CN116981837A - 排气阀及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种排气阀(1)，是轻量且能够实现制造效率的提高、制造成本的减少、产品精度的提高的排气阀，其具备：管体(2)，连接排气的上游管(11)与下游管(12)；阀板(4)，安装于通过促动器(8)的驱动而进行旋转的旋转轴(3)并配置于管体(2)内，能够以对管体(2)内的排气流路进行开闭的方式旋转；及止动件(5)，固定于管体(2)内，止动件(5)为基部(51)、第一抵接部(52)及第二抵接部(53)的一体形成部件，基部(51)形成有供旋转轴(3)插入的插入孔(511)，第一抵接部(52)在基部(51)的排气上下游的一侧沿着管体(2)的内周面(24)延伸设置，第二抵接部(53)在另一侧沿着管体(2)的内周面(24)且向与第一抵接部(52)相反的一侧延伸设置，阀板(4)在封闭排气流路的位置与第一抵接部(52)和第二抵接部(53)抵接。

Description

排气阀及其制造方法

技术领域

本发明涉及设置在供汽车等的排气流通的排气路径上并通过开闭动作来对排气的流通量和排气声进行调整的排气阀及其制造方法。

背景技术

以往，作为设置在供汽车等的排气流通的排气路径上并通过开闭动作来对排气的流通量进行调整的排气阀，存在专利文献1的排气阀。在专利文献1的排气阀中，设置连接排气的上游管与下游管的管体，根据基于促动器的驱动产生的旋转轴的旋转而旋转的闸门配置于管体内，管体的下游侧的大致弧状的第一止动件、上游侧的大致弧状的第二止动件分别焊接安装于内表面，旋转的闸门在封闭排气路径的位置与大致弧状的第一止动件和大致弧状的第二止动件抵接。

另外，作为别的构造的排气阀，已知对连接排气的上游管与下游管的管体使用壁厚较厚的管体，相当于上述的第一止动件和第二止动件的部位通过切削管体的内侧来形成，旋转的闸门在封闭排气路径的位置与切削形成的第一止动件和第二止动件抵接。

在先技术文献

专利文献1：美国专利第10167785号公报

另外，在专利文献1的排气阀中，在将不同部件的第一止动件和第二止动件分别焊接于管体来进行制造时，为了确保位置精度，需要在第一止动件与管体的焊接时对第一止动件和管体进行定位保持并嵌合的定位嵌合机构和在第二止动件与管体的焊接时对第二止动件和管体进行定位保持并嵌合的定位嵌合机构这两组定位嵌合机构的两次定位焊接加工。因此，制造效率差，制造成本变高。

而且，在专利文献1的排气阀中，需要分别设定用于向管体内嵌入第一止动件并进行定位的间隙和用于向管体内嵌入第二止动件并进行定位的间隙，进行第一止动件向管体内的组装和第二止动件向管体内的组装，因此嵌入、定位用的间隙变多。当嵌入、定位用的间隙变多时，第一止动件、第二止动件与管体的嵌合精度下降，组装后的产品精度下降。

另外，在切削形成相当于上述的第一止动件和第二止动件的部位的别的构造的排气阀中，需要进行切削加工，因此制造成本变高。而且，为了确保切削加工用的切削余量，需要使用壁厚较厚的管体，排气阀的重量变重。该排气阀的重量增加在将排气阀设置于汽车的排气路径的情况下使燃油经济性能下降。

发明内容

本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种轻量且能够实现制造效率的提高、制造成本的减少、产品精度的提高的排气阀及其制造方法。

本发明的排气阀的特征在于，具备：管体，连接排气的上游管与下游管；阀板，安装于通过促动器的驱动而进行旋转的旋转轴并配置于上述管体内，能够以对上述管体内的排气流路进行开闭的方式旋转；及止动件，固定于上述管体内，上述止动件为基部、第一抵接部及第二抵接部的一体形成部件，上述基部形成有供上述旋转轴插入的插入孔，上述第一抵接部在上述基部的排气上下游的一侧沿着上述管体的内周面延伸设置，上述第二抵接部在上述基部的排气上下游的另一侧沿着上述管体的内周面且向与上述第一抵接部相反的一侧延伸设置，上述阀板在封闭上述排气流路的位置与上述第一抵接部和上述第二抵接部抵接。

