JP4973549B2 - Exhaust device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

この発明は、流路切換弁を備えた内燃機関の排気装置に関する。   The present invention relates to an exhaust device for an internal combustion engine provided with a flow path switching valve.

内燃機関の排気性能の向上などを目的として、排気通路を開閉する流路切換弁を設け、閉弁時に例えばバイパス通路に排気が流れるようにしたものがある。このように排気通路に流路切換弁を設けた構成では、閉弁時に高温の排気ガスが流れないことから、流路切換弁の周辺の温度が低くなり、排気ガス中の水分が凝縮し、凝縮水となって流路切換弁の周囲に溜まるおそれがある。これにより、流路切換弁を開いた際に凝縮水が飛散し、下流方向へ流れでると、下流側に設けられた空燃比センサや温度センサなどのセンサ部品に悪影響を及ぼすおそれがある。   For the purpose of improving the exhaust performance of an internal combustion engine, a flow path switching valve that opens and closes an exhaust passage is provided, and when the valve is closed, for example, exhaust flows through a bypass passage. Thus, in the configuration in which the flow path switching valve is provided in the exhaust passage, since the high-temperature exhaust gas does not flow when the valve is closed, the temperature around the flow path switching valve is lowered, and moisture in the exhaust gas is condensed. Condensed water may be collected around the flow path switching valve. As a result, when the condensed water scatters and flows in the downstream direction when the flow path switching valve is opened, sensor components such as an air-fuel ratio sensor and a temperature sensor provided on the downstream side may be adversely affected.

そこで、特許文献1では、流路切換弁(制御弁)の弁体が着座するバルブシート部の周囲に、円筒状に下方へ窪んだ凝縮水の貯留部を設けている。そして、閉弁時に発生する凝縮水は貯留部内に入り込み、流路切換弁を開く際には、既に凝縮水は弁体などに付着していないと記載されている。
特開2007−154796号公報 [0055]等
Therefore, in Patent Document 1, a condensate water storage portion recessed downward in a cylindrical shape is provided around a valve seat portion on which a valve body of a flow path switching valve (control valve) is seated. And it is described that the condensed water generated when the valve is closed enters the storage part, and when the flow path switching valve is opened, the condensed water is not already attached to the valve body or the like.
JP, 2007-15496, A [0055] etc.

しかしながら、発明者等の研究により、特に弁体のシール性に優れたものでは、閉弁時に弁体上流側の温度が上がらず、弁体やアームなどの表面に相当量の凝縮水が付着したまま残ることがあり、この付着していた凝縮水が、弁体を開く際に飛散・流れ出して、弁体の下流側へ流れ出るおそれがあることを判明した。上述した従来例のものでは、このような弁体を開くときの凝縮水の飛散については考慮されていない。   However, according to research by the inventors, in particular, those with excellent sealing performance of the valve body, the temperature on the upstream side of the valve body did not rise when the valve was closed, and a considerable amount of condensed water adhered to the surface of the valve body, arm, etc. It has been found that the condensed water that has adhered may scatter and flow out when the valve body is opened, and may flow out to the downstream side of the valve body. In the above-mentioned conventional example, the scattering of condensed water when opening such a valve body is not considered.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の内燃機関の排気装置は、鉛直上方側より鉛直下方側へ排気が流れるバルブポートを開閉する流路切換弁を有し、の流路切換弁は、上記バルブポートが形成されたバルブハウジングと、このバルブハウジングに回転可能に支持された回転軸と、この回転軸から径方向へ延びるアームと、このアームの先端に取り付けられ、閉時に上記バルブポートを囲むシール面に着座する弁体と、を有している。そして、上記バルブハウジングには、上記弁体が上流側へ起立する開姿勢のときに、上記開姿勢の弁体,アーム及び回転軸を収容する弁収容部がバルブポートのポート側壁部に凹設されるとともに、上記バルブポートの流路から外れた位置であって、かつ、上記弁収容部の下方に、凝縮水の貯留部が凹設されている。   The present invention has been made in view of such problems. In other words, the exhaust system for an internal combustion engine of the present invention has a flow path switching valve that opens and closes a valve port through which exhaust flows from the vertical upper side to the vertical lower side, and the flow path switching valve is formed with the valve port. A valve housing, a rotary shaft rotatably supported by the valve housing, an arm extending in a radial direction from the rotary shaft, and a valve attached to a tip of the arm and seated on a seal surface surrounding the valve port when closed And having a body. In the valve housing, when the valve body is in an open posture in which the valve body rises upstream, a valve housing portion that houses the valve body, the arm, and the rotating shaft in the open posture is recessed in the port side wall portion of the valve port. In addition, a condensate reservoir is recessed at a position outside the flow path of the valve port and below the valve housing.

閉弁時には弁体の上流側に生成する凝縮水を貯留部で受け止めることで、温度上昇に伴って凝縮水を徐々に蒸発させることができる上に、弁体を開く際に、弁体やアームの表面に付着するなどにより残っていた凝縮水が流れ出したとしても、貯留部が開姿勢の弁体,アーム及び回転軸を収容する弁収容部の下方に凹設されているために、この凝縮水を貯留部で受け止めることができ、弁体下流側のバルブポートへ流れ出ることを防止することができる。   When the valve is closed, the condensate generated upstream of the valve element is received by the reservoir, allowing the condensed water to gradually evaporate as the temperature rises. Even if the condensed water remaining due to adhering to the surface of the liquid flows out, the condensing part is recessed below the valve accommodating part accommodating the valve body, the arm and the rotating shaft in the open posture. Water can be received by the reservoir and can be prevented from flowing out to the valve port on the downstream side of the valve body.

以下、この発明を直列4気筒内燃機関の排気装置として適用した一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本明細書において用いる『上方』『下方』は、基本的には鉛直方向での上方,下方を意味している。   Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied as an exhaust system for an in-line four-cylinder internal combustion engine will be described in detail with reference to the drawings. Note that “upper” and “lower” used in the present specification basically means an upper direction and a lower direction in the vertical direction.

図1は、この内燃機関の吸排気系を模式的に示した説明図であり、始めに、この図1に基づいて、排気装置の構成を説明する。内燃機関1のシリンダヘッド1aには、直列に配置された♯1気筒〜♯4気筒の各気筒の排気ポート2がそれぞれ側面に向かって開口するように形成されており、この排気ポート2のそれぞれに、メイン通路3が接続されている。♯1気筒〜♯4気筒の4本のメイン通路3は、1本の流路に合流しており、その下流側に、メイン触媒コンバータ4が配置されている。このメイン触媒コンバータ4は、車両の床下に配置される容量の大きなものであって、触媒としては、例えば、三元触媒とHCトラップ触媒とを含んでいる。上記のメイン通路3およびメイン触媒コンバータ4によって、通常の運転時に排気が通流するメイン流路が構成される。また、各気筒からの4本のメイン通路3の合流点には、流路切換手段として各メイン通路3を一斉に開閉する流路切換弁5が設けられている。この流路切換弁5は、適宜なアクチュエータ5aによって開閉駆動される。   FIG. 1 is an explanatory view schematically showing the intake / exhaust system of the internal combustion engine. First, the configuration of the exhaust system will be described with reference to FIG. In the cylinder head 1a of the internal combustion engine 1, exhaust ports 2 of cylinders # 1 to # 4 arranged in series are formed so as to open toward the side surfaces, respectively. In addition, the main passage 3 is connected. The four main passages 3 of the # 1 cylinder to the # 4 cylinder merge into one flow path, and the main catalytic converter 4 is disposed on the downstream side thereof. The main catalytic converter 4 has a large capacity arranged under the floor of the vehicle, and includes, for example, a three-way catalyst and an HC trap catalyst as the catalyst. The main passage 3 and the main catalytic converter 4 constitute a main passage through which exhaust flows during normal operation. In addition, a flow path switching valve 5 that opens and closes the main passages 3 at the same time is provided as a flow path switching means at the junction of the four main paths 3 from each cylinder. The flow path switching valve 5 is driven to open and close by an appropriate actuator 5a.

