JP2021196023A - バルブ装置 - Google Patents

バルブ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2021196023A
JP2021196023A JP2020104154A JP2020104154A JP2021196023A JP 2021196023 A JP2021196023 A JP 2021196023A JP 2020104154 A JP2020104154 A JP 2020104154A JP 2020104154 A JP2020104154 A JP 2020104154A JP 2021196023 A JP2021196023 A JP 2021196023A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
shaft
expanded graphite
bearing bush
valve device
region
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020104154A
Other languages
English (en)
Inventor
利昌 石井
Toshimasa Ishii
誠 古山
Makoto Furuyama
大輔 高山
Daisuke Takayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mikuni Corp
Original Assignee
Mikuni Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mikuni Corp filed Critical Mikuni Corp
Priority to JP2020104154A priority Critical patent/JP2021196023A/ja
Priority to US17/197,067 priority patent/US11940048B2/en
Priority to CN202110290953.6A priority patent/CN113803477A/zh
Priority to DE102021111614.7A priority patent/DE102021111614A1/de
Publication of JP2021196023A publication Critical patent/JP2021196023A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2261—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/224—Details of bearings for the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1035—Details of the valve housing
    • F02D9/106—Sealing of the valve shaft in the housing, e.g. details of the bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/107—Manufacturing or mounting details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F02D9/10—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits having pivotally-mounted flaps
    • F02D9/1075—Materials, e.g. composites
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/121—Use of special materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing
    • F16C33/122—Multilayer structures of sleeves, washers or liners
    • F16C33/124—Details of overlays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/14—Special methods of manufacture; Running-in
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/16—Sliding surface consisting mainly of graphite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/26—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings
    • F16J15/30—Sealings between relatively-moving surfaces with stuffing-boxes for rigid sealing rings with sealing rings made of carbon
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/54—Other sealings for rotating shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/224—Details of bearings for the axis of rotation
    • F16K1/225—Details of bearings for the axis of rotation the axis of rotation having only one bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
    • F16K27/0218—Butterfly valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B2201/00—Pump parameters
    • F04B2201/06—Valve parameters
    • F04B2201/0603—Valve wear
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2202/00—Solid materials defined by their properties
    • F16C2202/50—Lubricating properties
    • F16C2202/52—Graphite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2220/00—Shaping
    • F16C2220/40—Shaping by deformation without removing material
    • F16C2220/46—Shaping by deformation without removing material by forging
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2226/00—Joining parts; Fastening; Assembling or mounting parts
    • F16C2226/30—Material joints
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2240/00—Specified values or numerical ranges of parameters; Relations between them
    • F16C2240/40—Linear dimensions, e.g. length, radius, thickness, gap
    • F16C2240/60—Thickness, e.g. thickness of coatings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/91—Valves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

【課題】異音や摩耗を抑制すると共に摺動性を確保して、コスト増加抑制、生産性向上、耐久性向上、機能上の信頼性向上等を図れるバルブ装置を提供する。【解決手段】流体を通す通路を画定するボディ１０と、ボディに対して可動に支持されると共に軸線Ｓを画定するシャフト２０と、通路を開閉するべくシャフトに固定された弁体４０と、ボディに対してシャフトを可動に支持する円筒状の軸受ブッシュ５０を備えたバルブ装置において、軸受ブッシュ５０は、金属芯材５１及び膨張黒鉛５２が混在する混在領域Ａ０と、シャフトの外周面２０ａと接触する内周側領域において金属芯材５１が露出しないように膨張黒鉛５２のみからなる第１膨張黒鉛領域Ａ１を含む。【選択図】図５

