JP2015113782A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ウェイストゲートバルブとして用いられるバルブ装置に関する。 The present invention relates to a valve device used as, for example, a waste gate valve.
従来より、ウェイストゲートバルブとして用いられるバルブ装置として、フラップ式のバルブ装置が公知である(例えば、特許文献1及び2)。
ウェイストゲートバルブとは、排気ガスをタービンへ導入する排気ガス入口流路と、排気ガスをタービンより迂回させるバイパス流路との間を開閉するバルブであって、排気ガス入口流路とバイパス流路との間の隔壁に形成された開口を開閉する。
Conventionally, a flap type valve device is known as a valve device used as a waste gate valve (for example,
The waste gate valve is a valve that opens and closes between an exhaust gas inlet channel that introduces exhaust gas into the turbine and a bypass channel that bypasses the exhaust gas from the turbine, and the exhaust gas inlet channel and the bypass channel The opening formed in the partition between is opened and closed.
図7に示すように、フラップ式のバルブ装置100は、弁体101と、一端に弁体101を保持するとともに、所定の回転中心A周りにスイングするアーム102と、アーム102を駆動するアクチュエータとを備える。
弁体101は、開口103の周縁に形成される弁座104に着座することで開口103を閉鎖する閉鎖面105を先端に有する。そして、アーム102のスイングに伴って弁体101が動き、開口103を開閉する。
As shown in FIG. 7, a flap-
The
このようなバルブにおいて、閉弁時の弁体による締め切り荷重を大きくしようとすると、閉弁時の閉鎖面105の中心Bにおける法線Hと、閉鎖面105の中心Bと回転中心Aとを結ぶ直線Jとのなす角度θ(以下、この角度をアーム傾斜角度θと呼ぶ)を小さくする必要がある。
In such a valve, if an attempt is made to increase the closing load due to the valve body when the valve is closed, the normal line H at the center B of the
すなわち、回転中心からみた平面図において、直線Jの延びる方向をy´方向とし、この方向に垂直な方向をx´方向とした場合の、x´方向の釣り合いは、閉鎖方向への回転トルクをTin、点AB間の距離をL、閉鎖面が受ける垂直抗力をFとすると、
Tin/L=Fsinθ+μFcosθ
となっている(μは摩擦係数)。
That is, in the plan view viewed from the center of rotation, when the direction in which the straight line J extends is the y ′ direction and the direction perpendicular to this direction is the x ′ direction, the balance in the x ′ direction is the rotational torque in the closing direction. Tin, where L is the distance between points AB, and F is the normal drag received by the closing surface,
Tin / L = Fsinθ + μFcosθ
(Μ is the coefficient of friction).
従って、
F=Tin/{L(sinθ+μcosθ)}
となる。
このFが締め切り荷重であり、μが金属摩擦における一般的な摩擦係数である場合、θを小さくすればFが大きくなる。
Therefore,
F = Tin / {L (sin θ + μ cos θ)}
It becomes.
When F is a dead-end load and μ is a general friction coefficient in metal friction, F is increased if θ is decreased.
特にアーム傾斜角度θを45°未満にするならば、締め切り荷重が増大し、閉弁時の漏れ流量が低減される。
しかし、アーム傾斜角度θを45°未満とした場合、以下に説明する「こじり現象」という問題が生じる。
In particular, if the arm inclination angle θ is less than 45 °, the closing load increases, and the leakage flow rate when the valve is closed is reduced.
However, when the arm inclination angle θ is less than 45 °, there arises a problem of “squeezing phenomenon” described below.
こじり現象とは、回転トルクが負荷されていない場合でも、閉弁位置において点Aと弁座104との間にアーム102及び弁体101が挟み込まれた状態となって、アーム102及び弁体101の弾性力によって発生する弁体101と弁座104との摩擦によって、弁体101が開口103を閉鎖した状態を維持してしまう状態をいう。
すなわち、閉弁状態にした後に、こじり現象が発生すると、閉弁方向に回転トルクが負荷されていない状態でも、閉弁方向に力が負荷されてしまっているため、開弁するのに大きな力が必要となってしまう。
The twisting phenomenon is a state in which the
In other words, if a twisting phenomenon occurs after the valve is closed, a force is applied in the valve closing direction even when no rotational torque is applied in the valve closing direction. Will be necessary.
