JP3554121B2

JP3554121B2 - リードバルブ

Info

Publication number: JP3554121B2
Application number: JP29986296A
Authority: JP
Inventors: 順富蔡
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2016-10-25
Also published as: TW318202B; JPH10132112A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車や二輪車等のエンジンの排ガス浄化経路あるいは吸気経路等に装着されるリードバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リードバルブは、管ケーシングによる排ガス等の流路を遮断するように取り付けられ中央部に弁孔が開設されたボディと、このボディの一側面に前記弁孔を閉塞するように添設され片持ち状に固定された金属薄板からなるリードと、このリードと共に前記ボディの一側面に片持ち状に固定されたストッパプレートとを備え、前記管ケーシング内の一定方向への流れのみを許容するものである。この種のリードバルブは、エンジン駆動に伴う管ケーシング内の圧力変化に応じてリードが開閉動作し、ボディの一側面とストッパプレートに交互に繰り返し接触することによって衝撃振動が発生する。このため従来は、前記ボディを、弁孔周辺の弁座部と管ケーシングに取り付けられるフランジ部とに分断してこれを弾性体で弾性的に連結した構造とし、リードの繰り返し接触によって前記弁座部に発生する衝撃振動を前記弾性体によって絶縁するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ボディを弁座部とフランジ部に単純に分断して弾性体で連結したものでは、衝撃や、管ケーシング内の圧力による弁座部の変位に伴って弾性体が剪断力を受けるため、前記管ケーシング内の閉弁方向の圧力に対する耐圧性に問題があり、また、リードの開閉速度（衝撃の周波数）等の条件によっても弾性体が破損する恐れがある。弾性体が破損した場合は、この破損部分を流体が通過するため、リードバルブの逆止弁機能が損なわれてしまうことになる。
【０００４】
本発明は、上記のような事情のもとになされたもので、その技術的課題とするところは、リードの開閉動作に伴って発生する衝撃振動を絶縁するための弾性体の耐久性を向上させることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従来の技術的課題を有効に解決するための手段として、本願の請求項１に係る発明は、管ケーシングによる流路を遮断するように取り付けられ弁孔が開設されたボディと、このボディの一側面に前記弁孔を閉塞するように添設され片持ち状に固定された金属薄板からなるリードと、このリードと共に前記ボディの一側面に片持ち状に固定されたストッパプレートとを備え、前記ボディは、前記弁孔周辺の弁座部とその外周側に離間配置されて前記管ケーシングに取り付けられるフランジ部とをエラストマからなる弾性体を介して弾性的に連結したリードバルブにおいて、前記弁座部とフランジ部とを橋絡部を介して一体的に連結し、前記橋絡部は細く形成されて可撓性を有するものであることを特徴とする。すなわちこの構成によれば、リードの開閉動作によって前記弁座部に発生する衝撃振動や、管ケーシング内の圧力による弁座部の変位力の一部を可撓変形可能な橋絡部で受けるので、弾性体の受ける負荷が軽減され、これによって弾性体の耐久性が向上する。また、この場合に前記橋絡部を介して伝播される振動は、この橋絡部をラビリンス状に形成して適当な自由度を与えることによって有効に吸収することができる。
【０００７】
【０００８】
また好ましくは、ボディの弁座部における弾性体との接着面及びフランジ部における弾性体との接着面がボディの厚さ方向中間部で前記弾性体側に対して突出又は後退した形状とすることによって、流路内の圧力や繰り返し変形による弾性体の剥離等を防止することができる。フランジ部における弾性体との接着面に前記リードと反対側で内周に張り出し、この接着面の周方向に連続又は断続した突起を形成しても同様の効果が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るリードバルブの第一の実施形態を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線位置で切断した断面図である。この図において、参照符号１は当該リードバルブのボディであって、二つの弁孔１ａが並んで開設された弁座部１１と、この弁座部１１の外周側を取り囲むように配置したフランジ部１２との間に、エラストマからなる弾性体１３を加硫成形したものである。
【００１０】
弁座部１１の一側面には、金属薄板からなるリード２が各弁孔１ａを塞ぐように添設され、このリード２の開弁動作時の変形量を規制する湾曲した金属板からなるストッパプレート３と共に、共通のビス４によって片持ち状に固定されている。
【００１１】
この実施形態のリードバルブは、図１（Ｂ）の断面に一点鎖線で示すように、ボディ１が、管ケーシングによって形成される例えばエンジンからの排ガス流路１００を遮断するように、かつリード２及びストッパプレート３側の面（図における上面）が前記流路１００における下流側に臨むように設けられ、このボディ１のフランジ部１２が前記管ケーシングの継手フランジ間にガスケットを介して挟み込まれた状態に固定される。この装着状態においては、流路１００中をその上流側（エンジン側）から送られる排ガスの圧力によって、金属薄板からなるリード２の自由端が下流側へ開弁動作し、弁孔１ａを通じて流路１００の上流側から下流側への前記排ガスの流れを許容するが、上流側の圧力が低下し、あるいは下流側が相対的に高圧となった場合はリード２は弁座部１１との密接位置へ閉弁動作し、弁孔１ａを閉塞することによって、下流側から上流側への排ガスの流れを遮断する。
【００１２】
上述のようなリード２の開閉動作においては、このリード２がストッパプレート３及び弁座部１１に交互に繰り返し衝接することによって、弁座部１１に衝撃振動が発生するが、この弁座部１１からフランジ部１２への前記衝撃振動の伝播は、弾性体１３の粘弾性によって有効に吸収・減衰される。
【００１３】
【００１４】