Description

本発明は、通路を開閉する弁体が固定されたシャフトを軸受ブッシュ（すべり軸受とも称す）で支持したバルブ装置に関し、特に、エンジンの排気系等の如く高温の排気を通す通路を開閉する際に適用されるバルブ装置に関する。
従来のバルブ装置としては、流体通路を画定するハウジングと、流体通路を開閉するバルブと、バルブを開閉駆動するバルブ軸と、ハウジングに嵌め込まれてバルブ軸を回動自在に支持すると共にシールするシール部材を備え、シール部材が、ステンレス鋼の線材をメッシュ状に編んだシート状素材を芯材（骨材）としてカーボン材を押し固めて成形された軸シール構造をなすものが知られている（例えば、特許文献１）。
このシール部材は、骨材としてのメッシュ状シートにカーボン材を押し固めて隙間をカーボン材で充填したものであるため、バルブ軸と接触する摺動面においてステンレス鋼の線材である芯材が露出して形成される場合がある。
この場合、芯材がバルブ軸と直接接触して摺動するため、摺動による異音や摩耗を生じる虞がある。そして、摩耗の増加は、バルブ軸のガタツキ等を招き、バルブの開閉動作に支障を来す虞がある。
これに対処するべく、セラミック製のブッシュを採用し、又は、バルブ軸に表面処理を施すことも可能であるが、生産性の低下、コストの増加等を招く。
特許第５３３５１６７号公報
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、従来技術の問題点を解消するべく、摺動異音や摩耗を抑制ないし防止すると共に摺動性を確保して、コスト増加抑制、生産性向上、耐久性向上、機能上の信頼性向上等を図れるバルブ装置を提供することにある。
本発明のバルブ装置は、流体を通す通路を画定するボディと、ボディに対して可動に支持されると共に軸線を画定するシャフトと、通路を開閉するべくシャフトに固定された弁体と、ボディに対してシャフトを可動に支持する円筒状の軸受ブッシュとを備え、軸受ブッシュは、金属芯材及び膨張黒鉛が混在する混在領域と、シャフトの外周面と接触する内周側領域において金属芯材が露出しないように膨張黒鉛のみからなる第１膨張黒鉛領域を含む、構成となっている。
上記バルブ装置において、シャフトは、軸線方向において軸受ブッシュの一端面に当接する当接部を含み、軸受ブッシュは、軸線方向の一端面側において膨張黒鉛のみからなる第２膨張黒鉛領域を含む、構成を採用してもよい。
上記バルブ装置において、軸受ブッシュは、軸線方向の他端面側において膨張黒鉛のみからなる第３膨張黒鉛領域を含む、構成を採用してもよい。
上記バルブ装置において、軸受ブッシュは、一端面側と他端面側とが同一形状をなす、構成を採用してもよい。
上記バルブ装置において、軸受ブッシュは、金属芯材からなる金属メッシュシートを膨張黒鉛からなる膨張黒鉛シートで挟み込んで圧着した圧着シートをプレス成形したプレス成形品である、構成を採用してもよい。
上記構成をなすバルブ装置によれば、摺動異音や摩耗を抑制ないし防止できると共に摺動性を確保でき、コスト増加抑制、生産性向上、耐久性向上、機能上の信頼性向上等を達成することができる。
本発明に係るバルブ装置の一実施形態を示すものであり、一方側から視た外観斜視図である。 図１に示すバルブ装置を他方側から視た外観斜視図である。 図１に示すバルブ装置の分解斜視図である。 図１に示すバルブ装置において、シャフトの軸線を通る断面図である。 図４に示す断面図において、シャフトの一端側を支持する軸受ブッシュの領域を示す部分拡大断面図である。 図４に示す断面図において、シャフトの他端側を支持する軸受ブッシュの領域を示す部分拡大断面図である。 軸受ブッシュの断面図である。 図１に示すバルブ装置に含まれる軸受ブッシュの製造方法を示すものであり、金属メッシュシートと、金属メッシュシートを挟むように配置される二つの膨張黒鉛シートを示す部分斜視図である。 図１に示すバルブ装置に含まれる軸受ブッシュの製造方法を示すものであり、図８に示す金属メッシュシート及び二つの膨張黒鉛シートが圧着されて圧着シートが形成される状態を示す模式図である。 図９に示す圧着方法により形成された圧着シートの断面を模式的に示した部分断面図である。 図１に示すバルブ装置に含まれる軸受ブッシュの製造方法を示すものであり、図９に示す圧着方法により形成された圧着シートを円筒状に変形した中間加工品を示す斜視図である。 図１１に示す円筒状の中間加工品を金型によりプレス成形して軸受ブッシュを成形する状態を示す模式的に示した断面図である。 図１２に示すプレス成形により形成された軸受ブッシュの軸線を通る断面図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
一実施形態に係るバルブ装置Ｍは、図１ないし図４に示すように、ボディ１０、軸線Ｓを画定するシャフト２０、プレート３０、弁体４０、二つの軸受ブッシュ５０、キャップ６０、連結部材７０を備えている。
ボディ１０は、ステンレス鋼、鉄等の金属材料を用いて、例えばロストワックス法により鋳造され、流体を通す通路１１、通路１１内に突出して形成されたシール部１２、通路１１内に突出して形成された全開ストッパ１３、シャフト２０を通す二つの軸孔１４、軸受ブッシュ５０を嵌め込む二つの嵌合孔１５、キャップ６０を嵌め込む嵌合部１６、フランジ部１７、第１連結部１８、第２連結部１９を備えている。