図8に示す回転中心からみた平面図において、法線Hの延びる方向をy方向とし、この方向に垂直な方向をx方向とし、アーム102及び弁体101の弾性力によって弁座104に作用する力をfとすると、
fsinθ<μfcosθ
が成立する場合には、閉鎖方向に回転トルクを発生させたような状態となってしまい、こじり現象が発生してしまう。
In the plan view seen from the center of rotation shown in FIG. 8, the direction in which the normal line H extends is the y direction, the direction perpendicular to this direction is the x direction, and acts on the
fsinθ <μfcosθ
If is established, a rotational torque is generated in the closing direction, and a twisting phenomenon occurs.
すなわち、こじり現象の発生条件は、
tanθ<μ
となる。
一般的に金属の摩擦係数は1以下であるため、アーム傾斜角度θが45°未満では「こじり現象」が発生する可能性がある。
In other words,
tanθ <μ
It becomes.
Generally, since the friction coefficient of metal is 1 or less, there is a possibility that a “squeezing phenomenon” occurs when the arm inclination angle θ is less than 45 °.
なお、特許文献1及び2に記載のバルブ装置ではアーム傾斜角度θはおよそ90°である。このため、こじり現象が生じにくく、こじり現象に対する対策については一切開示されていない。
In the valve devices described in
そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、フラップ式のバルブ装置において、こじり現象の発生を抑制することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress the occurrence of a twisting phenomenon in a flap type valve device.
本発明は、2つの空間を区画する隔壁に形成された開口を開閉することで、2つの空間の間を連通及び閉鎖するフラップ式のバルブ装置である。
バルブ装置は、弁体と、アームと、押圧面とを備える。
弁体は、開口の周縁に形成される弁座に着座することで開口を閉鎖する閉鎖面を先端に有する。
アームは、一端に弁体を保持するとともに、所定の回転中心周りにスイングし、弁体に開口を開閉させる。
押圧面は、アームに設けられるとともに、弁体が開口を閉鎖する閉弁時に、弁体を弁座に向けて押圧する面である。
The present invention is a flap-type valve device that opens and closes an opening formed in a partition partitioning two spaces to communicate and close the two spaces.
The valve device includes a valve body, an arm, and a pressing surface.
The valve body has a closing surface at the tip which closes the opening by sitting on a valve seat formed at the periphery of the opening.
The arm holds the valve body at one end and swings around a predetermined rotation center to open and close the opening of the valve body.
The pressing surface is a surface that is provided on the arm and presses the valve body toward the valve seat when the valve body closes the opening.
そして、弁体は、閉鎖面の反対側に、後端に向かうほど径小となる円錐面もしくは多角錐面からなるテーパ面を有し、押圧面は弁体のテーパ面に面接触するような面、すなわちテーパ面をなしている。 And the valve body has a tapered surface made of a conical surface or a polygonal pyramid surface whose diameter decreases toward the rear end on the opposite side of the closed surface, and the pressing surface is in surface contact with the tapered surface of the valve body. A surface, that is, a tapered surface.
これによれば、押圧面が閉鎖面に平行な平面である場合と比較して、アーム傾斜角度θが45°未満である場合であっても、こじり現象が生じにくい。 According to this, as compared with the case where the pressing surface is a plane parallel to the closing surface, even when the arm inclination angle θ is less than 45 °, the twisting phenomenon is less likely to occur.
本発明を実施するための形態を以下の実施例により詳細に説明する。 The mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
〔実施例1〕
〔実施例1の構成〕
実施例1の構成を図1〜3を用いて説明する。
本発明のバルブ装置は、内燃機関の排気ガスの圧力を利用して吸気ガスを過給するターボチャージャを有する過給システムに搭載されるウェイストゲートバルブ1である。
[Example 1]
[Configuration of Example 1]
The structure of Example 1 is demonstrated using FIGS. 1-3.
