JP4606757B2

JP4606757B2 - Ｅｇｒバルブ装置

Info

Publication number: JP4606757B2
Application number: JP2004072896A
Authority: JP
Inventors: 晴夫綿貫; 暁長谷川; 帥男三好
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-03-15
Filing date: 2004-03-15
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2024-03-15
Also published as: US7013880B2; JP2005256803A; US20050199226A1

Description

この発明は、例えばディーゼルエンジンなどの排気ガス還流路に設置されるＥＧＲバルブ装置に係り、特に排気ガス還流路の遮断時における排気ガスの洩れを抑制するに有効なＥＧＲバルブ装置に関するものである。

従来のＥＧＲバルブ装置として、エンジンの排気ガス還流路に接続可能な１つ以上の排気ガス流入口（以下、単に流入口という）と２つ以上の排気ガス流出口（以下、単に流出口という）を有し、前記流入口側の一次側流路および当該一次側流路から前記流出口に向って分岐した二次側流路を形成しているバルブハウジングと、前記一次側流路と二次側流路の分岐連通部に配置された第１および第２のバルブシートと、前記バルブハウジングに軸方向へ移動可能に組み付けられたバルブシャフトと、このバルブシャフトに取り付けられ、当該バルブシャフトの一方向移動時に前記第１，第２のバルブシートに対しほぼ同時に当接して前記排気ガス還流路を遮断する第１，第２のバルブとを備えたダブルポペット型構成のものは知られている。このようなダブルポペット型のＥＧＲバルブ装置は、当該装置全体を大気中に晒して設置するビルトインタイプのものと、バルブハウジングの一部もしくは多くの部分を排気ガス還流路内に組み込んだドロップインタイプのものとがある。

次に動作について説明する。
ビルトインタイプおよびドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置は、いずれもバルブハウジングの１つ以上の流入口と２つ以上の流出口が排気ガス還流路に接続されているため、その排気ガス還流路を循環する高温の排気ガスによって、前記バルブハウジングおよび当該バルブハウジング内部のバルブシャフトが共に加熱される。ここで、前記ビルトインタイプのＥＧＲバルブ装置は、バルブハウジング全体が外気に晒された取り付け構成となっているため、そのバルブハウジングは常に外気で冷却された状態となり、一方、前記バルブシャフトはバルブハウジング内にあって外気と遮断された状態で高温の循環排気ガスに浸されているため、その循環排気ガスで共に加熱されたバルブハウジングとバルブシャフトには温度差が生じる。その温度差によって、前記バルブハウジングとバルブシャフトとでは、それぞれの熱膨張による軸方向の伸び量が異なってくる。このため、前記バルブハウジングに一体化された２つのバルブシートの相互間隔と、前記バルブシャフトに一体化された２つのバルブの相互間隔とが異なってしまい、２つのバルブの同時閉弁を意図しているにもかかわらず、その一方のバルブしかバルブシートに着座せず、他方のバルブとバルブシートとの間には、循環排気ガスの温度が高くなるほど大きな隙間が生じて排気ガスの洩れ量が増加する結果となる。

また、前記ドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置にあっても、排気ガス還流路内に配置されたバルブハウジングの一部外周が前記排気ガス還流路にシール材を介して接触しており、その排気ガス還流路は外気に晒されているため、排気ガス還流路を循環する高温の排気ガスで加熱されたバルブハウジングの温度は、外気で冷却状態の前記排気ガス還流路に伝達されることとなり、これによって、前記バルブハウジングとバルブシャフトには温度差が生じる。したがって、前記ビルトインタイプのＥＧＲバルブ装置と同様に、前記バルブハウジングとバルブシャフトとでは、それぞれの熱膨張による軸方向の伸び量が異なり、これに起因して一方のバルブしかバルブシートに着座せず、他方のバルブとバルブシートとの間には、循環排気ガスの温度が高くなるほど大きな隙間が生じて排気ガスの洩れ量が増加する結果となる。

そこで、前述のようなバルブハウジングとバルブシャフトとの温度差による伸び量の違いに起因した循環排気ガスの洩れ量を抑制するための対策を施したＥＧＲバルブ装置も提案されている。その１つの対策として、少なくとも２つのバルブ間に位置するバルブハウジング部材とバルブシャフトのそれぞれの熱膨張係数を同じにした構成のＥＧＲバルブ装置がある（例えば、特許文献１参照）。また、もう１つの対策として、例えば常温雰囲気でのバルブ全閉時には、２つのバルブが２つのバルブシートに同時に当接せず、高温雰囲気でのバルブ全閉時において、２つのバルブが２つのバルブシートにほぼ同時に当接するようにした構成、すなわち、所定温度でのバルブ全閉作動時における２つのバルブの間隔寸法と２つのバルブシートの間隔寸法に差を設けて、一方のバルブが１方のバルブシートに着座した状態で、他方のバルブと他方のバルブシートとの間にクリアランスが設けられるように構成したＥＧＲバルブ装置もある（例えば、特許文献２参照）。