通路１１は、中心線Ｌ上に中心をもつ所定内径の円形断面をなす円筒通路として形成されている。
シール部１２は、軸孔１４の領域で分断されて半円弧状に突出して形成された第１シール部１２ａ及び第２シール部１２ｂにより構成されている。
第１シール部１２ａは、軸孔１４の中心（軸線Ｓ）から中心線Ｌ方向の一方側に偏倚した位置において弁体４０が当接する当接面を画定する。
第２シール部１２ｂは、軸孔１４の中心から中心線Ｌ方向の他方側に偏倚した位置において弁体４０が当接する当接面を画定する。
全開ストッパ１３は、軸孔１４の中心から中心線Ｌ方向の一方側に偏倚した位置でかつ第１シール部１２ａに隣接する位置において、全開状態にある弁体４０が当接する当接面を画定する。
二つの軸孔１４は、中心線Ｌに垂直に伸長する軸線Ｓ上において、シャフト２０の第１端部２１及び第２端部２２が非接触にて挿入される内径寸法をもつ円筒状に形成されている。
二つの嵌合孔１５は、軸線Ｓ方向において軸孔１４の外側に隣接する位置に、軸受ブッシュ５０が隙間なく堅固に嵌め込まれる内径寸法をもつ円筒状に形成されている。
嵌合部１６は、キャップ６０が嵌合固定又は挿入後に溶接固定されるように、軸線Ｓ方向において一方の嵌合孔１５の外側に形成されている。
フランジ部１７は、シャフト２０を回転駆動する駆動アクチュエータを取り付けるものであり、ボディ１０の外壁から軸線Ｓ方向に突出する脚部と共に環状に形成されている。
第１連結部１８及び第２連結部１９は、バルブ装置Ｍがエンジンの排気通路を形成する排気管の途中に介在させられた状態で、排気管と結合されるように形成されている。
シャフト２０は、高耐食ステンレス鋼等の金属材料を用いて、軸線Ｓ方向に伸長すると共に同一の外径寸法をなす外周面２０ａを画定する円柱形状に形成されている。
そして、シャフト２０は、図２及び図３に示すように、第１軸部２１、第２軸部２２、弁体４０を固定するべく挿入するスリット２３、スリット２３を貫通する二つのネジ孔２４、第２軸部２２の外側に連続して形成された端部２５を備えている。
第１軸部２１及び第２軸部２２は、ボディ１０の軸孔１４に挿通されると共に軸受ブッシュ５０により軸線Ｓ回りに回動自在に支持される。
スリット２３は、弁体４０を挿入し得る幅寸法に形成されている。
そして、弁体４０がスリット２３に挿入され、ネジｂがネジ孔２４に捩じ込まれることにより、弁体４０がシャフト２０に固定される。
端部２５は、シャフト２０と一体的に回転するプレート３０を嵌め込んで固定するべく、二面幅部を画定する。
そして、端部２５は、プレート３０が嵌め込まれた後にカシメ処理される。
プレート３０は、薄板状のステンレス鋼板等を用いて形成され、図３に示すように、連結部３１、四つの係合片３２を備えている。
連結部３１は、軸線Ｓに垂直な円形の平板状をなし、中央においてシャフト２０の端部２５が嵌合される矩形の嵌合孔３１ａを備えている。
四つの係合片３２は、連結部材７０の係合溝７１と係合するべく、軸線Ｓ回りに等間隔に配置されて連結部３１から軸線Ｓに垂直な方向に突出するように形成されている。
そして、プレート３０は、シャフト２０の端部２５に嵌め込まれてカシメ固定されることにより、シャフト２０と一体的に回転すると共に軸線Ｓ方向において付勢バネ（不図示）の付勢力を受けると共に軸受ブッシュ５０の一端面５０ｃと当接する当接部として機能する。
弁体４０は、ステンレス鋼等の金属材料を用いて、軸線Ｓと中心線Ｌの交点を中心とする円板状に形成されたバタフライ弁であり、図３及び図４に示すように、軸線Ｓ上においてネジｂを通す二つの孔４１、軸線Ｓ上に位置する直線を境として一方側に第１半円板４２及び他方側に第２半円板４３を備えている。
そして、弁体４０は、シャフト２０がボディ１０の軸孔１４，１４に通されて軸受ブッシュ５０，５０に嵌め込まれた状態で、シャフト２０のスリット２３に嵌め込まれ、ネジｂが円孔４１に通してシャフト２０のネジ孔２４に捩じ込まれることにより、シャフト２０に固定される。
ここで、弁体４０は、通路１１を全閉した全閉状態において、第１半円板４２が第１シール部１２ａに当接しかつ第２半円板４３が第２シール部１２ｂに当接する。
一方、弁体４０は、通路１１を全開した全開状態において、第２半円板４３が全開ストッパ１３に当接する。
軸受ブッシュ５０は、図５及び図６に示すように、内周面５０ａ、外周面５０ｂ、一端面５０ｃ、他端面５０ｄを画定する円筒状に形成されている。
そして、軸受ブッシュ５０は、ボディ１０の二つの嵌合孔１５にそれぞれ嵌め込まれて、内周面５０ａがシャフト２０の第１軸部２１及び第２軸部２２の外周面２０ａに接触して、シャフト２０を可動に、すなわち、軸線Ｓ回りに回動自在に支持するすべり軸受として機能する。
ここで、軸受ブッシュ５０は、金属芯材５１が膨張黒鉛５２に埋設された複合体として形成され、図７に示すように、混在領域Ａ０、第１膨張黒鉛領域Ａ１、第２膨張黒鉛領域Ａ２、第３膨張黒鉛領域Ａ３を備えている。
金属芯材５１は、金属製の線材を網目状に、二次元的に又は三次元的に編み込んだ骨組み構造をなすものである。
ここで、金属芯材５１の材料としては、耐熱性、曲げ加工性等に優れ、軸受けとしての機械的強度を有する金属であり、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、鉄、アルミニウム合金、ニッケル合金等を適用することができる。