一方、バイパス流路として、各気筒のメイン通路3の各々から、該メイン通路3よりも通路断面積の小さなバイパス通路7がそれぞれ分岐している。各バイパス通路7の上流端となる分岐点6は、メイン通路3のできるだけ上流側の位置に設定されている。4本のバイパス通路7は、下流側で1本の流路に合流しており、その合流点の直後に、三元触媒を用いたバイパス触媒コンバータ8が介装されている。このバイパス触媒コンバータ8は、メイン触媒コンバータ4に比べて容量が小さな小型のものであり、望ましくは、低温活性に優れた触媒が用いられる。バイパス触媒コンバータ8の出口側から延びるバイパス通路7の下流端は、メイン通路3におけるメイン触媒コンバータ4上流側でかつ流路切換弁5よりも下流側の合流点12において該メイン通路3に接続されている。メイン触媒コンバータ4の入口部ならびに出口部、およびバイパス触媒コンバータ8の入口部ならびに出口部には、それぞれ空燃比センサ10,11,13,14が配置されている。   On the other hand, bypass passages 7 each having a smaller passage sectional area than the main passage 3 are branched from the main passages 3 of the respective cylinders as bypass passages. The branch point 6 that is the upstream end of each bypass passage 7 is set to a position on the upstream side of the main passage 3 as much as possible. The four bypass passages 7 merge into one flow path on the downstream side, and a bypass catalytic converter 8 using a three-way catalyst is interposed immediately after the junction. The bypass catalytic converter 8 has a small capacity as compared with the main catalytic converter 4, and preferably uses a catalyst excellent in low-temperature activity. The downstream end of the bypass passage 7 extending from the outlet side of the bypass catalytic converter 8 is connected to the main passage 3 at a junction 12 upstream of the main catalytic converter 4 in the main passage 3 and downstream of the flow path switching valve 5. ing. Air-fuel ratio sensors 10, 11, 13, and 14 are arranged at the inlet and outlet of the main catalytic converter 4 and at the inlet and outlet of the bypass catalytic converter 8, respectively.

内燃機関1は、点火プラグ21を備え、その吸気通路22には、燃料噴射弁23が配置されている。さらに、吸気通路22の上流側に、モータ等のアクチュエータによって開閉駆動される所謂電子制御型スロットル弁24が配置されているとともに、吸入空気量を検出するエアフロメータ25がエアクリーナ26下流に設けられている。また、上記吸気通路22の吸気ポート近傍には、筒内にスワールを生成するためのスワール制御弁30が設けられている。上記スワール制御弁30は、図示せぬ適宜なアクチュエータを介して開閉され、その閉時に、吸気通路22の通路断面の一部を遮蔽することで、スワールが生成される。このスワール制御弁30としては、板状の弁体の一部に切欠部を有するバタフライバルブ型の構成のものや、一対の吸気ポートの一方を開閉する形式のものなど、公知の種々の形式のものを用いることが可能である。なお、このほか、吸気制御弁として、筒内にタンブル流を生成するタンブル制御弁を用いることもできる。   The internal combustion engine 1 includes a spark plug 21, and a fuel injection valve 23 is disposed in the intake passage 22. Furthermore, a so-called electronically controlled throttle valve 24 that is opened and closed by an actuator such as a motor is disposed upstream of the intake passage 22, and an air flow meter 25 that detects the intake air amount is provided downstream of the air cleaner 26. Yes. Further, a swirl control valve 30 for generating a swirl in the cylinder is provided in the vicinity of the intake port of the intake passage 22. The swirl control valve 30 is opened and closed via an appropriate actuator (not shown). When the swirl control valve 30 is closed, a part of the passage section of the intake passage 22 is shielded to generate a swirl. The swirl control valve 30 may be of various known types such as a butterfly valve type having a notch in a part of a plate-like valve body, or a type that opens and closes one of a pair of intake ports. Can be used. In addition, a tumble control valve that generates a tumble flow in the cylinder may be used as the intake control valve.

内燃機関1の種々の制御パラメータ、例えば、上記燃料噴射弁23による燃料噴射量、点火プラグ21による点火時期、スロットル弁24の開度、流路切換弁5やスワール制御弁30の開閉状態、などは、エンジンコントロールユニット27によって制御される。このエンジンコントロールユニット27には、上述したセンサ類のほか、冷却水温センサ28、運転者により操作されるアクセルペダルの開度(踏込量)を検出するアクセル開度センサ29、などの種々のセンサ類の検出信号が入力されている。   Various control parameters of the internal combustion engine 1, for example, the fuel injection amount by the fuel injection valve 23, the ignition timing by the spark plug 21, the opening degree of the throttle valve 24, the open / close state of the flow path switching valve 5 and the swirl control valve 30, etc. Is controlled by the engine control unit 27. In addition to the sensors described above, the engine control unit 27 includes various sensors such as a coolant temperature sensor 28 and an accelerator opening sensor 29 that detects the opening (depression amount) of an accelerator pedal operated by a driver. Detection signal is input.

このような構成においては、冷間始動後の機関温度ないしは排気温度が低い段階では、アクチュエータ5aを介して流路切換弁5が閉じられ、メイン通路3が遮断される。そのため、各気筒から吐出された排気は、その全量が分岐点6からバイパス通路7を通してバイパス触媒コンバータ8へと流れる。バイパス触媒コンバータ8は、排気系の上流側つまり排気ポート2に近い位置にあり、かつ小型のものであるので、速やかに活性化し、早期に排気浄化が開始される。   In such a configuration, when the engine temperature or the exhaust temperature after the cold start is low, the flow path switching valve 5 is closed via the actuator 5a, and the main passage 3 is blocked. Therefore, the entire amount of exhaust discharged from each cylinder flows from the branch point 6 to the bypass catalytic converter 8 through the bypass passage 7. The bypass catalytic converter 8 is located upstream of the exhaust system, that is, at a position close to the exhaust port 2 and is small in size, so that it is activated quickly and exhaust purification is started at an early stage.

