CN114517722A

CN114517722A - 阀的安装结构

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Publication number: CN114517722A
Application number: CN202111371474.3A
Authority: CN
Inventors: 都築裕介
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2020-11-20
Filing date: 2021-11-18
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2041-11-18
Also published as: JP2022082129A; DE102021130033B4; CN114517722B; JP7208211B2; DE102021130033A1

Abstract

本公开涉及一种阀的安装结构，是在排气流路中使用的阀的安装结构，其包括：阀、以及设置部，设置部是排气流路中的供阀安装的部分。阀具备阀座和阀芯。阀座安装在设置部，并且具有供排气通过的开口。阀芯能够关闭开口。阀的安装结构还具备缓冲部件，缓冲部件配置在阀座与设置部之间。

Description

阀的安装结构

技术领域

本公开涉及阀的安装结构。

背景技术

内燃机的排气系统中安装有使用阀芯对排气流路进行切换的切换阀。将该切换阀安装在设置于消音器内部的排气管的开口部等处并加以使用。在国际公开WO2016/076312号公报中，通过在阀座中的与阀芯抵接的部分配置缓冲部件来抑制闭阀时的撞击声。

发明内容

如果仅在阀座中的与阀芯抵接的部分配置缓冲部件，则有时无法充分实现对撞击声的抑制。当加厚缓冲部件时，虽然缓冲部件抑制撞击声的能力提高，但是排气泄漏却会加剧，因此，在缓冲部件的厚度增加上存在限制。

本公开的一个方面优选提供一种抑制闭阀时产生的异常声音的技术方案。

本公开的一个方案涉及一种阀的安装结构，是在排气流路中使用的阀的安装结构，其包括：阀；以及设置部，设置部是排气流路中的供阀安装的部分。阀具备阀座和阀芯。阀座安装在设置部，并且具有供排气通过的开口。阀芯能够封闭开口。阀的安装结构还具备缓冲部件，缓冲部件配置在阀座与设置部之间。

在该结构中，通过缓冲部件来衰减阀芯关闭时在阀座产生的振动。并且通过缓冲部件来抑制阀产生的振动向排气流路传递的情况。由此，能够减小因排气脈动而产生的振颤音等异常声音。

在上述阀的安装结构中，缓冲部件可以分别固定于阀座以及设置部。此外，缓冲部件中的固定阀座的位置和缓冲部件中的固定设置部的位置可以是不同的位置。

缓冲部件中的与阀座以及设置部固定的部分会因固定而失去些许柔韧性。因此，与除被固定的部分以外的部分相比，被固定的部分衰减振动的能力较小，从而容易传递振动。但是，在上述结构中，由于缓冲部件中固定有阀座的部分和固定有设置部的部分处在不同的位置，因此，在除被固定的部分以外的部分传递振动，从而能够良好地发挥缓冲部件的衰减振动的能力。

在上述阀的安装结构中，设置部可以呈筒状的形状。并且，缓冲部件与阀座固定的位置和缓冲部件与设置部固定的位置可以是在设置部的中心轴的长度方向上不同的位置。

根据如上结构，缓冲部件能够高度保持上述轴向上的柔韧性，因此能够发挥高度的衰减振动的能力。从而能够更加良好地抑制阀产生的振动向设置部传递的情况。

在上述阀的安装结构中，缓冲部件的一部分可以配置在阀座的开口的内部，并且缓冲部件可以在阀芯封闭开口时夹在阀芯与阀座之间。根据如上结构，能够抑制阀芯关闭并与阀座碰撞时产生的撞击声。

在上述阀的安装结构中，设置部可以呈筒状的形状。并且，阀的安装结构中可以形成有搭接部，搭接部是设置部、缓冲部件、以及阀座在与设置部的中心轴正交的方向上重叠的部分。根据如上结构，由于配置成使得设置部的壁面经由缓冲部件而与阀座抵接，因此，能够以稳定的状态将阀座安装在设置部上。