混在領域Ａ０は、金属芯材５１同士の隙間に膨張黒鉛５２が充填されて金属芯材５１及び膨張黒鉛５２が混在する、軸線Ｓを中心とする円筒状の領域である。
第１膨張黒鉛領域Ａ１は、シャフト２０の外周面２０ａと接触する内周側領域において、金属芯材５１が露出しないように、膨張黒鉛５２のみから成る軸線Ｓを中心とする円筒状の領域である。
第２膨張黒鉛領域Ａ２は、軸線Ｓ方向の一端面５０ｃ側において、金属芯材５１が露出しないように、膨張黒鉛５２のみから成る軸線Ｓを中心とする円環板状の領域である。
第３膨張黒鉛領域Ａ３は、軸線Ｓ方向の他端面５０ｄ側において、金属芯材５１が露出しないように、膨張黒鉛５２のみから成る軸線Ｓを中心とする円環板状の領域である。
ここで、混在領域Ａ０は、金属芯材５１の体積Ｖｍと膨張黒鉛５２の体積Ｖｇの割合が、Ｖｍ：Ｖｇ＝２：８〜５：５の範囲に設定されている。
このように、体積割合（Ｖｍ：Ｖｇ）が２：８〜５：５の範囲に設定されることにより、金属芯材５１同士の隙間を膨張黒鉛５２で確実に充填でき、複合体としての機械的強度を確保でき、軽量化、耐熱性、摺動性、耐久性等を確保することができる。
尚、体積割合（Ｖｍ：Ｖｇ）は、上記の範囲に限られるものではなく、使用形態に応じて上記範囲を外れた割合を採用してもよい。
第１膨張黒鉛領域Ａ１は、内周面５０ａから軸線Ｓに垂直な径方向における層厚さ寸法Ｔ１が、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に設定されている。
バルブ装置Ｍの使用環境を考慮した場合、層厚さ寸法Ｔ１が０．０５ｍｍよりも薄くなると、内周面５０ａが摩損したときに金属芯材５１が露出する虞があり、一方、層厚さ寸法Ｔ１が０．２ｍｍよりも厚くなると、内周側領域の機械的強度が弱くなる虞がある。
したがって、第１膨張黒鉛領域Ａ１の層厚さ寸法Ｔ１が０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に設定されることにより、金属芯材５１の露出を確実に防止でき、又、十分な機械的強度を確保でき、シャフト２０をラジアル方向において回動自在に支持することができる。
尚、層厚さ寸法Ｔ１は、上記の範囲に限られるものではなく、使用形態に応じて０．２ｍｍを超えた値を採用してもよい。本構造においては、０．６ｍｍを超えない範囲で適宜調整できる。
また、第１膨張黒鉛領域Ａ１は、内周面５０ａから軸線Ｓに垂直な径方向における層厚さ寸法Ｔ１が、軸受ブッシュ５０の径方向における全体の厚さ寸法Ｔの１％〜７％の範囲に設定されてもよい。
このように、第１膨張黒鉛領域Ａ１の層厚さ寸法Ｔ１が全体の厚さＴの１％〜７％の範囲に設定されることにより、前述同様に、金属芯材５１の露出を確実に防止でき、又、十分な機械的強度を確保でき、シャフト２０をラジアル方向において回動自在に支持することができる。
尚、層厚さ寸法Ｔ１は、上記の範囲に限られるものではなく、使用形態に応じて２０％以内の範囲で適宜調整して採用できる。
さらに、第１膨張黒鉛領域Ａ１に存在する膨張黒鉛５２は、その膨張や変形によりシャフト２０の外周面２０ａと密接に接触しても、又、シャフト２０の摺動により膨張黒鉛５２の一部がシャフト２０の外周面２０ａに転写されても、膨張黒鉛５２そのものが摺動剤として機能するため、シャフト２０は円滑に回動するように支持される。
第２膨張黒鉛領域Ａ２は、軸受ブッシュ５０がシャフト２０に固定されたプレート３０に隣接して配置される場合、当接部としてのプレート３０が摺動自在に軸線Ｓ方向において当接する一端面５０ｃとして機能する。
ここで、第２膨張黒鉛領域Ａ２は、軸線Ｓ方向における層厚さ寸法Ｈが、例えば、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲に設定されている。
これにより、金属芯材５１の露出を防止でき、又、十分な機械的強度を確保でき、摺動異音等を生じることなく、シャフト２０と一体的に回転するプレート３０をスラスト方向において回動自在に支持することができる。
尚、層厚さ寸法Ｈは、上記の範囲に限られるものではなく、使用形態に応じて０．２ｍｍを超えた値を採用してもよい。本構造においては、０．６ｍｍを超えない範囲で適宜調整できる。
第３膨張黒鉛領域Ａ３は、第２膨張黒鉛領域Ａ２と同一の形状に形成されており、この実施形態においては、スラスト方向において何ら荷重を受けるものではないが、プレート３０と対向するように組み込まれた場合に、第２膨張黒鉛領域Ａ２と同様に、当接部としてのプレート３０が摺動自在に軸線Ｓ方向において当接する端面として機能する。
すなわち、軸受ブッシュ５０は、一端面５０ｃ側と他端面５０ｄ側とが同一形状をなすように形成されている。
したがって、軸受ブッシュ５０は、組み付けの際の方向性がないため、図５に示す状態とは逆向きに、第３膨張黒鉛領域Ａ３が設けられた他端面５０ｄがプレート３０と対向するように組み込まれてもよい。
このように、軸受ブッシュ５０に方向性がないため、軸受ブッシュ５０の誤組付けを防止することができる。また、図６に示すように、シャフト２０の第１軸部２１を支持する軸受ブッシュ５０は、スラスト荷重を受ける機能は不要であるが、第２軸部２２を支持する軸受ブッシュ５０と同一であるため、部品の共用化により、部品点数の削減、コスト増加抑制等を達成でき、又、誤組付け等を防止することができる。