一方、機関の暖機が進行して、機関温度ないしは排気温度が十分に高くなったら、トリガー条件の一つとして、メイン触媒コンバータ4の触媒が活性したとみなし、流路切換弁5が開放される。これにより、各気筒から吐出された排気は、主に、メイン通路3からメイン触媒コンバータ4を通過する。このときバイパス通路7側は特に遮断されていないが、バイパス通路7側の方がメイン通路3側よりも通路断面積が小さく、かつバイパス触媒コンバータ8が介在しているので、両者の通路抵抗の差により、排気流の大部分はメイン通路3側を通り、バイパス通路7側には殆ど流れない。従って、バイパス触媒コンバータ8の熱劣化は十分に抑制される。   On the other hand, if the engine warm-up progresses and the engine temperature or the exhaust temperature becomes sufficiently high, it is considered that the catalyst of the main catalytic converter 4 is activated as one of the trigger conditions, and the flow path switching valve 5 is opened. The Thus, the exhaust discharged from each cylinder mainly passes through the main catalytic converter 4 from the main passage 3. At this time, the bypass passage 7 side is not particularly cut off, but the bypass passage 7 side has a smaller passage cross-sectional area than the main passage 3 side and the bypass catalytic converter 8 is interposed. Due to the difference, most of the exhaust flow passes through the main passage 3 side and hardly flows into the bypass passage 7 side. Therefore, the thermal deterioration of the bypass catalytic converter 8 is sufficiently suppressed.

次に、本実施例の要部である流路切換弁5について、図2〜図6を用いて説明する。この実施例では、4気筒分の流路切換弁5が一つのバルブユニットとして一体化されている。この流路切換弁5は、鋳造により一体的に形成されるバルブハウジング31を主体としている。このバルブハウジング31には、各気筒に対応した4つのバルブポート32が形成されている。これらのバルブポート32は、2列に並んで、つまり正方形の頂点となる位置に、それぞれ開口形成されている。車載状態では、これらのバルブポート32が、ほぼ鉛直方向に沿うように配置され、鉛直上方側の上流側から鉛直下方側の下流側へ向けて排気が流れるように設定されている。   Next, the flow path switching valve 5, which is a main part of the present embodiment, will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the flow path switching valves 5 for four cylinders are integrated as one valve unit. The flow path switching valve 5 is mainly composed of a valve housing 31 formed integrally by casting. The valve housing 31 is formed with four valve ports 32 corresponding to the respective cylinders. These valve ports 32 are respectively formed in openings in two rows, that is, at the positions where the vertices of the squares are formed. In the in-vehicle state, these valve ports 32 are arranged so as to be substantially along the vertical direction, and are set so that the exhaust gas flows from the upstream side on the vertically upper side to the downstream side on the vertically lower side.

これらのバルブポート32を弁体36がそれぞれ上流側から開閉する。上記バルブポート32の途中には、弁体36の外周縁が接するバルブシート部のシール面35が機械加工されている。このシール面35は、上流側から下流側へ向けて徐々に縮径する傾斜面・テーパ面をなしている。図5にも示すように、各バルブポート32のシール面35の上端は、直線状をなす上流側のポート上流部33の下端に接続している。シール面35の縮径された下端は、直線状に延びる下流側のポート下流部37の上端に接続している。つまり、シール面35の周囲が部分的に内側へ張り出すような突起形状とはなっておらず、シール面35による縮径分、ポート下流部37をポート上流部33よりも細い直線状の形状としている。このために、排気の流れがスムースなものとなり、かつ、シール面35の周囲が厚肉化することとなり、熱容量が大きくなって、シール面35の周囲の歪みを抑制することができる。   The valve bodies 36 open and close these valve ports 32 from the upstream side. In the middle of the valve port 32, the sealing surface 35 of the valve seat portion with which the outer peripheral edge of the valve body 36 contacts is machined. The sealing surface 35 has an inclined surface / tapered surface that gradually decreases in diameter from the upstream side toward the downstream side. As shown also in FIG. 5, the upper end of the sealing surface 35 of each valve port 32 is connected to the lower end of the upstream port upstream portion 33 that forms a straight line. The lower end of the sealing surface 35 having a reduced diameter is connected to the upper end of the downstream port downstream portion 37 extending linearly. That is, the protrusion shape is not such that the periphery of the seal surface 35 partially protrudes inward, and the port downstream portion 37 has a linear shape narrower than the port upstream portion 33 due to the reduced diameter of the seal surface 35. It is said. For this reason, the flow of the exhaust gas becomes smooth, and the periphery of the seal surface 35 becomes thick, the heat capacity increases, and the distortion around the seal surface 35 can be suppressed.

4つのバルブポート32は、互いに集合・近接しつつ互いに平行に並設されており、バルブポート32の周囲のポート側壁部38が、4つのバルブポート32に囲われた中央厚肉部39において略十字形に連続・交差している。この中央厚肉部39には、シール面35の近傍でのポート側壁部38の肉厚を均一化するように、中央孔40が形成されており、周方向での熱歪みのばらつきによるシール性の低下を抑制している。また、バルブハウジング31には、径方向に張り出した所定厚さの上流側フランジ41が一体的に鋳造され、この上流側フランジ41が図示せぬ排気マニホールドの取付フランジに複数のボルトによりボルトボス部42で固定される。   The four valve ports 32 are arranged in parallel to each other while being gathered and close to each other, and the port side wall portion 38 around the valve port 32 is substantially at a central thick portion 39 surrounded by the four valve ports 32. It is continuous and intersects in a cross shape. The central thick portion 39 is formed with a central hole 40 so that the thickness of the port side wall portion 38 in the vicinity of the seal surface 35 is uniform, and the sealing performance due to the variation of the thermal strain in the circumferential direction. Is suppressed. The valve housing 31 is integrally casted with an upstream flange 41 of a predetermined thickness projecting in the radial direction. The upstream flange 41 is bolted to a mounting flange of an exhaust manifold (not shown) by a plurality of bolts. It is fixed with.

弁体36は、回転軸43とともに揺動するアーム44の先端に取り付けられており、その外周縁は、上記シール面35に対応したテーパ形状をなしている。回転軸43は、2つの気筒に共通なものであり、1つの回転軸43に2つの弁体36が取り付けられている。従って、流路切換弁5全体としては、2本の回転軸43を備えている。この2本の回転軸43は、適宜なリンク機構等の連動機構を介して上記のアクチュエータ5aにより駆動されて、同時に対称的に開閉動作する。つまり、4つの弁体36が一斉に開閉する。図3にも示すように、回転軸43を回転自在に支持するために、各々の回転軸43に対し、バルブハウジング31には計3箇所に軸受部45が一体に形成されている。   The valve body 36 is attached to the tip of an arm 44 that swings together with the rotating shaft 43, and the outer peripheral edge thereof has a tapered shape corresponding to the seal surface 35. The rotating shaft 43 is common to two cylinders, and two valve bodies 36 are attached to one rotating shaft 43. Therefore, the flow path switching valve 5 as a whole is provided with two rotating shafts 43. The two rotating shafts 43 are driven by the actuator 5a via an interlocking mechanism such as an appropriate link mechanism, and simultaneously open and close symmetrically. That is, the four valve bodies 36 open and close all at once. As shown also in FIG. 3, in order to rotatably support the rotating shaft 43, bearing portions 45 are integrally formed at three locations in the valve housing 31 with respect to each rotating shaft 43.