ＵＳ６，２４７，４６１Ｂ１特開平１１−１８２３５５号公報（第７頁、図２）

従来のＥＧＲバルブ装置は以上のように構成されているので、特許文献１のように、少なくとも２つのバルブ間に位置するバルブハウジング部材とバルブシャフトのそれぞれの熱膨張係数を同じに設定したとしても、それらのバルブハウジングとバルブシャフトには温度差が生じ、その温度差によって、前記バルブハウジングとバルブシャフトとの熱膨張による軸方向の伸び量には差が生じるため、前記バルブシャフトに一体化された２つのバルブの間隔と、前記バルブハウジングに一体化された２つのバルブシートの間隔に差が生じる。その結果、バルブ全閉時には一方のバルブがバルブシートに当接した状態で他方のバルブとバルブシートとの間に生じる隙間が許容範囲以上に大きくなり、その現象は排気ガス温度が高いほど著しくなって循環排気ガスの洩れ量が増加するという課題があった。

また、特許文献２のように、高温の排気ガスが排気ガス還流路を循環している高温雰囲気でのバルブ全閉時において、２つのバルブがそれぞれのバルブシートに当接するようにした場合、常温でのバルブ全閉時には一方のバルブがバルブシートに着座した状態で、他方のバルブとバルブシートとの間にクリアランスが生じるため、そのクリアランスから循環排気ガスが大量に洩れるという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高温の排気ガスが排気ガス還流路を循環している高温雰囲気でのバルブ全閉時および常温でのバルブ全閉時のいずれにおいても、バルブとバルブシートとの隙間からの排気ガスの洩れ量を抑制することができるＥＧＲバルブ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るＥＧＲバルブ装置は、エンジンの排気ガス還流路に接続可能な１つ以上の排気ガス流入口と２つ以上の排気ガス流出口を有し、それらの排気ガス流入口と排気ガス流出口とに連続した排気ガス流通路を形成しているバルブハウジングと、このバルブハウジングの内周面に配置された第１，第２のバルブシートと、前記バルブハウジングに軸方向へ移動可能に組み付けられたバルブシャフトと、このバルブシャフトに取り付けられ、当該バルブシャフトの一方向移動時に前記第１，第２のバルブシートに対しほぼ同時に当接して前記排気ガス流通路を遮断する第１，第２のバルブとを備えたＥＧＲバルブ装置において、前記バルブハウジングを、少なくとも前記第１，第２のバルブシート間に位置するハウジング部位の軸方向の熱膨張係数が、前記バルブシャフトの軸方向の熱膨張係数よりも大きい材料で形成すると共に、前記第１，第２のバルブシートの間隔と前記第１，第２のバルブの間隔を常温で同一間隔に設定し、前記バルブハウジングの少なくとも流路を構成する部分が前記排気ガス還流路の内部に組み込まれ、前記ＥＧＲバルブ装置の組み付け方がドロップインタイプであり、前記バルブハウジングは、前記第１，第２のバルブを有する前記バルブシャフトが軸方向へ移動可能に組み付けられて排気ガス還流路の外側に装着される第１のハウジング部材と、この第１のハウジング部材に連結されて前記排気ガス還流路内に配置され、１つ以上の排気ガス流入口と２つ以上の排気ガス流出口を有して内周面に第１，第２のバルブシートが配置された第２のハウジング部材とに分割形成され、前記第２のハウジング部材の軸方向の熱膨張係数が、前記バルブシャフトの軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きい材料で形成され、前記バルブハウジングおよび前記バルブシャフトのそれぞれが温度上昇しても、前記第１、第２のバルブシートの間隔と第１、第２のバルブの間隔はほぼ同じとなるものである。

