されるガスケットとを備え、前記ガスケットと少なくとも前記第１の部材の合わせ面とで形成され、一方の流路を流れる流体が他方の流路の開口から離隔した該開口の外周部を循環する循環路を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、一方の流路を流れる流体が、ガスケットの部分において循環路を介して他方の流路の開口から離隔した該開口の外周部を循環する。
したがって、一方の流路を流れる流体と、他方の流路を流れる流体との間に温度差があった場合に、ガスケットの部分的な温度差を抑制することができる。
そのため、ガスケットに生じる部分的な熱膨張の差が低減されるので、ガスケットの耐久性を高める上で有利となる。

本実施の形態の２つの流路を有する金属製部材の連結構造が適用されたＥＧＲ装置の構成図である。インテークマニホールド１６および連結部材５４の構成を示す断面図である。連結部材５４の斜視図である。図３のＡＡ線断面図である。第１の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第１の実施の形態におけるガスケット７４の平面図である。第１の実施の形態におけるガスケット７４の断面正面図である。第２の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第２の実施の形態における第１の部材５４の断面正面図である。図９のＡ矢視図である。第３の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第３の実施の形態におけるガスケット７４の平面図である。第３の実施の形態におけるガスケット７４の断面正面図である。第４の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第５の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第５の実施の形態におけるガスケット７４の合わせ面７０の平面図である。第５の実施の形態における第２の部材１６の断面正面図である。第６の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第６の実施の形態におけるガスケット７４の断面正面図である。図１９のＡ矢視図である。第７の実施の形態における第１の部材５４と第２の部材１６との連結構造を示す断面正面図である。第８の実施の形態におけるガスケット７４の平面図である。ＥＧＲ量とＮＯｘ濃度およびＰＭ濃度との関係を示す線図である。

（第１の実施の形態）
次に、本実施の形態の２つの流路を有する金属製部材の連結構造が適用される内燃機関（以下エンジンという）のＥＧＲ装置について図１を参照して説明する。
本実施の形態では、エンジン１０はディーゼルエンジンで構成されている。
なお、エンジン１０は、通常のガソリンエンジン、あるいは、直噴式ガソリンエンジンであってもよく限定されるものではない。
エンジン１０は車両に搭載され、燃焼室１２と、燃料噴射弁１４（筒内燃料噴射弁）と、インテークマニホールド１６と、エキゾーストマニホールド１８とを含んで構成されている。
また、エンジン１０には、吸気通路２０と、排気通路２２と、ターボチャージャー２４と、高圧ＥＧＲ通路２６と、低圧ＥＧＲ通路２８と、後述するＥＣＵ(Electronic Control Unit)３０が設けられている。

燃焼室１２は、燃料が燃焼される空間を形成するものである。
燃料噴射弁１４は、図示しない燃料タンクを有する燃料供給装置に燃料パイプを介して接続されている。前記燃料供給装置は、燃料タンク内の燃料を燃料噴射弁１４に供給することにより、この燃料を燃料噴射弁１４から燃焼室１２内に向けて所望の燃圧で噴射する高圧燃料ポンプを備えている。
燃料噴射弁１４は、ＥＣＵ３０により燃料の噴射タイミング、噴射量が制御される。

インテークマニホールド１６は、燃焼室１２に接続され燃焼室１２に新気と高圧ＥＧＲガスとが混合された混合ガス、あるいは、新気と低圧ＥＧＲガスとが混合された混合ガスを燃焼室に導くものであり、新気を吸入する吸気管３２に接続されている。
インテークマニホールド１６は、金属材料で形成され、このような金属材料としてアルミニウムなど従来公知のさまざまな金属材料が使用可能である。
本実施の形態では、吸気通路２０は、吸気管３２の内部通路と、冷却器３３の内部通路と、インテークマニホールド１６の内部通路とを含んで構成されている。
冷却器３３は、吸気通路２０を流れる混合ガスを冷却するものである。

エキゾーストマニホールド１８は、燃焼室１２に接続され燃焼室１２から排気を排出するものであり、排気を導く排気管３４に接続されている。

排気通路２２は、エキゾーストマニホールド１８の内部通路と、排気管３４の内部通路と、排気浄化装置３６の内部通路とを含んで構成されている。
排気通路２２には、排気を浄化する排気浄化装置３６が設けられている。
排気浄化装置３６は、本実施の形態では、酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）３６Ａと、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ:Diesel Particulate Filter）３６Ｂと、ＮＯｘトラップ触媒３６Ｃとを備えている。
酸化触媒３６Ａは、排気中に含まれるＣＯ、ＨＣを酸化させて、二酸化炭素、水に分解するものである。
ディーゼルパティキュレートフィルタ３６Ｂは、排気中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集し除去するものである。
ＮＯｘトラップ触媒２４は、排気のＮＯｘを一時的にトラップし、排気を還元雰囲気にすることで、ＮＯｘを放出しＮ_２とＣＯ_２に還元して除去するものである。
本実施の形態では、酸化触媒３６Ａ、ディーゼルパティキュレートフィルタ３６Ｂ、ＮＯｘトラップ触媒３６Ｃが排気通路２２の上流から下流に向かってこの順番で配置されている。

