JP2014066288A - Exhaust valve, and spring - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce striking sound generated with chattering of a valve member.SOLUTION: A resistive element 15C that can be slidably contacted with a coil part 15A is contacted with an outer peripheral side of the coil part 15A of a spring 15 acting as a return spring for a valve body. With this action, a part of kinetic energy of the valve body generated by a displacement of the valve body is converted into heat energy without being stored as resilient energy in the spring 15 and absorbed into the surrounding atmosphere. Accordingly, since the kinetic energy of the valve body generated as the chattering of the valve body can be absorbed as heat energy, the chattering of the valve body can be attenuated. Consequently, the chattering or the like generated along with the chattering of the valve body can be reduced.

Description

本発明は、排気弁、及び当該排気弁用のスプリングに関するものである。   The present invention relates to an exhaust valve and a spring for the exhaust valve.

例えば、特許文献1に記載の発明では、弁体がチャタリング又は振動した際の衝撃音又は打音を低減する手段として、弁体が接触する弁座部にワイヤメッシュを配設している。すなわち、弁体が振動して弁体がワイヤメッシュに衝突すると、その衝突荷重が分散されるので、衝撃音又は打音が低減される。なお、以下、チャタリング又は振動をチャタリングという。   For example, in the invention described in Patent Document 1, a wire mesh is disposed on a valve seat portion that contacts the valve body as means for reducing impact sound or hammering sound when the valve body chatters or vibrates. That is, when the valve body vibrates and the valve body collides with the wire mesh, the collision load is dispersed, so that the impact sound or the hitting sound is reduced. Hereinafter, chattering or vibration is referred to as chattering.

特開2011−185119号公報JP 2011-185119 A

しかし、特許文献1に記載の発明では、衝突荷重を分散させるのみであり、そもそも、弁体のチャタリングを防止していないので、弁体のチャタリングに伴って生じる打音等を低減することが難しい。   However, in the invention described in Patent Document 1, only the collision load is dispersed, and chattering of the valve body is not prevented in the first place, so it is difficult to reduce the hitting sound or the like caused by the chattering of the valve body. .

本発明は、上記点に鑑み、弁体のチャタリングに伴って生じる打音等を低減することを目的とする。   An object of this invention is to reduce the hitting sound etc. which arise with chattering of a valve body in view of the said point.

本発明は、上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明では、内燃機関(3)から排出される排気の流通を制御する排気弁であって、排気の流通経路内に変位可能に配設される弁体(11)と、弁体(11)が変位することにより生じる弁体(11)の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収する減衰部とを備えることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention is an exhaust valve for controlling the flow of exhaust gas discharged from an internal combustion engine (3) according to the invention described in claim 1, and is displaceable in a flow path of exhaust gas. And a damping part that converts the kinetic energy of the valve body (11) generated by the displacement of the valve body (11) into thermal energy and absorbs it. .

これにより、請求項1に記載の発明では、弁体(11)のチャタリングに伴って生じる運動エネルギーを熱エネルギーとして吸収できるので、弁体(11)のチャタリングを減衰させることができる。したがって、弁体(11)のチャタリングに伴って生じる打音等を低減することができる。   Thereby, in the invention according to the first aspect, since the kinetic energy generated along with the chattering of the valve body (11) can be absorbed as thermal energy, the chattering of the valve body (11) can be attenuated. Therefore, it is possible to reduce the hitting sound and the like generated with the chattering of the valve body (11).

つまり、請求項1に記載の発明は、衝突荷重を分散させることを主たる解決原理とする発明ではなく、チャタリングに伴って生じる運動エネルギーを熱エネルギーとして吸収することにより、チャタリングを減衰させて打音等を低減するものである。   That is, the invention described in claim 1 is not an invention based on the principle of dispersing the collision load, but rather absorbs the kinetic energy generated by chattering as thermal energy, thereby reducing chattering and hitting sound. Etc. are reduced.

請求項2に記載の発明では、流通経路を閉じる向きの弾性力を弁体(11)に作用させるスプリング(15)を備えており、減衰部は、スプリング(15)の変形に伴って生じる摩擦熱により運動エネルギーを吸収することを特徴とする。   According to the second aspect of the present invention, the spring (15) that causes the valve body (11) to act on the valve body (11) with an elastic force in a direction to close the flow path is provided, and the damping portion is a friction generated with the deformation of the spring (15). It is characterized by absorbing kinetic energy by heat.

これにより、請求項2に記載の発明では、フリクションダンパーのごとく、チャタリングに伴って生じる運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収することができる。
そして、スプリング(15)の変形時に摩擦熱を生じさせる構成であるので、弁座部にワイヤメッシュを配設した特許文献1に記載の排気弁等に比べて、簡素な構成にてチャタリングを減衰させて打音等を低減することができる。
Thus, in the invention according to the second aspect, like the friction damper, the kinetic energy generated with chattering can be converted into thermal energy and absorbed.
And since it is the structure which produces friction heat at the time of a deformation | transformation of a spring (15), compared with the exhaust valve etc. of patent document 1 which arrange | positioned the wire mesh in the valve seat part, chattering is attenuated with a simple structure. It is possible to reduce the hitting sound and the like.

また、打音低減対策が施されていない通常の排気弁に対しては、その構成を大きく変更することなく、チャタリングを減衰させて打音等を低減することができる。
請求項3に記載の発明では、減衰部は、スプリング(15)に摺接可能に接触する抵抗体(15C)を備えており、スプリング(15)の弾性変形に伴ってスプリング(15)が抵抗体(15C)に摺接することより摩擦熱が生じることを特徴とする。
Further, for a normal exhaust valve that does not have a measure for reducing the sound of hitting, chattering can be attenuated to reduce the sound of hitting and the like without greatly changing the configuration.
In the invention according to claim 3, the damping part is provided with a resistor (15C) that comes into slidable contact with the spring (15), and the spring (15) is resisted by the elastic deformation of the spring (15). Friction heat is generated by sliding contact with the body (15C).

これにより、請求項3に記載の発明では、抵抗体(15C)とスプリング(15)との接触圧を変更することにより、スプリング(15)の変形時に生じる摩擦熱を容易に調整できるので、様々な仕様の排気弁に対して容易に対応することができる。   Thus, in the invention described in claim 3, by changing the contact pressure between the resistor (15C) and the spring (15), the frictional heat generated when the spring (15) is deformed can be easily adjusted. It can easily cope with exhaust valves of various specifications.

請求項4に記載の発明では、抵抗体(15C)は、スプリング(15)の変形に伴って弾性変形することが可能なばね材を有して構成されていることを特徴とする。
これにより、請求項4に記載の発明では、抵抗体(15C)とスプリング(15)との接触圧が、スプリング(15)の変形に伴って大きく変化することを抑制できるので、弁体(11)のチャタリングに伴って生じる運動エネルギーを確実に熱エネルギーとして吸収することができる。
The invention according to claim 4 is characterized in that the resistor (15C) has a spring material that can be elastically deformed in accordance with the deformation of the spring (15).
Thereby, in invention of Claim 4, since it can suppress that the contact pressure of a resistor (15C) and a spring (15) changes greatly with a deformation | transformation of a spring (15), a valve body (11 ) Can be absorbed as heat energy without fail.