由此，通过使止动件为一体形成部件，能够削减零件件数，并且能够减少止动件与管体的定位嵌合机构的个数和定位固定加工的次数，实现制造效率的提高和制造成本的减少。另外，只将一个一体形成部件的止动件与管体嵌合并组装即可，因此能够减少嵌入、定位用的间隙，能够提高止动件与管体的嵌合精度、组装后的产品精度，提高排气阀的产品品质。

本发明的排气阀的特征在于，上述第一抵接部和上述第二抵接部分别形成为大致弧状，上述第一抵接部的对于上述阀板的抵接面与上述第二抵接部的对于上述阀板的抵接面之间的上述管体的轴向上的距离设定为大于上述旋转轴的轴径。

由此，能够防止管体中的与止动件的基部相向的位置处的第一抵接部、第二抵接部与阀板的旋转轴之间的干涉、接触，还能够使旋转轴的组装作业容易化。另外，能够将大致弧状的第一抵接部和大致弧状的第二抵接部中的任一个或者两者的前端延伸设置至在管体轴向上与旋转轴重叠的位置，能够使第一抵接部的抵接面和第二抵接部的抵接面中的任一个或者两者的与阀板抵接的距离或面积增加，能够尽可能地抑制阀板封闭时的排气的泄漏。另外，通过管体的旋转轴插通孔与基部的旋转轴的插入孔之间的位置对齐来实现产品精度的提高，另一方面通过形成为在管体中的与止动件的基部相向的位置处大致弧状的第一抵接部、第二抵接部分离地配置的结构，能够扩大尺寸精度的容许范围，实现成品率提高。

本发明的排气阀的制造方法是制造本发明的排气阀的方法，其特征在于，具备以使一体形成基部、第一抵接部及第二抵接部而成的止动件的上述基部的插入孔与旋转轴插通孔的位置对齐的方式将上述止动件嵌合于管体内的工序，上述基部形成有供旋转轴插入的上述插入孔，上述第一抵接部在上述基部的上下游的一侧沿着上述管体的内周面延伸设置，上述第二抵接部在上述基部的上下游的另一侧沿着上述管体的内周面且向与上述第一抵接部相反的一侧延伸设置，上述旋转轴插通孔形成于连接排气的上游管与下游管的上述管体的周壁。

由此，能够使止动件的基部的旋转轴的插入孔与形成在管体的周壁上的旋转轴插通孔的位置对齐并以此为基准组装排气阀，能够使制造作业容易化。并且，能够容易地确保止动件的旋转轴的插入孔、管体周壁的旋转轴插通孔和旋转轴的所需的同轴度，从这一点来看也能够实现排气阀的产品精度的提高、产品品质的提高。另外，因为能够更可靠地确保止动件的旋转轴的插入孔、管体周壁的旋转轴插通孔和旋转轴的所需的同轴度，所以能够减少旋转轴及阀板的旋转动作中的摩擦而获得更平滑的旋转动作，并且能够以设定的抵接距离、抵接面积使阀板更可靠地与第一抵接部的抵接面和第二抵接部的抵接面抵接，尽可能地抑制阀板封闭时的排气的泄漏。

发明效果

本发明的排气阀为轻量且能够实现制造效率的提高、制造成本的减少、产品精度的提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式的排气阀的关闭状态的立体说明图。

图2是实施方式的排气阀的打开状态的横剖说明图。

图3是实施方式的排气阀的打开状态的从底面侧观察的纵剖说明图。

图4是实施方式的排气阀的关闭状态的从底面侧观察的纵剖说明图。

图5是对实施方式的排气阀的关闭状态进行说明的局部剖面说明图。

图6的(a)是实施方式的排气阀中的止动件的立体图，(b)是其俯视图，(c)是其侧视图，(d)是其仰视图。

具体实施方式

〔实施方式的排气阀〕

本发明的实施方式的排气阀1设置于供汽车的排气流通的排气路径，通过开闭动作来对排气的流通量和排气声进行调整。如图1～图5所示，排气阀1具备：大致圆筒形的管体2、沿着与管体2的轴向正交的方向配置并以通过管体2的大致中心的方式贯通周壁21地设置的旋转轴3、紧固安装于旋转轴3并配置于管体2内的阀板4及固定于管体2内的止动件5。