アーム44は、回転軸43から径方向へ延びる板状をなし、この回転軸43を中心に揺動する。このアーム44の先端には、弁体36の上面側から立ち上がる支持ピン47が緩く遊嵌する支持孔48が形成されている。支持ピン47の先端部には抜け止め用のワッシャ49が固定されており、このワッシャ49と弁体36との間隙は、アーム44の厚さよりも大きく設定されている。従って、弁体36はアーム44に対して支持ピン47の軸周りに回転可能であり、かつ、図5に示すように、支持ピン47の軸傾斜方向に若干の首振り動作が許容されている。   The arm 44 has a plate shape extending in the radial direction from the rotation shaft 43 and swings about the rotation shaft 43. A support hole 48 in which a support pin 47 rising from the upper surface side of the valve body 36 is loosely fitted is formed at the tip of the arm 44. A stopper washer 49 is fixed to the tip of the support pin 47, and the gap between the washer 49 and the valve body 36 is set larger than the thickness of the arm 44. Therefore, the valve body 36 can rotate around the axis of the support pin 47 with respect to the arm 44, and, as shown in FIG. .

そして、図5に示すように、バルブポート32のポート上流部33におけるポート側壁部38には、弁体36が上流側へ起立する開姿勢のときに、前記バルブポートの流路33Aを避けて、ポート上流部33の流路33Aから外れた位置へ待避するように、開姿勢の弁体36,アーム44及び回転軸43を収容する弁収容部50が凹設されている。すなわち、ポート側壁部38がバルブポート32から離れる方向へ部分的に張り出しており、その内部に弁収容部50が形成されている。ここで、バルブポート32のポート上流部33の『流路33A』は、弁収容部50のある区間においては、図5の一点鎖線で示すように、この弁収容部50よりも上流側のポート側壁部38から連続する円柱状の空間を意味する。   As shown in FIG. 5, the valve side wall portion 38 in the port upstream portion 33 of the valve port 32 avoids the valve port flow path 33 </ b> A when the valve body 36 is in the open posture in which it rises upstream. The valve accommodating portion 50 for accommodating the valve body 36, the arm 44, and the rotating shaft 43 in an open posture is recessed so as to be retracted to a position outside the flow path 33A of the port upstream portion 33. That is, the port side wall portion 38 partially protrudes in a direction away from the valve port 32, and the valve accommodating portion 50 is formed therein. Here, the “flow path 33 </ b> A” of the port upstream portion 33 of the valve port 32 is a port upstream of the valve accommodating portion 50 in a section of the valve accommodating portion 50, as indicated by a one-dot chain line in FIG. 5. It means a cylindrical space continuous from the side wall 38.

更に、ポート上流部33の流路33Aから側方へ外れた位置であって、かつ、弁収容部50及び回転軸43の下方に、凝縮水を一時的に貯留可能な貯留部51が凹設されている。弁収容部50と貯留部51とは、滑らかに連続する一つの凹部として鋳造時にポート側壁部38に一体的に形成される。言い換えると、ポート側壁部38を外側へ張り出して形成した一つの凹部の上方が弁収容部50として機能し、下方が貯留部51として機能している。貯留部51は、少なくとも回転軸43の鉛直下方範囲を全て覆うように延在しており、かつ、貯留された凝縮水が回転軸43に達することのないように、容積や回転軸43からの深さ等の寸法が適切に設定されている。つまり、貯留部51は、シール面35の斜め下方に配置されている。   Further, a reservoir 51 that can temporarily store condensed water is provided in a recessed manner at a position that is laterally removed from the flow path 33A of the port upstream portion 33 and below the valve accommodating portion 50 and the rotary shaft 43. Has been. The valve accommodating part 50 and the storage part 51 are integrally formed in the port side wall part 38 at the time of casting as one smoothly continuous recessed part. In other words, the upper portion of one recess formed by projecting the port side wall portion 38 outward functions as the valve housing portion 50, and the lower portion functions as the storage portion 51. The storage unit 51 extends so as to cover at least the entire vertical lower range of the rotation shaft 43, and the volume and the rotation shaft 43 are arranged so that the stored condensed water does not reach the rotation shaft 43. Dimensions such as depth are set appropriately. That is, the storage part 51 is disposed obliquely below the seal surface 35.

ここで、回転軸43は、ポート上流部33の排気流れを阻害することのないように、アーム44と接続する大径部43A(図3)を含めた全体がポート上流部33の流路33Aよりも外側・側方に配置されるものの、弁体36の回転軌跡を可能な限り小さくするように、シール面35に可能な限り近接して配置されている。具体的には、回転軸43は、シール面35の直ぐ外側の斜め上方に配置されていて、その一部がシール面35の上端よりも下方へ入り込んだものとなっている(図5参照)。   Here, the entire rotation shaft 43, including the large diameter portion 43 </ b> A (FIG. 3) connected to the arm 44, does not hinder the exhaust flow of the port upstream portion 33. Although arranged on the outer side and the side, the valve body 36 is arranged as close as possible to the seal surface 35 so as to make the rotation locus of the valve body 36 as small as possible. Specifically, the rotation shaft 43 is disposed obliquely above and directly outside the seal surface 35, and a part of the rotation shaft 43 enters below the upper end of the seal surface 35 (see FIG. 5). .

開姿勢での弁体36ががたつくことのないように、弁収容部50の側壁には、開姿勢での弁体36における支持ピン47の先端やワッシャ49が突き当てられる突当部52が設定されている。ここで、開姿勢の弁体36は、その下流側が流路33Aから遠ざかる方向へ傾斜する姿勢となるように設定されており、具体的には突当部52に適宜な傾斜が与えられている。そして、図6に示すように、開姿勢の弁体36の下端が僅かな間隙L1を介してアーム44の表面と対向するように設定されている。すなわち、開姿勢のときに弁体36の表面に付着していた凝縮水がアーム44を伝って確実に貯留部51へと流れ落ち、バルブポート32の下流側へと飛散することのないように、上記の間隙L1が適切なものに設定されている。   In order to prevent the valve body 36 from shaking in the open posture, the abutting portion 52 to which the tip of the support pin 47 and the washer 49 in the valve body 36 in the open posture are abutted is set on the side wall of the valve housing portion 50. Has been. Here, the valve body 36 in the open posture is set to have a posture in which the downstream side is inclined in a direction away from the flow path 33A. Specifically, the abutting portion 52 is appropriately inclined. . And as shown in FIG. 6, it is set so that the lower end of the valve body 36 of an open posture may oppose the surface of the arm 44 through the slight clearance L1. That is, the condensed water adhering to the surface of the valve body 36 in the open posture is surely flown down to the storage portion 51 through the arm 44 and is not scattered to the downstream side of the valve port 32. The gap L1 is set appropriately.

また、弁体36が開姿勢にあるときに、図5の矢印Y1〜Y3に示すように、排気ガスが弁収容部50内を流れることによって貯留部51内に貯留されている凝縮水がバルブポート32の流路33A側へ飛散・掃き出されることのないように、バルブハウジング31、詳しくは弁収容部50の上面と、開姿勢にある弁体36と、の間隙L2が十分に小さく設定されているとともに、バルブハウジング31、詳しくは貯留部51のバルブポート側の上縁部と、回転軸43と、の間隙L3が十分に小さく設定されている。特に、上記の間隙L2を小さなものとするために、図3や図4に示すように、開姿勢の弁体36との隙間を埋めるように、バルブハウジング31には適宜な肉盛部53が設けられている。   Further, when the valve body 36 is in the open posture, the condensed water stored in the storage portion 51 is caused by exhaust gas flowing in the valve housing portion 50 as indicated by arrows Y1 to Y3 in FIG. The gap L2 between the valve housing 31, more specifically, the upper surface of the valve housing 50 and the valve body 36 in the open position is set to be sufficiently small so that the port 32 is not scattered or swept out to the flow path 33A side. In addition, the gap L3 between the valve housing 31 and, more specifically, the upper edge of the reservoir 51 on the valve port side, and the rotary shaft 43 is set to be sufficiently small. In particular, in order to make the gap L2 small, as shown in FIGS. 3 and 4, the valve housing 31 has an appropriate built-up portion 53 so as to fill the gap with the valve body 36 in the open posture. Is provided.

