JP5001752B2 - Ｅｇｒクーラバイパス切替システム - Google Patents

Description

本発明は、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、ＥＧＲクーラへＥＧＲガスの導入・非導入（バイパス）を切り替える切替弁とを一体化したＥＧＲクーラバイパス切替システムに関するものである。

従来から、ディーゼルエンジンなどでは排気中からＮＯｘを低減させるためにＥＧＲ（排気再循環）システムが採用されている。このＥＧＲシステムでは、高温の排気をそのまま吸気側に循環させると、高温で膨張した状態の排気が吸気マニホールドに供給される。このため、気筒内で排気の占める割合が増加してしまう。そうすると、気筒内の空気量が減少し、燃焼効率が悪化すると共に、ＮＯｘなどの排気成分も悪化する問題があった。

このために、ＥＧＲシステムには、ＥＧＲ通路の一部に、冷却水との熱交換によって排気（ＥＧＲガス）を冷却するＥＧＲクーラを配設し、高温の排気（ＥＧＲガス）をＥＧＲクーラで冷却した状態で、吸気マニホールドに再循環させるＥＧＲクーラ付きのＥＧＲシステムが開発されている。このＥＧＲクーラ付きＥＧＲシステムは、エンジン始動時や寒冷時など冷却水の温度が低い場合、排気（ＥＧＲガス）の冷却が過冷却となって、逆に気筒内の燃焼効率や排気成分の悪化を招くため、冷却水温が通常時より低いエンジン始動時や寒冷時などには、ＥＧＲクーラの通路を迂回して接続されたバイパス通路に、排気（ＥＧＲガス）を流すようにしている。このＥＧＲクーラの使用時と不使用時の切替には、一方向からの排気を２方向のいずれかに、或いは２方向からの排気の何れかを一方向に切り替える流路切替弁が使用されている。

そして、このようなＥＧＲクーラ付きＥＧＲシステムにおいて、エンジンルーム内における搭載スペースを小さくするべく、ＥＧＲクーラ用の配管やＥＧＲクーラをバイパスさせるバイパス配管などを不要にするために、ＥＧＲクーラと切替弁とを一体化したＥＧＲクーラバイパス切替システムが開発されている（特許文献１）。
特開２００７−１００５６６号公報

しかしながら、上記したＥＧＲクーラバイパス切替システムでは、図１４に示すように、ＥＧＲクーラと切替弁とにそれぞれ別個に冷却水通路が形成されている。このため、合計４箇所に冷却水の流入出用のパイプが設けられている。そして、それぞれのパイプがホース等の配管に接続されている。このように従来のＥＧＲクーラバイパス切替システムでは、構成部品が多く、車両搭載性（搭載スペースおよび作業性）が良くないという問題があった。

そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、構成部品を削減することができるとともに、車両搭載性を向上させることができるＥＧＲクーラバイパス切替システムを提供することを課題とする。

上記問題点を解決するためになされた本発明に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムは、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、前記ＥＧＲクーラに対するＥＧＲガスの導入・非導入を切り替える切替弁とが一体化されたＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、前記ＥＧＲクーラに導入されたＥＧＲガスが通過するクーラコアと、前記クーラコアを収容し、前記クーラコアの根元部がコアプレートを介して固定されるクーラケースと、システム内に冷却水を流入させる冷却水流入管と、前記クーラケースに設けられ、システム内から冷却水を流出させる冷却水流出管と、前記クーラケース内に形成され、前記冷却水流入管から流入させた冷却水を前記クーラコアの外周に流すクーラ内冷却水通路と、前記切替弁を冷却するために前記切替弁のハウジング内に形成され、前記冷却水流入管から流入した冷却水を流す弁内冷却水通路と、前記クーラ内冷却水通路に設けられ、前記クーラコアを保持・固定するとともに、前記冷却水流入管から流入した冷却水の流れを規制する規制部材と、を有し、前記クーラ内冷却水通路と前記弁内冷却水通路とが、前記ＥＧＲクーラと前記切替弁との取付面で連通しており、前記冷却水流入管は、前記クーラコア先端部付近から冷却水が流入するように、前記クーラケースの前記切替弁取付側とは反対側端部に設けられ、前記規制部材は、前記クーラコア先端部における前記クーラコアの長手方向と交差する前記冷却水流入管から前記冷却水流出管に向かう方向へ流れる冷却水の流れを規制することを特徴とする。

このＥＧＲクーラバイパス切替システムでは、クーラ内冷却水通路と弁内冷却水通路とが、ＥＧＲクーラと切替弁との取付面で連通しているため、冷却水流入管からシステム内に流入した冷却水が、ＥＧＲクーラに備わるクーラ内冷却水通路および切替弁のハウジングに備わる弁内冷却水通路を流れた後に、冷却水流出管からシステム外へ流出する。この冷却水の流れにより、ＥＧＲガスおよび切替弁が冷却される。

このように、クーラ内冷却水通路と弁内冷却水通路とが連通しているため、クーラ内冷却水通路と弁内冷却水通路とを接続するためのホース等の配管が不要となる。また、冷却水の流入出口がシステム全体で冷却水流入管と冷却水流出管との２つしかない。つまり、従来のシステムに比べ、冷却水の流入出口の数が減少している。これらのことから、システムの構成部品の削減が図られ、その結果、システム全体としてコンパクトなものになるので搭載スペースが小さくなる。また、冷却水の流入出口の削減が図られているため、ホースなどの配管作業工数も減る。従って、搭載スペースが小さくなるとともに搭載作業性も良くなるため、車両への搭載性が大幅に向上する。さらに、構成部品の削減により低コスト化も図ることができる。