在上述阀的安装结构中，可以在如下位置处固定设置部和缓冲部件，该位置是比搭接部远离阀芯的位置，并且是设置部和缓冲部件相重叠且不重叠有阀座的位置。根据如上结构，通过扩大缓冲部件的配置范围，而能够提高衰减振动的效果。

此外，在上述阀的安装结构中，缓冲部件可以以围绕在设置部的周围的方式而配置。根据如上结构，能够实现在设置部的整个周围对振动的衰减以及对振动传递的抑制。

附图说明

图1是示出实施方式的阀的安装结构的立体图。

图2是示出实施方式的阀的安装结构且示出设置部、缓冲部件、阀座、以及阀芯的截面形状的立体图。

图3是示出实施方式的阀的安装结构的剖视图。

图4A是示出将实施方式的阀的安装结构应用到消音器的状态的立体图，并且是省略了筒状体的一部分的图。

图4B是用于说明排放气体的流动的消音器的示意性侧视图。

图5是示出变形例的阀的安装结构的立体图。

图6是示出变形例的阀的安装结构的立体图。

图7是示出变形例的阀的安装结构的立体图。

具体实施方式

以下参照附图说明本公开的例示性的实施方式。

[1.实施方式]

[1-1.整体结构]

图1-图3所示的阀的安装结构1是用于将阀5安装到排气流路3的设置部11的安装结构。阀的安装结构1包括阀5、设置部11、以及缓冲部件7。

在本实施方式中，排气流路3是用于使从车辆的内燃机排出的排放气体排放到车辆的外部的流路。设置部11是排气流路3中的供阀5安装的部分，并且是构成排气流路3的呈筒状形状的管道的前端部分。

阀5具有阀座13、阀芯15、旋转轴17、螺旋弹簧19等。阀座13经由缓冲部件7而安装在设置部11。阀座13具有供排气通过的开口。阀芯15通过旋转轴17以能够旋转的方式与阀座13连结。阀芯15在接近阀座13时封闭上述开口。螺旋弹簧19配置成卷绕在旋转轴17上。螺旋弹簧19朝封闭阀座13的开口的位置对阀芯15施力。

阀座13具有插入部31、扩径部33、边缘部35、以及一对轴支承部37。插入部31和扩径部33一体形成且呈筒状的形状。插入部31是直径沿轴向不产生变化的部分。扩径部33随着远离插入部31而呈圆锥台状扩径。插入部31的中心轴和扩径部33的中心轴一致。通过该插入部31和扩径部33而形成阀座13的开口。边缘部35是从扩径部33中的与插入部31相反的一侧的缘部起朝与扩径部33的中心轴相交的方向延伸的板状部件。一对轴支承部37在边缘部35中的隔开间隔的两个部位处以边缘部35为基准而朝插入部31所处一侧的相反侧延伸。一对轴支承部37在规定的位置处支承旋转轴17。

阀芯15具有抵接部41、底部43、边缘部45、以及一对连结部47。抵接部41呈圆锥台状。板状的底部43形成为封堵抵接部41中的被缩径的一侧的缘部。边缘部45是从抵接部41中的与底部43相反的一侧的缘部起朝与抵接部41的中心轴相交的方向延伸的板状部件。一对连结部47在边缘部45中的隔开间隔的两个部位处以边缘部45为基准而朝底部43所处一侧的相反侧延伸。一对连结部47分别具有供旋转轴17穿过的通孔。由此，阀芯15能够绕旋转轴17进行旋转。当阀芯15封闭阀座13的开口时，抵接部41从底部43侧进入开口，并且抵接部41处在与扩径部33相对的位置。

缓冲部件7配置在阀座13与设置部11之间。缓冲部件7使阀5的振动衰减。缓冲部件7是通过对丝线状金属进行编织，或不进行编制而使其缠结而形成的金属丝网。金属丝网形成为带有厚度的薄片状，并且能够弹性变形。