ターボチャージャー２４は、同軸上に設けられた排気タービン２４Ａおよび吸気コンプレッサ２４Ｂを含んで構成されている。
排気タービン２４Ａは、排気通路２２中の排気浄化装置３６の上流側に設けられ、排気通路１８を流れる排気によって回転される。
吸気コンプレッサ２４Ｂは、吸気通路２０中の冷却器３３の上流側に設けられ、排気タービン２４Ａの回転によって回転され新気または混合ガスを圧縮してエンジン１０に供給（過給）するものである。

なお、図中、符号３８Ａは吸気コンプレッサ２４Ｂの上流側の吸気通路２０に設けられた上流側スロットル弁を示している。また、符号３８Ｂは、冷却器３３の下流側の吸気通路２０に設けられた下流側スロットル弁を示している。これら２つのスロットル弁３８Ａ、３８Ｂは、ＥＣＵ３０により開度が制御される。

排気通路２２は、エキゾーストマニホールド１８の内部通路と、排気管３４の内部通路と、排気浄化装置３６の内部通路とを含んで構成されている。
高圧ＥＧＲ通路２６は、排気通路２２を流れる排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして、吸気通路２０を介してエンジン１０に還流させる（戻す）ものである。
本実施の形態では、高圧ＥＧＲ通路２６の一端は、エキゾーストマニホールド１８に、すなわち、排気タービン２４の上流側の排気通路２２に接続されている。
また、高圧ＥＧＲ通路２６の他端は、インテークマニホールド１６よりも上流側の吸気通路３２に、すなわち、下流側スロットル弁３８Ｂの下流側の吸気通路３２に接続されている。
高圧ＥＧＲ通路２６には、触媒４０と、高圧ＥＧＲ用弁４２とが設けられている。

触媒４０は、高圧ＥＧＲ通路２６中の上流側に、すなわち、高圧ＥＧＲ通路２６のエキゾーストマニホールド１８寄りに設けられている。
触媒４０は、本実施の形態では、酸化触媒で構成されている。
触媒４０は、高圧ＥＧＲ通路２６を流れる高圧ＥＧＲガスに含まれる未燃焼燃料に酸化反応（燃焼）を生じさせることにより高圧ＥＧＲガスを昇温させる。

高圧ＥＧＲ用弁４２は、触媒４０よりも下流側の高圧ＥＧＲ通路２６に設けられている。
高圧ＥＧＲ用弁４２は、ＥＣＵ３０により開閉制御される。
高圧ＥＧＲ用弁４２が開放されると、高圧ＥＧＲ通路２６を通じて高圧ＥＧＲガスがエンジン１０に還流され、高圧ＥＧＲが実施される。
高圧ＥＧＲ用弁４２が閉塞されると、高圧ＥＧＲ通路２６を通じた高圧ＥＧＲガスのエンジン１０への還流が停止され、高圧ＥＧＲの実施が停止される。

低圧ＥＧＲ通路２８は、排気通路２２を流れる排気の一部を低圧ＥＧＲガスとして、吸気通路２０を介してエンジン１０に戻すものである。
本実施の形態では、低圧ＥＧＲ通路２８の一端は、排気タービン２４の下流側の排気通路２２に接続され、詳細には、ディーゼルパティキュレートフィルタ３６ＢとＮＯｘトラップ触媒３６Ｃとの間の排気通路２２に接続されている。
また、低圧ＥＧＲ通路２８の他端は、吸気コンプレッサ２４Ｂよりも上流側の吸気通路３２に接続され、詳細には、上流側スロットル弁３８Ａと吸気コンプレッサ２４Ｂとの間の吸気通路２０に接続されている。
低圧ＥＧＲ通路２８には、冷却器４４と低圧ＥＧＲ用弁４６とが設けられている。

冷却器４４は、低圧ＥＧＲ通路２８の上流側に設けられている。
冷却器４４は、低圧ＥＧＲ通路２８を流れる低圧ＥＧＲガスを冷却することにより、低圧ＥＧＲガスの密度を上げ、エンジン１０に還流される低圧ＥＧＲガスの量を確保するためのものである。