そして、冷却水流入管は、クーラコア先端部付近から冷却水が流入するように、クーラケースの前記切替弁取付側とは反対側端部に設けられている。
なお、クーラコア先端部とは、クーラコアの切替弁が取り付けられていない側の端部を意味する。

このように冷却水流入管を設けることにより、冷却水をクーラ内冷却水通路に流した際に、冷却水がクーラコアの周囲全体を流れるため、ＥＧＲガスを効率よく冷却することができるとともに、弁内冷却水通路へも確実に冷却水を供給して切替弁を冷却することができる。

ここで、冷却水流入管および冷却水流出管をクーラケースに設けていることから、システム内に流入し弁内冷却水通路を通過してからシステム外へ流出するまでの流路長が長くなってしまう。そのため、弁内冷却水通路における圧力損失が大きくなり、弁内冷却水通路に対して切替弁を冷却するために必要とされる量の冷却水を流すことができないおそれがある。

そこで、このＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいては、クーラ内冷却水通路に設けられ、クーラコアを保持・固定するとともに、冷却水流入管から流入した冷却水の流れを規制する規制部材を有し、規制部材は、クーラコア先端部におけるクーラコアの長手方向と交差する方向へ冷却水の流れを規制するようになっている。

このような規制部材を設けることにより、クーラコア先端部におけるクーラコアの長手方向と交差する方向への冷却水の流れが規制される結果、冷却水流入管から流入した冷却水を切替弁取付側、つまりクーラコア根元部側へと導くことができる。これにより、クーラ内冷却水通路から弁内冷却水通路へと流れ込む冷却水の流れを形成することができる。従って、クーラ内冷却水通路から弁内冷却水通路に対し、切替弁を冷却するために必要とされる量の冷却水を確実に流すことができる。

そして、前記規制部材と前記クーラコアと前記クーラケースとによって前記クーラコア根元部に形成される冷却水通路の断面積と前記弁内冷却水通路の流入口断面積との比が、７：３〜９：１に設定されていることが好ましい。

上記の範囲内に面積比を設定することにより、クーラ内冷却水通路から弁内冷却水通路へ切替弁を冷却するために必要とされる量の冷却水をより確実に流すことができる。上記の範囲内に面積比を設定するのは、クーラコアおよび切替弁において冷却不良を発生させないようにするためである。つまり、クーラケースとによってクーラコア根元部に形成される冷却水通路の断面積と弁内冷却水通路の流入口断面積との比を、７：３より小さくするとクーラコアにおいて冷却不良が発生し、９：１より大きくすると切替弁において冷却不良が発生するからである。

また、前記冷却水流出管は、前記クーラコア先端部にて冷却水が流出するように前記クーラケースに前記冷却水流入管に対向して設けられていることがより好ましい。

このように冷却水流出管を設けることにより、規制部材を境にして、冷却水流入管設置側にはクーラコア先端部から根元部への冷却水の流れが形成され、冷却水流出管設置側にはクーラコア根元部から先端部への冷却水の流れが形成される。このため、クーラ内冷却水通路内において冷却水を確実にクーラコアの周囲全体に流すことができる。これにより、ＥＧＲクーラの冷却効率を向上させることができる。

また、本発明に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいては、前記切替弁のハウジングに設けられ、前記弁内冷却水通路の下流側でシステム外へ冷却水を流出させる弁部冷却水流出管を有することも望ましい。

このように弁内冷却水通路の下流側に弁部冷却水流出管を設けることにより、システム内に流入し弁内冷却水通路を通過してからシステム外へ流出するまでの冷却水の流路長を短くすることができる。このため、弁内冷却水通路における圧力損失を小さくすることができる。これにより、クーラ内冷却水通路から弁内冷却水通路に対し、切替弁を冷却するために必要とされる量の冷却水を確実に流すことができる。

そして、前記冷却水流出管の断面積と前記弁部冷却水流出管の断面積との比が、７：３〜９：１に設定されていることが好ましい。

上記の範囲内に面積比を設定することにより、クーラ内冷却水通路から弁内冷却水通路へ切替弁を冷却するために必要とされる量の冷却水をより確実に流すことができる。上記の範囲内に面積比を設定するのは、クーラコアおよび切替弁において冷却不良を発生させないようにするためである。つまり、冷却水流出管の断面積と前記弁部冷却水流出管の断面積との比を、７：３より小さくするとクーラコアにおいて冷却不良が発生し、９：１より大きくすると切替弁において冷却不良が発生するからである。

本発明に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムによれば、上記した通り、構成部品を削減することができるとともに、車両搭載性を向上させることができる。

以下、本発明のＥＧＲクーラバイパス切替システムを具体化した最も好適な実施の形態について図面に基づいて詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
まず、第１の実施の形態について説明する。そこで、第１の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムについて、図１〜図３を参照しながら説明する。図１は、第１の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図３は、バイパスバルブに備わるアクチュエータの概略構成を示す図である。