The valve device of the present invention is a
過給システムは、エンジンの吸気管の途中に設けられたコンプレッサ(図示せず)と、エンジンの排気管の途中に設けられたタービン(図示せず)と、このタービンのハウジングの内部に設置されたウェイストゲートバルブ1と、このウェイストゲートバルブ1を駆動するアクチュエータ(図示せず)とを備えている。
The supercharging system is installed in a compressor (not shown) provided in the middle of the intake pipe of the engine, a turbine (not shown) provided in the middle of the exhaust pipe of the engine, and a housing of the turbine. The
タービンのハウジングは耐熱性金属(例えば耐熱アルミニウム合金や耐熱鋼等)により形成されている。
タービンのハウジングは、エンジンの排気通路に連通する排気ガス流路、この排気ガス流路を互いに隣り合うように配置される2つの第1、第2排気ガス流路2、3に仕切る隔壁4、および第1排気ガス流路2と第2排気ガス流路3とを連通する連通孔5が設けられている(図2参照)。
The turbine housing is formed of a heat-resistant metal (for example, a heat-resistant aluminum alloy or heat-resistant steel).
The turbine housing has an exhaust gas passage communicating with an exhaust passage of the engine, a
ここで、第1排気ガス流路2とは、排気ガスをタービンへ導入する排気ガス入口流路のことである。また、第2排気ガス流路3とは、排気ガスをタービンより迂回させるバイパス流路のことである。また、連通孔5とは、以上の2つの空間(第1排気ガス流路2と第2排気ガス流路3)の間を連通するように隔壁4をその板厚方向に貫通する連通路のことである。
Here, the first
ウェイストゲートバルブ1は、第2排気ガス流路3内に配されて、連通孔5を開閉するものである。
ターボチャージャの過給圧が設定値以下の場合、連通孔5を閉じた状態とし、エンジンより排出された排気ガスを第1排気ガス流路2を介してターボチャージャのタービンのハウジングの内部に流入させる。第1排気ガス流路2に流入した排気ガスは、タービンホイールを回転駆動した後に、排気ガス出口流路(図示せず)を通って外部へ排出される。
また、ターボチャージャの過給圧が設定値以上に上昇した場合、連通孔5を開いて、第1排気ガス流路2に流入した排気ガスの一部を、連通孔5および第2排気ガス流路3を介してタービンより迂回させて排気ガス出口流路に逃がす。これにより、ターボチャージャの過給圧が設定値以下に抑える。
The
When the turbocharger supercharging pressure is less than the set value, the
When the turbocharger boost pressure rises to a set value or more, the
ウェイストゲートバルブ1は、以下に説明する弁体9及びアーム10を備える。
弁体9は、耐熱性金属(例えば耐熱アルミニウム合金や耐熱鋼等)により形成されており、連通孔5の第2排気ガス流路3側の開口11の周縁に形成される弁座12に着座することで開口11を閉鎖する閉鎖面13を先端に有する。
具体的には、弁体9は、先端に閉鎖面13を有する弁部15と、弁部15の後端側に形成されるテーパ部16と、テーパ部16の後端側に形成される柱部17、柱部17の後端側に形成されるフランジ部18とを有する。
The
The
Specifically, the
