[发明专利]排气回流阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种设置在构成排气回流装置（Exhaust Gas Recirculation（EGR）装置）的排气回流通路中的、由驱动器驱动的排气回流阀。

背景技术

以往，作为这种技术，例如公知有一种图7、图8所示那样的提升阀构造的排气回流阀（EGR阀）61。该现存的EGR阀61包括：外壳62，其包含EGR气体的流路63；阀座64，其设置在流路63的中途；阀芯65，其以能够落位于阀座64的方式设置，且在该阀芯65与阀座64之间形成EGR气体的计量部80；阀轴66，其在一端部设置有阀芯65，以便使阀芯65相对于阀座64移动；以及驱动器68，其用于使阀轴66与阀芯65一同沿轴向进行行程运动。而且，通过利用驱动器68使阀轴66进行行程运动来调节计量部80的开度，从而调节流路63中的EGR气体流量。因而，现存的EGR阀61的气体流量特性主要是由阀芯65的形状和阀座64的形状规定的。在下述的专利文献1中记载有这种EGR阀的一例子。图7是表示现存的EGR阀61的全闭状态的剖视图，图8是表示现存的EGR阀61的全开状态的剖视图。

此外，本案申请人在对现存的EGR阀61解析了EGR气体的流动之后，确认了阀座64和阀芯65之间的计量部80的形状阻碍EGR气体的流动。即，在现存的EGR阀61中，阀座64呈圆环状，在其中心形成有阀孔64a。此外，阀芯65呈大致扁平圆锥形状。在图7、图8中，阀座64在其轴线方向上包含第1端面64b和第2端面64c。此外，阀孔64a的内周面的轴线方向上的一半呈内径朝向EGR气体的下游侧、即第1端面64b去而扩大的锥形状。如图7所示，在全闭状态下，阀芯65的最小外径部65a位于阀孔64a的内侧，且阀芯65的最大外径部65b的附近抵接于阀座64的第2端面64c的内周缘，从而阀芯65将阀孔64a封闭。

图9利用说明图针对现存的EGR阀61表示全开状态的流路63中的EGR气体流动的CAE解析结果（EGR气体流动方向、EGR气体流速分布）。图10同样利用说明图针对现存的EGR阀61表示全开状态的流路63中的EGR气体流动的CAE解析结果（EGR气体流速分布）。在图9、图10中，沿着流路63的内周面的EGR气体的流动碰到阀座64的第2端面64c，将朝向改变90°而朝向阀孔64a。之后，EGR气体的流动通过阀座64和阀芯65之间的计量部80，一边沿着阀孔64a的锥形状扩展一边在流路63中朝向下游侧。根据图8、图9知晓：在现存的EGR阀61中，在阀座64的第2端面64c处计量部80的开口面积最小。因此，来自比计量部80靠上游的位置的EGR气体的流动成为在计量部80处被节流的形态，向比计量部80靠下游的位置流动的EGR气体的流动成为自计量部80起扩展的形态，压力损失较大。因而，在计量部80的前后发生EGR气体的流动的停滞、流动的剥离（漩涡），导致阻碍EGR气体的流动。根据图9、图10知晓EGR气体的流动存在如下的倾向：虽然由于EGR气体的流动在流出阀座64时扩展而在流路63的靠近中心（阀轴66）的位置流速变得比较高，但是在流路66的靠近外部的位置，受到涡流等的影响而流速下降。此外，EGR气体的流速变得比较快的状况仅是在阀轴66的附近，在除此之外的部分流速并没有变得那么高。

在此，在下述的专利文献2中记载有这样构成的EGR阀：通过设计阀座的形状，精密地控制低开度区域中的EGR气体流量，确保高开度区域中的EGR气体的最大流量。如图11所示，在该EGR阀的外壳82中的与阀座相当的部分设有扩径部87，该扩径部87使气体通路从该相当于阀座的部分与板状的阀芯85之间的落位部84起朝向开阀侧去而逐渐扩大。该扩径部87具有以朝向上游侧去而内径逐渐扩大的方式弯曲成凸状的形状。该扩径部87的开阀侧的区间88的扩径率被设定得大于落位部84那一侧的区间89的扩径率。图11是表示EGR阀的外壳的一部分的放大剖视图。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－202516号公报

专利文献2：日本特开平9－42072号公报