図１および図２に示すように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１には、バイパスバルブ２と、ＥＧＲクーラ３とが備わっている。そして、バイパスバルブ２に対してＥＧＲクーラ３が直接取り付けられている。すなわち、バイパスバルブ２とＥＧＲクーラ３とが一体化されている。これにより、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１では、バイパスバルブ２とＥＧＲクーラ３とを接続するための配管を不要にしている。なお、バイパスバルブ２とＥＧＲクーラ３の取り付けは、ボルト等を使用して行えばよい。

ここで、バイパスバルブ２は、ＥＧＲクーラ３へのＥＧＲガスの導入・非導入（バイパス）を切り替えるための切替弁である。このバイパスバルブ２には、図１に示すように、流路が形成されたハウジング１１と、ハウジング１０内に形成された流路を切り替えるためのスイングバルブ２０と、スイングバルブ２０が取り付けられたバルブシャフト２１と、バルブシャフト２１を回動させてスイングバルブ２０を作動（揺動）させるアクチュエータ３０（図３参照）とが備わっている。

ハウジング１０は、アルミニウム製であり略直方体形状をなしている。そして、ハウジング１０には、ＥＧＲガスが流入する流入口１１と、ＥＧＲガス（あるいはＥＧＲクーラガス）が流出する流出口１２と、ＥＧＲガスをＥＧＲクーラへ導入する導入口１３と、ＥＧＲクーラを通過したＥＧＲクーラガスが排出される排出口１４とが形成されている。流入口１１はハウジング１０の一端面（図１では左側端面）に開口し、排出口１２はハウジング１０の他端面（図１では右側端面）に開口している。また、導入口１３と排出口１４とが、ハウジング１０のＥＧＲクーラ３との取付面（図１ではハウジング１０の下面）４１に開口している。

また、ハウジング１０内には、流入口１１と導入口１３とを連通させる第１流路１５と、流出口１２と排出口１４とを連通させる第２流路１６と、第１流路１５と第２流路１６とを連通させるバイパス流路１７とが形成されている。そして、流入口１１と流出口１２とバイパス流路１７とが直線上に配置されている。

さらに、ハウジング１０内には、バイパスバルブ２を冷却するための冷却水が流れるバルブ内冷却水通路４０が形成されている。このバルブ内冷却水通路４０の入口４０ａおよび出口４０ｂは、ＥＧＲクーラ３との取付面４１に開口している。そして、入口４０ａおよび出口４０ｂが、取付面４１において後述するクーラ内冷却水通路５２と接続されている。つまり、バルブ内冷却水通路４０は、取付面４１においてクーラ内冷却水通路５２に連通している。これにより、バルブ内冷却水通路４０とクーラ内冷却水通路５２とを接続するためのホース等の配管が不要となる。

また、ハウジング１０には、ＥＧＲクーラ３を取り付けるためのフランジ部４２が形成されている。このフランジ部４２と後述するＥＧＲクーラ３に備わるフランジ部５６とを一致させ、バイパスバルブ２とＥＧＲクーラ３とをボルト等を用いて締結することにより一体化している。

そして、第１流路１５内にスイングバルブ２０が配設されている。このスイングバルブ２０は端部がバルブシャフト２１に固定されている。スイングバルブ２０およびバルブシャフト２１には、ハウジング１０の材質よりも硬いもの（本実施の形態ではステンレス鋼）が使用されている。そして、スイングバルブ２０およびバルブシャフト２１には、撥油コーティングが施されており、デポジットが付着しにくくなっている。

バルブシャフト２１は、ハウジング１０に軸受を介して回動可能に支持されている。バルブシャフト２１の一端部はハウジング１０の外部に突出しており、図３に示すように、その先端にリンク部材３１が取り付けられている。このリンク部材３１にはアクチュエータ３０のロッド３２の先端が連結されている。

ここで、アクチュエータ３０には、バネ３５によって下方（ロッド３２を押し出す方向）へ付勢されたダイアフラム３６が設けられたダイアフラム室３７が形成されている。そして、ダイアフラム３６にロッド３２が連結されている。このようなアクチュエータ３０では、ダイアフラム室３７に負圧を導入することにより、ダイアフラム３６がバネ３５の付勢力に抗して上方へ移動してロッド３２がアクチュエータ側に引き込まれるようになっている。

これにより、アクチュエータ３０を作動させると（ダイアフラム室３７に負圧を導入すると）、ロッド３２が引き込まれるのでリンク部材３１を介してバルブシャフト２１が回動する。その結果、バブルシャフト２１に固定されたスイングバルブ２０が揺動して開閉動作するようになっている。そして、アクチュエータ３０が作動した状態では、スイングバルブ２０が揺動してスイングバルブ外周部と第１流路内壁面との隙間が非常に微少となって導入口１３が閉鎖されるようになっている。

一方、アクチュエータ３０を作動させていないときには、図１に示すように、スイングバルブ２０はバイパス流路１７の第１流路側端部に形成された弁座１８に当接している。この弁座１８は、スイングバルブ２０の回動角度が９０度未満となるように水平方向に対し傾斜している。これにより、弁座１８にデポジットが付着しにくくなっている。また、弁座１８は、スイングバルブ２０が面接触するように形成されている。これにより、アクチュエータ３０を作動させていない状態では、スイングバルブ２０が弁座１８に面接触してバイパス流路１７を閉鎖するようになっている。