図7の(A)〜(D)は、それぞれ上述した貯留部51の変形例51A〜51Dを示している。なお、ここではバルブハウジング31の形状などを簡略的に示している。貯留部の形状は、回転軸43に凝縮水が浸からないような容積・深さであれば特に限定されるものではない。例えば(A)の貯留部51Aでは、その底面が半球面状の湾曲形状をなしている。(B)の貯留部51Bは、その底面が平坦面をなしている。(C)の貯留部51Cや(D)の貯留部51Dでは、その底面がV字状をなしている。また、(D)の貯留部51Dでは、この貯留部51Dに溜まる凝縮水がバルブポート側へ飛散することをより確実に防止するために、貯留部51DのV字状の下端部をバルブポート32から遠い側にオフセットさせている。   (A)-(D) of FIG. 7 has shown the modification examples 51A-51D of the storage part 51 mentioned above, respectively. Here, the shape of the valve housing 31 is simply shown. The shape of the reservoir is not particularly limited as long as the volume and depth are such that the condensed water is not immersed in the rotating shaft 43. For example, in the storage section 51A of (A), the bottom surface has a hemispherical curved shape. The reservoir 51B of (B) has a flat bottom surface. In the storage part 51C of (C) and the storage part 51D of (D), the bottom face is V-shaped. In addition, in the storage part 51D of (D), the V-shaped lower end part of the storage part 51D is connected to the valve port 32 in order to more reliably prevent the condensed water stored in the storage part 51D from splashing toward the valve port side. It is offset to the far side.

また、図7に示すように、各貯留部51(51A〜51D)には、それぞれ、貯留部51に溜まる凝縮水を吸収あるいは一時的に保持・トラップし得る水保持材54(54A〜54D)が配置されている。具体的には、水保持材54として、アルミナなどの耐熱性に優れた材料により形成され、水分を保持・トラップし得る多孔形状の多孔質材が用いられている。各水保持材54A〜54Dは、好ましくは、その貯留部51A〜51D(の底部付近)の形状に応じたものとなっており、接着・係止あるいは固定具を用いた適宜な固定手段により貯留部51A〜51Dに固定・保持されている。このような水保持材54A〜54Dを用いることによって、貯留部51に溜まる凝縮水を一時的に保持することができ、凝縮水の飛散をより確実に防止することができる。   Further, as shown in FIG. 7, each of the storage parts 51 (51 </ b> A to 51 </ b> D) has a water holding material 54 (54 </ b> A to 54 </ b> D) that can absorb or temporarily hold / trap the condensed water accumulated in the storage part 51. Is arranged. Specifically, as the water holding material 54, a porous material that is formed of a material having excellent heat resistance such as alumina and that can hold and trap moisture is used. Each of the water retaining members 54A to 54D preferably has a shape corresponding to the shape of the storage portions 51A to 51D (near the bottom thereof), and is stored by an appropriate fixing means using adhesion, locking, or a fixture. The parts 51A to 51D are fixed and held. By using such water-holding materials 54A to 54D, the condensed water accumulated in the storage unit 51 can be temporarily held, and scattering of the condensed water can be more reliably prevented.

図8〜図10は、それぞれ上記弁体36に設けられる弁体側貯留部55(55A〜55C)及び水保持材56(56A〜56C)の例を示し、(B)は(A)のA−A線に沿う断面図である。各図に示すように、閉弁時にポート上流側に対面することとなる弁体36の上面36Aに、凝縮水を貯留する弁体側貯留部55が凹設されている。また、各弁体側貯留部55に、上記の水保持材54と同様、凝縮水を一時的に保持し得る水保持材56が配置されている。各水保持材56A〜56Cは、対応する弁体側貯留部55A〜55Cとほぼ同じ形状・寸法に設定され、適宜な固定手段により弁体側貯留部55A〜55Cに嵌合・保持されている。   FIGS. 8-10 shows the example of the valve body side storage part 55 (55A-55C) and the water holding | maintenance material 56 (56A-56C) which are each provided in the said valve body 36, (B) is A- of (A). It is sectional drawing which follows A line. As shown in each figure, a valve body-side storage portion 55 that stores condensed water is recessed in the upper surface 36A of the valve body 36 that faces the upstream side of the port when the valve is closed. Further, similarly to the water holding material 54 described above, a water holding material 56 capable of temporarily holding condensed water is arranged in each valve body side storage portion 55. Each of the water retaining members 56A to 56C is set to have substantially the same shape and dimensions as the corresponding valve body side reservoirs 55A to 55C, and is fitted and held in the valve body side reservoirs 55A to 55C by appropriate fixing means.

上述したように弁体36は軸周りに回転可能に構成されているために、仮に弁体側貯留部55A〜55Cやこれに嵌合する水保持材56A〜56Cが弁体36の中心57に対して非対称形状、例えばある方向に偏心して設けられていると、弁体36の軸周りの良好な回転が阻害され、この軸周りの回転による偏摩耗の抑制効果が阻害されるおそれがある。そこで、図8〜図10の弁体36では、弁体側貯留部55及びこれに嵌合する水保持材56を、弁体の中心57を中心(重心)とする対称形状に設定している。   As described above, since the valve body 36 is configured to be rotatable around the axis, the valve body side reservoirs 55A to 55C and the water holding members 56A to 56C fitted to the valve body side reservoirs 55A to 55C are temporarily disposed with respect to the center 57 of the valve body 36. If it is provided with an asymmetric shape, for example, eccentric in a certain direction, good rotation around the axis of the valve body 36 is hindered, and the effect of suppressing uneven wear due to rotation around this axis may be hindered. Therefore, in the valve body 36 of FIGS. 8 to 10, the valve body side storage portion 55 and the water retaining material 56 fitted thereto are set to have a symmetrical shape with the center 57 (center of gravity) of the valve body as the center.

具体的には図8の例では、弁体側貯留部55Aが、弁体中心57を中心とする所定深さ(厚さ)の円柱形状に設定されている。図9や図10の例では、弁体側貯留部55B,55Cが、弁体中心57で交差する2本の溝58からなる十字形状に設定されている。ここで、両溝58の全ての交差角αが同一角度つまり90度とされ、全体として弁体側貯留部55B,55Cが弁体中心57に対して対称形状に設定されている。更に、図10の例では、各溝58の両端に、外周側へ向けて底面が徐々に浅くなるテーパ面部59が形成されている。このようなテーパ面部59を設けることで、弁体36を開く際に、凝縮水を良好にアーム44側へ伝らわせて、回転軸43下方の貯留部51へと導くことができる。   Specifically, in the example of FIG. 8, the valve body side storage portion 55 </ b> A is set in a cylindrical shape having a predetermined depth (thickness) centered on the valve body center 57. In the example of FIGS. 9 and 10, the valve body side storage portions 55 </ b> B and 55 </ b> C are set in a cross shape including two grooves 58 that intersect at the valve body center 57. Here, all the crossing angles α of both grooves 58 are set to the same angle, that is, 90 degrees, and the valve body side reservoirs 55B and 55C are set symmetrically with respect to the valve body center 57 as a whole. Furthermore, in the example of FIG. 10, tapered surface portions 59 whose bottom surfaces gradually become shallower toward the outer peripheral side are formed at both ends of each groove 58. By providing such a tapered surface portion 59, when opening the valve body 36, the condensed water can be favorably transmitted to the arm 44 side and guided to the storage portion 51 below the rotating shaft 43.