この発明によれば、バルブハウジングを、その軸方向の熱膨張係数がバルブシャフトの軸方向の熱膨張係数よりも大きな材料で形成し、前記バルブハウジングの内周面に配置した第１，第２のバルブシートの間隔と、前記バルブシャフトに一体的に保持させた第１，第２のバルブの間隔とを、常温で同一間隔に設定するように構成したので、高温の循環排気ガスで加熱されたバルブハウジングとバルブシャフトに温度差が生じても、前述のようにバルブハウジングの軸方向の熱膨張係数がバルブシャフトの軸方向の熱膨張係数よりも大きくなっていることにより、前記バルブハウジングとバルブシャフトの熱膨張による両者の伸び量は実質的に同じとなって、前記バルブハウジング内の２つのバルブシートの間隔と前記バルブシャフト上の２つのバルブの間隔をほぼ同一間隔に保つことができ、このため、一方のバルブがバルブシートの当接した閉弁状態で他方のバルブとバルブシートとの間に生じる僅かな隙間から洩れる循環排気ガス量を、従来のＥＧＲバルブ装置よりも大幅に低減できるという効果がある。また、排気ガス還流路の外側に装着する第１のハウジング部材は、バルブシャフトとの熱膨張係数の関係を考慮する必要がないので、例えばアルミ材など安価な材料で形成できるという効果がある。

参考例．
図１はこの発明の参考例によるビルトインタイプのＥＧＲバルブ装置を示す断面図である。
図１に示すＥＧＲバルブ装置１は、エンジンの排気ガス還流路２に接続するバルブハウジング３と、このバルブハウジング３の内周面に上下方向へ所定の間隔で配置された第１，第２のバルブシート４，５と、前記バルブハウジング３に軸方向へ移動可能に組み付けられたバルブシャフト８と、このバルブシャフト８に取り付けられ、当該バルブシャフト８の一方向移動時に前記両バルブシート４，５に対してほぼ同時に当接する第１，第２のバルブ９，１０とを備えたダブルポペット型の構成となっている。

さらに詳しく説明すると、前記バルブハウジング３は、前記排気ガス還流路２の一次側に接続する１つの排気ガス流入口（以下、単に流入口という）３１と、前記排気ガス還流路２の二次側に接続する２つの排気ガス流出口（以下、単に流出口という）３２，３３とを有し、それらの流入口３１と流出口３２，３３とに連続した一連の排気ガス流通路３４，３５，３６を形成している。その一連の排気ガス流通路３４，３５，３６は、前記流入口３１側の一次側流路３４と、この一次側流路３４から分岐して前記流出口３２，３３に至る二次側流路３５，３６とからなっている。このように形成されたバルブハウジング３において、前記一次側流路３４と二次側流路３５，３６の分岐連通部付近となるハウジング内周面に第１，第２のバルブシート４，５が配置してある。また、前記バルブハウジング３には、ブッシュ６とフィルタ７を介してバルブシャフト８が軸方向へ移動可能に組み付けられている。そのバルブシャフト８には、前記第１，第２のバルブシート４，５に対してほぼ同時に当接・開離させるための第１，第２のバルブ９，１０が、前記第１，第２のバルブシート４，５の間隔と同じ間隔で一体的に取り付けられている。
なお、排気ガス流入口３１は１つ以上であれば複数個に分割し設けるようにしてもよく、また、排気ガス流出口３２，３３も同様である。

さらに、前記バルブシャフト８における前記ブッシュ６からの突出端部にはストッパ１１を介してスプリングホルダ１２が取り付けられている。そのスプリングホルダ１２とバルブハウジング３の壁部との間には、前記バルブシャフト８を閉弁方向に付勢するスプリング１３を介在させている。さらに、前記バルブハウジング３における前記スプリングホルダ１２側の外端部にはアクチュエータＭ１が装着してある。このアクチュエータＭ１は例えばステッピングモータやＤＣモータなどのモータからなり、そのモータシャフトＭ２が前記バルブシャフト８に当接して当該バルブシャフト８をスプリング１３の付勢力に抗して軸方向へ駆動するようになっている。

以上のように構成されたビルトインタイプのＥＧＲバルブ装置１におけるバルブハウジング３とバルブシャフト８を同じ材料（例えば、ステンレス材）で形成した場合、高温の排気ガスが排気ガス還流路２を循環している状態では、大気中に晒されて外気で冷却されているバルブハウジング３と、排気ガス還流路２内にあって外気と遮断された状態で高温の循環排気ガスに浸されているバルブシャフト８とでは、両者に温度差が生じて熱膨張による軸方向の伸び量に差が生じる。その伸び量の違いによって、第１，第２のバルブ９，１０による排気ガス還流路２の遮断時には第１のバルブ９がバルブシート４に当接した閉弁状態となっても第２のバルブ１０と第２のバルブシート５との間には大きな隙間が生じ、その隙間から多くの循環排気ガスが洩れる結果となる。