なお、請求項5に記載の発明では、スプリング(15)は、線材がコイル状に巻かれたコイル部(15A)を有するねじりコイルばねであり、抵抗体(15C)は、コイル部(15A)の外周側又は内周側に接触していることを特徴としている。   In the invention according to claim 5, the spring (15) is a torsion coil spring having a coil portion (15A) in which a wire is wound in a coil shape, and the resistor (15C) is a coil portion (15A). It is characterized by being in contact with the outer peripheral side or the inner peripheral side.

請求項6に記載の発明では、抵抗体(15C)は、コイル部(15A)の外周側に配設された筒状体であり、さらに、抵抗体(15C)は、コイル部(15A)の軸方向と平行な方向に延びて抵抗体(15C)を円周方向において不連続とするスリット部(15D)が設けられていることを特徴とする。   In the invention according to claim 6, the resistor (15C) is a cylindrical body disposed on the outer peripheral side of the coil portion (15A), and further, the resistor (15C) is the coil portion (15A). A slit portion (15D) is provided which extends in a direction parallel to the axial direction and makes the resistor (15C) discontinuous in the circumferential direction.

ところで、コイル部(15A)の変形が進行すると、コイル部(15A)の外周直径は次第に小さくなる。このとき、抵抗体(15C)は弾性変形可能なばね材を有して構成されているので、コイル部(15A)の縮径に追従するように抵抗体(15C)も縮径していく。   By the way, when the deformation of the coil portion (15A) proceeds, the outer diameter of the coil portion (15A) gradually decreases. At this time, since the resistor (15C) is configured to have an elastically deformable spring material, the resistor (15C) is also reduced in diameter so as to follow the reduced diameter of the coil portion (15A).

しかし、請求項6に記載の発明では、抵抗体(15C)にスリット部(15D)が設けられているので、抵抗体(15C)が縮径すると、次第にスリット部(15D)のスリット幅が小さくなって、最終的には、スリット部(15D)が消失した状態となる。そして、スリット部(15D)が消失すると、抵抗体(15C)の縮径が停止する。   However, in the invention according to claim 6, since the slit (15D) is provided in the resistor (15C), when the diameter of the resistor (15C) is reduced, the slit width of the slit (15D) is gradually reduced. As a result, the slit portion (15D) is finally lost. And if a slit part (15D) lose | disappears, the diameter reduction of a resistor (15C) will stop.

すなわち、請求項6に記載の発明では、コイル部(15A)の変形量が所定量以下のとき、つまりスリット部(15D)が消失した状態となるまでは、抵抗体(15C)とコイル部(15A)とが摺接して摩擦熱が発生する。そして、コイル部(15A)の変形量が所定量を超えると、抵抗体(15C)の縮径が停止するため、抵抗体(15C)とコイル部(15A)とが非接触となって摩擦が消失する。   That is, in the invention described in claim 6, when the deformation amount of the coil portion (15A) is equal to or less than a predetermined amount, that is, until the slit portion (15D) disappears, the resistor (15C) and the coil portion ( 15A) is in sliding contact with it and frictional heat is generated. When the amount of deformation of the coil portion (15A) exceeds a predetermined amount, the diameter of the resistor (15C) stops, so that the resistor (15C) and the coil portion (15A) are not in contact with each other and friction is generated. Disappear.

また、弁体(11)のチャタリングは、特定の振幅を有する振動とみなすことができる。一方、弁体(11)が開閉作動する際には、前記特定の振幅を超える範囲まで弁体(11)が変位する。   Further, chattering of the valve body (11) can be regarded as vibration having a specific amplitude. On the other hand, when the valve body (11) is opened and closed, the valve body (11) is displaced to a range exceeding the specific amplitude.

このため仮に、前記所定量の変形量を前記特定の振幅となるようにスリット部(15D)のスリット幅を選定すれば、弁体(11)がチャタリングしているときには、抵抗体(15C)とコイル部(15A)とが摺接して摩擦熱が発生し、弁体(11)が開閉作動するときには、抵抗体(15C)とコイル部(15A)とが非接触となるように構成することが可能となる。   Therefore, if the slit width of the slit portion (15D) is selected so that the predetermined amount of deformation becomes the specific amplitude, when the valve body (11) is chattering, the resistance body (15C) When the frictional heat is generated by sliding contact with the coil portion (15A) and the valve body (11) is opened / closed, the resistor (15C) and the coil portion (15A) are configured not to contact each other. It becomes possible.

したがって、上記のように、スリット部(15D)のスリット幅を選定すれば、弁体(11)のチャタリングを効果的に減衰させつつ、弁体(11)の作動を阻害することを抑制できる。   Therefore, if the slit width of the slit portion (15D) is selected as described above, it is possible to suppress the operation of the valve body (11) from being inhibited while effectively attenuating chattering of the valve body (11).

請求項7に記載の発明では、内燃機関(3)から排出される排気の流通を制御する排気弁(10)に適用され、排気の流通経路内に変位可能に配設される弁体(11)に弾性力を作用させるスプリングであって、弁体(11)の変位に連動して弾性変位するスプリング本体(15A)と、弁体(11)が変位することにより生じる弁体(11)の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収する減衰部とを備えることを特徴とする。   According to the seventh aspect of the present invention, the valve element (11) is applied to the exhaust valve (10) for controlling the flow of the exhaust discharged from the internal combustion engine (3), and is displaceably disposed in the exhaust flow path. Of the spring body (15A) that is elastically displaced in conjunction with the displacement of the valve body (11) and the valve body (11) that is generated by the displacement of the valve body (11). And an attenuation unit that converts kinetic energy into heat energy and absorbs the energy.

これにより、請求項7に記載の発明では、請求項1に記載と同様に、弁体(11)のチャタリングに伴って生じる打音等を低減することができる。
請求項8に記載の発明では、減衰部は、スプリング本体(15A)の変形に伴って生じる摩擦熱により運動エネルギーを吸収することを特徴とする。
Thereby, in the invention described in claim 7, as in the case described in claim 1, it is possible to reduce the hitting sound and the like caused by the chattering of the valve body (11).
The invention according to claim 8 is characterized in that the damping part absorbs kinetic energy by frictional heat generated with deformation of the spring body (15A).

これにより、請求項8に記載の発明では、請求項2に記載の発明と同様に、チャタリングに伴って生じる運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収することができる。
請求項9に記載の発明では、減衰部は、スプリング本体(15A)に摺接可能に接触する抵抗体(15C)を備えており、スプリング本体(15A)の弾性変形に伴ってスプリング本体(15A)が抵抗体(15C)に摺接することより摩擦熱が生じることを特徴とする。
Thus, in the invention according to claim 8, similarly to the invention according to claim 2, the kinetic energy generated accompanying chattering can be converted into heat energy and absorbed.
In the ninth aspect of the present invention, the damping section includes a resistor (15C) that is slidably contacted with the spring body (15A), and the spring body (15A) according to the elastic deformation of the spring body (15A). ) Is brought into sliding contact with the resistor (15C) to generate frictional heat.