低圧ＥＧＲ用弁４６は、冷却器４４よりも下流側の低圧ＥＧＲ通路２８に設けられている。
低圧ＥＧＲ用弁４６は、ＥＣＵ３０により開閉制御される。
低圧ＥＧＲ用弁４６が開放されると、低圧ＥＧＲ通路２８を通じて低圧ＥＧＲガスがエンジン１０に還流され、低圧ＥＧＲが実施される。
低圧ＥＧＲ用弁４６が閉塞されると、低圧ＥＧＲ通路２８を通じた低圧ＥＧＲガスのエンジン１０への還流が停止され、低圧ＥＧＲの実施が停止される。

また、図中、符号４８は、下流側スロットル弁３８Ｂよりも下流側の吸気通路２０における吸気の圧力である吸気圧を検出する吸気圧検出手段（ブーストセンサ）を示す。
また、符号５０は、吸気圧検出手段４８よりも下流側の吸気通路２０における吸気に含まれる酸素の濃度を検出する酸素濃度検出手段を示す。このような酸素濃度検出手段として、空燃比を検出するリニア空燃比センサ（LAFS:Linear Air Fuel ratio Sensor）など従来公知のさまざまなセンサが使用可能である。
また、符号５２は、酸素濃度検出手段５０よりも下流側の吸気通路２０における吸気の温度を検出する温度検出手段を示す。
なお、本実施の形態では、図２に示すように、吸気圧検出手段４８、酸素濃度検出手段５０は後述する連結部材５４（第１管体５６）に設けられ、温度検出手段５２はインテークマニホールド１６に設けられている。

ＥＣＵ３０は、エンジン１０の制御を行う電子制御ユニットである。
ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納するＲＯＭ、ワーキングエリアを提供するＲＡＭ、周辺回路とのインタフェースをとるインタフェース部などがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されている。そして、前記ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより機能する。
すなわち、ＥＣＵ３０の入力側には、従来公知の各種センサ類が接続され、これらセンサ類からの検出情報が入力される。
また、ＥＣＵ３０の入力側には、前述の吸気圧検出手段４８、酸素濃度検出手段５０、温度検出手段５２からの検出情報が入力される。
また、ＥＣＵ３０の出力側には、前述の燃料噴射弁１４、上流側スロットル弁３８Ａ、下流側スロットル弁３８Ｂ、高圧ＥＧＲ用弁４２、低圧ＥＧＲ用弁４６等の各種出力デバイスが接続されている。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、吸気圧検出手段４８を含む各種センサ類からの検出情報に基づき前記各種出力デバイスを制御し、これにより、エンジン１０の制御がなされる。
すなわち、ＥＣＵ３０は、前記各種センサ類からの検出情報に基づいて燃料噴射量、燃料噴射タイミングをそれぞれ演算し、それら演算結果に基づいて燃料噴射弁１４を含む各出力デバイスを制御する。
これにより、燃料噴射弁１４から適正量の燃料が適正な圧力および適正なタイミングで噴射され燃料の燃焼が実施される。
また、ＥＣＵ３０は、酸素濃度検出手段５０、温度検出手段５２からの検出情報に基づいて吸気とＥＧＲガスの混合度合いを検出する。
そして、ＥＣＵ３０は、吸気圧検出手段４８を含む前記各種センサ類からの検出情報に基づいてＥＧＲ量を検出し、検出されたＥＧＲ量が図２３に示した範囲Ａに収まるように、各スロットル弁３８Ａ、３８Ｂの開度、燃料噴射量を制御する。言い換えると、排気ガスにおけるＮＯｘ濃度、粒子状物質濃度が予め定められた目標濃度となるように、各スロットル弁３８Ａ、３８Ｂの開度、燃料噴射量を制御する。
また、ＥＣＵ３０は、エンジン１０が暖機運転時、あるいは、冷態始動時においては、高圧ＥＧＲ用弁４２を開放すると共に、低圧ＥＧＲ用弁４６を閉塞することで高圧ＥＧＲのみを実施する。
また、エンジン１０が暖気されたならば、高圧ＥＧＲ用弁４２を閉塞すると共に、低圧ＥＧＲ用弁４６を開放することで低圧ＥＧＲのみを実施する。

本実施の形態では、図２に示すように、吸気管３２とインテークマニホールド１６との間に、それらを連結する連結部材５４が設けられている。
連結部材５４には、吸気通路５６と高圧ＥＧＲ通路５８とが設けられている。
吸気通路５６は、吸気管３２の吸気通路２０と、インテークマニホールド１６の吸気通路２０とを接続するものである。
高圧ＥＧＲ通路５８の一端は、インテークマニホールド１６に形成された高圧ＥＧＲ通路２６に接続され、他端は、吸気通路５６に接続されている。