そこで、この発明の参考例では、前記バルブハウジング３を、例えばニレジスト材（Ｎｉ系オーステナイト球状黒鉛鋳鉄）で形成すると共に、それとは異質の例えばステンレス材で前記バルブシャフト８を形成する。この参考例において、前記バルブハウジング３の材料に適用するニレジスト材の熱膨張係数αＨは、凡そ１７．８Ｅ−６／℃であり、一方、前記バルブシャフト８の材料に適用するステンレス材の熱膨張係数αＲは１３．６Ｅ−６／℃である。このように、バルブハウジング３とバルブシャフト８をそれぞれの線膨張係数が異なる材料、すなわち、前記バルブハウジング３を、その軸方向の熱膨張係数αＨが前記バルブシャフト８の軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きな材料で形成する。また、前記バルブハウジング３の内壁に配置された第１，第２のバルブシート４，５の間隔と、前記バルブシャフト８に取り付けられた第１，第２のバルブ９，１０の間隔を、常温で同一間隔に設定する。

次に動作について説明する。
エンジン稼働時の制御信号でアクチュエータＭ１が稼働すると、そのモータシャフトＭ２がバルブシャフト８をスプリング１３の付勢力に抗して移動させることにより、第１，第２のバルブシート４，５に着座していた第１，第２のバルブ９，１０が開弁動作する。その開弁状態では、エンジンからの高温の排気ガスがバルブハウジング３の流入口３１から一次側流路３４および二次側流路３５，３６を通って流出口３２，３３から流出して排気ガス還流路２を循環する。その排気ガス循環状態においては、バルブハウジング３とバルブシャフト８が共に高温の循環排気ガスで加熱されるが、前記バルブハウジング３は全体が外気に晒され、一方、前記バルブシャフト８は高温の循環排気ガス中に浸されているため、前記バルブハウジング３の温度はバルブシャフト８の温度よりも低温となって、それらのバルブハウジング３とバルブシャフト８には温度差が生じる。

このように、バルブハウジング３とバルブシャフト８に温度差が生じても、前記バルブハウジング３はその軸方向の熱膨張係数αＨがバルブシャフト８の軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きくなっているため、循環排気ガスで加熱された前記バルブハウジング３とバルブシャフト８は、それぞれの熱膨張による軸方向の伸び量が実質的に同じとなる。これにより、前記バルブハウジング３の内壁部に一体的に配置された第１，第２のバルブシート４，５の間隔と、前記バルブシャフト８に一体的に取り付けられた第１，第２のバルブ９，１０の間隔がほぼ同一間隔に保たれるため、エンジン停止等に伴う排気ガス還流路２の遮断に際しては、スプリング１３の付勢力によるバルブシャフト８の閉弁方向への軸方向移動で第１，第２のバルブ９，１０がそれぞれのバルブシート４，５にほぼ同時に当接閉止する。

以上説明した参考例によれば、バルブハウジング３を、その軸方向の熱膨張係数αＨがバルブシャフト８の軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きな材質で形成し、前記バルブハウジング３内に配置した第１，第２のバルブシート４，５の間隔と、前記バルブシャフト８に一体的に保持させた第１，第２のバルブ９，１０の間隔とを、常温で同一間隔に設定するように構成したので、外気に晒されて高温の循環排気ガスで加熱されたバルブハウジング３と、外気とは遮断されて循環排気ガスに浸されたバルブシャフト８とでは、温度差が生じるが、それらのバルブハウジング３とバルブシャフト８の熱膨張による両者の軸方向への伸び量をほぼ同じにすることができ、このため、第１，第２のバルブシート４，５の相互間隔と第１，第２のバルブ９，１０の相互間隔に差が生じるようなことがなくなる。したがって、一方のバルブ９がバルブシート４に当接した状態で他方のバルブ１０とバルブシート５との間に生じる僅かな隙間から洩れる循環排気ガス量を、従来のビルトインタイプのＥＧＲバルブ装置よりも大幅に低減できるという効果がある。また、前記第１，第２のバルブシート４，５の相互間隔と第１，第２のバルブ９，１０の相互間隔が常温で同一間隔に設定されているので、常温での排気ガス還流路２の遮断時においても、一方のバルブ９がバルブシート４に当接した状態で他方のバルブ１０とバルブシート５との間に生じる僅かな隙間から洩れる循環排気ガス量を低減できるという効果がある。