これにより、請求項9に記載の発明では、請求項3に記載の発明と同様に、抵抗体(15C)とスプリング(15)との接触圧を変更することにより、スプリング(15)の変形時に生じる摩擦熱を容易に調整することが可能であるので、様々な仕様の排気弁に対して容易に対応することができる。   Thus, in the invention described in claim 9, similarly to the invention described in claim 3, by changing the contact pressure between the resistor (15C) and the spring (15), the spring (15) is deformed. Since the generated frictional heat can be easily adjusted, it is possible to easily cope with exhaust valves of various specifications.

請求項10に記載の発明では、抵抗体(15C)は、スプリング本体(15A)の変形に伴って弾性変形することが可能なばね材を有して構成されていることを特徴とする。
これにより、請求項10に記載の発明では、請求項4に記載の発明と同様に、抵抗体(15C)とスプリング(15)との接触圧が、スプリング(15)の変形に伴って大きく変化することを抑制できるので、弁体(11)のチャタリングに伴って生じる運動エネルギーを確実に熱エネルギーとして吸収することができる。
The invention according to claim 10 is characterized in that the resistor (15C) has a spring material that can be elastically deformed in accordance with the deformation of the spring body (15A).
As a result, in the invention described in claim 10, as in the invention described in claim 4, the contact pressure between the resistor (15C) and the spring (15) changes greatly as the spring (15) is deformed. Therefore, the kinetic energy generated with the chattering of the valve body (11) can be reliably absorbed as thermal energy.

なお、請求項11に記載の発明では、スプリング本体(15A)は、線材がコイル状に巻かれたコイル状に構成されており、抵抗体(15C)は、スプリング本体(15A)の外周側又は内周側に接触していることを特徴とする。   In the invention according to claim 11, the spring body (15A) is configured in a coil shape in which a wire is wound in a coil shape, and the resistor (15C) is formed on the outer peripheral side of the spring body (15A) or It is in contact with the inner peripheral side.

請求項12に記載の発明では、抵抗体(15C)は、スプリング本体(15A)の外周側に配設された筒状体であり、さらに、抵抗体(15C)には、スプリング本体(15A)の軸方向と平行な方向に延びて抵抗体(15C)を円周方向において不連続とするスリット部(15D)が設けられていることを特徴とする。   In the invention described in claim 12, the resistor (15C) is a cylindrical body disposed on the outer peripheral side of the spring body (15A), and further, the resistor (15C) includes a spring body (15A). A slit portion (15D) is provided which extends in a direction parallel to the axial direction of the resistor and makes the resistor (15C) discontinuous in the circumferential direction.

これにより、請求項12に記載の発明では、請求項6に記載の発明と同様に、スリット部(15D)のスリット幅を選定すれば、弁体(11)のチャタリングを効果的に減衰させつつ、弁体(11)の作動を阻害することを抑制することができる。   Thus, in the invention of the twelfth aspect, similarly to the invention of the sixth aspect, if the slit width of the slit portion (15D) is selected, the chattering of the valve body (11) is effectively attenuated. Inhibiting the operation of the valve body (11) can be suppressed.

因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。   Incidentally, the reference numerals in parentheses for each of the above means are examples showing the correspondence with the specific means described in the embodiments described later, and the present invention is indicated by the reference numerals in the parentheses of the above respective means. It is not limited to specific means.

本発明の実施形態に係る排気弁10が用いられる排気系の模式図である。1 is a schematic diagram of an exhaust system in which an exhaust valve 10 according to an embodiment of the present invention is used. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. (a)は本発明の第1実施形態に係るスプリング15の正面図であり、(b)は図3(a)の上面図である。(A) is a front view of the spring 15 which concerns on 1st Embodiment of this invention, (b) is a top view of Fig.3 (a). 本発明の特徴を示すスプリング15の特性図である。It is a characteristic view of the spring 15 which shows the characteristic of this invention. (a)は本発明の第2実施形態に係るスプリング15の正面図であり、(b)は図5(a)の上面図である。(A) is a front view of the spring 15 which concerns on 2nd Embodiment of this invention, (b) is a top view of Fig.5 (a). (a)は本発明の第3実施形態に係るスプリング15の正面図であり、(b)は図6(a)の上面図である。(A) is a front view of the spring 15 which concerns on 3rd Embodiment of this invention, (b) is a top view of Fig.6 (a). 本発明の第4実施形態に係るスプリング15の特徴を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the spring 15 which concerns on 4th Embodiment of this invention. (a)は本発明の第5実施形態に係るスプリング15の正面図であり、(b)は図8(a)のA部拡大図である。(A) is a front view of the spring 15 which concerns on 5th Embodiment of this invention, (b) is the A section enlarged view of Fig.8 (a). コイリング時の初張力が異なる3種類のスプリングを用いた排気弁10において、弁体11に生じる加速度を測定したグラフである。It is the graph which measured the acceleration which arises in the valve body 11 in the exhaust valve 10 using three types of springs from which the initial tension at the time of coiling differs. 本発明の第6実施形態に係る排気弁10の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of the exhaust valve 10 which concerns on 6th Embodiment of this invention.

以下に説明する「発明の実施形態」は実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的手段や構造等に限定されるものではない。   The “embodiment of the invention” described below shows an example of the embodiment. In other words, the invention specific items described in the claims are not limited to the specific means and structures shown in the following embodiments.

そして、本実施形態は、本発明に係る排気弁及び排気弁用スプリングを車両用の排気熱回収装置に適用したものである。以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
(第1実施形態)
1.排気熱回収装置の概要
排気熱回収装置1は、図1に示すように、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関3から排出される排気から熱を回収する装置である。
In this embodiment, the exhaust valve and the exhaust valve spring according to the present invention are applied to an exhaust heat recovery device for a vehicle. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1. Outline of Exhaust Heat Recovery Device As shown in FIG. 1, the exhaust heat recovery device 1 is a device that recovers heat from exhaust gas discharged from an internal combustion engine 3 such as a gasoline engine or a diesel engine.

なお、本実施形態に係る排気熱回収装置1は、内燃機関3の冷却水と排気とを熱交換することにより、排気から熱を回収する。因みに、冷却水に回収された熱は、内燃機関3の暖機又は車室内の暖房に用いられる。   The exhaust heat recovery device 1 according to the present embodiment recovers heat from the exhaust by exchanging heat between the cooling water of the internal combustion engine 3 and the exhaust. Incidentally, the heat recovered in the cooling water is used for warming up the internal combustion engine 3 or heating the passenger compartment.