連結部材５４は、熱伝導率が高い金属材料で形成されている。このような金属材料としてアルミニウムなど従来公知のさまざまな金属材料が使用可能である。
吸気管３２の吸気通路２０から連結部材５４の吸気通路５６に新気が流入すると共に、高圧ＥＧＲ通路２６から連結部材５４の高圧ＥＧＲ通路５６に高圧ＥＧＲガスが流入すると、吸気通路５６内において新気と高圧ＥＧＲガスとが混合され混合ガスとなる。
この混合ガスは、吸気通路５６からインテークマニホールド１６の吸気通路２０に供給される。
この場合、吸気通路５６を流れる高圧ＥＧＲガスの熱は、連結部材５４を構成する壁部を介して高圧ＥＧＲ通路５６から吸気通路５６に伝導され、これにより高圧ＥＧＲガスの熱が吸気通路５６を流れる混合ガスを加熱する。
したがって、高圧ＥＧＲガスの熱を有効に利用することができる。

連結部材５４の一端にフランジ６０が設けられ、フランジ６０の吸気管３２への合わせ面６２に吸気通路５６の開口５６Ａが形成されている。
フランジ６０は、吸気管３２のフランジに連結され、吸気管３２の吸気通路２０と連結部材５４の吸気通路５６とが連通される。
また、連結部材５４の他端にフランジ６４が設けられ、フランジ６４にインテークマニホールド１６への合わせ面６６が設けられている。
合わせ面６６に吸気通路５６の開口５６Ｂと高圧ＥＧＲ通路５８の開口５８Ａが形成されている。

インテークマニホールド１６の端部にはフランジ６８が設けられ、フランジ６８に連結部材５４の合わせ面６６に合わされる合わせ面７０が形成されている。
合わせ面７０に吸気通路２０の開口２０Ａと高圧ＥＧＲ通路２６の開口２６Ａが形成されている。
そして、ガスケット７４を介在させて連結部材５４の合わせ面６６はインテークマニホールド１６の合わせ面７０に合わせられ、双方のフランジ６４、６８が締結されている。

以下、発明の内容を簡単に明瞭に説明するため、連結部材５４を第１の部材５４と呼び、インテークマニホールド１６を第２の部材１６と呼ぶ。
また、連結部材５４に形成された高圧ＥＧＲ通路５８を第１の流路５８と呼び、連結部材５４に形成された吸気通路５６を第２の流路５６と呼ぶ。
また、インテークマニホールド１６に形成された高圧ＥＧＲ通路２６を第３の流路２６と呼び、インテークマニホールド１６に形成された吸気通路２０を第４の流路２０と呼ぶ。
また、高圧ＥＧＲ通路５８の開口５８Ａを第１の開口５８Ａと呼び、吸気通路５６の開口５６Ｂを第２の開口５６Ｂと呼ぶ。
また、高圧ＥＧＲ通路２６の開口２６Ａを第３の開口２６Ａと呼び、吸気通路２０の開口２０Ａを第４の開口２０Ａと呼ぶ。

第１の部材５４と第２の部材１６との連結について図５を参照してより詳細に説明する。
第１の部材５４には、第２の流路５６と第１の流路５８との２つの流路が設けられている。
また、第１の部材５４に連結される第２の部材１６の端部に、第４の流路２０と第３の流路２６との２つの流路が設けられている。
第１の部材５４の合わせ面６６には、第２の流路５６の第２の開口５６Ｂと第１の流路５８の第１の開口５８Ａが形成されている。
第２の部材１６の合わせ面７０には、第４の流路２０の第４の開口２６Ａと第３の流路２６の第３の開口２６Ａが形成されている。
第２の流路５６の第２の開口５６Ｂと第４の流路２０の第４の開口２６Ａが同軸上で合わされ、かつ、第１の流路５８の第１の開口５８Ａと第３の流路２６の第３の開口２６Ａとが同軸上で合わされる。
そして、第１の部材５４の合わせ面６６と第２の部材１６の合わせ面７０とがガスケット７４を介在した状態で合わされ、それらのフランジ６４、６８を締結される。すなわち、ガスケット７４は、第１の部材５４の合わせ面６６と第２の部材１６の合わせ面７０とで挟持される。
言い換えると、第１の部材５４は、少なくとも２つの流路の開口が形成された合わせ面６６を有している。
また、第２の部材１６は、第１の部材５４と同数且つ同形状の流路の開口が形成された合わせ面７０を有している。

ガスケット７４は金属材料で構成され、このような金属材料としてステンレスなど従来公知のさまざまな金属材料が使用可能である。
図６に平面図で、図７に断面正面図で示すように、ガスケット７４は、平板部７４０２と、第１の孔７４０４と、第２の孔７４０６と、第１のビード部７４０８と、第２のビード部７４１０とを有している。
平板部７４０２の外縁は、フランジ６４、６８と同形状の輪郭で形成されている。
第１の孔７４０４は、第１の開口５８Ａと第３の開口２６Ａとを連通させるものであり、第１の開口５８Ａと第３の開口２６Ａと同一の内径で形成されている。
第２の孔７４０６は、第２の開口５６Ｂと第４の開口２０Ａとを連通させるものであり、第２の開口５６Ｂと第４の開口２０Ａと同一の内径で形成されている。
言い換えると、第１の孔７４０４は、平板部７４０２に形成され他方の流路の開口と連通するものであり、第２の孔７４０６は、平板部７４０２に形成され一方の流路の開口と連通するものである。