弁部15は、円板状を呈し、先端側の面(弁座12側の面)が閉鎖面13となっている。本実施例では、閉鎖面13及び弁座12の座面は互いに平面である。
テーパ部16は、弁部15の後端側に、後端に向かうほど径小となる円錐面からなるテーパ面19を有している。テーパ面19は、先端側から後端側に至り、所定の傾斜角度φで傾斜している。なお、傾斜角度φは、テーパ面19の閉鎖面13に対する傾斜度合いを表すもので、閉鎖面13とテーパ面19とのなす角度である。
The
The tapered
柱部17は、テーパ部16の最小径部と同径もしくはそれより小径に円柱状に設けられている。本実施例では、テーパ部16が円錐台形状を呈しており、その頂部16aの後端側に連続して、頂部16aの円の径と同径に柱部17が設けられている。
The
フランジ部18は、柱部17の後端に設けられて、柱部17より径大にフランジ状に設けられている。例えば、柱部17の後端にワッシャを圧入等により固定することで設けてもよい。
The
アーム10は、弁体9よりも弾性係数の低い耐熱性金属(例えば耐熱アルミニウム合金や耐熱鋼等)により形成されている。
このアーム10は、連通孔4の流路中心線方向(連通孔4を流れる排気ガスの流れ方向(排気流方向))に対して垂直な方向(図示紙面奥行き方向)に延びるシャフト21、このシャフト21に連結されてシャフト21の半径方向の外側に延びるアーム本体22を有する。
The
The
シャフト21は、ベアリングを介して、ハウジングの軸受け孔に回転自在に支持されている。このシャフト21の回転中心は、アーム10の回転中心Aである。
なお、シャフト21の一端はハウジングの内部から外部へ突出しており、アクチュエータの出力軸が固定されている。
アーム本体22の一端には弁体9が保持され、アーム本体22の他端はシャフト21に連結されている。
これにより、アクチュエータの駆動力により、アーム10は回転中心A周りに回転し、アーム本体22がスイングし、アーム本体22とともに弁体9が回転中心A周りに回転する。
The
One end of the
The
Thereby, the
アーム10本体の一端には、弁体9を保持するための筒部25が設けられている。
筒部25は、柱部17の外周を囲う筒状を呈している。筒部25の筒軸方向において、弁体9における先端側と同じ方向を先端側、その反対側を後端側とすると、筒部25の先端側の開口周縁25aはテーパ面19に面接触可能なテーパ面を有しており、後端側の開口周縁25bはフランジ部18と対向する対向面をなしている。
A
The
これにより、筒部25がフランジ部18とテーパ部16との間で柱部17を囲うことで、アーム本体の他端に弁体9が保持される。
弁体9及びアーム10は、閉弁時において、筒部25の内周面と柱部17の外周面との間、及び、開口周縁25bとフランジ部18との間にはクリアランスCが設けられており、筒部25の軸方向及び径方向において、弁体9がわずかに変位可能となっている。
Thereby, the
When the
開口周縁25aのテーパ面は、図1に示すように、閉弁時に、テーパ面19に面接触して弁体9を弁座12に向けて押圧する押圧面27をなす。
As shown in FIG. 1, the tapered surface of the opening
アーム10の回転中心Aは、閉鎖面13の中心Bにおける法線H上ではなく、法線Hから点Bを中心に所定角度θだけ図示時計回りに回転させた直線J上に存在する。
すなわち、図1に示すように、弁体9が着座して開口11を閉鎖する閉弁時おいて、法線Hに対して、閉鎖面13の中心Bと回転中心Aとを結ぶ直線Jが、図示時計回りに所定の角度θ傾くように、アーム本体22が回転中心Aに対して弁体9を保持している。この角度θをアーム傾斜角度と呼ぶ。
The rotation center A of the
That is, as shown in FIG. 1, when the
本実施例では、アーム傾斜角度θが45°未満である。
また、テーパ面19の傾斜角度φが45°未満である。
In this embodiment, the arm inclination angle θ is less than 45 °.