また、排気熱回収装置1の熱交換器1Aは、排気が流通する排気管5に設けられている。この熱交換器1A内には排気が流通する排気経路1B、1Cが設けられている。
排気弁10は、排気経路1Bを流通する排気の流通状態を制御する。この排気弁10は、排気が排気経路1Bを経由して消音器7に流入する場合と、排気が排気経路1Bを迂回して消音器7に流入する場合と切替制御する。
The heat exchanger 1A of the exhaust heat recovery device 1 is provided in the exhaust pipe 5 through which the exhaust flows. In this heat exchanger 1A, exhaust paths 1B and 1C through which exhaust flows are provided.
The exhaust valve 10 controls the flow state of the exhaust gas flowing through the exhaust path 1B. The exhaust valve 10 performs switching control between when exhaust flows into the silencer 7 via the exhaust path 1B and when exhaust flows around the exhaust path 1B and flows into the silencer 7.

すなわち、排気弁10により排気経路1Cが閉じられると、行き場を失った排気は、排気経路1Cに連通する排気経路1Bを流入するので、熱交換器1Aにて熱が回収される。
一方、排気弁10により排気経路1Cが開かれると、その開度が大きくなるほど、排気経路1Bに流通することなく排気経路1Cから直接的に消音器7に流通する排気が増大するので、熱交換器1Aにて回収される熱が減少する。
That is, when the exhaust path 1C is closed by the exhaust valve 10, the exhaust gas that has lost its place of flow flows into the exhaust path 1B communicating with the exhaust path 1C, so that heat is recovered by the heat exchanger 1A.
On the other hand, when the exhaust passage 1C is opened by the exhaust valve 10, the exhaust gas flowing directly from the exhaust passage 1C to the silencer 7 without flowing through the exhaust passage 1B increases as the opening increases. The heat recovered in the vessel 1A is reduced.

2.排気弁及び排気弁用スプリングの構造
排気弁10は、図2に示すように、弁体11、駆動軸13、スプリング15及びアクチュエータ17等を有して構成されている。弁体11は、図1に示すように、排気の流通経路内に変位可能に配設された可動体であって、排気経路1Cの排気流れ下流を閉塞する位置と開放する位置との間で揺動変位する。
2. Structure of Exhaust Valve and Exhaust Valve Spring As shown in FIG. 2, the exhaust valve 10 includes a valve body 11, a drive shaft 13, a spring 15, an actuator 17, and the like. As shown in FIG. 1, the valve body 11 is a movable body that is displaceably disposed in the exhaust flow path, and is located between a position at which the exhaust flow downstream of the exhaust path 1 </ b> C is closed and a position at which it is opened. Oscillating displacement.

駆動軸13は、弁体11を保持するとともに弁体11を変位させる揺動軸である。この駆動軸13は、図2に示すように、円筒状のシャフトケーシング13A内に収納された状態で、軸方向両端側が軸受部13Bを介してシャフトケーシング13Aに回転可能に保持されている。   The drive shaft 13 is a swing shaft that holds the valve body 11 and displaces the valve body 11. As shown in FIG. 2, the drive shaft 13 is rotatably held by the shaft casing 13A via the bearing portion 13B at both axial ends while being housed in a cylindrical shaft casing 13A.

なお、弁体11が排気の流通経路内に位置するため、シャフトケーシング13A及び駆動軸13は、熱交換器1Aを収納するハウジング1Dの内外を貫通するように配設されている。   Since the valve body 11 is located in the exhaust passage, the shaft casing 13A and the drive shaft 13 are disposed so as to penetrate the inside and outside of the housing 1D that houses the heat exchanger 1A.

スプリング15は、排気経路1Cを閉じる向きの弾性力を弁体11に作用させるばねである。なお、本実施形態に係るスプリング15は、駆動軸13の軸方向一端側に配設されて駆動軸13を介して間接的に上記弾性力を弁体11に作用させる。   The spring 15 is a spring that applies an elastic force to the valve body 11 in a direction to close the exhaust passage 1 </ b> C. The spring 15 according to the present embodiment is disposed on one end side in the axial direction of the drive shaft 13 and indirectly applies the elastic force to the valve body 11 via the drive shaft 13.

また、スプリング15は、図3に示すように、コイル部15A及び一対のフック部15B等を有するねじりコイルばねである。コイル部15Aは、線材がコイル状に巻かれたスプリング本体である。   Further, as shown in FIG. 3, the spring 15 is a torsion coil spring having a coil portion 15A, a pair of hook portions 15B, and the like. The coil portion 15A is a spring body in which a wire is wound in a coil shape.

そして、駆動軸13は、図2に示すように、コイル部15A内を貫通している。一対のフック部15Bのうち一方のフック部15Bは、駆動軸13に係止され、他方のフック部15Bは、シャフトケーシング13A又はその周囲の固定部材に係止されている。   And the drive shaft 13 has penetrated the inside of the coil part 15A, as shown in FIG. One hook portion 15B of the pair of hook portions 15B is locked to the drive shaft 13, and the other hook portion 15B is locked to the shaft casing 13A or a fixing member around the shaft casing 13A.

このため、弁体11が排気経路1Cを開放する位置に変位すると、コイル部15Aにねじりが生じるので、コイル部15Aは、隣り合う線材との接触面圧を上昇させながら、その内径寸法が縮小(以下、「縮径」という。)するように弾性変形する。   For this reason, when the valve body 11 is displaced to a position where the exhaust passage 1C is opened, the coil portion 15A is twisted. Therefore, the inner diameter of the coil portion 15A is reduced while increasing the contact surface pressure with the adjacent wire. (Hereinafter referred to as “reducing diameter”).

また、コイル部15Aの外周側には、図3に示すように、コイル部15Aの外周に摺接可能に接触する抵抗体15Cが設けられている。この抵抗体15Cは、コイル部15Aの弾性変形に伴ってコイル部15Aの外周と摺接することより摩擦熱を生じさせる減衰部を構成するものである。   Further, as shown in FIG. 3, a resistor 15 </ b> C that is slidably contacted with the outer periphery of the coil portion 15 </ b> A is provided on the outer periphery side of the coil portion 15 </ b> A. The resistor 15C constitutes an attenuating portion that generates frictional heat by slidingly contacting the outer periphery of the coil portion 15A with the elastic deformation of the coil portion 15A.

すなわち、抵抗体15Cは、ばね鋼鋼板等の弾性変形可能なばね材15E及びコイル部15Aに摺接する摩擦材15Fを有して構成されている。ばね材15Eは、図3(b)に示すように、コイル部15Aの外周を巻くように略C字状に成形されている。摩擦材15Fは、ばね材15Eの内周側に配設されてばね材15Eによりコイル部15Aの外周に押圧されている。   That is, the resistor 15C is configured to include an elastically deformable spring material 15E such as a spring steel plate and a friction material 15F that is in sliding contact with the coil portion 15A. As shown in FIG. 3B, the spring material 15E is formed in a substantially C shape so as to wind the outer periphery of the coil portion 15A. The friction material 15F is disposed on the inner peripheral side of the spring material 15E and is pressed against the outer periphery of the coil portion 15A by the spring material 15E.