第１のビード部７４０８および第２のビード部７４１０は、平板部７４０２に該平板部７４０２の厚さ方向で同一の方向に膨出形成されている。
第１のビード部７４０８は、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で弾性変形し、第１の開口５８Ａと第３の開口２６Ａとを第１の孔７４０４を介して気密に連通するものである。
より詳細に説明すると、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で、第１のビード部７４０８の膨出方向の先端側である先部は合わせ面６６に接触し、先部と反対側に位置する基部は合わせ面７０に接触し、第１のビード部７４０８は弾性変形する。
すなわち、第１のビード部７４０８の先部と基部とが合わせ面６６、７０に弾接することで、第１の開口５８Ａと第３の開口２６Ａは第１の孔７４０４を介して気密に連通される。
第２のビード部７４１０は、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で弾性変形し、第２の開口５６Ｂと第４の開口２０Ａとを第２の孔７４０６を介して気密に連通するものである。
より詳細に説明すると、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で、第２のビード部７４１０の膨出方向の先端側である先部は合わせ面６６に接触し、先部と反対側に位置する基部は合わせ面７０に接触し、第２のビード部７４１０は弾性変形する。
すなわち、第２のビード部７４１０の先部と基部とが合わせ面６６、７０に弾接することで、第２の開口５６Ｂと第４の開口２０Ａは第２の孔７４０６を介して気密に連通される。
言い換えると、ガスケット７４は、第１の部材５４の流路のそれぞれの開口と第２の部材１６の流路のそれぞれの開口とが同軸上で合わされた状態で、第１の部材５４と第２の部材１６との合わせ面の間に挟持される。これにより、第１の部材５４側の流路と第２の部材１６側の流路とが密封状態で接続される。

図６に示すように、第１のビード部７４０８は、第１の孔７４０４の周囲を囲むように設けられ、第１の孔７４０４と同軸上の環状に形成されている。
第２のビード部７４１０は、第２の孔７４０６の周囲および第１のビード部７４０８の周囲を囲むように、細長の環状に形成されている。
言い換えると、第１ビード部７４０８は、平板部７４０２に膨出形成され合わせ面６６、７０で挟持された状態で弾性変形し、第１の孔７４０４の周囲に設けられている。
また、第２ビード部７４１０は、平板部７４０２に膨出形成され合わせ面６６、７０で挾持された状態で弾性変形し、第２の孔７４０６と第１ビード部７４０８とを囲むように設けられている。
第１ビード部７４０８と第２ビード部７４１０は、平板部７４０２の厚さ方向で同一の方向に膨出形成されている。
図５に示すように、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体（混合ガス）が第１のビード部７４０８の周囲に流れる第１の循環路７６が形成されている。
第１の循環路７６は、第１、第２のビード部７４０８、７４１０の先部が接触する合わせ面６６と平板部７４０２との間、かつ、第１のビード部７４０８の外側と第２のビード部７４１０の内側との間に形成されている。
この第１の循環路７６の形状を図６に斜線で示す。
第１の循環路７６は、第１の孔７４０４の周囲に環状に延在する部分と、第１のビード部７４０８の外側で環状に延在する部分とが連通する形状となっている。
言い換えると、第１の循環路７６は、平板部７４０２と、第１ビード部７４０８および第２ビード部７４１０と、少なくとも第１の部材５４の合わせ面６６とで形成されている。
すなわち、第１の循環路７６は、ガスケット７４と少なくとも第１の部材５４の合わせ面６６とで形成され、一方の流路を流れる流体が他方の流路の開口から離隔した該開口の外周部を循環するものである。

次に、第１の実施の形態の作用効果について説明する。
第２の流路５６または第４の流路２０を流れる温度の低い流体、すなわち、温度の低い混合ガスが、ガスケット７４の部分において第１の循環路７６を介して第１のビード部７４０８の周囲に循環する。
これにより、第１の孔７４０４の周囲のガスケット７４部分、第１の開口５８Ａの周囲の合わせ面６６の部分、第３の開口２６Ａの周囲の合わせ面７０の部分が冷却される。
したがって、第１の孔７４０４、第１の開口５８Ａ、第３の開口２６Ａに温度が高い流体、すなわち、温度が高い高圧ＥＧＲガスが流れる同時に、第２の孔７４０６、第２の開口５６Ｂ、第４の開口２０Ａに温度の低い混合ガスが流れた場合に生じるガスケット７４の部分的な温度差を抑制することができる。
そのため、ガスケット７４に生じる部分的な熱膨張の差が低減され、ガスケット７４に生じるひずみの発生を抑制できるので、長期使用によるガスケット７４のビード部のへたり（ビード部の弾性が失われること）を抑制することができる。
したがって、ガスケット７４のシール機能を長期間にわたって確保することができ、ガスケット７４の耐久性を高める上で有利となる。