Further, the inclination angle φ of the tapered
図3を用いて、ウェイストゲートバルブ1の作動を説明する。
ターボチャージャの過給圧が設定値以下の場合、図3(a)に示すように、弁体9が弁座12に着座して、開口11を閉鎖した状態、すなわち連通孔5を閉じた状態となっている。アーム10はアクチュエータから図示反時計周りに向かう回転トルクを負荷されており、その回転トルクに応じた締め切り荷重が弁体9に作用している(図7参照)。
The operation of the
When the turbocharger supercharging pressure is equal to or lower than the set value, as shown in FIG. 3A, the
そして、ターボチャージャの過給圧が設定値以上に上昇したら、アクチュエータが作動し、アクチュエータからの回転トルクがアーム10に負荷されて、アーム10が回転中心A周りに図示時計回りに回転する。これにより、図3(b)に示すように、アーム10と共に弁体9が回転中心A周りに回転し、閉鎖面13が弁座12から離れて、開口11が開放される。図3(c)は、図3(b)の状態からさらにアーム10が回転した状態を示す図である。
When the turbocharger supercharging pressure rises to a set value or more, the actuator is actuated, the rotational torque from the actuator is applied to the
〔実施例1の効果〕
本実施例によれば、アーム10が弁体9を押圧する押圧面27が閉鎖面13に平行な平面ではなく、テーパ面19となっている。これによれば、平面である場合と比較して、アーム傾斜角度θが45°未満である場合であっても、こじり現象が生じにくい。
アーム傾斜角度θが45°未満であると、図7を用いて説明したように締め切り荷重を大きくできる。しかしながら、図8を用いて説明したようなこじり現象が生じる。
[Effect of Example 1]
According to the present embodiment, the
When the arm inclination angle θ is less than 45 °, the deadline load can be increased as described with reference to FIG. However, the twisting phenomenon described with reference to FIG. 8 occurs.
こじり現象とは、上述したとおり、回転トルクが負荷されていない場合でも、閉弁位置において回転中心Aと隔壁4との間にアーム10及び弁体9が挟み込まれた状態となって、アーム10及び弁体9の弾性力によって発生する弁体9と弁座12との摩擦によって、弁体9が開口11を閉鎖した状態を維持してしまう状態をいう。
図4及び図5を用いて本実施例の効果を詳細に説明する。
As described above, the twisting phenomenon is a state in which the
The effect of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
図4に、押圧面27が閉鎖面13に平行な平面であり、テーパ面19の代わりに押圧面27に面接触する平面29を有する比較例を示す。
図5に実施例1を示す。
そして、比較例と実施例1のそれぞれにおいて、こじり現象が発生する条件を考察する。
FIG. 4 shows a comparative example in which the
Example 1 is shown in FIG.
Then, in each of the comparative example and the example 1, conditions for causing the twisting phenomenon are considered.
なお、弁体9よりもアーム10の弾性係数が低いので、アーム10及び弁体9と弁座12との間で生じるこじり現象を、弁体9とアーム10との間で生じるこじり現象と同等として考える。
すなわち、図4及び図5で説明するこじり現象とは、弁体9と回転中心Aとの間にアーム10が挟み込まれた状態となって、アーム10の弾性力によって発生するアーム10と弁体9との摩擦によって、アーム10が動かず弁体9が開口11を閉鎖した状態を維持してしまう状態である。
Since the elastic modulus of the
That is, the twist phenomenon described in FIG. 4 and FIG. 5 is a state in which the
まず、比較例のこじり現象の発生条件を考える。
回転中心からみた平面図において、平面29の法線が延びる方向をy1方向、これに垂直な方向をx1方向とする。
First, let us consider the conditions for occurrence of the twisting phenomenon of the comparative example.
In a plan view seen from the center of rotation, direction y 1 direction extending the plane normal 29, the direction perpendicular to the x 1 direction thereto.
比較例においては、押圧面27及び押圧面27と面接触する平面29が、閉鎖面13に平行な平面であるため、押圧面27から平面29が受ける荷重は平面29に平均的に負荷されると考えられるため、平面29と法線Hの交点B1を代表点として、代表点における力関係を考える。
In the comparative example, since the
点B1と回転中心Aとの間でアームが挟み込まれて弾性変形することによって、点B1では弁体9にアーム10の弾性力によって発生する力f1が、点Aから点B1に向かう方向に負荷される。
By arm is sandwiched and elastically deformed between the point B 1 as the center of rotation A, the force f 1 generated by the elastic force of the
このf1のy1方向成分である垂直効力f1cosθ1によって発生する摩擦力μf1cosθ1がf1のx1方向成分であるf1sinθ1よりも大きいとこじり現象が発生する。すなわち、tanθ1<μが成立すればこじり現象が発生する。つまり、θ1を45°以上にすればこじり現象が発生しないことになる。
なお、θ1とは、点Aと点B1を結ぶ直線と平面29の法線とのなす角度である。
しかしながら、アーム傾斜角度θが45°以下の場合、このθ1を45°以上にすることは困難である。
The y 1 direction component in the
Note that θ 1 is an angle formed by a straight line connecting the point A and the point B 1 and the normal line of the
However, when the arm inclination angle θ is 45 ° or less, it is difficult to make θ 1 45 ° or more.