管体2连接构成排气路径的排气的上游管11与下游管12，在管体2的管轴方向上的一个端部侧固定上游管11，在另一个端部侧固定下游管12。排气的上游管11和下游管12向管体2的固定的方式是随意的，例如可以通过对接焊在管体2的管轴方向上的一个端部固定上游管11并在另一个端部固定下游管12，或者将上游管11内嵌合于管体2的管轴方向的一个端部侧，将下游管12内嵌合于另一个端部侧并通过角焊或贯通焊接来分别进行固定，或者将上游管11外嵌合于管体2的管轴方向的一个端部侧，将下游管12外嵌合于另一个端部侧并通过角焊或贯通焊接来分别进行固定等。

在管体2的周壁21上，在径向上的相向的位置形成有旋转轴插通孔22、23，旋转轴3配置成将轴向的一个端部插通于旋转轴插通孔22，将另一个端部插通于旋转轴插通孔23。在旋转轴插通孔22的外侧设有顶部开口的大致帽形状的轴承壳体61，变形成依照管体2的周壁21的外周面的形状的凸缘部611以沿着周壁21的外周面的方式配置并通过焊接等进行固定。在轴承壳体61中收纳轴承71，对从旋转轴插通孔22向管体2的外侧突出的旋转轴3的轴向是的一个端部进行轴支撑。

在旋转轴插通孔23的外侧设有大致帽形状的轴承壳体62，变形成依照管体2的周壁21的外周面的形状的凸缘部621以沿着周壁21的外周面的方式配置并通过焊接等进行固定。在轴承壳体62内收纳有轴承72，对从旋转轴插通孔23向管体2的外侧突出的旋转轴3的轴向的另一个端部进行轴支撑。

旋转轴3的轴向上的一个端部比轴承71更向外侧突出，与促动器8的驱动传递部81连结。旋转轴3通过促动器8的驱动而经由驱动传递部81进行旋转动作，根据旋转轴3的旋转，阀板4以对管体2内的排气流路进行开闭的方式旋转。

阀板4在图示例中形成为主视大致圆形状，成为大致半圆形的第一平板部41和大致半圆形的第二平板部42经由弯曲板部43而相连的一体地形成的阶梯板状。大致半圆形的第一平板部41和大致半圆形的第二平板部42以大致平行地延伸的方式配置，第一平板部41与第二平板部42相比在与旋转轴3的轴向正交的方向上更长地形成且面积更大地形成。在第一平板部41与第二平板部42之间设置的弯曲板部43以大致沿着旋转轴3的外周面的方式配置，通过焊接等固定于旋转轴3。

如图2～图6所示，止动件5为主视大致C字形的一体形成部件，具有基部51，该基部51形成有供旋转轴3插入的插入孔511，在基部51的排气上下游的一侧形成有大致弧状的第一抵接部52，在基部51的排气上下游的另一侧形成有大致弧状的第二抵接部53。大致弧状的第一抵接部52以沿着管体2的内周面24的方式延伸设置，大致弧状的第二抵接部53以沿着管体2的内周面24的方式延伸设置，且以在管体2内向与第一抵接部52的管体周方向的相反侧延伸的方式延伸设置。止动件5通过贯通焊接等焊接等固定于管体2的周壁21。

止动件5的第一抵接部52和第二抵接部53在旋转的阀板4处于封闭管体2的排气流路的位置的状态下形成并配置于与阀板4抵接的位置，第一抵接部52的对于阀板4的抵接面521和第二抵接部53的对于阀板4的抵接面531与处于封闭管体2的排气流路的位置的阀板4抵接，限制阀板4的旋转动作。图5中示出了基于处于封闭管体2的排气流路的位置的阀板4与第一抵接部52的抵接面521及第二抵接部53的抵接面531之间的抵接的接触区域R。