参考例１．
次に、前記参考例によるＥＧＲバルブ装置１のバルブハウジング３内に高温の排気ガスを実際に循環させ、その循環排気ガスの温度を段階的に上昇させてバルブハウジン
グ３とバルブシャフト８の温度を測定した結果を以下に説明する。
この参考例１では、前記参考例で述べたように、バルブハウジング３を熱膨張係数αＨが凡そ１７．８Ｅ−６／℃のニレジスト材で形成し、バルブシャフト８を熱膨張係数αＲが凡そ１３．６Ｅ−６／℃のステンレス材で形成した。そして、２つのバルブシート４，５の間隔およびバルブ９，１０の間隔を常温（２５℃）で同一間隔（５０ｍｍ）に設定した。このような条件下でバルブハウジング３内の循環排気ガスの温度を上昇させ、その循環排気ガスの温度と、バルブハウジング３の温度と、バルブシャフト８の温度を測定した。ここで、バルブハウジング３の温度測定は２つのバルブシート４，５間のハウジング壁部で行い、バルブシャフト８の温度測定は２つのバルブ９，１０間で行った。その結果を表１に示す。

表１で明らかなように、循環排気ガスの温度上昇に伴ってバルブハウジング３（表１ではハウジング）およびバルブシャフト８のそれぞれが温度上昇しても、２つのバルブシート４，５の間隔と２つのバルブ９，１０の間隔はほぼ同じとなり、一方のバルブ９がバルブシート４に当接閉止した状態で他方のバルブ１０とバルブシート５との間に生じる隙間は微小であり、その隙間から洩れる循環排気ガス量は極く微量であった。

さらに詳しく述べると、表１において、循環排気ガスの温度が２５℃（常温）〜３００℃までの温度上昇範囲では、２つのバルブシート４，５の間隔と２つのバルブ９，１０の間隔は全く同じとなり、前記３００℃までの温度上昇範囲で閉弁状態とした２つのバルブ９，１０とバルブシート４，５との間には隙間が生じなかった。また、循環排気ガスの温度を４００℃まで上昇させたところ、バルブハウジング３の熱膨張による２つのバルブシート４，５の間隔は５０．２５ｍｍとなり、バルブシャフト８の熱膨張による２つのバルブ９，１０の間隔は５０．２６ｍｍとなって、一方のバルブ９がバルブシート４に当接閉止した状態で他方のバルブ１０とバルブシート５との間に僅かな隙間０．０１ｍｍが生じたが、その隙間から洩れる循環排気ガスは極く微量であった。

ここで、従来技術と比較するために、前記バルブハウジング３とバルブシャフト８をそれぞれ同じ材質、すなわち線膨張係数が同じステンレス材で形成し、その他は前記参考例１の場合と同様の設定条件で温度測定を行った結果を表２に示す。

表２において、循環排気ガスの温度上昇に伴ってバルブハウジング３とバルブシャフト８の温度が高くなるほど、２つのバルブシート４，５の間隔と２つのバルブ９，１０の間隔との差が大きくなり、一方のバルブ９がバルブシート４に当接閉止した状態で他方のバルブ１０とバルブシート５との間に生じる隙間が前記温度上昇に伴って大きくなり、その隙間から洩れる循環排気ガス量が前記参考例１の場合よりも大きく増加した。

実施の形態１．
図２はこの発明の実施の形態１によるドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置を示す断面図であり、図１と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明は省略する。
この実施の形態１では、バルブハウジング３の一部または多くの部分を排気ガス還流路２内に組み込んだ構成としたものである。さらに詳しく説明すると、この実施の形態１においては、前記バルブハウジング３を、排気ガス還流路（排気ガス還流配管）２の外側に装着する第１のハウジング部材３Ａと、この第１のハウジング部材３Ａに連結して前記排気ガス還流路２内に配置する第２のハウジング部材３Ｂとに分割形成し、前記第２のハウジング部材３Ｂを、その軸方向の熱膨張係数αＨがバルブシャフト８の軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きな材料で形成したものである。なお、排気ガス還流路２の外側に装着される第１のハウジング部材３Ａについては、バルブシャフト８との熱膨張係数の関係を考慮する必要がないので、低コストの材料を適当に選定すればよい。

以上において、第１のハウジング部材３Ａには、第１，第２のバルブ９，１０を有して軸方向に移動可能なバルブシャフト８と、その系統の部品およびアクチュエータＭ１が組み付けられた構成となっている。また、第２のハウジング部材３Ｂは、排気ガス還流路２の一次側に接続する１つの流入口３１と、排気ガス還流路２の二次側に接続する２つの流出口３２，３３とを有し、前記１つの流入口３１から分岐して前記２つの流出口３２，３３に至る排気ガス流通路３７を形成している。さらに、前記第２のハウジング部材３Ｂの内周面には第１，第２のバルブシート４，５が前記第１，第２のバルブ９，１０の間隔と同一間隔で配置してある。