次に、実施例1のこじり発生条件を考える。
回転中心からみた平面図において、テーパ面29の法線が延びる方向をy2方向、これに垂直な方向をx2方向とする。
Next, let us consider the conditions for occurrence of prying in Example 1.
In a plan view seen from the center of rotation, direction y 2 directions normal to the tapered
実施例1の場合には、押圧面27からテーパ面19が受ける荷重は回転中心Aから遠い側のテーパ面19aに主に負荷されるため、テーパ面19a上の点B2を代表点として、代表点における力関係を考える。
In the case of the
点B2と回転中心Aとの間でアームが挟み込まれて弾性変形することによって、点B1では弁体9にアーム10の弾性力によって発生する力f2が、点Aから点B2に向かう方向に負荷される。
By arm is sandwiched and elastically deformed between the point B 2 and the rotational center A, the force f 2 generated by the elastic force of the
このf2のy2方向成分である垂直効力f2cosθ2によって発生する摩擦力μf2cosθ2がf2のx2方向成分であるf2sinθ2よりも大きいとこじり現象が発生する。すなわち、tanθ2<μが成立すればこじり現象が発生する。つまり、θ2を45°以上にすればこじり現象が発生しないことになる。
The
なお、θ2とは、点Aと点B1を結ぶ直線とテーパ面19の法線とのなす角度である。
本実施例では、テーパ面19を採用することで、アーム傾斜角度θが45°以下の場合であっても、θ2を45°以上にすることが容易となっている。すなわち、比較例のθ1と比べてテーパ面19の傾斜角度φを上乗せできるため、実施例のθ2は大きくできる。
従って、本実施例では、こじり現象発生の条件成立を回避して、こじり現象の発生を抑制することができる。
Θ 2 is an angle formed by a straight line connecting the point A and the point B 1 and the normal line of the tapered
In this embodiment, by employing the tapered
Therefore, in this embodiment, it is possible to prevent the occurrence of the twisting phenomenon by avoiding the establishment of the condition for the occurrence of the twisting phenomenon.
なお、テーパ面19ではなく、円弧面を採用した場合には、傾斜角度φが一定ではなくなるため、θ2を確実に45°以上とする設計が困難である。
In addition, when the circular arc surface is adopted instead of the tapered
また、本実施例では、アーム傾斜角度θが45°未満である。従来はアーム傾斜角度θが45°未満であるとこじり現象を生じやすいので、アーム傾斜角度θを45°未満にしにくい場合があった。しかし、本実施例では、テーパ面19を設けることで、こじり現象の発生を抑制できるので、締め切り荷重の増大を目的にアーム傾斜角度θを45°未満にすることができる。
In the present embodiment, the arm inclination angle θ is less than 45 °. Conventionally, if the arm inclination angle θ is less than 45 °, a twisting phenomenon is likely to occur, and therefore it may be difficult to make the arm inclination angle θ less than 45 °. However, in the present embodiment, the provision of the tapered
また、テーパ面19の傾斜角度φが45°未満である。
これによれば、押圧面27とテーパ面19との関係のみで摩擦を考えた場合に、押圧面27とテーパ面19との間に発生する摩擦力が過大になって、押圧面27とテーパ面19とが固着する現象を抑制することができる。
Further, the inclination angle φ of the tapered
According to this, when the friction is considered only by the relationship between the
また、本実施例では、筒部25の内周面と柱部17の外周面との間、及び、開口周縁25bとフランジ部18との間にはクリアランスC(ガタ)が設けられている。
これによれば、高温の排気ガスが流通する排気通路のような高温環境下で弁体9およびアーム10が使用された場合であっても、クリアランスCによって熱歪みによる変形を吸収することができる。
このため、熱歪みが生じた場合でも、閉弁時に閉鎖面13で確実に開口11を閉鎖することができる。
In the present embodiment, clearances C (backlash) are provided between the inner peripheral surface of the
According to this, even when the
For this reason, even when thermal distortion occurs, the
〔実施例2〕
実施例2を、実施例1とは異なる点を中心に、図6を用いて説明する。
なお、実施例1と同じ符号は、同一の機能物を示すものであって、先行する説明を参照する。
実施例1では、閉鎖面13が平面であり、弁座12は閉弁時に閉鎖面13に面接触する平面を有していたが、本実施例では閉鎖面13は円筒面もしくは球面であり、弁座12は閉弁時に閉鎖面13に面接触する円筒面もしくは球面を有する。
[Example 2]
A second embodiment will be described with reference to FIG. 6 with a focus on differences from the first embodiment.