（第２の実施の形態）
次に、図８乃至図１０を参照して第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態では、図１０に斜線で示すように、第１のビード部７４０８の先部と第２のビード部７４１０の先部が接触する合わせ面６６に、第１の循環路７６に沿って延在し第１の循環路７６の断面積を拡大する循環路拡大用凹部７８が形成されている。
言い換えると、第１の循環路７６は、第１の部材５４の合わせ面６６に形成された凹部７８を含んで構成されている。
図１０に示すように、合わせ面６６には、第１の開口５８Ａの周囲に環状に延在し第１のビード部７４０８の先部が弾接する平面部６６０２が残存している。
循環路拡大用凹部７８は、平面部６６０２の周囲に環状に延在する部分と、第２の開口５６Ｂの周囲を環状に延在する部分とが連通する形状となっている。
このような第２の実施の形態によれば、第１の循環路７６の断面積を拡大できる。
したがって、第１の循環路７６を流れる温度の低い混合ガスの流量を増大でき、ガスケット７４の部分的な温度差を抑制する上で有利となり、ガスケット７４の耐久性を高める上でより有利となる。

（第３の実施の形態）
次に、図１１乃至図１３を参照して第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態では、図１２に斜線で示すように、ガスケット７４の平板部７４０２で第１の循環路７６を形成する部分が、他の平板部７４０２の部分よりも厚さが薄く第１の循環路７６の断面積を拡大する薄肉部７４１２として形成されている。
言い換えると、第１の循環路７６は、ガスケット７４に形成された薄肉部７４１２を含んで構成されている。
薄肉部７４１２は、第１のビード部７４０８の外側で環状に延在する部分と、第２の孔７４０６の周囲に環状に延在する部分とが連通する形状となっている。
このような第３の実施の形態によれば、第１の循環路７６の断面積を拡大できる。
したがって、第２の実施の形態と同様に、第１の循環路７６を流れる温度の低い混合ガスの流量を増大でき、ガスケット７４の部分的な温度差を抑制する上で有利となり、ガスケット７４の耐久性を高める上でより有利となる。

（第４の実施の形態）
次に、図１４を参照して第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態では、第２の実施の形態の循環路拡大用凹部７８と、第３の実施の形態の薄肉部７４１２との双方を設けたものである。
すなわち、図１０に斜線で示すように、第１のビード部７４０８の先部と第２のビード部７４１０の先部が接触する合わせ面６６に、第１の循環路７６に沿って延在し第１の循環路７６の断面積を拡大する循環路拡大用凹部７８が形成されている。
また、図１２に斜線で示すように、ガスケット７４の平板部７４０２で循環路を形成する部分が、他の平板部７４０２の部分よりも厚さが薄く第１の循環路７６の断面積を拡大する薄肉部７４１２として形成されている。
言い換えると、第１の循環路７６は、第１の部材５４の合わせ面６６に形成された凹部７８と、ガスケット７４に形成された薄肉部７４１２との双方を含んで構成されている。
このような第４の実施の形態によれば、第１の循環路７６の断面積を拡大できる。
したがって、第２、第３の実施の形態に比べて、第１の循環路７６を流れる温度の低い混合ガスの流量を増大でき、ガスケット７４の部分的な温度差を抑制する上で有利となり、ガスケット７４の耐久性を高める上でより有利となる。

（第５の実施の形態）
次に、図１５乃至図１７を参照して第５の実施の形態について説明する。
第５の実施の形態では、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で、図１６に斜線で示すように、第１、第２のビード部７４０８、７４１０の基部が接触する合わせ面７０に、循環路形成用凹部８０が形成されている。
循環路形成用凹部８０は、合わせ面７０で、環状の第１のビード部７４０８の基部が接触する部分の外側と、細長の環状の第２のビード部７４１０の基部が接触する部分の内側との間に位置する箇所にわたり形成されている。
この循環路形成用凹部８０と平板部７４０２とにより、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体が第１のビード部７４０８の基部の周囲に流れる第２の循環路８２が構成されている。

第５の実施の形態によれば、第１の循環路７６により、温度の低い混合ガスが、ガスケット７４の部分において第１のビード部７４０８の周囲に循環する。
同時に、第２の循環路８２により、温度の低い混合ガスが、ガスケット７４の部分において第１のビード部７４０８の周囲に循環する。
これにより、第１の孔７４０４の周囲のガスケット７４部分、第１の開口５８Ａの周囲の合わせ面６６の部分、第３の開口２６Ａの周囲の合わせ面７０の部分が冷却される。
したがって、第１の実施の形態に比べ、第１のビード部７４０８の周囲に循環させる温度の低い混合ガスの流量を増大でき、長期使用によるガスケット７４のビード部のへたりを抑制する上で有利となり、ガスケット７４の耐久性を高める上で有利となる。