そして、抵抗体15Cは、図3(a)に示すように、コイル部15Aの外周側に配設された筒状体であって、その一部には、コイル部15Aの軸方向と平行な方向に延びて抵抗体15Cを円周方向において不連続とするスリット部15Dが設けられている。   As shown in FIG. 3A, the resistor 15C is a cylindrical body disposed on the outer peripheral side of the coil portion 15A, and a part thereof is parallel to the axial direction of the coil portion 15A. A slit portion 15D that extends in the direction and makes the resistor 15C discontinuous in the circumferential direction is provided.

また、抵抗体15Cは、スプリング15に装着される前に比べて、その内径寸法が拡大するように弾性変形した状態でコイル部15Aの外周に密着している。このため、スプリング15が弾性変形してコイル部15Aが縮径すると、これに追従するように抵抗体15Cも縮径していく。   Further, the resistor 15C is in close contact with the outer periphery of the coil portion 15A in a state of being elastically deformed so that the inner diameter thereof is enlarged as compared with that before being attached to the spring 15. For this reason, when the spring 15 is elastically deformed and the coil portion 15A is reduced in diameter, the resistor 15C is also reduced in diameter so as to follow this.

因みに、本実施形態に係る摩擦材15Fは金属メッシュであり、摩擦材15Fの材質や嵩密度等及びばね材15Eのばね特性を調整することにより、スプリング15の弾性変形時に抵抗体15Cとコイル部15Aとの間で発生する摩擦力及び摩擦熱を調整することができる。   Incidentally, the friction material 15F according to the present embodiment is a metal mesh, and by adjusting the material and bulk density of the friction material 15F and the spring characteristics of the spring material 15E, the resistor 15C and the coil portion when the spring 15 is elastically deformed. The frictional force and the frictional heat generated with 15A can be adjusted.

アクチュエータ17は、図2に示すように、スプリング15の弾性力に対抗して排気経路1Cを開放する位置に弁体11を変位させる力を駆動軸13に作用させるものである。なお、本実施形態に係るアクチュエータ17は、ソレノイド等の電磁式のアクチュエータである。   As shown in FIG. 2, the actuator 17 acts on the drive shaft 13 to displace the valve body 11 to a position where the exhaust path 1 </ b> C is opened against the elastic force of the spring 15. The actuator 17 according to the present embodiment is an electromagnetic actuator such as a solenoid.

3.本実施形態に係るスプリングの特徴
図4に示すグラフは、弁体11が閉じた状態から開いた状態に変位するとき、及び弁体11が開いた状態から閉じた状態に変位するときの駆動軸13に作用するトルク(モメント)と作動角(フック部15Bの相対角度)との関係を示すものである。
3. Characteristics of Spring According to this Embodiment The graph shown in FIG. 4 shows the drive shaft when the valve body 11 is displaced from the closed state to the open state, and when the valve body 11 is displaced from the open state to the closed state. 13 shows the relationship between the torque (moment) acting on 13 and the operating angle (relative angle of the hook portion 15B).

なお、図4中、実線は本実施形態に係るスプリング15の特性を示すグラフであり、一点鎖線は、後述する第2〜4実施形態に係るスプリング15の特性を示すグラフであり、二点鎖線は後述する第5実施形態に係るスプリング15の特性を示すグラフである。   In FIG. 4, the solid line is a graph showing the characteristics of the spring 15 according to the present embodiment, and the alternate long and short dash line is a graph showing the characteristics of the spring 15 according to the second to fourth embodiments, which will be described later. These are the graphs which show the characteristic of the spring 15 which concerns on 5th Embodiment mentioned later.

そして、コイル部15Aの弾性変形に伴ってコイル部15Aの外周と抵抗体15Cとが摺接することより摩擦が生じるので、図4に示すように、弁体11が閉じた状態から開いた状態に変位する場合と、弁体11が開いた状態から閉じた状態に変位する場合とで作動角に対するトルクが相違する。   And since friction arises because the outer periphery of the coil part 15A and the resistor 15C come into sliding contact with the elastic deformation of the coil part 15A, as shown in FIG. 4, the valve element 11 is changed from the closed state to the opened state. The torque with respect to the operating angle differs between when the valve body 11 is displaced and when the valve body 11 is displaced from the open state to the closed state.

つまり、弁体11が閉じて静止している状態から弁体11が開き始めるときの初期段階(以下、往路初期段階という。)においては、主に静止摩擦力がスプリング15に作用しているので、トルクの上昇量に対して作動角の増加量は小さい。そして、トルクが更に上昇すると、主に動摩擦力がスプリング15に作用するので、往路初期段階に比べてトルクの上昇量に対する作動角の増加量が大きくなる。   That is, in the initial stage when the valve body 11 starts to open from the state where the valve body 11 is closed and stationary (hereinafter referred to as the forward path initial stage), the static frictional force mainly acts on the spring 15. The increase in the operating angle is small with respect to the increase in torque. When the torque further increases, the dynamic friction force mainly acts on the spring 15, so that the amount of increase in the operating angle with respect to the amount of increase in torque is greater than in the initial stage of the forward path.

また、弁体11が開いて静止している状態から弁体11が閉じ始めるときの初期段階(以下、復路初期段階という。)においては、往路初期段階と同様に、主に静止摩擦力がスプリング15に作用しているので、トルク減少量に対して作動角の減少量が小さい。そして、トルクが更に減少すると、主に動摩擦力がスプリング15に作用するので、復路初期段階に比べてトルクの減少量に対する作動角の減少量が大きくなる。   In the initial stage when the valve body 11 starts to close from the state where the valve body 11 is open and stationary (hereinafter referred to as the initial stage of the return path), the static frictional force is mainly generated by the spring as in the initial stage of the forward path. 15, the amount of decrease in the operating angle is smaller than the amount of torque decrease. When the torque is further reduced, the dynamic frictional force mainly acts on the spring 15, so that the amount of decrease in the operating angle with respect to the amount of decrease in the torque is greater than in the initial stage of the return path.

なお、往路初期段階の変化率と復路初期段階の変化率とが異なる主な理由は、スプリング15自体が有する固有の特性、及びスプリング15の変形に伴って変化する抵抗体15Cとコイル部15Aとの接触面圧の変化等である。   Note that the main reason why the rate of change in the initial stage of the outward path and the rate of change in the initial stage of the return path are different is the inherent characteristics of the spring 15 itself, and the resistor 15C and the coil portion 15A that change with the deformation of the spring 15. This is a change in contact surface pressure.

そして、図4に示すグラフで囲まれた面積に相当するエネルギーは、スプリング15に弾性エネルギーとして蓄えられることなく、摩擦熱として雰囲気中に放出される。換言すれば、弁体11が変位することにより生じる弁体11の運動エネルギーの一部は、スプリング15に弾性エネルギーとして蓄えられることなく、熱エネルギーに変換されて雰囲気中に吸収されることとなる。   And the energy equivalent to the area enclosed by the graph shown in FIG. 4 is discharge | released in the atmosphere as frictional heat, without being stored in the spring 15 as elastic energy. In other words, a part of the kinetic energy of the valve body 11 generated by the displacement of the valve body 11 is converted into heat energy and absorbed in the atmosphere without being stored as elastic energy in the spring 15. .