ＥＧＲクーラ３は、バイパスバルブ２によって導入されたＥＧＲガスを冷却するものである。ＥＧＲクーラ３には、クーラコア５０と、クーラケース５１とが備わっている。そして、クーラケース５１内に、クーラコア５０が複数枚積層された状態で収容されている。なお、本実施の形態では、クーラコア５０が５枚積層されてコアが構成されている。

クーラコア５０は、扁平な略矩形の断面形状を有し一方端のみが開口しており、その内部にＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路が形成されている。各クーラコア５０は、その根元部（開口側）において、コアプレート５５に貫通固定されている。そして、クーラコア５０は、コアプレート５５を介してクーラケース５１に固定されている。

クーラケース５１は、扁平な略矩形の断面形状を有し一方端のみが開口しており、その内部に積層されたクーラコア５０を収容する空間が形成されている。クーラケース５１の開口端外周に、クーラケース５１（ＥＧＲクーラ３）をバイパスバルブ２に取り付けるためのフランジ部５６が形成されている。このフランジ部５６の内周側には、図２に示すように、コアプレート５５の外周部が装着・固定される段差部５６ａが形成されている。

そして、クーラケース５１内は冷却水が流れる冷却水通路になっている。すなわち、クーラケース５１内に積層されたクーラコア５０が収容された状態において、クーラケース５１の内壁と各クーラコア５０の外壁とによって、クーラ内冷却水通路５２が形成されている。このクーラ内冷却水通路５２は、取付面４１においてバルブ内冷却水通路４０に連通している。

また、クーラケース５１の各側面（図１では左右端面）には、冷却水をシステム内に流入させる冷却水流入管５３と、システム内から冷却水を流出させる冷却水流出管５４とが設けられている。冷却水流入管５３は、クーラコア５０の先端部（開口端とは反対側）付近に冷却水を導入することができるように、クーラケース５１の先端部（図１では下方）に設けられている。冷却水流出管５４は、冷却水流入管５３にほぼ対向するようにクーラケース５１に設けられている。これにより、冷却水流入管５３からシステム内に流入した冷却水が、クーラ内冷却水通路５２およびバルブ内冷却水通路４０を通過して、冷却水流出管５４がシステム内から排出されるようになっている。このようにＥＧＲクーラバイパス切替システム１では、冷却水の流入出口がシステム全体で冷却水流入管５３と冷却水流出管５４との２つしかない。つまり、従来のシステムに比べ、冷却水の流入出口の数が減少している。

このようにして構成されたＥＧＲクーラバイパス切替システム１は、エンジンのエキゾーストマニホールドとインテークマニホールドとの間に配設されるＥＧＲ配管の途中に取り付けられる。つまり、ＥＧＲクーラバイパスバルブ１の流入口１１がＥＧＲ配管を介してエキゾーストマニホールドに接続され、流出口１２がＥＧＲ配管を介してインテークマニホールドに接続される。

このとき上記したように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１では、クーラ内冷却水通路５２とバルブ内冷却水通路４０とを接続するためのホース等の配管がなく、また、冷却水の流入出口の数が減少しているため、システムの構成部品の削減が図られている。その結果、システム全体としてコンパクトなものになり、搭載スペースが小さくなっている。また、冷却水の流入出口の削減が図られているため、ホース等の配管作業工数も減る。従って、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１によれば、搭載スペースが小さく、かつ搭載作業性も良くなるため、車両への搭載性を大幅に向上させることができる。また、構成部品の削減により低コスト化も図ることができる。

続いて、上記した構成を有するＥＧＲクーラバイパス切替システム１の動作について説明する。まず、エンジンの冷却水温が所定温度以下である場合（冷間時）には、アクチュエータ３０のダイアフラム室３７に負圧が導入されアクチュエータ３０が作動する。そうすると、スイングバルブ２０が揺動してバイパス流路１７を開放するとともに導入口１３を閉鎖する。これにより、第１流路１５内において、流入口１１とバイパス流路１７とが連通して、流入口１１と導入口１３とが遮断される。従って、ＥＧＲ配管から流入口１１を介してＥＧＲクーラバイパスバルブ１の第１流路１５に流れ込んだＥＧＲガスは、バイパス流路１７を通過して第２流路１６へと流れる。そして、第２流路１６へ流れ込んだＥＧＲガスは流出口１２から流れ出してインテークマニホールドへ供給される。このように、冷間時には、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ３を通過することなくそのままインテークマニホールドへ供給される。

そして、冷却水温が所定温度以上になると（暖気後）、アクチュエータ３０のダイアフラム室３７に対する負圧の導入が停止される。そうすると、スイングバルブ２０が弁座１８に面接触してバイパス流路１７を閉鎖するとともに導入口１３を開放する。これにより、第１流路１５内において、流入口１１とバイパス流路１７とが遮断され、流入口１１と導入口１３とが連通させられる。従って、ＥＧＲ配管から流入口１１を介してＥＧＲクーラバイパスバルブ１の第１流路１５に流れ込んだＥＧＲガスは、導入口１３からＥＧＲクーラ４０へ供給される。そして、ＥＧＲクーラ４０によって冷却されたＥＧＲガスは、排出口１４を介して第２流路１６へ流れ込んで流出口１２から流れ出してインテークマニホールドへ供給される。このように、暖気後には、ＥＧＲクーラ４０によって冷却されたＥＧＲガスがインテークマニホールドへ供給される。