（第６の実施の形態）
次に、図１８乃至図２０を参照して第６の実施の形態について説明する。
第６の実施の形態では、ガスケット７４に、他の平板部７４０２の部分よりも厚さが薄い薄肉部７４１４が形成されている。
薄肉部７４１４は、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で、第１、第２のビード部７４０８、７４１０の基部が接触する合わせ面７０から離れる方向に窪むように形成されている。
薄肉部７４１４は、図２０に斜線で示すように、第１のビード部７４０８の基部の外側と第２のビード部７４１０の基部の内側との間に位置する箇所にわたって形成されている。
そして、合わせ面７０と薄肉部７４１４とにより、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体が第１のビード部７４０８の基部の周囲に流れる第３の循環路８４が構成されている。
このような第６の実施の形態によれば、第１の循環路７６に加え、第３の循環路８４によっても温度の低い混合ガスを、ガスケット７４の部分において第３の循環路８４を介して第１のビード部７４０８の周囲に循環できる。
したがって、第１の循環路７６と第３の循環路８４とによりガスケット７４の部分的な温度差を抑制する上で有利となり、ガスケット７４の耐久性を高める上でより有利となる。

（第７の実施の形態）
次に、図２１を参照して第７の実施の形態について説明する。
第７の実施の形態では、第５の実施の形態の循環路形成用凹部８０と、第６の実施の形態の薄肉部７４１４とを設けたものである。
すなわち、図１６に斜線で示すように、ガスケット７４が合わせ面６６、７０で挟持された状態で、第１のビード部７４０８の基部と第２のビード部７４１０の基部が接触する合わせ面７０に、循環路形成用凹部８０が形成されている。
そして、この循環路形成用凹部８０と平板部７４０２とにより、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体が第１のビード部７４０８の基部の周囲に流れる第２の循環路８２が構成されている。
また、ガスケット７４に、合わせ面７０から離れる方向に窪む薄肉部７４１４が、図２０に斜線で示すように、第１のビード部７４０８の基部の外側と第２のビード部７４１０の基部の内側との間に位置する箇所にわたって形成されている。
そして、薄肉部７４１４により、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体が第１のビード部７４０８の基部の周囲に流れる第３の循環路８４が構成されている。

このような第７の実施の形態によれば、第１の循環路７６に加え、第２の循環路８２および第３の循環路８４によっても、温度の低い混合ガスを、ガスケット７４の部分において第３の循環路８４を介して第１のビード部７４０８の周囲に循環できる。
したがって、ガスケット７４の部分的な温度差を抑制する上で有利となり、ガスケット７４の耐久性を高める上でより有利となる。
なお、この第７の実施の形態では、第２の循環路８２の断面積を、薄肉部７４１４によって増大させているとも考えられ、あるいは、第３の循環路８４の断面積を、循環路形成用凹部８０によって増大させているとも考えられる。

（第８の実施の形態）
次に、図２２を参照して第８の実施の形態について説明する。
ガスケット７４の平板部７４０２に、第２の流路５６または第４の流路２０を流れる流体（混合ガス）を第１の循環路７６に流れ易くするための切り欠き７４２０が設けられている。
切り欠き７４２０は、第２の孔７４０６に連続状に設けられ、第２の孔７４２０から離れるにつれて次第に幅が狭くなるように設けられている。
言い換えると、第１の循環路７６は、一方の流路と連通し該一方の流路を流れる流体が第１の循環路７６に導かれる入口部７６Ａと、第１の循環路７６を循環した流体が一方の流路に戻される出口部７６Ｂとを備えている。
そして、ガスケット７４には、入口部７６Ａを構成する部位に一方の流路から前記の外周部（段落００３８参照）へ向けて切り欠き７４２０が設けられている。
このような切り欠き７４２０を設けることにより、温度が低い混合ガスを第１の循環路７６により流れやすくすることができる。より詳細には、温度が低い混合ガスを第１の孔７４０４の周囲に循環し易くでき、第１の循環路７６を流れる混合ガスの流量を増加させる上で有利となる。
なお、この切り欠き７４２０は、温度が低い混合ガスを、第２の循環路８２および第３の循環路８４に流れやすくすることにも無論適用可能である。