したがって、本実施形態では、弁体11のチャタリングに伴って生じる弁体11の運動エネルギーを熱エネルギーとして吸収できるので、弁体11のチャタリングを減衰させることができる。延いては、弁体11のチャタリングに伴って生じる打音等を低減することができる。   Therefore, in this embodiment, since the kinetic energy of the valve body 11 generated along with the chattering of the valve body 11 can be absorbed as thermal energy, the chattering of the valve body 11 can be attenuated. As a result, it is possible to reduce the hitting sound and the like that accompanies chattering of the valve body 11.

また、本実施形態では、スプリング15の変形に伴って生じる摩擦熱により運動エネルギーを吸収するので、特許文献1に記載の排気弁10等に比べて、簡素な構成にてチャタリングを減衰させて打音等を低減することができる。   Further, in this embodiment, kinetic energy is absorbed by frictional heat generated as the spring 15 is deformed. Therefore, compared to the exhaust valve 10 described in Patent Document 1, the chattering is damped with a simple configuration. Sound and the like can be reduced.

また、打音低減対策が施されていない通常の排気弁10に対しては、その構成を大きく変更することなく、チャタリングを減衰させて打音等を低減することができる。
また、本実施形態では、抵抗体15Cとスプリング15との接触圧を変更することにより、スプリング15の変形時に生じる摩擦熱を容易に調整することが可能であるので、様々な仕様の排気弁10に対して容易に対応することができる。
Further, for a normal exhaust valve 10 that has not been subjected to a sound reduction measure, chattering can be attenuated to reduce sound and the like without greatly changing the configuration.
Further, in the present embodiment, the frictional heat generated when the spring 15 is deformed can be easily adjusted by changing the contact pressure between the resistor 15C and the spring 15, and thus the exhaust valve 10 having various specifications. Can be easily dealt with.

また、本実施形態では、抵抗体15Cは、スプリング15の変形に伴って弾性変形することが可能なばね材を有して構成されているので、抵抗体15Cとスプリング15との接触圧が、スプリング15の変形に伴って大きく変化することを抑制できる。したがって、弁体11のチャタリングに伴って生じる運動エネルギーを確実に熱エネルギーとして吸収することができる。   Further, in the present embodiment, the resistor 15C is configured to have a spring material that can be elastically deformed with the deformation of the spring 15, so that the contact pressure between the resistor 15C and the spring 15 is It is possible to suppress a large change accompanying the deformation of the spring 15. Therefore, the kinetic energy generated as a result of chattering of the valve body 11 can be reliably absorbed as thermal energy.

ところで、コイル部15Aの変形が進行すると、コイル部15Aの外周直径は次第に小さくなる。このとき、抵抗体15Cは弾性変形可能なばね材を有して構成されているので、コイル部15Aの縮径に追従するように抵抗体15Cも縮径していく。   By the way, as the deformation of the coil portion 15A proceeds, the outer diameter of the coil portion 15A gradually decreases. At this time, since the resistor 15C has a spring material that can be elastically deformed, the resistor 15C is also reduced in diameter so as to follow the reduced diameter of the coil portion 15A.

しかし、抵抗体15Cにはスリット部15Dが設けられているので、抵抗体15Cが縮径すると、次第にスリット部15Dのスリット幅が小さくなって、最終的には、スリット部15Dが消失した状態となる。そして、スリット部15Dが消失したときに抵抗体15Cの縮径が停止する。   However, since the resistor 15C is provided with the slit portion 15D, when the diameter of the resistor 15C is reduced, the slit width of the slit portion 15D gradually decreases, and finally, the state where the slit portion 15D disappears. Become. When the slit portion 15D disappears, the diameter of the resistor 15C stops.

つまり、本実施形態では、コイル部15Aの変形量が所定量以下のとき、つまりスリット部15Dが消失した状態となるまでは、抵抗体15Cとコイル部15Aとが摺接して摩擦熱が発生する。そして、コイル部15Aの変形量が所定量を超えると、抵抗体15Cの縮径が停止するため、抵抗体15Cとコイル部15Aとが非接触となって摩擦が消失する。   That is, in the present embodiment, when the amount of deformation of the coil portion 15A is equal to or less than a predetermined amount, that is, until the slit portion 15D is lost, the resistor 15C and the coil portion 15A are in sliding contact to generate frictional heat. . When the amount of deformation of the coil portion 15A exceeds a predetermined amount, the diameter of the resistor 15C stops, so that the resistor 15C and the coil portion 15A are not in contact with each other and friction is lost.

また、弁体11のチャタリングは、特定の振幅を有する振動とみなすことができる。一方、弁体11が開閉作動する際には、前記特定の振幅を超える範囲まで弁体11が変位する。   Further, the chattering of the valve body 11 can be regarded as vibration having a specific amplitude. On the other hand, when the valve body 11 is opened and closed, the valve body 11 is displaced to a range exceeding the specific amplitude.

そこで、本実施形態では、前記所定量の変形量が前記特定の振幅となるようにスリット部15Dのスリット幅を選定している。これにより、(1)弁体11がチャタリングしているときには、抵抗体15Cとコイル部15Aとが摺接して摩擦熱が発生し、(2)弁体11が開閉作動するときには、抵抗体15Cとコイル部15Aとが非接触となる。   Therefore, in the present embodiment, the slit width of the slit portion 15D is selected so that the predetermined amount of deformation has the specific amplitude. Thus, (1) when the valve body 11 is chattering, the resistor 15C and the coil portion 15A are in sliding contact to generate frictional heat. (2) When the valve body 11 is opened and closed, the resistor 15C The coil part 15A is not in contact.

したがって、本実施形態では、弁体11のチャタリングを効果的に減衰させることができるとともに、弁体11が開閉作動する際には、抵抗体15Cとコイル部15Aとが摺接しないので、弁体11の作動が阻害されてしまうことを抑制できる。   Therefore, in this embodiment, chattering of the valve body 11 can be effectively attenuated, and when the valve body 11 is opened and closed, the resistor 15C and the coil portion 15A do not slide, so the valve body It can suppress that the operation | movement of 11 will be inhibited.

(第2実施形態)
第1実施形態では、抵抗体15Cをコイル部15Aの外周側に配設したが、本実施形態は、図5に示すように、抵抗体15Cをコイル部15Aの内周側に配設したものである。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the resistor 15C is disposed on the outer peripheral side of the coil portion 15A. However, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, the resistor 15C is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A. It is.

なお、第1実施形態では、抵抗体15Cがコイル部15Aの外周側に配設されていたので、作動角が大きくなりコイル部15Aの縮径が進行すると、これに応じて抵抗体15Cで発生する摩擦力が小さくなる。   In the first embodiment, since the resistor 15C is disposed on the outer peripheral side of the coil portion 15A, when the operating angle increases and the diameter of the coil portion 15A progresses, the resistor 15C is generated accordingly. The frictional force is reduced.