缓冲部件7以使得缓冲部件7的一部分围绕在设置部11的周围的方式而配置。并且缓冲部件7的一部分以在阀座13的开口的内部覆盖插入部31以及扩径部33的内周面的方式而配置。因此，当阀芯15关闭开口时，缓冲部件7夹在阀座13与阀芯15之间。缓冲部件7整体呈大致筒状。

如图3所示，缓冲部件7具有如下部分，即，处在设置部11的周围且处在阀座13的开口的内部的部分。由设置部11、缓冲部件7、以及阀座13形成搭接部51。搭接部51是设置部11、缓冲部件7、以及阀座13在与设置部11的中心轴A正交的方向上重叠的部分。此外，中心轴A与插入部31的中心轴以及扩径部33的中心轴一致。

缓冲部件7分别固定于阀座13以及设置部11。可利用点焊实施固定。缓冲部件7中的固定阀座13的位置和缓冲部件7中的固定设置部11的位置是不同的位置。具体而言，对缓冲部件7与阀座13实施焊接的第1焊接部61和对缓冲部件7与设置部11实施焊接的第2焊接部63是在设置部11的轴向(即中心轴A的长度方向)上不同的位置。第1焊接部61设置在插入部31。第1焊接部61也可以设置在搭接部51，还可以设置在除搭接部51以外的位置。第2焊接部63设置在设置部11和缓冲部件7相重叠且不重叠有阀座13的位置。该位置是比搭接部51远离阀芯15的位置。

在以上说明的安装结构中，阀5对排气流路3的至少一部分进行开闭。此外，阀芯15最接近阀座13的状态是阀5关闭的状态。阀芯15克服螺旋弹簧19的施力而离开阀座13的状态是阀5打开的状态。在阀5关闭的状态下，阀5的开口可以不完全封闭。在本实施方式中，排气的一部分能够经过金属丝网的间隙而从处在关闭状态的阀5通过。

[1-2.安装结构的使用例]

阀5也可以安装在除筒状的管道以外的对象物上。图4A-4B示出将阀5安装在消音器81的隔板89上的使用例。消音器81具有：构成外壳的筒状体83、第1闭塞部85和第2闭塞部87、对外壳内部进行分隔的隔板89、入口管91、以及出口管93。隔板89中形成有筒状的设置部95，阀5安装于该设置部95。

在如上所述的消音器81中，经由入口管91流入的排放气体进入第1室97，并经过阀5的开口而进入第2室99。然后，排放气体经由出口管93而排出。

[1-3.效果]

根据以上详细说明的实施方式，能够获得以下效果。

(1a)在上述安装结构1中，缓冲部件7配置在阀座13与设置部11之间，以衰减阀5的振动。因此，通过缓冲部件7来衰减阀芯15关闭时在阀座13产生的振动。并且通过缓冲部件7来抑制振动向排气流路3传递的情况。因此，能够减小因排气脈动而产生的振颤音等异常声音。

(1b)在安装结构1中，第1焊接部61和第2焊接部63是不同的位置。即，在不同的位置利用焊接使缓冲部件7分别固定于阀座13以及设置部11。缓冲部件7中的被实施点焊的部位衰减振动的能力会下降。但是，使第1焊接部61的位置和第2焊接部63的位置彼此偏离，由此使振动经由除焊接部位以外的部分，也就是经由衰减振动能力高的部分而进行传递，从而能够良好地实现衰减振动。

此外，第1焊接部61和第2焊接部63在设置部11的轴向上彼此偏离，因此，缓冲部件7易于吸收当阀芯15撞击到阀座13时产生的冲击，从而能够更良好地实现衰减振动。

(1c)缓冲部件7吸收当阀芯15撞击到阀座13时产生的冲击。因此，无需使用其他缓冲部件便能够抑制阀芯15关闭并与阀座13碰撞时产生的撞击声。

(1d)在安装结构1中，设置部11、缓冲部件7、以及阀座13形成搭接部51。因此，作为配置成使得设置部11的壁面经由缓冲部件7而与阀座13抵接的结果，能够以稳定的状态将阀座13安装在设置部11上。