ここで、冷却水流入管５３がクーラケース５１の先端部（図１では下方）に設けられているので、冷却水がクーラコア５０の先端部（開口端とは反対側）付近からクーラケース５１内に導入される。クーラケース５１内に導入された冷却水は、積層されたクーラコア５０に衝突する。そうすると、冷却水には、バイパスバルブ２側に向かう（図１では上方向）流れと、クーラケース５１先端側に向かう（図１では下方向）流れと、積層されたクーラコア５０の最外面に回り込む流れとが形成される。このような流れが形成されることにより、クーラ内冷却水通路５２内において冷却水をクーラコア５０の周囲全体に流すことができる。また、主としてバイパスバルブ２側に向かう（図１では上方向）流れにより、冷却水をバルブ内冷却水通路４０にも確実に供給することができる。

そして、バルブ内冷却水通路４０に供給された冷却水は、バルブ内冷却水通路４０の出口４０ｂからクーラ内冷却水通路５２に排出され、クーラ内冷却水通路５２内を流れる冷却水に合流する。この合流した冷却水は、クーラ内冷却水通路５２内を流れた冷却水とともに、冷却水流出管５４から排出される。このようなクーラ内冷却水通路５２およびバルブ内冷却水通路４０における冷却水の流れにより、ＥＧＲクーラ３を通過するＥＧＲガスが冷却されるとともに、バイパスバルブ２が冷却される。

以上、詳細に説明したように第１の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１によれば、クーラ内冷却水通路５２とバルブ内冷却水通路４０とが、ＥＧＲクーラ３とバイパスバルブ２との取付面４１において連通しているため、冷却水流入管５３からシステム内に流入した冷却水が、クーラ内冷却水通路４０およびバルブ内冷却水通路４０を流れた後に、冷却水流出管５４からシステム外へ流出する。これにより、ＥＧＲクーラ３を通過するＥＧＲガスおよびバイパスバルブ２を冷却することができる。

そして、クーラ内冷却水通路５２とバルブ内冷却水通路４０とが連通しているため、クーラ内冷却水通路５２とバルブ内冷却水通路４０とを接続するためのホース等の配管が不要となる。また、冷却水の流入出口がシステム全体で冷却水流入管５３と冷却水流出管５４だけである。このようにして、システムの構成部品の削減が図られているので、システム全体として小型化される結果、搭載スペースを小さくすることができる。また、冷却水の流入出口の削減が図られていることから、ホースなどの配管作業工数を減らすことができる。従って、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１によれば、搭載スペースを小さくすることができるとともに、搭載作業性も良くすることができるため、車両への搭載性を大幅に向上させることができる。さらに、構成部品の削減により低コスト化も図ることができる。

（第２の実施の形態）
次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、冷却水流入管の出口形状が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第２の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムについて図４を参照しながら説明する。図４は、第２の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。

図４に示すように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１ａでは、冷却水流入管５３ａの出口部分に、クーラケース５１の内壁から内部に突出して形成された突出部５３ｂが形成されている。突出部５３ｂは、バイパスバルブ２の取付側と反対側の部分（図４では下側部分）がクーラケース５１の内壁から内部に突出している。

ここで、第１の実施の形態では、冷却水を冷却水流入管５３からバルブ内冷却水通路４０を通過させて冷却水流出管５１を介してシステム外へ流すための流路長が長くなってしまう。そのため、バルブ内冷却水通路４０における圧力損失が大きくなり、バルブ内冷却水通路４０の冷却水量が少なくなってしまうおそれがある。つまり、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水を、バルブ内冷却水通路４０へ供給することができないおそれがある。

これに対して、本実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１ａでは、上記したような突出部５３ｂが冷却水流入管５３ａの出口に設けられている。このため、クーラケース５１内に導入された冷却水には、積層されたクーラコア５０に衝突した後、バイパスバルブ２側に向かう（図１では上方向）流れと、クーラケース５１先端側に向かう（図１では下方向）流れとが形成される。つまり、クーラケース５１先端側に向かう（図１では下方向）流れが形成されない。これにより、バイパスバルブ２側に向かう冷却水の量を多く（流れを強く）することができる。従って、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水を、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０に対して確実に供給して流すことができる。

このように第２の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１ａによれば、バルブ内冷却水通路４０にも十分な量の冷却水を流すことができる。また、第１の実施の形態で説明した構成部品削減の効果も得ることができる。従って、システムの冷却効率（バイパスバルブ２およびＥＧＲクーラ３の冷却効率）を悪化させることなく、構成部品を削減するとともに車両搭載性を向上させることができる。

（第３の実施の形態）
次に、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、バイパスバルブにも冷却水流出管を設けている点が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第３の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムについて図５を参照しながら説明する。図５は、第３の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。

図５に示すように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｂでは、バイパスバルブ２のハウジング１０に、バルブ部冷却水流出管４４が設けられている。このバルブ部冷却水流出管４４は、バルブ内冷却水通路４０の下流側に接続されている。そして、バルブ内冷却水通路４０の下流側（出口４０ｂに相当する部分）では、クーラ内冷却水通路５２に連通していない。これにより、バルブ内冷却水通路４０を流れる冷却水は、バルブ部冷却水流出管４４からすべてシステム外へ排出される。