また、この実施形態においては、ボディ１の弁座部１１とその外周のフランジ部１２が左右二か所の細い橋絡部１４を介して一体的に連結されており、前記弁座部１１とフランジ部１２との間に加硫成形された弾性体１３は、前記橋絡部１４，１４によって周方向二か所で分断された形状となっている。すなわち、ボディ１における弁座部１１、フランジ部１２及び橋絡部１４は、弾性体１３を介在させるコ字形の溝を打ち抜く等の方法によって一体に形成される。
【００１５】
この実施形態によれば、リード２が弁孔１ａを閉塞した閉弁状態において流路１００の下流側の圧力が上流側よりも相対的に高圧となることによって、弁座部１１が相対的に低圧となる上流側へ向けて圧力差を受けた場合、これによる荷重の一部は橋絡部１４，１４が負担することになるので、弾性体１３の受ける負荷が軽減され、これによって弾性体１３の耐久性が向上する。この場合、橋絡部１４の剛性が大きいと、弁座部１１の振動は橋絡部１４を介してフランジ部１２へ伝播されることになるが、この橋絡部１４を細く形成してある程度の可撓性を持たせることによって、弾性体１３の適度な自由度を確保し、振動絶縁性の低下を抑えることができる。
【００１６】
また図２は、フランジ部１２の橋絡部１４の近傍部分に長孔１２ｂを形成することによって、前記橋絡部１４をラビリンス状に形成したものである。前記長孔１２ｂは弾性体１３と同一のエラストマからなる弾性体層１３’が形成される。この例においては、橋絡部１４の実質長さが増大すること、及び橋絡部１４における弁座部１１側の部分１４ａの可撓方向と長孔１２ｂ側の部分１４ｂの可撓方向が相違することによって、そのバネ定数を低くしており、これによって弾性体１３の自由度を増大させて優れた振動絶縁性を確保することができる。
【００１７】
図３は、上記第一の実施形態におけるボディ１の弾性体１３との接着面１１ａ，１２ａの断面形状を例示したものである。すなわち、弁座部１１及びフランジ部１２における弾性体１３との接着面１１ａ，１２ａに、図示のような種々の形状の突起又は凹部を形成することによって、弁座部１１及びフランジ部１２と弾性体１３が互いに咬みあった形状となり、しかも接着面積が増大するので、衝撃振動の入力や流路１００内の圧力に対する接着強度が増大する。また、このような凹凸形状の組み合わせによって、弾性体１３のバネ定数を、リード２の開閉速度（衝撃振動の周波数）等の条件に応じて優れた振動絶縁性が得られるように設定することができる。
【００１８】
図４は、本発明に係るリードバルブの第二の実施形態を図１（Ａ）のＢ−Ｂ’線と対応する箇所で切断した装着状態の断面図、図５は未装着状態の要部断面図である。この実施形態によれば、ボディ１のフランジ部１２におけるリード２側の面（図における上面）の内周部に段差状溝１２ｃが全周連続して形成され、この段差状溝１２ｃ内には弾性体１３を構成するエラストマ材料の一部によってビード部１５が一体的に形成されている。
【００１９】
ビード部１５は、原形では図５に示すようにフランジ部１２から突出した形状となっており、当該リードバルブを管ケーシング１０１，１０２間に装着した状態では、図４に示すように下流側の管ケーシング１０２の継手フランジ１０２ａに潰された状態で密接される。すなわちこのビード部１５は、前記継手フランジ１０２ａとボディ１のフランジ部１２との間でガスケットとして機能するため、この部分には例えば図１に示すようなガスケットの介装が不要である。
【００２０】
また、弁座部１１とフランジ部１２との間に弾性体１３を加硫成形した場合、成形後の体積収縮に起因して弾性体１３には残留引っ張り応力が発生するが、この実施形態においては、図４に示すように、管ケーシング１０２の継手フランジ１０２ａとの圧接によって潰されるビード部１５の圧縮反力が、前記残留引っ張り応力を解消する方向に作用するので、これによっても弾性体１３の耐久性が向上される。
【００２１】
図６は上記第二の実施形態における弾性体１３及びビード部１５の接着部の形状例を示すもので、フランジ部１２における弾性体１３との接着面１２ａに、弾性体１３の耐圧性を高めるために周方向に断続又は連続した突起部１２ｄが形成されている。また、この図における（Ａ）及び（Ｃ）は、図４及び図５と同様、ビード部１５が弾性体１３と一体形成されているが、（Ｂ）及び（Ｄ）はビード部１５が弾性体１３と分離形成されている。
【００２２】
なお、本発明は、図示の実施形態によって限定的に解釈されるものではない。例えば、ボディ１の弁座部１１及びフランジ部１２と弾性体１３との接着形状は図示の例以外にも種々のものが考えられる。
【００２３】
更に、図４乃至図６の実施形態では、ビード部１５がフランジ部１２の片面にのみ形成されているが、これを両面に形成することもできる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のリードバルブによると、管ケーシング内の閉弁方向の圧力やリードの開閉による衝撃振動に対する弾性体の耐久性を向上させることができる。
すなわち、弁座部とフランジ部とを橋絡部を介して一体的に連結し、この橋絡部は細く形成されて可撓性を有するものであるために、リードが弁孔を閉塞した閉弁状態において流路の下流側の圧力が上流側よりも相対的に高圧となることによって弁座部が相対的に低圧となる上流側へ向けて圧力差を受けると、これによる荷重の一部を橋絡部が負担する。したがって弾性体の受ける負荷が軽減され、これによって弾性体の耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリードバルブの第一の実施形態を示すもので、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ’線位置で切断した断面図である。
【図２】上記第一の実施形態における橋絡部の形状例を示す平面図である。
【図３】上記第一の実施形態における弾性体の断面形状例を示す要部断面図である。
【図４】本発明に係るリードバルブの第二の実施形態を図１（Ａ）のＢ−Ｂ’線と対応する箇所で切断して示す装着状態の断面図である。
【図５】上記第二の実施形態の未装着状態の要部断面図である。
【図６】上記第二の実施形態における弾性体の断面形状例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１ボディ
１１弁座部
１２フランジ部
１３弾性体
１４橋絡部
１５ビード部
２リード
３ストッパプレート
１００流路
１０１，１０２管ケーシング