(1e)在安装结构1中，在如下位置处固定设置部11和缓冲部件7，该位置是比搭接部51远离阀芯15的位置，并且是设置部11和缓冲部件7相重叠且不重叠有阀座13的位置。在上述结构中，通过扩大缓冲部件7的配置范围，而能够提高衰减振动的效果。此外，首先对阀座13和缓冲部件7实施焊接从而形成第1焊接部61，然后对缓冲部件7和设置部11实施焊接从而形成第2焊接部63，按照该程序能够容易地实现阀5相对于设置部11的固定。

此外，安装结构1也可以是如下结构：例如，搭接部51朝远离阀芯15的方向延伸加长，并且搭接部51一直设置到超越第2焊接部63的位置。在该结构中，若阀座13覆盖待形成第2焊接部63的位置，则难以进行缓冲部件7和设置部11的焊接，因此，难以形成第2焊接部63。该情况下，例如可以在阀座13中的与第2焊接部63的外周侧相对应的部分处设置用于形成第2焊接部63的开口，并利用该开口对缓冲部件7和设置部11实施焊接。通过以如上方式实施焊接，而形成使得第2焊接部63处在阀座13与设置部11之间的结构。

[2.其他实施方式]

以上对本公开的实施方式进行了说明，不过，本公开不限于上述实施方式，在本公开的所属技术范围内能够采用各种实施方式。

(2a)在上述实施方式中，例示了在车辆的内燃机的排气流路3中安装阀的安装结构。不过，排气流路只要是用于使排气通过的管道即可，无特别限定。例如，也可以在设置于除车辆以外的对象物的排气流路中应用本公开的安装结构，还可以在用于排放除内燃机的排放气体以外的气体的排气流路中应用本公开的安装结构。

(2b)在上述实施方式中，例示了通过使阀芯15以处在阀座13的开口外部的旋转轴17为中心进行移动来开闭阀。不过，能够应用本公开的安装结构的阀的结构无特别限定。此外，只要是在开闭时产生碰撞声的阀，均能够有效地利用本公开的安装结构的消音效果。

(2c)在上述实施方式中，作为缓冲部件7例示了金属丝网。不过，只要能够吸收阀座13与阀芯15之间的振动的缓冲部件即可，对缓冲部件的具体的材料、形状等不进行特别限定。例如，也可以使用包含柔韧性高于阀座13以及阀芯15的材料的部件作为缓冲部件。此外，当在排放高温排气的系统中使用阀的情况下，缓冲部件优选使用耐热性高的材料。

(2d)在上述实施方式中，例示了第1焊接部61的位置和第2焊接部63的位置在设置部11的轴向上彼此不同。不过，第1焊接部61和第2焊接部63也可以配置在于设置部11的周向上不同的位置处。当然，第1焊接部61的位置和第2焊接部63的位置可以是在设置部11的轴向上以及周向上均不同的位置。此外，第1焊接部61和第2焊接部63也可以是相同的位置。

(2e)在上述实施方式中，例示了形成搭接部51的结构，不过，也可以不形成搭接部51。此外，在上述实施方式中，例示了缓冲部件7一直设置到比搭接部51远离阀芯15的位置的结构，不过，也可以在比搭接部51远离阀芯15的位置不设置缓冲部件7。

(2f)在上述实施方式中，例示了缓冲部件7以围绕在设置部11的周围的方式而配置的结构。不过，也可以仅在设置部11的周向的一部分配置缓冲部件7。换言之，缓冲部件7可以不形成为筒状。

(2g)在上述实施方式中，例示了通过点焊固定缓冲部件7和阀座13以及固定缓冲部件7和阀芯15的方法。不过，也可以通过除点焊以外的焊接实施固定。还可以通过除焊接以外的方法实施固定。