これにより、システム内に導入した冷却水をバルブ内冷却水通路４０を通過させてシステム外へ流すための流路長を短くすることができる。従って、バルブ内冷却水通路４０における圧力損失を小さくすることができる。よって、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水を、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０に対し確実に供給して流すことができる。

そして、バルブ部冷却水流出管４４の流路断面積Ｓｖｏと冷却水流出管５４の流路断面積Ｓｃｏとの比が、Ｓｃｏ：Ｓｖｏ＝７：３〜９：１となるように、バルブ部冷却水流出管４４の径を設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、Ｓｃｏ：Ｓｖｏ＝８：２に設定されている。こうすることにより、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０に対して、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水をより確実に供給することができる。なぜなら、流路断面積Ｓｃｏと流路断面積Ｓｖｏとの比を、７：３より小さくするとクーラコアにおいて冷却不良が発生し、９：１より大きくすると切替弁において冷却不良が発生するからである。

このように第３の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｂによれば、バルブ内冷却水通路４０にも十分な量の冷却水を流すことができる。また、第１の実施の形態で説明した構成部品削減の効果も得ることができる。従って、システムの冷却効率（バイパスバルブ２およびＥＧＲクーラ３の冷却効率）を悪化させることなく、構成部品を削減するとともに車両搭載性を向上させることができる。

（第４の実施の形態）
次に、第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、クーラケースに冷却水の流れを規制する規制部材であるリブを設けている点が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第４の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムについて、図６および図７を参照しながら説明する。図６は、第４の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。

図６に示すように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｃでは、クーラケース５１の内側中央にリブ６０が形成されている。リブ６０は、クーラケース５１の先端部から開口端に向かって形成されている。そして、リブ６０は、図７に示すように、積層されたクーラコア５０のうち最外側に位置しているものに接触しており、積層されたクーラコア５０を両側から保持・固定している。このため、リブ６０が形成されている部分においては、クーラコア５０の長手方向と交差する方向（図６では左右方向）への冷却水の流れが規制される。また、積層されたクーラコア５０がコアプレート５１だけでなく、リブ６０によっても保持・固定されるため、クーラコア５０をしっかりと固定することができる。

このため、クーラケース５１内に導入された冷却水には、積層されたクーラコア５０に衝突した後、リブ６０が形成されている部分ではバイパスバルブ２側に向かう（図６では上方向）流れのみが形成される。積層されたクーラコア５０の最外面に回り込んだ冷却水はリブ６０によってクーラコア５０の根元部へと導かれるからである。なお、リブ６０が形成されていない部分では、クーラコア５０の長手方向と交差する方向への冷却水の流れが形成される。これにより、冷却水流入管５３からクーラ内冷却水通路５２に流入した冷却水を、バイパスバルブ２側、つまりクーラコア５０根元部側へと導くことができる。

このようにリブ６０を設けることにより、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０へと流れ込む冷却水の流れを形成することができる。従って、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０に対し、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水を確実に供給して流すことができる。

そして、リブ６０と、クーラコア５０およびコアプレート５５と、クーラケース５１とによって形成される流路６１，６１（図７参照）の合計断面積Ｓｃｒとバルブ内冷却水通路４０の入口断面積Ｓｖｉとの比が、Ｓｃｒ：Ｓｖｉ＝７：３〜９：１となるように、リブ６０の長さを設定することが好ましい。なお、本実施の形態では、Ｓｃｒ：Ｓｖｉ＝８：２に設定されている。これにより、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０へバイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水をより確実に流すことができる。なぜなら、合計断面積Ｓｃｒと入口断面積Ｓｖｉとの比を、７：３より小さくするとクーラコアにおいて冷却不良が発生し、９：１より大きくすると切替弁において冷却不良が発生するからである。

また、冷却水流出管５４が、クーラコア５０の先端部に冷却水流入管５３にほぼ対向して設けられている。このため、流路６１，６１を通過した冷却水はクーラコア５０の先端部に向かって流れる。これにより、クーラ内冷却水通路５２ではリブ６０を境にして、冷却水流入管５３設置側にはクーラコア５０先端部から根元部への冷却水の流れが形成され、冷却水流出管５４設置側にはクーラコア５０根元部から先端部への冷却水の流れが形成される。従って、クーラ内冷却水通路内５２において冷却水を確実にクーラコア５０の周囲全体に流すことができ、ＥＧＲクーラ３の冷却効率を向上させることができる。

このように第４の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｃによれば、バルブ内冷却水通路４０にも十分な量の冷却水を流すことができる。また、また、第１の実施の形態で説明した構成部品削減の効果も得ることができる。従って、システムの冷却効率（バイパスバルブ２およびＥＧＲクーラ３の冷却効率）を悪化させることなく、構成部品を削減するとともに車両搭載性を向上させることができる。

ここで、第４の実施の形態の変形例として、上記した第２の実施の形態を組み合わせることができる。すなわち、第４の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、バイパスバルブにも冷却水流出管を設ける。具体的には、図８に示すように、バイパスバルブ２のハウジング１０にバルブ部冷却水流出管４４を設け、それをバルブ内冷却水通路４０の下流側に接続する。そして、バルブ内冷却水通路４０の下流側（出口４０ｂに相当する部分）でクーラ内冷却水通路５２に連通させないようにしている。これにより、バルブ内冷却水通路４０を流れる冷却水が、バルブ部冷却水流出管４４からすべてシステム外へ排出される。