また、本実施の形態では、第２の流路５６から第４の流路２０に流体が流れる場合について説明しているが、第２の流路５６において旋回流を生じさせ、この旋回流により温度が低い混合ガスを第１の循環路７６により流れやすくすることもできる。これにより、第１の循環路７６を流れる混合ガスの流量を増加させることが可能となる。
なお、この旋回流は、温度が低い混合ガスを、第２の循環路８２および第３の循環路８４に流れやすくすることにも無論適用可能である。
第２の流路５６に旋回流を生じさせる構成には、従来公知のさまざまな構造が採用可能である。
例えば、図３、図４に示すように、第１の流路５８の端部の向きを、第２の流路５６の外周部の接線方向に合わせ、第１の流路５８を第２の流路５６に接続することで旋回流を生じさせるようにしてもよい。
言い換えると、一方の流路としての第１の流路５８は、内燃機関の吸気通路である。
他方の流路としての第２の流路５６は、吸気通路へ排気の一部を流入させる排気還流通路である。
そして、排気還流通路は、ガスケット７４よりも上流の吸気通路の箇所で、流入する排気が該吸気通路の内壁面周方向に沿うように接続されている。
なお、この旋回流と上述の切り欠き７４２０との双方を用いることで、温度が低い混合ガスを第１の孔７４０４の周囲に循環し易くでき、第１の循環路７６を流れる混合ガスの流量をより一層増加させる上で有利となる。

なお、本実施の形態では、本発明を内燃機関の吸気系に適用した場合について説明したが、本発明の適用対象は内燃機関に限定されない。
また、第１の循環路７６、第２の循環路８２、第３の循環路８４を流れる流体は、第１の流路５８および第３の流路２６を流れる流体よりも温度が高い場合でもよい。この場合には、ガスケット７４の部分において第１のビード部７４０８を加温し、これによりガスケット７４の部分的な熱膨張の差が低減し、ガスケット７４の耐久性を高める上で有利となる。

１６……第２の部材、２０……第４の流路、２０Ａ……第４の開口、２６……第３の流路、２６Ａ……第３の開口、５４……第１の部材、５８……第１の流路、５６……第２の流路、５８Ａ……第１の開口、５６Ｂ……第２の開口、７４……ガスケット、７４０４……第１の孔、７４０６……第２の孔、７４０８……第１のビード部、７４１０……第２のビード部、７４１２、７４１４……薄肉部、７４２０……切り欠き、７６……第１の循環路、８２……第２の循環路、８４……第３の循環路、７８……循環路拡大用凹部、８０……循環路形成用凹部。

Claims

少なくとも２つの流路の開口が形成された合わせ面を有する第１の部材と、
前記第１の部材と同数且つ同形状の流路の開口が形成された合わせ面を有する第２の部材と、
前記第１の部材の流路のそれぞれの開口と前記第２の部材の流路のそれぞれの開口とが同軸上で合わされた状態で、前記第１の部材と前記第２の部材との合わせ面の間に挟持され、前記第１の部材側の流路と前記第２の部材側の流路とが密封状態で接続されるガスケットとを備え、
前記ガスケットと少なくとも前記第１の部材の合わせ面とで形成され、一方の流路を流れる流体が他方の流路の開口から離隔した該開口の外周部を循環する循環路を備えた、
ことを特徴とする流路部材構造。
前記ガスケットは、
平板部と、
前記平板部に形成され前記他方の流路の開口と連通する第１の孔と、
前記平板部に形成され前記一方の流路の開口と連通する第２の孔と、
前記平板部に膨出形成され前記挟持された状態で弾性変形し、前記第１の孔の周囲に設けられる第１のビード部と、
前記平板部に膨出形成され前記挾持された状態で弾性変形し、前記第２の孔と前記第１ビード部とを囲むように設けられる第２のビード部とを備え、
前記第１のビード部と前記第２のビード部とは、前記平板部に該平板部の厚さ方向で同一の方向に膨出形成され、
前記循環路は、前記平板部と、前記第１のビード部および前記第２のビード部と、少なくとも前記第１の部材の合わせ面とで形成される、
ことを特徴とする請求項１記載の流路部材構造。
前記循環路は、前記第１の部材の合わせ面に形成された凹部を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１または２記載の流路部材構造。
前記循環路は、前記ガスケットに形成された薄肉部を含んで構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の流路部材構造。
前記循環路は、前記一方の流路と連通し該一方の流路を流れる流体が前記循環路に導かれる入口部と、前記循環路を循環した流体が前記一方の流路に戻される出口部とを備え、
前記ガスケットには、前記入口部を構成する部位に前記一方の流路から前記外周部へ向けて切り欠きが設けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の流路部材構造。
前記一方の流路は、内燃機関の吸気通路であり、
前記他方の流路は、前記吸気通路へ排気の一部を流入させる排気還流通路であり、
前記排気還流通路は、前記ガスケットよりも上流の前記吸気通路の箇所で、流入する前記排気が該吸気通路の内壁面周方向に沿うように接続されている、
ことを特徴とする請求項１乃至５に何れか１項記載の流路部材構造。