ここで、前記排気ガス還流路２は、第２のハウジング部材３Ｂの流入口３１に接続する一次側管路２１と、第２のハウジング部材３Ｂの流出口３２，３３に接続して当該流出口３２，３３のそれぞれから流出した循環排気ガスを合流させるための合流空間部２３を形成している二次側管路２２とからなり、前記一次側管路２１を二次側管路２２の合流空間部２３に延ばしてその両方の管路２１，２２を一体化した構成となっている。また、前記第１のハウジング部材３Ａは、第２のハウジング部材３Ｂとの連結側にボス部３ａを有している。そのボス部３ａを第２のハウジング部材３Ｂの上端側内部に圧入し、当該圧入部に締結ピン１５を打ち込むことにより、前記第１，第２のハウジング部材３Ａ，３Ｂ同士を強固に連結している。このようにして、第１のハウジング部材３Ａに連結された第２のハウジング部材３Ｂは、二次側管路２２の合流空間部２３の壁部および当該合流空間部２３に伸びている一次側管路２１を貫通して当該一次側管路２１内に流入口３１が開口し、かつ流出口３２，３３が前記合流空間部２３に開口した状態に取り付けられている。その取り付け状態において、第１のハウジング部材３Ａのボス部３ａ側の端面は前記合流空間部２３の外壁面に当接しており、その外壁面と前記第１のハウジング部材３Ａとの間、および前記一次側管路２１における第２のハウジング部材３Ｂの貫通部にはシール材１４ａ，１４ｂを介在させている。

次に動作について説明する。
第１，第２のバルブ９，１０の開弁状態において、排気ガス還流路２の一次側管路２１から第２のハウジング部材３Ｂ内に流入した高温の排気ガスは、前記第２のハウジング部材３Ｂ内で第１の流出口３２と第２の流出口３３に向って分流し、それらの流出口３２，３３から前記排気ガス還流路２の二次側管路２２の合流空間部２３に流出してエンジンの燃焼室に戻る流れとなる。

このようなドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１では、バルブハウジング３の一部となる第２のハウジング部材３Ｂが排気ガス還流路２内に組み込まれているため、その排気ガス還流路２を循環する高温の排気ガスによって前記第２のハウジング部材３Ｂおよび当該ハウジング部材３Ｂ内のバルブシャフト８が共に加熱される。しかし、第２のハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８とでは温度差が生じる。すなわち、第２のハウジング部材３Ｂは、排気ガス還流路２の一次側管路２１と二次側管路２２に組み付けられているため、高温の循環排気ガスで加熱された第２のハウジング部材３Ｂの熱は排気ガス還流路２（一次側管路２１および二次側管路２２）に伝達されるが、その排気ガス還流路２は外気に晒されているため、前記第２のハウジング部材３Ｂの温度は、循環排気ガス中に浸されているバルブシャフト８の温度よりも低温となる。このように第２のハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８とでは温度差が生じることにより、それらのハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８は、熱膨張係数が同じ材料で形成されている場合、それぞれの熱膨張による軸方向の伸び量に差が生じ、２つのバルブシート４，５の間隔と２つのバルブ９，１０の間隔が異なってくる。

しかし、前記実施の形態１では、排気ガス還流路２内に組み込まれた第２のハウジング部材３Ｂを、前記参考例のバルブハウジング３の場合と同様に、その軸方向の熱膨張係数αＨがバルブシャフト８の軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きな材料で形成していることにより、高温の循環排気ガスで加熱された第２のハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８に温度差が生じても、それらのハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８は、それぞれの熱膨張による軸方向の伸び量がほぼ同じとなる。このため、２つのバルブシート４，５と２つのバルブ９，１０はそれぞれの間隔がほぼ同一間隔に保たれ、排気ガス還流路２の遮断時には前記２つのバルブ９，１０をそれぞれのバルブシート４，５にほぼ同時に当接閉止させることができる。