図11及び図12は、それぞれ上記アーム44に設けられるアーム側貯留部60(60A,60B)及びアーム側水保持材61(61A,61B)の例を示し、(B)は(A)のA−A線に沿う断面図である。閉弁時にポート上流側に対面するアーム44の上面44Aには、アーム側貯留部60が凹設され、このアーム側貯留部60に、上記の水保持材54と同様、凝縮水を一時的に保持するアルミナ等からなるアーム側水保持材61が配置されている。また、弁体36を開く際にアーム側貯留部60に保持される凝縮水が回転軸43を伝って下方の貯留部51へと飛散することなく良好に導かれるように、上記のアーム側貯留部60を回転軸43との接続部、つまり回転軸43への付け根部分まで延在させている。更に、図12の例では、より確実に凝縮水を回転軸43側へ導くように、回転軸43に近づくほどアーム側貯留部60Bが深くなるように、その底面を傾斜させている。   11 and 12 show examples of the arm-side reservoir 60 (60A, 60B) and the arm-side water retaining member 61 (61A, 61B) provided in the arm 44, respectively, and (B) is an A of (A). It is sectional drawing which follows the -A line. An arm-side reservoir 60 is recessed in the upper surface 44A of the arm 44 that faces the upstream side of the port when the valve is closed, and the condensed water is temporarily stored in the arm-side reservoir 60 in the same manner as the water retaining material 54 described above. An arm-side water holding material 61 made of alumina or the like to be held is disposed. Further, when the valve body 36 is opened, the above-described arm-side storage is performed so that the condensed water held in the arm-side storage unit 60 is guided well without being scattered through the rotating shaft 43 to the storage unit 51 below. The portion 60 is extended to a connection portion with the rotation shaft 43, that is, a root portion to the rotation shaft 43. Furthermore, in the example of FIG. 12, the bottom surface is inclined so that the arm-side reservoir 60 </ b> B becomes deeper as the rotation shaft 43 is approached so that the condensed water is more reliably guided to the rotation shaft 43 side.

なお、ここでは図示していないが、更に確実に凝縮水を貯留部51へと導くように、回転軸43側にも、アーム側貯留部60へと連なるスリット,溝や孔を形成してもよい。   Although not shown here, a slit, a groove or a hole connected to the arm-side reservoir 60 may be formed on the rotating shaft 43 side so as to guide the condensed water to the reservoir 51 more reliably. Good.

図13(A)〜(C)は、それぞれ上記アーム側貯留部60及びアーム側水保持材61の断面形状の例を示し、図12のB−B線に沿う断面対応図である。同図に示すように、アーム側貯留部60C〜60E及び水保持材61C〜61Eの断面形状は、矩形,三角形状(V字状)あるいは半球状など、性能や製造上の要求に応じて適切な形状に設定すれことができる。   FIGS. 13A to 13C show examples of cross-sectional shapes of the arm-side reservoir 60 and the arm-side water retaining member 61, respectively, and are cross-sectional corresponding views taken along line BB in FIG. As shown in the figure, the cross-sectional shapes of the arm-side reservoirs 60C to 60E and the water retaining members 61C to 61E are suitable according to performance and manufacturing requirements, such as rectangular, triangular (V-shaped) or hemispherical. Can be set to any shape.

以上のような本実施例の特徴的な構成及びその作用効果について、以下に列記する。   The characteristic configuration of the present embodiment as described above and the operation and effects thereof are listed below.

(1)鉛直上方側より鉛直下方側へ排気が流れるバルブポート32を開閉する流路切換弁5を有している。この流路切換弁5は、バルブポート32が形成されたバルブハウジング31と、このバルブハウジング31に回転可能に支持された回転軸43と、この回転軸43から径方向へ延びるアーム44と、このアーム44の先端に取り付けられ、閉時にバルブポート32を囲むシール面35に着座する弁体36と、を有している。バルブハウジング31には、弁体36が上流側へ起立する開姿勢のときに、バルブポート32の流路33Aから待避するように、開姿勢の弁体36,アーム44及び回転軸43を収容する弁収容部50がバルブポート32のポート側壁部38に凹設されるとともに、バルブポート32の流路33Aから外れた位置であって、かつ、弁収容部50の下方に、凝縮水の貯留部51が凹設されている。   (1) It has the flow-path switching valve 5 which opens and closes the valve port 32 through which exhaust flows from the vertically upper side to the vertically lower side. The flow path switching valve 5 includes a valve housing 31 in which a valve port 32 is formed, a rotating shaft 43 rotatably supported by the valve housing 31, an arm 44 extending in a radial direction from the rotating shaft 43, And a valve body 36 attached to the tip of the arm 44 and seated on a seal surface 35 surrounding the valve port 32 when closed. The valve housing 31 accommodates the valve body 36, the arm 44, and the rotating shaft 43 in the open position so that the valve body 36 is retracted from the flow path 33 </ b> A of the valve port 32 when the valve body 36 is in the open position in which the valve body 36 stands upstream. The valve housing portion 50 is recessed in the port side wall portion 38 of the valve port 32 and is located at a position deviated from the flow path 33A of the valve port 32 and below the valve housing portion 50. 51 is recessed.

このような構成により、閉弁時には弁体36の上流側に生成する凝縮水を貯留部51で受け止めることができる上に、弁体36を開く際に、弁体36やアーム44の表面に付着した凝縮水が流れ出したとしても、開姿勢の弁体36,アーム44や回転軸43を収容する弁収容部50の下方に凹設される貯留部51で受け止めることができ、バルブポート32の流路33Aへ凝縮水が流れ出ることを防止することができる。貯留部51に溜められた水分は、開弁後にはバルブポート32を通流する排気ガスの熱などによる温度上昇に伴って速やかに蒸発することとなる。   With such a configuration, when the valve is closed, the condensed water generated upstream of the valve body 36 can be received by the storage portion 51, and when the valve body 36 is opened, it adheres to the surfaces of the valve body 36 and the arm 44. Even if the condensed water flows out, it can be received by the storage portion 51 that is recessed below the valve accommodating portion 50 that accommodates the valve body 36, the arm 44, and the rotating shaft 43 in the open posture. It is possible to prevent the condensed water from flowing out to the path 33A. The water stored in the storage part 51 will quickly evaporate as the temperature rises due to the heat of the exhaust gas flowing through the valve port 32 after the valve is opened.