(2h)在上述实施方式中，例示了夹在设置部11与阀座13之间的缓冲部件7配置在阀座13的内表面，以抑制阀座13和阀芯15的碰撞声的结构。不过，也可以设置不同于缓冲部件7的用于抑制阀座13和阀芯15的碰撞声的缓冲用部件。在图5所示的阀的安装结构101中，在设置部11与阀座13之间配置有缓冲部件103，并且在阀座13的扩径部33的内侧面配置有缓冲用部件105。缓冲部件103和缓冲用部件105可以是包含相同材料的部件，也可以是由不同材料构成的部件。

(2i)在上述实施方式中，例示了在设置部11的周围配置缓冲部件7，然后在缓冲部件7的周围配置阀座13的结构。不过，设置部11也可以配置在阀座13的外侧。在图6所示的阀的安装结构201中，从外侧起依次层叠设置部11、缓冲部件203、以及阀座13。此外，如安装结构201所示，缓冲部件203可以具有在插入部31的端部处折回的折回部203a，安装结构201可以构造成：缓冲部件203延伸到阀座13的开口内部。

(2j)如图7的阀的安装结构301所示，设置部11可以具有保持缓冲部件7的保持部303。根据如上结构，能够抑制缓冲部件7的破损，并且能够以稳定的状态将阀座13安装在设置部11上。

(2k)在上述实施方式中，例示了设置部11呈筒状形状的结构。不过，设置部11可以不是筒状的形状。例如，也可以将形成有通孔的平板中的通孔周边的部分设置成设置部。该情况下，在平板中形成的通孔成为供排气通过的开口。

(2l)可以由多个构成元素实现上述实施方式中的一个构成元素所具有的多个功能，或者可以由多个构成元素实现一个构成元素所具有的一个功能。此外，可以由一个构成元素实现多个构成元素所具有的多个功能，或者可以由一个构成元素实现通过多个构成元素实现的一个功能。此外，可以省略上述实施方式的构成的一部分。还可以用上述实施方式的构成的至少一部分对上述其他实施方式的构成进行附加或者置换。

Claims

1.一种阀的安装结构，是在排气流路中使用的阀的安装结构，其特征在于，所述阀的安装结构包括：

阀；以及

设置部，所述设置部是排气流路中的供所述阀安装的部分；并且

所述阀具备阀座和阀芯，

所述阀座安装在所述设置部，并且具有供排气通过的开口；

所述阀芯用于封闭所述开口，

所述阀的安装结构还具备缓冲部件，所述缓冲部件配置在所述阀座与所述设置部之间。

2.根据权利要求1所述的阀的安装结构，其特征在于，

所述缓冲部件分别固定于所述阀座以及所述设置部，

所述缓冲部件中的固定所述阀座的位置和所述缓冲部件中的固定所述设置部的位置是不同的位置。

3.根据权利要求2所述的阀的安装结构，其特征在于，

所述设置部呈筒状的形状，

所述缓冲部件与所述阀座固定的位置和所述缓冲部件与所述设置部固定的位置是在所述设置部的中心轴的长度方向上不同的位置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的阀的安装结构，其特征在于，

所述缓冲部件的一部分配置在所述阀座的所述开口的内部，并且所述缓冲部件在所述阀芯封闭所述开口时夹在所述阀芯与所述阀座之间。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的阀的安装结构，其特征在于，

所述设置部呈筒状的形状，

所述阀的安装结构中形成有搭接部，所述搭接部是所述设置部、所述缓冲部件、以及所述阀座在与所述设置部的中心轴正交的方向上重叠的部分。

6.根据权利要求5所述的阀的安装结构，其特征在于，

在如下位置处固定所述设置部和所述缓冲部件，该位置是比所述搭接部远离所述阀芯的位置，并且是所述设置部和所述缓冲部件相重叠且不重叠有所述阀座的位置。

7.根据权利要求5或6所述的阀的安装结构，其特征在于，

所述缓冲部件以围绕在所述设置部的周围的方式而配置。