このため、システム内に導入した冷却水をバルブ内冷却水通路４０を通過させてシステム外へ流すための流路長を短くすることができる。これにより、バルブ内冷却水通路４０における圧力損失を小さくすることができる。従って、バルブ内冷却水通路４０を流れる冷却水の量を増加させることができ、バイパスバルブ２の冷却効率を向上させることができる。

（第５の実施の形態）
次に、第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、第２の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、冷却水をクーラコア根元部に導く案内部材であるフィンをクーラ内冷却水通路に設けている点が異なる。このため以下では、第２の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第５の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムについて、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、第５の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。図１０は、図９のＸ−Ｘにおける断面図である。

図９に示すように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｄでは、クーラケース５１の幅方向（図中左右）中央付近にフィン６５が設けられている。本実施の形態では、片側に３枚、合計６枚のフィン６５が設けられている（図１０参照）。フィン６５は、クーラケース５１の先端部から長手方向中央部付近にかけて配置されている。フィン６５は、ステー６６に固定された状態で、クーラコア５０またはクーラケース５１に取り付けられている。そして、フィン６５が取り付けられると、図１０に示すように、積層されたクーラコア５０のうち最外側に位置しているものに接触し、積層されたクーラコア５０を両側から保持・固定する。つまり、フィン６５は、クーラコア５０を保持・固定する機能も有する。これにより、積層されたクーラコア５０がコアプレート５１だけでなく、フィン６５によっても保持・固定されるため、クーラコア５０をしっかりと固定することができる。

そして、クーラケース５１内に導入された冷却水には、積層されたクーラコア５０に衝突した後、バイパスバルブ２側に向かう（図９では上方向）流れと、クーラケース５１先端側に向かう（図９では下方向）流れと、積層されたクーラコア５０の最外面に回り込む流れとが形成される。このうち、積層されたクーラコア５０の最外面に回り込む流れは、フィン６５によりバイパスバルブ２側に向かう（図９では上方向）流れに変えられる。つまり、積層されたクーラコア５０の最外面に回り込んだ冷却水が、クーラコア５０の根元部へと導かれる。その後、クーラコア５０の根元部へと導かれた冷却水は、クーラケース５１の開口端側に設けられた冷却水流出管５４からシステム外へ流出するとともに、一部がバルブ内冷却水通路４０へと流入する。

このようなフィン６５を設けることにより、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０へと流れ込む冷却水の流れを形成することができる。従って、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０に対し、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水を確実に供給して流すことができる。

このように第５の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｃによれば、バルブ内冷却水通路４０にも十分な量の冷却水を流すことができる。また、第１の実施の形態で説明した構成部品削減の効果も得ることができる。従って、システムの冷却効率（バイパスバルブ２およびＥＧＲクーラ３の冷却効率）を悪化させることなく、構成部品を削減するとともに車両搭載性を向上させることができる。

ここで、第５の実施の形態の変形例として、図１１に示すように、冷却水流出管４４をクーラケース５１の先端部に設けることもできる。こうすることにより、クーラ内冷却水通路５２における圧力損失が大きくなるので、クーラ内冷却水通路５２からバルブ内冷却水通路４０へ流入する冷却水の量を増加させることができる。従って、バルブ内冷却水通路４０を流れる冷却水の量を増加させることができ、バイパスバルブ２の冷却効率を向上させることができる。

（第６の実施の形態）
最後に、第６の実施の形態について説明する。第６の実施の形態は、第１の実施の形態と基本的な構成をほぼ同じくするが、冷却水流入管をクーラケースではなくバイパスバルブのハウジングに設けている点が異なる。このため以下では、第１の実施の形態と共通する構成については図面に同じ符号を付してその説明を適宜省略し、相違する構成を中心に第６の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムについて図１２を参照しながら説明する。図１２は、第６の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。

図１２に示すように、ＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｅでは、冷却水流入管５３がバイパスバルブ２のハウジング１０に斜めに設けられている。そして、冷却水流入管５３は、バルブ内冷却水通路４０の上流部（取付面４１近傍）に接続されている。これにより、冷却水流入管５３から直接、冷却水がバルブ内冷却水通路４０に供給されるため、バイパスバルブ２を冷却するために必要とされる量の冷却水を、バルブ内冷却水通路４０に流すことができる。

また、冷却水流入管５３が、バルブ内冷却水通路４０の上流部においてＥＧＲクーラ３側を向くように斜めに設けられている。このため、冷却水流入管５３をハウジング１０に設けても、クーラ内冷却水通路５２に対しても十分な量の冷却水を供給することができる。従って、ＥＧＲクーラ３の冷却効率を低下させることもない。

このように第６の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システム１ｅによれば、冷却水流入管５３からダイレクトにバルブ内冷却水通路４０へ冷却水が供給されるため、バルブ内冷却水通路４０に十分な量の冷却水を流すことができる。また、冷却水流入管５３が、バルブ内冷却水通路４０の上流部においてＥＧＲクーラ３側を向くように斜めに設けられているため、クーラ内冷却水通路５２に対しても十分な量の冷却水が供給される。さらに、第１の実施の形態で説明した構成部品削減の効果も得ることができる。従って、システムの冷却効率（バイパスバルブ２およびＥＧＲクーラ３の冷却効率）を悪化させることなく、構成部品を削減するとともに車両搭載性を向上させることができる。