止动件5的第一抵接部52的对于阀板4的抵接面521与第二抵接部53的对于阀板4的抵接面531之间的管体2的轴向上的距离L设定并形成为大于旋转轴3的轴径，避免大致弧状的第一抵接部52的前端和大致弧状的第二抵接部53的前端与位于旋转轴插通孔23的附近的旋转轴3的轴向上的另一端部附近部分接触、干涉(参照图3、图2)。

在本实施方式的排气阀1中，通过省略图示的控制装置的控制来对促动器8的驱动进行控制，使旋转轴3及阀板4转动来切换打开状态与关闭状态。在打开状态的排气阀1中，阀板4的第一平板部41和第二平板部42的面延伸的方向以依照管体2内的排气流路、管轴方向的方式配置(参照图2、图3)。在关闭状态的排气阀1中，阀板4的第一平板部41和第二平板部42以堵住管体2内的排气流路的方式配置，第一平板部41与止动件5的第一抵接部52的抵接面521抵接，第二平板部42与止动件5的第二抵接部53的抵接面531抵接，以尽可能地抑制排气向下游管12的流动的方式进行封闭(参照图1、图4、图5)。

另外，在制造本实施方式的排气阀1时，使形成有供旋转轴3插入的插入孔511的基部51、第一抵接部52和第二抵接部53一体形成的作为一体形成部件的止动件5的基部51的插入孔511与形成在管体2的周壁21上的旋转轴插通孔22的位置对齐，将止动件5嵌合于管体2内，由此能够以插入孔511与旋转轴插通孔22的位置对齐为基准，确保所需的同轴度且容易组装。

根据本实施方式的排气阀1，通过使止动件5为一体形成部件，而能够削减零件件数，并且能够减少止动件5与管体2的定位嵌合机构的个数和定位固定加工的次数，实现制造效率的提高和制造成本的减少。另外，只将一个作为一体形成部件的止动件5与管体2嵌合并组装即可，因此能够减少嵌入、定位用的间隙，能够提高止动件5与管体2的嵌合精度、组装后的产品精度，提高排气阀1的产品品质。

另外，通过将第一抵接部52和第二抵接部53分别形成为大致弧状，并将第一抵接部52的对于阀板4的抵接面521与第二抵接部53的对于阀板4的抵接面531之间的管体2的轴向上的距离L设定为大于旋转轴3的轴径，而能够防止管体2中的与止动件5的基部51相向的位置处的第一抵接部52、第二抵接部53与阀板4的旋转轴3之间的干涉、接触，还能够使旋转轴3的组装作业容易化。另外，能够将大致弧状的第一抵接部52的前端延伸设置至在管体轴向上与旋转轴3重叠的位置，能够使第一抵接部52的抵接面521和阀板4抵接的距离或面积增加，能够尽可能地抑制阀板封闭时的排气的泄漏。另外，通过管体2的旋转轴插通孔22与基部51的旋转轴3的插入孔511之间的位置对齐来实现产品精度的提高，另一方面通过形成为在管体2中的与止动件5的基部51相向的位置处大致弧状的第一抵接部52、第二抵接部53分离地配置的结构，能够扩大尺寸精度的容许范围，实现成品率提高。

另外，在使止动件5的基部51的旋转轴3的插入孔511与形成在管体2的周壁21上的旋转轴插通孔22的位置对齐并以此为基准组装排气阀的情况下，能够使制造作业容易化。另外，能够容易地确保止动件5的旋转轴3的插入孔511、管体周壁的旋转轴插通孔22和旋转轴3的所需的同轴度，从这一点来看也能够实现排气阀1的产品精度的提高、产品品质的提高。另外，因为能够更可靠地确保止动件5的旋转轴3的插入孔511、管体周壁的旋转轴插通孔22和旋转轴3的所需的同轴度，所以能够减少旋转轴3及阀板4的旋转动作中的摩擦而获得更平滑的旋转动作，并且能够以设定的抵接距离、抵接面积使阀板4更可靠地与第一抵接部52的抵接面521和第二抵接部53的抵接面531抵接，尽可能地抑制阀板封闭时的排气的泄漏。