また、シャフト２０は、ボディ１０に嵌め込まれた二つの軸受ブッシュ５０を介して軸線Ｓ回りに回動自在に支持されるため、軸孔１４を軸受孔として使用して軸孔１４により直接支持される場合に比べて、円滑に回動することができる。
さらに、軸受ブッシュ５０をボディ１０に嵌合することで、軸受ブッシュ５０とボディ１０の間に隙間が生じず、又、軸受ブッシュ５０の一端面５０ｃとプレート３０が当接していることで、高温の流体がボディ１０の外部に漏れ出るのを防止することができる。
尚、軸受ブッシュ５０は、外周面５０ｂから軸線Ｓに垂直な径方向内側に向けた外周領域において、膨張黒鉛５２のみからなる第４外周膨張黒鉛領域を円筒状に設けてもよい。
キャップ６０は、薄板状のステンレス鋼板等を用いて有底円筒状に形成されている。
そして、キャップ６０は、図６に示すように、軸受ブッシュ５０の一端面５０ｃに当接又は対向するようにボディ１０の嵌合部１６に嵌合されて、軸受ブッシュ５０及びシャフト２０の第１軸部２１を覆う。
尚、軸受ブッシュ５０は、一端面５０ｃ側と他端面５０ｄ側とが同一形状に形成されているため、図６に示す向きとは逆向きに軸受ブッシュ５０が組み込まれて、キャップ６０が他端面５０ｄに当接又は対向するようにしてもよい。
連結部材７０は、ステンレス鋼板等を用いて、図３に示すように、円筒状に形成され、係合溝７１、連結溝７２を備えている。
そして、連結部材７０は、係合溝７１にプレート３０の係合片３２が係合されると共に、連結溝７２に駆動アクチュエータの回転軸が連結されることで、駆動アクチュエータの回転力をシャフト２０に伝達する。
次に、軸受ブッシュ５０の製造方法について、図８ないし図１３に基づき説明する。
先ず、金属メッシュシート１００、二つの膨張黒鉛シート１１０，１２０が、図９に示すように、母材コイルＲ１，Ｒ２，Ｒ３の形態で準備される。
金属メッシュシート１００は、軸受ブッシュの５０の金属芯材５１を構成するものであり、例えばステンレス鋼の線材が平織り、綾織り、朱子織り又はそれらを組み合わせて、二次元的に又は三次元的に網目状に織り込まれ、図８に示すように、幅寸法Ｗ１、厚さ寸法ｔ１をなす平板状の帯体をなす。
膨張黒鉛シート１１０は、成形後において、軸受ブッシュ５０の内周面５０ａ側及び金属芯材５１の隙間領域に形成される膨張黒鉛５２を構成するものであり、図８に示すように、幅寸法Ｗ２、厚さ寸法ｔ２をなす平板状の帯体をなす。
膨張黒鉛シート１２０は、成形後において、軸受ブッシュ５０の外周面５０ｂ側及び金属芯材５１の隙間領域に形成される膨張黒鉛５２を構成するものであり、図８に示すように、幅寸法Ｗ２、厚さ寸法ｔ３をなす平板状の帯体をなす。
ここで、膨張黒鉛シート１１０，１２０の幅寸法Ｗ２は、金属メッシュシート１００の幅寸法Ｗ１よりも大きく設定されている。
上記のように、膨張黒鉛シート１１０，１２０の幅寸法が長い部分（Ｗ２−Ｗ１）の一部は、成形後において、軸受ブッシュ５０の一端面５０ｃ側及び他端面５０ｄ側に形成される膨張黒鉛５２を構成するものである。
そして、図９に示すように、母材コイルＲ１，Ｒ２，Ｒ３から、金属メッシュシート１００、二つの膨張黒鉛シート１１０，１２０が引き出されつつ、一対の圧着ローラ１３０で圧着されて、圧着シート１４０が形成される。
圧着シート１４０は、図１０に示すように、膨張黒鉛シート１１０，１２０が金属メッシュシート１００を挟み込むように押し潰されて、金属メッシュシート１００の隙間に膨張黒鉛が充填された状態となる。
圧着工程において、膨張黒鉛シート１１０が金属メッシュシート１００の隙間に完全に埋没しないように、すなわち、成形後において膨張黒鉛５２のみからなる第１膨張黒鉛領域Ａ１が円筒層状に残存するように、金属メッシュシート１００の厚さ寸法ｔ１及び膨張黒鉛シート１１０の厚さ寸法ｔ２並びに膨張黒鉛シート１２０の厚さ寸法ｔ３が適宜調整される。
続いて、圧着シート１４０が所定の長さに切断され、図１１に示すように、両端が部分的に重なるように円筒状に加工されて、中間加工品１５０が形成される。
続いて、金型１６０を用いて、中間加工品１５０がプレス成形されて、プレス成形品としての軸受ブッシュ５０が形成される。
ここで、金型１６０は、図１２に示すように、外型１６１、下型１６２、上型１６３を備えている。
外型１６１は、円筒状をなし、軸受ブッシュ５０の外周面５０ｂを成形する内周面１６１ａを備えている。
下型１６２は、軸受ブッシュ５０の内周面５０ａを成形する円柱部１６２ａ、軸受ブッシュ５０の一端面５０ｃを成形する環状端面１６２ｂを備えている。
上型１６３は、外型１６１の内周面１６１ａと下型１６２の円柱部１６２ａにより画定される円環状の凹部１６０ａに嵌合され得る円筒部１６３ａ、軸受ブッシュ５０の他端面５０ｄを成形する環状端面１６３ｂを備えている。
プレス工程においては、中間加工品１５０が、金型１６０の凹部１６０ａに嵌め込まれて、上型１６３でプレスされて、軸線Ｓ方向において所定量圧縮される。
これにより、金属メッシュシート１００により形成される金属芯材５１同士は、より密接する状態に改変され、膨張黒鉛シート１１０，１２０により形成される膨張黒鉛５２は、適宜分散するように改変され、全体として複合体の密度が高められた軸受ブッシュ５０がプレス成形品として得られる。
以上の製造工程により得られた軸受ブッシュ５０は、図１３に示すように、金属芯材５１及び膨張黒鉛５２が混在する混在領域Ａ０と、内周面５０ａ側において膨張黒鉛５２のみからなる第１膨張黒鉛領域Ａ１と、軸線Ｓ方向の一端面５０ｃ側において膨張黒鉛５２のみからなる第２膨張黒鉛領域Ａ２と、軸線Ｓ方向の他端面５０ｄ側において膨張黒鉛５２のみからなる第３膨張黒鉛領域Ａ３を含む、金属芯材５１及び膨張黒鉛５２の複合体として形成される。