In addition, the same code | symbol as Example 1 shows the same functional thing, Comprising: The previous description is referred.
In the first embodiment, the closing
すなわち、図6に示すように、弁体9の閉鎖面13は先端側に凸となる円筒面もしくは球面となっている。そして、弁座12には、この閉鎖面13に対応して凹面が形成されている。
アーム10の回転中心Aは、法線Hから点Bを中心に所定角度θだけ図示反時計回りに回転させた直線J上に存在する。この角度θ(すなわち、アーム傾斜角度θ)は、45°未満である。
That is, as shown in FIG. 6, the closing
The rotation center A of the
本実施例においても、弁体9がテーパ面19を有し、押圧面27がテーパ面19に面接触する構成を有しており、実施例1と同様の作用効果を奏する。
Also in the present embodiment, the
加えて、アーム10の回転中心Aと閉鎖面13の中心Bとの法線Hに垂直な方向の距離をLxとすると、距離Lxを実施例1の場合と比較して小さくすることができる。なお、実施例1の場合は、距離Lxは弁部15の半径以上必要である。
In addition, if the distance in the direction perpendicular to the normal H between the rotation center A of the
(変形例)
実施例では、アーム傾斜角度θが45°未満であったが、アーム傾斜角度θが45°以上であってもよい。また、テーパ面19の傾斜角度φが45°以上であってもよい。
また、実施例ではテーパ面19は円錐面であったが多角錐面であってもよい。
(Modification)
In the embodiment, the arm inclination angle θ is less than 45 °, but the arm inclination angle θ may be 45 ° or more. Further, the inclination angle φ of the tapered
In the embodiment, the tapered
1 ウェイストゲートバルブ、2 第1排気ガス流路、3 第2排気ガス流路、4 隔壁、9 弁体、10 アーム、11 開口、12 弁座、13 閉鎖面、19 テーパ面、27 押圧面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記開口(11)の周縁に形成される弁座(12)に着座することで前記開口(11)を閉鎖する閉鎖面(13)を先端に有する弁体(9)と、
一端に前記弁体(9)を保持するとともに、所定の回転中心A周りにスイングし、前記弁体(9)に前記開口を開閉させるアーム(10)と、
前記アーム(10)に設けられるとともに、前記弁体(9)が前記開口(11)を閉鎖する閉弁時に、前記弁体(9)を前記弁座(12)に向けて押圧する押圧面(27)とを備え、
前記弁体(9)は、前記閉鎖面(13)の反対側に、後端に向かうほど径小となる円錐面もしくは多角錐面からなるテーパ面(19)を有し、
前記押圧面(27)は、前記テーパ面(19)に面接触する面に形成されていることを特徴とするバルブ装置。 A flap-type valve device for communicating and closing between the two spaces (2, 3) by opening and closing an opening formed in the partition wall (4) dividing the two spaces (2, 3). ,
A valve body (9) having a closing surface (13) at the tip for closing the opening (11) by sitting on a valve seat (12) formed at the periphery of the opening (11);
An arm (10) that holds the valve body (9) at one end, swings around a predetermined rotation center A, and opens and closes the opening of the valve body (9);
A pressing surface that is provided on the arm (10) and presses the valve body (9) toward the valve seat (12) when the valve body (9) closes the opening (11). 27)
The valve body (9) has, on the opposite side of the closing surface (13), a tapered surface (19) composed of a conical surface or a polygonal pyramid surface that decreases in diameter toward the rear end,
The valve device, wherein the pressing surface (27) is formed on a surface that is in surface contact with the tapered surface (19).