〔本说明书公开发明的包含范围〕

本说明书公开的发明除了作为发明而列举的各发明、实施方式以外，还包含在能够适用的范围内将它们的部分内容变更成本说明书公开的其他的内容而确定的方案、或者在它们的内容中添加本说明书公开的其他的内容而确定的方案、或者在能够获得部分作用效果的范围内将它们的部分内容删除并进行上位概念化而确定的方案。并且，本说明书公开的发明也包含下述变形例和补记的内容。

例如，上述实施方式的止动件5为主视下大致C字形状的一体形成部件，但本发明的排气阀中的止动件在本发明的宗旨的范围内是随意的，例如也可以为将在基部51的一侧沿着管体2的内周面24延伸设置的大致弧状的第一抵接部52的前端和在基部51的另一侧沿着管体2的内周面24向与第一抵接部52相反的一侧延伸设置的大致弧状的第二抵接部53的前端与形成有供旋转轴3的另一端部侧插入的插入孔的第二基部连结，而形成主视大致O字形状的一体形成部件的止动件等。

另外，本发明的排气阀1中的阀板的形状并不限定于上述实施方式的大致半圆形的第一平板部41和大致半圆形的第二平板部42经由弯曲板部43相连的一体地形成的阶梯板状的阀板4，在本发明的宗旨的范围内是随意的。

工业上的可利用性

本发明能够利用于在供汽车等的排气流通的排气路径上设置并通过开闭动作来对排气的流通量和排气声进行调整的排气阀。

附图标记说明

1…排气阀 2…管体 21…周壁 22、23…旋转轴插通孔 24…内周面 3…旋转轴4…阀板 41…第一平板部 42…第二平板部 43…弯曲板部 5…止动件 51…基部 511…插入孔 52…第一抵接部 521…抵接面 53…第二抵接部 531…抵接面 61、62…轴承壳体611、621…凸缘部 71、72…轴承 8…促动器 81…驱动传递部 11…上游管 12…下游管R…基于阀板与第一抵接部的抵接面及第二抵接部的抵接面之间的抵接的接触区域 L…第一抵接部的抵接面与第二抵接部的抵接面之间的管体轴向上的距离。

Claims (3)

1.一种排气阀，其特征在于，具备：

管体，连接排气的上游管与下游管；

阀板，安装于通过促动器的驱动而进行旋转的旋转轴并配置于所述管体内，能够以对所述管体内的排气流路进行开闭的方式旋转；及

止动件，固定于所述管体内，

所述止动件为基部、第一抵接部及第二抵接部的一体形成部件，所述基部形成有供所述旋转轴插入的插入孔，所述第一抵接部在所述基部的排气上下游的一侧沿着所述管体的内周面延伸设置，所述第二抵接部在所述基部的排气上下游的另一侧沿着所述管体的内周面且向与所述第一抵接部相反的一侧延伸设置，

所述阀板在封闭所述排气流路的位置与所述第一抵接部和所述第二抵接部抵接。

2.根据权利要求1所述的排气阀，其特征在于，

所述第一抵接部和所述第二抵接部分别形成为大致弧状，

所述第一抵接部的对于所述阀板的抵接面与所述第二抵接部的对于所述阀板的抵接面之间的所述管体的轴向上的距离设定为大于所述旋转轴的轴径。

3.一种排气阀的制造方法，是权利要求1或2所述的排气阀的制造方法，所述排气阀的制造方法的特征在于，

所述排气阀的制造方法具备以使一体形成基部、第一抵接部及第二抵接部而成的止动件的所述基部的插入孔与旋转轴插通孔的位置对齐的方式将所述止动件嵌合于管体内的工序，所述基部形成有供旋转轴插入的所述插入孔，所述第一抵接部在所述基部的上下游的一侧沿着所述管体的内周面延伸设置，所述第二抵接部在所述基部的上下游的另一侧沿着所述管体的内周面且向与所述第一抵接部相反的一侧延伸设置，所述旋转轴插通孔形成于连接排气的上游管与下游管的所述管体的周壁。