このように、軸受ブッシュ５０は、金属芯材５１からなる金属メッシュシート１００を膨張黒鉛５２からなる膨張黒鉛シート１１０，１２０で挟み込んで圧着した圧着シート１５０をプレス成形したプレス成形品として得られる。
したがって、切削加工等により形成する場合に比べて、軸受ブッシュ５０を製造する際のコスト低減、生産性向上等を達成することができる。
次に、バルブ装置Ｍが、自動車に搭載されるエンジンの排気系に適用された場合の動作について説明する。
ここで、駆動アクチュエータの駆動は、自動車の走行状態及びエンジンの運転状態に関する種々の情報に基づいて、制御ユニットにより発せられる制御信号に基づき適宜制御される。
例えば、排気通路を全開とする場合は、駆動アクチュエータにより、シャフト２０が一方向へ回転させられて、弁体４０が全開ストッパ１３に当接する。これにより、通路１１が全開状態にされる。
一方、排気通路を全閉とする場合は、駆動アクチュエータにより、シャフト２０が他方向へ回転させられて、弁体４０がシール部１２に当接する。これにより、通路１１が全閉状態にされる。
また、排気通路を流れる排気を所定量に制御する場合は、駆動アクチュエータにより、シャフト２０が一方向又は他方向に適宜回転させられて、弁体４０が所望される開度に調整され、通路１１を流れる排気ガスの流量が調整される。
このように、弁体４０は、駆動アクチュエータの回転駆動力により、全開状態及び全閉状態だけではなく、所定の開度に絞った中間開度状態にも高精度に開閉制御されるため、排気の流量を所望される流量に高精度に制御でき、それに基づく種々の運転制御が可能になる。
特に、上記実施形態に係るバルブ装置Ｍにおいては、シャフト２０の外周面２０ａと接触する内周面５０ａ側において膨張黒鉛５２のみからなる第１膨張黒鉛領域Ａ２を含む軸受ブッシュ５０が採用されているため、摺動異音や摩耗を抑制ないし防止でき、耐久性が向上する。また、シャフト２０の外周面２０ａの領域に膨張黒鉛５２が介在することにより、シャフト２０の回動動作がより円滑になり、機能上の信頼性が向上する。
上記実施形態においては、ボディとして円筒状の通路１１を画定するボディ１０及びバ弁体４０として円形のバタフライ弁を採用し、軸受ブッシュ５０がシャフト２０を回動自在に支持する形態を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、シャフトに固定された弁体がポペット弁であり、シャフトが軸線Ｓ方向に往復動する形態において、本発明の軸受ブッシュがシャフトを軸線方向に可動に支持する構成であってもよい。また、弁体は円形ではなく楕円形や四角形であってもよい。
上記実施形態においては、シャフト２０に設けられた当接部としてのプレート３０を備える構成において、軸線Ｓ方向におけるスラスト荷重を受ける一端面５０ｃを備える軸受ブッシュ５０を示したが、これに限定されるものではなく、スラスト荷重を受けることなく、単にラジアル荷重を受ける軸受ブッシュとして構成されてもよい。
上記実施形態においては、軸受ブッシュ５０に形成する第１膨張黒鉛領域Ａ１が、混在領域Ａ０とプレス成形により一体的に形成された場合を示したが、これに限定されるものではなく、機械的強度が確保されて剥離等を生じなければ、第１膨張黒鉛領域を明確に区別される層として形成して混在領域Ａ０の層に接合した構成を採用してもよい。
上記実施形態においては、軸受ブッシュの形態として円筒状をなすと共に内周面５０ａの全体がシャフト２０の外周面２０ａと接触する軸受ブッシュ５０を示したが、これに限定されるものではなく、軸受ブッシュの内周面の一部がシャフト２０の外周面２０ａと接触する形態をなす軸受ブッシュを採用してもよい。
上記実施形態においては、シャフト２０に回転駆動力を伝達する連結部材７０を採用した構成を示したが、これに限定されるものではなく、駆動アクチュエータの駆動力が伝達される構成であれば、その他の形態を採用してもよい。
上記実施形態においては、エンジンの排気系に用いられるバルブ装置Ｍを示したが、これに限定されるものではなく、排気系以外の流体の流れを調整するバルブ装置として適用されてもよい。
以上述べたように、本発明のバルブ装置は、摺動異音や摩耗を抑制ないし防止でき、摺動性を確保でき、コスト増加抑制、生産性向上、耐久性向上、機能上の信頼性向上等を達成することができるため、自動車等の排気系に適用できるのは勿論のこと、その他の車両等、あるいはその他の流体を扱う分野においても有用である。
Ｍ バルブ装置
１０ ボディ
１１ 通路
Ｓ 軸線
２０ シャフト
２０ａ 外周面
３０ プレート（当接部）
４０ 弁体
５０ 軸受ブッシュ（プレス成形品）
５０ａ 内周面
５０ｃ 一端面
５０ｄ 他端面
５１ 金属芯材
５２ 膨張黒鉛
Ａ０ 混在領域
Ａ１ 第１膨張黒鉛領域
Ｔ１ 軸線Ｓに垂直な径方向における第１膨張黒鉛領域の層厚さ寸法
Ｔ 軸受ブッシュの径方向における全体の厚さ寸法
Ｖｍ 混在領域における金属芯材の体積
Ｖｇ 混在領域における膨張黒鉛の体積
Ａ２ 第２膨張黒鉛領域
Ａ３ 第３膨張黒鉛領域
１００ 金属メッシュシート
１１０，１２０ 膨張黒鉛シート
１４０ 圧着シート