これに対して、本実施形態では、抵抗体15Cがコイル部15Aの内周側に配設されているので、コイル部15Aの縮径が進行すると、これに応じて抵抗体15Cで発生する摩擦力が大きくなる。   On the other hand, in this embodiment, since the resistor 15C is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A, when the diameter of the coil portion 15A progresses, the friction generated in the resistor 15C accordingly. Strength increases.

したがって、抵抗体15Cをコイル部15Aの外周側又は内周側のいずれに配設するかは、チャタリングの振幅、つまりチャタリング発生時の作動角に応じて適宜選択する必要がある。   Accordingly, it is necessary to appropriately select whether the resistor 15C is disposed on the outer peripheral side or the inner peripheral side of the coil portion 15A in accordance with the amplitude of chattering, that is, the operating angle when chattering occurs.

(第3実施形態)
本実施形態は、第2実施形態の変形例である。すなわち、第2実施形態に係る抵抗体15Cは、スリット部15Dが設けられた筒状の抵抗体15Cをコイル部15Aの内周側に配設したが、本実施形態は、図6に示すように、渦巻き状(ゼンマイ状)に巻かれた抵抗体15Cをコイル部15Aの内周側に配設したものである。
(Third embodiment)
This embodiment is a modification of the second embodiment. That is, in the resistor 15C according to the second embodiment, the cylindrical resistor 15C provided with the slit portion 15D is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A, but this embodiment is as shown in FIG. Further, a resistor 15C wound in a spiral shape (spring shape) is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A.

これにより、本実施形態では、コイル部15Aが縮径していくと、抵抗体15Cも縮径するので、当該抵抗体15Cが重なる部位では、抵抗体15C同士も摺接する。したがって、抵抗体15Cとコイル部15Aとの摺接部で発生する摩擦に加え、抵抗体15C自身でも摩擦が発生するので、より確実に運動エネルギーを熱エネルギーに変換でき、確実にチャタリングを減衰させることができる。   Accordingly, in the present embodiment, when the diameter of the coil portion 15A is reduced, the resistor 15C is also reduced in diameter, so that the resistors 15C are also in sliding contact with each other at the portion where the resistor 15C overlaps. Therefore, in addition to the friction generated at the sliding contact portion between the resistor 15C and the coil portion 15A, the resistor 15C itself also generates friction, so that the kinetic energy can be more reliably converted into the heat energy, and the chattering is surely attenuated. be able to.

(第4実施形態)
本実施形態は、第3実施形態の変形例である。すなわち、第3実施形態では、渦巻き状の抵抗体15Cをコイル部15Aの内周側に配設したが、本実施形態は、図7に示すように、線材をコイル状に巻いたものを抵抗体15Cとしてコイル部15Aの内周側に配設したものである。
(Fourth embodiment)
This embodiment is a modification of the third embodiment. That is, in the third embodiment, the spiral resistor 15C is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A. However, in the present embodiment, as shown in FIG. The body 15C is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A.

つまり、本実施形態は、スプリング15のコイル部15A内にもう一つのスプリングを抵抗体15Cとして組み合わせたものである。
(第5実施形態)
本実施形態は、図8に示すように、コイル部15Aにおける線材の密着圧力を大きくすることにより、スプリング15の変形に伴って生じる摩擦熱を大きくし、弁体11の変位に伴って生じる弁体11の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して雰囲気中に吸収させるものである。
That is, in this embodiment, another spring is combined as a resistor 15 </ b> C in the coil portion 15 </ b> A of the spring 15.
(Fifth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, the frictional heat generated with the deformation of the spring 15 is increased by increasing the contact pressure of the wire in the coil portion 15 </ b> A, and the valve generated with the displacement of the valve body 11. The kinetic energy of the body 11 is converted into thermal energy and absorbed in the atmosphere.

つまり、本実施形態では、コイル部15A自体が弁体11の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して、当該熱エネルギー雰囲気中に吸収させる減衰部として機能する。
なお、「コイル部15Aにおける線材の密着圧力」の大きさは、コイル部15Aを成形するコイリング時の初張力を大きくすれば、大きくすることができる。
That is, in this embodiment, coil part 15A itself functions as an attenuation part which converts the kinetic energy of valve body 11 into thermal energy and absorbs it in the thermal energy atmosphere.
In addition, the magnitude | size of "the contact | adherence pressure of the wire in 15 A of coil parts" can be enlarged if the initial tension at the time of coiling which shape | molds 15 A of coil parts is enlarged.

因みに、図9は、コイリング時の初張力が異なる3種類の排気弁10において、弁体11に生じる加速度を測定したグラフである。そして、図9に示すように、コイリング時の初張力が大きく、コイル部15Aにおける線材の密着圧力が大きくなるほど、弁体11に生じる加速度、つまり弁体11のチャタリングを効果的に減衰できる。   Incidentally, FIG. 9 is a graph obtained by measuring acceleration generated in the valve body 11 in three types of exhaust valves 10 having different initial tensions during coiling. And as shown in FIG. 9, the initial tension at the time of coiling is large, and the contact pressure of the wire in the coil portion 15A increases, so that the acceleration generated in the valve body 11, that is, the chattering of the valve body 11 can be effectively attenuated.

(第6実施形態)
上述の実施形態に係る排気弁10では、スプリング15は、排気通路、つまりハウジング1D外に配設されていたが、本実施形態は、図10に示すように、ハウジング1D内にスプリング15を配設した例である。
(Sixth embodiment)
In the exhaust valve 10 according to the above-described embodiment, the spring 15 is disposed outside the exhaust passage, that is, the housing 1D. However, in this embodiment, the spring 15 is disposed in the housing 1D as shown in FIG. This is an example.

なお、図10は、コイル部15Aの内周側に抵抗体15Cを配設したスプリング15、つまり第2実施形態に係るスプリング15であるが、本実施形態は、これに限定されるものではなく、その他の実施形態に係るスプリング15を用いてもよい。   FIG. 10 shows the spring 15 in which the resistor 15C is disposed on the inner peripheral side of the coil portion 15A, that is, the spring 15 according to the second embodiment. However, the present embodiment is not limited to this. The spring 15 according to other embodiments may be used.

(その他の実施形態)
第1及び第2実施形態等に係る抵抗体15Cは、金属メッシュ製の摩擦材15Fを有するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、摩擦材15Fを廃止する、又は摩擦材15Fを金属メッシュ以外のもので構成する等してもよい。
(Other embodiments)
Although the resistor 15C according to the first and second embodiments has the friction material 15F made of metal mesh, the present invention is not limited to this. For example, the friction material 15F is abolished. Alternatively, the friction material 15F may be made of something other than a metal mesh.