前記閉弁時の閉鎖面(13)の中心Bにおける法線Hと、前記閉鎖面(13)の中心Bと前記回転中心Aとを結ぶ直線とのなす角度θが45°未満であることを特徴とするバルブ装置。 The valve device according to claim 1,
The angle θ formed by the normal H at the center B of the closing surface (13) when the valve is closed and the straight line connecting the center B of the closing surface (13) and the rotation center A is less than 45 °. A characteristic valve device.
前記テーパ面(19)の傾斜角度φが45°未満であることを特徴するバルブ装置。 The valve device according to claim 1 or 2,
The valve device characterized in that the inclination angle φ of the tapered surface (19) is less than 45 °.
前記閉鎖面(13)は平面であり、
前記弁座(12)は前記閉弁時に前記閉鎖面(13)に面接触する平面を有することを特徴とするバルブ装置。 In the valve apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The closing surface (13) is planar;
The valve seat (12) has a flat surface that comes into surface contact with the closing surface (13) when the valve is closed.
前記閉鎖面(13)は円筒面もしくは球面であり、
前記弁座(12)は前記閉弁時に前記閉鎖面(13)に面接触する円筒面もしくは球面を有することを特徴とするバルブ装置。 In the valve apparatus as described in any one of Claims 1-3,
The closing surface (13) is a cylindrical surface or a spherical surface;
The valve seat (12) has a cylindrical surface or a spherical surface in surface contact with the closing surface (13) when the valve is closed.
前記弁体(9)は、前記閉鎖面(13)を有する弁部(15)と、前記弁部(15)の後端側に形成されて前記テーパ面を有するテーパ部(16)と、前記テーパ部(16)の後端側に前記テーパ部(16)の最小径部と同径もしくはそれより小径に設けられた柱部(17)と、前記柱部(17)の後端に前記柱部(17)より径大に設けられたフランジ部(18)とを有し、
前記アーム(10)は、前記柱部(17)の外周を囲う筒状を呈し、先端側の開口周縁(25a)が前記押圧面(27)をなし、後端側の開口周縁(25b)が前記フランジ部(18)と対向する筒部(25)を有し、
前記閉弁時に、前記フランジ部(18)と前記筒部(25)の後端との間、及び、前記筒部(25)の内周面と前記柱部(17)の外周面との間にクリアランスが形成されていることを特徴とするバルブ装置。 In the valve apparatus as described in any one of Claims 1-4,
The valve body (9) includes a valve portion (15) having the closing surface (13), a taper portion (16) formed on the rear end side of the valve portion (15) and having the tapered surface, A column portion (17) provided on the rear end side of the taper portion (16) with the same diameter as or smaller than the minimum diameter portion of the taper portion (16), and the column at the rear end of the column portion (17). A flange portion (18) having a diameter larger than that of the portion (17),
The arm (10) has a cylindrical shape that surrounds the outer periphery of the pillar (17), the opening periphery (25a) on the front end side forms the pressing surface (27), and the opening periphery (25b) on the rear end side. A cylindrical portion (25) facing the flange portion (18);
When the valve is closed, between the flange portion (18) and the rear end of the cylindrical portion (25), and between the inner peripheral surface of the cylindrical portion (25) and the outer peripheral surface of the column portion (17). A valve device characterized in that a clearance is formed on the valve device.
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