Claims (5)

  1. 流体を通す通路を画定するボディと、
    前記ボディに対して可動に支持されると共に軸線を画定するシャフトと、
    前記通路を開閉するべく前記シャフトに固定された弁体と、
    前記ボディに対して前記シャフトを可動に支持する円筒状の軸受ブッシュと、を備え、
    前記軸受ブッシュは、金属芯材及び膨張黒鉛が混在する混在領域と、前記シャフトの外周面と接触する内周側領域において前記金属芯材が露出しないように膨張黒鉛のみからなる第１膨張黒鉛領域を含む、
    ことを特徴とするバルブ装置。
  2. 前記シャフトは、前記軸線方向において前記軸受ブッシュの一端面に当接する当接部を含み、
    前記軸受ブッシュは、前記軸線方向の一端面側において膨張黒鉛のみからなる第２膨張黒鉛領域を含む、
    ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ装置。
  3. 前記軸受ブッシュは、前記軸線方向の他端面側において膨張黒鉛のみからなる第３膨張黒鉛領域を含む、
    ことを特徴とする請求項２に記載のバルブ装置。
  4. 前記軸受ブッシュは、前記一端面側と前記他端面側とが同一形状をなす、
    ことを特徴とする請求項３に記載のバルブ装置。
  5. 前記軸受ブッシュは、金属芯材からなる金属メッシュシートを膨張黒鉛からなる膨張黒鉛シートで挟み込んで圧着した圧着シートをプレス成形したプレス成形品である、
    ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載のバルブ装置。