以上説明した実施の形態１によれば、ドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１におけるバルブハウジング３を、排気ガス還流路２の外部に装着する第１のハウジング部材３Ａと、このハウジング部材３Ａに連結して前記排気ガス還流路２内に組み込む第２のハウジング部材３Ｂとに分割形成し、前記第２のハウジング部材３Ｂを、その軸方向の熱膨張係数αＨがバルブシャフト８の軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きな材料で形成するように構成したので、高温の循環排気ガスで加熱された前記第２のハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８に温度差が生じても、それらのハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８の熱膨張による軸方向の伸び量がほぼ同じとなり、このため、排気ガス還流路２の遮断時に一方のバルブ９がバルブシート４に当接した状態で他方とバルブ１０とバルブシート５との間に生じる微小な隙間が、前記第２のハウジング部材３Ｂとバルブシャフト８の温度差に起因して増大するのを抑制でき、閉弁時における循環排気ガスの洩れ量を低減できるという効果がある。また、排気ガス還流路２の外側に装着する第１のハウジング部材３Ａは、バルブシャフト８との熱膨張係数の関係を考慮する必要がないので、例えばアルミ材など安価な材料で形成できるという効果がある。

また、前記実施の形態１によれば、第１のハウジング部材３Ａと第２のハウジング部材３Ｂを圧入により連結し、その圧入連結部に締結ピン１５を打ち込むように構成したので、前記第１，第２のハウジング部材３Ａ，３Ｂ相互の十分な締結強度が得られるという効果がある。ここで、第１のハウジング部材３Ａと第２のハウジング部材３Ｂを異種材料で形成して両者を単に圧入しただけでは、少なくとも一方の材料強度が弱い場合や熱による膨張・収縮の繰り返し荷重で前記ハウジング部材３Ａ，３Ｂ相互の圧入部が塑性変形するなどして前記ハウジング部材３Ａ，３Ｂ相互の締結強度を確保できなくなるが、前記実施の形態１によれば、前記ハウジング部材３Ａ，３Ｂにどのような材料を選定しても、前記締結ピン１５によって、前記ハウジング部材３Ａ，３Ｂ相互の十分な締結強度を確保できるという効果がある。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるＥＧＲバルブ装置の要部を示す断面図であり、図２と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態２では、前記実施の形態１によるドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１において、第１のハウジング部材３Ａと第２のハウジング部材３Ｂの圧入部に打ち込んだ締結ピン１５を前記圧入部の外壁部（図３では第２のハウジング部材３Ｂの上端側外壁面）に溶接したもので、その溶接部を符号１６で示す。

このように、第１，第２のハウジング部材３Ａ，３Ｂ相互の圧入部に打ち込んだ締結ピン１５を前記圧入部の外壁面に溶接するように構成した実施の形態２によれば、前記ハウジング部材３Ａ，３Ｂの相互を前記実施の形態１の場合よりもさらに強固に連結固定できるという効果がある。

実施の形態３．
図４（Ａ）はこの発明の実施の形態３によるＥＧＲバルブ装置の閉弁状態での排気ガス流入口を示す図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の開弁状態を示す図であり、図２と同一部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
この実施の形態３では、前記実施の形態１によるドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１において、第２のハウジング部材３Ｂの排気ガス流入口３１を、２つのバルブシート４，５間に位置するバルブ９の形状にマッチした開口形状に形成したものである。

ここで、図５をも参酌してさらに詳しく説明する。なお、図５は図４と対比するために例示した参考図である。
図２に示すようなドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１において、そのバルブハウジング３の下側部位となる第２のハウジング部材３Ｂは、排気ガス還流路２の合流空間部２３に延びた一次側管路２１に組み込まれるため、その一次側管路２１内に開口する排気ガス流入口３１と２つのバルブシート４，５およびバルブシート４，５間に位置するバルブ９のそれぞれが接近した構成となっている。また、バルブシャフト８に取り付けられた第１，第２のバルブ９，１０は、通常、それらの外径面がテーパ状に形成されている。なお、図４では、前記両バルブシート４，５間に位置する第１のバルブ９のテーパ面９ａのみを示す。

このようなテーパ形状のバルブ９は、図５（Ａ）の閉弁位置から図５（Ｂ）に示すように開弁した時に前記排気ガス流入口３１の開口領域の上部に対応位置するが、その排気ガス流入口３１が四角形状に形成されていると、開弁位置のバルブ９のテーパ面９ａに接近している前記排気ガス流入口３１の上側隅角部３１ｂによって、その排気ガス流入口３１から流入する循環排気ガスに乱流が発生する。

そこで、この実施の形態３では、図２に示すドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１において、２つのバルブシート４，５間に位置するバルブ９が図４（Ｂ）に示す開弁位置にあるとき、そのバルブ９が接近している前記排気ガス流入口３１の上側隅角部に、この排気ガス流入口３１を正面側から見て前記バルブ９のテーパ面９ａに平行するテーパ面３１ａを形成したものである。すなわち、この実施の形態１による前記排気ガス流入口３１は、これを正面側から見たとき、開弁位置にあるバルブ９のテーパ面９ａに沿ったテーパ面３１ａを開口隅部に有する略四角形状に形成されているものである。