(2)また、弁収容部50と貯留部51とが滑らかに連続する一つの凹部としてバルブハウジング31のポート側壁部38に凹設されているため、図5にも示すようにバルブハウジング31の形状も比較的簡素でコンパクトなものとなり、例えば鋳造により弁収容部50と貯留部51とを容易に形成することができる。   (2) Since the valve housing portion 50 and the storage portion 51 are recessed in the port side wall portion 38 of the valve housing 31 as a single concave portion that smoothly continues, as shown in FIG. The shape is also relatively simple and compact, and the valve housing part 50 and the storage part 51 can be easily formed by casting, for example.

(3)好ましくは図8〜図10に示すように、弁体36の閉弁時にバルブポート32の上流側に面する弁体36の上面36Aにも貯留部55が凹設されている。これによって、弁体36の上面に付着する凝縮水を積極的に貯留部55内に受け止めることができる。この貯留部55内に溜められた凝縮水は、弁体36を開く際にアーム44や回転軸43を伝って弁収容部50下方の貯留部51に導かれる。   (3) Preferably, as shown in FIGS. 8 to 10, the reservoir 55 is also recessed in the upper surface 36 </ b> A of the valve body 36 that faces the upstream side of the valve port 32 when the valve body 36 is closed. Thereby, the condensed water adhering to the upper surface of the valve body 36 can be positively received in the storage portion 55. The condensed water stored in the storage unit 55 is guided to the storage unit 51 below the valve storage unit 50 through the arm 44 and the rotating shaft 43 when the valve body 36 is opened.

(4)弁体36はアーム44の先端に回転可能に支持されている。これは、弁体36とシール面35との接触位置が周方向で変化することにより、周方向で均一に摩耗させて偏摩耗を防ぐためである。このため、仮に、貯留部51が弁体中心57に対して非対称形状となっていると、上述した弁体36の良好な回転が阻害され、偏摩耗を招くおそれがある。そこで、図8〜図10に示すように、弁体36の貯留部55を、弁体中心57に対して対称形状としている。   (4) The valve body 36 is rotatably supported at the tip of the arm 44. This is because the contact position between the valve body 36 and the seal surface 35 is changed in the circumferential direction so that the valve body 36 is uniformly worn in the circumferential direction to prevent uneven wear. For this reason, if the reservoir 51 has an asymmetric shape with respect to the valve body center 57, the above-described good rotation of the valve body 36 is hindered, which may cause uneven wear. Therefore, as shown in FIGS. 8 to 10, the storage portion 55 of the valve body 36 is symmetrical with respect to the valve body center 57.

(5)更に好ましくは図11,図12に示すように、弁体36の閉弁時にバルブポート32の上流側に面するアーム44の上面44Aにもアーム側の貯留部60が凹設されている。これによって、アーム44の上面に付着する凝縮水を積極的にアーム側貯留部60内に受け止めることができる。このアーム側貯留部60内に溜められた凝縮水は、弁体36を開く際に回転軸43を伝って弁収容部50の下方の貯留部51に受け止められる。   (5) More preferably, as shown in FIGS. 11 and 12, the arm-side reservoir 60 is also recessed in the upper surface 44A of the arm 44 facing the upstream side of the valve port 32 when the valve body 36 is closed. Yes. As a result, the condensed water adhering to the upper surface of the arm 44 can be positively received in the arm-side reservoir 60. The condensed water stored in the arm-side storage unit 60 is received by the storage unit 51 below the valve housing unit 50 through the rotating shaft 43 when the valve body 36 is opened.

(6)このように凝縮水が回転軸43を伝って確実に貯留部51へと導かれるように、好ましくは、アーム44の貯留部60が回転軸43との接続部、つまり回転軸43側の付け根部分まで延在している。   (6) Preferably, the reservoir 60 of the arm 44 is connected to the rotary shaft 43, that is, the rotary shaft 43 side so that the condensed water is reliably guided to the reservoir 51 through the rotary shaft 43. It extends to the base part of.

(7)これらの貯留部51,55,60に、凝縮水を一時的に保時可能な水保持材54,56,61を設けることで、開弁時に排気ガス流れなどに起因して貯留部に溜まる凝縮水が飛散したり持ち出されることを抑制・回避することができる。水保持材により保持された凝縮水は、排気熱などによる温度上昇に伴って徐々に蒸発していくことになり、仮に弁体36を開く際に貯留部55,60に凝縮水が残っていたとしても、アーム44や回転軸43を伝って弁収容部50の下方の貯留部51に受け止められ、弁体下流側の排気通路へ流れ出ることはない。   (7) By providing the water retaining materials 54, 56, 61 capable of temporarily holding condensed water in the storage parts 51, 55, 60, the storage parts are caused by the exhaust gas flow or the like when the valve is opened. It is possible to suppress / avoid the condensate accumulated in the water from being scattered or taken out. Condensed water retained by the water retaining material will gradually evaporate as the temperature rises due to exhaust heat and the like, and condensate remains in the reservoirs 55 and 60 when the valve body 36 is opened. However, it is received by the storage part 51 below the valve accommodating part 50 through the arm 44 and the rotating shaft 43 and does not flow out to the exhaust passage on the downstream side of the valve body.

(8)上述した水保持材54,56,61には、例えばフィルタなどに用いられる多孔質材を適用することができる。この多孔質材は、耐熱性に優れたアルミナなどにより形成され、水分を一時的に保持・トラップし得る多孔形状をなしている。   (8) For the water retaining materials 54, 56, 61 described above, for example, a porous material used in a filter or the like can be applied. This porous material is formed of alumina or the like having excellent heat resistance, and has a porous shape that can temporarily hold and trap moisture.

(9)弁体36下流側の排気通路に、空燃比センサ10等のセンサ部品が配設されているものでは、弁体下流側へ水分が流れ出してセンサ部品に飛散すると、センサ部品の故障を招くおそれがあるため、上述した本実施例が極めて有用である。   (9) In the case where a sensor component such as the air-fuel ratio sensor 10 is disposed in the exhaust passage downstream of the valve body 36, if moisture flows out to the downstream side of the valve body and scatters on the sensor component, the sensor component may fail. Since there is a risk of incurring, the above-described embodiment is extremely useful.

(10)典型的には、メイン触媒コンバータ4を下流側に備えたメイン通路3の上流側部分と並列にバイパス通路7が設けられるとともに、このバイパス通路7にバイパス触媒コンバータ8を備え、上記の流路切換弁5は、上記メイン通路3の上流側部分に設けられ、このメイン通路3を閉塞するものである。冷間始動直後は、流路切換弁5を閉じて、バイパス通路7側に排気が案内され、排気浄化がなされる。   (10) Typically, the bypass passage 7 is provided in parallel with the upstream portion of the main passage 3 provided with the main catalytic converter 4 on the downstream side, and the bypass catalytic converter 8 is provided in the bypass passage 7. The flow path switching valve 5 is provided in the upstream portion of the main passage 3 and closes the main passage 3. Immediately after the cold start, the flow path switching valve 5 is closed, the exhaust gas is guided to the bypass passage 7 side, and exhaust purification is performed.