JP2020104154A 2020-06-17 2020-06-17 バルブ装置 Pending JP2021196023A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020104154A JP2021196023A (ja) 2020-06-17 2020-06-17 バルブ装置
US17/197,067 US11940048B2 (en) 2020-06-17 2021-03-10 Valve device
CN202110290953.6A CN113803477A (zh) 2020-06-17 2021-03-18 阀装置
DE102021111614.7A DE102021111614A1 (de) 2020-06-17 2021-05-05 Ventilvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020104154A JP2021196023A (ja) 2020-06-17 2020-06-17 バルブ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021196023A true JP2021196023A (ja) 2021-12-27

Family

ID=78823140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020104154A Pending JP2021196023A (ja) 2020-06-17 2020-06-17 バルブ装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11940048B2 (ja)
JP (1) JP2021196023A (ja)
CN (1) CN113803477A (ja)
DE (1) DE102021111614A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116697062A (zh) * 2023-08-08 2023-09-05 福建菲达阀门科技股份有限公司 一种蝶阀软密封阀座结构

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114320616B (zh) * 2021-12-28 2024-09-24 上海华培数能科技(集团)股份有限公司 一种可调节排气量的装置及安装方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126160A (en) * 1979-03-23 1980-09-29 Nippon Pillar Packing Co Ltd Formed packing easy to take out
JPH10325471A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Daido Metal Co Ltd 高温ガス用バタフライ弁
JP2008169797A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd エンジンの排気デバイス及び自動二輪車

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4042747A (en) * 1975-03-14 1977-08-16 Joseph A. Teti, Jr. Gasket and sealing structures of filled polytetrafluoroethylene resins
JPS5618581Y2 (ja) 1976-08-30 1981-05-01
JPH05335167A (ja) 1992-06-02 1993-12-17 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd マグネットロールの製造に伴い発生する被覆されたソケットの被覆部材の剥ぎ取り方法並びにそれに用いる剥ぎ取り装置
WO2013008268A1 (ja) 2011-07-11 2013-01-17 三菱電機株式会社 バルブの軸シール構造
WO2014061184A1 (ja) * 2012-10-16 2014-04-24 オイレス工業株式会社 球帯状シール体及びその製造方法
JP6080814B2 (ja) * 2014-07-25 2017-02-15 日本ピラー工業株式会社 ガスケット
WO2016019320A1 (en) * 2014-08-01 2016-02-04 Aviation Devices & Electronic Components, L.L.C. A polyurea gasket and gasket tape and a method of making and using the same
FR3080428B1 (fr) * 2018-04-24 2020-04-03 Faurecia Systemes D'echappement Vanne pilotee pour ligne d'echappement et procede de fabrication correspondant

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55126160A (en) * 1979-03-23 1980-09-29 Nippon Pillar Packing Co Ltd Formed packing easy to take out
JPH10325471A (ja) * 1997-05-23 1998-12-08 Daido Metal Co Ltd 高温ガス用バタフライ弁
JP2008169797A (ja) * 2007-01-15 2008-07-24 Kawasaki Heavy Ind Ltd エンジンの排気デバイス及び自動二輪車

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116697062A (zh) * 2023-08-08 2023-09-05 福建菲达阀门科技股份有限公司 一种蝶阀软密封阀座结构
CN116697062B (zh) * 2023-08-08 2023-10-24 福建菲达阀门科技股份有限公司 一种蝶阀软密封阀座结构

Also Published As

Publication number Publication date
CN113803477A (zh) 2021-12-17
DE102021111614A1 (de) 2021-12-23
US11940048B2 (en) 2024-03-26
US20210396315A1 (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021196023A (ja) バルブ装置
CN101365902B (zh) 用于过程控制阀的挠性密封件
JP4844649B2 (ja) バルブ装置
WO2017077816A1 (ja) シールリング
JP5355792B2 (ja) ステップタイプバルブ
CN109312669B (zh) 用于内燃机的废气活门装置
US7610677B2 (en) Method for manufacturing a throttle valve unit
JP2013531196A (ja) ２部品の封止ガスケットを有するバルブ
JP2019039441A (ja) 複合シールリング
EP0300613B1 (en) Improvements relating to valve seats
JP6756316B2 (ja) バルブ装置の製造方法
JPS6227307B2 (ja)
US11149658B2 (en) Anti-rattle valve, exhaust line comprising such valve and method for manufacturing such valve
JP4463631B2 (ja) バルブの弁座構造
JP2005256765A (ja) 内燃機関の排気制御装置
US12072042B2 (en) Valve seat and a valve sealing arrangement of a valve assembly
JP5749334B2 (ja) 金属ガスケットを用いた弁
JP2013241899A (ja) バルブ装置
JP2013142426A (ja) バルブ装置
JP2909428B2 (ja) バタフライ弁のコア入りシートリングの弁軸シール装置
CN115552159A (zh) 阀装置及阀装置的制造方法
CN116324236A (zh) 阀装置
JP2003042308A (ja) メタルシートバタフライ弁の弁体シート
WO2018203385A1 (ja) 排気ガス再循環バルブ、および排気ガス再循環バルブの製造方法
JPH02245582A (ja) バタフライ弁

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230407

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231023

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231026

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20240415