また、上述の実施形態では、抵抗体15Cとスプリング15との摩擦力を利用した一種のフリクションダンパーであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、オイル等の液体の粘性抵抗を利用した粘性ダンパーにて減衰部を構成してもよい。   In the above-described embodiment, the friction damper is a kind of friction damper using the frictional force between the resistor 15C and the spring 15. However, the present invention is not limited to this, for example, the viscosity of a liquid such as oil. You may comprise a damping | damping part with the viscous damper using resistance.

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。   Further, the present invention is not limited to the above-described embodiment as long as it matches the gist of the invention described in the claims.

1… 排気熱回収装置 1A… 熱交換器 1B… 排気経路
1C… 排気経路 1D… ハウジング 3… 内燃機関
5… 排気管 7… 消音器 10… 排気弁 11… 弁体 13… 駆動軸
13B… 軸受部 13A… シャフトケーシング 15… スプリング
15A… コイル部 15B… フック部 15C… 抵抗体 15E…ばね材
15F… 摩擦材 15D… スリット部 17… アクチュエータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exhaust heat recovery apparatus 1A ... Heat exchanger 1B ... Exhaust path 1C ... Exhaust path 1D ... Housing 3 ... Internal combustion engine 5 ... Exhaust pipe 7 ... Silencer 10 ... Exhaust valve 11 ... Valve body 13 ... Drive shaft 13B ... Bearing part 13A ... Shaft casing 15 ... Spring 15A ... Coil part 15B ... Hook part 15C ... Resistor 15E ... Spring material 15F ... Friction material 15D ... Slit part 17 ... Actuator

Claims (12)

内燃機関から排出される排気の流通を制御する排気弁であって、
前記排気の流通経路内に変位可能に配設される弁体と、
前記弁体が変位することにより生じる前記弁体の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収する減衰部と
を備えることを特徴とする排気弁。
An exhaust valve for controlling the flow of exhaust discharged from an internal combustion engine,
A valve body disposed displaceably in the exhaust flow path;
An exhaust valve, comprising: an attenuation portion that converts kinetic energy of the valve body generated by displacement of the valve body into heat energy and absorbs it.
前記流通経路を閉じる向きの弾性力を前記弁体に作用させるスプリングを備えており、
前記減衰部は、前記スプリングの変形に伴って生じる摩擦熱により前記運動エネルギーを吸収することを特徴とする請求項1に記載の排気弁。
A spring that acts on the valve body with an elastic force in a direction to close the flow path;
2. The exhaust valve according to claim 1, wherein the damping portion absorbs the kinetic energy by frictional heat generated along with deformation of the spring.
前記減衰部は、前記スプリングに摺接可能に接触する抵抗体を備えており、
前記スプリングの弾性変形に伴って前記スプリングが前記抵抗体に摺接することより前記摩擦熱が生じることを特徴とする請求項2に記載の排気弁。
The attenuation portion includes a resistor that is slidably contacted with the spring,
3. The exhaust valve according to claim 2, wherein the frictional heat is generated by sliding the spring against the resistor in accordance with elastic deformation of the spring.
前記抵抗体は、前記スプリングの変形に伴って弾性変形することが可能なばね材を有して構成されていることを特徴とする請求項3に記載の排気弁。   The exhaust valve according to claim 3, wherein the resistor has a spring material that can be elastically deformed in accordance with the deformation of the spring. 前記スプリングは、線材がコイル状に巻かれたコイル部を有するねじりコイルばねであり、
前記抵抗体は、前記コイル部の外周側又は内周側に接触していることを特徴とする請求項3又は4に記載の排気弁。
The spring is a torsion coil spring having a coil portion in which a wire is wound in a coil shape,
The exhaust valve according to claim 3 or 4, wherein the resistor is in contact with an outer peripheral side or an inner peripheral side of the coil portion.
前記抵抗体は、前記コイル部の外周側に配設された筒状体であり、
さらに、前記抵抗体には、前記コイル部の軸方向と平行な方向に延びて前記抵抗体を円周方向において不連続とするスリット部が設けられていることを特徴とする請求項5に記載の排気弁。
The resistor is a cylindrical body disposed on the outer peripheral side of the coil portion,
Furthermore, the said resistor is provided with the slit part extended in the direction parallel to the axial direction of the said coil part, and making the said resistor discontinuous in the circumferential direction. Exhaust valve.
内燃機関から排出される排気の流通を制御する排気弁に適用され、
前記排気の流通経路内に変位可能に配設される弁体に弾性力を作用させるスプリングであって、
前記弁体の変位に連動して弾性変位するスプリング本体と、
前記弁体が変位することにより生じる前記弁体の運動エネルギーを熱エネルギーに変換して吸収する減衰部と
を備えることを特徴とするスプリング。
Applied to an exhaust valve that controls the flow of exhaust discharged from an internal combustion engine,
A spring that applies an elastic force to a valve element that is displaceably disposed in the exhaust flow path,
A spring body that is elastically displaced in conjunction with the displacement of the valve body;
A spring comprising: a damping portion that converts the kinetic energy of the valve body generated by the displacement of the valve body into thermal energy and absorbs it.
前記減衰部は、前記スプリング本体の変形に伴って生じる摩擦熱により前記運動エネルギーを吸収することを特徴とする請求項7に記載のスプリング。   The spring according to claim 7, wherein the damping part absorbs the kinetic energy by frictional heat generated with the deformation of the spring body. 前記減衰部は、前記スプリング本体に摺接可能に接触する抵抗体を備えており、
前記スプリング本体の弾性変形に伴って前記スプリング本体が前記抵抗体に摺接することより前記摩擦熱が生じることを特徴とする請求項8に記載のスプリング。
The attenuation portion includes a resistor that is slidably contacted with the spring body,
The spring according to claim 8, wherein the frictional heat is generated by sliding the spring body in contact with the resistor in accordance with elastic deformation of the spring body.
前記抵抗体は、前記スプリング本体の変形に伴って弾性変形することが可能なばね材を有して構成されていることを特徴とする請求項9に記載のスプリング。   The spring according to claim 9, wherein the resistor includes a spring material that can be elastically deformed with deformation of the spring body. 前記スプリング本体は、ねじりコイルばねのコイル部であり、
前記抵抗体は、前記スプリング本体の外周側又は内周側に接触していることを特徴とする請求項9又は10に記載のスプリング。
The spring body is a coil portion of a torsion coil spring,
The spring according to claim 9 or 10, wherein the resistor is in contact with an outer peripheral side or an inner peripheral side of the spring body.
前記抵抗体は、前記スプリング本体の外周側に配設された筒状体であり、
さらに、前記抵抗体には、前記スプリング本体の軸方向と平行な方向に延びて前記抵抗体を円周方向において不連続とするスリット部が設けられていることを特徴とする請求項11に記載のスプリング。
The resistor is a cylindrical body disposed on the outer peripheral side of the spring body,
Furthermore, the said resistor is provided with the slit part extended in the direction parallel to the axial direction of the said spring main body, and making the said resistor discontinuous in the circumferential direction. Spring.
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