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例では4気筒の内燃機関を例に挙げて説明してきたが、これに限らず、V型気筒6気筒などの他の多気筒内燃機関に本発明を適用することもできる。また、上記実施例ではバルブポート32がほぼ鉛直方向に沿って直線状に延びているが、これに限らず、その仕様や要求に応じて湾曲や傾斜のあるものであっても良い。   As described above, the present invention has been described based on the specific embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications and changes without departing from the spirit of the present invention. . For example, in the above embodiment, the description has been given by taking the four-cylinder internal combustion engine as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to other multi-cylinder internal combustion engines such as a V-type cylinder and six cylinders. In the above embodiment, the valve port 32 extends substantially linearly along the vertical direction. However, the present invention is not limited to this, and the valve port 32 may be curved or inclined according to specifications and requirements.

本発明の一実施例に係る排気装置が適用された内燃機関の吸排気系の構成説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration explanatory diagram of an intake and exhaust system of an internal combustion engine to which an exhaust device according to an embodiment of the present invention is applied. 本実施例の流路切換弁を示す斜視図。The perspective view which shows the flow-path switching valve of a present Example. 上記流路切換弁を示す一部破断斜視図。The partially broken perspective view which shows the said flow-path switching valve. 上記流路切換弁を示す断面図。Sectional drawing which shows the said flow-path switching valve. 上記流路切換弁の開弁姿勢での要部断面図。The principal part sectional view in the valve opening attitude | position of the said flow-path switching valve. 図5の要部拡大図。The principal part enlarged view of FIG. 弁収容部下方の貯留部及び水保持部材の形状例(A)〜(D)を簡略的に示す断面図。Sectional drawing which shows simply the example of a shape (A)-(D) of the storage part below a valve accommodating part, and a water holding member. 弁体に設けられる貯留部及び水保持材の一例を示す上面図(A)及び断面図(B)。The top view (A) and sectional drawing (B) which show an example of the storage part provided in a valve body, and a water holding material. 弁体に設けられる貯留部及び水保持材の他の例を示す上面図(A)及び断面図(B)。The top view (A) and sectional drawing (B) which show the other example of the storage part provided in a valve body, and a water holding material. 弁体に設けられる貯留部及び水保持材の他の例を示す上面図(A)及び断面図(B)。The top view (A) and sectional drawing (B) which show the other example of the storage part provided in a valve body, and a water holding material. アームに設けられる貯留部及び水保持材の一例を示す上面図(A)及び断面図(B)。The top view (A) and sectional drawing (B) which show an example of the storage part provided in an arm, and a water holding material. アームに設けられる貯留部及び水保持材の他の例を示す上面図(A)及び断面図(B)。The top view (A) and sectional drawing (B) which show the other example of the storage part provided in an arm, and a water holding material. アームに設けられる貯留部及び水保持材の断面形状例(A)〜(C)を示す図12のB−B線に沿う断面図。Sectional drawing which follows the BB line of FIG. 12 which shows the cross-sectional shape example (A)-(C) of the storage part provided in an arm, and a water holding material.

符号の説明Explanation of symbols

3…メイン通路
4…メイン触媒コンバータ
5…流路切換弁
7…バイパス通路
8…バイパス触媒コンバータ
31…バルブハウジング
32…バルブポート
33A…流路
35…シール面
36…弁体
38…ポート側壁部
43…回転軸
44…アーム
50…弁収容部
51,55,60…貯留部
54,56,61…水保持部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Main passage 4 ... Main catalytic converter 5 ... Flow path switching valve 7 ... Bypass passage 8 ... Bypass catalytic converter 31 ... Valve housing 32 ... Valve port 33A ... Flow path 35 ... Sealing surface 36 ... Valve body 38 ... Port side wall 43 ... Rotary shaft 44 ... Arm 50 ... Valve storage part 51,55,60 ... Storage part 54,56,61 ... Water holding member

Claims (10)

鉛直上方側より鉛直下方側へ排気が流れるバルブポートを開閉する流路切換弁を有し、
この流路切換弁は、
上記バルブポートが形成されたバルブハウジングと、
このバルブハウジングに回転可能に支持された回転軸と、
この回転軸から径方向へ延びるアームと、
このアームの先端に取り付けられ、閉時に上記バルブポートを囲むシール面に着座する弁体と、を有し、
上記バルブハウジングには、上記弁体が上流側へ起立する開姿勢のときに、上記開姿勢の弁体,アーム及び回転軸を収容する弁収容部がバルブポートのポート側壁部に凹設されるとともに、
上記バルブポートの流路から外れた位置であって、かつ、上記弁収容部の下方に、凝縮水の貯留部が凹設されていることを特徴とする内燃機関の排気装置。
It has a flow path switching valve that opens and closes a valve port through which exhaust flows from the vertically upper side to the vertically lower side,
This flow path switching valve
A valve housing in which the valve port is formed;
A rotating shaft rotatably supported by the valve housing;
An arm extending in a radial direction from the rotation axis;
A valve body attached to the tip of the arm and seated on a sealing surface surrounding the valve port when closed,
In the valve housing, when the valve body is in an open posture in which the valve body stands upstream, a valve housing portion that houses the valve body, the arm, and the rotating shaft in the open posture is recessed in the port side wall portion of the valve port. With
An exhaust system for an internal combustion engine, characterized in that a condensate reservoir is recessed at a position deviating from the flow path of the valve port and below the valve housing.
上記弁収容部と貯留部とが滑らかに連続する一つの凹部としてバルブハウジングに形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気装置。   2. The exhaust system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the valve housing part and the storage part are formed in the valve housing as one concave part that smoothly continues. 上記弁体の閉弁時にバルブポートの上流側に面する弁体の上面に、凝縮水の貯留部が凹設されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気装置。   The exhaust device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein a condensate reservoir is recessed on an upper surface of the valve body facing the upstream side of the valve port when the valve body is closed. . 上記弁体がアームの先端に回転可能に支持されており、
上記弁体の貯留部が、弁体の中心に対して対称形状をなしていることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気装置。
The valve body is rotatably supported at the tip of the arm,
The exhaust device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the storage part of the valve body has a symmetrical shape with respect to the center of the valve body.
上記弁体の閉弁時にバルブポートの上流側に面するアームの上面に、凝縮水の貯留部が凹設されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。   The internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein a condensate reservoir is recessed in the upper surface of the arm facing the upstream side of the valve port when the valve body is closed. Exhaust system. 上記アームの貯留部が、回転軸との接続部まで延在していることを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の排気装置。   6. The exhaust system for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the storage part of the arm extends to a connection part with the rotating shaft. 上記貯留部に水保持材が設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。   The exhaust device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 6, wherein a water holding material is provided in the storage part. 上記水保持材が、多孔形状の多孔質材であることを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の排気装置。   The exhaust device for an internal combustion engine according to claim 7, wherein the water retaining material is a porous material having a porous shape. 上記バルブポートよりも下流側の排気通路に、センサ部品が配設されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。   The exhaust device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 8, wherein a sensor component is disposed in an exhaust passage downstream of the valve port. メイン触媒コンバータを下流側に備えたメイン通路の上流側部分と並列にバイパス通路が設けられるとともに、このバイパス通路にバイパス触媒コンバータを備え、
上記流路切換弁は、上記メイン通路の上流側部分に設けられ、このメイン通路を閉塞するものであることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の内燃機関の排気装置。
A bypass passage is provided in parallel with the upstream portion of the main passage provided with the main catalytic converter on the downstream side, and the bypass catalytic converter is provided in the bypass passage,
The exhaust device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 9, wherein the flow path switching valve is provided in an upstream portion of the main passage and closes the main passage.
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