Claims

管ケーシング（１０１）（１０２）による流路（１００）を遮断するように取り付けられ弁孔（１ａ）が開設されたボディ（１）と、このボディ（１）の一側面に前記弁孔（１ａ）を閉塞するように添設され片持ち状に固定された金属薄板からなるリード（２）と、このリード（２）と共に前記ボディ（１）の一側面に片持ち状に固定されたストッパプレート（３）とを備え、前記ボディ（１）は、前記弁孔（１ａ）周辺の弁座部（１１）とその外周側に離間配置されて前記管ケーシング（１０１）（１０２）に取り付けられるフランジ部（１２）とをエラストマからなる弾性体（１３）を介して弾性的に連結したリードバルブにおいて、
前記弁座部（１１）とフランジ部（１２）とを橋絡部（１４）を介して一体的に連結し、前記橋絡部（１４）は細く形成されて可撓性を有するものであることを特徴とするリードバルブ。
橋絡部（１４）がラビリンス状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載のリードバルブ。
ボディ（１）の弁座部（１１）における弾性体（１３）との接着面（１１ａ）及びフランジ部（１２）における弾性体（１３）との接着面（１２ａ）がボディ（１）の厚さ方向中間部で前記弾性体（１３）側に対して突出又は後退した形状をなすことを特徴とする請求項１に記載のリードバルブ。
フランジ部（１２）における弾性体（１３）との接着面（１２ａ）に前記リード（２）と反対側で内周に張り出し、この接着面（１２ａ）の周方向に連続又は断続した突起（１２ｄ）が形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のリードバルブ。