ここで、第６の実施の形態の変形例として、上記した第２の実施の形態を組み合わせることができる。すなわち、第６の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、バイパスバルブにも冷却水流出管を設ける。具体的には、図１３に示すように、バイパスバルブ２のハウジング１０にバルブ部冷却水流出管４４を設け、それをバルブ内冷却水通路４０の下流側に接続する。そして、バルブ内冷却水通路４０の下流側（出口４０ｂに相当する部分）ではクーラ内冷却水通路５２に連通させないようにしている
。これにより、バルブ内冷却水通路４０を流れる冷却水が、バルブ部冷却水流出管４４からすべてシステム外へ排出される。

このため、バルブ内冷却水通路４０に導入した冷却水をシステム外へ流すための流路長を短くすることができる。これにより、バルブ内冷却水通路４０における圧力損失を小さくすることができる。従って、バルブ内冷却水通路４０を流れる冷却水の量を増加させることができ、バイパスバルブ２の冷却効率を向上させることができる。

なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、上記した第４の実施の形態では、リブ６０をクーラケース５１に設けている（一体形成している）が、別体構成とすることもできる。

また、上記した第５の実施の形態では、フィン６５をステー６６に固定しているが、ステーを使用することなくフィン６５をクーラコア５０またはクーラケース５１に固定（または一体形成）することもできる。

さらに、上記した実施の形態を任意に組み合わせることもできる。これにより、相乗的な効果を得ることができる。

第１の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩにおける断面図である。 バイパスバルブに備わるアクチュエータの概略構成を示す図である。 第２の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。 第３の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。 第４の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩにおける断面図である。 第４の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの変形例を示す図である。 第５の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。 図９のＸ−Ｘにおける断面図である。 第５の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの変形例を示す図である。 第６の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。 第６の実施の形態に係るＥＧＲクーラバイパス切替システムの変形例を示す図である。 従来のＥＧＲクーラバイパス切替システムの概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１ ＥＧＲクーラバイパス切替システム
２ バイパスバルブ
３ ＥＧＲクーラ
１０ ハウジング
１７ バイパス流路
１８ 弁座
２０ スイングバルブ
３０ アクチュエータ
４０ バルブ内冷却水通路
４０ａ 入口
４０ｂ 出口
４１ 取付面
４２ フランジ部
４４ バルブ部冷却水流出管
５０ クーラコア
５１ クーラケース
５２ クーラ内冷却水通路
５３ 冷却水流入管
５４ 冷却水流出管
５５ コアプレート
６０ リブ
６１ 流路
６５ フィン
６６ ステー

Claims (5)

1. ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、前記ＥＧＲクーラに対するＥＧＲガスの導入・非導入を切り替える切替弁とが一体化されたＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、
   前記ＥＧＲクーラに導入されたＥＧＲガスが通過するクーラコアと、
   前記クーラコアを収容し、前記クーラコアの根元部がコアプレートを介して固定されるクーラケースと、
   システム内に冷却水を流入させる冷却水流入管と、
   前記クーラケースに設けられ、システム内から冷却水を流出させる冷却水流出管と、
   前記クーラケース内に形成され、前記冷却水流入管から流入させた冷却水を前記クーラコアの外周に流すクーラ内冷却水通路と、
   前記切替弁を冷却するために前記切替弁のハウジング内に形成され、前記冷却水流入管から流入した冷却水を流す弁内冷却水通路と、
   前記クーラ内冷却水通路に設けられ、前記クーラコアを保持・固定するとともに、前記冷却水流入管から流入した冷却水の流れを規制する規制部材と、
   を有し、
   前記クーラ内冷却水通路と前記弁内冷却水通路とが、前記ＥＧＲクーラと前記切替弁との取付面で連通しており、
   前記冷却水流入管は、前記クーラコア先端部付近から冷却水が流入するように、前記クーラケースの前記切替弁取付側とは反対側端部に設けられ、
   前記規制部材は、前記クーラコア先端部における前記クーラコアの長手方向と交差する前記冷却水流入管から前記冷却水流出管に向かう方向へ流れる冷却水の流れを規制する
   ことを特徴とするＥＧＲクーラバイパス切替システム。
2. 請求項１に記載するＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、
   前記規制部材と前記クーラコアと前記クーラケースとによって前記クーラコア根元部に形成される冷却水通路の断面積と前記弁内冷却水通路の流入口断面積との比が、７：３〜９：１に設定されている
   ことを特徴とするＥＧＲクーラバイパス切替システム。
3. 請求項１に記載するＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、
   前記冷却水流出管は、前記クーラコア先端部にて冷却水の流出がなされるように前記クーラケースに前記冷却水流入管に対向して設けられている
   ことを特徴とするＥＧＲクーラバイパス切替システム。
4. 請求項１に記載するＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、
   前記切替弁のハウジングに設けられ、前記弁内冷却水通路の下流側でシステム外へ冷却水を流出させる弁部冷却水流出管を有する
   ことを特徴とするＥＧＲクーラバイパス切替システム。
5. 請求項４に記載するＥＧＲクーラバイパス切替システムにおいて、
   前記冷却水流出管の断面積と前記弁部冷却水流出管の断面積との比が、７：３〜９：１に設定されている
   ことを特徴とするＥＧＲクーラバイパス切替システム。

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