以上説明した実施の形態３によれば、図２に示すドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置１において、排気ガス還流路２の一次側管路２１に組み込むハウジング部材３Ｂの排気ガス流入口３１を、開弁位置のバルブ９のテーパ面９ａに沿ったテーパ面３１ａを開口隅部に有する略四角形状に形成するように構成したので、前記排気ガス流入口３１からハウジング部材３Ｂ内に流入する循環排気ガスに乱流が発生するようなことがなくなり、循環排気ガスの流れを安定させることができるという効果がある。

この発明の参考例によるビルトインタイプのＥＧＲバルブ装置を示す断面図である。この発明の実施の形態１によるドロップインタイプのＥＧＲバルブ装置を示す断面図である。この発明の実施の形態２によるＥＧＲバルブ装置の要部を示す断面図である。図４（Ａ）はこの発明の実施の形態３によるＥＧＲバルブ装置の閉弁状態での排気ガス流入口を示す図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）の開弁状態を示す図である。図４と対比するために例示した参考図である。

１ＥＧＲバルブ装置、２排気ガス還流路、３バルブハウジング、３Ａ，３Ｂ第１，第２のハウジング部材、３ａボス部、４，５第１，第２のバルブシート、６ブッシュ、７フィルタ、８バルブシャフト、９，１０第１，第２のバルブ、９ａテーパ面、１１ストッパ、１２スプリングホルダ、１３スプリング、１４ａ，１４ｂ
シール材、１５締結ピン、１６溶接部、２１一次側管路、２２二次側管路、２３合流空間部、３１排気ガス流入口、３１ａテーパ面、３１ｂ上側隅角部、３２，３３排気ガス流出口、３４一次側流路（排気ガス流通路）、３５，３６二次側流路（排気ガス流通路）、３７排気ガス流通路、Ｍ１アクチュエータ、Ｍ２モータシャフト。

Claims

エンジンの排気ガス還流路に接続可能な１つ以上の排気ガス流入口と２つ以上の排気ガス流出口を有し、それらの排気ガス流入口と排気ガス流出口とに連続した排気ガス流通路を形成しているバルブハウジングと、このバルブハウジングの内周面に配置された第１，第２のバルブシートと、前記バルブハウジングに軸方向へ移動可能に組み付けられたバルブシャフトと、このバルブシャフトに取り付けられ、当該バルブシャフトの一方向移動時に前記第１，第２のバルブシートに対しほぼ同時に当接して前記排気ガス流通路を遮断する第１，第２のバルブとを備えたＥＧＲバルブ装置において、前記バルブハウジングを、少なくとも前記第１，第２のバルブシート間に位置するハウジング部位の軸方向の熱膨張係数が、前記バルブシャフトの軸方向の熱膨張係数よりも大きい材料で形成すると共に、前記第１，第２のバルブシートの間隔と前記第１，第２のバルブの間隔を常温で同一間隔に設定し、前記バルブハウジングの少なくとも流路を構成する部分が前記排気ガス還流路の内部に組み込まれ、前記ＥＧＲバルブ装置の組み付け方がドロップインタイプであり、
前記バルブハウジングは、前記第１，第２のバルブを有する前記バルブシャフトが軸方向へ移動可能に組み付けられて排気ガス還流路の外側に装着される第１のハウジング部材と、この第１のハウジング部材に連結されて前記排気ガス還流路内に配置され、１つ以上の排気ガス流入口と２つ以上の排気ガス流出口を有して内周面に第１，第２のバルブシートが配置された第２のハウジング部材とに分割形成され、前記第２のハウジング部材の軸方向の熱膨張係数が、前記バルブシャフトの軸方向の熱膨張係数αＲよりも大きい材料で形成され、前記バルブハウジングおよび前記バルブシャフトのそれぞれが温度上昇しても、前記第１、第２のバルブシートの間隔と第１、第２のバルブの間隔はほぼ同じとなることを特徴とするＥＧＲバルブ装置。
第１のハウジング部材と第２のハウジング部材は圧入により連結され、その圧入連結部に締結ピンが打ち込まれていることを特徴とする請求項１記載のＥＧＲバルブ装置。
締結ピンは、第１のハウジング部材と第２のハウジング部材の圧入連結部の外壁部に溶接されていることを特徴とする請求項２記載のＥＧＲバルブ装置。
バルブハウジングの排気ガス流入口は、バルブの外径面に形成されているテーパ面に沿ったテーパ面を開口隅部に有する略四角形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のＥＧＲバルブ装置。